TWI239703B - Semiconductor laser device - Google Patents
Semiconductor laser device Download PDFInfo
- Publication number
- TWI239703B TWI239703B TW093105080A TW93105080A TWI239703B TW I239703 B TWI239703 B TW I239703B TW 093105080 A TW093105080 A TW 093105080A TW 93105080 A TW93105080 A TW 93105080A TW I239703 B TWI239703 B TW I239703B
- Authority
- TW
- Taiwan
- Prior art keywords
- film
- dielectric film
- refractive index
- thickness
- dielectric
- Prior art date
Links
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 title claims abstract description 42
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 11
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N aluminium oxide Inorganic materials [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 6
- 229910052681 coesite Inorganic materials 0.000 claims abstract description 6
- 229910052906 cristobalite Inorganic materials 0.000 claims abstract description 6
- 229910052682 stishovite Inorganic materials 0.000 claims abstract description 6
- 229910052905 tridymite Inorganic materials 0.000 claims abstract description 6
- 229910052593 corundum Inorganic materials 0.000 claims abstract description 5
- 229910001845 yogo sapphire Inorganic materials 0.000 claims abstract description 5
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 claims abstract 3
- 235000012239 silicon dioxide Nutrition 0.000 claims abstract 3
- PBCFLUZVCVVTBY-UHFFFAOYSA-N tantalum pentoxide Inorganic materials O=[Ta](=O)O[Ta](=O)=O PBCFLUZVCVVTBY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract 3
- 238000002310 reflectometry Methods 0.000 claims description 25
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 claims description 13
- 230000010355 oscillation Effects 0.000 claims description 12
- LIVNPJMFVYWSIS-UHFFFAOYSA-N silicon monoxide Inorganic materials [Si-]#[O+] LIVNPJMFVYWSIS-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 7
- 229910020187 CeF3 Inorganic materials 0.000 claims description 6
- 229910001632 barium fluoride Inorganic materials 0.000 claims description 5
- 239000003989 dielectric material Substances 0.000 claims description 5
- 229910017557 NdF3 Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 229910001635 magnesium fluoride Inorganic materials 0.000 claims description 4
- CPLXHLVBOLITMK-UHFFFAOYSA-N magnesium oxide Inorganic materials [Mg]=O CPLXHLVBOLITMK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- WUKWITHWXAAZEY-UHFFFAOYSA-L calcium difluoride Chemical compound [F-].[F-].[Ca+2] WUKWITHWXAAZEY-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 3
- 229910001634 calcium fluoride Inorganic materials 0.000 claims description 3
- RUDFQVOCFDJEEF-UHFFFAOYSA-N yttrium(III) oxide Inorganic materials [O-2].[O-2].[O-2].[Y+3].[Y+3] RUDFQVOCFDJEEF-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 2
