(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
支持基板の主面上に設けられ、該主面に沿って延びる光共振器を含む半導体積層構造と、
前記半導体積層構造の上に設けられた電極と、
を備え、
前記支持基板及び前記半導体積層構造がIII族窒化物半導体からなり、前記支持基板の前記主面が、該III族窒化物半導体の半極性面を含み、
前記支持基板の前記主面における法線ベクトルと、前記支持基板のIII族窒化物半導体のｃ軸との成す傾斜角は、６３度以上８０度以下、又は１００度以上１１７度以下の範囲に含まれ、
前記光共振器の一対の端面をそれぞれ含む前記半導体積層構造の一対の側面に誘電体膜が形成されており、
前記半導体積層構造の積層方向における、少なくとも一方の前記側面に形成された前記誘電体膜の上縁部が前記電極上にわたって延びており、該上縁部の厚さが０．２５μｍ以上であり、該上縁部の平均粗さが０．１μｍ以上０．５μｍ以下であることを特徴とする、レーザダイオード。
【請求項２】
前記誘電体膜は、屈折率が互いに異なる第１及び第２の膜が交互に積層されて成ることを特徴とする、請求項１に記載のレーザダイオード。
【請求項３】
前記誘電体膜は、電子ビーム法及びＥＣＲ法のうち少なくとも一方により形成されていることを特徴とする、請求項１または２に記載のレーザダイオード。
【請求項４】
前記光共振器の発振波長が５００ｎｍ以上６００ｎｍ以下であることを特徴とする、請求項１〜３のいずれか一項に記載のレーザダイオード。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、レーザダイオードに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、ジャンクションダウン実装される半導体レーザと実装基板との熱伝導を劣化させることなくはんだと電極との反応を抑制するために、電極の一部を絶縁膜で被覆する技術が記載されている。
【０００３】
特許文献２には、アノード電極とカソード電極とが基板の同一面側に設けられている半導体レーザのこれらの電極間を、ジャンクションダウン実装のために絶縁膜によって分離する技術が記載されている。
【０００４】
特許文献３には、波長が相互に異なる複数の半導体レーザが共通の基板上に形成された構成を備える半導体レーザ装置において、半導体レーザ間に溝を形成することにより、ジャンクションダウン実装の際の電流のリークを防ぐ技術が記載されている。
【０００５】
特許文献４には、基板の一方の面上に正電極及び負電極を有する半導体素子を支持体にフェースダウンで固定する方法において、支持体の形状を工夫することにより、正電極と負電極との間にはんだが流れることを防ぎ、正負間のショートを防止する技術が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００４−０８７８６６号公報
【特許文献２】特開２０００−０５８９６５号公報
【特許文献３】特開２００１−１３５８９１号公報
【特許文献４】特開２００３−０９２４３１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
レーザダイオードを実装基板等に実装する方法として、一般的に、支持基板の裏面と実装基板とを対向させた状態ではんだ付けを行う方法（ジャンクションアップ実装）と、支持基板の主面（すなわち活性層等の半導体層が積層された面）と実装基板とを対向させた状態ではんだ付けを行う方法（ジャンクションダウン実装）とがある。例えば、レーザダイオードへの投入電力が大きいような場合には、活性層付近における発熱を効果的に逃がす目的で、ジャンクションダウン実装が採用されることがある。特に、窒化ガリウム系の緑色レーザダイオードに対しては、投入電力が極めて大きいことから、このような実装方法が好適である。
【０００８】
