半導體雷射設備的製作方法

2023-05-20 04:20:21 2

專利名稱：半導體雷射設備的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種具有多個發光部的多光束半導體雷射設備，更具體地涉及一種具 有結上安裝(junction up mount)配置的半導體雷射設備。
背景技術：
近年來，這種類型的半導體雷射設備已應用於諸如雷射束印表機等電氣設備中。 在半導體雷射設備中，在其中形成有發光部(發光器)的多個帶狀脊上，分別設置帶狀電極 (上電極)。用於外部提取的盤電極分別與帶狀電極電連接。而且，在彼此相鄰的發光器之 間設置隔離槽，並單獨驅動每個發光器(例如參見公開號為特開2000-269601的日本未審 專利)。在這種多光束雷射設備中，隨著近年來設備尺寸的減小，光束間距是大約幾十Pm 的窄間距。

圖11示出了這種窄間距類型的多光束雷射設備的平面結構。該多光束雷射設備 的製造過程如下即，在基底100上形成具有發光器的多個帶狀脊101之後，通過使用蒸鍍 方法分別在脊101上形成上電極102。接著，通過在這些脊101之間分別形成隔離槽103而 在這些發光器之間形成電隔離之後，馬上在整個表面覆蓋絕緣膜104。此後，在絕緣膜104 中分別形成對應於上電極102的接觸窗105。如圖11所示，存在這種情況，即僅僅在布線層 106正下方形成該接觸窗105，或存在這種情況，即接觸窗105形成為具有比布線層106正 下方的區域大的散熱區。為了電連接上電極102、布線層106和盤電極107，相對於每個發 光器以一致的尺寸製造多個接觸窗105。然而，在上述窄間距類型的多光束雷射設備中，對於在多個發光器中同時進行光 發射的情況，每個光束都受到其他光束的熱影響。因此，具體地說，中間部分的光束的溫度 比兩端的光束的溫度高，而且波長也被拉長了。也就是說，產生了如下問題，即在多個光束 之間產生了振蕩波長的幅度差別。而且，在結構基底上形成的多光束雷射設備中也產生該波長拉長的問題。也就是 說，即使在具有SDH結構(s^arated double heterostructure，分離雙異質結構)的半導 體雷射器(例如公開號為特開平12-021785的日本未審專利)中，多個光束之間也產生振 蕩波長的幅度差別。然而，與窄間距類型的情況相反的是，在SDH結構中位於兩端的光束 的波長被拉長了。具有SDH結構的半導體雷射器是通過利用當半導體層生長時所出現的 (Ill)B平面而製備的，並且存在如下趨勢，即中間發光器和兩端發光器之間的活性層的寬 度和高度是不同的。因此，認為振蕩波長從位於中間的發光器向位於兩端的發光器逐漸變 長。這樣，在過去的多光束半導體雷射設備中，由於受到窄間距引起的光束之間的相互影響以及結構問題，很難獲得預定的振蕩波長。因此，存在的問題在於很難在整個多光束 中獲取一致的波長。

發明內容
鑑於上述問題，希望提供一種能在每個發光部中獲取預定振蕩波長的半導體雷射 設備，並同時克服由窄間距和結構問題引起的波長拉長。根據本發明實施例，提供了一種半導體雷射設備，其包括如下部件A-F:A 多個發光部，其以並行的帶狀布置並從其延伸方向的端面發射光束；B 多個第一電極，其分別沿著所述發光部的頂面布置；C:絕緣膜，其分別覆蓋所述多個第一電極的整個表面並具有對應於第一電極的接 觸孔；D 多個第二電極，其對應於第一電極布置在不同於多個發光部的位置；E 多個布線層，其分別布置在絕緣膜上並通過接觸孔而電連接第二電極和對應的 第一電極；F:多個窗口區，其分別在絕緣膜中為發光部布置以暴露第一電極，其中至少兩個 窗口區具有互不相同的面積。