- 241001494479 Pecora Species 0.000 claims 1
- 210000000170 cell membrane Anatomy 0.000 claims 1
- 239000000344 soap Substances 0.000 claims 1
- 239000002689 soil Substances 0.000 claims 1
- TWNQGVIAIRXVLR-UHFFFAOYSA-N oxo(oxoalumanyloxy)alumane Chemical compound O=[Al]O[Al]=O TWNQGVIAIRXVLR-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 3
- 229910052814 silicon oxide Inorganic materials 0.000 abstract description 2
- BPUBBGLMJRNUCC-UHFFFAOYSA-N oxygen(2-);tantalum(5+) Chemical compound [O-2].[O-2].[O-2].[O-2].[O-2].[Ta+5].[Ta+5] BPUBBGLMJRNUCC-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract 1
- 229910001936 tantalum oxide Inorganic materials 0.000 abstract 1
- 239000010408 film Substances 0.000 description 240
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 14
- 239000000463 material Substances 0.000 description 6
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 5
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 4
- 230000002411 adverse Effects 0.000 description 2
- 239000004020 conductor Substances 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 230000001747 exhibiting effect Effects 0.000 description 2
- 238000000034 method Methods 0.000 description 2
- 239000002356 single layer Substances 0.000 description 2
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 2
- 241000127225 Enceliopsis nudicaulis Species 0.000 description 1
- 229910001218 Gallium arsenide Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 238000003776 cleavage reaction Methods 0.000 description 1
- 238000005336 cracking Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 239000004519 grease Substances 0.000 description 1
- 239000012528 membrane Substances 0.000 description 1
- 239000012788 optical film Substances 0.000 description 1
- 230000007017 scission Effects 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- 239000010409 thin film Substances 0.000 description 1
- 238000002834 transmittance Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
- H01S5/00—Semiconductor lasers
- H01S5/02—Structural details or components not essential to laser action
- H01S5/028—Coatings ; Treatment of the laser facets, e.g. etching, passivation layers or reflecting layers
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
- H01S5/00—Semiconductor lasers
- H01S5/02—Structural details or components not essential to laser action
- H01S5/028—Coatings ; Treatment of the laser facets, e.g. etching, passivation layers or reflecting layers
- H01S5/0287—Facet reflectivity
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Semiconductor Lasers (AREA)
Description
1239703 五、發明說明(1) 【發明所屬之技術領域】 反射膜的半導 本發明係關於在光射出面上設置介電質 體雷射裝置。 ' 【先前技術】 在半導體雷射中,一般在利用晶圓(wafer)劈 ,得共振器端面上形成介電質膜。藉由任意選w :二:此種介電質種類、膜厚,,便可形成獲得所 而反射率的反射率控制膜。例如藉由降低射出雷射光之寸 端面的反射率,並提高後端面的反射率,俾達高輸出功= 化。 卞 但是,前端面的反射率並非僅降低其數值便可,而是 必須配合使用半導體雷射的用途(即所要求特性)選擇其反 射率。 a 例如在高輸出功率的半導體雷射中,其光射出前端面 的反射率為3%〜15%程度。假設欲獲得7%反射率之情況時, 反射率的控制性便要求6% ± 1 %。通常,在半導體雷射中, 雷射光所射出之前端面的反射率,係利用由A込%或s i %等 所構成單層介電質膜的厚度與折射率而進行控制。 第23圖所示係習知半導體雷射裝置之一例構造圖。雷 射晶片(laser chip)係由:GaAs等半導體基板1、主動層 2、形成於主動層2上方與下方的覆蓋(cl ad)層3、以及形 成於覆蓋層3上方與下方的電極4所構成。 半導體雷射裝置係由:上述雷射晶片、形成於雷射前
