專利名稱:半導(dǎo)體發(fā)光器件的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本發(fā)明涉及半導(dǎo)體發(fā)光元件,特別是涉及包含半導(dǎo)體激光器的半導(dǎo)體發(fā)光器件。本發(fā)明可很好地適用于光纖放大器用激勵(lì)光源或光信息處理用光源等要求高輸出、長(zhǎng)壽命等、半導(dǎo)體發(fā)光元件的良好散熱性為重要特性的情況。另外,本發(fā)明還可很好地應(yīng)用于通過(guò)簡(jiǎn)單方法同時(shí)實(shí)現(xiàn)半導(dǎo)體發(fā)光元件的良好散熱性和光纖的直接連接的情況等。
背景技術(shù):
在近年來(lái)的光信息處理技術(shù)、光通信技術(shù)的進(jìn)展不勝枚舉。
例如,在通信領(lǐng)域中,在今后的信息通信(IT)時(shí)代中,在規(guī)格對(duì)應(yīng)的大容量光纖傳送路徑的同時(shí),作為對(duì)該傳送方式具有彈性的信號(hào)放大用的放大器、攙雜Er3+等稀土類的光纖放大器(EDFA)的研究在各方面都盛行起來(lái)。人們?cè)谄诖鳛镋DFA組件的不可缺少的要素的高效激勵(lì)光源用半導(dǎo)體激光器的開(kāi)發(fā)。
可供EDFA應(yīng)用的激勵(lì)光源振蕩波長(zhǎng)原理上存在800nm、980nm、1480nm這三種。已知其中從放大器的特性看,當(dāng)考慮增益或噪聲等時(shí),最期望的是980nm下的激勵(lì)。要求具有這種980nm振蕩波長(zhǎng)的激光器作為激勵(lì)光源滿足所謂的高輸出、同時(shí)長(zhǎng)壽命的相反要求。并且,還存在著在其附近的波長(zhǎng)(例如890-1150nm)中作為SHG光源、激光打印機(jī)用熱源或TDFA(攙雜銩的光纖放大器)等新型光纖放大器用激勵(lì)光源的要求,期待著開(kāi)發(fā)高輸出下可靠性高的激光器。
另外,在信息處理領(lǐng)域中,開(kāi)展以高密度記錄、高速寫(xiě)入和讀出為目的的半導(dǎo)體激光器的高輸出、短波長(zhǎng)化。強(qiáng)烈期望對(duì)現(xiàn)有的780nm振蕩波長(zhǎng)的激光二極管(下面稱為[LD])實(shí)現(xiàn)高輸出,另外,也在各方面集中進(jìn)行630-680nm頻段的LD開(kāi)發(fā)。
到目前為止,在980nm附近的半導(dǎo)體激光器方面開(kāi)展了研究,在接通美日的大容量光通信用海底電纜等中被應(yīng)用。但是,在較高光輸出下工作時(shí)產(chǎn)生急劇惡化,可靠性不夠。這在780nm頻段、630-680nm頻段的LD中也一樣。
作為可靠性不夠的一個(gè)原因是發(fā)熱的影響。上述的半導(dǎo)體激光器即使在效率高的情況下,一般只有輸入功率的50%左右轉(zhuǎn)換成光,剩余的輸入功率則變?yōu)闊帷R虼?,特別是在期望高輸出工作時(shí),由于發(fā)熱的影響,最大光輸出下降、激光器的效率惡化、電流光輸出特性的直線性惡化變得明顯。并且,在這種高輸出工作狀態(tài)下如果散熱不充分,則擔(dān)心壽命特性的惡化。
在一般的半導(dǎo)體激光器中,通過(guò)把元件單體一側(cè)的電極面焊接在由AlN、Si等構(gòu)成的被稱為子支柱(submount)的散熱片上來(lái)實(shí)現(xiàn)接觸,由此具有散熱功能。在本說(shuō)明書(shū)中,將半導(dǎo)體發(fā)光元件和具有作為這些散熱片功能的子支柱一體化后的結(jié)構(gòu)描述為COS(片上子支柱)。另外,在本說(shuō)明書(shū)中,將向半導(dǎo)體發(fā)光元件本身追加至少散熱性功能的結(jié)構(gòu)描述為半導(dǎo)體發(fā)光器件。因此,所述COS為一種半導(dǎo)體發(fā)光器件,進(jìn)而將其組裝成聽(tīng)裝(can package)或蝶裝(butterfly package),但這些組件也是附加了進(jìn)一步功能的半導(dǎo)體發(fā)光器件。
在制作聽(tīng)裝時(shí),一般將COS裝載于被稱為管座的具有進(jìn)一步散熱和電流注入功能的部件上,進(jìn)行電流注入所需的連線(wiring),在氮?dú)鈿夥盏戎杏镁哂写安牡恼诌M(jìn)行密封,完成為半導(dǎo)體發(fā)光器件。另外,在制作蝶裝時(shí),將COS裝載于用于一體化被稱為OSA(光學(xué)子集)的具有散熱功能并以PD(光電二極管)為主的多個(gè)部件的部件上,并光學(xué)連接光纖等與半導(dǎo)體元件,完成半導(dǎo)體發(fā)光器件。
在任一情況下,半導(dǎo)體發(fā)光元件一般僅從其電極面一側(cè)進(jìn)行散熱接觸。在半導(dǎo)體發(fā)光元件的襯底側(cè)接觸散熱片的結(jié)構(gòu)被稱為上結(jié)合(面朝上),另外,將元件的外延層側(cè)與散熱片接觸的結(jié)構(gòu)稱為下結(jié)合(面朝下)。
在以上結(jié)合進(jìn)行安裝時(shí),因?yàn)樵陌l(fā)光點(diǎn)距子支柱等散熱片基本上相應(yīng)于元件的厚度,所以安裝容易,而被廣泛執(zhí)行。但是,從散熱性方面,因?yàn)樵陌l(fā)光部分離開(kāi)散熱片配置,所以不利,是不一定適用于半導(dǎo)體激光器等半導(dǎo)體發(fā)光元件的高輸出工作的方法。
另一方面,雖然從散熱性方面看,以下結(jié)合將元件安裝于散熱片是有利的,但從以前和現(xiàn)在的半導(dǎo)體激光器的高輸出化要求來(lái)看,還不充分,期望進(jìn)一步改善散熱性。
到目前為止,已有了幾個(gè)進(jìn)一步改善半導(dǎo)體發(fā)光元件、特別是半導(dǎo)體激光器中散熱性的提議。例如,在特開(kāi)平2-306681號(hào)公報(bào)中公開(kāi)了從元件的上下方向同時(shí)進(jìn)行半導(dǎo)體激光器散熱的方法。另外,類似的方法還在特開(kāi)平8-228044號(hào)公報(bào)、特開(kāi)平8-228045號(hào)公報(bào)中公開(kāi)。但是,在這些方法中都難以制作再現(xiàn)性好的公開(kāi)結(jié)構(gòu)。
這是因?yàn)槲慈婵紤]到通常發(fā)生的各構(gòu)件的尺寸誤差、例如半導(dǎo)體發(fā)光元件的厚度誤差或夾持半導(dǎo)體發(fā)光元件的散熱片的制作尺寸誤差等。
一般在制作半導(dǎo)體激光器時(shí),為了保持進(jìn)行加工所需的機(jī)械強(qiáng)度,需使用厚度為350μm左右的襯底,為了確保n電極或在裂開(kāi)工序前的裂開(kāi)性,一般通過(guò)對(duì)其進(jìn)行拋光使其厚度為100-150μm左右。但是,在該工序中產(chǎn)生5-15μm左右的厚度誤差,這通常成為每個(gè)元件的誤差。另外,在所述特開(kāi)平2-306681號(hào)公報(bào)中的配置在元件上部的散熱用金屬構(gòu)件、特開(kāi)平8-228044號(hào)公報(bào)、特開(kāi)平8-228045號(hào)公報(bào)中的凹型散熱構(gòu)件中也發(fā)生加工上的誤差。因此,當(dāng)考慮到組裝誤差時(shí),再現(xiàn)性好地制作這些申請(qǐng)中公開(kāi)了的結(jié)構(gòu)在現(xiàn)實(shí)中是非常困難的。
當(dāng)在這種不穩(wěn)定狀態(tài)下隨意將散熱構(gòu)件接合在半導(dǎo)體發(fā)光元件上時(shí),由于該尺寸誤差,元件或散熱構(gòu)件等變形接合,由此對(duì)元件的壽命特性產(chǎn)生大的壞影響。
作為考慮到這種組裝再現(xiàn)性或?qū)崿F(xiàn)性,并還確保向上下方向的散熱性的方法,有特開(kāi)平11-340581號(hào)公報(bào)中所述方法。在該方法中,在后端面?zhèn)仍O(shè)置控制激光二極管發(fā)光面的位置的分隔層,可實(shí)現(xiàn)高精度的上下散熱機(jī)構(gòu)。但是,因?yàn)榉指魧优渲迷诤蠖嗣嫔希圆荒苓M(jìn)行通常進(jìn)行的來(lái)自后端面?zhèn)鹊墓獾谋O(jiān)視。
一般在半導(dǎo)體發(fā)光元件的包裝中裝入了光電二極管,只把從后端面發(fā)射的光轉(zhuǎn)換成電流,由此,控制或監(jiān)視從前端面?zhèn)劝l(fā)射的光量,但在特開(kāi)平11-340581號(hào)公報(bào)所述的方法中面臨不得不放棄該功能的問(wèn)題。
