JPH11251679A - 半導体レーザ - Google Patents
半導体レーザInfo
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- JPH11251679A JPH11251679A JP4757798A JP4757798A JPH11251679A JP H11251679 A JPH11251679 A JP H11251679A JP 4757798 A JP4757798 A JP 4757798A JP 4757798 A JP4757798 A JP 4757798A JP H11251679 A JPH11251679 A JP H11251679A
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- Japan
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 チップボンド時やワイヤボンド時に加わる力
などによって素子特性が低下することを防止することを
課題とする。 【解決手段】 基板２上にリッジ状の光導波路（リッジ
部５ａ）を含む層５を結晶成長させ、結晶成長側の表面
に電極９を備える半導体レーザにおいて、前記電極９は
光導波路の上部に位置する部分の表面を一段低くして凹
部９ｂを形成したことを特徴とする。
などによって素子特性が低下することを防止することを
課題とする。 【解決手段】 基板２上にリッジ状の光導波路（リッジ
部５ａ）を含む層５を結晶成長させ、結晶成長側の表面
に電極９を備える半導体レーザにおいて、前記電極９は
光導波路の上部に位置する部分の表面を一段低くして凹
部９ｂを形成したことを特徴とする。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、半導体レーザに係
わり、特にその結晶成長面側に形成する電極の構造を改
良した半導体レーザに関する。
わり、特にその結晶成長面側に形成する電極の構造を改
良した半導体レーザに関する。
【０００２】
【従来の技術】光ディスク等の光源に用いられる半導体
レーザは、その特性や歩留まりの良さの点で例えば特開
平６−２６０７１６号公報に示されているように、基板
上にリッジ状の光導波路を含む層を結晶成長させた構造
を備えるものが主流になっている。
レーザは、その特性や歩留まりの良さの点で例えば特開
平６−２６０７１６号公報に示されているように、基板
上にリッジ状の光導波路を含む層を結晶成長させた構造
を備えるものが主流になっている。
【０００３】例えば図２（ｃ）に示すように、リッジ状
の光導波路を備えるこの種の半導体レーザにおいては、
結晶成長面側に形成した電極の表面に、前記リッジ状光
導波路の形状の影響を受けて１μｍ前後の高さの突起１
１ｂが形成される場合がある。半導体レーザの組立てに
際して、表面にこのような突起が存在する電極面を、チ
ップ取付用の平坦な面にボンディング（チップボンド）
すると、チップボンド時の力が前記突起に集中しやすく
なり、光導波路、ないしその近傍の結晶に不所望のスト
レスを与え、半導体レーザの特性が劣化するなどの問題
がある。また、表面にこのような突起が存在する電極面
にワイヤボンドを行う場合にも同様な問題が生じる恐れ
がある。
の光導波路を備えるこの種の半導体レーザにおいては、
結晶成長面側に形成した電極の表面に、前記リッジ状光
導波路の形状の影響を受けて１μｍ前後の高さの突起１
１ｂが形成される場合がある。半導体レーザの組立てに
際して、表面にこのような突起が存在する電極面を、チ
ップ取付用の平坦な面にボンディング（チップボンド）
すると、チップボンド時の力が前記突起に集中しやすく
なり、光導波路、ないしその近傍の結晶に不所望のスト
レスを与え、半導体レーザの特性が劣化するなどの問題
がある。また、表面にこのような突起が存在する電極面
にワイヤボンドを行う場合にも同様な問題が生じる恐れ
