JP2002232068A

JP2002232068A - 半導体発光装置

Info

Publication number: JP2002232068A
Application number: JP2001360955A
Authority: JP
Inventors: Hideyoshi Horie; 秀善堀江; Nobuhiro Arai; 信広新居; Naoyuki Komuro; 直之小室
Original assignee: Mitsubishi Chemical Corp
Current assignee: Mitsubishi Chemical Corp
Priority date: 2000-11-29
Filing date: 2001-11-27
Publication date: 2002-08-16

Abstract

(57)【要約】【課題】半導体発光素子に対して優れた放熱機能が与
えられており、半導体発光装置を構成する部材あるいは
素子に寸法誤差が存在していても容易にかつ非常に再現
性よく組み立てることが可能であり、さらに光ファイバ
ー等との光学的結合も容易である半導体発光装置を提供
すること。【解決手段】少なくとも、一つの端面発光型の半導体
発光素子、第一ヒートシンク、第二ヒートシンクを有す
る半導体発光装置において、当該半導体発光素子の第一
導電型側の電極の少なくとも一部が第一ヒートシンクに
接し、かつ、当該半導体発光素子の第二導電型側の電極
の少なくとも一部が第二ヒートシンクに接し、かつ、半
導体発光素子の共振器を形成しない二つの側面のうち一
方の側面のみを見込む空間において、第一ヒートシンク
と第二ヒートシンクが接していることを特徴とする半導
体発光装置。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は半導体発光素子、特
に半導体レーザを含む半導体発光装置に関するものであ
る。本発明は、光ファイバー増幅器用励起光源や光情報
処理用の光源等のように、高出力かつ長寿命であること
を要求されるなど、半導体発光素子の良好な放熱性が特
性上重要である場合に好適に利用することができる。ま
た本発明は、半導体発光素子の良好な放熱性と光ファイ
バーの直接カップリングを簡便な方法で両立させたい場
合などにも好適に応用することができる。

【０００２】

【従来の技術】近年における光情報処理技術、光通信技
術の進展には枚挙に暇がない。例えば、通信分野におい
ては、今後の情報通信（ＩＴ）時代に本格的に対応する
大容量の光ファイバー伝送路とともに、その伝送方式に
対する柔軟性を持つ信号増幅用のアンプとして、Ｅｒ³⁺
等の希土類をドープした光ファイバー増幅器（ＥＤＦ
Ａ）の研究が各方面で盛んに行なわれている。そして、
ＥＤＦＡのコンポーネントとして不可欠な要素である、
高効率な励起光源用の半導体レーザの開発が待たれてい
る。

【０００３】ＥＤＦＡ応用に供することのできる励起光
源の発振波長は、原理的に８００ｎｍ、９８０ｎｍ、１
４８０ｎｍの３種類が存在する。このうち増幅器の特性
から見れば９８０ｎｍでの励起が、利得やノイズ等を考
慮すると最も望ましいことが知られている。このような
９８０ｎｍの発振波長を有するレーザは、励起光源とし
て高出力でありながら長寿命であるという相反する要求
を満たすことが要求されている。さらにこの近傍の波
長、例えば８９０〜１１５０ｎｍにおいてはＳＨＧ光
源、レーザプリンタ用の熱源、あるいはTDFA(Thulium-d
oped fiber amplifier)等の新たな光ファイバー増幅器
用の励起光源としての要求もあり、高出力で信頼性の高
いレーザの開発が待たれている。また、情報処理分野で
は高密度記録、高速書き込みおよび読み出しを目的とし
て半導体レーザの高出力化、短波長化が進んでいる。従
来の７８０ｎｍ発振波長のレーザダイオード（以下「Ｌ
Ｄ」という）に関しては高出力化が強く望まれており、
また、６３０〜６８０ｎｍ帯のＬＤの開発も各方面で精
力的に行われている。

【０００４】これまで９８０ｎｍ近傍の半導体レーザに
ついては、その研究が進み、日米をつなぐ大容量光通信
用海底ケーブルの中などで実用化が進んでいる。しかし
ながら、より高い光出力における動作では急速な劣化が
おこり、信頼性は不十分である。これは７８０ｎｍ帯、
６３０〜６８０ｎｍ帯のＬＤにおいても同様である。

【０００５】信頼性が不充分であることの原因の１つ
は、発熱による影響である。上記で述べたような半導体
レーザは、効率の高い場合においても、入力した電力の
５０％程度しか光に変換されず、残りの入力電力は熱と
なってしまうのが普通である。このため、特に高出力動
作をさせたい場合には発熱の影響によって、最大光出力
の低下、レーザの効率の悪化、電流光出力特性の直線性
の悪化が顕著になってしまう。さらにこの様な高出力動
作状態で十分な放熱をとらないと寿命特性の悪化が懸念
されることになる。

【０００６】通常の半導体レーザにおいては素子単体の
一方の電極面を、ＡｌＮ、Ｓｉなどからなるサブマウン
トと呼ばれるヒートシンクにハンダ付けすることで接触
をとり、これによって放熱機能を持たせている。本明細
書では、半導体発光素子とこれらヒートシンクとしての
機能を有するサブマウントを一体化したものを、ＣＯＳ
（chip on submount）と記述する。また、本明細書で
は、半導体発光素子そのものに対して少なくとも放熱性
の機能を追加したものを半導体発光装置と記述する。し
たがって、前記ＣＯＳは、１種の半導体発光装置であっ
て、これはさらにキャンパッケージ、あるいはバタフラ
イパッケージに組み立てられるが、これらパッケージも
さらなる機能を付加された半導体発光装置である。

【０００７】キャンパッケージを作製する際には、ＣＯ
Ｓをステムと呼ばれるさらなる放熱と電流注入機能を持
たせた部品に搭載し、電流注入に必要な結線（ワイヤリ
ング）を行ない、窒素雰囲気中などで窓材を有するキャ
ップを用いて封止し、半導体発光装置として完成させる
のが普通である。またバタフライパッケージを作製する
際にはＣＯＳをＯＳＡ（optical sub-assembly）と呼ば
れる、放熱の機能を有し、かつ、ＰＤ（photo diode）
を始めとする複数の部品を一体化するための部品に搭載
し、さらに光ファイバーなどと半導体素子を光学的に結
合させ、半導体発光装置を完成させる。

【０００８】いずれの場合においても半導体発光素子は
その電極面の一方からのみ放熱のための接触をとるのが
普通である。半導体発光素子の基板側にヒートシンクを
接触させる構造はジャンクションアップ（フェイスアッ
プ）と呼ばれ、また素子のエピタキシャル層側をヒート
シンクに接触させる構造はジャンクションダウン（フェ
イスダウン）と呼ばれている。

【０００９】ジャンクションアップでマウントする際に
は素子の発光点がサブマウントなどのヒートシンクから
ほぼ素子の厚み分だけ離れるために、マウントが容易で
あり、広く実施されている。しかし、放熱性においては
素子の発光部分がヒートシンクから離れて配置されるた
めに、不利であり、半導体レーザなどの半導体発光素子
の高出力動作には必ずしも適さない方法である。一方、
この放熱性の観点からは素子をジャンクションダウンで
ヒートシンクにマウントする方が有利であるが、昨今の
半導体レーザの高出力化の要請からは、十分ではなく、
さらなる放熱性の改善が望まれている。

【００１０】これまで、半導体発光素子、特に半導体レ
ーザにおけるさらなる放熱性の改善の提案はいくつかな
されている。例えば、特開平２−３０６６８１号公報に
は半導体レーザの放熱を素子の上下方向から同時に行な
う方法が開示されている。また、類似の方法が特開平８
−２２８０４４号公報、特開平８−２２８０４５号公報
にも開示されている。しかし、これらの方法では、再現
性良く開示の構造を作製することは困難である。これ
は、一般に発生する各部材の寸法の誤差、たとえば、半
導体発光素子の厚みの誤差、あるいは半導体発光素子を
挟みこむヒートシンクの作製寸法の誤差等が全く考慮さ
れていないためである。

【００１１】一般に半導体レーザを作製する際には、プ
ロセスを遂行するための機械的な強度を保つために基板
は３５０μｍ程度の厚みのものが用いられ、ｎ電極ある
いは、劈開工程前に劈開性を確保するために、これをポ
リッシングすることによって厚みを１００〜１５０μｍ
程度にすることが一般的である。しかし、この工程では
５〜１５μｍ程度の厚みの誤差が発生し、これがひいて
は素子ごとの誤差となるのが普通である。また、前記特
開平２−３０６６８１号公報における、素子上部に配置
される放熱用の金属部材、また特開平８−２２８０４４
号公報、特開平８−２２８０４５号公報における凹型の
放熱部材にも加工上の誤差が発生する。このため、これ
ら出願で開示されている構造を、再現性良く作製するこ
とは組み立ての誤差を考慮すると、現実的には非常な困
難を伴う。

【００１２】このような不安定な状態で無理やりに放熱
部材を半導体発光素子に接合しようとすると、その寸法
の誤差によって、素子あるいは放熱部材などを歪ませて
接合することになり、素子の寿命特性に大きな悪影響を
与えてしまう。

【００１３】このような組み立ての再現性や実現性に配
慮して、かつ、上下方向のへの放熱性も確保した方法と
しては、特開平１１−３４０５８１号公報記載の方法が
ある。この方法では、レーザダイオードの発光面の位置
を制御するスペーサ層が後端面側に設けられており、精
度良く上下の放熱機構を実現することが可能である。し
かしながら、スペーサ層は後端面側に配置されるため、
通常行われる後端面側からの光のモニターが不可能にな
ってしまう。一般に半導体発光素子のパッケージ中には
フォトダイオードが組み込まれ後端面からわずかに出射
される光を電流に変換し、これによって、前端面側から
出射される光量を制御、あるいはモニターすることが行
なわれるが、特開平１１−３４０５８１号公報記載の方
法では、この機能を放棄せざるを得ない問題に直面して
しまう。

