(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】プレート５上に少なくとも３個のレーザーダイオード２００、４００、６００が接合されており、レーザーダイオードはそれぞれの発光点の中心部が一直線上に整列されるように配列された多波長レーザーダイオード及びその製造方法。【選択図】図１
2006135306.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
プレート上に少なくとも３個のレーザーダイオードが接合されており、前記レーザーダイオードは、それぞれの発光点の中心部が一直線上に整列されるように配列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】
前記プレートは、ＡｌＮ、ＳｉＣ、及び金属材料からなるグループから選択された何れか一つで形成されてい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】
前記プレート上に接合された前記複数のレーザーダイオードのうち、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型化合物半導体層、及び第１ｐ型化合物半導体層を備える第１レーザ発振層と、
前記第１レーザ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つの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１ｐ型化合物半導体層は、
前記第１ｐ型電極層上にＧａＮで形成された第１ｐ型コンタクト層と、
前記第１ｐ型コンタクト層上にＡｌＧａＮで形成された第１ｐ型クラッド層と、を備え、
前記第１共振層は、
ＩｎＧａＮで形成された第１活性層と、
前記第１活性層の上下部にそれぞれＩｎＧａＮで形成された第１導波層と、を備え、
前記第１ｎ型化合物半導体層は、
前記第１共振層上にＡｌＧａＮで形成された第１ｎ型クラッド層と、
前記第１ｎ型クラッド層上にＧａＮで形成された第１バッファ層と、
前記第１バッファ層上に積層されたＧａＮ基板と、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】
前記プレート上に接合された前記複数のレーザーダイオードのうち、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型化合物半導体層、及び第２ｐ型化合物半導体層を備える第２レーザ発振層と、
前記第２レーザ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つの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型化合物半導体層は、
前記第２ｐ型電極層上にＧａＡｓで形成された第２ｐ型コンタクト層と、
前記第２ｐ型コンタクト層上にＡｌＧａＩｎＰで形成された第２ｐ型クラッド層と、を備え、
前記第２共振層は、
ＡｌＧａＩｎＰで形成された第２活性層と、
前記第２活性層の上下部にそれぞれＡｌＧａＩｎＰで形成された第２導波層と、を備え、
前記第２ｎ型化合物半導体層は、
前記第２共振層上にＡｌＧａＩｎＰで形成された第２ｎ型クラッド層と、
前記第２ｎ型クラッド層上にＧａＡｓで形成された第２バッファ層と、
前記第２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５に記載の多波長レーザーダイオード。
【請求項７】
前記プレート上に接合された前記複数のレーザーダイオードのうち、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型化合物半導体層及び第３ｐ型化合物半導体層を備える第３レーザ発振層と、
前記第３レーザ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つの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型化合物半導体層は、
前記第３ｐ型電極層上にＧａＡｓで形成された第３ｐ型コンタクト層と、
前記第３ｐ型コンタクト層上にＡｌＧａＡｓで形成された第３ｐ型クラッド層と、を備え、
前記第３共振層は、
ＡｌＧａＡｓで形成された第３活性層と、
前記第３活性層の上下部にそれぞれＡｌＧａＡｓで形成された第３導波層と、を備え、
前記第３ｎ型化合物半導体層は、