がある。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】そこで、本発明は上記
の点を考慮して成されたもので、チップボンド時やワイ
ヤボンド時に加わる力などによって素子特性が低下する
ことを防止することを課題とする。
の点を考慮して成されたもので、チップボンド時やワイ
ヤボンド時に加わる力などによって素子特性が低下する
ことを防止することを課題とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明は、基板上にリッ
ジ状の光導波路を含む層を結晶成長させ、結晶成長側の
表面に電極を備える半導体レーザにおいて、前記電極は
前記光導波路の上部に位置する部分の表面を一段低くし
て凹部を形成したことを特徴とする。
ジ状の光導波路を含む層を結晶成長させ、結晶成長側の
表面に電極を備える半導体レーザにおいて、前記電極は
前記光導波路の上部に位置する部分の表面を一段低くし
て凹部を形成したことを特徴とする。
【０００６】また本発明は、基板上にリッジ状の光導波
路を含む層を結晶成長させ、結晶成長側の表面に電極を
備える半導体レーザにおいて、前記電極は、結晶成長側
表面の大部分を覆う薄膜の第１の層と、前記光導波路の
上部に位置する部分を除いて前記第１の層の上に形成し
た厚膜の第２の層を備えることを特徴とする。
路を含む層を結晶成長させ、結晶成長側の表面に電極を
備える半導体レーザにおいて、前記電極は、結晶成長側
表面の大部分を覆う薄膜の第１の層と、前記光導波路の
上部に位置する部分を除いて前記第１の層の上に形成し
た厚膜の第２の層を備えることを特徴とする。
【０００７】上記構成によって、結晶成長側の電極表面
に光導波路と対応して発生する突起を除去することがで
き、チップボンド時やワイヤボンド時の力が局所に集中
するのを防止することができる。
に光導波路と対応して発生する突起を除去することがで
き、チップボンド時やワイヤボンド時の力が局所に集中
するのを防止することができる。
【０００８】
【発明の実施の形態】以下本発明の一実施例を実効的な
屈折率導波型でダブルヘテロ構造を備えるＡｌＧａＩｎ
Ｐ系赤色半導体レーザ１を例にとり、図面を参照して説
明する。この実施例の半導体レーザ１の断面図を図１に
示す。この図において、２はｎ型ＧａＡｓからなる基
板、３はｎ型ＡｌＧａＩｎＰからなる第１クラッド層、
４はＡｌＧａＩｎＰあるいはＧａＩｎＰからなる活性
層、５はｐ型ＡｌＧａＩｎＰからなりストライプ状のリ
ッジ部５ａを有する第２クラッド層、６はｎ型ＧａＡｓ
からなり前記リッジ部５ａの両側を埋め込むように配置
したブロック層、７はｐ型ＧａＡｓからなるキャップ
層、８はｐ型ＧａＡｓからなりリッジ部５ａの上部及び
ブロック層５を覆うコンタクト層、９は結晶成長側表面
であるコンタクト層８の表面に形成したｐ型電極、１０
は基板１の裏面に形成したｎ型電極である。
屈折率導波型でダブルヘテロ構造を備えるＡｌＧａＩｎ
Ｐ系赤色半導体レーザ１を例にとり、図面を参照して説
明する。この実施例の半導体レーザ１の断面図を図１に
示す。この図において、２はｎ型ＧａＡｓからなる基
板、３はｎ型ＡｌＧａＩｎＰからなる第１クラッド層、
４はＡｌＧａＩｎＰあるいはＧａＩｎＰからなる活性
層、５はｐ型ＡｌＧａＩｎＰからなりストライプ状のリ
ッジ部５ａを有する第２クラッド層、６はｎ型ＧａＡｓ
からなり前記リッジ部５ａの両側を埋め込むように配置
したブロック層、７はｐ型ＧａＡｓからなるキャップ
層、８はｐ型ＧａＡｓからなりリッジ部５ａの上部及び
ブロック層５を覆うコンタクト層、９は結晶成長側表面
であるコンタクト層８の表面に形成したｐ型電極、１０
は基板１の裏面に形成したｎ型電極である。
【０００９】この半導体レーザ１は、第１クラッド層５
の一部を部分的に厚くして光導波路として機能するスト
ライプ状のリッジ部５ａを形成するとともに、リッジ部
５ａの周囲を光吸収性のｎ型ＧａＡｓブロック層６によ