更具體地說，在根據本發明實施例的半導體雷射設備中具有如下結構，其中三個 或更多個發光部(發光器)並行布置，在多個發光部中，窗口區的面積在中間的發光部中相 對較窄，而在兩端的發光部中相對較寬，或者，在多個發光部中，窗口區的面積在兩端的發 光部中相對較窄，而在中間的發光部中相對較寬。對於在具有SDH結構的結構基底上形成 雷射器結構的情況，窗口區的面積優選地按前一種方式設置。對於在常規基底上形成雷射 器結構以及間距窄的情況，窗口區的面積優選地按後一種方式設置。此外，「窄間距」表示光 束間距大約為幾十μm或更少。在根據本發明實施例的半導體雷射設備中，用於散熱的窗口區的面積隨著並行布 置的多個發光部的位置而改變(例如，中間部分較寬以及兩端較窄或恰好相反)，並由此控 制每個發光部中的散熱功能。因此，克服了波長拉長。根據本發明實施例的半導體雷射設備，分別對應於發光部，在上電極上的絕緣膜 中設置用於散熱的窗口區，並且窗口區中至少有兩個具有互不相同的面積。從而能控制每 個發光部中的散熱功能。於是，能在每個發光部中獲取預定振蕩波長並同時克服光束的波 長拉長，並能使所有光束的振蕩波長一致化。本發明的其它和進一步的目的、特點和優點將通過如下說明會更加全面地表現出來。附圖簡要說明圖1是根據本發明第一實施例的半導體雷射設備的平面圖；圖2是示出了圖1的半導體雷射設備的一部分的立體圖；圖3是示出了沿著圖2的線III-III的橫截面結構的示圖；圖4是示出了與現有技術的示例相比，圖1的半導體雷射設備中光束位置和波長 之間的關係的特徵圖；圖5是根據第一變化例的平面圖6是根據第二變化例的平面圖；圖7是根據本發明第二實施例的半導體雷射設備的平面圖；圖8是示出了圖6的半導體雷射設備的一部分的立體圖；圖9是示出了沿著圖8的線VIII-VIII的橫截面結構的示圖；圖10是示出了第三變化例的平面圖；圖11是示出了現有半導體雷射設備的結構的平面圖。
具體實施例方式下面將參考附圖詳細說明本發明的各個實施例。說明將以如下順序進行1.第--實施例具有SDH結構的多光束雷射設備的示例
2.第--變化例窗口區圖案的變化
3.第二二變化例布線層圖案的變化
4.第二二實施例另一多光束雷射設備的示例
5.第三三變化例
1.第一實施例圖1示出了根據本發明第一實施例的半導體雷射設備的平面圖的示例。該半導體 雷射設備1是具有SDH結構的邊緣發射多光束半導體雷射設備。半導體雷射設備1在結構基底10的每個脊11中具有雷射器結構。該結構基底10 具有多個(這裡的示例為8個)脊11(11A 11H)。圖1中，脊IlA IlH在y軸方向以帶 狀延伸，並互相併行布置。在脊IlA IlH中分別設置發光部(發光器)12，並且每個發光 部12從其在延伸方向的端面發射雷射束。在每個脊11的上表面上設置上電極13 (第一電極)。上電極13相當於發光部12 所對應的一對電極(P側電極和η側電極)中的一個電極(這裡指η側電極)。脊IlA IlH通過隔離槽14互相隔離(圖5)。這裡，在八個脊11中，例如兩個脊IlD和脊IlE分別 對應於「中間的脊」，而脊IlA和脊IlH分別對應於「兩端的脊」。上電極13由絕緣膜15覆蓋。在絕緣膜15中面向上電極13的位置分別設置接觸 孔16，該接觸孔16用於在下文所述的布線層18和上電極13之間進行電連接。