マルチビーム半導体レーザ装置
【課題】各レーザ素子のサーマルクロストーク特性を均一なものにし、レーザ素子間のレーザ光出力差を低減することができるマルチビーム半導体レーザ装置を提供する。
【解決手段】ストライプ状のリッジ部を有するレーザ発光部ＬＤ１〜ＬＤ４が、並列配置されている。素子間分離溝配線層２２ａ、２２ｂ、２２ｃ、２２ｄの各領域における斜線部が、配線層２２ａ、２２ｂ、２２ｃ、２２ｄと各レーザ発光部ＬＤ１〜ＬＤ４のリッジ部上のリッジ電極とが電気的に接続される。内側レーザ発光部ＬＤ２、ＬＤ３よりも、外側レーザ発光部ＬＤ１、ＬＤ４の両側に形成される２つの素子分離溝間の幅を狭くしていくことにより、サーマルクロストークの差を低減することができる。
【解決手段】ストライプ状のリッジ部を有するレーザ発光部ＬＤ１〜ＬＤ４が、並列配置されている。素子間分離溝配線層２２ａ、２２ｂ、２２ｃ、２２ｄの各領域における斜線部が、配線層２２ａ、２２ｂ、２２ｃ、２２ｄと各レーザ発光部ＬＤ１〜ＬＤ４のリッジ部上のリッジ電極とが電気的に接続される。内側レーザ発光部ＬＤ２、ＬＤ３よりも、外側レーザ発光部ＬＤ１、ＬＤ４の両側に形成される２つの素子分離溝間の幅を狭くしていくことにより、サーマルクロストークの差を低減することができる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数個のレーザストライプを備え、各レーザストライプからレーザ光を出射させるマルチビーム半導体レーザ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体レーザは、色々な用途に用いられており、光ディスク装置、レーザビームプリンタ、複写機などの装置では、近年、動作の高速化や情報処理の大容量化が求められている。そこで、装置の高速化や大容量化に応じて、光源として複数個のレーザビーム（以下、マルチビーム）を出射するいわゆるマルチビーム半導体レーザ装置を用いることが提案されている。
【０００３】
マルチビーム半導体レーザ装置は、ストライプ構造を有する半導体レーザ素子が、複数個アレイ状に並べられた構造を有している。そして、複数個の半導体レーザ素子にレーザ光を発生させて使用している。
【０００４】
また、マルチビーム半導体レーザ装置では、各々のレーザ素子を独立に駆動することを目的として、互いに隣り合うレーザ素子の間に、レーザ素子を電気的に分離する分離溝が設けられている。高密度集積化が高められるにつれ、隣り合うレーザ素子間の間隔が狭められることにより、レーザ素子間の電気的クロストークが発生する。
【０００５】
そこで、例えば、特許文献１に示すように、各発光部間と、発光部とリード部となる導電層との間に、高抵抗分離領域を設けて、電気的クロストークを低減することが提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００９−２１２５３８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかし、従来のマルチビーム半導体レーザ装置では、電気的クロストークの問題以外に、サーマルクロストークの問題が発生する。サーマルクロストークとは、１つの半導体レーザ素子への電流注入による発熱が、他の半導体レーザ素子に影響を及ぼし、個々の半導体レーザ素子についてレーザ光出力の変動が発生することである。並列配置されたレーザ素子のうち、外側レーザ素子よりも内側レーザ素子の方が熱が蓄積されやすいため、温度が上昇しやすく、サーマルクロストーク特性は悪くなるという問題があった。
【０００８】
本発明は、上述した課題を解決するために創案されたものであり、各レーザ素子のサーマルクロストーク特性を均一なものにし、レーザ素子間のレーザ光出力差を低減することができるマルチビーム半導体レーザ装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記目的を達成するために、本発明のマルチビーム半導体レーザ装置は、基板上に並列配置された３以上のストライプ状の半導体レーザ発光部と、前記各半導体レーザ発光部を分離する分離溝と、前記並列配置された半導体レーザ発光部の両側に配置されたパッド電極と、前記パッド電極と隣り合う半導体レーザ発光部との間に形成された前記分離溝とを備え、前記半導体レーザ発光部のうち内側に配置された半導体レーザ発光部の両側に形成された２つの分離溝間の距離よりも、外側に配置された半導体レーザ発光部の両側に形成された２つの分離溝間の距離の方が小さいことを特徴とするマルチビーム半導体レーザ装置を主要な特徴とする。
【００１０】
また、本発明のマルチビーム半導体レーザ装置は、基板上に並列配置された３以上のストライプ状の半導体レーザ発光部と、前記各半導体レーザ発光部を分離する分離溝と、前記並列配置された半導体レーザ発光部の両側に配置されたパッド電極と、前記パッド電極と隣り合う半導体レーザ発光部との間に形成された前記分離溝とを備え、前記分離溝のうち内側に形成された分離溝の深さよりも、外側に形成された分離溝の深さの方が大きいことを主要な特徴とする。
【００１１】
また、本発明のマルチビーム半導体レーザ装置は、基板上に並列配置された３以上の半導体レーザ発光部と、前記各半導体レーザ発光部に設けられたストライプ状のリッジ部と、前記ストライプ状の各リッジ部上に形成されるリッジ電極と、前記各リッジ電極と電気的に接続するために、前記リッジ部のストライプ方向を横切る方向に形成された複数の配線層とを備え、前記並列配置された半導体レーザ発光部のうち内側に配置された半導体レーザ発光部では、前記配線層とは電気的に分離した位置における前記リッジ電極上に、金メッキ層を形成していることを主要な特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
