半导体激光元件及其制造方法技术

技术编号:3312231 阅读:140 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
本发明专利技术提供一种能够提高半导体激光元件的波导路的解理面的平坦性的半导体激光元件。该半导体激光元件具有:支撑基板;具有设有沿第一方向延伸的波导路的端部的一对共振器面的半导体激光元件部;以及粘接支撑基板和半导体激光元件部的粘接层。粘接层在共振器面附近具有在所述波导路的至少是端部附近的区域上形成的空隙部。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及,特别是涉及通过粘接 半导体激光元件部和支撑基板而形成的半导体激光元件及其制造方 法。相关申请的参考优先权申请号为JP2007-94738,名为半导体激光元件及其制造方 法,是由MasayuldHata于2007年3月30日提出的。本专利申请是在 其基础上提出的,引入其内容作为参考。
技术介绍
一直以来,公知有在粘接半导体激光元件部和支撑基板之后,通 过将形成有半导体激光元件部的基板分割为各元件而形成的半导体激 光元件及其制造方法。例如在电子信息通信学会技术研究报告Vol. 102 LQE2002-85 pp. 55-57中公幵有这种。在所述电子信息通信学会技术研究报告Vol. 102 LQE2002-85 pp. 55-57中记载有利用激光发射(LLO)法制造的半导体激光元件和半导 体激光元件的制造方法。参照图28,在现有的半导体激光元件中,在作为支撑基板的GaAs 基板301上,从下层向上层,形成由Ti层和Au层构成的接触金属层 302。在接触金属层302上,形成由Sn构成的第一融着层303。在第一 融着层303上形成由Au构成的第二融着层304。在第二融着层304上 形成具有向下侧突出的隆起部305的半导体元件层306。在半导体元件 层306上形成GaN层307。另外,GaAs基板301和GaN层307,形 成为各自的解理面相一致。在GaN层307上形成由Ti层、Al层、Ti 层和Au层构成的电极308。另外,在GaAs基板301的背面形成由Ti 层和Au层构成的电极309。参照图28 图31,在现有的半导体激光元件的制造方法中,如图29所示,首先利用MOCVD (Metal Organic Chemical Vapor Deposition:金属有机化学气相沉积)法,在作为成长用基板的蓝宝石基板310的 (0001)表面上,使GaN层307成长。接着,在GaN层307上,使具 有隆起部305的半导体元件层306成长。然后,在半导体元件层306 上形成由Au构成的第二融着层304。接着,如图30所示,在GaAs基板301上形成由Ti层和Au层构 成的接触金属层302。在接触金属层302上形成由Sn构成的第一融着 层303。并且,将第一融着层303和第二融着层304粘接。这时,使 GaAs基板301的解理面和GaN层307的解理面相一致地进行粘接。 然后,将粘接的半导体激光元件在氮气环境中,在约31(TC温度下,大 约保持10分钟。由此,使第一融着层303的Sn和第二融着层304的 Au合金化,如图31所示,蓝宝石基板310上的GaN层307和GaAs 基板301被粘合。然后,通过从蓝宝石基板310侧照射波长为266nm的Nd-YAG激 光第四高次谐波,利用照射吋产生的热,将蓝宝石基板310和GaN层 307的界面的GaM分解为Ga金属和氮。由此,从GaN层307除去蓝 宝石基板310。另外,利用盐酸洗涤除去附着在除去蓝宝石基板310 后的GaN层307表面上的Ga金属。并且,如图28所示,在GaN层 307侦ij,从下层向上层形成由Ti层、Al层、Ti层和Au层构成的电极 308。同时,在GaAs基板301的背面侧,从上层向下层,形成由Ti层 和Au层构成的电极309。最后,通过沿着GaN层307的解理面进行解理,来分割半导体激 光元件。由此,形成半导体激光元件的共振器面。这样,能够制成电 子信息通信学会技术研究报告Vol. 102 LQE2002-85 pp. 55-57中所公开 的现有的半导体激光元件。在这种制造方法中,由于能够除去作为成 长用基板的缺乏解理性的蓝宝石基板310,所以能够提高氮化物系半导 体激光元件的解理性。