JPH05152684A - 半導体発光装置 - Google Patents
半導体発光装置Info
- Publication number
- JPH05152684A JPH05152684A JP30745391A JP30745391A JPH05152684A JP H05152684 A JPH05152684 A JP H05152684A JP 30745391 A JP30745391 A JP 30745391A JP 30745391 A JP30745391 A JP 30745391A JP H05152684 A JPH05152684 A JP H05152684A
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- JP
- Japan
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- active layer
- light emitting
- heat sink
- emitting device
- semiconductor light
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- Withdrawn
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- Semiconductor Lasers (AREA)
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 活性層が非平坦構造を有し、ヒートシンクの
材料に特徴を有する半導体発光装置に関し、非平坦活性
層の屈曲部に熱膨張係数の差による応力を生じない半導
体発光装置を提供する。 【構成】 半導体基板１８と、この半導体基板１８の上
に形成された活性層１５と、活性層１５中で発生する熱
を放散するためのヒートシンク１１を有する半導体発光
装置において、この活性層１５が非平坦構造を有し、こ
のヒートシンク１１が半導体基板１８と同一の材料によ
って構成され、かつ、半導体基板１８の反対側の面に固
着されている構成を有する。この場合、活性層がダブル
ヘテロ構造を有することができる。
材料に特徴を有する半導体発光装置に関し、非平坦活性
層の屈曲部に熱膨張係数の差による応力を生じない半導
体発光装置を提供する。 【構成】 半導体基板１８と、この半導体基板１８の上
に形成された活性層１５と、活性層１５中で発生する熱
を放散するためのヒートシンク１１を有する半導体発光
装置において、この活性層１５が非平坦構造を有し、こ
のヒートシンク１１が半導体基板１８と同一の材料によ
って構成され、かつ、半導体基板１８の反対側の面に固
着されている構成を有する。この場合、活性層がダブル
ヘテロ構造を有することができる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、半導体レーザ装置等の
半導体発光装置、特に活性層が非平坦構造を有し、ヒー
トシンクの材料に特徴を有する半導体発光装置に関す
る。
半導体発光装置、特に活性層が非平坦構造を有し、ヒー
トシンクの材料に特徴を有する半導体発光装置に関す
る。
【０００２】
【従来の技術】半導体レーザ等の半導体発光装置は、光
ディスク等の光源として広く用いられている。これらの
半導体発光装置の動作中には、多量の熱が発生するた
め、これを放散するために、熱伝導性のよいヒートシン
ク材料、例えば、ダイヤモンド、立方晶型ボロンナイト
ライド（Ｃ−ＢＮ）等からなるヒートシンクの上に基板
を上にして固着されることが多い。
ディスク等の光源として広く用いられている。これらの
半導体発光装置の動作中には、多量の熱が発生するた
め、これを放散するために、熱伝導性のよいヒートシン
ク材料、例えば、ダイヤモンド、立方晶型ボロンナイト
ライド（Ｃ−ＢＮ）等からなるヒートシンクの上に基板
を上にして固着されることが多い。
【０００３】通常、この固着には、ヒートシンクおよび
活性層等を形成した半導体基板の温度を上昇し、何らか
の半田剤を用いて融着する方法が用いられるが、このと
き、ヒートシンクと半導体基板の熱膨張係数が異なって
いると、固着して冷却した後の半導体発光装置に歪みが
残り、寿命の短縮を招くことになる。
