JPH10247328A - Semiconductor laser device - Google Patents

Semiconductor laser device

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JPH10247328A
JPH10247328A JP9048165A JP4816597A JPH10247328A JP H10247328 A JPH10247328 A JP H10247328A JP 9048165 A JP9048165 A JP 9048165A JP 4816597 A JP4816597 A JP 4816597A JP H10247328 A JPH10247328 A JP H10247328A
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JP
Japan
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light
semiconductor
light emitting
emitting element
reflected
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Application number
JP9048165A
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Japanese (ja)
Inventor
Yoshikazu Tanaka
芳和 田中
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Mitsubishi Electric Corp
Original Assignee
Mitsubishi Electric Corp
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Publication date
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To prevent light from being re-reflected by the light-emitting end face of a semiconductor light emitting element by forming a reflection-preventing coat on an area where the light reflected by a reflection film hits, in the light- emitting end faces of the semiconductor light emitting element. SOLUTION: Such a semiconductor light emitting element 5 is made beforehand on the light-emitting end face 51, a dielectric film 6 with a prescribed reflectance in a part having a light-emitting point is formed and a reflection- preventing coat 8 with almost zero reflectance is formed in a part having no light-emitting point 7. This semiconductor light emitting element 5 is arranged so that the emitting end face 51 is opposed to a micro-mirror and the side where reflection-preventing coat 8 is formed is upward, and is mounted on an insulating coat 3 of a flat part of an epitaxial layer 2. When an emitting angle of the emitting light on the emitting end face 51 exceeds a fixed value, reflecting light 9 from a bottom end part of the reflection coat 4 constituting the micro-mirror is returned to the emitting end face 51, but all the reflecting light transmits the reflection-preventing coat 8 without being reflected since the reflection-preventing coat 8 is formed thereon and guided as refracted light.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】この発明は、半導体基板上等
に形成された傾斜面を用いることにより、半導体発光素
子による出射光の発光軸を変化させる構造を備える半導
体レーザ装置に関し、特に半導体発光素子の出射端面に
よる光の再反射を防ぐ構造を備える半導体レーザ装置に
関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a semiconductor laser device having a structure in which a light emitting axis of light emitted by a semiconductor light emitting element is changed by using an inclined surface formed on a semiconductor substrate or the like, and more particularly, to a semiconductor light emitting element. The present invention relates to a semiconductor laser device having a structure for preventing light from being re-reflected by an emission end face of the semiconductor laser device.

【0002】[0002]

【従来の技術】光ディスクなどの光記録媒体面に記録さ
れた情報を読み出すための光源としては、例えば、半導
体基板上に45度の傾斜角度を有するマイクロミラーを
もつ半導体レーザ装置が使用されている。
2. Description of the Related Art As a light source for reading information recorded on an optical recording medium such as an optical disk, for example, a semiconductor laser device having a micromirror having a 45-degree tilt angle on a semiconductor substrate is used. .

【0003】図2は、半導体基板上に45度の傾斜角度
を有するマイクロミラーをもつ従来の半導体レーザ装置
を示した構造断面図である。
FIG. 2 is a structural sectional view showing a conventional semiconductor laser device having a micromirror having a 45-degree tilt angle on a semiconductor substrate.

【0004】図において、1は半導体基板、2は半導体
基板1の上に形成されたエピ層、3はエピ層2上に形成
された絶縁膜、4はエピ層2の傾斜面21に形成された
反射膜(メタライズ)、5は半導体発光素子、6は光ピ
ックアップなどに使用する場合の戻り光ノイズを低減す
るための誘電体膜、7は半導体発光素子5の発光点、9
は半導体発光素子5からの出射光を反射膜4により反射
された反射光、10は反射光9が誘電体膜6によって屈
折された屈折光、21はエピ層2の傾斜面、51は半導
体発光素子5の出射端面である。
In FIG. 1, 1 is a semiconductor substrate, 2 is an epi layer formed on the semiconductor substrate 1, 3 is an insulating film formed on the epi layer 2, and 4 is formed on the inclined surface 21 of the epi layer 2. Reflective film (metallized), 5 is a semiconductor light emitting element, 6 is a dielectric film for reducing return light noise when used in an optical pickup or the like, 7 is a light emitting point of the semiconductor light emitting element 5, 9
Is a reflected light of the light emitted from the semiconductor light emitting element 5 reflected by the reflection film 4, 10 is a refracted light of the reflected light 9 refracted by the dielectric film 6, 21 is an inclined surface of the epi layer 2, and 51 is a semiconductor light emission. This is an emission end face of the element 5.

【0005】図2に示した45度のマイクロミラーをも
つ半導体レーザ装置は、半導体基板1上に、その出射端
面51が水平方向を向くように配置した半導体発光素子
5と、この半導体発光素子5の出射端面51と対向する
ように配置した,45度の傾斜角度を有するマイクロミ
ラーとを備えるものである。
A semiconductor laser device having a 45-degree micromirror shown in FIG. 2 has a semiconductor light emitting element 5 arranged on a semiconductor substrate 1 so that an emission end face 51 thereof is oriented in a horizontal direction, and a semiconductor light emitting element 5 And a micro-mirror having a 45-degree inclination angle and disposed so as to face the emission end face 51 of the light-emitting device.

