專利名稱:多光束半導體激光器的制作方法
技術領域:
本發明涉及一種多光束半導體激光器,其設置有多個呈條狀的激光振蕩區,并且能夠從其每個激光振蕩區發射激光束,具體地說,本發明涉及一種由氮化鎵(GaN)III-V族化合物半導體制成的多光束半導體激光器。
背景技術:
多光束半導體激光器近年來,對光盤設備、激光束打印機、復印機等利用半導體激光器作為光源的設備有提高工作速度和容量的需求。為了滿足提高工作速度和容量的需求,已經推出利用能夠發射多條激光束(在下面的解釋中稱作多光束)的多光束半導體激光器作為光源。例如,在光盤設備的情況下,利用多光束半導體激光器,能夠用多條激光束同時從多個軌道上讀取數據,從而可以提高其讀取速度。
另一方面,盡管光盤設備的光源所需的光輸出能級至多僅有幾十mW,然而通過將其光輸出能級增加到W的數量級,半導體激光器可以用在激光加工技術領域和醫學領域。因此,正在進行多光束半導體激光器的研究,以便增加激光的總光輸出能級。
接下來,將參照圖10和11來解釋現有技術多光束半導體激光器的構造。
如圖10所示的多光束半導體激光器10能夠發射兩條激光束,并且由共享一個共用襯底(common substrate)12的兩個激光振蕩區域14A和14B組成,并且在激光振蕩區域14A和14B上分別設置有電極16A和16B。與電極16A和16B相對設置的對置電極17設置在襯底12的背面作為共用電極。
此外,多光束半導體激光器10包括分別與電極16A和16B相接觸的兩個接觸電極18A和18B;和一設置有布線圖案20A和20B的基底襯底(basesubstrate)22,接觸電極18A和18B通過這些布線圖案連接到外部端子上,其中電極16A和16B與接觸電極18A和18B電連接和機械連接,呈現出集成多光束半導體激光器結構的狀態。
如圖11所示的多光束半導體激光器24能夠發射四條激光束,并且由共享一個共用襯底26的四個激光振蕩區域28A、28B、28C和28D組成,并且在激光振蕩區域28A至28D上分別設置有電極30A、30B、30C和30D。與電極30A至30D相對設置的對置電極31設置在襯底26的背面作為共用電極。此外,多光束半導體激光器24包括分別與電極30A至30D相接觸的四個接觸電極32A、32B、32C和32D;和一設置有布線圖案34A、34B、34C和34D的基底襯底36,接觸電極32A至32D通過這些布線圖案連接到外部端子上,其中電極30A至30D與接觸電極32A至32D電連接和機械連接,并呈集成多光束半導體激光器構造的形式。
利用ELO技術制造的、以GaN為基的半導體激光器另一方面,在光存儲器領域,為了提高光記錄介質例如光盤的記錄密度,需要一種能夠發射短波長光線的半導體激光器。為了滿足這個需要,人們對氮化鎵(GaN)III-V族化合物半導體(在以下的描述中稱為以GaN為基的化合物半導體)進行了積極地研究。
以GaN為基的半導體激光器通常由一種生長于襯底上的層狀結構組成。由于以GaN為基的化合物半導體器件的器件性能受到在襯底上成長的、以GaN為基的化合物半導體層的結晶條件的影響,因此,為了得到良好的器件性能,需要形成其中僅存在少許晶體缺陷的、以GaN為基的化合物半導體層狀結構。
然而,由于還沒有發現可提供與GaN半導體實現良好晶格匹配的合適襯底來作為在其上生長以GaN為基的化合物半導體層的基底襯底,因此,盡管藍寶石襯底與GaN層的晶格常數彼此不同并導致晶格失配,并且除此以外,熱膨脹系數彼此也有很大的不同,人們已經將藍寶石(α-Al2O3)襯底用于這個用途。
當襯底與以GaN為基的化合物半導體層的晶格匹配不好時,會在生長于襯底上的、以GaN為基的化合物半導體層內產生相當大的應變,因此,結晶度受到各種不良影響。例如,為了減小所產生的應變,在位于藍寶石襯底上的、以GaN為基的化合物半導體層中產生了大量的位錯,位錯密度在108cm-2至1010cm-2的數量級。
位錯包括螺型位錯(threading dislocations),其在以GaN為基的化合物半導體層的厚度方向上延伸,到達形成于以GaN為基的化合物半導體層內的有源層,并且變成起到漏電路徑、不發光中心等等作用的有害晶體缺陷,從而使器件的電性能和光學性能變差。因此,為了制得具有良好器件性能的、以GaN為基的半導體器件,必須使螺型位錯的產生最小化。從這個觀點上看,近年來,開發了ELO(Epitaxial Lateral Overgrowth,外延橫向過度生長)技術作為有效的技術,利用在橫向上的外延生長來減小螺型位錯的產生。
ELO技術總的來說分為兩類,即,使用掩模的ELO技術和獨立式的ELO技術(下面的描述中稱作FS-ELO技術)。
按照FS-ELO技術,在藍寶石襯底上生長一以GaN為基的層之后,通過蝕刻以GaN為基的層,例如通過反應離子蝕刻(RIE),在以GaN為基的層上形成凹凸形條紋圖案。凹凸形條紋圖案形成為呈條紋狀的凹凸形結構,該結構包括通過除去以GaN為基的層以及襯底的最上表面部分以露出該襯底而形成的凹入區,和由位于襯底頂面上的、以GaN為基的層形成的凸出部。接下來,按照該技術,在凹凸形結構上沿向上的方向外延生長一GaN層,同時該外延生長的GaN層還沿橫向生長以充滿凹入區。已經確定在由橫向外延生長形成的區域(在下面的解釋中稱作翼區(wing area))內的位錯密度低。
在下面的描述中,將參照圖16A至16C以及圖17A和圖17B更詳細地解釋通過FS-ELO技術在橫向上生長及其缺點。
首先,如圖16A所示,在藍寶石襯底172上形成GaN層174。由于在藍寶石襯底172和GaN層174之間存在晶格失配和熱失配,如圖16B所示,在靠近襯底的GaN層174中形成一個高密度缺陷區176。
同時,在形成GaN層174之前在藍寶石襯底172上形成GaN、AlN等緩沖層的情況下,緩沖層的高密度缺陷區176在藍寶石襯底172附近形成。
更具體地說,在高密度缺陷區176中生成的種子缺陷(seed defect)包括堆垛缺陷(stacking defect)、具有與晶體生長平面大致平行地延伸的分量的位錯環、以及與生長方向大致平行地延伸的螺型位錯。在它們之中,與生長方向大致平行地延伸的螺型位錯進一步從高密度缺陷區176延伸到GaN層174中。
接下來,在GaN層174上形成條紋形的掩模(圖中未示出)之后,通過蝕刻GaN層174和藍寶石襯底172的上部而在該襯底的表面上形成凹凸結構,如圖16C所示。在下面的解釋中,凸出部被稱作籽晶區178。
接著,在通過化學蝕刻等除去在籽晶區178上形成的掩模之后,在籽晶區178的上部上生長第二GaN層180,同時通過主要在橫向生長這樣的生長條件下外延生長第二GaN層180,在籽晶區178之間生長第二GaN層作為翼區182,如圖17A所示。在由第二GaN層180形成翼區182時,在第二GaN層180和藍寶石襯底172之間形成空區間184。
在這種情況下,在形成第二層GaN層180時的橫向生長期間,在翼區182內產生晶體缺陷。即,如圖17B所示,位錯186A和186B從高密度缺陷區176形成并與該襯底大致平行地延伸,同時在這些位錯中,位錯186A在會合位置188處彎曲,并從此沿垂直方向延伸。并且,位錯186B也在會合位置188附近彎曲,并沿垂直方向延伸。而且,觀察到螺型位錯190從高密度缺陷區176沿第二GaN層180的厚度方向延伸穿過籽晶區178。
如上面所解釋的,當高密度缺陷區在籽晶區178以及相鄰籽晶區178之間的中間位置上方生成時,低密度缺陷區是位于會合位置188和各籽晶區178之間的翼區182的區域。因此,高密度缺陷區和低密度缺陷區相應于籽晶區的周期性設置而周期性地定位。
本發明的第一個目的另一方面,根據如圖10和圖11所示的傳統技術的多光束半導體激光器存在下列問題。
第一個問題在于很難將現有技術的多光束半導體激光器的構造應用到半導體激光器,如在襯底的同一側設置有p型電極和n型電極的、以GaN為基的半導體激光器。
第二個問題是當在襯底同一側設置有p型電極和n型電極的、以GaN為基的半導體激光器的情況下,很難制造能夠發射具有一致的光輸出能級的各激光束的多光束半導體激光器。
第三個問題是由于激光振蕩區的每個電極連接到相應的接觸電極,在各個激光振蕩區之間的間隔變得較窄的情況下,將這些電極彼此對齊異常困難。
換句話說,由于各個激光振蕩區之間的間距以及各個接觸區域之間的間距較小,僅僅當接觸電極的位置相對于激光振蕩區的電極略微移位時,一個接觸電極可能與兩個激光振蕩區連接。結果,多光束半導體激光器的器件合格率降低。因此,實踐中很難通過增加激光束的數量來增加光輸出能級。
因此,本發明的第一個目的是提供一種多光束半導體激光器,其中各光束的光輸出能級彼此相等,同時容易定位。
