JPH11233877A - アレイ型レーザダイオード - Google Patents
アレイ型レーザダイオードInfo
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- H01S5/22—Structure or shape of the semiconductor body to guide the optical wave ; Confining structures perpendicular to the optical axis, e.g. index or gain guiding, stripe geometry, broad area lasers, gain tailoring, transverse or lateral reflectors, special cladding structures, MQW barrier reflection layers having a ridge or stripe structure
- H01S5/227—Buried mesa structure ; Striped active layer
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- Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Semiconductor Lasers (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【解決課題】 基板に接合する際の活性層に対する熱応
力を軽減できると共に、使用時の放熱性を向上させるこ
とができ、かつ高速で動作可能なアレイ型レーザダイオ
ードを提供する。 【手段】 内部にストライプ状の活性層３と、基板に実
装する実装面に該活性層と近接して設けられたストライ
プ状電極４とを備えるアレイ型レーザダイオードにおい
て、実装面においてストライプ状電極４と離間している
と共に電気的に接続している分岐接合電極６及び／又は
周囲から電気的に分離している島状接合電極７とを備え
る構成とする。
力を軽減できると共に、使用時の放熱性を向上させるこ
とができ、かつ高速で動作可能なアレイ型レーザダイオ
ードを提供する。 【手段】 内部にストライプ状の活性層３と、基板に実
装する実装面に該活性層と近接して設けられたストライ
プ状電極４とを備えるアレイ型レーザダイオードにおい
て、実装面においてストライプ状電極４と離間している
と共に電気的に接続している分岐接合電極６及び／又は
周囲から電気的に分離している島状接合電極７とを備え
る構成とする。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、アレイ型レーザダ
イオードに関し、特に、基板に半田で実装する際の熱応
力を軽減し、更に放熱性を改良したアレイ型レーザダイ
オードに関する。
イオードに関し、特に、基板に半田で実装する際の熱応
力を軽減し、更に放熱性を改良したアレイ型レーザダイ
オードに関する。
【０００２】
【従来の技術】光インタコネクションに適用されるアレ
イ光送受信モジュールに使用するレーザダイオードは、
複数チャンネルが一体となったアレイ型素子であり、シ
リコン基板上にパッシブアライメント実装で固定して用
いる。この実装されたアレイ型レーザダイオードは、光
ファイバ又は光導波路と光学的に結合される。
イ光送受信モジュールに使用するレーザダイオードは、
複数チャンネルが一体となったアレイ型素子であり、シ
リコン基板上にパッシブアライメント実装で固定して用
いる。この実装されたアレイ型レーザダイオードは、光
ファイバ又は光導波路と光学的に結合される。
【０００３】レーザダイオードはｐ型基板とｎ型基板の
大きく２種類のタイプがあり、実装面に近接して活性層
が埋設され、実装面には活性層と平行にストライプ状電
極が設けられている。通常、レーザダイオードを活性層
が下側になるように実装面でシリコン基板に実装してい
る。
大きく２種類のタイプがあり、実装面に近接して活性層
が埋設され、実装面には活性層と平行にストライプ状電
極が設けられている。通常、レーザダイオードを活性層
が下側になるように実装面でシリコン基板に実装してい
る。
【０００４】ここで、従来、ｐ型基板アレイ型レーザダ
イオードをシリコン基板へ実装するときは、活性層の直
下の実装面に形成されたストライプ状カソード電極だけ
に半田で接合する構造であった。
イオードをシリコン基板へ実装するときは、活性層の直
下の実装面に形成されたストライプ状カソード電極だけ
に半田で接合する構造であった。
【０００５】実装の工程を説明すると、ストライプ状の
カソード電極とシリコン基板面に形成する電極パッドと
が実装したときに一致するように、アレイ型レーザダイ
オードにカソード電極をシリコン基板に電極パッドとを
それぞれ同一形状で形成する。接合に際しては、予めシ
リコン基板の電極パッドに半田層を形成しておく。室温
でシリコン基板の所定の位置にアレイ型レーザダイオー
ドを位置決めした後、シリコン基板全体を加熱して半田
層を溶融させ、電極パッドとカソード電極を接合する。