1239703
端面的低反射膜8、以及形成於雷射後端面上的高反射膜9 等所構成。 、 一般,雷射前端面中所使用低反射膜8,係採用若將 真空中的雷射振盪波長設為λ時,便具有形成λ /4整數倍 土 α之光學膜厚的單層膜。其中,α係供控制於所需反射 率用的修正係數。 半導體雷射前端面乃若雷射光密度提高的話,溫度便 各易上升。所以,低反射膜8為能亦具熱擴散板[散熱器 (heat spreader)]作用,一般均由膜厚3λ/4± 的氧化 紹(aluminum oxide)膜所形成。 第24圖所示係相關習知低反射膜之反射率對波長依存 性的一例圖(graph)。第25圖所示係相關習知低反射膜之 反射率對膜厚依存性的一例圖。其中,低反射膜8係將膜 厚3U· 9nm( a = + l7nm)的氧化鋁膜(折射率=1· 638 ),設置 於振盪波長;1=66 Onm紅色半導體雷射的前端面。另外,雷 射晶片的等效折射率係3. 8 1 7。 若觀察第25圖所示圖形的話,得知當將低反射膜8反 射率控制在6 % ± 1 %範圍内之情況時,針對膜厚設計值 da-318. 9nm必須依± 1%精度(即土 3nm程度的精度),控制 著低反射膜8膜厚。此種膜厚精度因為在一般光學薄膜形 成中所使用的祭鑛或錢鑛(^patter)中將有所困難,因而 將導致半導體雷射製造良率的降低。 相關聯習知技術有如··日本特開2 〇 〇丨-7 7 4 5 6號公報、 曰本專利第30803 1 2號公報。
1239703
當欲將半導體雷射之低反射膜8,壁 乾圍達成之情況時,在 s 士依反射率6 ± u m μ ίή μ kn it 达乳化1呂早層臈方面,便必須將 腰与偏差抑制在± 1 %以内, w 便乂々們· 惡化的情況發生。 足成反射率控制性降低且良率 【發明内容】 便構成雷射端面上,戶/ 射率有所變動,仍可顏 合用途所需反射率的斗 在雷射晶片之光射出面 所構成的反射膜; 起’依序包含··折射率 介電質膜、折射率n3的 介電質膜; 3之關係’或者n2 = n4< 本發明之目的在於提供一種即 =成反射膜的介電質膜之膜厚或折 定地控制著反射率,可輕易達成配 導體雷射裴置。
本發明的半導體雷射裝置,係 至少單面上’具有由多層介電質膜 反射膜係從銜接雷射晶片之側 nl的第1介電質膜、折射率“的第2 第3介電質膜、以及折射率^4的第4 各折射率係滿足η2 = η4 < ηΐ < η n3 <nl之關係。 長依性性及 白勺所需反射 率 〇
藉由此種構造,多層介電質膜反射率對波 對膜厚依存性將減小,便可輕易達成配合用途 率。此外,因而亦可提昇半導體雷射的製造良 【實施方式】 以下’參照圖示說明較佳實施形態。 實施形態1
1239703 — _ 五、發明說明(5) 而言,分別設定如下··介電質膜11膜厚dl = 100· 7nm,介電 質膜12膜厚d2二110.8nm,介電質膜13膜厚d3 = 80.〇nm,介 電質膜14 膜厚d4 = 110· 8nm( = d2)。 ) 依此所構成的低反射膜1 〇,可獲得在振盈波長入 = 6 6 0nm中為6%的反射率。 第2圖所示係相關低反射膜1 〇反射率的波長依存性 圖。此圖形乃在中心波長又=6 6 0nm中顯示出6%的反射率, 相較於第24圖圖形之下,得知相對於振盪波長變化下的反 射率變化將變為特別小,即便雷射振盪波長有所變動,低 反射膜1 0仍將呈現穩定的反射率。 一 第3圖所示係相關低反射膜1〇之反射率的第1介電質膜 11膜厚依存性圖。第4圖所示係相關低反射膜丨〇之反射、 的第2介電質膜12膜厚依存性圖。第5圖所示係相關低反 膜10之反射率的第3介電質膜13膜厚依存性圖。第6圖 =相關低反射膜10之反射率的第4介電質膜14膜厚依存性 從該等圖中在膜厚設計值da中顯示出反射率, ,於第25圖圖形之下,得知相料各介電質膜膜厚變 白、反射率變化將變為特別小,即便膜厚们相對於 設計值da出現± 10%範圍之變動的情況下,低反射膜 射率幾乎無變化,即便出現最大變 ' 反 射率變化。 μ列王υ· cU的反 八人田獲知在振盪波長入=66Onm中顯示出7%反射率 之低反射膜10的情況時,如同上述,介電質膜u係使J折 第12頁 2065-6194-PF(N2);Ahddub.ptd 1239703
射率η1 = 1·638的氧化鋁Α“〇3,介電質膜12與介電質膜14則 使用折射率112二11“1.489的氧化矽3:[〇2,介電質膜13則使用 折射率η3 = 2. 063的氧化鈕TagO5,相關各介電質膜膜厚,分 別設定為膜厚dl = l〇〇,7nm、膜厚d2=d4 = l〇〇.〇nin、膜厚 d3=l〇〇.〇nm 〇 第7圖所示係相關低反射膜1 〇之反射率的波長依存性 圖。此圖乃在中心波長又=66Onm中顯示出7%的反射率,相 較於第2 4圖圖形之下,得知相對於振盪波長變化下的反射 率變化將變小,即便雷射振盪波長有所變動,低反射膜1〇 仍將呈現穩定的反射率。 、 第8圖所示係相關低反射膜丨0之反射率的第1介電質膜 11膜厚依存性圖。第9圖所示係相關低反射膜J 〇之反射率、 的第2介電質膜1 2膜厚依存性圖。第1 〇圖所示係相關低反 射膜10之反射率的第3介電質膜13膜厚依存性圖。第u圖 所示係相關低反射膜1 〇之反射率的第4介電質膜丨4膜厚依 該等圖乃在膜厚設計值da中顯示出6%反射率,在相車六 於第25圖圖形之下,得知相對於各介電質膜膜厚變化下^ 反射率變化將變為特別小,即便膜厚dl〜d4相對於膜厚μ 計值da出現± 1〇%範圍之變動的情況下,低反射膜= 率幾乎無變化,即便出現最大變動仍可抑制至〇.8% 射 率變化。 ^ 依此各介電質膜11〜14之折射率!^】々乃藉由滿足 n2 = n4 <nl <n3之關係,多層介電質膜的反射率波長依存