本発明の一の構成では、基板上に並列配置された３以上のストライプ状の半導体レーザ発光部と、各半導体レーザ発光部を分離する分離溝と、並列配置された半導体レーザ発光部の両側に配置されたパッド電極と、パッド電極と隣り合う半導体レーザ発光部との間に形成された前記分離溝とを備えており、内側に配置された半導体レーザ発光部の両側に形成された２つの分離溝間の距離よりも、外側に配置された半導体レーザ発光部の両側に形成された２つの分離溝間の距離の方が小さく構成されている。
【００１３】
また、他の構成では、分離溝のうち内側に形成された分離溝の深さよりも、外側に形成された分離溝の深さの方を大きく形成している。
【００１４】
さらに、他の構成では、並列配置された半導体レーザ発光部のうち内側に配置された半導体レーザ発光部では、配線層とは電気的に分離した位置におけるリッジ電極上に、金メッキ層を形成している。
【００１５】
このため、内側の半導体レーザ発光部の放熱性は良くなり、外側の半導体レーザ発光部では放熱性が悪くなる。これにより、サーマルクロストーク特性の個体差を低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明のマルチビーム半導体レーザ装置を上側から見た平面図である。
【図２】図１のＡ−Ａ’の断面を示す図である。
【図３】図１のＢ−Ｂ’の断面を示す図である。
【図４】図１のＣ−Ｃ’の断面を示す図である。。
【図５】マルチビーム半導体レーザ装置において、レーザ発光部１個分の半導体積層構造例を示す図である。
【図６】３０ｍＡのレーザ駆動電流を流したときのレーザ発光部の抵抗と電極配線距離との関係を示す図である。
【図７】３０ｍＡのレーザ駆動電流を流したときのレーザ発光部の抵抗と電極配線接触幅との関係を示す図である。
【図８】マルチビーム半導体レーザ装置の一製造工程を示す図である
【図９】マルチビーム半導体レーザ装置の一製造工程を示す図である
【図１０】マルチビーム半導体レーザ装置の一製造工程を示す図である。
【図１１】マルチビーム半導体レーザ装置の一製造工程を示す図である。
【図１２】サーマルクロストークの測定方法示す図である。
【図１３】４つのレーザ発光部を有するマルチビーム半導体レーザ装置の模式的断面を示す図である。
【図１４】素子間分離溝とレーザ発光部との位置関係を示す模式図である。
【図１５】素子間分離溝の溝幅３μｍとし、素子間分離溝の深さとレーザ発光部の温度との関係を、外側レーザ発光部と内側レーザ発光部について示した図である。
【図１６】素子間分離溝の溝幅５μｍとし、素子間分離溝の深さとレーザ発光部の温度との関係を、外側レーザ発光部と内側レーザ発光部について示した図である。
【図１７】素子間分離溝の位置を変化させた場合、素子間分離溝の深さとレーザ発光部の温度との関係を、外側レーザ発光部と内側レーザ発光部について示した図である。
【図１８】素子間分離溝の位置を変化量とレーザ発光部の温度との関係を、外側レーザ発光部と内側レーザ発光部について示した図である。
【図１９】内側レーザ発光部に関する素子間分離溝の深さとレーザ発光部の温度との関係を、外側レーザ発光部と内側レーザ発光部について示した図である。
【図２０】外側レーザ発光部に関する素子間分離溝の深さとレーザ発光部の温度との関係を、外側レーザ発光部と内側レーザ発光部について示した図である。
【図２１】中央の素子間分離溝以外は、溝の深さを同じように変化させた場合、素子間分離溝の深さとレーザ発光部の温度との関係を、外側レーザ発光部と内側レーザ発光部について示した図である。
【図２２】内側のレーザ発光部のリッジ部上に配線層以外の領域に金メッキ層を形成した構成を示す平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、図面を参照して本発明の一実施形態を説明する。以下の図面の記載において、同一または類似の部分には同一または類似の符号を付している。構造に関する図面は模式的なものであり、図面相互間においても互いの寸法の関係や比率が異なる部分が含まれている場合がある。
【００１８】
図１は、マルチビーム半導体レーザ装置を上から見た平面図を示す。図２は、図１のＡ−Ａ’断面を、図３は図１のＢ−Ｂ’断面を、図４はＣ−Ｃ’断面を示す。本実施例では、マルチビーム半導体レーザ装置は、レーザ発光部ＬＤ１、レーザ発光部ＬＤ２、レーザ発光部ＬＤ３、レーザ発光部ＬＤ４を有している。なお、図１では、図をわかりやすくするために、絶縁膜１５を省いている。
【００１９】
レーザ発光部ＬＤ１、ＬＤ２、ＬＤ３、ＬＤ４は、各々、図１の太い斜線で示すようなストライプ状のリッジ部を有している。これらの各リッジ部の横幅をｘ１とする。また、配線層２２ａは、リッジ部のストライプ方向の長さＬａ、横幅ｌ１で形成されている。配線層の横幅とは、リッジ部のストライプ方向を横切る方向の長さを表わしており、図１の例では、ストライプ方向と直交する方向の長さになる。また、配線層２２ｂは、リッジ部のストライプ方向の長さＬｂ、横幅ｌ１で形成されている。配線層２２ｃは、リッジ部のストライプ方向の長さＬｂ、横幅ｌ２で、配線層２２ｄは、リッジ部のストライプ方向の長さＬｄ、横幅ｌ２で形成されている。
【００２０】
マルチビーム半導体レーザ装置の積層構造体２０上にパッド電極２１ａ、２１ｂ、２１ｃ、２１ｄが形成されており、これらのパッド電極は、ＬＤ１〜ＬＤ４までのレーザ発光部に電流を供給するため、ワイヤーボンディング用の電極等に用いられる。また、リッジ部のストライプ方向を揃えて、並列配置されたレーザ発光部ＬＤ１、ＬＤ２、ＬＤ３、ＬＤ４の両側に、パッド電極が設けられている。
【００２１】
図２では、パッド電極２１ａとパッド電極２１ｂが示されているが、いずれもパッド電極から伸びた配線層は示されていない。図３では、ＬＤ２のリッジ部上部に形成されたｐ電極１４とパッド電極２１ａが配線層２２ａで接続されている。ＬＤ３のリッジ部上部に形成されたｐ電極１４とパッド電極２１ｂが配線層２２ｂで接続されている。また、積層構造体２０は、平坦に積層された半導体積層体３１とリッジ部と埋め込み層とで構成された半導体積層体３２とで構成される。パッド電極２１ｂと配線層２２ｂは、金属層１６上にメッキ層１７が積層された多層構造で構成される。同様に、パッド電極２１ａと配線層２２ａは、金属層１６上にメッキ層１７が積層された多層構造で構成される。
