JPH02181987A - 半導体レーザ - Google Patents
半導体レーザInfo
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- JPH02181987A JPH02181987A JP182789A JP182789A JPH02181987A JP H02181987 A JPH02181987 A JP H02181987A JP 182789 A JP182789 A JP 182789A JP 182789 A JP182789 A JP 182789A JP H02181987 A JPH02181987 A JP H02181987A
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- Japan
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- electrode
- wire bonding
- insulating film
- semiconductor laser
- dielectric insulating
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- Pending
Links
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- PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N gold Chemical compound [Au] PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 4
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Landscapes
- Semiconductor Lasers (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は半導体レーザに関する。
半導体レーザは、高速直接変調が可能な、光フアイバ通
信のキーデバイスとして高速動作の追求が行われてきた
。その為に緩和振動周波数ｆＲと遮断周波数ｆＣの向上
の努力が行われてきた。
信のキーデバイスとして高速動作の追求が行われてきた
。その為に緩和振動周波数ｆＲと遮断周波数ｆＣの向上
の努力が行われてきた。
緩和振動周波数ｆａの向上の為には、例えば、光が伝播
する領域に回折格子を備えた分布帰還半導体レーザでは
利得ピークが発振波長の長波長側になるようにして微分
利得係数を大きくすること等が試みられている。一方、
遮断周波数ｆｃの向上には半導体層上に誘電体絶縁膜を
形成することにより半導体レーザの静電容量を低減する
ことが有効で、半導体層に接触した電流注入用の部分と
誘電体絶縁膜上のワイヤーボンディング用の部分以外の
金属を取り除いて静電容量を下げて１ＱＧＩＩｚ以上の
高速直接変調が実現されている。更なる遮断周波数向上
の為に誘電体絶縁膜の膜厚を厚くして、静電容量を減ら
したり、電極にボンディングしたリードワイヤーのイン
ダクタンスによる効果を減らす様にワイヤを複数本用い
る等の手段がとられている。
する領域に回折格子を備えた分布帰還半導体レーザでは
利得ピークが発振波長の長波長側になるようにして微分
利得係数を大きくすること等が試みられている。一方、
遮断周波数ｆｃの向上には半導体層上に誘電体絶縁膜を
形成することにより半導体レーザの静電容量を低減する
ことが有効で、半導体層に接触した電流注入用の部分と
誘電体絶縁膜上のワイヤーボンディング用の部分以外の
金属を取り除いて静電容量を下げて１ＱＧＩＩｚ以上の
高速直接変調が実現されている。更なる遮断周波数向上
の為に誘電体絶縁膜の膜厚を厚くして、静電容量を減ら
したり、電極にボンディングしたリードワイヤーのイン
ダクタンスによる効果を減らす様にワイヤを複数本用い
る等の手段がとられている。
本件では特に遮断周波数向上に関する問題点について述
べる。遮断周波数で１０ＧＨｚ以上を余裕をもって実現
する為に、前述の様な手段がとられてきたが、これには
以下の様な問題があった。まず、誘電体絶縁膜の膜厚を
厚くすることで静電容量を低減しようとする方法では、
誘電体絶縁膜を厚くしていくと、誘電体と半導体の熱膨
張率の違いにより半導体に歪が生じてしまう。この歪は
、例えば、分布帰還型半導体レーザの様に導波路に構造
を有する半導体レーザにおいてはその影響が大きく、信
頼性に悪影響をもたらす。また、リードワイヤーのイン
ダクタンスの影響を下げる為のリードワイヤーの複数本
化では以下の問題が生じる。リードワイヤーを複数本化
する為には、ワイヤーボンディング部の電極面積がそれ
だけ大きくなることを意味する。ワイヤーボンディング
部の面積は電気的には可能な限り小さくすることができ
るが、力学的に十分なワイヤーボンディング強度を確保
する為と、ワイヤーボンディング作業の作業性を考慮す
ると、ワイヤーボンディング部には最低限の有効面積が
必要で、これが、電極部の静電容量をある程度以上下げ
られない理由となっていた。本発明の目的は、上述の観
点に従って、高信頼かつ高速動作が可能な半導体レーザ
を提供することにある。
べる。遮断周波数で１０ＧＨｚ以上を余裕をもって実現
する為に、前述の様な手段がとられてきたが、これには
以下の様な問題があった。まず、誘電体絶縁膜の膜厚を
厚くすることで静電容量を低減しようとする方法では、
