(57)【要約】【課題】多波長レーザーダイオード及びその製造方法を提供する。【解決手段】少なくとも三つのレーザーダイオード（２００，４００、６００）が順次に積層されており、前記レーザーダイオードそれぞれの発光点（２６、５６、８６）の中心部が前記レーザーダイオードの積層方向に一直線上に整列して配置されていることを特徴とする多波長レーザーダイオード。【選択図】図１
2006135323.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも三つのレーザーダイオードが順次に積層されてなる多波長レーザーダイオードであって、各レーザーダイオードそれぞれの発光点の中心部が前記レーザーダイオードの積層方向に一直線上に整列して配置されていることを特徴とする多波長レーザーダイオード。
【請求項２】
一の前記レーザーダイオードの発光点の中心部と当該一のレーザーダイオードに隣接する他のレーザーダイオードの発光点の中心部との距離は、１００μｍ以内であることを特徴とする請求項１に記載の多波長レーザーダイオード。
【請求項３】
最も下側に配置される第１レーザーダイオードは、
第１共振層、前記第１共振層の両面にそれぞれ設けられる第１ｎ型化合物の半導体層、及び第１ｐ型化合物の半導体層を備える第１レーザー発振層と、
前記第１レーザー発振層の両面にそれぞれ設けられる第１ｎ型電極層及び第１ｐ型電極層と、
前記第１ｎ型電極層及び第１ｐ型電極層のうち、少なくとも何れか一面に設けられるボンディングメタル層と、
を備えることを特徴とする請求項１に記載の多波長レーザーダイオード。
【請求項４】
前記第１ｎ型化合物の半導体層は、
ＧａＮ基板と、
前記ＧａＮ基板上にＧａＮから形成された第１バッファ層と、
前記第１バッファ層上にＡｌＧａＮから形成された第１ｎ型クラッド層と、を備え、
前記第１共振層は、
ＩｎＧａＮから形成された第１活性層と、
前記第１活性層の上下部にそれぞれＩｎＧａＮから形成された第１導波層と、を備え、
前記第１ｐ型化合物の半導体層は、
前記第１共振層上にＡｌＧａＮから形成された第１ｐ型クラッド層と、
前記第１ｐ型クラッド層上にＧａＮから形成された第１ｐ型コンタクト層と、を備えることを特徴とする請求項３に記載の多波長レーザーダイオード。
【請求項５】
第２レーザーダイオードは、
第２共振層、前記第２共振層の両面にそれぞれ設けられる第２ｎ型化合物の半導体層及び第２ｐ型化合物の半導体層を備える第２レーザー発振層と、
前記第２レーザー発振層の両面にそれぞれ設けられる第２ｎ型電極層及び第２ｐ型電極層と、
前記第２ｎ型電極層及び第２ｐ型電極層のうち、少なくとも何れか一面に設けられるボンディングメタル層と、
を備えることを特徴とする請求項１に記載の多波長レーザーダイオード。
【請求項６】
前記第２ｐ型化合物の半導体層は、
前記第２ｐ型電極層上にＧａＡｓから形成された第２ｐ型コンタクト層と、
前記第２ｐ型コンタクト層上にＡｌＧａＩｎＰから形成された第２ｐ型クラッド層と、を備え、
前記第２共振層は、
ＡｌＧａＩｎＰから形成された第２活性層と、
前記第２活性層の上下部にそれぞれＡｌＧａＩｎＰから形成された第２導波層と、を備え、
前記第２ｎ型化合物の半導体層は、
前記第２共振層上にＡｌＧａＩｎＰから形成された第２ｎ型クラッド層と、
前記第２ｎ型クラッド層上にＡｌＧａＩｎＰから形成された第２ｎ型コンタクト層と、を備えることを特徴とする請求項５に記載の多波長レーザーダイオード。
【請求項７】
第３レーザーダイオードは、
第３共振層、前記第３共振層の両面にそれぞれ設けられる第３ｎ型化合物の半導体層、及び第３ｐ型化合物の半導体層を備える第３レーザー発振層と、
前記第３レーザー発振層の両面にそれぞれ設けられる第３ｎ型電極層及び第３ｐ型電極層と、
前記第３ｎ型電極層及び第３ｐ型電極層のうち少なくとも何れか一面に設けられるボンディングメタル層と、
を備えることを特徴とする請求項１に記載の多波長レーザーダイオード。
【請求項８】
前記第３ｐ型化合物の半導体層は、
前記第３ｐ型電極層上にＧａＡｓから形成された第３ｐ型コンタクト層と、
前記第３ｐ型コンタクト層上にＡｌＧａＡｓから形成された第３ｐ型クラッド層と、を備え、
前記第３共振層は、
ＡｌＧａＡｓから形成された第３活性層と、
前記第３活性層の上下部にそれぞれＡｌＧａＡｓから形成された第３導波層と、を備え、
前記第３ｎ型化合物の半導体層は、
前記第３共振層上にＡｌＧａＡｓから形成された第３ｎ型クラッド層と、
前記第３ｎ型クラッド層上にＧａＡｓから形成された第３バッファ層と、
