JPH07193341A - オプトエレクトロニク半導体装置及びその製造方法 - Google Patents
オプトエレクトロニク半導体装置及びその製造方法Info
- Publication number
- JPH07193341A JPH07193341A JP28950294A JP28950294A JPH07193341A JP H07193341 A JPH07193341 A JP H07193341A JP 28950294 A JP28950294 A JP 28950294A JP 28950294 A JP28950294 A JP 28950294A JP H07193341 A JPH07193341 A JP H07193341A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- semiconductor device
- diode
- optoelectronic semiconductor
- envelope
- light emitting
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
- H01S5/00—Semiconductor lasers
- H01S5/0014—Measuring characteristics or properties thereof
- H01S5/0021—Degradation or life time measurements
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
- H01S5/00—Semiconductor lasers
- H01S5/02—Structural details or components not essential to laser action
- H01S5/022—Mountings; Housings
- H01S5/023—Mount members, e.g. sub-mount members
- H01S5/02325—Mechanically integrated components on mount members or optical micro-benches
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
- H01S5/00—Semiconductor lasers
- H01S5/02—Structural details or components not essential to laser action
- H01S5/022—Mountings; Housings
- H01S5/02218—Material of the housings; Filling of the housings
- H01S5/0222—Gas-filled housings
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
- H01S5/00—Semiconductor lasers
- H01S5/02—Structural details or components not essential to laser action
- H01S5/022—Mountings; Housings
- H01S5/02218—Material of the housings; Filling of the housings
- H01S5/0222—Gas-filled housings
- H01S5/02224—Gas-filled housings the gas comprising oxygen, e.g. for avoiding contamination of the light emitting facets
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
- H01S5/00—Semiconductor lasers
- H01S5/02—Structural details or components not essential to laser action
- H01S5/022—Mountings; Housings
- H01S5/0225—Out-coupling of light
- H01S5/02257—Out-coupling of light using windows, e.g. specially adapted for back-reflecting light to a detector inside the housing
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
- H01S5/00—Semiconductor lasers
- H01S5/02—Structural details or components not essential to laser action
- H01S5/028—Coatings ; Treatment of the laser facets, e.g. etching, passivation layers or reflecting layers
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
- H01S5/00—Semiconductor lasers
- H01S5/06—Arrangements for controlling the laser output parameters, e.g. by operating on the active medium
- H01S5/068—Stabilisation of laser output parameters
- H01S5/0683—Stabilisation of laser output parameters by monitoring the optical output parameters
Abstract
(57)【要約】
【目的】 炭素の多い層がダイオードレーザの被膜上に
堆積されることなく、製造を比較的簡単としたオプトエ
レクトロニク半導体装置を提供する。 【構成】 発光半導体ダイオード３を有し、その発生放
射Ｒに対する出射面に被膜４が設けられているオプトエ
レクトロニク半導体装置１０において、前記の発光半導
体ダイオード３を、外界４０から気密封止されたエンベ
ロープ２０内に配置し、酸化性ガス３０をエンベロープ
２０内に存在させる。
堆積されることなく、製造を比較的簡単としたオプトエ
レクトロニク半導体装置を提供する。 【構成】 発光半導体ダイオード３を有し、その発生放
射Ｒに対する出射面に被膜４が設けられているオプトエ
レクトロニク半導体装置１０において、前記の発光半導