本發明的第二個目的盡管如上所述正在進行多光束半導體激光器的研究以便增加激光的總光輸出能級,然而,當多光束半導體激光器通過ELO方法制造時,如果激光振蕩區被設置在由于位錯而產生了晶體缺陷的高密度缺陷區上,激光特性傾向于降低,同時器件使用壽命縮短。
然而,除非激光振蕩區的位置已經相對于高密度缺陷區和低密度缺陷區確定好了,否則將激光振蕩區定位于低密度缺陷區之上的嘗試會以失敗而告終。從這個事實可以看出,很難制造出具有良好的激光特性、高光輸出能級和長器件使用壽命的多光束半導體激光器。
因此,本發明的第二個目的是提供一種具有良好的激光特性和高光輸出能級的多光束半導體激光器。
發明內容
用來達到第一個目的的第一發明為了達到如上所述的第一個目的,根據本發明(在下面的描述中稱作第一發明)的多光束半導體激光器具有一個共用襯底,該共用襯底設置有一個其上制作有條紋狀的多個激光振蕩區的臺面式結構,該多光束半導體激光器包括一第一電極,設置用于多個激光振蕩區中的每一個,起到每個激光振蕩區的p型電極和n型電極中的一個的作用;以及一第二電極,位于共用襯底上的臺面式結構的旁邊,作為多個激光振蕩區中至少兩個的共用電極,起到所述兩個激光振蕩區的每個的p型電極和n型電極中的另一個的作用,并起到第一電極的對置電極的作用。
上述第一電極可以為每個激光振蕩區而單獨設置,或者可替換地設置為各激光振蕩區的共用電極。
在根據第一發明的多光束半導體激光器的情況下,通過將p型電極設計為共用電極和將n型電極設計成共用電極,當安裝到輔助裝配座(sub mount)上時,很容易調節電極的對齊。
并且,第二電極可以設置在臺面式結構兩側作為上述第一電極的共用對置電極,可替換地,可以設置在相鄰臺面式結構之間作為一共用對置電極。
優選地,滿足下列方程A≤100μmB≤150μm其中,A是與激光振蕩區旁邊的共用電極的邊緣最接近的一個激光振蕩區和離所述共用電極邊緣最遠的另一個激光振蕩區之間的距離;B是離所述共用電極邊緣最遠的所述另一個激光振蕩區和激光振蕩區旁邊的所述共用電極邊緣之間的距離。
在這種情況下,用來定義A和B的最接近共用電極邊緣的一個激光振蕩區和離共用電極邊緣最遠的另一個激光振蕩區是共享同一共用電極的激光振蕩區。例如,當在多個激光振蕩區的兩側的每一側上設置共用電極的情況下,A和B由那些基本上共享一個共用電極的多個激光振蕩區來定義,同時A和B還由基本上共享另一個共用電極的剩余的多個激光振蕩區來定義。
決定上述A和B的范圍的數值是基于用上述共用電極的任何一個作出的實驗結果和模擬結果。
例如,如果當激勵電流為50mA時B超過150μm,上述最遠的激光振蕩區與共用電極之間的電壓降增加,例如,增加至超過0.05V,因此很難由多個激光振蕩區發射出具有一致的光輸出能級的各激光束。
在根據第一發明的多光束半導體激光器的情況下,激光振蕩區設置有p型電極和n型電極中的一個電極作為第一電極,位于形成于共用襯底上的臺面式結構上,同時在臺面式結構旁邊設置p型電極和n型電極中的另一個電極的第二電極,作為與第一電極相對的共用電極,因此,各個激光振蕩區的光輸出能級變高和變均勻了。
不管襯底的組成成份以及形成激光器結構的化合物半導體層的組成成份如何,根據第一發明的多光束半導體激光器都是適用的,例如,優選地,可應用于以GaN為基的半導體激光器。
以GaN為基的半導體激光器是包括在其上形成有一AlaBbGacInaN(a+b+c+d=1和0≤a,b,c,d≤1)膜作為組元層的一藍寶石襯底或一GaN襯底的半導體激光器。
當應用第一發明時,對于光波導的結構沒有限制,從而第一發明適用于折射率導向結構(refractive index guided structure),并且也適用于增益導向結構(gain guided structure)。此外,對于激光振蕩區的結構沒有限制,從而第一發明適用于空氣-脊型、掩埋脊型等等。
更進一步,對于電流限制結構沒有限制,從而第一發明可適用于利用絕緣膜、高阻層、PN結分離等等的電流限制結構。
并且,根據第一發明的多光束半導體激光器適于作為以連接向下的方式被安裝到輔助裝配座上的器件,并且在這種情況下,其連接到輔助裝配座上的方式是將輔助裝配座上設置的第一連接電極與上述的一個電極電連接,以及將輔助裝配座上設置的第二連接電極與上述的電極電連接。
為了完成第二目的的第二至第五發明為了完成第二目的,本發明的發明人通過研究襯底的缺陷密度(EPD;Etch Pit Density,腐蝕坑密度)已經得到如圖18所示的結果,在該襯底內形成了起源于籽晶區和會合位置的高密度缺陷區以及每個都位于相鄰的籽晶區和會合位置之間的低密度缺陷區,高密度缺陷區和低密度缺陷區以條紋的形式彼此平行地、周期地交替設置。
即,在籽晶區上方和靠近籽晶區的位置處的缺陷密度達到了5×108cm-2,同時在會合位置處的缺陷密度達到1×108cm-2。然而,在離籽晶區和會合位置0.5μm或更遠的位置上,缺陷密度降到105cm-2,因此已經確認的是該位置可被看作是低密度缺陷區。
因此,通過將激光振蕩區設置在離籽晶區和會合位置0.5μm或更遠的低密度缺陷區內,有可能制得具有良好激光特性的多光束半導體激光器。
并且,由于輸出能級在W數量級的傳統半導體激光器具有一個發射出高光輸出能級的激光而沒有引起其端面破壞的激光振蕩區,該激光振蕩區的寬度為50μm至100μm。
在這種情況下,由于籽晶區最大間距為18μm或左右,激光振蕩區形成于為高密度缺陷區的籽晶區和會合位置之上,因此,激光特性傾向于惡化,同時器件使用壽命縮短。另一方面,如果相鄰籽晶區設置為彼此隔開18μm或更寬的間隔,則以GaN為基的化合物半導體層不能從籽晶區沿橫向充分地生長。
因此,本發明的發明人提出這樣的想法,通過分別在低密度缺陷區內設置多個窄的激光振蕩區,可以獲得具有良好激光特性、高光輸出能級以及長器件使用壽命的高可靠性半導體激光器,并在重復了各種實驗以后最終得到了本發明。
第二發明為了完成上述第二目的,考慮到上述想法,根據本發明(下面的描述中稱作第二發明)的多光束半導體激光器包括一共用襯底,其中形成起源于籽晶區和會合位置的高密度缺陷區以及每個都位于相鄰的籽晶區和會合位置之間的低密度缺陷區,所述高密度缺陷區和所述低密度缺陷區以條紋的形式彼此平行地、周期性交替設置;以及形成于所述共用襯底上的、能夠分別發射激光束的多個激光振蕩區,其中每個激光振蕩區位于所述低密度缺陷區的不同一個中,并且其中X1≥0.5μmX2≥0.5μm其中X1是每個激光振蕩區與一個籽晶區之間的距離,X2是每個激光振蕩區與一個會合位置之間的距離。
第二發明中X1≥0.5μm和X2≥0.5μm的限制是基于如上所述的實驗結果得出的。
同樣地應用到如下的第三至第五發明中。
第三發明根據本發明(下面的描述中稱作第三發明)的另一種多光束半導體激光器包括一共用襯底,其中形成起源于籽晶區和會合位置的高密度缺陷區以及每個都位于相鄰的籽晶區和會合位置之間的低密度缺陷區,所述高密度缺陷區和所述低密度缺陷區以條紋的形式彼此平行地、周期性交替設置;以及形成于所述共用襯底上的、能夠分別發射激光束的多個激光振蕩區,其中所述激光振蕩區位于彼此相鄰設置的低密度缺陷區內,所述籽晶區和所述會合位置位于其間,并且其中X1≥0.5μmX2≥0.5μm其中X1是一個激光振蕩區與一個籽晶區之間的距離,X2是一個激光振蕩區與一個會合位置之間的距離。
在根據第三發明的多光束半導體激光器的情況下,多個激光振蕩區可以設置在每個低密度缺陷區內,并且籽晶區或會合位置分別位于其間。并且,設置在一個低密度缺陷區內的激光振蕩區的數目可以與設置在相鄰低密度缺陷區內的激光振蕩區的數目不同。
第四發明根據本發明(下面的描述中稱作第四發明)的再一個多光束半導體激光器具有一共用襯底,其中形成有起源于籽晶區和會合位置的高密度缺陷區以及每個都位于相鄰的籽晶區和會合位置之間的低密度缺陷區,所述高密度缺陷區和所述低密度缺陷區呈條紋形式彼此平行地、周期性交替設置;以及形成于所述共用襯底上的、能夠分別發射激光束的多個激光振蕩區,其中在每個所述低密度缺陷區內設置至少兩個所述激光振蕩區,并且其中X1≥0.5μmX2≥0.5μm其中X1是一個激光振蕩區與一個籽晶區之間的距離,X2是一個激光振蕩區與一個會合位置之間的距離。
第五發明根據本發明(在下面的描述中稱作第五發明)的又一種多光束半導體激光器具有一共用襯底,其中形成有起源于籽晶區和會合位置的高密度缺陷區以及每個都位于相鄰的籽晶區和會合位置之間的低密度缺陷區,所述高密度缺陷區和所述低密度缺陷區呈條紋形式彼此平行地、周期性交替設置;以及形成于所述共用襯底上的、能夠分別發射激光束的多個激光振蕩區,其中所述激光振蕩區位于所述低密度缺陷區的每隔一個區域上,并且其中X1≥0.5μmX2≥0.5μm其中X1是一個激光振蕩區與一個籽晶區之間的距離,X2是一個激光振蕩區與一個會合位置之間的距離。
