專利名稱：激光二極管和激光二極管器件的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及在半導(dǎo)體層上包含兩個或以上分離電極的激光二極管以及包括該激光二極管的激光二極管器件，尤其涉及能夠產(chǎn)生自振蕩的激光二極管以及激光二極管器件。
背景技術(shù)：
近年來，作為一種低噪聲激光二極管(LD)，脈沖激光器已經(jīng)成為人們關(guān)注的焦點。脈沖激光器是一種在產(chǎn)生自激振動時發(fā)生振蕩并具有低相干性和低光學(xué)反饋噪聲的激光器，因此脈沖激光器對于光盤尤其有用。例如，如日本未審查專利申請公開No.2004-7002和2004-186678所述，脈沖激光器包含沿諧振器方向彼此分離的兩個p側(cè)電極，所述p側(cè)電極之一(下文中稱為第一電極)接地，或者對該p側(cè)電極施加反向偏壓，并對另一個p側(cè)電極(下文中稱為第二電極)施加正向偏壓，由此在對應(yīng)于第一電極的區(qū)域以及對應(yīng)于第二電極的區(qū)域內(nèi)分別形成可飽和吸收區(qū)域和增益區(qū)域，這些區(qū)域?qū)е孪嗷プ饔?，由此產(chǎn)生自振蕩。

發(fā)明內(nèi)容
為了對第一電極施加不同于施加至第二電極的電壓的電壓，例如，需要將導(dǎo)線鍵合到第一電極以供給預(yù)期的電壓。典型地，鍵合導(dǎo)線需要約100平方微米的區(qū)域，然而第一電極通常沒有這么寬的區(qū)域，因此很難將導(dǎo)線鍵合到第一電極。如前所述，在日本未審查專利申請公開No.2004-7002和2004-186678中，就需要先進(jìn)的安裝技術(shù)。
鑒于前述內(nèi)容，需要提供可以容易安裝的激光二極管以及其中安裝了所述激光二極管的激光二極管器件。
根據(jù)本發(fā)明的實施例，提供了一種激光二極管，包括半導(dǎo)體層，所述半導(dǎo)體層通過層疊第一導(dǎo)電類型層、有源層和第二導(dǎo)電類型層而形成，其中所述第二導(dǎo)電類型層在其頂部包含條形電流限制結(jié)構(gòu)；多個電極，所述多個電極形成于半導(dǎo)體層的第二導(dǎo)電類型層側(cè)上，并以預(yù)定間隔電連接到第二導(dǎo)電類型層；以及連接部分，所述連接部分設(shè)置在該半導(dǎo)體層中以與有源層電隔離，并將除了至少一個之外的所述多個電極中的一個電極與第一導(dǎo)電類型層彼此電連接。
在根據(jù)本發(fā)明的實施例的激光二極管中，除了至少一個之外的所述多個電極中的一個電極與第一導(dǎo)電類型層通過連接部分而彼此電連接，因此該電極(第一電極)具有和第一導(dǎo)電類型層相同的電勢。這樣，與第一電極相對應(yīng)的區(qū)域起著可飽和吸收區(qū)域的作用，與該多個電極中除了第一電極之外的一個電極(第二電極)相對應(yīng)的區(qū)域起著增益區(qū)域的作用，激光二極管通過這些區(qū)域的相互作用而產(chǎn)生自振蕩。此外，連接部分形成于半導(dǎo)體層內(nèi)，可以在無需將導(dǎo)線鍵合到該第一電極的情況下產(chǎn)生自振蕩，所述導(dǎo)線連接到具有與第一導(dǎo)電類型層相同電勢的部分。換而言之，無需在第一電極上布置導(dǎo)線。
在根據(jù)本發(fā)明實施例的激光二極管中，連接部分布置在半導(dǎo)體層內(nèi)，第一導(dǎo)電類型層和第一電極通過連接部分而相互電連接，因此可以產(chǎn)生自振蕩而無需在第一電極上分離地布置導(dǎo)線。這樣，由于無需在第一電極上布置導(dǎo)線，因此可以容易地安裝激光二極管。因此，可以容易地制造這樣的激光二極管器件，其中熱輻射部分、器件等被安裝在所述多個電極側(cè)的至少一個電極側(cè)上以及激光二極管的第一導(dǎo)電類型層側(cè)上。
通過以下描述，本發(fā)明的其它和另外的目標(biāo)、特征及優(yōu)點將變得更加明顯。


圖1為根據(jù)本發(fā)明第一實施例的激光二極管的結(jié)構(gòu)透視圖；圖2為沿圖1的線A-A截取的剖面視圖；圖3為沿圖1的線B-B截取的剖面視圖；圖4A、4B和4C為用于描述圖1所示半導(dǎo)體制造步驟的剖面視圖；圖5A和5B為示出了圖4A、4B和4C之后的步驟的剖面視圖；圖6A和6B為示出了圖5A和5B之后的步驟的剖面視圖；圖7A和7B為示出了圖6A和6B之后的步驟的剖面視圖；圖8A和8B為示出了圖7A和7B之后的步驟的剖面視圖；
圖9為根據(jù)第一實施例的變型的激光二極管器件的側(cè)視圖；圖10為根據(jù)第一實施例的變型的另一激光二極管器件的側(cè)視圖；圖11為根據(jù)本發(fā)明第二實施例的激光二極管器件的結(jié)構(gòu)透視圖；圖12為沿圖11的線C-C截取的剖面視圖；圖13為沿圖11的線D-D截取的剖面視圖；圖14為示出厚度d和閾值電流Ith之間關(guān)系的曲線圖；圖15為根據(jù)第二實施例的第一變型的激光二極管結(jié)構(gòu)的剖面視圖；圖16為根據(jù)第二實施例的第二變型的激光二極管器件的結(jié)構(gòu)透視圖；以及圖17為沿圖16的線E-E截取的剖面視圖。
具體實施例方式
下面將參考附圖詳細(xì)地描述各優(yōu)選實施例。
圖1為根據(jù)本發(fā)明第一實施例的激光二極管器件10的結(jié)構(gòu)的透視圖。圖2為沿圖1的箭頭A-A截取的剖面視圖，圖3為沿圖1的箭頭B-B截取的剖面視圖。圖1至3為示意性視圖，因此圖1至3中的尺寸和形狀不同于實際尺寸和形狀。