しかしながら、レーザダイオードをジャンクションダウンで実装する場合、次の課題がある。すなわち、ジャンクションダウン実装では、支持基板上に形成された活性層等の半導体層が実装基板と近接することとなる。このため、電極と実装基板との間に配置されるはんだが側方へはみ出すと、そのはんだが半導体層の側面に接触して電流のリークが生じるおそれがある。ここで、図８は、レーザダイオード１００をジャンクションダウンで実装した様子を示す走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）写真である。図８（ａ）は、レーザダイオード１００及び実装基板１０２を上方から写した写真であり、図８（ｂ）は、図８（ａ）の部分Ａを斜め上方から拡大して写した写真である。図８（ｂ）を参照すると、レーザダイオード１００と実装基板１０２との間に配置されたはんだ１０４が、レーザダイオード１００の側方へはみ出していることがわかる。なお、ジャンクションアップ実装では、支持基板の厚みの分だけ半導体層と実装基板とが離れているので、はんだがはみ出たとしても、このような問題が生じることは少ない。
【０００９】
本発明は、このような問題点に鑑みてなされたものであり、ジャンクションダウンで実装する場合であっても電流のリークを抑えることができるレーザダイオードを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上述した課題を解決するために、本発明によるレーザダイオードは、支持基板の主面上に設けられ、該主面に沿って延びる光共振器を含む半導体積層構造と、半導体積層構造の上に設けられた電極とを備え、光共振器の一対の端面をそれぞれ含む半導体積層構造の一対の側面に誘電体膜が形成されており、半導体積層構造の積層方向における、少なくとも一方の側面に形成された誘電体膜の縁部が電極上にわたって延びており、該縁部の平均粗さが０．１μｍ以上０．５μｍ以下であることを特徴とする。
【００１１】
このレーザダイオードにおいては、半導体積層構造の一対の側面に形成される誘電体膜の少なくとも一方が、電極上にわたって延びる縁部を有しており、この縁部は、その平均粗さが０．１μｍ以上０．５μｍ以下といった粗い表面形状を有している。従って、このレーザダイオードのジャンクションダウン実装の際には、この縁部が、実装基板に最も近接することとなる。そして、この縁部によって電極と実装基板との隙間が拡大するので、レーザダイオードの側方へのはんだのはみ出し量を少なく抑えることができる。すなわち、上記レーザダイオードによれば、ジャンクションダウンで実装する場合であっても電流のリークを効果的に抑えることができる。
【００１２】
なお、このような粗い表面形状を有する縁部は、レーザダイオードの側面に誘電体膜を形成する際の形成条件（例えば成膜温度など）を調整することによって形成可能である。例えば成膜温度を調整することによってこのような縁部を形成するためには、成膜温度を通常より低くするとよい。成膜温度を低くすると成膜中のマイグレーションが低下し、膜の縁部にこのような粗い表面形状が生じやすくなるからである。
【００１３】
また、上記レーザダイオードは、電極の表面を基準とする縁部の平均厚さが０．２５μｍ以上であることを特徴としてもよい。本発明者の実験によれば、このような厚さを有する縁部によって、電流のリークをより効果的に抑えることができる。
【００１４】
また、上記レーザダイオードは、誘電体膜が、屈折率が互いに異なる第１及び第２の膜が交互に積層されて成ることを特徴としてもよい。レーザダイオードにおいて、このような誘電体膜は高反射率膜（ＨＲ膜）及び反射防止膜（ＡＲ膜）として働くことができる。従って、このレーザダイオードによれば、特別な工程を増加させることなく、上述した効果を有する誘電体膜を形成することができる。
【００１５】