【００１４】さらに、これらいずれの方法においても、
半導体レーザの、特に、発光点側が搭載されるサブマウ
ントとの搭載精度は非常に良好に保たないと光ファイバ
ーとレーザを光学的に直接結合させることはできない。
これは、光ファイバーと半導体レーザを光学的に直接結
合させようとすると、それぞれの端部の距離は２〜３μ
ｍとなるため、半導体レーザがサブマウントの端部に対
しても、これを同程度の精度で搭載される必要が発生す
るということである。例えば半導体レーザ前端面がサブ
マウント端に対して２〜３μｍを越えて後方に置かれて
しまった場合にはファイバー端はサブマウント端に阻ま
れて半導体レーザ端面に焦点を結ぶことができなくなっ
てしまう。一方、半導体レーザ端面がサブマウントエッ
ジに対して前方に置かれた場合は、半導体レーザからの
発熱をサブマウントが吸収できなくなるため、素子の寿
命に多大な悪影響をおよぼしてしまう等の問題が存在し
た。

【００１５】

【発明が解決しようとする課題】本発明は上記の従来技
術の問題点を解決することを課題とした。具体的には、
本発明は、半導体発光素子に対して優れた放熱機能が与
えられており、半導体発光装置を構成する部材あるいは
素子に寸法誤差が存在していても容易にかつ非常に再現
性よく組み立てることが可能であり、さらに光ファイバ
ー等との光学的結合も容易である半導体発光装置を提供
することを課題とした。

【００１６】

【課題を解決するための手段】本発明者は鋭意検討を重
ねた結果、半導体発光素子を上下から２つのヒートシン
クで挟み込み、ヒートシンク同士の接合を特定の空間に
限定することにより、所期の効果を示す優れた半導体発
光装置を提供し得ることを見出し、本発明の到達した。

【００１７】すなわち本発明は、少なくとも、一つの端
面発光型の半導体発光素子、第一ヒートシンク、第二ヒ
ートシンクを有する半導体発光装置において、当該半導
体発光素子の第一導電型側の電極の少なくとも一部が第
一ヒートシンクに接し、かつ、当該半導体発光素子の第
二導電型側の電極の少なくとも一部が第二ヒートシンク
に接し、かつ、半導体発光素子の共振器を形成しない二
つの側面のうち一方の側面のみを見込む空間において、
第一ヒートシンクと第二ヒートシンクが接していること
を特徴とする半導体発光装置を提供する。

【００１８】本発明の半導体発光装置の好ましい態様と
して、前記半導体発光素子の第一導電型側の電極の前端
面近傍が第一ヒートシンクに接しておらず、かつ、前記
半導体発光素子の第二導電型側の電極の前端面近傍が第
二ヒートシンクに接している態様；前記第一ヒートシン
クの半導体発光素子と接する面が、半導体発光素子と接
しない少なくとも１つの面との間に実効的な導電性を有
する態様；前記第二ヒートシンクの半導体発光素子と接
する面が、半導体発光素子と接しない全ての面との間に
導電性を有しない態様；少なくとも前記半導体発光素
子、前記第一ヒートシンク、前記第二ヒートシンクのい
ずれかに接している、半導体発光素子に対して電流導入
するための導線の直径が３５μｍ以下であり、かつ、１
対の短絡されていない部分同士が複数本の導線によって
短絡されている態様；前記第一ヒートシンクと前記第二
ヒートシンクとの接合部近傍に、第一ヒートシンクと第
二ヒートシンクとの接合時に接着剤が流れ込むことがで
き、該流れ込んだ接着剤が前記半導体発光素子に到達し
ないように構成されている空間が確保されている態様；
前記半導体発光素子の第一導電型側の電極の少なくとも
一部が第一の接着剤を介して第一ヒートシンクに接し、
かつ、第一ヒートシンクの少なくとも一部が第二の接着
剤を介して第二ヒートシンクに接し、かつ、前記第二の
接着剤の総重量が、前記第一の接着剤の総重量の２倍以
上、好ましくは５倍以上である態様；前記半導体発光素
子の少なくとも一方の電極がＡｕ層を有しており、該Ａ
ｕ層の厚みが３０〜１００ｎｍある態様；前記第一導電
型側がｐ型で、前記第二導電型がｎ型である態様；前記
半導体発光素子が半導体レーザであり、かつ、その前端
面側に光ファイバーを具備する半導体レーザモジュール
である態様；前記光ファイバーの先端が、集光機能を有
し、かつ、前記半導体レーザの前端面と光学的に直接結
合する様に加工されている態様を挙げることができる。

【００１９】

【発明の実施の形態】以下において、本発明の半導体発
光装置について詳細に説明する。なお、本明細書におい
て「〜」はその前後に記載される数値をそれぞれ最小値
および最大値として含む範囲を意味する。

【００２０】本発明の半導体発光装置とは、前述の様に
少なくとも放熱性の機能を追加された半導体発光素子を
含む装置を意味する。この意味で、前記ＣＯＳは１種の
半導体発光装置である。また、半導体発光装置には、半
導体発光素子を含むＣＯＳに対して、電流注入を実現す
るためのワイヤリング、気密をとるための封止等を行な
ったいわゆるキャンパッケージ、あるいはＣＯＳに含ま
れる半導体発光素子と光ファイバーを光学的に結合させ
るための機能を有する発光素子モジュール等、ＣＯＳを
含み発光素子に対するさらなる放熱性、温度安定化、電
流注入、密閉、光出力のモニタリング、波長の安定化、
波長選択、合波、分波、ファイバーとの結合等の熱的、
機械的、電気的、光学的機能を付加した装置が含まれ
る。また、これら機能を有する装置同士を機能的に結合
させたもの、たとえば発光素子モジュール同士を結合さ
せたモジュールも、ここでいう半導体発光装置である。
またいわゆる光ピックアップ等も半導体発光装置に含ま
れる。

【００２１】一方、半導体発光素子とは、２つの導電型
を示す半導体材料からなり、これらに対応する電極を有
する端面発光型の素子であれば、これを構成する材料、
素子の構造、発光のメカニズム等は特に制限されない。
本明細書では、半導体発光素子という語を発光素子その
ものを示す言葉として用いる。この中には発光ダイオー
ド、スーパールミネッセントダイオード、半導体レーザ
等が含まれ、１つの素子に発光点を１つ有する素子のみ
ならず、一つの素子の中に発光点が複数存在するマルチ
エミッター、また、複数の素子が棒状に連なったレーザ
バー等も含まれる。

【００２２】本発明の半導体発光装置は、少なくとも一
つの端面発光型の半導体発光素子、第一ヒートシンク、
第二ヒートシンクを有する。そして、半導体発光素子の
第一導電型側の電極の少なくとも一部はが第一ヒートシ
ンクに接し、かつ、当該半導体発光素子の第二導電型側
の電極の少なくとも一部は第二ヒートシンクに接してお
り、かつ、半導体発光素子の共振器を形成しない二つの
側面のうち一方の側面のみを見込む空間において、第一
ヒートシンクと第二ヒートシンクが接している点に特徴
がある。本発明の半導体発光装置は、このような条件を
満たすものであれば特にその構造は制限されない。した
がって、半導体発光装置は半導体発光素子、第一ヒート
シンク、第二ヒートシンク以外構成要素を含んでもかま
わない。

【００２３】なお、本明細書において使用する「接す
る」または「接合」という用語は、半導体発光素子とヒ
ートシンクなどが直接介在するもの無しに接触している
場合と、これら半導体発光素子とヒートシンクなどが、
例えば熱的に良好な結合を実現するために、接着剤を介
して接合している場合と、さらには、接着剤が厚い場合
などに見られるように、半導体発光素子とヒートシンク
が直接接触しなくとも、機能として接触した状態が実現
できている場合のいずれの状態も含むものである。また
ヒートシンクが金属などで被われている場合もあり、物
理的にその接触界面が、ヒートシンク材料／表面を被う
金属／ハンダ材／表面を被う金属／ヒートシンク材料と
いった具合に存在する場合にも、「ヒートシンク同士が
接している」と表現する。また、本明細書において使用
する「接着剤」という用語は、半導体発光素子とヒート
シンクを接合させることができる接着性材料全般を含む
ものである。本発明で用いる接着剤は、半導体発光素子
の熱がヒートシンクに放熱されるように、熱伝導性を有
することが必要とされる。以下の説明では、接着剤の好
ましい代表例として金属材料を基礎としたハンダを例示
しつつ説明するが、本発明で用いることができる接着剤
はこのようなハンダに限定されるものではない。

【００２４】以下において、本発明の半導体発光装置の
好ましい構成例およびその製造法について具体的に説明
する。本発明の半導体発光装置の一例を図１、図２に示
す。図１は発光素子の光の出射方向から見たもので、図
２はこれを発光素子の第一導電型用の電極側から見たも
のである。

【００２５】また、本発明の半導体発光装置に含まれる
半導体発光素子の一例を図４に示す。この半導体発光素
子は半導体基板上に形成され、屈折率導波構造を有し、
第二導電型クラッド層が二層に分かれ、第二導電型第二
クラッド層と電流ブロック層とにより電流注入領域を形
成し、さらに電極との接触抵抗を下げるためのコンタク
ト層を有する半導体レーザである。