在任一方法中,當(dāng)不能很好地保持與半導(dǎo)體激光器的、特別是裝載發(fā)光點(diǎn)側(cè)的子支柱的裝載精度時(shí),就不能在光學(xué)上直接連接光纖和激光器。這是因?yàn)楫?dāng)光學(xué)上直接連接光纖和半導(dǎo)體激光器時(shí),各自的端部距離變?yōu)?-3μm,故半導(dǎo)體激光器對(duì)于子支柱的端部也必需以同程度的精度進(jìn)行裝載。例如,當(dāng)半導(dǎo)體激光器前端面對(duì)于子支柱端超過(guò)2-3μm而配置于后方時(shí),光纖端被子支柱端阻擋,不能在半導(dǎo)體激光器端面上聚集成焦點(diǎn)。另一方面,在半導(dǎo)體激光器端面對(duì)于子支柱端配置于前方時(shí),因?yàn)樽又е晃諄?lái)自半導(dǎo)體激光器的發(fā)熱,所以存在對(duì)元件壽命產(chǎn)生很大的壞影響等問(wèn)題。
鑒于上述現(xiàn)有技術(shù)的問(wèn)題,本發(fā)明的目的在于提供一種半導(dǎo)體發(fā)光器件,對(duì)半導(dǎo)體發(fā)光元件提供優(yōu)良的散熱功能,即使在構(gòu)成半導(dǎo)體發(fā)光器件的構(gòu)件或元件中存在尺寸誤差,也可容易且再現(xiàn)性很好的進(jìn)行組裝,并且與光纖等的光學(xué)連接也變?nèi)菀住?br>
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明人進(jìn)行仔細(xì)研究的結(jié)果發(fā)現(xiàn),通過(guò)從上下用兩個(gè)散熱片來(lái)夾持半導(dǎo)體發(fā)光元件,將散熱片彼此的接合限定在特定空間內(nèi),可提供顯示出預(yù)期效果的、良好的半導(dǎo)體發(fā)光器件。
即,本發(fā)明半導(dǎo)體發(fā)光器件至少具有一個(gè)端面發(fā)光型半導(dǎo)體發(fā)光元件、第一散熱片、第二散熱片,其特征在于該半導(dǎo)體發(fā)光元件的第一導(dǎo)電型側(cè)電極的至少一部分連接于第一散熱片上,并且,該半導(dǎo)體發(fā)光元件的第二導(dǎo)電型側(cè)電極的至少一部分連接于第二散熱片上,另外,在預(yù)定僅包括半導(dǎo)體發(fā)光元件的不形成共振器的兩個(gè)側(cè)面中一個(gè)側(cè)面的空間中連接第一散熱片和第二散熱片。
作為本發(fā)明的半導(dǎo)體發(fā)光器件的最好實(shí)例,可舉出以下實(shí)例所述半導(dǎo)體發(fā)光元件的第一導(dǎo)電型側(cè)電極的前端面附近不連接于第一散熱片上,所述半導(dǎo)體發(fā)光元件的第二導(dǎo)電型側(cè)電極的前端面附近連接于第二散熱片上;所述第一散熱片的與半導(dǎo)體發(fā)光元件連接的面與不和半導(dǎo)體發(fā)光元件連接的至少一個(gè)面之間具有有效的導(dǎo)電性;所述第二散熱片的與半導(dǎo)體發(fā)光元件連接的面與不和半導(dǎo)體發(fā)光元件連接的所有面之間沒(méi)有導(dǎo)電性;連接于至少所述半導(dǎo)體發(fā)光元件、所述第一散熱片、所述第二散熱片之一的、向半導(dǎo)體發(fā)光元件導(dǎo)入電流的導(dǎo)線直徑為35μm以下,一對(duì)未短路的部分彼此通過(guò)多根導(dǎo)線而短路;在所述第一散熱片和所述第二散熱片拼接部附近確保如下構(gòu)成的空間在第一散熱片與第二散熱片接合時(shí)可流入粘接劑,使該流入的粘接劑不到達(dá)所述半導(dǎo)體發(fā)光元件;所述半導(dǎo)體發(fā)光元件的第一導(dǎo)電型側(cè)電極的至少一部分通過(guò)第一粘接劑連接于第一散熱片上,所述第一散熱片的至少一部分通過(guò)第二粘接劑連接于第二散熱片上,所述第二粘接劑的總重量為所述第一粘接劑總重量的2倍以上,最好是5倍以上;所述半導(dǎo)體發(fā)光元件的至少一側(cè)的電極具有Au層,該Au層的厚度為30-100nm;所述第一導(dǎo)電型為p型,所述第二導(dǎo)電型為n型;所述半導(dǎo)體發(fā)光元件為半導(dǎo)體激光器,且為在其前端面?zhèn)染邆涔饫w的半導(dǎo)體激光器模塊;所述光纖的前端具有聚光功能,且可以與所述半導(dǎo)體激光器的前端面在光學(xué)直接連接的方式進(jìn)行了加工。
圖1是從光射出的方向看見(jiàn)的本發(fā)明的半導(dǎo)體發(fā)光器件的一個(gè)狀態(tài)的模式圖。
圖2是從第一導(dǎo)電型用電極側(cè)看見(jiàn)的圖1所示本發(fā)明半導(dǎo)體發(fā)光器件的一個(gè)狀態(tài)的模式圖。
圖3是以光的射出方向?yàn)榧埫孀髠?cè)來(lái)描述的本發(fā)明半導(dǎo)體發(fā)光器件的一個(gè)狀態(tài)的模式圖。
圖4是表示本發(fā)明的化合物半導(dǎo)體發(fā)光元件的一個(gè)狀態(tài)的剖面圖。
圖5是表示應(yīng)用了濕潤(rùn)性改善層的第二散熱片實(shí)例的模式圖。
圖6是比較實(shí)施例1和比較例1的化合物半導(dǎo)體發(fā)光器件的電流光輸出特性的曲線圖。
圖7是比較實(shí)施例3和比較例3的化合物半導(dǎo)體發(fā)光器件的電流光輸出特性的曲線圖。
具體實(shí)施例方式
下面詳細(xì)說(shuō)明本發(fā)明的半導(dǎo)體發(fā)光器件。本說(shuō)明書(shū)中,[~]表示其前后所記載的數(shù)值分別作為最小值和最大值所包含的范圍。
本發(fā)明所謂的半導(dǎo)體發(fā)光器件是指如上所述至少包含附加了散熱性功能的半導(dǎo)體發(fā)光元件的器件。從這個(gè)意義上講,所述COS是一種半導(dǎo)體發(fā)光器件。另外,在半導(dǎo)體發(fā)光器件中,包括為了對(duì)包含半導(dǎo)體發(fā)光元件的COS實(shí)現(xiàn)電流注入的連線;為了實(shí)現(xiàn)氣密而進(jìn)行了密封等的所謂聽(tīng)裝、或具有光學(xué)連接包含于COS中的半導(dǎo)體發(fā)光元件和光纖的功能的發(fā)光元件模塊等;以及包含COS,附加了對(duì)發(fā)光元件的散熱性、溫度穩(wěn)定性、電流注入、密封、光輸出的進(jìn)一步監(jiān)視、波長(zhǎng)穩(wěn)定化、波長(zhǎng)選擇、合波、分波、與光纖的連接等的熱、機(jī)械、電、光學(xué)的功能的裝置。在功能上連接具有這些功能的器件之間(例如連接發(fā)光元件模塊之間的模塊也是這里所謂的半導(dǎo)體發(fā)光器件。另外,半導(dǎo)體發(fā)光器件中也包含所謂的光拾取器等。
另一方面,所謂半導(dǎo)體發(fā)光器件由兩個(gè)表示導(dǎo)電型的半導(dǎo)體材料構(gòu)成,只要是具有與這些材料對(duì)應(yīng)的電極的端面發(fā)光型元件,則不特別限定構(gòu)成該元件的材料、元件結(jié)構(gòu)、發(fā)光機(jī)構(gòu)等。在本說(shuō)明書(shū)中,所謂半導(dǎo)體發(fā)光元件的術(shù)語(yǔ)用作表示發(fā)光元件本身的詞。其中,包含發(fā)光二極管、超級(jí)發(fā)光二極管、半導(dǎo)體激光器等,不僅包含一個(gè)元件中具有一個(gè)發(fā)光點(diǎn)的元件、還包含一個(gè)元件中存在多個(gè)發(fā)光點(diǎn)的多發(fā)射器以及以棒狀連接了多個(gè)元件的激光器桿等。
本發(fā)明的半導(dǎo)體發(fā)光器件具有至少一個(gè)端面發(fā)光型半導(dǎo)體發(fā)光元件、第一散熱片、第二散熱片。其特征在于半導(dǎo)體發(fā)光元件的第一導(dǎo)電型側(cè)電極的至少一部分連接于第一散熱片上,并且,該半導(dǎo)體發(fā)光元件的第二導(dǎo)電型側(cè)電極的至少一部分連接于第二散熱片上,另外,在預(yù)計(jì)僅包括半導(dǎo)體發(fā)光元件的不形成共振器的兩個(gè)側(cè)面中一個(gè)側(cè)面的空間中連接第一散熱片和第二散熱片。
本發(fā)明的半導(dǎo)體發(fā)光器件只要滿足上述條件即可,不特別限制其結(jié)構(gòu)。因此,半導(dǎo)體發(fā)光器件也可包含半導(dǎo)體發(fā)光元件、第一散熱片、第二散熱片以外的構(gòu)成要素。