活性層等を形成した半導体基板の温度を上昇し、何らか
の半田剤を用いて融着する方法が用いられるが、このと
き、ヒートシンクと半導体基板の熱膨張係数が異なって
いると、固着して冷却した後の半導体発光装置に歪みが
残り、寿命の短縮を招くことになる。
【０００４】この歪みを緩和するために、従来、半導体
基板の熱膨張係数に近い熱膨張係数をもつヒートシンク
材料を選択するとか、半田剤としてＩｎ等の可塑性が高
い材料を用いる方法が採用されていた。この方法によっ
て、多くの場合通電中の発光装置の特性の劣化を低減す
ることができる。
基板の熱膨張係数に近い熱膨張係数をもつヒートシンク
材料を選択するとか、半田剤としてＩｎ等の可塑性が高
い材料を用いる方法が採用されていた。この方法によっ
て、多くの場合通電中の発光装置の特性の劣化を低減す
ることができる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、非平坦
活性層を有する半導体発光装置では屈曲部に歪みが集中
的に加わる特徴がある。
活性層を有する半導体発光装置では屈曲部に歪みが集中
的に加わる特徴がある。
【０００６】図２は、従来の非平坦活性層を有する半導
体レーザ装置の構成説明図である。この図において、１
はマウント用基板、２は半田層、３はｐ−ＧａＡｓ基
板、４はｎ−ＧａＡｓ層、５はｐ−ＡｌＧａＩｎＰクラ
ッド層、６はＩｎＧａＰ活性層、７はｎ−ＡｌＧａＩｎ
Ｐクラッド層、８はｎ−ＧａＡｓ層、９は半田層、１０
はヒートシンクである。
体レーザ装置の構成説明図である。この図において、１
はマウント用基板、２は半田層、３はｐ−ＧａＡｓ基
板、４はｎ−ＧａＡｓ層、５はｐ−ＡｌＧａＩｎＰクラ
ッド層、６はＩｎＧａＰ活性層、７はｎ−ＡｌＧａＩｎ
Ｐクラッド層、８はｎ−ＧａＡｓ層、９は半田層、１０
はヒートシンクである。
【０００７】この図は、従来の非平坦活性層を有する半
導体レーザ装置の一例の構成を示すもので、ｐ−ＧａＡ
ｓ基板３にリッジを形成し、その上にｎ−ＧａＡｓ層
４、ｐ−ＡｌＧａＩｎＰクラッド層５、ＩｎＧａＰ活性
層６、ｎ−ＡｌＧａＩｎＰクラッド層７、ｎ−ＧａＡｓ
層８を成長して形成した半導体発光素子を、半田層２に
よってマウント用基板１の上にマウントし、その上面に
半田層９によって金属板からなるヒートシンク１０を固
着して構成されている。
導体レーザ装置の一例の構成を示すもので、ｐ−ＧａＡ
ｓ基板３にリッジを形成し、その上にｎ−ＧａＡｓ層
４、ｐ−ＡｌＧａＩｎＰクラッド層５、ＩｎＧａＰ活性
層６、ｎ−ＡｌＧａＩｎＰクラッド層７、ｎ−ＧａＡｓ
層８を成長して形成した半導体発光素子を、半田層２に
よってマウント用基板１の上にマウントし、その上面に
半田層９によって金属板からなるヒートシンク１０を固
着して構成されている。
【０００８】この装置においては、ｐ−ＧａＡｓ基板３
とマウント用基板１の熱膨張係数が一致していなくて
も、ｐ−ＧａＡｓ基板３が１００μｍ程度で厚いため歪
みがＩｎＧａＡｓ活性層６に影響を与えることはない
が、反面、この厚いｐ−ＧａＡｓ基板３を通してＩｎＧ
ａＰ活性層６に発生する熱を充分に放散することはでき
ない。
とマウント用基板１の熱膨張係数が一致していなくて
も、ｐ−ＧａＡｓ基板３が１００μｍ程度で厚いため歪
みがＩｎＧａＡｓ活性層６に影響を与えることはない
が、反面、この厚いｐ−ＧａＡｓ基板３を通してＩｎＧ
ａＰ活性層６に発生する熱を充分に放散することはでき
ない。
【０００９】そのため、ＩｎＧａＰ活性層６から僅か数
μｍ離れているｎ−ＧａＡｓ層８の上にヒートシンク１
０を半田層９によって固着されている。この構造による
と、熱放散は良好であるが、ｐ−ＧａＡｓ基板３とヒー
トシンク１０の熱膨張係数が僅かでも異なると、図中に
○印をつけた活性層の非平坦活性層の屈曲部に集中的に
応力が加わり、半導体レーザ素子の特性が劣化する恐れ
があるが、従来この点についての配慮は払われていなか
った。
μｍ離れているｎ−ＧａＡｓ層８の上にヒートシンク１
０を半田層９によって固着されている。この構造による
と、熱放散は良好であるが、ｐ−ＧａＡｓ基板３とヒー
トシンク１０の熱膨張係数が僅かでも異なると、図中に
○印をつけた活性層の非平坦活性層の屈曲部に集中的に
応力が加わり、半導体レーザ素子の特性が劣化する恐れ