前記第３バッファ層上に積層されたＧａＡｓ基板と、
を備えることを特徴とする請求項７に記載の多波長レーザーダイオード。
【請求項９】
第１面と前記第１面に対向する第２面と、をそれぞれ有する少なくとも三つのレーザーダイオードを準備する第１工程と、
第１レーザーダイオードの第２面に、第２レーザーダイオードの第２面を接合する第２工程と、
前記第２レーザーダイオードの第１面に、電極層とボンディングメタル層とを順次に形成する第３工程と、
前記第２レーザーダイオードのボンディングメタル層上に、第３レーザーダイオードの第２面を接合する第４工程と、を含み、
少なくとも三つのレーザーダイオードが順次に積層され、各レーザーダイオードの発光点の中心部が前記レーザーダイオードの積層方向に一直線上に整列して配置されていることを特徴とする多波長レーザーダイオードの製造方法。
【請求項１０】
一の前記レーザーダイオードの発光点の中心部と当該一のレーザーダイオードに隣接する他のレーザーダイオードの発光点の中心部との距離は、１００μｍ以内であることを特徴とする請求項９に記載の多波長レーザーダイオードの製造方法。
【請求項１１】
前記第２レーザーダイオードは、第１面に基板を更に備え、
前記第２工程と第３工程との間に、前記第２レーザーダイオードの基板を除去する工程を更に含むことを特徴とする請求項９に記載の多波長レーザーダイオードの製造方法。
【請求項１２】
前記第１レーザーダイオードは、
第１共振層、前記第１共振層の両面にそれぞれ設けられる第１ｎ型化合物の半導体層及び第１ｐ型化合物の半導体層を備える第１レーザー発振層と、
前記第１レーザー発振層の両面にそれぞれ設けられる第１ｎ型電極層及び第１ｐ型電極層と、
前記第１ｎ型電極層及び第１ｐ型電極層のうち、少なくとも何れか一面に設けられるボンディングメタル層と、を備えることを特徴とする請求項９に記載の多波長レーザーダイオードの製造方法。
【請求項１３】
前記第１ｎ型化合物の半導体層は、
ＧａＮ基板と、
前記ＧａＮ基板上にＧａＮから形成された第１バッファ層と、
前記第１バッファ層上にＡｌＧａＮから形成された第１ｎ型クラッド層と、を備え、
前記第１共振層は、
ＩｎＧａＮから形成された第１活性層と、
前記第１活性層の上下部にそれぞれＩｎＧａＮから形成された第１導波層と、を備え、
前記第１ｐ型化合物の半導体層は、
前記第１共振層上にＡｌＧａＮから形成された第１ｐ型クラッド層と、
前記第１ｐ型クラッド層上にＧａＮから形成された第１ｐ型コンタクト層と、を備えることを特徴とする請求項１２に記載の多波長レーザーダイオードの製造方法。
【請求項１４】
前記第２レーザーダイオードは、
第２共振層、前記第２共振層の両面にそれぞれ設けられる第２ｎ型化合物の半導体層及び第２ｐ型化合物の半導体層を備える第２レーザー発振層と、
前記第２レーザー発振層の第２面に設けられる電極層と、
前記電極層上に設けられるボンディングメタル層と、
を備えることを特徴とする請求項９に記載の多波長レーザーダイオードの製造方法。
【請求項１５】
前記第２ｎ型化合物の半導体層は、
ＧａＡｓ基板と、
前記ＧａＡｓ基板上にＧａＡｓから形成された第２バッファ層と、
前記第２バッファ層上にＡｌＧａＩｎＰから形成された第２ｎ型コンタクト層と、
前記第２ｎ型コンタクト層上にＡｌＧａＩｎＰから形成された第２ｎ型クラッド層と、を備え、
前記第２共振層は、
ＡｌＧａＩｎＰから形成された第２活性層と、
前記第２活性層の上下部にそれぞれＡｌＧａＩｎＰから形成された第２導波層と、を備え、
前記第２ｐ型化合物の半導体層は、
前記第２共振層上にＡｌＧａＩｎＰから形成された第２ｐ型クラッド層と、
前記第２ｐ型クラッド層上にＧａＡｓから形成された第２ｐ型コンタクト層と、を備え、
前記第２工程と第３工程との間に、前記ＧａＡｓ基板及び第２バッファ層を除去する工程を更に含むことを特徴とする請求項１４に記載の多波長レーザーダイオードの製造方法。
【請求項１６】
前記第３レーザーダイオードは、
第３共振層、前記第３共振層の両面にそれぞれ設けられる第３ｎ型化合物の半導体層及び第３ｐ型化合物の半導体層を備える第３レーザー発振層と、
前記第３レーザー発振層の両面にそれぞれ設けられる第３ｎ型電極層及び第３ｐ型電極層と、
前記第３ｎ型電極層及び第３ｐ型電極層のうち、少なくとも何れか一面に設けられるボンディングメタル層と、を備えることを特徴とする請求項９に記載の多波長レーザーダイオードの製造方法。
【請求項１７】
前記第３ｎ型化合物の半導体層は、
ＧａＡｓ基板と、
前記ＧａＡｓ基板上にＧａＡｓから形成された第３バッファ層と、