って埋め込むことによって、実効的な屈折率導波型構造
としている。
の一部を部分的に厚くして光導波路として機能するスト
ライプ状のリッジ部５ａを形成するとともに、リッジ部
５ａの周囲を光吸収性のｎ型ＧａＡｓブロック層６によ
って埋め込むことによって、実効的な屈折率導波型構造
としている。
【００１０】前記ｐ型電極９は、コンタクト層８の表面
の大部分を覆うように形成した例えばＣｒ（クロム），
Ａｕ（金），Ｃｒ（クロム）の３層からなる薄膜（膜厚
０．３〜０．５μｍ）の第１ｐ型電極層９ａと、この第
１ｐ型電極層９ａの上に前記ストライプ状のリッジ部５
ａと対応した溝領域（凹部）９ｂを除いて形成した例え
ばＡｕ（金）の単層からなる厚膜（膜厚１〜３μｍ）の
第２ｐ型電極層９ｃを備えている。溝領域９ｂの幅（Ｗ
１）は、前記ストライプ状のリッジ部５ａの形状の影響
を受けて第１ｐ型電極層９ａの表面に突起部１１ａが現
れたとしても、その突起部１１ａがこの溝領域９ｂの内
部に位置するように、２０〜５０μｍに設定し、前記ス
トライプ状のリッジ部５ａの幅（Ｗ２：３〜７μｍ）よ
りも数倍広く設定している。
の大部分を覆うように形成した例えばＣｒ（クロム），
Ａｕ（金），Ｃｒ（クロム）の３層からなる薄膜（膜厚
０．３〜０．５μｍ）の第１ｐ型電極層９ａと、この第
１ｐ型電極層９ａの上に前記ストライプ状のリッジ部５
ａと対応した溝領域（凹部）９ｂを除いて形成した例え
ばＡｕ（金）の単層からなる厚膜（膜厚１〜３μｍ）の
第２ｐ型電極層９ｃを備えている。溝領域９ｂの幅（Ｗ
１）は、前記ストライプ状のリッジ部５ａの形状の影響
を受けて第１ｐ型電極層９ａの表面に突起部１１ａが現
れたとしても、その突起部１１ａがこの溝領域９ｂの内
部に位置するように、２０〜５０μｍに設定し、前記ス
トライプ状のリッジ部５ａの幅（Ｗ２：３〜７μｍ）よ
りも数倍広く設定している。
【００１１】次に、この実施例の半導体レーザ１の製造
方法について、図２を参照して説明する。まず、図２
（ａ）に示すように、ｎ型ＧａＡｓ基板２の上に、有機
金属化学気層堆積法（ＭＯＣＶＤ），液層エピタキシ−
法（ＬＰＥ），分子線エピタキシ−法（ＭＢＥ）などを
用いて、ｎ型ＡｌＧａＩｎＰ第１クラッド層３、ＡｌＧ
ａＩｎＰ（ＧａＩｎＰ）活性層４、ｐ型ＡｌＧａＩｎＰ
第２クラッド層５、ｐ型ＧａＡｓキャップ層７を順次結
晶成長させて積層した後、ＳｉＯ２などのストライプ状
のマスクＭを用いて、硫酸系，塩素系、臭素系等のエッ
チング液によりｐ型ＧａＡｓキャップ層７、ｐ型ＡｌＧ
ａＩｎＰ第２クラッド層５を順次エッチングし、ストラ
イプ状のリッジ部５ａを形成する。
方法について、図２を参照して説明する。まず、図２
（ａ）に示すように、ｎ型ＧａＡｓ基板２の上に、有機
金属化学気層堆積法（ＭＯＣＶＤ），液層エピタキシ−
法（ＬＰＥ），分子線エピタキシ−法（ＭＢＥ）などを
用いて、ｎ型ＡｌＧａＩｎＰ第１クラッド層３、ＡｌＧ
ａＩｎＰ（ＧａＩｎＰ）活性層４、ｐ型ＡｌＧａＩｎＰ
第２クラッド層５、ｐ型ＧａＡｓキャップ層７を順次結
晶成長させて積層した後、ＳｉＯ２などのストライプ状
のマスクＭを用いて、硫酸系，塩素系、臭素系等のエッ
チング液によりｐ型ＧａＡｓキャップ層７、ｐ型ＡｌＧ
ａＩｎＰ第２クラッド層５を順次エッチングし、ストラ
イプ状のリッジ部５ａを形成する。
【００１２】次に、図２（ｂ）に示すように、ストライ
プ状のリッジ部５ａの側面を埋めるように、ｎ型ＧａＡ
ｓブロック層６を結晶成長させ、マスクＭを除去した後
に、ｐ型ＧａＡｓコンタクト層８を結晶成長させる。
プ状のリッジ部５ａの側面を埋めるように、ｎ型ＧａＡ
ｓブロック層６を結晶成長させ、マスクＭを除去した後
に、ｐ型ＧａＡｓコンタクト層８を結晶成長させる。
【００１３】次に、図２（ｃ）に示すように、ｐ型Ｇａ
Ａｓコンタクト層８の表面全体に、蒸着法を用いて薄膜
のＣｒ層９１，Ａｕ層９２，Ｃｒ層９３、厚膜のＡｕ層
９４を順次積層した後、図２（ｄ）に示すように、マス
クを用いてＡｕ層９４の一部を幅Ｗ１のストライプ状に