【００２６】図４は、本発明の好適な実施態様である半
導体発光素子におけるエピタキシャル構造の一例として
グルーブ型の半導体発光素子の構成を示した概略断面図
である。この半導体発光素子の一例の構造は概略的に、
化合物半導体からなる基板（１０１）上に、バッファー
層（１０２）、第一導電型クラッド層（１０３）、活性
層（１０４）、第二導電型第一クラッド層（１０５）を
積層し、その上に、ストライプ状に開口された電流ブロ
ック層（１０６）およびキャップ層（１０７）が積層さ
れている。さらに電流ブロック層（１０６）の開口した
開口部および該開口部両脇の電流ブロック層上に積層す
るように第二導電型第二クラッド層（１０８）が形成さ
れ、その第二導電型第二クラッド層（１０８）上にコン
タクト層（１０９）が形成されている。そして、この化
合物半導体層の上下には電極（１１０，１１１）が形成
される。

【００２７】なお、本明細書において「Ａ層の上に形成
されたＢ層」という表現は、Ａ層の上面にＢ層の底面が
接するようにＢ層が形成されている場合と、Ａ層の上面
に１以上の層が形成され、さらにその層の上にＢ層が形
成されている場合の両方を含むものである。また、Ａ層
の上面とＢ層の底面が部分的に接していて、その他の部
分ではＡ層とＢ層の間に１以上の層が存在している場合
も、上記表現に含まれる。具体的な態様については、以
下の各層の説明と実施例の具体例から明らかである。ま
た、本明細書において元素の「族」の記載としてローマ
数字を用いるが、この記載は旧来の表現方法に従ったも
のである。

【００２８】図４において、本発明の半導体発光素子を
構成する基板（１０１）は、その上にダブルへテロ構造
の結晶を成長することが可能なものであれば、その導電
性や材料については特に限定されない。好ましいもの
は、導電性がある基板である。具体的には、基板（１０
１）としては、所望の発振波長、格子整合性、意図的に
活性層等に導入される歪、ガイド層等に用いられる活性
層の歪み補償等の点から、ＩｎＰ、ＧａＡｓ、ＧａＮ、
ＩｎＧａＡｓ等の単結晶基板を用いることができる。ま
た基板（１０１）がＡｌ₂Ｏ₃等の誘電体で構成される場
合であっても、基板上に結晶成長されるものが半導体で
あるため、本発明の実施態様に含まれる。このため、例
えば基板（１０１）として、Ａｌ₂Ｏ₃のような誘電体基
板を用いることもできる。

【００２９】基板（１０１）は、Ｖ族としてＡｓ、Ｐ等
を含むIII−Ｖ族半導体発光素子における格子整合性の
観点から、ＩｎＰ基板やＧａＡｓ基板であることが好ま
しい。また基板（１０１）は、Ｖ族としてＡｓを含む場
合にはＧａＡｓ基板であることがさらに好ましい。ま
た、基板（１０１）がＡｌ₂Ｏ₃等の誘電体基板である場
合、III−Ｖ族半導体発光素子の中でもＶ族としてＮ等
を含む材料を使用することもできる。

【００３０】基板（１０１）は、いわゆるジャスト基板
だけではなく、エピタキシャル成長の際の結晶性を向上
させる観点から、いわゆるオフ基板（miss oriented su
bstrate）であることもできる。オフ基板は、ステップ
フローモードでの良好な結晶成長を促進する効果を有す
るため、基板として広く使用される。オフ基板として
は、０．５〜２度程度の傾斜を持つものが広く一般的に
用いられるが、量子井戸構造を構成する材料系によって
は傾斜を１０°前後にしたものも用いることができる。

【００３１】基板（１０１）は、ＭＢＥまたはＭＯＣＶ
Ｄ等の結晶成長技術を利用して半導体発光素子を製造す
るために、あらかじめ化学エッチングや熱処理等を施し
ておいてもよい。使用する基板（１０１）の厚みとして
は、通常３５０μｍ程度のものであり、半導体発光素子
の作製プロセスにおける機械的強度が確保される。また
基板（１０１）は、半導体発光素子の端面を形成するた
めに、通常プロセス途中で薄くポリッシングされる。

【００３２】バッファ層（１０２）は、基板バルク結晶
の不完全性を緩和し、結晶軸を同一にしたエピタキシャ
ル薄膜の形成を容易にするために設けることが好まし
い。バッファ層（１０２）は、基板（１０１）と同一の
化合物で構成するのが好ましい。基板（１０１）がＧａ
Ａｓからなる場合には、通常ＧａＡｓが使用される。し
かし、超格子層をバッファ層（１０２）に使用すること
も広く行われており、同一の化合物で形成されない場合
もある。一方、基板（１０１）が誘電体基板である場合
には、必ずしも基板と同一の物質である必要はなく、所
望の発光波長、デバイス全体の構造から適宜基板（１０
１）とは異なる材料を選択することもできる。

【００３３】バッファ層１０２の厚さとしては、０．１
〜３μｍであることが好ましい。

【００３４】第一導電型クラッド層（１０３）は、一般
的には活性層（１０４）の平均的屈折率より小さな屈折
率を有する材料で構成される。また、第一導電型クラッ
ド層（１０３）の材料としては、所望の発振波長を実現
するために準備される基板（１０１）、バッファ層１０
２、活性層（１０４）等により適宜選択することができ
る。例えば、基板（１０１）としてＧａＡｓを使用し、
バッファ層１０２としてＧａＡｓを使用する場合には、
第一導電型クラッド層（１０３）としてＡｌＧａＡｓ系
材料、ＩｎＧａＡｓ系材料、ＡｌＧａＩｎＰ系材料、Ｉ
ｎＧａＰ系材料等を用いることができる。また第一導電
型クラッド層（１０３）の全体を超格子構造とすること
もできる。なお、図４の一例では単層からなる第一導電
型クラッド層を示すが、第一導電型クラッド層（１０
３）は、２層以上の層からなるものであってもよい。第
一導電型クラッド層（１０３）の厚みとしては０．０５
〜３．５μｍであることが好ましい。

【００３５】また、第１導電型クラッド層（１０３）の
キャリア濃度としては、下限は１×１０¹⁷ｃｍ^-3以上が
好ましく、３×１０¹⁷ｃｍ^-3以上がより好ましく、５×
１０ ¹⁷ｃｍ^-3以上が最も好ましい。上限は２×１０²⁰ｃ
ｍ^-3以下が好ましく、２×１０¹⁹ｃｍ^-3以下がより好ま
しく、５×１０¹⁸ｃｍ^-3以下が最も好ましい。

【００３６】本発明の半導体発光装置による放熱性改善
の効果は、活性層（１０４）の導電型、材料、構造等の
如何によらず認められるが、材料選択の観点からは、活
性層（１０４）はＩｎおよび／またはＧａを含む系、特
にＩｎを含む系であるものが好ましい。最も好ましいの
はＩｎおよびＧａを含む系である。活性層（１０４）が
ＩｎおよびＧａを含む系であれば、種々の態様に応用し
たときに、これらの材料系によって実現される波長帯が
長寿命と高出力という相反する特性を要求される可能性
が最も大きい。このため、本発明の半導体発光装置によ
る放熱性が向上することに伴い、本発明の半導体発光素
子の特性の向上にも大きく寄与し得ることが期待でき
る。

【００３７】上記の観点より活性層（１０４）の材料と
しては、ＡｌＧａＡｓ、ＩｎＧａＡｓ、ＩｎＧａＰ、Ａ
ｌＧａＩｎＰ、ＡｌＩｎＧａＡｓ、ＩｎＧａＡｓＰ、Ｇ
ａＡｓＰなどを用いることができ、Ｉｎ_xＧａ_1-xＡｓ
（０≦ｘ≦１）または（Ａｌ_xＧａ_1-x）_yＩｎ_1-yＰ（０
≦ｘ≦１，０≦ｙ≦１）であることが好ましい。高出力
レーザを実現するためには、活性層（１０４）は量子井
戸構造をとることが特に好ましい。量子井戸構造の材料
は、所望する発振波長に応じて適宜選択することができ
る。

【００３８】活性層（１０４）の構造は、単一の層から
なる通常のバルク活性層でもよいが、単一量子井戸（Ｓ
ＱＷ）構造、二重量子井戸（ＤＱＷ）構造、多重量子
（ＭＱＷ）構造等の量子井戸構造も目的に応じて採用す
ることができる。量子井戸構造には、通常、光ガイド層
が併用され、必要に応じて量子井戸の分離のために障壁
層が併用される。活性層（１０４）の構造としては、量
子井戸の両側に光ガイド層を設けた構造（ＳＣＨ構
造）、光ガイド層の組成を徐々に変化させることにより
屈折率を連続的に変化させた構造（ＧＲＩＮーＳＣＨ構
造）等を採用することができる。また、レーザの特性改
善のために歪み量子井戸構造を用いることもできる。さ
らに活性層（１０４）全体としては、歪みが打ち消され
るように、光ガイド層の材料等を量子井戸層の有する歪
みと逆の歪みを持つように選択することもできる。活性
層（１０４）の厚さとしては、量子井戸構造の場合、１
層当たり０．５〜２０ｎｍであることが好ましい。

【００３９】光ガイド層の材料としては、例えばＧａＡ
ｓ、ＡｌＧａＡｓ、ＩｎＧａＡｓ、ＩｎＧａＰ、ＡｌＧ
ａＩｎＰ、ＡｌＩｎＧａＡｓ、ＩｎＧａＡｓＰ、ＧａＡ
ｓＰなどを挙げることができ、活性層（１０４）の材料
に対応させて適宜選択することができる。また、光ガイ
ド層は前記材料を組み合わせた超格子とすることも可能
である。さらに、量子井戸と光ガイド層の間に意図的に
バンドギャップの大きな材料を挿入して、温度特性の改
善を行うことも可能である。