体ダイオード３を、外界４０から気密封止されたエンベ
ロープ２０内に配置し、酸化性ガス３０をエンベロープ
２０内に存在させる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、発光半導体ダイオード
を有し、その発生放射に対する出射面に被膜が設けられ
ているオプトエレクトロニク半導体装置に関するもので
ある。このような装置は特に、例えばグラスファイバ光
学系、光ディスクシステム及びバーコード読取器におけ
る光源として用いるのに適している。最初に述べた分野
では放射波長はしばしば１μm と１．５μm との間にあ
り、他の分野では放射波長はしばしば０．６μm と０．
９μm との間にある。これらに対応する半導体材料系は
それぞれＩｎＧａＡｓＰ／ＩｎＰ及び（Ａｌ）ＧａＡｓ
／ＡｌＧａＡｓ又はＩｎＧａＰ／ＩｎＡｌＧａＰであ
る。
を有し、その発生放射に対する出射面に被膜が設けられ
ているオプトエレクトロニク半導体装置に関するもので
ある。このような装置は特に、例えばグラスファイバ光
学系、光ディスクシステム及びバーコード読取器におけ
る光源として用いるのに適している。最初に述べた分野
では放射波長はしばしば１μm と１．５μm との間にあ
り、他の分野では放射波長はしばしば０．６μm と０．
９μm との間にある。これらに対応する半導体材料系は
それぞれＩｎＧａＡｓＰ／ＩｎＰ及び（Ａｌ）ＧａＡｓ
／ＡｌＧａＡｓ又はＩｎＧａＰ／ＩｎＡｌＧａＰであ
る。
【０００２】
【従来の技術】発光ダイオードとして（ＡｌＧａ）Ａｓ
ダイオードレーザを有するこのような装置は１９９０年
１月に発行された“ＩＥＥＥ Journal of Quantum Ele
ctronics”，Vol.２６，No.１の第６８〜７４頁の論文
“Analysis of Rapid Degradation in High-Power （Ａ
ｌＧａ）Ａｓ laserdiodes ”（Ｗ．Ｊ．Fritz 氏著）
に記載されており既知である。この論文に記載された装
置は乾燥窒素雰囲気又は真空中で検査したダイオードレ
ーザを有し、このダイオードレーザから生ぜしめられる
放射に対する出射面として作用するミラー面にはガスを
透過しない酸化アルミニウム又は酸化アルミニウム−シ
リコン被膜が設けられている。この被膜上にはダイオー
ドレーザの動作中に炭素の多い層が堆積され、この層は
ダイオードレーザのはんだ付中に用いたフラックスやフ
ラックス洗浄液に含まれている有機不純物から生じると
いうことが確かめられている。この場合、ダイオードレ
ーザは不安定となる。すなわち、例えば、被膜が設けら
れているミラー面における放射の（有効）反射の変化の
為に出力が時間とともに減少（又は変動）する。炭化水
素含有量に基づいてより一層厳しい洗浄条件を選択する
ことにより著しく改善された特性が得られた。
ダイオードレーザを有するこのような装置は１９９０年
１月に発行された“ＩＥＥＥ Journal of Quantum Ele
ctronics”，Vol.２６，No.１の第６８〜７４頁の論文
“Analysis of Rapid Degradation in High-Power （Ａ
ｌＧａ）Ａｓ laserdiodes ”（Ｗ．Ｊ．Fritz 氏著）
に記載されており既知である。この論文に記載された装
置は乾燥窒素雰囲気又は真空中で検査したダイオードレ
ーザを有し、このダイオードレーザから生ぜしめられる
放射に対する出射面として作用するミラー面にはガスを
透過しない酸化アルミニウム又は酸化アルミニウム−シ
リコン被膜が設けられている。この被膜上にはダイオー
ドレーザの動作中に炭素の多い層が堆積され、この層は
ダイオードレーザのはんだ付中に用いたフラックスやフ
ラックス洗浄液に含まれている有機不純物から生じると
いうことが確かめられている。この場合、ダイオードレ
ーザは不安定となる。すなわち、例えば、被膜が設けら
れているミラー面における放射の（有効）反射の変化の
為に出力が時間とともに減少（又は変動）する。炭化水
素含有量に基づいてより一層厳しい洗浄条件を選択する
ことにより著しく改善された特性が得られた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】上述した既知の装置の
場合、洗浄条件が厳しくなる為に製造するのが比較的困
難となり、従って装置が比較的高価となるという欠点が
ある。既知の装置の価格は選択処理における不合格品の
割合によっても影響される。
場合、洗浄条件が厳しくなる為に製造するのが比較的困
難となり、従って装置が比較的高価となるという欠点が
ある。既知の装置の価格は選択処理における不合格品の
割合によっても影響される。
【０００４】本発明の目的は、放射に対する出射面に被
膜が設けられた発光ダイオードを有するオプトエレクト
ロニク半導体装置であって、前述した欠点を全く或いは
殆ど有さず、容易に且つ廉価に製造でき、極めて安定で
従って有効寿命の長いオプトエレクトロニク半導体装置
を提供せんとするにある。
膜が設けられた発光ダイオードを有するオプトエレクト
ロニク半導体装置であって、前述した欠点を全く或いは
殆ど有さず、容易に且つ廉価に製造でき、極めて安定で
従って有効寿命の長いオプトエレクトロニク半導体装置
を提供せんとするにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明は、発光半導体ダ
イオードを有し、その発生放射に対する出射面に被膜が
設けられているオプトエレクトロニク半導体装置におい
て、前記の発光半導体ダイオードが、外界から気密封止
されたエンベロープ内に配置され、酸化性ガスがエンベ
ロープ内に存在していることを特徴とする。
イオードを有し、その発生放射に対する出射面に被膜が
設けられているオプトエレクトロニク半導体装置におい
て、前記の発光半導体ダイオードが、外界から気密封止
されたエンベロープ内に配置され、酸化性ガスがエンベ
ロープ内に存在していることを特徴とする。
【０００６】驚いたことに、本発明によれば、エンベロ
ープ内に酸化性のガスを存在させることによりレーザミ
ラーの被膜上に炭素の多い層を堆積させないということ
を確かめた。本発明者の研究により、エンベロープを外
界から気密封止し、エンベロープ内には単に乾燥した窒
素を入れただけと思われている装置のダイオードレーザ
出力の変動は通常よりも可成り少なくなったことを確か
めた。しかし、ダイオードレーザが最小の変動を呈する
これらの装置は実際には気密封止されておらず、漏れが
大きいということを検査により確かめた。エンベロープ
内に侵入する酸素の為に、炭素の多い層がレーザミラー
の被膜上に堆積されなかったものである。酸化性のガス
はダイオードレーザの動作中に発生される熱及び放射と
相俟って、炭素の多い前記の（液体又は固体）層が装置
内で雰囲気からダイオードレーザの被膜上に堆積するの