【００２２】
一方、図４に示されるように、ＬＤ１のリッジ部上部に形成されたｐ電極１４とパッド電極２１ｃが配線層２２ｃで接続されている。ＬＤ４のリッジ部上部に形成されたｐ電極１４とパッド電極２１ｄが配線層２２ｄで接続されている。パッド電極２１ｃと配線層２２ｃは、金属層１６上にメッキ層１７が積層された多層構造で構成される。同様に、パッド電極２１ｄと配線層２２ｄは、金属層１６上にメッキ層１７が積層された多層構造で構成される。ＬＤ１〜ＬＤ４におけるｐ電極上を覆う絶縁膜１５の開口面積（目抜き面積）の横幅は、図１で示したＬＤ１〜ＬＤ４のリッジ部の横幅ｘ１と等しく形成される。
【００２３】
上記のように、４つのレーザ発光部のうち、内側に存在するＬＤ２とＬＤ３に対する配線層２２ａ、２２ｂの長さｌ１は、外側に存在するＬＤ１とＬＤ４に対する配線層２２ｃ、２２ｄの長さｌ２よりも長く形成される。
【００２４】
図１の配線層２２ａ、２２ｂ、２２ｃ、２２ｄの各領域における斜線部が、配線層２２ａ、２２ｂ、２２ｃ、２２ｄと各レーザ発光部のｐ電極との接触面積を示す。配線層２２ａはＬＤ２のｐ電極と、配線層２２ｂはＬＤ３のｐ電極と、配線層２２ｃはＬＤ１のｐ電極と、配線層２２ｄはＬＤ４のｐ電極と接触している。
【００２５】
また、内側レーザ発光部のＬＤ２、ＬＤ３のＬａ、Ｌｂは、外側レーザ発光部のＬＤ１、ＬＤ４のＬｃ、Ｌｄよりも長く形成されている。
【００２６】
図１の実施例では、ＬＤ１〜ＬＤ４の４個のレーザ発光部が並列配置された装置を示しているが、これに限定されるものではなく、Ｎ個のレーザ発光部が並列配置された装置にまで拡張することができる。
【００２７】
上記のようなレーザ発光部ＬＤ１〜ＬＤ４は、積層構造体における層構造は同じように形成されている。例えば、各レーザ発光部の構造を図５のようにすることができる。ｎ型ＧａＡｓ基板に，ｎ型ＧａＡｓバッファ層２、ｎ型ＡｌＧａＡｓクラッド層３、ｎ型ＡｌＧａＡｓガイド層４、ＡｌＧａＡｓ活性層５、ｐ型ＡｌＧａＡｓガイド層６、第１ｐ型ＡｌＧａＡｓクラッド層７、ｐ型ＩｎＧａＰエッチングストップ層８が順に積層される。ｐ型ＩｎＧａＰエッチングストップ層８上には、ストライプ構造を有する第２ｐ型ＡｌＧａＡｓクラッド層９とｐ型ＧａＡｓキャップ層１０が順に形成されており、第２ｐ型ＡｌＧａＡｓクラッド層９とｐ型ＧａＡｓキャップ層１０でリッジ部を構成する。また、第２ｐ型ＡｌＧａＡｓクラッド層９とｐ型ＧａＡｓキャップ層１０の側面には、ｎ型ＡｌＧａＡｓ埋め込み層１１が形成されており、このｎ型ＡｌＧａＡｓ埋め込み層１１上にｎ型ＧａＡｓ埋め込み層１２が積層されてレーザ発光部の上面が平坦になるように構成される。
【００２８】
次に、図８〜図１１を用いて、図１〜図４に示されるマルチビーム半導体レーザ装置の製造方法を以下に説明する。なお、マルチビーム半導体レーザ装置における４つのレーザ発光部の製造方法は同じであるため、図８〜図１１には、１つのレーザ発光部の周辺部分の製造方法のみを示している。
【００２９】
まず、図８（ａ）に示すように、ｎ型ＧａＡｓ基板１上に，ｎ型ＧａＡｓバッファ層２、ｎ型ＡｌＧａＡｓクラッド層３、ｎ型ＡｌＧａＡｓガイド層４、ＡｌＧａＡｓ活性層５、ｐ型ＡｌＧａＡｓガイド層６、第１ｐ型ＡｌＧａＡｓクラッド層７、ｐ型ＩｎＧａＰエッチングストップ層８、第２ｐ型ＡｌＧａＡｓクラッド層９Ａとｐ型ＧａＡｓキャップ層１０Ａを順に積層する。
【００３０】
次に、酒石酸を用いてウエットエッチングを行い、ストライプ状のリッジ部を作製する（図８（ｂ））。このとき、ｐ型ＩｎＧａＰエッチングストップ層８が存在するため、リッジエッチングは、ｐ型ＩｎＧａＰエッチングストップ層８で停止し、リッジ部を構成する第２ｐ型ＡｌＧａＡｓクラッド層９とｐ型ＧａＡｓキャップ層１０が形成される。
【００３１】
図８（ｃ）に示すように、第２ｐ型ＡｌＧａＡｓクラッド層９とｐ型ＧａＡｓキャップ層１０の側面に、ｎ型ＡｌＧａＡｓ埋め込み層１１、ｎ型ＧａＡｓ埋め込み層１２を順に積層し、平坦化する。
【００３２】
図９（ｄ）に示すように、ＬＤ１〜ＬＤ４の各レーザ発光部を分離する素子分離溝１９をドライエッチングにより、形成する。
【００３３】
次に、素子分離溝１９に、素子間絶縁膜１３を形成する（図９（ｅ））。素子間絶縁膜１３は、例えば、感光性ポリイミド樹脂等を用い、これを熱硬化させて作製する。ｐ電極１４を蒸着により作製する。ｐ電極１４は、例えば、チタン層の上に金層を積層したＴｉ／Ａｕの積層構造で構成される。
【００３４】
次に、素子間絶縁膜１３及びｐ電極１４の上に、絶縁膜を形成し、配線層２２ａ〜２２ｄとｐ電極１４とを接触させるための領域を形成するために、絶縁膜を目抜きエッチングを行い、図１０（ｇ）に示すような目抜き開口部を有する絶縁膜１５を作製する。絶縁膜１５には、ＳｉＯ２等を用い、ＢＨＦ等によるウエットエッチングにより、接触領域に相当するＳｉＯ２を取り除く。
【００３５】
図１０（ｉ）に示すように、配線層２２ａ〜２２ｄ及びパッド電極を構成する金属層１６を、全面に蒸着する。金属層１６には、Ｔｉ等が用いられる。配線層の領域からパッド電極の領域について、メッキ層１７を形成する。メッキ層１７は、Ａｕ等により形成される。
【００３６】
図１１（ｊ）に示すように、メタルエッチングを行い、金属層１６の配線層、パッド電極の領域に相当する部分を残し、他の部分を取り除く。ｎ型ＧａＡｓ基板１の裏面をを研磨し、ｎ電極３０を蒸着により形成する。ｎ電極３０は、例えば、ＡｕＧｅの合金上に、Ｎｉ、Ｔｉ、Ａｕの各金属が順に積層された多層金属膜（ＡｕＧｅ／Ｎｉ／Ｔｉ／Ａｕ）が用いられる（図１１（ｋ））。
【００３７】