【００４０】活性層（１０４）の上には、第２導電型ク
ラッド層が形成される。本発明の第二導電型クラッド層
は２層以上形成する。以下の説明では、活性層（１０
４）に近い方から順に第二導電型第一クラッド層（１０
５）と第二導電型第二クラッド層（１０８）の２層を有
する好ましい態様を例にとって説明する。

【００４１】第二導電型第一クラッド層（１０５）は、
活性層（１０４）よりも屈折率の小さい材料で形成され
る。第二導電型第一クラッド層（１０５）の材料は、基
板（１０１）、バッファ層１０２、活性層（１０４）等
の材料に応じて適宜選択される。例えば、基板（１０
１）およびバッファ層１０２としてＧａＡｓが使用され
ている場合には、これらのクラッド層の材料としてＡｌ
ＧａＡｓ、ＩｎＧａＡｓ、ＩｎＧａＰ、ＡｌＧａＩｎ
Ｐ、ＡｌＩｎＧａＡｓ、ＩｎＧａＡｓＰ、ＧａＡｓＰ等
を用いることができる。

【００４２】第二導電型第一クラッド層（１０５）のキ
ャリア濃度は、下限は１×１０¹⁷ｃｍ^-3以上が好まし
く、３×１０¹⁷ｃｍ^-3以上がより好ましく、５×１０¹⁷
ｃｍ^-3以上が最も好ましい。上限は５×１０¹⁸ｃｍ^-3以
下が好ましく、３×１０¹⁸ｃｍ ^-3以下がより好ましく、
２×１０¹⁸ｃｍ^-3以下が最も好ましい。厚さの下限とし
ては０．０１μｍ以上が好ましく、０．０５μｍ以上が
より好ましく、０．０７μｍ以上が最も好ましい。上限
としては、０．５μｍ以下が好ましく、０．４μｍ以下
がより好ましく、０．２μｍ以下が最も好ましい。

【００４３】電流ブロック層（１０６）は、電極から注
入される電流をブロックして下層方向に電流が実質的に
流れないようにすることが要求される。このため電流ブ
ロック層の導電型は、第一導電型クラッド層（１０３）
と同一かまたはアンドープとすることが好ましい。

【００４４】また、電流ブロック層（１０６）の厚さに
ついては、電流をブロックして下層方向に電流が実質的
に流れないようできれば特に限定はない。電流ブロック
層（１０６）の厚さとしては、０．１〜２μｍであるこ
とが好ましい。

【００４５】電流ブロック層（１０６）が例えばＡｌＧ
ａＡｓで形成される場合には、Ａｌ _yＧａ_1-yＡｓ（０＜
ｙ≦１）で形成される第二導電型第二クラッド層（１０
８）の屈折率よりも電流ブロック層（１０６）の屈折率
の方が小さいことが好ましい。そして、電流ブロック層
（１０６）がＡｌ_zＧａ_1-zＡｓ（０≦ｚ≦１）からなる
場合であれば、混晶比がｚ＞ｙとなることが好ましい。

【００４６】電流ブロック層（１０６）は、光分布（特
に横方向の光分布）を制御したり電流阻止の機能を向上
させるために、屈折率、キャリア濃度または導電型が異
なる２つ以上の層から形成してもよい。電流ブロック層
の（１０６）上には、後述するキャップ層（１０７）を
形成して表面酸化の抑制あるいはプロセス上の表面保護
を図ることができる。

【００４７】キャップ層（１０７）は、第１回目の成長
において電流ブロック層（１０６）の保護層として用い
られると同時に第二導電型第二クラッド層（１０８）の
成長を容易にするために用いられる。キャップ層（１０
７）の導電型は特に規定されないが、第一導電型とする
ことにより電流阻止機能の向上を図ることができる。な
お、キャップ層（１０７）は、最終的な半導体発光素子
構造が形成される前に一部または全部が除去される。

【００４８】第一導電型クラッド層（１０５）およびキ
ャップ層（１０７）の上側層として、第二導電型第二ク
ラッド層（１０８）が形成される。第二導電型第二クラ
ッド層（１０８）は、電流ブロック層（１０６）の間に
形成される開口部の上側表面をすべて覆い且つこの開口
部の両脇の電流ブロック層（１０６）上の一部に延在さ
れるように形成される。

【００４９】第二導電型第二クラッド層（１０８）のキ
ャリア濃度は、下限は５×１０¹⁷ｃｍ^-3以上が好まし
く、７×１０¹⁷ｃｍ^-3以上がより好ましく、９×１０¹⁷
ｃｍ^-3以上が最も好ましい。上限は１×１０¹⁹ｃｍ^-3以
下が好ましく、５×１０¹⁸ｃｍ ^-3以下がより好ましく、
３×１０¹⁸ｃｍ^-3以下が最も好ましい。

【００５０】第二導電型第二クラッド層（１０８）の厚
さは、薄くなりすぎると光閉じ込めが不十分となり、厚
くなりすぎりと通過抵抗が増加してしまうことを考慮し
て、下限は０．５μｍ以上が好ましく、上限は３．５μ
ｍ以下が好ましい。また、第二導電型第二クラッド層
（１０８）の屈折率は、通常、活性層（１０４）の屈折
率より小さい。

【００５１】第二導電型第二クラッド層（１０８）上に
は電極（１１０）との接触抵抗率を下げる等の目的で、
コンタクト層（１０９）を設けるのが好ましい。コンタ
クト層（１０９）の材料は、通常はクラッド層よりバン
ドギャップが小さい材料の中から選択し、金属電極との
オーミック性を取るため低抵抗で適当なキャリア密度を
有するのが好ましい。キャリア密度の下限は、１×１０
¹⁸ｃｍ^-3以上が好ましく、３×１０¹⁸ｃｍ^-3以上がより
好ましく、５×１０¹⁸ｃｍ^-3以上が最も好ましい。上限
は、２×１０²⁰ｃｍ^-3以下が好ましく、５×１０¹⁹ｃｍ
^-3以下がより好ましく、２×１０¹⁹ｃｍ^-3以下が最も好
ましい。コンタクト層の厚みは、０．１〜１０μｍが好
ましく、１〜８μｍがより好ましく、２〜６μｍがもっ
とも好ましい。

【００５２】本発明の好適な実施態様である半導体発光
素子は、単一横モード発振する高出力半導体レーザであ
る。このため、電流ブロック層（１０６）と第二導電型
第二クラッド層（１０８）で形成される実効的屈折率差
と、電流ブロック層（１０６）中に形成される第二導電
型第二クラッド層（１０８）の幅（図４のＷｂ）は、高
次モードがカットオフとなるように選択することが好ま
しい。単一横モード発振する半導体レーザでは、一般に
その発光点の大きさが数μｍとなる。したがって、高性
能化のためには局所的な発熱を解消することが必要とな
る。このよう観点からＷｂの幅は１．０〜３．０μｍで
あることが好ましい。また、実効屈折率差は１×１０^-3
〜１×１０^-2であることが望ましい。

【００５３】図４に示す半導体発光素子は、さらにコン
タクト層１０９の上側層に電極（１１０）が形成され
る。電極（１１０）がｐ型である場合、コンタクト層１
０９表面に例えばＴｉ／Ｐｔ／Ａｕを順次に蒸着するこ
とによって形成され得る。

【００５４】電極（１１０）を形成した後、基板（１０
１）は、その厚みを１００〜１５０μｍ程度にポリッシ
ングされる。この工程における厚み誤差は、１枚の基板
内またはポリッシング毎に５〜１５μｍ程度であること
が望ましい。

【００５５】最後に、半導体発光素子は、電極（１１
１）を形成して完成される。電極（１１１）がｎ型電極
である場合、例えば、ＡｕＧｅ／Ｎｉ／Ａｕを基板表面
に順に蒸着した後、合金化処理することによって形成す
ることができる。

【００５６】電極の形成に際して、後述するヒートシン
クとの接合を前提に、電極構造における歪みの発生を抑
制することが好ましい。これはヒートシンクと半導体発
光素子とが、特に、ハンダ材によって接合される際に発
生する外因的歪みが活性層近傍に加わり、これによって
素子の寿命特性が劣化することを防ぐ目的で行なわれ
る。この歪みの原因の一つとして、最表面層にあるＡｕ
電極層がハンダ材中に溶け出すことが挙げられる。例え
ば、ＡｕＳｎハンダを使用した場合には、このハンダ材
の中にＡｕ電極が溶け出し、ハンダ中のＡｕの組成比が
上昇し、これが外因的歪みの一因となる。これを回避す
るためには、上記電極の最表面層に当たるＡｕ層を薄く
することで、接合時にハンダ材中に溶け出すＡｕ電極の
量を低下させ、外因的歪みの発生を抑制することが可能
である。しかしＡｕ層が全く存在しない場合には十分な
接着強度が得られないため、その厚みは３０ｎｍよりも
厚く１００ｎｍより薄いことが好ましく、５０ｎｍより
も厚く７０ｎｍより薄いことがさらに好ましい。

【００５７】製造した半導体ウエハには、共振器端面を
形成する。共振器端面は半導体発光素子の製造工程で通
常用いられている方法によって形成することができ、そ
の具体的な方法は特に制限されない。好ましいのは、劈
開により端面を形成していわゆるレーザバーの状態にす
る方法である。劈開は端面発光型レーザの場合に広く用
いられており、劈開によって形成される端面は使用する
基板の方位によって異なる。例えば、好適に利用される
ノミナリー（nominally)(１００）と結晶学的に等価な
面をもつ基板を使用して端面発光型レーザ等の素子を形
成する際には、（１１０）またはこれと結晶学的に等価
な面が共振器を形成する面となる。一方、オフ基板を使
用するときには、傾斜させた方向と共振器方向の関係に
よっては端面が共振器方向と９０°にならない場合もあ
る。例えば（１００）基板から、［１−１０］方向に向
けて角度を２°傾けた基板を使用した場合には、端面も
２°傾くことになる。

