光学半导体器件制造技术

一种光学半导体器件，包括衬底、形成在衬底上并包括光学功能层的半导体多层、形成在半导体多层上的绝缘膜和形成在绝缘膜的一部分上的电极。绝缘膜覆盖除了半导体多层和电极彼此电连接的区域之外的半导体多层。绝缘膜的与电极重叠的区域的至少一部分比绝缘膜的不与电极重叠的区域薄。电极重叠的区域薄。电极重叠的区域薄。

【技术实现步骤摘要】
光学半导体器件
[0001]相关申请的交叉引用
[0002]本申请要求2022年2月14日提交的日本专利申请JP2022
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020198和2021年11月12日提交的JP2021
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185154的优先权，其内容通过引用结合到本申请中。


[0003]本公开总体上涉及光学半导体器件。

技术介绍

[0004]用于光通信的光学半导体器件可以包括将电转换成光或将光转换成电的光学功能层。例如，激光器和外部调制器可以包括使用多量子阱层的光学功能层。此外，在光接收元件中，光学功能层可以由半导体吸收层形成。在许多情况下，光学半导体器件可以包括由金属制成的电极，以便向光学功能层施加电压，其中电极的一部分电连接和物理连接到半导体层。此外，光学半导体器件可以包括绝缘膜，出于保护的目的，该绝缘膜布置在半导体层的没有布置金属的表面上。

