(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
主伸長平面を有し、動作時に活性領域（５）において光（８）を発生するように、また、該光を光取出し面（６）を介して放射するように具現化された活性層（３）を有する半導体積層体（２）を備え、
前記活性領域（５）は、前記主伸長平面において長手方向（９３）に沿って前記光取出し面（６）の反対側の後面（７）から前記光取出し面（６）まで伸長し、
前記半導体積層体（２）は、表面領域（２０）を有し、前記表面領域（２０）には、連続的なコンタクト構造（４）が直接接触した状態で設けられており、
前記コンタクト構造（４）は、前記表面領域（２０）に直接接触している第１の電気コンタクト材料（４１）を少なくとも第１のコンタクト領域（２４１）に有し、かつ、前記表面領域（２０）に直接接触している第２の電気コンタクト材料（４２）を少なくとも第２のコンタクト領域（２４２）に有し、
前記第１のコンタクト領域（２４１）および前記第２のコンタクト領域（２４２）は、互いに接し、
前記第１の電気コンタクト材料（４１）および前記第２の電気コンタクト材料（４２）は、ボンディング層（１５）が設けられた連続的なコンタクト層を形成し、かつ／または、前記第１の電気コンタクト材料（４１）および前記第２の電気コンタクト材料（４２）から選択された材料の一方が、前記第１の電気コンタクト材料（４１）および前記第２の電気コンタクト材料（４２）から選択された材料の他方を被覆するボンディング層（１５）の一部であり、
前記第１の電気コンタクト材料（４１）および／または前記第２の電気コンタクト材料（４２）は、パッシベーション材料（１９）によって部分的に被覆されている、
半導体レーザーダイオード（１００）。
【請求項２】
前記第１の電気コンタクト材料（４１）は、前記表面領域（２０）に対する第１の電気接触抵抗を有し、前記第２の電気コンタクト材料（４２）は、前記表面領域（２０）に対する第２の電気接触抵抗を有し、前記第１の電気接触抵抗と前記第２の電気接触抵抗とは、互いに異なる、
請求項１に記載の半導体レーザーダイオード（１００）。
【請求項３】
前記第１の電気コンタクト材料（４１）および前記第２の電気コンタクト材料（４２）は、前記半導体積層体（２）の前記表面領域（２０）とともに、オーミック特性を有する電気接触を形成する、
請求項１または２に記載の半導体レーザーダイオード（１００）。
【請求項４】
前記第１の電気コンタクト材料（４１）は、第１の導電率を有し、前記第２の電気コンタクト材料（４２）は、第２の導電率を有し、前記第１の導電率と前記第２の導電率とは、互いに異なる、
請求項１〜３のいずれか一項に記載の半導体レーザーダイオード（１００）。
【請求項５】
前記半導体積層体（２）は、基板（１）に成膜され、前記表面領域（２０）は、前記半導体積層体（２）の前記基板（１）とは反対側の表面の少なくとも一部によって形成されている、
請求項１〜４のいずれか一項に記載の半導体レーザーダイオード（１００）。
【請求項６】
前記半導体積層体（２）は、リッジ部上面（１０）および前記リッジ部上面に隣接したリッジ部側面（１１）を有するリッジ導波路構造（９）を備え、前記表面領域（２０）は、前記リッジ部上面（１０）によって形成されている、
請求項１〜５のいずれか一項に記載の半導体レーザーダイオード（１００）。
【請求項７】
前記表面領域（２０）は、前記半導体積層体（２）の半導体コンタクト層（２１）によって形成されている、
請求項１〜６のいずれか一項に記載の半導体レーザーダイオード（１００）。
【請求項８】
前記半導体コンタクト層（２１）は、前記第１のコンタクト領域（２４１）において第１の導電率を有し、前記第２のコンタクト領域（２４２）において第２の導電率を有する、
請求項７に記載の半導体レーザーダイオード（１００）。
【請求項９】
前記半導体コンタクト層（２１）は、局部的に変形された材料構造（２２）を有する、
請求項７または８に記載の半導体レーザーダイオード（１００）。
【請求項１０】
前記局部的に変形された材料構造（２２）は、プラズマ処理、導電率を下げる材料を用いた埋め込み、エッチング、または湿式化学物質を用いた処理によって達成される、
請求項９に記載の半導体レーザーダイオード（１００）。
【請求項１１】
前記局部的に変形された材料構造（２２）は、前記表面領域（２０）から、０．１ｎｍ以上５０ｎｍ以下の深さまで及ぶ、請求項９または１０に記載の半導体レーザーダイオード（１００）。
【請求項１２】
前記少なくとも１つの第１のコンタクト領域（２４１）および／または前記少なくとも１つの第２のコンタクト領域（２４２）は、ストリップの形に形成される、
請求項１〜１１のいずれか一項に記載の半導体レーザーダイオード（１００）。
【請求項１３】
前記ストリップの主伸長方向は、長手方向（９３）である、
請求項１２に記載の半導体レーザーダイオード（１００）。
【請求項１４】
前記ストリップは、幅が一様でない、
請求項１２または１３に記載の半導体レーザーダイオード（１００）。
【請求項１５】
前記少なくとも１つの第２のコンタクト領域（２４２）は、前記少なくとも１つの第１のコンタクト領域（２４１）を包囲している、
請求項１〜１４のいずれか一項に記載の半導体レーザーダイオード（１００）。
【請求項１６】
前記少なくとも１つの第１のコンタクト領域（２４１）は、島状である、
請求項１〜１５のいずれか一項に記載の半導体レーザーダイオード（１００）。
【請求項１７】
前記コンタクト構造（４）は、複数の第１のコンタクト領域（２４１）および／または第２のコンタクト領域において前記表面領域（２０）と電気的に接触している、
請求項１〜１６のいずれか一項に記載の半導体レーザーダイオード（１００）。
【請求項１８】
活性領域（５）で光を発生する活性層（３）と前記活性層（３）を挟んで設けられた第１の半導体層および第２の半導体層とを有し、発生した前記光を側面から放出する半導体積層体（２）と、
前記第１の半導体層を介して前記活性領域（５）に電流を注入するように前記第１の半導体層に直接接触して設けられた、第１の電気コンタクト材料（４１）の層および第２の電気コンタクト材料（４２）の層と、
を備え、
前記第１の電気コンタクト材料（４１）および前記第２の電気コンタクト材料（４２）は、前記第１の半導体層に対して異なる電気接触抵抗を有し、
前記第１の電気コンタクト材料（４１）および／または前記第２の電気コンタクト材料（４２）は、パッシベーション材料（１９）によって部分的に被覆されている、
半導体レーザーダイオード（１００）。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
半導体レーザーダイオードを特定する。
【背景技術】
【０００２】