次に、サーマルクロストーク特性とドループ特性について説明する。図１のように、レーザ発光部が複数配列されていると、１つのレーザ発光部への電流注入による発熱が、他のレーザ発光部に影響を及ぼし、レーザ光出力の変動が個々のレーザ発光部に発生する。これがサーマルクロストークである。また、短い駆動時間と長い駆動時間ではレーザ光出力が変動する。この差がドループ量と呼ばれている。
【００３８】
図１３は、図１〜図４に示される４つのレーザ発光部を有するマルチビーム半導体レーザ装置の断面を模式的に示したものである。図１３に示される素子間絶縁膜１３ａ〜１３ｅのうちの２つで挟まれたリッジ部を含む領域が１つのレーザ発光部に相当するものであり、向かって左側からＬＤ１、ＬＤ２、ＬＤ３、ＬＤ４と４つのレーザ発光部が構成されている。図１３（ａ）は、素子間絶縁膜１３ａと１３ｂとの間の距離、素子間絶縁膜１３ｂと１３ｃとの間の距離、素子間絶縁膜１３ｃと１３ｄとの間の距離、素子間絶縁膜１３ｄと１３ｅとの間の距離がすべてＷで、等しい場合を示す。
【００３９】
図１３（ｂ）は、外側のレーザ発光部ＬＤ１の両側の素子間絶縁膜１３ａと１３ｂの間の距離及び、ＬＤ４の両側の素子間絶縁膜１３ｄと１３ｅの間の距離とを短くするために、素子間絶縁膜１３ｂと素子間絶縁膜１３ｄを各々外側に１．５μｍずらした位置に配置した構成を示す。図１３（ｃ）は、図１３（ｂ）よりもさらに、外側のレーザ発光部ＬＤ１とＬＤ４の隣合う素子間絶縁膜の間の距離を短縮するために、素子間絶縁膜１３ａと１３ｅをそれぞれ内側に１．５μｍずらした位置に配置した構成を示す。
【００４０】
各レーザ発光部ＬＤ１、ＬＤ２、ＬＤ３、ＬＤ４のドループ特性は、各レーザ発光部を単体で駆動させ、短時間による駆動と長時間による駆動とのレーザ光出力の差から測定できる。一方、サーマルクロストークは、以下のようにして測定することができる。図１２に示すように、ＬＤ１、ＬＤ２、ＬＤ３、ＬＤ４のレーザ発光部を順に駆動していった後、順にレーザ発光部の駆動を停止していくことにより、サーマルクロストークとドループが足し合わされたデータを測定し、このデータからドループを引き算すれば、サーマルクロスロークが求められる。
【００４１】
まず、図１２に示すように、ＬＤ１のみを駆動して、レーザ光を発光させる。図１２では、５μｓの期間、ＬＤ１を駆動しているが、その期間のうち、中間の期間に当たる３μｓ（ｔ１）の期間のレーザ光出力の時間平均Ｐ１を算出する。
【００４２】
ＬＤ１の駆動開始から５μｓの時間経過後、ＬＤ２も駆動させてレーザ光を出力させる。ＬＤ１＋ＬＤ２の期間は、ＬＤ１及びＬＤ２のレーザ発光部が駆動していることを示す。ＬＤ２の駆動開始から、所定時間経過後、ＬＤ３を駆動させる。ＬＤ１＋ＬＤ２＋ＬＤ３の期間は、ＬＤ１、ＬＤ２及びＬＤ３のレーザ発光部が駆動していることを示す。ＬＤ３の駆動開始から、所定時間経過後、ＬＤ４を駆動させる。
【００４３】
ＬＤ１＋ＬＤ２＋ＬＤ３＋ＬＤ４の期間は、ＬＤ１、ＬＤ２、ＬＤ３及びＬＤ４のレーザ発光部が駆動していることを示す。ＬＤ４の駆動開始した後、最初のＬＤ１の駆動開始から５００μｓ経過後、ＬＤ１の駆動のみを停止させる。この駆動停止前４μｓの期間のうち、手前の３μｓ（ｔ２）の期間におけるＬＤ１〜ＬＤ４までの全体のレーザ光出力の時間平均Ｐ２を算出する。
【００４４】
ＬＤ１の駆動停止後、ＬＤ２、ＬＤ３及びＬＤ４が駆動中の状態であり、これを５μｓ継続させた後、ＬＤ２のみ駆動を停止させる。５μｓの駆動継続期間中のうち、中間の３μｓ（ｔ３）の期間におけるＬＤ２〜ＬＤ４までの全体のレーザ光出力の時間平均Ｐ３を算出する。
【００４５】
ＬＤ２の駆動停止後、所定の時間、ＬＤ３及びＬＤ４の駆動を継続した後、ＬＤ３の駆動を停止する。ＬＤ３の駆動停止後、所定の時間、ＬＤ４の駆動を継続した後、ＬＤ４の駆動を停止し、ＬＤ１〜ＬＤ４のすべてのレーザ発光部の駆動をすべて停止する。
【００４６】
以上のようにして、測定したＰ１、Ｐ２、Ｐ３により、レーザ発光部ＬＤ１に関するサーマルクロストークとドループとが加算された値ＳＤを算出することができる。
すなわち、ＳＤ（％）＝（１−（Ｐ２−Ｐ３）／Ｐ１）×１００
ＳＤには、ＬＤ１のサーマルクロストーク特性成分とドループ特性成分が含まれている。
以上のようにして、各ＬＤ１〜ＬＤ４までのＳＤを算出することができる。
【００４７】
上記のようにして、各ＬＤ１〜ＬＤ４までのＳＤと、ドループ特性、ＳＤからドループ特性を引いてサーマルクロストーク特性を算出したデータとをそれぞれ示した数値を図１３（ｄ）に示す。ドループ＋サーマルクロストークからドループを引いたものが、サーマルクロストークとなっている。
【００４８】
上記の熱解析には、以下の構造のものを用いた。熱源が１個のレーザ発光部について、６０ｍＷとなるようにした。熱源＝投入電力−光出力＝２Ｖ×４０ｍＡ−１０ｍＷ×２
この熱源は、リッジ下５μｍ×５００ｕｍ×１１２ｎｍの領域である。マルチビーム半導体レーザ装置の大きさは、各レーザ発光部の共振器長は５００μｍ、チップ幅は４５０μｍとした。基板裏面熱伝達率は６００００Ｗ／ｍ２Ｋである。
【００４９】
各レーザ発光部を構成するリッジ部と隣のリッジ部との間の距離は、２８μｍとなるように構成した。素子間絶縁膜はポリイミドで構成した。熱伝導率は、ＧａＡｓ基板が５５Ｗ／ｍＫ、熱源に相当する活性層部分はＡｌ０．３５ＧａＡｓで構成し、熱伝導率１１．１８Ｗ／ｍＫ、クラッド層はＡｌ０．５３ＧａＡｓで構成し、熱伝導率１２．３１８ Ｗ／ｍＫ、 埋め込み層はＧａＡｓで構成し、熱伝導率５５Ｗ／ｍＫ、素子間絶縁膜を構成するポリイミドは熱伝導率０．２０４９Ｗ／ｍＫ、電極は金で構成し、熱伝導率３１５Ｗ／ｍＫとした。
【００５０】
図１３（ｄ）からわかるように、外側レーザ発光部ＬＤ１、ＬＤ４に対して、内側レーザ発光部ＬＤ２、ＬＤ３のサーマルクロストーク特性が悪い。図１３（ｅ）では、内側レーザ発光部ＬＤ２及びＬＤ３のサーマルクロストークと、外側レーザ発光部ＬＤ１及びＬＤ４のサーマルクロストークとを、図１３（ａ）〜図１３（ｃ）の各構造について求めた。ここで、構造の欄のＡ、Ｂ、Ｃは、それぞれ図１３（ａ）、図１３（ｂ）、図１３（ｃ）の構造に対応している。