本說(shuō)明書(shū)中所使用的“連接”或“接合”等術(shù)語(yǔ)包括無(wú)插入件,半導(dǎo)體發(fā)光元件與散熱片等直接接觸的情況;這些半導(dǎo)體發(fā)光元件和散熱片等為了實(shí)現(xiàn)例如良好的熱結(jié)合而通過(guò)粘接劑接合的情況;以及如在粘接劑厚等情況下所見(jiàn)到的、半導(dǎo)體發(fā)光元件與散熱片不直接接觸而作為功能實(shí)現(xiàn)了接觸的狀態(tài)的情況下的任一狀態(tài)。另外,還有散熱片被金屬等覆蓋了的情況,在物理上,在其接觸界面以散熱片材料/覆蓋表面的金屬/焊接材料/覆蓋表面的金屬/散熱片材料等形態(tài)存在的情況下,表示為“連接散熱片”。
本說(shuō)明書(shū)中所使用的術(shù)語(yǔ)“粘接劑”包含可連接半導(dǎo)體發(fā)光元件和散熱片的全部粘接性材料。本發(fā)明中所使用的粘接劑必須具有導(dǎo)熱性,以使半導(dǎo)體發(fā)光元件的熱可釋放到散熱片中。在下面的說(shuō)明中,雖然作為粘接劑的最佳代表例,舉例說(shuō)明了以金屬材料為基礎(chǔ)的焊錫,但本發(fā)明中可使用的粘接劑不限于這種焊錫。
下面具體說(shuō)明本發(fā)明半導(dǎo)體發(fā)光器件的最佳結(jié)構(gòu)實(shí)例和其制造方法。圖1、圖2表示本發(fā)明的半導(dǎo)體發(fā)光器件的一個(gè)實(shí)例。圖1是從發(fā)光元件的光射出方向的視圖,圖2是從發(fā)光元件的第一導(dǎo)電型用電極側(cè)的視圖。
圖4表示包含于本發(fā)明半導(dǎo)體發(fā)光器件中的半導(dǎo)體發(fā)光元件的一個(gè)實(shí)例。該半導(dǎo)體發(fā)光元件是一半導(dǎo)體激光器,形成于半導(dǎo)體襯底上,具有折射率波導(dǎo)結(jié)構(gòu),第二導(dǎo)電型包層分為兩層,由第二導(dǎo)電型第二包層和電流阻擋層形成電流注入?yún)^(qū)域,還具有用于降低與電極的接觸電阻的接觸層。
圖4是表示作為本發(fā)明最佳實(shí)施例的半導(dǎo)體發(fā)光元件中的外延結(jié)構(gòu)的一個(gè)實(shí)例的槽型半導(dǎo)體發(fā)光元件的結(jié)構(gòu)的概略剖面圖。該半導(dǎo)體發(fā)光元件的一個(gè)實(shí)例的結(jié)構(gòu)概略地說(shuō),是在由化合物半導(dǎo)體構(gòu)成的襯底(101)上疊層緩沖層(102)、第一導(dǎo)電型包層(103)、有源層(104)、第二導(dǎo)電型第一包層(105),在其上疊層條形開(kāi)口的電流阻擋層(106)和頂層(107)。形成第二導(dǎo)電型第二包層(108),以疊層于電流阻擋層(106)開(kāi)口后的開(kāi)口部和該開(kāi)口部?jī)蓚?cè)的電流阻擋層上,在該第二導(dǎo)電型第二包層(108)上形成接觸層(109)。因此,在該化合物半導(dǎo)體層的上下形成電極(110、111)。
本說(shuō)明書(shū)中,所謂“在A層上形成的B層”包括在A層的上面形成B層以連接B層的底面的情況和在A層的上面形成一個(gè)以上的層,再在其上形成B層的情況。另外,還包括A層的上面和B層的底面部分連接,在其它部分中在A層和B層之間存在一個(gè)以上的層的情況。有關(guān)具體形態(tài),可從以下各層的說(shuō)明和實(shí)施例的具體實(shí)例來(lái)了解。本說(shuō)明書(shū)中,雖然用羅馬數(shù)字來(lái)記載元素的“族”,但該記載是根據(jù)原有的表示方法。
圖4中,構(gòu)成本發(fā)明的半導(dǎo)體發(fā)光元件的襯底(101)只要是可以在其上生長(zhǎng)雙重異質(zhì)結(jié)構(gòu)的結(jié)晶,則不特別限定其導(dǎo)電性或材料。最好是具有導(dǎo)電性的襯底。
具體而言,作為襯底(101),從期望振蕩波長(zhǎng)、晶格匹配性、有意導(dǎo)入有源層等中的變形、用于引導(dǎo)層等中的有源層的變形補(bǔ)償?shù)确矫鎭?lái)看,可使用InP、GaAs、GaN、InGaAs等單結(jié)晶襯底。另外,由于在襯底(101)由Al2O3等介電體構(gòu)成的情況下,在襯底上結(jié)晶生長(zhǎng)的也是半導(dǎo)體,所以包含于本發(fā)明實(shí)施例中。因此,作為例如襯底(101),可使用Al2O3等介電體襯底。
從作為V族包含As、P等的III-V族半導(dǎo)體發(fā)光元件中的晶格匹配性的觀點(diǎn)來(lái)看,襯底(101)最好是InP襯底或GaAs襯底。襯底(101)在作為V族包含As的情況下最好是GaAs襯底。
在襯底(101)是Al2O3等介電體襯底的情況下,即使III-V族半導(dǎo)體發(fā)光元件中也可使用包含N等的材料作為V族。
襯底(101)不僅是所謂的適當(dāng)?shù)囊r底,從提高外延生長(zhǎng)時(shí)的結(jié)晶性的觀點(diǎn)來(lái)看,也可是所謂的偏置襯底(錯(cuò)誤定向的襯底)。偏置襯底具有促進(jìn)步驟流程模式下的良好結(jié)晶生長(zhǎng)的效果,所以廣泛用作襯底。作為偏置襯底,雖然一般廣泛使用具有0.5-2度左右傾斜的襯底,但通過(guò)構(gòu)成量子阱結(jié)構(gòu)的材料系列也可使用傾斜為10度左右的襯底。
襯底(101)為了利用MBE或MOCVD等結(jié)晶生長(zhǎng)技術(shù)來(lái)制造半導(dǎo)體發(fā)光元件,可預(yù)先進(jìn)行化學(xué)蝕刻或熱處理等。
作為使用的襯底(101)的厚度,通常為350μm左右,可確保半導(dǎo)體發(fā)光元件制作過(guò)程中的機(jī)械強(qiáng)度。另外,為了形成半導(dǎo)體發(fā)光元件的端面,襯底(101)通常在加工途中被拋光變薄。
為了緩和襯底體結(jié)晶的不完全性,容易地形成使結(jié)晶軸相同的外延薄膜,最好設(shè)置緩沖層(102)。緩沖層(102)最好用與襯底(101)相同的化合物構(gòu)成。在襯底(101)由GaAs構(gòu)成時(shí),通常使用GaAs。但是,有時(shí)在緩沖層(102)中也廣泛使用超晶格層,而不以相同的化合物來(lái)形成。另一方面,在襯底(101)是介電體襯底的情況下,不一定必須是與襯底相同的物質(zhì),可根據(jù)期望的發(fā)光波長(zhǎng)、裝置整體的結(jié)構(gòu)來(lái)適宜選擇與襯底(101)不同的材料。
緩沖層102的厚度最好為0.1-3μm。
第一導(dǎo)電型包層(103)一般由具有比有源層(104)的平均折射率小的折射率的材料構(gòu)成。作為第一導(dǎo)電型包層(103)的材料,可根據(jù)為實(shí)現(xiàn)期望振蕩波長(zhǎng)而準(zhǔn)備的襯底(101)、緩沖層102、有源層(104)等進(jìn)行適當(dāng)選擇。在用GaAs作為襯底(101),用GaAs作為緩沖層102時(shí),可用AlGaAs系列材料、InGaAs系列材料、AlGaInP系列材料、InGaP系列材料等作為第一導(dǎo)電型包層(103)??蓪⒌谝粚?dǎo)電型包層(103)的整體構(gòu)成超晶格結(jié)構(gòu)。
在圖4的例子中雖然表示了由單層構(gòu)成的第一導(dǎo)電型包層,但第一導(dǎo)電型包層(103)也可由兩層以上的層構(gòu)成。第一導(dǎo)電型包層(103)的厚度最好為0.05-3.5μm。
作為第一導(dǎo)電型包層(103)的載流子濃度,下限較好為1×1017cm-3以上,更好地在3×1017cm-3以上,最佳是在5×1017cm-3以上。上限較好為2×1020cm-3以下,更好地在2×1019cm-3以下,最佳是在5×1018cm-3以下。
本發(fā)明的半導(dǎo)體發(fā)光器件引起的散熱性改善效果雖然不取決于有源層(104)的導(dǎo)電型、材料、結(jié)構(gòu)等如何,但從材料選擇的觀點(diǎn)來(lái)看,有源層(104)較好是包含In和/或Ga的系列,特別是包含In的系列。最佳是包含In和Ga的系列。只要有源層(104)是包含In和Ga的系列,則當(dāng)應(yīng)用于各種形態(tài)時(shí),利用這些材料系列實(shí)現(xiàn)的波段要求長(zhǎng)壽命和高輸出這樣相反特性的可能性最大。因此,隨著本發(fā)明半導(dǎo)體發(fā)光元件散熱性的提高,可期望也能大大有助于本發(fā)明半導(dǎo)體發(fā)光元件特性的提高。
由上述觀點(diǎn)可知,作為有源層(104)的材料,可使用AlGaAs、InGaAs、InGaP、AlGaInP、AlInGaAs、InGaAsP、GaAsP等,最好是InxGa1-xAs(0≤x≤1)或(AlxGa1-x)In1-yP(0≤x≤1,0≤y≤1)。為了實(shí)現(xiàn)高輸出激光器,有源層(104)特別好的是量子阱結(jié)構(gòu)??筛鶕?jù)期望的振蕩波長(zhǎng)來(lái)適當(dāng)選擇量子阱結(jié)構(gòu)的材料。
