JPS6269693A - 半導体レ−ザ−装置 - Google Patents

半導体レ−ザ−装置

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JPS6269693A
JPS6269693A JP60210679A JP21067985A JPS6269693A JP S6269693 A JPS6269693 A JP S6269693A JP 60210679 A JP60210679 A JP 60210679A JP 21067985 A JP21067985 A JP 21067985A JP S6269693 A JPS6269693 A JP S6269693A
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laser diode
photodiode
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laser
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JP60210679A
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Haruo Tanaka
田中 治夫
Atsushi Ichihara
淳 市原
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Rohm Co Ltd
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Rohm Co Ltd
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    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/42Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/47Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process
    • H01L2224/48Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process of an individual wire connector
    • H01L2224/4805Shape
    • H01L2224/4809Loop shape
    • H01L2224/48091Arched
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/15Details of package parts other than the semiconductor or other solid state devices to be connected
    • H01L2924/161Cap
    • H01L2924/1615Shape
    • H01L2924/16152Cap comprising a cavity for hosting the device, e.g. U-shaped cap

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  • Semiconductor Lasers (AREA)
  • Photo Coupler, Interrupter, Optical-To-Optical Conversion Devices (AREA)

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】 〈産業上の利用分野〉 この発明は半導体レーザー装置に係わり、詳しくは、レ
ーザーダイオードと該レーザーダイオードの発光の強度
を監視するホトダイオードとを組み合わせた半導体レー
ザー装置に関する。
〈従来の技術〉 第2図は従来の半導体レーザー装置を示す斜視図であり
、まず、構成を説明すると、1は鋼製の基台であり、こ
の基台1には銅製のヒートシンク2が固定されている。
このヒートシンク2にはシリコンで形成されたサブマウ
ント3が貼着されており、このサブマウント3にはレー
ザーダイオード4がロウ付けされている。このレーザー
ダイオード4はシリコンのサブマウント3を一方の電極
としており、レーザーダイオード4の他方の電極はボン
ディングワイヤを介して外部リード5に接続されている
。前述の基台1にはモニター用のホトダイオード6がサ
ブマウント3から離隔して固定されており、ホトダイオ
ードの一方の電極はボンディングワイヤを介して外部リ
ード7に接続されている。レーザーダイオード4の他方
の電極とホトダイオード6の他方の電極は外部リード8
に接続されており、これら外部リード5,7.8は図示