前記第３バッファ層上にＡｌＧａＡｓから形成された第３ｎ型クラッド層と、を備え、
前記第３共振層は、
ＡｌＧａＡｓから形成された第３活性層と、
前記第３活性層の上下部にそれぞれＡｌＧａＡｓから形成された第１導波層と、を備え、
前記第３ｐ型化合物の半導体層は、
前記第３共振層上にＡｌＧａＡｓから形成された第３ｐ型クラッド層と、
前記第３ｐ型クラッド層上にＧａＡｓから形成された第３ｐ型コンタクト層と、を備えることを特徴とする請求項１６に記載の多波長レーザーダイオードの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、多波長レーザーダイオード及びその製造方法に係り、より詳細には、収差の発生が少なく、集光効率の向上した多波長レーザーダイオード及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
化合物半導体の特性を利用して、電気的信号を光に変化させる化合物半導体の発光素子、例えば、ＬＥＤ（Ｌｉｇｈｔ  Ｅｍｉｔｔｉｎｇ  Ｄｉｏｄｅ）またはＬＤ（Ｌａｓｅｒ  Ｄｉｏｄｅ）のような半導体レーザーダイオードのレーザー光は、現在、光通信、多重通信及び宇宙通信のような応用分野で実用化されている。半導体レーザーは、光通信のような通信分野、コンパクトディスクプレーヤー（Ｃｏｍｐａｃｔ  Ｄｉｓｋ  Ｐｌａｙｅｒ：ＣＤＰ）及びデジタル多機能ディスクプレーヤー（Ｄｉｇｉｔａｌ  Ｖｅｒｓａｔｉｌｅ  Ｄｉｓｋ  Ｐｌａｙｅｒ：ＤＶＤＰ）のような装置で、データの伝送、または、データの記録及び読み取りのための手段の光源として広く使用されている。
【０００３】
従来のＣＤ（Ｃｏｍｐａｃｔ  Ｄｉｓｋ）やデジタル多機能ディスク（Ｄｉｇｉｔａｌ  Ｖｅｒｓａｔｉｌｅ  Ｄｉｓｋ：ＤＶＤ）に次いで、次世代の記録媒体としてＢＤ（Ｂｌｕｅ−ｒａｙ  ｄｉｓｋ）が開発され、ＢＤに対する需要が期待されている。ＢＤ用の光ピックアップ装置は、ＢＤだけでなく、従来のＤＶＤ及びＣＤの再生及び記録にも使用されるように互換性を有することが好ましい。具体的に説明すれば、ＢＤ、ＤＶＤ、及びＣＤ用のレーザーダイオードは、それぞれ相異なる波長のレーザー光、例えば、青紫色、赤色、及び赤外線波長のレーザー光を発生させる。このような三つのレーザー光に対応する光ピックアップ装置をそれぞれ別々に製造すれば、全体の光ピックアップ装置が非常に大きくなり、また、製造コストも高くなる。
【０００４】
したがって、前記三つのレーザーダイオード、すなわち、ＢＤ、ＤＶＤ、及びＣＤ用のレーザーダイオードに対し、共通の光ピックアップ装置を実現することが好ましい。このような光ピックアップ装置は、三つのレーザーダイオードが一つのパッケージに一体化されなければならない。この場合、光ピックアップ装置における光学系の設計を単純化するためには、三つのレーザーダイオードが、最大限近接して配置されなければならない。従来のＢＤ、ＤＶＤ、及びＣＤ用のレーザーダイオードが一つのパッケージに一体化した構造は、それぞれのレーザーダイオードの間隔が非常に広い。従来の三つのレーザーダイオードが一体化した構造では、集光効率が低下し、収差の発生が大きい。また、全体の光ピックアップ装置が非常に大きくなり、光ピックアップ装置の設計が複雑になるという問題点がある。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明が達成しようとする技術的課題は、前記の従来の光ピックアップ装置が有する問題点を改善するためのものであって、収差の発生が少なく、集光効率の向上した多波長レーザーダイオード及びその製造方法を提供するところにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明によれば、少なくとも三つのレーザーダイオードが順次に積層されてなる多波長レーザーダイオードであって、各レーザーダイオードそれぞれの発光点の中心部が前記レーザーダイオードの積層方向に一直線上に整列して配置されている多波長レーザーダイオードが提供される。ここで、一の前記レーザーダイオードの発光点の中心部と当該一のレーザーダイオードに隣接する他のレーザーダイオードの発光点の中心部との距離は、それぞれ１００μｍ以内の範囲にある。  最も下側に配置される第１レーザーダイオードは、第１共振層、前記第１共振層の両面にそれぞれ設けられる第１ｎ型化合物の半導体層及び第１ｐ型化合物の半導体層を備える第１レーザー発振層と、前記第１レーザー発振層の両面にそれぞれ設けられる第１ｎ型電極層及び第１ｐ型電極層と、前記第１ｎ型電極層及び第１ｐ型電極層のうち、少なくとも何れか一面に設けられるボンディングメタル層（ｂｏｎｄｉｎｇ  ｍｅｔａｌ  ｌａｙｅｒ）と、を備える。
