半导体激光器件制造技术

一种半导体激光器件，包括一体子安装件（３），所述子安装件（３）由预定材料（例如ＳｉＣ或ＡＩＮ）组成并放置在安装表面（９）上。激光二极管（１）放置在子安装件（３）上表面的前部分。由晶体硅组成的监视光电二极管（４）堆叠在从激光二极管（１）向后的子安装件３上表面的一部分上。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种半导体激光器件，更确切地说，涉及一种半导体激光器件，在所述半导体激光器件中用于监视激光二极管输出的激光二极管和光电二极管安装在诸如晶体管管座的安装表面上。例如，使用这种类型的半导体激光器件作为用于构造诸如CDs(高密度盘)、影碟、DVD(数字多用途盘)的记录/再生装置的元件。
技术介绍
传统上，图6A和6B所示的监视器子安装件类型作为这种类型的半导体激光器件被熟知(例如，JP2001-267676A)。图6A是从垂直于安装表面的方向看的激光二极管的视图。图6B是沿图6A的线B-B切开的激光二极管的示意横截面(与下面的图7A和7B中的相同)。半导体激光器件如下构造。在热释放区段(散热片)115，安装一个矩形平行六面体Si(硅)基底110作为子安装件，在所述子安装件的一个表面内，形成光电二极管104。而且，激光二极管101安装在激光二极管安装电极109上，所述激光二极管安装电极109形成在硅基底110的表面上。参考数字105A、105B和105C分别表示连接至后表面电极的金属丝(为了简化，在图6B中省略了金属线)。激光二极管101向前(在图6A和6B向上)和向后(在图6A和6B向下)发射光。当向后发射的激光(向后发射光)通过光电二极管104光电转换成监视信号时，向前发射的激光(向前发射的光)应用于光盘以被记录/再生。监视信号用于通过未示出的控制电路控制激光二极管101的输出。然而，这个半导体激光器件具有子安装件，所述子安装件由硅基底110组成，其中硅的导热性不是很高(84至147W/m·K)。因此，子安装件的热释放特性(即，释放在运行时激光二极管产生的热的性能)不是必要足够的。存在在温度特性上激光二极管101恶化或由于热的逃逸激光二极管101被损坏的可能性。因此，如图7A和7B(JP2001-345507)所示，提出另一个传统的半导体激光器件。这种半导体激光器件构造如下。矩形平行六面体Si(硅)基底211安装在散热片215上，所述基底211的表面内，形成有光电二极管204。平行于基底211，安装一个单独的矩形平行六面体子安装件210，所述子安装件210由诸如AlN(氮化硅)和SiC(碳化硅)等绝缘体组成，所述绝缘体具有较大的导热系数。另外，激光二极管201安装在形成在子安装件210的表面上的激光二极管安装电极209A上。子安装件210的表面形成有与电极209A分离的另一个电极209B。参考数字205A、205B、205C、205D分别表示金属线(为了简化，图7B中省略了这些)。子安装件210在热释放特性(释放由激光二极管在操作过程中产生的热的性能)上被提高，因为子安装件210由具有较大导热系数的材料(例如AlN和SiC)组成。然而，在这种半导体激光器件中，由于激光二极管201安装其上的子安装件210和形成有光电二极管204的硅基底211彼此分离，元件的数量增加，导致高的成本。而且，为了稳定由光电二极管204所输出的监视信号，子安装件和硅基底必须被精确地在装配工序定位，因此制造是困难的。另外，为了使激光二极管201的向后发射的光充分入射到光电二极管204上，需要子安装件210(Hs)的厚度和Si基底211的厚度(光电二极管204)(Hp)满足条件Hs＞Hp。因此，需要厚度是精确的。由于这样的原因，制造更困难了。
技术实现思路
