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JP2011035130A - Semiconductor laser apparatus - Google Patents

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JP2011035130A
JP2011035130A JP2009179340A JP2009179340A JP2011035130A JP 2011035130 A JP2011035130 A JP 2011035130A JP 2009179340 A JP2009179340 A JP 2009179340A JP 2009179340 A JP2009179340 A JP 2009179340A JP 2011035130 A JP2011035130 A JP 2011035130A
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JP
Japan
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semiconductor laser
layer
laser element
semiconductor
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Withdrawn
Application number
JP2009179340A
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Japanese (ja)
Inventor
Hiroki Daiho
広樹 大保
Kunio Takeuchi
邦生 竹内
Yasuyuki Bessho
靖之 別所
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sanyo Electric Co Ltd
Original Assignee
Sanyo Electric Co Ltd
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Publication date
Application filed by Sanyo Electric Co Ltd filed Critical Sanyo Electric Co Ltd
Priority to JP2009179340A priority Critical patent/JP2011035130A/en
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a semiconductor laser apparatus, wherein bonded laser devices are prevented from being mutually peeled off. <P>SOLUTION: A semiconductor laser device 40 configuring the semiconductor laser apparatus includes a first semiconductor laser device 10, a second semiconductor laser device 20 including an electrode layer 26 electrically connected to a side of a semiconductor layer 23, and a wiring electrode 11 formed in contact with the surface of a semiconductor layer 3 in the first semiconductor laser device 10. Moreover, a side of the electrode layer 26 in the second semiconductor laser device 20 is bonded to a surface of the wiring electrode 11 which is opposite to the first semiconductor laser device 10. <P>COPYRIGHT: (C)2011,JPO&INPIT

Description

本発明は、半導体レーザ装置に関し、特に、第1半導体レーザ素子と第2半導体レーザ素子とを備えた半導体レーザ装置に関する。   The present invention relates to a semiconductor laser device, and more particularly to a semiconductor laser device including a first semiconductor laser element and a second semiconductor laser element.

従来、CD/CD−Rドライブには、波長が約780nmの赤外光を出射する赤外半導体レーザ素子が光源に用いられてきた。また、DVDドライブには、波長が約650nmの赤色光を出射する赤色半導体レーザ素子が光源に用いられてきた。   Conventionally, in a CD / CD-R drive, an infrared semiconductor laser element that emits infrared light having a wavelength of about 780 nm has been used as a light source. Further, in a DVD drive, a red semiconductor laser element that emits red light having a wavelength of about 650 nm has been used as a light source.

一方、近年では、青紫色光を用いて記録/再生が可能なDVDの開発が進められている。このようなDVDの記録/再生のために、約405nmの波長を有する青紫色半導体レーザ素子を用いた青色DVDドライブの開発も同時に進められている。このDVDドライブでは、従来のCD/CD−RおよびDVDに対する互換性が必要とされる。   On the other hand, in recent years, a DVD that can be recorded / reproduced using blue-violet light has been developed. For such DVD recording / reproduction, a blue DVD drive using a blue-violet semiconductor laser element having a wavelength of about 405 nm is being developed at the same time. This DVD drive requires compatibility with conventional CD / CD-R and DVD.

この場合、DVDドライブに赤外光、赤色光および青紫色光を個別に出射する光ディスク用ピックアップを複数設ける方法や、1つの光ディスク用ピックアップ内に赤外、赤色および青紫色レーザ素子を個別に設ける方法などにより、従来のCD、DVD、および、記録/再生が可能なDVDに対する互換性が実現される。しかしながら、この方法では部品点数の増加を招くため、ピックアップ装置の小型化、構成の簡素化および低価格化が困難である場合があった。   In this case, a method of providing a plurality of optical disk pickups for individually emitting infrared light, red light, and blue-violet light in a DVD drive, or individually providing infrared, red, and blue-violet laser elements in one optical disk pickup Depending on the method, compatibility with conventional CDs, DVDs and recordable / reproducible DVDs is realized. However, since this method increases the number of parts, it may be difficult to reduce the size of the pickup device, simplify the configuration, and reduce the price.

このような部品点数の増加を抑制するために、従来では、赤外レーザ素子と赤色レーザ素子とを1チップに集積化した2波長半導体レーザ素子が実用化されている。これに対し、青紫色レーザ素子はGaAs基板上などに形成されないため、青紫色レーザ素子を赤外および赤色レーザ素子とともに1チップ化するのは非常に困難であった。そこで、従来では、青紫色レーザ素子に、赤色レーザ素子と赤外レーザ素子とを接合した集積型半導体レーザ素子が提案されている(たとえば、特許文献1参照)。   In order to suppress such an increase in the number of components, conventionally, a two-wavelength semiconductor laser element in which an infrared laser element and a red laser element are integrated on one chip has been put into practical use. On the other hand, since the blue-violet laser element is not formed on a GaAs substrate or the like, it is very difficult to make the blue-violet laser element into one chip together with the infrared and red laser elements. Therefore, conventionally, an integrated semiconductor laser element in which a red laser element and an infrared laser element are joined to a blue-violet laser element has been proposed (for example, see Patent Document 1).

上記特許文献1には、青紫色半導体レーザ素子の表面上に赤色半導体レーザ素子と赤外半導体レーザ素子とを接合して集積化した半導体レーザ装置が開示されている。この特許文献1に記載の半導体レーザ装置では、赤色半導体レーザ素子および赤外半導体レーザ素子の各々のp側パッド電極が、青紫色半導体レーザ素子の半導体層(窒化物系のp型半導体層)上に形成されたSiOからなる絶縁膜の表面上に接合されることにより、各々のレーザ素子が互いに電気的に絶縁された状態で駆動されるように構成されている。なお、青紫色半導体レーザ素子の絶縁膜は、素子(p型クラッド層)の端部から、素子の中央部に形成されたリッジ(凸部)の側面まで延びるように形成されている。これにより、絶縁膜は、リッジ(凸部)に電流通路部を形成するための電流ブロック層としての機能を有している。 Patent Document 1 discloses a semiconductor laser device in which a red semiconductor laser element and an infrared semiconductor laser element are bonded and integrated on the surface of a blue-violet semiconductor laser element. In the semiconductor laser device described in Patent Document 1, the p-side pad electrodes of the red semiconductor laser element and the infrared semiconductor laser element are on the semiconductor layer (nitride-based p-type semiconductor layer) of the blue-violet semiconductor laser element. The laser elements are bonded to each other on the surface of the insulating film made of SiO 2 so as to be driven while being electrically insulated from each other. The insulating film of the blue-violet semiconductor laser element is formed so as to extend from the end of the element (p-type cladding layer) to the side surface of the ridge (projection) formed in the center of the element. Thereby, the insulating film has a function as a current blocking layer for forming a current passage portion in the ridge (convex portion).

特開2006−128602号公報JP 2006-128602 A

しかしながら、上記特許文献1に開示された半導体レーザ装置では、一般的には、青紫色半導体レーザ素子における窒化物系半導体層とSiOからなる絶縁膜との密着性がそれ程良好ではないにも拘わらず、赤色半導体レーザ素子および赤外半導体レーザ素子の各々のp側パッド電極が、青紫色半導体レーザ素子の半導体層上に形成された絶縁膜(電流ブロック層)の表面上に接合されるため、赤色および赤外半導体レーザ素子が、青紫色半導体レーザ素子の絶縁膜(電流ブロック層)とともに青紫色半導体レーザ素子から剥離しやすいという問題点がある。また、製造プロセスにおいて、青紫色レーザ素子のウェハと赤色/赤外レーザ素子のウェハとを貼り合わせた後、劈開やチップ化のために分割する際に応力が加わったときに、上記理由に起因して、絶縁膜を介して貼り合わされた赤色/赤外レーザ素子のウェハが、青紫色レーザ素子のウェハから剥離しやすいという問題点がある。 However, in the semiconductor laser device disclosed in Patent Document 1, generally, the adhesion between the nitride semiconductor layer and the insulating film made of SiO 2 in the blue-violet semiconductor laser element is not so good. First, since the p-side pad electrode of each of the red semiconductor laser element and the infrared semiconductor laser element is bonded onto the surface of the insulating film (current blocking layer) formed on the semiconductor layer of the blue-violet semiconductor laser element, There is a problem that the red and infrared semiconductor laser elements are easily separated from the blue-violet semiconductor laser element together with the insulating film (current blocking layer) of the blue-violet semiconductor laser element. Also, in the manufacturing process, when a blue-violet laser element wafer and a red / infrared laser element wafer are bonded to each other and stress is applied when cleaving or dividing into chips, the reason is as follows. Thus, there is a problem that the wafer of the red / infrared laser element bonded through the insulating film is easily peeled from the wafer of the blue-violet laser element.

この発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、この発明の1つの目的は、接合された半導体レーザ素子が互いに剥離するのを抑制することが可能な半導体レーザ装置を提供することである。   The present invention has been made in order to solve the above-described problems, and one object of the present invention is to provide a semiconductor laser device capable of suppressing separation of bonded semiconductor laser elements from each other. Is to provide.

課題を解決するための手段および発明の効果Means for Solving the Problems and Effects of the Invention

上記目的を達成するために、この発明の一の局面による半導体レーザ装置は、第1導電型の第1半導体層、第1活性層および第2導電型の第2半導体層の順に積層された第1半導体レーザ素子と、第1導電型または第2導電型の一方の第3半導体層、第2活性層および第1導電型または第2導電型の他方の第4半導体層の順に積層され、第4半導体層側と電気的に接続される第1電極を含む第2半導体レーザ素子と、第1半導体レーザ素子の第2半導体層の表面に直接接触して形成される配線用電極とを備え、配線用電極の第1半導体レーザ素子とは反対側の表面に、第2半導体レーザ素子の第1電極側が接合されている。   In order to achieve the above object, a semiconductor laser device according to an aspect of the present invention includes a first conductive type first semiconductor layer, a first active layer, and a second conductive type second semiconductor layer stacked in this order. A first semiconductor laser element, a third semiconductor layer of a first conductivity type or a second conductivity type, a second active layer, and a fourth semiconductor layer of the other of the first conductivity type or the second conductivity type; A second semiconductor laser element including a first electrode electrically connected to the semiconductor layer side; and a wiring electrode formed in direct contact with the surface of the second semiconductor layer of the first semiconductor laser element, The first electrode side of the second semiconductor laser element is bonded to the surface of the wiring electrode opposite to the first semiconductor laser element.

この発明の一の局面による半導体レーザ装置では、上記のように、第1半導体レーザ素子と、第2半導体レーザ素子と、第1半導体レーザ素子の第2半導体層の表面に直接接触して形成される配線用電極とを備え、配線用電極の第1半導体レーザ素子とは反対側の表面に、第2半導体レーザ素子の第1電極側が接合されている。すなわち、第2半導体レーザ素子は、第2半導体層の表面に直接接触して形成された金属からなる配線用電極の部分で第1半導体レーザ素子側と接合されるので、たとえば、配線用電極が、第2半導体層の表面上に積層されるSiOなどからなる絶縁膜を介して形成される場合と異なり、第2半導体層と、絶縁膜よりも密着性が良好な金属からなる配線用電極とが直接接触する分、密着性を向上させることができる。これにより、配線用電極に第1電極の部分が接合された第2半導体レーザ素子が、第1半導体レーザ素子側から剥離するのを抑制することができる。なお、製造プロセスにおいても、第1半導体レーザ素子のウェハと第2半導体レーザ素子のウェハとを貼り合わせた後の劈開工程やチップ化工程において、ウェハに応力が加えられた際にウェハが互いに剥離するのを抑制することができる。 In the semiconductor laser device according to one aspect of the present invention, as described above, the semiconductor laser device is formed in direct contact with the surface of the first semiconductor laser element, the second semiconductor laser element, and the second semiconductor layer of the first semiconductor laser element. And the first electrode side of the second semiconductor laser element is bonded to the surface of the wiring electrode opposite to the first semiconductor laser element. That is, the second semiconductor laser element is joined to the first semiconductor laser element side at the portion of the wiring electrode made of metal formed in direct contact with the surface of the second semiconductor layer. Unlike the case of being formed through an insulating film made of SiO 2 or the like laminated on the surface of the second semiconductor layer, the wiring electrode made of metal having better adhesion than the second semiconductor layer and the insulating film Adhesiveness can be improved by the amount of direct contact. As a result, it is possible to prevent the second semiconductor laser element having the first electrode portion bonded to the wiring electrode from peeling from the first semiconductor laser element side. In the manufacturing process, the wafers are separated from each other when stress is applied to the wafer in the cleaving process or chip forming process after bonding the wafer of the first semiconductor laser element and the wafer of the second semiconductor laser element. Can be suppressed.

上記一の局面による半導体レーザ装置において、好ましくは、配線用電極は、第1半導体レーザ素子の第2半導体層に対してショットキー接触した状態で形成されている。このように構成すれば、第1半導体レーザ素子の第2半導体層と配線用電極とがショットキー障壁により互いに絶縁されるので、第2半導体レーザ素子が第1半導体レーザ素子側から剥離するのを抑制しつつ、互いに接合された半導体レーザ素子間を絶縁することができる。   In the semiconductor laser device according to the above aspect, the wiring electrode is preferably formed in a Schottky contact with the second semiconductor layer of the first semiconductor laser element. With this configuration, since the second semiconductor layer of the first semiconductor laser element and the wiring electrode are insulated from each other by the Schottky barrier, the second semiconductor laser element can be separated from the first semiconductor laser element side. While suppressing, it is possible to insulate the semiconductor laser elements joined to each other.

この場合、好ましくは、第2導電型は、p型であり、第2半導体層は、窒化物系半導体からなり、配線用電極は、少なくともTi、Al、Hf、TaおよびMoのいずれかを含む。このように構成すれば、p型の窒化物系半導体からなる第2半導体層の表面に対して、配線用電極を確実にショットキー接触した状態で形成することができる。また、窒化物系半導体からなる第2半導体層と配線用電極を構成する上記金属との密着性は、窒化物系半導体からなる第2半導体層とSiOなどからなる絶縁膜との密着性よりも大きいので、第1半導体レーザ素子に対する第2半導体レーザ素子の剥離を有効に抑制することができる。 In this case, preferably, the second conductivity type is p-type, the second semiconductor layer is made of a nitride-based semiconductor, and the wiring electrode includes at least one of Ti, Al, Hf, Ta, and Mo. . If comprised in this way, the electrode for wiring can be formed in the state which carried out the Schottky contact reliably with respect to the surface of the 2nd semiconductor layer which consists of a p-type nitride-type semiconductor. In addition, the adhesion between the second semiconductor layer made of a nitride-based semiconductor and the metal constituting the wiring electrode is greater than the adhesion between the second semiconductor layer made of a nitride-based semiconductor and an insulating film made of SiO 2 or the like. Therefore, peeling of the second semiconductor laser element from the first semiconductor laser element can be effectively suppressed.

上記一の局面による半導体レーザ装置において、好ましくは、第1半導体レーザ素子の第2半導体層は、配線用電極が接触する側の表面に高抵抗領域を含む。このように構成すれば、第2半導体層の高抵抗領域によって、第1半導体レーザ素子と配線用電極とが互いに絶縁されるので、第2半導体レーザ素子が第1半導体レーザ素子側から剥離するのを抑制しつつ、互いに接合された半導体レーザ素子間の絶縁性を高めることができる。   In the semiconductor laser device according to the aforementioned aspect, the second semiconductor layer of the first semiconductor laser element preferably includes a high resistance region on the surface on the side in contact with the wiring electrode. According to this configuration, the first semiconductor laser element and the wiring electrode are insulated from each other by the high resistance region of the second semiconductor layer, so that the second semiconductor laser element is peeled off from the first semiconductor laser element side. Insulating property between the semiconductor laser elements bonded to each other can be improved.