エッチングして除去することにより溝領域９ｂを形成す
る。この溝領域９ｂの幅Ｗ１（２０〜５０μｍ）は、半
導体レーザ１の幅（２００〜３００μｍ）よりも十分狭
く設定している。ここで、Ｃｒ層９３がエッチング停止
層として機能するように、ＡｕとＣｒとで選択性のある
エッチング液、例えばヨウ素系のエッチング液を用いて
Ａｕ層９４をエッチングする。尚、このエッチング処理
時に、前記マスクのパターンに若干の変更を加えておく
ことによって、ワイヤボンド等の後工程において用いる
マ−キングを同時に施すことができる。その結果、結晶
成長側の表面の殆どを覆うように形成したＣｒ層９１，
Ａｕ層９２，Ｃｒ層９３からなる薄膜の第１ｐ型電極層
９ａの上に、ストライプ状のリッジ部５ａと対応した溝
領域９ｂを備える厚膜の第２ｐ型電極層９ｃが形成され
る。
Ａｓコンタクト層８の表面全体に、蒸着法を用いて薄膜
のＣｒ層９１，Ａｕ層９２，Ｃｒ層９３、厚膜のＡｕ層
９４を順次積層した後、図２（ｄ）に示すように、マス
クを用いてＡｕ層９４の一部を幅Ｗ１のストライプ状に
エッチングして除去することにより溝領域９ｂを形成す
る。この溝領域９ｂの幅Ｗ１（２０〜５０μｍ）は、半
導体レーザ１の幅（２００〜３００μｍ）よりも十分狭
く設定している。ここで、Ｃｒ層９３がエッチング停止
層として機能するように、ＡｕとＣｒとで選択性のある
エッチング液、例えばヨウ素系のエッチング液を用いて
Ａｕ層９４をエッチングする。尚、このエッチング処理
時に、前記マスクのパターンに若干の変更を加えておく
ことによって、ワイヤボンド等の後工程において用いる
マ−キングを同時に施すことができる。その結果、結晶
成長側の表面の殆どを覆うように形成したＣｒ層９１，
Ａｕ層９２，Ｃｒ層９３からなる薄膜の第１ｐ型電極層
９ａの上に、ストライプ状のリッジ部５ａと対応した溝
領域９ｂを備える厚膜の第２ｐ型電極層９ｃが形成され
る。
【００１４】各ｐ型電極層９ａ、９ｃの表面には、スト
ライプ状のリッジ部５ａの影響を受けて、図２（ｃ）に
示すように、突起部１１ａ，１１ｂが現れる場合があ
る。しかし、第２ｐ型電極層９ｃの表面の突起部１１ｂ
は、前記エッチングによって除去される。また、第１ｐ
型電極層９ａの表面の突起部１１ａは、溝領域９ｂ内に
あり、第２ｐ型電極層９ｃの表面よりも一段低い場所に
位置する。
ライプ状のリッジ部５ａの影響を受けて、図２（ｃ）に
示すように、突起部１１ａ，１１ｂが現れる場合があ
る。しかし、第２ｐ型電極層９ｃの表面の突起部１１ｂ
は、前記エッチングによって除去される。また、第１ｐ
型電極層９ａの表面の突起部１１ａは、溝領域９ｂ内に
あり、第２ｐ型電極層９ｃの表面よりも一段低い場所に
位置する。
【００１５】次に、ｎ型ＧａＡｓ基板２の裏面に、蒸着
法を用いてオーミック用のＳｕを含むＡｕ層を積層して
ｎ型電極１０を形成する。
法を用いてオーミック用のＳｕを含むＡｕ層を積層して
ｎ型電極１０を形成する。
【００１６】このようにして、図１に示す半導体レーザ
１が完成する。この半導体レーザ１は、ｐ型電極９を下
にして、レーザ装置の平坦な取付面に導電性接着剤を用
いて接着固定（チップボンド）され、その後、ｎ型電極
１０にワイヤボンドが施される。このチップボンドが行
われる際、図２（ｃ）に示す状態では、チップボンド時
の力が突起部１１ｂに集中する。しかしながら、図２
（ｄ）に示すように、ｐ型電極９に溝領域９ｂを形成し
て表面の突起を除去しているので、チップボンド時に加
わる力を第２ｐ型電極層９ｃ全体で受け止めることがで
き、ｐ型電極９の下に位置する結晶成長層、特にリッジ
部５ａの周辺部分に局所的な力が加わることを防止する
ことができる。
１が完成する。この半導体レーザ１は、ｐ型電極９を下
にして、レーザ装置の平坦な取付面に導電性接着剤を用
いて接着固定（チップボンド）され、その後、ｎ型電極
１０にワイヤボンドが施される。このチップボンドが行
われる際、図２（ｃ）に示す状態では、チップボンド時
