專利名稱：半導(dǎo)體發(fā)光器件、光學(xué)拾取單元及信息記錄/再現(xiàn)裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種半導(dǎo)體發(fā)光器件、光學(xué)拾取單元以及記錄/再現(xiàn)裝置，該 半導(dǎo)體發(fā)光器件包括多個發(fā)光器件。
背景技術(shù)：
近幾年，在激光二極管(LD)領(lǐng)域，已經(jīng)積極地對在相同襯底(或基 板)上具有不同發(fā)光波長的多個發(fā)光器件部分的多波長激光器件進(jìn)行開發(fā)。 例如，多波長激光器件用作用于光盤單元的光源。
在光盤單元中，700nm波段的激光用于CD (壓縮盤)的再現(xiàn)，以及用 于如CD-R (可記錄CD )、 CD-RW (可寫入CD )和MD (迷你盤)的可記 錄光盤的記錄和再現(xiàn)。另外，600nm波段的激光用于DVD (數(shù)字通用盤) 的記錄和再現(xiàn)。通過在光盤單元上安置多波長激光器件，就變得可以對多種 類型的現(xiàn)有光盤進(jìn)行記錄和再現(xiàn)。而且，已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了使用以GaN, AlGaN混 合晶體和GalnN混合晶體為代表的氮化物III-V族化合物半導(dǎo)體的短波激光 器件(400nm波段)，且它們致力于例如作為更高密度光盤的光源的短波激 光器件的實(shí)際應(yīng)用。通過發(fā)展包括短波激光器件的多波長激光器件，可使應(yīng) 用更廣泛。
在過去，作為具有如上所述的GaN發(fā)光器件部分的三波長激光器件， 已經(jīng)提出了下述器件(日本專利No.3486900)。在這種器件中，通過在GaN (氮化鎵)制成的襯底上生長GaN半導(dǎo)體形成400nm波段(例如405nm ) 的第一發(fā)光器件。第二發(fā)光器件通過在相同的GaAs (砷化鎵)組制成的襯 底上彼此平行地生長AlGalnP半導(dǎo)體提供具有600nm波段(例如650nm ) 的發(fā)光器件部分的器件和生長AlGaAs半導(dǎo)體提供700nm波段(例如780nm ) 的發(fā)光器件部分的器件而形成。第一發(fā)光器件和第二發(fā)光器件以該順序依次 層疊在支持基板(熱沉)上。
發(fā)明內(nèi)容
為獨(dú)立地驅(qū)動上述三波長激光器件中各個發(fā)光器件部分，有必要提供用 于分別向各個發(fā)光器件部分注入電流的電極和用于鍵合每個發(fā)光器件部分 的導(dǎo)線的連接襯墊。但是，如果各個連接襯墊布置時沒有考慮前面的結(jié)果， 那么三波長激光器件在尺寸上將會增加。
由于以上原因，在本發(fā)明中，希望提供通過設(shè)計連接襯墊的布置而小型
根據(jù)該發(fā)明的實(shí)施例，提供通過層疊第一發(fā)光器件和第二發(fā)光器件形成 的第 一半導(dǎo)體發(fā)光器件。第 一發(fā)光器件包括在第 一襯底上彼此平行形成的條
狀的第一發(fā)光器件部分和條狀的第二發(fā)光器件部分；和分別向第一發(fā)光器件
部分和第二發(fā)光器件部分提供電流的條狀的第一電極和條狀的第二電極。第 二發(fā)光器件具有條狀的第三發(fā)光器件部分，第三發(fā)光器件部分形成在與第一 襯底相對布置的第二襯底的相對面一側(cè)上，且在與第一發(fā)光器件部分和第二
狀的第三電極向第三發(fā)光器件部分提供電流；條狀的第一相對電極和條狀的 第二相對電極分別與第 一 電極和第二電極相對布置，且分別與第 一 電極和第 二電極電連接；第 一連接村墊和第二連接襯墊分別與第 一相對電極和第二相 對電極電連接且導(dǎo)線鍵合到其上；第三連接襯墊電連接到第三電極且導(dǎo)線鍵 合到其上。第一連接襯墊，第二連接襯墊和第三連接襯墊與第一相對電極和 第二相對電極平行布置。
根據(jù)該發(fā)明的實(shí)施例，提供第一光學(xué)拾取單元，其包括光源和提供在其 中安裝記錄媒質(zhì)的區(qū)域和光源之間的光學(xué)系統(tǒng)。光源包括第一半導(dǎo)體發(fā)光器 件。根據(jù)該發(fā)明的實(shí)施例，提供第一信息記錄/再現(xiàn)裝置，包括第一光學(xué)拾取 單元和信息處理部分，該信息處理部分將輸入的信息發(fā)送給第一光學(xué)拾取單 元且從第一光學(xué)拾取單元接收記錄在記錄媒質(zhì)上的信息。
根據(jù)該發(fā)明的實(shí)施例，提供通過層疊第一發(fā)光器件和第二發(fā)光器件形成 的第二半導(dǎo)體發(fā)光器件。第一發(fā)光器件包括形成在第一襯底上的條狀的第一 發(fā)光器件部分；和提供電流給第一發(fā)光器件部分的條狀的第一電極。第二發(fā) 光器件包括條狀的第二發(fā)光器件部分和條狀的第三發(fā)光器件部分，在與第一 襯底相對布置的第二襯底的相對面的一側(cè)上互相平行地形成；條狀的第二電 極和條狀的第三電極，分別向第二發(fā)光器件部分和第三發(fā)光器件部分提供電 流；且條狀的第一相對電極與第一電極相對布置且與第一電極電連接；第一200710306136.5
說明書第3/26頁
連接襯墊與第 一相對電極電連接；且第二連接襯墊和第三連接襯墊分別與第 二電極和第三電極電連接。第一連接襯墊、第二連接襯墊和第三連接襯墊在 與第 一相對電極平行的條狀區(qū)上并排布置。
根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，提供第二光學(xué)拾取單元，包括光源和提供在其中 安裝記錄媒質(zhì)的區(qū)域和光源之間的光學(xué)系統(tǒng)。光源包括第二半導(dǎo)體發(fā)光器 件。根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，提供第二信息記錄/再現(xiàn)裝置，包括第二光學(xué)拾取
單元；及信息處理單元，該信息處理單元將輸入信息發(fā)送給第二光學(xué)拾取單
元且從第二光學(xué)拾取單元接收記錄媒質(zhì)中的記錄信息。
分別在根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的第一和第二半導(dǎo)體光發(fā)射器件、第一和第 二光學(xué)拾取單元及第一和第二信息記錄/再現(xiàn)裝置中，連接襯墊(第一連接襯 墊、第二連接襯墊及第三連接襯墊)分別與電極(第一電極(第一相對電極)、 第二電極(第二相對電極)及第三電極)電連接，并且都形成在第二發(fā)光器 件的表面上，這些電極分別向各自的發(fā)光器件部分(第一發(fā)光器件部分、第 二發(fā)光器件部分及第三發(fā)光器件部分)提供電流。
根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的第一和第二半導(dǎo)體發(fā)光器件、第一和第二光學(xué)拾取 單元及第一和第二信息記錄/再現(xiàn)裝置，連接襯墊(第一連接襯墊、第二連接 襯墊和第三連接襯墊)都形成在第二發(fā)光器件的表面上。因此，基于第一連 接襯墊、第二連接襯墊和第三連接襯墊的布局產(chǎn)生的未使用的空間將減小到 最小。如上所述，通過設(shè)計其布局，能縮小半導(dǎo)體發(fā)光器件的尺寸。
從下列描述將更完整地體現(xiàn)本發(fā)明的其他的對象、特征和優(yōu)點(diǎn)。
圖1是根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施例的半導(dǎo)體發(fā)光單元俯視結(jié)構(gòu)圖； 圖2是圖1的半導(dǎo)體發(fā)光單元沿著箭頭A-A截取的截面結(jié)構(gòu)圖； 圖3是圖1的半導(dǎo)體發(fā)光單元沿著箭頭B-B截取的截面結(jié)構(gòu)圖； 圖4是圖1的半導(dǎo)體發(fā)光單元沿著箭頭C-C截取的截面結(jié)構(gòu)圖； 圖5是圖2的半導(dǎo)體發(fā)光單元沿著箭頭D-D截取的截面結(jié)構(gòu)圖； 圖6是用于解釋第二襯底中的缺陷區(qū)域的截面結(jié)構(gòu)圖； 圖7是用于解釋在切割圖6中的第二襯底前的GaN大襯底的實(shí)例的平 面結(jié)構(gòu)圖8是用于解釋圖7中另一個GaN大襯底的實(shí)例的平面結(jié)構(gòu)圖9是用于解釋離子注入時加速電壓與TLM值之間關(guān)系的關(guān)系圖； 圖IO是用于解釋圖1中第二發(fā)光器件的端面覆蓋的截面； 圖11是第二實(shí)施例中的半導(dǎo)體發(fā)光單元相應(yīng)的沿著箭頭D-D截取的截 面結(jié)構(gòu)圖12是圖11的半導(dǎo)體發(fā)光單元的第一改進(jìn)的截面結(jié)構(gòu)圖13是圖11的半導(dǎo)體發(fā)光單元的第二改進(jìn)的截面結(jié)構(gòu)圖14是圖11的半導(dǎo)體發(fā)光單元的第三改進(jìn)的截面結(jié)構(gòu)圖15是圖11的半導(dǎo)體發(fā)光單元的第四改進(jìn)的截面結(jié)構(gòu)圖16是圖1中半導(dǎo)體發(fā)光單元的改進(jìn)的截面結(jié)構(gòu)圖17是圖11中半導(dǎo)體發(fā)光單元的改進(jìn)的截面結(jié)構(gòu)圖18是根據(jù)該發(fā)明第三實(shí)施例的半導(dǎo)體發(fā)光單元的俯視結(jié)構(gòu)圖19是圖18的半導(dǎo)體發(fā)光單元沿著箭頭A-A截取的截面結(jié)構(gòu)圖20是圖19的半導(dǎo)體發(fā)光單元沿著箭頭A-A截取的截面結(jié)構(gòu)圖；以及
圖21是安置于半導(dǎo)體發(fā)光單元的信息記錄/再現(xiàn)裝置的示意結(jié)構(gòu)圖。
具體實(shí)施例方式
將參照附圖詳細(xì)地給出本發(fā)明的實(shí)施例的描述。 第一實(shí)施例
圖1顯示根據(jù)該發(fā)明的第一實(shí)施例的激光二極管單元的俯視結(jié)構(gòu)圖。圖 2顯示圖1沿著箭頭A-A截取的截面結(jié)構(gòu)圖。圖3示出圖1沿著箭頭B-B截 取的截面結(jié)構(gòu)圖。圖4示出圖1沿著箭頭C-C截取的截面結(jié)構(gòu)圖。圖5是圖 2沿著箭頭D-D截取的截面結(jié)構(gòu)圖。如圖2所示，在激光二極管單元中，激 光二極管1結(jié)合到作為支撐構(gòu)件的子底座10,且熱沉11作為熱釋放構(gòu)件結(jié) 合到子底座10的背面。圖1到圖5示意性地示出激光二極管單元，且尺寸 和形狀不同于實(shí)際使用的那些。