上記一の局面による半導体レーザ装置において、好ましくは、第1半導体レーザ素子は、第2半導体層の電流通路部において第2半導体層側と電気的に接続されるとともに、配線用電極が形成されていない領域の第2半導体層の表面に直接接触して形成される第2電極を含む。このように構成すれば、金属からなる第2電極は、電流通路部において第1半導体レーザ素子と電気的に接続されるとともに、電流通路部以外の部分において第2半導体層の表面に直接接触して形成されるので、電流通路部以外の領域において、第2半導体層と絶縁膜よりも密着性が良好な金属からなる第2電極とが直接接触する分、第2半導体層と第2電極との密着性を向上させることができる。これにより、第2電極が、第1半導体レーザ素子の第2半導体層表面から剥離するのを抑制することができる。   In the semiconductor laser device according to the above aspect, preferably, the first semiconductor laser element is electrically connected to the second semiconductor layer side in the current path portion of the second semiconductor layer, and a wiring electrode is formed. A second electrode formed in direct contact with the surface of the second semiconductor layer in the non-region; According to this structure, the second electrode made of metal is electrically connected to the first semiconductor laser element in the current path portion and directly contacts the surface of the second semiconductor layer in a portion other than the current path portion. Since the second semiconductor layer and the second electrode made of a metal having better adhesion than the insulating film are in direct contact with each other in the region other than the current passage portion, the second semiconductor layer and the second electrode It is possible to improve the adhesion. Thereby, it can suppress that a 2nd electrode peels from the 2nd semiconductor layer surface of a 1st semiconductor laser element.

上記一の局面による半導体レーザ装置において、好ましくは、第1半導体レーザ素子の第2半導体レーザ素子と対向する側の表面には、光導波路が形成されるとともに、第2半導体レーザ素子は、光導波路の両側にそれぞれ1つずつ設けられ、配線用電極は、光導波路の両側における各々の第2半導体層の表面に直接接触するように2つ形成されており、各々の配線用電極の第1半導体レーザ素子とは反対側の表面に、各々の第2半導体レーザ素子の第1電極側が接合されることにより、3波長半導体レーザ素子として構成されている。このように構成すれば、第1半導体レーザ素子と2つの第2半導体レーザ素子の各々との絶縁が図られた状態で3波長半導体レーザ素子を形成することができるので、個々のレーザ素子を電気的に独立させて駆動させることができる。   In the semiconductor laser device according to the first aspect, preferably, an optical waveguide is formed on a surface of the first semiconductor laser element facing the second semiconductor laser element, and the second semiconductor laser element is an optical waveguide. One wiring electrode is provided on each side of the optical waveguide, and two wiring electrodes are formed so as to be in direct contact with the surface of each second semiconductor layer on both sides of the optical waveguide, and the first semiconductor of each wiring electrode is formed. The first electrode side of each second semiconductor laser element is bonded to the surface opposite to the laser element to constitute a three-wavelength semiconductor laser element. With this configuration, the three-wavelength semiconductor laser element can be formed in a state in which the first semiconductor laser element and each of the two second semiconductor laser elements are insulated from each other. Can be driven independently.

本発明による半導体レーザ装置の概略的な構成を説明するための断面図である。It is sectional drawing for demonstrating the schematic structure of the semiconductor laser apparatus by this invention. 本発明の第1実施形態による半導体レーザ装置の構造を示した断面図である。It is sectional drawing which showed the structure of the semiconductor laser apparatus by 1st Embodiment of this invention. 本発明の第1実施形態による半導体レーザ装置の構造を示した平面図である。1 is a plan view showing a structure of a semiconductor laser device according to a first embodiment of the present invention. 本発明の第1実施形態による青紫色半導体レーザ素子に配線用電極が接合された部分の詳細構造を示した拡大断面図である。It is the expanded sectional view which showed the detailed structure of the part by which the electrode for wiring was joined to the blue-violet semiconductor laser element by 1st Embodiment of this invention. 本発明の第1実施形態による半導体レーザ装置の製造プロセスを説明するための断面図である。It is sectional drawing for demonstrating the manufacturing process of the semiconductor laser apparatus by 1st Embodiment of this invention. 本発明の第1実施形態による半導体レーザ装置の製造プロセスを説明するための断面図である。It is sectional drawing for demonstrating the manufacturing process of the semiconductor laser apparatus by 1st Embodiment of this invention. 本発明の第1実施形態による半導体レーザ装置の製造プロセスを説明するための断面図である。It is sectional drawing for demonstrating the manufacturing process of the semiconductor laser apparatus by 1st Embodiment of this invention. 本発明の第1実施形態による半導体レーザ装置の製造プロセスを説明するための断面図である。It is sectional drawing for demonstrating the manufacturing process of the semiconductor laser apparatus by 1st Embodiment of this invention. 本発明の第1実施形態による半導体レーザ装置の製造プロセスを説明するための断面図である。It is sectional drawing for demonstrating the manufacturing process of the semiconductor laser apparatus by 1st Embodiment of this invention. 本発明の第1実施形態による半導体レーザ装置の製造プロセスを説明するための断面図である。It is sectional drawing for demonstrating the manufacturing process of the semiconductor laser apparatus by 1st Embodiment of this invention. 本発明の第1実施形態による半導体レーザ装置の製造プロセスを説明するための断面図である。It is sectional drawing for demonstrating the manufacturing process of the semiconductor laser apparatus by 1st Embodiment of this invention. 本発明の第1実施形態による半導体レーザ装置の製造プロセスを説明するための平面図である。It is a top view for demonstrating the manufacturing process of the semiconductor laser apparatus by 1st Embodiment of this invention. 本発明の第2実施形態による半導体レーザ装置の構造を示した断面図である。It is sectional drawing which showed the structure of the semiconductor laser apparatus by 2nd Embodiment of this invention. 本発明の第3実施形態による半導体レーザ装置の構造を示した断面図である。It is sectional drawing which showed the structure of the semiconductor laser apparatus by 3rd Embodiment of this invention. 本発明の第3実施形態による半導体レーザ装置の構造を示した平面図である。It is the top view which showed the structure of the semiconductor laser apparatus by 3rd Embodiment of this invention. 本発明の第4実施形態による半導体レーザ装置の構造を示した断面図である。It is sectional drawing which showed the structure of the semiconductor laser apparatus by 4th Embodiment of this invention. 本発明の第4実施形態による半導体レーザ装置の構造を示した平面図である。It is the top view which showed the structure of the semiconductor laser apparatus by 4th Embodiment of this invention. 本発明の第4実施形態による半導体レーザ装置の製造プロセスを説明するための断面図である。It is sectional drawing for demonstrating the manufacturing process of the semiconductor laser apparatus by 4th Embodiment of this invention. 本発明の第4実施形態による半導体レーザ装置の製造プロセスを説明するための断面図である。It is sectional drawing for demonstrating the manufacturing process of the semiconductor laser apparatus by 4th Embodiment of this invention. 本発明の第4実施形態による半導体レーザ装置の製造プロセスを説明するための断面図である。It is sectional drawing for demonstrating the manufacturing process of the semiconductor laser apparatus by 4th Embodiment of this invention. 本発明の第5実施形態による半導体レーザ装置の構造を示した断面図である。It is sectional drawing which showed the structure of the semiconductor laser apparatus by 5th Embodiment of this invention. 本発明の第6実施形態による半導体レーザ装置の構造を示した断面図である。It is sectional drawing which showed the structure of the semiconductor laser apparatus by 6th Embodiment of this invention.

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.

まず、図1を参照して、本発明の具体的な実施形態を説明する前に、本発明による半導体レーザ装置の概略的な構成について、半導体レーザ素子40を例として説明する。   First, with reference to FIG. 1, before describing a specific embodiment of the present invention, a schematic configuration of a semiconductor laser device according to the present invention will be described by taking a semiconductor laser element 40 as an example.

本発明による半導体レーザ装置は、図1に示すような半導体レーザ素子40により構成される。また、半導体レーザ素子40は、第1半導体レーザ素子10の表面上に第2半導体レーザ素子20が接合された集積型の半導体レーザ素子である。   The semiconductor laser device according to the present invention includes a semiconductor laser element 40 as shown in FIG. The semiconductor laser element 40 is an integrated semiconductor laser element in which the second semiconductor laser element 20 is bonded to the surface of the first semiconductor laser element 10.

第1半導体レーザ素子10は、第1導電型の半導体層1と、活性層2と、少なくとも一部が第2導電型の半導体層3とを順次積層した構造を有する。半導体層1は、活性層2よりもバンドギャップの大きい第1導電型クラッド層などからなる。ここで、pn接合型の第1半導体レーザ素子10では、半導体層1と半導体層3とは互いに異なる導電型を有する。半導体層1がp型であり半導体層3がn型であってもよいし、半導体層1がn型であり半導体層3がp型であってもよい。なお、半導体層1および半導体層3は、それぞれ、本発明の「第1導電型の第1半導体層」および「第2導電型の第2半導体層」の一例である。   The first semiconductor laser element 10 has a structure in which a first conductivity type semiconductor layer 1, an active layer 2, and at least a part of a second conductivity type semiconductor layer 3 are sequentially stacked. The semiconductor layer 1 is composed of a first conductivity type cladding layer having a band gap larger than that of the active layer 2. Here, in the pn junction type first semiconductor laser element 10, the semiconductor layer 1 and the semiconductor layer 3 have different conductivity types. The semiconductor layer 1 may be p-type and the semiconductor layer 3 may be n-type, or the semiconductor layer 1 may be n-type and the semiconductor layer 3 may be p-type. The semiconductor layer 1 and the semiconductor layer 3 are examples of the “first conductive type first semiconductor layer” and the “second conductive type second semiconductor layer” of the present invention, respectively.

活性層2は、単層あるいは単一量子井戸(SQW)構造または多重量子井戸(MQW)構造からなる。また、活性層2は、アンドープでもよいしドーピングされていてもよい。半導体層3は、活性層2よりもバンドギャップの大きい第2導電型クラッド層などからなる。なお、半導体層1と活性層2との間に、光ガイド層やキャリアブロック層などが形成されていてもよい。また、活性層2とは反対側の半導体層3上に、コンタクト層を設けてもよい。この場合、コンタクト層は、半導体層3よりもバンドギャップが小さい半導体からなるのが好ましい。また、活性層2と半導体層3との間に、光ガイド層やキャリアブロック層などが形成されていてもよい。   The active layer 2 has a single layer, a single quantum well (SQW) structure, or a multiple quantum well (MQW) structure. The active layer 2 may be undoped or doped. The semiconductor layer 3 is composed of a second conductivity type cladding layer having a band gap larger than that of the active layer 2. Note that a light guide layer, a carrier block layer, or the like may be formed between the semiconductor layer 1 and the active layer 2. Further, a contact layer may be provided on the semiconductor layer 3 opposite to the active layer 2. In this case, the contact layer is preferably made of a semiconductor having a smaller band gap than the semiconductor layer 3. In addition, a light guide layer, a carrier block layer, or the like may be formed between the active layer 2 and the semiconductor layer 3.

また、本発明において、半導体層1は、基板または半導体層により構成されていてもよいし、基板と半導体層との両方により構成されていてもよい。半導体層1が基板と半導体層との両方により構成される場合、基板は、半導体層1の半導体層3が形成される側とは反対側(半導体層1の下面側)に形成される。   Moreover, in this invention, the semiconductor layer 1 may be comprised with the board | substrate or the semiconductor layer, and may be comprised with both the board | substrate and the semiconductor layer. When the semiconductor layer 1 is composed of both a substrate and a semiconductor layer, the substrate is formed on the side of the semiconductor layer 1 opposite to the side on which the semiconductor layer 3 is formed (the lower surface side of the semiconductor layer 1).

また、平坦な半導体層3の表面上に、共振器方向(A方向)に沿って延びるストライプ状のオーミック電極層4が形成されている。そして、半導体層3の平坦部の上面上と、オーミック電極層4の両側面上とに電流ブロック層5が形成されている。これにより、オーミック電極層4の下部領域の活性層2に、光導波路が構成される。なお、オーミック電極層4は、少なくとも、Pt、Pd、RhおよびNiのいずれかを含む金属層を有する。また、電流ブロック層5は、SiO、Al、ZrO、TiO、Ta、La、Si、AlN、AlGaNおよびSiNなどからなる。また、電流ブロック層5を、上記材料を用いて積層構造を有するように形成してもよい。 Further, on the surface of the flat semiconductor layer 3, a striped ohmic electrode layer 4 extending along the resonator direction (A direction) is formed. A current blocking layer 5 is formed on the upper surface of the flat portion of the semiconductor layer 3 and on both side surfaces of the ohmic electrode layer 4. As a result, an optical waveguide is formed in the active layer 2 in the lower region of the ohmic electrode layer 4. The ohmic electrode layer 4 has a metal layer containing at least one of Pt, Pd, Rh, and Ni. Further, the current blocking layer 5, SiO 2, Al 2 O 3 , ZrO 2, TiO 2, Ta 2 O 5, La 2 O 3, Si, AlN, and the like AlGaN and SiN. Moreover, you may form the current block layer 5 so that it may have a laminated structure using the said material.

ここで、本発明では、図1に示すように、B2側の電流ブロック層5aは、オーミック電極層4からB2側の端部までの半導体層3の表面上の略全ての領域に形成される一方、B1側の電流ブロック層5bは、オーミック電極層4からB1方向の半導体層3の表面上の一部の領域にのみ形成される。また、B1側の電流ブロック層5bが形成されていない領域には、配線用電極11が、半導体層3の上面上に直接接触して形成されている。この配線用電極11は、第2半導体レーザ素子20が接合される際の引き出し用配線として設けられている。   Here, in the present invention, as shown in FIG. 1, the current blocking layer 5a on the B2 side is formed in almost all regions on the surface of the semiconductor layer 3 from the ohmic electrode layer 4 to the end on the B2 side. On the other hand, the current blocking layer 5b on the B1 side is formed only in a partial region on the surface of the semiconductor layer 3 in the B1 direction from the ohmic electrode layer 4. The wiring electrode 11 is formed in direct contact with the upper surface of the semiconductor layer 3 in a region where the current blocking layer 5b on the B1 side is not formed. The wiring electrode 11 is provided as a lead-out wiring when the second semiconductor laser element 20 is joined.

また、本発明では、金属からなる配線用電極11が、電流ブロック層5b(SiOなどからなる絶縁膜)を介さずに半導体層3の上面上に直接接触して形成されているので、配線用電極11と半導体層3とは、密着性が良好な状態となっている。そして、第2半導体レーザ素子20の電極層26が、AuSn半田などの導電性接着層30を介して第1半導体レーザ素子10側に設けられた配線用電極11に接合されている。ここで、半導体層3を窒化物系半導体により構成した場合、半導体層3と金属からなる配線用電極11との密着性は、半導体層3と電流ブロック層5bとの密着性よりも大きいので、第1半導体レーザ素子10に対する第2半導体レーザ素子20の剥離を有効に抑制することが可能である。また、本発明では、導電性接着層を、Au、Sn、In、Pb、Ge、Ag、CuまたはSiなどの半田材料またはその合金材料からなるように構成してもよい。また、半田を用いない他の接合方法を用いてもよい。 In the present invention, the wiring electrode 11 made of metal is formed in direct contact with the upper surface of the semiconductor layer 3 without the current blocking layer 5b (insulating film made of SiO 2 or the like). The electrode 11 and the semiconductor layer 3 are in a state of good adhesion. The electrode layer 26 of the second semiconductor laser element 20 is bonded to the wiring electrode 11 provided on the first semiconductor laser element 10 side via a conductive adhesive layer 30 such as AuSn solder. Here, when the semiconductor layer 3 is composed of a nitride-based semiconductor, the adhesion between the semiconductor layer 3 and the wiring electrode 11 made of metal is larger than the adhesion between the semiconductor layer 3 and the current blocking layer 5b. It is possible to effectively suppress peeling of the second semiconductor laser element 20 with respect to the first semiconductor laser element 10. In the present invention, the conductive adhesive layer may be made of a solder material such as Au, Sn, In, Pb, Ge, Ag, Cu, or Si or an alloy material thereof. Further, other joining methods that do not use solder may be used.

