JP2003258370A - 半導体レーザ素子及び光モジュール - Google Patents
半導体レーザ素子及び光モジュールInfo
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 本発明の課題は、信頼性の高いリッジ型半導
体レーザ素子及び光モジュールを得ることである。 【解決手段】 リッジ型半導体レーザ素子において、ｐ
側電極は第１の導体層領域とこの上部の第２の導体層領
域とを有する。そして、第２の導体層領域の少なくとも
一方の端面が反射端面より内側に設定される。素子端面
に対しての電極による応力に基づく歪が小さくなり、同
時に過飽和吸収を起こさない構造を持つ。本発明によっ
て、信頼性の高いリッジ型半導体レーザを得ることが出
来る。こうした半導体レーザ素子を用いた光モジュール
は極めて信頼性は高い。
体レーザ素子及び光モジュールを得ることである。 【解決手段】 リッジ型半導体レーザ素子において、ｐ
側電極は第１の導体層領域とこの上部の第２の導体層領
域とを有する。そして、第２の導体層領域の少なくとも
一方の端面が反射端面より内側に設定される。素子端面
に対しての電極による応力に基づく歪が小さくなり、同
時に過飽和吸収を起こさない構造を持つ。本発明によっ
て、信頼性の高いリッジ型半導体レーザを得ることが出
来る。こうした半導体レーザ素子を用いた光モジュール
は極めて信頼性は高い。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、半導体レーザ素子
及びその半導体レーザ素子を搭載した光モジュールに関
するものである。こうした光モジュールの例は、例えば
光送信モジュール或いは光トランシーバ等をあげること
が出来る。
及びその半導体レーザ素子を搭載した光モジュールに関
するものである。こうした光モジュールの例は、例えば
光送信モジュール或いは光トランシーバ等をあげること
が出来る。
【０００２】
【従来の技術】光通信の光源となる１．３μｍ−１．５
５μｍ帯半導体レーザ素子には、従来ＩｎＰ基板上に格
子整合したＩｎＧａＡｓＰ系の材料が用いられて来た。
そして、この半導体レーザ素子は電子冷却素子と共に光
送信モジュールに搭載されてきた。従来の半導体レーザ
素子を次に例示する。図１３は、レーザ共振器の反射面
まで延在する電極構造を持つリッジ型半導体レーザ素子
の例である。この例では、ｎ−ＩｎＰ基板１上にｎ−Ｉ
ｎＰクラッド層４１、ＩｎＧａＡｓＰ活性層４２、及び
ｐ−ＩｎＰクラッド層５が積層して形成されている。発
光領域に対応し、凸状に形成されたｐ−ＩｎＰクラッド
層５の上部にはｐ−ＩｎＧａＡｓコンタクト層６が形成
される。この上にオーミック電極であるｐ型電極８が形
成される。通例このｐ型電極８は複数の導体層からな
る。そして、このｐ型電極８上に配線用パッド部１１が
形成される。配線用パッド部１１はｐ型電極８より延在
して形成される。一方、ｎ−ＩｎＰ基板１の裏面にｎ側
電極１０が設けられている。
５μｍ帯半導体レーザ素子には、従来ＩｎＰ基板上に格
子整合したＩｎＧａＡｓＰ系の材料が用いられて来た。
そして、この半導体レーザ素子は電子冷却素子と共に光
送信モジュールに搭載されてきた。従来の半導体レーザ
素子を次に例示する。図１３は、レーザ共振器の反射面
まで延在する電極構造を持つリッジ型半導体レーザ素子
の例である。この例では、ｎ−ＩｎＰ基板１上にｎ−Ｉ
ｎＰクラッド層４１、ＩｎＧａＡｓＰ活性層４２、及び
ｐ−ＩｎＰクラッド層５が積層して形成されている。発
光領域に対応し、凸状に形成されたｐ−ＩｎＰクラッド
層５の上部にはｐ−ＩｎＧａＡｓコンタクト層６が形成
される。この上にオーミック電極であるｐ型電極８が形
成される。通例このｐ型電極８は複数の導体層からな
る。そして、このｐ型電極８上に配線用パッド部１１が
形成される。配線用パッド部１１はｐ型電極８より延在
して形成される。一方、ｎ−ＩｎＰ基板１の裏面にｎ側
電極１０が設けられている。
【０００３】一方、Ｃ．Ｅ．Ｚａｈ等よりＩＥＥＥ Ｊ
ｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｑｕａｎｔｕｍ Ｅｌｅｃｔｒｏ
ｎｉｃｓ、 Ｖｏｌ．３０、 Ｎｏ．２、 ｐ．５１１
（１９９４）に、ＩｎＧａＡｓＰ系に変わって、広い
温度範囲で動作するＩｎＧａＡｌＡｓ系半導体レーザ素
子が報告されている。それは、高温動作中でも電子冷却
素子を不用とするためである。近距離のデータコム系ネ
ットワークでは低価格化が求められているために、直接
変調型ＩｎＧａＡｌＡｓ系半導体レーザ素子とそのレー
ザ素子を搭載した光送信モジュールの開発が進んでい
る。
ｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｑｕａｎｔｕｍ Ｅｌｅｃｔｒｏ
ｎｉｃｓ、 Ｖｏｌ．３０、 Ｎｏ．２、 ｐ．５１１
（１９９４）に、ＩｎＧａＡｓＰ系に変わって、広い
温度範囲で動作するＩｎＧａＡｌＡｓ系半導体レーザ素
子が報告されている。それは、高温動作中でも電子冷却
素子を不用とするためである。近距離のデータコム系ネ
ットワークでは低価格化が求められているために、直接
変調型ＩｎＧａＡｌＡｓ系半導体レーザ素子とそのレー
ザ素子を搭載した光送信モジュールの開発が進んでい
る。
【０００４】一方、窒化物半導体材料を用いた半導体レ
ーザ素子や埋め込みヘテロ型の半導体レーザ素子で、素
子作成工程上の問題を避けるために、反射面近傍での電
極金属層端面が後退している構造は存在する。例えば、
公開特許公報、特開平２０００−２７７８４６号には、
窒化物半導体材料を用いた半導体レーザ素子に限定し
て、接触部ｐ電極を共振器端面まで形成し、その上に共
振器端面より内側に端面を持つ主ｐ電極を形成する構造
が示されている。しかし、その効果は基板が劈開性を持
たないため、共振器端面形成時のへき開に伴う衝撃によ
る電極はがれや共振器端面側への主ｐ電極だれを防止す
ることを述べているにとどまっている。公開特許公報、
特開平１１−３４０５７３号には、窒化ガリウム系半導
体レーザ素子の自励発振を得る目的で反射面近傍で電極
を付けない構造が示され、公開特許公報、特開平１０−
２７９３９号には窒化物半導体レーザ素子の共振器端面
形成時の分割による衝撃で電極がはがれるのを防止する
目的で同様の構造が示されている。
ーザ素子や埋め込みヘテロ型の半導体レーザ素子で、素
子作成工程上の問題を避けるために、反射面近傍での電
極金属層端面が後退している構造は存在する。例えば、
公開特許公報、特開平２０００−２７７８４６号には、
窒化物半導体材料を用いた半導体レーザ素子に限定し
て、接触部ｐ電極を共振器端面まで形成し、その上に共
振器端面より内側に端面を持つ主ｐ電極を形成する構造
が示されている。しかし、その効果は基板が劈開性を持
たないため、共振器端面形成時のへき開に伴う衝撃によ
る電極はがれや共振器端面側への主ｐ電極だれを防止す
ることを述べているにとどまっている。公開特許公報、
特開平１１−３４０５７３号には、窒化ガリウム系半導
体レーザ素子の自励発振を得る目的で反射面近傍で電極
を付けない構造が示され、公開特許公報、特開平１０−
２７９３９号には窒化物半導体レーザ素子の共振器端面
形成時の分割による衝撃で電極がはがれるのを防止する
目的で同様の構造が示されている。
【０００５】又、公開特許公報、特開平３−２０６６７
８号には、従来の埋め込みヘテロ型の半導体レーザ構造
が図１４のように図示されているが端面における電極形
状の効果は明示されていない。図１４において、符号１
はｎ−ＩｎＰ基板、７は保護膜、８は上面電極、９は上
部電極の第１の導体層、１０は裏面電極、４１はｎ−Ｉ
ｎＰクラッド層、４２はＩｎＧａＡｓＰ活性層、４３は
レーザ発振領域、４４はｐ−ＩｎＰクラッド層、４５は
ｐ−ＩｎＰ埋込層、４６はｉ−ＩｎＰ埋込層、４７はｎ
−ＩｎＰ埋込層、４８はｐ−ＩｎＰ埋込層、４９はｐ−
ＩｎＰ埋込層、５０はメサ溝、５１は埋込メサ溝であ
る。
８号には、従来の埋め込みヘテロ型の半導体レーザ構造
が図１４のように図示されているが端面における電極形
状の効果は明示されていない。図１４において、符号１
はｎ−ＩｎＰ基板、７は保護膜、８は上面電極、９は上
部電極の第１の導体層、１０は裏面電極、４１はｎ−Ｉ
ｎＰクラッド層、４２はＩｎＧａＡｓＰ活性層、４３は
レーザ発振領域、４４はｐ−ＩｎＰクラッド層、４５は
ｐ−ＩｎＰ埋込層、４６はｉ−ＩｎＰ埋込層、４７はｎ
−ＩｎＰ埋込層、４８はｐ−ＩｎＰ埋込層、４９はｐ−
ＩｎＰ埋込層、５０はメサ溝、５１は埋込メサ溝であ
る。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】本発明の課題は、信頼
性の高いリッジ型半導体レーザ素子及び光モジュールを
得ることである。
性の高いリッジ型半導体レーザ素子及び光モジュールを
得ることである。
【０００７】本発明者らは、前述の図１３に例示した構
成を、新たな材料系であるＩｎＧａＡｌＡｓ系或いはＩ
ｎＧａＡｓＰ系のリッジ型半導体レーザ素子に適用する
と、その特性の信頼性が低いことを見出した。それは、
通常の動作中や大電流注入時に突然、発光特性が劣化す
るという問題が生ずる為である。
成を、新たな材料系であるＩｎＧａＡｌＡｓ系或いはＩ
ｎＧａＡｓＰ系のリッジ型半導体レーザ素子に適用する
と、その特性の信頼性が低いことを見出した。それは、
通常の動作中や大電流注入時に突然、発光特性が劣化す
るという問題が生ずる為である。
【０００８】こうした状況を背景に、本発明は、第１に
信頼性の高いリッジ型半導体レーザ素子を提供すること
を目的とする。更に、第２には、本発明による半導体レ
ーザ素子を用いて、信頼性の高い光送信モジュールを提
供することを目的とする。
信頼性の高いリッジ型半導体レーザ素子を提供すること
を目的とする。更に、第２には、本発明による半導体レ
ーザ素子を用いて、信頼性の高い光送信モジュールを提
供することを目的とする。
【０００９】こうした目的の達成の為の技術的側面は、
次の2点である。第１には、リッジ型半導体レーザ素子
の端面への電極応力による歪を小さくすることにある。
更に、過飽和吸収を起こさない構造となすことが考慮さ
れる。
次の2点である。第１には、リッジ型半導体レーザ素子
の端面への電極応力による歪を小さくすることにある。
更に、過飽和吸収を起こさない構造となすことが考慮さ
れる。
【００１０】
【課題を解決するための手段】リッジ型半導体レーザ素
子の、いわゆる上側電極は、半導体レーザ用の半導体積
層体のコンタクト層上にオーミック電極を形成するが、
このオーミック電極に次の特徴を加える。即ち、前記上
側電極、即ち半導体積層体側の電極は、当該半導体レー
ザの共振器を構成する反射面の少なくとも一方の端面位
置より内側に、その電極層の端面位置を有するように構
成される。或いは、前記電極は、その端部に厚さの薄い
部分を有し、且つこの端部に厚さの薄い部分に連なる電
極の厚さの厚い領域の端部が、当該半導体レーザの共振
器を構成する反射面の少なくとも一方の端面位置より内
側に位置するように構成するのである。
子の、いわゆる上側電極は、半導体レーザ用の半導体積
層体のコンタクト層上にオーミック電極を形成するが、
このオーミック電極に次の特徴を加える。即ち、前記上
側電極、即ち半導体積層体側の電極は、当該半導体レー
ザの共振器を構成する反射面の少なくとも一方の端面位
置より内側に、その電極層の端面位置を有するように構
成される。或いは、前記電極は、その端部に厚さの薄い