現代のリッジ導波路構造の高出力半導体レーザーでは、リッジ導波路構造の領域（以下、リッジ領域ともいう）において、いくつかのモードが縦方向のみならず横方向においても導波される。したがって、ファセットにおける、合計されたすべての発振モードから得られる光強度は、ファセット領域の全体に亘って均一に分布されるわけではない。すなわち、ファセットの様々な位置において個々のモードの強度が様々であることによって、強度の高い領域および強度の低い領域が生じ、これは、エピタキシャルに成長される構造およびチップ設計の実施の形態に大きく左右される。特に、高強度領域は、信頼性の問題に結びつく場合がある。ファセットの負荷がこの領域で局所的に非常に高くなり得るため、これが材料破壊（いわゆる破局的光損傷（ＣＯＤ：catastrophic optical damage）に結びつく場合がある。また、このようなレーザーの効率は、局所的なホールバーニングによって低下し得る。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
半導体レーザーダイオードを提供することが、具体的な実施の形態の少なくとも１つの目的である。
【０００４】
この目的は、独立請求項に係る主題によって実現される。方法と本主題の有利な実施の形態および発展形態は、従属請求項において特徴づけられ、また、以下の説明および図面によって開示されている。
【０００５】
少なくとも一実施の形態によれば、半導体レーザーダイオードが、このレーザーダイオードの動作時に活性領域において光を発生するように意図・具現化された少なくとも１つの活性層を有する。具体的には、活性層は、複数の半導体層を備える半導体積層体の一部であってもよく、また、半導体積層体の各層の配置方向に直交する主伸長平面（main extension plane）を有してもよい。さらに、本半導体レーザーダイオードは、連続的なコンタクト構造が直接設けられた表面領域を有する。したがって、コンタクト構造は、半導体積層体の表面領域に直接接触した状態で配置され、さらなる中間材料を介せず半導体積層体の半導体材料に直接的に接している。
【０００６】
活性層は、例えば、正確に１つの活性領域を有することができる。コンタクト構造の半導体積層体との接触面によって（すなわち、半導体積層体に、したがって活性層に電流が注入される表面によって）少なくとも部分的に活性領域を画定することができる。さらに、活性領域を、リッジ導波路構造（すなわち、半導体積層体の半導体材料において細長い隆起として形成されたリッジ部）によって少なくとも部分的に画定することもできる。
【０００７】
さらなる実施の形態によれば、半導体レーザーダイオードの製造方法では、半導体レーザーダイオードの動作時に、特に赤外線スペクトルから紫外線スペクトルの光を発生するように具現化・意図されている活性層が製造される。特に、活性層を有する半導体積層体を製造することができる。さらに、コンタクト構造が、半導体積層体の表面領域に直接設けられる。上述および後述の実施の形態および特徴は、本半導体レーザーダイオードおよび本半導体レーザーダイオードの製造方法に等しく当てはまる。
【０００８】
さらなる実施の形態によれば、半導体レーザーダイオードは、光取出し面、および光取出し面の反対側の後面を有する。特に、光取出し面および後面を、半導体レーザーダイオードの側面とすることができ、ファセットと呼ぶこともできる。半導体レーザーダイオードは、動作時、活性領域において発生した光を光取出し面を介して出射することができる。光取出し面および後面には、適当な光学コーティング（特に、活性層において発生した光のための光共振器を形成することができる反射性または部分反射性の層または積層体）を設けてもよい。活性領域は、本明細書において長手方向と呼ぶ方向に沿って後面と光取出し面との間に伸長することができる。特に、長手方向を、活性層の主伸長平面と平行な方向とすることができる。各層を互いに積層する配置方向（すなわち、活性層の主伸長平面に直交する方向）を本明細書において垂直方向という。長手方向と垂直方向とに直交する方向を本明細書において横断方向または横方向という。したがって、長手方向および横断方向／横方向は、活性層の主伸長平面と平行な平面に広がることができる。
【０００９】
特に、半導体積層体を、エピタキシャル積層体として（すなわち、エピタキシャルに成長した半導体積層体として）具現化することができる。例えば、半導体積層体は、ＩｎＡｌＧａＮに基づくことができる。特に、ＩｎＡｌＧａＮに基づく半導体積層体としては、概して、ＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体材料系ＩｎｘＡｌｙＧａ１−ｘ−ｙＮ（０≦ｘ≦１、０≦ｙ≦１、ｘ＋ｙ≦１）の材料を含む少なくとも１つの個別層を含む様々な個別層の積層体を備えるエピタキシャルに製造された半導体積層体が含まれる。特に、活性層は、そのような材料をベースにすることができる。ＩｎＡｌＧａＮに基づく少なくとも１つの活性層を有する半導体積層体は、例えば、紫外線波長域から緑色波長域の電磁放射を出射することができる。
【００１０】
代替的にまたは追加的に、半導体積層体は、ＩｎＡｌＧａＰに基づくこともできる。これは、半導体積層体が様々な個別層を有することができ、これらの個別層の少なくとも１つの個別層（例えば、活性層）がＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体材料系ＩｎｘＡｌｙＧａ１−ｘ−ｙＰ（０≦ｘ≦１、０≦ｙ≦１、ｘ＋ｙ≦１）で構成される材料を含むことを意味する。ＩｎＡｌＧａＰに基づく少なくとも１つの活性層を有する半導体積層体は、好ましいことに、例えば、緑色波長域から赤色波長域のうちの１つ以上のスペクトル成分を有する電磁放射を出射することができる。
【００１１】
代替的にまたは追加的に、半導体積層体は、ＩｎＡｌＧａＡｓに基づく材料等の他のＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体材料系を含んでもよいし、ＩＩ−ＶＩ族化合物半導体材料系を含んでもよい。特に、ＩｎＡｌＧａＡｓに基づく材料を含む発光半導体チップの活性層は、赤色波長域から赤外線波長域のうちの１つ以上のスペクトル成分を有する電磁放射を出射することができてもよい。
【００１２】
ＩＩ−ＶＩ族化合物半導体材料が、第２の主族の少なくとも１つの元素（Ｂｅ、Ｍｇ、Ｃａ、Ｓｒ等）および第６の主族の少なくとも１つの元素（Ｏ、Ｓ、Ｓｅ等）を有していてもよい。例えば、ＺｎＯ、ＺｎＭｇＯ、ＣｄＳ、ＺｎＣｄＳ、ＭｇＢｅＯのような材料がＩＩ−ＶＩ族化合物半導体材料に属する。
【００１３】
活性層および、特に、活性層を備えた半導体積層体を基板に成膜することができる。基板は、上述の化合物半導体材料系等の半導体材料を含んでいてもよいし、他の材料を含んでいてもよい。具体的には、基板は、サファイア、ＧａＡｓ、ＧａＰ、ＧａＮ、ＩｎＰ、ＳｉＣ、Ｓｉ、Ｇｅ、および／または、セラミック材料（ＳｉＮまたはＡｌＮ等）を含んでいても、サファイア、ＧａＡｓ、ＧａＰ、ＧａＮ、ＩｎＰ、ＳｉＣ、Ｓｉ、Ｇｅ、および／または、セラミック材料（ＳｉＮまたはＡｌＮ等）から構成されていてもよい。例えば、基板を、半導体積層体を成長する成長基板として具現化することができる。活性層および、特に、活性層を備えた半導体積層体は、エピタキシャルなプロセスによって（例えば、有機金属気相エピタキシー（ＭＯＶＰＥ：Metalorganic Vapor Phase Epitaxy）または分子線エピタキシー（ＭＢＥ：Molecular Beam Epitaxy）によって）成長基板に成長することができ、さらに、電気コンタクトを備えることができる。さらに、成長プロセス後に成長基板を除去することができてもよい。また、例えば、半導体積層体を成長後に、キャリア基板として具現化された基板に移すこともできる。
