JPH07321400A - 半導体レーザ装置 - Google Patents

半導体レーザ装置

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JPH07321400A
JPH07321400A JP11314794A JP11314794A JPH07321400A JP H07321400 A JPH07321400 A JP H07321400A JP 11314794 A JP11314794 A JP 11314794A JP 11314794 A JP11314794 A JP 11314794A JP H07321400 A JPH07321400 A JP H07321400A
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JP
Japan
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semiconductor laser
substrate
resonator
semiconductor
laser device
Prior art date
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Pending
Application number
JP11314794A
Other languages
English (en)
Inventor
Hideki Fukunaga
秀樹 福永
Hideo Nakayama
秀生 中山
Nobuaki Ueki
伸明 植木
Hiroki Otoma
広己 乙間
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Fujifilm Business Innovation Corp
Original Assignee
Fuji Xerox Co Ltd
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Publication date
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Publication of JPH07321400A publication Critical patent/JPH07321400A/ja
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 ビームの移動距離と共振器の長さを独立に設
定できる半導体レーザ装置を提供すること。 【構成】 半導体レーザチップにボンディングパッド領
域を設けた半導体レーザ装置において、基板1上に該基
板の面積より狭い半導体層2を形成して基板1と半導体
層2との間に段差を設け、この段差の垂直部分がレーザ
の共振器の一方の面となるように前記段差の上面から下
面に延在する高反射率の絶縁膜を設け、この絶縁膜上に
共振器に電流を注入する電極と接続される配線電極11
を段差の上面から下面に渡って設け、この下面の一部に
ボンディングパッド12を形成する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は、注入電流を制御する
ことにより、出射面におけるレーザ光のビーム位置を移
動させる半導体レーザ装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】ビーム位置を移動させる半導体レーザ装
置では、特願平5−254433号公報に示されている
ように、コンタクト層上に複数のストライプ状電極を形
成し、それぞれのストライプ状電極に注入する電流量を
制御することによって、活性層における利得領域の位置
を変えることにより出射端面におけるビームの位置を移
動させる。したがって、半導体レーザ装置上にはそれぞ
れのストライプ状電極に独立に電流を注入するため、通
電ワイヤーをボンディングするための複数のボンディン
グパッドがストライプ状電極に接続されて形成されなけ
ればならない。
【0003】従来のビーム位置を移動させる半導体レー
ザ装置の斜視図と断面図を図8に示す。GaAs基板1
01上にGaAs第一バッファ層102、AlGaAs
第二バッファ層103、AlGaAs第三バッファ層1
04、AlGaAs第一クラッド層105、量子井戸活
性層106、AlGaAs第二クラッド層107、Ga
Asコンタクト層108を順次積層した後、GaAsコ
ンタクト層108上に光の出射方向に延びた複数のスト
ライプ状p側電極111a〜hを形成する。その後この
上全面を絶縁膜110で覆い、それぞれのストライプ状
p側電極111a〜h上の絶縁膜110の一部に窓11
2a〜hを開け、ここからボンディングパッド109a
〜hとの間に配線電極108a〜hを設ける。次にn側
電極113を形成することにより、半導体レーザ装置が
構成される。このそれぞれのストライプ状p側電極に注
入する電流を制御することにより、出射面上でのビーム
の出射位置を移動させる。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】この半導体レーザ装置
