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CN114762201B - 半导体激光元件及其制造方法、半导体激光装置 - Google Patents

半导体激光元件及其制造方法、半导体激光装置 Download PDF

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CN114762201B CN201980102505.XA CN201980102505A CN114762201B CN 114762201 B CN114762201 B CN 114762201B CN 201980102505 A CN201980102505 A CN 201980102505A CN 114762201 B CN114762201 B CN 114762201B
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Abstract

具备：半导体层，由形成于n型GaAs基板(101)表面的n型包覆层(102)、形成于n型包覆层(102)表面的活性层(103)、形成于活性层(103)表面的具有脊部(104a、105a)的p型包覆层(104)以及形成于p型包覆层(104)表面的p型接触层(105)构成；绝缘膜(150a、150b)，覆盖上述半导体层的表面并在p型接触层(105a)的表面具有开口部；以及导电层，经由上述开口部与p型接触层(105a)连接，直到设置于与上述脊部邻接的上述半导体层的平坦部为止形成于绝缘层(150b)的表面，在上述导电层，在靠近上述脊部的上述平坦部设置有凸状的侧壁，侧壁将焊料的扩展限制在非发光区域的附近，由此防止元件间的电短路。

Description

半导体激光元件及其制造方法、半导体激光装置
技术领域
本申请涉及半导体激光元件及其制造方法、半导体激光装置。
背景技术
半导体激光元件经由焊料以结向上(junction-up)或结向下(junction-down)的方式安装于次基台上。在以改善高输出、高温动作时的特性为目的的情况下，通常通过使用结向下，来实现散热性的确保。
在具有多个发光点的多发射极型的半导体激光元件中，从高输出化、高性能化、成本降低的观点出发，难以根据发光点数量的增加来增大半导体激光元件的尺寸(宽度)。因此，多发射极型的半导体激光元件随着发光点数量的增加，发光点间的间隔变窄，因此在以结向下的方式安装于次基台上的情况下，产生与次基台接合时流出的焊料容易与邻接的发光部以及电极接触的课题。
与此相对，例如在专利文献1中公开有如下技术：通过在半导体激光元件的表面与次基台之间设置导电层来确保间隔，并且通过在导电层形成凹部，并设置容纳在次基台电极的表面形成的焊料层的空间，来防止在向次基台安装时焊料流出。
专利文献1：日本特开2019-4064号公报(段落0024，图2)
然而，专利文献1所记载的半导体激光元件需要在形成导电层后对其进行形状加工而形成凹部，存在制造成本进一步增加的问题。
发明内容
本申请公开了用于解决上述课题的技术，目的在于提供一种能够防止由与次基台接合时焊料流出所引起的电短路，并且实现制造成本的降低的半导体激光元件及其制造方法、半导体激光装置。
本申请所公开的半导体激光元件的特征在于，具备：半导体层，由形成于半导体基板的表面的第一包覆层、形成于上述第一包覆层的表面的活性层、形成于上述活性层的表面的具有脊部的第二包覆层、以及形成于上述第二包覆层的表面的接触层构成；绝缘膜，覆盖上述半导体层的表面，并在上述接触层的表面具有开口部；以及导电层，经由上述开口部而与上述接触层连接，并且直到设置于与上述脊部邻接的上述半导体层的平坦部为止形成于上述绝缘膜的表面，在上述导电层，在靠近上述脊部的上述平坦部设置有侧壁。