【００５１】
隣り合う素子間絶縁膜の間の距離が等しい構造Ａ（隣り合う素子分離溝の間の距離が等しい構造Ａ）では、内側レーザ発光部と外側レーザ発光部とのサーマルクロストーク差は、３．４５となっている。しかし、最も外側に位置するレーザ発光部の両側に形成された素子分離溝間の距離を小さくするにしたがい、内側レーザ発光部と外側レーザ発光部とのサーマルクロストーク差は小さくなっていくことがわかる。構造Ｂでは、内側レーザ発光部と外側レーザ発光部とのサーマルクロストーク差は２．５２、構造Ｃでは１．０７である。これにより、素子分離溝の間の距離、すなわち素子分離溝１９の位置を変更することで、サーマルクロストーク特性個体差を低減することができる。
【００５２】
以下に、詳細に検討した結果を示す。図１４は、図１３（ａ）〜図１３（ｃ）に示したマルチビーム半導体レーザ装置をさらに簡略化した構造を示す。マルチビーム半導体レーザ装置における積層構造体の中に、素子間分離溝１９ａ〜１９ｅと、これによって分離されたレーザ発光部ＬＤ１〜ＬＤ４の活性層付近を示したものである。
【００５３】
Ｄは、素子分離溝の深さ（μｍ）を示す。また、素子分離溝の溝幅は、３μｍである。また、最初は、各レーザ発光部を分離するためにレーザ発光部の両側に形成された２つの素子間分離溝の間の距離が、各々等しいとして、この時点から素子間分離溝の位置を外側に移動させる場合の移動量を、Ｘμｍ、Ｙμｍとしている。すなわち、素子分離溝１９ａと素子分離溝１９ｂとの距離、素子分離溝１９ｂと素子分離溝１９ｃとの距離、素子分離溝１９ｃと素子分離溝１９ｄとの距離は、最初はすべて等しい。
【００５４】
図１５は、図１４において、Ｘ＝０、Ｙ＝０とし、Ｄを変化させた場合の内側レーザ発光部ＬＤ２、ＬＤ３の温度変化と、外側レーザ発光部ＬＤ１、ＬＤ４の温度変化を計算した結果を示す。内側レーザ発光部ＬＤ２、ＬＤ３の温度はＬＤ２とＬＤ３の平均温度を、外側レーザ発光部ＬＤ１、ＬＤ４の温度はＬＤ１とＬＤ４の平均温度を示す。
【００５５】
ＩＳが内側レーザ発光部ＬＤ２、ＬＤ３の温度変化を、ＯＳが外側レーザ発光部ＬＤ１、ＬＤ４の温度変化を示す。ＩＳとＯＳとを比較すればわかるように、素子間分離溝の位置を変えずに、各素子間分離溝の深さを深くしてみても、内側レーザ発光部の方が常に温度が高くなっていることがわかり、サーマルクロストークの差を低減することができない。
【００５６】
図１６は、図１５と同様、素子分離溝の位置を変えずに、各素子分離溝の深さを深くした場合の内側レーザ発光部と外側レーザ発光部の温度変化を示しているが、各素子間分離溝の幅が３μｍから５μｍに変更した場合を示す。
【００５７】
各素子分離溝の幅を５μｍと広くした場合でも、各素子分離溝の深さを深くしてみても、内側レーザ発光部の方が常に温度が高くなっていることがわかり、サーマルクロストークの差を低減することができない。
【００５８】
次に、図１７（ａ）に示すように、素子分離溝の位置Ｘ及びＹを変化させて、レーザ発光部を挟んで形成される２つの素子分離溝間の距離を、内側レーザ発光部と外側レーザ発光部とで変更した。内側レーザ発光部の２つの素子分離溝間の距離をＷ２、外側レーザ発光部の２つの素子分離溝間の距離、すなわち素子分離溝１９ａと１９ｂとの間の距離及び素子分離溝１９ｄと１９ｅとの間の距離をＷ１とした。最初の位置から、Ｘ＝１．５μｍ、Ｙ＝−１．５μｍと素子分離溝の位置を移動させた。これにより、最初よりもＷ１は、３μｍ短くなり、Ｗ２は、最初よりも１．５μｍ長くなった。このとき、素子分離溝の深さを深くしていったときの温度特性を図１７（ｂ）に示す。ＩＳ１は、内側レーザ発光部の温度特性を、ＯＳ１は外側レーザ発光部の温度特性を示す。なお、ＩＳ１及びＯＳ１は、素子分離溝幅が３μｍである。一方、四角で示されたＩＳ２は、素子分離溝幅が５μｍの場合の内側レーザ発光部の温度特性を、菱形で示されたＯＳ２は、素子分離溝幅が５μｍの場合の外側レーザ発光部の温度特性を示す。
【００５９】
これからわかるように、外側レーザ発光部における素子分離溝の位置の移動量が左右合わせて３μｍ程度では、素子分離溝の深さを変更しても、常に、内側のレーザ発光部の方が温度が高くなっており、サーマルクロストークの差を低減することができない。
【００６０】
外側レーザ発光部における素子分離溝の位置の移動量をさらに増加させた場合の温度特性を図１８に示す。図１８（ａ）に示すように、外側レーザ発光部ＬＤ１の両側に形成されている２つの素子分離溝１９ａと１９ｂを同じ移動量Ｓｔ移動させて、よりＬＤ１に近づけるようにする。同時に、外側レーザ発光部ＬＤ４の両側に形成されている２つの素子分離溝１９ｄと１９ｅを同じ移動量Ｓｔ移動させて、よりＬＤ４に近づけるようにする。このとき、内側レーザ発光部ＬＤ２の両側に形成されている２つの素子分離溝１９ｂと１９ｃとの間の幅、内側レーザ発光部ＬＤ３の両側に形成されている２つの素子分離溝１９ｃと１９ｄとの間の幅は、それぞれ移動量Ｓｔだけ広がることなる。
【００６１】
このときの移動量Ｓｔ（μｍ）と、レーザ発光部の温度（℃）との関係を示すのが図１８（ｂ）である。ＩＳ１は、内側レーザ発光部の温度特性を、ＯＳ１は外側レーザ発光部の温度特性を示す。ここでは、素子分離溝の幅は３μｍ、深さは１０μｍとした。移動量Ｓｔが大きくなって、外側レーザ発光部を挟んで形成される２つの素子分離溝間の距離が小さくなるほどに、外側レーザ発光部の温度は上昇し、内側レーザ発光部の温度は低下する。
【００６２】
そして、移動量Ｓｔが、４．５μｍ〜５μｍの間で、ＩＳとＯＳとが交わっており、内側レーザ発光部と外側レーザ発光部との温度差がなくなる移動量が現れていることがわかる。このように、内側レーザ発光部よりも、外側レーザ発光部の両側に形成される２つの素子分離溝間の幅を狭くしていくことにより、サーマルクロストークの差を低減することができる。
【００６３】