では、積層した半導体層上に配線、ボンディングパッド
が形成されているため、共振器の長さを特定すると、配
線を行う領域が制限される。すると、配線数によってス
トライプ状p側電極の数が決まるため、ビームの移動距
離が共振器の長さで制限されるという問題があった。例
えば、共振器長を250μm、ボンディングパッドの広
さ100μm×100μm、配線の幅3μmで間隔5μ
mとすると、図4に示した構成では、配線数は片側10
本程度となる。すると、全ストライプ状p側電極の数は
約20本となり、1本のストライプ状p側電極の幅を3
μm、間隔1μmとすると、ストライプ状p側電極の形
成される領域の幅は約80μmで、ビームの移動できる
距離も約80μm以下となる。したがって、さらにビー
ムの移動距離を長くするためには共振器長を長くするこ
とが必要になる。しかしながら共振器長を長くすると、
共振器損失の増大によって、しきい電流値が増加すると
共に外部微分量子効率も減少し、レーザ特性が変化する
という問題が生じる。
【0005】そこで本発明の目的は、ビームの移動距離
と共振器の長さを独立に設定できる半導体レーザ装置を
提供することにある。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明の上記目的は次の
構成によって達成される。すなわち、本発明は、半導体
レーザチップにボンディングパッド領域を設けた半導体
レーザ装置において、基板上に該基板の面積より狭い半
導体層を形成して前記基板と前記半導体層との間に段差
を設け、この段差の垂直部分がレーザの共振器の一方の
面となるように前記段差の上面から下面に延在する高反
射率の絶縁膜を設け、この絶縁膜上に前記共振器に電流
を注入する電極と接続される配線電極を前記段差の上面
から下面に渡って設け、この下面の一部にボンディング
パッド領域を形成したことを特徴とする。
【0007】
【作用】本発明では、電源から半導体基板上に形成され
た各ボンディングパッドに金属ワイヤーを通して電流が
流され、各ボンディングパッドから半導体基板上の配線
と、絶縁膜で覆われた一方の端面上の配線を通して半導
体層のコンタクト層上に設けられたそれぞれのストライ
プ状p側電極から電流が注入される。したがってこの構
造の場合、半導体層上には配線やボンディングパッドが
形成されていないため、配線数と共振器の長さは独立に
決めることができる。
【0008】
【実施例】図1は本発明の第一の実施例である半導体レ
ーザ装置の斜視図である。1はGaAs基板、2は半導
体層、5は絶縁膜、11は配線、12はボンディングパ
ッド、13はn側電極である。
【0009】次に本発明の実施例である半導体レーザ装
置の製造方法の説明を行う。まず、図2(a)に示すよ
うに、SiドープGaAs基板1上に、厚さ0.1μm
のSeドープGaAsと厚さ0.1μmのSeドープA
0.2 Ga0.4 Asと厚さ0.1μmのSeドープAl
0.4 Ga0.6 Asからなるバッファ層、SeドープAl
0.6 Ga0.4 Asでなる厚さ1μmの第一クラッド層、
アンドープGaAsでなる厚さ10nmの井戸層3層を
アンドープAl0.3 Ga0.7 Asでなる厚さ5nmの障
壁層2層によって分離し、これらをアンドープAl0.3
Ga0.7 Asでなる厚さ0.1μmの光導波層2層で挟
んだ量子井戸活性層、MgドープAl0. 6 Ga0.4 As
でなる厚さ1μmの第二クラッド層、MgドープGaA
sでなる厚さ0.1μmのコンタクト層からなる半導体
層2をMOCVD法により順次積層する。
【0010】この半導体層2上に図2(b)に示すよう
に、フォトリソグラフィによりレジスト3を形成する。
次に図2(c)に示すようにこのレジスト3をマスクと
して塩素系のガスを用いたドライエッチングにより半導
体層2をエッチングし、共振器の一方の端面4を形成す
る。図3(a)に示すようにレジスト3を除去した後、
図3(b)に示すように、電子ビーム加熱蒸着装置によ
りそれぞれ発振波長の1/4の厚さのSi膜とAl2
3 膜が交互に数層積層された高反射多層膜からなる絶縁
膜5を蒸着する。この蒸着を行う際、基板を蒸着源に対
して斜めにしておくことにより、半導体層2上には絶縁
膜として、また端面4上には高反射膜として堆積させる
ことができる。次に図3(c)に示すように、フォトリ
ソグラフィによりレジスト6にストライプ状の窓を開け
る。その後、図4(a)に示すように、このレジスト6
をマスクとしてCF4 ガスを用いたドライエッチングに
より、Si/Al2 3 の多層膜5をストライプ状にエ
ッチングし、電流注入のための窓を開け、コンタクト層
を露出させる。次いで図4(b)に示すようにこの上に
ストライプ状p側電極用の金属7を蒸着した後、図4
(c)に示すようにストライプ状p側電極8以外のレジ
スト6上の金属7をリフトオフにより除去する。この上
に図5(a)に示すようにふたたび配線およびボンディ
ングパッド用の金属9を蒸着する。この蒸着を行う際に
も、基板を蒸着源に対して斜めにしておくことにより、
端面4上の絶縁膜5の上にも配線ができるよう金属9が
蒸着される。次に図5(b)に示すようにフォトリソグ
ラフィにより配線およびボンディングパッドがパターニ
