JPH0453017Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 イ 産業上の利用分野 本考案は三端子パツケージに好適な半導体レー
ザ装置に関する。

ロ 従来の技術 従来より半導体レーザ装置は、特開昭60−
182781号公報等にも示されているが第４図に示す
ように柱状部１１２を有するステム１０１にレー
ザ素子１０３と受光素子１０５を載置し三端子パ
ツケージとしている。これに用いるレーザ素子１
０３は発光効率を高く保ち、かつ特性が安定に得
られるという点からして、Ｐ型基板上に表面から
１〜数μmのところに活性層が位置するように所
望の層をエピタキシヤル形成したものを用いてい
る。また、そのレーザ素子１０３を載置する場
合、放熱、熱膨張係数調整のため、実公昭54−
19829号公報に示される如く導電性シリコンから
なるサブマウント１０２を用いる。

このような素子を用いると、エピタキシヤル成
長側を固着するには固着剤の盛上り等で活性層を
覆うなどの事故を生じやすいので、基板側を載置
することになり、一方シリコン等の受光素子は依
然としてＮ型基板を用いるから、ステム１０１に
よりレーザ素子１０３のＰ型と受光素子１０５の
Ｎ型を共通接続することになる。これにより、こ
の半導体レーザ装置を利用するには、共通端子
（コモン）に対し、レーザ素子駆動用の負電源と
受光素子バイアス用の正電源との２電源が必要と
なり、取扱いにくい。

そこで共通端子としてレーザ素子と受光素子と
を同導電型電極がコモンとなる様に、例えば第５
図の如くに接続すれば１電源ですみ都合がよい。
しかし上述の如くレーザ素子を表裏逆に載置でき
ないので、絶縁性の例えば樹脂等を用い、柱状部
を絶縁体にしたり、固着剤を絶縁性接着剤にする
事を試みた。ところが樹脂成型品等を用いるとレ
ーザの光ビームがステム台座に対し位置規制しに
くく、またレーザ素子の発熱に伴つて固着剤にク
ラツクが入つたりレーザ素子にストレスがたまつ
て寿命が短くなる。また絶縁性接着剤等を用いる
と点接触等により絶縁不良が多発し、いずれも不
都合であつた。

ハ 考案が解決しようとする問題点 本考案は上述の点を考慮してなされたもので、
レーザ素子も受光素子も共通端子には同導電型電
極が配線され、かつ載置等の作業性もよく熱的に
も安定な半導体レーザ装置を提供するものであ
る。

ニ 問題点を解決するための手段 本考案はサブマウントとして表面に導電部を有
する１−S₁のような絶縁性半導体を用い、レーザ
素子の配線を載置面側の導電型に影響なく行うも
ので、さらに好ましくは柱状部に張出部を設け、
レーザ素子用配線の金属細線を光放出方向（光ビ
ーム）と交わる方向に延在させるものである。

ホ 作用 これにより、レーザ素子の（Ｐ型）基板側を載
置面とすると共に（Ｎ型）成長層側をステムに配
線できるから共通端子を同導電型（Ｎ型）にする
ことができ、その時絶縁はサブマウント自体で行
うから完全に行え、かつサブマウントは半導体な
ので熱膨張係数はレーザ素子に近く発熱によるト
ラブルは生じない。

また柱状部に張出部を設けて配線すると配線す
る時にステム台座等他の部品に邪魔されることな
く配線が行なえるうえ、光ビームが金属細線にあ
たつて不所望光が散乱したりすることもない。

ヘ 実施例 第１図は本考案実施例の半導体レーザ装置の断
面図で、１は金属成型品からなるステムで、基台
１１上に柱状部１２を有すると共に、低融点ガラ
ス等で電気的に独立分離するよう支持された２つ
の端子１３，１４を有している。２はステム１の
柱状部１２の側面に設けられたサブマウントであ
る。これは第２図に示すように、絶縁性シリコン
（１−S₁）２１の裏面にAu，Pb，Snからなる３
層又はPt，Snからなる２層の金属膜２２を設け、
表面にAu，Pt，Au又はPt，Auからなり、部分
的にInを有する導電部２３を設けた構造になつて
いる。この絶縁性シリコン２１は例えばＮ形ノン
ドープのものを用い、比抵抗は1000〜4000Ω−cm
である。また金属膜２２や導電部２３に用いられ
る各層は剥離防止用に設けられたものであるが、
導電部２３の最表層のうち、Inはレーザ素子の固
着剤となるもので、Auはワイヤボンド特性を良
好に保つためのものである。