技术实现思路

[0005]当驱动光学半导体器件时，光学半导体器件的光学功能层和其他半导体层、电极等产生热量。产生的热量降低了光学半导体器件的特性。例如，输出连续光的连续波激光器(CW激光器)具有光输出特性作为其主要特性。期望光输出大，并且在相同的驱动电流下，光输出随着光学半导体器件的温度降低而增加。在外部温度恒定的环境中，当光半导体器件产生的热量大量释放到外部时，光半导体器件的有效温度降低，光输出提高。在其它光学半导体器件以及CW激光器中，重要的是将光学半导体器件产生的热量大量释放到外部。
[0006]如上所述，光学半导体器件可以包括金属电极和绝缘膜(保护膜)。电极可以由金属制成，因此可以具有高热导率，并且可以提供优异的散热。绝缘膜可以是氧化膜或氮化硅膜。与半导体和金属相比，这些材料具有较低的热导率，这可能会抑制所产生的热量释放到外部。
[0007]此外，电极和半导体层之间的连接区域可以限于狭窄的区域。例如，在具有条形结构(stripe structure)的光学半导体器件中，电极和半导体层之间的接触点仅限于条形结构的上表面。然而，从散热的观点来看，电极延伸到比条形结构的宽度更宽的区域。在这种情况下，为了实现设置在除了条形结构上的区域之外的区域上的电极和半导体层之间的绝缘，设置上述绝缘膜。
[0008]因此，除了小的部分区域之外，绝缘膜广泛地布置在半导体层的表面上，并且电极布置在绝缘膜上。因此，宽绝缘膜位于将半导体层中产生的热量释放到外部的路径中。结果，散热量受到限制，这成为降低光学半导体器件特性的因素。
[0009]本文公开的一些实施方式解决了上述问题，并提供了一种提供改善的散热的光学半导体器件。
[0010]在一些实施方式中，光学半导体器件包括:衬底；半导体多层，其形成在衬底上，并且包括光学功能层；形成在半导体多层上的绝缘膜；以及形成在绝缘膜的一部分上的电极，其中绝缘膜覆盖除了半导体多层和电极彼此电连接的区域之外的半导体多层，并且其中绝缘膜的与电极重叠的区域的至少一部分比绝缘膜的不与电极重叠的区域薄。
[0011]在一些实施方式中，光学半导体器件提供优异的散热。
附图说明
[0012]图1是根据本专利技术的第一示例性实施方式的光学半导体器件的示例的顶视图。
[0013]图2是沿着图1所示的光学半导体器件的线A
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A
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截取的示意性截面图。
[0014]图3是沿着根据本专利技术的第一示例性实施方式的光学半导体器件的修改示例1的图1的线A
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A
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截取的示意性截面图。
[0015]图4是沿着根据本专利技术的第二示例性实施方式的光学半导体器件的图1的线A
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A
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截取的示意性截面图。
[0016]图5是沿着根据本专利技术的第二示例性实施方式的光学半导体器件的修改示例1的图1的线A
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A
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截取的示意性截面图。
[0017]图6是沿着根据本专利技术的第三示例性实施方式的光学半导体器件的图1的线A
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A
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截取的示意性截面图。
[0018]图7是沿着根据本专利技术的第三示例性实施方式的光学半导体器件的修改示例1的图1的线A
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A
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截取的示意性截面图。
[0019]图8是沿着根据本专利技术的第四示例性实施方式的光学半导体器件的图1的线A
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A
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截取的示意性截面图。
[0020]图9是沿着根据本专利技术的第四示例性实施方式的光学半导体器件的修改示例1的图1的线A
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A
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截取的示意性截面图。
[0021]图10是沿着根据本专利技术的第四示例性实施方式的光学半导体器件的修改示例2的图1的线A
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A
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截取的示意性截面图。
[0022]图11是沿着根据本专利技术的第五示例性实施方式的光学半导体器件的图1的线A
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A
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截取的示意性截面图。
[0023]图12是沿着根据本专利技术的第五示例性实施方式的光学半导体器件的修改示例1的图1的线A
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A
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截取的示意性截面图。
具体实施方式
[0024]下面参考附图具体详细地描述了一些实施方式。在附图中，相同的构件由相同的附图标记表示，并且具有相同或等同的功能，为了简单起见，可以省略对其的重复描述。注意，下面提到的附图仅用于说明示例性实施方式，而不一定是按比例绘制的。
[0025]图1是根据本专利技术的第一示例实施方式的光学半导体器件1的顶视图。图2是沿着图1的A
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A
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线截取的示意性截面图。这里，光学半导体器件1是边缘发射CW激光器。光学半导体器件1可以包括条形结构3。顶部电极20可以布置在光学半导体器件1的表面上。顶部电极20可以是形成在绝缘膜26的一部分上的电极，并且是例如包含Au的金属膜。金属膜可以由多种材料形成。另外，在光学半导体器件1的上表面上，绝缘膜26可以布置在除了顶部电极
20之外的区域中。如图2所示，绝缘膜26也可以布置在顶部电极20下方。绝缘膜26例如是氧化硅膜、氮化硅膜或氧化铝膜。稍后将描述绝缘膜26的细节。低反射端面涂膜11可以布置在图1左侧的端面上，高反射端面涂膜12可以布置在图1右侧的端面上。涂膜可以仅仅是示例，并且低反射端面涂膜可以布置在两个端面上。
[0026]如图2所示，在光学半导体器件1中，条形结构3可以形成在第一导电类型衬底21上。掩埋层30可以布置在条形结构3的每一侧。掩埋层30可以是半绝缘半导体层或其中可以组合多个p型和n型半导体层的半导体层。绝缘膜26可以布置在掩埋层30的上表面上。条形结构3可以形成在衬底21的一部分上，以便包括多个半导体层。多个半导体层可以形成为从底部开始包括第一导电类型光学限制层22、由多量子阱层形成的有源层23(本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种光学半导体器件，包括:衬底；半导体多层，该半导体多层形成在衬底上，并且包括光学功能层；形成在半导体多层上的绝缘膜；和形成在绝缘膜的一部分上的电极，其中所述绝缘膜覆盖除了所述半导体多层和所述电极彼此电连接的区域之外的半导体多层，和其中绝缘膜的与电极重叠的区域的至少一部分比绝缘膜的不与电极重叠的区域薄。2.根据权利要求1的光学半导体器件，其中绝缘膜的厚区域与电极的端部的一部分重叠。3.根据权利要求1所述的光学半导体器件，其中所述绝缘膜由单一材料整体形成。4.根据权利要求1所述的光学半导体器件，其中所述绝缘膜包括形成在薄区域中的第一绝缘层和形成在厚区域中的第二绝缘层，所述第二绝缘层的材料不同于用于第一绝缘层的材料。5.根据权利要求4所述的光学半导体器件，其中第一绝缘层设置在不与电极重叠的区域中。6.根据权利要求5所述的光学半导体器件，其中设置在...

【专利技术属性】
技术研发人员：中村厚，浜田重刚，中岛良介，鹫野隆，横川翔子，中原宏治，
申请(专利权)人：朗美通日本株式会社，
类型：发明
国别省市：