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JP2008130665A - Semiconductor light emitting device, method for manufacturing the same, and light emitting device - Google Patents

Semiconductor light emitting device, method for manufacturing the same, and light emitting device Download PDF

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JP2008130665A
JP2008130665A JP2006311689A JP2006311689A JP2008130665A JP 2008130665 A JP2008130665 A JP 2008130665A JP 2006311689 A JP2006311689 A JP 2006311689A JP 2006311689 A JP2006311689 A JP 2006311689A JP 2008130665 A JP2008130665 A JP 2008130665A
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semiconductor
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Satoru Ito
哲 伊藤
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Sony Corp
Original Assignee
Sony Corp
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Abstract

【課題】熱放散を効率よく行うことができ、熱応力を緩和して高い信頼性を得ることができる半導体発光素子およびその製造方法、並びに発光装置を提供する。
【解決手段】突条部61の両側に、塑性変形可能な応力緩和層81を設ける。半導体レーザアレイ20とベースとの接合時に発生する熱応力を応力緩和層81により吸収、緩和して信頼性を高めると共に、熱放散を効率良く行う。応力緩和層81は、SiO2 ,AlO2 またはSi3 4 などの絶縁材料を、電子線蒸着することにより形成したものである。応力緩和層を、インジウム(In)あるいはIn−Ag合金などの塑性変形可能な金属材料により構成し、その上側および下側を、インジウム(In)と合金を全く形成しない金属、例えばアルミニウム(Al)よりなる合金化防止層で挟んでもよい。応力緩和層81の間の間隔D1は、突条部61の幅Wよりも広く、好ましくは幅Wの3倍以上とする。
【選択図】図3
A semiconductor light-emitting element that can efficiently dissipate heat, relax thermal stress, and obtain high reliability, a method of manufacturing the same, and a light-emitting device are provided.
A stress relaxation layer 81 capable of plastic deformation is provided on both sides of a ridge 61. Thermal stress generated at the time of joining the semiconductor laser array 20 and the base is absorbed and relaxed by the stress relaxation layer 81 to improve reliability and efficiently dissipate heat. The stress relaxation layer 81 is formed by electron beam evaporation of an insulating material such as SiO 2 , AlO 2, or Si 3 N 4 . The stress relaxation layer is made of a plastically deformable metal material such as indium (In) or an In—Ag alloy, and the upper and lower sides thereof are metals that do not form an alloy with indium (In), for example, aluminum (Al). You may pinch | interpose with the alloying prevention layer which consists of. The interval D1 between the stress relaxation layers 81 is wider than the width W of the ridge portion 61, and is preferably three times or more the width W.
[Selection] Figure 3

Description

本発明は、サブマウントを用いず支持体(ベース)に直接はんだで接合する、いわゆるダイレクトマウントに好適な半導体発光素子およびその製造方法、並びに発光装置に関する。   The present invention relates to a semiconductor light-emitting element suitable for so-called direct mounting, which is directly bonded to a support (base) without using a submount, a manufacturing method thereof, and a light-emitting device.

高出力の半導体レーザ装置として、複数の素子をレーザ光の射出方向がそろうように一列に配置した半導体レーザアレイが利用されている。このような半導体レーザアレイ220は、図9に示したように、サブマウント240を間にしてはんだ層231,232により、ベース(ヒートシンク)210に接合される場合もあるが、図10に示したように、はんだ層231によりベース210に直接実装される(ダイレクトマウント)場合もある。
Mounting of HIgh Power Laser Diodes on Diamond Heatsinks(高出力レーザダイオードのダイヤモンドヒートシンクへの実装)”,「IEEE TRANSACTIONS ON COMPONENTS,PACKAGING,AND MANUFACTURING TECHNOLOGY―PART A」,1996年,第19巻,p.46 特許第2863678号明細書 特開2003−258381号公報(段落0038)
As a high-power semiconductor laser device, a semiconductor laser array in which a plurality of elements are arranged in a line so that the emission directions of laser beams are aligned is used. As shown in FIG. 9, the semiconductor laser array 220 may be joined to the base (heat sink) 210 by the solder layers 231 and 232 with the submount 240 therebetween, as shown in FIG. As described above, the solder layer 231 may be mounted directly on the base 210 (direct mounting).
“Mounting of HIgh Power Laser Diodes on Diamond Heatsinks”, “IEEE TRANSACTIONS ON COMPONENTS, PACKAGING, AND MANFACTURERING TECHNOLOGY-PART A”, 1996, Vol. 19, p. 46 Japanese Patent No. 2863678 JP 2003-258381 A (paragraph 0038)

ダイレクトマウントは、半導体レーザアレイ220の発熱を効果的に放散することができる一方、接合時に半導体レーザアレイ220とベース210との線膨張率差に起因する大きな熱応力が発生し、半導体レーザアレイ220にクラックが入ってしまうおそれがある。また、接合時に発生する熱応力は、活性層にストレスを与え、発光波長の変化や閾電流値の変化を招く。例えば赤色半導体レーザアレイの場合、図11に示したように、発振波長が8nm短波長化すると共に、発振閾電流値が2倍以上に増加してしまう。なお、図11は、半導体レーザアレイを炭化ケイ素(SiC)よりなるサブマウントを間にして銅(Cu)よりなるベースに接合した場合のレーザ発振と、銅(Cu)よりなるベースにダイレクトマウントした場合のレーザ発振およびLED(Light Emitting Diode)発光とを対比して表したものである。   The direct mount can effectively dissipate the heat generated by the semiconductor laser array 220, while a large thermal stress is generated at the time of bonding due to a difference in linear expansion coefficient between the semiconductor laser array 220 and the base 210. There is a risk of cracks. In addition, the thermal stress generated at the time of joining gives stress to the active layer, causing a change in emission wavelength and a change in threshold current value. For example, in the case of a red semiconductor laser array, as shown in FIG. 11, the oscillation wavelength is shortened by 8 nm and the oscillation threshold current value is increased more than twice. In FIG. 11, the semiconductor laser array was directly mounted on a base made of copper (Cu) and laser oscillation when bonded to a base made of copper (Cu) with a submount made of silicon carbide (SiC) in between. The laser oscillation and LED (Light Emitting Diode) emission in this case are shown in comparison.

このような問題に対処するため、従来では、はんだ層とヒートシンクとの間に、厚みが2μmの厚い金(Au)層を設けることが提案されている(例えば、非特許文献1参照)。しかし、厚みが2μm程度の金(Au)層では、熱膨張係数差による大きなストレスを緩和することはできなかった。ストレス緩和のため、更に金(Au)層の厚みを例えば10μm程度まで厚くすることも考えられるが、金(Au)層の成膜工程の作業時間が長くなってしまうことに加えて、原料コストも増加し、現実的ではなかった。   In order to cope with such a problem, conventionally, it has been proposed to provide a thick gold (Au) layer having a thickness of 2 μm between the solder layer and the heat sink (see, for example, Non-Patent Document 1). However, a gold (Au) layer having a thickness of about 2 μm cannot relieve a large stress due to a difference in thermal expansion coefficient. In order to relieve stress, it may be possible to further increase the thickness of the gold (Au) layer, for example, to about 10 μm. It also increased and was not realistic.

また、ヒートシンクを、熱伝導率の大きな絶縁層(ダイヤモンド)と熱伝導率の小さな絶縁層(SiO2 )とを交互に積層した積層構造とし、各絶縁層の厚みを調整することにより、ヒートシンク全体の熱膨張係数が、搭載する半導体レーザチップの主たる構成材料の熱膨張係数とほぼ等しくなるようにするという手法が提案されている(例えば、特許文献1参照。)。しかし、このようなヒートシンクは、ヒートシンクの厚みを200μm程度まで薄くすると積層面で絶縁層同士が剥がれやすくなってしまう一方、厚いままでは、絶縁層の熱伝導率が悪く、横方向への熱拡散が小さいのでレーザの発熱を効率良く放散することが難しくなってしまうという問題があった。 In addition, the heat sink has a laminated structure in which insulating layers having high thermal conductivity (diamond) and insulating layers having low thermal conductivity (SiO 2 ) are alternately stacked, and by adjusting the thickness of each insulating layer, the entire heat sink Has been proposed (see, for example, Patent Document 1) such that the thermal expansion coefficient of the semiconductor laser chip is substantially equal to the thermal expansion coefficient of the main constituent material of the semiconductor laser chip to be mounted. However, in such a heat sink, if the thickness of the heat sink is reduced to about 200 μm, the insulating layers easily peel off on the laminated surface. On the other hand, if it is thick, the thermal conductivity of the insulating layer is poor and the thermal diffusion in the lateral direction. Therefore, there is a problem that it becomes difficult to efficiently dissipate the heat generated by the laser.

なお、特許文献2には、熱伝導率の低いサファイア基板に形成されたレーザチップの放熱対策として、インジウム(In)はんだ材を用いてパッケージ本体にレーザチップを直接接続することが記載されている。しかしながら、インジウム系はんだは、濡れ性が悪く均一に広がりにくいので、隙間が生じやすくボイドができやすい。このボイドは熱伝導性に劣るので局所的な温度上昇と劣化の原因となってしまい、高い信頼性を得ることが難しかった。更に、インジウムはレーザチップの電極の金(Au)や、ベースの表面の金(Au)めっき層と反応し、合金化しやすい。この場合、インジウム(In)および金(Au)双方の拡散速度が大きく異なるので、接合界面にいわゆるカーケンダルボイドが生成し、強度低下や接合抵抗上昇をもたらしてしまっていた。   Patent Document 2 describes that a laser chip is directly connected to a package body using an indium (In) solder material as a heat dissipation measure for a laser chip formed on a sapphire substrate having low thermal conductivity. . However, indium-based solder has poor wettability and is difficult to spread uniformly. Since this void is inferior in thermal conductivity, it causes local temperature rise and deterioration, and it is difficult to obtain high reliability. Furthermore, indium easily reacts with the gold (Au) of the electrode of the laser chip and the gold (Au) plating layer on the surface of the base to form an alloy. In this case, since the diffusion rates of indium (In) and gold (Au) are greatly different, so-called Kirkendall voids are generated at the bonding interface, resulting in a decrease in strength and an increase in bonding resistance.