部分を有し、且つこの端部に厚さの薄い部分に連なる電
極の厚さの厚い領域の端部が、当該半導体レーザの共振
器を構成する反射面の少なくとも一方の端面位置より内
側に位置するように構成するのである。
【００１１】多くの場合、オーミック電極は通例複数の
導体層の積層で構成する。以下、主に、複数層で構成さ
れた電極の例を用いて本発明を説明する。又、説明を容
易となす為、当該上側電極の半導体積層体側の層領域
を、第１の導体層領域、この上部の層領域を第２の導体
層領域と称する。本発明の代表的形態は、前記第１の導
体層領域上に形成された第２の導体層領域の少なくとも
一方の端面を、前記第１の導体層領域の端面より内側と
なすのである。こうして、光共振器の反射面近傍の電極
用導体層の厚さを薄くする。或いは、光共振器の反射面
近傍より電極用導体層を後退させることも可能である。
導体層の積層で構成する。以下、主に、複数層で構成さ
れた電極の例を用いて本発明を説明する。又、説明を容
易となす為、当該上側電極の半導体積層体側の層領域
を、第１の導体層領域、この上部の層領域を第２の導体
層領域と称する。本発明の代表的形態は、前記第１の導
体層領域上に形成された第２の導体層領域の少なくとも
一方の端面を、前記第１の導体層領域の端面より内側と
なすのである。こうして、光共振器の反射面近傍の電極
用導体層の厚さを薄くする。或いは、光共振器の反射面
近傍より電極用導体層を後退させることも可能である。
【００１２】尚、リッジ型とは、半導体基板を基準にし
て当該半導体レーザ素子の活性層の上部に、概ね発光領
域の対応する幅を持つ凸状の半導体積層体が、光の進行
方向に長手方向として設けられる。一般に、こうした発
光領域の対応する幅を持つ凸状の半導体積層体を配置し
た半導体レーザ素子をリッジ型と称している。多くの例
では、活性層上部のクラッド層から上部の半導体積層体
を前記凸状の半導体積層体として形成している。勿論、
必要に応じて各種凸状の半導体積層体の構成方法が考え
られる。
て当該半導体レーザ素子の活性層の上部に、概ね発光領
域の対応する幅を持つ凸状の半導体積層体が、光の進行
方向に長手方向として設けられる。一般に、こうした発
光領域の対応する幅を持つ凸状の半導体積層体を配置し
た半導体レーザ素子をリッジ型と称している。多くの例
では、活性層上部のクラッド層から上部の半導体積層体
を前記凸状の半導体積層体として形成している。勿論、
必要に応じて各種凸状の半導体積層体の構成方法が考え
られる。
【００１３】第２の導体層領域の少なくとも一方の端面
を、前記第１の導体層領域の端面より内側となす形態
は、複数の形態がある。勿論、本発明は、第２の導体層
領域の少なくとも一方の端面で効果を奏するが、光共振
器の両端面に同形態を適用するのが好ましい。それは、
効果の要因から理解されるであろう。
を、前記第１の導体層領域の端面より内側となす形態
は、複数の形態がある。勿論、本発明は、第２の導体層
領域の少なくとも一方の端面で効果を奏するが、光共振
器の両端面に同形態を適用するのが好ましい。それは、
効果の要因から理解されるであろう。
【００１４】更に、第２の導体層領域の少なくとも一方
の端面を、前記第１の導体層領域の端面より内側となす
にあたって、代表的には次のような形態がある。 （１）前記第１の導体層領域の端面は光共振器の端面と
概ね同等の位置とし、第２の導体層領域の端面を前記第
１の導体層領域より後退させる形態。 （２）前記第１の導体層領域及び第２の導体層領域の端
面を共に光共振器の端面より後退させる形態。 （３）前記第１の導体層領域及び第２の導体層領域の端
面を共に光共振器の端面より後退させ、且つ、第２の導
体層領域の端面を前記第１の導体層領域より後退させる
形態。 （４）説明を分かり易くする為、電極を第１及び第２の
導体層領域との呼称を用いた。しかし、例えば、第１の
導体層領域が複数層で構成される場合、その一部の層を
光共振器の端面より後退させ、第２の導体層領域を前記
第１の導体層領域と共に光共振器の端面と同等の位置に
設けることも可能である。一部後退させた導体層の故
に、光共振器の端面近傍の電極の厚さを減ずることが出
来る。或いは、ある層の端部近傍を除去する代わりに、
相当する端部近傍で層の厚さを薄くすることによっても
効果を奏することが出来る。尚、こうした層の加工は、
導体の積層の最上層で行なうのが、実際的である。最上
層に金層を用いることは、わけても有用である。 （５）一般に、少なくとも前記第１の導体層領域の接触
するコンタクト層以外は、絶縁膜で覆われる。ここで、
コンタクト層上の少なくとも一方の端面近傍が絶縁膜で
覆われ、前記電極の第１の導体層領域は前記絶縁膜の少
なくとも一部を覆うようにコンタクト層上に形成され且
つ、その端面を共振器端面と同じか内側に持つように構
成することも可能である。
の端面を、前記第１の導体層領域の端面より内側となす
にあたって、代表的には次のような形態がある。 （１）前記第１の導体層領域の端面は光共振器の端面と
概ね同等の位置とし、第２の導体層領域の端面を前記第
１の導体層領域より後退させる形態。 （２）前記第１の導体層領域及び第２の導体層領域の端
面を共に光共振器の端面より後退させる形態。 （３）前記第１の導体層領域及び第２の導体層領域の端
面を共に光共振器の端面より後退させ、且つ、第２の導
体層領域の端面を前記第１の導体層領域より後退させる
形態。 （４）説明を分かり易くする為、電極を第１及び第２の
導体層領域との呼称を用いた。しかし、例えば、第１の
導体層領域が複数層で構成される場合、その一部の層を
光共振器の端面より後退させ、第２の導体層領域を前記
第１の導体層領域と共に光共振器の端面と同等の位置に
設けることも可能である。一部後退させた導体層の故
に、光共振器の端面近傍の電極の厚さを減ずることが出
来る。或いは、ある層の端部近傍を除去する代わりに、
相当する端部近傍で層の厚さを薄くすることによっても
効果を奏することが出来る。尚、こうした層の加工は、
導体の積層の最上層で行なうのが、実際的である。最上
層に金層を用いることは、わけても有用である。 （５）一般に、少なくとも前記第１の導体層領域の接触
するコンタクト層以外は、絶縁膜で覆われる。ここで、
コンタクト層上の少なくとも一方の端面近傍が絶縁膜で
覆われ、前記電極の第１の導体層領域は前記絶縁膜の少
なくとも一部を覆うようにコンタクト層上に形成され且
つ、その端面を共振器端面と同じか内側に持つように構
成することも可能である。
【００１５】尚、こうした端部近傍の電極構成の各種
を、両端部で組み合わせて用いることも可能である。
を、両端部で組み合わせて用いることも可能である。
【００１６】こうして、本発明のいずれかの形態のリッ
ジ型半導体レーザ素子を、光モジュール搭載することに
よって、極めて高信頼性を確保することが出来る。
ジ型半導体レーザ素子を、光モジュール搭載することに
よって、極めて高信頼性を確保することが出来る。
【００１７】
【発明の実施の形態】本発明の基本的な事項を一般な技
術的側面を説明し、次いで個別の発明の実施の諸形態を
説明する。
術的側面を説明し、次いで個別の発明の実施の諸形態を
説明する。
【００１８】簡潔に述べれば、本発明は、コンタクト層
の上側の電極を形成してから端面近傍の電極を薄くする
のである。従って、例えば、基板がｎ型半導体基板の
時、コンタクト層の上側のｐ側電極をチタン、白金、金
の順に形成し、素子端面部ではバリア金属であるチタ
ン、白金はそのまま残し、金のみ薄くする。全体の電極
による応力を小さくするためにオーミック電極として残
すチタン、白金もバリア金属としての効果が得られる範
囲で薄くする。
の上側の電極を形成してから端面近傍の電極を薄くする
のである。従って、例えば、基板がｎ型半導体基板の
時、コンタクト層の上側のｐ側電極をチタン、白金、金
の順に形成し、素子端面部ではバリア金属であるチタ
ン、白金はそのまま残し、金のみ薄くする。全体の電極
による応力を小さくするためにオーミック電極として残
すチタン、白金もバリア金属としての効果が得られる範
囲で薄くする。
【００１９】即ち、リッジ構造の両側面が絶縁膜で覆わ
れ、電極は前記コンタクト層上に形成され前記リッジ側
面の絶縁膜外側を覆うオーミック電極と、前記オーミッ
ク電極を覆うように形成され少なくとも一方の端面を前
記オーミック電極端面より内側に持つ電極金属とからな
る。オーミック電極は、コンタクト層に近い順にチタ
ン、白金を含み、電極金属の最表面層が金であるのが実
際的である。又、オーミック電極がコンタクト層に近い
順にチタン、ニッケルを含み、電極金属の最表面層が金
の構成、あるいはタングステンシリサイドも好ましい。
れ、電極は前記コンタクト層上に形成され前記リッジ側
面の絶縁膜外側を覆うオーミック電極と、前記オーミッ
ク電極を覆うように形成され少なくとも一方の端面を前
記オーミック電極端面より内側に持つ電極金属とからな
る。オーミック電極は、コンタクト層に近い順にチタ
ン、白金を含み、電極金属の最表面層が金であるのが実
際的である。又、オーミック電極がコンタクト層に近い
順にチタン、ニッケルを含み、電極金属の最表面層が金
の構成、あるいはタングステンシリサイドも好ましい。
【００２０】その代表的な製造方法は、例えば、オーミ
ック電極となるチタン、白金を含む材料と電極金属の最
表面層となる金を連続して形成したあと、オーミック電
極端面より電極金属の金の端面が内側になるように金を
膜厚の一部または全部除去する。
ック電極となるチタン、白金を含む材料と電極金属の最
表面層となる金を連続して形成したあと、オーミック電
極端面より電極金属の金の端面が内側になるように金を
膜厚の一部または全部除去する。
【００２１】さて、この時、残っているオーミック電極
の抵抗値が高くなる。従って、リッジが電流の拡散しや
すいＩｎＰであっても、クラッド層の厚みと垂直な方向
への電流拡散が小さくなる。この為、端面部に電流が流
れなくなり、過飽和吸収が起こることがある。例えば、
リッジの高さが１．７μｍ、上側電極金属の除去範囲が
５０μｍの場合、オーミック電極のシート抵抗が６０Ω
では過飽和吸収が起こる。しかし、これが４０Ωでは起
こらない。６０Ωでも上側電極金属の除去範囲が２５μ
ｍの場合、過飽和吸収は起こらない。実際的な値は、こ
うした電流拡散及び過飽和吸収などの諸特性を考慮して
設計される。
の抵抗値が高くなる。従って、リッジが電流の拡散しや
すいＩｎＰであっても、クラッド層の厚みと垂直な方向
への電流拡散が小さくなる。この為、端面部に電流が流
れなくなり、過飽和吸収が起こることがある。例えば、
リッジの高さが１．７μｍ、上側電極金属の除去範囲が
５０μｍの場合、オーミック電極のシート抵抗が６０Ω
では過飽和吸収が起こる。しかし、これが４０Ωでは起
こらない。６０Ωでも上側電極金属の除去範囲が２５μ
ｍの場合、過飽和吸収は起こらない。実際的な値は、こ
うした電流拡散及び過飽和吸収などの諸特性を考慮して
設計される。
【００２２】一方、過飽和吸収を起こさない程度に電極
端面を素子端面より後退させることも可能である。絶縁
膜をコンタクト層上面の素子端面寄りに付着しその上か
らｐ側電極を形成し、絶縁膜によって電極端面の素子端
面からの後退距離を限定すればよい。この時、素子端面
部の応力を低減するためにｐ側電極端面または上側電極
を素子端面より後退させる。例えば、ｐ側電極端面を素
子端面より後退させるとき、リッジの高さが１．７μｍ
の場合は、コンタクト層上面の絶縁膜が端面より１０μ