通過在激光二極管20和熱沉11(熱輻射部分)之間使用鍵合層12將激光二極管20安裝在熱沉11上，由此形成激光二極管器件10，使得激光二極管20的p側(cè)朝上。熱沉11由諸如具有電學(xué)和熱傳導(dǎo)性的材料例如Cu(銅)制成。鍵合層12固定激光二極管器件10和熱沉11，并由例如包含AuSn等的鍵合材料制成。由此，從激光二極管20發(fā)出的熱經(jīng)熱沉11耗散，因此激光二極管20維持在恰當(dāng)?shù)臏囟取?br> 通過在由GaN(氮化鎵)制成的襯底21上生長由III-V族氮化物半導(dǎo)體制成的半導(dǎo)體層22，由此形成激光二極管20。半導(dǎo)體層22具有激光器結(jié)構(gòu)，所述激光器結(jié)構(gòu)通過依次層疊n型覆層23、有源層24、p型覆層25和p型接觸層26而形成。這種情況下，n型覆層23對應(yīng)于本發(fā)明中的第一導(dǎo)電類型層，p型覆層25和p型接觸層26對應(yīng)于本發(fā)明中的第二導(dǎo)電類型層。下文中，上述各半導(dǎo)體層的層疊方向稱為垂直方向，發(fā)射激光的方向稱為軸向，與軸向和垂直方向相垂直的方向稱為橫向。
這種情形中的III-V族氮化物半導(dǎo)體為包含鎵(Ga)和氮(N)的氮化鎵基化合物，該III-V族氮化物半導(dǎo)體的實例包括GaN、AlGaN(鋁鎵氮)、AlGaInN(鋁鎵銦氮)等。如果需要，這些化合物半導(dǎo)體包含IV或VI族元素的n型雜質(zhì)，例如Si(硅)、Ge(鍺)、O(氧)或Se(硒)，或者包含II或IV族元素的p型雜質(zhì)，例如Mg(鎂)、Zn(鋅)或C(碳)。
在半導(dǎo)體層22中，n型覆層23由例如n型AlGaN制成。有源層24具有例如未摻雜的GaInN多量子阱結(jié)構(gòu)。p型覆層25由例如AlGaN制成，p型接觸層26由例如p型GaN制成。
在p型覆層25和p型接觸層26的一部分內(nèi)，通過在形成將在下文中描述的p型接觸層26之后進(jìn)行選擇性地刻蝕，由此形成沿軸向延伸的條形脊(凸起的邊緣部分)27以及置于脊27兩側(cè)的槽28。p型接觸層26僅形成于脊27的頂部上。脊27和槽28具有限制半導(dǎo)體層22內(nèi)電流通路29大小的功能以及穩(wěn)定地將沿橫向的光模式維持為基(零階)模式的功能，由此將光模式導(dǎo)向軸向。脊27和槽28對應(yīng)于本發(fā)明中的電流限制結(jié)構(gòu)。
槽28形成于脊27的兩側(cè)，從而形成W脊結(jié)構(gòu)(一種電流限制結(jié)構(gòu))，這是因為當(dāng)p型覆層25被大范圍深刻蝕而非布置槽28時，容易發(fā)生漏電，且削弱了可制造性。此外，通常，III-V族氮化物半導(dǎo)體是一種難以在大范圍上被均勻刻蝕的材料，因此通過在盡可能窄的范圍內(nèi)刻蝕來形成脊27。
在半導(dǎo)體層22中，形成孔30，其深度從p型覆層25一直到n型覆層23。孔30置于將在下文中描述的p側(cè)電極33形成的區(qū)域內(nèi)，與半導(dǎo)體層22內(nèi)形成了W脊結(jié)構(gòu)的區(qū)域相距預(yù)定距離或者以上?？?0的直徑取決于可以形成孔30的區(qū)域的尺寸，例如為約10μm。
絕緣膜31形成于p型覆層25的表面上，包括脊27的兩個側(cè)面、槽28的內(nèi)表面以及孔30的側(cè)表面。換而言之，孔30內(nèi)的有源層24被絕緣膜31覆蓋，脊27的上表面和孔30的底部30A(n型覆層23被暴露的區(qū)域)未被絕緣膜31覆蓋。絕緣膜31具有例如依次層疊SiO2和Si的結(jié)構(gòu)。
p側(cè)接觸電極32形成于脊27的頂部(p型接觸層26)上。在這種情況下，p側(cè)接觸電極32包含Pd(鈀)。
p側(cè)電極33(第一電極)和p側(cè)電極34(第二電極)形成于包含絕緣膜31和p側(cè)接觸電極32的表面以及孔30內(nèi)表面的表面上，其間存在隔離區(qū)域L1。p側(cè)電極33和p側(cè)電極34具有其中Ti(鈦)、Pt(鉑)和Au(金)依次層疊的結(jié)構(gòu)。由金等制成的導(dǎo)線W被鍵合到p側(cè)電極34，從而經(jīng)導(dǎo)線W而電連接到外部電源(未示出)。
p側(cè)電極34形成于包含絕緣膜31和p側(cè)接觸電極32的表面內(nèi)未形成孔30的區(qū)域中。因此，p側(cè)電極34經(jīng)p側(cè)接觸電極32電連接到脊27的p型接觸層26。下文中，在p側(cè)電極34中電連接到脊27的p型接觸層26的部分稱為接觸部分34A。
p側(cè)電極33形成于包含絕緣膜31和p側(cè)接觸電極32的表面內(nèi)形成孔30的區(qū)域中。因此，p側(cè)電極33不僅經(jīng)p側(cè)接觸電極32電連接到脊27的p型接觸層26，還經(jīng)底部30A(連接部分)電連接到n型覆層23。因此，p側(cè)電極33具有和n型覆層23相同的電勢。通過形成于孔30側(cè)表面上的絕緣膜31，p側(cè)電極33與有源層24隔離。下文中，p側(cè)電極33中電連接到脊27的p型接觸層26的部分稱為接觸部分33A。
隔離區(qū)域L1為沿橫向延伸的條形區(qū)域，形成所述隔離區(qū)域L1使得p側(cè)電極33和p側(cè)電極34沿軸向在空間上相互分離而不使其電學(xué)短路。更加具體地，在隔離區(qū)域L1中，脊27上的p型接觸層26和p側(cè)接觸電極32被除去，其表面(隔離區(qū)域L1內(nèi)p型覆層25的表面)覆蓋了絕緣膜31。此時，隔離區(qū)域L1沿軸向的寬度為例如約10μm。此外，優(yōu)選地在有源層24內(nèi)與隔離區(qū)域L1相對應(yīng)的區(qū)域(有源層24內(nèi)對應(yīng)于p側(cè)電極33的區(qū)域與對應(yīng)于p側(cè)電極34的區(qū)域之間的區(qū)域)中形成離子注入?yún)^(qū)域。這樣，電阻變得更高，可以防止在施加更高電壓時產(chǎn)生漏電流。例如，可以通過注入這樣的離子形成該離子注入?yún)^(qū)域，所述離子包括選自由硅(Si)、鋁(Al)、氧(O)和硼(B)組成的組中的至少一種元素。