如圖2所示，在激光二極管1中，芯片狀的第二發(fā)光器件30和第一發(fā) 光器件20以該順序依次層疊在子底座10上。第一發(fā)光器件20包括能在層 疊平面方向上發(fā)射用于DVD的600nm波段(例如650nm )的光的第一器件 20A和能在層疊平面方向上發(fā)射用于CD的700nm波段(例如780nm )的光 的第二器件20B。同時，第二發(fā)光器件30能在與第一發(fā)光器件20相同的發(fā) 光方向上發(fā)射大約400nm波段(例如405nm)的光。因此，激光二極管1
具有三波長激光器件的功能。
并且，在激光二極管l中，第一發(fā)光器件20被倒置(襯底側(cè)朝上)，然
后層疊在第二發(fā)光器件30上，使得第一發(fā)光器件20的發(fā)光點(diǎn)23A-1 (稍候 描述)盡可能地靠近第二發(fā)光器件30的發(fā)光點(diǎn)33-l (稍候描述)。從而，從 第 一發(fā)光器件20發(fā)出的光和從第二發(fā)光器件30發(fā)出的光能穿過相同的光路 以使用公共的透鏡系統(tǒng)(未示出)。層疊第一發(fā)光器件20和第二發(fā)光器件30 的方法不限于此。例如，第一發(fā)光器件20可以層疊在第二發(fā)光器件30上使 得第一發(fā)光器件20的發(fā)光點(diǎn)23B-1 (稍候描述)和第二發(fā)光器件30的發(fā)光 點(diǎn)33-l彼此接近。另外，第一發(fā)光器件20可以層疊在第二發(fā)光器件30上 使得第一發(fā)光器件20的發(fā)光點(diǎn)23A-1和發(fā)光點(diǎn)23B-1之間的中點(diǎn)與第二發(fā) 光器件30的發(fā)光點(diǎn)33-1接近。
子底座10由例如A1N的高熱導(dǎo)率的材料制成。因此，激光二極管1產(chǎn) 生的熱量被充分?jǐn)U散，激光二極管1不會暴露在高溫中，且由此可改善可靠 性。作為子底座10的材料，可選擇Si等。可是就熱導(dǎo)率而言，A1N更為有 利。在子底座10的激光二極管1 一側(cè)的表面上，形成了 n側(cè)公共電極12。 例如，n側(cè)公共電極12例如由比如Au (金)的金屬薄膜制成。如圖1所示， n側(cè)公共電極12分別連接到第一發(fā)光器件20的n側(cè)電極27 (稍候描述)和 第二發(fā)光器件30的n側(cè)電極37 (稍候描述)。
例如，熱沉11由比如Cu (銅)的具有導(dǎo)電性和熱導(dǎo)性的材料制成。表 面覆蓋有由Au等制成的薄膜(未示出)。如圖1所示，導(dǎo)線50的一端4囊合 到熱沉11的表面。導(dǎo)線50的另一端鍵合到n側(cè)公共電極12的表面。熱沉 11和n側(cè)/^共電才及12通過導(dǎo)線50相互電連接。A^而通過子底座10擴(kuò)散的 激光二極管1的熱量被釋放到外部來將激光二極管1維持在一個適當(dāng)?shù)臏?度。另外，從外部電源(未示出)供應(yīng)的電流可以通過熱沉11有效地傳輸 給激光二極管1。
在激光二極管1和子底座IO之間，提供了用于將激光二極管1結(jié)合到 子底座IO上的焊接層13。在子底座IO和熱沉11之間，提供了用于將子底 座IO結(jié)合到熱沉11上的焊接層14(參考圖2)。例如，焊接層13由具有250 攝氏度的焊接溫度的Au-Sn(金錫)焊料制成。例如，焊接層14由具有150 到170攝氏度范圍的焊接溫度的包括In (銦)等作為主要成分的低熔焊料制 成。 第一發(fā)光器件20
如圖2所示，在第一發(fā)光器件20中，能發(fā)射600nm波段(例如650nm ) 的光的第一器件20A和能發(fā)射700nm波段(例如780nm )的光的第二器件 20B彼此平行地形成在公共的第一襯底21上。第一器件20A由GaP的III-V 族化合物半導(dǎo)體制成。第二器件20B由GaAs的III-V族化合物半導(dǎo)體制成。 在這里，GaP的III-V族化合物半導(dǎo)體是指包含至少短周期元素周期表中的 3B族元素Ga (4家)和至少短周期元素周期表中5B族元素P (磷)的半導(dǎo) 體。GaAs的III-V族半導(dǎo)體是指包含至少短周期元素周期表中3B族元素Ga 和至少短周期元素周期表中5B族元素As (砷)的半導(dǎo)體。GaP的III-V族 化合物半導(dǎo)體與GaAs的III-V族化合物半導(dǎo)體對可見光到紅外線而言都是 不透明的材料。
在第一器件20A中，半導(dǎo)體層22A (第一發(fā)光器件部分)生長在第一村 底21上。半導(dǎo)體層22A是這樣的激光器件部分，其中n型覆蓋層、有源層 23A、 p型覆蓋層和p側(cè)接觸層在層疊方向上從第一襯底21側(cè)順序地層疊。 除了有源層23A之外這些層并沒有特別地顯示在圖中。
例如，第 一襯底21由從GaP大襯底切下的部分n型GaP制成。例如， n型覆蓋層由n型AlGalnP制成。例如，有源層23A具有多量子阱結(jié)構(gòu)，該 多量子阱結(jié)構(gòu)由分別通過成分彼此不同的Alx,Gax2ln^^2P((KxKl， 0<x2<
且(Kl-xl-x2〈1 )形成的阱層和勢壘層構(gòu)成。例如，p型覆蓋層由p型AlGalnP 制成。例如，p側(cè)接觸層由p型GaP制成。部分p型覆蓋層和p側(cè)接觸層具 有沿單軸方向(垂直于圖2的紙面的方向)延伸的條狀脊24A。由此，可實(shí) 現(xiàn)電流限制。脊24A的延伸方向相應(yīng)于第一器件20A的振蕩器方向。在有 源層23A中，相應(yīng)于脊24A的區(qū)域是發(fā)光點(diǎn)23A-1。
在第二器件20B中，以與第一器件20A相同的方式，在第一襯底21上 生長半導(dǎo)體層22B (第二發(fā)光器件部分)。半導(dǎo)體層22B是激光器件部分， 其中n型覆蓋層、有源層23B、 p型覆蓋層和p側(cè)接觸層在層疊方向從第一 襯底21側(cè)順序地層疊。除了有源層23B之外，這些層在附圖中沒有特別地 示出。
例如，n型覆蓋層由n型AlGaAs制成。例如，有源層23B具有多量子 阱結(jié)構(gòu)，該多量子阱結(jié)構(gòu)由分別通過成分彼此不同的Alx3Gai.x3As (0<x3<l ) 形成的阱層和勢壘層構(gòu)成。例如p型覆蓋層由p型AlGaAs制成。例如p側(cè)
接觸層由p型GaAs制成。部分p型覆蓋層和p側(cè)接觸層具有在與第一器件 20A的振蕩器方向平行的方向上延伸的條狀脊24B。由此，可實(shí)現(xiàn)電流限制。 脊24B的延伸方向相應(yīng)于第二器件20B的振蕩器方向。在有源層23B中， 相應(yīng)于脊24B的區(qū)域是發(fā)光點(diǎn)23B-1 。
除了在脊24A和24B的頂面(p側(cè)接觸層的表面)上之外，在半導(dǎo)體 層22A和22B的表面(下文用表面22C表示)上提供了絕緣層25。例如， 在表面22C和絕緣層25之間可設(shè)置用于加強(qiáng)表面22C和絕緣層25等之間 的接觸特性的層。絕緣層25具有高熱導(dǎo)性和高絕緣性。例如，在絕緣層25 中，包括包含例如A1N (氮化鋁)、BN (氮化硼)、SiC (碳化硅)、GaN和 AlGalnN (氮化鋁鎵銦)但不包含氧的主要材料的絕緣材料的層以及包括例 如A1N0X、 BNOx、 Si02、 GaNOx和AlGaInNOx的絕緣材料的層從表面22C 一側(cè)順序?qū)盈B。
由于在表面22C上提供絕緣層25，電流僅從沒有提供絕緣層25的區(qū)域 流過，也就是/人脊24A和24B的頂面流入到有源層23A和23B中。因此， 絕緣層25還具有電流限制功能。
p側(cè)電極26A (第一電極)-提供在從脊24A的頂面到絕緣層25的部分 表面連續(xù)的表面上。p側(cè)電極26A與脊24A的p側(cè)接觸層電連接。如稍后描 述的，p側(cè)電極26A通過位于中間的第二發(fā)光器件30的焊接層41相對于相 對電極42布置，且通過位于中間的焊接層41與相對電極42電連接。p側(cè)電 極26B (第二電極)提供在從脊24B的頂面到絕緣層25的部分表面連續(xù)的 表面上。p側(cè)電極26B與脊24B的p側(cè)接觸層電連接。如稍后將描述的，p 側(cè)電極26B通過位于中間的第二發(fā)光器件30的焊接層43相對于相對電極 44布置，且通過位于中間的焊接層43與相對電極44電連接。同時，在第一 襯底21的背面上，提供n側(cè)電極27。 n側(cè)電極27與第一襯底21電連接。 如圖1所示，導(dǎo)線51的一端鍵合到n側(cè)電極27的表面。導(dǎo)線51的另一端 鍵合到n側(cè)公共電極12的表面。n側(cè)電極27和n側(cè)公共電極12通過導(dǎo)線 51彼此電連接。
p側(cè)電極26A和26B具有多層結(jié)構(gòu)，其中順序地層疊例如Ti (鈥)、Pt (柏)和Au (金)。例如n側(cè)電極27具有其中從第 一村底21側(cè)順序地層疊 Au和Ge (鍺)的合金、Ni (鎳)和Au的結(jié)構(gòu)。
在垂直于脊24A和24B的延伸方向(振蕩器方向)的一對解理面Sl和S2上，形成成對的反射薄膜(未示出)。例如，形成在主要發(fā)光側(cè)上的解理 面Sl上的反射薄膜由Al203 (氧化鋁)制成，且被調(diào)節(jié)以具有低反射率。同 時，例如，形成在主要發(fā)光側(cè)的另一側(cè)上的解理面S2上的反射薄膜由氧化
鋁層和Ti02 (氧化鈦)層交替層疊的疊層制成，且被調(diào)節(jié)以具有高反射率。 由此，分別在有源層23A的發(fā)光區(qū)域(發(fā)光點(diǎn)23A-1 )和有源層23B的發(fā)光 區(qū)域(發(fā)光點(diǎn)23B-1)中產(chǎn)生的光在該成對的反射薄膜之間傳播、放大且作 為從低反射一側(cè)上的反射薄膜的光束發(fā)射。例如，從高反射一側(cè)上的反射薄 膜泄漏的光可通過光探測器等(未示出)探測，被探測的光轉(zhuǎn)變?yōu)楣怆娏鳎?且由此測量從低反射率一側(cè)發(fā)射的光的光功率。 第二發(fā)光器件30
第二發(fā)光器件30是能發(fā)射大約400nm波段(例如405nm )光的激光二
極管，且由氮化物ni-v族化合物半導(dǎo)體制成。這里的氮化物m-v族化合物
半導(dǎo)體是指包括至少在短周期元素周期表中3B族元素之一和至少在短周期 元素周期表中5B族元素N (氮)的半導(dǎo)體。
如圖1和圖2所示，在第二發(fā)光器件30中，半導(dǎo)體層32(第三發(fā)光器 件部分)生長在第二襯底31上。第二發(fā)光器件30具有長于第一發(fā)光器件20 的振蕩器長度L1的振蕩器長度L2。例如，半導(dǎo)體層32包括形成在第二襯 底31—側(cè)的n型覆蓋層、有源層33、 p型覆蓋層和p側(cè)接觸層。除了有源 層33之外，這些層不特別地在圖中示出。