【0006】上記半導体基板1は、Si(シリコン),
GaAs(ガリウム砒素)などの半導体基板からなるも
のであり、その上に半導体発光素子5を配置し、かつこ
の半導体発光素子5が発する熱を拡散させる等の役割を
有するものである。この半導体基板1上には、所望の結
晶成長法によりSi,GaAs等を結晶成長したエピ層
2が形成されている。このエピ層2は、その一部分にお
いて上記半導体基板1の基板面に対して45度の傾斜角
を有する傾斜面21が形成されている。また、この45
度の傾斜面21を有するエピ層2は、その表面全体を覆
うようにして、SiO2 膜,SiN膜などよりなる絶縁
膜3が形成されている。この絶縁膜3は、エピ層2の表
面保護や半導体基板1上にマウントされる半導体発光素
子5の電気的な絶縁をとる等の役割を果たすものであ
る。
The semiconductor substrate 1 is made of Si (silicon),
It is made of a semiconductor substrate such as GaAs (gallium arsenide), and has a role of disposing the semiconductor light emitting element 5 thereon and diffusing the heat generated by the semiconductor light emitting element 5. On this semiconductor substrate 1, an epitaxial layer 2 formed by crystal growth of Si, GaAs or the like by a desired crystal growth method is formed. The epitaxial layer 2 has an inclined surface 21 having an inclination angle of 45 degrees with respect to the substrate surface of the semiconductor substrate 1 in a part thereof. Also, this 45
The insulating layer 3 made of a SiO 2 film, a SiN film, or the like is formed so as to cover the entire surface of the epi layer 2 having the inclined surface 21 with a certain degree. The insulating film 3 serves to protect the surface of the epi layer 2 and electrically insulate the semiconductor light emitting element 5 mounted on the semiconductor substrate 1.

【0007】上記半導体基板1上に配置したマイクロミ
ラーは、上記エピ層2の傾斜面21においてAu(金)
などの金属を成膜した反射膜(メタライズ)4よりなる
ものである。この反射膜4は、上記エピ層2により形成
された45度の傾斜面21においてその表面を覆う絶縁
膜3上に形成したものである。したがって、この反射膜
4よりなるマイクロミラーは、エピ層2の傾斜面21と
同じく45度の傾斜角度を有する。
A micromirror arranged on the semiconductor substrate 1 is formed by Au (gold) on the inclined surface 21 of the epi layer 2.
And a reflection film (metallized) 4 on which a metal such as a metal film is formed. The reflection film 4 is formed on the insulating film 3 covering the surface on the 45-degree inclined surface 21 formed by the epi layer 2. Therefore, the micromirror made of the reflection film 4 has a 45-degree inclination angle, similarly to the inclined surface 21 of the epi layer 2.

【0008】上記半導体発光素子5は、上記エピ層2の
平坦部分に半田付け等により取付けられている。この半
導体発光素子5は、GaAs系半導体レーザ,InP系
半導体レーザ等,種々のものが使用され、その出射端面
51が上記反射膜4よりなるマイクロミラーに対向する
ようにして配置されている。また、この半導体発光素子
5は、その出射端面51が半導体基板1の基板面に対し
て垂直となるように配置されている。したがって、半導
体発光素子5は、発光軸が出射端面51に対して垂直と
なる光を出射するので、その出射光は、45度の傾斜角
度を有するマイクロミラーによって反射されてその発光
軸が90度に変化させられる。また、この半導体発光素
子5の出射端面51には、数〜数十%の反射率を有する
誘電体膜6が形成されている。この誘電体膜6は、半導
体レーザ装置を光ピックアップなどに使用する場合の戻
り光ノイズを低減するために形成されたものである。誘
電体膜6は、たとえばSiOx などを多層に形成したも
のであり、その反射率は、多層に形成した各層の層厚を
適宜調整することにより設定される。
The semiconductor light emitting element 5 is mounted on a flat portion of the epi layer 2 by soldering or the like. As the semiconductor light emitting device 5, various types such as a GaAs semiconductor laser and an InP semiconductor laser are used, and the semiconductor light emitting device 5 is disposed so that the emission end face 51 faces the micromirror made of the reflection film 4. Further, the semiconductor light emitting element 5 is arranged such that the emission end face 51 is perpendicular to the substrate surface of the semiconductor substrate 1. Therefore, since the semiconductor light emitting element 5 emits light whose emission axis is perpendicular to the emission end face 51, the emission light is reflected by the micromirror having an inclination angle of 45 degrees and the emission axis is 90 degrees. Is changed to Further, a dielectric film 6 having a reflectance of several to several tens% is formed on the emission end face 51 of the semiconductor light emitting element 5. This dielectric film 6 is formed to reduce return light noise when the semiconductor laser device is used for an optical pickup or the like. The dielectric film 6 is formed of, for example, SiO x in a multilayer structure, and the reflectance is set by appropriately adjusting the thickness of each layer formed in the multilayer structure.