その後、室温に戻して溶融半田を固化させ、シリコン基
板の電極パッドとカソード電極とを半田を介して接合す
ることでアレイ型レーザダイオードをシリコン基板に固
定し、実装する。
カソード電極とシリコン基板面に形成する電極パッドと
が実装したときに一致するように、アレイ型レーザダイ
オードにカソード電極をシリコン基板に電極パッドとを
それぞれ同一形状で形成する。接合に際しては、予めシ
リコン基板の電極パッドに半田層を形成しておく。室温
でシリコン基板の所定の位置にアレイ型レーザダイオー
ドを位置決めした後、シリコン基板全体を加熱して半田
層を溶融させ、電極パッドとカソード電極を接合する。
その後、室温に戻して溶融半田を固化させ、シリコン基
板の電極パッドとカソード電極とを半田を介して接合す
ることでアレイ型レーザダイオードをシリコン基板に固
定し、実装する。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、半田の
溶融温度から室温まで温度が下がるとき、半田接合面で
熱応力が発生する。この熱応力は半田接合面近傍の領域
に集中するので、カソード電極で発生した熱応力がカソ
ード電極に近接して配置されている活性層に伝わり、活
性層の特性劣化あるいは信頼性低下の原因となってい
た。
溶融温度から室温まで温度が下がるとき、半田接合面で
熱応力が発生する。この熱応力は半田接合面近傍の領域
に集中するので、カソード電極で発生した熱応力がカソ
ード電極に近接して配置されている活性層に伝わり、活
性層の特性劣化あるいは信頼性低下の原因となってい
た。
【０００７】この活性層にかかる熱応力はチャンネル数
の増加に伴って大きくなるので、アレイ型レーザダイオ
ードのチャネル数は４チャンネル程度までが限界であっ
た。このため、現在主流である１２チャネルのモジュー
ルを構成する場合、複数個のアレイ型レーザダイオード
が必要となり、実装工程が複数回になってコスト増加の
原因となっていた。
の増加に伴って大きくなるので、アレイ型レーザダイオ
ードのチャネル数は４チャンネル程度までが限界であっ
た。このため、現在主流である１２チャネルのモジュー
ルを構成する場合、複数個のアレイ型レーザダイオード
が必要となり、実装工程が複数回になってコスト増加の
原因となっていた。
【０００８】また、レーザ駆動時に発生する熱は、接合
面のカソード電極と基板の電極パッドを介して基板へ伝
わるが、接合面が小さいために熱が伝わりにくく、放熱
性が悪いことが問題となっていた。
面のカソード電極と基板の電極パッドを介して基板へ伝
わるが、接合面が小さいために熱が伝わりにくく、放熱
性が悪いことが問題となっていた。
【０００９】そのため、これらの活性層にかかる熱応力
を低減することと放熱性を向上することを目的としてレ
ーザダイオードとシリコン基板の接合面積を大きくする
必要がある。
を低減することと放熱性を向上することを目的としてレ
ーザダイオードとシリコン基板の接合面積を大きくする
必要がある。
【００１０】しかしながら、レーザダイオードを数ＧＨ
ｚ程度の高速で動作させるために接合面積を小さくして
接合容量を減らす必要があり、そのため、接合電極の面
積は相反する要求が求められており、従来は、両立が困
難であった。
ｚ程度の高速で動作させるために接合面積を小さくして
接合容量を減らす必要があり、そのため、接合電極の面
積は相反する要求が求められており、従来は、両立が困
難であった。
【００１１】本発明は上記問題点にかんがみてなされた
ものであり、基板に接合する際の活性層に対する熱応力
を軽減できると共に、使用時の放熱性を向上させること
ができ、かつ高速で動作可能なアレイ型レーザダイオー
ドの提供を目的とする。
ものであり、基板に接合する際の活性層に対する熱応力
を軽減できると共に、使用時の放熱性を向上させること
ができ、かつ高速で動作可能なアレイ型レーザダイオー
ドの提供を目的とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、請求項１記載のアレイ型レーザダイオードは、内部
にストライプ状の活性層と、基板に実装する実装面に該
活性層と近接して設けられたストライプ状電極とを備え
るアレイ型レーザダイオードにおいて、前記実装面にス
トライプ状電極と離間していると共に電気的に接続して
いる分岐接合電極を備える構成としてある。
に、請求項１記載のアレイ型レーザダイオードは、内部
にストライプ状の活性層と、基板に実装する実装面に該
活性層と近接して設けられたストライプ状電極とを備え
るアレイ型レーザダイオードにおいて、前記実装面にス
トライプ状電極と離間していると共に電気的に接続して
いる分岐接合電極を備える構成としてある。
【００１３】このような構成の発明によれば、分岐接合
電極を備えているので、この分岐接合電極の面積の分だ
け従来より基板との接合面積が大きくなり、熱応力の緩
和、放熱性の改良が可能となる。しかも、活性層との接
合容量は、分岐接合電極がストライプ状電極から離間し
ているためほとんど増加がなく、そのため高速動作が可
能である。
電極を備えているので、この分岐接合電極の面積の分だ
け従来より基板との接合面積が大きくなり、熱応力の緩
和、放熱性の改良が可能となる。しかも、活性層との接