【００１４】
例えば、活性層は、光を発生するために従来のｐｎ接合、ダブルヘテロ構造、単一量子井戸構造（ＳＱＷ構造）、または多重量子井戸構造（ＭＱＷ構造）を有していてもよい。半導体積層体は、活性層に加えてさらなる機能層および機能領域（例えば、ｐ型またはｎ型にドープされた電荷担体輸送層（すなわち、電子／正孔輸送層）；高濃度にｐ型またはｎ型にドープされた半導体コンタクト層；非ドープまたはｐ型あるいはｎ型にドープされた閉じ込め層、クラッド層、または導波層；バリア層；平坦化層；バッファ層；保護層；および／または電極；ならびにこれらの組合せ）を含んでいてもよい。また、バッファ層、バリア層、および／または保護層等の付加的な層を、半導体積層体の成長方向に直交するように（例えば、半導体積層体の周囲に（すなわち、半導体積層体の側面に））配置することもできる。
【００１５】
さらなる実施の形態によれば、半導体レーザーダイオードは、少なくとも１つの第１のコンタクト領域および少なくとも１つの第２のコンタクト領域を有する。これらのコンタクト領域は互いに接し、また、これらの領域において、コンタクト構造は、上述の半導体積層体の表面領域と直接接触した状態で配置されている。コンタクト構造は、第１のコンタクト領域において第１の電気コンタクト材料を有し、第２のコンタクト領域において第２の電気コンタクト材料を有している。第１のコンタクト領域および第２のコンタクト領域が互いに直接隣接しているため、第１の電気コンタクト材料および第２の電気コンタクト材料も互いに直接隣接している。換言すれば、第１の電気コンタクト材料および第２の電気コンタクト材料は、半導体積層体の表面領域と平行な共通平面に配置されている。さらに、共通平面を活性層の主伸長面と平行とすることもできる。したがって、第１の電気コンタクト材料および第２の電気コンタクト材料は、長手方向および／または横断方向において互いに直接隣接している。したがって、直接隣接する領域における表面領域は、第１のコンタクト材料および第２のコンタクト材料によって被覆されている。
【００１６】
本明細書では第１のコンタクト材料および第２のコンタクト材料を有する第１のコンタクト領域および第２のコンタクト領域について説明するが、本半導体レーザーダイオードは、様々なコンタクト材料（例えば、第１のコンタクト材料、第２のコンタクト材料、および第３のコンタクト材料）が、半導体積層体の表面領域と直接接触した状態で配置され、密着したコンタクト構造を形成する３つ以上のコンタクト領域（例えば、少なくとも第１のコンタクト領域、第２のコンタクト領域、および第３のコンタクト領域）を有していてもよい。さらに、４つ以上の様々なコンタクト材料を対応するコンタクト領域に配置することもできる。第１のコンタクト領域および第２のコンタクト領域ならびに第１のコンタクト材料および第２のコンタクト材料についての上述のおよび以下に述べる特徴および実施の形態は、より多くのコンタクト領域およびコンタクト材料にも等しく当てはまる。
【００１７】
さらなる実施の形態によれば、第１のコンタクト材料と第２のコンタクト材料とは、半導体積層体に対するそれらの電気接触抵抗が異なる。換言すれば、第１の電気コンタクト材料は、半導体積層体の表面領域に対する第１の電気接触抵抗を有し、第２の電気コンタクト材料は、表面領域に対する第２の電気接触抵抗を有し、第１の接触抵抗は第２の接触抵抗と異なる。特に好ましくは、２つの電気コンタクト材料の少なくとも一方または両方の電気コンタクト材料が、半導体積層体の表面領域とともに、オーミック特性を有する電気コンタクトを形成する。様々な接触抵抗に替えてまたはこれに加えて、第１のコンタクト材料の導電率および第２のコンタクト材料の導電率を、それぞれ、互いに異なる第１の導電率および第２の導電率としてもよい。
【００１８】
コンタクト構造の電気コンタクト材料の様々な電気接触抵抗および／または様々な導電率によって、少なくとも１つの第１のコンタクト領域への電流注入と、少なくとも１つの第２のコンタクト領域への電流注入とを異ならせることができる。電源接続が意図されかつコンタクト構造によって電気接触される半導体積層体の表面領域では、半導体レーザーダイオードの動作時に電流は均一に注入されない。むしろ、電流注入は局所的に変化し、それにより活性領域において個々のモードのポンピングの強度が異なる可能性がある。これにより、個々のモードの発振が特に妨げられたり、特に助長されたりする可能性がある。本明細書に記載のコンタクト構造によって、半導体レーザーダイオードのモード挙動を制御して、例えば、活性領域における、したがって光取出し面における強度分布を均一化することができ、効率および信頼性を高めることができる。
【００１９】
上記コンタクト構造との比較において、最新の技術水準では、大面積に亘って設けられた均質なコンタクト材料の部分を誘電体の電気絶縁層で被覆し、この電気絶縁層を、後に上方のボンディングパッドとの電気接続が形成され得る或る領域においてのみ開口されることが知られている。これにより、基本的には絶縁層において開口された領域のみに電流が注入され、コンタクト材料の横方向の導電性のため、電流は、接触される表面領域に亘って分布され得るのみである。その結果、半導体の開口部から離れた領域には、開口部の直下の領域よりも与えられるエネルギーが小さくなる。ある程度まで、これもモードダイナミクスの制御に使用することができる。しかしながら、例えば、一般に誘電体の熱伝導率が金属より低いことがこの設計の無視できない不利な点である。現代のパワーレーザーがほぼ例外無く上述のコンタクト領域を下側にしてヒートシンクに実装されるため、そのような誘電体を使用することによって、生じる熱損失の放熱が不十分になり、ひいては部品の有効寿命の減少および部品の効率の低下につながる。
【００２０】
一方、本明細書に記載のコンタクト構造では、電気コンタクト材料を適切に選択すること、および、半導体積層体の表面領域へのこれらの電気コンタクト材料の適切な幾何学的配置によって、所望の局所的に異なる電流を注入することができ、その場合に、外側からの電気接続のためのボンディング層からコンタクト構造の部分を電気的に絶縁する必要がない。これにより、最新の技術の状態に比して放熱性を大きく改善でき、効率と信頼性をさらに高めることができる。
【００２１】
さらなる実施の形態によれば、半導体積層体は基板に設けられ、コンタクト構造が配置される表面領域は、半導体積層体の基板とは反対側の表面の少なくとも一部によって形成されている。さらに、該表面領域を有する半導体層を、特に、半導体積層体のｐ型ドープ側の一部とすることができるため、コンタクト構造は、これに応じて半導体レーザーダイオードのｐ側との接触のために設けられ配置される。半導体レーザーダイオードが、例えば、ｐ側を下方へ向けてヒートシンクまたは他のキャリアに実装される場合、これをｐダウン実装ともいう。上述のように、本明細書に記載のコンタクト構造の実施の形態は、ｐダウン実装に特に役立つ良好な放熱性の点で有利である。あるいは、半導体積層体のコンタクト構造を有する側をｎ側とすることもできる。
【００２２】
