半导体激光器装置的制造方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及在投影仪装置等的光源中采用的半导体激光器装置。
【背景技术】
[0002] 在投影仪装置或投影电视机等显示彩色图像的装置中，作为光源需要R(红）、 G(绿）、B(蓝）这3个颜色的光源。有时采用发光效率高的半导体激光器元件作为该光 源。作为半导体激光器的特征之一，可举出输出光的相位一致即相干性高，但这会产生在投 射面上出现斑点图案的所谓斑点噪声（speckle noise)的问题。
[0003] 因此，作为降低该斑点噪声的1个方法，采取了通过混合多个波长来降低相干性 的手段。
[0004] 以往，作为通过使这样的多个波长同时振荡来降低斑点噪声的装置，存在这样的 装置，其具有产生波长λ 1的激光的半导体激光器和产生与波长λ 1不同的波长的波长λ2 的激光的半导体激光器。因为波长λ 1与波长λ 2存在几 nm~十几 nm左右的差异，所以， 难以用肉眼来区分两者的波长差，看起来是同色的光。另一方面，可获得利用相干性的降低 来减小斑点噪声的效果。
[0005] 另外，作为获得多个波长的方法，如专利文献1或专利文献2所示，还具有在1个 衬底上使多个有源层结晶成长的方法。
[0006] 现有技术文献
[0007] 专利文献
[0008] 专利文献1 :日本特开2007-95736号公报
[0009] 专利文献2 :日本特开2004-47096号公报
【发明内容】
[0010] 发明所要解决的课题
[0011] 但是，在上述现有的具备不同波长的半导体激光器的装置中，需要制作波长不同 的半导体激光器元件。这里，因为通过变更发光层即有源层的材料组成或膜厚来使半导体 激光器的振荡波长变化，所以，需要分别实施结晶成长。此外，还需要组装多个半导体激光 器元件，因此，具有元件的制作成本或组装成本上升的问题。
[0012] 另外，如专利文献1或专利文献2所示，当在1个衬底上进行多个有源层的结晶成 长时，需要多次实施结晶成长，而且在使1个有源层成长之后，需要去除其一部分，或者在 使1个有源层进行结晶成长时，需要采用选择成长法等来设置不进行结晶成长的区域。但 是，在这些方法中需要复杂的工艺，所以，无法避免成本上升和合格率的恶化。
[0013] 本发明是为了解决此问题而完成的，其目的是提供能够廉价且容易地抑制斑点噪 声的半导体激光器装置。
[0014] 解决问题的手段
[0015] 本发明的半导体激光器装置在散热器上接合有水平方向的热传导率为kx、垂直方 向的热传导率为ky的副固定件，在该副固定件上以使具有有源层的一侧朝向所述副固定 件侧的方式安装有在单个激光器元件中具有基于多个开口部的多个发光区域的激光器元 件，在设所述副固定件的厚度为t时，所述多个开口部中的至少1个开口部的开口端与所述 副固定件端的水平方向最短距离X是
且与所述开口部不同的其它开口部 中的至少1个是
[0016] 发明效果
[0017] 因为本发明的半导体激光器装置定义了多个开口部的开口端与副固定件端的距 离，所以，可获得能够廉价且容易地抑制斑点噪声的半导体激光器装置。
【附图说明】
[0018] 图1是本发明的实施方式1的半导体激光器装置的结构图。
[0019] 图2是示出利用热仿真来求出本发明的实施方式1的半导体激光器装置中的有源 层温度的结果的说明图。
[0020] 图3是示出利用热仿真来求出本发明的实施方式1的半导体激光器装置中的副固 定件的热传导率不同时的有源层温度的结果的说明图。
[0021] 图4是用于说明本发明的实施方式1的半导体激光器装置中的临界点存在的理由 的结构图。
[0022] 图5是示出本发明的实施方式1的半导体激光器装置中的波长测定的结果的说明 图。
[0023] 图6是归纳地示出本发明的实施方式1的半导体激光器装置中的波长测定的结果 的说明图。
[0024] 图7是本发明的实施方式2的半导体激光器装置的结构图。
[0025] 图8是示出利用热仿真来求出本发明的实施方式2的半导体激光器装置中的有源 层温度的结果的说明图。
[0026] 图9是示出利用热仿真来求出本发明的实施方式2的半导体激光器装置中的副固 定件厚度不同时的有源层温度的结果的说明图。
[0027] 图10是用于说明本发明的实施方式2的半导体激光器装置中的临界点存在的理 由的结构图。
[0028] 图11是示出本发明的实施方式2的半导体激光器装置中的波长测定的结果的说 明图。
[0029] 图12是归纳地示出本发明的实施方式2的半导体激光器装置中的波长测定的结 果的说明图。
【具体实施方式】
[0030] 以下，为了更详细地说明本发明，根据附图来说明用于实施本发明的方式。
[0031] 实施方式1.