を阻止しうること明らかである。炭素又は気体の炭素含
有化合物が例えば気体の二酸化炭素に或いは重合しない
又は重合しにくい化合物のような他の気体化合物に変換
される為、被膜上の堆積体は生じないことがないか或い
は生じた場合でも除去される。外界から気密封止された
エンベロープを用いることにより、水蒸気やその他の不
所望な（場合によっては腐食性の）ガスが装置内に侵入
するのを阻止する。これにより例えば腐食によるダイオ
ードレーザの劣化を阻止する。上述した本発明の手段の
組合せにより、本発明の装置に特に安定な特性及び極め
て長い有効寿命を与えるものである。
ープ内に酸化性のガスを存在させることによりレーザミ
ラーの被膜上に炭素の多い層を堆積させないということ
を確かめた。本発明者の研究により、エンベロープを外
界から気密封止し、エンベロープ内には単に乾燥した窒
素を入れただけと思われている装置のダイオードレーザ
出力の変動は通常よりも可成り少なくなったことを確か
めた。しかし、ダイオードレーザが最小の変動を呈する
これらの装置は実際には気密封止されておらず、漏れが
大きいということを検査により確かめた。エンベロープ
内に侵入する酸素の為に、炭素の多い層がレーザミラー
の被膜上に堆積されなかったものである。酸化性のガス
はダイオードレーザの動作中に発生される熱及び放射と
相俟って、炭素の多い前記の（液体又は固体）層が装置
内で雰囲気からダイオードレーザの被膜上に堆積するの
を阻止しうること明らかである。炭素又は気体の炭素含
有化合物が例えば気体の二酸化炭素に或いは重合しない
又は重合しにくい化合物のような他の気体化合物に変換
される為、被膜上の堆積体は生じないことがないか或い
は生じた場合でも除去される。外界から気密封止された
エンベロープを用いることにより、水蒸気やその他の不
所望な（場合によっては腐食性の）ガスが装置内に侵入
するのを阻止する。これにより例えば腐食によるダイオ
ードレーザの劣化を阻止する。上述した本発明の手段の
組合せにより、本発明の装置に特に安定な特性及び極め
て長い有効寿命を与えるものである。
【０００７】酸化性のガスとしては、オゾン又は一酸化
炭素のような種々のガスを選択しうる。酸化性のガスと
しては酸素を用いるのが好ましい。これにより極めて良
好な結果が得られ、更に酸素は常規の温度及び圧力で気
体（ガス）である為、装置を外界から気密封止する前に
この酸素を装置内に容易に導入することができる。この
導入は種々の方法で行うことができる。本発明による装
置には乾燥した純粋な窒素又はアルゴンのような乾燥し
た純粋な不活性ガスを充填し、これに酸素をある割合で
添加するのが好ましい。上述した問題を回避するには、
酸素濃度を極めて低く、例えば約０．２容量％にするの
が適していることを確かめた。所望の酸素量は、装置を
外界から気密封止した瞬時にこの装置内に存在している
有機物質（有機不純物）の量によっても部分的に決定さ
れる。炭素含有物質によるよごれが比較的大きいこれら
の場合には、酸素量を約１０容量％とすることにより良
好な結果が得られた。酸素量を約２０容量％とすること
により、他の不純物のない乾燥空気を用いうるという追
加の利点が得られる。
炭素のような種々のガスを選択しうる。酸化性のガスと
しては酸素を用いるのが好ましい。これにより極めて良
好な結果が得られ、更に酸素は常規の温度及び圧力で気
体（ガス）である為、装置を外界から気密封止する前に
この酸素を装置内に容易に導入することができる。この
導入は種々の方法で行うことができる。本発明による装
置には乾燥した純粋な窒素又はアルゴンのような乾燥し
た純粋な不活性ガスを充填し、これに酸素をある割合で
添加するのが好ましい。上述した問題を回避するには、
酸素濃度を極めて低く、例えば約０．２容量％にするの
が適していることを確かめた。所望の酸素量は、装置を
外界から気密封止した瞬時にこの装置内に存在している
有機物質（有機不純物）の量によっても部分的に決定さ
れる。炭素含有物質によるよごれが比較的大きいこれら
の場合には、酸素量を約１０容量％とすることにより良
好な結果が得られた。酸素量を約２０容量％とすること
により、他の不純物のない乾燥空気を用いうるという追
加の利点が得られる。
【０００８】炭素の多い前述した堆積体は、特に約１μ
m よりも短い放射波長で発光するダイオードレーザを有
する装置を用いた場合に生じるということを確かめた。
約１μm よりも長い放射波長では、気相での有機化合物
の化学反応の影響はほんのわずかしか生じない。このよ
うな影響は有機化合物に振動が発生することにより生じ
る。約１μm よりも短い波長では、電子的な励起の度合
が増大する。この励起は通常スペクトルのＵＶ（紫外
線）部分で有機化合物に対し最大となる。しかし、これ
らの励起は可視放射の場合に光化学反応にも作用する。
上述した問題及び本発明による装置の有効性は特に（Ａ
ｌ）ＧａＡｓ／ＡｌＧａＡｓ又はＩｎＧａＰ／ＩｎＡｌ
ＧａＰのダイオードレーザを有する装置において得られ
たものである。これらのダイオードレーザは約０．６μ
m と約０．９μm との間の波長を有する放射を放出す
る。
m よりも短い放射波長で発光するダイオードレーザを有
する装置を用いた場合に生じるということを確かめた。
約１μm よりも長い放射波長では、気相での有機化合物
の化学反応の影響はほんのわずかしか生じない。このよ
うな影響は有機化合物に振動が発生することにより生じ
る。約１μm よりも短い波長では、電子的な励起の度合
が増大する。この励起は通常スペクトルのＵＶ（紫外
線）部分で有機化合物に対し最大となる。しかし、これ
らの励起は可視放射の場合に光化学反応にも作用する。
上述した問題及び本発明による装置の有効性は特に（Ａ
ｌ）ＧａＡｓ／ＡｌＧａＡｓ又はＩｎＧａＰ／ＩｎＡｌ
ＧａＰのダイオードレーザを有する装置において得られ
たものである。これらのダイオードレーザは約０．６μ
m と約０．９μm との間の波長を有する放射を放出す
る。
【０００９】特開昭６０−１８６０７６号公報には、エ
ンベロープ内に酸素含有雰囲気を入れ、気密封止した赤
外線放射ダイオードレーザが開示されている。しかし、
このダイオードレーザはガスを透過しない被膜を有しな
いレーザである。酸素はレーザと窒素ガスとの間の反応
を防止する目的で加えられたものである。酸素はレーザ
の動作中レーザのミラー面上に保護酸化物被膜を形成す
る。
ンベロープ内に酸素含有雰囲気を入れ、気密封止した赤
外線放射ダイオードレーザが開示されている。しかし、
このダイオードレーザはガスを透過しない被膜を有しな
いレーザである。酸素はレーザと窒素ガスとの間の反応
を防止する目的で加えられたものである。酸素はレーザ
の動作中レーザのミラー面上に保護酸化物被膜を形成す
る。
【００１０】特に、いわゆる高出力ダイオードレーザの
場合に良好な結果が得られた。これらのダイオードは、