さらなる実施の形態によれば、半導体積層体は、リッジ導波路構造を有する。例えば、リッジ導波路構造を、半導体積層体の基板とは反対側に形成することができる。リッジ導波路構造は、リッジ部上面および隣接したリッジ部側面を有することができ、特に、半導体積層体の基板とは反対側から半導体材料の一部を除去することによって製造可能である。リッジ導波路構造は長手方向に延びており、その境界は、横方向の両側においてリッジ部側面によって、および、垂直方向において活性層とは反対側のリッジ部上面によって画定されている。リッジ導波路構造に隣接している、半導体積層体の残りの上面およびリッジ部側面を、例えば、パッシベーション材料によって被覆することができる。半導体材料からパッシベーション材料への変わり目によりリッジ導波路構造のリッジ部側面において屈折率が急激に変化するため、活性層において発生した光のいわゆる屈折率導波をもたらすことができ、これにより活性領域の形成を促進することができる。半導体積層体の、コンタクト構造が直接接触する表面領域を、リッジ部の上面の一部または、好ましくは全体によって形成することができる。あるいは、半導体レーザーダイオードを、リッジ導波路構造を有しないいわゆるブロードエリアレーザーダイオードとして具現化することができ、この場合、コンタクト構造が直接接触する表面領域を、特に、半導体積層体の基板とは反対側の上面の一部によって形成することができる。該上面の残りの部分を、パッシベーション材料によって被覆することができる。
【００２３】
さらなる実施の形態によれば、コンタクト構造から電気的に接触される表面領域は、半導体積層体の半導体コンタクト層によって形成される。半導体コンタクト層を、コンタクト構造の電気コンタクト材料の少なくとも１つに対する電気接触抵抗を低下する高濃度にドープした半導体層によって形成することができる。コンタクト構造をｐ側に配置する場合、特に、半導体コンタクト層をｐ＋ドープ半導体層とすることができる。
【００２４】
さらなる実施の形態によれば、半導体コンタクト層の導電率は、少なくとも１つの第１のコンタクト領域において第１の導電率であり、少なくとも１つの第２のコンタクト領域において第１導電率と異なる第２の導電率である。様々な電気コンタクト材料に関連した様々な導電率によって、局所的に一様でない電流注入をさらに制御することができる。例えば、半導体コンタクト層の材料構造を局部的に変形することができる。具体的には、半導体コンタクト層を、少なくとも１つの第１のコンタクト領域または少なくとも１つの第２のコンタクト領域において変形してもよい。例えば、プラズマ処理、導電率を下げる水素等の材料を用いた埋め込み、エッチング、または酸またはアルカリ溶液等の湿式化学物質を用いた処理によって上記変形を実現することができる。変形材料構造は、好ましくは表面領域から０．１ｎｍ以上かつ５０ｎｍ以下の深さまで及んでもよい。半導体コンタクト層の特定領域の導電率を下げるためにそのような手段を使用することができる。電流注入をさらに顕著に局所的に変化させることができるように、そのような変形は、表面領域に対する電気接触抵抗が高い電気コンタクト材料または導電率が低い電気コンタクト材料に直接接触するコンタクト領域おいて特に好ましい。さらに、適当な手段によって半導体コンタクト層の導電率を局所的に高めることができてもよい。
【００２５】
少なくとも１つの第１のコンタクト領域および少なくとも１つの第２のコンタクト領域の幾何学的形状、および、したがって第１のコンタクト材料および第２のコンタクト材料の幾何学的形状を、特に、所望のモード制御に関して選択することができる。いくつかの具体的に有利な形状をストリップ状および島状によってもたらすことができる。例えば、少なくとも１つの第１のコンタクト領域および／または少なくとも１つの第２のコンタクト領域を、１つ以上のストリップの形で具現化してもよい。そのようなストリップの主伸長方向は、特に、長手方向であってもよい。さらに、そのようなストリップは、主伸長方向のコースに沿って一定の幅を有することも、一様でない幅を有することもできる。例えば、そのようなストリップを、ファセットに向かって広がるようにすることも、狭まるようにすることもできる。さらに、例えば、少なくとも１つの第２のコンタクト領域は、少なくとも１つの第１のコンタクト領域を長手方向および横方向において包囲することができる。この場合、第１の電気コンタクト材料は、第２の電気コンタクト材料よりも半導体積層体の表面領域に対する電気接触抵抗が低くてもよく、かつ／または導電率が高くてもよい。この場合、第１のコンタクト領域を、例えば、円形の島状にすることも、他の形の島状にすることもできる。
【００２６】
さらなる実施の形態によれば、コンタクト構造は、複数の第１のコンタクト領域および／または複数の第２のコンタクト領域において半導体積層体の表面領域に接触している。したがって、コンタクト構造は、第１のコンタクト材料を有する１つ以上の領域および第２のコンタクト材料を有する１つ以上の領域を有していてもよい。これらの領域は、それぞれ、上記のような特徴を有していてもよい。複数の第１のコンタクト領域の場合、これらのすべてが幾何学的形状の点で同一であることも、異なることもできる。同様に、複数の第２のコンタクト領域の場合、これらのすべてが幾何学的形状の点で同一であることも、異なることもできる。
【００２７】
さらなる実施の形態によれば、半導体レーザーダイオードの外側からの電気接続のためのボンディング層がコンタクト構造に亘って設けられている。例えば、半導体レーザーダイオードをヒートシンクまたは他のキャリアにはんだ付けするためにボンディング層を使用することができる。具体的には、ボンディング層は、コンタクト構造の少なくとも一部の領域またはコンタクト構造全体に直接接触することもでき、コンタクト構造の一部を形成することもできる。
【００２８】
さらなる実施の形態によれば、第１のコンタクト材料および第２のコンタクト材料から選択された材料の一方が、第１のコンタクト材料および第２のコンタクト材料から選択された材料の他方を直接被覆するボンディング層の一部である。例えば、第１の電気コンタクト材料がボンディング層とは異なり、第２のコンタクト材料がボンディング層の一部によって形成されていてもよい。換言すれば、この場合、ボンディング層は、第１のコンタクト材料を覆って伸長しており、また、第１コンタクト材料を有する領域間の領域にも伸長している。この場合、コンタクト構造は、微細構造を形成した第１のコンタクト材料の層と、第２のコンタクト領域において半導体積層体の表面領域に直接接触するボンディング層の部分とによって形成されている。
【００２９】
さらなる実施の形態によれば、第１のコンタクト材料および第２のコンタクト材料は、ボンディング層とは異なる。この場合、コンタクト構造は、連続層によって形成されている。この連続層は、表面全体にわたって表面領域に直接接触しており、また、ボンディング層が、この連続層上に直接接触した状態で設けられている。
【００３０】
コンタクト構造を製造するために、コンタクト材料の一方（すなわち、第１のコンタクト材料または第２のコンタクト材料）を、大面積に亘って連続的に設けることができる。次いで、写真技術を用いて、関連するコンタクト領域に応じた微細構造を該コンタクト材料に形成することができる。さらに、適当なマスクおよびリフトオフプロセスを用いて微細構造を形成しつつコンタクト材料を設けることもできる。次いで、さらなるコンタクト材料を露出領域に設けることができる。このために、例えば、上述の微細構造形成方法の１つを使用することができる。