如圖6的剖面圖所示，第二襯底31由n型GaN (氮化鎵)制成，其中 多個高缺陷區(qū)域31B (第二區(qū)域)具有高于具有低平均位錯密度(第一平均 位錯密度)的低缺陷區(qū)域31A (第一區(qū)域)的平均位錯密度(第二平均位錯 密度)，且鄰近于低缺陷區(qū)域31A。在該實(shí)施例中，在第二襯底31中，低缺 陷區(qū)域31A存在于橫向方向上的中心區(qū)域中(垂直于振蕩器方向的方向)， 且高缺陷區(qū)域31B存在于低缺陷區(qū)域31A的兩側(cè)上的區(qū)域(包括側(cè)面的區(qū) 域)中。
例如，如圖7或圖8所示，第二襯底31通過切割部分GaN大襯底131 獲得，例如在GaN大襯底131中，高缺陷區(qū)域31B在4黃向方向上以約幾百 lim的周期規(guī)律地(周期性地)布置在低缺陷區(qū)域31A中。當(dāng)如圖7所示高 缺陷區(qū)域31B處于在GaN襯底131的表面上的振蕩器方向上延伸的連續(xù)條 狀的狀態(tài)時，高缺陷區(qū)域31B為在振蕩器方向和垂直方向中穿透GaN襯底
131的平面形狀。同時，當(dāng)如圖8所示高缺陷區(qū)域31B處于在GaN襯底131 的表面上在振蕩器方向延伸的非連續(xù)條狀的狀態(tài)時，高缺陷區(qū)域31B以在振 蕩器方向上的條狀的狀態(tài)分布在GaN襯底131上，且為在垂直方向穿透GaN 襯底131的條狀形狀。例如，在GaN襯底131的低缺陷區(qū)域31A中的平均 位錯密度是5x l05cm-3。例如，在高缺陷區(qū)域31B中的平均位錯密度是2x
ioW3。
如曰本未審專利申請公開號No.2003-124572所述，前述的GaN襯底131 是通過保持由小平面(facet)構(gòu)成的斜面的狀態(tài)下的晶體生長所形成的。通 過使用這樣的晶體生長方法，具有高位錯密度的區(qū)域集中在給定區(qū)域中。另 外，如上所述，具有高位錯密度的區(qū)域和具有低位錯密度的區(qū)域可以規(guī)律且 周期地形成。結(jié)果，如稍后所述，激光器結(jié)構(gòu)可僅在具有低位錯缺陷的區(qū)域 中形成，且這樣可形成具有優(yōu)良的發(fā)光特性的器件。
同時，如圖6的放大圖所示，半導(dǎo)體層32在相應(yīng)于第二襯底31的高缺 陷區(qū)域31B的部分中具有高缺陷區(qū)域32B,以及在相應(yīng)于低缺陷區(qū)域31A 的部分中具有低缺陷區(qū)域32A。特別地，在半導(dǎo)體層32中，低缺陷區(qū)域32A 存在于橫向方向的中心區(qū)域中，且高缺陷區(qū)域32B存在于低缺陷區(qū)域32A 的兩側(cè)上的區(qū)域(包括側(cè)面的區(qū)域)中。如稍后將描述的，例如通過使用 MOCVD (金屬有機(jī)化學(xué)汽相沉積)方法在第二襯底31上外延生長形成半導(dǎo) 體層32。由此，第二襯底31的晶格位錯傳播到半導(dǎo)體層32。
高缺陷區(qū)域32B在半導(dǎo)體層32的表面上和其附近具有高電阻區(qū)域 32B-l。例如以等于或大于80keV離子能，通過向半導(dǎo)體層32的表面中離子 注入B、 N、 Fe等形成高電阻區(qū)域32B-l。如圖9所示，當(dāng)施加到終端之間 的加速電壓等于或大于80keV時，TML (傳輸線方法)的值變?yōu)槌?shù)，IOV。 在這種情況下顯示出高缺陷區(qū)域32B的表面或其附近可被充分絕緣。由此， 高電阻區(qū)域32B-1防止了如下的事件當(dāng)通過在下面描述的制造步驟中的劃 片將條30A加工成芯片時，部分絕緣層35意外地破損，且高電阻區(qū)域32B-1 所產(chǎn)生的暴露部分和p側(cè)電極36 (稍后描述)短路產(chǎn)生漏電流和降低發(fā)光強(qiáng) 度。圖6中，高缺陷區(qū)域32B提供在半導(dǎo)體層32的表面中平行于振蕩器方 向的兩側(cè)面上及其附近。然而，高缺陷區(qū)域32B優(yōu)選地至少提供在半導(dǎo)體層 32的表面中的連接襯墊39、 46和48 —側(cè)(在側(cè)面S3的附近)上的表面上。
另外，通過切割具有多個高缺陷區(qū)域31B (第二區(qū)域)規(guī)律地形成在低 缺陷區(qū)域31A中的GaN大襯底形成第二襯底31 。 GaN是具有約2W( cm.K ) 的高熱導(dǎo)率的材料。當(dāng)n型GaN用作第二襯底31時，通過使用這些特性， 第二襯底31還可起到擴(kuò)散激光二極管1中產(chǎn)生的熱的熱沉的作用。
例如，n型覆蓋層由n型AlGaAs制成。有源層33具有多量子阱結(jié)構(gòu)， 例如該多量子阱結(jié)構(gòu)由分別通過成分4皮此不同的Ga^IiVx4N ( 0<x4<l )形成 的阱層和勢壘層構(gòu)成。例如，p型覆蓋層由p型AlGaN制成。例如，p側(cè)接 觸層由p型GaN制成。
如圖2和圖6所示，部分p型覆蓋層和p側(cè)接觸層具有在與第一發(fā)光器 件20的振蕩器方向平行的方向上延伸的條狀脊34。由此，實(shí)現(xiàn)了電流限制。 脊34的延伸方向相應(yīng)于第二發(fā)光器件30的振蕩器方向。脊34形成在半導(dǎo) 體層32的低缺陷區(qū)域32A中。在有源層33中，電流注入?yún)^(qū)域(發(fā)光點(diǎn)33-1 ) 形成在相應(yīng)于脊34的區(qū)域中。
如圖2所示，絕緣層35形成在從脊34的側(cè)面到p型覆蓋層的表面連續(xù) 的表面(下文稱為表面32A )上。例如在表面32A和絕緣層35之間，可布 置用于改善表面32A和絕緣層35等之間的接觸特性的層。絕緣層35和前述 絕緣層25—樣具有高熱導(dǎo)率和高絕緣特性。例如在絕緣層35中，包括例如 A1N、 BN、 SiC、 GaN和AlGalnN且不包括氧的主要材料的絕緣材料的層和 包括例如AlNOx、 BNOx、 Si02、 GaNOx和AlGaInNOx的絕緣材料從表面32A 一側(cè)順序地層疊。
由于絕緣層35提供在表面32A上，電流僅從不具有絕緣層35的區(qū)域流 動，也就是從脊34的頂面流入到有源層33中。因此，絕緣層35還具有限 制電流的作用。
在第二襯底31的背面上，提供n側(cè)電極37。 n側(cè)電極37電連接到第二 襯底31 。如上所述，n側(cè)電極37通過位于中間的n側(cè)公共電極12、熱沉11 等連接到外電源。例如n側(cè)電極37具有其中Au和Ge的合金、Ni以及Au 從第一襯底21側(cè)連續(xù)層疊的結(jié)構(gòu)。
p側(cè)電極36 (第三電極)提供在從脊34 (p側(cè)接觸層的表面)的頂面到 絕緣層35的表面連續(xù)的表面上。p側(cè)電極36與p側(cè)接觸層電連接。如圖2 所示，除了 p側(cè)電極36以外，連接部分38、通過位于中間的連接部分38 連接到p側(cè)電極36的連接襯墊39 (第三連接襯墊)、以及在連接襯墊39的 區(qū)域中具有孔的絕緣層40分別提供在絕緣層35上。如圖5所示，連接襯墊
39提供在主要發(fā)光側(cè)上的解理面S3的附近和在作為與振蕩器方向垂直的方 向上彼此相對布置的一對側(cè)面中的一個的側(cè)面S5的附近的部分中。導(dǎo)線52 的一端連接到連接襯墊39的表面。導(dǎo)線52的另一端連接到外電源。
例如，p側(cè)電極36、連接部分38和連接襯墊39分別具有其中Ti、 Pt 和Au順序地層疊的多層結(jié)構(gòu)。例如絕緣層40由類似于前述絕緣層35的材 料制成。
如圖3和圖5所示，在絕緣層40的表面上分別提供條狀相對電極42 (第一相對電極)，用焊接層41焊接；條狀相對電極44 (第二相對電極)， 用焊接層43焊接；連接襯墊46(第一連接襯墊)，通過位于中間的連接部分 45物理且電學(xué)地連接到相對電極42;以及連接襯墊48 (第二連接襯墊)，通 過位于中間的連接部分47物理地和電學(xué)地連接相對電極44。
如圖3和圖5所示，相對電極42形成來在芯片的中心區(qū)域中沿振蕩器 方向延伸，且布置在解理面S3—側(cè)的附近。相對電極42相對第一器件20A 的p側(cè)電極26A布置，且通過位于中間的焊接層41電連接到p側(cè)電極26A。 在芯片的p側(cè)電極36的相對側(cè)上的外邊緣區(qū)域中，鄰近相對電極42形成相 對電極44。相對電極44在振蕩器方向延伸形成，且布置在解理面S3 —側(cè) 附近。相對電極44相對第二器件20B的p側(cè)電極26B布置，且通過位于中 間的焊接層43電連接到p側(cè)電極26B。圖1示出第一發(fā)光器件20的主要發(fā) 光側(cè)上的端面和第二發(fā)光器件主要發(fā)光側(cè)上的解理面S3布置在相同平面 上。然而，該實(shí)施例不限于此。例如，第一發(fā)光器件20的主要發(fā)光側(cè)上的 端面和第二發(fā)光器件主要發(fā)光側(cè)上的解理面S3可布置在彼此不同的平面 上。
如圖5所示，連接襯墊46提供在作為主要發(fā)光側(cè)上的解理面S3和主要 發(fā)光側(cè)的相對一側(cè)上的解理面S4之間的中間區(qū)域的區(qū)域中，以及提供在側(cè) 面S5附近。連接襯墊48提供在主要發(fā)光側(cè)的相對一側(cè)上的解理面S4附近 和側(cè)面S5附近的區(qū)域中。連接襯墊46和48以及連接襯墊39在第二發(fā)光器 件30的脊34的延伸方向(振蕩器方向)上布置成一條線。也就是說，連接 襯墊39、 46和48都形成在第二發(fā)光器件30的表面上，在與條狀相對電極 42和44平行的條狀區(qū)域中并排布置，且提供在作為與振蕩器方向垂直的方 向上相對布置的 一對側(cè)面中的 一個的側(cè)面S5和相對電才及42之間，鄰近相對 電極42。
如圖5所示，連接部分45形成在相對電極42和連接襯墊46之間。這 樣，連接部分45提供在作為解理面S3和解理面S4之間的中間區(qū)域的區(qū)域 中，和通過位于中間的連接襯墊46提供在側(cè)面S5的附近。連接部分47形 成在相對電極44和連接襯墊48之間。這樣，連接部分47提供在解理面S4 的附近以及在解理面S4和相對電極42和44之間的區(qū)域中。
導(dǎo)線53的一端結(jié)合到連接襯墊46的表面。導(dǎo)線53的另一端結(jié)合到外 電源。導(dǎo)線54的一端結(jié)合到連接襯墊48的表面。導(dǎo)線54的另 一端結(jié)合到 外電源(參考圖1和圖5)。
焊接層41和43的目的是將相對電極42和44焊接到p側(cè)電極26A和 26B,以便相對電極42和44與p側(cè)電極26A和26B電導(dǎo)通。例如，焊接層 41和43由具有250攝氏度的焊接溫度的Au-Sn (金錫)焊料制成。例如相 對電極42和44、連接部分45和47以及連接襯墊46和48由例如Au (金) 的金屬薄膜制成。