ングされたレジスト10を形成する。その後図5(c)
に示すようにこのレジスト10をマスクとしてI2 +K
Iの混合液により金属9をエッチングすることにより、
配線11とボンディングパッド12が形成される。その
後図6に示すようにレジストを除去し、n側電極13を
蒸着し、半導体層側をへき開することにより、図1に示
した半導体レーザ装置が形成される。
【0011】ここで用いる絶縁膜としては、SiO2膜
やSi3N4膜のように電気的に絶縁体で、GaAsを
腐食しないものであればよい。また、p側電極となる金
属の材料にはAu、AuZn、Cr、Ti、Ptのいず
れかもしくはこれらの組合せたものを用いることができ
る。
【0012】また、図7には本発明の第二の実施例を示
す。ここでは第一の実施例と同じ製造方法を用い、フォ
トリソグラフィに用いるマスクのパターンを変えること
により、図3に示すような複数のストライプ状p側電極
と配線とボンディングパッドを備えたビーム位置半導体
レーザが形成される。このそれぞれのストライプ状p側
電極に注入する電流を制御することによって、活性層に
おける利得領域の位置を変えることにより出射面上での
ビームの出射位置を移動させる。
【0013】本発明は前記実施例の半導体組成以外でも
よく、例えばAlGaInP混晶系、GaInAsP混
晶系、AlInAsP混晶系、ZnSSe混晶系、Cd
ZnSSe混晶系等の材料系であっても実施可能であ
る。
【0014】
【発明の効果】本発明によれば、半導体層とは異なる半
導体基板上に配線やボンディングパッドを設けることに
より、配線数が共振器の長さに制限されないため、ビー
ムの移動距離と共振器の長さを独立に設定することが可
能となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の第一の実施例である半導体レーザ装
置の斜視図である。
【図2】 本発明の第一の実施例である半導体レーザ装
置の製造手順を示す斜視図である。
【図3】 本発明の第一の実施例である半導体レーザ装
置の製造手順を示す斜視図である。
【図4】 図3に続く半導体レーザ装置の製造手順を示
す斜視図である。
【図5】 図4に続く半導体レーザ装置の製造手順を示
す斜視図である。
【図6】 図5に続く半導体レーザ装置の製造手順を示
す斜視図である。
【図7】 本発明の第二の実施例である半導体レーザ装
置の斜視図である。
【図8】 従来の半導体レーザ装置の斜視図と断面図で
ある。
【符号の説明】
1…GaAs基板、2…半導体層、3,6,10…レジ
スト、4…端面、5…絶縁膜、7,9…金属、8…スト
ライプ状p側電極、11…配線、12…ボンディングパ
ッド、13…n側電極、101…GaAs基板、102
…第一バッファ層、103…第二バッファ層、104…
第三バッファ層、105…第一クラッド層、106…量
子井戸活性層、107…第二クラッド層、108…コン
タクト層、108…配線、109…ボンディングパッ
ド、110…絶縁膜、111…ストライプ状p側電極、
112…窓
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 乙間 広己 神奈川県海老名市本郷2274番地富士ゼロッ クス株式会社内

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 半導体レーザチップにボンディングパッ
    ド領域を設けた半導体レーザ装置において、 基板上に該基板の面積より狭い半導体層を形成して前記
    基板と前記半導体層との間に段差を設け、この段差の垂
    直部分がレーザの共振器の一方の面となるように前記段
    差の上面から下面に延在する高反射率の絶縁膜を設け、 この絶縁膜上に前記共振器に電流を注入する電極と接続
    される配線電極を前記段差の上面から下面に渡って設
    け、この下面の一部にボンディングパッド領域を形成し
    たことを特徴とする半導体レーザ装置。
JP11314794A 1994-05-26 1994-05-26 半導体レーザ装置 Pending JPH07321400A (ja)

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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007109922A (ja) * 2005-10-14 2007-04-26 Mitsubishi Electric Corp 半導体レーザ装置およびその製造方法
JP2013191810A (ja) * 2012-03-15 2013-09-26 Mitsubishi Electric Corp 半導体発光素子の製造方法、半導体発光素子
JP2017037870A (ja) * 2015-08-06 2017-02-16 住友電気工業株式会社 量子カスケードレーザデバイス
JP2017092382A (ja) * 2015-11-16 2017-05-25 住友電気工業株式会社 量子カスケードレーザデバイス

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