本申请所公开的半导体激光元件的制造方法的特征在于，包含如下工序：形成覆盖半导体层的表面并在接触层的表面具有开口部的绝缘膜的工序，其中，上述半导体层由形成于半导体基板的表面的第一包覆层、形成于上述第一包覆层的表面的活性层、形成于上述活性层的表面的具有脊部的第二包覆层、以及形成于上述第二包覆层的表面的接触层构成；在上述绝缘膜的表面将基底电极分离成作为侧壁的图案形状的第一基底电极和第二基底电极而形成的工序，其中，上述第一基底电极设置于在上述脊部旁边的上述半导体层设置的平坦部的靠近上述脊部的位置，上述第二基底电极设置在上述接触层以及上述绝缘膜的表面，经由上述开口部而与上述接触层连接，包围上述第一基底电极，并且覆盖到对上述平坦部进行覆盖的上述绝缘膜的表面为止；以及使对上述第一基底电极供电的电流值大于对上述第二基底电极供电的电流值来进行镀敷的工序。
根据本申请，侧壁能够将焊料的扩展限制在非发光区域的附近，从而能够防止元件间的电短路。另外，由于能够容易地形成，所以能够抑制制造成本。
附图说明
图1是表示实施方式1的半导体激光元件的结构的接合侧俯视图。
图2是表示实施方式1的半导体激光元件的结构的剖视图。
图3是表示实施方式1的半导体激光元件的结构的剖视图。
图4是表示以往的半导体激光元件的结构的剖视图。
图5是表示实施方式1的半导体激光元件的其他结构的接合侧俯视图。
图6是表示实施方式1的半导体激光元件的其他结构的接合侧俯视图。
图7是表示实施方式1的半导体激光元件的其他结构的接合侧俯视图。
图8是表示实施方式2的半导体激光元件的结构的剖视图。
图9是表示实施方式3的半导体激光元件的结构的剖视图。
图10是用于说明实施方式4的半导体激光元件的制造方法的剖视图。
图11是表示实施方式4的半导体激光元件的制造方法的顺序的流程图。
具体实施方式
实施方式1
图1是表示本申请的实施方式1所涉及的半导体激光元件201的结构的接合侧俯视图。图2是图1的AA向视剖视图，图3是图1的BB向视剖视图，均表示安装状态。如图1至图3所示，半导体激光元件201具备半导体层，该半导体层由n型GaAs基板101、作为第一包覆层的n型包覆层102、活性层103、作为第二包覆层的p型包覆层104、以及p型接触层105(105a、105b)构成。在n型GaAs基板101的主面依次层叠有n型包覆层102、活性层103、p型包覆层104、以及p型接触层105。半导体激光装置301由次基台110和半导体激光元件201构成。
在发光区域190，在层叠于成为发光点的活性层103的p型包覆层104形成有凸部104a，由层叠于凸部104a的p型接触层105a形成脊部。除p型接触层105a的表面以外的半导体层表面由绝缘膜150(150a、150b)覆盖。在p型接触层105a的表面形成有与p型接触层105a接触的导电层亦即电极120、和覆盖电极120的导电层亦即第一镀金层131。电极120以及第一镀金层131延伸至与发光区域190分离的非发光区域191。半导体激光元件201在发光区域190之间设置有底部到达n型包覆层102内部的隔离槽151，通过隔离槽151和绝缘膜150a，电极120成为按每个发光区域190分离并电绝缘的结构。
非发光区域191通过用绝缘膜150b覆盖发光区域190的侧部而设置。在本实施方式1中，非发光区域191是与发光区域190的半导体层同样的结构，在p型包覆层104形成有平坦部分104b，层叠于平坦部分104b的p型接触层105b的表面由绝缘膜150b覆盖。
在非发光区域191的平坦部分的靠近发光区域190的位置，在第一镀金层131之上以C字形状的图案形成作为侧壁的凸部分亦即第二镀金层132(132a、132b)，通过采用两层镀金构造，第一镀金层131以及作为导电层的第二镀金层132经由焊料140与次基台110之上的电极111接合。
图4是表示以往的半导体激光元件的安装状态的剖视图。如图4所示，在以往的半导体激光元件中，将第二镀金层532设置于第一镀金层131之上，由此确保半导体激光元件的表面与次基台110间的间隔。因此，构成为在将半导体激光元件安装于次基台110之上时，即使焊料140流出并沿横向扩展，也难以与位于上方的发光区域190-1、190-2接触的结构。但是，在以往的半导体激光元件中，没有设法将焊料140沿横向扩展的范围限制在非发光区域191-1的附近。因此，在安装于次基台110之上时，若焊料140与和邻接的发光区域190-2连接的电极等接触而成为电短路的状态，则产生不能使半导体激光元件的多个发光点单独动作的问题。为了在不扩大半导体激光元件的发光区域190-1与190-2的间隔的情况下防止上述电短路，虽然缩窄次基台的电极111的宽度而针对焊料140的横向的扩展确保充分的间隔也是一个策略，但若次基台的电极111的宽度变窄，则在将半导体激光元件安装于次基台110之上时的对位需要高精度，而产生新的课题。