在根據第二至第五發明的多光束半導體激光器的情況下,各個激光振蕩區能夠發射波長不同的激光和/或不同輸出功率級的激光。
并且,在根據第二至第五發明的多光束半導體激光器的情況下,對于襯底的制造工藝沒有限制,只要襯底包括起源于籽晶區和會合位置的高密度缺陷區以及每個都位于相鄰的籽晶區和會合位置之間的低密度缺陷區,所述高密度缺陷區和所述低密度缺陷區呈條紋形式彼此平行地、周期性交替設置。此外,盡管對于構成激光器結構的、以GaN為基的化合物半導體層的組份基本上沒有限制,然而本發明最適用于以GaN為基的激光器結構。
在這種情況下,以GaN為基的化合物半導體由AlaBbGacIndN(a+b+c+d=1并且0≤a,b,c,d≤1)來表示。
當應用第二至第五發明中的任何一個時,對波導的構造沒有限制,從而本發明可適用于折射率導向型結構,并且還可適用于增益導向型結構。此外,對于激光振蕩區的結構沒有限制,從而本發明可適用于空氣-脊型、掩埋脊型等等。并且,對于電流限制結構沒有限制,從而本發明可適用于利用絕緣膜、高阻層、PN結分離等等的電流限制結構。
本發明的第三個目的同時,當開發出根據第一發明的多光束半導體激光器時,可以實現下面幾點由于制得了氮化物基半導體激光器,在許多情況下,在由絕緣材料制成的藍寶石襯底上,一個n型電極和一個p型電極通常形成于化合物半導體的層狀結構中,并且關于該藍寶石襯底相對設置,呈現出共振結構的形式。
例如,在如圖24所示的、以氮化物為基的多光束半導體激光器250的情況下,多個激光振蕩區252A、252B、252C和252D平行橫向設置在共用臺面式結構253上,并且設置有關于該藍寶石襯底相對設置的用于各個激光振蕩區252A至252D的電極(為了解釋的清楚起見稱作條形電極)254A、254B、254C和254D和形成于層狀結構的n型接觸層257上的共用n型電極256A和256B。
于是,從各個條形電極254A至254D到共用n型電極256A或256B的距離彼此不同。為此,激光振蕩區定位得離共用n型電極256A或256B越遠,n型電極與p型電極之間的電流通路變得越長,導致越高的電阻。
結果,注入各個條形電極254A至254D的電流大小彼此不同,因此,如圖25所示,激光振蕩區定位成離n型電極越遠,從該激光振蕩區發射出的光的亮度越弱。
如此,在具有分散的激光振蕩區發光強度的多光束半導體激光器的情況下,能夠發射較高強度光束的激光振蕩區往往很快地惡化,因此該多光束半導體激光器的器件使用壽命比能夠發射均勻激光束的多光束半導體激光器的使用壽命短。
為了完成第三目的的第六發明因此,本發明的第三個目的是提供一種多光束半導體激光器,其中各個光束的發光強度是均勻的。
為了完成上述第三個目的,根據本發明(在下面的描述中稱作第六發明)的多光束半導體激光器具有一個設置有一個臺面式結構的共用襯底,在臺面式結構上制成呈條紋形式的多個激光振蕩區,所述多光束半導體激光器包括一個為多個激光振蕩區的每個而設置的第一電極(條形電極),起到激光振蕩區的p型電極和n型電極中的一個的作用;以及一個位于共用襯底上的臺面式結構旁邊的第二電極,作為所述多個激光振蕩區的至少兩個的共用電極,起到這兩個激光振蕩區的每個的p型電極和n型電極中的另一個的作用,以及起到所述第一電極的對置電極的作用,其中所述第一電極的多個條形電極具有與其離所述共用電極的距離相應的不同面積,以便從所述第一電極的條形電極流過基本上相同的電流。
在根據第六發明的多光束半導體激光器的情況下,通過根據第一電極距共用電極的距離而改變第一電極的面積,使得各個第一電極與共用電極之間的各個電阻相等,并且使得在各個第一電極與共用電極之間流過相同的電流,從而使得激光振蕩區的各個位置的發光強度一致。
在第六發明具體實施例的情況下,其中n個激光振蕩區分別設置有一個呈條形電極的第一電極、并與一個位于臺面式結構旁邊的共用電極相連接,滿足下述方程(ρv·d)/S(i)+rsh·(l(i)/L)=C(常數)(方程1)其中ρv是在縱向上從第一電極通過有源層的有效電阻率;d是在縱向上從第一電極通過有源層到共用電極的有效厚度;rsh是從第一電極到共用電極的薄層電阻(sheet resistance);L是激光振蕩區的共振器長度;S(i)是激光振蕩區的第i(i=1,2,…n)個激光振蕩區(i)的第一電極的面積;l(i)是在橫向上從激光振蕩區(i)的中心到共用電極的距離。
在第六發明的具體實施例的情況下,其中n個激光振蕩區分別設置有呈條形電極的第一電極、并與位于臺面式結構兩側的第一和第二共用電極相連接,滿足下列方程(ρv·d)/S(i)+rsh·A(i)·(1/L)=C(常數)A(i)=(lN(i)·lF(i))/(lN(i)+lF(i))(方程2)其中ρv是沿縱向從第一電極通過有源層的有效電阻率;d是沿縱向從第一電極通過有源層到第一和等效地到第二共用電極的有效厚度;rsh是從第一電極到第一和等效地到第二共用電極的片電阻;L是激光振蕩區的共振器長度;S(i)是激光振蕩區的第i(i=1,2,··n)個激光振蕩區(i)的第一電極的條形電極的面積;lN(i)是在橫向上從所述激光振蕩區(i)的中心到靠近激光振蕩區(i)中心的一個共用電極的距離;lF(i)是在橫向上從激光振蕩區(i)的中心到遠離激光振蕩區(i)中心的一個共用電極的距離。
在第六發明實施例的上述兩個例子的情況下,通過如上所述設計第一電極的面積S(i),有可能使得各個第一電極與共用電極之間的各個電阻相等,并且有可能使得在各個第一電極與共用電極之間流過相同的電流。可替換地,激光振蕩區(i)的第一電極的寬度W(i)與激光振蕩區(i)的共振器長度L的乘積W(i)·L可以與面積S(i)一樣為了相同的目的而改變。
在第六發明的多光束半導體激光器的情況下,其中其激光振蕩區在縱向上具有恒定寬度,本發明并不限于此,而是也可適用于多個激光振蕩區的至少一個的至少一個邊在平面圖上是錐形的場合。
在縱向上從第一電極穿過有源層到共用電極的有效厚度d以及在縱向上從第一電極穿過有源層到第一和第二共用電極的有效厚度d可以認為是共用臺面式結構的高度。
圖1是顯示出根據第一發明第一實施例的、多光束半導體激光器的總體構造的示意性橫截面視圖;圖2是顯示出圖1所示的每個激光振蕩區的構造的橫截面視圖;圖3A至3D是顯示出制造如圖1所示的多光束半導體激光器的各個步驟的橫截面視圖;圖4A和4B是顯示出在圖3D之后的各個步驟的橫截面視圖;圖5是顯示出根據第一發明第二實施例的、多光束半導體激光器的總體構造的示意性橫截面視圖;圖6是顯示出根據第一發明第三實施例的、多光束半導體激光器的總體構造的示意性橫截面視圖;圖7是顯示出根據第一發明第四實施例的、多光束半導體激光器的總體構造的示意性橫截面視圖;
圖8是顯示出以接點向下的方式連接到一個輔助裝配座(sub mount)上的、圖7所示的多光束半導體激光器的示意性橫截面視圖;圖9是顯示出以接點向下的方式連接到另一個輔助裝配座上的、圖7所示的多光束半導體激光器的示意性橫截面視圖;圖10是顯示出根據第一示范性現有技術的、多光束半導體激光器的構造的展開透視圖;圖11是顯示出根據第二示范性現有技術的、多光束半導體激光器的構造的展開透視圖;圖12是顯示在根據第二發明的多光束半導體激光器情況下,籽晶區和會合位置的定位相對于激光振蕩區位置的關系,以及激光振蕩區的構造的橫截面視圖;圖13是顯示在根據第三發明的多光束半導體激光器情況下,籽晶區和會合位置的定位相對于激光振蕩區位置的關系,以及激光振蕩區的構造的橫截面視圖;圖14是顯示在根據第四發明的多光束半導體激光器情況下,籽晶區和會合位置的定位相對于激光振蕩區位置的關系,以及激光振蕩區的構造的橫截面視圖;圖15是顯示在根據第五發明的多光束半導體激光器情況下,籽晶區和會合位置的定位相對于激光振蕩區位置的關系,以及激光振蕩區的構造的橫截面視圖;圖16A至16C是解釋利用FS-ELO技術的橫向生長技術各個步驟的橫截面視圖;圖17A是解釋在圖16C之后利用FS-ELO技術的橫向生長技術步驟的橫截面視圖,而圖17B是解釋FS-ELO技術的缺點的橫截面視圖;圖18是顯示襯底的缺陷密度(EPD;Etch Pit Density,腐蝕坑密度)的圖解圖表;圖19是顯示出根據第六發明第一實施例的、以GaN為基的多光束半導體激光器構造的橫截面視圖;圖20是圖19所示的每個激光振蕩區的構造的橫截面視圖;圖21是顯示出圖19所示的多光束半導體激光器激光振蕩區的各個位置的發光強度的圖解圖表;
圖22是顯示出根據第六發明第二實施例的、以GaN為基的多光束半導體激光器構造的橫截面視圖;圖23是顯示出根據第六發明第三實施例的、多光束半導體激光器構造的平面圖;圖24是顯示出多光束半導體激光器構造的橫截面視圖,用于解釋多光束半導體激光器的問題;圖25是顯示出圖24所示的多光束半導體激光器的激光振蕩區的各個位置的發光強度的圖解圖表。