【００５８】劈開によって素子の共振器長も決定され
る。一般に共振器長は長い方が高出力動作に適するが、
本発明の好適な実施態様である半導体発光素子において
は、共振器長の下限としては６００μｍ以上であること
が好まく、９００μｍ以上であることがより好ましい。
共振器長が極端に長い半導体発光素子では、しきい値電
流の上昇、効率の低下などの特性劣化が発生してしま
う。このため共振器長の上限は、３０００μｍ以下であ
ることが好ましい。

【００５９】本発明の半導体発光素子では、露出した半
導体端面上さらに誘電体または誘電体および半導体の組
合せからなるコーティング層を形成するのが好ましい。
コーティング層は、主に半導体発光素子からの光の取出
効率を上げ、端面の保護を強化するという２つの目的の
ために形成される。特に高出力を達成するためには、発
振波長に対して低反射率のコーティング層を前端面に施
し、発振波長に対して高反射率のコーティング層を後端
面に施す非対称コーティングを行うのが好ましい。

【００６０】コーティング層には、様々な材料を用いる
ことができる。例えば、ＡｌＯ_x、ＴｉＯ_x、ＳｉＯ_x、
ＳｉＮ、ＳｉおよびＺｎＳからなる群から選ばれる１種
または２種以上の組合せを用いることが好ましい。低反
射率のコーティング層としてはＡｌＯ_x、ＴｉＯ_x、Ｓｉ
Ｏ_x等が、また高反射率のコーティング層としてはＡｌ
Ｏ_x／Ｓｉの多層膜、ＴｉＯ_x／ＳｉＯ_xの多層膜等が用
いられる。それぞれの膜厚を調節することによって、所
望の反射率を実現することができる。一般に低反射率の
コーティング層とするＡｌＯ_x、ＴｉＯ_x、ＳｉＯ_x等の
膜厚は、その波長λでの屈折率の実数部分をｎとした場
合、λ／４ｎ近傍になるように調整するのが好ましい。
また、高反射多層膜もそれを構成する各材料がλ／４ｎ
近傍になるように調整するのが好ましい。

【００６１】コーティングが終了したレーザバーは、さ
らに各素子を再度劈開によって分離し、半導体発光素子
が完成する。

【００６２】本発明の半導体発光装置に含まれる半導体
発光素子の製造方法は特に制限されない。いかなる方法
により製造されたものであっても、本発明の要件を満た
すものであれば本発明の範囲に含まれる。

【００６３】本発明における半導体発光素子を製造する
際には、従来から用いられている方法を適宜選択して使
用することができる。結晶の成長方法は特に限定される
ものではなく、ダブルヘテロ構造の結晶成長や電流ブロ
ック層等の選択成長には、有機金属気相成長法（ＭＯＣ
ＶＤ法）、分子線エピタキシー法（ＭＢＥ法）、ハイド
ライドあるいはハライド気相成長法（ＶＰＥ法）、液相
成長法（ＬＰＥ法）等の公知の成長方法を適宜選択して
用いることができる。

【００６４】本発明における半導体発光素子の製造方法
としては、まず基板（１０１）上にバッファー層１０
２、第１導電型クラッド層（１０３）、活性層（１０
４）および第二導電第一クラッド層（１０５）を有する
ダブルヘテロ構造を形成後、第二導電型第一クラッド層
（１０５）上に電流ブロック層（１０６）を形成し、電
流ブロック層（１０６）を開口した後、第二導電型第二
クラッド層（１０８）、コンタクト層（１０９）および
電極（１１０，１１１）を形成する工程を例示すること
ができる。この例を始めとする様々なレーザの基本的エ
ピタキシャル構造の製法については、例えば特開平８−
１３０３４４号公報を参考にすることができる。この種
のレーザは光通信に用いられる光ファイバー増幅器用の
光源や、情報処理用の大規模光磁気メモリーのピックア
ップ光源として用いられ、層構成や使用材料等を適宜選
択することによってさらに様々な用途へ応用することも
できる。

【００６５】完成した半導体発光素子はそのｐ側電極を
第一ヒートシンクに、またそのｎ側電極を第二ヒートシ
ンクに接するように接合することが好ましい。この際に
第一ヒートシンクと第二ヒートシンクがその一部で接し
ていることが必須である。この接触は、図１に示される
様に、半導体発光素子の共振器を形成しない二つの側面
のうち一方の側面のみを見込む空間（光結合に影響を及
ぼさない限り半導体発光素子を構成する他の面も見込め
てもよい）においてなされることが重要である。これは
以下の様な理由による。

【００６６】現実問題として、第二ヒートシンクを作製
する時に発生する、例えばレーザ搭載面からのＡの部分
の高さ（図１参照）の誤差、あるいは、前述の様な半導
体発光素子ごとの厚みの誤差があるため、Ａの部分の高
さを常に半導体発光素子（１４）の高さと同様に作製す
ることは不可能である。このため、半導体発光素子（１
４）を第一ヒートシンク（１１）と第二ヒートシンク
（１２）によって挟み、密着性よく熱的に接触させるた
めには、ＣＯＳ作製上で、５０〜１００μｍ程度の厚み
の誤差を吸収する機構が不可欠である。

【００６７】このために、第二ヒートシンクＡの部分の
高さを半導体発光素子（１４）で想定される高さよりも
意図的に低く設定し、かつ、Ａの部分と第二ヒートシン
ク（１２）の上に搭載した素子（１４）の高さとの間の
誤差を吸収できるように２０〜４００μｍ程度の厚みを
有する例えばハンダ箔をこのＡ上に配置する。さらに、
ＬＤ（１４）を配置し、第一ヒートシンク（１１）の一
部をハンダ箔上に、またその一部をＬＤ電極部に乗せ
る。この結果、初期的には、ＬＤの光の出射方向から見
た際には第一ヒートシンク（１１）はＬＤ（１４）側が
低くなるように斜に搭載された状態となる。この後に、
例えば第一ヒートシンク（１１）上から荷重を掛け、ハ
ンダ箔を圧着加熱しながら、第一ヒートシンク（１
１）、半導体発光素子（１４）、第二ヒートシンク（１
２）を一体化することが望ましい。また、第一ヒートシ
ンク（１１）、半導体発光素子（１４）、第二ヒートシ
ンク（１２）を一体化する方法としては、まず、半導体
発光素子（１４）、第二ヒートシンク（１２）のみを圧
着加熱して一体化し、そのあとに、第一ヒートシンク
（１１）のみを再度付加する事も可能である。

【００６８】この際に図１に示されるように半導体発光
素子の共振器を形成しない二つの側面のうち一方の側面
のみを見込む空間において第一ヒートシンク（１１）と
第二ヒートシンク（１２）が接するようにすることによ
って、例えば第一ヒートシンク（１１）上から加圧しか
つハンダ材（１５）を加熱し溶かす前に、当該ハンダ
箔、半導体発光素子（１４）、第一ヒートシンク（１
１）、第二ヒートシンク（１２）は、接する部分を必ず
持つことになり、容易に部材、素子の寸法誤差を打ち消
し、半導体発光素子（１４）、第一ヒートシンク（１
１）、第二ヒートシンク（１２）の良好な接触を実現す
ることが可能となる。

【００６９】例えば、共振器を形成しない二つの側面
が、ともに第一ヒートシンク（１１）と第二ヒートシン
ク（１２）が接する部分を有する場合では、第一ヒート
シンク（１１）と第二ヒートシンク（１２）のみの接触
となるか、あるいは第一ヒートシンク（１１）と半導体
発光素子（１４）のみの接触となる可能性が高く、安定
した組み立ては不可能である。このように、素子（１
４）を第一ヒートシンク（１１）と第二ヒートシンク
（１２）で挟み、かつ、素子の共振器を形成しない二つ
の側面のうち一方の側面のみを見込む空間において、第
一ヒートシンク（１１）と第二ヒートシンク（１２）を
接触させることにより、安定した組み立てが可能とな
り、半導体発光素子のエピタキシャル成長を行なった表
面側であるｐ側と基板側であるｎ側とから同時に熱を取
り除くことが現実的に可能となる。この方法は、原理的
に、いわゆるジャンクションアップ、あるいは、ジャン
クションダウンよりも優れている。

【００７０】本発明の半導体発光装置は、第一ヒートシ
ンク（１１）と第二ヒートシンク（１２）が接触してお
り、半導体発光素子の発熱を２方向から取り除くもの
の、最終的にはその一方からこれを逃がすことができる
点で有用である。例えば、ｐ側から第一ヒートシンク
（１１）を用いて取り除いた熱を第二ヒートシンク（１
２）側の熱的なポテンシャルを下げることで、第二ヒー
トシンク（１２）側に逃がすことができる。このように
することで、半導体発光素子の２方向から取り除いた熱
を、最終的には第二ヒートシンク（１２）側一方から取
り除くことが可能となる。これは、一方向から熱を逃が
すための通常の各種半導体発光素子パッケージに対して
も、整合性を有することから、非常に望ましい。

【００７１】また、図１に示されるように半導体発光素
子の共振器を形成しない二つの側面のうち一方の側面の
みを見込む空間において第一ヒートシンク（１１）と第
二ヒートシンク（１２）の接触をとるため、電流導入を
光の出射方向に対して、左右から行なうことができるた
め、各種半導体レーザパッケージに対しても整合性を有
し、この点も望ましい。さらにこのような素子の搭載方
法では素子の後端面から出射される光の妨げになるもの
がなくＰＤによるモニタリング機能も保存された上で、
素子の放熱性を向上できるという利点がある。