在本实施方式1中，在将半导体激光元件201安装于次基台110之上时，使用以C字形状的图案形成于非发光区域191的第二镀金层132(132a、132b)，以包围次基台110的电极111之上的焊料140的方式进行接合，由此使第二镀金层132的C字的中间部132a作为防止焊料140向发光区域190流出的壁发挥功能，使第二镀金层132的C字的两端部132b分别作为防止焊料140向半导体激光元件201的端面流出的壁发挥功能，由此能够将焊料140所扩展的范围限制在第二镀金层132的C字形状的中央部分即非发光区域191。
此外，由于半导体激光元件201和次基台110在非发光区域191接合，所以即使加厚第二镀金层132(132a、132b)，由此引起的应力也不会或轻微地施加到发光区域190，因此不会损害半导体激光元件201的发光特性。
如上所述，根据本实施方式1所涉及的半导体激光元件201，具备：半导体层，由形成于n型GaAs基板101的表面的n型包覆层102、形成于n型包覆层102的表面的活性层103、形成于活性层103的表面的具有脊部104a、105a的p型包覆层104以及形成于p型包覆层104的表面的p型接触层105构成；绝缘膜150(150a、150b)，覆盖上述半导体层的表面，并在p型接触层105a的表面具有开口部；以及导电层(电极120、第一镀金层131)，经由上述开口部而与p型接触层105a连接，直到与上述脊部邻接的设置于上述半导体层的平坦部为止形成于绝缘膜150b的表面，在上述导电层，在靠近上述脊部的上述平坦部设置有成为侧壁的凸部(第二镀金层132)，因此作为侧壁的凸部能够将焊料的扩展限制在非发光区域的附近，从而能够防止元件间的电短路。另外，由于能够容易地形成，所以能够抑制制造成本。
此外，虽然在本实施方式1中，将作为侧壁的凸部分设为C字形状的第二镀金层132，但并不局限于此。例如，图5是表示实施方式1的半导体激光元件的其他结构的接合侧俯视图，如图5所示，也可以将作为侧壁的凸部分设为梳状的第二镀金层232。在该情况下，在半导体激光元件与次基台的接合时，不仅能够将焊料所扩展的范围限制在非发光区域的附近，且由于焊料所扩展的范围被梳状形状分割成小区域，所以能够防止焊料偏向扩展。另外，由于焊料与第一镀金层以及第二镀金层的接触面积增加，所以能够期待接触电阻的减少以及接合的稳定化。
另外，图6以及图7是表示实施方式1的半导体激光元件的其他结构的接合侧俯视图，如第二镀金层332、432那样，将作为侧壁的凸部分以在图6的情况下使端部的壁厚比中央薄，在图7的情况下使中央的壁厚比端部薄的方式形成，不仅将焊料所扩展的范围限制在非发光区域的附近，还可以控制焊料140的偏移的位置。在半导体激光元件201和次基台110的安装时，焊料140的扩展由于第二镀金层432成为障壁而偏向第二镀金层432的壁厚薄的区域。这样，通过使第二镀金层432的壁厚以焊料140相对于谐振器方向带有偏移的方式变化，能够控制由焊料140引起的应力所集中的位置。另外，由于焊料140与第一镀金层131以及第二镀金层432的接触面积增加，所以能够期待接触电阻的减少以及接合的稳定化。
实施方式2
虽然在实施方式1中，将作为侧壁的凸部分以第二镀金层132的形状形成，但在实施方式2中，对以基底的绝缘膜的形状形成的情况进行说明。