合容量は、分岐接合電極がストライプ状電極から離間し
ているためほとんど増加がなく、そのため高速動作が可
能である。
【００１４】請求項２記載のアレイ型レーザダイオード
は、内部にストライプ状の活性層と、基板に実装する実
装面に該活性層と近接して設けられたストライプ状電極
とを備えるアレイ型レーザダイオードにおいて、前記実
装面に周囲から電気的に分離している島状接合電極を備
える構成としてある。
は、内部にストライプ状の活性層と、基板に実装する実
装面に該活性層と近接して設けられたストライプ状電極
とを備えるアレイ型レーザダイオードにおいて、前記実
装面に周囲から電気的に分離している島状接合電極を備
える構成としてある。
【００１５】このような構成の発明によれば、島状接合
電極の面積の分だけ従来より基板との接合面積が大きく
なり、熱応力の緩和、放熱性の改良が可能となり、その
上、この島状接合電極はストライプ状電極とは電気的に
分離しているため、接合容量の増加はなく、高速動作が
可能である。
電極の面積の分だけ従来より基板との接合面積が大きく
なり、熱応力の緩和、放熱性の改良が可能となり、その
上、この島状接合電極はストライプ状電極とは電気的に
分離しているため、接合容量の増加はなく、高速動作が
可能である。
【００１６】請求項３記載のアレイ型レーザダイオード
は、内部にストライプ状の活性層と、基板に実装する実
装面に該活性層と近接して設けられたストライプ状電極
とを備えるアレイ型レーザダイオードにおいて、前記実
装面においてストライプ状電極と離間していると共に電
気的に接続している分岐接合電極と周囲から電気的に分
離している島状接合電極とを備える構成としてある。
は、内部にストライプ状の活性層と、基板に実装する実
装面に該活性層と近接して設けられたストライプ状電極
とを備えるアレイ型レーザダイオードにおいて、前記実
装面においてストライプ状電極と離間していると共に電
気的に接続している分岐接合電極と周囲から電気的に分
離している島状接合電極とを備える構成としてある。
【００１７】このような構成の発明によれば、上記分岐
接合電極と上記島状接合電極との両方を備えているの
で、更に接合面積が増大し、かつ接合容量の増加はわず
かであり、熱応力の緩和、放熱性の改良が進と共に、高
速動作が可能である。
接合電極と上記島状接合電極との両方を備えているの
で、更に接合面積が増大し、かつ接合容量の増加はわず
かであり、熱応力の緩和、放熱性の改良が進と共に、高
速動作が可能である。
【００１８】請求項４記載のアレイ型レーザダイオード
は、請求項１〜３のいずれかに記載のアレイ型レーザダ
イオードにおいて、前記ストライプ状電極の両側に溝が
形成され、該ストライプ状電極が溝で囲まれた凸面部に
形成されている構造を有する構成としてある。
は、請求項１〜３のいずれかに記載のアレイ型レーザダ
イオードにおいて、前記ストライプ状電極の両側に溝が
形成され、該ストライプ状電極が溝で囲まれた凸面部に
形成されている構造を有する構成としてある。
【００１９】このような構成の発明によれば、レーザダ
イオードがいわゆるメサ形（台形）であり、接合容量が
少ない構造であるので、高速動作を維持したまま接合面
積の増大を図ることが可能である。
イオードがいわゆるメサ形（台形）であり、接合容量が
少ない構造であるので、高速動作を維持したまま接合面
積の増大を図ることが可能である。
【００２０】請求項５記載のアレイ型レーザダイオード
は、請求項１〜４のいずれかに記載のアレイ型レーザダ
イオードにおいて、前記ストライプ状電極と前記活性層
の組み合わせを複数有する構成としてある。
は、請求項１〜４のいずれかに記載のアレイ型レーザダ
イオードにおいて、前記ストライプ状電極と前記活性層
の組み合わせを複数有する構成としてある。
【００２１】このような構成の発明によれば、接合面積
が増大しているので、半田接合時の熱応力が緩和され、
従来より多チャンネル化が可能である。
が増大しているので、半田接合時の熱応力が緩和され、
従来より多チャンネル化が可能である。
【００２２】請求項６記載のアレイ型レーザダイオード
は、請求項４記載のアレイ型レーザダイオードにおい
て、前記分岐接合電極とストライプ状電極が前記溝を挟
んで設けられている構成としてある。
は、請求項４記載のアレイ型レーザダイオードにおい
て、前記分岐接合電極とストライプ状電極が前記溝を挟
んで設けられている構成としてある。
【００２３】このような構成の発明によれば、接合容量
の少ない高速動作が可能なメサ形レーザダイオードの接
合容量の増加させずに接合面積を増加させることが可能
となる。
の少ない高速動作が可能なメサ形レーザダイオードの接
合容量の増加させずに接合面積を増加させることが可能
となる。
【００２４】
【発明の実施の形態】以下、本発明のアレイ型レーザダ
イオードの一実施形態について図面を参照しながら説明
する。
イオードの一実施形態について図面を参照しながら説明
する。
【００２５】図１は、本発明のアレイ型レーザダイオー
ドの１チャンネル分の一実施形態を示す斜視図である。
また、図２は図１のＡ−Ａ線に沿った断面図であり、カ
ソード電極を下側にした状態を示している。
