JPH09232677A - 半導体レーザ - Google Patents
半導体レーザInfo
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- JPH09232677A JPH09232677A JP8032408A JP3240896A JPH09232677A JP H09232677 A JPH09232677 A JP H09232677A JP 8032408 A JP8032408 A JP 8032408A JP 3240896 A JP3240896 A JP 3240896A JP H09232677 A JPH09232677 A JP H09232677A
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Abstract
のレーザ光を出力し、かつそれらの光軸を高精度に設定
できるようにする。 【解決手段】 波長の異なるレーザ光を出力する第1、
第2の半導体レーザチップ1、2を、放熱基板3に形成
されたガイド溝3a、3bに沿って設置した。
Description
し、例えば光記録再生装置や光通信装置の光源として用
いることができるものである。
用においては、少なくとも記録ビーム用と再生ビーム用
に2波長の光源が必要となる。この種の光記録再生装置
としては、特開昭58−146038号公報に開示され
たものがあり、2つの独立配置した半導体レーザを用い
て2波長必要な光学系を構成している。
置した半導体レーザを用いているため、光学系が複雑に
なるとともに、光軸の調整を必要とするという問題があ
る。本発明は上記問題に鑑みたもので、1つの半導体レ
ーザから波長の異なる2以上のレーザ光を出力し、かつ
それらの光軸を高精度に設定できるようにすることを目
的とする。
め、請求項1乃至6に記載の発明においては、第1、第
2の半導体レーザチップを、1つの基板に形成されたガ
イド溝に沿って設置したことを特徴としている。従っ
て、ガイド溝を光軸に合わせて形成しておくことによ
り、第1、第2の半導体レーザチップ1、2をガイド溝
3a、3bに沿って設置するだけで、容易にかつ高精度
に所望の光軸を得ることができる。
うに、ガイド溝内の端部に合わせて第1、第2の半導体
レーザチップの一面を位置決めすることにより、光軸を
一層高精度に設定することができる。また、請求項7乃
至9に記載の発明においては、半導体基板上に、少なく
とも2つに分離された素子領域を形成し、それぞれの素
子領域における活性層のバンドギャップを互いに異なら
せるようにしたことを特徴としている。
ことにより、それぞれの素子領域における活性層から波
長の異なるレーザ光が出力されることになる。この場
合、半導体基板上にそれぞれの素子領域が形成されるた
め、それぞれのレーザ光の光軸を高精度に設定すること
ができる。なお、請求項8、9に記載の発明において
は、混晶化技術を用いて活性層のバンドギャップを異な
らせるようにしている。
について説明する。 (第1実施形態)図1は、本発明の第1実施形態を示す
半導体レーザの斜視図である。記録用のレーザ光(波長
a)を出力する第1の半導体レーザチップ1と、再生用
のレーザ光(波長b)を出力する第2の半導体レーザチ
ップ2とが、放熱基板3の上面に並列配置されている。
3bが平行に形成されており、ガイド溝3a、3b内に
第1、第2の半導体レーザチップ1、2が設置される。
従って、第1、第2の半導体レーザチップ1、2をガイ
ド溝3a、3bに沿って設置するだけで、容易かつ高精
度に平行な光軸を得ることができる。次に、上記した半
導体レーザの製造方法について説明する。
意し、その上にシリコン酸化膜をスパッタ法により堆積
する。その上にホトリソグラフィによりフォトレジスト
をパターニングし、レジストをマスクとしてシリコン酸
化膜をフッ酸などによりエッチングする。次に、パター
ニングしたシリコン酸化膜をマスクとして、シリコン基
板をエッチングし、ガイド溝3a、3bを形成する。こ
の場合、半導体レーザチップの装着を容易にするため、
半導体レーザチップの幅よりもガイド溝の幅を大きくし
ておく。例えば、半導体レーザチップの幅を300μm
とすると、ガイド溝の幅を305μm程度にしておく。
コン基板の表面にチタン、ニッケルおよび金の薄膜をこ
の順に形成する。これらは、第1、第2の半導体レーザ
チップ1、2のそれぞれの下部電極と電気的に接続され
る共通電極となる。この後、金錫はんだを用いて第1、
第2の半導体レーザチップ1、2を、ガイド溝3a、3
bに沿って取り付ける。この場合、図2(図1に示す半
導体レーザを光出力方向からみた平面図)に示すよう
に、第1、第2の半導体レーザチップ1、2のそれぞれ
の一方の側面(レーザビームと平行になる面)をガイド
溝3a、3bの一方の端部に合わせる、例えば図に示す
ように、ガイド溝3a、3bの左側端部A、Bに半導体
レーザチップ1、2の左側側面を合わせることにより、
第1、第2の半導体レーザチップ1、2間の距離を一定
にして取り付け精度を高くすることができる。
1、2のそれぞれの上部電極は、ワイヤボンディングに