【００７２】最終的な一方向への放熱を効率的に実現す
るためには、図１に示されている様に第二ヒートシンク
（１２）側の一部には、さらに第三のヒートシンク（１
３）を置くことが望ましい。この第三のヒートシンク
（１３）は第一、第二ヒートシンク（１１，１２）より
も大形で、放熱性にすぐれていることが望ましい。これ
は第一、第二ヒートシンク（１１，１２）から伝導され
る熱を素子（１４）の外側の、例えば匡体などに素早く
放熱させることができるからである。第三のヒートシン
ク（１３）はこのように、その一方を第二ヒートシンク
（１２）と、さらにその一方を匡体、あるいは、いわゆ
る熱電半導体などで構成されたペルチェ素子と接触して
いる場合が望ましい。またこの第三のヒートシンク（１
３）は半導体レーザモジュールの様な半導体発光装置を
考えた際には、放熱の機能のみならず、光出力をモニタ
ーするフォトダイオードと、半導体レーザ／第一ヒート
シンク／第二ヒートシンクを一体としたＣＯＳを同時に
搭載でき、かつ、位置決め等の機能を合わせ持つ場合も
ある。

【００７３】前記の様に、半導体発光素子（１４）に対
して第一ヒートシンク（１１）、第二ヒートシンク（１
２）を利用して二方向から放熱させ、さらに第一ヒート
シンク（１１）、第二ヒートシンク（１２）を結合する
ことで、最終的にはその一方から放熱させる構造におい
ては、図２に示されるように、その一方のヒートシンク
を半導体発光素子（１４）の片方の電極の端面近傍には
接触しない構造としても放熱性を確保できる。

【００７４】これは、端面近傍の放熱性を確保すること
と光ファイバーとの結合を両立させることが必要なＧａ
Ａｓを基板としたＩｎＧａＡｓ系の高出力半導体レーザ
において特に有効である。このようなレーザが使用され
る半導体発光装置である半導体レーザモジュールにおい
ては、この半導体レーザ前端面と、光ファイバーとを光
学的に結合することが必要となる。このため活性層に近
い側にある第一ヒートシンク（１１）はファイバー（２
０）端と干渉することが無いように、図３に示されてい
る様に、半導体レーザ（１４）前端面部分から後退した
部分に、その端が存在するように配置することが望まし
い。このようにすることで素子からの良好な放熱性の確
保と光ファイバー（２０）との容易な結合を両立させる
ことが可能である。この際、放熱性の観点からは、第二
ヒートシンク（１２）の端部と半導体レーザ（１４）の
前端面はそろっているか、もしくは半導体レーザ（１
４）の前端面が若干後退していることが望ましい。また
光ファイバー（２０）の調芯の観点からは第一ヒートシ
ンク（１１）の端部は半導体レーザ（１４）の前端面か
ら１５μｍ以上離れていることが調芯の観点から望まし
い。また光ファイバー（２０）はその半導体レーザ（１
４）の前端面側が半導体レーザからの光を効率良く受光
するためのレンズの効果を有するものであることが望ま
しい。なお、この図３は光の出射方向を紙面左側とした
ものである。

【００７５】前述のとおり半導体発光素子（１４）と第
一ヒートシンク（１１）、第二ヒートシンク（１２）相
互には放熱性を十分に確保する観点から接合されている
ことが望ましく、また、接合には有機物を含む接着剤も
用いることができるが、無機物のみから構成される金属
単体、あるいは合金のハンダが好適に利用される。ハン
ダ材としてはＡｕＧｅ、ＡｕＳｎ、ＡｇＳｎ、ＰｂＳ
ｎ、ＩｎＳｎ、ＳｎＢｉ、Ｉｎ等材料を含むハンダが好
適である。特にＡｕＳｎの共晶ハンダはその安定度から
半導体発光素子（１４）と第一、第二ヒートシンク（１
１，１２）を接合させるために最も好ましく利用され
る。

【００７６】図１に示されている様に第一ヒートシンク
（１１）と第二ヒートシンク（１２）の接合部分の近傍
には互いのヒートシンクが接触しない部分が存在し、こ
こに余分なハンダ材（１５）が流れ込む様にしておくこ
とが望ましく、またこの部分に流れ込んだハンダ材（１
５）が半導体発光素子（１４）に接触しないようにして
おくことが望ましい。具体的には、第一ヒートシンク
（１１）と第二ヒートシンク（１２）の接合部分の近傍
に半導体発光素子（１４）に通じていない空間を設けて
おき、接合時に余分のハンダ材（１５）が該空間に流れ
込むようにしておくことが好ましい。

【００７７】一般に前述のとおり、半導体発光素子の素
子そのものの厚み、またヒートシンクの厚みは誤差をも
っており、図１の様な搭載、すなわち、半導体発光素子
（１４）、第一ヒートシンク（１１）、第二ヒートシン
ク（１２）が互いに平行であるようにするためには、各
部品の厚みの誤差を吸収でき、かつそれぞれを一体にで
きる機能が必要である。このためには意図的にハンダ材
の厚みを厚くしておき、これによって、各部品の誤差を
吸収することが効果的であって、結果として余ったハン
ダ材を素子（１４）に触れさせることなく分離して溜め
てしまう空間が存在することが望ましい。図１に示す態
様では、当初、第二ヒートシンク（１２）の一部である
部分Ａにハンダ箔が搭載されており、第一ヒートシンク
（１１）、第二ヒートシンク（１２）、半導体発光素子
（１４）を一体化した際に第二ヒートシンク（１２）の
部分Ｂに接合のために加熱され溶け出したハンダ（１
５）の一部が流れ込んだ様子を示している。ハンダ溜め
のための空間は、第二ヒートシンク（１２）に凹部とし
て形成してもよいし、第一ヒートシンク（１１）に凹部
として形成してもよいし、第一ヒートシンク（１１）と
第二ヒートシンク（１２）の両方に凹部として形成して
もよい。その形状は、特に限定されないが、余分なハン
ダが流れ込みやすく、逆流しない構造であることが好ま
しい。好ましいのは、少なくとも第二ヒートシンク（１
２）の一部に凹部を形成した態様である。

【００７８】なお、上述のようにハンダ（１５）が半導
体発光素子（１４）と接触してしまわないようにするた
めには、前記のハンダ溜まりを構造的に作りこむ方法だ
けでなく、ヒートシンクの一部に意図的にハンダの濡れ
性を低下させる部分を設けておき、これによって、第一
ヒートシンク（１１）と第二ヒートシンク（１２）を接
合するハンダ（１５）が、半導体発光素子（１４）が搭
載される部分に流れ込まないようにすることも可能であ
る。具体的には、ヒートシンクの多くはセラミック材で
あるため、図１に示すように金属層からなる濡れ性改善
層（１９）を設け、この層の上にハンダ（１５）が搭載
されるようにするのが一般的である。セラミック部分が
表面に露出している場所では、金属層が表面となってい
る部分と比較してハンダの濡れ性が極端に低下する。そ
こで、このような特徴を利用して、第一ヒートシンク
（１１）と第二ヒートシンク（１２）を接合するための
ハンダ（１５）が半導体発光素子（１４）が搭載される
部分に流れ込まないようにすることができる。

【００７９】濡れ性改善層は、接合時に余ったハンダ材
がハンダ材を流入させるための空間に流れ込むのを促進
しうる位置に適用する。特に、ハンダ材が確実に空間に
流れ込み、半導体発光素子側に流れ出ないように適用す
ることが好ましい。その具体的な態様としては、図１に
示すものの他に、図５に示すものを例示することができ
る。図５（Ａ）は、余分なハンダ材（１５）が図面の左
側方向に傾斜伝いに流れ込むようにするために、傾斜に
沿って濡れ性改善層（１９）を設けたものである。ここ
では、半導体発光素子（１４）に近い側である傾斜の上
端部近傍には、敢えて濡れ性改善層（１９）を設けず、
ハンダ材（１５）が半導体発光素子（１４）方向に流れ
ないようにしてある。図５（Ｂ）〜（Ｄ）についても、
同様に濡れ性改善層（１９）を形成した部分に余分なハ
ンダ材（１５）が溜まるか、あるいはその部分を伝って
ハンダ溜めに流れ込むように構成されている。これらの
構造は、１つのヒートシンクに複数個形成してもよい。
その場合は、複数の構造がそれぞれの異なる態様であっ
ても構わない。

【００８０】本発明では、半導体発光素子の第一導電型
側の電極の少なくとも一部が第一の接着剤（好ましくは
ハンダ材）を介して第一ヒートシンク（１１）に接し、
かつ、第一ヒートシンク（１１）の少なくとも一部が第
二の接着剤（好ましくはハンダ材）を介して第二ヒート
シンク（１２）に接しており、かつ、前記第二の接着剤
の総重量が、前記第一の接着剤の総重量の２倍以上であ
ることが好ましく、５倍以上であることがより好まし
い。このように接着剤の重量に差をつけることによっ
て、上述のように製造時に半導体発光素子（１４）、第
一ヒートシンク（１１）、第二ヒートシンク（１２）が
互いに平行であるように調節しやすいという利点があ
る。

【００８１】ヒートシンクは熱伝導性にすぐれ、かつ、
半導体発光素子等の素子と熱膨張係数等が近いものが望
まれ、具体的にはＡｌＮ、ＳｉＣ、ＣｕＷ、Ｃｕ、ダイ
ヤモンド、ＢＮ、コバールを含むことが望ましい。一般
にはヒートシンクの母材となるような上記材料の中には
導電性を有するものと、絶縁物があり、これら材質は必
要に応じて使い分けることが可能である。また、絶縁物
であっても、そのヒートシンクの外面全体を金属などの
導電性物質で被うことによって、実効的な導電性を持た
せることも可能となる。