また、上記レーザダイオードは、誘電体膜が、電子ビーム法及びＥＣＲ法のうち少なくとも一方により形成されていることを特徴としてもよい。これにより、上述した作用効果を奏する誘電体膜を好適に形成することができる。
【００１６】
また、上記レーザダイオードは、半導体積層構造がIII族窒化物半導体からなることを特徴としてもよい。半導体積層構造が例えば窒化ガリウム系半導体といったIII族窒化物半導体からなる場合には、前述したように、放熱のためにジャンクションダウン実装を行う場合が多い。このようなレーザダイオードに対し、本発明によれば、側方へのはんだのはみ出し量を少なく抑え、電流のリークを効果的に抑えることができる。
【００１７】
また、上記レーザダイオードは、光共振器の発振波長が５００ｎｍ以上６００ｎｍ以下であることが好ましい。
【００１８】
また、上記レーザダイオードは、支持基板がIII族窒化物半導体からなり、支持基板の主面が、該III族窒化物半導体の半極性面または無極性面を含むことが好ましい。
【００１９】
また、上記レーザダイオードは、支持基板の主面における法線ベクトルと、支持基板のIII族窒化物半導体のｃ軸との成す傾斜角は、１０度以上８０度以下、又は１００度以上１７０度以下の範囲に含まれることが好ましい。或いは、上記レーザダイオードは、支持基板の主面における法線ベクトルと、支持基板のIII族窒化物半導体のｃ軸との成す傾斜角は、６３度以上８０度以下、又は１００度以上１１７度以下の範囲に含まれることが好ましい。
【発明の効果】
【００２０】
本発明に係るレーザダイオードによれば、ジャンクションダウンで実装する場合であっても電流のリークを抑えることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】図１は、本発明の一実施形態に係るレーザダイオードの構成を示す斜視図である。
【図２】図２は、誘電体膜の上縁部付近の構造を拡大して示す断面図である。
【図３】図３は、レーザダイオードを実装基板にジャンクションダウン実装した様子を示す断面図である。
【図４】図４（ａ）は、ＥＣＲ法によって形成された誘電体膜を示すＳＥＭ写真である。図４（ｂ）は、電子ビーム法によって形成された誘電体膜を示すＳＥＭ写真である。
【図５】図５は、誘電体多層膜の上縁部のＳＥＭ像を示す図である。（ａ）は凹凸が大きい場合を示しており、（ｂ）は凹凸が小さい場合を示している。
【図６】図６は、誘電体多層膜の上縁部の透過型電子顕微鏡像（ＴＥＭ像）を示す図である。
【図７】図７は、誘電体多層膜の上縁部の厚さと、レーザダイオードチップのリークとの関係を、ヒストグラムによって表した図である。
【図８】図８は、従来のレーザダイオードをジャンクションダウンで実装した様子を示すＳＥＭ写真である。（ａ）は、レーザダイオード及び実装基板を上方から写した写真であり、（ｂ）は、（ａ）の部分Ａを斜め上方から拡大して写した写真である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
以下、添付図面を参照しながら本発明によるレーザダイオードの実施の形態を詳細に説明する。なお、図面の説明において同一の要素には同一の符号を付し、重複する説明を省略する。
【００２３】
（実施の形態）
図１は、本発明の一実施形態に係るレーザダイオード１０の構成を示す斜視図である。このレーザダイオード１０は、４９０ｎｍ以上（より好ましくは５００ｎｍ以上６００ｎｍ以下）の発振波長の光を発生するIII族窒化物半導体レーザダイオードである。レーザダイオード１０は、支持基板としての半導体基板１２と、半導体積層構造１４と、アノード電極１６と、カソード電極１８とを備える。
【００２４】