があるが、従来この点についての配慮は払われていなか
った。
【００１０】本発明は、半導体基板とは反対側の面にヒ
ートシンクを設け、非平坦活性層の屈曲部に熱膨張係数
の差による応力を生じない半導体発光装置を提供するこ
とを目的とする。
ートシンクを設け、非平坦活性層の屈曲部に熱膨張係数
の差による応力を生じない半導体発光装置を提供するこ
とを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】本発明にかかる、半導体
基板と半導体基板上に形成された活性層と、活性層中で
発生する熱を放散するためのヒートシンクを有する半導
体発光装置においては、活性層が非平坦構造を有し、ヒ
ートシンクが半導体基板と同一の材料によって構成さ
れ、半導体基板の反対側の面に固着されている。また、
この活性層はダブルヘテロ構造を有している。
基板と半導体基板上に形成された活性層と、活性層中で
発生する熱を放散するためのヒートシンクを有する半導
体発光装置においては、活性層が非平坦構造を有し、ヒ
ートシンクが半導体基板と同一の材料によって構成さ
れ、半導体基板の反対側の面に固着されている。また、
この活性層はダブルヘテロ構造を有している。
【００１２】
【作用】本発明によると、半導体基板のヒートシンクの
熱膨張係数を完全に一致させることができるため、非平
坦活性層の屈曲部に熱膨張係数の差異による応力を生じ
ることがなく、半導体発光装置の材料として多く使用さ
れるＧａＡｓ、ＩｎＰ等の２元化合物半導体の熱伝導率
は比較的大きいからヒートシンクとして充分使用するこ
とができる。
熱膨張係数を完全に一致させることができるため、非平
坦活性層の屈曲部に熱膨張係数の差異による応力を生じ
ることがなく、半導体発光装置の材料として多く使用さ
れるＧａＡｓ、ＩｎＰ等の２元化合物半導体の熱伝導率
は比較的大きいからヒートシンクとして充分使用するこ
とができる。
【００１３】
【実施例】以下、本発明の一実施例を説明する。図１
は、本発明の一実施例の半導体レーザ装置の構成説明図
である。この図において、１１はＧａＡｓヒートシン
ク、１２はＡｕＳｎ半田層、１３はｎ−ＧａＡｓ層、１
４はｎ−ＡｌＧａＩｎＰクラッド層、１５はＩｎＧａＰ
活性層、１６はｐ−ＡｌＧａＩｎＰクラッド層、１７は
ｎ−ＧａＡｓ層、１８はｐ−ＧａＡｓ基板である。
は、本発明の一実施例の半導体レーザ装置の構成説明図
である。この図において、１１はＧａＡｓヒートシン
ク、１２はＡｕＳｎ半田層、１３はｎ−ＧａＡｓ層、１
４はｎ−ＡｌＧａＩｎＰクラッド層、１５はＩｎＧａＰ
活性層、１６はｐ−ＡｌＧａＩｎＰクラッド層、１７は
ｎ−ＧａＡｓ層、１８はｐ−ＧａＡｓ基板である。
【００１４】この図は、本発明の半導体レーザ装置の一
実施例の構成を示すもので、ｐ−ＧａＡｓ基板１８にリ
ッジを形成し、その上にｎ−ＧａＡｓ層１７、ｐ−Ａｌ
ＧａＩｎＰクラッド層１６、ＩｎＧａＰ活性層１５、ｎ
−ＡｌＧａＩｎＰクラッド層１４、ｎ−ＧａＡｓ層１３
を成長して形成した半導体発光素子を、ＡｕＳｎ半田層
１２によってＧａＡｓヒートシンク１１の上に固着して
構成されている。
実施例の構成を示すもので、ｐ−ＧａＡｓ基板１８にリ
ッジを形成し、その上にｎ−ＧａＡｓ層１７、ｐ−Ａｌ
ＧａＩｎＰクラッド層１６、ＩｎＧａＰ活性層１５、ｎ
−ＡｌＧａＩｎＰクラッド層１４、ｎ−ＧａＡｓ層１３
を成長して形成した半導体発光素子を、ＡｕＳｎ半田層
１２によってＧａＡｓヒートシンク１１の上に固着して
構成されている。
【００１５】この装置においては、ｐ−ＧａＡｓ基板１
８とＧａＡｓヒートシンク１１の熱膨張係数が当然であ
るが完全に一致しているため、上記従来の半導体レーザ
装置において発生していた両者間の熱膨張係数の差に起
因する応力がＩｎＧａＰ活性層１５に加わらず、同時
に、ＩｎＧａＰ活性層１５に近いＧａＡｓヒートシンク
１１によって有効に熱放散することができる。
８とＧａＡｓヒートシンク１１の熱膨張係数が当然であ
るが完全に一致しているため、上記従来の半導体レーザ
装置において発生していた両者間の熱膨張係数の差に起
因する応力がＩｎＧａＰ活性層１５に加わらず、同時
に、ＩｎＧａＰ活性層１５に近いＧａＡｓヒートシンク
１１によって有効に熱放散することができる。
【００１６】上記の本発明の構成によると、ＩｎＧａＰ