前記第３共振層上にＡｌＧａＡｓで形成された第３ｎ型クラッド層と、
前記第３ｎ型クラッド層上にＧａＡｓで形成された第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レーザーダイオードと、
前記第１レーザーダイオードから延びた基板上に形成された絶縁層と、
前記絶縁層上に接合された少なくとも２個のレーザーダイオードと、を備え、
前記第１レーザーダイオード及び少なくとも２個のレーザーダイオードは、それぞれの発光点の中心部が一直線上に整列されるように配置されることを特徴とする多波長レーザーダイオード。
【請求項１０】
前記第１レーザーダイオード及び少なくとも２個のレーザーダイオードから発生する熱を吸収するヒートシンクが前記基板の一側にさらに設置され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。
【請求項１１】
前記ヒートシンクは、ＡｌＮ、ＳｉＣ、及び金属材料からなるグループから選択された何れか一つで形成されたことを特徴とする請求項１０に記載の多波長レーザーダイオード。
【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型化合物半導体層及び第１ｐ型化合物半導体層を備える第１レーザ発振層と、
前記第１レーザ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つの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。
【請求項１３】
前記第１ｎ型化合物半導体層は、
ＧａＮ基板と、
前記ＧａＮ基板の所定領域上にＧａＮで形成された第１バッファ層と、
前記第１バッファ層上にＡｌＧａＮで形成された第１ｎ型クラッド層と、を備え、
前記第１共振層は、
ＩｎＧａＮで形成された第１活性層と、
前記第１活性層の上下部にそれぞれＩｎＧａＮで形成された第１導波層と、を備え、
前記第１ｐ型化合物半導体層は、
前記第１共振層上にＡｌＧａＮで形成された第１ｐ型クラッド層と、
前記第１ｐ型クラッド層上にＧａＮで形成された第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。
【請求項１４】
前記絶縁層上に接合された前記２個のレーザーダイオードのうちの一つである第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型化合物半導体層及び第２ｐ型化合物半導体層を備える第２レーザ発振層と、
前記第２レーザ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つの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。
【請求項１５】
前記第２ｐ型化合物半導体層は、
前記第２ｐ型電極層上にＧａＡｓで形成された第２ｐ型コンタクト層と、
前記第２ｐ型コンタクト層上にＡｌＧａＩｎＰで形成された第２ｐ型クラッド層と、を備え、
前記第２共振層は、
ＡｌＧａＩｎＰで形成された第２活性層と、
前記第２活性層の上下部にそれぞれＡｌＧａＩｎＰで形成された第２導波層と、を備え、
前記第２ｎ型化合物半導体層は、
前記第２共振層上にＡｌＧａＩｎＰで形成された第２ｎ型クラッド層と、
前記第２ｎ型クラッド層上にＧａＡｓで形成された第２バッファ層と、
前記第２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１４に記載の多波長レーザーダイオード。
【請求項１６】
前記絶縁層上に接合された前記２個のレーザーダイオードのうちの一つである第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型化合物半導体層及び第３ｐ型化合物半導体層を備える第３レーザ発振層と、
前記第３レーザ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つの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。
【請求項１７】
前記第３ｐ型化合物半導体層は、
前記第３ｐ型電極層上にＧａＡｓで形成された第３ｐ型コンタクト層と、
前記第３ｐ型コンタクト層上にＡｌＧａＡｓで形成された第３ｐ型クラッド層と、を備え、
前記第３共振層は、
ＡｌＧａＡｓで形成された第３活性層と、
前記第３活性層の上下部にそれぞれＡｌＧａＡｓで形成された第３導波層と、を備え、
前記第３ｎ型化合物半導体層は、