具體實施例方式
在下文中,將參照附圖具體地、詳細地描述本發明的各種實施例。同時,在下列實施例的說明中所描述的化合物半導體層的成膜工藝、組成成份及膜厚度、脊寬度、工藝條件等等僅僅是說明性的,而不是對本發明的限定。
第一發明的第一實施例本實施例涉及根據第一發明的多光束半導體激光器的一個具體例子。圖1是顯示出該多光束半導體激光器總體構造的示意性橫截面視圖。圖2是顯示出其一部分的構造的橫截面視圖。
根據本實施例的多光束半導體激光器40是以GaN為基的多光束半導體激光器,如圖1所示,設置有四個呈條狀的、能夠發射具有相同波長的激光束的激光振蕩區42A、42B、42C和42D。
激光振蕩區42A至42D設置有一個在形成于藍寶石襯底44上的臺面式結構46上的p型共用電極48,并分別具有有源區50A、50B、50C和50D。并且,兩個n型電極52A和52B設置在一個n型GaN接觸層54上,并且作為p型共用電極48相對的共用電極并位于臺面式結構46的兩側。
臺面式結構46在平行于藍寶石襯底44方向上的寬度W為250μm而激光振蕩區42A和激光振蕩區42D之間的距離A為200μm。激光振蕩區42A與激光振蕩區42B之間的距離A1為16μm,而激光振蕩區42C與激光振蕩區42D之間的距離A2為16μm。并且,激光振蕩區42B與n型電極52A緊鄰臺面式結構46的邊緣之間的距離B1為76μm,激光振蕩區42C與n型電極52B緊鄰激光振蕩區的邊緣之間的距離B2為76μm。
激光振蕩區42A與n型電極52B緊鄰激光振蕩區的邊緣之間的距離為260μm,激光振蕩區42A與n型電極52A緊鄰激光振蕩區的邊緣之間的距離為60μm。此外,激光振蕩區42D與n型電極52A緊鄰激光振蕩區的邊緣之間的距離為260μm,激光振蕩區42D與n型電極52B緊鄰激光振蕩區的邊緣之間的距離為60μm。
根據本實施例,激光振蕩區42B與激光振蕩區42C之間的間距比激光振蕩區42A與激光振蕩區42B之間的間距大,并且比激光振蕩區42C與激光振蕩區42D之間的間距大。這僅僅是為了便于多光束半導體激光器40的測試工藝,然而將激光振蕩區42B與激光振蕩區42C之間的間距做得相對較寬并非必須,而是也可能將該間距做成與其它激光振蕩區之間的間距相等。
如圖2所示,激光振蕩區42A是空氣-脊(air-ridge)型激光振蕩區,其中電流受到SiO2膜70的限制。一個GaN籽晶層56、一個n型GaN接觸層54、一個n型AlGaN覆層(cladding layer)58、一個n型GaN光導層(lightguide layer)60、一個有源層62、一個p型GaN光導層64、一個p型AlGaN覆層66以及一個p型GaN接觸層68順序層壓在藍寶石襯底44的C平面上并成層狀結構。同時,圖中未示出,一GaN緩沖層可以在低溫下生長在藍寶石襯底44和GaN籽晶層56之間。
組成激光振蕩區42A的p型AlGaN覆層66的上部和p型GaN接觸層68以脊條的形式沿一個方向延伸。并且,n型GaN接觸層54的上部和n型AlGaN覆層58、n型GaN光導層60、有源層62、p型GaN光導層64和p型AlGaN覆層66的下部形成為臺面式結構46,它沿與激光振蕩區42A的延伸方向相同的方向延伸。同時,臺面式結構46形成為激光振蕩區42A至42D的共用臺面式結構。換句話說,n型GaN接觸層54、n型AlGaN覆層58、n型GaN光導層60、有源層62、p型GaN光導層64和p型AlGaN覆層66形成為各個激光振蕩區42A至42D的共用層狀結構。
此外,GaN籽晶層56形成為沿與激光振蕩區42A和臺面式結構46的延伸方向相同的方向延伸的凹凸結構,而激光振蕩區42A位于凹凸結構的兩個凹入部分之間。
除了激光振蕩區42A至42D的上表面和n型GaN接觸層54的一些表面部分以外,激光振蕩區42A至42D、臺面式結構46和鄰近臺面式結構46的n型GaN接觸層54被覆有SiO2膜70。
通過將鈀(Pd)、鉑(Pt)、金(Au)按這個次序通過SiO2膜70的開口層壓,在各p型GaN接觸層68之上形成由多層金屬膜制成的p型共用電極48,例如Pd/Pt/Au電極,作為各個激光振蕩區42A至42D的共用歐姆連接電極。
并且,通過將鈦(Ti)、鋁(Al)、鉑和金按這個次序通過SiO2膜70的開口層壓,在臺面式結構46兩側的n型GaN接觸層54上形成由多層金屬膜制成的n型電極52A和52B,例如Ti/Al/Pt/Au電極,作為各個激光振蕩區42A至42D的共用歐姆連接電極。然而,由于激光振蕩區42A至42D與n型電極52A和52B之間的相應距離,n型電極52A主要用作激光振蕩區42A和42B的共用電極,而n型電極52B主要用作激光振蕩區42C和42D的共用電極。
根據本實施例的多光束半導體激光器40的制造方法將參考圖3A至圖3D以及圖4A和圖4B來解釋。
首先,如圖3A所示,通過MOCVD(Metal Organic Chemical VaporDeposition,金屬有機化學氣相淀積),在藍寶石襯底44的C平面上生長GaN籽晶層56。當GaN籽晶層56生長在藍寶石襯底44上并將GaN緩沖層(圖中未示出)夾在中間時,通過MOCVD在藍寶石襯底44上低溫生長GaN緩沖層,然后在GaN緩沖層上生長GaN籽晶層56。
此時,在從MOCVD裝置中移出襯底之后,在GaN籽晶層56上形成沿預定方向延伸的具有預定條紋形式的保護掩模57,如圖3B所示。
接著,如圖3C所示,蝕刻具有防護掩模57的GaN籽晶層56,然后除去防護掩模57。通過該步驟,如圖3D所示,在藍寶石襯底44上形成GaN籽晶層56的凹凸結構。
將襯底再次放入MOCVD裝置中,其中,在能夠沿橫向快速生長的生長條件下,在作為凹凸結構的凸出部的GaN籽晶層56上形成n型GaN接觸層54,如圖4A所示。接著,在其上順序層壓n型AlGaN覆層58、n型GaN光導層60、有源層62、p型GaN光導層64、p型AlGaN覆層66以及p型GaN接觸層68。然后,通過蝕刻p型GaN接觸層68以及p型AlGaN覆層66上部,形成了激光振蕩區42A至42D,如圖4B所示。然而,在圖4B中僅僅顯示了激光振蕩區42A和42B。
接下來,盡管沒有在圖中示出,通過蝕刻位于激光振蕩區42A和42D兩側的p型AlGaN覆層66的下部、p型GaN光導層64、有源層62、n型GaN光導層60、n型AlGaN覆層58、以及n型GaN接觸層54的上部,形成了臺面式結構46。
接下來,在形成SiO2膜70并接著有選擇地除去SiO2膜70以便在其中形成開口之后,在其上形成p型共用電極48,以便與各個激光振蕩區42A至42D的p型GaN接觸層68相接觸,并且形成了由激光振蕩區42A至42D共享的、位于n型GaN接觸層54上的n型共用電極52A和52B。
最后,通過沿垂直于激光振蕩區42A至42D的平面分割,將晶片(襯底)切成條,然后平行于激光振蕩區42A至42D切割該條,制造出如圖1所示的多光束半導體激光器40。
如上面所解釋的,根據本實施例,激光振蕩區42A與激光振蕩區42D之間的距離A、n型電極52A與激光振蕩區42D之間的距離、n型電極52B與激光振蕩區42A之間的距離被設計成落在預定范圍之內,并因此有可能使各個激光振蕩區42A至42D的光輸出能級提高和相等。此外,由于p型電極48和n型電極52A和52B用作共用電極,因此在安裝到輔助裝配座上時,很容易調節對齊狀況。
第一發明的第二實施例本實施例涉及根據第一發明的多光束半導體激光器的另一個例子。圖5是顯示出該多光束半導體激光器總體構造的示意性橫截面視圖。圖5中,相同的參考標記表示與圖1和圖2中示出的元件相似的元件,因此不再重復冗余地說明。
根據本實施例的多光束半導體激光器72是以GaN為基的多光束半導體激光器,如圖5所示,設置有能夠發射相同波長的激光束的四個激光振蕩區42A至42D。
激光振蕩區42A至42D設置有一個位于形成于藍寶石襯底44上的臺面式結構46上的p型共用電極48,并分別具有有源區50A至50D。并且,一個n型電極74設置在一個n型GaN接觸層54上,并且作為共用電極與各個激光振蕩區42A至42D的p型共用電極48相對,并位于臺面式結構46一側。
在本實施例的情況下,相鄰的激光振蕩區42A至42D之間的間距彼此相等。并且,臺面式結構46在平行于藍寶石襯底44方向上的寬度W為200μm至300μm,而激光振蕩區42A和激光振蕩區42D之間的距離A為48μm。激光振蕩區42D與n型電極74緊鄰激光振蕩區的邊緣之間的距離B為108μm,而激光振蕩區42A與n型電極74緊鄰激光振蕩區的邊緣之間的距離為60μm。各個激光振蕩區42A至42D的構造以及在這些區域之下的層狀結構相應于根據第一發明第一實施例的多光束半導體激光器40而設計。