有源層(104)的結(jié)構(gòu)雖然可以是由單層構(gòu)成的通常的體有源層,但也可根據(jù)目的來(lái)采用單量子阱(SQW)結(jié)構(gòu)、雙量子阱(DQW)結(jié)構(gòu)、復(fù)量子阱(MQW)結(jié)構(gòu)等量子阱結(jié)構(gòu)。在量子井結(jié)構(gòu)中,并用光引導(dǎo)層、必要時(shí)為了分離量子阱而并用屏蔽層。作為有源層(104)的結(jié)構(gòu),可采用設(shè)置在量子阱兩側(cè)的光引導(dǎo)層的結(jié)構(gòu)(SCH結(jié)構(gòu))、通過(guò)使光引導(dǎo)層的組成緩慢變化來(lái)連續(xù)變化折射率的結(jié)構(gòu)(GRIN-SCH結(jié)構(gòu))等。另外,為了改善激光器特性,也可使用變形量子阱結(jié)構(gòu)。另外,作為有源層(104)整體,可選擇光引導(dǎo)層材料等,以具有與量子阱層具有的變形相反的變形,從而抵消變形。
有源層(104)的厚度在量子阱結(jié)構(gòu)的情況下最好為每層0.5-20nm。
作為光引導(dǎo)層的材料,例如可舉出GaAs、AlGaAs、InGaAs、GaInP、AlGaZnP、AlInGaAs、InGaAsP、GaAsP等,可對(duì)應(yīng)于有源層(104)的材料來(lái)適當(dāng)選擇。另外,光引導(dǎo)層也可是組合所述材料形成的超晶格。在量子阱和光引導(dǎo)層之間有意地插入能帶隙大的材料,還可改善溫度特性。
在有源層(104)上形成第二導(dǎo)電型包層。本發(fā)明的第二導(dǎo)電型包層形成為兩層以上。在以下說(shuō)明中,以從距有源層(104)近的方向順序具有第二導(dǎo)電型第一包層(105)和第二導(dǎo)電型第二包層(108)這兩層的最佳實(shí)例為例進(jìn)行說(shuō)明。
第二導(dǎo)電型第一包層(105)由比有源層(104)的折射率小的材料形成。第二導(dǎo)電型第一包層(105)的材料根據(jù)襯底(101)、緩沖層102、有源層(104)等的材料來(lái)進(jìn)行適當(dāng)選擇。例如,在用GaAs作為襯底(101)和緩沖層102的情況下,可用AlGaAs、InGaAs、InGaP、AlGaInP、AlInGaAs、InGaAsP、GaAsP等作為這些包層的材料。
第二導(dǎo)電型第一包層(105)的載流子濃度,下限較好為1×1017cm-3以上,更好地在3×1017cm-3以上,最佳是在5×1017cm-3以上。上限較好為5×1018cm-3以下,更好地在3×1018cm-3以下,最佳是在2×1018cm-3以下。厚度的下限較好為0.01μm以上,更好為0.05μm以上,最佳為0.07μm以上。作為上限,較好為0.5μm以下,更好為0.4μm以下,最佳為0.2μm以下。
電流阻擋層(106)要求阻擋從電極注入的電流,使電流實(shí)際上不向下層方向流動(dòng)。因此,電流阻擋層的導(dǎo)電型最好為與第一導(dǎo)電型包層(103)相同或不攙雜。
另外,有關(guān)電流阻擋層(106)的厚度只要能阻擋電流,使電流實(shí)際上不向下層方向流動(dòng)即可,并不特別限定。電流阻擋層(106)的厚度最好為0.1-2μm。
在電流阻擋層(106)例如由AlGaAs形成的情況下,最好電流阻擋層(106)的折射率比由AlyGa1-yAs(0≤y≤1)形成的第二導(dǎo)電型第二包層(108)的折射率小。另外,當(dāng)電流阻擋層(106)由AlzGa1-zAs(0≤z≤1)構(gòu)成的情況下,混晶比最好為z>y。
電流阻擋層(106)為了控制光分布(特別是橫向的光分布),同時(shí)提高電流阻止功能,也可由折射率、載流子濃度或?qū)щ娦筒煌膬蓚€(gè)以上的層形成。在電流阻擋層(106)上形成后述的頂層(107),可謀求抑制表面氧化或加工中的表面保護(hù)。
頂層(107)在第一次生長(zhǎng)中用作電流阻擋層(106)的保護(hù)層,同時(shí)使第二導(dǎo)電型第二包層(108)的生長(zhǎng)變?nèi)菀?。雖然不特別規(guī)定頂層(107)的導(dǎo)電型,但通過(guò)成為第一導(dǎo)電型可謀求電流阻止功能的提高。
頂層(107)在形成最后的半導(dǎo)體發(fā)光元件結(jié)構(gòu)之前被部分或全部去除。
形成第二導(dǎo)電型第二包層(108)作為第一導(dǎo)電型包層(105)和頂層(107)的上側(cè)層。形成第二導(dǎo)電型第二包層(108),覆蓋在電流阻擋層(106)之間形成的全部開(kāi)口部的上側(cè)表面,并延伸到該開(kāi)口部?jī)蓚?cè)的電流阻擋層(106)上的一部分。
第二導(dǎo)電型第二包層(108)的載流子濃度,下限較好為5×1017cm-3以上,更好地在7×1017cm-3以上,最佳是在9×1017cm-3以上。上限較好為1×1019cm-3以下,更好地在5×1018cm-3以下,最佳是在3×1018cm-3以下。
考慮到過(guò)薄時(shí)對(duì)光的進(jìn)入遮擋不充分,過(guò)厚時(shí)通過(guò)電阻增加,所以第二導(dǎo)電型第二包層(108)的厚度下限最好為0.5μm以上,上限最好為3.5μm以下。另外,第二導(dǎo)電型第二包層(108)的折射率通常比有源層(104)的折射率小。
為了降低與電極(110)的接觸電阻率,最好在第二導(dǎo)電型第二包層(108)上設(shè)置接觸層(109)。接觸層(109)的材料通常從能帶隙比包層小的材料中選擇,為了得到與金屬電極的歐姆性,最好在低電阻下具有適當(dāng)載流子密度。載流子密度的下限較好為1×1018cm-3以上,更好地在3×1018cm-3以上,最佳是在5×1018cm-3以上。上限較好為2×1020cm-3以下,更好地在5×1019cm-3以下,最佳是在2×1019cm-3以下。接觸層的厚度較好為0.1-10μm,更好為1-8μm,最佳為2-6μm以上。
作為本發(fā)明最佳實(shí)施形態(tài)的半導(dǎo)體發(fā)光元件為單一橫模振蕩的高輸出半導(dǎo)體激光器。因此,最好選擇電流阻擋層(106)和第二導(dǎo)電型第二包層(108)中形成的有效折射率差和電流阻擋層(106)中形成的第二導(dǎo)電型第二包層(108)的寬度(圖4的Wb),使高階模截止。在單一橫模振蕩的半導(dǎo)體激光器中,一般其發(fā)光點(diǎn)的大小為數(shù)μm。因此,為了高性能化,需要消除局部的發(fā)熱。從這個(gè)觀點(diǎn)看,Wb的寬度最好為1.0-3.0μm。另外,期望有效折射率差為1×10-3-1×10-2。
圖4所示半導(dǎo)體發(fā)光元件中,還在接觸層109的上側(cè)層形成電極(110)。在電極(110)為p型時(shí),在接觸層109的表面上通過(guò)依次蒸鍍Ti/Pt/Au來(lái)形成。
形成電極(110)后,拋光襯底(101),使其厚度為100-150μm左右。期望該工序中的厚度誤差為一個(gè)襯底內(nèi)或每次拋光時(shí)5-15μm左右。
最后,形成電極(111),完成半導(dǎo)體發(fā)光元件。當(dāng)電極(111)為n型電極時(shí),例如通過(guò)在襯底表面上依次蒸鍍AuGe/Ni/Au后,進(jìn)行合金化處理來(lái)形成。
在形成電極時(shí),以與后述的散熱片接合為前提,最好抑制電極結(jié)構(gòu)中產(chǎn)生變形。這是為了防止散熱片與半導(dǎo)體發(fā)光元件、特別是利用焊接材料接合時(shí)產(chǎn)生的外因變形施加于有源層附近,因此惡化元件的壽命特性。作為該變形的一個(gè)原因,例如可以舉出最表面層中的Au電極層溶解到焊接材料中。例如,在使用AuSn焊錫的情況下,Au電極溶解于該焊接材料中,焊錫中的Au組成比上升,這變?yōu)橐粋€(gè)外因的變形原因。為了避免這種情況,通過(guò)變薄對(duì)上述電極的最表面層相對(duì)的Au層,可降低接合時(shí)溶解于焊接材料中的Au電極的量,可抑制外因的變形的產(chǎn)生。
但是,在Au層全部不存在的情況下,因?yàn)榈貌坏匠浞值恼辰訌?qiáng)度,其厚度較好是比30nm厚比100nm薄,更好是比50nm厚比70nm薄。
在制造的半導(dǎo)體晶片中形成共振器端面。可由半導(dǎo)體發(fā)光元件的制造工序中通常使用的方法來(lái)形成共振器端面,并不特別限定該具體方法。