半導体基板１２は、III族窒化物半導体からなり、一実施例ではｎ型ＧａＮからなる。半導体基板１２の厚さは、例えば１００μｍである。半導体基板１２は、半極性面または無極性面を含む主面１２ａ及び裏面１２ｂを有する。すなわち、半導体基板１２を構成するIII族窒化物のｃ軸は、主面１２ａに対して傾斜している。半導体基板１２の主面１２ａの傾斜角は、主面１２ａの法線ベクトルとｃ軸との成す角度によって規定される。この角度は、１０度以上８０度以下の範囲にあることができ、或いは１００度以上１７０度以下の範囲にあることができる。半導体基板１２が例えばＧａＮである場合、この角度範囲によればＧａＮの半極性の性質を提供できる。さらに、傾斜角は６３度以上８０度以下の範囲にあることが好ましく、或いは１００度以上１１７度以下の範囲にあることが好ましい。この角度範囲によれば、５００ｎｍ以上の発光のための活性層３４（後述）に好適なＩｎ組成のＩｎＧａＮ層を提供できる。
【００２５】
半導体積層構造１４は、III族窒化物半導体からなる。半導体積層構造１４は、半導体基板１２の主面１２ａ上に設けられており、主面１２ａの法線方向に積層された複数の半導体層からなる。本実施形態の半導体積層構造１４は、ｎ型クラッド領域２２、ｐ型クラッド領域２４、及びコア半導体領域２６を有する。
【００２６】
ｎ型クラッド領域２２は、半導体基板１２と同じ導電型のIII族窒化物半導体からなり、例えばｎ型ＡｌＧａＮ、ｎ型ＩｎＡｌＧａＮ等からなることができる。ｐ型クラッド領域２４は、半導体基板１２とは異なる導電型のIII族窒化物半導体からなり、例えばｐ型ＡｌＧａＮ、ｐ型ＩｎＡｌＧａＮ等からなることができる。ｎ型クラッド領域２２及びｐ型クラッド領域２４は、半導体基板１２の主面１２ａ上に設けられている。
【００２７】
コア半導体領域２６は、ｎ型クラッド領域２２とｐ型クラッド領域２４との間に設けられている。コア半導体領域２６は、第１光ガイド層３２、活性層３４及び第２光ガイド層３６を含む。活性層３４は、第１光ガイド層３２と第２光ガイド層３６との間に設けられている。活性層３４は、単一層からなることができ、或いは量子井戸構造を有することができる。必要な場合には、量子井戸構造は、交互に配列された井戸層及び障壁層を含むことができる。井戸層はＩｎＧａＮ等からなることができ、障壁層はＧａＮ又はＩｎＧａＮ等からなることができる。一実施例では、井戸層の厚さは例えば３ｎｍであり、障壁層の厚さは例えば１５ｎｍであり、井戸層の数は例えば３つである。活性層３４の発光波長は、井戸層のバンドギャップやＩｎ組成、その厚さ等によって制御される。
【００２８】
第１光ガイド層３２は、第１ＧａＮ層３２ａ及び第１ＩｎＧａＮ層３２ｂを含む。同様に、第２光ガイド層３６は、第２ＧａＮ層３６ａ及び第２ＩｎＧａＮ層３６ｂを含む。ＩｎＧａＮ層３２ｂ及び３６ｂは例えばアンドープであり、ＧａＮ層３２ａの導電型はｎ型であり、ＧａＮ層３６ａの導電型はｐ型である。ＩｎＧａＮ層３２ｂ，３６ｂのＩｎ組成は、活性層３４内のＩｎＧａＮ井戸層のＩｎ組成より小さい。第１ＧａＮ層３２ａは、ｎ型クラッド領域２２と第１ＩｎＧａＮ層３２ｂとの間に設けられ、第１ＩｎＧａＮ層３２ｂは、活性層３４と第１ＧａＮ層３２ａとの間に設けられる。第２ＧａＮ層３６ａは、ｐ型クラッド領域２４と第２ＩｎＧａＮ層３６ｂとの間に設けられ、第２ＩｎＧａＮ層３６ｂは、活性層３４と第２ＧａＮ層３６ａとの間に設けられる。
【００２９】
レーザダイオード１０は、ｐ型クラッド領域２４上に設けられたｐ型コンタクト層２８を更に備える。ｐ型コンタクト層２８は、例えばＧａＮ、ＡｌＧａＮ等からなる。アノード電極１６が絶縁膜４４の開口を介してｐ型コンタクト層２８に接触している。半導体基板１２の裏面１２ｂには、カソード電極１８が接触している。
【００３０】
半導体積層構造１４には、電流狭窄の為のリッジ構造５２が形成されている。リッジ構造５２は、ストライプ状の平面形状を有しており、コア半導体領域２６の幅方向の屈折率を変化させることによって、半導体基板１２の主面１２ａに沿って延びる光導波路をコア半導体領域２６に形成する。この光導波路の両端面は、半導体積層構造１４の一対の側面１４ａ、１４ｂに達している。これにより、半導体積層構造１４には、半導体基板１２の主面１２ａに沿って延びる光共振器が形成されている。