并且,在根據本實施例的多光束半導體激光器72的情況下,具有與在根據第一發明第一實施例的多光束半導體激光器40的情況下相同的優點。
第一發明的第三實施例本實施例涉及根據第一發明的多光束半導體激光器的又一個例子。圖6是顯示出該多光束半導體激光器總體構造的示意性橫截面視圖。圖6中,相同的參考標記表示與圖1和圖2中示出的元件相似的元件,因此不再重復冗余地說明。
根據本實施例的多光束半導體激光器76是以GaN為基的多光束半導體激光器,如圖6所示,設置有能夠發射相同波長的激光束的四個激光振蕩區42A至42D。
激光振蕩區42A和42B設置有一個位于形成于藍寶石襯底44上的臺面式結構46A上的p型共用電極48A,并分別具有有源區50A和50B。激光振蕩區42C和42D設置有一個位于形成于藍寶石襯底44上的臺面式結構46B上的p型共用電極48B,并分別具有有源區50C和50D。
并且,一個n型電極78設置在臺面式結構46A和臺面式結構46B之間的n型GaN接觸層54上,并且作為共用電極定位為與各個激光振蕩區42A和42B的p型共用電極48A相對,并與各個激光振蕩區42C和42D的p型共用電極48B相對。臺面式結構46A和激光振蕩區42A和42B、與臺面式結構46B和激光條42C和42D對稱設置,以n型電極78為反演中心。
臺面式結構46A和46B在平行于襯底的方向上的寬度W分別是150μm至250μm,而激光振蕩區42A與激光振蕩區42B之間的距離A1和激光振蕩區42C與激光振蕩區42D之間的距離A2分別是16μm。
激光振蕩區42A與n型電極78之間的距離B1以及激光振蕩區42D與n型電極78之間的距離B2分別為76μm,而激光振蕩區42B與n型電極78之間的距離以及激光振蕩區42C與n型電極78的邊緣之間的距離分別為60μm。各個激光振蕩區42A至42D的構造以及在這些區域之下的層狀結構被設計成與根據第一發明第一實施例的多光束半導體激光器40的結構相當。
并且,在根據本實施例的多光束半導體激光器76的情況下,具有與在根據第一發明第一實施例的多光束半導體激光器40的情況下相同的優點。
第一發明的第四實施例本實施例涉及根據第一發明的多光束半導體激光器的又一個例子。圖7是顯示出該多光束半導體激光器總體構造的示意性橫截面視圖。圖7中,相同的參考標記表示與圖1和圖2中示出的元件相似的元件,因此不再重復冗余地說明。
根據本實施例的多光束半導體激光器80是由在共用襯底82上平行排列的多光束半導體激光器72組成的多光束半導體激光器陣列,如圖7所示(為了解釋的清楚起見,在圖7中僅示出了三個多光束半導體激光器72A、72B和72C,而多光束半導體激光器72A、72C只是部分地示出)。每個多光束半導體激光器設置有能夠發射相同波長的激光束的四個激光振蕩區42A至42D。
n型電極74A形成在多光束半導體激光器72A和多光束半導體激光器72B之間的共用n型GaN接觸層84上,它用作多光束半導體激光器72A和多光束半導體激光器72B的n型共用電極,具體地用作多光束半導體激光器72A的激光振蕩區42A和42B以及多光束半導體激光器72B的激光振蕩區42C和42D的n型共用電極。
同樣地,n型電極74B形成于多光束半導體激光器72B和多光束半導體激光器72C之間的共用n型GaN接觸層84上,它用作多光束半導體激光器72B和多光束半導體激光器72C的n型共用電極,具體地說,是用作多光束半導體激光器72B的激光振蕩區42A和42B以及多光束半導體激光器72C的激光振蕩區42C和42D的n型共用電極。
根據第一發明的第一至第四實施例的每個多光束半導體激光器40、72、76和80以接點向下(junction down)的方式安裝在一個輔助裝配座上,該輔助裝配座設置有與n型電極電連接的第一連接電極(junction electrode)以及與p側電極電連接的第二連接電極。
例如,如圖8所示,根據第一發明第四實施例的多光束半導體激光器80以接點向下的方式安裝在輔助裝配座90上,該輔助裝配座設置有與n型電極74A和74B電連接的第一連接電極92A和92B以及與p側電極48電連接的第二連接電極94A、94B和94C。
輔助裝配座90是由AlN制成的板形部件。第一連接電極92A和92B如圖8所示形成于輔助裝配座90之上,并且由包括Ti/Pt/Au層92a和Ti/Ag/Sn層92b的雙層金屬膜制成,通過將鈦、鉑和金以這個順序層壓在輔助裝配座90上而形成Ti/Pt/Au層92a并具有大的膜厚,通過將鈦、銀(Ag)和錫(Sn)以這個順序層壓而形成Ti/Ag/Sn層92b并具有小的膜厚。Ti/Pt/Au層92a的膜厚可以調節,以便相應于多光束半導體激光器的p型共用電極48與n型電極74A和74B之間的高度差而使得第一連接電極的高度大于第二連接電極94A至94C的高度。
第二連接電極94A至94C形成于輔助裝配座90上,并包括一個形成于輔助裝配座90上的雙層金屬膜,并由一個層壓在輔助裝配座90上的Ti/Pt/Au層94a以及一個層壓在Ti/Pt/Au層94a上的、具有基本上相同膜厚的Ti/Ag/Sn層94b組成,如圖8所示。
并且,如圖9所示,第一連接電極92由膜厚小的Ti/Pt/Au層92a和膜厚大的Ti/Ag/Sn層92b形成。Ti/Ag/Sn層92b的膜厚可以調節,以便相應于多光束半導體激光器的p型共用電極48和n型電極74A和74B之間的高度差使得第一連接電極的高度大于第二連接電極94A至94C的高度。
第二發明的實施例本實施例涉及根據第二發明的多光束半導體激光器的一個例子。圖12是橫截面視圖,顯示出根據本實施例的籽晶區和會合位置的定位與激光振蕩區的定位之間的關系以及激光振蕩區的構造。
如圖12所示,根據本實施例的多光束半導體激光器的激光振蕩區110是脊型(ridge-type)激光振蕩區,其中電流受到SiO2膜132的限制。
通過周期性形成的GaN籽晶元件114A和114B的橫向生長工藝,在藍寶石襯底112的C平面上設置一n型GaN接觸層116。同時,盡管圖中未示出,通過低溫生長工藝,可以在藍寶石襯底112與GaN籽晶元件114A和114B之間形成一GaN緩沖層。通過順序層壓一n型AlGaN覆層118、一n型GaN光導層120、一有源層122、一p型GaN光導層124、一p型AlGaN覆層126以及一p型GaN接觸層128,在n型GaN接觸層116上形成一個層狀結構。位于GaN籽晶元件114A和114B之上的區域是高密度缺陷區域。此外,位于GaN籽晶元件114A與GaN籽晶元件114B之間的中間位置是一會合位置130,它是另一個高密度缺陷區域。
p型AlGaN覆層126的上部和p型GaN接觸層128構成激光振蕩區110,它位于GaN籽晶元件114A與會合位置130之間的低密度缺陷區內并沿一個方向以脊條紋的形式延伸。
激光振蕩區110涂覆有SiO2膜132,并通過SiO2膜132的開口在p型GaN接觸層128上設置有p型電極134。
并且,未在圖中示出,一個n型電極形成在n型GaN接觸層116上并毗鄰其頂上設置有激光振蕩區110的臺面式結構。
在激光振蕩區110的寬度為W、激光振蕩區110和GaN籽晶元件114A之間的距離為X1、以及激光振蕩區110與會合位置130之間的距離為X2的情況下,W是例如1.6μm,X1滿足X1≥0.5μm例如為2μm,而X2滿足X2≥0.5μm例如為2μm。
如上面所解釋的,根據本實施例,由于激光振蕩區110形成于GaN籽晶元件114A與會合位置130之間的低密度缺陷區上,因此能夠獲得良好的激光特性和長的器件使用壽命。
并且,通過在一個多光束半導體激光器中根據本實施例使用多個激光振蕩區110,可以得到能夠發射高輸出功率級光束的半導體激光器。
第三發明的實施例本實施例涉及根據第三發明的多光束半導體激光器的一個例子。圖13是橫截面視圖,顯示出根據本實施例的籽晶區和會合位置的定位與激光振蕩區定位的關系以及激光振蕩區的構造。在圖13中,相同的參考標記表示與圖12中所示的元件相似的元件,因此不再重復冗余地說明。
根據本實施例的多光束半導體激光器的激光振蕩區140A、140B和140C分別位于低密度缺陷區上,GaN籽晶元件114或者會合位置130位于每個相鄰的低密度缺陷區之間。
即,激光振蕩區140A和激光振蕩區140B位于彼此相鄰的低密度缺陷區內并且GaN籽晶元件114A位于其間。并且,激光振蕩區140B和激光振蕩區140C位于彼此相鄰的低密度缺陷區內并且會合位置130位于其間。