2065-6194-PF(N2);Ahddub.ptd 第13頁 1239703 五、發明說明(7) 陡人膜厚依存性將變小,可提升半導體雷射的製造良率。 再者’藉由大體上設定為··折射率nl在〜1,9範圍 内’折射率η2在ι_3〜1·6範圍内,折射率η3在1.9〜2.3範圍 内折射率η4在1.3〜1.6範圍内,膜厚dl為(2 .h+Ι) λ ,膜厚 d2 為(2 .i + 1)又/(4 ·η2),膜厚 d3 為(2 · J )λ/(4 ·η3),膜厚 d4 為(2 ·1ί+1)λ/(4 .n4)(h、i、 j j係指0以上整數),便可將多層介電質膜依3〜15% 调整至所需反射率。 再者在使各折射率滿足n2 = n4<nl <n3之關係方 Ϊ J开電】膜=:由Μ、㈣、_3、_、从中之 者形成,介電質膜12與介電質膜14最好由Si〇 、 1、BaF2、CaF2中之任一者形成,介電質膜i3/好由 ^ 5、Sl0、Zr〇2、Zn〇、Ti〇、n〇2 ' ZnS、、刚、 現呈二任一者形成,藉由使用該等材料,便可輕易- /、斤品反射率的多層介電質膜。 只 1者,藉由介電質膜〗^“折射率nl〜 nl <n3之關係,且依光學長度換算/足n2 = n4< 整膜厚d 1〜d 4,便可在所+、由、 一 〇已圍内個別調 t ur可輕易地配合用途進行規格C反 慮波長依存性、膜厚依存性, 且错由考 製造良率。 ϋ牛導體雷射裝置的 在上述說明中,雖針對 — 射 光的半導體雷射裝置進行 ^ 一振盪波長之雷 晶片 中具有放射出互異振旦是即便在單-雷射 派羞波長之複數發光點,所謂多束 2065-6194-PF(H2);Ahddub.ptd 第14頁 1239703 五、發明說明(8)
Cmulti beam)雷射,仍可適用如同上述的低反射膜1〇。 例如可對應DVD (digital video disc,數位式影音光 碟)、與CD (Compact Disc,光碟)二者規格的雷射晶片, 將放射出波長66 0nm的光束與波長780nm的光束。此情況 下,便可期待相關2種波長具有所需反射率的多層介電質 〇 在此藉由各介電質膜11〜;14之各折射率滿sn2 = n4 <ni <=之關係,且對膜厚dl〜d4以依光學長度換算的波長之 四分之一為中心膜厚,在±30%範圍内進行調整,便可在 各所需波長中實現所需反射率,例如第丨2圖所示,在波 與波長780nm二者中,實現顯示出約6%反射率的多声 介電質膜。 曰 再者,當將上述半導體雷射裝置複數配置於單— 體内,各雷射晶片放射出互異振盪波長時 ^ ,目同膜厚’形成各雷射晶片之光射出面上所設 η電質膜時,仍將如同多束雷射的情況,對介電質膜曰 11〜14膜厚dl〜d4,以依光學長度換算的波長之四分之一 中心膜厚,在± 30%範圍内進行調整… 中實現所需反射率。 u尸/Γ而波長 實施形態2 在本實施形態中,半導體雷射裝置的構造乃 圖所示,減射膜10係從銜接雷射晶片之側起: 折射率nl與膜厚dl的介電質膜^、折射率“盥膜 ^ 電質膜12、折射率n3與膜厚d3的介電質膜13、以 。 2065-6194-PF(N2);Ahddub.ptd 第15頁 1239703
=相關低反射膜10之反射率的第4介電質膜“膜 ▲從該等圖中在膜厚設計值化中顯示出6%反射率, J於第25圖圖形之下’得知相對於各介電質膜膜 的反射率變化將變為特別小,即便膜厚“^彳相對於膜 設計值da出現± 1〇%範圍之變動的情況下’低反射膜1〇反 射率幾乎無變化,即便出現最大變動仍可抑制至〇 3% 射率變化。 · 依此各介電質膜11〜14之折射率“,‘乃藉由滿足 η2 = η4<η3<η1之關係,多層介電質膜的反射率波長依存 性與膜厚依存性將變小,可提升半導體雷射的製造良率。 再者’藉由大體上設定為:折射率“在範圍 内,折射率n2在h 3〜h 6範圍内,折射率n3在1 - R〜1—g範圍 内’折射率n4在ι·3〜1·6範圍内,膜厚dl為(2 .h + Ι) λ /(4 ·η1) ’ 膜厚 d2 為(2 ·ί + 1);ΐ/(4 ·η2),膜厚 d3 為(2 · jH) λ/(4 · n3),膜厚d4 為(2 · k+1) λ/(4 · n4)(h、i、 ^、k係指〇以上整數),便可將多層介電質膜依3〜15%範圍 調整至所需反射率。 再者’在使各折射率滿足n2 = n4 <n3 <nl之關係方 面’介電質膜11 最好由Ta2 05、SiO、Zr02、ZnO、TiO、
Ti〇2 ' ZnS、Nb2 05、Hf02、A1N中之任一者形成,介電質膜 12與介電質膜14最好由Si02、MgF2、BaF2、CaF2中之任一者 形成,介電質膜13最好由Al2〇3、CeF3、NdF3、Mg0、γ2〇3中 之任一者形成,藉由使用該等材料便可輕易地實現具所需
2065-6194-PF(N2);Ahddub.ptd 第17頁 1239703 五、發明說明(11) "一"" --------- 反射率的多層介電質膜。 者,藉由介電質膜U〜14折射率nl〜n4滿足n2 = n4< 敕膜户〜2係,且依光學長度換算在土 3〇%範圍内個別調 射率。 4便_可在所需波長中依3〜15%範圍實現所需反 让 以,可輕易地配合用途進行規格變更,且藉由考 存性、膜厚依存性,亦可改善半導體雷射裝置的 裂造良率。 口口一 f者1即便如兼具DVD與⑶用的拾波器(pick up),在 早挪田射日日片中具有放射出互異振盪波長之複數發光點, 所明夕束雷射,仍可適用如同上述的低反射膜1 〇。 一再者’當將上述半導體雷射裝置複數配置於單一封裝 體(package)内,各雷射晶片放射出互異振盪波長,同時 =相同材料與相同膜厚,形成各雷射晶片之光射出面上所 设置的多層介電質膜時,仍將如同多束雷射的情況,可在 各所需波長中實現所需反射率。 實施形態3 在本實施形態中,半導體雷射裝置的構造雖如同第1 圖所示’但是除上述4層構造的低反射膜1 0之外,尚藉由 在發光點以外區域中,部分形成組合第5介電質膜與第6介
電質膜的多層介電質膜,便可形成發光點區域反射率更小 的低反射膜。 N 在光碟(disc)用半導體雷射中,因為光碟的循執 (tracking)乃採用所謂三光束法(3 —Beam法),因而將有從 光碟所返回的光照射到半導體雷射晶片發光點以外之區域