【0009】次に、上記半導体レーザ装置の製造方法に
ついて説明する。まず、半導体基板1上にMOCVD法
などの公知の結晶成長法によりSi,またはGaAsな
どの半導体層を結晶成長する。ついで、この半導体層に
写真製版技術,エッチング技術などにより45度の傾斜
角度を有する傾斜面21を形成する。これにより、上記
半導体基板1上に傾斜角度が45度の傾斜面21をもつ
エピ層2が作製される。そして、このエピ層2の表面全
体に、常圧CVD,減圧CVD,プラズマ増速CVD法
等,種々の膜形成法によりSiO2 ,またはSiNなど
よりなる絶縁膜3を形成する。この後に、傾斜角度が4
5度の傾斜面21部分における絶縁膜3上にアルミニウ
ムなどの金属を成膜して反射膜4を形成する。このよう
にして形成した反射膜4によって45度の傾斜角度を有
するマイクロミラーが形成される。つぎに、あらかじめ
出射端面51に数〜数十%の反射率を有する誘電体膜6
を形成しておいた半導体発光素子5を、その出射端面5
1がマイクロミラーと対向するように配置して、上記エ
ピ層2の平坦部分における絶縁膜3上に半田付け等によ
りマウントすると、図2に示す半導体レーザ装置が完成
する。
Next, a method for manufacturing the semiconductor laser device will be described. First, a semiconductor layer such as Si or GaAs is grown on the semiconductor substrate 1 by a known crystal growth method such as the MOCVD method. Next, an inclined surface 21 having an inclination angle of 45 degrees is formed on the semiconductor layer by photolithography, etching, or the like. As a result, the epi layer 2 having the inclined surface 21 having the inclination angle of 45 degrees is formed on the semiconductor substrate 1. Then, an insulating film 3 made of SiO 2 , SiN or the like is formed on the entire surface of the epi layer 2 by various film forming methods such as normal pressure CVD, low pressure CVD, and plasma enhanced CVD. After this, the inclination angle becomes 4
A metal such as aluminum is formed on the insulating film 3 at the 5 ° inclined surface 21 to form the reflective film 4. A micromirror having an inclination angle of 45 degrees is formed by the reflection film 4 thus formed. Next, a dielectric film 6 having a reflectivity of several to several tens% in advance on the emission end face 51.
The semiconductor light emitting element 5 having the light emitting end face 5
The semiconductor laser device shown in FIG. 2 is completed by disposing the semiconductor laser device 1 so as to face the micromirror and mounting it on the insulating film 3 in the flat portion of the epi layer 2 by soldering or the like.

【0010】次に、上記半導体レーザ装置の動作につい
て説明する。上記半導体発光素子5に順方向バイアスの
電圧を印加すると、垂直方向にθの角度をもつ放射角度
θの広がりをもって発光点7より光が出射する。この出
射した光は、半導体発光素子5の前面に配置された45
度の傾斜角度を有するマイクロミラー(反射膜4)によ
り反射されて、その発光軸を90度変化させた反射光9
として放射されることとなる。そして、この反射光9
は、半導体レーザ装置が光ピックアップに使用される場
合には、光ディスクなどの光記録媒体に集光される。
Next, the operation of the semiconductor laser device will be described. When a forward bias voltage is applied to the semiconductor light emitting element 5, light is emitted from the light emitting point 7 with a spread of the radiation angle θ having an angle of θ in the vertical direction. The emitted light is reflected on a 45 arranged on the front surface of the semiconductor light emitting element 5.
Reflected light 9 reflected by a micromirror (reflection film 4) having a tilt angle of 90 degrees and having its emission axis changed by 90 degrees.
Will be radiated. And this reflected light 9
When the semiconductor laser device is used for an optical pickup, the light is focused on an optical recording medium such as an optical disk.

【0011】[0011]

【発明が解決しようとする課題】ところで、上記反射膜
4よりなるマイクロミラーによって反射された反射光9
は、上記半導体発光素子5の出射端面51における出射
光の上記放射角度θが下記の式
By the way, the reflected light 9 reflected by the micromirror comprising the reflection film 4 is used.
Is that the emission angle θ of the emitted light at the emission end face 51 of the semiconductor light emitting element 5 is given by the following equation:

【0012】[0012]

【数1】 (Equation 1)

【0013】(式中、Hは半導体発光素子5の発光点7
の位置から絶縁層3と接する側の下端面までの距離、L
は発光点7から水平方向に線を引いたときに反射膜4と
交わる点までの距離、Tは半導体発光素子5の下端面か
ら上端面までの距離を示す)よりも大きくなった場合に
は、反射膜4の下端部によって反射された光9が半導体
発光素子5に戻ってくる。この戻ってきた反射光9は、
半導体発光素子5の出射端面51上に形成された誘電体
膜6に届くと、この誘電体膜6が有する所定の反射率の
割合により、その一部の光は、さらに誘電体膜6によっ
て再反射され、残りの光は誘電体膜6を透過し屈折光1
0として半導体発光素子5内に導かれることとなる。こ
のようにして誘電体膜6により再反射された光は、図2
中のAに示すように、マイクロミラーによる反射光9と
干渉を起こす。そのため、マイクロミラーによって反射
された反射光9の波面収差等に悪影響を及ぼし、その結
果、例えばレーザ光の絞り込みスポットにひずみを生じ
させる等、レーザ特性を劣化させるという問題がある。
(Where H is the light emitting point 7 of the semiconductor light emitting element 5)
, The distance from the position to the lower end face on the side in contact with the insulating layer 3, L
Is the distance from the light-emitting point 7 to the point where the line intersects the reflective film 4 when a line is drawn in the horizontal direction, and T indicates the distance from the lower end face to the upper end face of the semiconductor light-emitting element 5). Then, the light 9 reflected by the lower end of the reflection film 4 returns to the semiconductor light emitting element 5. This returned reflected light 9 is
When the light reaches the dielectric film 6 formed on the emission end face 51 of the semiconductor light emitting element 5, part of the light is further recycled by the dielectric film 6 due to a predetermined reflectance ratio of the dielectric film 6. The reflected light is transmitted through the dielectric film 6 and the refracted light 1
As 0, the light is guided into the semiconductor light emitting element 5. The light re-reflected by the dielectric film 6 in this manner is shown in FIG.
As shown by A in the figure, interference occurs with the reflected light 9 from the micromirror. For this reason, it adversely affects the wavefront aberration and the like of the reflected light 9 reflected by the micromirror, and as a result, there is a problem that the laser characteristics are deteriorated, for example, a distortion is generated in a laser light focusing spot.

