(57)【要約】【課題】良好な放熱性を有し、信頼性の高い半導体レーザ装置を提供する。【解決手段】半導体レーザ素子６をヒートシンク２上に固着形成された半導体レーザ装置１において、半導体レーザ素子６の発光面１２を除いた面及びヒートシンク２の露出した面を硬質炭素からなる放熱層１３で覆うようにした。【選択図】　　　図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
半導体レーザ素子をヒートシンク上に固着してなる半導体レーザ装置において、前記半導体レーザ素子の発光面を除いた他の面及び前記ヒートシンクの露出した面を硬質炭素からなる放熱層で覆ったことを特徴とする半導体レーザ装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、半導体レーザ素子から発生する熱を効率良く放熱する半導体レーザ装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般的に、光ディスク装置や携帯型機器等の光源として半導体レーザ装置が用いられている。
この際、この半導体レーザ装置を安定駆動するために、その動作の際に発生する熱を効率良く外部に放出することが重要である。
以下に、従来の半導体レーザ装置について、図２を用いて説明する。
図２は、従来の半導体レーザ装置を示す断面図である。
図２に示すように、従来の半導体レーザ装置１５は、Ｃｕヒートシンク２上にＳｎ系半田層３を介して形成されたＳｉサブマウント４と、このＳｉサブマウント４上にＳｎ系半田層５を介して固着形成された半導体レーザ素子６と、からなる。
【０００３】
そして、半導体レーザ素子６は、ｐ型半導体層７と、ｎ型半導体層８と、ｐ型半導体層とｎ型半導体に挟まれた活性層９と、ｐ半導体層７側に形成されたｐ型オーミック電極１０と、ｎ型半導体層８側に形成されたｎ型オーミック電極１１と、からなる。即ち、半導体レーザ素子８は、ｐ型オーミック電極１０側をＳｉサブマント４に対向して固着形成されている。
【０００４】
この半導体レーザ素子６は、ｐ型オーミック電極１０とｎ型オーミック電極１１との間に電流を流して、活性層９からレーザ発光する。なお、レーザ発光は、発光面１２側から出射する。
また、半導体レーザ素子６の動作の際、発生した熱は、Ｓｉサブマウント４を介してＣｕヒートシンク２側に放熱される。
このことは、ｎ型オーミック電極１１側をＳｉサブマント４に対向固着させた場合も同様である。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、半導体レーザ装置１５を動作させた際に発生する熱は、Ｓｉサブマウント４を介してヒートシンク２側に放熱される以外は、空気を媒介として放熱する構造であるため、放熱性が悪かった。
このため、半導体レーザ素子６の結晶へのダメージを生じて、発振閾値が増大し、レーザ特性を劣化させるため、半導体レーザ装置１５の信頼性を低下させていた。
【０００６】
そこで、本発明は、上記のような問題点を解消するためになされたもので、良好な放熱性を有し、信頼性の高い半導体レーザ装置を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明は、半導体レーザ素子をヒートシンク上に固着してなる半導体レーザ装置において、前記半導体レーザ素子の発光面を除いた他の面及び前記ヒートシンクの露出した面を硬質炭素からなる放熱層で覆ったことを特徴とする半導体レーザ装置を提供する。
【０００８】
【発明の実施の形態】
本発明の実施形態の半導体レーザ装置について図１を用いて説明する。
図１は、本発明の実施形態の半導体レーザ装置を示す断面図である。
従来技術と同一構成には同一符号を用いて、その詳細な説明を省略する。
本発明の半導体レーザ装置１は、従来の半導体レーザ装置１５において、半導体レーザ素子６の一方の発光面１２を除いたその他の面、Ｓｉサブマウント４の側面、Ｃｕヒートシンク２の側面及びＳｎ系半田層３、５の側面を硬質炭素からなる放熱層１３で覆ったことが異なり、それ以外は同様である。