在與脊34的延伸方向(振蕩器方向)垂直的解理面S3和S4上，形成 一對反射薄膜55和56 (覆蓋膜，參考圖4)。例如，形成在主要發(fā)光側(cè)上的 解理面S3上的反射薄膜55由Ab03制成，且被調(diào)節(jié)以具有低反射率。同時， 例如，形成在主要發(fā)光側(cè)的相對一側(cè)上的解理面S4上形成的反射薄膜56由 氧化鋁層和Ti02層交替層疊的疊層制成，且被調(diào)節(jié)以具有高電阻率。由此， 在有源層33 (發(fā)光點(diǎn)33-1 )的發(fā)光區(qū)域中分別產(chǎn)生的光在一對反射薄膜55 和56之間傳播，放大且作為來自低反射一側(cè)上的反射薄膜55的光束發(fā)射。 例如，從高反射率一側(cè)上的反射薄膜56泄漏的光可由光探測器等探測(未 示出)，探測的光轉(zhuǎn)變成光電流，且由此測量從低反射率一側(cè)發(fā)出的光的光 功率。
凸起部分49分別提供在連接襯塾39的表面中全部或部分最鄰近解理面 S3的區(qū)域上和在連接襯墊48的表面中全部或部分最鄰近解理面S4的區(qū)域 上(參考圖1、圖4和圖5)。
如圖4所示，優(yōu)選地形成每個凸起部分49， -使得從第二襯底31的底面 的高度H彼此相等。凸起部分49的高度優(yōu)選地幾乎等于焊接層41和43的 高度。例如，凸起部分49由具有250攝氏度的焊接溫度的Au-Sn (金錫) 焊料制成。如稍后描述的，例如當(dāng)在制造步驟中條30A和虛擬條30B處在 如圖10所示的交替層疊的狀態(tài)下通過蒸發(fā)或?yàn)R射將反射薄膜55和56的材
料附著到條30A的解理面S3和S4時，凸起部分49起到下述作用。由于形 成在相對電極42和44的表面的焊接層41和43從條30A的表面突出，所以 在條30A的表面和虛擬條30B的表面之間產(chǎn)生空隙。凸起部分49填充部分 該空隙，且防止由于蒸發(fā)或賊射而擴(kuò)散的材料附著到連接襯墊39和48的主 要部分上。也就是，凸起部分49起到對連接襯墊39和48的主要部分的墻 的作用，且具有阻擋由于蒸發(fā)或?yàn)R射而擴(kuò)散的材料附著到連接襯墊的主要部 分的功能。因此，如圖13所示，優(yōu)選地解理面S3—側(cè)上的凸起部分49的 頂面和解理面S4—側(cè)上的凸起部分49的頂面與焊接層41和43的頂面共面， 或優(yōu)選地基于第二襯底31的底面，調(diào)節(jié)兩個凸起部分49的高度以便解理面 S3 —側(cè)上的凸起部分49的頂面和解理面S4 —側(cè)上的凸起部分49的頂面高 于焊4妄層41和43的頂面。
凸起部分49的位置不限于前述部分。例如，凸起部分49可提供在連接 襯墊39和解理面S3之間或在連接襯墊48和解理面S4之間。
如圖1和圖5所示，例如標(biāo)記70提供在連接襯墊39和連接襯墊46之 間以及在連接襯墊46和絕緣層35的表面的連接襯墊48之間。標(biāo)記70是探 測與振蕩器方向垂直的方向上的第二發(fā)光器件30的位置的標(biāo)記。標(biāo)記70用 于在制造步驟中在第二發(fā)光器件30上層疊第一發(fā)光器件20。標(biāo)記70可布置 來在平行方向上來夾置連接襯墊39、 46和48。在這種情況下，連接襯墊39、 46和48可位于與解理面S3和S4分開的地方，且由此可防止泄漏故障在解 理面S3和S4的附近的高缺陷區(qū)域32B中產(chǎn)生。
如圖1和圖5所示，標(biāo)記70可由不與例如相對電極42的導(dǎo)電部分接觸 的獨(dú)立的島狀金屬薄膜制成。另外，標(biāo)記70可提供來與例如相對電極42的 導(dǎo)電部分接觸。標(biāo)記70由類似相對電極42等的材料制成。在制造步驟中， 可與相對電極42等一起同批形成標(biāo)記70。
例如，具有前述結(jié)構(gòu)的半導(dǎo)體發(fā)光單元可按如下步驟制造。
首先，形成作為激光二極管1的其中一個組成部分的第一發(fā)光器件20。 例如，通過MOCVD的方法形成半導(dǎo)體層22A。使用例如TMA(三曱基鋁)、 TMG (三曱基鎵)、TMIn (三曱基銦)或PH3 (磷化氬)的作為GaP的III-V 族化合物半導(dǎo)體的原料。
特別地，在大襯底GaP襯底上順序地層疊n側(cè)接觸層、n型覆蓋層、有 源層23A、 p型覆蓋層和p型接觸層以形成半導(dǎo)體層22A。之后，在半導(dǎo)體層22A中，例如通過干法刻蝕方法對p側(cè)接觸層和p型覆蓋層構(gòu)圖，以便獲
然后，通過類似于前述方法的方法形成半導(dǎo)體層22B。使用例如TMA、 TMG、 TMIn和AsH3 (三氫化砷)的作為GaAs的III-V族化合物半導(dǎo)體的 原料。
特別地，在GaP 4十底的表面中未形成脊24A的部分上，順序?qū)盈Bn側(cè) 接觸層、n型覆蓋層、有源層23B、 p型覆蓋層和p側(cè)接觸層以形成半導(dǎo)體 層22B。然后，在半導(dǎo)體層22B中，例如通過干法刻蝕方法對p側(cè)接觸層和 p型覆蓋層構(gòu)圖，以便獲得窄條狀凸起部分以在脊24A之間形成脊24B。
然后，通過蒸發(fā)或?yàn)R射在脊24A和24B的頂面上和表面A上形成包括 例如A1N、 BN、 SiC、 GaN和AlGalnN的主要材料并且不包括氧的絕緣材料 (例如A1N)。之后，例如通過在潮濕水蒸氣中暴露該表面等來氧化所得到 的表面。由此，在表面上形成例如AlNOx的氧化物，并且形成絕緣層25。
然后，在絕緣層25中，通過刻蝕去除相應(yīng)于脊24A和24B的頂面(接 觸層的表面)的區(qū)域。之后，在從脊24A的p側(cè)接觸層的表面到絕緣層25 的部分表面連續(xù)的表面上形成p側(cè)電極26A。在從脊24B的p側(cè)接觸層的表 面到絕緣層25的部分表面連續(xù)的表面上形成p側(cè)電極26B。
然后，解理GaP襯底以形成在其上彼此平行地交替布置脊24A和24B 的條20A。之后，在解理面Sl和S2上形成成對的反射體膜55和56。之后， 對于每對脊24A和24B將20A劃片以獲得芯片。由此，形成第一發(fā)光器件 20。
然后，形成第二發(fā)光器件30。通過例如MOCVD方法形成半導(dǎo)體層32。 使用例如TMA(三曱基鋁)、TMG(三曱基鎵)、TMIn(三曱基銦)或銨(NH3) 的作為氮化物III-V族半導(dǎo)體的原料。
特別地，在GaN襯底131上順序?qū)盈Bn側(cè)接觸層、n型覆蓋層、有源層 33、 p型覆蓋層和p側(cè)接觸層(參考圖7和圖8)以形成半導(dǎo)體層32。然后， 在半導(dǎo)體層32中，例如通過干法刻蝕對p側(cè)接觸層和p型覆蓋層構(gòu)圖，以 便獲得窄條狀的凸起部分以對每個低缺陷區(qū)域32A形成各自的脊34,并且 彼此平行地形成該各自的脊34。
然后，以80keV或更多的離子能對包括在GaN襯底131中的高缺陷區(qū) 域32B的表面進(jìn)行B、 N、 Fe等的離子注入。由此，在高缺陷區(qū)域32B的表
面上和其附近形成高電阻區(qū)域32B-1。之后，用類似于形成絕緣層25的方法 的方法在脊34的頂面和表面B上形成絕緣層35。
然后，在絕緣層35中，通過刻蝕去除相應(yīng)于脊34的頂面的區(qū)域(接觸 層的表面)。之后，在從脊34的p側(cè)接觸層的表面到絕緣層35的部分表面 的連續(xù)表面上依次形成p側(cè)電極36、連接部分38和連接襯墊39。
然后，形成具有在連接襯墊39的區(qū)域中的孔的絕緣層40。之后，在絕 》彖層40上依次形成相對電才及42和44、連4妻部分45和47、連4妾一十墊46和 48以及標(biāo)記70。
之后，在相對電極42和44的表面上形成焊接層41和43。在連接襯墊 39的表面中最鄰近的解理面S3的全部或部分區(qū)域上以及在連接襯墊48的 表面中最鄰近解理面S4的全部或部分區(qū)域上形成凸起部分49。當(dāng)焊接層41 和43的材料與凸起部分49的材料相同時，優(yōu)選地同時形成焊接層4〗和43 以及凸起部分49。
然后，解理GaN襯底131以形成在其上彼此平行地布置多個脊34的條 30A。之后，通過解理襯底在解理面S3和S4上形成成對的反射薄膜55和 56。
特別地，如圖10所示(穿過連4妾襯墊39， 46和48切開的剖面圖)，條 30A和扁平的虛擬條30B交替層疊，在條30A中在GaN襯底131上彼此平 行布置的多個脊34。在這種狀態(tài)下，例如，通過蒸發(fā)或?yàn)R射將八1203附著到 條30A的解理面S3。同時，在這種狀態(tài)下，例如，通過蒸發(fā)或?yàn)R射按順序 地向解理面S4附著氧化鋁和Ti02。由此，在解理面S3和S4上形成成對的 反射薄膜55和56。由于蒸發(fā)或?yàn)R射而擴(kuò)散的材料通過空隙G濺射到條30A 的表面上，但是幾乎不濺射到凸起部分49的后側(cè)上。因此，不必要的薄膜 不會粘附到提供在凸起部分49的后側(cè)上的連接襯墊39和48的主要部分。
然后，在每個脊34之間劃片30A以獲得芯片。由此形成第二發(fā)光器件30。
然后，第一發(fā)光器件20在半導(dǎo)體層22A和22B側(cè)朝下(具有半導(dǎo)體層 22A和22B —側(cè)朝向第二發(fā)光器件30 —側(cè))時結(jié)合到第二發(fā)光器件30的半 導(dǎo)體層33—側(cè)上的表面，以便振蕩器方向和發(fā)光方向彼此相同。因此，形 成本實(shí)施例的激光二極管1。
然后，激光二極管1的第二發(fā)光器件30通過位于中間的焊接層13結(jié)合
到子底座10上。之后，通過焊接層14子底座的背面固定在熱沉11上(參
考圖2)。最后，通過鍵合導(dǎo)線50到54,制造本實(shí)施例的半導(dǎo)體發(fā)光單元。 在本實(shí)施例的半導(dǎo)體發(fā)光單元中，當(dāng)在與p側(cè)電極36電連接的連接襯 墊39和與n側(cè)電極37電連接的熱沉11之間施加給定電壓時，電流注入到 有源層33中，且由于電子空穴復(fù)合產(chǎn)生光發(fā)射。然后，在疊層平面方向中 從第二發(fā)光器件30的發(fā)光點(diǎn)33-1發(fā)出大約400nm (例如405nm )波長的激 光。當(dāng)在與p側(cè)電極26A電連接的連接襯墊46和與n側(cè)電極27電連接的熱 沉11之間施加給定電壓時，電流注入到有源層23A中，且由于電子空穴復(fù) 合產(chǎn)生光發(fā)射。然后，從第一器件20A的發(fā)光點(diǎn)23A-1發(fā)射600nm波段(例 如650nm )的激光。當(dāng)在與p側(cè)電極26B電連接的連接襯墊48和與n側(cè)電 極27電連接的熱沉11之間施加給定電壓時，電流注入到有源層23B中，且 由于電子空穴復(fù)合產(chǎn)生光發(fā)射。然后，從第二器件20B的發(fā)光點(diǎn)23B-1發(fā)射 700nm波段(例如780nm)的激光。如上所述，在本實(shí)施例的半導(dǎo)體發(fā)光單 元中，第二發(fā)光器件30、第一器件20A和第二器件20B可獨(dú)立地發(fā)射波長 彼此不同的激光。