在結構基底 10的表面的兩端，在脊11的延伸方向排列並行的兩排四個盤電極17 (第二電極)，即總共 八個盤電極17，多個脊11和隔離槽14位於其間。在絕緣膜15上，對應於盤電極17，在與 上電極13正交的方向上分別排列多個布線層18。上電極13和對應於上電極13的盤電極 17通過布線層18電連接。布線層18橋接於下文所述的隔離槽14之上(圖2)。該布線層 18和上電極13通過絕緣膜15中設置的接觸孔16而互相接觸。在絕緣膜15中分別為脊11設置多個窗口區19 (19Α 19Η)以面向上電極13。在 窗口區19中，中間的脊IlD和脊IlE的窗口區19D和窗口區19Ε相對較窄，而兩端的脊IlA 和脊IlH的窗口區19Α和窗口區19Η相對較寬。而且，窗口區19的面積從中間的脊11向 兩端的脊11依次逐步增加。窗口區19Α 19Η中的每一個的面積取決於為每個脊11設置 的多個窗口圖案的總面積。此外，雖然在本實施例中接觸孔16形成為與窗口區19成為一 體的孔形式，但接觸孔16和窗口區19彼此單獨地形成而互相不形成為一體也是可以的。如上所述，在具有SDH結構的半導體雷射器中，存在如下趨勢，即活性層的寬度和高度在中間的發光器和兩端的發光器之間是變化的。這樣作的原因如下在具有SHD結構 的雷射器中，因為(Ill)B平面不是晶體生長的，因此就具有應用於(Ill)B平面的物質遷移 到脊上的(100)平面的特性，脊的上表面的生長速率變得較快。在中間的脊IlD和脊IlE 中，因為兩側具有相同的雷射器結構，(Ill)B平面的區域較大，脊的上表面的生長速率相應 變得較快。相反，在兩端的脊IlA和脊IlH中，因為只有一側具有相同的雷射器結構，(111) B平面的區域較小，並因此脊的上表面的生長速率較慢。由此看出，中間的發光器的活性層 的寬度相對較窄，厚度較厚。即，中間的發光器的活性層的寬度和厚度不同於兩端的發光器 的活性層的寬度和厚度。因此可以推測出，與中間的發光器相比，兩端的發光器的振蕩波長 被拉長了。圖2立體地示出了半導體雷射設備1的原理結構的示例，以及圖3示出了沿著圖2 的線III-III的橫截面結構。這裡，為了簡化，僅圖示了在圖1的y軸方向上的中間兩行。 結構基底10包括在ρ型GaAS基底20的一個主表面上的脊11 (11A 11H)，所述ρ型GaAS 基底20具有(100)平面方位。脊IlA IlH在Wll]方向延伸。例如，通過在GaAS基底 20上形成具有預定寬度並在Wll]方向上延伸的帶狀(條)抗蝕劑圖案，並然後通過將該 抗蝕劑圖案用作掩模而對GaAS基底20執行溼法蝕刻，從而形成這些帶狀脊IlA 11Η。在結構基底10上設置半導體層21，並且半導體層21包括用於每個脊IlA IlH 的發光部12。該半導體層21例如依次包括緩衝層22、披覆層23、活性層24、披覆層25Α和 25Β以及接觸層26，這些層通過使用MOCVD(金屬有機化學氣相沉積)方法進行沉積。例如 分別地，緩衝層22由ρ型GaAs組成，披覆層23由ρ型AlGaAs組成，活性層24由AlGaAs 組成，披覆層25Α和25Β由η型AlGaAs組成，以及接觸層26由η型GaAs組成。P型雜質的 例子包括鎂(Mg)或鋅(Zn)，η型雜質的例子包括矽(Si)或硒(Se)。雖然未圖示，例如在 脊IlA IlH中的每一個的側表面上設置電流阻擋層，該電流阻擋層包括ρ型AlGaAs層、 η型AlGaAs層和ρ型AlGaAs層。在脊11的排列方向的兩端設置有與脊11的高度相同的帶狀底座27。在該底座27 上設置上述盤電極17。