最好是由裂開(kāi)形成端面形成所謂激光器桿的狀態(tài)的方法。在端面發(fā)光型激光器的情況下廣泛使用裂開(kāi),通過(guò)裂開(kāi)形成的端面因使用的襯底的方位而不同。
例如,當(dāng)使用具有在結(jié)晶學(xué)上與最佳利用的標(biāo)稱(100)等價(jià)的面的襯底來(lái)形成端面發(fā)光型激光器等元件時(shí),(110)或在結(jié)晶學(xué)上與其等價(jià)的面變?yōu)樾纬晒舱衿鞯拿?。另一方面,?dāng)使用偏置襯底時(shí),由于傾斜方向和共振器方向的關(guān)系,有時(shí)端面與共振器方向也不成90度。例如在使用從(100)襯底向[1-10]方向傾斜2度的襯底時(shí),端面也傾斜2度。
由裂開(kāi)來(lái)確定元件的共振器長(zhǎng)度。一般共振器長(zhǎng)度長(zhǎng)的一方適于高輸出工作,但作為本發(fā)明最佳實(shí)施形態(tài)的半導(dǎo)體發(fā)光元件中,作為共振器長(zhǎng)度下限最好為600μm以下,900μm以上。在共振器長(zhǎng)度非常長(zhǎng)的半導(dǎo)體發(fā)光元件中,會(huì)產(chǎn)生閾值電流上升、效率下降等特性惡化。因此,共振器長(zhǎng)度的上限最好為3000μm以下。
在本發(fā)明的半導(dǎo)體發(fā)光元件中,最好在露出的半導(dǎo)體端面上還形成介電體或介電體和半導(dǎo)體組合構(gòu)成的涂層。形成涂層主要實(shí)現(xiàn)兩個(gè)目的,即提高來(lái)自半導(dǎo)體發(fā)光元件的光的取出效率和強(qiáng)化端面的保護(hù)。特別是為了實(shí)現(xiàn)高輸出,最好進(jìn)行非對(duì)稱的涂布,向前端面施加對(duì)振蕩波長(zhǎng)的低反射率的涂層,在后端面施加對(duì)振蕩波長(zhǎng)的高反射率的涂層。
在涂層中可使用各種材料。例如,最好使用從由AlOx、TiOx、SiOx、SiN、Si和ZnS構(gòu)成的組中選擇的一種或兩種以上的組合。作為低反射率的涂層,可使用AlOx、TiOx、SiOx等,作為高反射率的涂層,可使用AlOx/Si的多層膜、TiOx/SiOx的多層膜等。通過(guò)調(diào)節(jié)各自的膜厚,可實(shí)現(xiàn)期望的反射率。通常,作為低反射率涂層的AlOx、TiOx、SiOx等膜厚最好調(diào)整為在其波長(zhǎng)λ下的折射率的實(shí)數(shù)部分為n時(shí)膜厚為λ/4n附近。另外,最好將高反射多層膜也調(diào)整到構(gòu)成該復(fù)層膜的各材料為λ/4n附近。
結(jié)束涂布后的激光器棒進(jìn)而通過(guò)再次裂開(kāi)來(lái)分離各元件,完成半導(dǎo)體發(fā)光元件。
不特別限定包含于本發(fā)明半導(dǎo)體發(fā)光器件中的半導(dǎo)體發(fā)光元件的制造方法。即使由任何方法來(lái)制造,只要滿足本發(fā)明的必要條件,都包含于本發(fā)明的范圍內(nèi)。
在制造本發(fā)明的半導(dǎo)體發(fā)光元件時(shí),可適當(dāng)選擇迄今使用的方法加以利用。并不特別限定結(jié)晶的生長(zhǎng)方法,可在雙重異質(zhì)結(jié)構(gòu)的結(jié)晶生長(zhǎng)或電流阻擋層等的選擇生長(zhǎng)中,適當(dāng)選擇有機(jī)金屬氣相生長(zhǎng)法(MOCVD法)、分子線外延法(MBE法)、氫化物或鹵化物氣相生長(zhǎng)法(VPE法)、液相生長(zhǎng)法(LPE法)等公知的生長(zhǎng)方法而加以利用。
作為本發(fā)明中的半導(dǎo)體發(fā)光元件的制造方法,可例示為以下步驟首先,在襯底(101)上形成具有緩沖層102、第一導(dǎo)電型包層(103)、有源層(104)和第二導(dǎo)電型第一包層(105)的外延結(jié)構(gòu)之后,在第二導(dǎo)電型第一包層(105)上形成電流阻擋層(106),對(duì)電流阻擋層(106)進(jìn)行開(kāi)口后,形成第二導(dǎo)電型第二包層(108)、接觸層(109)和電極(110、111)。對(duì)于以該實(shí)例為主的各種激光器的基本外延結(jié)構(gòu)的制作方法,例如可參考特開(kāi)平8-130344號(hào)公報(bào)。
這種激光器用作光通信中所用的光纖放大器用的光源或信息處理用的大規(guī)模磁光存儲(chǔ)器的拾取器光源,通過(guò)適當(dāng)選擇層結(jié)構(gòu)或使用材料等,進(jìn)而還可應(yīng)用于各種用途。
完成后的半導(dǎo)體發(fā)光元件最好進(jìn)行接合,將其p側(cè)電極接合在第一散熱片上,將其n側(cè)電極接合在第二散熱片上。此時(shí),第一散熱片和第二散熱片必須部分接合。如圖1所示的狀態(tài),該接觸在預(yù)計(jì)僅包括半導(dǎo)體發(fā)光元件的不形成共振器的兩個(gè)側(cè)面中一側(cè)的側(cè)面的空間中形成,是重要的。其理由如下。
作為現(xiàn)實(shí)問(wèn)題,因?yàn)榇嬖谠谥谱鞯诙崞瑫r(shí)產(chǎn)生的、例如來(lái)自激光器裝載面的A部分的高度(參照?qǐng)D1)的誤差或所述每個(gè)半導(dǎo)體發(fā)光元件的厚度誤差,所以總是不可能與半導(dǎo)體發(fā)光元件(14)的高度相同地制作A部分的高度。因此,通過(guò)第一散熱片(11)和第二散熱片(12)來(lái)夾持半導(dǎo)體發(fā)光元件(14),為了密封性好的熱接觸,在COS制作中,必須有吸收50-100μm左右的厚度誤差的結(jié)構(gòu)。
因此,有意將第二散熱片A的部分高度設(shè)定得比半導(dǎo)體發(fā)光元件(14)中假定的高度低,并在該A上配置具有約20-400μm厚度的例如焊錫箔,以便能吸收A部分和裝載于第二散熱片上的元件的高度之間的誤差。另外,配置LD,使第一散熱片的一部分位于焊錫箔上,或使其一部分位于LD電極部上。結(jié)果,最初從LD光的射出方向看時(shí),第一散熱片傾斜裝載,以使LD側(cè)變低。之后,希望例如從第一散熱片上增加負(fù)荷,壓接加熱焊錫箔,同時(shí),使第一散熱片、半導(dǎo)體發(fā)光元件、第二散熱片一體化。
另外,作為使第一散熱片、半導(dǎo)體發(fā)光元件、第二散熱片一體化的方法,可以首先僅壓接加熱一體化半導(dǎo)體發(fā)光元件、第二散熱片,之后僅再次附加第一散熱片。
此時(shí),如圖1所示,通過(guò)在預(yù)計(jì)僅包括半導(dǎo)體發(fā)光元件的不形成共振器的兩個(gè)側(cè)面中一側(cè)的側(cè)面的空間中連接第一散熱片(11)和第二散熱片(12),例如在從第一散熱片(11)上加壓且加熱熔化焊接材料(15)之前,由于該焊錫箔(15)、半導(dǎo)體發(fā)光元件(14)、第一散熱片(11)、第二散熱片(12)必定具有連接部分,故可容易地抵消構(gòu)件、元件的尺寸誤差,實(shí)現(xiàn)半導(dǎo)體發(fā)光元件(14)、第一散熱片(11)、第二散熱片(12)的良好接觸。
例如,在不形成共振器的兩個(gè)側(cè)面還具有第一散熱片(11)和第二散熱片(12)連接的部分時(shí),第一散熱片(11)僅與第二散熱片(12)接觸或第一散熱片(11)僅與半導(dǎo)體發(fā)光元件(14)接觸的可能性大,不可能進(jìn)行穩(wěn)定的組裝。
因此,用第一散熱片(11)和第二散熱片(12)來(lái)夾持元件(14),且在預(yù)計(jì)僅包括元件的不形成共振器的兩個(gè)側(cè)面中一側(cè)的側(cè)面的空間中,通過(guò)使第一散熱片(11)和第二散熱片(12)接觸,可進(jìn)行穩(wěn)定組裝,現(xiàn)實(shí)中可同時(shí)從進(jìn)行了半導(dǎo)體發(fā)光元件的外延生長(zhǎng)的作為表面?zhèn)鹊膒側(cè)和作為襯底側(cè)的n側(cè)消除熱。該方法原理上比所謂的上結(jié)合或下結(jié)合好。
在本發(fā)明的半導(dǎo)體發(fā)光器件中,雖然第一散熱片(11)和第二散熱片(12)接觸、從兩個(gè)方向消除半導(dǎo)體發(fā)光元件的發(fā)熱,但是,最后可從其一側(cè)釋放熱量,這一點(diǎn)是有用的。例如,通過(guò)降低第二散熱片(12)側(cè)的熱位,可向第二散熱片(12)側(cè)釋放從p側(cè)用第一散熱片(11)消除的熱量。由此,可最終從第二散熱片(12)一側(cè)消除從半導(dǎo)體發(fā)光元件的兩個(gè)方向消除的熱。由于對(duì)于用于從一個(gè)方向釋放熱量的通常的各種半導(dǎo)體發(fā)光元件包裝也具有匹配性,所以這是非常期望的。