图8是表示本申请的实施方式2所涉及的半导体激光元件202的结构的剖视图，且表示安装状态。如图8所示，在本实施方式2的半导体激光元件202中，代替实施方式1的第二镀金层132，而在对非发光区域191的半导体层即p型接触层105b的平坦部分进行覆盖的绝缘膜150b的靠近发光区域190的位置，例如以C字形状的图案设置有由绝缘膜形成的凸形状部150c，来作为侧壁。由绝缘膜形成的凸形状部150c以包含从p型接触层105a的表面到非发光区域191的p型接触层105b的平坦部分上的绝缘膜150b为止的方式被电极120覆盖，并且电极120被第一镀金层131覆盖。实施方式2的半导体激光元件202的其他结构与实施方式1的半导体激光元件201同样，对于对应的部分标注相同的标记并省略其说明。
在本实施方式2中，在将半导体激光元件202安装于次基台110之上时，使用以C字形状的图案形成于非发光区域191的绝缘膜的凸形状部150c，以包围次基台110的电极111之上的焊料140的方式进行接合，由此使凸形状部150c作为防止焊料140向发光区域190以及半导体激光元件202的发光部侧端面流出的壁发挥功能，从而能够将焊料140所扩展的范围限制在凸形状部150c的C字形状的中央部分即非发光区域191。
此外，优选焊料140以相对于绝缘膜的凸形状部150c位于外侧(即，绝缘膜的凸形状部150c位于防止焊料140流出的方向上)的方式配置于次基台110的电极111之上后，使用焊料140将半导体激光元件202与次基台110的电极111。
如上所述，根据本实施方式2所涉及的半导体激光元件202，在对非发光区域191的平坦部分进行覆盖的绝缘膜150b的靠近发光区域190的位置，设置由绝缘膜形成的凸形状部150c，并且由电极120以及第一镀金层131覆盖，因此作为侧壁的凸部能够将焊料的扩展限制在非发光区域的附近，从而能够防止元件间的电短路。另外，由于能够容易地形成，所以能够抑制制造成本。
实施方式3
虽然在实施方式2中，将作为侧壁的凸部分由绝缘膜形成，但在实施方式3中，对由半导体层形成的情况进行说明。
图9是表示本申请的实施方式3所涉及的半导体激光元件203的结构的剖视图，且表示安装状态。如图9所示，在本实施方式3的半导体激光元件203中，代替实施方式1的第二镀金层132以及实施方式2的绝缘膜的凸形状部150c，而在靠近发光区域190的位置，例如作为侧壁以C字形状的图案形成由半导体层构成的凸形状部104b、105b，以在端部侧形成作为半导体层的p型包覆层104的平坦部分的方式挖削。半导体层的表面除了p型接触层105a的表面以外还包含凸形状部104b、105b的表面在内被绝缘膜150(150a、150b)覆盖。由半导体层形成的凸形状部104b、105b以包含从p型接触层105a的表面到p型包覆层104的平坦部分的端部为止的方式被电极120覆盖，并且电极120被第一镀金层131覆盖。实施方式3的半导体激光元件203的其他结构与实施方式1的半导体激光元件201同样，对于对应的部分标注相同的附图标记并省略其说明。
在本实施方式3中，在将半导体激光元件203安装于次基台110之上时，使用以C字形状的图案形成于非发光区域191的半导体层的凸形状部104b、105b，以包围次基台110之上的焊料140的方式进行接合，由此使凸形状部104b、105b作为防止焊料140向发光区域190以及半导体激光元件203的发光部侧端面流出的壁发挥功能，从而能够将焊料140所扩展的范围限制在凸形状部104b、105b的C字形状的中央部分即非发光区域191。
此外，优选焊料140以相对于半导体层的凸形状部104b、105b位于外侧(即，半导体层的凸形状部104b、105b位于防止焊料140流出的方向上)的方式配置于次基台110的电极111之上后，使用焊料140将半导体激光元件203与次基台110接合。
如上所述，根据本实施方式3所涉及的半导体激光元件203，在靠近发光区域190的位置，设置由半导体层形成的凸形状部104b、105b，并由绝缘膜150b、电极120以及第一镀金层131覆盖，因此作为侧壁的凸部能够将焊料的扩展限制在非发光区域的附近，从而能够防止元件间的电短路。另外，由于能够容易地形成，所以能够抑制制造成本。
实施方式4
在实施方式4中，对通过一次镀敷工序形成实施方式1的第一镀金层131和第二镀金层132的制造方法进行说明。