誘電体絶縁膜を厚くしていくと、誘電体と半導体の熱膨
張率の違いにより半導体に歪が生じてしまう。この歪は
、例えば、分布帰還型半導体レーザの様に導波路に構造
を有する半導体レーザにおいてはその影響が大きく、信
頼性に悪影響をもたらす。また、リードワイヤーのイン
ダクタンスの影響を下げる為のリードワイヤーの複数本
化では以下の問題が生じる。リードワイヤーを複数本化
する為には、ワイヤーボンディング部の電極面積がそれ
だけ大きくなることを意味する。ワイヤーボンディング
部の面積は電気的には可能な限り小さくすることができ
るが、力学的に十分なワイヤーボンディング強度を確保
する為と、ワイヤーボンディング作業の作業性を考慮す
ると、ワイヤーボンディング部には最低限の有効面積が
必要で、これが、電極部の静電容量をある程度以上下げ
られない理由となっていた。本発明の目的は、上述の観
点に従って、高信頼かつ高速動作が可能な半導体レーザ
を提供することにある。
本発明は、注入電流狭搾構造として、発光に与る活性層
を含む多層構造上に誘電体絶縁膜が形成された半導体レ
ーザにおいて、前記誘電体絶縁膜上に形成された電極部
分が少なくとも多数の電極柱に分割された形状、ないし
格子状の形状を有していることを特徴とする構成になっ
ている。
を含む多層構造上に誘電体絶縁膜が形成された半導体レ
ーザにおいて、前記誘電体絶縁膜上に形成された電極部
分が少なくとも多数の電極柱に分割された形状、ないし
格子状の形状を有していることを特徴とする構成になっ
ている。
半導体レーザ内部の半導体接合によって生じる静電容量
が、通常、電極部の金属−誘電体絶縁膜一半導体に生じ
る静電容量より小さいので、半導体レーザの静電容量は
電極部の静電容量で近似できる。この場合の静電容量は
、次式で表わされここで、εは誘電体絶縁膜の誘電率、
Ｓは電極金属が誘電体絶縁膜と接している面積、ｄは誘
電体絶縁膜の厚さである。また、遮断周波数ｆ。は次式
で表わされる。
が、通常、電極部の金属−誘電体絶縁膜一半導体に生じ
る静電容量より小さいので、半導体レーザの静電容量は
電極部の静電容量で近似できる。この場合の静電容量は
、次式で表わされここで、εは誘電体絶縁膜の誘電率、
Ｓは電極金属が誘電体絶縁膜と接している面積、ｄは誘
電体絶縁膜の厚さである。また、遮断周波数ｆ。は次式
で表わされる。
ここで、Ｒは素子の微分抵抗である。従って、Ｓは低減
してＣを低減すればｆＣを増大させることができる。
してＣを低減すればｆＣを増大させることができる。
次に図面を用いて本発明をより詳細に説明する。第１図
は本発明の第１の実施例の斜視図である。１はｌｎＰ基
板で、この上にＩｊμｍ組成のＩｎＧａＡｓＰから成る
活性層を内含する多層構造が形成されている。２は発光
部で、活性層とその近傍に広がっている。半導体レーザ
の大きさは共振器長３００μｍ、幅３００ｃｚｍ、厚さ
１００μｍであり、発光部は素子中央上から５μｍ程度
下にある。発光部のあるストライプ状のメサのメサトッ
プの幅は２０μｍ、メサ両側の溝は幅２０μｍ、深さ１
０μｍである。３は多層構造の表面に設けた厚さ４５０
０人の誘電体絶縁膜であり、酸化シリコンから成ってい
る。メサ上部は電極と接触するコンタクト部４となって
おり、この部分の誘電体絶縁膜には幅１０μｍのストラ
イプ状の窓が設けである。５ａ、５ｂは、例えばクロム
、金、チタン−白金−金より成る電極である。電流注入
用のストライブに平行なコンタクト部の電極５ａの幅は
７０μｍ、コンタクト部の電極端部に接続しているワイ
ヤーボンディング部の電極５ｂは、幅１０μｍ、長さ５
０μｍの電極柱を複数平行に配列したくしの歯状になっ
ており、歯と歯の間隔は１０μｍ、歯の本数は９本であ
る。ワイヤーボンディング部全体の面積は８５００μｍ
２であり、リードワイヤに３０μｍφの金線を用いたと
しても複数本のワイヤーボンディングが可能であり、ボ
ンディング強度を損うことがない、第２図に第１の実施
例をヒートシンク６上にジャンクションアップで融着し
、３０μｍφの金線７を３本ボンディングした状態を示
す。
は本発明の第１の実施例の斜視図である。１はｌｎＰ基
板で、この上にＩｊμｍ組成のＩｎＧａＡｓＰから成る
活性層を内含する多層構造が形成されている。２は発光
部で、活性層とその近傍に広がっている。半導体レーザ
の大きさは共振器長３００μｍ、幅３００ｃｚｍ、厚さ
１００μｍであり、発光部は素子中央上から５μｍ程度
下にある。発光部のあるストライプ状のメサのメサトッ
プの幅は２０μｍ、メサ両側の溝は幅２０μｍ、深さ１
０μｍである。３は多層構造の表面に設けた厚さ４５０
０人の誘電体絶縁膜であり、酸化シリコンから成ってい
る。メサ上部は電極と接触するコンタクト部４となって
おり、この部分の誘電体絶縁膜には幅１０μｍのストラ
イプ状の窓が設けである。５ａ、５ｂは、例えばクロム
、金、チタン−白金−金より成る電極である。電流注入
用のストライブに平行なコンタクト部の電極５ａの幅は
７０μｍ、コンタクト部の電極端部に接続しているワイ
ヤーボンディング部の電極５ｂは、幅１０μｍ、長さ５
０μｍの電極柱を複数平行に配列したくしの歯状になっ
ており、歯と歯の間隔は１０μｍ、歯の本数は９本であ
る。ワイヤーボンディング部全体の面積は８５００μｍ
２であり、リードワイヤに３０μｍφの金線を用いたと
しても複数本のワイヤーボンディングが可能であり、ボ
ンディング強度を損うことがない、第２図に第１の実施
例をヒートシンク６上にジャンクションアップで融着し
、３０μｍφの金線７を３本ボンディングした状態を示