隔離槽14到達結構基底10的頂部，並因此半導體層21通過隔離 槽14在空間上被劃分為多個部分。此外，隔離槽14也可以沒有到達結構基底10的頂部， 並因此半導體層21沒有通過隔離槽14完全在空間上被劃分為多個部分。或者，隔離槽14 也可以用絕緣物質填充。隔離槽14的寬度(與隔離槽14的延伸方向相正交的方向上的寬度)比脊11的 寬度(與脊11的延伸方向(諧振器方向)相正交的方向上的寬度)較窄。在每個脊11中形成一對前端表面Sl和後端表面S2，以從脊11的延伸方向將脊 11夾在中間，並且諧振器由該對前端表面Sl和後端表面S2組成。該對前端表面Sl和後端 表面S2例如通過劈分形成，並布置為彼此之間以預定間隙相面對。雖然盤電極17是布置在與脊11平行的方向的線上，但也可選擇地布置(以Z形 布置)在脊11的延伸方向。盤電極17的形狀是隨機的，而不限定於圖1所示的矩形，並例 如可以是圓形、橢圓或諸如三角形的多邊形。在結構基底10的後表面上設置下電極28。該下電極28在結構基底10的整個後 表面上形成，並電連接到結構基底10。上電極13、盤電極17和布線層18例如通過從結構基底10側依次堆疊金(Au)和鍺(Ge)的合金、鎳(Ni)和金(Au)而組成。上電極13、盤電極17和布線層18可以具有除 了上述物質以外的物質的堆疊結構。該上電極13、盤電極17和布線層18可以由相同物質 組成，也可以由互不相同的物質組成。絕緣膜15例如由SiN、Si02、Si0N、Al203或AlN組成。 下電極28例如通過從脊11的頂面側依次堆疊鈦(Ti)、鉬(Pt)和金(Au)而組成。接下來將參考圖1 圖3說明半導體雷射設備1的製造方法的示例並將重點說明 絕緣膜15中窗口區19的形成過程。首先，在具有帶狀脊11 (11A 11H)的結構基底10的每個脊11上形成包括緩衝層 22、披覆層23、活性層24、披覆層25A和25B以及接觸層26的發光部12，並然後通過使用蒸 鍍方法在脊IlA IlL中的每一個上形成上電極13。接下來，通過在脊11之間形成隔離槽 14而在發光器之間形成電隔離之後，例如通過使用蒸鍍方法而在整個表面形成絕緣膜15。接下來，利用抗蝕劑掩模，通過進行蝕刻而在絕緣膜15中形成用於上電極13和布 線層18的接觸的接觸孔16，並同時形成用於散熱的窗口區19(19A 19H)。如上所述，這 裡在窗口區19A 19H中，在中間的脊IlD和脊IlE的窗口區19D和窗口區19E相對較窄， 而兩端的脊IlA和脊IlH的窗口區19A和窗口區19H相對較寬。此後，通過使用蒸鍍方法 等在整個表面上形成由上述物質組成的金屬層，並通過對金屬層進行圖案化而形成盤電極 17和布線層18。從而，該上電極13通過該布線層18電連接到盤電極17。同時，在結構基 底10的後表面上形成下電極28。這樣，本實施例的半導體雷射設備1就完成了。在本實施例的半導體雷射設備1中，當在每個發光部12中的上電極13和下電極 28之間施加預定電壓時，電流被注入到活性層24的電流注入區(發光區)，並從而通過電 子和空穴的重新組合而產生光發射。通過一對前端表面Sl和後端表面S2反射該光，在預 定波長產生雷射振蕩。該光作為雷射束從每個發光部12的前端表面Sl發射出去。這裡，在本實施例中，在絕緣膜15中為了散熱而設置的窗口區19的面積在中間的 脊IlD和脊IlE中相對較窄，而在兩端的脊IlA和脊IlH中較寬。相應地，窗口區的面積在 緊緊位於中間和兩端之間的脊11B、脊11C、脊IlF和脊IlG中逐步改變。