這樣，p側(cè)電極34可以將電流經(jīng)接觸部分34A注入有源層24，因此有源層24內(nèi)對應(yīng)于接觸部分34A的區(qū)域起著增益區(qū)域L2的作用。另一方面，p側(cè)電極33可以經(jīng)接觸部分33A從有源層24提取電流(光電流)，并可以通過孔30的底部30A、n型覆層23和熱沉11釋放來自有源層24的電流，因此有源層24內(nèi)對應(yīng)于接觸部分33A的區(qū)域起著所謂可飽和吸收區(qū)域L3的功能。
這種情況下，“起著增益區(qū)域L2的功能”是指放大由注入載流子發(fā)射的光的功能，“起著可飽和吸收區(qū)域L3的功能”是指吸收增益區(qū)域L2內(nèi)發(fā)射的光的功能。因此，根據(jù)本實施例的激光二極管20可以通過增益區(qū)域L2和可飽和吸收區(qū)域L3之間的相互作用而產(chǎn)生自振蕩(脈沖)。
接觸部分33A的面積設(shè)成位于激光二極管20可以持續(xù)自振蕩的大小范圍內(nèi)。因此，接觸部分33A沿軸向的長度遠(yuǎn)小于接觸部分34A沿軸向的長度，例如為約20μm，因此直接將導(dǎo)線鍵合到p側(cè)電極33極為困難。然而，如隨后將描述的，p側(cè)電極33經(jīng)底部30A而電連接到具有和接地相同電勢(零伏特)的n型覆層23，因此p側(cè)電極33無需導(dǎo)線鍵合而可以具有零伏特。換而言之，無需直接將導(dǎo)線鍵合到p側(cè)電極33，因此在激光二極管20的安裝步驟中，無需先進(jìn)安裝技術(shù)。
此外，只需將接觸部分33A置于被諧振器夾在中間的區(qū)域即可，所述諧振器包含將在下文中描述的發(fā)射側(cè)端表面35和反射側(cè)端表面36，因此可以形成接觸部分33A，以對應(yīng)于脊27頂部的任何部分；然而，如在本實施例中，優(yōu)選地的是形成接觸部分33A以對應(yīng)于發(fā)射側(cè)端表面35側(cè)上的脊27頂部的一部分。這是因為，在可飽和吸收區(qū)域L3中，產(chǎn)生非常少的熱量，因此在將可飽和吸收區(qū)域L3置于發(fā)射側(cè)端表面35側(cè)上的情況下，發(fā)射側(cè)端表面35的退化可以得到防止而無需在靠近發(fā)射側(cè)端表面35布置熱輻射機制。
一對發(fā)射側(cè)端表面35和反射側(cè)端表面36形成于與脊27延伸方向(軸向)垂直的側(cè)表面上。發(fā)射側(cè)端表面35由例如Al2O3(氧化鋁)制成，并被調(diào)節(jié)成具有低的反射率。另一方面，反射側(cè)端表面36例如通過交替層疊氧化鋁層和氧化鈦層而形成，且被調(diào)節(jié)成具有高的反射率。這樣，在有源層24的增益區(qū)域L2中產(chǎn)生的光在該對發(fā)射側(cè)端表面35和反射側(cè)端表面36之間傳播，從而被放大，隨后作為光束從發(fā)射側(cè)端表面35出射。
另一方面，n側(cè)電極37置于襯底21的整個背面上，并電連接到襯底21和n型覆層23。n側(cè)電極37具有例如依次層疊鈦(Ti)、鉑(Pt)和金(Au)的結(jié)構(gòu)。當(dāng)激光二極管20安裝到熱沉11上時，n側(cè)電極37電連接到熱沉11，因此n側(cè)電極37具有和電連接到熱沉11的接地(未示出)相同的電勢(零伏特)。因此，與n側(cè)電極34的情形相同，電連接到n側(cè)電極37的n型覆層23和經(jīng)底部30A電連接到n型覆層23的p側(cè)電極33具有和接地相同的電勢。
可以通過下述步驟制造激光二極管器件10。
圖4A至8B依次示出了該制造方法的步驟。為了制造激光二極管20，通過例如MOCVD(金屬有機化學(xué)氣相沉積)方法，在由GaN制成的襯底21A上形成由III-V族氮化物(GaN基化合物半導(dǎo)體)制成的半導(dǎo)體層22A。此時，作為GaN基化合物半導(dǎo)體的材料，使用三甲基鋁(TMA)、三甲基鎵(TMG)、三甲基銦(TMIn)和氨(NH3)；作為施主雜質(zhì)的材料，使用例如甲硅烷(SiH4)；作為受主雜質(zhì)的材料，使用例如環(huán)戊二烯鎂(CPMg)。
具體地，首先，在襯底21A上依次層疊n型覆層23A、有源層24A、p型覆層25A和p型接觸層26A(參考圖4A)。
接著，由厚度為0.2μm的SiO2制成的絕緣膜31A形成于p型接觸層26A上。隨后，由光敏抗蝕劑制成的膜形成于絕緣膜31A上，且通過光刻技術(shù)形成具有沿軸向延伸的條形開口的光敏抗蝕劑層R1。接著，以光敏抗蝕劑層R1為掩模，通過使用氫氟酸基刻蝕溶液的濕法刻蝕方法選擇性地除去絕緣膜31A(參考圖4B)。之后，通過真空蒸發(fā)方法形成包含厚度為100nm的Pd的金屬層。之后，除去光敏抗蝕劑層R1。這樣就形成了p側(cè)接觸電極32A(參考圖4C)。
隨后，由光敏抗蝕劑制成的膜形成于p側(cè)接觸電極32A和絕緣膜31A上，并通過光刻技術(shù)形成具有開口的光敏抗蝕劑層R2，所述開口位于將形成W脊結(jié)構(gòu)的區(qū)域內(nèi)(參考圖5A)。接著，以光敏抗蝕劑層R2和p側(cè)接觸電極32A為掩模，通過使用氫氟酸基刻蝕溶液的濕法刻蝕方法選擇性地除去絕緣膜31A。接著，通過使用氯基刻蝕氣體的干法刻蝕方法選擇性地除去p型接觸層26A的一部分和p型覆層25A的一部分(參考圖5B)。之后，除去光敏抗蝕劑層R2，并除去p型接觸層26A的未被p側(cè)接觸電極32A覆蓋的一部分。這樣，在半導(dǎo)體層22A的頂部內(nèi)形成包含條形脊27和槽28的W脊結(jié)構(gòu)。
接著，通過光刻技術(shù)將光敏抗蝕劑制成的膜形成于整個表面上，從而形成具有開口的光敏抗蝕劑層R3，所述開口位于對應(yīng)于隔離區(qū)域L1的區(qū)域內(nèi)(參考圖6A)。接著，以光敏抗蝕劑層R3為掩模通過離子銑削方法選擇性地除去p側(cè)接觸電極32A，從而暴露p型接觸層26A的上表面，隨后通過使用氯基刻蝕氣體的干法刻蝕方法選擇性地除去p型接觸層26A。之后，光敏抗蝕劑層R3被除去。這樣，形成了將成為隔離區(qū)域L1的區(qū)域，并且p型接觸層26和p側(cè)接觸電極32形成于除了將成為隔離區(qū)域L1的部分之外的上表面上(參考圖6B)。