激光振蕩區140B與GaN籽晶元件114A和會合位置130的空間關系和第二發明的實施例相同。在激光振蕩區140B的寬度為W、GaN籽晶元件114A與激光振蕩區140B之間的距離為X1、以及激光振蕩區140B與會合位置130之間的距離為X2的情況下,W是例如1.6μm,X1滿足X1≥0.5μm例如為2μm,而X2滿足X2≥0.5μm例如為2μm。
另一方面,激光振蕩區140A和激光振蕩區140C具有與激光振蕩區140B相同的寬度。
在激光振蕩區140A與GaN籽晶元件114A之間的距離為X3、和會合位置130與激光振蕩區140C之間的距離為X4的情況下,X3滿足X3≥0.5μm例如為2μm,而X4滿足X4≥0.5μm例如為2μm。
如上面所解釋的,根據本實施例,由于激光振蕩區140A至140C形成于GaN籽晶元件與會合位置之間的低密度缺陷區上,因此能夠獲得良好的激光特性和長的器件使用壽命。
并且,通過在一個多光束半導體激光器中使用多個根據本實施例的激光振蕩區140A至140C,可以得到能夠以高輸出功率級發射光束的半導體激光器。
第四發明的實施例本實施例涉及根據第四發明的多光束半導體激光器的一個例子。圖14是橫截面視圖,顯示出根據本實施例的籽晶區和會合位置的定位與激光振蕩區定位的關系以及激光振蕩區的構造。在圖14中,相同的參考標記表示與圖12中所示的元件相似的元件,因此不再重復冗余地說明。
根據本實施例的多光束半導體激光器的激光振蕩區150A、150B、150C和150D分別位于低密度缺陷區,每個相鄰的低密度缺陷區定位成GaN籽晶元件114A或114B或者會合位置130位于其間。在這種情況下,在每個低密度缺陷區上定位兩個激光振蕩區。
即,激光振蕩區150A和150B位于在GaN籽晶元件114A與會合位置130之間的低密度缺陷區上。并且,激光振蕩區150C和150D位于在會合位置130與GaN籽晶元件114B之間的低密度缺陷區上。
激光振蕩區150A至150D具有相同的寬度W,例如1.6μm。
在GaN籽晶元件114A與激光振蕩區150A之間的距離為X1、激光振蕩區150B與會合位置130之間的距離為X2、會合位置130與激光振蕩區150C之間的距離為X3、以及激光振蕩區150D與GaN籽晶元件114B之間的距離為X4的情況下,于是X1、X2、X3和X4分別不小于0.5μm,例如為2μm、2μm、2μm和2μm。
如上面所解釋的,根據本實施例,由于激光振蕩區150A至150D形成于GaN籽晶元件與會合位置之間的低密度缺陷區上,因此能夠獲得良好的激光特性和長的器件使用壽命。
并且,通過在一個多光束半導體激光器中使用多個根據本實施例的激光振蕩區150A至150D,可以得到能夠以高輸出功率級發射光束的半導體激光器。
第五發明的實施例本實施例涉及根據第五發明的多光束半導體激光器的一個例子。圖15是橫截面視圖,顯示出根據本實施例的籽晶區和會合位置的定位與激光振蕩區定位的關系以及激光振蕩區的構造。在圖15中,相同的參考標記表示與圖12中所示的元件相似的元件,因此不再重復冗余地說明。
如圖15所示,根據本實施例的多光束半導體激光器的激光振蕩區160A、160B和160C分別位于每隔一個的低密度缺陷區上。
即,激光振蕩區160A至160C分別位于GaN籽晶元件114A與會合位置130A之間的低密度缺陷區上、GaN籽晶元件114B與會合位置130B之間的低密度缺陷區上、GaN籽晶元件114C與會合位置130C之間的低密度缺陷區上。
另一方面,在會合位置130A與GaN籽晶元件114B之間的低密度缺陷區上、在會合位置130B與GaN籽晶元件114C之間的低密度缺陷區上、以及在會合位置130C與GaN籽晶元件114D之間的低密度缺陷區上沒有設置激光振蕩區。
GaN籽晶元件114A至114C以及會合位置130A至130C周期性地形成在藍寶石襯底112上。
激光振蕩區160A至160C具有相同的寬度W,例如1.6μm。
在GaN籽晶元件114A與激光振蕩區160A之間的距離為X1、激光振蕩區160A與會合位置130A之間的距離為X2、GaN籽晶元件114B與激光振蕩區160B之間的距離是X3、激光振蕩區160B與會合位置130B之間的距離為X4、激光振蕩區160C與會合位置114C之間的距離為X5、以及激光振蕩區160C與會合位置130C之間的距離為X6的情況下,于是X1、X2、X3、X4、X5和X6分別不小于0.5μm,例如為2μm、2μm、2μm、2μm、2μm和2μm。
如上面所解釋的,根據本實施例,由于激光振蕩區160A至160C形成于低密度缺陷區上,因此能夠獲得良好的激光特性和長的器件使用壽命。
并且,通過在一個多光束半導體激光器中使用多個根據本實施例的激光振蕩區160A至160C,可以得到能夠以高輸出功率級發射光束的半導體激光器。
盡管第二發明的實施例、第三發明的實施例和第五發明的實施例在GaN籽晶元件114與會合位置130之間的一個低密度缺陷區上只設置了一個激光振蕩區,然而在一個低密度缺陷區上也可以設置多個激光振蕩區。
第六發明的第一實施例本實施例涉及根據第六發明的多光束半導體激光器的一個例子。圖19是顯示出以GaN為基的、多光束半導體激光器的構造的橫截面視圖。
根據本實施例的多光束半導體激光器210是以GaN為基的多光束半導體激光器,其設置有如圖19所示的能夠發射相同波長的激光束的四個激光振蕩區212A、212B、212C和212D。
激光振蕩區212A至212D被制作在形成于藍寶石襯底214上的共用臺面式結構216上,并分別設置有有源區220A、220B、220C和220D。p型共用電極218形成于各個激光振蕩區212A至212D之上,并包括各個激光振蕩區212A至212D的條形電極,同時有源區220A、220B、220C和220D位于p型共用電極218之下。在這種情況下,每個條形電極是p型共用電極218的一部分,與各個激光振蕩區212A至212D的一個相對應。同時,與各個激光振蕩區212A至212D中的每個相對應的條形電極的面積受到SiO2膜226的限制,這將在下面參照圖20來說明。
此外,兩個n型電極222A和222B設置在n型GaN接觸層224之上,并且作為共用電極與p型共用電極218相對設置在臺面式結構216的兩側。
激光振蕩區212C的中心與n型電極222A緊鄰激光振蕩區的邊緣之間的距離l(a-c)為250μm,而激光振蕩區212C的中心與n型電極222B緊鄰激光振蕩區的邊緣之間的距離l(b-c)為70μm。
并且,激光振蕩區212D的中心與n型電極222B緊鄰激光振蕩區的邊緣之間的距離l(b-d)為60μm,而激光振蕩區212D的中心與n型電極222A緊鄰激光振蕩區的邊緣之間的距離l(a-d)為260μm。
激光振蕩區212A和212B與n型電極222A和222B的關系(就其間的各個距離而言)與激光振蕩區212C和212D與n型電極222A和222B的關系(就其間的各個距離而言)相同。
根據本實施例,激光振蕩區212B與激光振蕩區212C之間的間距比激光振蕩區212A與激光振蕩區212B之間的間距大,也比激光振蕩區212C與激光振蕩區212D之間的間距大。這僅僅是為了便于多光束半導體激光器210的測試工藝,將激光振蕩區212B與激光振蕩區212C之間的間距做得相對較寬并非是必須的,而是可以使該間距等于其它激光振蕩區之間的間距。
如圖20所示,與第一發明第一實施例中的多光束半導體激光器40相似,每個激光振蕩區212A至212D是空氣-脊型激光振蕩區,其中電流受到SiO2膜226的限制。
一GaN籽晶層228、一n型GaN接觸層224、一n型AlGaN覆層230、一n型GaN光導層232、一有源層234、一p型GaN光導層236、一p型AlGaN覆層238以及一p型GaN接觸層240順序層壓在藍寶石襯底214的C平面上,并形成層狀結構。同時,圖中未示出,可以在低溫下在藍寶石襯底214和GaN籽晶層228之間生長一GaN緩沖層。
p型AlGaN覆層238的上部和p型GaN接觸層240起到激光振蕩區212A的作用,并以脊條紋的形式沿一個方向延伸。
并且,n型GaNp接觸層224的上部和n型AlGaN覆層230、n型GaN光導層232、有源層234、p型GaN光導層236以及p型AlGaN覆層238下部形成為臺面式結構216,它沿與激光振蕩區212A的延伸方向相同的方向延伸。
同時,臺面式結構216形成為激光振蕩區212A至212D的共用臺面式結構。換句話說,n型GaN接觸層224、n型AlGaN覆層230、n型GaN光導層232、有源層234、p型GaN光導層236和p型AlGaN覆層238形成為各個激光振蕩區212A至212D的共用層狀結構。