【0014】この発明は、上記のような問題点を解消す
るためになされたもので、特に半導体素子の発光点にお
ける放射角度が大きくなった場合であってもマイクロミ
ラーによる反射光が半導体発光素子の出射端面によって
再反射されることを防ぐことができる半導体レーザ装置
を提供するものである。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above-described problems. In particular, even when the emission angle at the light emitting point of a semiconductor device is large, reflected light from a micromirror can be applied to a semiconductor light emitting device. To provide a semiconductor laser device capable of preventing the light from being re-reflected by the emission end face.

【0015】[0015]

【課題を解決するための手段】この発明に係る半導体レ
ーザ装置は、半導体基板上,または半導体層上に、発光
点から所定の放射角度をもって光を出射する半導体発光
素子と、該半導体発光素子の発光点より出射される出射
光を反射させてその発光軸を変化させるマイクロミラー
とを備える半導体レーザ装置において、上記半導体発光
素子の出射端面のうち、上記発光点の有する部分には所
定の反射率を有する誘電体膜が形成され、かつ上記マイ
クロミラーにより反射された光が当たる部分には無反射
膜が形成されてなることを特徴とするものである。
A semiconductor laser device according to the present invention comprises: a semiconductor light emitting element for emitting light at a predetermined radiation angle from a light emitting point on a semiconductor substrate or a semiconductor layer; A micromirror that reflects emitted light emitted from the light emitting point to change the light emitting axis thereof, wherein a portion of the light emitting point of the semiconductor light emitting element has a predetermined reflectance. And a non-reflection film is formed in a portion where the light reflected by the micromirror shines.

【0016】[0016]

【発明の実施の形態】以下に、この発明による半導体レ
ーザ装置の実施の形態について説明する。図1は、本発
明による実施の形態の半導体レーザ装置を示す構造断面
図である。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of a semiconductor laser device according to the present invention will be described below. FIG. 1 is a structural sectional view showing a semiconductor laser device according to an embodiment of the present invention.

【0017】図において、1は半導体基板、2は半導体
基板1の上に形成されたエピ層、3はエピ層2上に形成
された絶縁膜、4はエピ層2の傾斜面21に形成された
反射膜(メタライズ)、5は半導体発光素子、6は光ピ
ックアップなどに使用する場合の戻り光ノイズを低減す
るための誘電体膜、7は半導体発光素子5の発光点、8
はその反射率がほぼ0%の無反射膜、9は半導体発光素
子5からの出射光を反射膜4によって反射された反射
光、10は反射光9が誘電体膜6によって屈折された屈
折光、21はエピ層2の傾斜面、51は半導体発光素子
5の出射端面である。
In the figure, 1 is a semiconductor substrate, 2 is an epilayer formed on the semiconductor substrate 1, 3 is an insulating film formed on the epilayer 2, and 4 is formed on the inclined surface 21 of the epilayer 2. Reflective film (metallized), 5 a semiconductor light emitting element, 6 a dielectric film for reducing return light noise when used in an optical pickup or the like, 7 a light emitting point of the semiconductor light emitting element 5, 8
Is a non-reflective film whose reflectance is almost 0%, 9 is a reflected light of the light emitted from the semiconductor light emitting element 5 reflected by the reflective film 4, and 10 is a refracted light of the reflected light 9 refracted by the dielectric film 6. , 21 are inclined surfaces of the epi layer 2 and 51 is an emission end face of the semiconductor light emitting element 5.

【0018】上記実施の形態の半導体レーザ装置は、半
導体基板1上に傾斜角度が45度のマイクロミラーをも
つ半導体レーザ装置であり、具体的には、半導体基板1
上に、その出射端面51が水平方向を向くように配置し
た半導体発光素子5と、この半導体発光素子5の出射端
面51と対向するように配置したマイクロミラーとを備
えるものである。
The semiconductor laser device according to the above-described embodiment is a semiconductor laser device having a micromirror having an inclination angle of 45 degrees on the semiconductor substrate 1.
The semiconductor light-emitting device 5 includes a semiconductor light-emitting element 5 disposed thereon such that the light-emitting end face 51 faces in the horizontal direction, and a micromirror disposed so as to face the light-emitting end face 51 of the semiconductor light-emitting element 5.