本発明はかかる問題点に鑑みてなされたもので、その目的は、熱放散を効率よく行うことができ、熱応力を緩和して高い信頼性を得ることができる半導体発光素子およびその製造方法、並びに発光装置を提供することにある。   The present invention has been made in view of such problems, and the object thereof is a semiconductor light-emitting element that can efficiently perform heat dissipation and can obtain high reliability by relaxing thermal stress, and a method for manufacturing the same, Another object is to provide a light emitting device.

本発明による半導体発光素子は、活性層を含む半導体層を備えたものであって、半導体層の上部は活性層への電流注入領域を規定するための突出部とされており、半導体層の上部の突出部の周囲の少なくとも一部に、塑性変形可能な応力緩和層が設けられているものである。   A semiconductor light emitting device according to the present invention includes a semiconductor layer including an active layer, and the upper portion of the semiconductor layer is a protrusion for defining a current injection region into the active layer. A stress relaxation layer capable of plastic deformation is provided on at least a part of the periphery of the protrusion.

本発明による半導体発光素子の製造方法は、活性層を含む半導体層を備えた半導体発光素子を製造するものであって、半導体層の上部に活性層への電流注入領域を規定するための突出部を形成する工程と、半導体層の上部の突出部の周囲の少なくとも一部に、塑性変形可能な応力緩和層を設ける工程とを含むようにしたものである。   A method of manufacturing a semiconductor light emitting device according to the present invention is a method of manufacturing a semiconductor light emitting device having a semiconductor layer including an active layer, and a protrusion for defining a current injection region into the active layer above the semiconductor layer. And a step of providing a plastically deformable stress relaxation layer on at least a part of the periphery of the upper protrusion of the semiconductor layer.

本発明による発光装置は、活性層を含む半導体層を備えた半導体発光素子を支持体に接合したものであって、半導体発光素子が、上記本発明の半導体発光素子により構成され、この半導体発光素子の突出部および応力緩和層が設けられている側が支持体に接合されているものである。   A light-emitting device according to the present invention is obtained by bonding a semiconductor light-emitting element including a semiconductor layer including an active layer to a support, and the semiconductor light-emitting element includes the semiconductor light-emitting element of the present invention. The side provided with the protrusion and the stress relaxation layer is bonded to the support.

本発明の半導体発光素子、または本発明の発光装置では、半導体発光素子と支持体との接合時に発生する熱応力は、突出部の周囲の少なくとも一部に設けられた応力緩和層が塑性変形することにより緩和される。よって、半導体発光素子にかかるストレスが小さくなると共に、発熱が効率良く支持体に放散される。   In the semiconductor light-emitting element of the present invention or the light-emitting device of the present invention, the thermal stress generated when the semiconductor light-emitting element and the support are joined is plastically deformed in the stress relaxation layer provided on at least a part around the protrusion. Is alleviated. Therefore, the stress applied to the semiconductor light emitting element is reduced, and heat generation is efficiently dissipated to the support.

本発明の半導体発光素子、または本発明の半導体発光素子の製造方法によれば、突出部の周囲の少なくとも一部に、塑性変形可能な応力緩和層を設けるようにしたので、半導体発光素子と支持体との接合時に発生する熱応力を緩和し、高い信頼性を得ることができる。よって、この半導体発光素子の突出部および応力緩和層が設けられている側を支持体に接合して発光装置を構成することにより、熱放散効率および信頼性に優れた発光装置を実現することができる。   According to the semiconductor light emitting device of the present invention or the method for manufacturing the semiconductor light emitting device of the present invention, the stress relaxation layer that can be plastically deformed is provided on at least a part of the periphery of the protruding portion. Thermal stress generated at the time of joining with the body can be relaxed, and high reliability can be obtained. Therefore, it is possible to realize a light emitting device having excellent heat dissipation efficiency and reliability by joining the protruding portion of the semiconductor light emitting element and the side provided with the stress relaxation layer to the support to constitute the light emitting device. it can.

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

(第1の実施の形態)
図1は、本発明の第1の実施の形態に係る発光装置の全体構成を表すものである。この発光装置は、レーザプロジェクタの赤色光源などとして用いられるものであり、例えば、支持体(ベース)10に半導体レーザアレイ20をはんだ層30により接合した構成を有している。
(First embodiment)
FIG. 1 shows an overall configuration of a light emitting device according to a first embodiment of the present invention. This light emitting device is used as a red light source of a laser projector, and has a configuration in which, for example, a semiconductor laser array 20 is joined to a support (base) 10 by a solder layer 30.

ベース10は、半導体レーザアレイ20の発熱を放散させるヒートシンクとしての機能も有しており、例えば、銅(Cu)などの電気的および熱的な伝導性を有する材料により構成され、表面には金(Au)などよりなる薄膜が被着されている。熱伝導性は、半導体レーザアレイ20から発生する大量の熱を放出させ、半導体レーザアレイ20を適当な温度に維持するために必要な特性であり、電気伝導性は、電流を半導体レーザアレイ20に効率よく伝導させるために必要な特性である。   The base 10 also has a function as a heat sink that dissipates heat generated by the semiconductor laser array 20, and is made of, for example, a material having electrical and thermal conductivity such as copper (Cu), and has a gold surface on the surface. A thin film made of (Au) or the like is applied. The thermal conductivity is a characteristic necessary for releasing a large amount of heat generated from the semiconductor laser array 20 and maintaining the semiconductor laser array 20 at an appropriate temperature, and the electrical conductivity is a current flowing to the semiconductor laser array 20. This characteristic is necessary for efficient conduction.

ベース10上には、例えばベース10と同一材料よりなる電極部材11が、例えばネジ11A,11Bにより固定されている。ベース10と電極部材11との間には例えばガラスまたはエポキシ等の絶縁樹脂よりなる絶縁板12が設けられており、ベース10と電極部材11とは電気的に絶縁されている。電極部材11には、半導体レーザアレイ20側の一方の角に段部11Cが設けられており、この段部11Cには、例えば太さが50μmの金(Au)ワイヤまたは金(Au)箔よりなるワイヤ40の一端部が接合されている。ワイヤ40の他端部は半導体レーザアレイ20に接合され、ワイヤ40を介して電極部材11と半導体レーザアレイ20とが電気的に接続されている。なお、電極部材11の段部11Cには、ワイヤ40および半導体レーザアレイ20等を保護するため、ベース10と同一材料よりなる保護部材13がネジ13Aにより固定されるようになっている。   On the base 10, for example, an electrode member 11 made of the same material as the base 10 is fixed by screws 11A and 11B, for example. An insulating plate 12 made of an insulating resin such as glass or epoxy is provided between the base 10 and the electrode member 11, and the base 10 and the electrode member 11 are electrically insulated. The electrode member 11 is provided with a step portion 11C at one corner on the semiconductor laser array 20 side. The step portion 11C is made of, for example, a gold (Au) wire or a gold (Au) foil having a thickness of 50 μm. One end of the wire 40 is joined. The other end of the wire 40 is joined to the semiconductor laser array 20, and the electrode member 11 and the semiconductor laser array 20 are electrically connected via the wire 40. A protective member 13 made of the same material as the base 10 is fixed to the step 11C of the electrode member 11 with screws 13A in order to protect the wires 40, the semiconductor laser array 20, and the like.

図2は、図1に示した半導体レーザアレイ20の概略構成を表すものである。半導体レーザアレイ20は、例えば、630nm以上690nm以下の波長域に発振波長を有する赤色レーザであり、複数の発光部21が一列に配列されたものである。その寸法は長さ約10mm、共振器長200μmないし1.5mm、具体的には約700μm程度、厚み約100μmである。ここで、長さは、発光部21の配列方向における寸法、共振器長は、発光部21からの光LBの出射方向すなわち共振器方向における寸法、厚みは、長さおよび共振器長の両方に直交する方向における寸法である。   FIG. 2 shows a schematic configuration of the semiconductor laser array 20 shown in FIG. The semiconductor laser array 20 is, for example, a red laser having an oscillation wavelength in a wavelength range of 630 nm or more and 690 nm or less, and a plurality of light emitting units 21 are arranged in a line. The dimensions are about 10 mm in length, resonator length of 200 μm to 1.5 mm, specifically about 700 μm, and thickness of about 100 μm. Here, the length is a dimension in the arrangement direction of the light emitting units 21, and the resonator length is an emission direction of the light LB from the light emitting unit 21, that is, a dimension in the resonator direction, and the thickness is both the length and the resonator length. It is a dimension in the orthogonal direction.

図3は、一つの発光部21の断面構成を表したものである。各発光部21は、例えば、基板51上に、n型クラッド層52,第1光ガイド層53,活性層54,第2光ガイド層55,第1p型クラッド層56,エッチストップ層57,第2p型クラッド層58,中間層59およびp側コンタクト層60がこの順に積層されたダブルへテロ(DH;Double Heterostructure)接合積層構造を有している。   FIG. 3 illustrates a cross-sectional configuration of one light emitting unit 21. Each light emitting unit 21 includes, for example, an n-type cladding layer 52, a first light guide layer 53, an active layer 54, a second light guide layer 55, a first p-type cladding layer 56, an etch stop layer 57, and a first layer on a substrate 51. The 2p-type cladding layer 58, the intermediate layer 59, and the p-side contact layer 60 have a double heterostructure (DH) junction laminated structure in which they are laminated in this order.