す。
上ｊ邑
Claims (1)
- 発光に与る活性層を内包する多層構造の表面に、窓を
有する誘電体絶縁膜が形成され、前記窓を介して半導体
層と接続した電極を前記誘電体絶縁膜上に備えた半導体
レーザにおいて、前記電極のうち前記誘電体絶縁膜上に
形成された電極部分が少なくとも部分的に多数の電極枝
に分割された形状、ないし格子状の形状を有しているこ
とを特徴とする半導体レーザ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP182789A JPH02181987A (ja) | 1989-01-06 | 1989-01-06 | 半導体レーザ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP182789A JPH02181987A (ja) | 1989-01-06 | 1989-01-06 | 半導体レーザ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02181987A true JPH02181987A (ja) | 1990-07-16 |
Family
ID=11512393
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP182789A Pending JPH02181987A (ja) | 1989-01-06 | 1989-01-06 | 半導体レーザ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH02181987A (ja) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007048909A (ja) * | 2005-08-09 | 2007-02-22 | Sanyo Electric Co Ltd | 半導体レーザ装置 |
| JP2007180588A (ja) * | 2007-03-29 | 2007-07-12 | Sanyo Electric Co Ltd | 窒化物系半導体レーザ素子 |
| US7372077B2 (en) | 2003-02-07 | 2008-05-13 | Sanyo Electric Co., Ltd. | Semiconductor device |
| JP2009194307A (ja) * | 2008-02-18 | 2009-08-27 | Rohm Co Ltd | ジャンクションアップ型の光半導体素子 |
| JP2012023065A (ja) * | 2010-07-12 | 2012-02-02 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | 半導体素子 |
| JP7278498B1 (ja) * | 2022-03-01 | 2023-05-19 | 三菱電機株式会社 | 半導体素子及び半導体素子の製造方法 |
| WO2025134202A1 (ja) * | 2023-12-18 | 2025-06-26 | 三菱電機株式会社 | 光半導体装置 |
-
1989
- 1989-01-06 JP JP182789A patent/JPH02181987A/ja active Pending
Cited By (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7372077B2 (en) | 2003-02-07 | 2008-05-13 | Sanyo Electric Co., Ltd. | Semiconductor device |
| US7589357B2 (en) | 2003-02-07 | 2009-09-15 | Sanyo Electric Co., Ltd. | Semiconductor device and method of fabricating the same |
| US8101465B2 (en) | 2003-02-07 | 2012-01-24 | Sanyo Electric Co., Ltd. | Method of fabricating a semiconductor device with a back electrode |
| JP2007048909A (ja) * | 2005-08-09 | 2007-02-22 | Sanyo Electric Co Ltd | 半導体レーザ装置 |
| JP2007180588A (ja) * | 2007-03-29 | 2007-07-12 | Sanyo Electric Co Ltd | 窒化物系半導体レーザ素子 |
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| JP7278498B1 (ja) * | 2022-03-01 | 2023-05-19 | 三菱電機株式会社 | 半導体素子及び半導体素子の製造方法 |
| WO2023166545A1 (ja) * | 2022-03-01 | 2023-09-07 | 三菱電機株式会社 | 半導体素子及び半導体素子の製造方法 |
| WO2025134202A1 (ja) * | 2023-12-18 | 2025-06-26 | 三菱電機株式会社 | 光半導体装置 |
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