【００３１】
リッジ構造５２は、第２光ガイド層３６、ｐ型クラッド領域２４、及びｐ型コンタクト層２８を含む。リッジ構造５２上には、絶縁膜４４及びアノード電極１６が設けられている。アノード電極１６は、絶縁膜４４の開口を介してｐ型コンタクト層２８とオーミック接合を成す。また、半導体基板１２の裏面１２ｂには、カソード電極１８が設けられている。カソード電極１８は、半導体基板１２の裏面１２ｂとオーミック接合を成す。
【００３２】
レーザダイオード１０は、誘電体膜６２及び６４を更に備える。誘電体膜６２は、半導体積層構造１４の光共振器の一方の端面を覆う為に、該端面を含む半導体積層構造１４の一方の側面１４ａ（本実施形態では、半導体基板１２の一側面を含むレーザダイオード１０の一側面）上に形成されている。また、誘電体膜６４は、半導体積層構造１４の光共振器の他方の端面を覆う為に、該端面を含む半導体積層構造１４の他方の側面１４ｂ（本実施形態では、半導体基板１２の他の一側面を含むレーザダイオード１０の他の一側面）上に形成されている。誘電体膜６２及び６４は、屈折率が互いに異なる第１及び第２の膜が交互に積層されて成る誘電体多層膜であることができる。誘電体膜６２は例えば反射防止膜（ＡＲ膜）として機能し、誘電体膜６４は例えば高反射率膜（ＨＲ膜）として機能する。
【００３３】
ここで、図２は、誘電体膜６２の上縁部付近の構造を拡大して示す断面図である。図２は、半導体積層構造１４の積層方向及びリッジ構造５２の延伸方向を含む切断面でもってレーザダイオード１０が切断された様子を示している。なお、誘電体膜６４も、層数を除いて、以下に説明する誘電体膜６２と同様の構成及び形状を有する。
【００３４】
図２に示されるように、誘電体膜６２は、屈折率が互いに異なる第１の膜６２ａ及び第２の膜６２ｂが交互に積層されて成る。第１の膜６２ａの構成材料は、例えばＴｉＯ２である。第２の膜６２ｂの構成材料は、例えばＳｉＯ２である。ＡＲ膜としての誘電体膜６２は、第１の膜６２ａ及び第２の膜６２ｂを例えばそれぞれ４層ずつ有するとよい。なお、ＨＲ膜としての誘電体膜６４は、第１及び第２の膜を例えばそれぞれ５層ずつ有するとよい。
【００３５】
また、半導体積層構造１４の積層方向における誘電体膜６２の縁部（以下、単に上縁部という）６２ｃは、半導体積層構造１４の側面１４ａ上からアノード電極１６上にわたって延びている。一実施例では、この上縁部６２ｃは、アノード電極１６の表面１６ａを含む仮想平面から半導体積層構造１４の積層方向に突き出ており、且つ、誘電体膜６２の最表面を含む仮想平面からリッジ構造５２の延伸方向に突き出ている。また、アノード電極１６の表面１６ａ上において、上縁部６２ｃは凹凸状または粒形状といった粗い表面形状を有しており、その算術平均粗さＲａは例えば０．１μｍ以上０．５μｍ以下である。この粗い表面形状を有する部分は、アノード電極１６の表面１６ａ上においてリッジ構造５２の延伸方向に沿って並んでいる。
【００３６】
このような上縁部６２ｃは、レーザダイオード１０の側面に誘電体膜６２を形成する際の形成条件（例えば成膜温度など）が調整されることによって好適に生成される。例えば成膜温度を調整することによってこのような粗い表面形状を有する上縁部６２ｃを生成させるためには、成膜温度を通常より低くするとよい。成膜温度を低くすると膜のマイグレーションが低下し、誘電体膜６２の上縁部６２ｃにこのような粗い表面形状を有する部分が生じやすくなるからである。
【００３７】
図２には、アノード電極１６の表面１６ａを含む仮想平面を基準とする、上縁部６２ｃの厚さＴが示されている。本発明の実験によれば、この厚さＴの平均値は、０．２５μｍ以上であることが好ましい。また、この厚さＴが厚くなると、同時に上縁部６２ｃの下端が半導体基板１２へ近づく方向へ伸びる。従って、上縁部６２ｃの厚さＴは、上縁部６２ｃが半導体積層構造１４の光共振器の端面を覆わない程度に抑えられることが好ましい。