していないプリントボードの配線に接続されている。基
台1は、レーザーダイオード4とホトダイオード6とが
内部空間に封止されるごとくキャップ9に嵌合しており
、キャップ9の頂面には透明なガラス部10が設けられ
ている。したがって、レーザーダイオード4から放出さ
れるコヒーレント光はガラス部10を通り外部に放光さ
れると共に、ガラス部10を通過するコヒーレント光と
は対称の方向にも放光され、その光路上に位置するホト
ダイオード6に光起電力を生じさせる。
第3図はホトダイオード6を用いたレーザーダイオード
4の出力補償回路の一例を示している。
レーザーダイオード4は電圧源と接地との間にトランジ
スタ11と共に配設されており、レーザーダイオード4
とトランジスタ11とは直列に接続されている。一方、
ホトダイオード6は抵抗12と直列に配設され、電圧源
と接地端子との間に接続されている。ホトダイオード6
と抵抗12との接続ノード13は差動増幅器14の逆相
入力端子に接続されており、差動増幅器14の正相入力
端子は固定正電圧源に接続されている。差動増幅器14
の出力端子は前述のトランジスタ11のゲート端子に接
続されており、レーザーダイオード4とホトダイオード
6とを除く他の素子はプリントボード」二に配置されて
しする。
」二記従来例にあっては、レーザーダイオード4に電圧
が印加され、レーザーダイオード4からコヒーレント光
が放光されると、コヒーレント光はキャップ9のガラス
部10を通り外部に放射され、例えばレーザーディスク
装置の光源として利用される。これに対し、外部に放光
されるコヒーレント光と対称の方向に放光されるコヒー
レント光はホトダイオード6のpn接合近傍に達し光電
流を発生させる。ここで、電源電圧や温度が安定してい
るとレーザーダイオード4から放光されるコヒーレント
光の強度も一定しているので、ホトダイオード6の光起
電力も一定し、したがって、差動増幅器14の逆相入力
端子に印加される電圧も変化しない。その結果、トラン
ジスタ11のベース電圧は一定し、レーザーダイオード
4に印加される電圧も一定することから、レーザーダイ
オード4は引き続き一定の強度でコヒーレント光を放光
する。ところが、電源電圧や温度の変動はレーザ一光出
力に影響を与える。例えば電圧がわずかに上昇すると、
コヒーレント光の強度が増し、ホトダイオード6の光起
電力が増加する。そのため、接続ノード13の電圧が上
昇し、差動増幅器14の出力電圧は低下する。したがっ
て、トランジスタ11のコレクタ電流が減少し、レーザ
ーダイオード4に印加される電圧も減少する。このよう
にホトダイオード6はレーザー出力の変動を検知し、レ
ーザーダイオード4に印加される電圧を制御してレーザ
ー出力を一定に維持するよう機能する。
〈発明の解決しようとする問題点〉 したがって、レーザーダイオード4の光出力を厳密に一
定に維持しなければならない回路においては、レーザー
ダイオード4をホトダイオード6と組み合わせて使用す
ることが欠かせず、ホトダイオード6をレーザーダイオ
ード4と正確な相対位置関係を保持して基台1に固定し
なければならない。ところが、ホトダイオード6とレー
ザーダイオード4とを正確な相対位置関係を保持して基
4一 台1に固定するには、高価な装置を必要とするうえ、そ
のための工程も必要なので、製造原価が上昇するという
問題点があった。
加えて、基台1とキャップ9とで画成される空間にレー
ザーダイオード4とホトダイオード6とを別個に取り付
けると、取付位置の微妙な変化に伴い、ホトダイオード
6への直接光量とサブマウント3で反射される反射光量
とが変化し、半導体レーザー装置ごとに抵抗12、また
は差動増幅器14の固定電圧を調整しなければならない
という問題点もあった。
〈問題点を解決するための手段〉 この発明は上記従来例の問題点に鑑み、ホトダイオード
を第1導電型の半導体基板に第2導電型の不純物を導入
して形成すると共に、前記第1導電型の半導体基板を前
記レーザーダイオードの電流通路とすることにより、レ
ーザーダイオードとホトダイオードとの相対位置関係を
半導体製造工程を通して一様に固定するようにしたこと
を要旨とする。
〈実施例〉 第1図は本発明の一実施例の平面図であり、21はn型
の半導体基板を示している。この半導体基板21にはp
型の不純物が拡散されてp型の不純物領域22.23が
形成されている。不純物領域22は半導体基板21と共
にホトダイオード24を形成しており、不純物領域23
は半導体基板21と共に保護ダイオード25を形成して
いる。
半導体基板210表面は正確にパターン形成された二酸
化シリコン膜26で被われており、不純物領域22.2
3は二酸化シリコン膜26に穿設されたコンタクトホー
ル27,28を介して二酸化シリコン膜26」二にパタ
ーン形成された電極29゜30に接続されている。二酸
化シリコン膜26に被われていない半導体基板2】の表
面にはレーザーダイオード31がロウ付けされている。
レーザーダイオード31と電極30とはボンディングワ