より、図示しない駆動回路と電気的に接続される。上記
した構成によれば、ガイド溝3a、3bは、上述した半
導体技術を用いて精度よく作製できるため、第1、第2
の半導体レーザチップ1、2を高精度に配置でき、それ
ぞれの光軸を平行にすることができる。
1、2から記録用レーザ光と再生用レーザ光を同時に出
力すれば、光記録再生装置において、記録と再生を同時
に行うことができる。図3に、上記した実施形態の変形
例を示す。この変形例では、放熱基板3に1つのガイド
溝3cを形成し、その両端部C、Dに第1、第2の半導
体レーザチップ1、2の左側側面、右側側面を位置合わ
せして、第1、第2の半導体レーザチップ1、2を取り
付けるようにしている。このような構成としても、第
1、第2の半導体レーザチップ1、2間の距離を一定に
して取り付け精度を高くすることができる。
形例では、放熱基板3の両面にガイド溝3c、3dを形
成し、第1、第2の半導体レーザチップ1、2を放熱基
板3の両面に取り付けるようにしている。この場合、2
つの半導体レーザチップ1、2の距離は放熱基板3の厚
さとガイド溝3c、3dの深さによって決まるが、どち
らも精度よく作製することができるので、半導体レーザ
チップ1、2間の距離も精度よくすることができる。
形例では、ガイド溝3e、3fを、断面が三角形になる
ように形成し、その一面において第1、第2の半導体レ
ーザチップ1、2の底面を取り付けている。このような
配置にすると、それぞれの半導体レーザチップからの出
力光の偏光方向が異なるように配置できるので、偏光方
向の違いを利用する光学系に用いることが可能となる。
板3にガイド溝3a、3b等を形成する場合、放熱基板
3に突起を形成したり、放熱基板3に他の基板を張りつ
けるなどして、突起間あるいは他の基板間でガイド溝を
形成するようにしてもよい。また、放熱基板3は、その
表面において上記した金等の導電性材料膜を有するもの
に限らず、放熱基板3全体を導電性材料にて構成しても
よい。また、放熱基板3の下に銅製のヒートシンクを設
けてもよい。さらに、ガイド溝を形成する基板は、必ず
しも放熱基板とする必要はなく、ガイド溝を形成する半
導体レーザチップ設置用の基板を放熱基板上に設けるよ
うにしてもよい。 (第2実施形態)半導体レーザの発振波長は、活性層の
バンドギャップで決まる。従って、バンドギャップが異
なる2つの活性層を100μm程度以下の狭い間隔で並
べると、1素子サイズで、波長の異なる2つのレーザ光
を出力する半導体レーザが実現できる。
の活性層のバンドギャップを異ならせて2波長発光型の
半導体レーザを実現している。ここで、混晶化とは、不
純物原子を熱拡散したり、あるいはイオン注入によって
不純物を導入した後に熱処理を行うことにより、ヘテロ
界面によって空間内に隔てられていた構成元素が混じり
合って結晶変態が変化する現象である。この混晶化技術
を使い、低しきい値電流でかつ横モードが制御された半
導体レーザを実現することができる。
6に本実施形態に係る半導体レーザの斜視図を示す。図
に示すように、GaAsウェハ11上に、n型GaAs
のバッファ層12、n型AlGaAsのクラッド層1
3、GaAsの活性層14、p型AlGaAsのクラッ
ド層15、およびp型GaAsのキャップ層16が積層
形成されている。ここで、クラッド層15、およびキャ
ップ層16は、2つに分離された素子領域を形成するリ
ッジ構造となっており、それぞれの素子領域のキャップ
層16上に開口部を有して絶縁層(SiO2 層)17が
形成され、その上に上部電極18が形成されている。ま
た、GaAsウェハ11には下部電極19が形成されて
いる。
活性層14は、混晶化技術を用いて互いにバンドギャッ
プが異なるように形成されており、これによって、それ
ぞれの素子領域から異なる波長のレーザ光が出力され
る。次に、上記半導体レーザの製造方法について図7の
工程図を基に説明する。 〔図7(a)の薄膜堆積工程〕まず、GaAsウェハ1
1にn型GaAsのバッファ層12を2μm、n型Al
GaAsのクラッド層13を1μm、さらにGaAsの
活性層14を0.1μm、p型AlGaAsのクラッド
層15を1μm、さらにp型GaAsのキャップ層16
を1μm、それぞれMOCVD法により堆積する。Al
GaAsのGaに対するAl組成は0.5とする。 〔図7(b)のリッジ形成工程〕フォトリソ工程によ
り、クラッド層15およびキャップ層16を幅4μmの
リッジ構造とし、横モードを制御する(横方向への電流
の流れを制限して発光領域を規定する)。この工程によ
り、2つに分離されたリッジ領域(素子領域)が形成さ
れる。 〔図7(c)のSi薄膜形成工程〕右側のリッジ領域に
Si薄膜20を真空蒸着する。 〔図7(d)の熱処理工程〕675℃、5時間の熱処理
を施す。この熱処理は、活性層14にSi原子を熱拡散
させて結晶変態を起こさせるために行う。この工程によ
って、右側のリッジ領域の点線で示す範囲でSi原子が
熱拡散して混晶化が生じる。その結果、右側のリッジ領
域と左側のリッジ領域において活性層14のバンドギャ
ップが異なることになる。 〔図7(e)の電極形成工程〕SiO2 層17を成膜