图10是用于说明本申请的实施方式4所涉及的半导体激光元件204的制造方法的剖视图，且表示安装状态。图11是表示实施方式4所涉及的半导体激光元件204的镀敷工序的顺序的流程图。
首先，最初，在由形成于n型GaAs基板101的表面的n型包覆层102、形成于n型包覆层102的表面的活性层103、形成于活性层103的表面的具有脊部104a、105a的p型包覆层104以及形成于p型包覆层104的表面的p型接触层105a构成的半导体层，形成覆盖上述半导体层的表面并在p型接触层105a的表面具有开口部的绝缘膜150(150a、150b)(步骤S1101)。
接着，如图10所示，在p型接触层105a以及绝缘膜150(150a、150b)之上，将作为基底的电极120分离成作为第一基底电极的电极120a和作为第二基底电极的电极120b而形成，其中，电极120a形成于在脊部104a、105a旁边的上述半导体层设置的平坦部的靠近脊部104a、105的位置，要被层叠例如C字形状的图案的第二镀金层132，电极120b经由开口部与p型接触层105a连接，包围电极120a，并覆盖到对在脊部104a、105a旁边的半导体层设置的平坦部进行覆盖的绝缘膜150b的表面为止(步骤S1102)。
接下来，对分离地形成的电极120a和电极120b分别以不同的电流值进行供电，而同时形成第二镀金层132和第一镀金层131(步骤S1103)。为了使第二镀金层132形成得比第一镀金层131厚，而使对电极120a供电的电流值大于电极120b。此外，此时，第一镀金层131以及第二镀金层132的镀敷不仅在厚度方向上发展，在横向上也发展。
最后，由于第一镀金层131以及第二镀金层132在横向上也发展，所以第一镀金层131与第二镀金层132连接，并导通后(步骤S1104)，分别达到规定的厚度。
如上所述，根据本实施方式4所涉及的半导体激光元件的制造方法，包含如下工序：形成覆盖半导体层的表面并在p型接触层105a的表面具有开口部的绝缘膜150(150a、150b)的工序，该半导体层由形成于n型GaAs基板101的表面的n型包覆层102、形成于n型包覆层102的表面的活性层103、形成于活性层103的表面的具有脊部104a、105a的p型包覆层104以及形成于p型包覆层104的表面的p型接触层105a构成；在绝缘膜150b之上将基底电极120分离为电极120a和电极120b而形成的工序，电极120a形成于在脊部104a、105a旁边的上述半导体层设置的平坦部的靠近脊部104a、105a的位置，要被层叠例如C字形状的图案的第二镀金层132，电极120b形成在p型接触层105a以及绝缘膜150b之上，经由上述开口部而与p型接触层105a连接，包围电极120a，并覆盖到对在脊部104a、105a旁边的半导体层设置的平坦部进行覆盖的绝缘膜150b的表面为止；以及使对电极120a供电的电流值大于对电极120b供电的电流值来进行镀敷的工序，因此能够容易地形成第一镀金层131和第二镀金层，作为侧壁的凸部将焊料的扩展限制在非发光区域的附近，不仅能够防止元件间的电短路，还能够抑制制造成本。
本申请记载了各种例示的实施方式以及实施例，但一个或多个实施方式所记载的各种特征、形态以及功能并不限定于特定的实施方式的应用，也可以单独或以各种组合应用于实施方式。因此，在本申请说明书所公开的技术范围内能够想到未例示的无数的变形例。例如，包括对至少一个构成要素进行变形的情况、追加的情况或省略的情况，还包括抽取至少一个构成要素并与其他实施方式的构成要素组合的情况。
附图标记说明
102...n型包覆层(第一包覆层)；103...活性层；104...p型包覆层(第二包覆层)；104a...p型包覆层(脊部)；105...p型接触层；105a...p型接触层(脊部)；120...电极；120a...电极；131...第一镀金层；132...第二镀金层；150、150a、150b...绝缘膜；201、202、203...半导体激光元件；301...半导体激光装置。

Claims (9)

1.一种半导体激光元件，是将形成于半导体基板的表面上的半导体激光元件以结向下方式接合到次基台的半导体激光元件，其特征在于，
具备：