ここで、半導体層3の表面がp型である場合、配線用電極11は、半導体層3との接触面側に、少なくとも、Ti、Al、Hf、TaおよびMoのいずれかを含む金属層を有するのが好ましい。これにより、配線用電極11は、半導体層3に対してショットキー接触した状態で形成される。すなわち、配線用電極11と半導体層3とが接触する界面にショットキー障壁が存在するので、半導体層3側から配線用電極11に向かって電流が流れにくくなり、半導体層3と配線用電極11との絶縁が図られる。また、半導体層3がn型である場合、配線用電極11は、半導体層3との接触面側に、少なくとも、Au、Pd、Ni、IrおよびPtのいずれかを含む金属層を有するのが好ましい。これにより、配線用電極11は、半導体層3に対してショットキー接触した状態で形成される。   Here, when the surface of the semiconductor layer 3 is p-type, the wiring electrode 11 has a metal layer containing at least one of Ti, Al, Hf, Ta, and Mo on the contact surface side with the semiconductor layer 3. It is preferable to have. As a result, the wiring electrode 11 is formed in a Schottky contact with the semiconductor layer 3. That is, since there is a Schottky barrier at the interface between the wiring electrode 11 and the semiconductor layer 3, it is difficult for current to flow from the semiconductor layer 3 side to the wiring electrode 11, and the semiconductor layer 3 and the wiring electrode 11. Is insulated. When the semiconductor layer 3 is n-type, the wiring electrode 11 has a metal layer containing at least one of Au, Pd, Ni, Ir, and Pt on the contact surface side with the semiconductor layer 3. preferable. As a result, the wiring electrode 11 is formed in a Schottky contact with the semiconductor layer 3.

なお、半導体層3は、配線用電極11が接触する側の表面に高抵抗領域を含んでいてもよい。この場合、製造プロセスにおいて、HガスやHを含むガス(NHガスなど)からなる雰囲気中で水素拡散を行うことにより、p型またはn型のドーパント(MgまたはSi)が不活性化されるので、半導体層中に高抵抗領域を形成することが可能である。また、Nガス、OガスまたはArガスなどの不活性ガス中にHを含んだ雰囲気中においても半導体層3に高抵抗領域を形成することが可能である。 The semiconductor layer 3 may include a high resistance region on the surface on the side where the wiring electrode 11 contacts. In this case, the p-type or n-type dopant (Mg or Si) is inactivated by performing hydrogen diffusion in an atmosphere composed of H 2 gas or a gas containing H 2 (such as NH 3 gas) in the manufacturing process. Therefore, a high resistance region can be formed in the semiconductor layer. In addition, a high resistance region can be formed in the semiconductor layer 3 even in an atmosphere containing H 2 in an inert gas such as N 2 gas, O 2 gas, or Ar gas.

また、製造プロセスにおいて、半導体層3の表面にp型またはn型のドーパントを不活性化する不純物をイオン注入することにより、p型またはn型のドーパント(MgまたはSi)が不活性化されるので、半導体層中に高抵抗領域を形成することが可能である。ここで、半導体層3がp型である場合、C、B、SiおよびPのいずれかの不純物をイオン注入するのが好ましい。また、半導体層3がn型である場合、C、BおよびPのいずれかの不純物をイオン注入するのが好ましい。なお、半導体層3の表面に高抵抗領域を形成する場合、半導体層3がp型であろうとn型であろうとショットキー接触になるので、配線用電極11には、Ti、Al、Hf、Ta、Mo、Ag、Pt、Pd、Rh、NiおよびAuなどを用いて構成することが可能である。   Further, in the manufacturing process, the p-type or n-type dopant (Mg or Si) is deactivated by ion-implanting an impurity that deactivates the p-type or n-type dopant into the surface of the semiconductor layer 3. Therefore, it is possible to form a high resistance region in the semiconductor layer. Here, when the semiconductor layer 3 is p-type, it is preferable to ion-implant any of C, B, Si, and P impurities. Further, when the semiconductor layer 3 is n-type, it is preferable to ion-implant any of C, B, and P impurities. Note that when a high resistance region is formed on the surface of the semiconductor layer 3, a Schottky contact is made regardless of whether the semiconductor layer 3 is p-type or n-type, and therefore, the wiring electrode 11 includes Ti, Al, Hf, It is possible to configure using Ta, Mo, Ag, Pt, Pd, Rh, Ni, Au, or the like.

また、オーミック電極層4および電流ブロック層5(5aおよび5b)の所定領域上に、A方向に延びる電極層6(パッド電極)が形成されている。また、電極層6の上面上に、第2半導体レーザ素子20の電極層26との接触を防止するためのSiOからなる絶縁層7が形成されている。また、半導体層1の下面上には、電極層8が形成されている。なお、電極層6は、本発明の「第2電極」の一例であり、電極層26は、本発明の「第1電極」の一例である。 An electrode layer 6 (pad electrode) extending in the A direction is formed on predetermined regions of the ohmic electrode layer 4 and the current block layer 5 (5a and 5b). In addition, an insulating layer 7 made of SiO 2 is formed on the upper surface of the electrode layer 6 to prevent contact with the electrode layer 26 of the second semiconductor laser element 20. An electrode layer 8 is formed on the lower surface of the semiconductor layer 1. The electrode layer 6 is an example of the “second electrode” in the present invention, and the electrode layer 26 is an example of the “first electrode” in the present invention.

第2半導体レーザ素子20は、図1に示すように、第1導電型の半導体層21と、活性層22と、第2導電型の半導体層23とを順次積層した構造を有する。ここで、pn接合型の第2半導体レーザ素子20では、半導体層21と半導体層23とは互いに異なる導電型を有する。半導体層21がp型であり半導体層23がn型であってもよいし、半導体層21がn型であり半導体層23がp型であってもよい。なお、半導体層21および半導体層23は、それぞれ、本発明の「第1導電型または第2導電型の一方の第3半導体層」および「第1導電型または第2導電型の他方の第4半導体層」の一例である。   As shown in FIG. 1, the second semiconductor laser element 20 has a structure in which a first conductivity type semiconductor layer 21, an active layer 22, and a second conductivity type semiconductor layer 23 are sequentially stacked. Here, in the pn junction type second semiconductor laser element 20, the semiconductor layer 21 and the semiconductor layer 23 have different conductivity types. The semiconductor layer 21 may be p-type and the semiconductor layer 23 may be n-type, or the semiconductor layer 21 may be n-type and the semiconductor layer 23 may be p-type. The semiconductor layer 21 and the semiconductor layer 23 are respectively “the first semiconductor type of the first conductivity type or the second conductivity type” and “the fourth of the other of the first conductivity type or the second conductivity type” of the present invention. It is an example of a “semiconductor layer”.

半導体層21は、活性層22よりもバンドギャップの大きいクラッド層などからなる。活性層22は、単層あるいはSQW構造またはMQW構造からなる。また、活性層22は、アンドープでもよく、ドーピングされていてもよい。半導体層23は、活性層22よりもバンドギャップの大きいクラッド層などからなる。なお、半導体層21と活性層22との間に、光ガイド層やキャリアブロック層などが形成されていてもよい。また、活性層22とは反対側の半導体層23上に、コンタクト層を設けてもよい。この場合、コンタクト層は、半導体層23よりもバンドギャップが小さい半導体からなるのが好ましい。また、活性層22と半導体層23との間に、光ガイド層やキャリアブロック層などが形成されていてもよい。   The semiconductor layer 21 is made of a cladding layer having a band gap larger than that of the active layer 22. The active layer 22 is composed of a single layer, an SQW structure, or an MQW structure. The active layer 22 may be undoped or doped. The semiconductor layer 23 is made of a clad layer having a band gap larger than that of the active layer 22. A light guide layer, a carrier block layer, or the like may be formed between the semiconductor layer 21 and the active layer 22. Further, a contact layer may be provided on the semiconductor layer 23 opposite to the active layer 22. In this case, the contact layer is preferably made of a semiconductor having a smaller band gap than the semiconductor layer 23. Further, a light guide layer, a carrier block layer, or the like may be formed between the active layer 22 and the semiconductor layer 23.

また、半導体層21は、基板または半導体層により構成されていてもよいし、基板と半導体層との両方により構成されていてもよい。半導体層21が基板と半導体層との両方により構成される場合、基板は、半導体層21の半導体層23が形成される側とは反対側(半導体層21の上面側)に形成される。   Moreover, the semiconductor layer 21 may be comprised with the board | substrate or the semiconductor layer, and may be comprised with both the board | substrate and the semiconductor layer. When the semiconductor layer 21 includes both the substrate and the semiconductor layer, the substrate is formed on the side of the semiconductor layer 21 opposite to the side on which the semiconductor layer 23 is formed (the upper surface side of the semiconductor layer 21).

また、平坦な半導体層23の表面(下面)上に、共振器方向(A方向)に沿って延びるストライプ状のオーミック電極層24が形成されている。そして、半導体層23の平坦部の下面上と、オーミック電極層24の両側面上とに電流ブロック層25が形成されている。これにより、オーミック電極層24の上部領域の活性層22に、光導波路が構成される。なお、電流ブロック層25は、SiO、Al、ZrO、TiO、Ta、La、Si、AlN、AlGaNおよびSiNなどからなる。また、電流ブロック層25を、上記材料を用いて積層構造を有するように形成してもよい。 Further, on the surface (lower surface) of the flat semiconductor layer 23, a stripe-shaped ohmic electrode layer 24 extending along the resonator direction (A direction) is formed. A current blocking layer 25 is formed on the lower surface of the flat portion of the semiconductor layer 23 and on both side surfaces of the ohmic electrode layer 24. Thereby, an optical waveguide is formed in the active layer 22 in the upper region of the ohmic electrode layer 24. The current blocking layer 25 is made of SiO 2 , Al 2 O 3 , ZrO 2 , TiO 2 , Ta 2 O 5 , La 2 O 3 , Si, AlN, AlGaN, SiN, or the like. Further, the current blocking layer 25 may be formed using the above material so as to have a laminated structure.

また、第1半導体レーザ素子10および第2半導体レーザ素子20には、共振器方向(図1の紙面に垂直な方向)の両端部に、光出射面と光反射面とがそれぞれ形成される。また、各半導体レーザ素子の光出射面には、低反射率の誘電体多層膜が形成されているとともに、光反射面には、高反射率の誘電体多層膜が形成される。ここで、誘電体多層膜としては、GaN,AlN、BN,Al、SiO、ZrO、Ta、Nb、La、SiN、AlONおよびMgFや、これらの混成比の異なる材料であるTiやNbなどからなる多層膜を用いることができる。 Further, in the first semiconductor laser element 10 and the second semiconductor laser element 20, a light emitting surface and a light reflecting surface are respectively formed at both ends in the resonator direction (direction perpendicular to the paper surface of FIG. 1). In addition, a low-reflectivity dielectric multilayer film is formed on the light emission surface of each semiconductor laser element, and a high-reflectivity dielectric multilayer film is formed on the light reflection surface. Here, as the dielectric multilayer film, GaN, AlN, BN, Al 2 O 3 , SiO 2 , ZrO 2 , Ta 2 O 5 , Nb 2 O 5 , La 2 O 3 , SiN, AlON and MgF 2 , A multilayer film made of Ti 3 O 5 , Nb 2 O 3, or the like which is a material having a different hybrid ratio can be used.

また、オーミック電極層24および電流ブロック層25の所定領域上に、A方向に延びる電極層26(パッド電極)が形成されている。また、半導体層21の上面上には、電極層27が形成されている。   An electrode layer 26 (pad electrode) extending in the A direction is formed on predetermined regions of the ohmic electrode layer 24 and the current blocking layer 25. An electrode layer 27 is formed on the upper surface of the semiconductor layer 21.

本発明による半導体レーザ素子40では、上記のように、第1半導体レーザ素子10と、第2半導体レーザ素子20と、第1半導体レーザ素子10の半導体層3の表面に直接接触して形成される配線用電極11とを備え、配線用電極11の第1半導体レーザ素子10とは反対側の表面に、第2半導体レーザ素子20の電極層26側が接合されている。すなわち、第2半導体レーザ素子20は、半導体層3の表面に直接接触して形成された金属からなる配線用電極11の部分で第1半導体レーザ素子10側と接合されるので、たとえば、配線用電極11が、半導体層3の表面上に設けられるSiOなどからなる絶縁膜を介して形成される場合と異なり、半導体層3と絶縁膜よりも密着性が良好な金属からなる配線用電極11とが直接接触している分、密着性を向上させることができる。これにより、配線用電極11に電極層26の部分が接合された第2半導体レーザ素子20が、第1半導体レーザ素子10側から剥離するのを抑制することができる。なお、製造プロセスにおいても、第1半導体レーザ素子10のウェハと第2半導体レーザ素子20のウェハとを貼り合わせた後の劈開工程やチップ化工程において、ウェハに応力が加えられた際にウェハが互いに剥離するのを抑制することができる。 In the semiconductor laser device 40 according to the present invention, as described above, the first semiconductor laser device 10, the second semiconductor laser device 20, and the surface of the semiconductor layer 3 of the first semiconductor laser device 10 are formed in direct contact. The wiring electrode 11 is provided, and the electrode layer 26 side of the second semiconductor laser element 20 is bonded to the surface of the wiring electrode 11 opposite to the first semiconductor laser element 10. That is, since the second semiconductor laser element 20 is joined to the first semiconductor laser element 10 side at the portion of the wiring electrode 11 made of metal formed in direct contact with the surface of the semiconductor layer 3, for example, for wiring Unlike the case where the electrode 11 is formed through an insulating film made of SiO 2 or the like provided on the surface of the semiconductor layer 3, the wiring electrode 11 made of a metal having better adhesion than the semiconductor layer 3 and the insulating film. Adhesiveness can be improved by the amount of direct contact. As a result, the second semiconductor laser element 20 in which the electrode layer 26 is bonded to the wiring electrode 11 can be prevented from peeling from the first semiconductor laser element 10 side. Also in the manufacturing process, when stress is applied to the wafer in the cleaving process or chip forming process after the wafer of the first semiconductor laser element 10 and the wafer of the second semiconductor laser element 20 are bonded together, Separation from each other can be suppressed.

また、本発明による半導体レーザ素子40では、配線用電極11を、第1半導体レーザ素子10の半導体層3に対してショットキー接触した状態で形成することによって、第1半導体レーザ素子10の半導体層3と配線用電極11とがショットキー障壁により互いに絶縁されるので、第2半導体レーザ素子20が第1半導体レーザ素子10側から剥離するのを抑制しつつ、互いに接合された半導体レーザ素子間を絶縁することができる。   Further, in the semiconductor laser device 40 according to the present invention, the wiring electrode 11 is formed in a Schottky contact with the semiconductor layer 3 of the first semiconductor laser device 10, whereby the semiconductor layer of the first semiconductor laser device 10 is formed. 3 and the wiring electrode 11 are insulated from each other by the Schottky barrier, so that the second semiconductor laser element 20 is prevented from peeling from the first semiconductor laser element 10 side, and the semiconductor laser elements joined to each other are separated. Can be insulated.

(第1実施形態)
まず、図2〜図4を参照して、本発明の第1実施形態による半導体レーザ装置100の構造について説明する。なお、図2は、図3の1000−1000線に沿った断面図である。
(First embodiment)
First, the structure of the semiconductor laser device 100 according to the first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 2 is a cross-sectional view taken along line 1000-1000 in FIG.

本発明の半導体レーザ装置100では、図2に示すように、約405nmの発振波長を有する青紫色半導体レーザ素子50の表面上に、約650nmの発振波長を有する赤色半導体レーザ素子70が接合された2波長半導体レーザ素子90が、AuSn半田などからなる導電性接着層31を介して基台(サブマウント)91上に固定されている。なお、青紫色半導体レーザ素子50および赤色半導体レーザ素子70は、それぞれ、本発明の「第1半導体レーザ素子」および「第2半導体レーザ素子」の一例である。   In the semiconductor laser device 100 of the present invention, as shown in FIG. 2, a red semiconductor laser element 70 having an oscillation wavelength of about 650 nm is bonded on the surface of a blue-violet semiconductor laser element 50 having an oscillation wavelength of about 405 nm. A two-wavelength semiconductor laser element 90 is fixed on a base (submount) 91 via a conductive adhesive layer 31 made of AuSn solder or the like. The blue-violet semiconductor laser element 50 and the red semiconductor laser element 70 are examples of the “first semiconductor laser element” and the “second semiconductor laser element” in the present invention, respectively.