然后，在激光二極管l中，由于高電流密度產(chǎn)生焦耳熱。在第二發(fā)光器 件30中產(chǎn)生的熱量向熱沉11 一側(cè)消散。同時，在第一發(fā)光器件20中產(chǎn)生 的熱量通過脊24A-1和24B-1以及絕緣層25和35向第二發(fā)光器件30消散。
在該實(shí)施例中，具有由高熱釋放特性的III-V族氮化物半導(dǎo)體形成的半 導(dǎo)體層32的第二發(fā)光器件30提供來與第一發(fā)光器件20接觸。因此，通過 第二發(fā)光器件30和熱沉11,第一發(fā)光器件20的熱量可充分地擴(kuò)散。如剛才 所述，在激光二極管1中，在第一發(fā)光器件20和第二發(fā)光器件30中產(chǎn)生的 熱量可得到有效的擴(kuò)散。因此，熱阻降低，且可改善熱釋放特性。因此，可 改善激光二極管1的特性和可靠性。
在該實(shí)施例中，連接襯墊39、 46和48分別電連接到分別向各個脊24A、 24B和34提供電流的p側(cè)電極26A、 26B和36上，并且連接襯墊39、 46 和48都形成在第二發(fā)光器件30的表面(熱沉11的相對側(cè)上的表面)上； 與條狀相對電極42和44平行布置；并且提供在作為垂直于振蕩器方向的方 向上4皮此相對布置的一對側(cè)面中的一個的側(cè)面S5和相對電才及42之間，且鄰 近相對電極42 (參考圖1、圖2和圖5)。由此，為了確保激光二極管l本身 熱釋放特性，即使當(dāng)稍大地形成第二發(fā)光器件30時，第二發(fā)光器件30的表
面的未使用空間也可用連接襯墊39， 46和48填充。由此，可減小取決于連 接襯墊39, 46和48的布局所產(chǎn)生的未使用空間。如上所述，通過設(shè)計連接 襯墊39、 46和48的布局，可在小型化激光二極管1的同時確保熱釋放特性。
在該實(shí)施例中，凸起部分49形成在連接襯墊39表面中全部或部分最鄰 近解理面S3的區(qū)域上和在連接襯墊48的表面中全部或部分最鄰近解理面 S4的區(qū)域上(參照圖l和圖5)。由此，當(dāng)在前述的制造步驟中，如圖13所 示，在條30A和虛擬條30B交替層疊的狀態(tài)下，通過例如蒸發(fā)或?yàn)R射將反 射薄膜55和56的材料附著到條30A的解理面S3和S4上時，在條30A的 表面和虛擬條30B的表面之間的部分空隙G (在連接襯墊39、 48和解理面 S3、 S4之間的空隙)可用凸起部分49填充，因?yàn)樾纬稍谙鄬﹄姌O42和44 的表面上的焊接層41和43從條30A的表面上突出出來。由此，在連接襯墊 39和48的主要部分上可防止不必要的薄膜的形成。結(jié)果，可確保用于將導(dǎo) 線52和54鍵合到連接襯墊39和48的空間。這樣，在下面的制造步驟中， 不可能存因?yàn)橛捎谡舭l(fā)或?yàn)R射而擴(kuò)散的材料附著到連接襯墊39和48的主要 部分而使得在導(dǎo)線52和54不能鍵合到連接襯墊39和48的可能性。因而， 與不提供凸起部分49的情況相比，產(chǎn)率有所改善。
第二實(shí)施例
圖11示出根據(jù)發(fā)明第二實(shí)施例的激光二極管單元的截面部分。截面沿 著相應(yīng)于前述的第一實(shí)施例中的圖2的線D-D截取。
該激光二極管單元的結(jié)構(gòu)不同于前述的第一實(shí)施例中的結(jié)構(gòu)之處在于， 該激光二極管單元包括分別在連接部分45上的凸起部分60和在連接部分47 上的凸起部分61。這樣，下文的描述主要給出與前述第一實(shí)施例的不同之處 并且適當(dāng)?shù)厥÷灶愃朴诘谝粚?shí)施例的結(jié)構(gòu)、操作和效果的描述。
凸起部分60 (61 )是由具有等于或低于那些連接部分45 (47)的潤濕 特性的較差潤濕特性的材料制成的突出結(jié)構(gòu)(例如，當(dāng)連接部分45 (47)由 Au制成時，凸起部分60(61)由Au、 Pt、 Ni、 Si、 Ti或Al制成)。"潤濕 特性"是關(guān)于固體和液體之間的界面張力。"較差潤濕特性"是指如下狀態(tài) 當(dāng)液體滴到固體上時，下滴的液體和固體表面的接觸角小，且固體表面好像 排斥液體。相反，"良好潤濕特性"是指如下狀態(tài)下滴的液體和固體表面 的接觸角大，且固體表面好像被液體浸潤。
由此，在制造步驟中，當(dāng)熔合形成在相對電極42 (44)上的焊接層41
(43 )以將相對電極42 ( 44 )連接到p側(cè)電極26A ( 26B )時，凸起部分60 (61)可防止焊接層41 (43)流到連接部分45 (47)上以覆蓋連接襯墊46 和48的整個主要部分或其一部分。
凸起部分60 (61)優(yōu)選地形成在凸起部分本身不阻擋從第一發(fā)光器件 20發(fā)出的光的光路的地方。另外，凸起部分60 (61 )優(yōu)選地形成在直到流 到連接部分45 ( 47 )上的焊接層41 ( 43 )到達(dá)凸起部分60 ( 61 )時凸起部 分60 (61)才阻擋從第一發(fā)光器件20發(fā)出的光的光路徑的位置。
結(jié)果，可確保用于將導(dǎo)線53和54鍵合到連接襯墊46和48的空間。這 樣，在隨后的步驟中，不存在由于流動的焊接層41 (43)導(dǎo)線53和54不能 鍵合到連接襯墊46和48的可能性。因而，與不提供凸起60 (61 )的情況相 比，產(chǎn)率有所改善。
第二實(shí)施例的改進(jìn)
下文將給出前述第二實(shí)施例的多種改進(jìn)的描述。下文的描述將主要給出 與前述第二實(shí)施例不同之處，且適當(dāng)?shù)氖÷韵嗨朴诘诙?shí)施例的結(jié)構(gòu)、操作 和效果的描述。
第一改進(jìn)
圖12示出根據(jù)前述第二實(shí)施例的第一改進(jìn)的激光二極管單元的截面結(jié) 構(gòu)。截面沿相應(yīng)于前述第一實(shí)施例中的圖2的線D-D截取。該激光二極管單 元的結(jié)構(gòu)不同于前述第二實(shí)施例之處在于，該激光二極管單元包括在焊接層 41和焊接層43之間的凸起部分62。
凸起部分62形成在相對電極42在相對電極44 一側(cè)上的末端和相對電 極44在相對電極42 —側(cè)的末端的至少 一個中。在圖12中，示出了凸起部 分62形成在相對電才及42在相對電極44 一側(cè)的末端和相對電才及44在相對電 極42 —側(cè)的末端二者中的情形。以相似于前述第二實(shí)施例的凸起部分60的 的方式，凸起部分62是由具有等于或低于相對電極42和44的潤濕特性的 較差潤濕特性的材料制成的突出結(jié)構(gòu)。
由此，在制造步驟中，當(dāng)熔合焊接層41 (43)以將相對電極42 (44) 連接到p側(cè)電極26A ( 26B )上時，凸起部分62可防止焊接層41 ( 43 )在 相對電極42和相對電極44之間流動而導(dǎo)致在焊接層41和焊接層43之間的 短路。結(jié)果，在隨后的步驟中，不存在由于流動焊接層41 (43)導(dǎo)致的在焊 接層41和焊接層43之間短路的可能性。從而，與不提供凸起部分62的情
況相比，產(chǎn)率有所改善。 第二改進(jìn)
圖13示出根據(jù)前述第二實(shí)施例的第二改進(jìn)的激光二極管單元的截面結(jié)
構(gòu)。截面沿相對于前述第一實(shí)施例中的圖2的線D-D截取。該激光二極管單
元的結(jié)構(gòu)不同于第二實(shí)施例的結(jié)構(gòu)之處在于，該激光二極管單元包括在相對
電極42和44的解理面S3 —側(cè)的末端和解理面S4 —側(cè)的末端上的凸起部分 63。
以相似于前述第二實(shí)施例的凸起部分60的方式，凸起部分63是由具有 等于或低于相對電極42和44的潤濕特性的較差潤濕特性的材料的突出結(jié)構(gòu)。
由此，在制造步驟中，當(dāng)熔合焊接層41 (43)以將相對電極42 (44) 連接到p側(cè)電極26A ( 26B )時，凸起部分63可防止焊接層41 ( 43 )流到 解理面S3和S4而導(dǎo)致構(gòu)成半導(dǎo)體層33的各個層之間的短路。結(jié)果，在隨 后的步驟中，不存在由于焊接層41 (43 )流到解理面S3和S4導(dǎo)致在構(gòu)成 半導(dǎo)體33的各個層之間的短路的可能性。因而，與不提供凸起部分63的情 況相比，產(chǎn)率有所改善。
第三改進(jìn)
圖14是示出根據(jù)前述第二實(shí)施例的第三改進(jìn)的激光二極管單元的截面 結(jié)構(gòu)。截面沿相應(yīng)于前述第一實(shí)施例中圖2的線D-D截取。該激光二極管結(jié) 構(gòu)單元不同于第二實(shí)施例的結(jié)構(gòu)之處在于，該激光二極管單元包括在連接襯 墊39和相對電極42之間的凸起部分64。
以相似于前述第二實(shí)施例的凸起部分60的方式，凸起部分64是由具有 等于或低于連接襯墊39的潤濕特性的較差潤濕特性的材料制成的突出結(jié)構(gòu)。
由此，在制造步驟中，當(dāng)熔合焊接層41 (43)以將相對電極42 (44) 連接到p側(cè)電極26A ( 26B )時，凸起部分64可防止焊接層41流到連接襯 墊39并覆蓋連接村墊39的主要部分。結(jié)果，在下面的步驟中，不存在焊接 層41流到連接襯墊39并覆蓋連接襯墊39的主要部分的可能性。因而，與 不提供凸起部分64的情況相比，產(chǎn)率有所改善。
第四改進(jìn)
圖15示出根據(jù)前述第二實(shí)施例的第四改進(jìn)的激光二極管單元的截面結(jié) 構(gòu)。截面沿相應(yīng)于前述第 一實(shí)施例中的圖2的線D-D截取。該激光二極管單
元的結(jié)構(gòu)不同于第二實(shí)施例的結(jié)構(gòu)之處在于，該激光二極管單元包括在相對
電極42 (44)上在平面方向上環(huán)繞焊接層41 (43)的凸起部分65。
以相似于前述第二實(shí)施例的凸起部分60的方式，凸起部分65是由等于 或低于相對電極42( 44 )的潤濕特性的較差潤濕特性的材料制成的突出結(jié)構(gòu)。 由此，在制造步驟中，當(dāng)熔合焊接層41 (43)以將相對電極42 (44) 連接到p側(cè)電極26A ( 26B )時，凸起部分65可防止焊接層41 ( 43 )從相 對電極42 ( 44 )流動并覆蓋連接襯墊39、 46和48的整個主要部分或其一部 分。另外，凸起部分65可防止焊接層41和焊接層43之間的短路或構(gòu)成半 導(dǎo)體層33的各個層之間的短路。結(jié)果，在隨后的步驟中，不存在焊接層41 (43 )流到解理面S3和S4導(dǎo)致前述各個缺點(diǎn)的可能性。因而，與不提供凸 起部分65的情況相比，產(chǎn)率有所改善。 第三實(shí)施例