ｍの場合では過飽和吸収が起こり、７μｍ以下では過飽
和吸収が起こらない。絶縁膜が端面より７μｍのときｐ
側電極端面の後退距離は、たとえば２μｍから６μｍ程
度とすることができる。
端面を素子端面より後退させることも可能である。絶縁
膜をコンタクト層上面の素子端面寄りに付着しその上か
らｐ側電極を形成し、絶縁膜によって電極端面の素子端
面からの後退距離を限定すればよい。この時、素子端面
部の応力を低減するためにｐ側電極端面または上側電極
を素子端面より後退させる。例えば、ｐ側電極端面を素
子端面より後退させるとき、リッジの高さが１．７μｍ
の場合は、コンタクト層上面の絶縁膜が端面より１０μ
ｍの場合では過飽和吸収が起こり、７μｍ以下では過飽
和吸収が起こらない。絶縁膜が端面より７μｍのときｐ
側電極端面の後退距離は、たとえば２μｍから６μｍ程
度とすることができる。
【００２３】従って、導通に必要な面積を確保する必要
があるため、反射面近傍の上側電極金属の除去範囲は小
さい方がよいといえる。
があるため、反射面近傍の上側電極金属の除去範囲は小
さい方がよいといえる。
【００２４】又、上側電極金属はジャンクションダウン
実装のときは、ソルダぬれが十分でないと放熱性が低下
する。従って、ソルダぬれに必要な面積を確保しなけれ
ばならない。その一方で、半導体レーザ素子とヒートシ
ンクを融着させるソルダの応力の影響が素子端面に及ば
ないように、上側電極金属の端面は素子端面より、例え
ば２μｍ程度内側にする。
実装のときは、ソルダぬれが十分でないと放熱性が低下
する。従って、ソルダぬれに必要な面積を確保しなけれ
ばならない。その一方で、半導体レーザ素子とヒートシ
ンクを融着させるソルダの応力の影響が素子端面に及ば
ないように、上側電極金属の端面は素子端面より、例え
ば２μｍ程度内側にする。
【００２５】こうして、端面の電極除去の範囲の具体的
値は、オーミック電極の抵抗値や劈開精度など諸要素と
のかねあいで決められる。上述した諸条件を考慮した
時、オーミック電極端面と電極金属端面との距離と、前
記オーミック電極におけるシート抵抗との積が２Ω・ｍ
ｍ以下であることが好ましい。過飽和吸収のおこらない
条件は、次の条件下であった。例えば、第１は、オーミ
ック電極端面と電極金属端面との距離が、５０μｍ（即
ち、０．０５ｍｍ）で、且つオーミック電極のシート抵
抗が４０Ωの時であった。この時、この両者の積は２Ω
・ｍｍである。又、第２には、その両者が２５μｍ（即
ち、０．０２５ｍｍ）で、且つオーミック電極のシート
抵抗が６０Ωの時であった。この時、この両者の積は
１．５Ω・ｍｍである。一方、過飽和吸収の起こる条件
は、その両者が２５０μｍ（即ち、０．０５ｍｍ）で、
且つオーミック電極のシート抵抗が６０Ωの時であっ
た。この時、この両者の積は３Ω・ｍｍである。ここ
に、その例を示したが、こうした諸条件での検討の結
果、過飽和吸収のおこらない範囲は、オーミック電極端
面と電極金属端面との距離と、前記オーミック電極にお
けるシート抵抗との積が２Ω・ｍｍ以下であることが好
ましい。
値は、オーミック電極の抵抗値や劈開精度など諸要素と
のかねあいで決められる。上述した諸条件を考慮した
時、オーミック電極端面と電極金属端面との距離と、前
記オーミック電極におけるシート抵抗との積が２Ω・ｍ
ｍ以下であることが好ましい。過飽和吸収のおこらない
条件は、次の条件下であった。例えば、第１は、オーミ
ック電極端面と電極金属端面との距離が、５０μｍ（即
ち、０．０５ｍｍ）で、且つオーミック電極のシート抵
抗が４０Ωの時であった。この時、この両者の積は２Ω
・ｍｍである。又、第２には、その両者が２５μｍ（即
ち、０．０２５ｍｍ）で、且つオーミック電極のシート
抵抗が６０Ωの時であった。この時、この両者の積は
１．５Ω・ｍｍである。一方、過飽和吸収の起こる条件
は、その両者が２５０μｍ（即ち、０．０５ｍｍ）で、
且つオーミック電極のシート抵抗が６０Ωの時であっ
た。この時、この両者の積は３Ω・ｍｍである。ここ
に、その例を示したが、こうした諸条件での検討の結
果、過飽和吸収のおこらない範囲は、オーミック電極端
面と電極金属端面との距離と、前記オーミック電極にお
けるシート抵抗との積が２Ω・ｍｍ以下であることが好
ましい。
【００２６】尚、半導体レーザ素子の前記リッジ型を構
成する凸状の半導体積層体の電極用導体層が設けられた
領域以外は絶縁膜が設けられる。又、実際的には、この
電極用導体層から延在して設けられる電極パッド部が形
成される。 ＜これまでの構造に基づく諸実験と本発明との比較考察
＞半導体レーザ素子の通常の動作中における、特性劣化
原因は以下のように推定される。リッジ型半導体レーザ
素子では、活性層に近い表面に凹凸のある構造に起因し
て、活性層に近い側の電極の応力による歪が、リッジ付
け根部に大きくかかる。それは、電極に使われる金属の
熱膨張係数が半導体基板の熱膨張係数の２倍程度以上大
きい。従って、半導体レーザ素子を実装する場合、この
半導体レーザ素子全体が加熱され次いで冷却する間に、
引っ張り応力が残るためである。図１３に例示する構成
のように、反射端面まで設けられた電極構造では、リッ
ジ部分の付け根に大きな応力を受けて折れやすくなる。
成する凸状の半導体積層体の電極用導体層が設けられた
領域以外は絶縁膜が設けられる。又、実際的には、この
電極用導体層から延在して設けられる電極パッド部が形
成される。 ＜これまでの構造に基づく諸実験と本発明との比較考察
＞半導体レーザ素子の通常の動作中における、特性劣化
原因は以下のように推定される。リッジ型半導体レーザ
素子では、活性層に近い表面に凹凸のある構造に起因し
て、活性層に近い側の電極の応力による歪が、リッジ付
け根部に大きくかかる。それは、電極に使われる金属の
熱膨張係数が半導体基板の熱膨張係数の２倍程度以上大
きい。従って、半導体レーザ素子を実装する場合、この
半導体レーザ素子全体が加熱され次いで冷却する間に、
引っ張り応力が残るためである。図１３に例示する構成
のように、反射端面まで設けられた電極構造では、リッ
ジ部分の付け根に大きな応力を受けて折れやすくなる。
【００２７】更に、図２及び図３に特性を例示するよう
に、半導体レーザ素子の信頼性はこの応力に大きな影響
を受ける。図２は電極の応力が７３ＭＰａ、図３は７６
ＭＰａの諸素子の特性を示す。図２及び図３はいずれ
も、半導体レーザ素子を電流一定で駆動した場合の、通
電時間に対するしきい電流の増加率をパーセント（％）
で示したものである。駆動電流はいずれも４．３×１０
8Ａ／ｍ2、動作の雰囲気は１００℃である。同じ条件で
作成した素子の特性比較であるが、電極の応力が大きい
図３の諸例では極めてバラツキが大きい。そして、大き
な特性劣化を示す素子が、大量に発生する。一方、電極
の応力が小さい図２の諸例ではしきい電流変化率が小さ
い。特性劣化も小さい。
に、半導体レーザ素子の信頼性はこの応力に大きな影響
を受ける。図２は電極の応力が７３ＭＰａ、図３は７６
ＭＰａの諸素子の特性を示す。図２及び図３はいずれ
も、半導体レーザ素子を電流一定で駆動した場合の、通
電時間に対するしきい電流の増加率をパーセント（％）
で示したものである。駆動電流はいずれも４．３×１０
8Ａ／ｍ2、動作の雰囲気は１００℃である。同じ条件で
作成した素子の特性比較であるが、電極の応力が大きい
図３の諸例では極めてバラツキが大きい。そして、大き
な特性劣化を示す素子が、大量に発生する。一方、電極
の応力が小さい図２の諸例ではしきい電流変化率が小さ
い。特性劣化も小さい。
【００２８】尚、これらの測定には、活性層に近い側の
電極の厚さを変えることにより応力を変えた素子を用い
た。図３のように、電極の応力が大きい場合に、半導体
レーザ素子のしきい電流が通常の動作中に急速に増加し
て劣化した。こうした結果から、電極応力の低い素子の
方が高い信頼性を持ち、活性層に近い側の電極の応力が
活性層やリッジ構造に及ぼす歪が劣化につながるもの
と、十分推測できる。
電極の厚さを変えることにより応力を変えた素子を用い
た。図３のように、電極の応力が大きい場合に、半導体
レーザ素子のしきい電流が通常の動作中に急速に増加し
て劣化した。こうした結果から、電極応力の低い素子の
方が高い信頼性を持ち、活性層に近い側の電極の応力が
活性層やリッジ構造に及ぼす歪が劣化につながるもの
と、十分推測できる。
【００２９】図４はリッジ型半導体レーザ素子の活性層
に近い側の電極による、当該活性層への応力のかかり具
合の例を計算した結果を示す図である。横軸は活性層の
反射端面から光共振器内部方向への距離、縦軸が各位置
での応力を示す。図４の計算結果の例に見られるよう
に、リッジ型半導体レーザ素子の活性層における上側電
極に用いる金属膜による引っ張り応力は、特に反射面近
傍で高い。活性層の反射面でその応力による歪が大き
い。この為、活性層に転位を生じ、且つ増殖しやすい。
このことに起因して、半導体レーザ素子の特性の劣化率
が高くなると考えられる。又、活性層において引張歪が
生じている部分では、半導体のバンドギャップがそれ以
外の部分より小さくなっている。従って、半導体レーザ
発振時に光を吸収して温度上昇が起こり、このことによ
って、更に、バンドギャップが小さくなって、光吸収が
起こる。こうした正帰還が働いて、最後には、光が出な
くなる程劣化する可能性もある。実際に、図１３に示す
従来構造の半導体レーザ素子を、８５℃の窒素雰囲気中
で１０ｍＷの光出力一定駆動を試みた。この結果、微分
量子効率が下がって光出力１０ｍＷを保つことができな
くなる問題が発生した。
に近い側の電極による、当該活性層への応力のかかり具
合の例を計算した結果を示す図である。横軸は活性層の
反射端面から光共振器内部方向への距離、縦軸が各位置
での応力を示す。図４の計算結果の例に見られるよう
に、リッジ型半導体レーザ素子の活性層における上側電
極に用いる金属膜による引っ張り応力は、特に反射面近
傍で高い。活性層の反射面でその応力による歪が大き
い。この為、活性層に転位を生じ、且つ増殖しやすい。
このことに起因して、半導体レーザ素子の特性の劣化率
が高くなると考えられる。又、活性層において引張歪が
生じている部分では、半導体のバンドギャップがそれ以
外の部分より小さくなっている。従って、半導体レーザ
発振時に光を吸収して温度上昇が起こり、このことによ
って、更に、バンドギャップが小さくなって、光吸収が
起こる。こうした正帰還が働いて、最後には、光が出な
くなる程劣化する可能性もある。実際に、図１３に示す
従来構造の半導体レーザ素子を、８５℃の窒素雰囲気中
で１０ｍＷの光出力一定駆動を試みた。この結果、微分
量子効率が下がって光出力１０ｍＷを保つことができな
くなる問題が発生した。
【００３０】図５は、上述した本発明の例において、上
側電極による活性層における応力の計算結果の例を示す
図である。即ち、レーザ素子の構成は、リッジ型半導体
レーザ素子のリッジの上面のみ、２μｍ程度の範囲で金
属の一部を除いた場合の例である。横軸は活性層の反射
端面から光共振器内部方向への距離、縦軸が各位置での
応力を示す。図５の計算結果に見られるように、活性層
におけるｐ側電極に用いる金属膜による引っ張り応力
は、リッジの上面のみ２μｍ程度の範囲の金を除いた場
合、リッジ上部全体に金がついている場合に比べて２０
％減少する。この例では、リッジ上面のみ金を除去した
が、リッジ両脇の金も除去することによって、更に低応
力を実現可能である。
側電極による活性層における応力の計算結果の例を示す
図である。即ち、レーザ素子の構成は、リッジ型半導体