【0019】上記半導体基板1は、Si(シリコン),
GaAs(ガリウム砒素)などの半導体基板からなるも
のであり、その上に半導体発光素子5を配置し、かつこ
の半導体発光素子5が発する熱を放散させる等の役割を
有するものである。この半導体基板1上には、所望の結
晶成長法によりSi,GaAs等を結晶成長したエピ層
2が形成されている。このエピ層2は、その一部分にお
いて上記半導体基板1の基板面に対して傾斜角度を45
度にした傾斜面21が形成されている。また、この傾斜
角度が45度の傾斜面21を有するエピ層2は、その表
面全体を覆うようにして、SiO2 膜,またはSiN膜
などからなる絶縁膜3が形成されている。この絶縁膜3
は、エピ層2の表面保護や半導体基板1上にマウントさ
れる半導体発光素子5の電気的な絶縁を行う等の役割を
果たすものである。
The semiconductor substrate 1 is made of Si (silicon),
It is made of a semiconductor substrate such as GaAs (gallium arsenide), and has a role of disposing a semiconductor light emitting element 5 thereon and dissipating heat generated by the semiconductor light emitting element 5. On this semiconductor substrate 1, an epitaxial layer 2 formed by crystal growth of Si, GaAs or the like by a desired crystal growth method is formed. The epi layer 2 has an inclination angle of 45 with respect to the substrate surface of the semiconductor substrate 1 in a part thereof.
A suitable inclined surface 21 is formed. The epi layer 2 having the inclined surface 21 having an inclination angle of 45 degrees is provided with an insulating film 3 made of a SiO 2 film, a SiN film, or the like so as to cover the entire surface. This insulating film 3
Plays a role of, for example, protecting the surface of the epi layer 2 and electrically insulating the semiconductor light emitting element 5 mounted on the semiconductor substrate 1.

【0020】上記半導体基板1上に配置したマイクロミ
ラーは、上記エピ層2の傾斜面21においてAu(金)
などの金属を成膜した反射膜(メタライズ)4よりなる
ものである。この反射膜4は、上記エピ層2によって形
成された45度の傾斜角度を有する傾斜面21において
その表面を覆った絶縁膜3上に形成したものである。し
たがって、この反射膜4よりなるマイクロミラーは、エ
ピ層2の傾斜面21と同じく45度の傾斜角度を有す
る。
The micromirror arranged on the semiconductor substrate 1 is formed of Au (gold) on the inclined surface 21 of the epi layer 2.
And a reflection film (metallized) 4 on which a metal such as a metal film is formed. The reflection film 4 is formed on the insulating film 3 which covers the surface of the inclined surface 21 formed by the epi layer 2 and having an inclination angle of 45 degrees. Therefore, the micromirror made of the reflection film 4 has a 45-degree inclination angle, similarly to the inclined surface 21 of the epi layer 2.

【0021】上記半導体発光素子5は、上記エピ層2の
平坦部分における絶縁膜3上に半田付け等により取付け
られている。この半導体発光素子5は、GaAs系半導
体レーザ,InP系半導体レーザ等,種々のものが使用
され、その出射端面51が上記反射膜4よりなるマイク
ロミラーに対向するようにして配置されている。また、
この半導体発光素子5は、その出射端面51が半導体基
板1の基板面に対して垂直となるように配置されてい
る。したがって、半導体発光素子5は、出射端面51に
対して発光軸が垂直の光を出射するので、その出射光
は、45度の傾斜角度を有するマイクロミラーによって
反射されるとその発光軸が90度変化させられる。
The semiconductor light emitting device 5 is mounted on the insulating film 3 in a flat portion of the epi layer 2 by soldering or the like. As the semiconductor light emitting device 5, various types such as a GaAs semiconductor laser and an InP semiconductor laser are used, and the semiconductor light emitting device 5 is disposed so that the emission end face 51 faces the micromirror made of the reflection film 4. Also,
The semiconductor light emitting element 5 is arranged such that the light emitting end face 51 is perpendicular to the substrate surface of the semiconductor substrate 1. Therefore, the semiconductor light emitting element 5 emits light whose emission axis is perpendicular to the emission end face 51. When the emitted light is reflected by a micromirror having an inclination angle of 45 degrees, its emission axis becomes 90 degrees. Can be changed.

【0022】また、この半導体発光素子5の出射端面5
1には、発光点7を有する部分に数〜数十%の反射率を
有する誘電体膜6が形成されており、かつ、上記反射膜
4により反射された光が当たる部分に反射率がほぼ0%
の無反射膜が形成されている。すなわち、半導体発光素
子5の出射端面51において、図1に示すように、発光
点7を含む下側部分と、発光点7を含まない上側部分と
に二分割した領域を形成し、その上側部分には従来と同
様に数〜数十%の誘電体膜6を形成し、発光点7を含む
下側部分には反射率がほぼ0%の無反射膜8を形成して
いる。上記誘電体膜6は、従来のものと同じく半導体レ
ーザ装置を光ピックアップなどに使用する場合の戻り光
ノイズを低減するために形成されるものである。一方、
上記無反射膜8は、反射膜4によって反射された光9の
再反射を防止するために形成されるものである。この誘
電体膜6,および無反射膜8は、たとえば(SiO2)X
(Si3 4)1-X を多層に形成したものから形成されて
おり、その反射率は、多層に形成した各層の厚み等を適
宜調整することにより設定される。
The emission end face 5 of the semiconductor light emitting device 5
In FIG. 1, a dielectric film 6 having a reflectance of several to several tens of percent is formed in a portion having a light emitting point 7, and the reflectance is substantially reduced in a portion where light reflected by the reflective film 4 shines. 0%
Is formed. That is, as shown in FIG. 1, on the emission end face 51 of the semiconductor light emitting element 5, a two-part region is formed into a lower part including the light emitting point 7 and an upper part not including the light emitting point 7. In the same manner as in the prior art, a dielectric film 6 of several to several tens% is formed, and a non-reflection film 8 having a reflectance of almost 0% is formed in a lower portion including a light emitting point 7. The dielectric film 6 is formed to reduce return light noise when the semiconductor laser device is used for an optical pickup or the like, similarly to the conventional one. on the other hand,
The non-reflective film 8 is formed to prevent light 9 reflected by the reflective film 4 from being re-reflected. The dielectric film 6 and the antireflection film 8 are made of, for example, (SiO 2 ) X
(Si 3 N 4 ) 1-X is formed from a multi - layered structure, and the reflectance is set by appropriately adjusting the thickness and the like of each of the multi-layered layers.