1239703 五、發明說明(12) 的丨月^ ° ^在晶片端面上形成同樣的反射膜之情況時,因 為發光點以外的反射率將變為如同發光點,所以從光碟所 返回的光將再由晶片端面反射,並再度返回光碟上,因而 將發生對光拾波器的循執特性造成不良影響的情況。為抑 制此種不良影響,半導體雷射晶片最好盡可能將發光、點以 外區域形成低反射被覆(coating)。 所以’在雷射晶片的光射出面中,藉由除上述4層構 造的低反射膜之外,尚在發光點以外區域中,部分形成組 合第5曰介電質膜與第6介電質膜的多層介電質膜,便可簡單 地獲得發光點區域反射率更小的低反射膜 、例如當從銜接4層構造的低反射膜10之側起,依序形 成折射率n5與膜厚d5的介電質膜q5、折射率n6與膜厚d6的 介電質膜Q6、折射率n7( = n5)與膜厚d8( = d5)的介電質膜 Q7、以及折射率n8( = n6)與膜厚d8(=d6)的介電質膜低反 膜8的2配對積層膜之情況時,藉由將膜厚(15〜(18實質設定 成換算光學長度為1/4振盪波長的整數倍,便可部分 反射率。 介電質膜Q5最好由a12〇3、CeF3、_3、Mg〇、γ 〇中之 任一者形成,介電質膜q6最好由Si〇2、_、_2、3^ 之任一者形成。 2 例如當介電質膜Q5由折射率n5 = 1. 64〇之材料形 d5 = 100.6nm,介電質膜卯由折射率〇6 = 145〇之材 、二 厚d6-,介電質膜…由折射率η7=1·64〇2 ^料成 膜厚d7 = 100.6nm,介電質膜低反射膜8由折射率以 — ι α成 2065-6194-PF(N2);Ahddub.ptd 第19頁 1239703 五、發明說明(13) 之材料形成膜厚d8 = 113.8nm,且將2配對 ^ 於發光點以外的區域中之情況 承、、曰、—加形成 現在波長66—顯現出約。%反射率的盔反:膜圖所不’可實 第19圖所示係相關上述無反射膜之反射率 Q :膜厚依存性圖。第2。圖所示係相關上述 = 述無反射膜之反射率,☆電質不係相關上 卞"电負膜W的膜厚依存性圖。筮” 圖所示係相關上述無反射膜之反射率:二2 8的膜厚依存性圖。 〃 ^膜低反射膜 從該等圖中在膜厚設計值da中顯示出〇%反射率,得知 相對於各介電質膜膜厚變化下的反射率變化將變為特別 小,即便膜厚d5〜d8相對於膜厚設計值心依± 1〇%範圍產生 變動的情況下’反射率幾乎無變化,即便出現最大變動仍 可抑制至0 · 5 %的反射率變化。 ^ 另外,在上述各實施形態中,雖針對將多層介電質膜 設計在雷射晶片之光射出面單側的例子進行說明,惟即便 將本毛明夕層介電質膜亦設置在雷射晶片之共振器端面上 亦無妨。 本發明雖針對較佳實施形態與相關聯圖式進行說明, 惟對熟習此技術者而言,應可進行各種變化與變更。五種 f化與變更’在不脫逸本發明申請專利範圍所定義範疇的 前提下’均涵蓋於本發明範圍内。
第20頁 2065-6194-PF(N2);Ahddub.ptd 1239703
第1圖係本發明第1實施形態的構造圖。 第2圖係相關低反射膜1 〇之反射率的波長依存性圖。 第3圖係相關低反射膜10之反射率的第i介雷皙 厚依存性圖。 电λ膜π膜 第4圖係相關低反射膜10 厚依存性圖。 第5圖係相關低反射膜1 〇 厚依存性圖。 之反射率的第2介電質膜12膜 之反射率的第3介電質膜13膜 圖係相關低反射膜10之反射率的第4 厚依存性圖。 1电負膘1 4膜
=7,係相關低反射膜10之反射率的波長依存性圖。 厚依^生圖係相關低反射膜10之反射率的第1介電質膜11膜 厚依ί9二係相關低反射膜10之反射率的第2介電質膜12膜 膜厚=相關低反卿之反射率的第3介電質㈣ 第U圖係相關低反射膜10之反射率 膜厚依存性圖。 町半的弟4介電質膜14 第12圖係在2個波長中顯示約6% 膜之波長依存性圖。 。反射率的多層介電質 第1 3圖係相關低反射膜丨〇之反 第η圖係相關低反射膜1G之反=長依存性圖。 膜厚依存性圖。 耵旱的苐1介電質膜11
2065-6l94-PF(N2);Ahddub.ptd 第21頁 1239703 圖式簡單說明 電質膜1 2 膜厚相關低反射膜10之反射率的第2介 第16圖係相關低反射膜10之反射率的第3 依存性圖。 電質膜13 膜厚依存性
膜厚:1 存相關低反射膜10之反射率的第4介電質膜U 之反射率的波長依存性圖。 依存性圖。 曰之反射率的介電質膜Q5膜厚 第2 0圖係相關益反射膜 電質膜Q8膜厚 依存性圖。U射旧日之反射率的介電質聊膜厚 依存,Γ圖1圖係相關無反射膜脂之反射率的介電質聰膜厚 依存Γ圖2圖係相關無反射膜脂之反射率的介 第23圖係習知半導體雷射裝 例圖 例圖第24圖係相關習知低反射膜之反射以:依存性 第25圖係相關習知低反射膜之反射率的膜厚依存性 符號說明】 主動層 電極; 第22頁 1〜半導體基板; 3〜覆蓋層; 2065-6194-PF(N2);Ahddub.ptd 1239703 圖式簡單說明 8〜低反射膜; 1 0〜低反射膜; 1 2〜第2介電質膜 1 4〜第4介電質膜 9〜高反射膜; 11〜第1介電質膜; 1 3〜第3介電質膜; Q5, Q6, Q7, Q8〜介電質膜
2065-6194-PF(N2);Ahddub.ptd 第23頁
Claims (1)
1239703 六、申請專利範圍 1· 一種半導體雷射裝置,在雷 夕 單面上,具有由多層介 曰曰之先射出面至少 其特徵在於: 質膜所構成的反射膜; 反射膜係從銜接雷射晶片之側起,· nl的第1介電質膜、折射序已s ·折射率 第3介雷曾_ '第^丨電負膜、折射率 第3刀電貝膜、以及折射率n4的第4介電質膜·羊n3的 各:射率係滿足n2=n4<nl<n3之V係膜’ 單面上,ίϋΤ雷射裝置’在雷射晶片之光射出面至少 /、有由夕層介電質膜所構成的反 其特徵在於: 反射膜係從銜接雷射晶片之侧 nl的第1介雷暂赠 ^ A ^ 队汁匕s·折射率 第3介電質ί 射率以的第2介電質膜、折射率⑹的 第3 "電質膜、以及折射率η4的第4介電質膜; 各折射率係滿足η2 = η4 < η3 < η 1之關係。 卜3 ·如申請專利範圍第1項之半導體雷射裝置,苴中, 質膜的各膜厚,係設定為換算光學長度的1/4 振盛波長整數倍厚度之± 30%範圍内。 卜4二如申請專利範圍第2項之半導體雷射裝置,其中, 第1〜第4介電質膜的各膜厚,係設定為換算光學長度的1 /4 振盪波長整數倍厚度之± 30%範圍内。 5.種半導體雷射裝置,在雷射晶片之光射出面至少 單面上’具有由多層介電質膜所構成的反射膜,並放射出 振盪波長λ的光; 其特徵在於: 第24頁 2065-6194-PF(N2);Ahddub.ptd 1239703 六、申請專利範圍 反射膜係具有3〜1 5%反射率,且從銜接雷射晶片之側 起,依序包含:折射率nl與厚度dl的第1介電質膜、折射 率1^與厚度d2的第2介電質膜、折射率n3與厚度d3的第3介 電質膜、以及折射率n4與厚度d4的第4介電質膜; 大體上設定為: 、 折射率1. 6 <nl <1· 9範圍内,折射率^ 3 <n2 6範 圍内折射率L9<n3<2.3範圍内,折射率工3<η4<ι.6 範圍内;以及
膜厚 dl 為(2 .h + Ι) λ/(4 ·η1),膜厚 d2 為(2 .i + Ι) λ /(4 η2),膜厚 d3 為(2 · j + 1)又/(4 ·η3),膜厚 d4 為(2 · k + Π λ/U · n4)(h、i、j、k係指〇 以上整數)。 6. 一種半導體雷射裝置,在雷射晶片之光射出面至少 皁面上,具有由多層介電質膜所構成的反射膜,並放射出 振盪波長λ的光; 其特徵在於: 反射膜係具有3〜1 5%反射率,且從銜接雷射晶片之侧 ,,依序包含:折射率η1與厚度dl的第】介電質膜、折射 率'2與厚度d2的第2介電質膜、折射率⑽與厚度⑸的第3介 電負膜、以及折射率n4與厚度d4的第4介電質.膜;