最大放出光出力が少なくとも約１０ｍＷ、好ましくは少
なくとも約２０ｍＷであるダイオードレーザである。こ
のような高出力は光ディスク上に書込みを行うような多
くの分野にとって極めて望ましいものである。本発明に
よって解決した問題はこのようなダイオードで最も強く
生じるものである。その理由は、このような出力で被膜
が受ける温度が比較的高くなり、光束が密になる為であ
ると思われる。
場合に良好な結果が得られた。これらのダイオードは、
最大放出光出力が少なくとも約１０ｍＷ、好ましくは少
なくとも約２０ｍＷであるダイオードレーザである。こ
のような高出力は光ディスク上に書込みを行うような多
くの分野にとって極めて望ましいものである。本発明に
よって解決した問題はこのようなダイオードで最も強く
生じるものである。その理由は、このような出力で被膜
が受ける温度が比較的高くなり、光束が密になる為であ
ると思われる。
【００１１】本発明によるオプトエレクトロニク半導体
装置の製造方法では、発光半導体ダイオード、好ましく
はダイオードレーザをエンベロープ内に配置し、このエ
ンベロープ内に酸化性のガスを導入し、その後にエンベ
ロープを外界から気密封止する。本発明の方法の好適例
では、基部上に固着された発光ダイオードを溶接又はは
んだ付け装置内に入れ、基部上に固着された発光ダイオ
ードを、酸素が加えられた乾燥した純粋な不活性ガスで
囲み、その後、窓を有するカバーを基部上に溶接又はは
んだ付けすることにより発光ダイオードを外界からおお
うとともに気密封止する。
装置の製造方法では、発光半導体ダイオード、好ましく
はダイオードレーザをエンベロープ内に配置し、このエ
ンベロープ内に酸化性のガスを導入し、その後にエンベ
ロープを外界から気密封止する。本発明の方法の好適例
では、基部上に固着された発光ダイオードを溶接又はは
んだ付け装置内に入れ、基部上に固着された発光ダイオ
ードを、酸素が加えられた乾燥した純粋な不活性ガスで
囲み、その後、窓を有するカバーを基部上に溶接又はは
んだ付けすることにより発光ダイオードを外界からおお
うとともに気密封止する。
【００１２】
【実施例】以下図面につき本発明の実施例につき説明す
るに、図面は線図的なものであり実際のものに正比例し
て描いておらず、特に発光半導体ダイオードの寸法を明
瞭のために誇張して示してある。又、各図間で対応する
素子には同じ符号を付してある。
るに、図面は線図的なものであり実際のものに正比例し
て描いておらず、特に発光半導体ダイオードの寸法を明
瞭のために誇張して示してある。又、各図間で対応する
素子には同じ符号を付してある。
【００１３】図１は本発明によるオプトエレクトロニク
半導体装置を線図的に示す断面図である。この装置１０
は、金属装着片１と、金属壁部９を有する基部８と、金
属カバー１１とから成るエンベロープ２０を有する。金
属装着片１は扇形の台部分２を有し、その側面２Ａは装
置１０の中心線を有し、この側面上に発光半導体ダイオ
ード、この場合レーザダイオード３が固着されている。
半導体装置を線図的に示す断面図である。この装置１０
は、金属装着片１と、金属壁部９を有する基部８と、金
属カバー１１とから成るエンベロープ２０を有する。金
属装着片１は扇形の台部分２を有し、その側面２Ａは装
置１０の中心線を有し、この側面上に発光半導体ダイオ
ード、この場合レーザダイオード３が固着されている。
【００１４】本例のレーザダイオード３は、約７８０ｎ
ｍの波長で放射Ｒを放出するリッジ導波管型の（Ａｌ）
ＧａＡｓ／ＡｌＧａＡｓ半導体ダイオードである。レー
ザダイオード３の発光放射Ｒに対する出射面、この場合
双方の出射面に、この場合酸化アルミニウムを有する被
膜４が設けられている。この被膜４のために、レーザダ
イオード３のミラー面が表面安定化（不活性化）され、
レーザダイオード３が、ミラー面における（化学）反応
により生ぜしめられる劣化に対し保護される。この場合
被膜４の厚さは、レーザダイオード３から生じる放射Ｒ
が、ホトダイオード（図示せず）が存在する基部８の壁
部９の方向にわずかに入射される（この場合の関連の被
膜４の厚さは約１／２λである）とともに、カバー１１
に開けた孔１２に対して固着したガラス窓１３を経て装
置１０から大部分放出される（この場合の関連の被膜４
の厚さは約１／４λである）ように選択する。このよう
にしたレーザダイオードは、光学的なレジストレーショ
ンディスク上に情報を書込むようないわゆる高エネルギ
ー分野にとって特に適している。
ｍの波長で放射Ｒを放出するリッジ導波管型の（Ａｌ）
ＧａＡｓ／ＡｌＧａＡｓ半導体ダイオードである。レー
ザダイオード３の発光放射Ｒに対する出射面、この場合
双方の出射面に、この場合酸化アルミニウムを有する被
膜４が設けられている。この被膜４のために、レーザダ
イオード３のミラー面が表面安定化（不活性化）され、
レーザダイオード３が、ミラー面における（化学）反応
により生ぜしめられる劣化に対し保護される。この場合
被膜４の厚さは、レーザダイオード３から生じる放射Ｒ
が、ホトダイオード（図示せず）が存在する基部８の壁
部９の方向にわずかに入射される（この場合の関連の被
膜４の厚さは約１／２λである）とともに、カバー１１
に開けた孔１２に対して固着したガラス窓１３を経て装
置１０から大部分放出される（この場合の関連の被膜４
の厚さは約１／４λである）ように選択する。このよう
にしたレーザダイオードは、光学的なレジストレーショ
ンディスク上に情報を書込むようないわゆる高エネルギ
ー分野にとって特に適している。
【００１５】基部８はその壁部９内にガラス質の物体１
４を有し、その中に３本の導体１５が入れられている。
これらの導体は図面では互いに重なって見える。これら
の導体１５の一本が基部８の壁部９に、従って装着片
１，２を介してレーザダイオード３及びホトダイオード
に電気接続されている。他の導体１５は接続ワイヤ（図
示せず）によりレーザダイオード３に且つ存在するなら
ホトダイオードに接続されている。
４を有し、その中に３本の導体１５が入れられている。
これらの導体は図面では互いに重なって見える。これら
の導体１５の一本が基部８の壁部９に、従って装着片
１，２を介してレーザダイオード３及びホトダイオード
に電気接続されている。他の導体１５は接続ワイヤ（図
示せず）によりレーザダイオード３に且つ存在するなら
ホトダイオードに接続されている。
【００１６】本発明によれば、発光半導体ダイオード、
この場合レーザダイオード３を外界４０から気密封止さ
れたエンベロープ２０内に配置し、このエンベロープ内
には、酸化性ガス３０、この場合酸素を入れる。エンベ
ロープ２０内に存在する酸素の為に、装置２０の動作中
又はそれ以外で、エンベロープ２０内に存在する気体の
有機物が炭素の多い不揮発性化合物に解離又は重合する
のが防止される。これにより炭素の多い付着物がレーザ
ダイオード３の被膜４上に堆積されなくなり，レーザの