【００３８】
以上の構成を備えるレーザダイオード１０によれば、次の効果を奏することができる。図３は、レーザダイオード１０を実装基板７０にジャンクションダウン実装した様子を示す断面図である。この図は、半導体基板１２の厚さ方向及び光共振器の長手方向を含む切断面でレーザダイオード１０を切断した様子を示している。実装基板７０とレーザダイオード１０との間には、導電性接着剤としてのはんだ７２が配置されている。図３に示されるように、このレーザダイオード１０のジャンクションダウン実装の際には、誘電体膜６２，６４の縁部６２ｃ，６４ｃが、実装基板７０に最も近接することとなる。そして、これらの縁部６２ｃ，６４ｃによって、アノード電極１６と実装基板７０との隙間が拡大することとなる。従って、アノード電極１６と実装基板７０との隙間におけるはんだ７２の収容量が増し、レーザダイオード１０の側方へのはんだ７２のはみ出し量を少なく抑えることができる。すなわち、本実施形態のレーザダイオード１０によれば、ジャンクションダウンで実装する場合であっても電流のリークを効果的に抑えることができる。そして、レーザダイオード１０をジャンクションダウンで実装することによって、高い放熱特性を有する高出力のレーザダイオード装置を作製することが可能となる。
【００３９】
また、本実施形態のように、誘電体膜６２及び６４は、屈折率が互いに異なる２種類の膜が交互に積層されて成ることが好ましい。レーザダイオード１０において、このような誘電体膜６２及び６４はＨＲ膜及びＡＲ膜として働くことができる。従って、工程を増加させることなく、上述した効果を有する誘電体膜６２及び６４を得ることができる。
【００４０】
また、本実施形態のように、半導体積層構造１４はIII族窒化物半導体からなることが好ましい。半導体積層構造１４が例えば窒化ガリウム系半導体といったIII族窒化物半導体からなる場合には、放熱のためにジャンクションダウン実装を行う場合が多い。これに対し、本実施形態のレーザダイオード１０によれば、側方へのはんだのはみ出し量を少なく抑え、電流のリークを効果的に抑えることができる。
【００４１】
なお、本実施形態の上述した効果は、特に投入電力が大きな、III族窒化物半導体からなる緑色レーザダイオード（発振波長５００ｎｍ以上５５０ｎｍ以下）において顕著となるが、発振波長５５０ｎｍ以上６００ｎｍ以下であっても投入電力が大きくなる場合が多いと考えられ、上記効果が顕著となる。また、これらの発振波長に限らず、ジャンクションダウン実装が行われる青色、青紫、又は赤色といった他の波長のレーザダイオードにおいても上記効果を好適に奏することができる。
【００４２】
なお、上述した形状を有する誘電体膜６２及び６４は、コーティングのほか、電子ビーム法やＥＣＲ（Electron Cyclotron Resonance）法によっても好適に形成されることができる。図４（ａ）は、ＥＣＲ法によって形成された誘電体膜６２を示す走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）写真である。また、図４（ｂ）は、電子ビーム法によって形成された誘電体膜６２を示すＳＥＭ写真である。双方共に、誘電体膜６２の上縁部６２ｃが好適に形成されていることがわかる。
【００４３】
（実施例）
半極性面である｛２０−２１｝面を主面とするｎ型窒化ガリウムウェハ上に、上述した実施形態と同様の構造を有する半導体積層構造を成長させ、アノード電極及びカソード電極を形成することにより、緑色のレーザ光を発振する複数のレーザダイオード構造を形成した。そのウェハをバー状に劈開し、そのレーザダイオードバーの劈開面（すなわち光共振器の両端面）に、ＴｉＯ２膜及びＳｉＯ２膜からなる誘電体多層膜（端面コート）を形成した。そして、この誘電体多層膜のアノード電極上への回り込み部分（上縁部）のＳＥＭ像及び透過型電子顕微鏡像（ＴＥＭ像）を観察し、アノード電極の表面を基準とする上縁部の厚さを観察した。図５はそのＳＥＭ像を示す図であり、図６はＴＥＭ像を示す図である。なお、図５において、（ａ）は凹凸が大きい場合（すなわち表面粗さが大きい場合）を示しており、（ｂ）は凹凸が小さい場合（すなわち表面粗さが小さい場合）を示している。