即ち、図１に示すように、本発明の半導体レーザ装置１は、Ｃｕヒートシンク２上にＳｎ系半田層３を介して形成されたＳｉサブマウント４と、このＳｉサブマウント４上にＳｎ系半田層５を介して固着形成された半導体レーザ素子６と、からなる。
【０００９】
そして、半導体レーザ素子６は、ｐ型半導体層７と、ｎ型半導体層８と、ｐ型半導体層とｎ型半導体に挟まれた活性層９と、ｐ半導体層７側に形成されたｐ型オーミック電極１０と、ｎ型半導体層８側に形成されたｎ型オーミック電極１１と、からなる。即ち、半導体レーザ素子８は、ｐ型オーミック電極１０側をＳｉサブマウント４に対向して固着形成されている。更に、半導体レーザ素子６の一方の発光面１２側を除いたその他の側面及び上面、Ｃｕヒートシンク２の側面、Ｓｉサブマント４の側面及びＳｎ系半田層３、５の側面には熱伝導率の良好な硬質炭素膜（アモルファス−Ｃ：Ｈ）からなる放熱層１３が形成されている。硬質炭素膜の熱伝導率は、４０Ｗ／ｍ・Ｋであり、良好な放熱性を有する。なお、半導体レーザ素子６のｎ型オーミック電極１１の一部にはワイヤボンディングする開口部１４が形成されている。
【００１０】
この半導体レーザ装置１は、以下のようにして作製される。
予め表面にＳｎ系半田層３を介してＳｉサブマウント４が形成されたＣｕヒートシンク２及び半導体レーザ素子６を用意する。
このＣｕヒートシンク２のＳｉサブマウント４上にｐオーミック電極１０側をＳｉサブマウント４に対向配置させ、Ｓｎ系半田層５を介して半導体レーザ素子６を固着する。
次に、半導体レーザ素子６の両側面、Ｓｉサブマウント４の側面、Ｃｕヒートシンク２の側面及びＳｎ系半田層３、５の側面に図示しないフォトレジストを塗布する。
【００１１】
この後、前記図示しないフォトリソグラフィ法を用いて、半導体レーザ素子６の一方の発光面１２だけが前記図示しないフォトレジストで覆われるように、フォトレジストパターンを形成する。
そして、プラズマＣＶＤ法により、メタンガスを用いて前記フォトレジストパターンに覆われていない発光面１２以外の面に硬質炭素膜（アモルファス−Ｃ：Ｈ）からなる放熱層１３を形成する。この後、ｎ型オーミック電極１１上にフォトリソグラフィ法及びエッチング法を用いてワイヤボンディングするための開口部１４を形成して、図１に示す半導体レーザ装置１を得る。
【００１２】
以上のように、本発明の実施形態によれば、半導体レーザ素子６の一方の発光面１２以外を熱伝導率の良好な硬質炭素膜からなる放熱層１３で覆っているので、半導体レーザ素子６の動作の際発生する熱は、放熱層１３を介してＣｕヒートシンク２に放熱されるため、放熱性の良好な半導体レーザ装置１が得られる。
また、硬質炭素は、化学的に不活性であることから耐腐食性に優れ、半導体レーザ素子６の動作中に付着する大気中の水分や酸素等の不純物からｐ型及びｎ型半導体層７、８を保護する保護膜としても作用し、良好な信頼性の半導体レーザ装置１を得ることができる。硬質炭素の電気抵抗率は、１０１１〜１０１５Ω・ｃｍであり、絶縁性にも優れているため、半導体レーザ素子６を動作させる際の電気的短絡も生じない。
更に、硬質炭素は、メタンガスを用いたプラズマＣＶＤ法により容易に形成が可能であるため、半導体レーザ装置１を安価に作製することができる。
【００１３】
【発明の効果】
本発明によれば、半導体レーザ素子をヒートシンク上に固着してなる半導体レーザ装置において、前記半導体レーザ素子の発光面を除いた他の面及び前記ヒートシンクの露出した面を硬質炭素からなる放熱層で覆ったので、良好な放熱性を有し、信頼性の高い半導体レーザ装置を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態の半導体レーザ装置を示す断面図である。
【図２】従来の半導体レーザ装置を示す断面図である。
【符号の説明】
１…半導体レーザ装置、２…Ｃｕヒートシンク（ヒートシンク）、３、５…Ｓｎ系半田層、４…Ｓｉサブマウント、６…半導体レーザ素子、７…ｎ型半導体層、８…ｐ型半導体層、９…活性層、１０…ｐ型オーミック電極、１１…ｎ型オーミック電極、１２…発光面、１３…放熱層
【図１】
2004063539.tif 000003
【図２】
2004063539.tif 000004