如圖1所示,因?yàn)樵陬A(yù)計(jì)僅包括半導(dǎo)體發(fā)光元件的不形成共振器的兩個(gè)側(cè)面中一側(cè)的側(cè)面的空間中使第一散熱片(11)和第二散熱片(12)接觸,所以可從對(duì)于光射出方向的左右來(lái)進(jìn)行電流導(dǎo)入,所以對(duì)于各種半導(dǎo)體激光器包裝也具有整合性,這一點(diǎn)也是期望的。在這種元件裝載方法中具有下述優(yōu)點(diǎn),不妨礙從元件后端面射出的光并保存了PD的監(jiān)視功能,還可提高元件的散熱性。
為了高效實(shí)現(xiàn)最后的向一個(gè)方向的散熱,如圖1所示,期望在第二散熱片(12)側(cè)的一部分上還設(shè)置第三散熱片(13)。該第三散熱片(13)比第一、第二散熱片(11、12)的形狀大,期望散熱性優(yōu)異。這是由于可在元件(14)的外側(cè)、例如殼體等中盡快地釋放由第一、第二散熱片(11、12)傳導(dǎo)的熱。因此,期望是第三散熱片(13)的一側(cè)與第二散熱片(12)接觸,使其一側(cè)與由殼體或所謂的熱電半導(dǎo)體等構(gòu)成的珀耳帖元件接觸的情況。當(dāng)考慮半導(dǎo)體激光器模塊那樣的半導(dǎo)體發(fā)光器件時(shí),還有該第三散熱片(13)不僅具有散熱功能,還可同時(shí)裝載用于把監(jiān)視光輸出的光電二極管、半導(dǎo)體激光器/第一散熱片/第二散熱片一體化了的COS,且兼?zhèn)涠ㄎ坏裙δ艿那闆r。
如上所述,在利用第一散熱片(11)和第二散熱片(12)從兩個(gè)方向?qū)Π雽?dǎo)體發(fā)光元件(14)散熱,進(jìn)而通過(guò)結(jié)合第一散熱片(11)、第二散熱片(12),最終從其一側(cè)散熱的結(jié)構(gòu)中,如圖2所示,即使是在半導(dǎo)體發(fā)光元件(14)的單側(cè)電極端面附近不接觸其一側(cè)的散熱片的結(jié)構(gòu),也可確保散熱性。
這在把必須兼顧確保端面附近的散熱性和與光纖的連接的GaAs作為襯底的InGaAs系列的高輸出半導(dǎo)體激光器中特別有效。作為使用這種激光器的半導(dǎo)體發(fā)光器件的半導(dǎo)體激光器模塊中,該半導(dǎo)體激光器的前端面和光纖必須在光學(xué)上連接。因此,希望把存在于有源層附近一側(cè)的第一散熱片(11)配置成與光纖(20)端沒(méi)有干涉,如圖3所示那樣,使該端存在于從半導(dǎo)體激光器(14)前端面部分后退的部分上。因此,可兼顧確保來(lái)自元件的良好散熱性和容易與光纖(20)連接。此時(shí),從散熱性的觀點(diǎn)來(lái)看,期望第二散熱片(12)的端部與半導(dǎo)體激光器(14)的前端面一致,或半導(dǎo)體激光器(14)的前端面向后退一些。從光纖(20)的調(diào)芯觀點(diǎn)來(lái)看,根據(jù)調(diào)芯觀點(diǎn)期望第一散熱片(11)的端部距離半導(dǎo)體激光器(14)的前端面15μm以上。期望光纖(20)具有半導(dǎo)體激光器(14)的前端面?zhèn)雀咝Ы邮諄?lái)自半導(dǎo)體激光器的光的透鏡效果。圖3將光的射出方向作為紙面的左側(cè)。
如上所述,從充分確保散熱性的觀點(diǎn)來(lái)看,期望彼此接合半導(dǎo)體發(fā)光元件(14)、第一散熱片(11)、第二散熱片(12),雖然在接合中可使用包含有機(jī)物的粘接劑,但最好利用僅由無(wú)機(jī)物構(gòu)成的金屬單體或合金焊錫。作為焊接材料,最好是包含AuGe、AuSn、AgSn、PbSn、InSn、SnBi、In等材料的焊錫。特別是,為了接合半導(dǎo)體發(fā)光元件(14)、第一、第二散熱片(11、12),根據(jù)其穩(wěn)定性最好利用AuSn的共晶焊錫。
如圖1所示,在第一散熱片(11)和第二散熱片(12)的接合部分附近存在彼此不接觸的散熱片部分,期望多余的焊接材料(15)流入其中,另外,期望流入該部分中的焊接材料(15)與半導(dǎo)體發(fā)光元件(14)不接觸。具體而言,最好在第一散熱片(11)和第二散熱片(12)的接合部分附近設(shè)置對(duì)半導(dǎo)體發(fā)光元件(14)不通的空間,在接合時(shí)多余的焊接材料(15)流入該空間內(nèi)。
一般,如上所述,半導(dǎo)體發(fā)光元件的元件本身的厚度或散熱片的厚度存在誤差,為了圖1那樣的裝載、即半導(dǎo)體發(fā)光元件(14)、第一散熱片(11)、第二散熱片(12)彼此平行,能夠吸收各部件的厚度誤差,并能使它們一體化的功能是必須的。為此,有意加厚焊接材料(15)的厚度,由此有效地吸收各部件的誤差,結(jié)果,期望存在使多余的焊接材料(15)不與元件(14)接觸而分離積存的空間。在圖1所示的形態(tài)下,表示了最初在作為第二散熱片(12)的一部分的部分A上裝載焊錫箔(15),當(dāng)一體化第一散熱片(11)、第二散熱片(12)及半導(dǎo)體發(fā)光元件(14)時(shí),為了接合進(jìn)行加熱、使熔化的焊錫(15)的一部分流入到第二散熱片(12)的部分B中的狀態(tài)。焊錫積存的空間可以是形成為第二散熱片(12)中的凹部,也可形成為第一散熱片(11)中的凹部,也可在第一散熱片(11)、第二散熱片(12)雙方中形成為凹部。雖然不特別限定該形狀,但最好是多余的焊接材料容易流入、不能逆流的結(jié)構(gòu)。最好是在至少第二散熱片(12)的一部分中形成凹部的形態(tài)。
如上所述,為了焊錫(15)不與半導(dǎo)體發(fā)光元件(14)接觸,不僅是在結(jié)構(gòu)上采取上述焊錫積存的方法,還在散熱片的一部分中有意設(shè)置降低焊錫濕潤(rùn)性的部分,由此,接合第一散熱片(11)和第二散熱片(12)的焊錫(15)可不流入裝載半導(dǎo)體發(fā)光元件(14)的部分中。
具體而言,因?yàn)樯崞酁樘沾刹牧?,如圖1所示,一般設(shè)置由金屬層構(gòu)成的濕潤(rùn)性改善層(19),在該層上裝載焊錫(15)。在表面上露出陶瓷部分的部位中,與金屬層變?yōu)楸砻娴牟糠窒啾?,焊錫的濕潤(rùn)性下降很多。因此,利用這種特征,接合第一散熱片(11)和第二散熱片(12)的焊錫(15)可不流入裝載半導(dǎo)體發(fā)光元件(14)的部分中。
濕潤(rùn)性改善層應(yīng)用于接合時(shí)能促進(jìn)多余的焊接材料流入使焊接材料流入的空間內(nèi)的位置上。特別是,最好應(yīng)用于焊接材料可靠地流入空間,而不流出到半導(dǎo)體發(fā)光元件側(cè)的情況。作為其具體形態(tài),除圖1所示外,也可是圖5所示的實(shí)例。圖5(A)中,為了使多余的焊接材料(15)向圖面左側(cè)傾斜流入,沿傾斜面設(shè)置濕潤(rùn)性改善層(19)。其中,在作為半導(dǎo)體發(fā)光元件(14)的近側(cè)的傾斜面上端部附近,特意不設(shè)置濕潤(rùn)性改善層(19),使焊接材料(15)不流向半導(dǎo)體發(fā)光元件(14)方向。有關(guān)圖5(B)-(D),在同樣形成濕潤(rùn)性改善層(19)的部分中積存多余的焊接材料(15),或構(gòu)成為沿著該部分流入焊錫貯存器。這些結(jié)構(gòu)也可多個(gè)形成于一個(gè)散熱片中。此時(shí),多個(gè)結(jié)構(gòu)即使各不相同也無(wú)關(guān)緊要。
在本發(fā)明中,半導(dǎo)體發(fā)光元件的第一導(dǎo)電型側(cè)的電極的至少一部分通過(guò)第一粘接劑(最好是焊接材料)連接于第一散熱片(11)上,第一散熱片(11)的至少一部分通過(guò)第二粘接劑(最好是焊接材料)連接于第二散熱片(12)上,所述第二粘接劑的總重量為所述第一粘接劑總重量的2倍以上,更好是5倍以上。因此,通過(guò)粘接劑重量上的差,如上所述,在制造時(shí)具有下述優(yōu)點(diǎn),容易將半導(dǎo)體發(fā)光元件(14)、第一散熱片(11)、第二散熱片(12)調(diào)節(jié)得彼此平行。
期望散熱片的熱傳導(dǎo)性優(yōu)異,且與半導(dǎo)體發(fā)光元件等元件的熱膨脹系數(shù)等接近,具體而言,期望包含AlN、SiC、CuW、Cu、金鋼石、BN、科瓦鐵鎳鈷合金。