接著，由厚度為0.2μm的SiO2制成的絕緣層31B形成于整個表面上。隨后，形成由光敏抗蝕劑制成的膜，使得在p側(cè)接觸電極32頂部上的該膜的一部分更薄而其余部分較厚，也就是說整個表面變得平坦，且隨后通過光刻技術(shù)形成具有開口的光敏抗蝕劑層R4，所述開口位于與p側(cè)接觸電極32上表面對應(yīng)的區(qū)域內(nèi)(參考圖7A)。接著，通過使用p側(cè)接觸電極32為刻蝕阻擋層，刻蝕p側(cè)接觸電極32上的絕緣層31B，由此暴露p側(cè)接觸電極32(參考圖7B)。
隨后，在整個表面上形成由光敏抗蝕劑制成的膜，并且通過光刻技術(shù)形成具有方形開口的光敏抗蝕劑層(未示出)，該具有方形開口的光敏抗蝕劑層形成于將形成p側(cè)電極33的區(qū)域內(nèi)，與形成了W脊結(jié)構(gòu)的區(qū)域相距預(yù)定距離或以上。接著，通過以該光敏抗蝕劑層為掩模，通過使用氯基刻蝕氣體的干法刻蝕方法形成孔30，孔30具有從p型覆層25到n型覆層23的深度。之后，除去光敏抗蝕劑層。隨后，在孔30的內(nèi)表面上形成由SiO2制成的絕緣層31C，并選擇性除去與絕緣層31C的底部30A相對應(yīng)的部分。這樣就形成了在對應(yīng)于p側(cè)接觸電極32和底部30A的區(qū)域內(nèi)具有開口的絕緣層31(參考圖8A)。
之后，在整個表面上形成由光敏抗蝕劑制成的膜，且通過光刻技術(shù)在對應(yīng)于隔離區(qū)域L1的區(qū)域內(nèi)形成光敏抗蝕劑層(未示出)。隨后，例如，使用蒸發(fā)設(shè)備依次層疊Ti、Pt和Au。之后，除去該光敏抗蝕劑層。這樣就在發(fā)射側(cè)端表面35側(cè)和反射側(cè)端表面36側(cè)上分別形成p側(cè)電極33和p側(cè)電極34(參考圖8B)。
接著，根據(jù)需要拋光襯底21A的背面，且在該背面上依次層疊Ti、Pt和Au。這樣就形成了n側(cè)電極37。此外，襯底21A被切割成各個元件(各個激光二極管20)。這樣就形成了激光二極管20。此外，導(dǎo)線W連接到p側(cè)電極34，熱沉11經(jīng)鍵合層12鍵合到n側(cè)電極37，從而制造激光二極管器件10(參考圖1)。
在激光二極管20中，當(dāng)在p側(cè)電極34和n側(cè)電極37之間施加具有預(yù)定電勢差的電壓時，受脊27限制的電流被注入有源層24的增益區(qū)域L2(光發(fā)射區(qū)域)，由此發(fā)生通過電子-空穴復(fù)合的光發(fā)射。光被一對反射鏡面反射，并致使發(fā)生往返相移為2π整數(shù)倍的波長的激光振蕩，該光作為光束被輸出到外部。
此時，p側(cè)電極33經(jīng)底部30A電連接到地，因而p側(cè)電極33具有零伏特。因此，增益區(qū)域L2內(nèi)發(fā)射的光被吸收到有源層24內(nèi)對應(yīng)于p側(cè)電極33的可飽和吸收區(qū)域L3中，從而被轉(zhuǎn)化為電流(光電流)。該電流經(jīng)p側(cè)電極33和底部30A被釋放到接地。這樣，增益區(qū)域L2和可飽和吸收區(qū)域L3之間的相互作用被觸發(fā)以導(dǎo)致自振蕩。
因此，在根據(jù)本實施例的激光二極管器件20內(nèi)，底部30A被包含在半導(dǎo)體層22內(nèi)，n型覆層23和p側(cè)電極33經(jīng)底部30A而彼此電連接，使得p側(cè)電極33可以具有和接地相同的電勢(零伏特)，因此無需導(dǎo)線鍵合即可產(chǎn)生自振蕩。此外，由于p側(cè)電極33上的導(dǎo)線鍵合不是必需的，因此可以容易地安裝激光二極管20。因此，在本實施例中，可以容易地制造其中激光二極管20被安裝在熱沉11等上的激光二極管器件。
圖9和10示出了根據(jù)第一實施例變型的激光二極管器件沿脊27延伸方向的剖面視圖。圖9和10是示意性視圖，因此圖9和10中的尺寸和形狀不同于真實尺寸和形狀。
該激光二極管器件與根據(jù)上述實施例的激光二極管器件不同之處在于，典型的激光二極管40(器件)通過鍵合層12安裝在激光二極管20的p側(cè)電極33和34側(cè)上。因此，將主要詳細(xì)描述上述差異，而將不再進(jìn)一步描述與上述實施例相同的結(jié)構(gòu)、功能與效果。
如上所述，在可飽和吸收區(qū)域L3中產(chǎn)生的熱量非常少，因此對于類似激光二極管20那樣可飽和吸收區(qū)域L3置于發(fā)射側(cè)端表面35側(cè)上的情形，無需在靠近發(fā)射側(cè)端表面35布置熱輻射機制，只需要在與激光二極管20的增益區(qū)域L2對應(yīng)的區(qū)域內(nèi)布置熱輻射機制即可。因此，在鍵合層12和激光二極管40被用做熱輻射機制的情況下，只需使鍵合層12和激光二極管40僅僅同與激光二極管20的增益區(qū)域L2相對應(yīng)的區(qū)域接觸即可，且優(yōu)選地滿足下述公式X3＜X1-X2(1)在該表達(dá)式中，X1為激光二極管20在脊27延伸方向上的長度，X2為p側(cè)電極33在脊27延伸方向上的長度，X3為激光二極管20和激光二極管40之間的接觸區(qū)域在脊27延伸方向上的長度。如圖9所示，由于在延伸方向上的接觸區(qū)域的長度X3以及激光二極管40的長度X4都減小為等于上述接觸區(qū)域的長度，因此可以減小激光二極管40的尺寸，并可減小制造成本。上述表達(dá)式(1)適用于使用熱沉(熱輻射部分)替代激光二極管40的情形。
如圖9和10所示，優(yōu)選在將設(shè)置襯底側(cè)的相對一側(cè)上的激光二極管40和激光二極管20的表面設(shè)成相互接觸。這是因為，當(dāng)這些激光二極管不通過襯底而彼此接觸時，可以更有效地使用與其接觸而用做熱輻射機制的器件。此外，所述的在設(shè)置襯底側(cè)的相對一側(cè)上的表面可以設(shè)成相互接觸，這是因為無需將導(dǎo)線鍵合到p側(cè)電極33。