基板51は、例えば、ケイ素(Si)あるいはセレン(Se)などのn型不純物を添加したn型GaAs基板により構成されている。また、この基板51は、例えば、{100}面から<100>方向に所定の角度、例えば8°〜16°程度オフした主面を有している。n型クラッド層52は、例えば、積層方向における厚み(以下、単に厚みという)が1μmであり、ケイ素(Si)あるいはセレン(Se)などのn型不純物を添加したn型AlInP混晶またはAlGaInP混晶により構成されている。第1光ガイド層53は、例えば、厚みが120nmであり、AlGaInP混晶により構成されている。第1光ガイド層53は、不純物を含まなくてもよいし、または、ケイ素(Si)あるいはセレン(Se)などのn型不純物が添加されていてもよい。   The substrate 51 is composed of an n-type GaAs substrate to which an n-type impurity such as silicon (Si) or selenium (Se) is added, for example. In addition, the substrate 51 has a main surface that is off from the {100} plane in a <100> direction by a predetermined angle, for example, about 8 ° to 16 °. The n-type cladding layer 52 has, for example, a thickness in the stacking direction (hereinafter simply referred to as a thickness) of 1 μm, and an n-type AlInP mixed crystal or AlGaInP mixed crystal to which an n-type impurity such as silicon (Si) or selenium (Se) is added. It is composed of crystals. For example, the first light guide layer 53 has a thickness of 120 nm and is made of an AlGaInP mixed crystal. The first light guide layer 53 may not contain impurities, or may contain an n-type impurity such as silicon (Si) or selenium (Se).

活性層54は、例えば、厚みが10nmであり、不純物を含まないGaInP混晶よりなる量子井戸構造(引っ張り歪み、−0.7%)を有している。   The active layer 54 is, for example, 10 nm thick and has a quantum well structure (tensile strain, −0.7%) made of a GaInP mixed crystal containing no impurities.

第2光ガイド層55は、例えば、厚みが120nmであり、AlGaInP混晶により構成されている。第2光ガイド層55は、不純物を含まなくてもよいし、または、マグネシウム(Mg)あるいは亜鉛(Zn)などのp型不純物が添加されていてもよい。第1p型クラッド層56は、例えば、厚みが0.15μmないし0.5μmであり、亜鉛(Zn)またはマグネシウム(Mg)などのp型不純物を添加したp型AlInP混晶またはAlGaInP混晶により構成されている。エッチストップ層57は、後述する製造工程において第1p型クラッド層56の厚みのばらつきを抑制するためのものである。エッチストップ層57は、例えば、厚みが10nmないし50nmであり、亜鉛(Zn)またはマグネシウム(Mg)などのp型不純物を添加したp型GaInP混晶により構成されている。第2p型クラッド層58は、例えば、厚みが0.8μmであり、亜鉛(Zn)またはマグネシウム(Mg)などのp型不純物を添加したp型AlGaInP混晶により構成されている。中間層59は、例えば、厚みが0.05μmであり、亜鉛(Zn)またはマグネシウム(Mg)などのp型不純物を添加したp型GaInP混晶により構成されている。p側コンタクト層60は、例えば、厚みが0.3μmであり、亜鉛(Zn)またはマグネシウム(Mg)などのp型不純物を添加したp型GaAsにより構成されている。   The second light guide layer 55 has, for example, a thickness of 120 nm and is composed of an AlGaInP mixed crystal. The second light guide layer 55 may not contain impurities, or may be added with a p-type impurity such as magnesium (Mg) or zinc (Zn). The first p-type cladding layer 56 has, for example, a thickness of 0.15 μm to 0.5 μm and is composed of a p-type AlInP mixed crystal or an AlGaInP mixed crystal to which a p-type impurity such as zinc (Zn) or magnesium (Mg) is added. Has been. The etch stop layer 57 is for suppressing variations in the thickness of the first p-type cladding layer 56 in the manufacturing process described later. The etch stop layer 57 has a thickness of 10 nm to 50 nm, for example, and is composed of a p-type GaInP mixed crystal to which a p-type impurity such as zinc (Zn) or magnesium (Mg) is added. The second p-type cladding layer 58 has, for example, a thickness of 0.8 μm and is composed of a p-type AlGaInP mixed crystal to which a p-type impurity such as zinc (Zn) or magnesium (Mg) is added. The intermediate layer 59 has, for example, a thickness of 0.05 μm and is composed of a p-type GaInP mixed crystal to which a p-type impurity such as zinc (Zn) or magnesium (Mg) is added. The p-side contact layer 60 has, for example, a thickness of 0.3 μm and is made of p-type GaAs to which a p-type impurity such as zinc (Zn) or magnesium (Mg) is added.

このうち第2p型クラッド層58,中間層59およびp側コンタクト層60は、一方向に延長された細い帯状の突条部(リッジ)61とされている。この突条部61は、活性層54への電流注入領域を規定するための突出部であり、活性層54の突条部61に対応する部分に電流が注入されるようになっている。   Of these, the second p-type cladding layer 58, the intermediate layer 59, and the p-side contact layer 60 are formed as thin strip-shaped protrusions (ridges) 61 extending in one direction. The projecting portion 61 is a projecting portion for defining a current injection region to the active layer 54, and current is injected into a portion corresponding to the projecting portion 61 of the active layer 54.

突条部61の両側のエッチストップ層57の表面には、電流狭窄層62が形成されている。電流狭窄層62は、例えば、厚みが50nmないし250nmであり、二酸化ケイ素(SiO2 ),酸化アルミニウム(Al2 3 )または窒化ケイ素(Si3 4 )などにより構成されている。 A current confinement layer 62 is formed on the surface of the etch stop layer 57 on both sides of the protrusion 61. The current confinement layer 62 has a thickness of 50 nm to 250 nm, for example, and is made of silicon dioxide (SiO 2 ), aluminum oxide (Al 2 O 3 ), silicon nitride (Si 3 N 4 ), or the like.

突条部61および電流狭窄層62の上面には、例えば、各発光部21に対応して、第1p側電極層71および第2p側電極層72が順に形成されている。第1p側電極層71は、例えば、厚み50nmのチタン(Ti)層および厚み100nmの白金(Pt)層をp側コンタクト層60の側から順に積層した構成を有し、p側コンタクト層60に電気的に接続されている。第2p側電極層72は、例えば、厚み50nmのチタン(Ti)層,厚み100nmの白金(Pt)層および厚み300nmの金(Au)層をp側コンタクト層60の側から順に積層した構成を有し、第1p側電極層71を介してp側コンタクト層60に電気的に接続されている。   A first p-side electrode layer 71 and a second p-side electrode layer 72 are sequentially formed on the top surfaces of the protrusions 61 and the current confinement layer 62, for example, corresponding to the light emitting portions 21. The first p-side electrode layer 71 has a configuration in which, for example, a titanium (Ti) layer having a thickness of 50 nm and a platinum (Pt) layer having a thickness of 100 nm are sequentially stacked from the p-side contact layer 60 side. Electrically connected. The second p-side electrode layer 72 has a configuration in which, for example, a titanium (Ti) layer having a thickness of 50 nm, a platinum (Pt) layer having a thickness of 100 nm, and a gold (Au) layer having a thickness of 300 nm are sequentially stacked from the p-side contact layer 60 side. And electrically connected to the p-side contact layer 60 through the first p-side electrode layer 71.

第1p側電極層71と第2p側電極層72との間には、突条部61の両側に、塑性変形可能な応力緩和層81が形成されている。半導体レーザアレイ20は、突条部61および応力緩和層81が設けられている側がベース10に接合されている。これにより、この発光装置では、半導体レーザアレイ20とベース10との接合時に発生する熱応力を応力緩和層81により吸収、緩和して信頼性を高めると共に、熱放散を効率良く行うことができるようになっている。   Between the first p-side electrode layer 71 and the second p-side electrode layer 72, stress relaxation layers 81 capable of plastic deformation are formed on both sides of the protrusion 61. The semiconductor laser array 20 is bonded to the base 10 on the side where the protrusion 61 and the stress relaxation layer 81 are provided. Thereby, in this light emitting device, the thermal stress generated at the time of joining the semiconductor laser array 20 and the base 10 is absorbed and relaxed by the stress relaxation layer 81 so that the reliability can be improved and the heat dissipation can be efficiently performed. It has become.

応力緩和層81は、SiO2 ,AlO2 およびSi3 4 からなる絶縁材料の群のうちの少なくとも1種により形成され、また、後述するように電子線蒸着により形成されたものである。応力緩和層81の厚みは、例えば、250nm以上2000nm以下であることが好ましく、500nm以上1500nm以下であればより好ましい。250nmより薄いとストレス緩和効果が小さくなってしまい、2000nmより厚いと応力緩和層81を成膜する工程で膜剥がれを起こしやすくなってしまうからである。 The stress relaxation layer 81 is formed of at least one of a group of insulating materials composed of SiO 2 , AlO 2, and Si 3 N 4 , and is formed by electron beam evaporation as will be described later. The thickness of the stress relaxation layer 81 is preferably, for example, 250 nm or more and 2000 nm or less, and more preferably 500 nm or more and 1500 nm or less. This is because when the thickness is less than 250 nm, the stress relaxation effect is reduced, and when the thickness is more than 2000 nm, film peeling is likely to occur in the step of forming the stress relaxation layer 81.

応力緩和層81の間の間隔D1は、例えば、突条部61の幅W1よりも広く、具体的には幅W1の3倍以上であることが好ましい。突条部61下方の活性層54の電流注入領域で発生した熱を、熱伝導性の低い絶縁材料よりなる応力緩和層81により妨げられることなく、ベース10に放散させることができ、活性層54の温度上昇を抑えて信頼性を向上させることができるからである。更に、応力緩和層81の各々と突条部61との間の距離D2は、突条部61の幅W1以上であることが望ましい。例えば、一つの発光部21の全体の幅が330μm、突条部61の幅W1が60μmである場合、間隔D1は180μm以上、間隔D2は60μm以上、応力緩和層81の幅W2は75μmである。なお、応力緩和層の幅W2は、発光部21の全体の幅に応じて広く、あるいは狭くするよう調整してもよい。   The distance D1 between the stress relaxation layers 81 is, for example, preferably wider than the width W1 of the protrusion 61, specifically, three times or more the width W1. The heat generated in the current injection region of the active layer 54 below the protrusion 61 can be dissipated to the base 10 without being disturbed by the stress relaxation layer 81 made of an insulating material having low thermal conductivity. This is because it is possible to improve the reliability by suppressing the temperature rise. Furthermore, it is desirable that the distance D2 between each of the stress relaxation layers 81 and the ridge 61 is equal to or greater than the width W1 of the ridge 61. For example, when the entire width of one light emitting portion 21 is 330 μm and the width W1 of the protruding portion 61 is 60 μm, the interval D1 is 180 μm or more, the interval D2 is 60 μm or more, and the width W2 of the stress relaxation layer 81 is 75 μm. . Note that the width W2 of the stress relaxation layer may be adjusted to be wide or narrow according to the overall width of the light emitting portion 21.