【００３１】
第１のコンタクト材料および第２のコンタクト材料は、特に、金属、合金もしくは金属混合物、または透明導電性酸化物（酸化インジウムスズ（ＩＴＯ）または酸化亜鉛（ＺｎＯ）等）であってもよく、これらのいずれかを含んでいてもよい。具体的には、以下の材料が、上記実施の形態のコンタクト構造およびボンディング層にとって有利である。例えば、第１のコンタクト材料は、Ｐｄ、Ｐｔ、ＩＴＯ、ＺｎＯ、Ｎｉ、およびＲｈから選択される１つ以上の材料を含んでいてもよく、Ｐｄ、Ｐｔ、ＩＴＯ、ＺｎＯ、Ｎｉ、およびＲｈから選択される１つ以上の材料であってもよい。例えば、第２のコンタクト材料は、Ｐｄ、Ｐｔ、ＩＴＯ、ＺｎＯ、Ｎｉ、Ｒｈ、Ｔｉ、Ｐｔ、Ａｕ、Ｃｒ、（Ｔｉ）ＷＮ、Ａｇ、Ａｌ、Ｚｎ、およびＳｎ、ならびにこれらの合金から選択される１つ以上の材料を含んでいてもよく、Ｐｄ、Ｐｔ、ＩＴＯ、ＺｎＯ、Ｎｉ、Ｒｈ、Ｔｉ、Ｐｔ、Ａｕ、Ｃｒ、（Ｔｉ）ＷＮ、Ａｇ、Ａｌ、Ｚｎ、およびＳｎ、ならびにこれらの合金から選択される１つ以上の材料であってもよい。ここで、第２のコンタクト材料は、第１のコンタクト材料とは異なる。例えば、ボンディング層は、Ｔｉ、Ｐｔ、Ａｕ、Ｃｒ、（Ｔｉ）ＷＮ、Ａｇ、Ａｌ、およびＩＴＯから選択される１つ以上の材料を含んでいてもよく、Ｔｉ、Ｐｔ、Ａｕ、Ｃｒ、（Ｔｉ）ＷＮ、Ａｇ、Ａｌ、およびＩＴＯから選択される１つ以上の材料から構成されていてもよい。ここで、材料の選択によっては、ボンディング層の材料は、第１のコンタクト材料と異なっていてもよく、第２のコンタクト材料を形成してもよい。例えば、ボンディング層は、異なる材料のいくつかの層を有する層スタックを含むこともでき、例えば、Ｔｉ、Ｐｔ、およびＡｕの層を有する層スタックを含むこともできる。コンタクト構造の厚さを、例えば、第１のコンタクト材料の厚さによって決定することができ、特に好ましくは、２０ｎｍ以上かつ１２０ｎｍ以下とすることができる。さらに、厚さを小さくすることもできる。具体的には、例えば上記材料のＣｒまたは他の材料の場合には、第１のコンタクト材料の厚さを完全な単分子層の厚さとしてもよく、単分子層の一部の厚さとしてもよい。さらに、単分子層の厚さ以上でありかつ２０ｎｍ以下の厚さもとすることもできる。
【００３２】
さらなる利点、有利な実施の形態、およびさらなる発展形態を、各図に関連して以下に説明する実施の形態によって明らかする。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１Ａ】いくつかの実施の形態に係る半導体レーザーダイオードの概略図である。
【図１Ｂ】いくつかの実施の形態に係る半導体レーザーダイオードの概略図である。
【図１Ｃ】いくつかの実施の形態に係る半導体レーザーダイオードの概略図である。
【図１Ｄ】いくつかの実施の形態に係る半導体レーザーダイオードの概略図である。
【図２Ａ】さらなる実施の形態に係る半導体レーザーダイオードの概略図である。
【図２Ｂ】さらなる実施の形態に係る半導体レーザーダイオードの概略図である。
【図３Ａ】さらなる実施の形態に係る半導体レーザーダイオードの概略図である。
【図３Ｂ】さらなる実施の形態に係る半導体レーザーダイオードの概略図である。
【図３Ｃ】さらなる実施の形態に係る半導体レーザーダイオードの概略図である。
【図３Ｄ】さらなる実施の形態に係る半導体レーザーダイオードの概略図である。
【図３Ｅ】さらなる実施の形態に係る半導体レーザーダイオードの概略図である。
【図３Ｆ】さらなる実施の形態に係る半導体レーザーダイオードの概略図である。
【図４】さらなる実施の形態に係る半導体レーザーダイオードの概略図である。
【図５Ａ】さらなる実施の形態に係る半導体レーザーダイオードの概略図である。
【図５Ｂ】さらなる実施の形態に係る半導体レーザーダイオードの概略図である。
【図５Ｃ】さらなる実施の形態に係る半導体レーザーダイオードの概略図である。
【図６Ａ】さらなる実施の形態に係る半導体レーザーダイオードの概略図である。
【図６Ｂ】さらなる実施の形態に係る半導体レーザーダイオードの概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００３４】
実施の形態および図において、同一の要素、同様の要素または同一に作用する要素には、それぞれ、同一の参照番号を付す。図の要素および各要素の相互のサイズ比は、正しい縮尺ではないものとみなされたい。むしろ、例えば層、構成要素、装置、および領域等の個々の要素は、明確に図示されるように、および／または理解しやすくなるように誇張した大きさにする場合がある。
【００３５】
図１Ａ〜１Ｃは、半導体レーザーダイオード１００の実施の形態を示す。図１Ａは、光取出し面６を示し、図１Ｂは、光取出し面６に直交する切断平面を有する半導体レーザーダイオード１００の断面を示す。図１Ｃは、図１Ａの一区画を示す。以下の説明は、図１Ａ〜１Ｃを等しく参照する。
【００３６】
半導体レーザーダイオード１００は、基板１を備える。基板１は、例えば、半導体積層体２をエピタキシャルに成長するための成長基板である。あるいは、基板１を、成長基板に成長された半導体積層体２が成長後に移されたキャリア基板とすることもできる。例えば、基板１は、ＧａＮを含んでいても、ＧａＮであってもよく、ＩｎＡｌＧａＮ化合物半導体材料に基づく半導体積層体２は、基板１の上に成長される。さらに、基板１および半導体積層体２の材料を、特に概要部で説明したような他の材料とすることもできる。あるいは、半導体レーザーダイオード１００に基板が存在しない構成も可能である。この場合、半導体積層体２を成長基板上に成長してよく、次いで、この成長基板は除去される。半導体積層体２は、動作時に光８を発生すること（特にレーザー閾値を超える場合にレーザー光を発生すること）およびその光を光取出し面６を介して出射することに適した活性層３を有する。さらに、成長基板の除去後、半導体積層体２を補助基板に接合することができる。これは、ｐサイドダウン技術で、好ましくは高熱伝導基板上で行うことが好ましい。使用し得る基板材料としては、炭化ケイ素、窒化アルミニウム、ケイ素、ゲルマニウム、サファイア、ダイヤモンド、ダイヤモンドライクカーボン（ＤＬＣ：Diamond-Like Carbon）、および、銅の複合材料がある。
【００３７】
図１Ａおよび１Ｂに示すように、横断方向または横方向９１は、本明細書において、光取出し面６の正面視において半導体積層体２の各層の主伸長方向と平行な方向と定義される。半導体積層体２の各層が積層される配置方向、および半導体積層体２の基板１への配置方向は、本明細書において垂直方向９２と呼ばれる。横方向９１および垂直方向９２に直交し、光８が出射される方向に対応する方向は、本明細書において長手方向９３と呼ばれる。
【００３８】
半導体積層体２の基板１とは反対側では、コンタクト構造４が表面領域２０に設けられている。ここで、コンタクト構造４は、半導体積層体２の電気的接触のために、および特に半導体積層体２の基板１とは反対側からの電流注入のために設計されている。明確にするために図示していないが、半導体レーザーダイオード１００は、半導体積層体２の他方側の電気的接触のための追加電極層を有していてもよい。例示を単純にするために図示しないが、半導体積層体２は、活性層３に加えて、クラッド層、導波層、バリア層、電流拡散層、および／または電流制限層等のさらなる半導体層を備えてもよい。