半导体层，由形成于所述半导体基板的表面的第一包覆层、形成于所述第一包覆层的表面的活性层、形成于所述活性层的表面的具有脊部的第二包覆层、以及形成于所述第二包覆层的表面的接触层构成；
绝缘膜，覆盖所述半导体层的表面，并在所述接触层的表面具有开口部；
导电层，经由所述开口部而与所述接触层连接，并且直到设置于与所述脊部邻接的所述半导体层的平坦部为止形成于所述绝缘膜的表面；以及
作为侧壁的凸部，以包围焊料的方式形成于靠近所述脊部的所述平坦部，
所述凸部将所述焊料所扩展的范围限制在非发光区域，并且，
所述凸部以及所述平坦部经由所述焊料而与所述次基台上的电极接合。
2.根据权利要求1所述的半导体激光元件，其特征在于，
所述凸部形成为C字型。
3.根据权利要求1所述的半导体激光元件，其特征在于，
所述凸部形成为梳型。
4.根据权利要求1所述的半导体激光元件，其特征在于，
所述凸部使壁厚在俯视方向上变化。
5.根据权利要求1～4中任一项所述的半导体激光元件，其特征在于，
所述凸部由所述导电层形成。
6.根据权利要求1～4中任一项所述的半导体激光元件，其特征在于，
所述凸部由所述绝缘膜形成，且表面被所述导电层覆盖。
7.根据权利要求1～4中任一项所述的半导体激光元件，其特征在于，
所述凸部由所述半导体层形成，且被所述绝缘膜以及所述导电层覆盖。
8.一种半导体激光装置，其特征在于，
权利要求1～7中任一项所述的半导体激光元件，经由焊料，并通过与所述半导体激光元件的所述平坦部对应的所述导电层、以及与所述侧壁的与所述脊部相反的一侧的壁面对应的导电层，而与设置于次基台的表面的电极接合。
9.一种半导体激光元件的制造方法，其特征在于，
包含如下工序：
形成覆盖半导体层的表面并在接触层的表面具有开口部的绝缘膜的工序，其中，所述半导体层由形成于半导体基板的表面的第一包覆层、形成于所述第一包覆层的表面的活性层、形成于所述活性层的表面的具有脊部的第二包覆层、以及形成于所述第二包覆层的表面的所述接触层构成；
在所述绝缘膜的表面将基底电极分离成侧壁的俯视形状的第一基底电极和第二基底电极而形成的工序，其中，所述第一基底电极形成于在所述脊部旁边的所述半导体层设置的平坦部的靠近所述脊部的位置，所述第二基底电极形成在所述接触层以及所述绝缘膜的表面，经由所述开口部而与所述接触层连接，包围所述第一基底电极，并且覆盖到对所述平坦部进行覆盖的所述绝缘膜的表面为止；以及
使对所述第一基底电极供电的电流值大于对所述第二基底电极供电的电流值来进行镀敷的工序。
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Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN117813735A (zh) * 2021-08-10 2024-04-02 新唐科技日本株式会社 半导体激光器装置、带焊料副装配件、带焊料集合副装配件及半导体激光器装置的检查方法
TWI840230B (zh) 2023-05-23 2024-04-21 緯創資通股份有限公司 光學收發系統及其雷射二極體裝置
DE102023127200A1 (de) * 2023-10-05 2025-04-10 Ams-Osram International Gmbh Laservorrichtung und Laseranordnung umfassend Druckentlastungsstruktur

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1753262A (zh) * 2004-09-24 2006-03-29 株式会社东芝 多波长半导体激光元件及多波长半导体激光装置
CN103314488A (zh) * 2011-01-26 2013-09-18 松下电器产业株式会社 半导体发光元件及发光装置

