多光束半导体激光元件及其制造方法技术

提供多光束半导体激光元件及其制造方法，容易地或者经济地制造具有多个振荡波长的半导体激光器。在端面发射型的多光束半导体激光元件(100)中，层叠构造(130)包含基板(110)、n型覆盖层(122)、发光层(124)、p型覆盖层(126)。就层叠构造(130)而言，基板(110)与n型覆盖层(122)合在一起的高度在沿第一方向邻接的m个(m≥2)区域中不同。在m个区域中的n个(2≤n≤m)区域，形成有沿与第一方向垂直的第二方向延伸的脊条构造的n个激光谐振器(140)。伸的脊条构造的n个激光谐振器(140)。伸的脊条构造的n个激光谐振器(140)。

【技术实现步骤摘要】
多光束半导体激光元件及其制造方法


[0001]本公开涉及多光束半导体激光元件。

技术介绍

[0002]作为高输出的端面发射型激光器，提出过使多个脊条型的激光谐振器以单片形式集成化而成的多光束半导体激光器(专利文献1)。
[0003]现有技术文献
[0004]专利文献
[0005]专利文献1：日本专利第4501359号
[0006]非专利文献
[0007]非专利文献1：Electron Lett.，第30卷，第23号，第1947～1948页，1994年11月
[0008]非专利文献2：IEEE Journal of Selected Topics in Quantum Electronics，第9卷，第5期，2003年9～10月
[0009]非专利文献3：Japanese Journal of Applied Physics，第42卷，第5B号