因此，在本變型中，可以容易地制造激光二極管器件，其中激光二極管40被安裝在激光二極管20的p側(cè)電極34側(cè)上。在本變型中，不用說，在激光二極管40被安裝在激光二極管20的n側(cè)電極37側(cè)上的激光二極管器件中，在這種情況下，激光二極管40可安裝成使得激光二極管40的p側(cè)朝下或朝上。
圖11示出了根據(jù)本發(fā)明第二實施例的激光二極管器件的結(jié)構(gòu)。圖12示出了沿圖11的箭頭C-C截取的剖面視圖，圖13示出了沿圖11的箭頭D-D截取的剖面視圖。圖11至13是示意性視圖，因此圖11至13中的尺寸和形狀不同于真實尺寸和形狀。
通過使用在其間的鍵合層12將激光二極管50安裝在熱沉11(熱輻射部分)上，從而使激光二極管50的p側(cè)朝上，由此形成該激光二極管器件。激光二極管50與激光二極管20的區(qū)別在于，激光二極管20在與脊27預(yù)定區(qū)域相對應(yīng)的一部分區(qū)域內(nèi)包含可飽和吸收區(qū)域L3，而在激光二極管50中，可飽和吸收區(qū)域L6包含在與槽28對應(yīng)的區(qū)域內(nèi)。因此，將主要詳細(xì)描述上述差異，而將不再進(jìn)一步描述與上述實施例相同的結(jié)構(gòu)、功能與效果。
在半導(dǎo)體層22內(nèi)，在W脊結(jié)構(gòu)兩側(cè)上擴展的各個區(qū)域內(nèi)形成各個孔60(60a和60b)，所述各個孔60具有從p型覆層25到n型覆層23的深度?？?0a形成在將在下文中描述的p側(cè)電極53a的區(qū)域內(nèi)，與半導(dǎo)體層22內(nèi)形成了W脊結(jié)構(gòu)的區(qū)域相距預(yù)定距離或以上，而孔60b形成在將形成p側(cè)電極53b的區(qū)域內(nèi)，與半導(dǎo)體層22內(nèi)形成了W脊結(jié)構(gòu)的區(qū)域相距預(yù)定距離或以上。
絕緣膜61形成于p型覆層25的表面上，包括脊27的兩個側(cè)面、槽28的側(cè)表面和槽28的底面的一部分、以及孔60(60a和60b)的側(cè)表面。換而言之，孔60(60a和60b)內(nèi)的有源層24被絕緣膜61覆蓋，而脊27的上表面、槽28底面的一部分(p型覆層25被暴露的區(qū)域)以及孔60(60a和60b)的底部60A和60B(n型覆層23被暴露的區(qū)域)未被絕緣膜61覆蓋。絕緣膜61具有例如SiO2和Si依次層疊的結(jié)構(gòu)。
p側(cè)電極53(53a和53b)(第一電極)和p側(cè)電極54(第二電極)形成于包含絕緣膜61和p側(cè)接觸電極32的表面以及孔60(60a和60b)內(nèi)表面的表面上，在p側(cè)電極53和p側(cè)電極54其間存在隔離區(qū)域L4。
p側(cè)電極54形成于絕緣膜61內(nèi)未形成孔60(60a和60b)的區(qū)域的表面上以及p側(cè)接觸電極32的表面上。因此，p側(cè)電極54經(jīng)p側(cè)接觸電極32電連接到脊27的p型接觸層26。下文中，p側(cè)電極54中電連接到脊27的p型接觸層26的部分稱為接觸部分54A。
p側(cè)電極53a形成于絕緣膜61中形成了孔60a的區(qū)域上，p側(cè)電極53b形成于絕緣膜61中形成了孔60b的區(qū)域上。因此，p側(cè)電極53(53a和53b)不僅經(jīng)p側(cè)接觸電極32電連接到脊27的p型接觸層26，還經(jīng)底部60A和60B(連接部分)電連接到n型覆層23。因此，p側(cè)電極53(53a和53b)具有和n型覆層23相同的電勢(零伏特)。通過形成于孔60(60a和60b)側(cè)表面上的絕緣膜61，p側(cè)電極53(53a和53b)與有源層24隔離。下文中，p側(cè)電極53a中電連接到槽28的p型覆層25的部分稱為接觸部分53A，p側(cè)電極53b中電連接到槽28的p型覆層25的部分稱為接觸部分53B。
在有源層24到接觸部分53A和接觸部分53B的距離為d的情況下，從脊27邊緣到接觸部分53A和接觸部分53B的距離c優(yōu)選地滿足下述表達(dá)式
c＞18d (2)通常，當(dāng)距離d增加時，脊27內(nèi)的電流限制功能減弱，有源層24的電流注入?yún)^(qū)域(增益區(qū)域L5)的寬度變寬，如圖14所示，閾值電流Ith變大。因此，通常距離d縮小到約50nm至100nm，從而使有源層24的電流注入?yún)^(qū)域(增益區(qū)域L5)縮小。然而，即使以這種方式使距離d縮小，有源層24的電流注入?yún)^(qū)域(增益區(qū)域L5)的寬度仍寬于脊27的寬度，因此當(dāng)將接觸部分53A或接觸部分53B布置在脊27的旁邊時，從p側(cè)電極54供給的電流不會被供給到有源層24，而被釋放到p側(cè)電極53，因此光發(fā)射效率降低。因此，為了防止從p側(cè)電極54供給的電流不被供給到有源層24而被釋放到p側(cè)電極53，需要在距離脊27邊緣特定距離處布置可飽和吸收區(qū)域L6。
此外，隔離區(qū)域L4包含形成在從W脊結(jié)構(gòu)兩側(cè)向外擴展并沿與軸向垂直的方向延伸的區(qū)域之一中的條形區(qū)域，以及形成在槽28底面的一部分中并沿軸向延伸的條形區(qū)域，且形成所述隔離區(qū)域L4使得p側(cè)電極53(53a和53b)和p側(cè)電極54在空間上相互分離而不使其電學(xué)短路。具體地，在隔離區(qū)域L4中，除去p型接觸層26，并使用絕緣膜61覆蓋隔離區(qū)域L4的表面。