ドの１チャンネル分の一実施形態を示す斜視図である。
また、図２は図１のＡ−Ａ線に沿った断面図であり、カ
ソード電極を下側にした状態を示している。
【００２６】このアレイ型レーザダイオード１は、ｐ型
基板のメサ型レーザである。ｐ型基板２の上に設けられ
たストライプ状のｐ型又はｎ型の活性層３がｎ型層の表
面から５μｍ程度の距離で埋設されている。この発光部
としての活性層３に電流を供給するストライプ状のカソ
ード電極４が実装面において活性層に近接して平行に設
けられている。このストライプ状のカソード電極４の幅
方向両端部には溝５が形成されており、そのためカソー
ド電極４は台形（メサ）状の凸面部上に設けられ、接合
容量が小さくなるようになっている。
基板のメサ型レーザである。ｐ型基板２の上に設けられ
たストライプ状のｐ型又はｎ型の活性層３がｎ型層の表
面から５μｍ程度の距離で埋設されている。この発光部
としての活性層３に電流を供給するストライプ状のカソ
ード電極４が実装面において活性層に近接して平行に設
けられている。このストライプ状のカソード電極４の幅
方向両端部には溝５が形成されており、そのためカソー
ド電極４は台形（メサ）状の凸面部上に設けられ、接合
容量が小さくなるようになっている。
【００２７】ストライプ状カソード電極４と溝５を挟ん
だメサの外側の両側の実装面の領域には本発明の特徴で
ある一対の分岐接合電極６と、一対の島状接合電極７が
設けられている。分岐接合電極６はストライプ状電極と
接続部６ａで電気的に接続されている。一方、島状接合
電極７は周囲から絶縁され、電気的に独立した電極であ
る。これらの分岐接合電極６と島状接合電極７は、アレ
イ型レーザダイオード１を実装するシリコン基板のパッ
ド電極と半田で接合される半田接合用の電極である。接
合面積をできる限り大きくするために、分岐接合電極６
と島状接合電極７はそれぞれ矩形状となっており、活性
層を中心線として左右対称的に配置されている。
だメサの外側の両側の実装面の領域には本発明の特徴で
ある一対の分岐接合電極６と、一対の島状接合電極７が
設けられている。分岐接合電極６はストライプ状電極と
接続部６ａで電気的に接続されている。一方、島状接合
電極７は周囲から絶縁され、電気的に独立した電極であ
る。これらの分岐接合電極６と島状接合電極７は、アレ
イ型レーザダイオード１を実装するシリコン基板のパッ
ド電極と半田で接合される半田接合用の電極である。接
合面積をできる限り大きくするために、分岐接合電極６
と島状接合電極７はそれぞれ矩形状となっており、活性
層を中心線として左右対称的に配置されている。
【００２８】カソード電極４が形成されている実装面の
反対面全面にアノード電極８が設けられている。このア
ノード電極８は各チャンネル共通となっている。また、
図示していないが、アレイ型レーザダイオード１をシリ
コン基板上の所定の位置に精度良く実装するため、目合
わせ用の円形金属膜のマーカが実装面に形成されてい
る。
反対面全面にアノード電極８が設けられている。このア
ノード電極８は各チャンネル共通となっている。また、
図示していないが、アレイ型レーザダイオード１をシリ
コン基板上の所定の位置に精度良く実装するため、目合
わせ用の円形金属膜のマーカが実装面に形成されてい
る。
【００２９】このアレイ型レーザダイオード１は、島状
接合電極７がカソード電極４と電気的に分離されてお
り、分岐接合電極６もメサ形から離間し、活性層から距
離があるため、カソード電極４の実効面積はほとんど増
加していない。そのため、接合容量の増加が最小限であ
り、高速で動作可能である。
接合電極７がカソード電極４と電気的に分離されてお
り、分岐接合電極６もメサ形から離間し、活性層から距
離があるため、カソード電極４の実効面積はほとんど増
加していない。そのため、接合容量の増加が最小限であ
り、高速で動作可能である。
【００３０】図３は、図１に示したアレイ型レーザダイ
オード１の１チャンネル分の接合面を示す平面図であ
る。実装面の半分以上の面積を接合面が占め、大きな接
合面を有している。
オード１の１チャンネル分の接合面を示す平面図であ
る。実装面の半分以上の面積を接合面が占め、大きな接
合面を有している。
【００３１】また、図４は４チャンネル分のアレイ型レ
ーザダイオード１ａの接合面を示す平面図である。カソ
ード電極４は各チャンネル毎に独立しており、前述した
アノード電極８は４チャンネルに共通である。図４では
４チャンネル分を示しているが、本発明のアレイ型レー
ザダイオードは１チャンネルでも１２チャンネルでもよ
く、チャンネル数に制限はない。
ーザダイオード１ａの接合面を示す平面図である。カソ
ード電極４は各チャンネル毎に独立しており、前述した
アノード電極８は４チャンネルに共通である。図４では
４チャンネル分を示しているが、本発明のアレイ型レー
ザダイオードは１チャンネルでも１２チャンネルでもよ
く、チャンネル数に制限はない。
【００３２】一方、アレイ型レーザダイオードが実装さ
れるシリコン基板は、図示しないが、例えば厚みは６２
５μｍで、両面に厚さ０．５μｍの酸化シリコン膜が形
成され、その酸化シリコン膜の上に図３又は図４に示し
たアレイ型レーザダイオードのカソード電極と同一のパ
ターンで電極パッドが形成されている。この電極パッド