【０００７】
ここで、前記第１ｎ型化合物の半導体層は、ＧａＮ基板と、前記ＧａＮ基板上にＧａＮから形成された第１バッファ層と、前記第１バッファ層上にＡｌＧａＮから形成された第１ｎ型クラッド層と、を備え、前記第１共振層は、ＩｎＧａＮから形成された第１活性層と、前記第１活性層の上下部にそれぞれＩｎＧａＮから形成された第１導波層と、を備え、前記第１ｐ型化合物の半導体層は、前記第１共振層上にＡｌＧａＮから形成された第１ｐ型クラッド層と、前記第１ｐ型クラッド層上にＧａＮから形成された第１ｐ型コンタクト層と、を備える。
【０００８】
また、第２レーザーダイオードは、第２共振層、前記第２共振層の両面にそれぞれ設けられる第２ｎ型化合物の半導体層及び第２ｐ型化合物の半導体層を備える第２レーザー発振層と、前記第２レーザー発振層の両面にそれぞれ設けられる第２ｎ型電極層及び第２  ｐ型電極層と、前記第２ｎ型電極層及び第２ｐ型電極層のうち、少なくとも何れか一面に設けられるボンディングメタル層と、を備える。
【０００９】
ここで、前記第２ｐ型化合物の半導体層は、前記第２ｐ型電極層上にＧａＡｓから形成された第２ｐ型コンタクト層と、前記第２ｐ型コンタクト層上にＡｌＧａＩｎＰから形成された第２ｐ型クラッド層と、を備え、前記第２共振層は、ＡｌＧａＩｎＰから形成された第２活性層と、前記第２活性層の上下部にそれぞれＡｌＧａＩｎＰから形成された第２導波層と、を備え、前記第２ｎ型化合物の半導体層は、前記第２共振層上にＡｌＧａＩｎＰから形成された第２ｎ型クラッド層と、前記第２ｎ型クラッド層上にＡｌＧａＩｎＰから形成された第２ｎ型コンタクト層と、を備える。
【００１０】
また、第３レーザーダイオードは、第３共振層、前記第３共振層の両面にそれぞれ設けられる第３ｎ型化合物の半導体層及び第３ｐ型化合物の半導体層を備える第３レーザー発振層と、前記第３レーザー発振層の両面にそれぞれ設けられる第３ｎ型電極層及び第３ｐ型電極層と、前記第３ｎ型電極層及び第３ｐ型電極層のうち、少なくとも何れか一面に設けられるボンディングメタル層と、を備える。
【００１１】
ここで、前記第３ｐ型化合物の半導体層は、前記第３ｐ型電極層上にＧａＡｓから形成された第３ｐ型コンタクト層と、前記第３ｐ型コンタクト層上にＡｌＧａＡｓから形成された第３ｐ型クラッド層と、を備え、前記第３共振層は、ＡｌＧａＡｓから形成された第３活性層と、前記第３活性層の上下部にそれぞれＡｌＧａＡｓから形成された第３導波層と、を備え、前記第３ｎ型化合物の半導体層は、前記第３共振層上にＡｌＧａＡｓから形成された第３ｎ型クラッド層と、前記第３ｎ型クラッド層上にＧａＡｓから形成された第３バッファ層と、前記第３バッファ層上に積層されたＧａＡｓ基板と、を備える。
【００１２】
また、本発明によれば、第１面と前記第１面に対向する第２面とをそれぞれ有する少なくとも三つのレーザーダイオードを準備する第１工程と、第１レーザーダイオードの第２面に、第２レーザーダイオードの第２面を接合する第２工程と、前記第２レーザーダイオードの第１面に、電極層とボンディングメタル層とを順次に形成する第３工程と、前記第２レーザーダイオードのボンディングメタル層上に、第３レーザーダイオードの第２面を接合する第４工程と、を含み、少なくとも三つのレーザーダイオードが順次に積層され、各レーザーダイオードは、それぞれの発光点の中心部が前記レーザーダイオードの積層方向に一直線上に整列して配置される多波長レーザーダイオードの製造方法が提供される。ここで、前記レーザーダイオードの発光点の中心部と当該一のレーザーダイオードに隣接する他のレーザーダイオードの発光点の中心部との距離は、１００μｍ以内である。ここで、前記第２レーザーダイオードは、第１面に基板を更に備えてもく、この場合、前記第２工程と第３工程との間に、前記第２レーザーダイオードの基板を除去する工程が更に含まれることができる。
【００１３】
前記第１レーザーダイオードは、第１共振層、前記第１共振層の両面にそれぞれ設けられる第１ｎ型化合物の半導体層及び第１ｐ型化合物の半導体層を備える第１レーザー発振層と、前記第１レーザー発振層の両面にそれぞれ設けられる第１ｎ型電極層及び第１ｐ型電極層と、前記第１ｎ型電極層及び第１ｐ型電極層のうち、少なくとも何れか一面に設けられるボンディングメタル層と、を備える。
【００１４】