圖18示出根據(jù)發(fā)明第三實(shí)施例的激光二極管單元的俯視結(jié)構(gòu)圖，圖19 示出沿圖18的激光二極管單元的箭頭A-A截取的截面結(jié)構(gòu)，并且圖20示出 沿圖19的激光二極管單元的箭頭A-A截取的截面結(jié)構(gòu)。如圖18所示，在激 光二極管單元中，激光二極管2結(jié)合到作為支撐構(gòu)件的子底座10上，且熱 沉11作為熱釋放構(gòu)件結(jié)合到子底座10的背面。圖18和圖20示意性地示出 激光二極管單元，并且尺寸和形狀不同于實(shí)際使用的那些。
第三實(shí)施例中的激光二極管2在結(jié)構(gòu)上不同于第 一 實(shí)施例和第二實(shí)施例 中的激光二極管1之處在于，在激光二極管2中，如圖19所示，芯片形狀 的第一發(fā)光器件20和第二發(fā)光器件30順序地層疊到子底座10上，而在第 一實(shí)施例和第二實(shí)施例中，在激光二極管1中，芯片形狀的第二發(fā)光器件30 和第一發(fā)光器件20順序地層疊到子底座IO上。這樣，下文的描述將主要給 出與前述第一實(shí)施例和第二實(shí)施例的不同之處，且適當(dāng)?shù)氖÷耘c第一實(shí)施例 和第二實(shí)施例的共同點(diǎn)。
另外，在激光二極管2中，顛倒第二發(fā)光器件30 (襯底一側(cè)朝上)然后 層疊于第一發(fā)光器件20上，使得第一器件20的發(fā)光點(diǎn)23A-1盡可能地鄰近 第二發(fā)光器件30的發(fā)光點(diǎn)33-1。層疊第一發(fā)光器件20和第二發(fā)光器件30 的方法不限于此。例如，第一發(fā)光器件20可層疊到第二發(fā)光器件30上使得 第一發(fā)光器件20的發(fā)光點(diǎn)23B-1和第二發(fā)光器件30的發(fā)光點(diǎn)33-1彼此接 近。否則，第一發(fā)光器件20可層疊到第二發(fā)光器件30上使得在第一發(fā)光器
件20的發(fā)光點(diǎn)23A-1和發(fā)光點(diǎn)23B-1之間的中點(diǎn)接近于第二發(fā)光器件30的 發(fā)光點(diǎn)33-1。
在激光二極管2和子底座10之間，提供用于將激光二極管2結(jié)合到子 底座的焊接層13 (參考圖19)。 第一發(fā)光器件20
如圖19所示，通過焊接層41將形成在第一器件20A的脊24A上的p 側(cè)電極26A(第一電極)結(jié)合到絕緣層40,且通過焊接層43將形成在第二 器件20B的脊24B上的p側(cè)電極26B (第二電極)結(jié)合到絕緣層40。
第二發(fā)光器件30
如圖19所示，在連接襯墊39的表面上，形成了突塊80，該突塊80通 過提供在相對于突塊80的連接襯墊39的端面上的焊接層81結(jié)合到相對電 極82(稍后描述)。突塊80還電連接到相對電極82、連接部分83(稍后描 述)和連接襯墊84 (稍后描述)。
例如突塊80由例如Au的金屬塊制成。例如相對電極82、連接部分83 和連接襯墊84由例如Au的金屬薄膜制成。焊接層81目的在于焊接突塊80 和相對電極82以便突塊80電連接到相對電極82。例如焊接層81由具有250 攝氏度的焊接溫度的Au-Sn (金錫)焊料制成。
在第三實(shí)施例中，如圖18到圖20所示，在第一發(fā)光器件20的絕緣層 25上，具有用焊接層41焊接的條狀p側(cè)電極26A,通過位于中間的連接部 分45物理地和電學(xué)地連接到p側(cè)電極26A的襯墊46,用焊接層43焊接的 條狀p側(cè)電極26B,通過位于中間的連接部分47物理地和電學(xué)地連接到p 側(cè)電極26B的連接襯墊48，用焊接層81焊接的相對電極82，以及通過位于 中間的連接部分83物理地和電學(xué)地連接到相對電極82的連接襯墊84。
如圖20所示，p側(cè)電極26A形成來在芯片中心區(qū)域中的振蕩器方向上 延伸且在解理面Sl —側(cè)的附近布置。p側(cè)電極26A通過位于中間的焊接層 41電連接到第 一 器件20A。 p側(cè)電極26B鄰近p側(cè)電極26A形成。p側(cè)電極 26B形成來在振蕩器方向上延伸且在解理面Sl —側(cè)附近布置。p側(cè)電極26B 通過位于中間的焊接層43電連接到第二器件20B。
如圖18和圖20所示，連接襯墊46提供在作為主要發(fā)光側(cè)上的解理面
面S5的附近。連接襯墊48提供在主要發(fā)光側(cè)的相對側(cè)上的解理面S2附近，
和在側(cè)面S5的附近。在第一發(fā)光器件20的脊24A的延伸方向(振蕩器方向) 上，將連接襯墊46和48與連接襯墊84 —起成行布置。也就是說，連接襯 墊46、 48和84都形成在第一發(fā)光器件20的表面上，在與條狀p側(cè)電極26A 平行的條狀區(qū)域中并排布置，且提供在作為在垂直于振蕩器方向的方向上相 對布置的一對側(cè)面的中 一個的側(cè)面S5和p側(cè)電極26A中間，鄰近p側(cè)電極 26A。
凸起部分49分別提供在連接襯墊84的表面中所有或部分最鄰近解理面 Sl的區(qū)域上和在連接襯墊48的表面中所有或部分最鄰近解理面S2的區(qū)域 上(參照圖18和圖20)。
優(yōu)選地形成每個凸起部分49使得從第一襯底21的底面的高度彼此相 等。凸起部分49的高度優(yōu)選地幾乎等于焊接層41和43的高度。當(dāng)在制造 步驟中將被分成芯片的條狀第一襯底21和虛擬條交替層疊的狀態(tài)下，通過 例如蒸發(fā)或?yàn)R射將反射薄膜的材料附著到將被分成芯片的條狀第一襯底21 的解理面Sl和S2上時，凸起部分49具有如下的作用。形成在p側(cè)的電極 26A和26B的表面上的焊接層41和43填充在將被分成芯片的條狀第一襯底 21和虛擬條之間的部分空隙中，且防止由于蒸發(fā)或?yàn)R射而擴(kuò)散的材料附著到 連接襯墊48和84的主要部分。也就是說，凸起部分49起到對連接襯墊48 和84主要部分的墻的作用，且起到防止由于蒸發(fā)或?yàn)R射而擴(kuò)散的材料附著 到連接襯墊48和84的主要部分的功能。因此，優(yōu)選地解理面Sl —側(cè)上的 凸起部分49的頂面和解理面S2 —側(cè)上的凸起部分49的頂面與焊接層41和 43的頂面共面，或優(yōu)選地在第一襯底21的底面的基礎(chǔ)上，調(diào)節(jié)兩個凸起部 分49的高度以便解理面Sl —側(cè)上的凸起部分49的頂面和解理面S2 —側(cè)上 的凸起部分49的頂面高于焊接層41和43的頂面。
凸起部分49的部分不限于前述的部分。例如，凸起部分49可提供在連 4妄襯墊84和解理面Sl之間，或在連接襯墊48和解理面S2之間。
如圖18和圖20所示，例如標(biāo)記70 4是供在連4妄襯墊84和連4妻襯墊46 之間，并在連接襯墊46和絕緣層25的表面的連接襯墊48之間。標(biāo)記70是 用于探測在垂直于振蕩器方向的方向上的第一發(fā)光器件20的位置的標(biāo)記。 在制造步驟中，標(biāo)記70用于在第二發(fā)光器件30上層疊第一發(fā)光器件20。標(biāo) 記70可布置來在平行方向上夾置連接襯墊46、 48和84。
如圖18和圖20所示，標(biāo)記70可由不與例如p側(cè)電極26A的導(dǎo)電部分接觸的獨(dú)立島狀金屬薄膜制成。否則，可以提供標(biāo)記70與例如p側(cè)電極26A 的導(dǎo)電部分接觸。標(biāo)記70由類似于p側(cè)電極26A等的材料制成。在制造步 驟中，標(biāo)記70可與p側(cè)電極26A等一起同批形成。
在該實(shí)施例的半導(dǎo)體發(fā)光單元中，當(dāng)在與p側(cè)電極36電連接的連接襯 墊84和與n側(cè)電極37電連接的熱沉11之間施加給定的電壓時，向有源層 33A中注入電流，且由于電子空穴復(fù)合產(chǎn)生光發(fā)射。然后，在疊層平面方向 中從第二發(fā)光器件30的光發(fā)射點(diǎn)33-1發(fā)出大約400nm (例如405nm )波長 的激光。當(dāng)在與p側(cè)電極26A電連接的連接襯墊46和與n側(cè)電極27電連接 的熱沉11之間施加主會定電壓時，向有源層23A中注入電流，且由于電子空 穴復(fù)合產(chǎn)生光發(fā)射。然后，從第一器件20A的發(fā)光點(diǎn)23A-1發(fā)射600nm波 段(例如650nm )的激光。當(dāng)在與p側(cè)電極26B電連接的連接襯墊48和與 n側(cè)電極27電連接的熱沉11之間施加給定電壓時，向有源層23B中注入電 流，且由于電子空穴復(fù)合產(chǎn)生光發(fā)射。然后，從第二器件20B的發(fā)光點(diǎn)23B-1 發(fā)射700nm波段(例如780nm )的激光。如上所述，在該實(shí)施例的半導(dǎo)體 發(fā)光單元中，第二發(fā)光器件30、第一器件20A和第二器件20B可獨(dú)立地發(fā) 射波長彼此不同的激光。
然后，在激光二極管2中，由于高電流密度產(chǎn)生焦耳熱。在該實(shí)施例中， 具有從高熱釋放特性的ni-V族氮化物半導(dǎo)體形成的半導(dǎo)體層32的第二發(fā)光 器件30提供來與一個第一發(fā)光器件20接觸，且熱沉11提供來通過位于中 間的子底座10與另一個第一發(fā)光器件20接觸。因此，第一發(fā)光器件20的 熱量可通過第二發(fā)光器件30和熱沉11充分地擴(kuò)散。如上所述，在激光二極 管2中，在第一發(fā)光器件20和第二發(fā)光器件30中產(chǎn)生的熱量可被有效地擴(kuò) 散。因此，熱阻降低，且可改善熱釋放特性。因而，可改善激光二極管2的 特性和可靠性。
在該實(shí)施例中，連接襯墊46、 48和84分別電連接到分別向各個脊24A、 24B和34提供電流的p側(cè)電極26A、 26B和36上，并且連接襯墊46、 48 和84都形成在第一發(fā)光器件20的表面上(熱沉11的相對側(cè)上的表面)；與 條狀p側(cè)電極26A平行布置；且提供在作為在垂直于振蕩器方向的方向上彼 此相對布置的一對側(cè)面中的一個的側(cè)面S5和p側(cè)的電極26A之間，鄰近p 側(cè)電極26A (參照圖19和圖20)。由此，即使當(dāng)?shù)谝话l(fā)光器件20稍大地形 成時，第一發(fā)光器件20的表面的未使用空間可用連接襯墊46、 48和84填
充。因此，可減小根據(jù)連接襯墊46、 48和84的布局產(chǎn)生的未使用空間。如 上所述，通過設(shè)計連接襯墊46、 48和84的布局，可在小型化激光二極管2 的同時確保熱釋;^文特性。