這樣，p側(cè)電極54可以將電流經(jīng)接觸部分54A注入有源層24，因此有源層24內(nèi)對應(yīng)于接觸部分54A的區(qū)域起著所謂增益區(qū)域L5的功能。另一方面，p側(cè)電極53(53a和53b)可以經(jīng)接觸部分53A和53B從有源層24提取電流(光電流)，并可以通過孔60(60a和60b)的底部60A和60B、n型覆層23和熱沉11將來自有源層24的電流釋放，因此有源層24內(nèi)對應(yīng)于接觸部分53A和53B的區(qū)域起著所謂可飽和吸收區(qū)域L6的功能。
這種情況下，“起著增益區(qū)域L5的功能”是指放大由注入載流子發(fā)射的光的功能，“起著可飽和吸收區(qū)域L6的功能”是指吸收增益區(qū)域L5內(nèi)發(fā)射的光的功能。因此，根據(jù)本實施例的激光二極管50可以通過增益區(qū)域L5和可飽和吸收區(qū)域L6之間的相互作用而產(chǎn)生自振蕩(脈沖)。
p側(cè)電極53(53a和53b)經(jīng)底部60A和60B而電連接到具有和接地相同電勢(零伏特)的n型覆層23，因此p側(cè)電極53可以無需導(dǎo)線鍵合而具有零伏特。換而言之，無需直接將導(dǎo)線鍵合到p側(cè)電極53(53a和53b)，因此在激光二極管50的安裝步驟中，可以省略將導(dǎo)線鍵合到p側(cè)電極53(53a和53b)的步驟。
此外，只需將接觸部分53A和53B置于被諧振器夾在中間的區(qū)域即可，所述諧振器包含發(fā)射側(cè)端表面35和反射側(cè)端表面36，因此接觸部分53A和53B可以僅形成于脊27兩側(cè)上形成的兩個槽28之一的底部的一部分內(nèi)；然而，如在本實施例中，在脊27兩側(cè)上形成的兩個槽28的底部內(nèi)都形成接觸部分53A和53B。
在激光二極管50中，當(dāng)在p側(cè)電極54和n側(cè)電極37之間施加具有預(yù)定電勢差的電壓時，受脊27限制的電流被注入有源層24的增益區(qū)域L5(光發(fā)射區(qū)域)，由此發(fā)生通過電子-空穴復(fù)合的光發(fā)射。光被一對反射鏡面膜反射，使得發(fā)生具有往返相移為2π整數(shù)倍的波長的激光振蕩，該光作為光束被輸出到外部。
此時，p側(cè)電極53(53a和53b)經(jīng)底部60A和60B電連接到地，從而具有零伏特，因此增益區(qū)域L5內(nèi)發(fā)射的光被吸收到有源層24內(nèi)對應(yīng)于p側(cè)電極53(53a和53b)的可飽和吸收區(qū)域L6中，從而被轉(zhuǎn)化為電流(光電流)。該電流經(jīng)p側(cè)電極53(53a和53b)和底部60A和60B被釋放到接地。于是，增益區(qū)域L5和可飽和吸收區(qū)域L6之間的相互作用被觸發(fā)以導(dǎo)致自振蕩。
因此，在根據(jù)本實施例的激光二極管50內(nèi)，半導(dǎo)體層22包含底部60A和60B，且n型覆層23和p側(cè)電極53(53a和53b)經(jīng)底部60A和60B而彼此電連接，使得p側(cè)電極53(53a和53b)可以具有和接地相同的電勢(零伏特)，因此無需導(dǎo)線鍵合即可產(chǎn)生自振蕩。此外，由于無需將導(dǎo)線鍵合到p側(cè)電極53(53a和53b)，因此可以容易地安裝激光二極管50。因此，在本實施例中，可以容易地制造其中熱沉11等被安裝在激光二極管50上的激光二極管器件。
圖15示出了根據(jù)第二實施例的第一變型的激光二極管器件的結(jié)構(gòu)。圖15為示意性視圖，因此圖15中的尺寸和形狀不同于實際尺寸和形狀。根據(jù)本變型的激光二極管70與第二實施例的不同之處在于，離子注入?yún)^(qū)域L 7包含在與有源層24中脊27和接觸部分53A之間的區(qū)域相對應(yīng)的區(qū)域內(nèi)。將主要描述上述差異，而與第二實施例相同的結(jié)構(gòu)、功能和效果將不做進(jìn)一步描述。
如上所述，離子注入?yún)^(qū)域L7形成于有源層24中與脊27和接觸部分53A之間區(qū)域相對應(yīng)的區(qū)域內(nèi)。在形成槽28之后，通過將離子從槽28的底面注入有源層24，由此形成離子注入?yún)^(qū)域L7，所述離子包含選自由硅(Si)、鋁(Al)、氧(O)和硼(B)組成的組中的至少一種元素。因此，在離子注入?yún)^(qū)域L7內(nèi)，形成了比有源層24其它區(qū)域內(nèi)能量帶隙更小的帶隙，因此有源層24的增益區(qū)域L5(光發(fā)射區(qū)域)內(nèi)發(fā)射的光可以被更有效地吸收而轉(zhuǎn)換成電流(光電流)。
因此，在根據(jù)本變型的激光二極管器件中，激光二極管70包含離子注入?yún)^(qū)域L 7，所以有源層24的增益區(qū)域L5(光發(fā)射區(qū)域)內(nèi)產(chǎn)生的發(fā)射光被更有效地吸收而轉(zhuǎn)換成電流(光電流)，因此可以防止自振蕩的減少。
圖16示出了根據(jù)第二實施例的第二變型的激光二極管器件的結(jié)構(gòu)。圖17示出了沿圖16的箭頭E-E截取的剖面視圖。圖16和17為示意性視圖，因此圖16和17中的尺寸和形狀不同于實際尺寸和形狀。
該激光二極管器件與根據(jù)第二實施例的激光二極管器件的不同之處在于，在其間使用了鍵合層12將激光二極管80安裝在熱沉11(熱輻射部分)上，從而使激光二極管80的p側(cè)朝下。此外，激光二極管80與根據(jù)第二實施例的激光二極管50的不同之處在于，包含有多層導(dǎo)線結(jié)構(gòu)81，在該多層導(dǎo)線結(jié)構(gòu)81中，p側(cè)電極53和54之間層疊了絕緣膜82。因此，將主要描述上述差異，而與第二實施例相同的結(jié)構(gòu)、功能和效果將不進(jìn)一步描述。
在多層導(dǎo)線結(jié)構(gòu)81中，形成絕緣膜82以使其位于p側(cè)電極53(53a和53b)上方，而p側(cè)電極54形成于絕緣膜82上以進(jìn)行延伸。這樣，p側(cè)電極53(53a和53b)與p側(cè)電極54隔離。