前記第３共振層上にＡｌＧａＡｓで形成された第３ｎ型クラッド層と、
前記第３ｎ型クラッド層上にＧａＡｓで形成された第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１６に記載の多波長レーザーダイオード。
【請求項１８】
第１面とこれに対向する第２面とをそれぞれ有する少なくとも３個のレーザーダイオードを準備する第１工程と、
前記第１レーザーダイオードの所定領域を第２面から所定深さまでエッチングして前記第１レーザーダイオードの基板を露出させる第２工程と、
前記第１レーザーダイオードの露出された基板上に絶縁層を形成する第３工程と、
前記絶縁層上に前記第２レーザーダイオードの第２面を接合する第４工程と、
前記絶縁層上に前記第３レーザーダイオードの第２面を接合する第５工程と、を含み、
少なくとも３個のレーザーダイオードは、それぞれの発光点の中心部が一直線上に整列されるように配置され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１９】
前記第１レーザーダイオードの第１面に前記第１、第２及び第３レーザーダイオードから発生する熱を吸収するヒートシンクがさらに設置されることを特徴とする請求項１８に記載の多波長レーザーダイオードの製造方法。
【請求項２０】
前記ヒートシンクは、ＡｌＮ、ＳｉＣ、及び金属材料からなるグループから選択された何れか一つで形成されることを特徴とする請求項１９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、さらに詳細には、収差発生が減少し、集光効率が向上し、熱の放出が容易な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発光素子、例えば、発光ダイオード（ＬＥＤ：ＬｉｇｈｔＥｍｉｔｔｉｎｇＤｉｏｄｅ）またはレーザダイオード（ＬＤ：ＬａｓｅｒＤｉｏｄｅ）と同じ半導体ＬＤのレーザ光は、光通信、多重通信、宇宙通信のような応用分野で現在実用化されつつある。半導体レーザは、光通信のような通信分野やコンパクトディスクプレイヤ（ＣＤＰ：ＣｏｍｐａｃｔＤｉｓｋＰｌａｙｅｒ）やデジタル多機能ディスクプレイヤ（ＤＶＤＰ：ＤｉｇｉｔａｌＶｅｒｓａｔｉｌｅＤｉｓｋＰｌａｙｅｒ）のような装置でデータの伝送やデータの記録及び判読のための手段の光源として広く使われている。
【０００３】
従来のＣＤ（ＣｏｍｐａｃｔＤｉｓｋ）やＤＶＤについで、次世代記録媒体としてＢＤ（（ブルーレイディスク（Ｂｌｕｅ−ｒａｙＤｉｓｋ））が開発され、このようなＢＤに対する需要が大きくなると期待される。
【０００４】
ＢＤ用光ピックアップ装置は、ＢＤだけでなく、従来のＤＶＤやＣＤの再生及び記録にも使われるように互換性を有することが望ましい。これを具体的に説明すれば、ＢＤ、ＤＶＤ、及びＣＤ用ＬＤは、それぞれ異なる波長のレーザ光、例えば、青磁色、赤色及び赤外線波長のレーザ光を発生させる。このような３個のレーザ光に対して光ピックアップ装置を別個に作れば、全体の光ピックアップシステムが非常に大きくなり、また、コストが高くなる。したがって、前記３個のＬＤ、すなわち、ＢＤ、ＤＶＤ及びＣＤ用ＬＤに対して共通の光ピックアップシステムが具現されることが望ましく、このような光ピックアップシステムのためには、３個のＬＤが一つのパッケージに一体化されねばならない。このとき、光ピックアップシステムで光学系設計が単純になるためには、３個のＬＤが最大限近接して配置されねばならない。従来のＢＤ、ＤＶＤ及びＣＤ用ＬＤが一つのパッケージに一体化した構造が提案されたが、ＬＤそれぞれの間隔が非常に大きい。このような従来の３個のＬＤが一体化した構造では、集光効率が劣化し、収差発生が大きい。また、全体の光ピックアップシステムが非常に大きくなり、光ピックアップシステムの設計が複雑になる。また、従来の３個のＬＤが一体化した構造では、複数のＬＤ内で発生する熱の放出を容易にするための効果的な手段が設けられていない。したがって、前記ＬＤで内部温度が上昇して、前記ＬＤの寿命が短縮される。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明が解決しようとする技術的課題は、前記従来の技術の問題点を改善するためのものであって、収差発生が減少し、集光効率が向上し、熱の放出が容易な多波長ＬＤ及びその製造方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明によれば、プレート上に少なくとも３個のＬＤ（レーザダイオード）が接合されており、前記ＬＤは、それぞれの発光点の中心部が一直線上に整列されるように配列される多波長ＬＤが提供される。ここで、前記プレートは、ＡｌＮ、ＳｉＣ、及び金属材料からなるグループから選択された何れか一つで形成される。