イヤ32で接続されており、電極29.30は、ボンデ
ィングワイヤ33a、33bにより図示していない外部
リードに接続されている。半導体基板2]は、ヒートシ
ンクに貼着されており、このヒートシンクは基台に固定
されている。基台は、114導体基板21が内部空間に
封止されるごとくキャップに嵌合しており、キャップの
頂面には透明なガラス部が設けられている。したがって
、レーザーダイオード31から放出されるコヒーレント
光はガラス部を通り外部に放光される。
次に、半導体レーザー装置の製造工程を第6図を参照し
つつ説明すれば以下の通りである。まず、n型の半導体
基板21の表面を熱酸化して二酸化シリコン膜41を成
長させ(第6図(a))、この二酸化シリコン膜41を
リソグラフィー技術でパターン形成し、p型の不純物を
拡散し不純物領域23を形成する(第6図(b))。次
に、再び二酸化シリコン膜4]−をリソグラフィー技術
でパターン形成し、p型の不純物を拡散し不純物領域2
2を形成する(第6図(C))。次に、二酸化シリコン
膜41で再び基板21の表面を被い、コンタクトホール
を穿設しく第6図(d))、アルミニウムを被着した後
これをパターン形成して電極29.30を形成する。次
に、リソグラフィー技術により二酸化シリコン膜41を
パターン形成してレーザーダイオード31の取付位置を
決定しく第6図(e))、ロウ付は用金属をリソグラフ
ィー技術でパターン付けした後、レーザーダイオード3
1を半導体基板21にロウ付けする(第6図(f))。
上記実施例に係る半導体レーザー装置は、第3  。
図に示されている回路の構成要素として使用され、定出
力レーザーダイオード31として機能する。
ここで、レーザーダイオード31はコヒーレント光をレ
ーザーディスク装置に供給すると共に、ホトダイオード
24にも供給し、従来例に関し説明したようにレーザー
ダイオード31の定出力化に寄与する。ホトダイオード
24は半導体基板21の所定位置に形成されおり、レー
ザーダイオード31も半導体基板21上の所定位置に固
定されているので、レーザーダイオード31とホトダイ
オ一ド24との相対位置を正確に定めることができ、ホ
トダイオード24をレーザーダイオード31から放光さ
れるコヒーレント光の光路上に設置することにより、ホ
トダイオード24の光起電力を厳密に一定にすることが
できる。
また、上記実施例ではレーザーダイオード31と並列に
保護ダイオード25が配設されているので、半導体基板
21が人体に触れ、レーザーダイオード31に静電気が
印加されても、静電気は保護ダイオード25を通って流
れるので、レーザーダイオード31を破壊から守ること
ができる。
さらに、上記実施例では半導体基板21にダイオードを
形成したが、半導体基板21には第3図に示したトラン
ジスタ11も形成することもでき、さらに、抵抗12を
形成してもよい。抵抗12は半導体基板21に拡散抵抗
層として形成してもよいが、電極29をポリシリコンで
形成し、ポリシリコンに導入する不純物量を調整して所
定の抵抗値を得るようにしてもよい。
〈効果〉 以上説明してきたように、この発明によれば、ホトダイ
オードを第1導電型の半導体基板に第2導電型の不純物
を導入して形成すると共に、前記第1導電型の半導体基
板を前記レーザーダイオードの一方の電極とすることに
より、レーザーダイオードとホトダイオードとの相対位
置関係を半導体製造工程を通して一様に固定するように
したので、半導体レーザー装置の組み立てを簡略化する
ことができ、製造原価の低下を図ることができるうえ、
反射光の影響が少なく、かつ、一定な半導体レーザー装
置を構成できるという効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の一実施例の平面図、第2図は従来例の
斜視図、第3図は半導体レーザー装置の電気回路図、第
4図(a)乃至(f)は一実施例の製造工程を示す第1
図のVl−v+矢視断面図である。 21・・・・・・・半導体基板、 22・・・・・・・不純物領域 24・・・・・・・ホトダイオード、 31・・・・・・・レーザーダイオード。 特許出願人      ローム株式会社代理人   弁
理士  桑 井 清 −第2図 第3図 第4図 (C) (d) 第4図 (f) 第4図

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. レーザーダイオードと該レーザーダイオードの発光の強
    度を監視するホトダイオードとを有するレーザーダイオ
    ード装置において、前記ホトダイオードを第1導電型の
    半導体基板に第2導電型の不純物を導入して形成すると
    共に、前記第1導電型の半導体基板を前記レーザーダイ
    オードの電流通路としたことを特徴とする半導体レーザ
    ー装置。
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