JPS6184890A - 半導体レ−ザ - Google Patents

半導体レ−ザ

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JPS6184890A
JPS6184890A JP59206237A JP20623784A JPS6184890A JP S6184890 A JPS6184890 A JP S6184890A JP 59206237 A JP59206237 A JP 59206237A JP 20623784 A JP20623784 A JP 20623784A JP S6184890 A JPS6184890 A JP S6184890A
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の利用分野〕 本発明は、半導体レーザの電極構造に関する。
〔発明の背景〕
第１図は、従来の電極構造をもつ半導体レーザチップの
斜視図である。通常、半導体結晶４に設けた二つの電極
の内、一方の電極（例えば、本例の下部電極３）を放熱
体に接続し、他方の電極（例えば、本例の上部電極２）
には、リードワイヤ５をワイヤボンディングにより接続
していた。
また、通常、同図に示すように、レーザ発振の生じる活
性領域１に近い主面側には、ウェーハからチップに分割
する際の切断位置合わせや、切断時の加工性の向上、発
光スポット位置を示す目安とする、などの目的で、部分
的に電極を設けていたにのような手法は既によく知られ
ているが、例えば特開昭５９−２３５７６号公報にも、
類似の記載がみられる。
一方、半導体レーザでは、駆動電流を変化させることに
より、レーザ出力光の直接変調を行うことが可能である
６高速変調のためには、電極面積をできる限り狭くして
、素子の静電容量を減少させることが必要である。しか
し、部分的に設けた電極であっても、前記のようにワイ
ヤボンディングを行うための面積が必要であり、大幅に
電極面積を低減することは不可能であった。
〔発明の目的〕
本発明の目的は、ワイヤボンディングのための電極領域
を失なうことなく、素子のＤ電容量の低下を図り、超高
速変調に適した半導体レーザを提供することにある。
〔発明の概要〕
第２図は、本発明の構成を示す斜視図である。
半導体結晶１４の主面側には、活性領域１１を励起する
ための電極層の幅を活性領域幅の１５倍以下に抑えた上
部電極１２を設け、素子の静電容量を大幅に低減した。
また、上部電極１２からリードを取出すためのリード電
極１６と、ワイヤボンディング専用の領域となるボンデ
イングパツド１７を設け、リードワイヤ１５をボンディ
ングしている。
さらに半導体結晶１１の主面側に部分的に設けられた絶
縁膜層２０上に、リード電極１６とボンデイングパツド
１７が設けられている。したがって、リード電極とボン
デイングパツドに起因する静電容量は、結晶内部に存在
するｐｎ接合容量と絶縁膜の部分に形成される静電容量
の直列接続となる。このため、半導体結晶１上上に直接
リード電極とボンデイングパツドを形成した場合に比較
して、これらの電極に起因する静電容量を数分の１に低
減することができる。
以上のような電極構成を採ることにより、主面側に設け
られた電極による静電容量を、従来の数分の１に低減す
ることができる。
〔発明の実施例〕
以下１本発明の実施例を第３図、第４図、第５図、第６
図、第７図により説明する。
実施例１ 第３図は１本発明の一実施例を示す平面図、第４図は第
３図のＡ−Ａ　’断面図、第５図は第３図のＢ−Ｂ”断
面図である。
第３図に、ＩｎＰ系ダブルへテロＢＨＮ造を有する分布