【００３９】
さらに、コンタクト構造４が半導体積層体２に接触する表面領域２０を除き、半導体積層体２の基板１とは反対側の上面は、パッシベーション材料１９で被覆されている。パッシベーション材料１９は、例えば、電気絶縁性の酸化物、窒化物、または酸窒化物（二酸化ケイ素、窒化ケイ素、酸窒化ケイ素、酸化アルミニウム、酸化タンタル、酸化ロジウム、酸化ニオブ、および／または二酸化チタン等）を含むこともでき、これらの材料のいずれかであることもできる。Ａｌ、Ｃｅ、Ｇａ、Ｈｆ、Ｉｎ、Ｍｇ、Ｎｂ、Ｒｈ、Ｓｂ、Ｓｉ、Ｓｎ、Ｔａ、Ｔｉ、Ｚｎ、およびＺｒから選択される１つ以上の材料を含む他の酸化物、窒化物、および酸窒化物を使用することもできる。さらに、明確にするために図示しないが、半導体積層体２および基板１の側面を形成する光取出し面６および反対側の後面７には、半導体積層体２における光共振器を形成するように意図・具現化された反射性または部分反射性の層または積層体を設けてもよい。
【００４０】
例示する実施の形態では、半導体積層体２の基板１とは反対側から半導体材料の一部を除去することによって、リッジ導波路構造９が半導体積層体２の基板１とは反対側の上面に形成されている。リッジ導波路構造９は、長手方向９３に延び、基板１とは反対側にリッジ部上面１０を有する。リッジ部上面１０は、コンタクト構造４が直接接触した状態で設けられた表面領域２０を形成している。さらに、リッジ導波路構造９は、横方向９１において両側でリッジ部側面１１によって制限されている。リッジ部側面１１も、隣接する上面領域と同様に、パッシベーション材料１９によって被覆されている。半導体材料からパッシベーション材料１９への変わり目によりリッジ部側面１１において屈折率が急激に変化するため、活性層３において発生した光のいわゆる屈折率導波をもたらすことができる。屈折率導波および電流注入は、活性領域５の形成を助長することができる。活性領域５は、発生する光がレーザーの動作時に導波・増幅される、半導体積層体２の領域を示す。図１Ａに示すように、横方向においてリッジ部の両側で半導体材料を完全に除去することによってリッジ導波路構造９を形成することができる。あるいは、半導体材料が２本の溝のみに沿って横方向においてリッジ部まで除去された、いわゆる「三脚部（tripod）」を形成することもできる。具体的には、これらの溝は、光取出し面６から後面７まで伸長することができる。さらに、「埋め込みヘテロ構造」という用語で知られる構造を採用することもできる。
【００４１】
また、半導体レーザーダイオード１００の外部からの電気接続のために、本半導体レーザーダイオードは、コンタクト構造４に電気的に接触したボンディング層１５を備える。図１Ａおよび図１Ｂからわかるように、ボンディング層１５を大面積に亘って設けることができる。例えば、ボンディング層１５は、ヒートシンクまたは他の外部キャリアに半導体レーザーダイオード１００をはんだ付けするように意図・具現化されうる。パッシベーション材料１９によって、ボンディング層１５から電気的に接触される箇所をコンタクト構造４のみ、したがって意図した表面領域２０のみとすることができる。半導体積層体２のコンタクト構造４に面する側を、特に、ｐ型にドープすることができるため、上記のようなボンディング層１５を介したはんだ付けによって半導体レーザーダイオード１００のいわゆるｐダウン実装を実現することができる。
【００４２】
コンタクト構造４は、表面領域２０に直接接触した状態で設けられ、表面領域２０を連続的にかつ大面積において被覆する。特に好ましくは、表面領域２０の全体、したがって例示する実施の形態ではリッジ部上面１０の全体がコンタクト構造４で被覆されている。具体的には、半導体レーザーダイオード１００は、互いに直に接している少なくとも１つの第１のコンタクト領域２４１および少なくとも１つの第２のコンタクト領域２４２を有する。第１のコンタクト領域２４１および第２のコンタクト領域２４２において、コンタクト構造４は、半導体積層体２の表面領域２０に直接接触した状態で配置されている。コンタクト構造４は、第１のコンタクト領域２４１において第１の電気コンタクト材料４１を含み、第２のコンタクト領域２４２において第２の電気コンタクト材料４２を含む。第１の電気コンタクト材料４１および第２の電気コンタクト材料４２もまた、互いに直に接しているため、第１の電気コンタクト材料４１および第２の電気コンタクト材料４２は、半導体積層体２の表面領域２０と平行な共通平面に配置されている。例示する実施の形態では、コンタクト構造４は、単に例として、複数の第１のコンタクト領域２４１および第２のコンタクト領域２４２において表面領域２０に接触しており、したがって、コンタクト構造４は、第１のコンタクト材料４１および第２のコンタクト材料４２を含むいくつかの領域を有する。コンタクト領域またはコンタクト材料の好ましい幾何学的設計を、以下の実施の形態との関連において説明する。
【００４３】
第１のコンタクト材料４１および第２のコンタクト材料４２は、半導体積層体２に対するそれぞれの電気接触抵抗の点で異なる。第１の電気コンタクト材料４１が表面領域２０に対する第１の電気接触抵抗を有し、第２の電気コンタクト材料４２が表面領域２０に対する第２の電気接触抵抗を有する。ここで、第１の接触抵抗と第２の接触抵抗とは互いに異なる。代替的にまたは追加的に、コンタクト材料４１およびコンタクト材料４２は、それぞれの導電率においても異なり得る。概要部に記載したように、活性領域において個々のレーザモードを選択的に増幅または抑制することができるように半導体層２への電流注入を局所的に変えることができる。したがって、コンタクト構造４を適切に形成することによって、半導体レーザーダイオード１００のモード挙動を横方向および縦方向に制御することができる。さらに、同じく概要部に記載したように、表面領域２０が好適に熱接続されるため、好適な放熱性を実現できる。
【００４４】
本明細書に記載の半導体レーザーダイオード１００では、第１のコンタクト材料４１には微細構造が形成されている。これは、第１のコンタクト材料４１を大面積に設け、次いで特に写真技術により領域に応じて除去することにより行うことができる。あるいは、適当なマスクおよびリフトオフプロセスを用いて微細構造を形成しつつコンタクト材料を設けることができる。第１のコンタクト材料４１に微細構造を形成することによって、第２のコンタクト領域２４２には第１のコンタクト材料４１が存在しない状態に保たれる。ボンディング層１５は、特に第２のコンタクト領域２４２において直接的に表面領域２０に設けられ、当該表面領域において第２のコンタクト材料４２を形成している。微細構造が形成された第１のコンタクト材料４１に対してボンディング層１５との間に部分的に配置される、最新の技術水準において通例となっている電気絶縁層を介せずに、ボンディング層１５は直接的に設けられている。例示する実施の形態のコンタクト材料４１およびコンタクト材料４２の電気接触抵抗は、特に、第１のコンタクト材料４１の表面領域２０に対する第１の接触抵抗が第２のコンタクト材料４２の表面領域２０に対する第２の接触抵抗より小さくなるように選択されている。代替的にまたは追加的に、第１のコンタクト材料４１の第１の導電率が第２のコンタクト材料４２の第２の導電率より大きくなるように、コンタクト材料４１およびコンタクト材料４２の導電率を選択してもよい。例えば、第１のコンタクト材料４１は、この目的のためにＰｄを含んでいてもよいし、Ｐｄであってもよく、その一方、ボンディング層１５は、第２のコンタクト材料４２がＴｉを含むかまたはＴｉであるようにＴｉ／Ｐｔ／Ａｕ金属層スタックを含んでもよいし、Ｔｉ／Ｐｔ／Ａｕ金属層スタックであってもよい。代替的にまたは追加的に、概要部において記載した他の材料を使用することもできる。