一方、基板51の裏面には、例えば、各発光部21に対応して、n側電極層90が設けられている。n側電極層90は、例えば、金(Au)−ゲルマニウム(Ge)合金層,ニッケル(Ni)層および金(Au)層を基板51の側から順に積層した構成を有し、基板51と電気的に接続されている。   On the other hand, an n-side electrode layer 90 is provided on the back surface of the substrate 51, for example, corresponding to each light emitting unit 21. The n-side electrode layer 90 has a configuration in which, for example, a gold (Au) -germanium (Ge) alloy layer, a nickel (Ni) layer, and a gold (Au) layer are stacked in this order from the substrate 51 side. Connected.

更に、この半導体レーザアレイ20では、共振器方向において対向する一対の側面が共振器端面となっており、一対の共振器端面には一対の反射鏡膜(図示せず)がそれぞれ形成されている。これら一対の反射鏡膜のうち一方は低反射率となるように、他方は高反射率となるように反射率がそれぞれ調整されている。これにより、活性層54において発生した光は一対の反射鏡膜の間を往復して増幅され、低反射率側の反射鏡膜からレーザビームとして出射するようになっている。   Further, in the semiconductor laser array 20, a pair of side surfaces facing each other in the resonator direction are resonator end faces, and a pair of reflecting mirror films (not shown) are formed on the pair of resonator end faces. . The reflectance is adjusted so that one of the pair of reflecting mirror films has a low reflectance and the other has a high reflectance. Thereby, the light generated in the active layer 54 is amplified by reciprocating between the pair of reflecting mirror films, and is emitted as a laser beam from the reflecting mirror film on the low reflectance side.

はんだ層30は、例えば、厚みが3μmないし6μmであり、金(Au)−スズ(Sn)はんだ(共晶)により構成されている。   For example, the solder layer 30 has a thickness of 3 μm to 6 μm and is made of gold (Au) -tin (Sn) solder (eutectic).

この半導体レーザアレイ20および発光装置は、例えば、次のようにして製造することができる。   The semiconductor laser array 20 and the light emitting device can be manufactured as follows, for example.

図4ないし図6は、この半導体レーザアレイ20の製造方法を工程順に表したものである。まず、図4(A)に示したように、例えば、上述した材料よりなる基板51に、例えばMOCVD(Metal Organic Chemical Vapor Deposition ;有機金属化学気相成長)法により、それぞれ上述した厚みおよび材料よりなるn型クラッド層52,第1光ガイド層53,活性層54,第2光ガイド層55,第1p型クラッド層56,エッチストップ層57,第2p型クラッド層58,中間層59およびp側コンタクト層60を順に積層する。   4 to 6 show the manufacturing method of the semiconductor laser array 20 in the order of steps. First, as shown in FIG. 4 (A), for example, the substrate 51 made of the above-described material is formed from the above-described thickness and material by, for example, MOCVD (Metal Organic Chemical Vapor Deposition) method. The n-type cladding layer 52, the first light guide layer 53, the active layer 54, the second light guide layer 55, the first p-type cladding layer 56, the etch stop layer 57, the second p-type cladding layer 58, the intermediate layer 59 and the p side. Contact layers 60 are sequentially stacked.

次いで、図4(B)に示したように、p側コンタクト層60の全面にレジストを塗布し、リソグラフィ技術により所定の形状に成形することにより、突条部61を形成するためのマスク101を形成する。   Next, as shown in FIG. 4 (B), a resist 101 is applied to the entire surface of the p-side contact layer 60 and formed into a predetermined shape by a lithography technique, whereby a mask 101 for forming the protrusions 61 is formed. Form.

続いて、図4(C)に示したように、マスク101を用いたエッチングを行い、p側コンタクト層60,中間層59および第2p型クラッド層58の一部を選択的に除去し、細い帯状の突条部61とする。その際、エッチストップ層57をエッチングのストッパとして用いる。そののち、マスク101を除去する。   Subsequently, as shown in FIG. 4C, etching using the mask 101 is performed to selectively remove a part of the p-side contact layer 60, the intermediate layer 59, and the second p-type cladding layer 58, and to make them thin. Let it be a strip-shaped protrusion 61. At that time, the etch stop layer 57 is used as an etching stopper. After that, the mask 101 is removed.

突条部61を形成したのち、図5(A)に示したように、突条部61およびその両側のエッチストップ層57の表面に、例えばCVD(Chemical Vapor Deposition ;化学気相成長)法により、上述した材料よりなる電流狭窄層62を形成する。続いて、同じく図5(A)に示したように、電流狭窄層62の上にレジストを塗布し、リソグラフィ技術により所定の形状に成形することにより、突条部61に対応して開口を設けるためのマスク102を形成する。   After forming the protrusion 61, as shown in FIG. 5A, the surface of the protrusion 61 and the etch stop layer 57 on both sides thereof is formed by, for example, a CVD (Chemical Vapor Deposition) method. Then, the current confinement layer 62 made of the above-described material is formed. Subsequently, similarly as shown in FIG. 5A, a resist is applied on the current confinement layer 62 and formed into a predetermined shape by a lithography technique, thereby providing an opening corresponding to the protrusion 61. A mask 102 is formed.

電流狭窄層62上にマスク102を形成したのち、図5(B)に示したように、マスク102を用いたエッチングを行い、電流狭窄層62の一部を選択的に除去し、突条部61に対応して開口を設ける。   After the mask 102 is formed over the current confinement layer 62, as shown in FIG. 5B, etching using the mask 102 is performed to selectively remove a part of the current confinement layer 62, and the ridge portion. An opening is provided corresponding to 61.

電流狭窄層62に突条部61に対応して開口を設けたのち、図5(C)に示したように、突条部61および電流狭窄層62の上面に、例えば電子線蒸着により、上述した厚みおよび材料よりなるチタン(Ti)層および白金(Pt)層を順に積層し、第1p側電極層71を形成する。   After providing openings in the current confinement layer 62 corresponding to the protrusions 61, as shown in FIG. 5C, the upper surfaces of the protrusions 61 and the current confinement layer 62 are formed by, for example, electron beam evaporation. A first p-side electrode layer 71 is formed by sequentially stacking a titanium (Ti) layer and a platinum (Pt) layer made of the above-described thickness and material.

第1p側電極層71を形成したのち、図6(A)に示したように、第1p側電極層71の全面にレジストを塗布し、リソグラフィ技術により所定の形状に成形することにより、応力緩和層81を形成するためのマスク103を形成する。   After the first p-side electrode layer 71 is formed, as shown in FIG. 6A, a resist is applied to the entire surface of the first p-side electrode layer 71 and formed into a predetermined shape by lithography technology, thereby reducing stress. A mask 103 for forming the layer 81 is formed.

第1p側電極層71上にマスク103を形成したのち、図6(B)に示したように、上述した厚みおよび材料よりなる応力緩和層81を形成する。成膜方法は、応力緩和層81の密度が小さくなり、塑性変形しやすくなるように選択する。例えば、基板51の温度を室温付近、例えば15℃以上50℃以下に保持し、電子線蒸着法により形成することが好ましい。電子線蒸着中に応力緩和層81の温度は上昇する場合もあるが、100℃を超えることはない。また、冷却することで室温に保つことも可能である。   After forming the mask 103 on the first p-side electrode layer 71, as shown in FIG. 6B, the stress relaxation layer 81 made of the above-described thickness and material is formed. The film forming method is selected so that the density of the stress relaxation layer 81 is reduced and plastic deformation is likely to occur. For example, it is preferable that the temperature of the substrate 51 be kept near room temperature, for example, 15 ° C. or more and 50 ° C. or less and formed by electron beam evaporation. Although the temperature of the stress relaxation layer 81 may rise during electron beam evaporation, it does not exceed 100 ° C. It is also possible to keep at room temperature by cooling.

応力緩和層81を形成したのち、図6(C)に示したように、マスク103を除去し、第1p側電極層71および応力緩和層81の上に、例えば電子線蒸着により、上述した厚みおよび材料よりなるチタン(Ti)層,白金(Pt)層および金(Au)層を順に積層し、第2p側電極層72を形成する。   After forming the stress relaxation layer 81, as shown in FIG. 6C, the mask 103 is removed, and the above-described thickness is formed on the first p-side electrode layer 71 and the stress relaxation layer 81 by, for example, electron beam evaporation. Then, a titanium (Ti) layer, a platinum (Pt) layer, and a gold (Au) layer made of materials are laminated in this order to form the second p-side electrode layer 72.