技术实现思路

[0010]专利技术所要解决的课题
[0011](课题1)
[0012]在将多光束半导体激光器用于显示器用光源等的情况下，若多光束的波长相同，则会由于光束间的干涉而在远场图(FFP)中出现不希望的强度分布(干涉条纹)，存在光束品质降低的问题。为了解决光束品质的问题，需要有意图地变换多个沟道的振荡波长。
[0013]端面发射型的激光器具有第一导电型覆盖层、发光层、第二导电型覆盖层的层叠构造，激光谐振器的振荡波长主要取决于发光层的尺寸、发光层的组成。因而，为了以单片形式形成具有不同振荡波长的多个激光谐振器，需要按照每个谐振器进行选择性生长或者反复进行再生长。
[0014]选择性生长在AlGaInP等Al组份较高的混晶材料中较为困难。具体而言，若Al组份较高，则选择性较低，存在容易在选择掩模上沉积多晶的问题。另外，在采用再生长工艺的情况下，成本上升不可避免。
[0015]在非专利文献1～3中，提出了一些用于变换波长的技术，但所涉及的都是垂直腔面发射型激光器，不能适用于端面发射型激光器。
[0016](课题2)
[0017]就多光束半导体激光元件而言，邻接的沟道间的光的泄漏(光的串扰)会给光束品质带来不良影响。为了阻断邻接的沟道间的光的泄漏，提出了设置分离槽的技术(专利文献1)。
[0018]分离槽能够抑制光的串扰，但作为其代价，会妨碍横向的热传导，因此热量容易集中在发射极。就半导体激光器而言，若温度变高，则输出特性(发光效率)降低，因此分离槽
可能成为沟道间的输出特性的偏差的原因。
[0019]本公开的某一方式是在上述状况下作出的，其一个例示性目的在于提供能够解决上述课题中的至少一个的多光束半导体激光元件及其制造方法。
[0020]用于解决课题的手段
[0021]本公开的某一方式涉及端面发射型的多光束半导体激光元件。多光束半导体激光元件具备包含基板、第一导电型覆盖层、发光层、第二导电型覆盖层的层叠构造。在层叠构造中，基板与第一导电型覆盖层合在一起的高度按照在沿第一方向邻接的m个(m≥2)区域而不同。在m个区域中的n个(2≤n≤m)区域，形成有沿与第一方向垂直的第二方向延伸的脊条构造的n个激光谐振器，n个激光谐振器中的至少两个激光谐振器的振荡波长不同。
[0022]本公开的另一方式涉及端面发射型的多光束半导体激光元件的制造方法。该制造方法具备：形成包含基板和第一导电型覆盖层的基底构造体的步骤，基底构造体的厚度按照在沿第一方向邻接的m个(m≥2)区域而不同；在基底构造体上形成发光层及第二导电型覆盖层的步骤；以及在m个区域中的n个(2≤n≤m)区域形成沿与第一方向垂直的第二方向延伸的脊条构造的n个激光谐振器的步骤。
[0023]此外，将以上的构成要素任意组合而得的方案、将本公开的构成要素、表达在方法、装置、系统等之间相互替换而得的方案作为本公开的方式也是有效的。
[0024]专利技术效果
[0025]根据本公开的某方式，能够解决上述课题中的至少一个。
附图说明
[0026]图1是多光束半导体激光元件的概略立体图。
[0027]图2是实施例1的多光束半导体激光元件的剖面图。
[0028]图3是对图2的多光束半导体激光元件的散热进行说明的图。
[0029]图4是对图2的多光束半导体激光元件中的散热性的改善进行说明的图。
[0030]图5的(a)～(f)是表示图2的多光束半导体激光元件的制造方法的图。
[0031]图6是实施例2的多光束半导体激光元件的剖面图。
[0032]图7的(a)～(d)是表示图6的多光束半导体激光元件的制造方法的图。
[0033]图8是实施例3的多光束半导体激光元件的剖面图。
[0034]图9的(a)～(g)是变形例的多光束半导体激光元件的经过简化的剖面图。
[0035]图10是变形例2的多光束半导体激光元件的剖面图。
[0036]附图标记说明
[0037]100
…
多光束半导体激光元件，102
…
发射极，110
…
基板，120
…
激光器多层构造，122
…
n型覆盖层，124
…
发光层，126
…
p型覆盖层，130
…
层叠构造，132
…
基底构造体，134
…
绝缘膜，138
…
电极，139
…
电极，140
…
激光谐振器，A1、A2、A
m
…
区域，150
…
分离槽，152
…
遮光部件。
具体实施方式
[0038](实施方式的概要)
[0039]对本公开的一些例示性的实施方式的概要进行说明。该概要的目的是作为后述的
详细说明的引言或者做到对实施方式的基本理解。该概要是将一个或者多个实施方式的一些概念加以简化来进行说明，并不限定专利技术或者公开的范围。另外，该概要并不是可想出的全部实施方式的总括性的概要，不是对实施方式不可或缺的构成要素的限定。为方便起见，“一实施方式”有时被用作指代本说明书所公开的一个实施方式(实施例、变形例)或者多个实施方式(实施例、变形例)的说法。
[0040]一实施方式的端面发射型的多光束半导体激光元件具备包含基板、第一导电型覆盖层、发光层、第二导电型覆盖层的层叠构造。就层叠构造而言，基板与第一导电型覆盖层合在一起的高度按照在沿第一方向邻接的m个(m≥2)区域而不同，在m个区域中的n个(2≤n≤m)区域，形成有沿与第一方向垂直的第二方向延伸的脊条构造的n个激光谐振器，n个激光谐振器中的至少两个激光谐振器的振荡波长不同。
[0041]本专利技术人独自认识到在将高度不同的构造体(以下称为基底构造体)作为基底对发光层进行成膜时，结晶生长的条件、具体而言是气本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种多光束半导体激光元件，其为端面发射型的多光束半导体激光元件，其特征在于，所述多光束半导体激光元件具备包含基板、第一导电型覆盖层、发光层、第二导电型覆盖层的层叠构造，就所述层叠构造而言，所述基板与所述第一导电型覆盖层合在一起的高度按照在沿第一方向邻接的m个区域而不同，其中m≥2，在所述m个区域中的n个区域，形成有沿与所述第一方向垂直的第二方向延伸的脊条构造的n个激光谐振器，所述n个激光谐振器中的至少两个激光谐振器的振荡波长不同，其中，2≤n≤m。2.根据权利要求1所述的多光束半导体激光元件，其特征在于，所述基板的厚度按照所述m个区域而不同。3.根据权利要求2所述的多光束半导体激光元件，其特征在于，所述m个区域包含邻接的第一区域、第二区域、第三区域，所述第二区域的所述基板的厚度大于所述第一区域及所述第三区域的所述基板的厚度，在所述第一区域及所述第三区域分别形成有所述激光谐振器。4.根据权利要求3所述的多光束半导体激光元件，其特征在于，所述第一区域的所述发光层及所述第三区域的所述发光层位于比所述第二区域中的所述基板的表面低的高度。5.根据权利要求4所述的多光束半导体激光元件，其特征在于，所述基板为吸收所述激光谐振器的振荡波长的光的材料。6.根据权利要求5所述的多光束半导体激光元件，其特征在于，所述基板在所述激光谐振器的振荡波长为580～900nm的范围的情况下包含GaAs，在所述振荡波长为360nm以下的情况下包含GaN。7.根据权利要求3所述的多光束半导体激光元件，其特征在于，所述第一区域的所述基板的厚度与所述第三区域的所述基板的厚度不同。8.根据权利要求3所述的多光束半导体激光元件，其特征在于，所述m个区域还包含：第四区域，其在与所述第二区域...

【专利技术属性】
技术研发人员：奥村忠嗣，坂井繁太，
申请(专利权)人：优志旺电机株式会社，
类型：发明
国别省市：