因此，本专利技术的目的是提供一种半导体激光器件，所述半导体激光器件具有好的热释放特性并且以较低的成本容易地制造。为了达到此目的，本专利技术提供一种半导体激光器件包括一体的子安装件，所述一体的子安装件由预定材料构成并放置在安装表面上；激光二极管，所述激光二极管放置在子安装件上表面的前部上；和监视光电二极管，所述监视光电二极管由晶体硅膜构成并堆叠在从激光二极管向后的子安装件上表面的一部分上。此处的“安装表面”指用于封装元件(例如基底、框架和晶体管管座)的上位概念术语。安装表面优选地是平的。原因是安装表面的平面性使得容易在其上安装元件。“一体”子安装件指子安装件是由空间上连续的材料组成的一个部件。例如，子安装件的外部构造优选地是矩形平行六面体形。原因是矩形平行六面体的外部构造能够容易地形成。“激光二极管”这里表示芯片状态下的激光二极管。子安装件的“前部分”是根据激光二极管的激光发射方向而确定。具体地，从激光二极管到被辐射目标(例如，待记录/再生的光盘)所发射的激光的方向被称为”向前“的方向。定位在其上表面的子安装件的向前区域被称为子安装件的“前部分”。“晶体硅薄膜”指有硅组成的薄膜，所述硅具有一些如JP-7-161634所述的诸如连续的晶粒硅(称为CGS和CG硅)和多晶硅的结晶性。在本专利技术的半导体激光器件中，从激光二极管向前发射的激光在运行过程中施加于诸如待记录/再生的光盘的目标上(这种激光被称为“向前发射的光”)。另一方面，从激光二极管向后所发射的激光施加于监视激光二极管(这种激光被称为“向后发射的光”)。被监视光电二极管所接收的光被光电转化成监视信号，所述监视信号被用于控制激光二极管的输出。在本专利技术的半导体激光器件中，由于子安装件是一体元件，与图7A和7B所示的传统实施方案比较，元件的数量降低，导致制造成本降低。另外，监视光电二极管由晶体硅薄膜组成，所述晶体硅薄膜形成在子安装件的上表面的向后的部分。因此，不需要在安装工序中定位子安装件和监视光电二极管，所述定位进行是为了稳定化监视信号。原因是晶体硅薄膜预先堆叠在子安装件的表面上并在安装工序之前的晶片处理时精确地形成图案。因此，半导体激光器件的制造变得容易的，而且，获得稳定的监视信号。在本专利技术的半导体器件中，形成监视光电二极管的晶体硅薄膜堆叠在子安装件上。这意味着在子安装件内形成监视光电二极管是不必要的，并且通常采用Si(硅)作为子安装件的材料也是不必要的。结果，除了Si的电绝缘材料能够用作子安装件材料，所述电绝缘材料具有大于硅的导热系数，例如SiC(碳化硅具有270W/m·K的导热系数)和AlN(氮化硅具有60-260W/m·K)。与图6A和6B所示的先前技术比较，这些材料提高了热释放特性，即，在运行中释放由激光二极管所产生的热的性能。在运行中由激光二极管所产生的热通过子安装件辐射到安装表面。从热释放的观点来看，安装表面优选由诸如已知的散热片的金属材料制成。本专利技术的半导体激光器件中，监视光电二极管由晶体硅组成，因此能够抑制监视光电二极管的无照电流，在本专利技术的一个实施方案中，监视光电二极管的光接收表面相对安装表面的高度具有小于激光二极管的光发射点的高度。“监视光电二极管的光接收表面的高度”和“激光二极管的光发射点的高度”被确定为从安装表面(可包括子安装件的平的上表面)的相对距离。激光二极管的“光发射点”指形成共鸣器的端面一个点，激光从所述点发射。在本专利技术的一个实施方案中，监视光电二极管的光接收表面具有小于激光二极管的光发射点的高度，因此，激光二极管的向后发射的光充分入射到监视光电二极管的光接收表面上。因此，获得更稳定的监视信号。在本专利技术的一个实施方案中，中继电极放置在子安装件的上表面上且远离激光二极管；和激光二极管的上部电极通过金属线连接至中继电极。激光二极管的“上部电极”表示放置在上侧面上的电极，从而激光二极管安装在子本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种半导体激光器件，包括：　　　　一体的子安装件，所述一体的子安装件由预定材料构成并放置在安装表面上；　　　　激光二极管，所述激光二极管放置在子安装件的上表面的前部上；和　　　　监视光电二极管，所述监视光电二极管由晶体硅薄膜构成并堆叠在从激光二极管向后的子安装件的上表面的一部分上。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：滨冈治，中津弘志，市川英树，
申请(专利权)人：夏普株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]