レーザ素子のリッジの上面のみ、２μｍ程度の範囲で金
属の一部を除いた場合の例である。横軸は活性層の反射
端面から光共振器内部方向への距離、縦軸が各位置での
応力を示す。図５の計算結果に見られるように、活性層
におけるｐ側電極に用いる金属膜による引っ張り応力
は、リッジの上面のみ２μｍ程度の範囲の金を除いた場
合、リッジ上部全体に金がついている場合に比べて２０
％減少する。この例では、リッジ上面のみ金を除去した
が、リッジ両脇の金も除去することによって、更に低応
力を実現可能である。
【００３１】一方、大電流注入時の劣化は以下のように
推定される。反射端面付近の電極による応力がほぼ等し
くなるように、次の２つの構造で電流―光出力特性を比
較した。図１３の構造のリッジ型半導体レーザ素子では
２５００Ａ／ｍｍ2の大電流注入では突然劣化を生じ
た。図１３の構造に加えて、ｐ−ＩｎＡｌＡｓコンタク
ト層６の上に酸化シリコン絶縁膜を端面から５μｍの範
囲まで付着した上にオーミック電極８、ｐ側電極９を付
着させた構造とした場合は２５００Ａ／ｍｍ2の大電流
注入では劣化せず光出力が飽和した。後者の素子は反射
端面付近には電流注入しておらず、ｐ−ＩｎＰクラッド
層内の電流拡散でのみキャリアを端面付近に供給してい
る。即ち、素子中央付近の電流密度が等しいとき、反射
端面付近での電流密度が低い素子の方が突然劣化が起こ
りにくく、信頼性が高い。これより、反射端面付近での
電流密度が大きいと活性層端面の自然酸化膜または端面
保護膜との間の界面順位を介して非発光再結合が起こり
発熱して劣化につながると推定できる。
推定される。反射端面付近の電極による応力がほぼ等し
くなるように、次の２つの構造で電流―光出力特性を比
較した。図１３の構造のリッジ型半導体レーザ素子では
２５００Ａ／ｍｍ2の大電流注入では突然劣化を生じ
た。図１３の構造に加えて、ｐ−ＩｎＡｌＡｓコンタク
ト層６の上に酸化シリコン絶縁膜を端面から５μｍの範
囲まで付着した上にオーミック電極８、ｐ側電極９を付
着させた構造とした場合は２５００Ａ／ｍｍ2の大電流
注入では劣化せず光出力が飽和した。後者の素子は反射
端面付近には電流注入しておらず、ｐ−ＩｎＰクラッド
層内の電流拡散でのみキャリアを端面付近に供給してい
る。即ち、素子中央付近の電流密度が等しいとき、反射
端面付近での電流密度が低い素子の方が突然劣化が起こ
りにくく、信頼性が高い。これより、反射端面付近での
電流密度が大きいと活性層端面の自然酸化膜または端面
保護膜との間の界面順位を介して非発光再結合が起こり
発熱して劣化につながると推定できる。
【００３２】又、図４の計算結果より活性層反射端面か
らの距離が２μｍ程度以下の領域は引張歪が生じている
ので、この領域での電流密度を他の部分より小さくして
キャリアが非発光再結合に使われるのを防ぐことにより
吸収を減らすことも必要となる。そのためには反射端面
における活性層付近の電流密度を共振器内部の電流密度
に比べて小さくなるようにする必要がある。但し、活性
層反射端面での電流密度を下げすぎて端面部に電流が流
れなくなり過飽和吸収が起きると、素子の劣化につなが
る。そこで、過飽和吸収が起きない程度に端面部の電極
を薄くするか、電極面積を小さくするとよい。
らの距離が２μｍ程度以下の領域は引張歪が生じている
ので、この領域での電流密度を他の部分より小さくして
キャリアが非発光再結合に使われるのを防ぐことにより
吸収を減らすことも必要となる。そのためには反射端面
における活性層付近の電流密度を共振器内部の電流密度
に比べて小さくなるようにする必要がある。但し、活性
層反射端面での電流密度を下げすぎて端面部に電流が流
れなくなり過飽和吸収が起きると、素子の劣化につなが
る。そこで、過飽和吸収が起きない程度に端面部の電極
を薄くするか、電極面積を小さくするとよい。
【００３３】尚、図４の計算は半導体層の物性をＩｎＰ
で計算しているので半導体層の歪を考慮していないが、
活性層が圧縮歪であるときは反射端面では歪の開放によ
り引張歪が生じているので、電極金属膜による歪と併せ
てさらに大きな歪量となっていると推定できる。
で計算しているので半導体層の歪を考慮していないが、
活性層が圧縮歪であるときは反射端面では歪の開放によ
り引張歪が生じているので、電極金属膜による歪と併せ
てさらに大きな歪量となっていると推定できる。
【００３４】これまで、本発明の基礎となる事実につい
て、諸特性の比較と考察を行なった。以下、本発明の具
体的な実施の諸形態を説明する。 ＜実施の形態１＞本例は、ｐ側電極を構成する導電体の
積層体、即ち、第１の導体層領域と第２の導電層領域の
内、上層の導体層のみ、即ち第２の導電層領域の反射端
面の近傍領域を除去する例である。こうして、活性層領
域に近い側の電極の一部が、反射端面より後退して設け
られる。
て、諸特性の比較と考察を行なった。以下、本発明の具
体的な実施の諸形態を説明する。 ＜実施の形態１＞本例は、ｐ側電極を構成する導電体の
積層体、即ち、第１の導体層領域と第２の導電層領域の
内、上層の導体層のみ、即ち第２の導電層領域の反射端
面の近傍領域を除去する例である。こうして、活性層領
域に近い側の電極の一部が、反射端面より後退して設け
られる。
【００３５】図１はこの第１の実施例である半導体レー
ザ素子の斜視図である。ｎ型ＩｎＰ基板１上に、有機金
属気相成長法を用いて、通例のダブルヘテロ構造の化合
物半導体の積層体を形成する。即ち、ｎ型ＩｎＡｌＡｓ
クラッド層２とＩｎＧａＡｌＡｓ ＳＣＨ（Ｓｅｐａｒ
ａｔｅ Ｃｏｎｆｉｎｅｍｅｎｔ Ｈｅｔｅｒｏｓｔｒ
ｕｃｔｕｒｅ）層（この層は付加的な層であるので図示
されず）、ＩｎＧａＡｌＡｓ活性層３、ＩｎＧａＡｌＡ
ｓ ＳＣＨ層（この層は付加的な層であるので図示され
ず）、ｐ型ＩｎＡｌＡｓ第１クラッド層４、ｐ型ＩｎＰ
第２クラッド層５、及びｐ型ＩｎＧａＡｓコンタクト層
６が、順次形成される。ここで、ＳＣＨ層とは、いわゆ
るキャリア閉じ込め領域と光閉じ込め領域を別々にする
為の層で、これまで知られたのもである。
ザ素子の斜視図である。ｎ型ＩｎＰ基板１上に、有機金
属気相成長法を用いて、通例のダブルヘテロ構造の化合
物半導体の積層体を形成する。即ち、ｎ型ＩｎＡｌＡｓ
クラッド層２とＩｎＧａＡｌＡｓ ＳＣＨ（Ｓｅｐａｒ
ａｔｅ Ｃｏｎｆｉｎｅｍｅｎｔ Ｈｅｔｅｒｏｓｔｒ
ｕｃｔｕｒｅ）層（この層は付加的な層であるので図示
されず）、ＩｎＧａＡｌＡｓ活性層３、ＩｎＧａＡｌＡ
ｓ ＳＣＨ層（この層は付加的な層であるので図示され
ず）、ｐ型ＩｎＡｌＡｓ第１クラッド層４、ｐ型ＩｎＰ
第２クラッド層５、及びｐ型ＩｎＧａＡｓコンタクト層
６が、順次形成される。ここで、ＳＣＨ層とは、いわゆ
るキャリア閉じ込め領域と光閉じ込め領域を別々にする
為の層で、これまで知られたのもである。
【００３６】ｐ型ＩｎＰ第２クラッド層５とｐ型ＩｎＧ
ａＡｓコンタクト層６とは、リッジ構造となるように、
フォトリソグラフィー法により加工する。
ａＡｓコンタクト層６とは、リッジ構造となるように、
フォトリソグラフィー法により加工する。
【００３７】次いで、リッジ型領域を構成するｐ型Ｉｎ
ＧａＡｓコンタクト層６の表面以外の領域は、パッシベ
ーション膜として、プラズマＣＶＤ（Ｃｈｅｍｉｃａｌ
Ｖａｐｏｒ Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）により酸化シリ
コン膜７を形成する。
ＧａＡｓコンタクト層６の表面以外の領域は、パッシベ
ーション膜として、プラズマＣＶＤ（Ｃｈｅｍｉｃａｌ
Ｖａｐｏｒ Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）により酸化シリ
コン膜７を形成する。
【００３８】その上に、オーミック電極を構成するｐ側
電極８として、ｐ側電極の第１及び第２の導体層領域９
−１、９−２を形成する。具体的には、連続して厚さ１
００ｎｍのチタン、厚さ１００ｎｍの白金、厚さ６００
ｎｍの金を順に蒸着する。そして、第１及び第２の導体
層領域９−１、９−２を構成する導体層を、リッジ上面
と配線用パッド１１の部分が残るように形状加工する。
電極８として、ｐ側電極の第１及び第２の導体層領域９
−１、９−２を形成する。具体的には、連続して厚さ１
００ｎｍのチタン、厚さ１００ｎｍの白金、厚さ６００
ｎｍの金を順に蒸着する。そして、第１及び第２の導体
層領域９−１、９−２を構成する導体層を、リッジ上面
と配線用パッド１１の部分が残るように形状加工する。
【００３９】更に、フォトリソグラフィー法により、反
射端面近傍の領域の電極を構成する、チタン、白金、金
のうち、最表面金の一部のみを除去する。チタン、白金
と金の一部は残しておく。チタン層及び白金層の積層が
第１の導体層領域９−１である。金層が第２の導体層領
域９−２である。反射端面近傍の金層の除去範囲は小さ
い方がよい。例えば、１０μｍとする。エッチング液
は、ヨウ化アンモニウムＮＨ4Ｉとヨウ素Ｉ2とを純水に
溶解させたものが好例である。
射端面近傍の領域の電極を構成する、チタン、白金、金
のうち、最表面金の一部のみを除去する。チタン、白金
と金の一部は残しておく。チタン層及び白金層の積層が
第１の導体層領域９−１である。金層が第２の導体層領
域９−２である。反射端面近傍の金層の除去範囲は小さ
い方がよい。例えば、１０μｍとする。エッチング液
は、ヨウ化アンモニウムＮＨ4Ｉとヨウ素Ｉ2とを純水に
溶解させたものが好例である。
【００４０】次に、ｎ型ＩｎＰ基板１の下面を研磨して
１２０μｍに薄くした後、金−ゲルマニウム、ニッケ
ル、金を蒸着してｎ側電極１０を形成する。こうして準
備した半導体レーザウエハをへき開し、一対のレーザ共
振器端面１２、１３を形成する。共振器端面には端面保
護と反射率調整を目的として、通例の絶縁膜を形成す
る。図ではこの絶縁膜は図示が省略されている。
１２０μｍに薄くした後、金−ゲルマニウム、ニッケ
ル、金を蒸着してｎ側電極１０を形成する。こうして準
備した半導体レーザウエハをへき開し、一対のレーザ共
振器端面１２、１３を形成する。共振器端面には端面保
護と反射率調整を目的として、通例の絶縁膜を形成す
る。図ではこの絶縁膜は図示が省略されている。
【００４１】図６に示すように、この半導体レーザ素子
２１をシリコンサブマウント２２にジャンクションアッ
プ法で金−スズのハンダ材により接続し、素子電極とパ
ッケージ電極リードとを金ワイヤで接続する(図示せ
ず)。ジャンクションアップ法とは、接合面を有し能動
領域をサブマウント２２に対して上部に配置するマウン
ト法である。
２１をシリコンサブマウント２２にジャンクションアッ
プ法で金−スズのハンダ材により接続し、素子電極とパ
ッケージ電極リードとを金ワイヤで接続する(図示せ
ず)。ジャンクションアップ法とは、接合面を有し能動
領域をサブマウント２２に対して上部に配置するマウン
ト法である。
【００４２】本実施例の半導体レーザ素子は、８５℃の
窒素雰囲気中で、１０ｍＷの光出力の一定の条件の駆動
で、５０００時間の安定動作をしている。この例の推定
寿命は１０万時間である。又、本実施例の作成方法は、
ｐ側電極８とオーミック電極９が一度に連続して蒸着で
きる。従って、容易に素子抵抗を従来素子と同程度にす
ることが出来る。このことは、製造工程が簡便であると
いう利点を生み出す。 ＜実施の形態２＞本例は、ｐ側電極の発光面側の端部を
反射端面より内部に後退した位置に設定した例である。
更に加えて、ｐ側電極を構成する第１の導体層領域を残
して、この上部の第２の導体層領域の反射端面側を、前