の力が突起部１１ｂに集中する。しかしながら、図２
（ｄ）に示すように、ｐ型電極９に溝領域９ｂを形成し
て表面の突起を除去しているので、チップボンド時に加
わる力を第２ｐ型電極層９ｃ全体で受け止めることがで
き、ｐ型電極９の下に位置する結晶成長層、特にリッジ
部５ａの周辺部分に局所的な力が加わることを防止する
ことができる。
【００１７】また、半導体レーザ１は、ｎ型電極１０を
下にして、レーザ装置の平坦な取付面に導電性接着剤を
用いて接着固定（チップボンド）され、その後、ｐ型電
極９にワイヤボンドが施される場合もある。このような
場合においても、前記溝領域９ｂの幅Ｗ１が２０〜５０
μｍと、半導体レーザ１の幅（２００〜３００μｍ）よ
りも十分狭く設定されているので、ワイヤボンド装置の
キャピラリを介して加わる力を第２ｐ型電極層９ｃ全体
で受け止めることができ、ｐ型電極９の下に位置する結
晶成長層、特にリッジ部５ａの周辺部分に局所的な力が
加わることを防止することができる。
下にして、レーザ装置の平坦な取付面に導電性接着剤を
用いて接着固定（チップボンド）され、その後、ｐ型電
極９にワイヤボンドが施される場合もある。このような
場合においても、前記溝領域９ｂの幅Ｗ１が２０〜５０
μｍと、半導体レーザ１の幅（２００〜３００μｍ）よ
りも十分狭く設定されているので、ワイヤボンド装置の
キャピラリを介して加わる力を第２ｐ型電極層９ｃ全体
で受け止めることができ、ｐ型電極９の下に位置する結
晶成長層、特にリッジ部５ａの周辺部分に局所的な力が
加わることを防止することができる。
【００１８】その結果、チップボンド、ワイヤボンドに
代表される後工程において、基板２上に結晶成長させた
各層に結晶欠陥等の不良原因が発生するのを防止するこ
とができる。
代表される後工程において、基板２上に結晶成長させた
各層に結晶欠陥等の不良原因が発生するのを防止するこ
とができる。
【００１９】尚、上記実施例において、活性層は単層構
造としたが、多重量子井戸型の多層構造とすることもで
きる。また、ＡｌＧａＩｎＰ系赤色半導体レーザ１を例
にとって説明したが、本発明はこれに限定されるもので
はなく、ＡｌＧａＡｓ系，ＩｎＧａＡｓＰ系など他の半
導体レーザにも適用することができる。
造としたが、多重量子井戸型の多層構造とすることもで
きる。また、ＡｌＧａＩｎＰ系赤色半導体レーザ１を例
にとって説明したが、本発明はこれに限定されるもので
はなく、ＡｌＧａＡｓ系，ＩｎＧａＡｓＰ系など他の半
導体レーザにも適用することができる。
【００２０】
【発明の効果】以上のように本発明は、基板上にリッジ
状の光導波路を含む層を結晶成長させ、結晶成長側の表
面に電極を備える半導体レーザにおいて、前記電極に光
導波路の上部に位置する部分の表面を一段低くして凹部
を形成したので、リッジ状の光導波路の影響を受けて電
極表面に突起部が現れたとしても、この突起部を除去す
ることができる。その結果、チップボンド時や、ワイヤ
ボンド時に結晶成長層に局所的な力が加わることを防止
して、結晶成長層を良好な状態に保つことができる。
状の光導波路を含む層を結晶成長させ、結晶成長側の表
面に電極を備える半導体レーザにおいて、前記電極に光
導波路の上部に位置する部分の表面を一段低くして凹部
を形成したので、リッジ状の光導波路の影響を受けて電
極表面に突起部が現れたとしても、この突起部を除去す
ることができる。その結果、チップボンド時や、ワイヤ
ボンド時に結晶成長層に局所的な力が加わることを防止
して、結晶成長層を良好な状態に保つことができる。
【図１】本発明の一実施例を示す半導体レーザの断面図
である。
である。
【図２】（ａ）〜（ｄ）は、同実施例の半導体レーザの
製造工程を示す断面図である。
製造工程を示す断面図である。
１ 半導体レーザ ２ 基板 ５ 第２クラッド層 ９ ｐ型電極９ ９ａ 第１ｐ型電極層 ９ｂ 溝領域 ９ｃ 第２ｐ型電極層
Claims (2)
- 【請求項１】 基板上にリッジ状の光導波路を含む層を