【００４５】
図１Ｄは、図１Ａ〜図１Ｃに示す実施の形態に対して、リッジ導波路構造を有しないいわゆるブロードエリアレーザーダイオードとして半導体レーザーダイオード１００を具現化した他の実施の形態を示す。コンタクト構造４から直接接触される表面領域２０は、半導体積層体２の上面の、パッシベーション材料１９によって直接被覆されていない部分によって画定されている。コンタクト構造４に関する上記記載が、本実施の形態にも当てはまる。
【００４６】
以下の図では、半導体レーザーダイオード１００の変形例およびさらなる実施の形態を、図１Ｃの図に対応する断面および表面領域２０の垂直方向における上面視に基づいて示す。さらなる図がリッジ導波路構造９を有する半導体レーザーダイオードを示していても、記載される特徴は、リッジ導波路構造を有しない半導体レーザーダイオードにも当てはまる。
【００４７】
図２Ａに示す実施の形態では、半導体積層体２は、最上部の半導体層として半導体コンタクト層２１を備える。したがって、半導体コンタクト層２１の活性層３とは反対側の上面は、コンタクト構造４から直接接触される表面領域２０を形成する。半導体コンタクト層２１は、直下の各半導体層に比して高濃度のドーピングを有するため、コンタクト構造４に対する電気接触抵抗を低くすることができる。例えば、上述のように半導体積層体２のコンタクト構造４と対向する側がｐ型にドープされている場合、半導体コンタクト層２１は、ｐ＋ＧａＮによって形成される。
【００４８】
図２Ｂは、半導体コンタクト層２１が変形材料構造２２を有する領域を有するさらなる実施の形態を示す。変形材料構造は、単に例として、第２のコンタクト領域２４２に形成され、これらの領域の導電率を変形材料構造を有しない領域よりも低くする。その結果、上記のように第１のコンタクト領域２４１および第２のコンタクト領域２４２において電気接触抵抗が異なること、および／または、第１のコンタクト材料４１および第２のコンタクト材料４２の導電率が異なることの相互作用により、第１のコンタクト領域２４１および第２のコンタクト領域２４２への電流注入の相違を大きくすることができる。例えば、上記変形は、０．１ｎｍ以上かつ５０ｎｍ以下の深さに達してもよく、プラズマ処理、導電率を下げる水素等の材料を用いた埋め込み、エッチング、または酸またはアルカリ溶液等の湿式化学物質を用いた処理によって製造されうる。さらに、適当な手段によって局所的に導電率を高めることができてもよい。
【００４９】
図３Ａ〜図３Ｆは、表面領域２０における第１のコンタクト領域２４１および第２のコンタクト領域２４２の有利な幾何学的設計を示す。この幾何学的設計は、第１の電気コンタクト材料および第２の電気コンタクト材料にも当てはまり、モード構造に対し所望の特に有利な影響を与えることができる。また、第１のコンタクト領域２４１に設けられる第１のコンタクト材料の表面領域２０に対する第１の接触抵抗が、第２のコンタクト領域２４２に設けられる第２のコンタクト材料の表面領域２０に対する第２の接触抵抗より小さく、かつ／または、第１のコンタクト材料４１の導電率が第２のコンタクト材料４２より高ければ、例示の構成にとって特に有利である。
【００５０】
図３Ａおよび図３Ｂは、ストリップ状の第１のコンタクト領域２４１を示す。好ましいことに、本半導体レーザーダイオードは、ストリップ状の第１のコンタクト領域を有し、図３Ａに示すように２つのストリップ状の第１のコンタクト領域２４１を有していてもよいし、図３Ｂに示すように３つのストリップ状の第１のコンタクト領域２４１を有していてもよい。しかしながら、４つ以上のストリップ状の第１のコンタクト領域を有することもできる。示したように、ストリップの主伸長方向は、好ましくは長手方向である。第１のコンタクト領域２４１は、連続的な第２のコンタクト領域２４２によって長手方向および横方向において包囲されうるため、この場合、ファセットおよび表面領域２０の辺に（すなわち、リッジ導波路構造の場合のリッジ部側面に）隣接している表面領域２０の領域には第１のコンタクト材料が存在しない。あるいは、ストリップ状の第１のコンタクト領域２４１は、ファセットおよび／または表面領域２０の辺まで伸長してもよく、これにより、少なくとも第１の場合にはストリップ状の第２のコンタクト領域２４２も表面領域２０に形成される。さらに、横方向に延びるストリップを形成することもでき、これにより例えば、ファセット領域におけるポンピングを弱めること、または、後面における領域よりも光取出し面における領域でポンピングを強めるもしくは弱めることができる。
【００５１】
図３Ａは、第１のコンタクト領域２４１から表面領域２０の縁部までの距離９４、９５および各第１のコンタクト領域２４１の間の距離９６、ならびに横方向におけるストリップ幅９７をさらに示す。ストリップからファセットまでの距離９４の有利な値は、５μｍ以上かつ５０μｍ以下であり、表面領域２０の辺までの（したがって、リッジ導波路構造の場合にはリッジ部側面までの）距離９５の有利な値は、０μｍ以上かつ３μｍ以下である。直近の隣接する第１のコンタクト領域２４１の間の横方向距離９６の有利な値は、１μｍ以上かつ３０μｍ以下である。横方向のリッジ幅９７の有利な値は、５μｍ以上かつ３０μｍ以下である。表面領域２０（すなわち、リッジ導波路構造の場合のリッジ部上面）の典型的な寸法は、長手方向の長さについては３００μｍ以上かつ３ｍｍ以下の範囲、横方向の幅については５μｍ以上かつ３００μｍ以下の範囲であってもよい。
【００５２】
図３Ｃおよび図３Ｄは、例示するように長手方向においてファセットから中心に向うにつれてストリップの横方向の幅が変化（すなわち、増加または減少）する設計を示す。これにより、ファセットに近いモード分布および共振器の中心に近いモード分布を独立して調節することができる。例として、ストリップは、横方向において表面領域２０の側縁部まで伸長している。
【００５３】
図３Ｅは、第１のコンタクト領域２４１の幅が各断面において異なり、特に、長手方向の全長に亘って段階的に変化する、第１のコンタクト領域２４１および第２のコンタクト領域２４２の有利な幾何学的設計のさらなる実施の形態を示す。
【００５４】