【０００７】
前記プレート上に接合された少なくとも３個のＬＤ、すなわち複数のＬＤのうち、第１ＬＤ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型化合物半導体層及び第１ｐ型化合物半導体層を備える第１レーザ発振層と、前記第１レーザ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つの一面に設けられるボンディングメタル層と、を備える。
【０００８】
ここで、前記第１ｐ型化合物半導体層は、前記第１ｐ型電極層上にＧａＮで形成された第１ｐ型コンタクト層と、前記第１ｐ型コンタクト層上にＡｌＧａＮで形成された第１ｐ型クラッド層と、を備え、前記第１共振層は、ＩｎＧａＮで形成された第１活性層と、前記第１活性層の上下部にそれぞれＩｎＧａＮで形成された第１導波層と、を備え、前記第１ｎ型化合物半導体層は、前記第１共振層上にＡｌＧａＮで形成された第１ｎ型クラッド層と、前記第１ｎ型クラッド層上にＧａＮで形成された第１バッファ層と、前記第１バッファ層上に積層されたＧａＮ基板と、を備える。
【０００９】
また、前記プレート上に接合された複数のＬＤのうち、第２ＬＤ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型化合物半導体層及び第２ｐ型化合物半導体層を備える第２レーザ発振層と、前記第２レーザ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つの一面に設けられるボンディングメタル層と、を備える。
【００１０】
ここで、前記第２ｐ型化合物半導体層は、前記第２ｐ型電極層上にＧａＡｓで形成された第２ｐ型コンタクト層と、前記第２ｐ型コンタクト層上にＡｌＧａＩｎＰで形成された第２ｐ型クラッド層と、を備え、前記第２共振層は、ＡｌＧａＩｎＰで形成された第２活性層と、前記第２活性層の上下部にそれぞれＡｌＧａＩｎＰで形成された第２導波層と、を備え、前記第２ｎ型化合物半導体層は、前記第２共振層上にＡｌＧａＩｎＰで形成された第２ｎ型クラッド層と、前記第２ｎ型クラッド層上にＧａＡｓで形成された第２バッファ層と、前記第２バッファ層上に積層されたＧａＡｓ基板と、を備える。
【００１１】
また、前記プレート上に接合された複数のＬＤのうち、第３ＬＤ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型化合物半導体層及び第３ｐ型化合物半導体層を備える第３レーザ発振層と、前記第３レーザ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つの一面に設けられるボンディングメタル層と、を備える。
【００１２】
ここで、前記第３ｐ型化合物半導体層は、前記第３ｐ型電極層上にＧａＡｓで形成された第３ｐ型コンタクト層と、前記第３ｐ型コンタクト層上にＡｌＧａＡｓで形成された第３ｐ型クラッド層と、を備え、前記第３共振層は、ＡｌＧａＡｓで形成された第３活性層と、前記第３活性層の上下部にそれぞれＡｌＧａＡｓで形成された第３導波層と、を備え、前記第３ｎ型化合物半導体層は、前記第３共振層上にＡｌＧａＡｓで形成された第３ｎ型クラッド層と、前記第３ｎ型クラッド層上にＧａＡｓで形成された第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。
【００１３】
また、本発明によれば、第１ＬＤと、前記第１ＬＤから延びた基板上に形成された絶縁層と、前記絶縁層上に接合された少なくとも２個のＬＤと、を備え、前記第１ＬＤ及び少なくとも２個のＬＤは、それぞれの発光点の中心部が一直線上に整列されるように配置される多波長ＬＤが提供される。
【００１４】
望ましくは、前記第１ＬＤ及び少なくとも２個のＬＤから発生する熱を吸収するヒートシンクが前記基板の一側にさらに設置され、前記ヒートシンクは、ＡｌＮ、ＳｉＣ、及び金属材料からなるグループから選択された何れか一つで形成される。
【００１５】