ここで、上述したように、リッジ部間は２８μｍに形成されているので、外側レーザ発光部の２つの隣り合う素子分離溝間の距離は２８μｍである。ＩＳとＯＳとが交わったときの移動量Ｓｔはおよそ４．７５であるから、２つの隣り合う素子分離溝間の距離は２８−９．５＝１８．５である。また、内側レーザ発光部の２つの隣り合う素子分離溝間の距離は、２８＋４．７５＝３２．７５である。この比率は、１８．５／３２．７５＝５６（％）となる。
【００６４】
図１９では、素子分離溝の位置によって溝の深さを変えて、レーザ発光部の温度特性を調べた。図１９（ａ）に示すように、レーザ発光部ＬＤ１、ＬＤ２、ＬＤ３、ＬＤ４を分離している素子分離溝を順にＤ１、Ｄ２、Ｄ３、Ｄ４、Ｄ５とする。素子分離溝Ｄ１〜Ｄ５の溝幅はすべて５μｍとした。レーザ発光部ＬＤ４の両側の素子分離溝Ｄ４及びＤ５の移動量Ｓｔ（図１８（ａ）のＳｔ）を５μｍとした。その他の素子分離溝についての移動はない。したがって、Ｄ１とＤ２の間の内側の幅は２３μｍ、Ｄ２とＤ３の間の内側の幅も２３μｍである。しかし、Ｄ３とＤ４の間の内側の幅は２８μｍとなり、Ｄ４とＤ５の間の内側の幅は１３μｍとなった。また、素子分離溝Ｄ１、Ｄ３、Ｄ５の深さは５μｍとし、内側レーザ発光部に関する素子分離溝であるＤ２、Ｄ４の深さを変化させて、温度特性を調べた。
【００６５】
ＩＳは内側レーザ発光部ＬＤ２、ＬＤ３の温度特性を、ＯＳは外側レーザ発光部ＬＤ１、ＬＤ４の温度特性を示す。グラフの起点は、Ｄ１、Ｄ３、Ｄ５の深さである５μｍと同じところから始まっているが、内側レーザ発光部を分離しているＤ２及びＤ４の深さが、外側レーザ発光部を分離しているＤ１、Ｄ３、Ｄ５の深さよりも深く形成した場合でも、内側レーザ発光部の温度の方が、外側レーザ発光部よりも常に高くなっており、サーマルクロストークの差を低減することができない。
【００６６】
一方、図２０は、外側レーザ発光部を分離している素子分離溝の深さを変化させて、温度特性を調べた。図２０（ａ）に示すように、Ｄ１〜Ｄ５の溝幅は、すべて５μｍに形成した。内側レーザ発光部の素子分離溝Ｄ２、Ｄ３、Ｄ４の深さは、５μｍに形成した。また、図１９（ａ）と同様、レーザ発光部ＬＤ４の両側の素子分離溝Ｄ４及びＤ５の移動量Ｓｔを５μｍとした。その他の素子分離溝についての移動はない。これにより、Ｄ１とＤ２の間の内側の幅は２３μｍ、Ｄ２とＤ３の間の内側の幅も２３μｍである。しかし、Ｄ３とＤ４の間の内側の幅は２８μｍとなり、Ｄ４とＤ５の間の内側の幅は１３μｍとなった。
【００６７】
ここで、Ｄ１とＤ５の深さを、Ｄ２、Ｄ３、Ｄ４と同じ深さの５μｍから順に大きくして行き、温度特性を調べた。ＩＳは内側レーザ発光部ＬＤ２、ＬＤ３の温度特性を、ＯＳは外側レーザ発光部ＬＤ１、ＬＤ４の温度特性を示す。
【００６８】
内側レーザ発光部を分離しているＤ２、Ｄ３、及びＤ４の深さよりも、外側レーザ発光部を分離している２つの素子分離溝のうち外側の分離溝Ｄ１、Ｄ５の深さを深く形成していった場合、外側レーザ発光部の温度上昇率が内側レーザ発光部の温度上昇率よりも大きくなり、ＯＳとＩＳとが交わる点が出現する。約６．５μｍ程度の深さでＯＳとＩＳとが交わる。このように、外側レーザ発光部を分離している２つの素子分離溝のうち外側の分離溝、すなわち最も外側に形成された２つの素子分離溝の深さを、内側レーザ発光部の両側に形成された素子分離溝よりも大きくすることで、サーマルクロストークの差を低減することができる。
【００６９】
次に、素子分離溝の配置は、図１９（ａ）、図２０（ａ）と同じで、溝の深さを変化させる素子分離溝を変える。素子分離溝Ｄ１〜Ｄ５の溝幅は、すべて５μｍである。中央の素子分離溝Ｄ３の深さは５μｍに形成されている。ここで、素子分離溝Ｄ１、Ｄ２、Ｄ４、Ｄ５の深さを、Ｄ３と同じ深さの５μｍから順に大きくして行き、温度特性を調べた。ＩＳは内側レーザ発光部ＬＤ２、ＬＤ３の温度特性を、ＯＳは外側レーザ発光部ＬＤ１、ＬＤ４の温度特性を示す。中央のＤ３の深さのみを固定して、他の４つの素子分離溝の深さを同様に深くしていくと、ＯＳとＩＳの曲線に示されるように、内側レーザ発光部よりも外側レーザ発光部の方が温度上昇率が高くなり、ＯＳとＩＳは６μｍ付近で交わり、その後は、外側レーザ発光部の温度の方が高くなっていく。
【００７０】
このように、外側レーザ発光部の両側に形成された素子分離溝の深さを両方ともに、内側レーザ発光部に関する他の素子分離溝よりも深くすることで、サーマルクロストークの差を低減することができる。
【００７１】
一方、サーマルクロストークの差を低減するために、図２２に示すように、内側のレーザ発光部ＬＤ２、ＬＤ３の配線層の金メッキ層の面積を広げた構成を、図２２に示す。配線層２２ａ〜２２ｄは、図２〜図４に示すように、金属層１６の上にメッキ層１７が積層された多層構造で構成されている。図２２では、配線層２２ａ、２２ｂについてメッキ層１７のみをリッジ部のストライプ方向に拡張して形成している。２３ａ、２３ｂの領域（点々で示される領域）が、この拡張された領域であり、特に、放熱性の高い金メッキで形成されている。
【００７２】
金メッキ層２３ａ、２３ｂは、リッジ部上に積層されている絶縁膜１５上に形成される。ＬＤ２に対する金メッキ層２３ａは、金属層の上に金メッキが施されたもので、絶縁膜１５を取り除いて、リッジ部最上部の半導体であるｐ型ＧａＡｓキャップ層１０上に形成されている。また、ＬＤ３に対する金メッキ層２３ｂも、金属層の上に金メッキが施されたもので、絶縁膜１５を取り除いて、リッジ部上部のリッジ電極であるｐ電極１４上に形成されている。
【００７３】
金メッキ層２３ａは、配線層２２ａと接触しておらず、配線層２２ａから離れたＬＤ２のリッジ部上に形成される。同様に、金メッキ層２３ｂは、配線層２２ｂと接触しておらず、配線層２２ｂから離れたＬＤ３のリッジ部上に形成される。
【００７４】
以上のように、熱が蓄積されやすい内側レーザ発光部のリッジ部上において、配線層に影響の無い領域に、金メッキ層を形成することにより、放熱性を高め、各レーザ発光部におけるサーマルクロストークの差を低減することができる。
【００７５】