從而，由窗口區19 所提供的散熱功能從中間向兩端得到改善。因此，在本實施例中，由於結構基底10所產生 的光束的波長拉長得到緩減，並且緩減的程度按照與窗口區19的大小成比例的方式從中 間的光束向兩端的光束增加。於是，可以對所有光束獲得基本一致的振蕩波長。圖4示出了與現有技術(圖11)的示例相比根據本實施例的光束位置A H和波 長之間的關係。光束位置A H分別對應脊IlA IlH的位置，「a」表示本實施例的半導 體雷射器1的結果，「b」表示現有技術的示例的結果。據此，可以發現當位置接近兩端時克 服波長拉長的效果較大。因此，對於將半導體雷射設備1應用於例如雷射束印表機的情況， 能實現穩定的列印操作。2.第一變化例窗口區19的圖案的位置、大小、形狀等並不限定於第一實施例，只要窗口區19所 提供的散熱功能對於每個雷射束是逐步改變的，窗口區19的圖案的位置、大小、形狀等就 可以是任意的。圖5示出了該情況的示例。3.第二變化例圖6示出了布線層18的圖案的變化例，並在與上電極13接觸的部分設置布線層 18中的翼部件18a，由此形成十字形。因此可以進一步保證布線層18和上電極13之間的
7接觸面積。4.第二實施例圖7示出了根據本發明第二實施例的半導體雷射設備2的平面結構的示例。該半 導體雷射設備2具有常規的邊緣發射(雷射二極體)結構。該半導體雷射設備2在基底30上所設置的多個(這裡指八個)脊31 (31A 31H) 中的每一個具有雷射器結構。圖7中，脊31A 31H在y軸方向以帶狀延伸，並互相併行布 置。在脊31A 31H中分別設置發光部(發光器)32，並且每個發光部從其在延伸方向的端 面發射雷射束。雖然在脊31A 31H的兩端設置與脊31A 31H具有相同結構的偽脊311， 但偽脊311並不進行光發射。在每個脊31的上表面設置上電極33(第一電極)。上電極 33對應於相對於發光部32的一對電極(ρ側電極和η側電極)中的一個電極(這裡指ρ側 電極)。脊31Α 31Η通過隔離槽34互相隔離。這裡，例如在八個脊31中，兩個脊31D和 脊31Ε分別對應「中間的脊」，而脊31Α和脊31Η分別對應「兩端的脊」。上電極33用絕緣膜35覆蓋。在該絕緣膜35中，分別為上電極33設置接觸孔36， 以便在下文所述的布線層38和上電極33之間進行電連接。在基底30的表面的兩側，在脊 31的延伸方向排列並行的一對四個盤電極37(第二電極)，即總共八個電極，該一對四個盤 電極之間是多個脊31。在絕緣膜35上，對應於盤電極37，在與上電極33正交的方向上分 別排列多個布線層38。上電極33和對應於上電極33的盤電極37通過布線層38電連接。 布線層38橋接於隔離槽34之上。布線層38和上電極33通過絕緣膜35中設置的接觸孔 36而互相接觸。這裡，雖然接觸孔36由與下文所述的窗口區39成為一體的孔圖案形成，但 接觸孔36和窗口區39也可以不互相成為一體而是彼此獨立形成。上述結構基本與第一實 施例的結構相同。同樣在本實施例中，在絕緣膜35中分別為脊3IA 3IH設置多個窗口區39 (39Α 39Η)以面向上電極33。在窗口區39中，中間的脊31D和脊31Ε的窗口區39D和窗口區39Ε 相對較寬，而兩端的脊3IA和脊31Η的窗口區39Α和窗口區39Η相對較窄。而且，窗口區39 的面積從兩端的脊31向中間的脊31依次逐步增加。與第一實施例的形式相同，窗口區39 的面積取決於為每個脊31設置的多個窗口圖案的整個面積。