ここで、第１ＬＤ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型化合物半導体層及び第１ｐ型化合物半導体層を備える第１レーザ発振層と、前記第１レーザ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つの一面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１ｎ型化合物半導体層は、ＧａＮ基板と、前記ＧａＮ基板の所定領域上にＧａＮで形成された第１バッファ層と、前記第１バッファ層上にＡｌＧａＮで形成された第１ｎ型クラッド層と、を備え、前記第１共振層は、ＩｎＧａＮで形成された第１活性層と、前記第１活性層の上下部にそれぞれＩｎＧａＮで形成された第１導波層と、を備え、前記第１ｐ型化合物半導体層は、前記第１共振層上にＡｌＧａＮで形成された第１ｐ型クラッド層と、前記第１ｐ型クラッド層上にＧａＮで形成された第１ｐ型コンタクト層と、を備える。
【００１７】
また、前記絶縁層上に接合された第２ＬＤ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型化合物半導体層及び第２ｐ型化合物半導体層を備える第２レーザ発振層と、前記第２レーザ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つの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２ｐ型化合物半導体層は、前記第２ｐ型電極層上にＧａＡｓで形成された第２ｐ型コンタクト層と、前記第２ｐ型コンタクト層上にＡｌＧａＩｎＰで形成された第２ｐ型クラッド層と、を備え、前記第２共振層は、ＡｌＧａＩｎＰで形成された第２活性層と、前記第２活性層の上下部にそれぞれＡｌＧａＩｎＰで形成された第２導波層と、を備え、前記第２ｎ型化合物半導体層は、前記第２共振層上にＡｌＧａＩｎＰで形成された第２ｎ型クラッド層と、前記第２ｎ型クラッド層上にＧａＡｓで形成された第２バッファ層と、前記第２バッファ層上に積層されたＧａＡｓ基板と、を備える。
【００１９】
また、前記絶縁層上に接合された第３ＬＤ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型化合物半導体層及び第３ｐ型化合物半導体層を備える第３レーザ発振層と、前記第３レーザ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つの一面に設けられるボンディングメタル層と、を備える。
【００２０】
ここで、前記第３ｐ型化合物半導体層は、前記第３ｐ型電極層上にＧａＡｓで形成された第３ｐ型コンタクト層と、前記第３ｐ型コンタクト層上にＡｌＧａＡｓで形成された第３ｐ型クラッド層と、を備え、前記第３共振層は、ＡｌＧａＡｓで形成された第３活性層と、前記第３活性層の上下部にそれぞれＡｌＧａＡｓで形成された第３導波層と、を備え、前記第３ｎ型化合物半導体層は、前記第３共振層上にＡｌＧａＡｓで形成された第３ｎ型クラッド層と、前記第３ｎ型クラッド層上にＧａＡｓで形成された第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。
【００２１】
また、本発明によれば、第１面とそれに対向する第２面とをそれぞれ有する少なくとも３個のＬＤを準備する第１工程と、前記第１ＬＤの所定領域を第２面から所定深さまでエッチングして前記第１ＬＤの基板を露出させる第２工程と、前記第１ＬＤの露出された基板上に絶縁層を形成する第３工程と、前記絶縁層上に前記第２ＬＤの第２面を接合する第４工程と、前記絶縁層上に前記第３ＬＤの第２面を接合する第５工程と、を含み、少なくとも３個のＬＤは、それぞれの発光点の中心部が一直線上に整列されるように配置される多波長ＬＤの製造方法が提供される。望ましくは、前記第１ＬＤの第１面に前記第１、第２及び第３ＬＤから発生する熱を吸収するヒートシンクがさらに設置され、前記ヒートシンクは、ＡｌＮ、ＳｉＣ、及び金属材料からなるグループから選択された何れか一つで形成される。
【発明の効果】
【００２２】
本発明による多波長ＬＤは、一直線上に整列される少なくとも３個のレーザ光源を備える。したがって、複数の光源が同時に要求される光学システムに本発明による多波長ＬＤが適用される場合、光学系の構成が単純化される。また、本発明による多波長ＬＤ及びその製造方法によれば、レーザ光間の間隔が非常に小さくて、一つの光学レンズによって複数のレーザ光が容易に集光され、収差発生が減少し、集光効率が向上する。
【００２３】
また、本発明による多波長ＬＤは、プレート上に少なくとも３個のＬＤが配置されるため、前記プレートを通じてＬＤから発生する熱の放出が容易である。したがって、前記ＬＤで温度の上昇が抑制され、素子の寿命も延長される。