帰還型半導体レーザ（以下ＤＦＧ型レーザと略称する）
の主面側に、本発明による電極構造を適用した一例を示
す。結晶の主面上には、Ｓｉｏ、からなる絶縁膜１ａ３
０を全面に被着したのち、活性層領域４２の直上部に幅
約１０μｍの溝状窓３１が設けられている。次に、全面
にＣｒ　。
Ａｕを連続蒸着して電極層を形成し、ついで、ホトレジ
スト技術を用いて金属層を選択的にエツチング除去し、
小面積のストライプ状（［１５μｍ）オーミック電極３
２．リード電極３３，３４．ボンデイングパツド（８０
μｍ×８０μｍ）３５゜３６を形成した。
次に、第４図、第５図により、素子のＡ−Ａ　′断面、
Ｂ−８’断面の構造を説明する。ｎ型ＩｎＰ基板４０の
表面にピッチ２３００人、深さ８００人の回折格子を形
成し、その上に、　ＩｎＧａＡｓＰガイド層４１　（厚
さ０．２〜０．４　μｍ）　、　ＩｎＧａＡｓＰ活性層
４２（厚さ０．１−０．２μｍ）　、　ＩｎＧａＡｓＰ
アンチメルトバック層４３（厚さ約０．１μｍ）、ｐ型
ＩｎＰクラッド層４４（厚さ３〜４μｍ）、ｐ−ＩｎＧ
ａＡｓＰ表面層４５（厚さ約０．２μｒｒｉ）が順次液
相エピタキシャル成長法により積層されている。
ガイド層、活性層、アンチメルトバック層、クラッド層
１表面層は、選択エツチングによりストライプ状に構成
されており、活性層の幅は約６μｍに調整されている。
活性Ｆ４２を含むストライプ状のメサ部分は、ｐ　＝Ｉ
　ｎ　ＰｒＩ４６　（厚さ０．８μｍ）ｒ　ｎ−ＩｎＰ
層４７（厚Ｎ　２−３　ｐ　ｍ）　、　ＩｎＧａＡｓＰ
表面Ｊ’ｆｆ４８１Ｊｊさ０　、２〜０　、３　ＩＬｍ
　）の液相エピタキシャル成長層により埋込まれ。
ＢＨ構造のＤＦＢ型レーザが構成されている。ｎ型Ｉｎ
Ｐ基板には、　ＡｕＧｃ−Ｎ　ｉ　−Ａ　ｕからなるオ
ーミック電極４９が形成されている６ 以上述へたように、本′ｊ！、施例では、主面側のオー
ミック電極面積は、１５　ｔｔ　ｒｎ　Ｘ　３００　μ
ｍと大幅に減少しており、ボンデイングパツド部分を含
む総合の静電容量は、従来の電極構造に比べて約１／３
に減少し、周波数特性が格段に向上した６また、本実施
例では、ボンデイングパツドを２側設けであるので、一
方を直流バイアス用、他方を高周波変調用として用いる
ことができる。
実施例２ 本発明の他の実施例を示すＤＦＢレーザチップの平面図
を第６図に示す、電極の製作方法は、実施例１と全く同
様であり、主面上の絶縁膜層６０の活性領域直上部に溝
状電極窓６１をあけ、この部分を包含するようにストラ
イプ状（幅１５μｍ×長さ３００μｍ）オーミック電極
６２が設けられている。ストライプ状オーミック電極６
２の中央部分からは左右に２本のリード電極６３．６４
が引出され、ボンデイングパツド６５．６６と接続して
いる。リード電極６４は、高周波に対してインダクタン
スとして機能するように、蛇行パターンにしである６ボ
ンデイングパツド６６を直流バイアス用、ボンデイング
パツド６５を高周波変調用として使用する。
本実施例では、直流バイアス用リート電極がインダクタ
となるので、外部バイアス回路が従来方式に比較して簡
単になる。
実施例３ 第７図は、本発明の第３の実施例である、ＤＦＢ型レー
ザチップの平面図を示す、第７図に示すＤＦＢ型レーザ
は、活性領域を４個有するアレイ構造となっている。各
々の活性領域の直上部には、これを励起するためのスト
ライプ状オーミック電極７２ａ、７２ｂ、７２ｃ、７２
ｄが形成されている。（溝状電極窓の表示は省略した。
）なお、電極などの詳細な製作方法は、実施１，２と全
く同様である。
また、オーミック電極７２　ａ　−ｄからリード電極８
１，８２，８３．８４を引出し、各ボンデイングパツド