記第１の導体層領域の反射端面側より更に後退させた例
である。
窒素雰囲気中で、１０ｍＷの光出力の一定の条件の駆動
で、５０００時間の安定動作をしている。この例の推定
寿命は１０万時間である。又、本実施例の作成方法は、
ｐ側電極８とオーミック電極９が一度に連続して蒸着で
きる。従って、容易に素子抵抗を従来素子と同程度にす
ることが出来る。このことは、製造工程が簡便であると
いう利点を生み出す。 ＜実施の形態２＞本例は、ｐ側電極の発光面側の端部を
反射端面より内部に後退した位置に設定した例である。
更に加えて、ｐ側電極を構成する第１の導体層領域を残
して、この上部の第２の導体層領域の反射端面側を、前
記第１の導体層領域の反射端面側より更に後退させた例
である。
【００４３】図７は本発明の第２の実施例の半導体レー
ザ素子の斜視図である。ｎ型ＩｎＰ基板１上に有機金属
気相成長法を用いて、次の各層が順次積層される。それ
らの層は、ｎ型ＩｎＡｌＡｓクラッド層２とＩｎＧａＡ
ｌＡｓ ＳＣＨ（Ｓｅｐａｒａｔｅ Ｃｏｎｆｉｎｅｍ
ｅｎｔ Ｈｅｔｅｒｏｓｔｒｕｃｔｕｒｅ）層（この層
は図示されず）、ＩｎＧａＡｌＡｓ活性層３、ＩｎＧａ
ＡｌＡｓ ＳＣＨ層（この層は図示されず）、ｐ型Ｉｎ
ＡｌＡｓ第１クラッド層４、ｐ型ＩｎＰ第２クラッド層
５、ｐ型ＩｎＧａＡｓコンタクト層６の各層である。次
いで、これまでの例と同様に、ｐ型ＩｎＰ第２クラッド
層５及びｐ型ＩｎＧａＡｓコンタクト層６を、いわゆる
リッジ構造となるようにフォトリソグラフィー法により
加工する。ｐ型ＩｎＧａＡｓコンタクト層６表面以外の
領域とｐ型ＩｎＧａＡｓコンタクト層の端面付近の７μ
ｍ幅の領域は、プラズマＣＶＤにより形成した酸化シリ
コン膜７により覆われている。
ザ素子の斜視図である。ｎ型ＩｎＰ基板１上に有機金属
気相成長法を用いて、次の各層が順次積層される。それ
らの層は、ｎ型ＩｎＡｌＡｓクラッド層２とＩｎＧａＡ
ｌＡｓ ＳＣＨ（Ｓｅｐａｒａｔｅ Ｃｏｎｆｉｎｅｍ
ｅｎｔ Ｈｅｔｅｒｏｓｔｒｕｃｔｕｒｅ）層（この層
は図示されず）、ＩｎＧａＡｌＡｓ活性層３、ＩｎＧａ
ＡｌＡｓ ＳＣＨ層（この層は図示されず）、ｐ型Ｉｎ
ＡｌＡｓ第１クラッド層４、ｐ型ＩｎＰ第２クラッド層
５、ｐ型ＩｎＧａＡｓコンタクト層６の各層である。次
いで、これまでの例と同様に、ｐ型ＩｎＰ第２クラッド
層５及びｐ型ＩｎＧａＡｓコンタクト層６を、いわゆる
リッジ構造となるようにフォトリソグラフィー法により
加工する。ｐ型ＩｎＧａＡｓコンタクト層６表面以外の
領域とｐ型ＩｎＧａＡｓコンタクト層の端面付近の７μ
ｍ幅の領域は、プラズマＣＶＤにより形成した酸化シリ
コン膜７により覆われている。
【００４４】この上部に、ｐ側電極８として、第１の導
体層領域９−１と第２の導体層領域９−２とを連続し
て、厚さ２００ｎｍのチタン、厚さ１５０ｎｍの白金、
厚さ６００ｎｍの金を順に蒸着する。こうして、ｐ側電
極８としてオーミック電極用積層体が形成される。
体層領域９−１と第２の導体層領域９−２とを連続し
て、厚さ２００ｎｍのチタン、厚さ１５０ｎｍの白金、
厚さ６００ｎｍの金を順に蒸着する。こうして、ｐ側電
極８としてオーミック電極用積層体が形成される。
【００４５】この導体の積層体を、その端面部７μｍを
除く、リッジ上面と配線用パッド１１が残るように形状
加工する。この場合、ホトリソグラフィー法により、反
射端面近傍領域の第１の導体層領域及び第２の導体層領
域内、最表面の第２の導体層領域の一部のみを除去し
て、第１の導体層領域と第２の導体層領域の一部はオー
ミック電極として残しておく。この例では第１の導体層
領域はチタン層、白金層、第２の導体層領域は金層であ
る。端面近傍の金層の除去範囲は、端面より例えば５μ
ｍとする。エッチング液はヨウ化アンモニウムＮＨ4Ｉ
とヨウ素Ｉ2とを純水に溶解させたものである。
除く、リッジ上面と配線用パッド１１が残るように形状
加工する。この場合、ホトリソグラフィー法により、反
射端面近傍領域の第１の導体層領域及び第２の導体層領
域内、最表面の第２の導体層領域の一部のみを除去し
て、第１の導体層領域と第２の導体層領域の一部はオー
ミック電極として残しておく。この例では第１の導体層
領域はチタン層、白金層、第２の導体層領域は金層であ
る。端面近傍の金層の除去範囲は、端面より例えば５μ
ｍとする。エッチング液はヨウ化アンモニウムＮＨ4Ｉ
とヨウ素Ｉ2とを純水に溶解させたものである。
【００４６】次に、ｎ型ＩｎＰ基板１の下面を研磨して
１２０μｍに薄くした後、金−ゲルマニウム、ニッケ
ル、チタン、白金、金を蒸着してｎ側電極１０を形成す
る。
１２０μｍに薄くした後、金−ゲルマニウム、ニッケ
ル、チタン、白金、金を蒸着してｎ側電極１０を形成す
る。
【００４７】こうして準備した半導体レーザウエハをへ
き開し、一対のレーザ共振器端面を形成する。共振器端
面には端面保護と反射率調整とを目的として、絶縁膜を
形成する。図ではこの絶縁膜は図示が省略されている。
き開し、一対のレーザ共振器端面を形成する。共振器端
面には端面保護と反射率調整とを目的として、絶縁膜を
形成する。図ではこの絶縁膜は図示が省略されている。
【００４８】図８は半導体レーザ素子２１をサブマウン
ト２２に搭載した状態を示す斜視図である。半導体レー
ザ素子２１のｐ側電極８と同形に金−スズのハンダ材が
パターニングされたシリコンサブマウント２２に、この
半導体レーザ素子２１をジャンクションダウン法で搭載
されている。この搭載は、位置合わせ用マーカ１２を赤
外光で透過して位置を確認しながら接続し、半導体レー
ザ素子電極とパッケージ電極リードとを金ワイヤで接続
する。
ト２２に搭載した状態を示す斜視図である。半導体レー
ザ素子２１のｐ側電極８と同形に金−スズのハンダ材が
パターニングされたシリコンサブマウント２２に、この
半導体レーザ素子２１をジャンクションダウン法で搭載
されている。この搭載は、位置合わせ用マーカ１２を赤
外光で透過して位置を確認しながら接続し、半導体レー
ザ素子電極とパッケージ電極リードとを金ワイヤで接続
する。
【００４９】本実施例による半導体レーザ素子は８５℃
の窒素雰囲気中で１０ｍＷの光出力一定駆動で５０００
時間の安定動作をしており、推定寿命は１０万時間であ
る。 ＜実施の形態３＞本例は、実施の形態１或いは２と類似
する形態であるが、その製造方法を異にする。本例で
は、第２の導体層領域を、第１の導体層領域の形成後、
改めて積層する。
の窒素雰囲気中で１０ｍＷの光出力一定駆動で５０００
時間の安定動作をしており、推定寿命は１０万時間であ
る。 ＜実施の形態３＞本例は、実施の形態１或いは２と類似
する形態であるが、その製造方法を異にする。本例で
は、第２の導体層領域を、第１の導体層領域の形成後、
改めて積層する。
【００５０】図９は本発明の第３の実施例による半導体
レーザ素子の斜視図である。これまでの例と同様に、有
機金属気相成長法を用いて、ｎ型ＩｎＰ基板１上に、ｎ
型ＩｎＡｌＡｓクラッド層２とＩｎＧａＡｌＡｓ ＳＣ
Ｈ（Ｓｅｐａｒａｔｅ Ｃｏｎｆｉｎｅｍｅｎｔ Ｈｅ
ｔｅｒｏｓｔｒｕｃｔｕｒｅ）層（図示せず）、ＩｎＧ
ａＡｌＡｓ活性層３、ＩｎＧａＡｌＡｓ ＳＣＨ層（図
示せず）、ｐ型ＩｎＡｌＡｓ第１クラッド層４、ｐ型Ｉ
ｎＰ第２クラッド層５、ｐ型ＩｎＧａＡｓコンタクト層
６を順次形成する。ｐ型ＩｎＰ第２クラッド層５、ｐ型
ＩｎＧａＡｓコンタクト層６はリッジ構造となるように
フォトリソグラフィー法により加工する。ｐ型ＩｎＧａ
Ａｓコンタクト層６表面以外の領域は、熱ＣＶＤにより
形成した酸化シリコン膜７により覆われている。
レーザ素子の斜視図である。これまでの例と同様に、有
機金属気相成長法を用いて、ｎ型ＩｎＰ基板１上に、ｎ
型ＩｎＡｌＡｓクラッド層２とＩｎＧａＡｌＡｓ ＳＣ
Ｈ（Ｓｅｐａｒａｔｅ Ｃｏｎｆｉｎｅｍｅｎｔ Ｈｅ
ｔｅｒｏｓｔｒｕｃｔｕｒｅ）層（図示せず）、ＩｎＧ
ａＡｌＡｓ活性層３、ＩｎＧａＡｌＡｓ ＳＣＨ層（図
示せず）、ｐ型ＩｎＡｌＡｓ第１クラッド層４、ｐ型Ｉ
ｎＰ第２クラッド層５、ｐ型ＩｎＧａＡｓコンタクト層
６を順次形成する。ｐ型ＩｎＰ第２クラッド層５、ｐ型
ＩｎＧａＡｓコンタクト層６はリッジ構造となるように
フォトリソグラフィー法により加工する。ｐ型ＩｎＧａ
Ａｓコンタクト層６表面以外の領域は、熱ＣＶＤにより
形成した酸化シリコン膜７により覆われている。
【００５１】その上に、ｐ側電極８の第１の導体層領域
９−１となる厚さ１００ｎｍのチタン、厚さ１００ｎｍ
の白金、厚さ５０ｎｍの金を順に蒸着する。そして、こ
の第１の導体層領域を、リッジ上面と配線用パッド１１
が残るように形状加工する。第１の導体層領域９−１以
外の部分、及びリッジ上面の反射端面より１０μｍの領
域を、ホトレジストで保護する。その上にｐ側電極の第
２の導体層領域９−２を厚さ１００ｎｍのチタン、厚さ
５００ｎｍの金の順に蒸着する。そして、前記ホトレジ
ストを用いたリフトオフ法を用いて、前記第２の導体層
層９−２を形状加工する。こうして、反射端面より１０
μｍの領域後退した第２の導体層領域を形成出来る。
９−１となる厚さ１００ｎｍのチタン、厚さ１００ｎｍ
の白金、厚さ５０ｎｍの金を順に蒸着する。そして、こ
の第１の導体層領域を、リッジ上面と配線用パッド１１
が残るように形状加工する。第１の導体層領域９−１以
外の部分、及びリッジ上面の反射端面より１０μｍの領
域を、ホトレジストで保護する。その上にｐ側電極の第
２の導体層領域９−２を厚さ１００ｎｍのチタン、厚さ
５００ｎｍの金の順に蒸着する。そして、前記ホトレジ
ストを用いたリフトオフ法を用いて、前記第２の導体層
層９−２を形状加工する。こうして、反射端面より１０
μｍの領域後退した第２の導体層領域を形成出来る。
【００５２】次に、ｎ型ＩｎＰ基板１の下面を研磨して
１２０μｍに薄くした後、金−ゲルマニウム、ニッケ
ル、金を蒸着してｎ側電極１０を形成する。この半導体
レーザウエハをへき開し、一対のレーザ共振器端面１
３、１４を形成する。通例の方法によって、共振器端面
には、端面保護と反射率調整を目的として絶縁膜を形成
する。この絶縁膜は図示されない。
１２０μｍに薄くした後、金−ゲルマニウム、ニッケ
ル、金を蒸着してｎ側電極１０を形成する。この半導体
レーザウエハをへき開し、一対のレーザ共振器端面１
３、１４を形成する。通例の方法によって、共振器端面
には、端面保護と反射率調整を目的として絶縁膜を形成
する。この絶縁膜は図示されない。
【００５３】図６に示すように、この半導体レーザ素子
２１をシリコンサブマウント２２にジャンクションアッ
プ法で金−スズのハンダ材により接続し、素子電極とパ
ッケージ電極リードとを金ワイヤで接続する。
２１をシリコンサブマウント２２にジャンクションアッ
プ法で金−スズのハンダ材により接続し、素子電極とパ
ッケージ電極リードとを金ワイヤで接続する。
【００５４】本実施例による半導体レーザ素子は６０℃
の窒素雰囲気中で１０ｍＷの光出力一定駆動で５０００
時間の安定動作をしており、推定寿命は２０万時間であ
る。 ＜実施の形態４＞本例は、構造的には実施の形態１と同
様である。ｐ側電極の材質を一部変更した例である。
の窒素雰囲気中で１０ｍＷの光出力一定駆動で５０００
時間の安定動作をしており、推定寿命は２０万時間であ
る。 ＜実施の形態４＞本例は、構造的には実施の形態１と同
様である。ｐ側電極の材質を一部変更した例である。
【００５５】本発明の第４の実施例による半導体レーザ
素子の斜視図は図１と同じである。結晶構造とリッジ形
状作成方法は第１の実施例と同じである。即ち、ｐ型Ｉ