【００２４】
また、本発明は、前記と同じ効果を有する多波長ＬＤを容易に製造できる簡単な製造方法を提供する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２５】
以下、本発明の実施形態による多波長ＬＤ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。
【００２６】
図１は、本発明の第１実施形態による多波長ＬＤの断面図であり、図２、図３、及び図４は、それぞれ図１に示されている第１、第２、及び第３ＬＤの拡大図である。
【００２７】
図１を参照すれば、プレート５上に少なくとも３個のＬＤ、例えば、第１ＬＤ２００、第２ＬＤ４００、及び第３ＬＤ６００が接合されており、前記ＬＤ２００，４００，６００は、それぞれの発光点２６，５６，８６の中心部が一直線上に整列されるように配列される。したがって、複数の光源が同時に要求される光学システムに本発明による多波長ＬＤが適用される場合、光学系の構成が単純化される。また、本発明による多波長ＬＤによれば、一つの光学レンズによって複数のレーザ光が容易に集光され、収差発生が減少し、集光効率が向上する。
【００２８】
前記プレート５は、熱伝導度に優れたＡｌＮ、ＳｉＣ、及び金属材料からなるグループから選択された何れか一つで形成される。したがって、前記プレート５を通じて第１、第２及び第３ＬＤ２００，４００，６００から発生する熱の放出が容易である。したがって、前記ＬＤ２００，４００，６００で温度の上昇が抑制され、素子の寿命も延長される。前記プレート５の一側にヒートシンク（図示せず）がさらに配置され、前記ヒートシンクを通じて第１、第２及び第３ＬＤ２００，４００，６００それぞれから発生した熱がさらに効率的に発散される。
【００２９】
図１及び図２を共に参照すれば、前記プレート５上に接合された前記第１ＬＤ２００は、順次に形成されたボンディングメタル層１２、第１ｐ型電極層１４、第１ｐ型化合物半導体層１０、第１共振層２０、第１ｎ型化合物半導体層３０、第１ｎ型電極層３７及びボンディングメタル層３８を備える。
【００３０】
前記第１ｐ型化合物半導体層１０は、前記第１ｐ型電極層１４上にＧａＮで形成された第１ｐ型コンタクト層１６及び前記第１ｐ型コンタクト層１６上にＡｌＧａＮで形成された第１ｐ型クラッド層１８を備える。
【００３１】
また、前記第１共振層２０は、ＩｎＧａＮで形成された第１活性層２４及び前記第１活性層２４の上下部にそれぞれＩｎＧａＮで形成された第１導波層２２ａ，２２ｂを備える。
【００３２】
また、前記第１ｎ型化合物半導体層３０は、前記第１共振層２０上にＡｌＧａＮで形成された第１ｎ型クラッド層３２、前記第１ｎ型クラッド層３２上にＧａＮで形成された第１バッファ層３４及び前記第１バッファ層３４上に積層されたＧａＮ基板３６を備える。
【００３３】
そして、前記第１活性層２４内に第１発光点２６があり、前記第１発光点２６から第１レーザ光が出射される。
【００３４】
このような第１ＬＤは、積層物の最下面、例えば、ボンディングメタル層１２の外面である第２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１面３９とをそれぞれ有し、前記第１面３９と第２面１１とは相互対向している。
【００３５】
図１及び図３を共に参照すれば、前記プレート５上に接合された第２ＬＤ４００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型化合物半導体層４０、第２共振層５０、第２ｎ型化合物半導体層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。
【００３６】
前記第２ｐ型化合物半導体層４０は、前記第２ｐ型電極層４４上にＧａＡｓで形成された第２ｐ型コンタクト層４６及び前記第２ｐ型コンタクト層４６上にＡｌＧａＩｎＰで形成された第２ｐ型クラッド層４８を備える。
【００３７】
また、前記第２共振層５０は、ＡｌＧａＩｎＰで形成された第２活性層５４及び前記第２活性層５４の上下部にそれぞれＡｌＧａＩｎＰで形成された第２導波層５２ａ，５２ｂを備える。
【００３８】
また、前記第２ｎ型化合物半導体層６０は、前記第２共振層５０上にＡｌＧａＩｎＰで形成された第２ｎ型クラッド層６２、前記第２ｎ型クラッド層６２上にＧａＡｓで形成された第２バッファ層６４及び前記第２バッファ層６４上に積層されたＧａＡｓ基板６６を備える。
【００３９】