【0023】次に、上記半導体レーザ装置の製造方法に
ついて説明する。まず、半導体基板1上にMOCVD法
などの公知の結晶成長法によりSi,またはGaAsな
どの半導体層を結晶成長する。ついで、この半導体層に
写真製版技術,エッチング技術などにより傾斜角度が4
5度の傾斜面21を形成する。これにより、上記半導体
基板1上に45度の傾斜面21をもつエピ層2が作製さ
れる。そして、このエピ層2の表面全体に、常圧CVD
法,減圧CVD法,プラズマ増速CVD法等,種々の膜
形成法によりSiO2 ,またはSiNなどよりなる絶縁
膜3を形成する。この後に、45度の傾斜面21部分の
絶縁膜3上にアルミニウムなどの金属を成膜して反射膜
4を形成する。このようにして形成した反射膜4は、4
5度の傾斜角度を有するマイクロミラーを構成すること
となる。つぎに、出射端面51において、発光点7を有
する部分と発光点7のない部分と2つに分けて、発光点
7の有する部分に数〜数十%の反射率を有する誘電体膜
6を形成し、発光点7のない部分に反射率がほぼ0%の
無反射膜8を形成した半導体発光素子5を、あらかじめ
作製しておく。そして、この半導体発光素子5を、その
出射端面51がマイクロミラーと対向し、かつ無反射膜
8を形成した側を上側にするように配置して、上記エピ
層2の平坦部分における絶縁膜3上に半田付け等により
マウントする。このようにして、図2に示す半導体レー
ザ装置が作製される。
Next, a method for manufacturing the semiconductor laser device will be described. First, a semiconductor layer such as Si or GaAs is grown on the semiconductor substrate 1 by a known crystal growth method such as the MOCVD method. Then, the semiconductor layer has an inclination angle of 4 by photolithography and etching.
A 5-degree inclined surface 21 is formed. Thus, the epi layer 2 having the 45-degree inclined surface 21 is formed on the semiconductor substrate 1. Then, normal pressure CVD is performed on the entire surface of the epi layer 2.
An insulating film 3 made of SiO 2 , SiN, or the like is formed by various film forming methods such as a low-pressure CVD method, a low-pressure CVD method, and a plasma enhanced CVD method. Thereafter, a metal such as aluminum is formed on the insulating film 3 at the 45-degree inclined surface 21 to form the reflective film 4. The reflection film 4 thus formed is
A micromirror having a tilt angle of 5 degrees is configured. Next, on the emission end face 51, a portion having the light emitting point 7 and a portion having no light emitting point 7 are divided into two portions, and the portion having the light emitting point 7 is provided with the dielectric film 6 having a reflectance of several to several tens%. The semiconductor light-emitting element 5 is formed in advance, and the anti-reflection film 8 having a reflectance of almost 0% is formed in a portion where no light-emitting point 7 is formed. The semiconductor light emitting element 5 is arranged such that the emission end face 51 faces the micromirror and the side on which the antireflection film 8 is formed faces upward, and the insulating film 3 on the flat portion of the epi layer 2 is formed. Mount on top by soldering or the like. Thus, the semiconductor laser device shown in FIG. 2 is manufactured.

【0024】次に、上記半導体レーザ装置の動作につい
て説明する。上記半導体発光素子5に順方向バイアスの
電圧を印加すると、垂直方向にθの角度をもつ放射角度
θの広がりをもって発光点7より光が出射する。この出
射した光は、半導体発光素子5の前面に配置された45
度のマイクロミラー(反射膜4)により反射されて、そ
の発光軸を90度変化させた反射光9として放射され
る。そして、この反射光9は、半導体レーザ装置が光ピ
ックアップに使用される場合は、光ディスクなどの光記
録媒体に集光されることとなる。
Next, the operation of the semiconductor laser device will be described. When a forward bias voltage is applied to the semiconductor light emitting element 5, light is emitted from the light emitting point 7 with a spread of the radiation angle θ having an angle of θ in the vertical direction. The emitted light is reflected on a 45 arranged on the front surface of the semiconductor light emitting element 5.
The light is reflected by the micromirror (reflection film 4) of a degree and is emitted as reflected light 9 whose emission axis is changed by 90 degrees. When the semiconductor laser device is used for an optical pickup, the reflected light 9 is focused on an optical recording medium such as an optical disk.