光出力は安定なものとなる。エンベロープ２０内には乾
燥した純粋な不活性ガス、この場合窒素を入れ、酸素含
有量は少なくとも０．２容量％、この場合約１０容量％
とする。本発明によれば、エンベロープ２０によりレー
ザダイオード３を外界４０から気密封止する為、レーザ
ダイオード３は外界４０に存在する水蒸気又はその他の
（場合によっては腐食性の）気体不純物によって劣化さ
れなくなる。従って、本発明による装置１０の有効寿命
は特に長くなり、しかもこの装置は比較的簡単で従って
これを製造するのが廉価となる。本例では、エンベロー
プ２０が外界４０から気密封止するのを、装着片１を基
部８及びカバー１１に連結する溶接用リング１６により
行っている。カバー１１には窓１３が設けられ、この窓
を経て発生放射Ｒの一部を装置１０から放出させる。窓
１３とカバー１１との間にはインジウムリング（図示せ
ず）があり、このインジウムリングによりカバー１１と
窓１３との間を気密封止する。
この場合レーザダイオード３を外界４０から気密封止さ
れたエンベロープ２０内に配置し、このエンベロープ内
には、酸化性ガス３０、この場合酸素を入れる。エンベ
ロープ２０内に存在する酸素の為に、装置２０の動作中
又はそれ以外で、エンベロープ２０内に存在する気体の
有機物が炭素の多い不揮発性化合物に解離又は重合する
のが防止される。これにより炭素の多い付着物がレーザ
ダイオード３の被膜４上に堆積されなくなり，レーザの
光出力は安定なものとなる。エンベロープ２０内には乾
燥した純粋な不活性ガス、この場合窒素を入れ、酸素含
有量は少なくとも０．２容量％、この場合約１０容量％
とする。本発明によれば、エンベロープ２０によりレー
ザダイオード３を外界４０から気密封止する為、レーザ
ダイオード３は外界４０に存在する水蒸気又はその他の
（場合によっては腐食性の）気体不純物によって劣化さ
れなくなる。従って、本発明による装置１０の有効寿命
は特に長くなり、しかもこの装置は比較的簡単で従って
これを製造するのが廉価となる。本例では、エンベロー
プ２０が外界４０から気密封止するのを、装着片１を基
部８及びカバー１１に連結する溶接用リング１６により
行っている。カバー１１には窓１３が設けられ、この窓
を経て発生放射Ｒの一部を装置１０から放出させる。窓
１３とカバー１１との間にはインジウムリング（図示せ
ず）があり、このインジウムリングによりカバー１１と
窓１３との間を気密封止する。
【００１７】約６５０ｎｍの波長で発光するＩｎＧａＰ
／ＩｎＡｌＧａＰ材料系のレーザダイオード３を有する
上述した本発明による装置２０により極めて好ましい結
果が得られた。化学的な反応への影響に対する所定の波
長の放射の適合性に関する前述した説明から明らかなよ
うに、炭素の多い付着物が比較的波長の短いレーザダイ
オード３上に形成されやすく、その結果レーザ変動が比
較的強くなる。従って、本発明による装置２０における
このようなレーザダイオード３の安定性の改善は比較的
重要なものである。
／ＩｎＡｌＧａＰ材料系のレーザダイオード３を有する
上述した本発明による装置２０により極めて好ましい結
果が得られた。化学的な反応への影響に対する所定の波
長の放射の適合性に関する前述した説明から明らかなよ
うに、炭素の多い付着物が比較的波長の短いレーザダイ
オード３上に形成されやすく、その結果レーザ変動が比
較的強くなる。従って、本発明による装置２０における
このようなレーザダイオード３の安定性の改善は比較的
重要なものである。
【００１８】図２は図１の装置を本発明による方法の一
製造工程で示す。基部８及び装着片１を互いに溶接して
エンベロープ２０を形成した後、被膜４を設けたダイオ
ードレーザ３を装着片１にはんだ付けするとともに接続
ワイヤ（図示せず）により基部８に接続する。次に、エ
ンベロープ２０と、窓１３が設けられているカバー１１
とを、溶接ユニット（図示せず）が配置されている密閉
空間５０、この場合グローブボックス内に入れる。単位
時間当たりある量の窒素を１つのシリンダ１９からフィ
ルタ２１，２２を経て密閉空間５０内に導入する。これ
らフィルタは窒素から水蒸気やその他の不純物を除去す
る。同様にして酸素３０を窒素の流量の１０分の１の流
量で他のシリンダ１９から密閉空間５０内に供給する。
密閉空間５０には過剰圧力弁２３が設けられている。次
に、カバー１１を密閉空間５０内でエンベロープ２０に
溶接し、被膜４を有するレーザダイオード３が、周囲か
ら気密封止され且つ約１０容量％の酸素３０を含む純粋
で乾燥した窒素の雰囲気中に存在する本発明による装置
を得る。従って、本発明による極めて優れた装置が簡単
に得られる。
製造工程で示す。基部８及び装着片１を互いに溶接して
エンベロープ２０を形成した後、被膜４を設けたダイオ
ードレーザ３を装着片１にはんだ付けするとともに接続
ワイヤ（図示せず）により基部８に接続する。次に、エ
ンベロープ２０と、窓１３が設けられているカバー１１
とを、溶接ユニット（図示せず）が配置されている密閉
空間５０、この場合グローブボックス内に入れる。単位
時間当たりある量の窒素を１つのシリンダ１９からフィ
ルタ２１，２２を経て密閉空間５０内に導入する。これ
らフィルタは窒素から水蒸気やその他の不純物を除去す
る。同様にして酸素３０を窒素の流量の１０分の１の流
量で他のシリンダ１９から密閉空間５０内に供給する。
密閉空間５０には過剰圧力弁２３が設けられている。次
に、カバー１１を密閉空間５０内でエンベロープ２０に
溶接し、被膜４を有するレーザダイオード３が、周囲か
ら気密封止され且つ約１０容量％の酸素３０を含む純粋
で乾燥した窒素の雰囲気中に存在する本発明による装置
を得る。従って、本発明による極めて優れた装置が簡単
に得られる。
【００１９】本発明は上述した実施例に限定されず、幾
多の変更を加えうること勿論である。例えば、被膜は上
述した実施例で用いた材料と異なる材料を有するように
することができる。又、（レーザ）ダイオードは上述し
たリンジ導波管構造以外の構造、例えば埋込みヘテロ構
造、酸化物ストライプ構造等を有するようにもしうる。
多の変更を加えうること勿論である。例えば、被膜は上
述した実施例で用いた材料と異なる材料を有するように
することができる。又、（レーザ）ダイオードは上述し
たリンジ導波管構造以外の構造、例えば埋込みヘテロ構
造、酸化物ストライプ構造等を有するようにもしうる。
【００２０】又、レーザダイオードとしてレーザ増幅器
ダイオードを用いることもできることに注意すべきであ
る。更に、エンベロープは上述した実施例と相違して発
生放射に対する出射窓を有する必要はない。すなわち、
ダイオード（レーザ）がエンベロープ内部の他のオプト
エレクトロニク素子に対してのみ放射を放出するか或い
はこれと放射を交換する場合にも本発明を適用して有利
である。
ダイオードを用いることもできることに注意すべきであ
る。更に、エンベロープは上述した実施例と相違して発