ここで、前記第１ｎ型化合物の半導体層は、ＧａＮ基板と、前記ＧａＮ基板上にＧａＮから形成された第１バッファ層と、前記第１バッファ層上にＡｌＧａＮから形成された第１ｎ型クラッド層と、を備え、前記第１共振層は、ＩｎＧａＮから形成された第１活性層と、前記第１活性層の上下部にそれぞれＩｎＧａＮから形成された第１導波層と、を備え、前記第１ｐ型化合物の半導体層は、前記第１共振層上にＡｌＧａＮから形成された第１ｐ型クラッド層と、前記第１ｐ型クラッド層上にＧａＮから形成された第１ｐ型コンタクト層と、を備える。
【００１５】
また、前記第２レーザーダイオードは、第２共振層、前記第２共振層の両面にそれぞれ設けられる第２ｎ型化合物の半導体層及び第２ｐ型化合物の半導体層を備える第２レーザー発振層と、前記第２レーザー発振層の第２面に設けられる電極層と、前記電極層上に設けられるボンディングメタル層と、を備える。
【００１６】
ここで、前記第２ｎ型化合物の半導体層は、ＧａＡｓ基板と、前記ＧａＡｓ基板上にＧａＡｓから形成された第２バッファ層と、前記第２バッファ層上にＡｌＧａＩｎＰから形成された第２ｎ型コンタクト層と、前記第２ｎ型コンタクト層上にＡｌＧａＩｎＰから形成された第２ｎ型クラッド層と、を備え、前記第２共振層は、ＡｌＧａＩｎＰから形成された第２活性層と、前記第２活性層の上下部にそれぞれＡｌＧａＩｎＰから形成された第２導波層と、を備え、前記第２ｐ型化合物の半導体層は、前記第２共振層上にＡｌＧａＩｎＰから形成された第２ｐ型クラッド層と、前記第２ｐ型クラッド層上にＧａＡｓから形成された第２ｐ型コンタクト層と、を備える。ここで、前記第２工程と第３工程との間に、前記ＧａＡｓ基板及び第２バッファ層を除去する工程が更に含まれることができる。
【００１７】
また、前記第３レーザーダイオードは、第３共振層、前記第３共振層の両面にそれぞれ設けられる第３ｎ型化合物の半導体層及び第３ｐ型化合物の半導体層を備える第３レーザー発振層と、前記第３レーザー発振層の両面にそれぞれ設けられる第３ｎ型電極層及び第３ｐ型電極層と、前記第３ｎ型電極層及び第３ｐ型電極層のうち、少なくとも何れか一面に設けられるボンディングメタル層と、を備える。
【００１８】
ここで、前記第３ｎ型化合物の半導体層は、ＧａＡｓ基板と、前記ＧａＡｓ基板上にＧａＡｓから形成された第３バッファ層と、前記第３バッファ層上にＡｌＧａＡｓから形成された第３ｎ型クラッド層と、を備え、前記第３共振層は、ＡｌＧａＡｓから形成された第３活性層と、前記第３活性層の上下部にそれぞれＡｌＧａＡｓから形成された第１導波層と、を備え、前記第３ｐ型化合物の半導体層は、前記第３共振層上にＡｌＧａＡｓから形成された第３ｐ型クラッド層と、前記第３ｐ型クラッド層上にＧａＡｓから形成された第３ｐ型コンタクト層と、を備える。
【発明の効果】
【００１９】
本発明に係る多波長レーザーダイオードは、積層方向に一直線上に整列される少なくとも三つのレーザー光源を備え、隣接する前記レーザー光源の発光点の中心部間の間隔が１００μｍの範囲以内である。したがって、複数の光源が同時に要求される光学装置に、本発明に係る多波長レーザーダイオードが適用される場合、光学系の構成が単純になる。
【００２０】
また、本発明に係る多波長レーザーダイオード及びその製造方法によれば、それぞれのレーザー光の間隔が非常に狭く、一つの光学レンズにより複数のレーザー光が容易に集光され、収差の発生が減少し、集光効率が向上する。
【００２１】
さらに、本発明に係る多波長レーザーダイオードの製造方法によれば、製造方法が簡易化するため、多波長レーザーダイオードの製造工程及び製造コストが減少し、生産収率が向上する。
【００２２】
また、本発明に係る多波長レーザーダイオードの製造方法によれば、多波長レーザーダイオードにおけるそれぞれの発光点の中心部の間隔が、１０μｍの範囲以内まで減り、収差の発生が少なく、集光効率の向上した多波長レーザーダイオードを製造することができる。
【００２３】
本発明に係る多波長レーザーダイオードは、ＢＤ、ＤＶＤ、及びＣＤなどの情報記録及び情報再生のための互換性を有する光ピックアップ装置の光源として利用することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
以下、本発明の実施形態に係る多波長レーザーダイオード及びその製造方法を、添付された図面を参照して詳細に説明する。
【００２５】
図１は、本発明の一実施形態に係る多波長レーザーダイオードの断面図であり、図２、図３、及び図４は、それぞれ図１における第１レーザーダイオード、第２レーザーダイオード、及び第３レーザーダイオードの拡大図である。
【００２６】