また、図2に示すように、青紫色半導体レーザ素子50は、約100μmの厚みを有するn型GaN基板51の上面上に、Siドープのn型Al0.15Ga0.85Nからなるn型クラッド層52、In組成の高いInGaNからなる量子井戸層とIn組成の低いInGaNからなる障壁層とが交互に積層されたMQW構造を有する活性層53、および、約400nmの厚みを有するMgドープのp型Al0.07Ga0.93Nからなるp型クラッド層54が形成されている。なお、n型GaN基板51およびn型クラッド層52は、本発明の「第1導電型の第1半導体層」であり、p型クラッド層54は、本発明の「第2導電型の第2半導体層」および「窒化物系半導体」の一例である。 In addition, as shown in FIG. 2, the blue-violet semiconductor laser device 50 includes an n-type Al 0.15 Ga 0.85 N doped with Si on an upper surface of an n-type GaN substrate 51 having a thickness of about 100 μm. Type cladding layer 52, active layer 53 having an MQW structure in which quantum well layers made of InGaN with a high In composition and barrier layers made of InGaN with a low In composition are alternately stacked, and Mg-doped with a thickness of about 400 nm A p-type cladding layer 54 made of p-type Al 0.07 Ga 0.93 N is formed. The n-type GaN substrate 51 and the n-type cladding layer 52 are the “first conductivity type first semiconductor layer” of the present invention, and the p-type cladding layer 54 is the “second conductivity type second semiconductor layer” of the present invention. It is an example of “semiconductor layer” and “nitride-based semiconductor”.

また、図2に示すように、p型クラッド層54は、素子の幅方向(B方向)の略中央部に形成された凸部54aと、凸部54aの両側(B方向)に延びる平坦部54bとを有している。また、p型クラッド層54の凸部54a上には、約10nmの厚みを有するMgドープのp型In0.02Ga0.98Nからなるp側コンタクト層55と、p側コンタクト層55から近い順に、Pt層、Pd層およびPt層の順に積層されたp側オーミック電極56が形成されている。また、p型クラッド層54の凸部54aとp側コンタクト層55とp側オーミック電極56とによって、活性層53に光導波路を構成するためのリッジ60が形成されている。また、リッジ60は、B方向に約1.5μmの幅を有するとともに共振器方向(A方向)に沿って延びるように形成されている。なお、p側コンタクト層55は、本発明の「第2導電型の第2半導体層」の一例である。 As shown in FIG. 2, the p-type cladding layer 54 includes a convex portion 54a formed at a substantially central portion in the width direction (B direction) of the element, and a flat portion extending on both sides (B direction) of the convex portion 54a. 54b. Further, on the protrusion 54 a of the p-type cladding layer 54, a p-side contact layer 55 made of Mg-doped p-type In 0.02 Ga 0.98 N having a thickness of about 10 nm and a p-side contact layer 55 A p-side ohmic electrode 56 is formed that is stacked in the order of Pt layer, Pd layer, and Pt layer. A ridge 60 for forming an optical waveguide is formed in the active layer 53 by the convex portion 54a of the p-type cladding layer 54, the p-side contact layer 55, and the p-side ohmic electrode 56. The ridge 60 has a width of about 1.5 μm in the B direction and is formed so as to extend along the resonator direction (A direction). The p-side contact layer 55 is an example of the “second conductivity type second semiconductor layer” in the present invention.

また、p型クラッド層54の平坦部54bの一部の上面上とリッジ60の側面上とに、SiOからなる電流ブロック層57が形成されている。 A current blocking layer 57 made of SiO 2 is formed on a part of the upper surface of the flat portion 54 b of the p-type cladding layer 54 and on the side surface of the ridge 60.

ここで、第1実施形態では、リッジ60を中心としたB2側の電流ブロック層57aは、平坦部54bのB2側の端部までの全ての領域上に形成される一方、B1側の電流ブロック層57bは、リッジ60の側面およびB1側の平坦部54bの一部の領域にのみ形成されている。また、B1側の平坦部54bの電流ブロック層57bが形成されていない領域には、配線用電極61が、平坦部54bの上面上に直接接触するように形成されている。これにより、金属からなる配線用電極61が、電流ブロック層57bを介さずにp型クラッド層54の平坦部54b上に直接接触して形成されているので、配線用電極61とp型クラッド層54とは、密着性が良好な状態となっている。   Here, in the first embodiment, the current block layer 57a on the B2 side centering on the ridge 60 is formed on the entire region from the flat portion 54b to the end on the B2 side, while the current block layer on the B1 side is formed. The layer 57b is formed only on a side surface of the ridge 60 and a partial region of the flat portion 54b on the B1 side. In addition, in the region where the current blocking layer 57b of the flat portion 54b on the B1 side is not formed, the wiring electrode 61 is formed so as to be in direct contact with the upper surface of the flat portion 54b. Thereby, the wiring electrode 61 made of metal is formed in direct contact with the flat portion 54b of the p-type cladding layer 54 without passing through the current blocking layer 57b, so that the wiring electrode 61 and the p-type cladding layer are formed. 54 is in a state of good adhesion.

また、第1実施形態では、赤色半導体レーザ素子70の後述するp側パッド電極78が、導電性接着層32を介して配線用電極61の上面上に接合されることにより2波長半導体レーザ素子90が構成されている。   Further, in the first embodiment, a p-side pad electrode 78 (to be described later) of the red semiconductor laser element 70 is bonded onto the upper surface of the wiring electrode 61 via the conductive adhesive layer 32, whereby the two-wavelength semiconductor laser element 90. Is configured.

また、配線用電極61は、図4に示すように、p側コンタクト層55から近い順に、約10nm以上約50nm以下の厚みを有するTi層61a、約100nm以上約200nm以下の厚みを有するPd層61bおよび約500nmの厚みを有するAu層61cがこの順に積層されて構成されている。これにより、配線用電極61は、p型クラッド層54(平坦部54b)に対してショットキー接触した状態で形成されている。すなわち、配線用電極61(Ti層61a)とp型クラッド層54とが接触する界面にショットキー障壁が存在するので、p型クラッド層54側から配線用電極61に向かって電流が流れにくくなるように構成されている。また、ショットキー接触により、p型クラッド層54と配線用電極61との絶縁が図られている。   Further, as shown in FIG. 4, the wiring electrode 61 includes a Ti layer 61 a having a thickness of about 10 nm to about 50 nm and a Pd layer having a thickness of about 100 nm to about 200 nm in order from the p-side contact layer 55. 61b and an Au layer 61c having a thickness of about 500 nm are laminated in this order. Thus, the wiring electrode 61 is formed in a Schottky contact with the p-type cladding layer 54 (flat portion 54b). That is, since a Schottky barrier exists at the interface between the wiring electrode 61 (Ti layer 61a) and the p-type cladding layer 54, current does not easily flow from the p-type cladding layer 54 side toward the wiring electrode 61. It is configured as follows. In addition, insulation between the p-type cladding layer 54 and the wiring electrode 61 is achieved by Schottky contact.

また、配線用電極61は、図3に示すように、青紫色半導体レーザ素子50の赤色半導体レーザ素子70(外形を二点鎖線で示す)が接合される領域の平坦部54b上を共振器方向(A方向)に沿って覆うとともに、A方向の略中央部からB1方向に凸状に突出して延びるワイヤボンド領域61dを有するように形成されている。なお、図3では、便宜的に、赤色半導体レーザ素子70の外形形状を二点鎖線で示すことにより、青紫色半導体レーザ素子50の表面上に形成される配線用電極61やp側パッド電極58などの形状を示している。   Further, as shown in FIG. 3, the wiring electrode 61 has a resonator direction on a flat portion 54b in a region where a red semiconductor laser element 70 (outer shape is indicated by a two-dot chain line) of the blue-violet semiconductor laser element 50 is joined. It is formed so as to have a wire bond region 61d that extends along the (A direction) and protrudes in a convex shape in the B1 direction from a substantially central portion in the A direction. In FIG. 3, for convenience, the outer shape of the red semiconductor laser element 70 is indicated by a two-dot chain line, whereby the wiring electrode 61 and the p-side pad electrode 58 formed on the surface of the blue-violet semiconductor laser element 50. The shape is shown.

また、図3に示すように、リッジ60上および電流ブロック層57上の所定の領域を覆うようにAuなどからなるp側パッド電極58が形成されている。また、p側パッド電極58は、リッジ60上を共振器方向(A方向)に沿って延びるとともに、A方向の略中央部からB2方向に凸状に突出して延びるワイヤボンド領域58aを有している。また、図2に示すように、p側パッド電極58上に、赤色半導体レーザ素子70のp側パッド電極78などとの接触を防止するためのSiOからなる絶縁層62が形成されている。また、絶縁層62は、ワイヤボンド領域58aを除いたp側パッド電極58の表面上を覆うように形成されている。なお、p側パッド電極58は、本発明の「第2電極」の一例であり、p側パッド電極78は、本発明の「第1電極」の一例である。 Also, as shown in FIG. 3, a p-side pad electrode 58 made of Au or the like is formed so as to cover predetermined regions on the ridge 60 and the current blocking layer 57. The p-side pad electrode 58 has a wire bond region 58a extending on the ridge 60 along the resonator direction (A direction) and projecting in a convex shape in the B2 direction from a substantially central portion in the A direction. Yes. Further, as shown in FIG. 2, an insulating layer 62 made of SiO 2 is formed on the p-side pad electrode 58 to prevent contact with the p-side pad electrode 78 of the red semiconductor laser element 70 and the like. The insulating layer 62 is formed so as to cover the surface of the p-side pad electrode 58 excluding the wire bond region 58a. The p-side pad electrode 58 is an example of the “second electrode” in the present invention, and the p-side pad electrode 78 is an example of the “first electrode” in the present invention.

また、n型GaN基板51の下面上に、n型GaN基板51から近い順に、Al層、Pd層およびAu層の順に積層されたn側電極59が形成されている。   Further, on the lower surface of the n-type GaN substrate 51, an n-side electrode 59 is formed in which an Al layer, a Pd layer, and an Au layer are stacked in order from the n-type GaN substrate 51.

また、図2に示すように、赤色半導体レーザ素子70は、約100μmの厚みを有するn型GaAs基板71の下面上に、AlGaInPからなるn型クラッド層72と、GaInPからなる量子井戸層とAlGaInPからなる障壁層とが交互に積層されたMQW構造を有する活性層73と、AlGaInPからなるp型クラッド層74とが形成されている。なお、n型GaAs基板71およびn型クラッド層72は、本発明の「第1導電型の第3半導体層」であり、p型クラッド層74は、本発明の「第2導電型の第4半導体層」の一例である。   As shown in FIG. 2, the red semiconductor laser device 70 includes an n-type cladding layer 72 made of AlGaInP, a quantum well layer made of GaInP, and an AlGaInP on the lower surface of an n-type GaAs substrate 71 having a thickness of about 100 μm. An active layer 73 having an MQW structure in which barrier layers made of is alternately stacked and a p-type cladding layer 74 made of AlGaInP are formed. The n-type GaAs substrate 71 and the n-type cladding layer 72 are the “first conductivity type third semiconductor layer” of the present invention, and the p-type cladding layer 74 is the “second conductivity type fourth semiconductor layer” of the present invention. It is an example of a “semiconductor layer”.

また、図2に示すように、p型クラッド層74は、素子の略中央部からB1側に寄せられた位置に形成された凸部74aと、凸部74aの両側(B方向)に延びる平坦部74bとを有している。また、p型クラッド層74の凸部74a上には、p側コンタクト層75と、p側コンタクト層75から近い順に、Cr層およびAu層の順に積層されたp側オーミック電極76とが形成されている。このp型クラッド層74の凸部74aとp側コンタクト層75とp側オーミック電極76とによって、活性層73に光導波路を構成するためのリッジ80が形成されている。また、リッジ80は、B方向に約2μmの幅を有するとともに共振器方向(A方向)に沿って延びるように形成されている。なお、p側コンタクト層75は、本発明の「第2導電型の第4半導体層」の一例である。   Further, as shown in FIG. 2, the p-type cladding layer 74 includes a convex portion 74a formed at a position close to the B1 side from a substantially central portion of the element, and a flat extending on both sides (B direction) of the convex portion 74a. Part 74b. Further, on the convex portion 74 a of the p-type cladding layer 74, a p-side contact layer 75 and a p-side ohmic electrode 76 that is laminated in the order of the Cr layer and the Au layer in order from the p-side contact layer 75 are formed. ing. A ridge 80 for forming an optical waveguide is formed in the active layer 73 by the convex portion 74 a of the p-type cladding layer 74, the p-side contact layer 75, and the p-side ohmic electrode 76. The ridge 80 has a width of about 2 μm in the B direction and is formed so as to extend along the resonator direction (A direction). The p-side contact layer 75 is an example of the “second conductivity type fourth semiconductor layer” in the present invention.

また、p型クラッド層74の平坦部74bの下面上とリッジ80の側面上とに、SiOからなる電流ブロック層77が形成されている。また、リッジ80および電流ブロック層77の下面上に、約200nmの厚みを有するPt層と約3μmの厚みを有するAu層とが積層されたp側パッド電極78が形成されている。 A current blocking layer 77 made of SiO 2 is formed on the lower surface of the flat portion 74 b of the p-type cladding layer 74 and the side surface of the ridge 80. A p-side pad electrode 78 in which a Pt layer having a thickness of about 200 nm and an Au layer having a thickness of about 3 μm are stacked is formed on the lower surfaces of the ridge 80 and the current blocking layer 77.

また、n型GaAs基板71の上面上に、n型GaAs基板71から近い順に、AuGe層、Ni層およびAu層の順に積層されたn側電極79が形成されている。   On the upper surface of the n-type GaAs substrate 71, an n-side electrode 79 is formed in which an AuGe layer, a Ni layer, and an Au layer are stacked in this order from the n-type GaAs substrate 71.

また、図2に示すように、青紫色半導体レーザ素子50は、p側パッド電極58のワイヤボンド領域58aにボンディングされた金属線92を介してリード端子に接続されるとともに、n側電極59がAuSn半田などの導電性接着層31を介して基台91に電気的に固定される。また、赤色半導体レーザ素子70は、配線用電極61のワイヤボンド領域61dにボンディングされた金属線93を介してリード端子に接続されるとともに、n側電極79にボンディングされた金属線94を介して基台91に電気的に固定される。これにより、2波長半導体レーザ素子90は、各半導体レーザ素子のp側パッド電極58および78が、互いに絶縁されたリード端子に接続されるとともに、n側電極59および79が基台91を介して共通の負極側リード端子に接続される状態(カソードコモン)に構成されている。   As shown in FIG. 2, the blue-violet semiconductor laser device 50 is connected to a lead terminal via a metal wire 92 bonded to a wire bond region 58a of a p-side pad electrode 58, and an n-side electrode 59 is It is electrically fixed to the base 91 through a conductive adhesive layer 31 such as AuSn solder. The red semiconductor laser element 70 is connected to the lead terminal via a metal wire 93 bonded to the wire bond region 61 d of the wiring electrode 61 and is connected to the n-side electrode 79 via a metal wire 94. It is electrically fixed to the base 91. Thereby, in the two-wavelength semiconductor laser device 90, the p-side pad electrodes 58 and 78 of each semiconductor laser device are connected to the lead terminals insulated from each other, and the n-side electrodes 59 and 79 are connected via the base 91. It is configured to be connected to a common negative lead terminal (cathode common).

