專利名稱：半導(dǎo)體激光器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及在射出激光的前端面形成鍍(coding)膜的GaN類的 半導(dǎo)體激光器，特別是將鍍膜的反射率設(shè)定在3~13°/。的范圍內(nèi)，并 防止鍍膜剝離，且可確保半導(dǎo)體激光器的可靠性的半導(dǎo)體激光器。
背景技術(shù)：
半導(dǎo)體激光器廣泛用于光盤系統(tǒng)或光通信等領(lǐng)域，且近年^f吏用射 出藍(lán)色激光的GaN類的半導(dǎo)體激光器。半導(dǎo)體激光器具有射出激光的 前端面和與前端面相對的后端面。還有，為了達(dá)到減少半導(dǎo)體激光器
的工作電流、防止回返光、高輸出化等，而在前端面和后端面形成了 鍍膜。
一般，要求高輸出的半導(dǎo)體激光器，在前端面形成反射率低的鍍 膜，在后端面形成反射率高的鍍膜。后端面的鍍膜的反射率通常在60% 以上，優(yōu)選80%以上。另一方面，前端面的反射率并非越4氐就越好， 要根據(jù)半導(dǎo)體激光器所要求的特性而設(shè)定。例如，與光纖光柵一起使 用的用于激勵光纖放大器的半導(dǎo)體激光器中設(shè)定為0.01 ~3%左右，通 常的高輸出半導(dǎo)體激光器中設(shè)定為3~7%左右，需要應(yīng)對回返光的場 合設(shè)定反射率為7 ~ 13%左右。
圖3是使用了單層的Al203膜的鍍膜的反射率對膜厚依存性的示 圖。例如為了使反射率達(dá)到10。/。左右而將Al203膜的膜厚作成91.5nm 的場合，實(shí)際的反射率成為9.91°/。，可將反射率設(shè)定在目標(biāo)3~13% 的范圍內(nèi)。這時(shí)，若八1203膜的膜厚有±5%的偏差，則反射率會在最 小值7.72%與最大值12.03。/。之間大幅波動。為了抑制該反射率的波動， 在反射率的拐點(diǎn)附近設(shè)定膜厚即可。但是，在八1203膜的場合，拐點(diǎn)
3上的反射率在1%以下，跳出了3~13%的范圍。
圖4是使用了單層的Ta2CM莫的鍍膜的反射率對膜厚依存性的示圖。在Ta205膜的場合，拐點(diǎn)上的反射率在10%左右。因而，如果在前端面的鍍膜上采用單層的Ta20s膜，就能抑制反射率的波動，同時(shí)將反射率設(shè)定在3 ~ 13%的范圍內(nèi)。
另外，還提出了鍍膜釆用A10x膜(0<x<1.5)和人1203膜這兩層膜的技術(shù)(例如，參照專利文獻(xiàn)1:日本特開2002 - 335053號7>報(bào))。
Ta205膜與GaN基板的密合性差，因此鍍膜采用單層的Ta205膜時(shí)，存在鍍膜剝離的問題。
另外，AIOJ莫(0<x<1.5)中由于氧少于化學(xué)計(jì)量成分，光吸收大。將這種膜用作為鍍膜時(shí)，半導(dǎo)體激光器與鍍膜在界面附近的結(jié)晶劣化，損害半導(dǎo)體激光器的可靠性。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明鑒于上述問題構(gòu)思而成，其目的在于得到將鍍膜的反射率設(shè)定在3~13%的范圍內(nèi)，并防止鍍膜剝離，且可確保半導(dǎo)體激光器的可靠性的半導(dǎo)體激光器。
本發(fā)明的半導(dǎo)體激光器是在射出激光的前端面形成了鍍膜的GaN類的半導(dǎo)體激光器，鍍膜包括與前端面相接的第一絕緣膜和形成在第一絕緣膜上的第二絕緣膜，對于半導(dǎo)體激光器的激光波長X，第二絕緣膜的光學(xué)膜厚為A/4的奇數(shù)倍，第一絕緣膜對GaN的密合性強(qiáng)于第二絕緣膜，第二絕緣膜的折射率為2~2.3，第一絕緣膜的膜厚為10nm以下，第一絕緣膜為化學(xué)計(jì)量成分的氧化膜。關(guān)于本發(fā)明的其它特征，將在以下說明中更加清晰。(發(fā)明效果)
依據(jù)本發(fā)明，將鍍膜的反射率設(shè)定在3 ~ 13%的范圍內(nèi)，并防止鍍膜剝離，且可確保半導(dǎo)體激光器的可靠性。


圖1是表示本發(fā)明實(shí)施方式的半導(dǎo)體激光器的透視圖。
圖2是表示本發(fā)明實(shí)施方式的半導(dǎo)體激光器的剖^L圖。
圖3是使用了單層的八1203膜的鍍膜的反射率對膜厚依存性的示圖。
圖4是使用了單層的Ta205膜的鍍膜的反射率對膜厚依存性的示圖。
(符號說明)8 前端面10鍍膜10a第一絕緣膜10b 第二絕緣膜
具體實(shí)施例方式
圖1是表示本發(fā)明實(shí)施方式的半導(dǎo)體激光器的透視圖，圖2是剖視圖。該半導(dǎo)體激光器是射出藍(lán)色激光的GaN類的半導(dǎo)體激光器。