生放射に対する出射窓を有する必要はない。すなわち、
ダイオード（レーザ）がエンベロープ内部の他のオプト
エレクトロニク素子に対してのみ放射を放出するか或い
はこれと放射を交換する場合にも本発明を適用して有利
である。
【図１】本発明によるオプトエレクトロニク半導体装置
の一実施例を示す線図的断面図である。
の一実施例を示す線図的断面図である。
【図２】図１の装置の本発明による製造方法の一工程を
示す線図的断面図である。
示す線図的断面図である。
１ 金属装着片 ２ 台部分 ３ レーザダイオード ４ 被膜 ８ 基部 ９ 金属壁部 １０ オプトエレクトロニク半導体装置 １１ 金属カバー １２ 孔 １３ ガラス窓 １４ ガラス質の物体 １５ 導体 １６ 溶接用リング １９ シリンダ ２０ エンベロープ ２１，２２ フィルタ ２３ 過剰圧力弁 ３０ 酸化性ガス（酸素） ４０ 外界 ５０ 密閉空間
Claims (9)
- 【請求項１】 発光半導体ダイオード（３）を有し、そ
の発生放射（Ｒ）に対する出射面に被膜（４）が設けら
れているオプトエレクトロニク半導体装置（１０）にお
いて、 前記の発光半導体ダイオード（３）が、外界（４０）か
ら気密封止されたエンベロープ（２０）内に配置され、
酸化性ガス（３０）がエンベロープ（２０）内に存在し
ていることを特徴とするオプトエレクトロニク半導体装
置。 - 【請求項２】 請求項１に記載のオプトエレクトロニク
半導体装置において、前記の酸化性ガス（３０）が酸素
を含んでいることを特徴とするオプトエレクトロニク半
導体装置。 - 【請求項３】 請求項２に記載のオプトエレクトロニク
半導体装置において、窒素とするのが好ましい乾燥した
純水な不活性ガスがエンベロープ（２０）内に存在し、
これに酸素ガス（３０）が加えられ、エンベロープ（２
０）内の雰囲気の酸素含有量が少なくとも約０．２容量
％、好ましくは約１０容量％としたことを特徴とするオ
プトエレクトロニク半導体装置。 - 【請求項４】 請求項１〜３のいずれか一項に記載のオ
プトエレクトロニク半導体装置において、前記の発光半
導体ダイオード（３）の放射波長が約１μmよりも短い
ことを特徴とするオプトエレクトロニク半導体装置。 - 【請求項５】 請求項４に記載のオプトエレクトロニク
半導体装置において、前記の発光半導体ダイオード
（３）の放射波長が約０．６及び約０．９μm 間にある
ことを特徴とするオプトエレクトロニク半導体装置。 - 【請求項６】 請求項１〜５のいずれか一項に記載のオ
プトエレクトロニク半導体装置において、前記の発光半
導体ダイオード（３）がダイオードレーザ（３）を以っ
て構成されていることを特徴とするオプトエレクトロニ
ク半導体装置。 - 【請求項７】 請求項６に記載のオプトエレクトロニク
半導体装置において、前記のダイオードレーザ（３）か
ら放出される最大出力が少なくとも約１０ｍＷ、好まし
くは少なくとも約２０ｍＷであることを特徴とするオプ
トエレクトロニク半導体装置。 - 【請求項８】 発光半導体ダイオード（３）を有し、そ
の出射面に被膜（４）が設けられているオプトエレクト
ロニク半導体装置を製造するに当たり、 被膜（４）が設けれた半導体ダイオード（３）をエンベ
ロープ（２０）内に配置し、このエンベロープ内に酸化
性ガス（３０）を導入し、その後エンベロープ（２０）
を外界（４０）から気密封止することを特徴とするオプ
トエレクトロニク半導体装置の製造方法。 - 【請求項９】 請求項８に記載のオプトエレクトロニク
半導体装置の製造方法において、基部（８）上に固着さ
れた発光ダイオード（３）を溶接又ははんだ付け装置内
に入れ、基部（８）上に固着された発光ダイオード
（３）を、酸素（３０）が加えられた乾燥した純粋な不
活性ガスで囲み、その後、窓（１３）を有するカバーを
基部（８）上に溶接又ははんだ付けすることにより発光
ダイオード（３）をおおうとともに外界（４０）から気
密封止することを特徴とするオプトエレクトロニク半導
体装置の製造方法。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| BE9301296A BE1007779A3 (nl) | 1993-11-25 | 1993-11-25 | Opto-electronische halfgeleiderinrichting met een straling-emitterende halfgeleiderdiode en werkwijze van een dergelijke inrichting. |
| BE09301296 | 1993-11-25 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07193341A true JPH07193341A (ja) | 1995-07-28 |
Family
ID=3887576
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP28950294A Pending JPH07193341A (ja) | 1993-11-25 | 1994-11-24 | オプトエレクトロニク半導体装置及びその製造方法 |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5578863A (ja) |
| EP (1) | EP0655813B1 (ja) |
| JP (1) | JPH07193341A (ja) |
| BE (1) | BE1007779A3 (ja) |
| DE (1) | DE69408518T2 (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2004095663A1 (ja) * | 2003-04-24 | 2004-11-04 | Sanyo Electric Co., Ltd. | 半導体レーザ装置 |
| JP2005175458A (ja) * | 2003-11-20 | 2005-06-30 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 光源、光ピックアップ装置、および電子機器 |
| JP2006013436A (ja) * | 2004-05-26 | 2006-01-12 | Sharp Corp | 窒化物半導体レーザ装置、その製造方法およびその組み立て装置 |
| US8018134B2 (en) | 2003-11-20 | 2011-09-13 | Panasonic Corporation | Light source, optical pickup, and electronic apparatus |