次に、図2〜図12を参照して、第1実施形態による半導体レーザ装置100の製造プロセスについて説明する。   A manufacturing process for the semiconductor laser device 100 according to the first embodiment is now described with reference to FIGS.

第1実施形態による半導体レーザ装置100の製造プロセスでは、まず、図5に示すように、MOCVD法を用いて、n型GaN基板51の上面上に、n型クラッド層52、活性層53およびp型クラッド層54およびp側コンタクト層55を積層して半導体層を形成する。その後、真空蒸着法を用いて、p側コンタクト層55の上面上に、p側オーミック電極56を形成する。   In the manufacturing process of the semiconductor laser device 100 according to the first embodiment, first, as shown in FIG. 5, the n-type cladding layer 52, the active layer 53, and the p-type are formed on the upper surface of the n-type GaN substrate 51 by using the MOCVD method. The mold cladding layer 54 and the p-side contact layer 55 are stacked to form a semiconductor layer. Thereafter, the p-side ohmic electrode 56 is formed on the upper surface of the p-side contact layer 55 using a vacuum deposition method.

その後、図5に示すように、p側オーミック電極56の上面上に、フォトリソグラフィを用いてA方向(紙面に垂直な方向)にストライプ状に延びるレジスト65をパターニングするとともに、そのレジスト65をマスクとしてp側オーミック電極56、p側コンタクト層55およびp型クラッド層54の一部をC1側に向かってドライエッチングすることにより、半導体層にリッジ60を形成する。   After that, as shown in FIG. 5, a resist 65 extending in a stripe shape in the A direction (direction perpendicular to the paper surface) is patterned on the upper surface of the p-side ohmic electrode 56 using photolithography, and the resist 65 is masked. As a result, the p-side ohmic electrode 56, the p-side contact layer 55, and a part of the p-type cladding layer 54 are dry-etched toward the C1 side to form the ridge 60 in the semiconductor layer.

その後、第1実施形態の製造プロセスでは、図6に示すように、エッチングされたp型クラッド層54の平坦部54bのうちの所定の領域上に、フォトリソグラフィを用いてA方向(紙面に垂直な方向)にストライプ状に延びるレジスト66をパターニングする。そして、この状態で、プラズマCVD法などを用いて、p型クラッド層54の表面上に電流ブロック層57を形成する。これにより、リッジ60のB1側に電流ブロック層57aが形成されるとともに、B2側に電流ブロック層57bが形成される。   Thereafter, in the manufacturing process of the first embodiment, as shown in FIG. 6, photolithography is applied to a predetermined region of the flat portion 54 b of the etched p-type cladding layer 54 using the photolithography (perpendicular to the paper surface). The resist 66 extending in a stripe shape is patterned. In this state, a current blocking layer 57 is formed on the surface of the p-type cladding layer 54 using a plasma CVD method or the like. As a result, a current blocking layer 57a is formed on the B1 side of the ridge 60, and a current blocking layer 57b is formed on the B2 side.

レジスト65を除去した後、図7に示すように、フォトリソグラフィおよび真空蒸着法を用いて、電流ブロック層57の所定の領域上およびリッジ60の上面を連続的に覆うように、p側パッド電極58をパターニングする。これにより、図3に示すような形状のp側パッド電極58が形成される。   After removing the resist 65, as shown in FIG. 7, the p-side pad electrode is continuously covered on a predetermined region of the current blocking layer 57 and the upper surface of the ridge 60 by using photolithography and vacuum deposition. 58 is patterned. Thereby, the p-side pad electrode 58 having a shape as shown in FIG. 3 is formed.

その後、図8に示すように、フォトリソグラフィおよび真空蒸着法を用いて、レジスト66が除去されたp型クラッド層54の表面上に配線用電極61をパターニングする。この際、図4に示すように、まず、p型クラッド層54の表面上に約10nm以上約50nm以下の厚みを有するTi層61aを形成した後、約100nm以上約200nm以下の厚みを有するPd層61bと、約500nmの厚みを有するAu層61cとをこの順に積層して配線用電極61を形成する。これにより、配線用電極61は、p型クラッド層54との接触界面にTi層61aを介して形成される。   Thereafter, as shown in FIG. 8, the wiring electrode 61 is patterned on the surface of the p-type cladding layer 54 from which the resist 66 has been removed, using photolithography and vacuum deposition. At this time, as shown in FIG. 4, first, a Ti layer 61a having a thickness of about 10 nm to about 50 nm is formed on the surface of the p-type cladding layer 54, and then a Pd having a thickness of about 100 nm to about 200 nm. A wiring electrode 61 is formed by laminating a layer 61b and an Au layer 61c having a thickness of about 500 nm in this order. Thereby, the wiring electrode 61 is formed at the contact interface with the p-type cladding layer 54 via the Ti layer 61a.

その後、フォトリソグラフィおよびプラズマCVD法などを用いて、p側パッド電極58の所定の領域上を覆うように絶縁層62(図8参照)を形成する。このようにして、n側電極59を除く青紫色半導体レーザ素子50が形成されたウェハが作製される。   Thereafter, the insulating layer 62 (see FIG. 8) is formed so as to cover a predetermined region of the p-side pad electrode 58 by using photolithography, plasma CVD, or the like. In this manner, a wafer on which the blue-violet semiconductor laser element 50 excluding the n-side electrode 59 is formed is manufactured.

次に、図9に示すように、n型GaAs基板71の上面上に、n型クラッド層72、活性層73、p型クラッド層74、p側コンタクト層75およびp側オーミック電極76を順次形成した後、リッジ80および電流ブロック層77を形成する。その後、真空蒸着法を用いて、リッジ80の両側面および電流ブロック層77の上面を覆うように、p側パッド電極78を形成する。これにより、n側電極79を除く赤色半導体レーザ素子70が形成されたウェハが作製される。   Next, as shown in FIG. 9, an n-type cladding layer 72, an active layer 73, a p-type cladding layer 74, a p-side contact layer 75, and a p-side ohmic electrode 76 are sequentially formed on the upper surface of the n-type GaAs substrate 71. After that, the ridge 80 and the current blocking layer 77 are formed. Thereafter, the p-side pad electrode 78 is formed so as to cover both side surfaces of the ridge 80 and the upper surface of the current blocking layer 77 by using a vacuum deposition method. Thereby, a wafer on which the red semiconductor laser element 70 excluding the n-side electrode 79 is formed is manufactured.

その後、図10に示すように、青紫色半導体レーザ素子50が形成されたウェハと、赤色半導体レーザ素子70が形成されたウェハとを、配線用電極61およびp側パッド電極78を対向させながら導電性接着層32を用いて接合する。これにより、赤色半導体レーザ素子70のp側パッド電極78が配線用電極61側に引き出される。   After that, as shown in FIG. 10, the wafer on which the blue-violet semiconductor laser element 50 is formed and the wafer on which the red semiconductor laser element 70 is formed are conductive while the wiring electrode 61 and the p-side pad electrode 78 are opposed to each other. Bonding is performed using the adhesive layer 32. Thereby, the p-side pad electrode 78 of the red semiconductor laser element 70 is drawn out to the wiring electrode 61 side.

その後、図11に示すように、n型GaAs基板71が約100μmの厚みを有するようにn型GaAs基板71の上面を研磨した後、真空蒸着法およびフォトリソグラフィを用いて、n型GaAs基板71の上面上にn側電極79を形成する。続いて、n型GaN基板51が約100μmの厚みを有するようにn型GaN基板51の下面を研磨した後、真空蒸着法およびフォトリソグラフィを用いて、n型GaN基板51の下面上の所定の領域にn側電極59を形成する。   Then, as shown in FIG. 11, after polishing the upper surface of the n-type GaAs substrate 71 so that the n-type GaAs substrate 71 has a thickness of about 100 μm, the n-type GaAs substrate 71 is used by vacuum deposition and photolithography. An n-side electrode 79 is formed on the upper surface. Subsequently, after polishing the lower surface of the n-type GaN substrate 51 so that the n-type GaN substrate 51 has a thickness of about 100 μm, a predetermined deposition on the lower surface of the n-type GaN substrate 51 is performed using vacuum deposition and photolithography. An n-side electrode 59 is formed in the region.

その後、図12における赤色半導体レーザ素子70側に示された分離位置において、GaAs基板71の表面(上面)をダイヤモンドポイントを用いてA方向にスクライブすることにより、素子分割のための分離溝81を形成する。なお、図11は、図12の1100−1100線に沿った断面図である。   Thereafter, at the separation position shown on the red semiconductor laser element 70 side in FIG. 12, the surface (upper surface) of the GaAs substrate 71 is scribed in the A direction using a diamond point, thereby forming an isolation groove 81 for element separation. Form. FIG. 11 is a cross-sectional view taken along line 1100-1100 in FIG.

その後、図12に示す劈開位置においてウェハをB方向に沿ってバー状に劈開することにより、各半導体レーザ素子の共振器面を形成する。なお、配線用電極61とp型クラッド層54との密着性が高いので、劈開の際に、赤色半導体レーザ素子70のウェハが、青紫色半導体レーザ素子50のウェハから剥離することが抑制される。そして、光出射側の共振器面に低反射率の誘電体多層膜を形成するとともに、光反射側の共振器面に高反射率の誘電体多層膜を形成する。その後、図12に示す素子分割位置においてバーを共振器方向(A方向)に沿って素子分割する。この際、青紫色半導体レーザ素子50が形成されたウェハは素子分割位置に沿ってB方向に分割されるとともに、赤色半導体レーザ素子70が形成されたウェハは、配線用電極61に接合されているレーザ素子の部分(図11に示した分離溝81にB方向に挟まれた部分)が残される。このようにして、2波長半導体レーザ素子90(図2参照)のチップが形成される。   After that, the wafer is cleaved in a bar shape along the B direction at the cleavage position shown in FIG. 12, thereby forming the resonator surface of each semiconductor laser element. In addition, since the adhesion between the wiring electrode 61 and the p-type cladding layer 54 is high, the wafer of the red semiconductor laser element 70 is suppressed from being separated from the wafer of the blue-violet semiconductor laser element 50 during cleavage. . Then, a low-reflectance dielectric multilayer film is formed on the light-emitting side resonator surface, and a high-reflectivity dielectric multilayer film is formed on the light-reflection side resonator surface. Thereafter, the bar is divided into elements along the resonator direction (A direction) at the element dividing position shown in FIG. At this time, the wafer on which the blue-violet semiconductor laser element 50 is formed is divided in the B direction along the element dividing position, and the wafer on which the red semiconductor laser element 70 is formed is bonded to the wiring electrode 61. The part of the laser element (the part sandwiched in the B direction by the separation groove 81 shown in FIG. 11) remains. In this way, a chip of the two-wavelength semiconductor laser element 90 (see FIG. 2) is formed.

その後、セラミック製のコレットを用いて、2波長半導体レーザ素子90の青紫色半導体レーザ素子50側を下にして、導電性接着層31を介して基台91に対して押圧することにより2波長半導体レーザ素子90を基台91に固定する。これにより、n側電極59が基台91を介して負極側リード端子に電気的に接続される。   Thereafter, using a ceramic collet, the two-wavelength semiconductor laser element 90 is pressed against the base 91 via the conductive adhesive layer 31 with the blue-violet semiconductor laser element 50 side down, and the two-wavelength semiconductor laser element 90 is pressed. The laser element 90 is fixed to the base 91. As a result, the n-side electrode 59 is electrically connected to the negative-side lead terminal via the base 91.

その後、図2に示すように、青紫色半導体レーザ素子50のp側パッド電極58(ワイヤボンド領域58a)とリード端子とを金属線92により接続する。また、赤色半導体レーザ素子70の配線用電極61(ワイヤボンド領域61d)とリード端子とを金属線93により接続する。また、赤色半導体レーザ素子70のn側電極79と基台91とを金属線94により接続する。このようにして、第1実施形態による2波長半導体レーザ素子90を備えた半導体レーザ装置100が形成される。   Thereafter, as shown in FIG. 2, the p-side pad electrode 58 (wire bond region 58 a) of the blue-violet semiconductor laser device 50 and the lead terminal are connected by a metal wire 92. Further, the wiring electrode 61 (wire bond region 61 d) of the red semiconductor laser element 70 and the lead terminal are connected by a metal wire 93. Further, the n-side electrode 79 of the red semiconductor laser element 70 and the base 91 are connected by a metal wire 94. Thus, the semiconductor laser device 100 including the two-wavelength semiconductor laser element 90 according to the first embodiment is formed.

第1実施形態では、上記のように、配線用電極61を、青紫色半導体レーザ素子50のp型クラッド層54に対してショットキー接触した状態で形成することによって、青紫色半導体レーザ素子50のp型クラッド層54と配線用電極61とがショットキー障壁により互いに絶縁されるので、赤色半導体レーザ素子70が青紫色半導体レーザ素子50側から剥離するのを抑制しつつ、互いに接合された半導体レーザ素子間を絶縁することができる。   In the first embodiment, as described above, the wiring electrode 61 is formed in a Schottky contact with the p-type cladding layer 54 of the blue-violet semiconductor laser element 50, so that the blue-violet semiconductor laser element 50 Since the p-type cladding layer 54 and the wiring electrode 61 are insulated from each other by the Schottky barrier, the semiconductor laser bonded to each other while suppressing the red semiconductor laser element 70 from peeling from the blue-violet semiconductor laser element 50 side. The elements can be insulated.

また、第1実施形態では、p型クラッド層54が窒化物系半導体であるとともに、配線用電極61がTi層61aを含む金属材料からなることによって、窒化物系半導体からなるp型クラッド層54の平坦部54bに対して、配線用電極61を確実にショットキー接触した状態で形成することができる。また、窒化物系半導体からなるp型クラッド層54と配線用電極61を構成するTi層61aとの密着性は、窒化物系半導体からなるp型クラッド層54とSiOなどからなる絶縁膜(電流ブロック層)との密着性よりも大きいので、青紫色半導体レーザ素子50に対する赤色半導体レーザ素子70の剥離を有効に抑制することができる。 In the first embodiment, the p-type cladding layer 54 is made of a nitride-based semiconductor, and the wiring electrode 61 is made of a metal material including the Ti layer 61a, so that the p-type cladding layer 54 made of a nitride-based semiconductor is used. The wiring electrode 61 can be reliably formed in a Schottky contact with the flat portion 54b. The adhesion between the p-type cladding layer 54 made of a nitride-based semiconductor and the Ti layer 61a constituting the wiring electrode 61 is such that the p-type cladding layer 54 made of a nitride-based semiconductor and an insulating film made of SiO 2 or the like ( Therefore, the peeling of the red semiconductor laser element 70 with respect to the blue-violet semiconductor laser element 50 can be effectively suppressed.

(第2実施形態)
図3および図13を参照して、第2実施形態について説明する。この第2実施形態では、上記第1実施形態と異なり、青紫色半導体レーザ素子150のp側パッド電極158が、p型クラッド層54の表面上に直接接触して形成される場合について説明する。なお、青紫色半導体レーザ素子150は、本発明の「第1半導体レーザ素子」の一例であり、p側パッド電極158は、本発明の「第2電極」の一例である。
(Second Embodiment)
The second embodiment will be described with reference to FIGS. 3 and 13. In the second embodiment, unlike the first embodiment, a case where the p-side pad electrode 158 of the blue-violet semiconductor laser device 150 is formed in direct contact with the surface of the p-type cladding layer 54 will be described. The blue-violet semiconductor laser element 150 is an example of the “first semiconductor laser element” in the present invention, and the p-side pad electrode 158 is an example of the “second electrode” in the present invention.

本発明の第2実施形態における半導体レーザ装置200では、図13に示すように、青紫色半導体レーザ素子150の表面上に赤色半導体レーザ素子70が接合された2波長半導体レーザ素子180が、導電性接着層31を介して基台91上に固定されている。   In the semiconductor laser device 200 according to the second embodiment of the present invention, as shown in FIG. 13, the two-wavelength semiconductor laser element 180 in which the red semiconductor laser element 70 is bonded on the surface of the blue-violet semiconductor laser element 150 is electrically conductive. It is fixed on the base 91 via the adhesive layer 31.