次に、配線層の長さの違いによるレーザ発光部の発光特性の変動について説明する。図１に示すように、４つのレーザ発光部のうち、内側に存在するＬＤ２とＬＤ３に対する配線層２２ａ、２２ｂの長さｌ１は、外側に存在するＬＤ１とＬＤ４に対する配線層２２ｃ、２２ｄの長さｌ２よりも長く形成される。したがって、この配線層長さの違いにより、パッド電極から見た抵抗値は内側のＬＤ２、ＬＤ３の方が高くなるので、ＬＤ１〜ＬＤ４まで同じ電圧を印加した場合は、レーザ駆動電流に変動が生じ、発光特性が悪くなっていた。また、同じレーザ駆動電流を流した場合は、内側レーザ発光部の方が発熱量が多くなるため、発光特性が悪くなっていた。
【００７６】
そこで、ＬＤ１とＬＤ４におけるｐ電極と配線層との接触面積よりもＬＤ２とＬＤ３におけるｐ電極と配線層との接触面積の方を大きくするように構成している。すなわち、ｐ電極上を覆う絶縁膜１５の開口面積（目抜き面積）を内側レーザ発光部（ＬＤ２、ＬＤ３）の方が、外側レーザ発光部（ＬＤ１、ＬＤ４）よりも大きくして、ｐ電極１４と配線層２２ａ、２２ｂとの接触面積を大きくしている。
【００７７】
図１の配線層２２ａ、２２ｂ、２２ｃ、２２ｄの各領域における斜線部が、配線層２２ａ、２２ｂ、２２ｃ、２２ｄと各レーザ発光部のｐ電極との接触面積を示す。配線層２２ａはＬＤ２のｐ電極と、配線層２２ｂはＬＤ３のｐ電極と、配線層２２ｃはＬＤ１のｐ電極と、配線層２２ｄはＬＤ４のｐ電極と接触している。
【００７８】
上記のように、配線層とリッジ部上のｐ電極との接触面積を大きくすることにより、接触抵抗を低減することができる。これにより、内側のレーザ発光部全体の抵抗と外側のレーザ発光部全体の抵抗とをほぼ同じ程度にすることができるので、外側レーザ発光部の発光特性と内側レーザ発光部の発光特性を均一なものとすることができる。
【００７９】
具体的には、ＬＤ１〜ＬＤ４におけるｐ電極上を覆う絶縁膜１５の開口面積（目抜き面積）の横幅ｘ１は、同じ長さになるので、開口面積を変えるためには、開口面積のストライプ方向の長さＬａ、Ｌｂ、Ｌｃ、Ｌｄを変えれば良い。通常は、配線層のストライプ方向はすべてｐ電極と接触するように形成されるので、開口面積のストライプ方向の長さＬａ、Ｌｂ、Ｌｃ、Ｌｄは、配線層２２ａ、２２ｂ、２２ｃ、２２ｄの長さと一致するような構成となる。
【００８０】
したがって図１に示すように、配線層２２ａのストライプ方向の長さとｐ電極と配線層２２ａが接触する開口面積のストライプ方向の長さＬａは一致している。配線層２２ｂのストライプ方向の長さとｐ電極と配線層２２ｂが接触する開口面積のストライプ方向の長さＬｂは一致している。配線層２２ｃのストライプ方向の長さとｐ電極と配線層２２ｃが接触する開口面積のストライプ方向の長さＬｃは一致している。配線層２２ｄのストライプ方向の長さとｐ電極と配線層２２ａが接触する開口面積のストライプ方向の長さＬｄは一致している。
【００８１】
また、内側レーザ発光部のＬＤ２、ＬＤ３のＬａ、Ｌｂは、外側レーザ発光部のＬＤ１、ＬＤ４のＬｃ、Ｌｄよりも長く形成されている。これにより、内側レーザ発光部のＬＤ２、ＬＤ３の開口面積を大きくして、接触抵抗を低減している。図１の場合、配線層２２ａのパッド電極２１ａからの距離ｌ１と配線層２２ｂのパッド電極２１ｂからの距離ｌ１は、等しいので、配線距離による抵抗の増加分は同じであると考えられるので、開口面積も等しくしておけば良く、Ｌａ＝Ｌｂとしている。同様に、配線層２２ｃのパッド電極２１ｃからの距離ｌ２と、配線層２２ｄのパッド電極２１ｄからの距離ｌ２との関係も同じであるので、Ｌｃ＝Ｌｄとしている。
【００８２】
図１の実施例では、ＬＤ１〜ＬＤ４の４個のレーザ発光部が並列配置された装置を示しているが、これに限定されるものではなく、Ｎ個のレーザ発光部が並列配置された装置にまで拡張することができる。この場合、Ｎ個の配線層が形成されることになるが、配線層とレーザ発光部のリッジ上の電極とを接触させる面積は、並列配置された半導体レーザ発光部の中央に近づくにしたがい、次第に大きく形成するようにすれば良い。
【００８３】
配線層のパッド電極からの距離（電極配線距離）が長くなると、どのように抵抗が増加するのかを示すのが、図６である。これは、図１の構造、図５の層構造を持つレーザ発光部により測定した。レーザ発光部には一定の電流３０ｍＡを流すようにして測定した。図６の縦軸は抵抗（Ω）、横軸は電極配線距離（μｍ）を示す。電極配線距離が、長くなるにしたがって、抵抗値は、上昇している、電極配線距離５０μｍ〜２５０μｍの範囲で、４．９Ω程度から５．２Ω程度まで上昇している。
【００８４】
図７は、リッジ部上に設けられたｐ電極と配線層との接触面積とレーザ発光部の抵抗との関係を示す。リッジ部上に設けられたｐ電極と配線層との接触面積の増減は、上述したように、配線層におけるストライプ方向の長さに相当する配線層幅Ｌａ〜Ｌｄを変化させることにより行なった。図７の縦軸は、レーザ発光部に一定の電流３０ｍＡを流した場合の抵抗値（Ω）を、横軸はｐ電極と配線層との接触面積（電極配線接触面積）に相当する電極配線接触幅（μｍ）を示す。
【００８５】
配線距離に対する抵抗変化量は、図６より０．００００４Ω／μｍ２であり、電極配線接触面積による抵抗値変化量は、図７より０．０００５Ω／μｍ２である。４つのレーザ発光部が並列配置された
構造において、外側レーザ発光部と内側レーザ発光部の配線距離は２８ｕｍである。このため、電極配線接触面積の面積比を
外側ＬＤ:内側ＬＤ＝１:１．１６〜１．４０
とすることで、外側ＬＤと内側ＬＤの抵抗差を小さくすることができる。
【００８６】
具体的には、電極配線接触面幅を２２０μｍ、電極配線接触面積を６１６０μｍ２とすると、内側レーザ発光部の配線抵抗増加分＝６１６０×０．００００４＝０．２４６４である。１０％以内差にするためには、０．２２１８〜０．２７１０である。この中間値を用いれば、必要な電極配線接触面積＝０．２４６４／０．０００５＝４９２．８μｍ２である。ここで、１０％以内差にするためには、４４３．６〜５４２である。外側レーザ発光部ＬＤ：内側レーザ発光部＝１７６０（２２０×８より）:１７６０＋４９２．８（４４３．６〜５４２の中間値）＝１:１．２８（１．２５〜１．３１）となる。