如上所述，在上述窄間距的多光束雷射設備中，對於同時在多個發光器中進行光 發射的情況，每個光束會受到來自其他光束的熱影響。因此，具體而言，存在的問題是中間 的脊31D和脊31Ε的光束溫度較高，而且振蕩波長也變長。鑑於上述情況，在本實施例中， 與使用結構基底的第一實施例相反，窗口區39的面積設置為從兩端的脊31向中間的脊31 逐漸變寬。圖8立體地示出了半導體雷射設備2的原理結構，以及圖9示出了沿著圖8的線 VIII-VIII的橫截面結構。圖8中省略了圖7中所示的偽脊311。半導體雷射設備2在基 底30上具有半導體層40。在半導體層40中，從基底30側開始依次包括下披覆層41、活性 層42、上披覆層43和接觸層44。雖然未在圖中示出，但在半導體層40中還可進一步設置 除了上述層以外的層(例如，緩衝層和引導層)。在脊31的排列方向的兩端設置與脊31的高度具有相同高度的帶狀底座45。在底 座45上設置上述盤電極37。以與第一實施例中隔離槽14的情形相同的形式，半導體層40 由隔離槽34在空間上被劃分為多個部分。
脊31至少具有下披覆層41、活性層42、上披覆層43和接觸層44的上部分，並且 發光部32由這些層組成。圖9中，示出了其中脊31至少具有基底30的上部分、下披覆層 41、活性層42、上披覆層43和接觸層44的情形。上電極33電連接到接觸層44和上披覆層 43。基底30例如由ρ型GaAs組成。P型雜質的例子包括鎂(Mg)和鋅(Zn)。下披覆 層41例如由ρ型AlGaAs組成。活性層42例如由不摻雜的AlGaAs組成。在該活性層42 中，包括面向上電極33的區域的帶狀區域是發光區。發光區對應電流注入區，電流從上電 極33注入該電流注入區。上披覆層43例如由η型AlGaAs組成，而接觸層44例如由η型 GaAs組成。η型雜質的例子包括矽(Si)或硒(Se)。隔離槽34的寬度(與隔離槽34的延伸方向正交的方向上的寬度)比脊31的寬 度(脊31的延伸方向(諧振器方向)正交的方向上的寬度)較窄。具體而言，當脊31的 寬度大約是幾十μ m (例如30 μ m)時，隔離槽34的寬度大約是幾μ m (例如3 μ m)。也就是 說，本實施例的半導體雷射設備2是具有大約幾十μ m的光束間距的窄間距型雷射器。在基底30的後表面上設置下電極46。該下電極46例如在整個後表面上形成，並 電連接到基底30。上電極33、盤電極37和布線層38例如通過從結構基底30側依次堆疊金(Au)和 鍺(Ge)的合金、鎳(Ni)和金(Au)而組成。上電極33、盤電極37和布線層38具有由除了 上述物質以外的物質所形成的堆疊結構。它們可以由相同物質組成，也可以由互不相同的 物質組成。絕緣膜35例如由SiN, SiO2, SiON、Al2O3或AlN組成。下電極46例如通過從脊 31的頂面側依次堆疊鈦(Ti)、鉬(Pt)和金(Au)組成。然後，將參考圖7 圖9說明半導體雷射設備2的製造方法的示例並將重點說明 絕緣膜35中窗口區39的形成過程。首先，在基底30上形成具有發光器的多個脊31 (31A 31H)之後，通過使用蒸鍍 方法在脊31A 31H中的每一個上形成上電極33。接下來，再通過在這些脊31之間設置隔 離槽34而在發光器之間實現電隔離之後，例如通過使用蒸鍍方法在整個表面上形成絕緣 膜35。接下來，利用抗蝕劑掩模通過使用蝕刻而在絕緣膜35中形成用於上電極33和布 線層38的接觸的接觸孔36，並同時形成用於散熱的窗口區39(39A 39H)。