ｎＧａＡｓコンタクト層６表面以外の領域は熱ＣＶＤに
より形成した酸化シリコン膜７により覆われている。そ
の上にオーミック電極、即ち、ｐ側電極８の第１の導体
層領域９−１となる厚さ１００ｎｍのチタン、厚さ３０
０ｎｍのニッケル、厚さ５０ｎｍの金を順に蒸着する。
そして、この第１の導体層領域９−１を、リッジ上面と
配線用パッド１１が残るように形状加工する。
素子の斜視図は図１と同じである。結晶構造とリッジ形
状作成方法は第１の実施例と同じである。即ち、ｐ型Ｉ
ｎＧａＡｓコンタクト層６表面以外の領域は熱ＣＶＤに
より形成した酸化シリコン膜７により覆われている。そ
の上にオーミック電極、即ち、ｐ側電極８の第１の導体
層領域９−１となる厚さ１００ｎｍのチタン、厚さ３０
０ｎｍのニッケル、厚さ５０ｎｍの金を順に蒸着する。
そして、この第１の導体層領域９−１を、リッジ上面と
配線用パッド１１が残るように形状加工する。
【００５６】第１の導体層領域９−１以外の部分、及び
リッジ上面の端面近傍１０μｍの領域をホトレジストで
保護する。その上に第２の導体層領域９−２を厚さ１０
０ｎｍのチタン層、厚さ５００ｎｍの金層の順に蒸着す
る。そして、前述のホトレジストを用いたリフトオフ法
を用いて第２の導体層領域９−２を形状加工する。こう
して、反射端面より１０μｍの領域後退した第２の導体
層領域を形成出来る。
リッジ上面の端面近傍１０μｍの領域をホトレジストで
保護する。その上に第２の導体層領域９−２を厚さ１０
０ｎｍのチタン層、厚さ５００ｎｍの金層の順に蒸着す
る。そして、前述のホトレジストを用いたリフトオフ法
を用いて第２の導体層領域９−２を形状加工する。こう
して、反射端面より１０μｍの領域後退した第２の導体
層領域を形成出来る。
【００５７】次に、ｎ型ＩｎＰ基板１の下面を研磨して
１２０μｍに薄くした後、金−ゲルマニウム、ニッケ
ル、金を蒸着してｎ側電極１０を形成する。この半導体
レーザウエハをへき開し、一対のレーザ共振器端面１
３、１４を形成する。共振器端面には端面保護と反射率
調整を目的として絶縁膜を形成する。この絶縁膜は図示
されない。
１２０μｍに薄くした後、金−ゲルマニウム、ニッケ
ル、金を蒸着してｎ側電極１０を形成する。この半導体
レーザウエハをへき開し、一対のレーザ共振器端面１
３、１４を形成する。共振器端面には端面保護と反射率
調整を目的として絶縁膜を形成する。この絶縁膜は図示
されない。
【００５８】図８に示すように、半導体レーザ素子２１
のｐ側電極８と同形に金−スズのハンダ材がパターニン
グされたシリコンサブマウント２２に、この半導体レー
ザ素子２１をジャンクションダウン法で接続し、素子電
極とパッケージ電極リードとを金ワイヤで接続する。
のｐ側電極８と同形に金−スズのハンダ材がパターニン
グされたシリコンサブマウント２２に、この半導体レー
ザ素子２１をジャンクションダウン法で接続し、素子電
極とパッケージ電極リードとを金ワイヤで接続する。
【００５９】本実施例による半導体レーザ素子は６０℃
の窒素雰囲気中で１０ｍＷの光出力一定駆動で５０００
時間の安定動作をしており、推定寿命は１０万時間であ
る。 ＜実施の形態５＞本例は、ｐ側電極８自体、即ち、より
具体的には、ｐ側電極８の第１及び第２の導体層領域の
双方共、発光端部より内部に設定されている例である。
の窒素雰囲気中で１０ｍＷの光出力一定駆動で５０００
時間の安定動作をしており、推定寿命は１０万時間であ
る。 ＜実施の形態５＞本例は、ｐ側電極８自体、即ち、より
具体的には、ｐ側電極８の第１及び第２の導体層領域の
双方共、発光端部より内部に設定されている例である。
【００６０】図１０は本発明の第５の実施例による半導
体レーザ素子の斜視図である。これまでの例と同様に、
ｎ型ＩｎＰ基板１上に有機金属気相成長法を用いて、ｎ
型ＩｎＡｌＡｓクラッド層２とＩｎＧａＡｌＡｓ ＳＣ
Ｈ（Ｓｅｐａｒａｔｅ Ｃｏｎｆｉｎｅｍｅｎｔ Ｈｅ
ｔｅｒｏｓｔｒｕｃｔｕｒｅ）層（この層は図示せ
ず）、ＩｎＧａＡｌＡｓ活性層３、ＩｎＧａＡｌＡｓ
ＳＣＨ層（この層は図示せず）、ｐ型ＩｎＡｌＡｓ第１
クラッド層４、ｐ型ＩｎＰ第２クラッド層５、ｐ型Ｉｎ
ＧａＡｓコンタクト層６を順次形成する。ｐ型ＩｎＰ第
２クラッド層５、ｐ型ＩｎＧａＡｓコンタクト層６はリ
ッジ構造となるようにフォトリソグラフィー法により加
工する。
体レーザ素子の斜視図である。これまでの例と同様に、
ｎ型ＩｎＰ基板１上に有機金属気相成長法を用いて、ｎ
型ＩｎＡｌＡｓクラッド層２とＩｎＧａＡｌＡｓ ＳＣ
Ｈ（Ｓｅｐａｒａｔｅ Ｃｏｎｆｉｎｅｍｅｎｔ Ｈｅ
ｔｅｒｏｓｔｒｕｃｔｕｒｅ）層（この層は図示せ
ず）、ＩｎＧａＡｌＡｓ活性層３、ＩｎＧａＡｌＡｓ
ＳＣＨ層（この層は図示せず）、ｐ型ＩｎＡｌＡｓ第１
クラッド層４、ｐ型ＩｎＰ第２クラッド層５、ｐ型Ｉｎ
ＧａＡｓコンタクト層６を順次形成する。ｐ型ＩｎＰ第
２クラッド層５、ｐ型ＩｎＧａＡｓコンタクト層６はリ
ッジ構造となるようにフォトリソグラフィー法により加
工する。
【００６１】ｐ型ＩｎＧａＡｓコンタクト層６表面以外
の領域とｐ型ＩｎＧａＡｓコンタクト層の反射端面より
７μｍ幅はプラズマＣＶＤにより形成した酸化シリコン
膜７により覆われている。その上に、ｐ側電極８とし
て、第１及び第２の導体層領域９−１、９−２を連続し
て、厚さ２００ｎｍのチタン層、厚さ５０ｎｍの白金
層、厚さ６００ｎｍの金層を順に蒸着する。この第１及
び第２の導体層領域９−１、９−２を、反射端面部より
５μｍを除くリッジ上面と配線用パッド１１が残るよう
に形状加工する。望ましくは、ｐ型ＩｎＧａＡｓコンタ
クト層上の端面付近を覆う酸化シリコン膜７の長さは
２．５μｍから９．５μｍの間、ｐ側電極８の端面部か
らの後退距離は０．１μｍから７．５μｍの間とするの
がよい。
の領域とｐ型ＩｎＧａＡｓコンタクト層の反射端面より
７μｍ幅はプラズマＣＶＤにより形成した酸化シリコン
膜７により覆われている。その上に、ｐ側電極８とし
て、第１及び第２の導体層領域９−１、９−２を連続し
て、厚さ２００ｎｍのチタン層、厚さ５０ｎｍの白金
層、厚さ６００ｎｍの金層を順に蒸着する。この第１及
び第２の導体層領域９−１、９−２を、反射端面部より
５μｍを除くリッジ上面と配線用パッド１１が残るよう
に形状加工する。望ましくは、ｐ型ＩｎＧａＡｓコンタ
クト層上の端面付近を覆う酸化シリコン膜７の長さは
２．５μｍから９．５μｍの間、ｐ側電極８の端面部か
らの後退距離は０．１μｍから７．５μｍの間とするの
がよい。
【００６２】次に、ｎ型ＩｎＰ基板１の下面を研磨して
１２０μｍに薄くした後、金−ゲルマニウム、ニッケ
ル、チタン、白金、金を蒸着してｎ側電極１０を形成す
る。この半導体レーザウエハをへき開し、一対のレーザ
共振器端面１３、１４を形成する。共振器端面には端面
保護と反射率調整を目的として絶縁膜を形成する。尚、
この絶縁膜は図示されない。
１２０μｍに薄くした後、金−ゲルマニウム、ニッケ
ル、チタン、白金、金を蒸着してｎ側電極１０を形成す
る。この半導体レーザウエハをへき開し、一対のレーザ
共振器端面１３、１４を形成する。共振器端面には端面
保護と反射率調整を目的として絶縁膜を形成する。尚、
この絶縁膜は図示されない。
【００６３】図６に示すように、半導体レーザ素子２１
のｐ側電極８と同形に金−スズのハンダ材がパターニン
グされたシリコンサブマウント２２に、この半導体レー
ザ素子２１をジャンクションアップ法で接続し、素子電
極とパッケージ電極リードとを金ワイヤで接続する。
のｐ側電極８と同形に金−スズのハンダ材がパターニン
グされたシリコンサブマウント２２に、この半導体レー
ザ素子２１をジャンクションアップ法で接続し、素子電
極とパッケージ電極リードとを金ワイヤで接続する。
【００６４】本実施例による半導体レーザ素子は８５℃
の窒素雰囲気中で１０ｍＷの光出力一定駆動で５０００
時間の安定動作をしており、外挿で寿命は１０万時間と
推定できた。 ＜実施の形態６＞本発明の諸レーザ素子の半導体積層体
側の電極にタングステンシリサイド層を用いることが出
来る。その例を簡潔に説明する。この例の基本構造は、
例えば、実施例１と同様である。又、結晶構造及びリッ
ジ型形状の形成方法も前述の例と同様であるので、説明
を省略し、当該電極部の形成手順のみ説明する。
の窒素雰囲気中で１０ｍＷの光出力一定駆動で５０００
時間の安定動作をしており、外挿で寿命は１０万時間と
推定できた。 ＜実施の形態６＞本発明の諸レーザ素子の半導体積層体
側の電極にタングステンシリサイド層を用いることが出
来る。その例を簡潔に説明する。この例の基本構造は、
例えば、実施例１と同様である。又、結晶構造及びリッ
ジ型形状の形成方法も前述の例と同様であるので、説明
を省略し、当該電極部の形成手順のみ説明する。
【００６５】この例は、半導体積層体側の電極がタング
ステンシリサイド層で出来ている例である。タングステ
ンシリサイド層はコンタクト抵抗が一定に保ちやすく。
且つ下地の化合物半導体材料との相互拡散も特性確保の
障害とならない程度である。
ステンシリサイド層で出来ている例である。タングステ
ンシリサイド層はコンタクト抵抗が一定に保ちやすく。
且つ下地の化合物半導体材料との相互拡散も特性確保の
障害とならない程度である。
【００６６】図１を参酌する。ｐ側電極８は次の手順に
よる。アルゴンイオンスパッタ法により、タングステン
シリサイドを３００ｎｍの厚さに形成する。次いで、タ
ングステンシリサイド層のリッジ部の上面と配線用パッ
ド１１が残るように、リアクティブイオンエッチング法
により所望形状に加工する。更に、タングステンシリサ
イド層のリッジ上面の共振器の反射面側の端面の近傍の
幅５μｍの領域をエッチングにより、厚さ５０ｎｍにま
で薄くする。一方、ｎ型ＩｎＰ基板１の裏面を研磨し
て、１２０μｍの厚さに薄くし、金−ゲルマニウム、ニ
ッケル、金を順次蒸着して、ｎ側電極１０を形成する。
他の工程は実施例１と同様である。尚、共振器端面の形
成はリアクティブイオンエッチングを用いても良い。図
６に例示するように、シリコンサブマウント２２に、素
子をジャンクションアップ法で接続し、実装する。この
例においても、半導体レーザ素子は、８０℃の窒素雰囲
気中で１０ｍＷの光出力一定駆動で５０００時間の安定
動作をしており、外挿で寿命は１０万時間と推定でき
た。 ＜実施の形態７＞本例は半導体レーザ素子を用いた光送
信モジュールの例を示す。
よる。アルゴンイオンスパッタ法により、タングステン
シリサイドを３００ｎｍの厚さに形成する。次いで、タ
ングステンシリサイド層のリッジ部の上面と配線用パッ
ド１１が残るように、リアクティブイオンエッチング法
により所望形状に加工する。更に、タングステンシリサ
イド層のリッジ上面の共振器の反射面側の端面の近傍の
幅５μｍの領域をエッチングにより、厚さ５０ｎｍにま
で薄くする。一方、ｎ型ＩｎＰ基板１の裏面を研磨し
て、１２０μｍの厚さに薄くし、金−ゲルマニウム、ニ
ッケル、金を順次蒸着して、ｎ側電極１０を形成する。
他の工程は実施例１と同様である。尚、共振器端面の形
成はリアクティブイオンエッチングを用いても良い。図
６に例示するように、シリコンサブマウント２２に、素
子をジャンクションアップ法で接続し、実装する。この
例においても、半導体レーザ素子は、８０℃の窒素雰囲
気中で１０ｍＷの光出力一定駆動で５０００時間の安定
動作をしており、外挿で寿命は１０万時間と推定でき
た。 ＜実施の形態７＞本例は半導体レーザ素子を用いた光送
信モジュールの例を示す。
【００６７】図１１は本発明の実施例による半導体レー