大體上設定為: 、、, 折射率1·9<η1<2.3範圍内,折射率13<112<1.6範 圍内,折射率1. 6 <η3 <1· 9範圍内,折射率1 3 <η4 <;1 6 範圍内;以及 · · 膜厚 dl 為(2 ·1ι + 1) λ/(4 ·η1),膜厚 d2a(2 · iH) λ
1239703 申請專利範圍 /(4 · n2),膜厚du(2 · j + 1) λ/(4 ·心),膜厚d4 為(2 · k + 1) λ/(4 · n4)(h、i、j、k係指〇 以上整數)。 ^ /·如π申請專利範圍第1項之半導體雷射裝置,其中, 第1介電質膜係由Al2〇3、CeF3、NdFs、Mg0、Υ2〇3中之任一者 形成; 第2介電質膜與第4介電質膜係由si〇2、MgF2、BaF2、 CaFz中之任一者形成; 第3 介電質膜係由Ta2 05、SiO、Zr02、ZnO、TiO、 Ti02、ZnS、Nb2〇5、Hf02、AIN 中之任一者形成。 卜8·如申請專利範圍第5項之半導體雷射裝置,其中, 第1介電質膜係由Al2〇3、CeF3、NdF3、Mg0、Υ2〇3中之任一者 形成; 第2介電質膜與第4介電質膜係由Si02、MgF2、BaF2、 CaFz中之任一者形成; 第3 介電質膜係由τ%〇5、si〇、Zr02、ZnO、TiO、 Ti〇2、ZnS、Nb2〇5、Hf02、AIN 中之任一者形成。 ^ 9.如申請專利範圍第2項之半導體雷射裝置,其中, 第1 介電質膜係由Ta2〇5、Si0、Zr〇2、Zn〇、Ti〇、Ti〇2、 ZnS、Nb2 05、Hf 〇2、AIN 中之任一者形成; 、MgF2、BaF2、 MgO、Y2 03中之任 第2介電質膜與第4介電質膜係由SiO CaFz中之任一者形成; 者形成 第3介電質膜係由A 12 03、CeF3、NdF3 1〇·如申請專利範圍第6項之半導體雷射裝置,其中
1239703 六、申請專利範圍 第1 介電質膜係由Ta2〇5、SiO、Zr02、ZnO、TiO、Ti02、 ZnS、Nb2 05、Hf 02、AIN 中之任一者形成; 第2介電質膜與第4介電質膜係由si〇2、MgI?2、Baf?2、 CaF2中之任一者形成; 第3介電質膜係由Al2〇3、CeF3、NdF3、Mg〇、I%中之任 一者形成。 一 11 ·如申請專利範圍第1項之半導體雷射裝置,其中, 雷射晶片的光射出面,係在發光點以外區域中,追加形成 組合著第5介電質膜與第6介電質膜的多層介電質膜,發光 點以外區域的反射率,較小於發光點區域中的反射率。 12·如申請專利範圍第2項之半導體雷射裝置,其中, 雷射晶片的光射出面,係在發光點以外區域中,追力^形成 組合著第5介電質膜與第6介電質膜的多層介電質膜,發光 點以外區域的反射率,較小於發光點區域中的反射率。 13·如申請專利範圍第U項之半導體雷射裝置,苴 中,第5介電質膜與第6介電質膜的各膜 為、 光學長度的丨/4振盈波長整數倍厚度之土 3〇%範圍内為換# 14·如申請專利範圍第12項之半導體雷射,i 中,第5介電質膜與第6介電質膜的各膜 二為換 光學長度的丨/4振盈波長整數倍厚度之士 3〇%範圍二為換开
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2003088905A JP4097552B2 (ja) | 2003-03-27 | 2003-03-27 | 半導体レーザ装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
TW200423505A TW200423505A (en) | 2004-11-01 |
TWI239703B true TWI239703B (en) | 2005-09-11 |
Family
ID=32985224
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
TW093105080A TWI239703B (en) | 2003-03-27 | 2004-02-27 | Semiconductor laser device |
Country Status (6)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US7106775B2 (zh) |
JP (1) | JP4097552B2 (zh) |
KR (2) | KR100668096B1 (zh) |
CN (2) | CN100411262C (zh) |
DE (1) | DE102004013109B4 (zh) |
TW (1) | TWI239703B (zh) |
Families Citing this family (25)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0839698A (ja) * | 1994-07-27 | 1996-02-13 | Mitsui Petrochem Ind Ltd | 散水用チューブの継手 |
JP2003243764A (ja) * | 2002-02-19 | 2003-08-29 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 半導体レーザおよびその製造方法 |
JP2004327581A (ja) * | 2003-04-23 | 2004-11-18 | Mitsubishi Electric Corp | 半導体レーザ装置 |
JP2004327678A (ja) * | 2003-04-24 | 2004-11-18 | Sony Corp | 多波長半導体レーザ及びその製造方法 |
JP4286683B2 (ja) * | 2004-02-27 | 2009-07-01 | ローム株式会社 | 半導体レーザ |
JP2006128475A (ja) * | 2004-10-29 | 2006-05-18 | Mitsubishi Electric Corp | 半導体レーザ |
JP2006351966A (ja) * | 2005-06-17 | 2006-12-28 | Sony Corp | 多波長半導体レーザ素子 |
JP4923489B2 (ja) | 2005-09-05 | 2012-04-25 | 三菱電機株式会社 | 半導体レーザ装置 |