如上所述，這 裡在窗口區39A 39H中，在中間的脊31D和脊31E的窗口區39D和窗口區39E相對較寬， 而兩端的脊31A和脊31H的窗口區39A和窗口區39H相對較窄。此後，通過使用蒸鍍方法 等在整個表面上形成由上述物質組成的金屬層，並通過對金屬層進行圖案化而形成盤電極 37和布線層38。同時，在結構基底30的後表面上形成下電極46。這樣，本實施例的半導體 雷射設備2就完成了。在本實施例的半導體雷射設備2中，當在每個發光部32中的上電極33和下電極 46之間施加預定電壓時，電流被注入到活性層42的電流注入區(發光區)中，並從而通過 電子和空穴的重新組合產生光發射。通過一對前端表面Sl和後端表面S2反射該光，以預 定波長產生雷射振蕩。該光作為雷射束從每個脊31的前端表面Sl發射出去。這裡，在本實施例中，與第一實施例相反的是，在絕緣膜35中為了散熱而設置的 窗口區39的面積在中間的脊31D和脊31E中相對較寬，而在兩端的脊31A和脊31H中較窄。相應地，窗口區的面積在緊緊位於中間和兩端之間的脊31B、脊31C、脊31F和脊31G中逐步 改變。從而，窗口區39的散熱功能從兩端向中間得到改善。因此，在本實施例中，由於窄間 距產生的光束的波長拉長得到緩減，並且緩減的程度按照與窗口區39的大小成比例的方 式從兩端的光束向中間的光束增加。因此可能對所有光束獲得基本一致的振蕩波長。也就 是說，即使對於將半導體雷射設備2應用於雷射束印表機等的情況也能實現穩定的列印操 作。雖然前文中已參考第一實施例、第二實施例及其變化例描述了本發明，但本發明 並不限於上述實施例等，並可以進行各種變化。例如，雖然在上面的實施例等中，已描述在脊11 (31)的兩側設置底座27(45)的示 例，但底座27(45)可以省略。在這種情況下，可以在結構基底10(基底30)的頂面通過省 略底座而露出的區域中形成盤電極17(37)。雖然在上面的實施例中，多個盤電極17(37)被劃分為兩組並排列在脊11(31)的 兩側，但所有的盤電極17(37)可以如圖10所示只排列在一側(第三變化例)。雖然在上面的實施例中，一個上電極13(33)對應一個盤電極17(37)，但多個上電 極13(33)能電連接到一個盤電極17(37)，也就是說，多個發光器同時由一個盤電極驅動。 而且，無需贅言的是，半導體雷射設備不限於應用於雷射印表機，也可應用於其他電設備。雖然在上面的實施例中，已結合AlGaAs合成半導體雷射設備描述本發明，但本發 明可應用於其他合成半導體雷射設備，例如應用於AlGalnP、GaInAsP等的紅光半導體雷射 設備，GalnN、AlGaInN等的氮化鎵半導體雷射設備，ZnCdMgSSeTe等的II-IV半導體雷射設 備。而且，本發明可應用於AlGaAs、InGaAs, InP,GaInAsNP等的半導體雷射設備，在這些半 導體雷射設備中，振蕩波長並不限於可見範圍。此外，雖然在上述實施例中將絕緣膜15(35)中設置的窗口區19(39)的面積設定 為從中間向兩端逐漸變寬(第一實施例)或逐漸變窄(第二實施例)，但是對於位於中間和 兩端之間的整個中間部分沒有必要逐漸變化。例如，對於中間部分，彼此相鄰的兩個脊11 之間和彼此相鄰的兩個脊31之間的窗口區的面積相同。重點在於，只要能將由於諸如SDH 結構或窄間距等的結構問題所產生的光束的波長拉長克服到不產生問題的程度，窗口區的 面積並不是嚴格的成比例改變。而且，在具有至少兩個發光部(發光器)的多光束雷射設 備中，窗口區的面積(也就是上電極的暴露面積)隨著由光束位置產生的波長拉長的程度 而互相不同就足夠了。