図１を参照すれば、下側から第１レーザーダイオード２００、第２レーザーダイオード４００及び第３レーザーダイオード６００が順次に積層されており、隣接するレーザーダイオードは、相互に接合されている。また、第１レーザーダイオード２００、第２レーザーダイオード４００、及び第３レーザーダイオード６００のそれぞれの第１発光点２６、第２発光点５６、及び第３発光点８６の中心部は一直線上に配列され、相互に隣接するレーザーダイオードの発光点２６、５６、８６の中心部間隔は、それぞれ１００μｍ以内の範囲、更に好ましくは、１０μｍ以内の範囲にある。
【００２７】
第１レーザーダイオード２００の下部にヒットシンク（図示せず）が更に配置されてもよく、前記ヒットシンクにより、第１レーザーダイオード、第２レーザーダイオード、及び第３レーザーダイオードから発生した熱が効率的に発散される。
【００２８】
このような構造を有する多波長レーザーダイオードは、複数の光源が同時に要求される光学装置に適用することができる。特に、レーザーダイオードの発光点２６、５６、８６の中心部の間隔が、数μｍ以下にすることができるため、一つの光学レンズで、複数のレーザー光が容易に集光され、収差の発生が減少し、集光効率が向上する。また、全体の光ピックアップ装置のサイズが小さくなり、光ピックアップ装置の設計を単純化することができる。
【００２９】
図１及び図２を参照すれば、第１レーザーダイオード２００は、順次に形成された第１ｎ型化合物の半導体層１０、第１共振層２０、第１ｐ型化合物の半導体層３０、第１ｐ型電極層３６、及びボンディングメタル層３８を備える。また、第１ｐ型電極層３６に対応して、第１ｎ型化合物の半導体層１０の下面に第１ｎ型電極層１２が形成されている。
【００３０】
第１ｎ型化合物の半導体層１０は、ＧａＮ基板１４、ＧａＮ基板１４上にＧａＮから形成された第１バッファ層１６、及び第１バッファ層１６上にＡｌＧａＮから形成された第１ｎ型クラッド層１８を備える。また、第１共振層２０は、ＩｎＧａＮから形成された第１活性層２４、及び第１活性層２４の上下部にそれぞれＩｎＧａＮから形成された第１導波層２２Ａ、２２Ｂを備える。また、第１ｐ型化合物の半導体層３０は、第１共振層２０上にＡｌＧａＮから形成された第１ｐ型クラッド層３２、及び第１ｐ型クラッド層３２上にＧａＮから形成された第１ｐ型コンタクト層３４を備える。そして、第１活性層２４内に第１発光点２６があり、第１発光点２６から第１レーザー光が出射される。
【００３１】
図１及び図３を参照すれば、第２レーザーダイオード４００は、順次に形成されたボンディングメタル層４２、第２ｐ型電極層４４、第２ｐ型化合物の半導体層４０、第２共振層５０、第２ｎ型化合物の半導体層６０、第２ｎ型電極層６７、及びボンディングメタル層６８を備える。
【００３２】
第２ｐ型化合物の半導体層４０は、第２ｐ型電極層４４上にＧａＡｓから形成された第２ｐ型コンタクト層４６、及び第２ｐ型コンタクト層４６上にＡｌＧａＩｎＰから形成された第２ｐ型クラッド層４８を備える。また、第２共振層５０は、ＡｌＧａＩｎＰから形成された第２活性層５４、及び第２活性層５４の上下部にそれぞれＡｌＧａＩｎＰから形成された第２導波層５２Ａ、５２Ｂを備える。また、第２ｎ型化合物の半導体層６０は、第２共振層５０上にＡｌＧａＩｎＰから形成された第２ｎ型クラッド層６２、及び第２ｎ型クラッド層６２上にＡｌＧａＩｎＰから形成された第２ｎ型コンタクト層６４を備える。そして、第２活性層５４内に第２発光点５６があり、第２発光点５６から第２レーザー光が出射される。
【００３３】
図１及び図４を参照すれば、第３レーザーダイオードは、順次に形成されたボンディングメタル層７２、第３ｐ型電極層７４、第３ｐ型化合物の半導体層７０、第３共振層８０、第３ｎ型化合物の半導体層９０、及び第３ｎ型電極層９８を備える。
【００３４】
第３ｐ型化合物の半導体層７０は、第３ｐ型電極層７４上にＧａＡｓから形成された第３ｐ型コンタクト層７６、及び第３ｐ型コンタクト層７６上にＡｌＧａＡｓから形成された第３ｐ型クラッド層７８を備える。また、第３共振層８０は、ＡｌＧａＡｓから形成された第３活性層８４、及び第３活性層８４の上下部にそれぞれＡｌＧａＡｓから形成された第３導波層８２Ａ、８２Ｂを備える。また、第３ｎ型化合物の半導体層９０は、第３共振層８０上にＡｌＧａＡｓから形成された第３ｎ型クラッド層９２、第３ｎ型クラッド層９２上にＧａＡｓから形成された第３バッファ層９４、及び第３バッファ層９４上に積層されたＧａＡｓ基板９６を備える。そして、第３活性層８４内に第３発光点８６があり、第３発光点８６から第３レーザー光が出射される。