在該實(shí)施例中，在連接襯墊84的表面中全部或部分最鄰近解理面Sl的 區(qū)域上和在連接襯墊48的表面中全部或部分最鄰近解理面S2的區(qū)域上形成 凸起部分49(參考圖18和圖20)。由此，例如當(dāng)在前述的制造步驟中將被 分成芯片的條狀第一襯底21和虛擬條的狀態(tài)交替層疊的狀態(tài)下，通過蒸發(fā) 或?yàn)R射將反射薄膜的材料附著到將被分成芯片的條狀第一襯底21的解理面 S1和S2上時，凸起部分49填充在將被分成芯片的條狀第 一襯底21和虛擬 條之間的部分空隙(連接襯墊84、 48和解理面S1、 S2之間的空隙)中，使 得形成在p側(cè)電極26A和26B表面上的焊接層41和43可防止在連接襯墊 84和48的主要部分上形成的不必要的薄膜。結(jié)果，可確保用于將導(dǎo)線52 和54鍵合到連接襯墊84和48的空間。這樣，在隨后的操作步驟中，不存 在導(dǎo)線52和54由于蒸發(fā)或?yàn)R射而擴(kuò)散的材料附著到連接襯墊84和48的主 要部分而不能鍵合到連接襯墊84和48的可能性。因而，與凸起部分49的 情況相比，產(chǎn)率有所改善。
類似于第二實(shí)施例和其改進(jìn)，可提供凸起部分61到65代替凸起部分49。
應(yīng)用實(shí)例
根據(jù)上述第 一到第三實(shí)施例和其改進(jìn)的半導(dǎo)體發(fā)光單元LD可應(yīng)用到例 如用于再現(xiàn)記錄在記錄媒質(zhì)中的信息的信息再現(xiàn)單元(光盤)、用于向記錄 媒質(zhì)上記錄信息的信息記錄單元、具有前述兩項(xiàng)功能的信息記錄/再現(xiàn)單元和 通訊器件的多種器件中。下文將給出其實(shí)例的描述。
圖21示出根據(jù)應(yīng)用實(shí)例的信息記錄/再現(xiàn)單元100的概略結(jié)構(gòu)的一個實(shí) 例。信息記錄/再現(xiàn)單元100包括光學(xué)單元110和信息處理部分120。
信息處理部分120從光學(xué)單元IIO獲取記錄在記錄媒質(zhì)101中的信息， 并向光學(xué)單元no傳送輸入信息。同時，光學(xué)單元100用作用于例如DVD 等的高密度記錄和再現(xiàn)的光拾取單元。光學(xué)單元100包括作為光源的半導(dǎo)體 發(fā)光單元LD和提供在安放由例如DVD的記錄媒質(zhì)101的區(qū)域和半導(dǎo)體發(fā) 光單元LD之間的光學(xué)系統(tǒng)。例如，在記錄媒質(zhì)101的表面上，形成眾多的 幾lim大小的凹坑(凸起)。光學(xué)系統(tǒng)布置在從半導(dǎo)體發(fā)光單元LD到記錄媒 質(zhì)101的光路中。例如，光學(xué)系統(tǒng)具有光柵(GRT)lll、偏振光束分器(PBS)
112、準(zhǔn)直透鏡(CL) 113、四分之一波片(A74片)114和物鏡(OL ) 115。 另外，光學(xué)系統(tǒng)具有例如在由偏振光束分器(PBS) 112分開的光路上的柱 面透鏡(CyL) 116和比如光電二極管(PD)的光接收器件117。
PBS112、 CL113、 X/4片114和OL115,在記錄々某質(zhì)101上聚焦，且由記錄 媒質(zhì)101的表面上的凹坑反射。反射的光穿過OL115、 X/4片114、 CL113、 PBS 112和CyL 116以進(jìn)入PD 117。然后，讀出凹坑信號、尋規(guī)信號和聚焦 信號。
如上所述，在該實(shí)施例的光學(xué)單元100中，半導(dǎo)體發(fā)光單元LD用作光 源。因此，溫度特性和可靠性很高，并且可在寬泛的溫度范圍中能夠穩(wěn)定使 用。另外，可擴(kuò)展光學(xué)系統(tǒng)的設(shè)計自由度。
雖然上文參照實(shí)施例及其改進(jìn)給出本發(fā)明的描述，但是本發(fā)明不限于前 述實(shí)施例，且可進(jìn)行多種改進(jìn)。
例如，在前述實(shí)施例中，參照砷化鎵(GaAs )的III-V族化合物激光二 極管或磷化銦(InP)的III-V族化合物激光二極管作為第一發(fā)光器件20且 III-V族氮化物激光二極管作為第二發(fā)光器件30給出了描述；且給出了用于 其的組成成分和結(jié)構(gòu)的實(shí)例。然而，發(fā)明可類似地應(yīng)用到具有其他組成成分 或其他結(jié)構(gòu)的激光二極管。
另外，盡管在第一和第二實(shí)施例中，凸起部分49形成在第二發(fā)光器件 30—側(cè)上，但是凸起部分49可形成在第一發(fā)光器件20 —側(cè)上。在這種情況 下，凸起49優(yōu)選地形成在第一連接襯墊39、 46和48之外最鄰近反射薄膜 55和56的區(qū)域和反射薄膜55和56之間的表面上。另外，凸起部分49的高 度優(yōu)選地幾乎等于第二發(fā)光器件30的焊接層41和43的高度。當(dāng)凸起部分 49如上所述形成在第一發(fā)光器件20—側(cè)上時，可實(shí)現(xiàn)下面的應(yīng)用。也就是， 當(dāng)?shù)诙l(fā)光器件30的解理面Sl和S2覆蓋有反射薄膜55和56時，在第一 發(fā)光器件20的凸起部分49 一側(cè)朝向第一連接襯墊39、 46和48 —側(cè)的表面 的情形，第一發(fā)光器件20層疊在第二發(fā)光器件30的第一連接襯墊39、 46 和48—側(cè)的表面上，并且由此使用第一發(fā)光器件20代替虛擬條30B。盡管 在第三實(shí)施例中，凸起部分49形成在第一發(fā)光器件20—側(cè)上，但是凸起部 分49可形成在第二發(fā)光器件30 —側(cè)上。
另外，在第二實(shí)施例和其改進(jìn)中，焊接層41 (43)分別提供在相對電極 42 ( 44 )上。但是，當(dāng)相對電極42和44中一個相對于焊接層41 ( 43 )足夠 大時，并且即使在沒有提供前述凸起部分61和65時也不存在焊接層41( 43 ) 從給定方向從相對電極42 (44)流動的可能性的情形，沒有必要在其中焊接 層41 (43)不可能流動的前述方向上提供前述凸起部分61到65。
另外，在第二實(shí)施例和其改進(jìn)中，為了防止焊接層41 (43)從相對電極 42 (44)流動，提供凸起部分61到65。但是，如圖16所示，可提供延伸部 分42A (44A)代替凸起部分61到65。否則，如圖17所示，可一同提供延 伸部分42A ( 44A )與凸起部分61到65。提供延伸部分42A ( 44A )作為部 分的相對電極42 ( 44 )，且提供在第二發(fā)光器件30的表面中不朝向從第 一發(fā) 光器件20發(fā)出的光的光路L1和L2的區(qū)域中于平面方向中延伸。由此，當(dāng) 熔合焊接層41 ( 43 )以將相對電極42 ( 44 )連接到p側(cè)電極26A ( 26B )時， 焊接層41 ( 43 )可被后撤到延伸部分42A( 44A )。因此可防止焊接層41 ( 43 ) 從相對電極42 (44)流動而導(dǎo)致的前述多種缺點(diǎn)。
本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，可根據(jù)設(shè)計的需要和其他因素進(jìn)行多種改 進(jìn)、組合、子組合和改變，只要它們在權(quán)利要求或其等同特征的范圍中即可。
本發(fā)明包括在2006年11月10日向日本專利局提交的日本專利申請 JP2006-305925所涉及的主題，將其整個內(nèi)容引用結(jié)合于此。
權(quán)利要求
1、一種通過層疊第一發(fā)光器件和第二發(fā)光器件形成的半導(dǎo)體發(fā)光器件，其中所述第一發(fā)光器件包括條狀的第一發(fā)光器件部分和條狀的第二發(fā)光器件部分，彼此平行地形成在第一襯底上；以及條狀的第一電極和條狀的第二電極，分別向所述第一發(fā)光器件部分和所述第二發(fā)光器件部分提供電流；所述第二發(fā)光器件包括條狀的第三發(fā)光器件部分，形成相對所述第一襯底設(shè)置的第二襯底的相對面一側(cè)上；條狀的第三電極，向所述第三發(fā)光器件部分提供電流；條狀的第一相對電極和條狀的第二相對電極，分別相對所述第一電極和第二電極布置，并且分別電連接到所述第一電極和第二電極；第一連接襯墊和第二連接襯墊，分別電連接到所述第一相對電極和第二相對電極；以及第三連接襯墊，電連接到所述第三電極；以及所述第一連接襯墊、第二連接襯墊和第三連接襯墊，分別布置在所述第二發(fā)光器件的第一相對電極一側(cè)和第二相對電極一側(cè)上。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1的半導(dǎo)體發(fā)光器件，其中所述第一連接襯墊、第二 連接襯墊和第三連接襯墊并排布置在與所述第一相對電極和第二相對電極 平行的條狀區(qū)域中。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1的半導(dǎo)體發(fā)光器件，其中所述第二發(fā)光器件在包括 所述第三電極的表面上具有絕緣膜，并且所述第一相對電極、第二相對電極、第一連接襯墊和第二連接襯墊形成 在所述絕緣膜上。
4、 根據(jù)權(quán)利要求3的半導(dǎo)體發(fā)光器件，其中所述絕緣膜在相對所述第 三連接襯墊的部分中具有孔。
5、 根據(jù)權(quán)利要求1的半導(dǎo)體發(fā)光器件，其中所述第一發(fā)光器件部分、 第二發(fā)光器件部分和第三發(fā)光器件部分發(fā)出波段彼此不同的光。
6、 根據(jù)權(quán)利要求1的半導(dǎo)體發(fā)光器件，其中所述第一發(fā)光器件部分和 第二發(fā)光器件部分形成在所述第一襯底的相對面一側(cè)上，且相對所述第三發(fā) 光器件部分布置。
7、 根據(jù)權(quán)利要求1的半導(dǎo)體發(fā)光器件，其中所述第一發(fā)光器件部分、 第二發(fā)光器件部分和第三發(fā)光器件部分分別是其中在層疊方向順序地層疊下覆蓋層、有源層和上覆蓋層的激光器件部分。
8、 根據(jù)權(quán)利要求1的半導(dǎo)體發(fā)光器件，其中所述第二發(fā)光器件包括焊接層，形成在所述第一相對電極上，且在所述第一電極與所述第一相對電極電導(dǎo)通的狀態(tài)下熔合；連接部分，將所述第一相對電極電連接到所述第一連接襯墊；以及 凸起部分，形成在所述連接部分的表面上。
9、 根據(jù)權(quán)利要求8的半導(dǎo)體發(fā)光器件，其中所述凸起部分形成在所述 凸起部分不阻擋從所述第 一發(fā)光器件發(fā)出的光的光路的位置中。
10、 根據(jù)權(quán)利要求1的半導(dǎo)體發(fā)光器件，其中所述第二發(fā)光器件包括 第一焊接層，形成在所述第一相對電極上，且在所述第一電極與所述第一相對電極電導(dǎo)通的狀態(tài)下熔合；第二焊接層，形成在所述第二相對電極上，且在所述第二電極與所述第 二相對電極電導(dǎo)通的狀態(tài)下熔合；以及凸起部分，形成在所述第 一焊接層和所述第二焊接層之間。