また、第１図において３はレーザ素子で、サブ
マウント２の導電部２３のIn上に載置してあり、
Ｐ型GaAs基板上にGaAlAs層等をエピタキシヤ
ル成長させたものである。そしてＰ型基板側が載
置され、導電部２３、金属細線４１を介して端子
１３に接続され、Ｎ型の成長側表面はステム１の
柱状部１２にワイヤボンド法で配線が施されてい
る。５はレーザ素子３の光を受光できるようステ
ム１の底面に載置され、端子１４に配線が施され
た受光素子で、ｎ型シリコン基板を用いて拡散法
等で形成されたものである。６はステム１の表面
を覆うように設けられたキヤツプで、金属の筒状
体６１と透光性の窓６２からなつている。

上述した実施例において、柱状部１２に金属細
線４２をワイヤボンドしているが、これはワイヤ
ボンドキヤピラリに対して第１、第２ワイヤボン
ド位置が同じ投影面内にある必要からである。し
かし乍ら、ステム１の基台１１がキヤピラリの移
動に邪魔になつて作業性が悪くなるので、柱状部
１２は長くなる。また金属細線４２の位置によつ
ては、レーザ素子３の後方光ビームがこれにあた
り、その反射光により本来の光ビームと干渉した
り不所望の方向に光が散逸したりする事がある。
そこで第３図に示すように、柱状部１５に張出部
１６を設け、金属細線４１，４３を光放出方向と
略直交する方向にワイヤボンドするとよい。

ト 考案の効果 以上の如くステムの柱状部に張出部を設け光放
出方向と略直交して配線をするので、配線時にス
テムの基台が邪魔にならないから作業性よく配線
が行なえる。また柱状部に略直交して配線をする
ので柱状部を長くする必要がないから、装置を小
型にできる。そして光ビームが金属細線にあたら
ないので不所望の干渉や光散乱を防止することが
できる。更にステムに接続されるレーザ素子と受
光素子の各電極を同導電型に設けるので、レーザ
素子駆動用電源と受光素子バイアス用電源を同極
性にできるから外部からの電源供給が取扱いやす
くなる。そしてサブマウントは半導体なので熱膨
張係数はレーザ素子に近いから、熱によるレーザ
素子の剥離やストレスによる寿命劣化は生じな
い。また、レーザ素子は活性層の固着剤による不
良化を気にすることなく、そして光放出部（活性
層）の位置を確認しながらサブマウント上に載置
できるので、載置作業性がよく光ビームの位置も
定められたところにおさまる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案実施例の半導体レーザ装置の断
面図、第２図はそれに用いるサブマウントの断面
図、第３図は本考案の他の実施例の半導体レーザ
装置の要部斜視図、第４図は従来の半導体レーザ
装置の斜視図、第５図はレーザ装置の等価回路図
である。 １……ステム、１２……柱状部、１３，１４…
…端子、２……サブマウント、２３……導電部、
３……レーザ素子、５……受光素子。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 電気的に独立した２つの端子と柱状部とを有す
   るステムと、表面に導電部を有する絶縁性半導体
   からなりステムの柱状部側面に固着され導電部が
   端子に配線されているサブマウントと、そのサブ
   マウントの導電部に載置されステムに配線が施こ
   されたレーザ素子と、レーザ素子の光を受光でき
   るようにステム上に載置され前記端子に配線が施
   こされた受光素子とを具備し、前記ステムの柱状
   部は張出部を有し前記レーザ素子の配線は金属細
   線の延在方向が光放出方向と交わるように張出部
   に対して行なわれ、かつ前記ステムに接続される
   前記レーザ素子と前記受光素子の各電極が同導電
   型である事を特徴とする半導体レーザ装置。