ザ素子を用いた光送信モジュールの斜視図である。本発
明の半導体レーザ素子を、光ファイバ３１と光結合する
ようにシリコン基板にモニタ用受光素子、サーミスタと
ともに搭載し、セラミックパッケージ３２の中に入れて
封止する。尚、前記半導体レーザ素子は、第１、第２、
第３、第４または第５の実施例のいずれの形態をも採用
することが出来る。
ザ素子を用いた光送信モジュールの斜視図である。本発
明の半導体レーザ素子を、光ファイバ３１と光結合する
ようにシリコン基板にモニタ用受光素子、サーミスタと
ともに搭載し、セラミックパッケージ３２の中に入れて
封止する。尚、前記半導体レーザ素子は、第１、第２、
第３、第４または第５の実施例のいずれの形態をも採用
することが出来る。
【００６８】図１２はモジュール構造の例を示す斜視図
である。図１１のケース３２の内部の一例である。尚、
半導体レーザ素子部を示し、レンズ系及び配線は省略さ
れている。ケース３２内にヒートシンク６２上にサブマ
ウント６１が搭載される。サブマウント６１上に半導体
レーザ素子６４が搭載される。当該素子の一方の電極は
パッド６５を介してリード６８に接続される。他方の電
極もパッド６３を介してリード６７に接続される。この
例では受光素子６６、サーミスタ７１も内部に封止され
る。半導体レーザ素子６４はワイヤ６９、７０によって
パッド６５及びヒートシンク６２に電気的に接続されて
いる。
である。図１１のケース３２の内部の一例である。尚、
半導体レーザ素子部を示し、レンズ系及び配線は省略さ
れている。ケース３２内にヒートシンク６２上にサブマ
ウント６１が搭載される。サブマウント６１上に半導体
レーザ素子６４が搭載される。当該素子の一方の電極は
パッド６５を介してリード６８に接続される。他方の電
極もパッド６３を介してリード６７に接続される。この
例では受光素子６６、サーミスタ７１も内部に封止され
る。半導体レーザ素子６４はワイヤ６９、７０によって
パッド６５及びヒートシンク６２に電気的に接続されて
いる。
【００６９】本発明の半導体レーザ素子は、高温動作中
でも電子冷却素子を用いず使用可能である。本実施例に
よる光送信モジュールは外部駆動により直接変調されて
２５℃および６０℃における２．５Ｇｂ／ｓの電流パル
ス信号に対して発生する光出力信号パルスの重ね合わせ
であるアイ・パターンを観察すると、眼の形の中央部が
開いて、即ち良好なアイ開口がえられ、光パルス波形が
そろっていることが確認できた。
でも電子冷却素子を用いず使用可能である。本実施例に
よる光送信モジュールは外部駆動により直接変調されて
２５℃および６０℃における２．５Ｇｂ／ｓの電流パル
ス信号に対して発生する光出力信号パルスの重ね合わせ
であるアイ・パターンを観察すると、眼の形の中央部が
開いて、即ち良好なアイ開口がえられ、光パルス波形が
そろっていることが確認できた。
【００７０】別な光送信モジュールはモニタ用受光素
子、サーミスタと共に駆動用集積回路素子をも同じパッ
ケージに封止するものである。即ち、本発明の半導体レ
ーザ素子を光ファイバ３１と光結合するようにシリコン
基板にモニタ用受光素子、サーミスタ、駆動用集積回路
素子とともに搭載し、セラミックパッケージ３２の中に
入れて封止する。尚、前記半導体レーザ素子は、第１、
第２、第３、第４または第５の実施例のいずれの形態を
も採用することが出来る。
子、サーミスタと共に駆動用集積回路素子をも同じパッ
ケージに封止するものである。即ち、本発明の半導体レ
ーザ素子を光ファイバ３１と光結合するようにシリコン
基板にモニタ用受光素子、サーミスタ、駆動用集積回路
素子とともに搭載し、セラミックパッケージ３２の中に
入れて封止する。尚、前記半導体レーザ素子は、第１、
第２、第３、第４または第５の実施例のいずれの形態を
も採用することが出来る。
【００７１】本実施例による光送信モジュールは２５℃
および８５℃における１０Ｇｂ／ｓの動作波形として、
いずれも良好なアイ開口が得られた。
および８５℃における１０Ｇｂ／ｓの動作波形として、
いずれも良好なアイ開口が得られた。
【００７２】以上、本発明の諸実施の形態を説明した。
本発明のリッジ型半導体レーザ素子は、導通に必要な電
極を残しながら、半導体レーザ素子の反射端面付近での
電極を除去或いはその膜厚を薄くしている。従って、電
極による素子端面への引っ張り歪が低減される。このこ
とによって、リッジ領域のネック部のリッジ折れと、劣
化の原因の一つとなる転位発生との両方を防止すること
ができる。又、素子の反射端面付近における電流密度が
素子中心付近における電流密度より小さいので、素子端
面部でのキャリアが少なくなり非発光再結合を低減する
ことが可能である。このことにより、発熱および光吸収
を防止することができる。以上の電極による応力および
素子端面での電流密度低減により、半導体レーザ素子の
発光特性の劣化を防止することができる。 ［これまでに知られた諸技術との比較］前述の反射端面
近傍での電極金属層端面が後退している構造と本発明と
の比較検討をおこなっておきたい。いずれの例も、本発
明と比較すれば、半導体材料固有の問題を解決せんとす
るものであるとか、或いは半導体レーザ素子の構造を異
にし、これまた発生する問題の所在が異なったりする。
本発明のリッジ型半導体レーザ素子は、導通に必要な電
極を残しながら、半導体レーザ素子の反射端面付近での
電極を除去或いはその膜厚を薄くしている。従って、電
極による素子端面への引っ張り歪が低減される。このこ
とによって、リッジ領域のネック部のリッジ折れと、劣
化の原因の一つとなる転位発生との両方を防止すること
ができる。又、素子の反射端面付近における電流密度が
素子中心付近における電流密度より小さいので、素子端
面部でのキャリアが少なくなり非発光再結合を低減する
ことが可能である。このことにより、発熱および光吸収
を防止することができる。以上の電極による応力および
素子端面での電流密度低減により、半導体レーザ素子の
発光特性の劣化を防止することができる。 ［これまでに知られた諸技術との比較］前述の反射端面
近傍での電極金属層端面が後退している構造と本発明と
の比較検討をおこなっておきたい。いずれの例も、本発
明と比較すれば、半導体材料固有の問題を解決せんとす
るものであるとか、或いは半導体レーザ素子の構造を異
にし、これまた発生する問題の所在が異なったりする。
【００７３】本発明の第１の主目的は、リッジ型半導体
レーザ素子の反射端面への電極による応力による歪みを
小さくし、素子の信頼性を高くすることにある。こうし
た問題は、本発明はリッジ型半導体レーザ素子固有の問
題の解決である。その課題と効果は、これまでの例とは
本質を異にする。
レーザ素子の反射端面への電極による応力による歪みを
小さくし、素子の信頼性を高くすることにある。こうし
た問題は、本発明はリッジ型半導体レーザ素子固有の問
題の解決である。その課題と効果は、これまでの例とは
本質を異にする。
【００７４】例えば、特開平２０００−２７７８４６号
公報には、窒化物半導体材料を用いた半導体レーザ素子
に限定しており、この種の半導体レーザ素子での基板が
劈開性を持たない。従って、共振器端面形成時のへき開
に伴う衝撃による電極はがれや共振器端面側への主ｐ電
極だれを防止するが目的である。この例はこの効果を述
べているにとどまっている。特開平１１−３４０５７３
号公報は、窒化ガリウム系半導体レーザ素子、特開平１
０−２７９３９は窒化物半導体レーザ素子に関するもの
である。前の例と同様に、電極のはがれるのを防止を目
的とし、本発明の趣旨は示唆していない。
公報には、窒化物半導体材料を用いた半導体レーザ素子
に限定しており、この種の半導体レーザ素子での基板が
劈開性を持たない。従って、共振器端面形成時のへき開
に伴う衝撃による電極はがれや共振器端面側への主ｐ電
極だれを防止するが目的である。この例はこの効果を述
べているにとどまっている。特開平１１−３４０５７３
号公報は、窒化ガリウム系半導体レーザ素子、特開平１
０−２７９３９は窒化物半導体レーザ素子に関するもの
である。前の例と同様に、電極のはがれるのを防止を目
的とし、本発明の趣旨は示唆していない。
【００７５】又、特開平３−２０６６７８号公報は、従
来の埋め込みヘテロ型の半導体レーザ構造の例である。
埋め込みヘテロ型構造では電極から活性層発光部までの
距離が遠く応力の影響はほとんど無視できるため、リッ
ジ構造を持つ半導体レーザ素子への問題の所在とは本質
を異にする。
来の埋め込みヘテロ型の半導体レーザ構造の例である。
埋め込みヘテロ型構造では電極から活性層発光部までの
距離が遠く応力の影響はほとんど無視できるため、リッ
ジ構造を持つ半導体レーザ素子への問題の所在とは本質
を異にする。
【００７６】
【発明の効果】本発明は、信頼性の高いリッジ型半導体
レーザ素子及び光モジュールを得ることが出来る。
レーザ素子及び光モジュールを得ることが出来る。
【図１】図１は本発明の第１の実施例による半導体レー
ザ素子の斜視図である。
ザ素子の斜視図である。
【図２】図２は半導体レーザ素子の上側電極による応力
と通電後のしきい電流増加率の関係例を示す。
と通電後のしきい電流増加率の関係例を示す。
【図３】図３は半導体レーザ素子の上側電極による応力
と通電後のしきい電流増加率の関係例を示す。
と通電後のしきい電流増加率の関係例を示す。
【図４】図４はこれまでの構造を有するリッジ型半導体
レーザ素子の上側電極による活性層に対する応力の計算
結果を示す。
レーザ素子の上側電極による活性層に対する応力の計算
結果を示す。
【図５】図５は本発明のリッジ型半導体レーザ素子の上
側電極による活性層に対する応力の計算結果例を示す。
側電極による活性層に対する応力の計算結果例を示す。
【図６】図６は、本発明の第１の実施例による半導体レ
ーザ素子の実装法を示す図である。
ーザ素子の実装法を示す図である。
【図７】図７は、本発明の第２の実施例による半導体レ
ーザ素子の斜視図である。
ーザ素子の斜視図である。
【図８】図８は、本発明の第２の実施例による半導体レ
ーザ素子の実装法を示す図である。
ーザ素子の実装法を示す図である。
【図９】図９は、本発明の第３の実施例による半導体レ
ーザ素子の斜視図である。
ーザ素子の斜視図である。
【図１０】図１０は、本発明の第５の実施例による半導
体レーザ素子の斜視図である。
体レーザ素子の斜視図である。
【図１１】図１１は、本発明の半導体レーザ素子を用い
た光送信モジュールの斜視図である。
た光送信モジュールの斜視図である。
【図１２】図１２は、光送信モジュール構成の例の斜視
図である。
図である。
【図１３】図１３は、従来の反射端面まで電極の付いた
半導体レーザ素子の斜視図である。
半導体レーザ素子の斜視図である。
【図１４】図１４は、従来の反射端面近傍で電極金属が
後退した埋め込みヘテロ型半導体レーザ素子の斜視図で
ある。
後退した埋め込みヘテロ型半導体レーザ素子の斜視図で
ある。
１：ｎ−ＩｎＰ基板、２：ｎ−ＩｎＡｌＡｓクラッド
層、３：ＩｎＧａＡｌＡｓ活性層、４：ｐ−ＩｎＡｌＡ
ｓクラッド層、５：ｐ−ＩｎＰクラッド層、６：ｐ−Ｉ
ｎＧａＡｓコンタクト層、７：酸化シリコン膜、８：ｐ
側電極、９−１：ｐ側電極の第１の導体層領域、９−
２：ｐ側電極の第２の導体層領域、１０：ｎ側電極、１
１：配線用パッド、１２：位置合わせ用マーカ、１３：
共振器端面、１４：共振器端面、２１：半導体レーザ素
子、２２：シリコンサブマウント、３１：光ファイバ、
３２：セラミックパッケージ、４１：ｎ−ＩｎＰクラッ
ド層、４２：ＩｎＧａＡｓＰ活性層、４３：レーザ発振