11、 根據(jù)權(quán)利要求IO的半導(dǎo)體發(fā)光器件，其中所述凸起部分形成在所 述第一相對電極的第二相對電極一側(cè)上的末端和所述第二相對電極的第一 相對電極一側(cè)上的末端的至少 一個中。
12、 根據(jù)權(quán)利要求1的半導(dǎo)體發(fā)光器件，其中所述第二發(fā)光器件包括 焊接層，形成在所述第一相對電極上，且在所述第一電極與所述第一相對電極電導(dǎo)通的狀態(tài)下熔合；以及凸起部分，形成在主要發(fā)光側(cè)上的端面和所述焊接層之間的部分以及在 所述主要發(fā)光側(cè)的相對一側(cè)上的端面和所述焊接層之間的部分的至少一個 中。
13、 根據(jù)權(quán)利要求1的半導(dǎo)體發(fā)光器件，其中所述第二發(fā)光器件包括 焊接層，形成在所述第一相對電極上，且在所述第一電極與所述第一相對電極電導(dǎo)通的狀態(tài)下熔合；以及凸起部分，形成在所述第一連接襯墊、第二連接襯墊和第三連接襯墊中 至少一個和所述焊接層之間。
14、 根據(jù)權(quán)利要求1的半導(dǎo)體發(fā)光器件，其中所述第二發(fā)光器件包括 焊接層，形成在所述第一相對電極上，且在所述第一電極與所述第一相對電極電導(dǎo)通的狀態(tài)下熔合；以及凸起部分，環(huán)繞所述焊接層的周邊形成。
15、 根據(jù)權(quán)利要求3的半導(dǎo)體發(fā)光器件，其中所述第二發(fā)光器件包括 焊接層，形成在所述第一相對電極上，且在所述第一電極與所述第一相對電極電導(dǎo)通的狀態(tài)下熔合；以及第一連接部分，將所述第一相對電極電連接到所述第一連接襯墊， 其中所述第一相對電極具有延伸部分，所述延伸部分在所述第二發(fā)光器延伸。
16、 根據(jù)權(quán)利要求1的半導(dǎo)體發(fā)光器件，其中所述第二發(fā)光器件包括 覆蓋膜，形成在主要發(fā)光側(cè)上的端面和所述主要發(fā)光側(cè)的相對一側(cè)上的端面中至少一個上；以及凸起部分，形成在鄰近所述第一連接襯墊、第二連接襯墊和第三連接襯 墊之外的覆蓋膜的區(qū)域的全部或部分表面上，或者形成在所述第一發(fā)光器件 中的所述區(qū)域和所述覆蓋膜之間的表面上。
17、 根據(jù)權(quán)利要求16的半導(dǎo)體發(fā)光器件，其中所述焊接層的高度幾乎 等于所述凸起部分的高度。
18、 根據(jù)權(quán)利要求16的半導(dǎo)體發(fā)光器件，其中所述焊接層由與所述凸 起部分的材料相同的材料制成。
19、 根據(jù)權(quán)利要求1的半導(dǎo)體發(fā)光器件，其中所述第二襯底是氮化物半 導(dǎo)體襯底，具有由具有第 一平均位錯密度的晶體制成的第一 區(qū)域和由具有高 于所述第一平均位錯密度的第二平均位錯密度的晶體制成的第二區(qū)域，以及所述第二區(qū)域在所述第三發(fā)光器件部分中的第 一連接襯墊、第二連接襯 墊和第三連接襯墊一側(cè)上的側(cè)表面上具有高電阻區(qū)域。
20、 根據(jù)權(quán)利要求19的半導(dǎo)體發(fā)光器件，其中所述高電阻區(qū)域通過為 所述第三發(fā)光器件部分中的第 一連接襯墊、第二連接襯墊和第三連接襯墊一 側(cè)上的表面執(zhí)行離子注入而形成。
21、 一種由層疊第一發(fā)光器件和第二發(fā)光器件形成的半導(dǎo)體發(fā)光器件， 其中所述第一發(fā)光器件包括條狀的第一發(fā)光器件部分，形成于第一襯底上； 以及條狀的第一電極，給所述第一發(fā)光器件部分提供電流；第二發(fā)光器件包括條狀的第二發(fā)光器件部分和條狀的第三發(fā)光器件部分，彼此平行地形成在相對所述第一村底布置的第二襯底的相對面一側(cè)上； 條狀的第二電極和條狀的第三電極，分別向所述第二發(fā)光器件部分和第三發(fā) 光器件部分提供電流；條狀的第一相對電極，相對所述第一電極設(shè)置且電連接到所述第一電極；第一連接襯墊，與所述第一相對電極電連接；以及第二 連接襯墊和第三連接襯墊，分別與所述第二電極和第三電極電連接；以及所述第一連接襯墊、第二連接襯墊和第三連接襯墊分別布置在所述第一 相對電才及一側(cè)上。
22、 根據(jù)權(quán)利要求21的半導(dǎo)體發(fā)光器件，其中所述第一連接襯墊、第 二連接襯墊和第三連接襯墊與所述第一相對電極平行地并排布置在條狀區(qū) 域中。
23、 根據(jù)權(quán)利要求21的半導(dǎo)體發(fā)光器件，包括在所述第一連接襯墊和所述第二連接襯墊之間以及在所述第二連接襯 墊和所述第三連接襯墊之間的標(biāo)記。
24、 根據(jù)權(quán)利要求21的半導(dǎo)體發(fā)光器件，包括成對的標(biāo)記，在平行方向夾置所述第一連接襯墊、第二連接襯墊和第三 連接襯墊。
25、 一種光學(xué)拾取單元，包括光源和提供在其中安裝記錄媒質(zhì)的區(qū)域和 所述光源之間的光學(xué)系統(tǒng)，其中所述光源包括通過層疊第一發(fā)光器件和第二發(fā)光器件而形成的半導(dǎo)體 發(fā)光器件；所述第一發(fā)光器件包括條狀的第一發(fā)光器件部分和條狀的第二發(fā)光器 件部分，彼此平行地形成在第一襯底上；以及條狀的第一電極和條狀的第二 電極，分別向所述第一發(fā)光器件部分和第二發(fā)光器件部分提供電流；以及所述第二發(fā)光器件包括條狀的第三發(fā)光器件部分，形成在相對所述第 一襯底布置的第二襯底的相對面一側(cè)上；條狀的第三電極，向所述第三發(fā)光 器件部分提供電流；條狀的第一相對電極和條狀的第二相對電極，分別相對所述第一電極和第二電極布置并分別與所述第一電極和第二電極電連接；第 一連接襯墊和第二連接襯墊，分別電連接到所述第 一相對電極和第二相對電 極；以及第三連接襯墊，與所述第三電極電連接；以及所述第一連接襯墊、第二連接襯墊和第三連接襯墊分別布置在所述第一 相對電極一側(cè)和所述第二相對電極一側(cè)上。
26、 一種光學(xué)拾取單元，包括光源和提供在其中安裝記錄媒質(zhì)的區(qū)域和 所述光源之間的光學(xué)系統(tǒng)，其中所述光源包括通過層疊第一發(fā)光器件和第二發(fā)光器件而形成的半導(dǎo)體 發(fā)光器件；所述第一發(fā)光器件包括條狀的第一發(fā)光器件部分，形成在所述第一襯 底上；以及條狀的第一電極，向所述第一發(fā)光器件部分提供電流；所述第二發(fā)光器件包括條狀的第二發(fā)光器件部分和條狀的第三發(fā)光器 件部分，彼此平行地形成在相對所述第一襯底布置的第二襯底的相對面一側(cè) 上；條狀的第二電極和條狀的第三電極，分別向所述第二發(fā)光器件部分和第 三發(fā)光器件部分提供電流；條狀的第一相對電極，相對所述第一電極布置并 與所述第一電極電連接；第一連接襯墊，與所述第一相對電極電連接；以及 第二連接襯墊和第三連接襯墊，分別與所述第二電極和第三電極電連接；以 及所述第一連接村墊、第二連接襯墊和第三連接襯墊分別布置在所述第一 相對電4及一側(cè)上。
27、 一種信息記錄/再現(xiàn)裝置，包括光學(xué)拾取單元和信息處理部分，所述 信息處理部分將輸入的信息傳送到所述光學(xué)拾取單元且從所述光學(xué)拾取單 元接收記錄在記錄媒質(zhì)中的信息，其中所述光學(xué)拾取單元包括光源以及提供在其中安裝所述記錄媒質(zhì)的區(qū)域 和所述光源之間的光學(xué)系統(tǒng)；所述光源包括通過層疊第一發(fā)光器件和第二發(fā)光器件而形成的半導(dǎo)體 發(fā)光器件；所述第一發(fā)光器件包括條狀的第一發(fā)光器件部分和條狀的第二發(fā)光器 件部分，彼此平行地形成在第一襯底上；以及條狀的第一電極和條狀的第二 電極，分別向所述第一發(fā)光器件部分和第二發(fā)光器件部分提供電流；所述第二發(fā)光器件包括條狀的第三發(fā)光器件部分，形成在相對所述第 一襯底布置的第二襯底的相對面一側(cè)上；條狀的第三電極，向所述第三發(fā)光 器件部分提供電流；條狀的第一相對電極和條狀的第二相對電極，分別相對 所述第一電極和第二電極布置并分別與所述第一電極和第二電極電連接；第 一連接襯墊和第二連接襯墊，分別與所述第一相對電極和第二相對電極電連 接；以及第三連接襯墊，與所述第三電極電連接；以及 所述第一連接襯墊、第二連接襯墊和第三連接襯墊分別布置在所述第一 相對電極一側(cè)和所述第二相對電極一側(cè)上。
28、 一種信息記錄/再現(xiàn)裝置，包括光學(xué)拾取單元和信息處理部分，所述收記錄在記錄媒質(zhì)中的信息，其中所述光學(xué)拾取單元包括光源以及提供在其中安裝所述記錄媒質(zhì)的區(qū)域 和所述光源之間的光學(xué)系統(tǒng)；所述光源包括通過層疊第一發(fā)光器件和第二發(fā)光器件而形成的半導(dǎo)體 發(fā)光器件；所述第一發(fā)光器件包括條狀的第一發(fā)光器件部分，形成在第一襯底上； 以及條狀的第一電極，向所述第一發(fā)光器件部分提供電流；所述第二發(fā)光器件包括條狀的第二發(fā)光器件部分和條狀的第三發(fā)光器 件部分，彼此平行地形成在相對所述第一襯底布置的第二襯底的相對面一側(cè) 上；條狀的第二電極和條狀的第三電極，分別向所述第二發(fā)光器件部分和第 三發(fā)光器件部分提供電流；條狀的第一相對電極，相對所述第一電極布置且 與所述第一電極電連接；第一連接襯墊，與所述第一相對電極電連接；以及 第二連接襯墊和第三連接襯墊，分別與所述第二電極和第三電極電連接；以 及所述第一連接襯墊、第二連接電和第三連接襯墊分別布置在所述第一相 s于電才及一側(cè)上。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種半導(dǎo)體發(fā)光器件、具有該半導(dǎo)體發(fā)光器件的光學(xué)拾取單元及信息記錄/再現(xiàn)裝置。在半導(dǎo)體發(fā)光器件中，提供通過設(shè)計連接襯墊的布置而小型化的半導(dǎo)體發(fā)光器件。第二發(fā)光器件層疊在第一發(fā)光器件上。第二發(fā)光器件具有形成在第二襯底上朝向第一襯底一側(cè)上的條狀半導(dǎo)體層，條狀p側(cè)電極向半導(dǎo)體層提供電流，條狀相對電極分別在相對各自的第一發(fā)光器件的p側(cè)電極布置且與第一發(fā)光器件的p側(cè)電極電連接，連接襯墊分別與各自的相對電極電連接，且連接襯墊與p側(cè)電極電連接。連接襯墊平行相對電極布置。
文檔編號H01S5/40GK101188346SQ20071030613
公開日2008年5月28日 申請日期2007年11月12日 優(yōu)先權(quán)日2006年11月10日
發(fā)明者古嶋裕司, 工藤久, 藤本強(qiáng), 阿部博明, 青嶋健太郎 申請人:索尼株式會社