結晶成長させ、結晶成長側の表面に電極を備える半導体
レーザにおいて、前記電極は前記光導波路の上部に位置
する部分の表面を一段低くして凹部を形成したことを特
徴とする半導体レーザ。 - 【請求項２】 基板上にリッジ状の光導波路を含む層を
結晶成長させ、結晶成長側の表面に電極を備える半導体
レーザにおいて、前記電極は、結晶成長側表面の大部分
を覆う薄膜の第１の層と、前記光導波路の上部に位置す
る部分を除いて前記第１の層の上に形成した厚膜の第２
の層を備えることを特徴とする半導体レーザ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4757798A JPH11251679A (ja) | 1998-02-27 | 1998-02-27 | 半導体レーザ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4757798A JPH11251679A (ja) | 1998-02-27 | 1998-02-27 | 半導体レーザ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11251679A true JPH11251679A (ja) | 1999-09-17 |
Family
ID=12779113
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4757798A Pending JPH11251679A (ja) | 1998-02-27 | 1998-02-27 | 半導体レーザ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH11251679A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6654397B2 (en) | 2000-08-31 | 2003-11-25 | Sanyo Electric Co., Ltd. | Semiconductor laser device and manufacturing method thereof |
| US6888870B2 (en) | 2001-08-01 | 2005-05-03 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Semiconductor laser and method for manufacturing the same |
| US7023891B2 (en) | 2002-05-08 | 2006-04-04 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Semiconductor optical device |
| JP2008311292A (ja) * | 2007-06-12 | 2008-12-25 | Sharp Corp | 半導体レーザ装置および半導体レーザ装置の製造方法 |
-
1998
- 1998-02-27 JP JP4757798A patent/JPH11251679A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| KR100773677B1 (ko) * | 2000-08-31 | 2007-11-05 | 산요덴키가부시키가이샤 | 반도체 레이저 소자 및 그 제조 방법 |
| US6888870B2 (en) | 2001-08-01 | 2005-05-03 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Semiconductor laser and method for manufacturing the same |
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