ここで、第2実施形態では、リッジ60のB2側の電流ブロック層57cは、リッジ60の側面およびB2側のp型クラッド層54(平坦部54b)の一部の領域にのみ形成されている。また、B2側の平坦部54bのうちの電流ブロック層57cが形成されていない領域には、p側パッド電極158が、平坦部54bの上面上に直接接触するように形成されている。なお、p側パッド電極158の平面的な形状は、図3に示した上記第1実施形態のp側パッド電極58と同様である。   Here, in the second embodiment, the current blocking layer 57c on the B2 side of the ridge 60 is formed only on a side surface of the ridge 60 and a partial region of the p-type cladding layer 54 (flat portion 54b) on the B2 side. . Further, the p-side pad electrode 158 is formed so as to be in direct contact with the upper surface of the flat portion 54b in the region where the current blocking layer 57c is not formed in the flat portion 54b on the B2 side. The planar shape of the p-side pad electrode 158 is the same as that of the p-side pad electrode 58 of the first embodiment shown in FIG.

また、p側パッド電極158は、配線用電極61と同様に、p型クラッド層54から近い順に、約10nm以上約50nm以下の厚みを有するTi層、約100nm以上約200nm以下の厚みを有するPd層および約500nmの厚みを有するAu層がこの順に積層されて構成されている。これにより、p側パッド電極158は、p型クラッド層54に対してショットキー接触した状態で形成されている。すなわち、p側パッド電極158とp型クラッド層54とが接触する界面にショットキー障壁が存在するので、p側パッド電極158は平坦部54bにおいてp型クラッド層54との絶縁性が高められている。なお、リッジ60の部分では、p側パッド電極158は、p側オーミック電極56を介してp側コンタクト層55と接続されているので、この部分におけるp側パッド電極158から半導体層内部に向かって電流を注入することが可能に構成されている。   Similarly to the wiring electrode 61, the p-side pad electrode 158 is a Ti layer having a thickness of about 10 nm to about 50 nm and a Pd having a thickness of about 100 nm to about 200 nm in order from the p-type cladding layer 54. A layer and an Au layer having a thickness of about 500 nm are stacked in this order. Thereby, the p-side pad electrode 158 is formed in a Schottky contact with the p-type cladding layer 54. That is, since there is a Schottky barrier at the interface between the p-side pad electrode 158 and the p-type cladding layer 54, the p-side pad electrode 158 has improved insulation from the p-type cladding layer 54 in the flat portion 54b. Yes. In the ridge 60 portion, the p-side pad electrode 158 is connected to the p-side contact layer 55 via the p-side ohmic electrode 56, so that the p-side pad electrode 158 in this portion is directed toward the inside of the semiconductor layer. An electric current can be injected.

なお、第2実施形態における半導体レーザ装置200のその他の構成は、上記第1実施形態と同様である。また、第2実施形態における半導体レーザ装置200の製造プロセスでは、図13に示すように、リッジ60のB2側におけるp型クラッド層54(平坦部54b)のうちの所定の領域にのみ共振器方向に沿って延びる電流ブロック層57cを形成した後、電流ブロック層57cが形成されていない平坦部54bの表面上に直接接触するように、リッジ60の上部からB2方向に延びるp側パッド電極158を形成する。なお、その他の製造プロセスについては、上記第1実施形態と同様である。   In addition, the other structure of the semiconductor laser apparatus 200 in 2nd Embodiment is the same as that of the said 1st Embodiment. Further, in the manufacturing process of the semiconductor laser device 200 according to the second embodiment, as shown in FIG. 13, the resonator direction is only in a predetermined region of the p-type cladding layer 54 (flat portion 54b) on the B2 side of the ridge 60. The p-side pad electrode 158 extending in the B2 direction from the top of the ridge 60 is formed so as to directly contact the surface of the flat portion 54b where the current blocking layer 57c is not formed. Form. Other manufacturing processes are the same as those in the first embodiment.

第2実施形態では、上記のように、青紫色半導体レーザ素子150のp側パッド電極158が、p型クラッド層54のp側オーミック電極56が形成された電流通路部(リッジ60)においてp型クラッド層54側と電気的に接続され、かつ、配線用電極61が形成されていない領域(B2側)のp型クラッド層54の平坦部54bに直接接触して形成されている。したがって、金属からなるp側パッド電極158は、電流通路部において青紫色半導体レーザ素子150と電気的に接続される一方、電流通路部以外の部分においてp型クラッド層54の平坦部54bに直接接触して形成されるので、電流通路部以外の領域において、p型クラッド層54と絶縁膜よりも密着性が良好な金属からなるp側パッド電極158とが直接接触する分、p型クラッド層54とp側パッド電極158との密着性を向上させることができる。これにより、青紫色半導体レーザ素子150においても、p側パッド電極158がp型クラッド層54の表面から剥離するのを抑制することができる。   In the second embodiment, as described above, the p-side pad electrode 158 of the blue-violet semiconductor laser device 150 is p-type in the current passage portion (ridge 60) where the p-side ohmic electrode 56 of the p-type cladding layer 54 is formed. It is formed in direct contact with the flat portion 54b of the p-type cladding layer 54 in a region (B2 side) that is electrically connected to the cladding layer 54 side and in which the wiring electrode 61 is not formed. Therefore, the p-side pad electrode 158 made of metal is electrically connected to the blue-violet semiconductor laser device 150 in the current path portion, and directly contacts the flat portion 54b of the p-type cladding layer 54 in a portion other than the current path portion. Therefore, in the region other than the current path portion, the p-type cladding layer 54 is directly in contact with the p-side pad electrode 158 made of a metal having better adhesion than the insulating film. And the p-side pad electrode 158 can be improved. Thereby, also in the blue-violet semiconductor laser device 150, the p-side pad electrode 158 can be prevented from peeling from the surface of the p-type cladding layer 54.

また、第2実施形態では、p側パッド電極158がTiを含む金属材料からなることによって、p型クラッド層54のB2側の平坦部54bに対して、p側パッド電極158を確実にショットキー接触した状態で形成することができる。なお、第2実施形態のその他の効果は、上記第1実施形態と同様である。   In the second embodiment, the p-side pad electrode 158 is made of a metal material containing Ti, so that the p-side pad electrode 158 is securely Schottky with respect to the flat portion 54b on the B2 side of the p-type cladding layer 54. It can be formed in contact. The remaining effects of the second embodiment are similar to those of the aforementioned first embodiment.

(第3実施形態)
図14および図15を参照して、第3実施形態について説明する。この第3実施形態では、上記第2実施形態と異なり、青紫色半導体レーザ素子150に対して、赤色および赤外半導体レーザ素子からなるモノリシック型の2波長半導体レーザ素子350を接合して3波長半導体レーザ素子360を形成する場合について説明する。なお、図14は、図15の3000−3000線に沿った断面図である。
(Third embodiment)
A third embodiment will be described with reference to FIGS. 14 and 15. In the third embodiment, unlike the second embodiment, a monochromatic type two-wavelength semiconductor laser element 350 composed of red and infrared semiconductor laser elements is joined to a blue-violet semiconductor laser element 150 to form a three-wavelength semiconductor laser. A case where the laser element 360 is formed will be described. 14 is a cross-sectional view taken along the line 3000-3000 in FIG.

本発明の第3実施形態における半導体レーザ装置300では、図14に示すように、青紫色半導体レーザ素子150の表面上に、赤色半導体レーザ素子370および赤外半導体レーザ素子380からなるモノリシック型の2波長半導体レーザ素子350が接合された3波長半導体レーザ素子360が、導電性接着層31を介して基台91上に固定されている。なお、赤色半導体レーザ素子370、赤外半導体レーザ素子380および2波長半導体レーザ素子350は、本発明の「第2半導体レーザ素子」の一例である。   In the semiconductor laser device 300 according to the third embodiment of the present invention, as shown in FIG. 14, a monolithic type 2 comprising a red semiconductor laser element 370 and an infrared semiconductor laser element 380 on the surface of a blue-violet semiconductor laser element 150. A three-wavelength semiconductor laser element 360 to which the wavelength semiconductor laser element 350 is bonded is fixed on the base 91 via the conductive adhesive layer 31. The red semiconductor laser element 370, the infrared semiconductor laser element 380, and the two-wavelength semiconductor laser element 350 are examples of the “second semiconductor laser element” in the present invention.

ここで、第3実施形態では、2波長半導体レーザ素子350は、青紫色半導体レーザ素子150のリッジ60の上方をB方向に跨いだ状態で青紫色半導体レーザ素子150側と接合されている。また、3波長半導体レーザ素子360を平面的に見た場合、図15に示すように、青紫色半導体レーザ素子150のp側パッド電極158は、ワイヤボンド領域158aがp型クラッド層54のA1側の領域に寄せられて形成されている。そして、ワイヤボンド領域158aが形成されていないA2側の領域には、赤外半導体レーザ素子380を接合するための配線用電極63が、p型クラッド層54(平坦部54b)に直接接触するように形成されている。なお、図15では、便宜的に、2波長半導体レーザ素子350の外形形状を二点鎖線で示すことにより、青紫色半導体レーザ素子150の表面上に形成される配線用電極63やp側パッド電極158などの形状を示している。   Here, in the third embodiment, the two-wavelength semiconductor laser element 350 is joined to the blue-violet semiconductor laser element 150 side in a state of straddling the ridge 60 of the blue-violet semiconductor laser element 150 in the B direction. When the three-wavelength semiconductor laser device 360 is viewed in a plan view, the p-side pad electrode 158 of the blue-violet semiconductor laser device 150 has a wire bond region 158a on the A1 side of the p-type cladding layer 54 as shown in FIG. It is formed in close contact with the area. In the region on the A2 side where the wire bond region 158a is not formed, the wiring electrode 63 for joining the infrared semiconductor laser element 380 is in direct contact with the p-type cladding layer 54 (flat portion 54b). Is formed. In FIG. 15, for convenience, the external shape of the two-wavelength semiconductor laser element 350 is indicated by a two-dot chain line, whereby the wiring electrode 63 and the p-side pad electrode formed on the surface of the blue-violet semiconductor laser element 150. A shape such as 158 is shown.

また、配線用電極63は、配線用電極61と同様に、p型クラッド層54から近い順に、約10nm以上約50nm以下の厚みを有するTi層、約100nm以上約200nm以下の厚みを有するPd層および約500nmの厚みを有するAu層がこの順に積層されて構成されている。これにより、配線用電極63は、p型クラッド層54(平坦部54b)に対してショットキー接触した状態で形成されている。すなわち、配線用電極63とp型クラッド層54とが接触する界面にショットキー障壁が存在するので、p型クラッド層54側から配線用電極63に向かって電流が流れにくくなるように構成されている。また、ショットキー接触により、p型クラッド層54と配線用電極63との絶縁が図られている。   Similarly to the wiring electrode 61, the wiring electrode 63 includes a Ti layer having a thickness of about 10 nm to about 50 nm and a Pd layer having a thickness of about 100 nm to about 200 nm in order from the p-type cladding layer 54. An Au layer having a thickness of about 500 nm is laminated in this order. Thereby, the wiring electrode 63 is formed in a Schottky contact with the p-type cladding layer 54 (flat portion 54b). That is, since there is a Schottky barrier at the interface between the wiring electrode 63 and the p-type cladding layer 54, the current is less likely to flow from the p-type cladding layer 54 side toward the wiring electrode 63. Yes. In addition, insulation between the p-type cladding layer 54 and the wiring electrode 63 is achieved by Schottky contact.

また、配線用電極63は、図15に示すように、青紫色半導体レーザ素子150の赤外半導体レーザ素子380(外形を破線で示す)が接合される領域の平坦部54b上を共振器方向(A方向)に沿って覆うとともに、B2方向に凸状に突出して延びるワイヤボンド領域63dを有するように形成されている。   Further, as shown in FIG. 15, the wiring electrode 63 has a resonator direction (on the flat portion 54b of the region where the infrared semiconductor laser device 380 (outer shape is indicated by a broken line) of the blue-violet semiconductor laser device 150 is joined. A wire bond region 63d that extends along the direction B2 and protrudes in a convex shape in the direction B2 is formed.

また、図14に示すように、2波長半導体レーザ素子350を構成する赤外半導体レーザ素子380は、n型GaAs基板71の下面上に、AlGaAsからなるn型クラッド層382と、Al組成の低いAlGaAsからなる量子井戸層とAl組成の高いAlGaAsからなる障壁層とが交互に積層されたMQW構造を有する活性層383と、AlGaAsからなるp型クラッド層384とが形成されている。なお、n型クラッド層382は、本発明の「第1導電型の第3半導体層」であり、p型クラッド層384は、本発明の「第2導電型の第4半導体層」の一例である。   As shown in FIG. 14, the infrared semiconductor laser device 380 constituting the two-wavelength semiconductor laser device 350 has an n-type cladding layer 382 made of AlGaAs on the lower surface of the n-type GaAs substrate 71 and a low Al composition. An active layer 383 having an MQW structure in which quantum well layers made of AlGaAs and barrier layers made of AlGaAs having a high Al composition are alternately stacked, and a p-type cladding layer 384 made of AlGaAs are formed. The n-type cladding layer 382 is an example of the “first conductive type third semiconductor layer” in the present invention, and the p-type cladding layer 384 is an example of the “second conductive type fourth semiconductor layer” in the present invention. is there.

また、p型クラッド層384は、素子の略中央部からB2側に寄せられた位置に形成された凸部384aと、凸部384aの両側(B方向)に延びる平坦部384bとを有している。また、p型クラッド層384の凸部384a上には、p側コンタクト層385と、p側オーミック電極386とが形成されている。このp型クラッド層384の凸部384aとp側コンタクト層385とp側オーミック電極386とによって、活性層383に光導波路を構成するためのリッジ390が形成されている。また、リッジ390は、B方向に約2μmの幅を有するとともに共振器方向(A方向)に沿って延びるように形成されている。なお、p側コンタクト層385は、本発明の「第2導電型の第4半導体層」の一例である。   The p-type cladding layer 384 includes a convex portion 384a formed at a position close to the B2 side from the substantially central portion of the element, and flat portions 384b extending on both sides (B direction) of the convex portion 384a. Yes. A p-side contact layer 385 and a p-side ohmic electrode 386 are formed on the convex portion 384 a of the p-type cladding layer 384. A ridge 390 for forming an optical waveguide is formed in the active layer 383 by the convex portion 384a of the p-type cladding layer 384, the p-side contact layer 385, and the p-side ohmic electrode 386. The ridge 390 has a width of about 2 μm in the B direction and is formed so as to extend along the resonator direction (A direction). The p-side contact layer 385 is an example of the “second conductivity type fourth semiconductor layer” in the present invention.

また、p型クラッド層384の平坦部384bの下面上とリッジ390の側面上とに、SiOからなる電流ブロック層87が形成されている。また、リッジ390および電流ブロック層87の下面上に、p側パッド電極388が形成されている。なお、p側パッド電極388は、本発明の「第1電極」の一例である。 Further, a current blocking layer 87 made of SiO 2 is formed on the lower surface of the flat portion 384 b of the p-type cladding layer 384 and on the side surface of the ridge 390. A p-side pad electrode 388 is formed on the lower surfaces of the ridge 390 and the current blocking layer 87. The p-side pad electrode 388 is an example of the “first electrode” in the present invention.

また、2波長半導体レーザ素子350を構成する赤色半導体レーザ素子370は、赤外半導体レーザ素子380と凹部391を隔ててn型GaAs基板71の下面上に形成されている。なお、赤色半導体レーザ素子370は、上記第1実施形態の赤色半導体レーザ素子70と同じ素子構造を有している。   The red semiconductor laser element 370 constituting the two-wavelength semiconductor laser element 350 is formed on the lower surface of the n-type GaAs substrate 71 with the infrared semiconductor laser element 380 and the recess 391 therebetween. The red semiconductor laser element 370 has the same element structure as the red semiconductor laser element 70 of the first embodiment.