第2p側電極層72を形成したのち、例えば、基板51の裏側を研削して基板51の厚さを110μm程度とし、基板51の裏側にn側電極層90を形成する。   After forming the second p-side electrode layer 72, for example, the back side of the substrate 51 is ground to a thickness of the substrate 51 of about 110 μm, and the n-side electrode layer 90 is formed on the back side of the substrate 51.

n側電極層90を形成したのち、劈開により基板51を所定の大きさのバー状に整える。その際、劈開の前に、例えばレーザスクライビング加工機を用いて、あらかじめビーム径を細く絞られたレーザ光を照射することにより第1p側電極層71および第2p側電極層72の厚み方向における一部または全部を切断しておくことが好ましい。第1p側電極層71および第2p側電極層72が分離されやすくなり、いわゆる第1p側電極層71および第2p側電極層72の剥がれを生じるのを抑えることができるからである。この場合、第1p側電極層71および第2p側電極層72の厚み方向における一部または全部を切断したのち、引き続いて劈開による分離を行うことができる。   After the n-side electrode layer 90 is formed, the substrate 51 is arranged into a bar having a predetermined size by cleavage. At that time, before the cleavage, for example, by using a laser scribing machine, a laser beam whose beam diameter is narrowed down in advance is irradiated, so that the first p-side electrode layer 71 and the second p-side electrode layer 72 in the thickness direction. It is preferable to cut a part or the whole. This is because the first p-side electrode layer 71 and the second p-side electrode layer 72 are easily separated, and the so-called peeling of the first p-side electrode layer 71 and the second p-side electrode layer 72 can be suppressed. In this case, after cutting part or all of the first p-side electrode layer 71 and the second p-side electrode layer 72 in the thickness direction, separation by cleavage can be performed subsequently.

なお、レーザスクライビングに代えて、機械的な加工により第1p側電極層71および第2p側電極層72の厚み方向における一部または全部を切断するようにしてもよい。すなわち、ダイヤモンド針で浅く第1p側電極層71および第2p側電極層72に傷をつけて分離しやすくする。この場合、第1p側電極層71および第2p側電極層72に浅く傷をつける工程と、第1p側電極層71および第2p側電極層72に加えてレーザウェーハにも達するよう深く傷をつける工程とが必要である。   Instead of laser scribing, part or all of the first p-side electrode layer 71 and the second p-side electrode layer 72 in the thickness direction may be cut by mechanical processing. That is, the first p-side electrode layer 71 and the second p-side electrode layer 72 are scratched with a diamond needle so as to be easily separated. In this case, the first p-side electrode layer 71 and the second p-side electrode layer 72 are shallowly damaged, and the first p-side electrode layer 71 and the second p-side electrode layer 72 are deeply damaged so as to reach the laser wafer. Process.

また、機械的な加工のために、第1p側電極層71および第2p側電極層72を形成する際に、素子の分離溝を設けてもよい。その場合は、第1p側電極層71または第2p側電極層72を形成する前に、レジスト塗布、フォトリソグラフィを行い、第1p側電極層71または第2p側電極層72を形成後にリフトオフによって分離溝を設ける一般的な方法を採ることができる。   In addition, when the first p-side electrode layer 71 and the second p-side electrode layer 72 are formed for mechanical processing, element isolation grooves may be provided. In that case, resist formation and photolithography are performed before the first p-side electrode layer 71 or the second p-side electrode layer 72 is formed, and the first p-side electrode layer 71 or the second p-side electrode layer 72 is formed and then separated by lift-off. A general method of providing a groove can be employed.

最後に、突条部61の長さ方向において対向する一対の共振器端面に図示しない反射鏡膜を形成する。これにより、図2および図3に示した半導体レーザアレイ20が形成される。   Finally, a reflecting mirror film (not shown) is formed on the pair of resonator end faces opposed to each other in the length direction of the protrusion 61. Thereby, the semiconductor laser array 20 shown in FIGS. 2 and 3 is formed.

半導体レーザアレイ20を形成したのち、上述した寸法および材料よりなるベース10を用意し、このベース10の半導体レーザアレイ20が設けられる面に、例えば真空蒸着法またはめっきにより、金(Au)層およびスズ(Sn)層を順に積層することにより、はんだ層30を形成する。   After forming the semiconductor laser array 20, a base 10 made of the above-described dimensions and materials is prepared, and a gold (Au) layer and a surface of the base 10 on which the semiconductor laser array 20 is provided, for example, by vacuum deposition or plating. The solder layer 30 is formed by sequentially laminating tin (Sn) layers.

ベース10にはんだ層30を形成したのち、半導体レーザアレイ20の第2p側電極層72とベース10のはんだ層30とを対向させ、位置合わせを精度よく行い、ベース10の上に半導体レーザアレイ20を載せる。続いて、ベース10に対して加熱処理を施すことにより、はんだ層30を溶融させ、ベース10と半導体レーザアレイ20とを接合する。ここでは、突条部61の両側に、塑性変形可能な応力緩和層81を設け、半導体レーザアレイ20の突条部61および応力緩和層81が設けられている側をベース10に接合するようにしたので、半導体レーザアレイ20とベース10との接合時に発生する熱応力は、応力緩和層81が塑性変形することにより吸収、緩和される。よって、半導体レーザアレイ20にかかるストレスが小さくなり、クラック等の発生が抑制される。   After the solder layer 30 is formed on the base 10, the second p-side electrode layer 72 of the semiconductor laser array 20 and the solder layer 30 of the base 10 are opposed to each other, and alignment is performed with high precision. Put on. Subsequently, the base 10 is heated to melt the solder layer 30, and the base 10 and the semiconductor laser array 20 are joined. Here, a plastically deformable stress relaxation layer 81 is provided on both sides of the ridge portion 61, and the side of the semiconductor laser array 20 on which the ridge portion 61 and the stress relaxation layer 81 are provided is joined to the base 10. Therefore, the thermal stress generated when the semiconductor laser array 20 and the base 10 are joined is absorbed and relaxed by plastic deformation of the stress relaxation layer 81. Therefore, the stress applied to the semiconductor laser array 20 is reduced, and the occurrence of cracks and the like is suppressed.

ベース10と半導体レーザアレイ20とを接合したのち、ベース10上に絶縁板12を間にして電極部材11を固定し、ワイヤ40の一端部を電極部材11の段部11Cに接合し、ワイヤ40の他端部を半導体レーザアレイ20のn側電極層80に接合する。そののち、電極部材11の段部11Cに保護部材13を固定する。以上により、図1に示した発光装置が完成する。   After joining the base 10 and the semiconductor laser array 20, the electrode member 11 is fixed on the base 10 with the insulating plate 12 therebetween, and one end of the wire 40 is joined to the step portion 11 </ b> C of the electrode member 11. Is joined to the n-side electrode layer 80 of the semiconductor laser array 20. After that, the protection member 13 is fixed to the step portion 11 </ b> C of the electrode member 11. Thus, the light emitting device shown in FIG. 1 is completed.

この発光装置では、各発光部21のn側電極層90と第1p側電極層71および第2p側電極層72との間に所定の電圧が印加されると、活性層54に電流が注入され、電子−正孔再結合により発光が起こる。この光は、図示しない一対の反射鏡膜により反射され、その間を往復してレーザ発振を生じ、レーザビームとして外部に射出される。ここでは、突条部61の両側に、絶縁材料よりなる塑性変形可能な応力緩和層81が設けられており、半導体レーザアレイ20の突条部61および応力緩和層81が設けられている側がベース10に接合されているので、半導体レーザアレイ20とベース10との接合時に発生する熱応力が緩和され、半導体レーザアレイ20にかかるストレスが小さくなっている。よって、半導体レーザアレイ20の信頼性が向上する。また、活性層54にかかるストレスも低減され、発光波長の変化や閾電流値の変化も抑えられる。更に、半導体レーザアレイ20が、サブマウントなしでベース10に直接接合されているので、半導体レーザアレイ20の発熱が効率良くベース10に放散される。   In this light emitting device, when a predetermined voltage is applied between the n-side electrode layer 90, the first p-side electrode layer 71, and the second p-side electrode layer 72 of each light emitting unit 21, current is injected into the active layer 54. Light emission occurs due to electron-hole recombination. This light is reflected by a pair of reflecting mirror films (not shown), reciprocates between them to generate laser oscillation, and is emitted to the outside as a laser beam. Here, a plastically deformable stress relaxation layer 81 made of an insulating material is provided on both sides of the protrusion 61, and the side on which the protrusion 61 and the stress relaxation layer 81 of the semiconductor laser array 20 are provided is the base. 10, the thermal stress generated when the semiconductor laser array 20 and the base 10 are bonded is alleviated, and the stress applied to the semiconductor laser array 20 is reduced. Therefore, the reliability of the semiconductor laser array 20 is improved. In addition, the stress applied to the active layer 54 is reduced, and the change in the emission wavelength and the change in the threshold current value can be suppressed. Furthermore, since the semiconductor laser array 20 is directly bonded to the base 10 without a submount, the heat generated by the semiconductor laser array 20 is efficiently dissipated to the base 10.

このように本実施の形態では、突条部61の両側に、塑性変形可能な応力緩和層81を設けるようにしたので、半導体レーザアレイ20とベース10との接合時に発生する熱応力を緩和し、高い信頼性を得ることができる。よって、この半導体レーザアレイ20の突条部61および応力緩和層81が設けられている側をベース10に接合して発光装置を構成することにより、熱放散効率および信頼性に優れた発光装置を実現することができる。特に、630nm以上690nm以下の波長域に発振波長を有する赤色の半導体レーザアレイ20において安定した特性を得ることができる。   As described above, in this embodiment, since the stress relaxation layers 81 that can be plastically deformed are provided on both sides of the protrusion 61, the thermal stress generated when the semiconductor laser array 20 and the base 10 are joined is reduced. High reliability can be obtained. Therefore, the light emitting device excellent in heat dissipation efficiency and reliability can be obtained by bonding the side of the semiconductor laser array 20 where the protrusions 61 and the stress relaxation layer 81 are provided to the base 10 to form the light emitting device. Can be realized. In particular, stable characteristics can be obtained in the red semiconductor laser array 20 having an oscillation wavelength in the wavelength range of 630 nm to 690 nm.

また、はんだ層30を金(Au)−スズ(Sn)はんだにより構成することができるので、従来のインジウム系はんだを用いたダイレクトマウントに比較して、信頼性を高めると共に強度を向上させ、接合抵抗を小さくすることができる。   Further, since the solder layer 30 can be composed of gold (Au) -tin (Sn) solder, the reliability is improved and the strength is improved as compared with the direct mount using the conventional indium solder. Resistance can be reduced.