【0025】また、この反射光9は、半導体発光素子5
の出射端面51における出射光の放射角度θが下記の式
The reflected light 9 is applied to the semiconductor light emitting element 5
The emission angle θ of the outgoing light at the outgoing end face 51 is

【0026】[0026]

【数2】 (Equation 2)

【0027】(式中、Hは半導体発光素子5の発光点7
の位置から絶縁層3と接する側の下端面までの距離、L
は発光点7から水平方向に線を引いたときに反射膜4と
交わる点までの距離、Tは半導体発光素子5の下端面か
ら上端面までの距離を示す)よりも大きくなった場合に
は、マイクロミラーを構成する反射膜4の下端部から反
射した光9は、半導体発光素子5の出射端面51に戻さ
れるが、このとき、この反射光9が当たる出射端面51
の部分には、無反射膜8が形成されている。そのため、
出射端面51に戻ってきた反射光9は、出射端面51に
おいて再反射されることなくそのすべてが無反射膜8を
透過して半導体発光素子5内に屈折光10として導かれ
ることとなる。
(Where H is the light emitting point 7 of the semiconductor light emitting element 5)
, The distance from the position to the lower end face on the side in contact with the insulating layer 3, L
Is the distance from the light-emitting point 7 to the point where the line intersects the reflective film 4 when a line is drawn in the horizontal direction, and T indicates the distance from the lower end face to the upper end face of the semiconductor light-emitting element 5). The light 9 reflected from the lower end of the reflection film 4 constituting the micromirror is returned to the emission end face 51 of the semiconductor light emitting element 5, and at this time, the emission end face 51 to which the reflected light 9 strikes
The anti-reflection film 8 is formed on the portion. for that reason,
All of the reflected light 9 returning to the emission end face 51 is transmitted through the non-reflection film 8 without being re-reflected at the emission end face 51 and guided as refracted light 10 into the semiconductor light emitting element 5.

【0028】このように、上記実施の形態による半導体
レーザ装置では、出射光の放射角度θが所定の角度以上
に大きくなった場合であっても、上記半導体発光素子5
の出射端面51のうち、上記反射膜4による反射光9が
当たる部分には無反射膜8が形成されているので、半導
体発光素子5の出射端面51による光の再反射を防止す
ることができる。そのため、従来のもののようにマイク
ロミラーによる反射光9が出射端面51によって再反射
されてこの再反射光がマイクロミラーによる反射光9と
干渉を起こすことがなくなり、その結果、波面収差等が
よくなりレーザ光の絞り込みスポットのよいものが得ら
れるという効果がある。
As described above, in the semiconductor laser device according to the above-described embodiment, even when the emission angle θ of the emitted light becomes larger than a predetermined angle, the semiconductor light emitting element 5
Since the non-reflection film 8 is formed on the portion of the emission end face 51 where the reflected light 9 from the reflection film 4 shines, it is possible to prevent the light from being re-reflected by the emission end face 51 of the semiconductor light emitting element 5. . Therefore, the reflected light 9 from the micromirror is not reflected again by the exit end face 51 as in the conventional case, and this re-reflected light does not interfere with the reflected light 9 from the micromirror. As a result, wavefront aberration and the like are improved. There is an effect that a good spot for narrowing down the laser beam can be obtained.

【0029】なお、本発明の半導体レーザ装置は、上記
実施の形態のものに限定されることなく、例えば、上記
半導体発光素子5としては、その出射端面51において
マイクロミラーによる反射光9が当たる部分に無反射膜
8を形成したものであれば、GaAs系半導体レーザ,
InP系半導体レーザ等,種々の半導体レーザを用いる
ことができ、また、マイクロミラーの傾斜角度について
も、半導体レーザ装置の使用形態等に応じて適宜変更す
ることができ、さらには、出射端面51に形成した無反
射膜8としては、その光の反射率をほぼ0%にすること
ができるものであれば種々のものを使用することがで
き、さらにまた、上記実施の形態では、マイクロミラー
となる反射膜4を、エピ層2に形成した傾斜面21を利
用して形成しているが、このようなエピ層2を形成する
ことなく半導体基板1を加工して基板1に直接傾斜面を
設け、この傾斜面を利用するようにしてもよい。
It should be noted that the semiconductor laser device of the present invention is not limited to the above-described embodiment. For example, the semiconductor light emitting element 5 may have a portion where the reflected light 9 from the micromirror shines on the emission end face 51 thereof. If a non-reflective film 8 is formed on the GaAs semiconductor laser,
Various semiconductor lasers such as an InP-based semiconductor laser can be used, and the inclination angle of the micromirror can be appropriately changed according to the usage mode of the semiconductor laser device. As the formed anti-reflection film 8, various types can be used as long as the reflectance of the light can be made almost 0%, and in the above-mentioned embodiment, it becomes a micro mirror. Although the reflection film 4 is formed by using the inclined surface 21 formed on the epi layer 2, the semiconductor substrate 1 is processed without forming such an epi layer 2 to directly provide the inclined surface on the substrate 1. Alternatively, this inclined surface may be used.