【００３５】
図５Ａから図５Ｈは、図１の多波長レーザーダイオードの製造方法を説明する工程図である。
【００３６】
図５Ａから図５Ｃに示すように、第１面と前記第１面に対向する第２面とをそれぞれ有する少なくとも三つのレーザーダイオード、例えば、第１レーザーダイオード、第２レーザーダイオード、及び第３レーザーダイオードを準備する。
【００３７】
図５Ａに示す第１レーザーダイオードは、図２に示す第１レーザーダイオードと同一である。ここで、重複する部分についての説明は省略し、また、同じ部材に対しては、同じ参照番号をそのまま使用する。このような第１レーザーダイオードは、積層物の最下面、例えば、第１ｎ型電極層１２の外面である第１面１１と、積層物の最上面、例えば、ボンディングメタル層３８の外面である第２面３９とをそれぞれ有し、第１面１１と第２面３９とは、対向している。
【００３８】
図５Ｂに示す第２レーザーダイオードは、基本的に図３に示す第２レーザーダイオードとほぼ同じである。ここで、重複する部分についての説明は省略し、また、同じ部材に対しては、同じ参照番号をそのまま使用する。
【００３９】
第２レーザーダイオードは、順次に積層された第２ｎ型化合物の半導体層６０、第２共振層５０、第２ｐ型化合物の半導体層４０、第２ｐ型電極層４４、及びボンディングメタル層４２を備える。
【００４０】
第２ｎ型化合物の半導体層６０は、ＧａＡｓ基板６６、ＧａＡｓ基板６６上にＧａＡｓから形成された第２バッファ層６５、第２バッファ層６５上にＡｌＧａＩｎＰから形成された第２ｎ型コンタクト層６４、及び第２ｎ型コンタクト層６４上にＡｌＧａＩｎＰから形成された第２ｎ型クラッド層６２を備える。また、第２共振層５０は、ＡｌＧａＩｎＰから形成された第２活性層５４、及び第２活性層５４の上下部にそれぞれＡｌＧａＩｎＰから形成された第２導波層５２Ａ、５２Ｂを備える。また、第２ｐ型化合物の半導体層４０は、第２共振層５０上にＡｌＧａＩｎＰから形成された第２ｐ型クラッド層４８、及び第２ｐ型クラッド層４８上にＧａＡｓから形成された第２ｐ型コンタクト層４６を備える。このような第２レーザーダイオードは、積層物の最下面、例えば、ＧａＡｓ基板６６の外面である第１面６９と、積層物の最上面、例えば、ボンディングメタル層４２の外面である第２面４１をそれぞれ有し、第１面６９と第２面４２とは、対向している。
【００４１】
図５Ｃに示す第３レーザーダイオードは、基本的に図４に示す第３レーザーダイオードと同じである。ここで、重複する部分についての説明は省略し、また、同じ部材に対しては、同じ参照番号をそのまま使用する。
【００４２】
このような第３レーザーダイオードは、積層物の最下面、例えば、第３ｎ型電極層９８の外面である第１面９９と、積層物の最上面、例えば、ボンディングメタル層７２の外面である第２面７１をそれぞれ有し、第１面９９と第２面７１とは、対向している。
【００４３】
次に、図５Ｄに示すように、第１レーザーダイオードの第２面３９に第２レーザーダイオードの第２面４１を接合して、第１レーザーダイオード上に第２レーザーダイオードを積層させる。したがって、１レーザーダイオードのボンディングメタル層３８と第２レーザーダイオードのボンディングメタル層４２とが互いに接合される。この時、第１レーザーダイオード及び第２レーザーダイオードのそれぞれの発光点２６、５６の中心部は、レーザーダイオードの積層方向に一直線上に整列して配置されるように積層される。
【００４４】
次に、図５Ｅに示すように、第２レーザーダイオードからＧａＡｓ基板６６及び第２バッファ層６５を除去する。ＧａＡｓ基板６６及び第２バッファ層６５の除去は、リフトオフ工程、例えば、湿式エッチング工程などにより行うことができる。前記湿式エッチング工程で、第２ｎ型コンタクト層６４は、エッチングストップ層として機能する。例えば、前記湿式エッチング工程で使用するエッチャントは、ＧａＡｓ基板６６及び第２バッファ層６５のみを選択的に除去することができるが、第２ｎ型コンタクト層６４は除去することができない。したがって、第２ｎ型コンタクト層６４でエッチングの進行を止めることができる。また、前記湿式エッチング工程で使用することのできる他のエッチャントは、第２ｎ型コンタクト層６４も除去することができる。
【００４５】
次に、図５Ｆに示すように、第２レーザーダイオードの第１面、例えば、第２ｎ型コンタクト層６４上に電極層６７とボンディングメタル層６８とを順次に形成する。
【００４６】