は、例えば基板側からチタン、白金、金の順序の積層金
属膜で構成されている。また、目合わせ用のドーナツ状
の金属膜で構成されるマーカが形成されている。
れるシリコン基板は、図示しないが、例えば厚みは６２
５μｍで、両面に厚さ０．５μｍの酸化シリコン膜が形
成され、その酸化シリコン膜の上に図３又は図４に示し
たアレイ型レーザダイオードのカソード電極と同一のパ
ターンで電極パッドが形成されている。この電極パッド
は、例えば基板側からチタン、白金、金の順序の積層金
属膜で構成されている。また、目合わせ用のドーナツ状
の金属膜で構成されるマーカが形成されている。
【００３３】このシリコン基板には、実装するアレイ型
レーザダイオードと光学的に結合する光ファイバ又は光
導波路が実装される。また、シリコン基板の電極パッド
には、例えば打ち抜き法、蒸着法、メッキ法等で例えば
ＡｕＳｎ半田層を形成しておく。
レーザダイオードと光学的に結合する光ファイバ又は光
導波路が実装される。また、シリコン基板の電極パッド
には、例えば打ち抜き法、蒸着法、メッキ法等で例えば
ＡｕＳｎ半田層を形成しておく。
【００３４】このようなシリコン基板にアレイ型レーザ
ダイオード１を実装する工程では、アレイ型レーザダイ
オード１をシリコン基板上の所定の位置に載置し、室温
でアレイ型レーザダイオード１とシリコン基板に形成さ
れているそれぞれのマーカをシリコン基板とアレイ型レ
ーザダイオード１を透過する赤外線を用いて位置合わせ
を行い、精度良く位置決めを行う。位置があったところ
でシリコン基板全体を加熱し、半田の溶融温度まで加熱
し、シリコン基板の電極パッドにカソード電極４、分岐
接合電極６及び島状接合電極７をそれぞれ接合する。接
合後、室温に戻して半田を固化させる。これにより、ア
レイ型レーザダイオード１はシリコン基板に固定、実装
される。
ダイオード１を実装する工程では、アレイ型レーザダイ
オード１をシリコン基板上の所定の位置に載置し、室温
でアレイ型レーザダイオード１とシリコン基板に形成さ
れているそれぞれのマーカをシリコン基板とアレイ型レ
ーザダイオード１を透過する赤外線を用いて位置合わせ
を行い、精度良く位置決めを行う。位置があったところ
でシリコン基板全体を加熱し、半田の溶融温度まで加熱
し、シリコン基板の電極パッドにカソード電極４、分岐
接合電極６及び島状接合電極７をそれぞれ接合する。接
合後、室温に戻して半田を固化させる。これにより、ア
レイ型レーザダイオード１はシリコン基板に固定、実装
される。
【００３５】図５に、シリコン基板１０に４チャンネル
のアレイ型レーザダイオード１を実装した状態を示す断
面図を示す。アレイ型レーザダイオード１のストライプ
状カソード電極４と、これと同一形状のシリコン基板側
のストライプ状のパッド電極１１とが接合し、アレイ型
レーザダイオード１の分岐接合電極６とこれと同一形状
のシリコン基板側のパッド電極１２とが接合し、更に、
アレイ型レーザダイオード１の島状接合電極７とこれと
同一形状のシリコン基板側のパッド電極１３とが接合
し、これらの接合面でアレイ型レーザダイオード１とシ
リコン基板１０が固定、実装されている。そして、アレ
イ型レーザダイオード１の駆動時に発生する熱は、これ
らの接合面からシリコン基板１０へ伝わることになる。
のアレイ型レーザダイオード１を実装した状態を示す断
面図を示す。アレイ型レーザダイオード１のストライプ
状カソード電極４と、これと同一形状のシリコン基板側
のストライプ状のパッド電極１１とが接合し、アレイ型
レーザダイオード１の分岐接合電極６とこれと同一形状
のシリコン基板側のパッド電極１２とが接合し、更に、
アレイ型レーザダイオード１の島状接合電極７とこれと
同一形状のシリコン基板側のパッド電極１３とが接合
し、これらの接合面でアレイ型レーザダイオード１とシ
リコン基板１０が固定、実装されている。そして、アレ
イ型レーザダイオード１の駆動時に発生する熱は、これ
らの接合面からシリコン基板１０へ伝わることになる。
【００３６】この実装の際に、基板を加熱して半田を溶
融させて接合した後、室温に戻す過程で、半田接合部周
辺に熱応力が発生する。従来では、図６に示すように、
アレイ型レーザダイオード１００のストライプ状カソー
ド電極１０４だけが接合面になっているため、カソード
電極１０４周辺に熱応力が集中し、カソード電極１０４
に近接している活性層に熱応力が集中的にかかってい
た。これに対して、図１に示した本発明のアレイ型レー
ザダイオード１では、図４に示したように、半田接合す
る電極面積が広く、接合面積が実装面の大きな面積を占
めているため、実装面のほぼ全体に熱応力が均一に発生
する。これにより、活性層３に熱応力が集中することが
なく、活性層３の特性劣化や信頼性低下を招くおそれは
少なくなる。
融させて接合した後、室温に戻す過程で、半田接合部周
辺に熱応力が発生する。従来では、図６に示すように、
アレイ型レーザダイオード１００のストライプ状カソー
ド電極１０４だけが接合面になっているため、カソード
電極１０４周辺に熱応力が集中し、カソード電極１０４
に近接している活性層に熱応力が集中的にかかってい
た。これに対して、図１に示した本発明のアレイ型レー