【0030】[0030]

【発明の効果】この発明による半導体レーザ装置によれ
ば、半導体基板上,または半導体層上に、発光点から所
定の放射角度をもって光を出射する半導体発光素子と、
該半導体発光素子の発光点より出射される出射光を反射
させてその発光軸を変化させるマイクロミラーとを備え
る半導体レーザ装置において、上記半導体発光素子の出
射端面のうち、上記発光点の有する部分には所定の反射
率を有する誘電体膜が形成され、かつ上記マイクロミラ
ーにより反射された光が当たる部分には無反射膜が形成
されてなることを特徴とするものであり、これにより、
出射光の放射角度θが所定角度以上に大きくなった場合
であっても、上記半導体発光素子の出射端面のうち、上
記反射膜による反射光が当たる領域には無反射膜が形成
されているので、半導体発光素子の出射端面による光の
再反射光を防止することができるため、従来のもののよ
うにマイクロミラーによる反射光が出射端面による再反
射光と干渉を起こすことがなくなり、その結果、波面収
差等がよくなり、レーザ光の絞り込みスポットの歪みが
ない等の,レーザ特性のよいものが得られるという効果
がある。
According to the semiconductor laser device of the present invention, a semiconductor light emitting element which emits light at a predetermined radiation angle from a light emitting point on a semiconductor substrate or a semiconductor layer;
A micromirror that reflects emitted light emitted from the light emitting point of the semiconductor light emitting element and changes the light emitting axis thereof, wherein a portion of the light emitting point of the semiconductor light emitting element has a light emitting point. Is characterized in that a dielectric film having a predetermined reflectivity is formed, and a non-reflective film is formed in a portion where light reflected by the micromirror shines, and thereby,
Even if the emission angle θ of the outgoing light becomes larger than a predetermined angle, the non-reflective film is formed in the area of the outgoing end face of the semiconductor light emitting element where the light reflected by the reflective film hits. In addition, since it is possible to prevent light re-reflected by the emission end face of the semiconductor light emitting element, light reflected by the micromirror does not interfere with light re-reflected by the emission end face unlike the conventional one, and as a result, the wavefront This has the effect that aberrations and the like are improved, and a laser beam with good laser characteristics, such as no distortion of the focused spot of the laser beam, is obtained.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】 半導体基板上に45度のマイクロミラーをも
つ従来の半導体レーザ装置を示した構造断面図である。
FIG. 1 is a structural sectional view showing a conventional semiconductor laser device having a 45-degree micromirror on a semiconductor substrate.

【図2】 本発明による実施の形態の半導体レーザ装置
を示した構造断面図である。
FIG. 2 is a structural sectional view showing a semiconductor laser device according to an embodiment of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 半導体基板、2 半導体基板1の上に形成されたエ
ピ層、3 エピ層2上に形成された絶縁膜、4 エピ層
2の傾斜面21に形成された反射膜(メタライズ)、5
半導体発光素子、6 光ピックアップなどに使用する
場合の戻り光ノイズを低減するための誘電体膜、7 半
導体発光素子5の発光点、8 その反射率がほぼ0%の
無反射膜、9 半導体発光素子5からの出射光を反射膜
4によって反射された反射光、10 反射光9が誘電体
膜6によって屈折された屈折光、21 エピ層2の傾斜
面、51 半導体発光素子5の出射端面。
Reference Signs List 1 semiconductor substrate, 2 epilayer formed on semiconductor substrate 1, 3 insulating film formed on epilayer 2, 4 reflection film (metallized) formed on inclined surface 21 of epilayer 2, 5
A semiconductor light emitting device, 6 a dielectric film for reducing return light noise when used in an optical pickup, 7 a light emitting point of the semiconductor light emitting device 5, 8 a non-reflective film having a reflectance of almost 0%, 9 a semiconductor light emitting device The reflected light reflected from the element 5 by the reflective film 4 is reflected by the reflective film 10, the refracted light reflected from the reflected light 9 by the dielectric film 6, the inclined surface of the epilayer 2, and the emission end face of the semiconductor light emitting element 5.

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 半導体基板上,または半導体層上に、発
光点から所定の放射角度をもって光を出射する半導体発
光素子と、該半導体発光素子の発光点より出射される出
射光を反射させてその発光軸を変化させるマイクロミラ
ーとを備える半導体レーザ装置において、 上記半導体発光素子の出射端面のうち、上記発光点の有
する部分には所定の反射率を有する誘電体膜が形成さ
れ、かつ上記マイクロミラーにより反射された光が当た
る部分には無反射膜が形成されてなることを特徴とする
半導体レーザ装置。
1. A semiconductor light emitting element that emits light at a predetermined radiation angle from a light emitting point on a semiconductor substrate or a semiconductor layer, and the light emitted from the light emitting point of the semiconductor light emitting element is reflected and reflected. A semiconductor mirror device having a micromirror that changes an emission axis, wherein a dielectric film having a predetermined reflectance is formed on a portion of the emission end face of the semiconductor light emitting element, the portion having the emission point; A non-reflective film formed on a portion to which light reflected by the laser beam is applied.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100370016B1 (en) * 2000-06-02 2003-01-29 엘지전자 주식회사 optical information record micro mirror and method for fabricating the same and method for optical pick up apparatus using the same

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR100370016B1 (en) * 2000-06-02 2003-01-29 엘지전자 주식회사 optical information record micro mirror and method for fabricating the same and method for optical pick up apparatus using the same

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