通常,在成為散熱片原材料的上述材料中,存在著具有導(dǎo)電性的材料和絕緣物,必要時(shí)可分別使用這些材料。另外,即使是絕緣物,也可通過(guò)用金屬等導(dǎo)電性物質(zhì)覆蓋該散熱片的整個(gè)外表面來(lái)具有有效的導(dǎo)電性。
通常,第二散熱片(12)最好在與第三散熱片(13)之間保持電絕緣,期望在第一或第二散熱片的元件裝載面中在與元件(14)之間保持導(dǎo)電性。另外,期望第一散熱片(11)在元件(14)接觸面以外的面與接觸面之間確保導(dǎo)通。這是因?yàn)?,如圖1所示,通過(guò)在第二散熱片(12)的元件(14)的裝載面上表面粘貼布線(18),可容易地向半導(dǎo)體發(fā)光元件(14)注入電流,并可使半導(dǎo)體發(fā)光元件(14)的接地與第三散熱片(13)等相分離。在圖1所示的實(shí)例中,可按(17)→(11)→(14)→與第二散熱片(12)連接的部分即(16)→(18)的順序流過(guò)電流。
本發(fā)明最好應(yīng)用于高輸出半導(dǎo)體激光器,因此,需要盡可能向半導(dǎo)體發(fā)光元件注入大電流的導(dǎo)線。因?yàn)樵搶?dǎo)線電連接COS和外部,所以希望在COS上通過(guò)超聲波的熔接來(lái)實(shí)現(xiàn)電接觸。
通常,為了流過(guò)大電流,期望該導(dǎo)線的直徑粗,例如為了使大直徑的導(dǎo)線熔接在半導(dǎo)體發(fā)光元件上的第一散熱片上,必須有強(qiáng)的超聲波。因此,通過(guò)這種工序,可能破壞半導(dǎo)體發(fā)光元件或?qū)ζ鋲勖匦援a(chǎn)生壞影響。
因此,特別期望直接接觸COS一部分的導(dǎo)線為可用對(duì)元件不會(huì)產(chǎn)生損壞的超聲波強(qiáng)度熔接的直徑為30μm以下的導(dǎo)線,進(jìn)而,為了經(jīng)得住注入大電流、為了短路一對(duì)未短路的部分之間,期望至少使用多條導(dǎo)線。
期望該導(dǎo)線是以金為主要構(gòu)成元素的金線。通常,為了確保其強(qiáng)度,在金線中有意混入銅等雜質(zhì),因此,作為導(dǎo)線的所謂金線為純金的情況很少。這種所謂金線直徑為25μm,有時(shí)在0.5-1A左右產(chǎn)生因電流注入引起的斷裂,在高輸出的激光器中,期望用多條導(dǎo)線來(lái)確保電流注入路徑。例如,若為估計(jì)注入2A左右的電流的元件,則期望使用25μm直徑的三根金線來(lái)確保導(dǎo)通。
下面舉出實(shí)施例和比較例來(lái)更具體說(shuō)明本發(fā)明的特征。以下實(shí)施例所示的材料、使用量、比例、處理內(nèi)容、處理順序等在不脫離本發(fā)明精神的范圍內(nèi)可進(jìn)行適當(dāng)變更。因此,本發(fā)明的范圍不應(yīng)通過(guò)以下所示的具體實(shí)例作限制性地解釋。以下實(shí)施例中參照的附圖有時(shí)為了容易把握結(jié)構(gòu)而特意改變了尺寸,實(shí)際的尺寸如下述文中所記載。
(實(shí)施例1)圖1表示從光射出方向的剖面圖,圖2表示從p側(cè)電極的模式圖,以下面的順序來(lái)制作半導(dǎo)體發(fā)光器件。
首先,制作圖4所示的槽型激光元件。用MBE法,在載流子濃度為1×1018cm-3的n型GaAs襯底(101)的(100)面上依次疊層作為緩沖層(102)的厚度為1μm、載流子濃度為1×1018cm-3的n型GaAs層;作為第一導(dǎo)電型包層(103)的厚度為2.2μm、載流子濃度為1×1018cm-3的n型Al0.35Ga0.65As層;其次,在厚度為30nm的未攙雜GaAs光引導(dǎo)層上被厚度為10nm的未攙雜GaAs分離了的兩層厚度為6nm的未攙雜In0.16Ga0.84As層的雙重量子阱(DQW)、和在其上的厚度為30nm的具有未攙雜GaAs光引導(dǎo)層的有源層(104);作為第二導(dǎo)電型第一包層(105)的厚度為0.1μm、載流子濃度為9×1017cm-3的p型Al0.35Ga0.65As層;作為電流阻擋層(106)的厚度為0.5μm、載流子濃度為5×1017cm-3的n型Al0.39Ga0.61As層;以及作為頂層(107)的厚度為10nm、載流子濃度為1×1018cm-3的n型GaAs層。
在最上層的電流注入?yún)^(qū)域部分以外的部分中設(shè)置氮化硅的掩模。此時(shí),氮化硅掩模開(kāi)口部的寬度為1.5μm。將其作為掩模,在25℃下蝕刻32秒,去除電流注入?yún)^(qū)域部分的頂層(107)和電流阻擋層(106)。蝕刻劑使用了硫酸(98wt%)、過(guò)氧化氫(30wt%水溶液)和水以體積比為1∶1∶5混合后的混合液。
之后,用MOCVD法生長(zhǎng)作為第二導(dǎo)電型第二包層(108)的載流子濃度為1×1018cm-3的p型Al0.35Ga0.65As層,使埋入部分(電流注入?yún)^(qū)域部分)的厚度為2.2μm。作為用于保持與電極良好接觸的接觸層(109),生長(zhǎng)載流子濃度為1×1019cm-3的p型GaAs層,使厚度為3.5μm。
作為p型電極(110),以7nm/70nm/80nm分別蒸鍍Ti/Pt/Au,之后,拋光厚度為350μm的襯底,以變?yōu)?20μm,并在襯底側(cè)分別以150nm/80nm蒸鍍AuGeNi/Au來(lái)作為n型電極(111),在400℃下進(jìn)行5分鐘合金化,完成半導(dǎo)體激光器用的晶片。
完成的半導(dǎo)體激光器的電流注入?yún)^(qū)域的寬度Wb為2.2μm。
接著,在大氣中裂開(kāi)成共振器長(zhǎng)度1000μm的激光器桿的狀態(tài),露出端面,以振蕩波長(zhǎng)980nm制作165nm的AlOx膜,使前端面的反射率為2.5%,形成涂層。為了進(jìn)行后端面?zhèn)鹊奶幚?,形成由厚度?70nm的AlOx層/厚度為60nm的非結(jié)晶Si層/厚度為170nm的AlOx層/厚度為60nm的非結(jié)晶Si層這四層構(gòu)成的涂層,制作反射率為92%的后端面。
在涂布結(jié)束后二次裂開(kāi)半導(dǎo)體激光器桿,之后,如圖1、圖2所示,對(duì)半導(dǎo)體激光器按以下順序附加電流注入和散熱性的功能,完成半導(dǎo)體發(fā)光器件。
作為第二散熱片(12),準(zhǔn)備了在厚度方向上沒(méi)有導(dǎo)電性的AlN子支柱。在該第二散熱片的濕潤(rùn)性改善層部分(19)、激光器裝載面和與其平行的面中事先蒸鍍Ti/Pt/Au層(16),以僅確保面內(nèi)的導(dǎo)電性,并僅在激光器裝載部分中從該Ti/Pt/Au層(16)上蒸鍍AuSn焊錫(15)。另一方面,作為第一散熱片(11),為了在厚度方向具有導(dǎo)電性,準(zhǔn)備用Ti/Pt/Au層(16)覆蓋整個(gè)表面的AlN子支柱,在激光器接觸面整個(gè)面上從Ti/Pt/Au層(16)上蒸鍍AuSn焊錫(15)。
首先,在常溫下,為了使半導(dǎo)體發(fā)光元件(14)的n側(cè)電極與第二散熱片(12)接觸,使該端與半導(dǎo)體激光器(14)的前端面一致后裝載,接著,在濕潤(rùn)性改善層(19)上設(shè)置厚度為85μm的AuSn焊錫,并配置第一散熱片(11),使其端部如圖2所示從半導(dǎo)體激光器(14)的端面向后退25μm,與85μm的AuSn焊錫或p側(cè)電極的一部分接觸地裝載,增至30g超重后將溫度升至290度,一體化第一散熱片(11)、第二散熱片(12)及半導(dǎo)體發(fā)光元件(14)制作為半導(dǎo)體發(fā)光器件的COS。此時(shí),確認(rèn)了從第一散熱片(11)和第二散熱片(12)的接觸部分中多余的AuSn焊錫如圖1(15)所示流入非接觸部分。準(zhǔn)備作為第三散熱片(13)的包含CuW的電流導(dǎo)入用管座,再次使用AuSn焊錫(15)來(lái)接合COS,使第二散熱片(12)的底部與第三散熱片(13)接觸。之后,在p側(cè)在由Ti/Pt/Au層(16)覆蓋的第一散熱片(11)上超聲波熔接三根25μm直徑的金線(17),在n側(cè)在第二散熱片(12)的Ti/Pt/Au(16)部分上,同樣超聲波熔接三根25μm直徑的金線(18),成為可導(dǎo)入電流。在氮?dú)鈿夥罩羞M(jìn)行密封,完成作為半導(dǎo)體發(fā)光器件的聽(tīng)裝。
圖6表示25℃下將電流注入到1.5A為止時(shí)的該聽(tīng)裝電流光輸出特性。閾值電流為20.7mA,跨導(dǎo)效率為0.91mW/mA,最大光輸出為674mW,提供最大光輸出的電流值為1115mA。