JP5191650B2 (ja) * | 2005-12-16 | 2013-05-08 | シャープ株式会社 | 窒化物半導体発光素子および窒化物半導体発光素子の製造方法 |
KR100853241B1 (ko) * | 2005-12-16 | 2008-08-20 | 샤프 가부시키가이샤 | 질화물 반도체 발광소자 및 질화물 반도체 레이저 소자의제조방법 |
JP5004597B2 (ja) * | 2006-03-06 | 2012-08-22 | シャープ株式会社 | 窒化物半導体発光素子および窒化物半導体発光素子の製造方法 |
JP5430826B2 (ja) | 2006-03-08 | 2014-03-05 | シャープ株式会社 | 窒化物半導体レーザ素子 |
JP2007280975A (ja) * | 2006-03-13 | 2007-10-25 | Mitsubishi Electric Corp | 半導体レーザ |
JP4444304B2 (ja) * | 2006-04-24 | 2010-03-31 | シャープ株式会社 | 窒化物半導体発光素子および窒化物半導体発光素子の製造方法 |
JP4294699B2 (ja) | 2007-02-26 | 2009-07-15 | 三菱電機株式会社 | 半導体レーザ装置 |
JP5162926B2 (ja) | 2007-03-07 | 2013-03-13 | 三菱電機株式会社 | 半導体レーザ装置の製造方法 |
JP4946524B2 (ja) | 2007-03-08 | 2012-06-06 | 三菱電機株式会社 | 半導体レーザ装置 |
JP2009170801A (ja) * | 2008-01-18 | 2009-07-30 | Mitsubishi Electric Corp | 半導体レーザ |
WO2010005027A1 (ja) * | 2008-07-10 | 2010-01-14 | 浜岡東芝エレクトロニクス株式会社 | 半導体レーザ装置 |
JP2010219436A (ja) * | 2009-03-18 | 2010-09-30 | Sony Corp | 多波長半導体レーザおよび光学記録再生装置 |
CN106207753B (zh) * | 2016-09-06 | 2019-09-03 | 青岛海信宽带多媒体技术有限公司 | 半导体激光芯片及其制造方法、半导体激光装置 |
DE102017112610A1 (de) | 2017-06-08 | 2018-12-13 | Osram Opto Semiconductors Gmbh | Kantenemittierender Halbleiterlaser und Betriebsverfahren für einen solchen Halbleiterlaser |
CN111193184A (zh) * | 2019-12-30 | 2020-05-22 | 腾景科技股份有限公司 | 一种镀在半导体激光器腔面用于选模的超窄带超薄反射膜 |
KR102397558B1 (ko) * | 2020-10-29 | 2022-05-17 | 주식회사 오이솔루션 | Dfb 반도체 레이저 |
CN113402275B (zh) * | 2021-08-12 | 2022-09-02 | 齐鲁工业大学 | 一种多层bmn介质薄膜材料及其制备方法 |
Family Cites Families (18)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE3728305A1 (de) * | 1987-08-25 | 1989-03-09 | Standard Elektrik Lorenz Ag | Halbleiterlaser mit konstanter differentieller quantenausbeute oder konstanter optischer ausgangsleistung |
JPH0642582B2 (ja) | 1988-06-27 | 1994-06-01 | シャープ株式会社 | 誘電体多層被覆膜 |
US4925259A (en) | 1988-10-20 | 1990-05-15 | The United States Of America As Represented By The United States Department Of Energy | Multilayer optical dielectric coating |
JP3080312B2 (ja) | 1989-10-31 | 2000-08-28 | ソニー株式会社 | 半導体レーザの製造方法 |
JPH0418784A (ja) | 1990-02-13 | 1992-01-22 | Fuji Electric Co Ltd | 半導体レーザ素子の保護膜 |
JP3014208B2 (ja) * | 1992-02-27 | 2000-02-28 | 三菱電機株式会社 | 半導体光素子 |
JP3399049B2 (ja) | 1992-10-27 | 2003-04-21 | 松下電器産業株式会社 | 半導体レーザ装置 |
JPH06138303A (ja) * | 1992-10-28 | 1994-05-20 | Olympus Optical Co Ltd | プラスチック製光学部品の反射防止膜 |
JP3863577B2 (ja) * | 1994-11-14 | 2006-12-27 | 三洋電機株式会社 | 半導体レーザ |
JP3470476B2 (ja) * | 1995-11-02 | 2003-11-25 | ソニー株式会社 | 半導体発光素子 |
JP3538515B2 (ja) | 1997-03-04 | 2004-06-14 | シャープ株式会社 | 半導体レーザ素子 |
US6020992A (en) | 1997-06-16 | 2000-02-01 | Laser Power Corporation | Low absorption coatings for infrared laser optical elements |
US6094730A (en) * | 1997-10-27 | 2000-07-25 | Hewlett-Packard Company | Hardware-assisted firmware tracing method and apparatus |