ザダイオード１では、図４に示したように、半田接合す
る電極面積が広く、接合面積が実装面の大きな面積を占
めているため、実装面のほぼ全体に熱応力が均一に発生
する。これにより、活性層３に熱応力が集中することが
なく、活性層３の特性劣化や信頼性低下を招くおそれは
少なくなる。
【００３７】活性層３にかかる熱応力はアレイ型レーザ
ダイオードのチャンネル数の増加に伴って大きくなるの
で、従来は４チャンネル程度が限界であった。これに対
し、本発明のアレイ型レーザダイオード１は活性層３に
かかる熱応力を緩和できるため、一つの素子のチャンネ
ル数を増加させることが可能であり、これによって多チ
ャンネルのダイオードを実装する場合に、実装数を減少
させ、コスト低減を図ることが可能となる。
ダイオードのチャンネル数の増加に伴って大きくなるの
で、従来は４チャンネル程度が限界であった。これに対
し、本発明のアレイ型レーザダイオード１は活性層３に
かかる熱応力を緩和できるため、一つの素子のチャンネ
ル数を増加させることが可能であり、これによって多チ
ャンネルのダイオードを実装する場合に、実装数を減少
させ、コスト低減を図ることが可能となる。
【００３８】また、レーザ駆動時に発生する熱は、アレ
イ型レーザダイオード１から接合面を介してシリコン基
板１０に伝わるため、シリコン基板１０は放熱体の役割
も有する。しかし、従来は図６に示したように、細いス
トライプ状カソード電極１０４を介して熱が伝達されて
いたため、放熱性が悪く、高出力が達成できなかった。
これに対し、本発明のアレイ型レーザダイオード１は、
シリコン基板１０との熱伝達は、ストライプ状カソード
電極４に加えて分岐接合電極６と島状接合電極７で行わ
れるため、伝達面積が広い。そのため、放熱性が良好で
あり、高出力が達成できる。
イ型レーザダイオード１から接合面を介してシリコン基
板１０に伝わるため、シリコン基板１０は放熱体の役割
も有する。しかし、従来は図６に示したように、細いス
トライプ状カソード電極１０４を介して熱が伝達されて
いたため、放熱性が悪く、高出力が達成できなかった。
これに対し、本発明のアレイ型レーザダイオード１は、
シリコン基板１０との熱伝達は、ストライプ状カソード
電極４に加えて分岐接合電極６と島状接合電極７で行わ
れるため、伝達面積が広い。そのため、放熱性が良好で
あり、高出力が達成できる。
【００３９】上記実施形態では、ストライプ状電極４、
分岐接合電極６、島状接合電極７全てで接合を行ってい
たが、ストライプ状電極４は活性層に電流を供給させる
役割をすればよいので、分岐接合電極６と島状接合電極
７とを接合してストライプ状電極４は接合しなくてもよ
い。
分岐接合電極６、島状接合電極７全てで接合を行ってい
たが、ストライプ状電極４は活性層に電流を供給させる
役割をすればよいので、分岐接合電極６と島状接合電極
７とを接合してストライプ状電極４は接合しなくてもよ
い。
【００４０】また、分岐接合電極６と島状接合電極７の
配置や形状は、接合面積と伝熱面積を増加させる本発明
の目的から、例えば円形や楕円形、方向の異なる長方形
の組み合わせなど、制限はない。
配置や形状は、接合面積と伝熱面積を増加させる本発明
の目的から、例えば円形や楕円形、方向の異なる長方形
の組み合わせなど、制限はない。
【００４１】更に、上記説明ではアレイ型レーザダイオ
ードはｐ型基板のメサ形であったが、ｎ形基板でも良
く、更にメサ形以外のレーザダイオードでもよいことは
勿論である。
ードはｐ型基板のメサ形であったが、ｎ形基板でも良
く、更にメサ形以外のレーザダイオードでもよいことは
勿論である。
【００４２】
【発明の効果】以上説明したように、本発明のアレイ型
レーザダイオードによれば、接合面積を接合容量の増加
なしに増加させたことにより、高速で動作可能であると
共に、活性層の信頼性の向上と放熱性の改良を達成する
ことができた。
レーザダイオードによれば、接合面積を接合容量の増加
なしに増加させたことにより、高速で動作可能であると
共に、活性層の信頼性の向上と放熱性の改良を達成する
ことができた。
【図１】本発明のアレイ型レーザダイオードの１チャン
ネル分の一実施形態を示す斜視図である。
ネル分の一実施形態を示す斜視図である。
【図２】図１のＡ−Ａ線に沿った断面図である。
【図３】本発明のアレイ型レーザダイオードの１チャン
ネル分の接合面の一実施形態を示す平面図である。
ネル分の接合面の一実施形態を示す平面図である。
【図４】本発明のアレイ型レーザダイオードの４チャン
ネル分の接合面の一実施形態を示す平面図である。
ネル分の接合面の一実施形態を示す平面図である。
【図５】本発明のアレイ型レーザダイオードをシリコン
基板に実装した状態を示す断面図である。
基板に実装した状態を示す断面図である。
【図６】従来のアレイ型レーザダイオードの接合面を示
す平面図である。
す平面図である。
１ アレイ型レーザダイオード ２ ｐ型基板 ３ 活性層 ４ ストライプ状電極 ５ 溝 ６ 分岐接合電極 ６ａ 接続部 ７ 島状接合電極 ８ アノード電極 １０ シリコン基板 １１，１２，１３ パッド電極
Claims (6)
- 【請求項１】 内部にストライプ状の活性層と、基板に
実装する実装面に該活性層と近接して設けられたストラ