Families Citing this family (21)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100436467B1 (ko) * | 1995-11-14 | 2004-08-09 | 로무 가부시키가이샤 | 반도체레이저및그제조방법 |
| US6090642A (en) * | 1996-11-12 | 2000-07-18 | Rohm Co., Ltd. | Semiconductor laser diode assembly and method of manufacturing the same |
| US6358771B1 (en) * | 1998-07-02 | 2002-03-19 | Analog Devices, Inc. | Low oxygen assembly of glass sealed packages |
| JP2000133736A (ja) * | 1998-10-26 | 2000-05-12 | Furukawa Electric Co Ltd:The | 半導体レーザ素子の気密封止方法及び気密封止装置 |
| JP4593049B2 (ja) * | 2000-02-01 | 2010-12-08 | アナログ デバイシーズ インコーポレイテッド | 静止摩擦を低減し微細加工デバイス表面を不動態化するウェハレベル処理のための方法およびそれに使用するチップ |
| US7343535B2 (en) | 2002-02-06 | 2008-03-11 | Avago Technologies General Ip Dte Ltd | Embedded testing capability for integrated serializer/deserializers |
| EP1391763A1 (de) * | 2002-08-13 | 2004-02-25 | Tyco Electronics AMP GmbH | Optoelektronisches Modul |
| GB2392555A (en) * | 2002-09-02 | 2004-03-03 | Qinetiq Ltd | Hermetic packaging |
| JP3801143B2 (ja) * | 2003-03-11 | 2006-07-26 | ソニー株式会社 | 発光装置の組立方法 |
| JP2004289010A (ja) | 2003-03-24 | 2004-10-14 | Sony Corp | 発光装置 |
| DE60304839T2 (de) * | 2003-05-23 | 2006-12-21 | Agilent Technologies, Palo Alto | Hermetisches Gehäuse für ein optisches oder optoelektronisches Modul |
| US20050063431A1 (en) | 2003-09-19 | 2005-03-24 | Gallup Kendra J. | Integrated optics and electronics |
| US6998691B2 (en) * | 2003-09-19 | 2006-02-14 | Agilent Technologies, Inc. | Optoelectronic device packaging with hermetically sealed cavity and integrated optical element |
| US6982437B2 (en) * | 2003-09-19 | 2006-01-03 | Agilent Technologies, Inc. | Surface emitting laser package having integrated optical element and alignment post |
| US7520679B2 (en) | 2003-09-19 | 2009-04-21 | Avago Technologies Fiber Ip (Singapore) Pte. Ltd. | Optical device package with turning mirror and alignment post |
| US6953990B2 (en) | 2003-09-19 | 2005-10-11 | Agilent Technologies, Inc. | Wafer-level packaging of optoelectronic devices |
| US7771541B2 (en) * | 2007-03-22 | 2010-08-10 | International Business Machines Corporation | Method of removing metallic, inorganic and organic contaminants from chip passivation layer surfaces |
| WO2013054225A1 (en) | 2011-10-10 | 2013-04-18 | Koninklijke Philips Electronics N.V. | Luminaire arrangement |
| JP2018073943A (ja) * | 2016-10-27 | 2018-05-10 | 住友電気工業株式会社 | 半導体発光装置、ステム部品 |
| EP3917718A4 (en) * | 2019-02-02 | 2022-12-07 | Nuburu, Inc. | HIGH-BRIGHTNESS, HIGH-POWER, HIGH-RELIABILITY BLUE LASER DIODE SYSTEMS AND METHODS OF MAKING THEREOF |
| DE102020120167A1 (de) | 2020-07-30 | 2022-02-03 | Schott Ag | Gehäuse, vorzugsweise TO-Gehäuse, Sockel für Gehäuse und Baugruppe mit einem solchen Gehäuse und/oder Sockel |
Family Cites Families (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4585300A (en) * | 1983-04-27 | 1986-04-29 | Rca Corporation | Multi-emitter optical fiber device |
| JPS6018076A (ja) * | 1983-07-12 | 1985-01-30 | Fuji Photo Film Co Ltd | スチル画像の磁気記録におけるヘツド配列 |
| JPS60186076A (ja) * | 1984-03-05 | 1985-09-21 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | 半導体発光装置 |