(変形例)
図7は、本発明の変形例に係る半導体レーザアレイを構成する一つの発光部21Aの断面構成を表したものである。この発光部21Aは、780nmないし850nmの波長域に発振波長を有する赤外レーザであることを除いては、上記実施の形態に係る発光部21Aと同様の構成を有し、同様の作用・効果を有している。よって、対応する構成要素には同一の符号を付して説明する。
(Modification)
FIG. 7 shows a cross-sectional configuration of one light emitting portion 21A constituting a semiconductor laser array according to a modification of the present invention. The light emitting unit 21A has the same configuration as the light emitting unit 21A according to the above-described embodiment except that the light emitting unit 21A is an infrared laser having an oscillation wavelength in a wavelength region of 780 nm to 850 nm, and has the same functions and effects. have. Accordingly, the corresponding components will be described with the same reference numerals.

発光部21Aは、例えば、基板111上に、第1n型バッファ層112、第2n型バッファ層113,n型クラッド層114,第1光ガイド層115,活性層116,第2光ガイド層117,第1p型クラッド層118,エッチストップ層119,第2p型クラッド層120,中間層121およびp側コンタクト層122がこの順に積層されたダブルヘテロ(DH)接合積層構造を有している。   The light emitting unit 21A includes, for example, a first n-type buffer layer 112, a second n-type buffer layer 113, an n-type cladding layer 114, a first light guide layer 115, an active layer 116, a second light guide layer 117, and the like on a substrate 111. The first p-type cladding layer 118, the etch stop layer 119, the second p-type cladding layer 120, the intermediate layer 121, and the p-side contact layer 122 have a double hetero (DH) junction stacked structure in this order.

基板111は、例えば、ケイ素(Si)あるいはセレン(Se)などのn型不純物を添加したn型GaAs基板により構成されている。第1n型バッファ層112は、例えば、厚みが0.5μmであり、ケイ素(Si)あるいはセレン(Se)などのn型不純物を添加したn型GaAsにより構成されている。第2バッファ層113は、例えば、厚みが0.5μmであり、ケイ素(Si)あるいはセレン(Se)などのn型不純物を添加したn型Al0.3 Ga0.7 As混晶により構成されている。n型クラッド層114は、例えば、厚みが1.8μmであり、ケイ素(Si)あるいはセレン(Se)などのn型不純物を添加したn型Al0.47Ga0.53As混晶により構成されている。 The substrate 111 is constituted by an n-type GaAs substrate to which an n-type impurity such as silicon (Si) or selenium (Se) is added, for example. For example, the first n-type buffer layer 112 has a thickness of 0.5 μm and is made of n-type GaAs to which an n-type impurity such as silicon (Si) or selenium (Se) is added. The second buffer layer 113 has, for example, a thickness of 0.5 μm and is composed of an n-type Al 0.3 Ga 0.7 As mixed crystal to which an n-type impurity such as silicon (Si) or selenium (Se) is added. The n-type cladding layer 114 has, for example, a thickness of 1.8 μm and is composed of an n-type Al 0.47 Ga 0.53 As mixed crystal to which an n-type impurity such as silicon (Si) or selenium (Se) is added.

第1光ガイド層115は、例えば、厚みが60nm以上65nm以下であり、Al0.3 Ga0.7 As混晶により構成されている。活性層116は、例えば、厚みが10nmであり、Al0.14Ga0.86As混晶により構成されている。第2光ガイド層117は、例えば、厚みが60nm以上65nm以下であり、Al0.3 Ga0.7 As混晶により構成されている。 The first light guide layer 115 has a thickness of, for example, 60 nm or more and 65 nm or less, and is composed of an Al 0.3 Ga 0.7 As mixed crystal. The active layer 116 has a thickness of 10 nm, for example, and is composed of Al 0.14 Ga 0.86 As mixed crystal. The second light guide layer 117 has, for example, a thickness of 60 nm or more and 65 nm or less, and is composed of Al 0.3 Ga 0.7 As mixed crystal.

第1p型クラッド層118は、例えば、厚みが0.15μmないし0.5μmであり、亜鉛(Zn)またはマグネシウム(Mg)などのp型不純物を添加したp型Al0.47Ga0.53 As混晶により構成されている。エッチストップ層119は、例えば、厚みが10nmないし50nmであり、亜鉛(Zn)またはマグネシウム(Mg)などのp型不純物を添加したp型GaInP混晶により構成されている。第2p型クラッド層120は、例えば、厚みが1.5μmであり、亜鉛(Zn)またはマグネシウム(Mg)などのp型不純物を添加したp型Al0.47Ga0.53As混晶により構成されている。中間層121は、例えば、厚みが0.3μmであり、亜鉛(Zn)またはマグネシウム(Mg)などのp型不純物を添加したp型Al0.3 Ga0.7 As混晶により構成されている。p側コンタクト層122は、例えば、厚みが0.5μmであり、亜鉛(Zn)またはマグネシウム(Mg)などのp型不純物を添加したp型GaAsにより構成されている。 The first p-type cladding layer 118 has a thickness of, for example, 0.15 μm to 0.5 μm and is composed of a p-type Al 0.47 Ga 0.53 As mixed crystal to which a p-type impurity such as zinc (Zn) or magnesium (Mg) is added. Has been. The etch stop layer 119 has a thickness of 10 nm to 50 nm, for example, and is made of a p-type GaInP mixed crystal to which a p-type impurity such as zinc (Zn) or magnesium (Mg) is added. The second p-type cladding layer 120 has, for example, a thickness of 1.5 μm and is composed of a p-type Al 0.47 Ga 0.53 As mixed crystal to which a p-type impurity such as zinc (Zn) or magnesium (Mg) is added. The intermediate layer 121 has, for example, a thickness of 0.3 μm and is composed of a p-type Al 0.3 Ga 0.7 As mixed crystal to which a p-type impurity such as zinc (Zn) or magnesium (Mg) is added. The p-side contact layer 122 has, for example, a thickness of 0.5 μm and is made of p-type GaAs to which a p-type impurity such as zinc (Zn) or magnesium (Mg) is added.

このうち第2p型クラッド層120,中間層121およびp側コンタクト層122は、第1の実施の形態と同様に、細い帯状の突条部61とされており、その両側のエッチストップ層119の表面には、電流狭窄層62が形成されている。突条部61および電流狭窄層62の上面には、第1の実施の形態と同様に、第1p側電極層71および第2p側電極層72が形成され、基板111の裏面には、第1の実施の形態と同様に、n側電極層90が設けられている。   Among these, the second p-type cladding layer 120, the intermediate layer 121, and the p-side contact layer 122 are formed as thin strip-like protrusions 61, as in the first embodiment, and the etch stop layers 119 on both sides thereof are formed. A current confinement layer 62 is formed on the surface. Similar to the first embodiment, the first p-side electrode layer 71 and the second p-side electrode layer 72 are formed on the upper surfaces of the protrusions 61 and the current confinement layer 62, and the first surface is provided on the back surface of the substrate 111. As in the embodiment, an n-side electrode layer 90 is provided.

第1p側電極層71と第2p側電極層72との間には、第1の実施の形態と同様に、突条部61の両側に塑性変形可能な応力緩和層81が設けられている。応力緩和層81の具体的な構成は、第1の実施の形態と同様である。   Between the first p-side electrode layer 71 and the second p-side electrode layer 72, stress relaxation layers 81 that can be plastically deformed are provided on both sides of the protrusion 61, as in the first embodiment. The specific configuration of the stress relaxation layer 81 is the same as that of the first embodiment.

この発光部21Aを有する半導体レーザアレイは、第1バッファ層112ないしp側コンタクト層122の厚みおよび材料が異なることを除いては、第1の実施の形態と同様にして作製することができる。また、この発光部21Aを有する半導体レーザアレイは、第1の実施の形態と同様にして、はんだ層30によりベース10に接合し、発光装置を構成することができる。   The semiconductor laser array having the light emitting portion 21A can be manufactured in the same manner as in the first embodiment except that the thickness and material of the first buffer layer 112 to the p-side contact layer 122 are different. Further, the semiconductor laser array having the light emitting portion 21A can be joined to the base 10 by the solder layer 30 in the same manner as in the first embodiment to constitute a light emitting device.

(第2の実施の形態)
図8は、本発明の第2の実施の形態に係る半導体レーザアレイを構成する一つの発光部21Bの断面構成を表したものである。この発光部21Bは、応力緩和層131の構成材料が異なることを除いては、上記第1の実施の形態に係る発光部21と同様の構成を有している。よって、対応する構成要素には同一の符号を付して説明する。
(Second Embodiment)
FIG. 8 shows a cross-sectional configuration of one light emitting portion 21B constituting the semiconductor laser array according to the second embodiment of the present invention. The light emitting unit 21B has the same configuration as the light emitting unit 21 according to the first embodiment except that the constituent material of the stress relaxation layer 131 is different. Accordingly, the corresponding components will be described with the same reference numerals.

応力緩和層131の構成材料としては、例えば、スズ(Sn)−鉛(Pb)合金,インジウム(In)およびインジウム(In)−銀(Ag)合金などの塑性変形可能な金属材料の群のうちの少なくとも1種が好ましい。また、スズ(Sn)−インジウム(In)合金(In=52%)でもよい。   Examples of the constituent material of the stress relaxation layer 131 include a group of plastically deformable metal materials such as tin (Sn) -lead (Pb) alloy, indium (In), and indium (In) -silver (Ag) alloy. At least one of these is preferred. Moreover, a tin (Sn) -indium (In) alloy (In = 52%) may be used.

応力緩和層131の厚みは、例えば、0.5μm以上5μm以下であることが好ましく、2μm程度であればより好ましい。0.5μmより薄いとストレス緩和効果がほとんどなくなり、5μmより厚いと溶融した際にインジウム(In)が端の部分からはみ出しやすくなるからである。   The thickness of the stress relaxation layer 131 is preferably, for example, 0.5 μm or more and 5 μm or less, and more preferably about 2 μm. This is because when the thickness is less than 0.5 μm, the stress relaxation effect is almost lost, and when the thickness is more than 5 μm, indium (In) easily protrudes from the end portion when melted.