本發明中，「窗口區的面積互相不同」包括窗口區的面積中的最小面積是零的情況 (即沒有窗口區)。例如，因為第一實施例中的中間的脊IlD和脊IlE以及第二實施例中的 兩端的脊31A和脊31H和其他位置的脊相比具有波長拉長的最小風險，因此可以不對脊IlD 和脊IlE以及脊31A和脊31H設置窗口區。而且，雖然在上述實施例中通過克服波長拉長而將多個光束設置為一致的，但也 可以通過調整窗口區的大小而錯開光束之間的振蕩波長。本領域技術人員應當理解，在所附權利要求或其等同方案的範圍內，可根據設計 需要和其它因素進行各種變化、組合、子組合和改變。
10
權利要求
一種半導體雷射設備，其包括多個發光部，其以並行的帶狀布置並從其在延伸方向的端面發射光束；多個第一電極，其分別沿著所述發光部的頂面布置；絕緣膜，其分別覆蓋所述多個第一電極的整個表面並具有對應於所述第一電極的接觸孔；多個第二電極，其對應於所述第一電極布置在不同於所述多個發光部的位置；多個布線層，其分別布置在所述絕緣膜上，並通過所述接觸孔而電連接所述第二電極和對應的所述第一電極；以及多個窗口區，其在所述絕緣膜中分別為所述發光部布置以暴露所述第一電極，其中至少兩個所述窗口區具有互不相同的面積。
2.如權利要求1所述的半導體雷射設備，其中，三個或更多個所述發光部以並行布置， 並且在所述多個發光部中，所述窗口區的面積在中間的所述發光部中相對較窄，而在兩端 的所述發光部中相對較寬。
3.如權利要求2所述的半導體雷射設備，其中，位於兩端的所述發光部中的活性層的 寬度和高度和位於中間的所述發光部中的活性層的寬度和高度是不同的。
4.如權利要求1所述的半導體雷射設備，其中，三個或更多個所述發光部以並行布置， 並且在所述多個發光部中，所述窗口區的面積在兩端的所述發光部中相對較窄，而在中間 的所述發光部中相對較寬。
5.如權利要求4所述的半導體雷射設備，其中，在所述多個發光部中，所述活性層的寬 度和高度彼此相同。
6.如權利要求1所述的半導體雷射設備，其中，所述多個發光部分別為以並行的帶狀 布置的多個脊而設置，所述多個脊之間設置有隔離槽。
7.如權利要求6所述的半導體雷射設備，其中，所述布線層橋接在所述隔離槽之上。
8.如權利要求7所述的半導體雷射設備，其中，所述多個第二電極被劃分為兩組，並布 置在兩個區域中以從兩側將所述脊和所述隔離槽夾在中間。
9.如權利要求7所述的半導體雷射設備，其中，所有的所述多個第二電極被布置在兩 個區域中的一個區域中，所述兩個區域從兩側將所述脊和所述隔離槽夾在中間。
全文摘要
本發明設置一種半導體雷射設備，其包括以並行的帶狀布置的多個發光部；分別沿著發光部的頂面布置的多個第一電極；分別覆蓋所述多個第一電極的整個表面並包括對應於所述第一電極的接觸孔的絕緣膜；對應於所述第一電極布置在不同於所述多個發光部的位置的多個第二電極；分別布置在所述絕緣膜上，並通過所述接觸孔電連接所述第二電極和對應的所述第一電極的多個布線層；分別在所述絕緣膜中為發光部布置以暴露第一電極的多個窗口區，其中至少兩個窗口區具有互不相同的面積。本發明能在每個發光部中獲取預定振蕩波長並同時克服光束的波長拉長，並能使所有光束的振蕩波長一致化。
文檔編號H01S5/22GK101944706SQ20101020973
公開日2011年1月12日 申請日期2010年6月25日 優先權日2009年7月3日
發明者中島真, 吉田雄太, 橫山隆浩, 狩野祥男, 高瀨英治 申請人:索尼公司