領域、４４：ｐ−ＩｎＰクラッド層、４５：ｐ−ＩｎＰ
埋込層、４６：ｉ−ＩｎＰ埋込層、４７：ｎ−ＩｎＰ埋
込層、４８：ｐ−ＩｎＰ埋込層、４９：ｐ−ＩｎＰ埋込
層、５０：メサ溝、５１：埋込メサ溝、６１：サブマウ
ント、６２：ヒートシンク、６３：パッド、６４：レー
ザ素子、６５：パッド、６６：受光素子、６７：リー
ド、６８：リード、６９：ワイヤ、７０：ワイヤ、７
１：サーミスタ。
層、３：ＩｎＧａＡｌＡｓ活性層、４：ｐ−ＩｎＡｌＡ
ｓクラッド層、５：ｐ−ＩｎＰクラッド層、６：ｐ−Ｉ
ｎＧａＡｓコンタクト層、７：酸化シリコン膜、８：ｐ
側電極、９−１：ｐ側電極の第１の導体層領域、９−
２：ｐ側電極の第２の導体層領域、１０：ｎ側電極、１
１：配線用パッド、１２：位置合わせ用マーカ、１３：
共振器端面、１４：共振器端面、２１：半導体レーザ素
子、２２：シリコンサブマウント、３１：光ファイバ、
３２：セラミックパッケージ、４１：ｎ−ＩｎＰクラッ
ド層、４２：ＩｎＧａＡｓＰ活性層、４３：レーザ発振
領域、４４：ｐ−ＩｎＰクラッド層、４５：ｐ−ＩｎＰ
埋込層、４６：ｉ−ＩｎＰ埋込層、４７：ｎ−ＩｎＰ埋
込層、４８：ｐ−ＩｎＰ埋込層、４９：ｐ−ＩｎＰ埋込
層、５０：メサ溝、５１：埋込メサ溝、６１：サブマウ
ント、６２：ヒートシンク、６３：パッド、６４：レー
ザ素子、６５：パッド、６６：受光素子、６７：リー
ド、６８：リード、６９：ワイヤ、７０：ワイヤ、７
１：サーミスタ。
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(72)発明者 中原 宏治
東京都国分寺市東恋ヶ窪一丁目280番地
株式会社日立製作所中央研究所内
(72)発明者 辻 伸二
東京都国分寺市東恋ヶ窪一丁目280番地
株式会社日立製作所中央研究所内
(72)発明者 嶋岡 誠
茨城県土浦市神立町502番地 株式会社日
立製作所機械研究所内
Ｆターム(参考） 5F073 AA11 AA61 AA81 AB28 CA15
CB22 DA30 EA28 FA02 FA07
FA13 FA18
Claims (18)
- 【請求項１】 半導体基板と、前記半導体基板上に設け
られ、少なくとも活性層を有する半導体積層体と、前記
半導体基板の前記半導体積層体が設けられた側と反対側
に設けられた電極と、前記半導体積層体側に設けられた
電極とを少なくとも有し、 前記半導体積層体は、当該半導体積層体が有する前記活
性層に対して、その上部領域に、光の進行方向に長手方
向を有する凸状の半導体積層体部分を有し、 前記半導体積層体側の電極は、少なくとも前記凸状の半
導体積層体部分の上面に接触し、且つ前記半導体積層体
側の電極は複数の導体層で構成され、この複数の導体層
の内の少なくとも一層、或いは少なくとも一層の当該導
体層の端部部分より層の厚さの厚い一部領域が、当該半
導体レーザの共振器を構成する反射面の少なくとも一方
の端面位置より内側に、その導体層の端面位置或いは前
記導体層の端部部分より厚さの厚い一部領域の端部位置
を有することを特徴とする半導体レーザ素子。 - 【請求項２】 前記複数の導体層の内の少なくとも一層
が、当該半導体レーザの共振器を構成する反射面の双方
の端面位置より内側に、その導体層の端面を有すること
を特徴とする請求項１に記載の半導体レーザ素子。 - 【請求項３】 前記半導体積層体は第１導電型の第１の
クラッド層と、前記活性層と、第２導電型の第２のクラ
ッド層と、コンタクト層とが順次積層され、前記凸状の
半導体積層体部分が、前記第２のクラッド層と前記コン
タクト層とを有する半導体積層体領域であることを特徴
とする請求項１に記載の半導体レーザ素子。 - 【請求項４】 前記第１導電型の第１のクラッド層と前
記活性層との間、及び前記活性層と前記第２導電型の第
２のクラッド層との間の少なくとも一方にキャリア閉じ
込めの為の半導体層を有することを特徴とする請求項３
に記載の半導体レーザ素子。 - 【請求項５】 前記半導体積層体側の電極を構成する複
数の導体層は、前記半導体積層体に近い側の層である第
１の導体層領域とこの上部の層の第２の導体層領域とを
有し、 前記凸状の半導体積層体部分の長手方向に平行な側面、
及びこの側面より外側に延在する前記半導体積層体の上
面に絶縁膜が形成され、 前記第１の導体層領域及び第２の導体層領域は、前記凸
状の半導体積層体部分の上面、及び前記絶縁膜の少なく
とも一部とを覆い、且つ当該レーザ共振器の少なくとも
一方の反射面側の、前記第１の導体層領域の端部位置
は、前記レーザ共振器の少なくとも一方の反射面の位置
と同等であり、 前記レーザ共振器の少なくとも一方の反射面側の、前記
第２の導体層領域の端部位置は、前記第１の導体層領域
の端部位置より内側であることを特徴とする請求項１に
記載の半導体レーザ素子。 - 【請求項６】 前記レーザ共振器の双方の反射面側の、
前記第１の導体層領域の端部位置は、前記レーザ共振器
の双方の反射面の位置と同等であり、 前記レーザ共振器の双方の反射面側の、前記第２の導体
層領域の端部位置は、前記第１の導体層領域の端部位置
より内側であることを特徴とする請求項１に記載の半導
体レーザ素子。 - 【請求項７】 前記半導体積層体側の電極を構成する複
数の導体層は、前記半導体積層体に近い側の層である第
１の導体層領域とこの上部の層の第２の導体層領域とを
有し、 前記第２の導体層領域は、当該レーザ共振器の反射面近
傍で、その厚みがその中央部分より薄い部分を有し、 この厚みの薄い部分の反射面側の端部位置は、前記第１
の導体層領域の端部と同じ位置に有り、且つ前記厚みの
厚い部分の当該反射面側の端部位置は、前記第１の導体
層領域の端部位置より内側であることを特徴とする請求
項１に記載の半導体レーザ素子。 - 【請求項８】 前記第２の導体層領域の厚みの薄い部分
は、当該レーザ共振器の反射面の両側に設けられ、前記
第２の導体層領域の厚みの薄い部分の前記反射面側の端
部位置は、前記第１の導体層領域の端部位置より内側で
あることを特徴とする請求項７に記載の半導体レーザ素
子。 - 【請求項９】 前記半導体積層体側の電極を構成する複
数の導体層は、前記半導体積層体に近い側の層である第
１の導体層領域とこの上部の層の第２の導体層領域とで
構成され、 前記凸状の半導体積層体部分の長手方向に平行な側面、
及びこの側面より外側に延在する前記半導体積層体の上
面に絶縁膜が形成され、 前記第１の導体層領域は、前記凸状の半導体積層体領域
の上面と、及び前記絶縁膜の少なくとも一部とを覆い、
且つ当該レーザ共振器の少なくとも一方の反射面側の、
前記第１の導体層領域の端面位置は、前記レーザ共振器
の共振器の反射面の位置より内側の位置であり、且つ前
記レーザ共振器の少なくとも一方の反射面側の、前記第
２の導体層領域の端面位置は、前記第１の導体層領域の
端部と同等の位置であることを特徴とする請求項１に記
載の半導体レーザ素子。 - 【請求項１０】 前記第１の導体層領域と前記第２の導
体層領域の端部の位置は、当該レーザ共振器の反射面の
両側で、前記レーザ共振器の共振器の反射面の位置より
内側の位置であることを特徴とする請求項９に記載の半
導体レーザ素子。 - 【請求項１１】 前記半導体積層体側の電極を構成する
複数の導体層は、前記半導体積層体に近い側の層である
第１の導体層領域とこの上部の層の第２の導体層領域と
で構成され、 前記凸状の半導体積層体部分の長手方向に平行な側面、
及びこの側面より外側に延在する前記半導体積層体の上
面に絶縁膜が形成され、 前記第１の導体層領域は、前記凸状の半導体積層体領域
の上面と、及び前記絶縁膜の少なくとも一部とを覆い、
且つ当該レーザ共振器の少なくとも一方の反射面側の、
前記第１の導体層領域の端部位置が、前記レーザ共振器
の共振器の反射面の位置より内側であり、且つ前記レー
ザ共振器の少なくとも一方の反射面側の、前記第２の導
体層領域の端部位置が、前記第１の導体層領域の端部位
置より内側であることを特徴とする請求項１に記載の半
導体レーザ素子。 - 【請求項１２】当該レーザ共振器の両方の反射面側の、
前記第１の導体層領域の端部位置が、前記レーザ共振器
の共振器の反射面の位置より内側であり、且つ前記レー
ザ共振器の両方の反射面側の、前記第２の導体層領域の
端部位置が、前記第１の導体層領域の端部位置より内側
であることを特徴とする請求項１１に記載の半導体レー
ザ素子。 - 【請求項１３】 前記半導体積層体側の電極を構成する
複数の導体層は、第１の導体層領域とこの上部の第２の
導体層領域とで構成され、前記第１の導体層領域がチタ
ン層と白金層、及びチタン層とニッケル層のいずれか組
み合わせの複数層を有し、前記第２の導体層領域が金層
であることを特徴とする請求項１に記載の半導体レーザ
素子。 - 【請求項１４】 前記半導体積層体側の電極がタングス
テンシリサイド層を含むことを特徴とする請求項１に記
載の半導体レーザ素子。 - 【請求項１５】 前記半導体積層体側の電極を構成する
複数の導体層は、前記半導体積層体に近い側の層である
第１の導体層領域とこの上部の層の第２の導体層領域と
で構成され、 第１の導体層領域の当該共振器の反射面側の端面と第２
の導体層領域の当該共振器の反射面側の端面との距離
と、前記第１の導体層領域のシート抵抗との積が２Ω・
ｍｍ以下であることを特徴とする請求項１に記載の半導
体レーザ素子。 - 【請求項１６】 基板と、この基板に搭載された半導体
レーザ素子と、その内部に前記半導体レーザ素子が少な
くとも搭載された基板を有するパッケージとを有し、且
つ前記半導体レーザ素子が、 半導体基板と、前記半導体基板上に設けられ、少なくと
も活性層を有する半導体積層体と、前記半導体基板の前
記半導体積層体が設けられた側と反対側に設けられた電
極と、前記半導体積層体側に設けられた電極とを少なく
とも有し、 前記半導体積層体は、当該半導体積層体が有する前記活
性層に対して、その上部領域に、光の進行方向に長手方
向を有する凸状の半導体積層体部分を有し、 前記半導体積層体側の電極は、少なくとも前記凸状の半
導体積層体部分の上面に接触し、且つ前記半導体積層体
側の電極は複数の導体層で構成され、この複数の導体層
の内の少なくとも一層、或いは少なくとも一層の、端部
部分より厚さの厚い一部領域が、当該半導体レーザの共
振器を構成する反射面の少なくとも一方の端面位置より
内側に、その導体層の端面位置或いは厚さの厚い一部領
域の端部位置を有する半導体レーザ素子であることを特
徴とする光モジュール。 - 【請求項１７】 半導体基板と、前記半導体基板上に設
けられ、少なくとも活性層を有する半導体積層体と、前
記半導体基板の前記半導体積層体が設けられた側と反対
側に設けられた電極と、前記半導体積層体側に設けられ
た電極とを少なくとも有し、 前記半導体積層体は、当該半導体積層体が有する前記活
性層に対して、その上部領域に、光の進行方向に長手方
向を有する凸状の半導体積層体部分を有し、前記半導体
積層体側の電極は、少なくとも前記凸状の半導体積層体
部分の上面に接触し、且つ前記半導体積層体側の電極
は、当該半導体レーザの共振器を構成する反射面の少な
くとも一方の端面位置より内側に、前記電極層の端面位
置或いは前記電極の厚さの厚い一部領域の端部位置を有
することを特徴とする半導体レーザ素子。 - 【請求項１８】 前記半導体積層体側の電極がタングス
テンシリサイド層であることを特徴とする請求項１７に
記載の半導体レーザ素子。
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