(實(shí)施例2)如圖3所示,除作為第三散熱片(13)準(zhǔn)備CuW的薄板,在其下配置珀耳帖元件,在半導(dǎo)體激光器的前端面上安裝具有前端作成楔形的光纖透鏡(21)的光纖(20),進(jìn)行蝶裝,把半導(dǎo)體激光器對(duì)第二散熱片的裝載位置約10μm作為后端面?zhèn)纫酝?,與實(shí)施例1相同地制作半導(dǎo)體發(fā)光器件。在25℃下,對(duì)于從光纖端射出的光,閾值電流為18.5mA,跨導(dǎo)效率為0.71mW/mA。
(實(shí)施例3)使用下述的半導(dǎo)體發(fā)光元件,除第一散熱片作成金剛石以外,完成了與實(shí)施例1相同的半導(dǎo)體發(fā)光器件。
除使用的半導(dǎo)體發(fā)光元件的共振器長(zhǎng)度為1200μm,在制作加工中使用的氮化硅掩模開(kāi)口部從元件前端面向后端面?zhèn)?50μm作成5.1μm寬的條形,從此再向后端面?zhèn)?50μm緩慢變窄條的寬度,最后,在遍及元件后端面?zhèn)?00μm作成1.5μm寬的條形以外,與實(shí)施例1相同地制作半導(dǎo)體發(fā)光器件。
圖7表示25℃下將直到2.0A為止的電流注入時(shí)的該聽(tīng)裝的電流光輸出特性。閾值電流為23.1mA,跨導(dǎo)效率為0.84mW/mA,最大光輸出為1052mW,提供最大光輸出的電流值為1883mA。即使進(jìn)行至2A的電流注入,也未觀察到元件的破壞。
(比較例1)除不使用第一散熱片,將第一導(dǎo)電型導(dǎo)線直接熔接在半導(dǎo)體激光器的p側(cè)電極上以外,其余與實(shí)施例1相同,完成了半導(dǎo)體發(fā)光器件。圖6表示25℃下將直到1.5A為止的電流注入時(shí)的該聽(tīng)裝的電流光輸出特性。閾值電流為20.8mA,跨導(dǎo)效率為0.83mW/mA,最大光輸出為626mW,提供最大光輸出的電流值為970mA。
(比較例2)除不使用第一散熱片,將第一導(dǎo)電型導(dǎo)線直接熔接在半導(dǎo)體激光器的p側(cè)電極上以外,其余與實(shí)施例2相同,完成了半導(dǎo)體發(fā)光器件。對(duì)于在25℃下從光纖端射出的光,閾值電流為18.9mA,跨導(dǎo)效率為0.65mW/mA。
本發(fā)明的半導(dǎo)體發(fā)光器件對(duì)半導(dǎo)體發(fā)光元件提供改善后的散熱功能,即使在構(gòu)成半導(dǎo)體發(fā)光器件的構(gòu)件或元件中存在尺寸誤差,也可容易且以很好的再現(xiàn)性進(jìn)行組裝。另外,與光纖等的光學(xué)連接也很容易,所以本發(fā)明的半導(dǎo)體發(fā)光器件可作為半導(dǎo)體模塊等應(yīng)用于廣泛的范圍中。
(比較例3)除不使用第一散熱片,將第一導(dǎo)電型導(dǎo)線直接熔接在半導(dǎo)體激光器的p側(cè)電極上以外,其余與實(shí)施例3相同,完成了半導(dǎo)體發(fā)光器件。圖7表示25℃下將直到2.0A為止的電流注入時(shí)的該聽(tīng)裝的電流光輸出特性。閾值電流為24.9mA,跨導(dǎo)效率為0.83mW/mA,最大光輸出為821mW,提供最大光輸出的電流值方1329mA。元件因約1.7A的電流注入而破壞。
權(quán)利要求
1.一種半導(dǎo)體發(fā)光器件,至少具有一個(gè)端面發(fā)光型的半導(dǎo)體發(fā)光元件、第一散熱片、第二散熱片,其特征在于該半導(dǎo)體發(fā)光元件的第一導(dǎo)電型側(cè)電極的至少一部分連接于第一散熱片上,并且,該半導(dǎo)體發(fā)光元件的第二導(dǎo)電型側(cè)電極的至少一部分連接于第二散熱片上,另外,在預(yù)定僅包括半導(dǎo)體發(fā)光元件的不形成共振器的兩個(gè)側(cè)面中一個(gè)側(cè)面的空間中連接第一散熱片和第二散熱片。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體發(fā)光器件,其特征在于所述半導(dǎo)體發(fā)光元件的第一導(dǎo)電型側(cè)電極的前端面附近不連接于第一散熱片上,所述半導(dǎo)體發(fā)光元件的第二導(dǎo)電型側(cè)電極的前端面附近連接于第二散熱片上。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體發(fā)光器件,其特征在于所述第一散熱片的與半導(dǎo)體發(fā)光元件連接的面與不和半導(dǎo)體發(fā)光元件連接的至少一個(gè)面之間具有有效的導(dǎo)電性。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體發(fā)光器件,其特征在于所述第二散熱片的與半導(dǎo)體發(fā)光元件連接的面與不和半導(dǎo)體發(fā)光元件連接的所有面之間沒(méi)有導(dǎo)電性。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體發(fā)光器件,其特征在于連接于至少所述半導(dǎo)體發(fā)光元件、所述第一散熱片、所述第二散熱片之一的、向半導(dǎo)體發(fā)光元件導(dǎo)入電流的導(dǎo)線直徑為35μm以下,一對(duì)未短路的部分彼此通過(guò)多根導(dǎo)線而短路。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體發(fā)光器件,其特征在于在所述第一散熱片和所述第二散熱片拼接部附近確保如下構(gòu)成的空間在第一散熱片與第二散熱片接合時(shí)可流入粘接劑,使該流入的粘接劑不到達(dá)所述半導(dǎo)體發(fā)光元件。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體發(fā)光器件,其特征在于所述半導(dǎo)體發(fā)光元件的第一導(dǎo)電型側(cè)電極的至少一部分通過(guò)第一粘接劑連接于第一散熱片上,第一散熱片的至少一部分通過(guò)第二粘接劑連接于第二散熱片上,所述第二粘接劑的總重量為所述第一粘接劑總重量的2倍以上。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的半導(dǎo)體發(fā)光器件,其特征在于所述第二粘接劑的總重量為所述第一粘接劑總重量的5倍以上。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體發(fā)光器件,其特征在于所述半導(dǎo)體發(fā)光元件的至少一側(cè)的電極具有Au層,該Au層的厚度為30-100nm。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體發(fā)光器件,其特征在于所述第一導(dǎo)電型為p型,所述第二導(dǎo)電型為n型。
11.根據(jù)權(quán)利要求1-10之一所述的半導(dǎo)體發(fā)光器件,其特征在于所述半導(dǎo)體發(fā)光元件為半導(dǎo)體激光器,且為在其前端面?zhèn)染邆涔饫w的半導(dǎo)體激光器模塊。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的半導(dǎo)體發(fā)光器件,其特征在于所述光纖的前端具有聚光功能,且可以與所述半導(dǎo)體激光器的前端面在光學(xué)上直接連接的方式進(jìn)行加工。
全文摘要
公開(kāi)了一種半導(dǎo)體發(fā)光器件,至少具有一個(gè)端面發(fā)光型的半導(dǎo)體發(fā)光元件、第一散熱片、第二散熱片,其特征在于:該半導(dǎo)體發(fā)光元件的第一導(dǎo)電型側(cè)電極的至少一部分連接于第一散熱片上,并且,該半導(dǎo)體發(fā)光元件的第二導(dǎo)電型側(cè)電極的至少一部分連接于第二散熱片上,另外,在預(yù)計(jì)僅包括半導(dǎo)體發(fā)光元件的不形成共振器的兩個(gè)側(cè)面中一個(gè)側(cè)面的空間中連接第一散熱片和第二散熱片。本發(fā)明的半導(dǎo)體發(fā)光器件對(duì)半導(dǎo)體發(fā)光元件提供優(yōu)良的散熱功能,即使在構(gòu)成半導(dǎo)體發(fā)光器件的構(gòu)件或元件中存在尺寸誤差,也可容易且再現(xiàn)性很好的進(jìn)行組裝,并且與光纖等的光學(xué)連接也變?nèi)菀住?br>
文檔編號(hào)H01S5/024GK1359177SQ0114560
公開(kāi)日2002年7月17日 申請(qǐng)日期2001年11月29日 優(yōu)先權(quán)日2000年11月29日
發(fā)明者堀江秀善, 新居信廣, 小室直之 申請(qǐng)人:三菱化學(xué)株式會(huì)社