図３Ｆは、複数の島状の第１のコンタクト領域２４１が表面領域２０に分布される、第１のコンタクト領域２４１および第２のコンタクト領域２４２の有利な幾何学的設計の他の実施の形態を示す。第１のコンタクト領域２４１は円形であり、好ましくは直径が０．５μｍ以上かつ１０μｍ以下であり、互いに対する距離が０．５μｍ以上かつ１０μｍ以下である。ファセットおよび表面領域２０の側縁部から第１のコンタクト領域２４１までの最小距離は、好ましくは０μｍ以上かつ３０μｍ以下である。表面領域２０において自由に選択可能な第１のコンタクト領域２４１の大きさ、分布密度、および距離を適宜選択することによって、電流注入を自由に調節することができる。例示した円形の代替として、第１のコンタクト領域２４１を他の形状（例えば、他の丸形または多角形）とすることもできる。
【００５５】
図４は、コンタクト構造４とボンディング層１５との間にパッシベーション材料１９が部分的に伸長することにより、コンタクト構造４の一部をボンディング層１５から電気的に絶縁する、半導体レーザーダイオードの他の実施の形態を示す。例示の実施の形態では、パッシベーション材料１９は、横方向におけるリッジ導波路構造９の側端面を越えて第１のコンタクト材料４１の一部の上まで伸長している。これにより、リッジ導波路構造９の側縁部領域の熱絶縁を実現することができ、それにより、リッジ導波路構造９において温度分布のバランスを保たせることができる。したがって、熱レンズの形成を妨げることができる。さらに、電流は、第１のコンタクト材料４１の横方向の導電性のみに応じてリッジ導波路構造９の側縁部領域に注入されるため、この領域に供給される電流を少なくすることができる。これにより、いわゆる横モードの発振（すなわち、リッジ導波路の縁部における強度増加）を減少または防止することができる。表面領域２０におけるパッシベーション材料１９のオーバーラップ幅は、好ましくは、０．１μｍ以上または０．５μｍ以上、かつ、５μｍ以下または２０μｍ以下である。
【００５６】
図５Ａ〜図５Ｃは、パッシベーション材料１９を縁部領域だけでなく、図５Ｂおよび図５Ｃに示すように中央領域においても配置することができる、コンタクト構造とボンディング層との間のパッシベーション材料１９の有利な配置のいくつかの実施の形態を示す。明確にするために、図５Ａ〜図５Ｃは、表面領域２０におけるパッシベーション材料１９のみを第１のコンタクト領域２４１および第２のコンタクト領域２４２とともに示す。図４〜図５Ｃに例示する実施の形態を、例示した他のすべての実施の形態と組み合わせることができる。
【００５７】
図６Ａおよび図６Ｂは、図２Ａおよび図２Ｂに関連して例示した上記の実施の形態に対応する、半導体レーザーダイオードの２つの実施の形態を示す。しかしながら、図２Ａおよび図２Ｂの実施の形態とは対照的に、コンタクト構造４は、連続層によって形成されている。この連続層は、表面領域の全体にわたって表面領域２０に直接接触しており、ボンディング層１５が、この連続層上に設けられている。コンタクト構造４は、第１のコンタクト領域２４１における第１のコンタクト材料４１に加えて、第２のコンタクト領域２４２において、第１のコンタクト材料４１ともボンディング層１５とも異なる第２のコンタクト材料４２を有している。この目的のために、第１のコンタクト材料４１を設けた後に、表面領域２０の第１のコンタクト材料４１で被覆されていない領域が第２のコンタクト材料４２で被覆されている。その後に、ボンディング層１５が、第２のコンタクト材料４２の直ぐ上に設けられている。概要部において記載した材料が、第１のコンタクト材料４１、第２のコンタクト材料４２、およびボンディング層１５の材料に適している。
【００５８】
例示の実施の形態では、第１のコンタクト材料および第２コンタクト材料を有する第１のコンタクト領域および第２のコンタクト領域のみについて説明したが、３つ以上の様々なコンタクト材料が対応するコンタクト領域に存在してもよい。第１のコンタクト領域および第２のコンタクト領域ならびに第１のコンタクト材料および第２のコンタクト材料についての上述の特徴および実施の形態は、より多くのコンタクト領域およびコンタクト材料にも当てはまる。
【００５９】
図において例示した実施の形態および、特に、説明した各実施の形態の特徴は、図に例示した各実施の形態の組合せに限定されない。むしろ、例示の実施の形態も単一の特徴も、すべての組合せが明示的に記載されていないとしても、互いに組み合わせることができる。さらに、各図との関連において記載した実施の形態は、概要部分の記載に従って代替的または追加的な特徴を有することができる。
【００６０】
本発明は、実施の形態に基づく説明によって、これらの実施の形態に限定されない。むしろ、本発明は、新規な特徴および特徴の組合せ（特に特許請求項中の特徴の組合せを含む）を、当該特徴または特徴の当該組合せそれ自体が特許請求項または実施形態に明示的に説明されていないとしても包含するものである。
【００６１】
本特許出願は、独国特許出願第１０２０１６１２５８５７．１号の優先権を主張し、その開示内容は参照によって本明細書に含まれる。
【符号の説明】
【００６２】
１  基板
２  半導体積層体
３  活性層
４  コンタクト構造
５  活性領域
６  光取出し面
７  後面
８  光
９  リッジ導波路構造
１０  リッジ部上面
１１  リッジ部側面
１５  ボンディング層
１９  パッシベーション材料
２０  表面領域
２１  半導体コンタクト層
２２  変形材料構造
４０  コンタクト層
４１  第１のコンタクト材料
４２  第２のコンタクト材料
９１  横方向
９２  垂直方向
９３  長手方向
９４，９５，９６  距離
９７  幅
１００  半導体レーザーダイオード
２４１  第１のコンタクト領域
２４２  第２のコンタクト領域
【図１Ａ】
0006926205.tif 000002
【図１Ｂ】
0006926205.tif 000003
【図１Ｃ】
0006926205.tif 000004
【図１Ｄ】
0006926205.tif 000005
【図２Ａ】
0006926205.tif 000006
【図２Ｂ】
0006926205.tif 000007
【図３Ａ】
0006926205.tif 000008
【図３Ｂ】
0006926205.tif 000009
【図３Ｃ】
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【図３Ｄ】
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【図３Ｅ】
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【図３Ｆ】
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【図４】
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【図５Ａ】
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【図５Ｂ】
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【図５Ｃ】
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【図６Ａ】
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【図６Ｂ】
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