そして、前記第２活性層５４内に第２発光点５６があり、前記第２発光点５６から第２レーザ光が出射される。
【００４０】
このような第２ＬＤは、積層物の最下面、例えば、ボンディングメタル層４２の外面である第２面４１と積層物の最上面、例えば、ボンディングメタル層６８の外面である第１面６９とをそれぞれ有し、前記第１面６９と第２面４１とは相互対向している。
【００４１】
図１及び図４を共に参照すれば、前記プレート５上に接合された第３ＬＤ６００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型化合物半導体層７０、第３共振層８０、第３ｎ型化合物半導体層９０、第３ｎ型電極層９７及びボンディングメタル層９８を備える。
【００４２】
前記第３ｐ型化合物半導体層７０は、前記第３ｐ型電極層７４上にＧａＡｓで形成された第３ｐ型コンタクト層７６及び前記第３ｐ型コンタクト層７６上にＡｌＧａＡｓで形成された第３ｐ型クラッド層７８を備える。
【００４３】
また、前記第３共振層８０は、ＡｌＧａＡｓで形成された第３活性層８４及び前記第３活性層８４の上下部にそれぞれＡｌＧａＡｓで形成された第３導波層８２ａ，８２ｂを備える。
【００４４】
また、前記第３ｎ型化合物半導体層９０は、前記第３共振層８０上にＡｌＧａＡｓで形成された第３ｎ型クラッド層９２、前記第３ｎ型クラッド層９２上にＧａＡｓで形成された第３バッファ層９４及び前記第３バッファ層９４上に積層されたＧａＡｓ基板９６を備える。
【００４５】
そして、前記第３活性層７４内に第３発光点８６があり、前記第３発光点８６から第３レーザ光が出射される。
【００４６】
このような第３ＬＤは、積層物の最下面、例えば、ボンディングメタル層７２の外面である第２面７１と積層物の最上面、例えば、ボンディングメタル層９８の外面である第１面９９とをそれぞれ有し、前記第１面９９と第２面７１とは相互対向している。
【００４７】
図５は、本発明の第２実施形態による多波長ＬＤの断面図である。
【００４８】
図５を参照すれば、まず、第１ＬＤ３００が配置されており、前記第１ＬＤ３００からＧａＮ基板３６が長手方向に延びている。前記延びたＧａＮ基板３６上に絶縁層１２０が形成されており、前記絶縁層１２０上に第２及び第３ＬＤ４００，６００が接合されている。前記第１、第２及び第３ＬＤ３００，４００，６００は、それぞれの発光点２６，５６，８６の中心部が一直線上に整列されるように配置される。ここで、前記絶縁層１２０は、第１ＬＤ３００から第２及び第３ＬＤ４００，６００をそれぞれ電気的に絶縁させる。
【００４９】
前記第１ＬＤ３００のＧａＮ基板３６の一側に熱伝導性に優れたヒートシンク（図示せず）がさらに設置され、前記ヒートシンク（図示せず）は、前記第１、第２及び第３ＬＤ３００，４００，６００から発生する熱を吸収する。
【００５０】
前記ヒートシンクは、ＡｌＮ、ＳｉＣ、及び金属材料からなるグループから選択された何れか一つで形成される。
【００５１】
前記第１ＬＤ３００は、図２に示した第１ＬＤ２００と基本的に同じ構造を有し、但し、積層順序のみが逆順になっている。ここで、重複される部分についての説明は省略し、また、同じ部材については、同じ参照番号をそのまま使用する。
【００５２】
前記第１ＬＤ３００は、順次に形成された第１ｎ型化合物半導体層３０、第１共振層２０、第１ｐ型化合物半導体層１０、第１ｐ型電極層１４及びボンディングメタル層１２を備える。また、前記第１ｐ型電極層１４に対応して前記第１ｎ型化合物半導体層３０の下面に第１ｎ型電極層３７が形成されている。
【００５３】
前記第１ｎ型化合物半導体層３０は、ＧａＮ基板３６、前記ＧａＮ基板３６の所定領域上にＧａＮで形成された第１バッファ層３４及び前記第１バッファ層３４上にＡｌＧａＮで形成された第１ｎ型クラッド層３２を備える。
【００５４】
また、前記第１共振層２０は、ＩｎＧａＮで形成された第１活性層２４及び前記第１活性層の上下部にそれぞれＩｎＧａＮで形成された第１導波層２２ａ，２２ｂを備える。
【００５５】
また、前記第１ｐ型化合物半導体層１０は、前記第１共振層２０上にＡｌＧａＮで形成された第１ｐ型クラッド層１８及び前記第１ｐ型クラッド層１８上にＧａＮで形成された第１ｐ型コンタクト層１６を備える。
【００５６】
前記絶縁層１２０上に接合された第２及び第３ＬＤ４００，６００は、それぞれ図３及び図４に示した第２及び第３ＬＤ４００，６００と同じである。したがって、重複される部分についての説明は省略し、また、同じ部材については、同じ参照番号をそのまま使用する。
【００５７】
図６Ａないし図６Ｅは、図５の多波長ＬＤの製造方法を説明する工程図である。