此外,GaN籽晶層228形成為沿與激光振蕩區212A和臺面式結構216的延伸方向相同的方向延伸的凹凸結構,而激光振蕩區212A位于凹凸結構的兩個凹入部分之間。
除了激光振蕩區212A至212D的上表面和n型GaN接觸層224開口設置部分以外,激光振蕩區212A至212D、臺面式結構216和鄰近臺面式結構216的n型GaN接觸層224涂覆有SiO2膜226。
通過SiO2膜226的開口,在各個p型GaN接觸層240之上形成由多層金屬膜制成的p型共用電極218,如Pd/Pt/Au電極,作為各個激光振蕩區212A至212D的共用歐姆連接電極。
并且,通過SiO2膜226的開口,在位于臺面式結構216兩側的n型GaN接觸層224之上形成由多層金屬膜制成的n型電極222A和222B,如Ti/Al/Pt/Au電極,作為各個激光振蕩區212A至212D的共用歐姆連接電極。
然而,由于激光振蕩區212A至212D與n型電極222A和222B之間的相應距離,n型電極222A主要用作激光振蕩區212A和212B的共用電極,而n型電極222B主要用作激光振蕩區212C和212D的共用電極。
在根據本實施例的多光束半導體激光器210工作在30mW或左右的情況下,ρv·d/L為30Ωμm,而rsh/L為150Ωμm。然而,ρv是在縱向上從p型共用電極218穿過有源層234的有效電阻率(effective specific resistance);d是在縱向上從p型共用電極218到有源層234并穿過有源層234的有效厚度,即臺面式結構216的厚度;rsh是從p型共用電極218到n型電極222A和222B的薄層電阻(sheet resistance);以及L是共振器長度。
外側激光振蕩區212D是從共用n型電極222B算起的第一振蕩區(1),而內側激光振蕩區212C是從共用n型電極222B算起的第二激光振蕩區(2)。
根據上面描述的方程2,如果激光振蕩區(1)的條形電極的面積S(1)和激光振蕩區(2)的條形電極的面積S(2)滿足下列方程,則均勻的電流注入變為可能(ρv·d)/(S(1))+A1=(ρv·d)/(S(2))+A2A1=rsh·(lN(1)·lF(1))/(lN(1)+lF(1))·1/LA2=rsh·(lN(2)·lF(2))/(lN(2)+lF(2))·1/L其中lN(1)是在橫向上在激光振蕩區(1)和靠近激光振蕩區(1)的共用電極即n型電極222B之間的距離;lF(1)是在橫向上在激光振蕩區(1)與遠離激光振蕩區(1)的共用電極即n型電極222A之間的距離;lN(2)是在橫向上在激光振蕩區(2)和靠近激光振蕩區(2)的共用電極即n型電極222B之間的距離;lF(2)是在橫向上在激光振蕩區(2)和遠離激光振蕩區(2)的共用電極即n型電極222A之間的距離,L是共振器長度。
如上所述,lN(1)=l(b-d)=50μm
lF(1)=l(a-d)=270μmlN(2)=l(b-c)=60μmlF(2)=l(a-c)=260μm并且,在激光振蕩區(1)和激光振蕩區(2)的各個寬度(更準確地說是,條形電極的寬度(如圖20中所示的寬度W))為W(1)和W(2)的情況下,則S(1)=W(1)·LS(2)=W(2)·L因此,在設計p型共用電極218期間將W(1)設定為1.5μm時,可以通過將W(2)設定為1.53μm來使得各個激光振蕩區212A至212D的發光強度一致,如圖21所示。同時,激光振蕩區212A和212B的寬度分別與激光振蕩區212C和212D的寬度相同。
第六發明的第二實施例本實施例涉及第六發明的多光束半導體激光器的另一個例子。圖22是顯示出該多光束半導體激光器的構造的示意性橫截面視圖。在圖22中,相同的參考標記表示與圖19和20中所示的元件相似的元件,因此不再重復冗余地說明。
如圖22所示,根據本實施例的多光束半導體激光器設置有位于共用臺面式結構216上的兩個激光振蕩區212C和212D,并且除了一個共用n型電極222位于激光振蕩區212D的旁邊之外,它具有與第六發明的第一實施例的多光束半導體激光器210相同的構造。
即,n型電極222緊鄰激光振蕩區的邊緣與激光振蕩區212D(從共用n型電極222算起的第一個振蕩區(1))的中心之間的距離l(1)為60μm,而n型電極222緊鄰激光振蕩區的邊緣與激光振蕩區212C(從共用n型電極222算起的第二個振蕩區(2))的中心之間的距離l(2)為70μm。
在多光束半導體激光器工作在30mW或其附近的情況下,ρv·d/L為30Ωμm,而rsh/L為150Ωμm。根據上面描述的方程1,如果滿足下列方程,則有可能均勻地注入電流(ρv·d)/(W1·L)+B1=(ρv·d)/(W2·L)+B2B1=rsh·l(1)·1/LB2=rsh·l(2)·1/L其中W1和W2是激光振蕩區(1)和激光振蕩區(2)的相應寬度,更準確地說是條形電極的寬度。
因此,如果在設計p型電極時將W1設定為1.5μm,則可以通過將W2設定為1.55μm來使得各個激光振蕩區212C至212D的發光強度一致。
第六發明的第三實施例本實施例涉及第六發明的多光束半導體激光器的又一個例子。圖23是顯示出該實施例的多光束半導體激光器的構造的平面圖。在圖23中,相同的參考標記表示與圖19和20中所示的元件相似的元件,因此不再重復冗余地說明。
除了激光振蕩區212B和212C是逐漸變細的激光振蕩區之外,本實施例的多光束半導體激光器具有與根據第六發明第一實施例的多光束半導體激光器210相同的構造。
在本實施例的情況下,如圖23所示,當共振器長度L為600μm,激光振蕩區212B和212C包括條寬Wc為常數1.66μm的中央部分以及從中央部分朝著條寬We為1.5μm的發光端面延伸并變窄的側部。通過用虛線畫出靠近激光振蕩區212A和激光振蕩區212D的側部的邊緣,激光振蕩區212B和212C是逐漸變細的。
中央部分的長度Lc為400μm,而變細的側部的長度Le為100μm。
激光振蕩區212D(激光振蕩區(1))的中心與n型電極222B緊鄰激光振蕩區的邊緣之間的距離lN(1)為60μm,而激光振蕩區212D的中心與n型電極222A緊鄰激光振蕩區的邊緣之間的距離lF(1)為260μm。
并且,激光振蕩區212C(激光振蕩區(2))的中心與n型電極222B緊鄰激光振蕩區的邊緣之間的距離lN(2)為70μm,而激光振蕩區212C的中心與n型電極222A緊鄰激光振蕩區的邊緣之間的距離lF(2)為250μm。
在多光束半導體激光器工作在30mW或其附近的情況下,ρv·d/L為30Ωμm,和rsh/L為150Ωμm。根據上面描述的方程2,如果滿足下列方程則均勻的電流注入變為可能(ρv·d)/S(1)+A1=(ρv·d)/S(2)+A2A1=rsh·(lN(1)·lF(1))/(lN(1)+lF(1))·1/LA2=rsh·(lN(2)·lF(2))/(lN(2)+lF(2))·1/L其中S(1)和S(2)是靠近n型電極222B的激光振蕩區212D的面積和遠離n型電極222B的激光振蕩區212C的面積。
因此,如果在設計p型電極時將S(1)設定為900μm2,則可以通過將S(2)設定為916μm2來使得各個激光振蕩區212A至212D的發光強度一致。同時,激光振蕩區212A和212B的條帶面積分別與激光振蕩區212C和212D的條帶面積相同。
根據第一發明的多光束半導體激光器具有一個設置有臺面式結構的共用襯底,在臺面式結構上制成呈條狀的多個激光振蕩區,該多光束半導體激光器包括一個為多個激光振蕩區的每一個設置的第一電極,用來起到每個激光振蕩區的p型電極和n型電極中的一個的作用;一個第二電極,位于共用襯底上的臺面式結構的旁邊,作為多個激光振蕩區的至少兩個的共用電極,起到兩個激光振蕩區的每個的p型電極和n型電極中的另一個的作用,并且起到第一電極的對置電極的作用,因此,在安裝在輔助裝配座上時,很容易調節電極的對準,本發明尤其適合用于以GaN為基的器件。
并且,在A是最靠近在激光振蕩區旁邊的共用電極的邊緣的一個激光振蕩區與最遠離該共用電極的邊緣的另一個激光振蕩區之間的距離;B是最遠離共用電極的邊緣的所述另一個振蕩區與激光振蕩區旁邊的所述共用電極的邊緣之間的距離時,方滿足程A≤100μm和B≤150μm,因此,有可能使得各個激光振蕩區的光輸出能級增加和相等。
另外,在根據第二至第五發明的多光束半導體激光器的情況下,滿足方程X1≥0.5μm和X2≥0.5μm,其中X1是每個激光振蕩區與一個籽晶區之間的距離,X2是每個激光振蕩區與一個會合位置之間的距離,因此有可能在低密度缺陷區中設置多個激光振蕩區。通過這種構造,可以得到具有良好激光特性、高光輸出能級和長使用壽命的高可靠性半導體激光器。