【００８２】一般には第二ヒートシンク（１２）は第三
ヒートシンク（１３）との間で電気的絶縁を持たせた方
が良く、第一また、第二ヒートシンクの素子の搭載面内
では素子（１４）との間で導電性を持たせた方が望まし
い。さらに第一ヒートシンク（１１）は素子（１４）の
接触面以外の面と接触面の間で、導通が確保されている
ことが望ましい。これは図１の様に第二ヒートシンク
（１２）の素子（１４）搭載面上面にワイヤー（１８）
を張ることによって、電流を容易に半導体発光素子（１
４）に注入することが可能であり、かつ、半導体発光素
子（１４）の接地を第三ヒートシンク（１３）等と分離
することが可能であるからである。図１に示された例で
は（１７）→（１１）→（１４）→第二ヒートシンク
（１４）に接している部分である（１６）→（１８）の
順に電流を流すことが可能となる。

【００８３】本発明は高出力半導体レーザに好適に利用
されるが、このため、大電流を半導体発光素子に注入で
きるほどの導線が必要である。この導線はＣＯＳと外部
を電気的に接続するもので、ＣＯＳ上では超音波による
融着によって電気的接触がとられることが望ましい。一
般に大電流を流すためにこの導線は、その直径が太いこ
とが望ましいが、例えば半導体発光素子上の第一ヒート
シンク上に大口径の導線を融着させるためには、強力な
超音波が必要である。このため、このような工程によっ
て、半導体発光素子が破壊、あるいはその寿命特性に悪
影響が与えられてしまう可能性がある。

【００８４】このため、特にＣＯＳの一部に直接接触す
る導線は、素子にダメージを与える事のない超音波強度
で融着が可能な、直径が３０μｍ以下のものであること
が望ましく、さらに大電流の注入にたえるために、少な
くとも複数本の導線が、１対の短絡されていない部分同
士を短絡するために用いられることが望ましい。

【００８５】この導線は金をその主要な構成元素として
含む金線であることが望ましい。一般に金線には、その
強度を確保するために銅等の不純物が意図的に混入され
ているのが普通であり、このため導線であるいわゆる金
線が純粋に金である場合はまれである。このようないわ
ゆる金線においては２５μｍ径のもので、電流注入によ
る破断は０．５〜１Ａ程度で起る事が有り、高出力レー
ザにおいては、複数本の導線で電流注入経路を確保する
ことが望ましい。例えば２Ａ程度の電流注入が見込まれ
る素子であれば２５μｍ径の金線３本を用いて導通を確
保することが望ましい。

【００８６】

【実施例】以下に実施例と比較例を挙げて本発明の特徴
をさらに具体的に説明する。以下の実施例に示す材料、
使用量、割合、処理内容、処理手順等は、本発明の趣旨
を逸脱しない限り適宜変更することができる。したがっ
て、本発明の範囲は以下に示す具体例により限定的に解
釈されるべきものではない。また、以下の実施例におい
て参照している図面は、構造を把握しやすくするために
敢えて寸法を変えている部分があるが、実際の寸法は以
下の文中に記載されるとおりである。

【００８７】（実施例１）図１にその光の出射方向から
の断面図、図２にそのｐ側電極からの模式図が示されて
いる、半導体発光装置を以下の手順で作製した。先ず、
図４に示されたグルーブ型のレーザ素子を作製した。キ
ャリア濃度１×１０¹⁸ｃｍ^-3のｎ型ＧａＡｓ基板（１０
１）の（１００）面上に、ＭＢＥ法にて、バッファ層
（１０２）として厚さ１μｍでキャリア濃度１×１０¹⁸
ｃｍ^-3のｎ型ＧａＡｓ層；第一導電型クラッド層（１０
３）として厚さ２．２μｍでキャリア濃度１×１０¹⁸ｃ
ｍ^-3のｎ型Ａｌ_0.35Ｇａ_0.65Ａｓ層；次いで、厚さ３０
ｎｍのアンドープのＧａＡｓ光ガイド層上に、厚さ６ｎ
ｍのアンドープＩｎ_0.16Ｇａ _0.84Ａｓ層２層が、厚さ１
０ｎｍのアンドープＧａＡｓで分離された二重量子井戸
（ＤＱＷ）、さらにその上に厚さ３０ｎｍのアンドープ
ＧａＡｓ光ガイド層を有する活性層（１０４）；第二導
電型第一クラッド層（１０５）として厚さ０．１μｍで
キャリア濃度９×１０¹⁷ｃｍ^-3のｐ型Ａｌ_0.35Ｇａ_0.65
Ａｓ層；電流ブロック層（１０６）として厚さ０．５μ
ｍでキャリア濃度５×１０¹⁷ｃｍ^-3のｎ型Ａｌ_0.39Ｇａ
_0.61Ａｓ層；キャップ層（１０７）として厚さ１０ｎｍ
でキャリア濃度１×１０¹⁸ｃｍ^-3のｎ型ＧａＡｓ層を順
次積層した。

【００８８】最上層の電流注入領域部分を除く部分に窒
化シリコンのマスクを設けた。このとき、窒化シリコン
マスクの開口部の幅は１．５μｍとした。これをマスク
として２５℃で３２秒間エッチングを行い、電流注入領
域部分のキャップ層（１０７）と電流ブロック層（１０
６）を除去した。エッチング剤は、硫酸（９８ｗｔ
％）、過酸化水素（３０ｗｔ％水溶液）および水を体積
比で１：１：５で混合した混合液を使用した。

【００８９】その後、ＭＯＣＶＤ法にて第二導電型第二
クラッド層（１０８）としてキャリア濃度１×１０¹⁸ｃ
ｍ^-3のｐ型Ａｌ_0.35Ｇａ_0.65Ａｓ層を埋め込み部分（電
流注入領域部分）の厚さが２．２μｍになるように成長
させた。さらに、電極との良好な接触を保つためのコン
タクト層（１０９）として、キャリア濃度１×１０¹⁹ｃ
ｍ^-3のｐ型ＧａＡｓ層を厚さ３．５μｍになるように成
長させた。ｐ型電極（１１０）としてＴｉ／Ｐｔ／Ａｕ
それぞれを７０ｎｍ／７０ｎｍ／８０ｎｍ蒸着させ、こ
の後に３５０μｍ厚であった基板を１２０μｍになるよ
うにポリッシングし、さらに、基板側にはｎ型電極（１
１１）としてＡｕＧｅＮｉ／Ａｕそれぞれを１５０ｎｍ
／８０ｎｍ蒸着させ、４００℃で合金化を５分間行って
半導体レーザ用のウエハーを完成させた。なお、完成し
た半導体レーザの電流注入領域の幅Ｗｂは２．２μｍで
あった。

【００９０】続いて、大気中で、共振器長１０００μｍ
のレーザバーの状態に劈開して端面を露出させ、ＡｌＯ
ｘ膜を発振波長９８０ｎｍにおいて前端面の反射率が
２．５％になるように１６５ｎｍ製膜し、コーティング
層を形成した。さらに後端面側の処理を行うために、厚
さ１７０ｎｍのＡｌＯｘ層／厚さ６０ｎｍのアモルファ
スＳｉ層／厚さ１７０ｎｍのＡｌＯｘ層／厚さ６０ｎｍ
のアモルファスＳｉ層の４層からなるコーティング層を
形成し、反射率９２％の後端面を作製した。

【００９１】コーティング終了後半導体レーザバーを二
次劈開し、この後に、図１、図２に示されているように
半導体レーザに対して以下の手順で電流注入と放熱性の
機能を付加し、半導体発光装置を完成させた。第二ヒー
トシンク（１２）として、厚み方向には導電性をもたな
いＡｌＮサブマウントを準備した。この第二ヒートシン
クの濡れ性改善層部分（１９）、レーザ搭載面内と、さ
らに、これに平行な面には、あらかじめ面内だけの導電
性を確保するためにＴｉ／Ｐｔ／Ａｕ層（１６）を蒸着
し、さらに、レーザ搭載部分のみにはＡｕＳｎハンダ
（１５）をこのＴｉ／Ｐｔ／Ａｕ層（１６）の上から蒸
着しておいた。一方、第一ヒートシンク（１１）として
は厚み方向に導電性を持たせるためにＴｉ／Ｐｔ／Ａｕ
層（１６）で全ての面を被ったＡｌＮサブマウントを準
備し、レーザ接触面全体にはＡｕＳｎハンダ（１５）を
このＴｉ／Ｐｔ／Ａｕ層（１６）の上から蒸着しておい
た。

【００９２】先ず常温において、半導体発光素子（１
４）のｎ側電極が第二ヒートシンク（１２）と接触する
ように、その端と半導体レーザ（１４）の前端面をそろ
えて搭載し、次いで、濡れ性改善層（１９）上に厚みが
８５μｍのＡｕＳｎハンダを置き、さらに第一ヒートシ
ンク（１１）を、その端部が図２の様に半導体レーザ
（１４）の端面から２５μｍ後方になるように配して、
８５μｍのＡｕＳｎハンダ、またｐ側電極の一部と接触
させるように搭載し、３０ｇの過重をかけたまま温度を
２９０度に昇温させ、第一ヒートシンク（１１）、第二
ヒートシンク（１２）、半導体レーザ（１４）を一体化
し半導体発光装置であるＣＯＳを作製した。この際に、
第一ヒートシンク（１１）と第二ヒートシンク（１２）
の接触部分から余分なＡｕＳｎハンダが図１（１５）の
様に非接触部分に流れこむことを確認した。さらに、第
三のヒートシンク（１３）としてＣｕＷを含む電流導入
用のステムを準備しＣＯＳを第二ヒートシンク（１２）
の底部が第三のヒートシンク（１３）に接触するように
再度ＡｕＳｎハンダ（１５）を使用して接合した。この
後にｐ側にはＴｉ／Ｐｔ／Ａｕ層（１６）で被われた第
一ヒートシンク（１１）上に３本づつ２５μｍ径の金線
（１７）を超音波融着し、またｎ側においては第二ヒー
トシンク（１２）のＴｉ／Ｐｔ／Ａｕ（１６）部分に同
様に、３本づつ２５μｍ径の金線（１８）を超音波融着
し、電流導入が可能であるようにした。さらに窒素雰囲
気において封止を行い、半導体発光装置であるキャンパ
ッケージを完成させた。図６に、２５℃における１．５
Ａまで電流を注入した際の本キャンパッケージの電流光
出力特性を示す。しきい値電流２０．７ｍＡ、スロープ
効率０．９１ｍＷ／ｍＡ、最大光出力６７４ｍＷ、最大
光出力を与える電流値１１１５ｍＡであった。