[0032] 图1是本实施方式的半导体激光器装置的结构图，示出了从前面观察半导体激光 器装置的状态。
[0033] 图示的半导体激光器装置由η型GaAs衬底l、n型AlInP包覆层2、有源层3、p型 AlInP包覆层4、SiN绝缘膜5、p侧电极6、η侧电极7、副固定件（submount)8、散热器9构 成。
[0034] η型GaAs衬底1的厚度约为100 μ m，η型AlInP包覆层2的厚度为L 5 μ m，有源 层3是利用两层的200 μ m厚的无掺杂AlGaInP光引导层来夹住IOnm厚的无掺杂GaInP发 光层的结构，形成了量子阱。P型AlInP包覆层4的厚度为1.0 μ m，SiN绝缘膜5的厚度为 10nm，p侧电极6约2 μπι厚，η侧电极7约2 μπι厚。在半导体层叠构造的结晶成长中采用 例如有机金属气相成长法（MOCVD:Metal Organic Chemical Vapor Deposition:金属有机 气相沉积）。
[0035] 纸面的深度方向是激光的光路方向，谐振器长度是I. 5mm。SiN绝缘膜5在激光器 发光区域上在谐振器方向上利用蚀刻设置了 2个开口（第1开口部10a、第2开口部10b)， 经由该第1开口部IOa以及第2开口部10b，半导体激光器元件表面与p侧电极6接触，由 此，仅对此部分注入电流，形成振荡区域。
[0036] 另一方面，在使这样的半导体激光器进行动作时产生的发热主要是经由在有源层 3内的发光层上无助于发光的非发光再结合而产生的发热、经由在η型AlInP包覆层2或有 源层3以及ρ型AlInP包覆层4上吸收激光而产生的发热、通过电流流过半导体层而产生 的焦耳热这三种。这里，在半导体层中，因为P型AlInP包覆层4的电阻比其它的大，所以 焦耳热大部分产生在P型AlInP包覆层4上。
[0037] 这里，考虑有源层3与半导体表面之间非常薄、为Ιμπι左右的情况、电流仅注入到 SiN绝缘膜5的开口部的情况、产生激光的振荡区域仅是该开口部的情况，可认为发热仅在 SiN绝缘膜5的开口部附近产生且其发热区域宽度与该开口部宽度大致相等而没有问题。
[0038] 该半导体激光器元件利用使ρ侧成为下端的下结合（junction down)，与氮化错 (AlN)材料的副固定件8进行焊锡接合。该副固定件8的热传导率在垂直方向、水平方向、 相对于纸面的垂直方向这3个方向上全都相同，是各向同性。该副固定件8与由用于散热 的铜构成的散热器9进行焊锡接合。
[0039] 这里，如图1所示，将作为2个开口部之一的第1开口部IOa中的接近于副固定件 端的开口端与副固定件端之间的水平距离设为X，将副固定件厚度设为t。图2示出针对此 构造采用使用了 3维有限要素法的热仿真来求出对第1开口部IOa给予发热时的第1开口 部IOa上的有源层温度的结果。这里，横轴为x/t，纵轴为给予每IW的发热时的有源层温度 上升量。副固定件厚度t示出了 200、300、400 μπι的3种情况。副固定件8的热传导率为 烧结体AlN的热传导率即230W/m · Κ。
[0040] 由图2可知，在x/t大的情况即开口端更远离副固定件端的情况下，有源层3的温 度的X依赖性小，但在x/t小的情况下，即，随着开口端接近于副固