イプ状電極とを備えるアレイ型レーザダイオードにおい
て、 前記実装面にストライプ状電極と離間していると共に電
気的に接続している分岐接合電極を備えることを特徴と
するアレイ型レーザダイオード。 - 【請求項２】 内部にストライプ状の活性層と、基板に
実装する実装面に該活性層と近接して設けられたストラ
イプ状電極とを備えるアレイ型レーザダイオードにおい
て、 前記実装面に周囲から電気的に分離している島状接合電
極を備えることを特徴とするアレイ型レーザダイオー
ド。 - 【請求項３】 内部にストライプ状の活性層と、基板に
実装する実装面に該活性層と近接して設けられたストラ
イプ状電極とを備えるアレイ型レーザダイオードにおい
て、 前記実装面においてストライプ状電極と離間していると
共に電気的に接続している分岐接合電極と、周囲から電
気的に分離している島状接合電極とを備えることを特徴
とするアレイ型レーザダイオード。 - 【請求項４】 請求項１〜３のいずれかに記載のアレイ
型レーザダイオードにおいて、 前記ストライプ状電極の両側に溝が形成され、該ストラ
イプ状電極が溝で囲まれた凸面部に形成されている構造
を有することを特徴とするアレイ型レーザダイオード。 - 【請求項５】 請求項１〜４のいずれかに記載のアレイ
型レーザダイオードにおいて、 前記ストライプ状電極と前記活性層の組み合わせを複数
有することを特徴とするアレイ型レーザダイオード。 - 【請求項６】 請求項４記載のアレイ型レーザダイオー
ドにおいて、 前記分岐接合電極とストライプ状電極が前記溝を挟んで
設けられていることを特徴とするアレイ型レーザダイオ
ード。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10033410A JPH11233877A (ja) | 1998-02-16 | 1998-02-16 | アレイ型レーザダイオード |
| US09/246,731 US6353625B1 (en) | 1998-02-16 | 1999-02-09 | Array type laser diode |
| DE69900728T DE69900728T2 (de) | 1998-02-16 | 1999-02-12 | Mehrfachanordnung von Laserdioden |
| EP99101769A EP0936706B1 (en) | 1998-02-16 | 1999-02-12 | Array type laser diode |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10033410A JPH11233877A (ja) | 1998-02-16 | 1998-02-16 | アレイ型レーザダイオード |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11233877A true JPH11233877A (ja) | 1999-08-27 |
Family
ID=12385832
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10033410A Pending JPH11233877A (ja) | 1998-02-16 | 1998-02-16 | アレイ型レーザダイオード |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6353625B1 (ja) |
| EP (1) | EP0936706B1 (ja) |
| JP (1) | JPH11233877A (ja) |
| DE (1) | DE69900728T2 (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| CN100381846C (zh) * | 2003-12-26 | 2008-04-16 | 株式会社东芝 | 光传输线和多芯光波导的保持器 |
| JP2011014632A (ja) * | 2009-06-30 | 2011-01-20 | Sony Corp | 半導体レーザ |
| JP2021170673A (ja) * | 2017-08-28 | 2021-10-28 | オスラム オーエルイーディー ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツングOSRAM OLED GmbH | 端面発光型のレーザバー |
| CN113687521A (zh) * | 2021-07-30 | 2021-11-23 | 哈尔滨工业大学 | 基于波前校正的低像差高精度二维光电自准直方法与装置 |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002314184A (ja) * | 2001-04-11 | 2002-10-25 | Nec Corp | 光半導体モジュール |
| JP2006012899A (ja) * | 2004-06-22 | 2006-01-12 | Sharp Corp | 半導体レーザ素子および半導体レーザ素子の製造方法 |