因此，在根據(jù)本變型的激光二極管80中，由于包含了多層導(dǎo)線結(jié)構(gòu)81，p側(cè)電極53和54中僅p側(cè)電極54暴露到外部。所以，熱沉11等更容易安裝到p側(cè)電極54側(cè)上。因此，在本變型中，可以容易地制造其中熱沉11等被安裝在激光二極管80的p側(cè)電極54上的激光二極管器件，而且與熱沉11被安裝在n側(cè)電極37側(cè)上的情形相比，熱輻射效率和激光特性可得到改善。
盡管參考各實施例及變型描述了本發(fā)明，但本發(fā)明不限于這些實施例和變型，而是可以進(jìn)行各種變型。
例如，在上述實施例中，描述了使用III-V族氮化物半導(dǎo)體作為半導(dǎo)體層22的材料的情形，然而可以使用GaInP基(紅光)半導(dǎo)體、AlGaAs基(紅外)半導(dǎo)體等。
此外，電流限制結(jié)構(gòu)并不限于折射率波導(dǎo)類型，還可以使用任何其它電流限制結(jié)構(gòu)，例如增益波導(dǎo)類型。
另外在這些實施例和變型中，半導(dǎo)體層22的頂部具有p型極性，半導(dǎo)體層22的底部具有n型極性；然而這些極性可以顛倒。制造方法不限于在上面實施例中所詳述的制造方法，可以使用任何其它制造方法。
在第一和第二實施例以及第二實施例的第一變型中，描述了安裝激光二極管20、50和70以使激光二極管的p側(cè)朝上的情形；然而p側(cè)可以朝下。優(yōu)選地安裝激光二極管20、50和70以使其p側(cè)朝下，這是因為與安裝激光二極管以使其p側(cè)朝上的情形相比，熱輻射效率和激光特性可得到改善。在第二實施例的第二變型中，可安裝激光二極管80以使得半導(dǎo)體層80的p側(cè)朝上。
本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該理解，在本發(fā)明的所附權(quán)利要求及其等同特征的范圍內(nèi)，可根據(jù)設(shè)計要求和其它因素而進(jìn)行各種變型、組合、子組合和變更。
權(quán)利要求
1.一種激光二極管，包含半導(dǎo)體層，所述半導(dǎo)體層通過層疊第一導(dǎo)電類型層、有源層和第二導(dǎo)電類型層形成，所述第二導(dǎo)電類型層在其頂部包含條形電流限制結(jié)構(gòu)；多個電極，所述多個電極形成在所述半導(dǎo)體層的第二導(dǎo)電類型層側(cè)上，并以預(yù)定間隔電連接到所述第二導(dǎo)電類型層；以及連接部分，所述連接部分設(shè)置在所述半導(dǎo)體層內(nèi)從而與所述有源層電隔離，并將所述多個電極中除至少一個電極之外的電極與所述第一導(dǎo)電類型層相互連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的激光二極管，其中所述多個電極沿所述電流限制結(jié)構(gòu)延伸的方向排列。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的激光二極管，其中所述多個電極電連接到與所述第二導(dǎo)電類型層中所述電流限制結(jié)構(gòu)相對應(yīng)的條形區(qū)域。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的激光二極管，其中電連接到所述第一導(dǎo)電類型層的電極(第一電極)具有比所述多個電極中除了連接到所述第一導(dǎo)電類型層的所述電極之外的電極(第二電極)更小的面積。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的激光二極管，其中所述半導(dǎo)體層具有沿所述電流限制結(jié)構(gòu)延伸方向的一對發(fā)射側(cè)端表面和反射側(cè)端表面，且所述第一電極形成于所述半導(dǎo)體層的發(fā)射側(cè)端表面?zhèn)壬稀?br> 6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的激光二極管，其中離子注入?yún)^(qū)域包含在所述有源層內(nèi)對應(yīng)于所述第一電極的區(qū)域和對應(yīng)于所述第二電極的區(qū)域之間。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的激光二極管，其中所述離子注入?yún)^(qū)域包含選自由硅(Si)、鋁(Al)、氧(O)和硼(B)組成的組中的至少一種元素。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的激光二極管，其中沿著與所述電流限制結(jié)構(gòu)的延伸方向垂直的方向排列所述多個電極。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的激光二極管，其中電連接到所述第一導(dǎo)電類型層的電極(第一電極)被電連接到至少一個條形區(qū)域，所述條形區(qū)域布置在所述電流限制結(jié)構(gòu)兩側(cè)上并與所述電流限制結(jié)構(gòu)間隔預(yù)定距離，以及所述多個電極中除了電連接到所述第一導(dǎo)電類型層的電極之外的電極(第二電極)被電連接到所述第二導(dǎo)電類型層中對應(yīng)于所述電流限制結(jié)構(gòu)的條形區(qū)域。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的激光二極管，其中所述第一電極形成在至少一個條形區(qū)域內(nèi)，所述條形區(qū)域布置在所述電流限制結(jié)構(gòu)兩側(cè)上并與所述電流限制結(jié)構(gòu)間隔預(yù)定距離，并且所述第二電極形成在包含有對應(yīng)于所述電流限制結(jié)構(gòu)的條形區(qū)域的區(qū)域內(nèi)。