【００４４】
その後、レーザダイオードバーを切断してチップ化した。そして、窒化アルミニウムから成る部材にＡｕ膜を厚さ０．５μｍ蒸着し、その上にＳｎＡｇはんだを厚さ３μｍ蒸着して成るサブマウントを用意した。このサブマウントを、直径５．６ｍｍのステム上に実装（マウント）し、その上に、上記レーザダイオードチップをジャンクションダウンで実装した。その状態で、レーザダイオードチップのリークによる不良を、電流電圧測定により確認した。そして、以上のような測定を、誘電体多層膜の成膜条件（温度等）を変化させることにより作成された複数のレーザダイオードチップに対して行った。
【００４５】
図７は、誘電体多層膜の上縁部の厚さと、レーザダイオードチップのリークとの関係を、ヒストグラムによって表した図である。図７に示されるように、上縁部の厚さが０．２０μｍ以下である場合には、リーク発生率は８８％（４９個中、リーク発生数は４３個）であったのに対して、上縁部の厚さが０．２５μｍ以上である場合には、リーク発生率は顕著に改善され、０％（５１個中、リーク発生数は０個）であった。このことから、アノード電極の表面を基準とする上縁部の厚さの好適な値は０．２５μｍ以上であることがわかる。
【００４６】
このような結果が得られた理由として、次のことが考えられる。すなわち、ジャンクションダウン実装の際にはみ出たはんだの厚さが約０．１μｍ〜０．２μｍであったことから、誘電体多層膜の上縁部によってこの厚さより大きな隙間がアノード電極とサブマウントとの間に形成されると、はんだのはみ出し量が顕著に低減する。
【００４７】
なお、レーザダイオードチップから出射されるレーザ光がサブマウントによって反射することを避けるために、レーザダイオードチップの出射側の側面をサブマウントから約２０μｍほどせり出させて実装した場合でも、リーク抑制に関する効果は顕著であった。このことは、レーザダイオードチップの背面側に設けられた誘電体多層膜（ＨＲ膜）の上縁部の形状もまた、リークの抑制に有効に作用することを示している。
【００４８】
本発明によるレーザダイオードは、上述した実施形態に限られるものではなく、他に様々な変形が可能である。例えば、上記実施形態ではリッジ構造を有するレーザダイオードに本発明を適用したが、本発明は、他の様々な形態のレーザダイオードに適用可能である。また、上記実施形態ではIII族窒化物半導体からなるレーザダイオードに本発明を適用したが、本発明は、他の様々な半導体材料からなるレーザダイオードに適用可能である。
【符号の説明】
【００４９】
１０…レーザダイオード、１２…半導体基板、１２ａ…主面、１２ｂ…裏面、１４…半導体積層構造、１４ａ，１４ｂ…側面、１６…アノード電極、１８…カソード電極、２２…ｎ型クラッド領域、２４…ｐ型クラッド領域、２６…コア半導体領域、２８…ｐ型コンタクト層、２９…バッファ層、３２…第１光ガイド層、３４…活性層、３６…第２光ガイド層、４４…絶縁膜、５２…リッジ構造、６２，６４…誘電体膜、６２ａ…第１の膜、６２ｂ…第２の膜、６２ｃ，６４ｃ…上縁部、７０…実装基板、７２…はんだ。
【図１】
0005503574.tif 000002
【図２】
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【図３】
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【図７】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図８】
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