また、応力緩和層131の上側および下側には、応力緩和層131に含まれるインジウム(In)の合金化を抑制する合金化防止層132が設けられていることが好ましい。インジウム(In)が第1p側電極層71または第2p側電極層72に含まれる金(Au)や白金(Pt)と反応して合金化するのを抑制することができるからである。合金化防止層132は、インジウム(In)と合金を全く形成しない金属、例えばアルミニウム(Al)により構成されていることが好ましい。また、チタン(Ti)でもよい。合金化防止層132の厚みは、例えば、100nm以上150nm以下であることが好ましい。100nmよりも薄いと、合金化防止層132を形成する際に島状になってしまい、インジウム(In)を十分に閉じ込められなくなるおそれがあるからである。   In addition, an alloying prevention layer 132 that suppresses alloying of indium (In) contained in the stress relaxation layer 131 is preferably provided on the upper side and the lower side of the stress relaxation layer 131. This is because indium (In) can be suppressed from reacting with gold (Au) or platinum (Pt) contained in the first p-side electrode layer 71 or the second p-side electrode layer 72 to form an alloy. The alloying prevention layer 132 is preferably made of a metal that does not form any alloy with indium (In), such as aluminum (Al). Titanium (Ti) may also be used. The thickness of the alloying prevention layer 132 is preferably 100 nm or more and 150 nm or less, for example. This is because if the thickness is less than 100 nm, an island shape is formed when the alloying prevention layer 132 is formed, and indium (In) may not be sufficiently confined.

この発光部21Bを有する半導体レーザアレイは、応力緩和層131および合金化防止層132をメタルマスクを用いて成膜することを除いては、第1の実施の形態と同様にして作製することができる。また、この発光部21Bを有する半導体レーザアレイは、第1の実施の形態と同様にして、はんだ層30によりベース10に接合し、発光装置を構成することができる。   The semiconductor laser array having the light emitting portion 21B can be manufactured in the same manner as in the first embodiment except that the stress relaxation layer 131 and the alloying prevention layer 132 are formed using a metal mask. it can. Further, the semiconductor laser array having the light emitting portion 21B can be joined to the base 10 by the solder layer 30 in the same manner as in the first embodiment to constitute a light emitting device.

この発光装置では、各発光部21Bのn側電極層90と第1p側電極層71および第2p側電極層72との間に所定の電圧が印加されると、第1の実施の形態と同様にレーザ発振が生じる。ここでは、突条部61の両側に、塑性変形可能な金属材料よりなる応力緩和層131が設けられており、半導体レーザアレイの突条部61および応力緩和層131が設けられている側がベース10に接合されているので、第1の実施の形態の作用に加えて、半導体レーザアレイ20の発熱が更に効率良くベース10に放散される。   In this light-emitting device, when a predetermined voltage is applied between the n-side electrode layer 90, the first p-side electrode layer 71, and the second p-side electrode layer 72 of each light-emitting portion 21B, the same as in the first embodiment Laser oscillation occurs. Here, stress relief layers 131 made of a plastically deformable metal material are provided on both sides of the protrusion 61, and the side on which the protrusion 61 and the stress relaxation layer 131 of the semiconductor laser array are provided is the base 10. Therefore, in addition to the operation of the first embodiment, the heat generated by the semiconductor laser array 20 is dissipated to the base 10 more efficiently.

また、この応力緩和層131は、インジウムと合金を全く形成しない金属、例えばアルミニウム(Al)よりなる合金化防止層132で挟まれているので、応力緩和層131に含まれるインジウムが溶融しても第1p側電極層71または第2p側電極層72に含まれる金(Au)や白金(Pt)と反応して合金化することが抑制される。よって、実装後に冷却することにより、応力緩和層131のインジウムは反応、変質することなく、元の状態に戻る。   Further, since the stress relaxation layer 131 is sandwiched between the alloying prevention layers 132 made of a metal that does not form an alloy with indium at all, for example, aluminum (Al), even if the indium contained in the stress relaxation layer 131 is melted. Reaction and alloying with gold (Au) or platinum (Pt) contained in the first p-side electrode layer 71 or the second p-side electrode layer 72 is suppressed. Therefore, by cooling after mounting, the indium of the stress relaxation layer 131 returns to its original state without reacting or changing.

このように本実施の形態では、突条部61の両側に、塑性変形可能な金属材料よりなる応力緩和層131を設け、半導体レーザアレイ20の突条部61および応力緩和層131が設けられている側をベース10に接合するようにしたので、第1の実施の形態の効果に加えて、熱放散効率を更に向上させることができる。   As described above, in the present embodiment, the stress relaxation layer 131 made of a plastically deformable metal material is provided on both sides of the protrusion 61, and the protrusion 61 and the stress relaxation layer 131 of the semiconductor laser array 20 are provided. Since the side which is present is joined to the base 10, in addition to the effects of the first embodiment, the heat dissipation efficiency can be further improved.

更に、応力緩和層131を、インジウムと合金を全く形成しない金属、例えばアルミニウム(Al)よりなる合金化防止層132で挟むようにしたので、応力緩和層131に含まれるインジウムが溶融しても第1p側電極層71または第2p側電極層72に含まれる金(Au)や白金(Pt)と反応して合金化することを抑制することができる。   Furthermore, since the stress relaxation layer 131 is sandwiched between the alloying prevention layers 132 made of a metal that does not form an alloy with indium at all, such as aluminum (Al), even if the indium contained in the stress relaxation layer 131 melts. It is possible to suppress alloying by reacting with gold (Au) or platinum (Pt) contained in the 1p-side electrode layer 71 or the second p-side electrode layer 72.

以上、実施の形態を挙げて本発明を説明したが、本発明は上記実施の形態に限定されるものではなく、種々変形が可能である。例えば、上記実施の形態では、発光装置がバー状の半導体レーザアレイ20を備えている場合について説明したが、本発明は一つの発光部21,21A,21Bのみを有する半導体レーザ装置(半導体レーザチップ)にも適用可能である。   While the present invention has been described with reference to the embodiment, the present invention is not limited to the above embodiment, and various modifications can be made. For example, in the above embodiment, the case where the light emitting device includes the bar-shaped semiconductor laser array 20 has been described. However, the present invention is a semiconductor laser device (semiconductor laser chip) having only one light emitting unit 21, 21A, 21B. ) Is also applicable.

また、例えば、上記実施の形態では、半導体レーザアレイ20が、第2p側電極層72をベース10に対向させるようにして配設されており、第1p側電極層71と第2p側電極層72との間に応力緩和層81,131が設けられている場合について説明したが、p型の基板を用いたレーザのn側電極層の側に応力緩和層を設け、半導体レーザアレイを、n側電極層をベースに対向させるようにして配設してもよい。   Further, for example, in the above embodiment, the semiconductor laser array 20 is disposed so that the second p-side electrode layer 72 faces the base 10, and the first p-side electrode layer 71 and the second p-side electrode layer 72 are disposed. In the above description, the stress relaxation layers 81 and 131 are provided between the first and second layers. However, the stress relaxation layer is provided on the n-side electrode layer side of the laser using the p-type substrate, and the semiconductor laser array is arranged on the n-side. The electrode layer may be disposed so as to face the base.

更に、例えば、上記実施の形態において説明した各層の材料および厚み、または成膜方法および成膜条件などは限定されるものではなく、他の材料および厚みとしてもよく、または他の成膜方法および成膜条件としてもよい。例えば、はんだ層30は、銀(Ag)−スズ(Sn)はんだ(共晶)またはスズ(Sn)−銀(Ag)−銅(Cu)系のはんだでもよい。なお、はんだ層30は、鉛を含まないはんだ(鉛フリーはんだ)により構成されていることが好ましいが、スズ(Sn)−鉛(Pb)はんだなどの鉛系はんだにより構成されていてもよい。   Furthermore, for example, the material and thickness of each layer described in the above embodiment, the film formation method and the film formation conditions are not limited, and other materials and thicknesses may be used, or other film formation methods and Film forming conditions may be used. For example, the solder layer 30 may be silver (Ag) -tin (Sn) solder (eutectic) or tin (Sn) -silver (Ag) -copper (Cu) solder. In addition, although it is preferable that the solder layer 30 is comprised with the solder (lead free solder) which does not contain lead, you may be comprised with lead-type solders, such as a tin (Sn) -lead (Pb) solder.

加えて、上記実施の形態では、半導体レーザアレイ20および発光部21,21A,21Bの構成を具体的に挙げて説明したが、全ての層を備える必要はなく、また、他の層を更に備えていてもよい。例えば、上記第2の実施の形態では、合金化防止層132は、応力緩和層131の上側または下側の少なくとも一方に設けられていればよい。また、突条部61の幅W1は必ずしも延長方向全体にわたって一定でなくてもよく、部分的に幅W1の異なる部分があってもよい。   In addition, in the above embodiment, the configuration of the semiconductor laser array 20 and the light emitting units 21, 21A, and 21B has been specifically described. However, it is not necessary to include all layers, and further include other layers. It may be. For example, in the second embodiment, the alloying prevention layer 132 may be provided on at least one of the upper side or the lower side of the stress relaxation layer 131. Further, the width W1 of the ridge portion 61 does not necessarily have to be constant over the entire extending direction, and there may be a portion where the width W1 is partially different.