JP4613374B2 (ja) | 1999-09-07 | 2011-01-19 | ソニー株式会社 | 半導体レーザ |
JP2001257413A (ja) * | 2000-03-14 | 2001-09-21 | Toshiba Electronic Engineering Corp | 半導体レーザ装置及びその製造方法 |
JP4033644B2 (ja) | 2000-07-18 | 2008-01-16 | 日亜化学工業株式会社 | 窒化ガリウム系発光素子 |
JP2002094173A (ja) * | 2000-09-14 | 2002-03-29 | Mitsubishi Electric Corp | 半導体レーザ装置 |
JP2002223030A (ja) | 2001-01-24 | 2002-08-09 | Toshiba Corp | 半導体レーザ装置 |
-
2003
- 2003-03-27 JP JP2003088905A patent/JP4097552B2/ja not_active Expired - Lifetime
-
2004
- 2004-02-27 TW TW093105080A patent/TWI239703B/zh not_active IP Right Cessation
- 2004-03-04 US US10/791,889 patent/US7106775B2/en active Active
- 2004-03-17 DE DE102004013109A patent/DE102004013109B4/de not_active Expired - Lifetime
- 2004-03-25 KR KR1020040020390A patent/KR100668096B1/ko active IP Right Grant
- 2004-03-26 CN CNB2006100550793A patent/CN100411262C/zh not_active Expired - Lifetime
- 2004-03-26 CN CNB2004100313021A patent/CN1303732C/zh not_active Expired - Lifetime
-
2006
- 2006-09-08 KR KR1020060086769A patent/KR100709281B1/ko active IP Right Grant
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
KR20060102321A (ko) | 2006-09-27 |
TW200423505A (en) | 2004-11-01 |
CN1543026A (zh) | 2004-11-03 |
KR100668096B1 (ko) | 2007-01-15 |
JP4097552B2 (ja) | 2008-06-11 |
CN100411262C (zh) | 2008-08-13 |
JP2004296903A (ja) | 2004-10-21 |
CN1303732C (zh) | 2007-03-07 |
US7106775B2 (en) | 2006-09-12 |
DE102004013109A1 (de) | 2004-11-11 |
US20040190576A1 (en) | 2004-09-30 |
CN1819378A (zh) | 2006-08-16 |
KR100709281B1 (ko) | 2007-04-19 |
KR20040084838A (ko) | 2004-10-06 |
DE102004013109B4 (de) | 2010-02-04 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
TWI239703B (en) | Semiconductor laser device | |
JP2004296903A5 (zh) | ||
TW497309B (en) | Semiconductor laser device and its manufacturing method | |
US20040233961A1 (en) | Optically pumped semiconductor device | |
JP2004327581A (ja) | 半導体レーザ装置 | |
JP2011060932A (ja) | 窒化物半導体発光装置 | |
TWI334249B (en) | Multiwavelength laser diode | |
JP2001119096A (ja) | 半導体レーザー装置 | |
TWI246240B (en) | Multi-wavelength semiconductor laser device and manufacturing method thereof | |
JP2003504677A (ja) | 分散性多層ミラー | |
JP2010219436A (ja) | 多波長半導体レーザおよび光学記録再生装置 | |
JP3646158B2 (ja) | 誘電体多層膜分散補償反射鏡 | |
JPH09222507A (ja) | レーザ用反射鏡 | |
JP2010171182A (ja) | 多波長半導体レーザ装置 | |
JP2003101126A (ja) | 半導体レーザ装置の製造方法及び半導体レーザ装置 | |
JP2000036633A (ja) | 半導体レ―ザ | |
JP4947912B2 (ja) | 半導体レーザ素子 | |
TWI357698B (en) | Semiconductor laser device | |
JPS63128690A (ja) | 半導体レ−ザ素子 | |
JP2002305348A (ja) | 半導体レーザ素子 | |
JPH02295181A (ja) | 半導体レーザ励起固体レーザ素子 | |
JPH06342958A (ja) | 面発光半導体レーザ | |
JPS6077480A (ja) | 半導体レ−ザ装置 | |
JPS62230076A (ja) | 半導体レ−ザ装置 | |
TW200805842A (en) | Semiconductor laser device |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MK4A | Expiration of patent term of an invention patent |