| US4980137A (en) * | 1989-04-03 | 1990-12-25 | Sanitech, Inc. | Process for NOx and CO control |
| JP3067151B2 (ja) * | 1990-03-13 | 2000-07-17 | 日本電気株式会社 | 光電気変換素子サブキャリア |
| US5414293A (en) * | 1992-10-14 | 1995-05-09 | International Business Machines Corporation | Encapsulated light emitting diodes |
| US5513198A (en) * | 1993-07-14 | 1996-04-30 | Corning Incorporated | Packaging of high power semiconductor lasers |
-
1993
- 1993-11-25 BE BE9301296A patent/BE1007779A3/nl not_active IP Right Cessation
-
1994
- 1994-11-23 US US08/345,024 patent/US5578863A/en not_active Expired - Fee Related
- 1994-11-24 EP EP94203419A patent/EP0655813B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1994-11-24 DE DE69408518T patent/DE69408518T2/de not_active Expired - Fee Related
- 1994-11-24 JP JP28950294A patent/JPH07193341A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2004095663A1 (ja) * | 2003-04-24 | 2004-11-04 | Sanyo Electric Co., Ltd. | 半導体レーザ装置 |
| JPWO2004095663A1 (ja) * | 2003-04-24 | 2006-07-13 | 三洋電機株式会社 | 半導体レーザ装置 |
| JP2005175458A (ja) * | 2003-11-20 | 2005-06-30 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 光源、光ピックアップ装置、および電子機器 |
| US8018134B2 (en) | 2003-11-20 | 2011-09-13 | Panasonic Corporation | Light source, optical pickup, and electronic apparatus |
| JP2006013436A (ja) * | 2004-05-26 | 2006-01-12 | Sharp Corp | 窒化物半導体レーザ装置、その製造方法およびその組み立て装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| DE69408518T2 (de) | 1998-07-30 |
| EP0655813A1 (en) | 1995-05-31 |
| EP0655813B1 (en) | 1998-02-11 |
| BE1007779A3 (nl) | 1995-10-17 |
| US5578863A (en) | 1996-11-26 |
| DE69408518D1 (de) | 1998-03-19 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JPH07193341A (ja) | オプトエレクトロニク半導体装置及びその製造方法 | |
| US5629952A (en) | Packaging of high power semiconductor lasers | |
| US5392305A (en) | Packaging of high power semiconductor lasers | |
| JP5443356B2 (ja) | 半導体レーザ装置 | |
| US7939433B2 (en) | Method for producing nitride semiconductor laser light source and apparatus for producing nitride semiconductor laser light source | |
| WO2003093167A1 (en) | Device for protecting a chip and method for operating a chip | |
| KR101014148B1 (ko) | 발광 장치의 조립 방법 | |
| US8018134B2 (en) | Light source, optical pickup, and electronic apparatus | |
| KR20070069033A (ko) | 반도체 레이저 장치 및 그 제조 방법 | |
| US6220767B1 (en) | Semiconductor laser optical waveguide telecommunications module and method of making | |
| US6876683B2 (en) | Optical semiconductor device | |
| JP2000349389A (ja) | 発光装置 | |
| Nash et al. | Accelerated facet erosion formation and degradation of (Al, Ga) As double-heterostructure lasers | |
| US4187474A (en) | Metal vapor laser discharge tube | |
| JP2004022918A (ja) | レーザモジュールの製造方法 | |
| Bustarret et al. | Urbach edges in light-emitting porous silicon and related materials | |
| KR20060002824A (ko) | 반도체 레이저 장치 | |
| KR101136168B1 (ko) | 레이저 다이오드 패키지 및 그의 제조 방법 | |
| JP2004055650A (ja) | 半導体レーザ装置 | |
| JPH03120887A (ja) | 半導体レーザ |