また、図14に示すように、青紫色半導体レーザ素子150は、p側パッド電極158のワイヤボンド領域158aにボンディングされた金属線92を介してリード端子に接続されるとともに、n側電極59が基台91に電気的に固定される。また、赤色半導体レーザ素子370は、ワイヤボンド領域61dにボンディングされた金属線93を介してリード端子に接続されるとともに、n側電極79にワイヤボンディングされた金属線94を介して基台91に電気的に固定される。また、赤外半導体レーザ素子380は、配線用電極63のワイヤボンド領域63dにボンディングされた金属線395を介してリード端子に接続される。これにより、3波長半導体レーザ素子360は、各半導体レーザ素子のp側パッド電極が、互いに絶縁されたリード端子に接続されるとともに、各半導体レーザ素子のn側電極が基台91を介して共通の負極側リード端子に接続される。   As shown in FIG. 14, the blue-violet semiconductor laser device 150 is connected to a lead terminal via a metal wire 92 bonded to the wire bond region 158a of the p-side pad electrode 158, and the n-side electrode 59 is It is electrically fixed to the base 91. The red semiconductor laser element 370 is connected to the lead terminal via a metal wire 93 bonded to the wire bond region 61 d and is attached to the base 91 via a metal wire 94 wire bonded to the n-side electrode 79. Electrically fixed. The infrared semiconductor laser element 380 is connected to a lead terminal via a metal wire 395 bonded to the wire bond region 63 d of the wiring electrode 63. Thus, in the three-wavelength semiconductor laser element 360, the p-side pad electrode of each semiconductor laser element is connected to the lead terminals insulated from each other, and the n-side electrode of each semiconductor laser element is shared via the base 91. Connected to the negative lead terminal.

なお、第3実施形態における半導体レーザ装置300のその他の構成は、上記第2実施形態と同様である。   In addition, the other structure of the semiconductor laser apparatus 300 in 3rd Embodiment is the same as that of the said 2nd Embodiment.

また、第3実施形態における半導体レーザ装置300の製造プロセスでは、上記第2実施形態と同様の製造プロセスにより、リッジ60の両側にそれぞれ配線用電極61および63が形成された青紫色半導体レーザ素子150のウェハと、2波長半導体レーザ素子350が形成されたウェハとを接合する。この際、図14に示すように、配線用電極61と赤色半導体レーザ素子370のp側パッド電極78とを対向させるとともに、配線用電極63と赤外半導体レーザ素子380のp側パッド電極388とを対向させながら、双方のウェハを接合する。これにより、図15に示すように、赤色半導体レーザ素子370のp側パッド電極78が配線用電極61側に引き出されるとともに、赤外半導体レーザ素子380のp側パッド電極388が配線用電極63側に引き出される。その後、ウェハの劈開および素子分割を行うことにより3波長半導体レーザ素子360のチップを形成する。   Further, in the manufacturing process of the semiconductor laser device 300 in the third embodiment, the blue-violet semiconductor laser element 150 in which the wiring electrodes 61 and 63 are formed on both sides of the ridge 60 by the same manufacturing process as in the second embodiment, respectively. Are bonded to the wafer on which the two-wavelength semiconductor laser element 350 is formed. At this time, as shown in FIG. 14, the wiring electrode 61 and the p-side pad electrode 78 of the red semiconductor laser element 370 are opposed to each other, and the wiring electrode 63 and the p-side pad electrode 388 of the infrared semiconductor laser element 380 are Both wafers are bonded while facing each other. As a result, as shown in FIG. 15, the p-side pad electrode 78 of the red semiconductor laser element 370 is drawn out to the wiring electrode 61 side, and the p-side pad electrode 388 of the infrared semiconductor laser element 380 is connected to the wiring electrode 63 side. Pulled out. Thereafter, the chip of the three-wavelength semiconductor laser element 360 is formed by cleaving the wafer and dividing the element.

なお、2波長半導体レーザ素子350のウェハ形成では、まず、n型GaAs基板71の上面上に、赤外半導体レーザ素子380となるn型クラッド層382、活性層383、p型クラッド層384、p側コンタクト層385およびp側オーミック電極386を順次形成する。その後、上記半導体層の一部をエッチングしてn型GaAs基板71の一部を露出させて、その露出した部分の一部に、凹部391となる領域を残して、赤色半導体レーザ素子370となるn型クラッド層72、活性層73、p型クラッド層74、p側コンタクト層75およびp側オーミック電極76を順次形成する。その後、リッジ80および390、電流ブロック層77およびp側パッド電極78および388をそれぞれ形成する。このようにして、n側電極79を除く2波長半導体レーザ素子350のウェハが作製される。なお、その他の製造プロセスについては、上記第1実施形態と同様である。
いて接合する。
In forming the wafer of the two-wavelength semiconductor laser element 350, first, on the upper surface of the n-type GaAs substrate 71, an n-type cladding layer 382, an active layer 383, a p-type cladding layer 384, and a p-type cladding layer 384, which become the infrared semiconductor laser element 380. A side contact layer 385 and a p-side ohmic electrode 386 are sequentially formed. Thereafter, a part of the semiconductor layer is etched to expose a part of the n-type GaAs substrate 71, leaving a region to be the recess 391 in a part of the exposed part, thereby forming a red semiconductor laser element 370. An n-type cladding layer 72, an active layer 73, a p-type cladding layer 74, a p-side contact layer 75, and a p-side ohmic electrode 76 are sequentially formed. Thereafter, ridges 80 and 390, a current blocking layer 77, and p-side pad electrodes 78 and 388 are formed, respectively. In this way, a wafer of the two-wavelength semiconductor laser element 350 excluding the n-side electrode 79 is manufactured. Other manufacturing processes are the same as those in the first embodiment.
And join.

第3実施形態では、上記のように、2波長半導体レーザ素子350を構成する赤色半導体レーザ素子370が、青紫色半導体レーザ素子150のB1側のp型クラッド層54の表面上に直接接触して形成された配線用電極61の表面上に接合されるとともに、赤外半導体レーザ素子380が、青紫色半導体レーザ素子150のB2側のp型クラッド層54上に直接接触して形成された配線用電極63の表面上に接合されて3波長半導体レーザ素子360が構成されている。これにより、青紫色半導体レーザ素子150と2波長半導体レーザ素子350との絶縁が図られた状態で3波長半導体レーザ素子360を形成することができるので、個々のレーザ素子を電気的に独立させて駆動させることができる。なお、第3実施形態のその他の効果は、上記第2実施形態と同様である。   In the third embodiment, as described above, the red semiconductor laser element 370 constituting the two-wavelength semiconductor laser element 350 is in direct contact with the surface of the p-type cladding layer 54 on the B1 side of the blue-violet semiconductor laser element 150. It is bonded on the surface of the formed wiring electrode 61 and the infrared semiconductor laser element 380 is formed in direct contact with the p-type cladding layer 54 on the B2 side of the blue-violet semiconductor laser element 150. A three-wavelength semiconductor laser element 360 is formed on the surface of the electrode 63. As a result, the three-wavelength semiconductor laser element 360 can be formed in a state where the blue-violet semiconductor laser element 150 and the two-wavelength semiconductor laser element 350 are insulated, so that the individual laser elements can be electrically independent. It can be driven. The remaining effects of the third embodiment are similar to those of the aforementioned second embodiment.

(第4実施形態)
図5〜図8および図16〜図19を参照して、第4実施形態について説明する。この第4実施形態では、上記第1実施形態と異なり、配線用電極61が接合される側のp型クラッド層54の表層部に、高抵抗領域54cが形成される場合について説明する。なお、図16は、図17の4000−4000線に沿った断面図である。
(Fourth embodiment)
The fourth embodiment will be described with reference to FIGS. 5 to 8 and FIGS. 16 to 19. In the fourth embodiment, unlike the first embodiment, the case where the high resistance region 54c is formed in the surface layer portion of the p-type cladding layer 54 on the side to which the wiring electrode 61 is joined will be described. 16 is a cross-sectional view taken along line 4000-4000 in FIG.

すなわち、第4実施形態では、図16に示すように、青紫色半導体レーザ素子50のB1側のp型クラッド層54(平坦部54b)の表面近傍に、所定の厚みを有する高抵抗領域54cが形成されている。そして、配線用電極61は、高抵抗領域54cを介してp型クラッド層54に接触するように構成されている。これにより、赤色半導体レーザ素子70が接合される配線用電極61と青紫色半導体レーザ素子50との絶縁性がより高められるように構成されている。   That is, in the fourth embodiment, as shown in FIG. 16, a high resistance region 54c having a predetermined thickness is formed in the vicinity of the surface of the p-type cladding layer 54 (flat portion 54b) on the B1 side of the blue-violet semiconductor laser device 50. Is formed. The wiring electrode 61 is configured to be in contact with the p-type cladding layer 54 via the high resistance region 54c. Thus, the insulation between the wiring electrode 61 to which the red semiconductor laser element 70 is bonded and the blue-violet semiconductor laser element 50 is further enhanced.

また、図17に示すように、高抵抗領域54cは、平面的に見て、配線用電極61の平面積よりも大きな平面積を有した状態で、配線用電極61の下方を共振器方向(A方向)に沿って短冊状に延びるように形成されている。したがって、赤色半導体レーザ素子70(図16参照)が接合される配線用電極61は、高抵抗領域54cによってp型クラッド層54に対して完全に絶縁されるように構成されている。なお、第4実施形態における半導体レーザ装置400のその他の構成は、上記第1実施形態と同様である。   Further, as shown in FIG. 17, the high resistance region 54c has a plane area larger than the plane area of the wiring electrode 61 in a plan view, and is below the wiring electrode 61 in the resonator direction (see FIG. 17). (A direction) is formed so as to extend in a strip shape. Therefore, the wiring electrode 61 to which the red semiconductor laser element 70 (see FIG. 16) is bonded is configured to be completely insulated from the p-type cladding layer 54 by the high resistance region 54c. In addition, the other structure of the semiconductor laser apparatus 400 in 4th Embodiment is the same as that of the said 1st Embodiment.

また、第4実施形態における半導体レーザ装置400の製造プロセスでは、青紫色半導体レーザ素子50のウェハを形成する際、n型GaN基板51の上面上に、n型クラッド層52からp型クラッド層54までを積層した後、電気炉内のN雰囲気中において、ウェハに対する熱処理を行い、半導体層内のHを脱離することによりp型化を行う。その際の熱処理温度は、約600℃以上約1000℃以下に設定されるとともに、熱処理時間は、約5分以上約60分以下に設定される。 In the manufacturing process of the semiconductor laser device 400 according to the fourth embodiment, when the wafer of the blue-violet semiconductor laser device 50 is formed, the n-type cladding layer 52 to the p-type cladding layer 54 are formed on the upper surface of the n-type GaN substrate 51. Then, the wafer is heat-treated in an N 2 atmosphere in an electric furnace, and p-type is formed by desorbing H 2 in the semiconductor layer. In this case, the heat treatment temperature is set to about 600 ° C. to about 1000 ° C., and the heat treatment time is set to about 5 minutes to about 60 minutes.

次に、図18に示すように、p型クラッド層54の上面上にフォトリソグラフィを用いてSiOからなるマスク67をパターニングする。なお、マスク67は、約100nm以上約500nm以下の厚みに形成されるのが好ましい。その後、電気炉内のHを含む雰囲気中において、ウェハに対する熱処理を行う。この際、熱処理温度は、約300℃以上約1000℃以下に設定されるとともに、熱処理時間は、約5分以上60分以下に設定される。この熱処理により、パターニングされたマスク67から露出するp型クラッド層54内にHが拡散されて、p型のドーパント(Mg)が不活性化されるので、p型クラッド層54の表層部に高抵抗領域54cが形成される。このとき、マスク67の下部のp型クラッド層54は、SiOからなるマスクによって覆われているので、内部にHが拡散されずに高抵抗化されない。なお、p側オーミック電極56(図16参照)を形成する部分以外のp型クラッド層54をSiOからなるマスクで覆った状態で、上記したN雰囲気中における熱処理を行ってもよい。この場合、p側オーミック電極56を形成する部分のみのp型クラッド層54がH脱離されてp型化される。 Next, as shown in FIG. 18, a mask 67 made of SiO 2 is patterned on the upper surface of the p-type cladding layer 54 using photolithography. The mask 67 is preferably formed to a thickness of about 100 nm or more and about 500 nm or less. Thereafter, heat treatment is performed on the wafer in an atmosphere containing H 2 in an electric furnace. At this time, the heat treatment temperature is set to about 300 ° C. to about 1000 ° C., and the heat treatment time is set to about 5 minutes to 60 minutes. By this heat treatment, H 2 is diffused into the p-type cladding layer 54 exposed from the patterned mask 67 and the p-type dopant (Mg) is inactivated, so that the p-type cladding layer 54 has a surface layer portion. A high resistance region 54c is formed. At this time, since the p-type cladding layer 54 below the mask 67 is covered with the mask made of SiO 2 , H 2 is not diffused inside and the resistance is not increased. Note that the heat treatment in the N 2 atmosphere described above may be performed in a state where the p-type cladding layer 54 other than the portion where the p-side ohmic electrode 56 (see FIG. 16) is formed is covered with a mask made of SiO 2 . In this case, only the portion of the p-type cladding layer 54 that forms the p-side ohmic electrode 56 is desorbed by H 2 to become p-type.

第4実施形態では、上記の製造プロセスを用いることにより、p型クラッド層54のみでは、約2Ωcm以上4Ωcm以下の電気抵抗率を有するのに対して、高抵抗領域54cの部分では、約10Ωcm以上1000Ωcm以下の電気抵抗率を有するようにp型クラッド層54の表層部が高抵抗化される。   In the fourth embodiment, by using the manufacturing process described above, the p-type cladding layer 54 alone has an electric resistivity of about 2 Ωcm or more and 4 Ωcm or less, whereas the high resistance region 54c has a portion of about 10 Ωcm or more. The surface layer portion of the p-type cladding layer 54 is increased in resistance so as to have an electric resistivity of 1000 Ωcm or less.

熱処理後、マスク67が除去されたp型クラッド層54の上面上に、p側コンタクト層55およびp側オーミック電極56を形成した後、図19に示すように、フォトリソグラフィおよびドライエッチングを用いて、高抵抗領域54cが形成されていない領域の半導体層にリッジ60を形成する。その後、上記第1実施形態と同様の製造プロセスにより、図8に示す青紫色半導体レーザ素子50のウェハを形成する。   After the heat treatment, a p-side contact layer 55 and a p-side ohmic electrode 56 are formed on the upper surface of the p-type cladding layer 54 from which the mask 67 has been removed, and then, as shown in FIG. 19, photolithography and dry etching are used. The ridge 60 is formed in the semiconductor layer in the region where the high resistance region 54c is not formed. Thereafter, a wafer of the blue-violet semiconductor laser device 50 shown in FIG. 8 is formed by the same manufacturing process as in the first embodiment.

ここで、p型クラッド層54の高抵抗領域54cを、以下に示す方法により形成することも可能である。すなわち、図5〜図7に示した製造プロセスによりp側パッド電極58までを形成した後、図20に示すように、p側パッド電極58をマスクとして、p型クラッド層54に、約100keV以上約200keV以下の注入エネルギ、および、約2×1015cm−2のドーズ量に設定された条件下でホウ素(B)をイオン注入する。これにより、p型クラッド層54の表層部に含まれるp型のドーパント(Mg)が不活性化されるので、p型クラッド層54の上面から約0.1μm以上約0.3μm以下の深さの領域に、約1020cm−3の不純物濃度を有する高抵抗領域54cが形成される。なお、イオン注入される不純物の元素としては、上記ホウ素以外に、C、SiまたはPを用いてもよい。このようにしても、p型クラッド層54(平坦部54b)の表面近傍に、高抵抗領域54cを形成することが可能である。なお、第4実施形態におけるその他の製造プロセスについては、上記第1実施形態と同様である。 Here, the high resistance region 54c of the p-type cladding layer 54 can also be formed by the following method. That is, after forming up to the p-side pad electrode 58 by the manufacturing process shown in FIGS. 5 to 7, about 100 keV or more is applied to the p-type cladding layer 54 using the p-side pad electrode 58 as a mask as shown in FIG. 20. Boron (B) is ion-implanted under conditions set to an implantation energy of about 200 keV or less and a dose of about 2 × 10 15 cm −2 . As a result, the p-type dopant (Mg) contained in the surface layer portion of the p-type cladding layer 54 is inactivated, so that a depth of about 0.1 μm or more and about 0.3 μm or less from the upper surface of the p-type cladding layer 54 is obtained. In this region, a high resistance region 54c having an impurity concentration of about 10 20 cm −3 is formed. Note that as an impurity element to be ion-implanted, C, Si, or P may be used in addition to boron. Even in this case, the high resistance region 54c can be formed in the vicinity of the surface of the p-type cladding layer 54 (flat portion 54b). Other manufacturing processes in the fourth embodiment are the same as those in the first embodiment.