に接続した。ボンデイングパツドは。
各々のレーザ部分について、直流バイアス用、高周波変
調用の各１個ずつが設けられている。
７５　ａ　”　ｄは直流バイアス用のボンデイングパツ
ド、７６　ａ　＝　ｄは高周波変調用のポンプイングツ
くラドである。なお、リード電極やボンデイングパツド
を絶縁膜７０上に設ける方式などは実施例１゜２と全く
同様である。
なお１本実施例では、ストライプ状オーミック電極やリ
ード電極に選択的に厚さ数μｍのＡｕメッキを施し、直
列抵抗の低下を図っている。
本実施例によれば、近接した複数個のストライプ状オー
ミック電極からも容易に電極が引出され、低キャパシタ
ンスの給電端子を設けることができる６ ［発明の効果〕 本発明によれば、半導体レーザを構成するｐｎ接合に設
ける電極面積を低減し、接合容量に起因する静電容量を
大幅に低減できるので、変調特性の改善に著しい効果が
ある。本発明による電極構造は、長距離光通用の光源と
して最適と目されている、ＢＨ型ＤＦＢレーザ（Ｂｕｒ
ｉｅｄ　Ｈｅｔｅｃｏｓｔ＋ｉｃｔｗｅＴｙｐｅ　Ｄｉ
ｓｔｉｂｕｔｅｄ　Ｆｅｅｄｂａｃｋ　Ｌａ５ｅｎ）に
適用した場合、非常に効果的である。
また、実施例では、主面上に設ける絶縁膜を’ｊｉ０２
で形成した例を述べたが、誘電圧接の小さい絶縁体であ
れば１種々の材質が利用可能である。さらに、上記絶縁
層の厚さを増す程、ボンデイングパツドやリード電極の
寄生容量を低減できるので、ポリイミド樹脂の厚膜絶縁
層の利用も可能である。
さらに、ボンデイングパツドの位置は、ストライプ状電
極の中央部に重ね合せるように配置することもできる。
また１本発明の電極構造の適用はＤＦＢレーザに限定さ
れるものではない。
【図面の簡単な説明】
第１図は従来の半導体レーザの電極構造を示す斜視図、
第２図は本発明による電極構造の概念を示す斜視図、第
３図は本発明の一実施例を示す平面図、第４図、第５図
は、各々第３図のＡ−Ａ′。 Ｂ−Ｂ　”断面図、第６図は本発明の他の実施例を示す
平面図、第７＠は本発明の第３の実施例を示す平面図で
ある。 １２　＋−３２、６６、７２ａ　−ｄ−ストライプ状オ
ーミック電極、１６，３３，３４，６３，６４゜８１〜
８４・・・リート電極、１７，３５，３６゜６５　、６
６　、７５　ａ　−ｄ　、　７６　ａ　−ｄ　−ボンデ
イングパツド、２０．３０，６０，７０．・・・絶縁膜
層。 第　ｌ　囚 第　２　口

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 １、活性領域を励起するために、活性領域幅以上で、活
    性領域幅の１５倍以下の範囲の寸法幅を有するオーミツ
    ク電極と、オーミツク電極に給電するため１個以上のリ
    ード電極と、外部接続用のリードワイヤを接続するため
    の１個以上のボンデイングパツドから構成された電極構
    造を有することを特徴とする半導体レーザ。 ２、リード電極及びボンデイングパツドを、絶縁膜層を
    介して半導体結晶上に設けたことを特徴とする、特許請
    求の範囲第１項記載の半導体レーザ。 ３、複数個のリード電極中の、少なくとも１個のリード
    電極が、高周波電流に対してインダクタンスを有するよ
    うにパタンニングされていることを特徴とする、特許請
    求の範囲第２項記載の半導体レーザ。 ４、半導体レーザが、ＢＨ型構造をなす分布帰還型の構
    造を有することを特徴とする、特許請求の範囲第２項、
    第３項記載の半導体レーザ。
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