在GaN基板l上，依次層疊n型包覆層2、活性層3、 p型包覆層4。其上形成脊型的p電極5。在GaN基板1的背面形成了 n電極6。通過這些GaN基板l、 n型包覆層2、活性層3、 p型包覆層4、 p電極5以及n電極6，沿著激光的行進(jìn)方向構(gòu)成諧振器。該諧振器的一個(gè)端部是射出激光的前端面8，另一端部是后端面9。
在使上述半導(dǎo)體激光器工作時(shí)，對p電極5施加正電場，對n電極6施加負(fù)電場。從而，孔穴從p型包覆層4注入到活性層3，電子從n型包覆層2注入到活性層3。這些孔穴和電子耦合，在活性層3中發(fā)生激光7。激光7在活性層3中沿著諧振器行進(jìn)，從前端面8側(cè)放射。
另外，在前端面8形成有鍍膜10，在后端面9形成有鍍膜11。鍍膜10包括與前端面8相接的Al203膜10a (第一絕緣膜)和在A1203膜10a上形成的丁3205膜10b (第二絕緣膜)。八1203膜10a和Ta205膜10b例如通過電子回旋加速器諧振源(Electron CyclotronResonance)的賊射法或化學(xué)氣相生長(Chemical Vapor Deposition)
法等來形成。
另一方面，鍍膜11例如是層疊Si02膜和Ta20s膜的多層膜。該鍍膜11具有大致90%的高反射率，反射率比鍍膜10高。從而，能夠抑制來自后端面9的激光損耗，因此從前端面8能夠得到高達(dá)50mW以上的光輸出。
對于半導(dǎo)體激光器的激光波長X, Ta20s膜10b的光學(xué)膜厚為A/4的奇數(shù)倍。從而，在半導(dǎo)體激光器與鍍膜10的界面上電場強(qiáng)度變小。因而，能夠防止界面附近的結(jié)晶劣化，可確保半導(dǎo)體激光器的可靠性。
另夕卜，八1203膜10a對GaN的密合性強(qiáng)于丁&205膜10b。因此能夠防止鍍膜10的剝離。
另外，丁3205膜10b的折射率為2-2.3。從而，對GaN類半導(dǎo)體激光器，能夠?qū)㈠兡?0的反射率設(shè)定在目標(biāo)3 ~ 13%的范圍內(nèi)。還有，八1203膜10a的膜厚在10nm以下。從而，不受八1203膜10a的折射率影響，而能夠設(shè)定半導(dǎo)體激光器的前端面8的反射率。
另外，八1203膜10a是化學(xué)計(jì)量成分的氧化膜，因此光吸收少。因而，能夠防止在半導(dǎo)體激光器與鍍膜10的界面附近的結(jié)晶劣化，可確保半導(dǎo)體激光器的可靠性。
還有，可使用SiCM莫來代替AhCM莫10a。另外，可使用由Nb205、Hf02、 Zr02、 Y203、 A1N、 SiN的任意材料構(gòu)成的膜，取代Ta205膜10b。
權(quán)利要求
1. 一種在射出激光的前端面形成了鍍膜的GaN類的半導(dǎo)體激光器，其特征在于所述鍍膜包括與所述前端面相接的第一絕緣膜和在所述第一絕緣膜上形成的第二絕緣膜，對于所述半導(dǎo)體激光器的激光波長λ，所述第二絕緣膜的光學(xué)膜厚為λ/4的奇數(shù)倍，所述第一絕緣膜對GaN的密合性強(qiáng)于所述第二絕緣膜，所述第二絕緣膜的折射率為2～2.3，所述第一絕緣膜的膜厚為10nm以下，所述第一絕緣膜是化學(xué)計(jì)量成分的氧化膜。
2. 如權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體激光器，其特征在于所述第一 絕緣膜的材料為八1203或Si02。
3. 如權(quán)利要求1或2所述的半導(dǎo)體激光器，其特征在于所述 第二絕緣膜的材料是Ta205、 Nb205、 Hf02、 Zr02、 Y203、 A1N、 SiN 中的任意種。
全文摘要
本發(fā)明得到將鍍膜的反射率設(shè)定在3～13％的范圍內(nèi)，并防止鍍膜剝離，且可確保半導(dǎo)體激光器的可靠性的半導(dǎo)體激光器。在射出激光的前端面形成了鍍膜的GaN類的半導(dǎo)體激光器中，鍍膜包括與前端面相接的第一絕緣膜和形成在第一絕緣膜上的第二絕緣膜，對于半導(dǎo)體激光器的激光波長λ，第二絕緣膜的光學(xué)膜厚為λ/4的奇數(shù)倍，第一絕緣膜對GaN的密合性強(qiáng)于第二絕緣膜，第二絕緣膜的折射率為2～2.3，第一絕緣膜的膜厚為10nm以下，第一絕緣膜為化學(xué)計(jì)量成分的氧化膜。
文檔編號H01S5/00GK101488641SQ20091000245
公開日2009年7月22日 申請日期2009年1月16日 優(yōu)先權(quán)日2008年1月18日
發(fā)明者中川康幸, 松岡裕益, 楠政諭, 白濱武郎, 蔵本恭介, 西口晴美, 鈴木洋介 申請人:三菱電機(jī)株式會社