11.根據(jù)權(quán)利要求9所述的激光二極管，其中包含了將所述第一電極和所述第二電極相互電隔離的絕緣層；所述第一電極形成在至少一個條形區(qū)域內(nèi)，所述條形區(qū)域布置在所述電流限制結(jié)構(gòu)兩側(cè)上并與所述電流限制結(jié)構(gòu)間隔預(yù)定距離；所述絕緣層被形成于位于所述整個第一電極上方；以及所述第二電極形成于和所述電流限制結(jié)構(gòu)以及所述絕緣層相對應(yīng)的一個條形區(qū)域上。
12.根據(jù)權(quán)利要求9所述的激光二極管，其中離子注入?yún)^(qū)域包含所述有源層內(nèi)在所述電流限制結(jié)構(gòu)相對應(yīng)的區(qū)域和條形區(qū)域相對應(yīng)的區(qū)域中的至少一個區(qū)域之間的區(qū)域，所述條形區(qū)域布置在所述電流限制結(jié)構(gòu)的兩側(cè)上并與所述電流限制結(jié)構(gòu)間隔預(yù)定距離。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的激光二極管，其中所述離子注入?yún)^(qū)域包含選自由硅(Si)、鋁(Al)、氧(O)和硼(B)組成的組中的至少一種元素。
14.根據(jù)權(quán)利要求1所述的激光二極管，其中所述連接部分形成于所述半導(dǎo)體層內(nèi)除了形成所述電流限制結(jié)構(gòu)的區(qū)域之外的區(qū)域內(nèi)。
15.根據(jù)權(quán)利要求1所述的激光二極管，其中所述第一導(dǎo)電類型層為n型半導(dǎo)體層，所述第二導(dǎo)電類型層為p型半導(dǎo)體層。
16.根據(jù)權(quán)利要求1所述的激光二極管，其中所述半導(dǎo)體層包含III-V族氮化物化合物半導(dǎo)體。
17.一種激光二極管器件，包含激光二極管，所述激光二極管包括半導(dǎo)體層、多個電極以及連接部分，所述半導(dǎo)體層通過層疊第一導(dǎo)電類型層、有源層和第二導(dǎo)電類型層形成，所述第二導(dǎo)電類型層在其頂部包含條形電流限制結(jié)構(gòu)，所述多個電極形成在所述半導(dǎo)體層的第二導(dǎo)電類型層側(cè)上并以預(yù)定間隔電連接到所述第二導(dǎo)電類型層，所述連接部分設(shè)置在所述半導(dǎo)體層內(nèi)從而與所述有源層電隔離，并將所述多個電極中除至少一個電極之外的電極與所述第一導(dǎo)電類型層相互連接；以及熱輻射部分，所述熱輻射部分連接到所述多個電極側(cè)中的至少一個以及所述激光二極管的第一導(dǎo)電類型層側(cè)。
18.根據(jù)權(quán)利要求17所述的激光二極管器件，其中假設(shè)所述激光二極管在所述電流限制結(jié)構(gòu)延伸方向上的長度為X1，電連接到所述多個電極的第一導(dǎo)電類型層的電極(第一電極)在所述電流限制結(jié)構(gòu)延伸方向上的長度為X2，且所述熱輻射部分和所述激光二極管之間接觸區(qū)域在所述電流限制結(jié)構(gòu)延伸方向上的長度為X3，則X3滿足X3＜X1-X2。
19.根據(jù)權(quán)利要求17所述的激光二極管器件，其中所述激光二極管通過包含AuSn的鍵合材料連接到所述熱輻射部分。
20.一種激光二極管器件，包含激光二極管，所述激光二極管包括半導(dǎo)體層、多個電極以及連接部分，其中所述半導(dǎo)體層通過層疊第一導(dǎo)電類型層、有源層和第二導(dǎo)電類型層形成，所述第二導(dǎo)電類型層在其頂部包含條形電流限制結(jié)構(gòu)，所述多個電極形成在所述半導(dǎo)體層的第二導(dǎo)電類型層側(cè)上并以預(yù)定間隔電連接到所述第二導(dǎo)電類型層，所述連接部分設(shè)置在所述半導(dǎo)體層內(nèi)從而與所述有源層電隔離，并將所述多個電極中除至少一個電極之外的電極與所述第一導(dǎo)電類型層相互連接；以及器件，所述器件連接到所述多個電極側(cè)中的至少一個以及所述激光二極管的所述第一導(dǎo)電類型層側(cè)上。
21.根據(jù)權(quán)利要求20所述的激光二極管器件，其中假設(shè)所述激光二極管在所述電流限制結(jié)構(gòu)延伸方向上的長度為X1，電連接到所述多個電極的第一導(dǎo)電類型層的電極(第一電極)在所述電流限制結(jié)構(gòu)延伸方向上的長度為X2，且所述器件和所述激光二極管之間接觸區(qū)域在所述電流限制結(jié)構(gòu)延伸方向上的長度為X3，則X3滿足X3＜X1-X2。
22.根據(jù)權(quán)利要求20所述的激光二極管器件，其中所述器件連接到所述多個電極中除了被電連接到所述第一導(dǎo)電類型層之外電極的電極(第二電極)。
23.根據(jù)權(quán)利要求20所述的激光二極管器件，其中所述激光二極管為形成于氮化鎵(GaN)襯底上的器件，并且所述器件為形成于砷化鎵(GaAs)襯底上的器件。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種可以容易安裝的激光二極管以及其中安裝了該激光二極管的激光二極管器件。將孔布置在半導(dǎo)體層內(nèi)，p型電極和n型半導(dǎo)體層通過該孔的底部(連接部分)而相互電連接。這樣，p型電極具有和n型半導(dǎo)體層相同的電勢，且可飽和吸收區(qū)域形成于和電流通路相對應(yīng)的區(qū)域內(nèi)。增益區(qū)域(未示出)內(nèi)產(chǎn)生的光被吸收到可飽和吸收區(qū)域內(nèi)而被轉(zhuǎn)換成電流。該電流通過p側(cè)電極和底部而被釋放到地，可飽和吸收區(qū)域和增益區(qū)域之間的相互作用被觸發(fā)，由此產(chǎn)生自振蕩。
文檔編號H01S5/00GK1933262SQ20061015376
公開日2007年3月21日 申請日期2006年9月18日 優(yōu)先權(quán)日2005年9月16日
發(fā)明者倉本大, 淺野竹春 申請人:索尼株式會社