Family Cites Families (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5316967A (en) * 1992-01-21 1994-05-31 Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha Method for producing semiconductor device
JPH10294493A (ja) * 1997-02-21 1998-11-04 Toshiba Corp 半導体発光デバイス
JP2002353565A (ja) * 2001-05-24 2002-12-06 Nec Kansai Ltd 半導体レーザ及びその製造方法
US7260130B2 (en) * 2003-03-31 2007-08-21 Sanyo Electric Co., Ltd. Semiconductor laser device and method of fabricating the same
JP2005191209A (ja) * 2003-12-25 2005-07-14 Matsushita Electric Ind Co Ltd 半導体レーザ装置およびその製造方法
KR101065076B1 (ko) * 2005-05-07 2011-09-15 삼성전자주식회사 발광소자 패키지용 서브마운트
JP2007103804A (ja) * 2005-10-06 2007-04-19 Matsushita Electric Ind Co Ltd 半導体レーザ装置
JP4845132B2 (ja) * 2007-05-25 2011-12-28 日本オプネクスト株式会社 半導体レーザ素子及びその製造方法並びに光半導体装置の製造方法
JP4933370B2 (ja) * 2007-07-17 2012-05-16 株式会社リコー アレイ型半導体レーザ装置の組み立て方法
US7792173B2 (en) * 2007-12-06 2010-09-07 Opnext Japan, Inc. Semiconductor laser device
JP5259166B2 (ja) * 2007-12-06 2013-08-07 日本オクラロ株式会社 半導体レーザ装置
JP5380135B2 (ja) * 2009-04-03 2014-01-08 日本オクラロ株式会社 マルチビーム半導体レーザ装置
JP2011023628A (ja) * 2009-07-17 2011-02-03 Mitsubishi Electric Corp 半導体レーザ装置
JP5625405B2 (ja) * 2010-03-12 2014-11-19 Tdk株式会社 表面実装型電子部品
JP6173994B2 (ja) * 2014-10-16 2017-08-02 ウシオオプトセミコンダクター株式会社 光半導体装置
US9543736B1 (en) * 2015-11-20 2017-01-10 International Business Machines Corporation Optimized solder pads for solder induced alignment of opto-electronic chips
JPWO2018158934A1 (ja) * 2017-03-03 2019-03-07 三菱電機株式会社 半導体レーザ及びその製造方法
JP6900798B2 (ja) * 2017-06-16 2021-07-07 ウシオ電機株式会社 マルチビーム型半導体レーザ素子およびマルチビーム型半導体レーザ装置

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1753262A (zh) * 2004-09-24 2006-03-29 株式会社东芝 多波长半导体激光元件及多波长半导体激光装置
CN103314488A (zh) * 2011-01-26 2013-09-18 松下电器产业株式会社 半导体发光元件及发光装置

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