【００５８】
まず、図６Ａに示したように、第１ＬＤ３００を準備する。第１ＬＤは、図２に示した第１ＬＤ２００と基本的に同じ構造を有し、但し、図２の第１ＬＤ２００で積層順序が逆順になっており、ボンディングメタル層３８が省略されている。したがって、重複される部分についての説明は省略し、また、同じ部材については、同じ参照番号をそのまま使用する。
【００５９】
次いで、図６Ｂに示したように、前記第１ＬＤ３００の所定領域を第２面１１から所定深さ、例えば、第１バッファ層３４までエッチングして、前記第１ＬＤ３００のＧａＮ基板３６の表面を露出させる。
【００６０】
次いで、図６Ｃに示したように、前記第１ＬＤの露出されたＧａＮ基板３６上に絶縁層１２０を形成する。前記絶縁層１２０は、公知の多様な薄膜蒸着方法によって形成されうる。
【００６１】
次いで、図６Ｄに示したように、図３に示した第２ＬＤ４００を設けて、前記第２ＬＤ４００の第２面４１を前記絶縁層１２０上に接合する。このとき、前記第１及び第２ＬＤ３００，４００は、第１及び第２発光点２６，５６の中心部がそれぞれ一直線上に整列されるように配置される。前記第１及び第２発光点２６，５６の中心部をそれぞれ一直線上に整列させるために、前記絶縁層１２０または前記絶縁層１２０の下側のＧａＮ基板３６が所定深さほどさらにエッチングされうる。
【００６２】
次いで、図６Ｅに示したように、図４に示した第３ＬＤ６００を設けて、前記第３ＬＤ６００の第２面７１を前記絶縁層１２０上に接合する。このとき、前記第１、第２及び第３ＬＤ３００，４００，６００は、第１、第２及び第３発光点２６，５６，８６の中心部がそれぞれ一直線上に整列されるように配置される。前記第１、第２及び第３発光点２６，５６，８６の中心部をそれぞれ一直線上に整列させるために、前記絶縁層１２０または前記絶縁層１２０の下側のＧａＮ基板３６が所定深さほどさらにエッチングされうる。
【００６３】
本発明は、図面に示した実施形態を参考として説明されたが、これは、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であろう。したがって、本発明の真の技術的保護範囲は、特許請求の範囲の技術的思想によって決定されねばならない。
【産業上の利用可能性】
【００６４】
本発明による多波長ＬＤ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型光ピックアップ装置の光源として利用されうる。
【図面の簡単な説明】
【００６５】
【図１】本発明の第１実施形態による多波長ＬＤの断面図である。
【図２】図１の第１ＬＤの拡大図である。
【図３】図１の第２ＬＤの拡大図である。
【図４】図１の第３ＬＤの拡大図である。
【図５】本発明の第２実施形態による多波長ＬＤの断面図である。
【図６Ａ】図５の多波長ＬＤの製造方法を説明する工程図である。
【図６Ｂ】図５の多波長ＬＤの製造方法を説明する工程図である。
【図６Ｃ】図５の多波長ＬＤの製造方法を説明する工程図である。
【図６Ｄ】図５の多波長ＬＤの製造方法を説明する工程図である。
【図６Ｅ】図５の多波長ＬＤの製造方法を説明する工程図である。
【符号の説明】
【００６６】
５…プレート、
１０…第１ｐ型化合物半導体層、
１２，３８，４２，６８，７２，９８…ボンディングメタル層、
１４…第１ｐ型電極層、
２０…第１共振層、
２６，５６，８６…発光点、
３０…第１ｎ型化合物半導体層、
３７…第１ｎ型電極層、
４０…第２ｐ型化合物半導体層、
４４…第２ｐ型電極層、
５０…第２共振層、
６０…第２ｎ型化合物半導体層、
６７…第２ｎ型電極層、
７０…第３ｐ型化合物半導体層、
７４…第３ｐ型電極層、
８０…第３共振層、
９０…第３ｎ型化合物半導体層、
９７…第３ｎ型電極層、
２００…第１ＬＤ、
４００…第２ＬＤ、
６００…第３ＬＤ。
【図１】
2006135306.tif 000003
【図２】
2006135306.tif 000004
【図３】
2006135306.tif 000005
【図４】
2006135306.tif 000006
【図５】
2006135306.tif 000007
【図６Ａ】
2006135306.tif 000008
【図６Ｂ】
2006135306.tif 000009
【図６Ｃ】
2006135306.tif 000010
【図６Ｄ】
2006135306.tif 000011
【図６Ｅ】
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