另外,根據第六發明的多光束半導體激光器包括一第一電極,該第一電極包括為多個激光振蕩區的每個設置的條形電極,起到激光振蕩區的p型電極和n型電極中的一個的作用;一第二電極,位于共用襯底上的臺面式結構旁邊,作為多個激光振蕩區的至少兩個的共用電極,起到兩個激光振蕩區的每個的p型電極和n型電極中的另一個的作用,并且起到第一電極的對置電極的作用,其中,第一電極的多個條形電極具有相應于其與共用電極的距離的不同面積,以便在第一電極的條形電極上流過基本上相同的電流,因此,有可能使各個激光振蕩區的發光強度一致。因此,與以分散的發光強度發射激光束的多光束半導體激光器相比,它有可能使各個激光振蕩區的有源區的退化一致,并能顯著地提高器件使用壽命。并且,由于各個激光振蕩區的發光強度不分散,有可能擴展多光束半導體激光器的應用范圍。
顯然,對于上述的說明,可以對本發明作出各種實施和改進。因此,有可能在所附權利要求所敘述的等價范圍內用不同于上面所詳細描述的實施例的其它實施例來實現本發明。
權利要求
1.一種具有一共用襯底的多光束半導體激光器,所述共用襯底設置有一臺面式結構,在所述臺面式結構上制成呈條狀的多個激光振蕩區,所述多光束半導體激光器包括第一電極,為所述多個激光振蕩區的每個而設置,用來起到所述每個激光振蕩區的p型電極和n型電極中的一個的作用;以及第二電極,位于在所述共用襯底上的所述臺面式結構的旁邊,作為所述多個激光振蕩區的至少兩個的共用電極,用來起到所述兩個激光振蕩區的每個的p型電極和n型電極中的另一個的作用,并且起到所述第一電極的對置電極的作用。
2.如權利要求1所述的多光束半導體激光器,其中至少在兩個激光振蕩區之間設置一共用電極作為所述第一電極。
3.如權利要求1或2所述的多光束半導體激光器,其中所述第二電極設置在所述共用襯底的臺面式結構的至少一側上。
4.如權利要求1或2所述的多光束半導體激光器,其中所述臺面式結構在所述共用襯底的多個分離位置上形成,并且所述第二電極設置在所述臺面式結構的相鄰位置之間。
5.如權利要求1至4中的任一個所述的多光束半導體激光器,其中A≤100μmB≤150μm其中,A是與所述激光振蕩區旁邊的所述共用電極的邊緣最接近的一個激光振蕩區與離所述共用電極的邊緣最遠的另一激光振蕩區之間的距離;B是離所述共用電極的所述邊緣最遠的所述另一激光振蕩區與激光振蕩區旁邊的所述共用電極的所述邊緣之間的距離。
6.如權利要求1至5中的任一個所述的多光束半導體激光器,其中所述激光振蕩區由以GaN為基的半導體材料形成。
7.如權利要求1至6中的任一個所述的多光束半導體激光器,其中所述多光束半導體激光器適于以接點朝下的方式與一輔助裝配座形成連接,所述輔助裝配座設置有一與所述第一電極電連接的第一連接電極和一與所述共用電極電連接的第二連接電極。
8.一種多光束半導體激光器,包括一共用襯底,其中形成有起源于籽晶區和會合位置的高密度缺陷區以及每個都位于相鄰的籽晶區和會合位置之間的低密度缺陷區,所述高密度缺陷區和所述低密度缺陷區彼此平行地、以條紋的形式周期性交替設置;和形成于所述共用襯底上的、能夠分別發射激光束的多個激光振蕩區,其中每個激光振蕩區位于所述低密度缺陷區的不同的一個中,并且其中X1≥0.5μmX2≥0.5μm其中X1是所述每個激光振蕩區與一個籽晶區之間的距離,X2是所述每個激光振蕩區與一個會合位置之間的距離。
9.一種多光束半導體激光器,包括一共用襯底,其中形成有起源于籽晶區和會合位置的高密度缺陷區以及每個都位于相鄰的籽晶區和會合位置之間的低密度缺陷區,所述高密度缺陷區和所述低密度缺陷區彼此平行地、以條紋的形式周期性交替設置;和形成于所述共用襯底上的、能夠分別發射激光束的多個激光振蕩區,其中所述激光振蕩區位于彼此相鄰設置的所述低密度缺陷區內,并且所述籽晶區和所述會合位置位于其間,并且X1≥0.5μmX2≥0.5μm其中X1是所述激光振蕩區中的一個與所述籽晶區中的一個之間的距離,X2是所述每個激光振蕩區中的一個與所述會合位置中的一個之間的距離。
10.一種多光束半導體激光器,包括一共用襯底,其中形成有起源于籽晶區和會合位置的高密度缺陷區以及每個都位于相鄰的籽晶區和會合位置之間的低密度缺陷區,所述高密度缺陷區和所述低密度缺陷區彼此平行地、以條紋的形式周期性交替設置;和形成于所述共用襯底上的、能夠分別發射激光束的多個激光振蕩區,其中在每個所述低密度缺陷區內設置至少兩個所述激光振蕩區,并且其中X1≥0.5μmX2≥0.5μm其中X1是所述激光振蕩區中的一個與所述籽晶區中的一個之間的距離,X2是所述激光振蕩區中的一個與所述會合位置中的一個之間的距離。
11.一種多光束半導體激光器,包括一共用襯底,其中形成有起源于籽晶區和會合位置的高密度缺陷區以及每個都位于相鄰的籽晶區和會合位置之間的低密度缺陷區,所述高密度缺陷區和所述低密度缺陷區彼此平行地、呈條紋的形式周期性交替設置;和形成于所述共用襯底上的、能夠分別發射激光束的多個激光振蕩區,其中所述激光振蕩區位于所述低密度缺陷區的每隔一個區域上,并且其中X1≥0.5μmX2≥0.5μm其中X1是所述激光振蕩區中的一個與所述籽晶區中的一個之間的距離,X2是所述激光振蕩區中的一個與所述會合位置中的一個之間的距離。
12.一種具有一共用襯底的多光束半導體激光器,所述共用襯底設置有一臺面式結構,在所述臺面式結構上制成呈條狀的多個激光振蕩區,所述多光束半導體激光器包括第一電極,包括為所述多個激光振蕩區的每個而設置的條形電極,用來起到所述每個激光振蕩區的p型電極和n型電極中的一個的作用;以及第二電極,位于在所述共用襯底上的所述臺面式結構的旁邊,作為所述多個激光振蕩區的至少兩個的共用電極,用來起到所述兩個激光振蕩區的每個的所述p型電極和n型電極中的另一個的作用,并且起到所述第一電極的對置電極的作用,其中所述多個第一電極具有相應于其距所述共用電極的距離的不同面積,以便從所述第一電極流過基本上相同的電流。
13.如權利要求12所述的多光束半導體激光器,其中n個激光振蕩區分別設置有一呈條形電極形式的第一電極,并連接到一位于臺面式結構旁邊的共用電極(第二電極),其中(ρv·d)/S(i)+rsh·(l(i)/L)=C(常數)其中ρv是在縱向上從所述第一電極通過所述激光振蕩區的有效電阻率;d是在縱向上從所述第一電極通過所述激光振蕩區到所述共用電極的有效厚度;rsh是從所述第一電極到所述共用電極的薄層電阻;L是所述激光振蕩區的共振器長度;S(i)是所述激光振蕩區的第i(i=1,2,…n)個激光振蕩區(i)的第一電極的面積;l(i)是在橫向上從所述激光振蕩區(i)的中心到所述共用電極的距離。
14.如權利要求12所述的多光束半導體激光器,其中n個激光振蕩區分別設置有呈條形電極形式的第一電極,并連接到位于一臺面式結構兩側的第一和第二共用電極上,其中(ρv·d)/S(i)+rsh·A(i)·(1/L)=C(常數)A(i)=(lN(i)·lF(i))/(lN(i)+lF(i))其中ρv是在縱向上從所述第一電極通過所述激光振蕩區的有效電阻率;d是在縱向上從所述第一電極通過所述激光振蕩區到所述第一和等效地到第二共用電極的有效厚度;rsh是從所述第一電極到所述第一和等效地到第二共用電極的薄層電阻;L是所述激光振蕩區的共振器長度;S(i)是所述激光振蕩區的第i(i=1,2,··n)個激光振蕩區(i)的第一電極的面積;lN(i)是在橫向上從所述激光振蕩區(i)的中心到鄰近所述激光振蕩區(i)的中心的一個所述共用電極的距離;lF(i)在橫向上從所述激光振蕩區(i)的中心到遠離所述激光振蕩區(i)的中心的一個所述共用電極的距離。
15.如權利要求12至14中的任一個所述的多光束半導體激光器,其中所述多個激光振蕩區的至少一個的至少一個邊緣在平面圖中是斜的。
全文摘要
提供一種多光束半導體激光器,能夠發射具有均勻光輸出能級的各條激光束并能夠輕易對齊。該多光束半導體激光器(40)是GaN為基的多光束半導體激光器,設置有能夠發射具有相同波長的激光束的四個激光條(42A、42B、42C和42D)。各激光振蕩區(42A至42D)設置有一個位于形成于藍寶石襯底(44)上的臺面式結構(46)上的p型共用電極(48),并分別具有有源區(50A、50B、50C和50D)。兩個n型電極(52A和52B)設置在一n型GaN接觸層(54)上,并且作為共用電極與p型共用電極(48)相對設置在臺面式結構(46)的兩側。激光條(42A)與激光條(42D)之間的距離A不大于100μm。激光條(42A)與n型電極(52B)之間的距離B
文檔編號H01S5/40GK1515053SQ0281175
公開日2004年7月21日 申請日期2002年6月14日 優先權日2001年6月15日
發明者東條剛, 日野智公, 后藤修, 矢吹義文, 安齋信一, 內田史朗, 池田昌夫, 一, 公, 夫, 文, 朗 申請人:索尼公司