【００９３】（実施例２）図３に示される様に第三のヒ
ートシンク（１３）としてＣｕＷの薄板を準備し、この
下にはペルチェ素子を配し、また半導体レーザの前端面
側に先端が楔型をしたファイバーレンズ（２１）を有す
る光ファイバー（２０）を実装し、バタフライパッケー
ジとし、また第二ヒートシンクに対する半導体レーザの
搭載位置を１０μｍほど後端面側とした以外は実施例１
同様にして半導体発光装置を作製した。２５℃におい
て、ファイバー端から出射される光に対して、しきい値
電流１８．５ｍＡ、スロープ効率０．７１ｍＷ／ｍＡで
あった。

【００９４】（実施例３）下記に示す半導体発光素子を
用い、第一ヒートシンクをダイヤモンドとした以外は、
実施例１と同様の半導体発光装置を完成させた。用いた
半導体発光素子は，共振器長を１２００μｍとし、作製
プロセス中に用いた窒化シリコンマスクの開口部を、素
子前端面から後端面側に向かって２５０μｍは５．１μ
ｍ幅のストライプ状とし、そこからさらに後端面側に向
かって４５０μｍはストライプ幅を徐々に狭め、最終的
に、素子後端面側５００μｍに渡っては１．５μｍ幅の
ストライプ状とした以外は、実施例１と同様に半導体発
光装置を作製した。図７に、２５℃において２．０Ａま
で電流を注入した際の本キャンパッケージの電流光出力
特性を示す。しきい値電流２３．１ｍＡ、スロープ効率
０．８４ｍＷ／ｍＡ、最大光出力１０５２ｍＷ、最大光
出力を与える電流値１８８３ｍＡであった。また２Ａま
での電流注入を行っても素子の破壊は観測されなかっ
た。

【００９５】（比較例１）第一ヒートシンクを用いず、
第一導電型導線を直接半導体レーザのｐ側電極に融着し
た以外は実施例１と同様にして、半導体発光装置を完成
させた。２５℃における１．５Ａまで電流を注入した際
の本キャンパッケージの電流光出力特性を図６に示す。
しきい値電流２０．８ｍＡ、スロープ効率０．８３ｍＷ
／ｍＡ、最大光出力６２６ｍＷ、最大光出力を与える電
流値９７０ｍＡであった。

【００９６】（比較例２）第一ヒートシンクを用いず、
第一導電型導線を直接半導体レーザのｐ側電極に融着し
た以外は実施例２と同様にして、半導体発光装置を完成
させた。２５℃において、ファイバー端から出射される
光に対して、しきい値電流１８．９ｍＡ、スロープ効率
０．６５ｍＷであった。

【００９７】（比較例３）第一ヒートシンクを用いず、
第一導電型導線を直接半導体レーザーのｐ側電極に融着
した以外は実施例３と同様にして、半導体発光装置を完
成させた。図７に、２５℃において２．０Ａまで電流を
注入した際の本キャンパッケージの電流光出力特性を示
す。しきい値電流２４．９ｍＡ、スロープ効率０．８３
ｍＷ／ｍＡ、最大光出力８２１ｍＷ、最大光出力を与え
る電流値１３２９ｍＡであった。また、素子は約１．７
Ａの電流注入によって破壊した。

【００９８】

【発明の効果】本発明の半導体発光装置は、半導体発光
素子に対して優れた放熱機能が与えられており、半導体
発光装置を構成する部材あるいは素子に寸法誤差が存在
していても容易にかつ非常に再現性よく組み立てること
が可能である。また、光ファイバー等との光学的結合も
容易であることから、本発明の半導体発光装置は半導体
モジュール等として広範囲に応用することが可能であ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の半導体発光装置の一態様を光の出射
方向から見た模式図である。

【図２】図１に示された本発明の半導体発光装置の一
態様を第一導電型用電極側から見た模式図である。

【図３】本発明の半導体発光装置の一態様を光の出射
方向を紙面左側にとり、描いた模式図である。

【図４】本発明の化合物半導体発光素子の一態様を示
す断面図である。

【図５】濡れ性改善層を適用した第二ヒートシンクの
例を示す模式図である。

【図６】実施例１と比較例１の化合物半導体発光装置
の電流光出力特性を比較したグラフである。

【図７】実施例３と比較例３の化合物半導体発光装置
の電流光出力特性を比較したグラフである。

【符号の説明】

１１第一ヒートシンク１２第二ヒートシンク１３第三ヒートシンク１４半導体発光素子（半導体レーザ）１５ハンダ材１６導電性部分１７第一導電型側の導線１８第二導電型側の導線１９濡れ性改善層２０光ファイバ２１ファイバレンズ１０１基板１０２バッファー層１０３第一導電型クラッド層１０４活性層１０５第二導電型第一クラッド層１０６電流ブロック層１０７キャップ層１０８第二導電型第二クラッド層１０９コンタクト層１１０，１１１電極

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者小室直之茨城県牛久市東猯穴町1000番地三菱化学株式会社筑波事業所内Ｆターム(参考） 5F073 AA09 AA22 AB28 BA02 BA06 BA07 BA09 CB23 DA32 EA24 EA28 FA12 FA14 FA22 FA23 FA27

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】少なくとも、一つの端面発光型の半導体
発光素子、第一ヒートシンク、第二ヒートシンクを有す
る半導体発光装置において、当該半導体発光素子の第一
導電型側の電極の少なくとも一部が第一ヒートシンクに
接し、かつ、当該半導体発光素子の第二導電型側の電極
の少なくとも一部が第二ヒートシンクに接し、かつ、半
導体発光素子の共振器を形成しない二つの側面のうち一
方の側面のみを見込む空間において、第一ヒートシンク
と第二ヒートシンクが接していることを特徴とする半導
体発光装置。
【請求項２】前記半導体発光素子の第一導電型側の電
極の前端面近傍が第一ヒートシンクに接しておらず、か
つ、前記半導体発光素子の第二導電型側の電極の前端面
近傍が第二ヒートシンクに接していることを特徴とする
請求項１に記載の半導体発光装置。
【請求項３】前記第一ヒートシンクの半導体発光素子
と接する面が、半導体発光素子と接しない少なくとも１
つの面との間に実効的な導電性を有することを特徴とす
る請求項１または２に記載の半導体発光装置。
【請求項４】前記第二ヒートシンクの半導体発光素子
と接する面が、半導体発光素子と接しない全ての面との
間に導電性を有しないことを特徴とする請求項１〜３の
いずれかに記載の半導体発光装置。
【請求項５】少なくとも前記半導体発光素子、前記第
一ヒートシンク、前記第二ヒートシンクのいずれかに接
している、半導体発光素子に対して電流導入するための
導線の直径が３５μｍ以下であり、かつ、１対の短絡さ
れていない部分同士が複数本の導線によって短絡されて
いることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の
半導体発光装置。
【請求項６】前記第一ヒートシンクと前記第二ヒート
シンクとの接合部近傍に、第一ヒートシンクと第二ヒー
トシンクとの接合時に接着剤が流れ込むことができ、該
流れ込んだ接着剤が前記半導体発光素子に到達しないよ
うに構成されている空間が確保されていることを特徴と
する請求項１〜５のいずれかに記載の半導体発光装置。
【請求項７】前記半導体発光素子の第一導電型側の電
極の少なくとも一部が第一の接着剤を介して第一ヒート
シンクに接し、かつ、第一ヒートシンクの少なくとも一
部が第二の接着剤を介して第二ヒートシンクに接し、か
つ、前記第二の接着剤の総重量が、前記第一の接着剤の
総重量の２倍以上であることを特徴とする請求項１〜６
のいずれかに記載の半導体発光装置。
【請求項８】前記第二の接着剤の総重量が、前記第一
の接着剤の総重量の５倍以上であることを特徴とする請
求項７に記載の半導体発光装置。
【請求項９】前記半導体発光素子の少なくとも一方の
電極がＡｕ層を有しており、該Ａｕ層の厚みが３０〜１
００ｎｍあることを特徴とする請求項１〜８のいずれか
に記載の半導体発光装置。
【請求項１０】前記第一導電型がｐ型で、前記第二導
電型がｎ型であることを特徴とする請求項１〜９のいず
れかに記載の半導体発光装置。
【請求項１１】前記半導体発光素子が半導体レーザで
あり、かつ、その前端面側に光ファイバーを具備する半
導体レーザモジュールであることを特徴とする請求項１
〜１０のいずれかに記載の半導体発光装置。
【請求項１２】前記光ファイバーの先端が、集光機能
を有し、かつ、前記半導体レーザの前端面と光学的に直
接結合する様に加工されていることを特徴とする請求項
１１に記載の半導体発光装置。