| US8456393B2 (en) * | 2007-05-31 | 2013-06-04 | Nthdegree Technologies Worldwide Inc | Method of manufacturing a light emitting, photovoltaic or other electronic apparatus and system |
| DE102009058345B4 (de) | 2009-12-15 | 2021-05-12 | OSRAM Opto Semiconductors Gesellschaft mit beschränkter Haftung | Halbleiterlaser |
| DE102010045782B4 (de) | 2010-09-17 | 2018-09-06 | Osram Opto Semiconductors Gmbh | Verfahren zum Herstellen eines kantenemittierenden Halbleiterlasers und kantenemittierender Halbleiterlaser |
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| JPH0567840A (ja) * | 1991-09-10 | 1993-03-19 | Toshiba Corp | マルチビーム半導体レーザ装置 |
| JPH07335969A (ja) * | 1994-06-08 | 1995-12-22 | Hitachi Ltd | 半導体レーザ素子及び半導体レーザアレイ素子 |
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| JPS58124972A (ja) | 1982-01-20 | 1983-07-25 | Nec Corp | 半導体装置の信頼性試験方法 |
| JPS6461085A (en) | 1987-09-01 | 1989-03-08 | Nec Corp | Semiconductor laser |
| JPH02103987A (ja) | 1988-07-22 | 1990-04-17 | Nec Corp | 半導体レーザアレイ装置 |
| JPH05152683A (ja) | 1991-06-28 | 1993-06-18 | Fuji Xerox Co Ltd | マルチビーム半導体レーザーアレイ |
| JP2937740B2 (ja) | 1994-04-11 | 1999-08-23 | 日本電気株式会社 | 分布帰還型半導体レーザ |
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| JP3732551B2 (ja) * | 1995-05-15 | 2006-01-05 | 株式会社東芝 | 半導体装置の製造方法 |
| JP3635470B2 (ja) * | 1995-08-25 | 2005-04-06 | 富士通株式会社 | 光送信器用半導体光源および光送信モジュール |
-
1998
- 1998-02-16 JP JP10033410A patent/JPH11233877A/ja active Pending
-
1999
- 1999-02-09 US US09/246,731 patent/US6353625B1/en not_active Expired - Fee Related
- 1999-02-12 EP EP99101769A patent/EP0936706B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1999-02-12 DE DE69900728T patent/DE69900728T2/de not_active Expired - Fee Related
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| US11411375B2 (en) | 2017-08-28 | 2022-08-09 | Osram Oled Gmbh | Edge-emitting laser bar |
| US11923662B2 (en) | 2017-08-28 | 2024-03-05 | Osram Oled Gmbh | Edge-emitting laser bar |
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Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US6353625B1 (en) | 2002-03-05 |
| DE69900728D1 (de) | 2002-02-28 |
| EP0936706A1 (en) | 1999-08-18 |
| EP0936706B1 (en) | 2002-01-02 |
| DE69900728T2 (de) | 2002-09-26 |
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