活性層１５に加わる、応力を最小限度に低減できるた
め、半導体発光装置の寿命を長くすることができる。こ
の実施例は半導体レーザ装置であるが、本発明は、これ
に限られず、非平坦活性層を有し、動作電流のために発
熱するＬＥＤ等半導体発光装置一般に適用できる。
活性層１５に加わる、応力を最小限度に低減できるた
め、半導体発光装置の寿命を長くすることができる。こ
の実施例は半導体レーザ装置であるが、本発明は、これ
に限られず、非平坦活性層を有し、動作電流のために発
熱するＬＥＤ等半導体発光装置一般に適用できる。
【００１７】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によると、
放熱性が優れ、非平坦活性層の屈曲部に熱膨張係数の差
異による応力を生じない半導体発光装置を提供すること
ができるため、光デスク装置等の光電現象を利用する技
術分野において寄与するところが大きい。
放熱性が優れ、非平坦活性層の屈曲部に熱膨張係数の差
異による応力を生じない半導体発光装置を提供すること
ができるため、光デスク装置等の光電現象を利用する技
術分野において寄与するところが大きい。
【図１】図１は本発明の一実施例の半導体レーザ装置の
構成説明図である。
構成説明図である。
【図２】図２は従来の非平坦活性層を有する半導体レー
ザ装置の構成説明図である。
ザ装置の構成説明図である。
１１ ＧａＡｓヒートシンク １２ ＡｕＳｎ半田層 １３ ｎ−ＧａＡｓ層 １４ ｎ−ＡｌＧａＩｎＰクラッド層 １５ ＩｎＧａＰ活性層 １６ ｐ−ＡｌＧａＩｎＰクラッド層 １７ ｎ−ＧａＡｓ層 １８ ｐ−ＧａＡｓ基板
Claims (2)
- 【請求項１】 半導体基板と該半導体基板上に形成され
た活性層と、活性層中で発生する熱を放散するためのヒ
ートシンクを有する半導体発光装置において、該活性層
が非平坦構造を有し、該ヒートシンクが該半導体基板と
同一の材料によって構成され、かつ、該半導体基板の反
対側の面に固着されていることを特徴とする半導体発光
装置。 - 【請求項２】 活性層がダブルヘテロ構造を有すること
を特徴とする請求項１記載の半導体発光装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP30745391A JPH05152684A (ja) | 1991-11-22 | 1991-11-22 | 半導体発光装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP30745391A JPH05152684A (ja) | 1991-11-22 | 1991-11-22 | 半導体発光装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05152684A true JPH05152684A (ja) | 1993-06-18 |
Family
ID=17969248
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP30745391A Withdrawn JPH05152684A (ja) | 1991-11-22 | 1991-11-22 | 半導体発光装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05152684A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2016103635A (ja) * | 2014-11-18 | 2016-06-02 | 住友電気工業株式会社 | 半導体装置及び半導体装置の製造方法 |
-
1991
- 1991-11-22 JP JP30745391A patent/JPH05152684A/ja not_active Withdrawn
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2016103635A (ja) * | 2014-11-18 | 2016-06-02 | 住友電気工業株式会社 | 半導体装置及び半導体装置の製造方法 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 19990204 |