第4実施形態では、上記のように、配線用電極61が接触する側のp型クラッド層54の表層部に高抵抗領域54cを形成することによって、この高抵抗領域54cにより、青紫色半導体レーザ素子50と配線用電極61とが互いに絶縁されるので、赤色半導体レーザ素子70が青紫色半導体レーザ素子50側から剥離するのを抑制しつつ、互いに接合された半導体レーザ素子間の絶縁性をより高めることができる。なお、第4実施形態のその他の効果は、上記第1実施形態と同様である。   In the fourth embodiment, as described above, the high resistance region 54c is formed in the surface layer portion of the p-type cladding layer 54 on the side in contact with the wiring electrode 61. Since the element 50 and the wiring electrode 61 are insulated from each other, the insulation between the semiconductor laser elements bonded to each other can be further improved while preventing the red semiconductor laser element 70 from peeling from the blue-violet semiconductor laser element 50 side. Can be increased. The remaining effects of the fourth embodiment are similar to those of the aforementioned first embodiment.

(第5実施形態)
図21を参照して、第5実施形態について説明する。この第5実施形態では、上記第2実施形態と異なり、p側パッド電極158が接合されるp型クラッド層54の表層部に、高抵抗領域54cが形成される場合について説明する。
(Fifth embodiment)
The fifth embodiment will be described with reference to FIG. In the fifth embodiment, unlike the second embodiment, the case where the high resistance region 54c is formed in the surface layer portion of the p-type cladding layer 54 to which the p-side pad electrode 158 is bonded will be described.

すなわち、上記第4実施形態と同様に、青紫色半導体レーザ素子150のB1側のp型クラッド層54(平坦部54b)の表面近傍に、所定の厚みを有する高抵抗領域54cが形成されている。そして、配線用電極61は、高抵抗領域54cを介してp型クラッド層54に接触するように構成されている。これにより、赤色半導体レーザ素子70が接合される配線用電極61と青紫色半導体レーザ素子150との絶縁性がより高められている。   That is, as in the fourth embodiment, a high resistance region 54c having a predetermined thickness is formed in the vicinity of the surface of the p-type cladding layer 54 (flat portion 54b) on the B1 side of the blue-violet semiconductor laser device 150. . The wiring electrode 61 is configured to be in contact with the p-type cladding layer 54 via the high resistance region 54c. Thereby, the insulation between the wiring electrode 61 to which the red semiconductor laser element 70 is bonded and the blue-violet semiconductor laser element 150 is further enhanced.

なお、第5実施形態における半導体レーザ装置500のその他の構成は、上記第2実施形態と同様であり、第5実施形態における製造プロセスは、上記第4実施形態と同様である。また、第5実施形態の効果についても、上記第2および第4実施形態と同様である。   The remaining structure of the semiconductor laser device 500 in the fifth embodiment is similar to that of the aforementioned second embodiment, and the manufacturing process in the fifth embodiment is similar to that of the aforementioned fourth embodiment. The effects of the fifth embodiment are the same as those of the second and fourth embodiments.

(第6実施形態)
図22を参照して、第6実施形態について説明する。この第6実施形態では、上記第3実施形態と異なり、配線用電極61および63の各々が接合されるp型クラッド層54の表層部に、高抵抗領域54cがそれぞれ形成される場合について説明する。
(Sixth embodiment)
The sixth embodiment will be described with reference to FIG. In the sixth embodiment, unlike the third embodiment, a case will be described in which high resistance regions 54c are respectively formed in the surface layer portion of the p-type cladding layer 54 to which the wiring electrodes 61 and 63 are joined. .

すなわち、第6実施形態では、図22に示すように、青紫色半導体レーザ素子150のB1側およびB2側の両方のp型クラッド層54(平坦部54b)の表面近傍に、所定の厚みを有する高抵抗領域54cが形成されている。そして、配線用電極61および63は、それぞれ、高抵抗領域54cを介してp型クラッド層54に接触するように構成されている。これにより、赤色半導体レーザ素子370が接合される配線用電極61と青紫色半導体レーザ素子150との絶縁性がより高められるとともに、赤外半導体レーザ素子380が接合される配線用電極63と青紫色半導体レーザ素子150との絶縁性がより高められている。   That is, in the sixth embodiment, as shown in FIG. 22, the blue-violet semiconductor laser device 150 has a predetermined thickness near the surface of the p-type cladding layer 54 (flat portion 54b) on both the B1 side and the B2 side. A high resistance region 54c is formed. The wiring electrodes 61 and 63 are configured to contact the p-type cladding layer 54 via the high resistance region 54c, respectively. Thereby, the insulation between the wiring electrode 61 to which the red semiconductor laser element 370 is bonded and the blue-violet semiconductor laser element 150 is further improved, and the wiring electrode 63 to which the infrared semiconductor laser element 380 is bonded to the blue-violet semiconductor laser element 380. Insulation with the semiconductor laser element 150 is further enhanced.

なお、第6実施形態における半導体レーザ装置600のその他の構成は、上記第3実施形態と同様であり、第6実施形態における製造プロセスは、上記第4実施形態と同様である。また、第6実施形態の効果についても、上記第3および第4実施形態と同様である。   The remaining configuration of the semiconductor laser apparatus 600 in the sixth embodiment is similar to that of the aforementioned third embodiment, and the manufacturing process in the sixth embodiment is similar to that of the aforementioned fourth embodiment. The effects of the sixth embodiment are also the same as those of the third and fourth embodiments.

なお、今回開示された実施形態は、すべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した実施形態の説明ではなく特許請求の範囲によって示され、さらに特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれる。   The embodiment disclosed this time should be considered as illustrative in all points and not restrictive. The scope of the present invention is shown not by the above description of the embodiments but by the scope of claims for patent, and further includes all modifications within the meaning and scope equivalent to the scope of claims for patent.

たとえば、上記第3および第6実施形態では、本発明の「第1半導体レーザ素子」である青紫色半導体レーザ素子上に、本発明の「第2半導体レーザ素子」である赤色・赤外2波長半導体レーザ素子を接合した例について示したが、本発明はこれに限られない。たとえば、本発明の「第1半導体レーザ素子」として青色半導体レーザ素子および緑色半導体レーザ素子からなる2波長半導体レーザ素子上に、本発明の「第2半導体レーザ素子」である赤色半導体レーザ素子を接合して、RGB3波長半導体レーザ素子を形成してもよい。   For example, in the third and sixth embodiments, the red / infrared two-wavelength that is the “second semiconductor laser element” of the present invention is placed on the blue-violet semiconductor laser element that is the “first semiconductor laser element” of the present invention. Although an example in which a semiconductor laser element is bonded is shown, the present invention is not limited to this. For example, as the “first semiconductor laser element” of the present invention, a red semiconductor laser element which is the “second semiconductor laser element” of the present invention is joined to a two-wavelength semiconductor laser element composed of a blue semiconductor laser element and a green semiconductor laser element. Then, an RGB three-wavelength semiconductor laser element may be formed.

また、上記第1〜第6実施形態では、本発明の「第1半導体レーザ素子」である青紫色半導体レーザ素子のp型クラッド層に直接形成された配線用電極の表面上に、本発明の「第2半導体レーザ素子」である赤色半導体レーザ素子などを接合した例について示したが、本発明はこれに限られない。たとえば、本発明の「第1半導体レーザ素子」としての赤色半導体レーザ素子のp型クラッド層に直接形成された配線用電極の表面に、本発明の「第2半導体レーザ素子」としての青紫色半導体レーザ素子などを接合してもよい。   In the first to sixth embodiments, the wiring electrode formed directly on the p-type cladding layer of the blue-violet semiconductor laser element, which is the “first semiconductor laser element” of the present invention, is formed on the surface of the present invention. Although an example in which a red semiconductor laser element or the like which is a “second semiconductor laser element” is bonded is shown, the present invention is not limited to this. For example, the blue-violet semiconductor as the “second semiconductor laser element” of the present invention is formed on the surface of the wiring electrode directly formed on the p-type cladding layer of the red semiconductor laser element as the “first semiconductor laser element” of the present invention. A laser element or the like may be bonded.

1 半導体層(第1導電型の第1半導体層)
3 半導体層(第2導電型の第2半導体層)
6 電極層(第2電極)
21 半導体層(第1導電型の第3半導体層)
23 半導体層(第2導電型の第4半導体層)
26 電極層(第1電極)
10 第1半導体レーザ素子
11、61、63 配線用電極
20 第2半導体レーザ素子
50、150 青紫色半導体レーザ素子(第1半導体レーザ素子)
51 n型GaN基板(第1導電型の第1半導体層)
52 n型クラッド層(第1導電型の第1半導体層)
54 p型クラッド層(第2導電型の第2半導体層、窒化物系半導体)
54c 高抵抗領域
55 p側コンタクト層(第2導電型の第2半導体層)
58、158 p側パッド電極(第2電極)
70、370 赤色半導体レーザ素子(第2半導体レーザ素子)
71 n型GaAs基板(第1導電型の第3半導体層)
72、382 n型クラッド層(第1導電型の第3半導体層)
74、384 p型クラッド層(第2導電型の第4半導体層)
75、385 p側コンタクト層(第2導電型の第4半導体層)
78、388 p側パッド電極(第1電極)
350 2波長半導体レーザ素子(第2半導体レーザ素子)
360 3波長半導体レーザ素子
380 赤外半導体レーザ素子(第2半導体レーザ素子)
1 Semiconductor layer (first conductivity type first semiconductor layer)
3 Semiconductor layer (second conductivity type second semiconductor layer)
6 Electrode layer (second electrode)
21 Semiconductor layer (first conductivity type third semiconductor layer)
23 Semiconductor layer (second conductivity type fourth semiconductor layer)
26 Electrode layer (first electrode)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 1st semiconductor laser element 11, 61, 63 Wiring electrode 20 2nd semiconductor laser element 50, 150 Blue-violet semiconductor laser element (1st semiconductor laser element)
51 n-type GaN substrate (first conductivity type first semiconductor layer)
52 n-type cladding layer (first conductive type first semiconductor layer)
54 p-type cladding layer (second semiconductor layer of second conductivity type, nitride-based semiconductor)
54c high resistance region 55 p-side contact layer (second conductivity type second semiconductor layer)
58, 158 p-side pad electrode (second electrode)
70, 370 Red semiconductor laser element (second semiconductor laser element)
71 n-type GaAs substrate (first conductivity type third semiconductor layer)
72,382 n-type cladding layer (first conductive type third semiconductor layer)
74, 384 p-type cladding layer (second conductivity type fourth semiconductor layer)
75, 385 p-side contact layer (second conductivity type fourth semiconductor layer)
78, 388 p-side pad electrode (first electrode)
350 Two-wavelength semiconductor laser element (second semiconductor laser element)
360 Three-wavelength semiconductor laser device 380 Infrared semiconductor laser device (second semiconductor laser device)

Claims (6)

第1導電型の第1半導体層、第1活性層および第2導電型の第2半導体層の順に積層された第1半導体レーザ素子と、
第1導電型または第2導電型の一方の第3半導体層、第2活性層および前記第1導電型または前記第2導電型の他方の第4半導体層の順に積層され、前記第4半導体層側と電気的に接続される第1電極を含む第2半導体レーザ素子と、
前記第1半導体レーザ素子の前記第2半導体層の表面に直接接触して形成される配線用電極とを備え、
前記配線用電極の前記第1半導体レーザ素子とは反対側の表面に、前記第2半導体レーザ素子の前記第1電極側が接合されている、半導体レーザ装置。
A first semiconductor laser element in which a first semiconductor layer of a first conductivity type, a first active layer, and a second semiconductor layer of a second conductivity type are sequentially stacked;
One third semiconductor layer of the first conductivity type or the second conductivity type, a second active layer, and the other fourth semiconductor layer of the first conductivity type or the second conductivity type are stacked in this order, and the fourth semiconductor layer A second semiconductor laser element including a first electrode electrically connected to the side;
A wiring electrode formed in direct contact with the surface of the second semiconductor layer of the first semiconductor laser element,
A semiconductor laser device, wherein the first electrode side of the second semiconductor laser element is bonded to a surface of the wiring electrode opposite to the first semiconductor laser element.
前記配線用電極は、前記第1半導体レーザ素子の前記第2半導体層に対してショットキー接触した状態で形成されている、請求項1に記載の半導体レーザ装置。   2. The semiconductor laser device according to claim 1, wherein the wiring electrode is formed in a Schottky contact with the second semiconductor layer of the first semiconductor laser element. 前記第2導電型は、p型であり、
前記第2半導体層は、窒化物系半導体からなり、
前記配線用電極は、少なくともTi、Al、Hf、TaおよびMoのいずれかを含む、請求項2に記載の半導体レーザ装置。
The second conductivity type is p-type,
The second semiconductor layer is made of a nitride-based semiconductor,
The semiconductor laser device according to claim 2, wherein the wiring electrode includes at least one of Ti, Al, Hf, Ta, and Mo.
前記第1半導体レーザ素子の前記第2半導体層は、前記配線用電極が接触する側の表面に高抵抗領域を含む、請求項1〜3のいずれか1項に記載の半導体レーザ装置。   4. The semiconductor laser device according to claim 1, wherein the second semiconductor layer of the first semiconductor laser element includes a high resistance region on a surface on a side where the wiring electrode contacts. 5. 前記第1半導体レーザ素子は、前記第2半導体層の電流通路部において前記第2半導体層側と電気的に接続されるとともに、前記配線用電極が形成されていない領域の前記第2半導体層の表面に直接接触して形成される第2電極を含む、請求項1〜4のいずれか1項に記載の半導体レーザ装置。   The first semiconductor laser element is electrically connected to the second semiconductor layer side in a current path portion of the second semiconductor layer, and the second semiconductor layer is formed in a region where the wiring electrode is not formed. The semiconductor laser device according to claim 1, comprising a second electrode formed in direct contact with the surface. 前記第1半導体レーザ素子の前記第2半導体レーザ素子と対向する側の表面には、光導波路が形成されるとともに、前記第2半導体レーザ素子は、前記光導波路の両側にそれぞれ1つずつ設けられ、
前記配線用電極は、前記光導波路の両側における各々の前記第2半導体層の表面に直接接触するように2つ形成されており、
各々の前記配線用電極の前記第1半導体レーザ素子とは反対側の表面に、各々の前記第2半導体レーザ素子の第1電極側が接合されることにより、3波長半導体レーザ素子として構成されている、請求項1〜5のいずれか1項に記載の半導体レーザ装置。
An optical waveguide is formed on the surface of the first semiconductor laser element facing the second semiconductor laser element, and one second semiconductor laser element is provided on each side of the optical waveguide. ,
Two wiring electrodes are formed so as to be in direct contact with the surface of each of the second semiconductor layers on both sides of the optical waveguide,
Each of the wiring electrodes is configured as a three-wavelength semiconductor laser element by bonding the first electrode side of each of the second semiconductor laser elements to the surface opposite to the first semiconductor laser element of each wiring electrode. The semiconductor laser device according to any one of claims 1 to 5.
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