し、窓開けを行ってそれぞれに上部電極18を形成する
とともに、裏面に下部電極19を形成する。
の半導体レーザを作製する。このようにして作製された
半導体レーザにおいて、駆動電流100mAにおける各
領域からの発光波長は、混晶化しない領域で約800n
m、混晶化した領域で約700nmであった。なお、上
記図7(c)に示す工程では、混晶化を行うためにSi
薄膜20を真空蒸着して全体に熱処理を施すものを示し
たが、右側のリッジ領域にSiをイオン注入し全体に熱
処理を施して、Si原子を活性層14に導入し混晶化を
行うようにしてもよい。
ザは、図示しない放熱基板上に設置されるが、その場合
に、第1実施形態に示す放熱基板3上に、第2実施形態
の半導体レーザを複数設置するようにすれば、それらの
光軸合わせを高精度に行うとともに、より多くの波長を
有するレーザ光を出力することができる。また、上記第
2実施形態において、左右のリッジ領域に混晶化を行う
とともにその混晶化の程度を異ならせて、それぞれのバ
ンドギャップを異ならせるようにしてもよい。
て、第1実施形態に示す半導体レーザチップの数、およ
び第2実施形態に示す素子領域の数は、2つに限ること
なく3つ以上にしてもよい。
視図である。
平面図である。
である。
面図である。
示す平面図である。
視図である。
図である。
ザチップ、3…放熱基板、11…GaAsウェハ、12
…n型バッファ層、13…n型AlGaAsクラッド
層、14…GaAs活性層、15…p型AlGaAsク
ラッド層、16…p型GaAsキャップ層、17…Si
O2 層、18…上部電極、19…下部電極。
Claims (9)
- 【請求項1】 第1、第2の半導体レーザチップ(1、
2)が1つの基板(3)上に設置され、前記第1、第2
の半導体レーザチップから波長の異なるレーザ光を出力
するようにした半導体レーザであって、 前記基板にはガイド溝(3a、3b、3c)が形成され
ており、前記第1、第2の半導体レーザチップが前記ガ
イド溝に沿って設置されていることを特徴とする半導体
レーザ。 - 【請求項2】 前記基板は放熱基板であることを特徴と
する請求項1に記載の半導体レーザ。 - 【請求項3】 前記ガイド溝は、前記第1、第2の半導
体レーザチップを設置する箇所に形成された第1、第2
のガイド溝(3a、3b)であって、それぞれの溝内に
は位置決め用の端部(A、B)が形成されており、前記
第1、第2の半導体レーザチップのそれぞれの一面が前
記第1、第2のガイド溝内の端部にそれぞれ位置決めさ
れていることを特徴とする請求項1又は2に記載の半導
体レーザ。 - 【請求項4】 前記ガイド溝は、前記第1、第2の半導
体レーザチップが設置される1つのガイド溝(3c)で
あって、溝内には位置決め用の両端部(C、D)が形成
されており、前記第1、第2の半導体レーザチップのそ
れぞれの一面が前記両端部にそれぞれ位置決めされてい
ることを特徴とする請求項1又は2に記載の半導体レー
ザ。 - 【請求項5】 前記ガイド溝は、前記基板の両面に形成
された第1、第2のガイド溝(3c、3d)であって、
前記第1、第2の半導体レーザチップが前記第1、第2
のガイド溝にそれぞれ設置されていることを特徴とする
請求項1又は2に記載の半導体レーザ。 - 【請求項6】 前記基板は、少なくとも表面において前
記第1、第2の半導体レーザチップの共通電極となる導
電性材料を有していることを特徴とする請求項1乃至5
のいずれか1つに記載の半導体レーザ。 - 【請求項7】 半導体基板(11)上に、活性層(1
4)を含む半導体レーザ構成要素(12〜16)が積層
されてなる半導体レーザであって、 前記半導体レーザ構成要素は、少なくとも2つに分離さ
れた素子領域のそれぞれからレーザ光を出力するように
構成されており、かつそれぞれの素子領域における活性
層のバンドギャップが互いに異なっていることを特徴と
する半導体レーザ。 - 【請求項8】 少なくとも1つの素子領域における活性
層が混晶化されて他の素子領域における活性層とバンド
ギャップが異なっていることを特徴とする請求項7に記
載の半導体レーザ。 - 【請求項9】 半導体基板(11)上に活性層(14)
を含む半導体レーザ構成要素(12〜16)を積層する
工程と、 前記半導体レーザ構成要素において少なくとも2つに分
離された素子領域を形成する工程と、 少なくとも1つの素子領域における活性層を混晶化し、
他の素子領域における活性層のバンドギャップと異なら
せる工程とを有することを特徴とする半導体レーザの製
造方法。
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Cited By (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US7333525B2 (en) * | 2004-01-23 | 2008-02-19 | Pioneer Corporation | Integrated semiconductor light-emitting device and method for manufacturing same |