另外,在使用GaN基板代替蓝宝石基板310作 为成长用基板的情况下,由于GaN基板价格高,所以通过分离GaN基 板再利用,来实现成本的降低。因此,在半导体激光元件的制造方法中使用粘接半导体激光元件部和支撑基板的技术是有效的。但是,在电子信息通信学会技术研究报告Vol. 102LQE2002-85 pp.55-57中所公开的现有的半导激光元件中,由于借助没有解理性的由 Au构成的第二融着层304,将半导体元件层306粘接在GaAs基板301 上,所以即使GaAs基板301具有解理性,由于在GaAs基板301和 GaN层307之间形成的没有解理性的由Au构成的第二融着层304的存 在,而具有使半导体激光元件的波导路的解理面的平坦性降低的问题。 另夕卜,在利用没有解理性的Cu-W等金属代替具有解理性的GaAs基板 301作为支撑基板的情况下,存在使半导体激光元件的波导路的解理面 的平坦性进一步降低的问题。
技术实现思路
本专利技术的第一方面的半导体激光元件,包括支撑基板;具有设 有沿第一方向延伸的波导路的端部的一对共振器面的半导体激光元件 部;以及粘接支撑基板和半导体激光元件部的粘接层。粘接层在所述 共振器面附近具有在波导路的至少是端部附近的区域上形成的空隙 部。本专利技术的第二方面的半导体激光元件的制造方法,包括借助粘 接层,粘接支撑基板和具有沿第一方向延伸的波导路的半导体激光元 件部的工序;以及在成为波导路端部的区域上形成一对共振器面的工 序。粘接工序包括在支撑基板和半导体激光元件部之间的成为共振器面的区域附近,在波导路的至少是端部的区域的附近的区域上,形成具有空隙部的粘接层的工序;以及借助粘接层,粘接支撑基板和半 导体激光元件部的工序。附图说明图1为本专利技术的第一实施方式的半导体激光元件的俯视图。图2为沿着图1所示的第一实施方式的半导体激光元件的 1000-1000线的截面图。图3为沿着图1所示的第一实施方式的半导体激光元件的 1500-1500线的截面图。图4为沿着图1所示的第一实施方式的半导体激光元件的 2000-2000线的截面图。图5为沿着图]所示的第一实施方式的半导体激光元件的2500-2500线的截面图。图6为表示图1所示的第一实施方式的半导体激光元件的发光层图7为用于说明图1所示的第一实施方式的半导体激光元件的制 造过程的沿着2000-2000线的截面图。图8为用于说明图1所示的第一实施方式的半导体激光元件的三 角格子状图形的俯视图。图9为用于说明图1所示的第一实施方式的半导体激光元件的制 造过程的沿着2000-2000线的截面图。图IO为用于说明图]所示的第一实施方式的半导体激光元件的制 造过程的沿着2000-2000线的截面图。图11为用于说明图1所示的第一-实施方式的半导体激光元件的制 造过程的沿着1000-1000线的截面图。图12为用于说明图1所示的第一实施方式的半导体激光元件的制 造过程的沿着2500-2500线的截面图。图13为用于说明图1所示的第一实施方式的半导体激光元件的制 造过程的沿着2000-2000线的截而图。图14为用于说明图1所示的第一实施方式的半导体激光元件的制 造过程的俯视图。图15为用于说明图1所示的第一实施方式的半导体激光元件的制 造过程的沿着1000-1000线的截面图。图16为本专利技术的第二实施方式的半导体激光元件的俯视图。图17为沿着图16所示的第二实施方式的半导体激光元件的 3000-3000线的截面图。本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种半导体激光元件,其特征在于,包括:    支撑基板;    半导体激光元件部,其具有一对共振器面,该共振器面设有沿第一方向延伸的波导路的端部;以及    粘接层,用于粘接所述支撑基板和所述半导体激光元件部,    所述粘接层在所述共振器面附近具有在所述波导路的至少是端部附近的区域上形成的空隙部。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员:畑雅幸竹内邦生德永诚一
申请(专利权)人:三洋电机株式会社
类型:发明
国别省市:JP[日本]

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