更にまた、例えば、上記第1および第2の実施の形態では、GaAsよりなる基板上にAlGaInP系化合物半導体よりなる半導体層を有する赤色レーザ、またはAlGaAs系化合物半導体よりなる半導体層を有する赤外レーザを例として説明したが、本発明は、例えばGaN系(発振波長400nmないし500nm)などの他の材料系にも適用可能である。ただし、特に、赤色レーザでは基板を構成するGaAsとベース10を構成する銅(Cu)との線膨張率の差が大きいことから、その効果が大きい。   Furthermore, for example, in the first and second embodiments, a red laser having a semiconductor layer made of an AlGaInP-based compound semiconductor on a substrate made of GaAs or an infrared laser having a semiconductor layer made of an AlGaAs-based compound semiconductor. However, the present invention can also be applied to other material systems such as a GaN system (oscillation wavelength of 400 nm to 500 nm). However, particularly in the case of a red laser, the effect is great because the difference in linear expansion coefficient between GaAs constituting the substrate and copper (Cu) constituting the base 10 is large.

加えてまた、上記実施の形態では、半導体レーザアレイ20を備えた発光装置を例として説明したが、本発明は半導体レーザ以外にも、LEDまたはスーパールミネッセントダイオードなどの他の半導体発光素子を備えた発光装置にも適用可能である。その場合、活性層への電流注入領域を規定するための突出部の形状は、レーザの場合のような一方向に延長された突条部に限られない。また、応力緩和層は、突出部の周囲の少なくとも一部に設けられていればよい。   In addition, in the above embodiment, the light emitting device including the semiconductor laser array 20 has been described as an example. However, the present invention includes other semiconductor light emitting elements such as LEDs or superluminescent diodes in addition to the semiconductor laser. It is applicable also to the light-emitting device provided. In that case, the shape of the protrusion for defining the current injection region to the active layer is not limited to the protrusion extending in one direction as in the case of a laser. Moreover, the stress relaxation layer should just be provided in at least one part around the protrusion part.

本発明の第1の実施の形態に係る発光装置の全体構成を表す分解斜視図である。It is a disassembled perspective view showing the whole structure of the light-emitting device concerning the 1st Embodiment of this invention. 図1に示した半導体レーザアレイを拡大して表す斜視図である。FIG. 2 is an enlarged perspective view showing the semiconductor laser array shown in FIG. 1. 図2に示した発光部の構成を表す断面図である。It is sectional drawing showing the structure of the light emission part shown in FIG. 図3に示した発光部の製造方法を工程順に表す断面図である。It is sectional drawing showing the manufacturing method of the light emission part shown in FIG. 3 in order of a process. 図4に続く工程を表す断面図である。FIG. 5 is a cross-sectional view illustrating a process following FIG. 4. 図5に続く工程を表す断面図である。FIG. 6 is a cross-sectional view illustrating a process following FIG. 5. 本発明の変形例に係る発光部の構成を表す断面図である。It is sectional drawing showing the structure of the light emission part which concerns on the modification of this invention. 本発明の第2の実施の形態に係る発光部の構成を表す断面図である。It is sectional drawing showing the structure of the light emission part which concerns on the 2nd Embodiment of this invention. 従来の実装方法の一例を説明するための断面図である。It is sectional drawing for demonstrating an example of the conventional mounting method. 従来の実装方法の他の例を説明するための断面図である。It is sectional drawing for demonstrating the other example of the conventional mounting method. 従来の実装方法の問題点を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the problem of the conventional mounting method.

符号の説明Explanation of symbols

10…ベース、11…電極部材、12…絶縁板、13…保護部材、20…半導体レーザアレイ、21,21A,21B…発光部、30…はんだ層、40…ワイヤ、51,111…基板、52,114…n型クラッド層、53,115…第1光ガイド層、54,116…活性層、55,117…第2光ガイド層、56,118…第1p型クラッド層、57,119…エッチストップ層、58,120…第2p型クラッド層、59,121…中間層、60,122…p側コンタクト層、71…第1p側電極層、72…第2p側電極層、81,131…応力緩和層、90…n側電極層、101,102,103…マスク、112…第1n型バッファ層、113…第2n型バッファ層、132…合金化防止層   DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... Base, 11 ... Electrode member, 12 ... Insulating plate, 13 ... Protection member, 20 ... Semiconductor laser array, 21, 21A, 21B ... Light emission part, 30 ... Solder layer, 40 ... Wire, 51, 111 ... Substrate, 52 , 114 ... n-type cladding layer, 53, 115 ... first light guide layer, 54, 116 ... active layer, 55, 117 ... second light guide layer, 56, 118 ... first p-type cladding layer, 57, 119 ... etch Stop layer, 58, 120 ... second p-type cladding layer, 59, 121 ... intermediate layer, 60, 122 ... p-side contact layer, 71 ... first p-side electrode layer, 72 ... second p-side electrode layer, 81, 131 ... stress Relaxation layer, 90 ... n-side electrode layer, 101, 102, 103 ... mask, 112 ... first n-type buffer layer, 113 ... second n-type buffer layer, 132 ... alloying prevention layer

Claims (11)

活性層を含む半導体層を備えた半導体発光素子であって、
前記半導体層の上部は前記活性層への電流注入領域を規定するための突出部とされており、
前記半導体層の上部の前記突出部の周囲の少なくとも一部に、塑性変形可能な応力緩和層が設けられている
ことを特徴とする半導体発光素子。
A semiconductor light emitting device including a semiconductor layer including an active layer,
The upper part of the semiconductor layer is a protrusion for defining a current injection region to the active layer,
A semiconductor light emitting element, wherein a plastically deformable stress relaxation layer is provided on at least a part of the periphery of the protruding portion above the semiconductor layer.
前記応力緩和層は、SiO2 ,Al2 3 およびSi3 4 からなる絶縁材料の群のうちの少なくとも1種により形成された
ことを特徴とする請求項1記載の半導体発光素子。
The semiconductor light emitting element according to claim 1, wherein the stress relaxation layer is formed of at least one of a group of insulating materials made of SiO 2 , Al 2 O 3, and Si 3 N 4 .
前記応力緩和層は、電子線蒸着により形成された
ことを特徴とする請求項2記載の半導体発光素子。
The semiconductor light emitting element according to claim 2, wherein the stress relaxation layer is formed by electron beam evaporation.
前記応力緩和層は、スズ(Sn)−鉛(Pb)合金,インジウム(In)およびインジウム(In)−銀(Ag)合金からなる金属材料の群のうちの少なくとも1種により構成されている
ことを特徴とする請求項1記載の半導体発光素子。
The stress relaxation layer is made of at least one selected from the group consisting of tin (Sn) -lead (Pb) alloy, indium (In), and indium (In) -silver (Ag) alloy. The semiconductor light-emitting device according to claim 1.
前記突出部は一方向に延長された突条部であり、
前記活性層で発生した光を前記突条部の延長方向に往復させてレーザ発振を生じさせる半導体レーザである
ことを特徴とする請求項1記載の半導体発光素子。
The protrusion is a ridge extending in one direction,
The semiconductor light emitting element according to claim 1, wherein the semiconductor light emitting element generates laser oscillation by reciprocating light generated in the active layer in an extending direction of the protrusion.
前記応力緩和層は前記突条部の両側に設けられており、
前記各応力緩和層の間の間隔は、前記突条部の幅の3倍以上である
ことを特徴とする請求項5記載の半導体発光素子。
The stress relaxation layer is provided on both sides of the protrusion,
The semiconductor light emitting element according to claim 5, wherein an interval between each of the stress relaxation layers is at least three times a width of the protruding portion.
各々前記突出部を有する複数の発光部が配列された半導体発光素子アレイである
ことを特徴とする請求項1記載の半導体発光素子。
The semiconductor light emitting element according to claim 1, wherein the semiconductor light emitting element array includes a plurality of light emitting parts each having the protruding portion.
活性層を含む半導体層を備えた半導体発光素子の製造方法であって、
前記半導体層の上部に前記活性層への電流注入領域を規定するための突出部を形成する工程と、
前記半導体層の上部の前記突出部の周囲の少なくとも一部に、塑性変形可能な応力緩和層を設ける工程と
を含むことを特徴とする半導体発光素子の製造方法。
A method for manufacturing a semiconductor light emitting device including a semiconductor layer including an active layer,
Forming a protrusion for defining a current injection region to the active layer on the semiconductor layer;
And a step of providing a plastically deformable stress relaxation layer on at least a part of the periphery of the protruding portion on the upper side of the semiconductor layer.
前記応力緩和層を、SiO2 ,Al2 3 およびSi3 4 からなる絶縁材料の群のうちの少なくとも1種を、電子線蒸着により形成する
ことを特徴とする請求項8記載の半導体発光素子の製造方法。
The stress relieving layer, SiO 2, Al 2 O 3 and Si 3 at least one of the group of N of four insulating material, a semiconductor light emitting according to claim 8, wherein the forming by electron beam evaporation Device manufacturing method.
前記応力緩和層を、スズ(Sn)−鉛(Pb)合金,インジウム(In)およびインジウム(In)−銀(Ag)合金からなる金属材料の群のうちの少なくとも1種により構成する
ことを特徴とする請求項8記載の半導体発光素子の製造方法。
The stress relaxation layer is composed of at least one member selected from the group consisting of tin (Sn) -lead (Pb) alloy, indium (In), and indium (In) -silver (Ag) alloy. A method for manufacturing a semiconductor light emitting device according to claim 8.
活性層を含む半導体層を備えた半導体発光素子を支持体に接合した発光装置であって、
前記半導体層の上部は前記活性層への電流注入領域を規定するための突出部とされており、
前記半導体層の上部の突出部の周囲の少なくとも一部に、塑性変形可能な応力緩和層が設けられ、
前記半導体発光素子の前記突出部および前記応力緩和層が設けられている側が前記支持体に接合されている
ことを特徴とする発光装置。
A light-emitting device in which a semiconductor light-emitting element including a semiconductor layer including an active layer is bonded to a support,
The upper part of the semiconductor layer is a protrusion for defining a current injection region to the active layer,
A stress relaxation layer capable of plastic deformation is provided on at least a part of the periphery of the upper protrusion of the semiconductor layer,
The side of the semiconductor light emitting element on which the protruding portion and the stress relaxation layer are provided is joined to the support.
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