JP4592865B2 (ja) * | 1999-04-08 | 2010-12-08 | 古河電気工業株式会社 | 半導体積層構造の製造方法 |
JP2010287613A (ja) * | 2009-06-09 | 2010-12-24 | Mitsubishi Electric Corp | 多波長半導体レーザ装置 |
JP2013054167A (ja) * | 2011-09-02 | 2013-03-21 | Seiko Epson Corp | 光源装置およびプロジェクター |
EP2908390A3 (en) * | 2014-02-13 | 2015-09-23 | Mitsubishi Electric Corporation | Semiconductor laser light source |
JP2017216418A (ja) * | 2016-06-02 | 2017-12-07 | 住友電気工業株式会社 | 量子カスケードレーザ集積素子 |
DE102017217610A1 (de) | 2016-10-04 | 2018-04-05 | Omron Automotive Electronics Co., Ltd. | Optisches Projektionssystem und Objektdetektionsvorrichtung |
JP2019145568A (ja) * | 2018-02-16 | 2019-08-29 | 京セラ株式会社 | 発光素子収納用パッケージ、発光装置および発光モジュール |
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1996
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Cited By (12)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP4592865B2 (ja) * | 1999-04-08 | 2010-12-08 | 古河電気工業株式会社 | 半導体積層構造の製造方法 |
US7333525B2 (en) * | 2004-01-23 | 2008-02-19 | Pioneer Corporation | Integrated semiconductor light-emitting device and method for manufacturing same |
JP2010287613A (ja) * | 2009-06-09 | 2010-12-24 | Mitsubishi Electric Corp | 多波長半導体レーザ装置 |
US8351482B2 (en) | 2009-06-09 | 2013-01-08 | Mitsubishi Electric Corporation | Multi-wavelength semiconductor laser device |
US8687668B2 (en) | 2009-06-09 | 2014-04-01 | Mitsubishi Electric Corporation | Multi-wavelength semiconductor laser device |
US8891581B2 (en) | 2009-06-09 | 2014-11-18 | Mitsubishi Electric Corporation | Multi-wavelength semiconductor laser device |
JP2013054167A (ja) * | 2011-09-02 | 2013-03-21 | Seiko Epson Corp | 光源装置およびプロジェクター |
EP2908390A3 (en) * | 2014-02-13 | 2015-09-23 | Mitsubishi Electric Corporation | Semiconductor laser light source |
JP2017216418A (ja) * | 2016-06-02 | 2017-12-07 | 住友電気工業株式会社 | 量子カスケードレーザ集積素子 |
DE102017217610A1 (de) | 2016-10-04 | 2018-04-05 | Omron Automotive Electronics Co., Ltd. | Optisches Projektionssystem und Objektdetektionsvorrichtung |
US10551035B2 (en) | 2016-10-04 | 2020-02-04 | Omron Automotive Electronics Co., Ltd. | Projection optical system and object detection device |
JP2019145568A (ja) * | 2018-02-16 | 2019-08-29 | 京セラ株式会社 | 発光素子収納用パッケージ、発光装置および発光モジュール |
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