次に、図５Ｇ及び図５Ｈに示すように、第２レーザーダイオードのボンディングメタル層６８上に、第３レーザーダイオードの第２面７１を接合して、第２レーザーダイオード上に第３レーザーダイオードを積層する。したがって、第２レーザーダイオードのボンディングメタル層６８と第３レーザーダイオードのボンディングメタル層７２とが互いに接合される。この時、第１レーザーダイオード、第２レーザーダイオード、及び第３レーザーダイオードのそれぞれの発光点２６、５６、８６の中心部は、レーザーダイオードの積層方向に一直線上に整列して配置されるように積層される。
【００４７】
このような本発明の理解を助けるために、いくつかの模範的な実施形態が説明され、添付された図面によって示されたが、このような実施形態は、単に例示的なものに過ぎず、当業者ならば、これから多様な変形及び均等な他の実施形態が可能であることが分かる。したがって、本発明の真の保護範囲は、特許請求の範囲によって決定されなければならない。
【産業上の利用可能性】
【００４８】
本発明は、多波長レーザーダイオードに関連した技術分野に適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４９】
【図１】本発明の一実施形態に係る多波長レーザーダイオードの断面図である。
【図２】図１での第１レーザーダイオードの拡大図である。
【図３】図１での第２レーザーダイオードの拡大図である。
【図４】図１での第３レーザーダイオードの拡大図である。
【図５Ａ】図１の多波長レーザーダイオードの製造方法を説明する工程図である。
【図５Ｂ】図１の多波長レーザーダイオードの製造方法を説明する工程図である。
【図５Ｃ】図１の多波長レーザーダイオードの製造方法を説明する工程図である。
【図５Ｄ】図１の多波長レーザーダイオードの製造方法を説明する工程図である。
【図５Ｅ】図１の多波長レーザーダイオードの製造方法を説明する工程図である。
【図５Ｆ】図１の多波長レーザーダイオードの製造方法を説明する工程図である。
【図５Ｇ】図１の多波長レーザーダイオードの製造方法を説明する工程図である。
【図５Ｈ】図１の多波長レーザーダイオードの製造方法を説明する工程図である。
【符号の説明】
【００５０】
１０    第１ｎ型化合物の半導体層、
１２    第１ｎ型電極層、
１４    ＧａＮ基板、
１６    第１バッファ層、
１８    第１ｎ型クラッド層、
２０    第１共振層、
２２Ａ、２２Ｂ    第１導波層、
２４    第１活性層、
２６    第１発光点、
３０    第１ｐ型化合物の半導体層、
３２    第１ｐ型クラッド層、
３４    第１ｐ型コンタクト層、
３６    第１ｐ型電極層、
３８    ボンディングメタル層、
４０    第２ｐ型化合物の半導体層、
４２    ボンディングメタル層、
４４    第２ｐ型電極層、
４６    第２ｐ型コンタクト層、
４８    第２ｐ型クラッド層、
５０    第２共振層、
５２Ａ、５２Ｂ    第２導波層、
５４    第２活性層、
５６    第２発光点、
６０    第２ｎ型化合物の半導体層、
６２    第２ｎ型クラッド層、
６４    第２ｎ型コンタクト層、
６７    第２ｎ型電極層、
６８    ボンディングメタル層、
７０    第３ｐ型化合物の半導体層、
７２    ボンディングメタル層、
７４    第３ｐ型電極層、
７６    第３ｐ型コンタクト層、
７８    第３ｐ型クラッド層、
８０    第３共振層、
８２Ａ、８２Ｂ    第３導波層、
８４    第３活性層、
８６    第３発光点、
９０    第３ｎ型化合物の半導体層、
９２    第３ｎ型クラッド層、
９４    第３バッファ層、
９６    ＧａＡｓ基板、
９８    第３ｎ型電極層、
２００    第１レーザーダイオード、
４００    第２レーザーダイオード、
６００    第３レーザーダイオード。
【図１】
2006135323.tif 000003
【図２】
2006135323.tif 000004
【図３】
2006135323.tif 000005
【図４】
2006135323.tif 000006
【図５Ａ】
2006135323.tif 000007
【図５Ｂ】
2006135323.tif 000008
【図５Ｃ】
2006135323.tif 000009
【図５Ｄ】
2006135323.tif 000010
【図５Ｅ】
2006135323.tif 000011
【図５Ｆ】
2006135323.tif 000012
【図５Ｇ】
2006135323.tif 000013
【図５Ｈ】
2006135323.tif 000014