【００８７】
一方で、特性個体差を０．１Ωにすることが望ましいという観点から計算すると以下のようになる。電極配線接触面幅を２２０μｍ、電極配線接触面積を６１６０μｍ２とすると、内側レーザ発光部の配線抵抗増加分＝６１６０×０．００００４＝０．２４６４である。これを０．１Ω以下の差にするためには、０．１４６４〜０．３４６４とする必要がある。この中間値を用いれば、必要な電極配線接触面積＝０．２４６４／０．０００５＝４９２．８μｍ２である。ここで、０．１Ω以内の差にするためには、２９２．８〜６９２．８である。外側レーザ発光部：内側レーザ発光部=１７６０（２２０×８）:１７６０＋４９２．８（２９２．８〜６９２．８の中間値）＝１:１．２８（１．１６〜１．４０）となる。
【００８８】
なお、配線層２２ａ〜２２ｄとｐ電極１４とを接触させるための目抜き開口部の形状は、長方形よりも楕円形状の方が良い。長方形のように、角が存在すると、電界集中が角部で局所的に発生し、好ましくないためである。
【産業上の利用可能性】
【００８９】
本発明のマルチビーム半導体レーザ装置は、特に、光ディスク装置、レーザビームプリンタ、複写機などの光源に適用することができる。
【符号の説明】
【００９０】
２０ 積層構造体
２１ａ パッド電極
２１ｂ パッド電極
２１ｃ パッド電極
２１ｄ パッド電極
２２ａ 配線層
２２ｂ 配線層
２２ｃ 配線層
２２ｄ 配線層
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数個のレーザストライプを備え、各レーザストライプからレーザ光を出射させるマルチビーム半導体レーザ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体レーザは、色々な用途に用いられており、光ディスク装置、レーザビームプリンタ、複写機などの装置では、近年、動作の高速化や情報処理の大容量化が求められている。そこで、装置の高速化や大容量化に応じて、光源として複数個のレーザビーム（以下、マルチビーム）を出射するいわゆるマルチビーム半導体レーザ装置を用いることが提案されている。
【０００３】
マルチビーム半導体レーザ装置は、ストライプ構造を有する半導体レーザ素子が、複数個アレイ状に並べられた構造を有している。そして、複数個の半導体レーザ素子にレーザ光を発生させて使用している。
【０００４】
また、マルチビーム半導体レーザ装置では、各々のレーザ素子を独立に駆動することを目的として、互いに隣り合うレーザ素子の間に、レーザ素子を電気的に分離する分離溝が設けられている。高密度集積化が高められるにつれ、隣り合うレーザ素子間の間隔が狭められることにより、レーザ素子間の電気的クロストークが発生する。
【０００５】
そこで、例えば、特許文献１に示すように、各発光部間と、発光部とリード部となる導電層との間に、高抵抗分離領域を設けて、電気的クロストークを低減することが提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００９−２１２５３８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかし、従来のマルチビーム半導体レーザ装置では、電気的クロストークの問題以外に、サーマルクロストークの問題が発生する。サーマルクロストークとは、１つの半導体レーザ素子への電流注入による発熱が、他の半導体レーザ素子に影響を及ぼし、個々の半導体レーザ素子についてレーザ光出力の変動が発生することである。並列配置されたレーザ素子のうち、外側レーザ素子よりも内側レーザ素子の方が熱が蓄積されやすいため、温度が上昇しやすく、サーマルクロストーク特性は悪くなるという問題があった。
【０００８】
本発明は、上述した課題を解決するために創案されたものであり、各レーザ素子のサーマルクロストーク特性を均一なものにし、レーザ素子間のレーザ光出力差を低減することができるマルチビーム半導体レーザ装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記目的を達成するために、本発明のマルチビーム半導体レーザ装置は、基板上に並列配置された３以上のストライプ状の半導体レーザ発光部と、前記各半導体レーザ発光部を分離する分離溝と、前記並列配置された半導体レーザ発光部の両側に配置されたパッド電極と、前記パッド電極と隣り合う半導体レーザ発光部との間に形成された前記分離溝とを備え、前記半導体レーザ発光部のうち内側に配置された半導体レーザ発光部の両側に形成された２つの分離溝間の距離よりも、外側に配置された半導体レーザ発光部の両側に形成された２つの分離溝間の距離の方が小さいことを特徴とするマルチビーム半導体レーザ装置を主要な特徴とする。
【００１０】
また、本発明のマルチビーム半導体レーザ装置は、基板上に並列配置された３以上のストライプ状の半導体レーザ発光部と、前記各半導体レーザ発光部を分離する分離溝と、前記並列配置された半導体レーザ発光部の両側に配置されたパッド電極と、前記パッド電極と隣り合う半導体レーザ発光部との間に形成された前記分離溝とを備え、前記分離溝のうち内側に形成された分離溝の深さよりも、外側に形成された分離溝の深さの方が大きいことを主要な特徴とする。
【００１１】
また、本発明のマルチビーム半導体レーザ装置は、基板上に並列配置された３以上の半導体レーザ発光部と、前記各半導体レーザ発光部に設けられたストライプ状のリッジ部と、前記ストライプ状の各リッジ部上に形成されるリッジ電極と、前記各リッジ電極と電気的に接続するために、前記リッジ部のストライプ方向を横切る方向に形成された複数の配線層とを備え、前記並列配置された半導体レーザ発光部のうち内側に配置された半導体レーザ発光部では、前記配線層とは電気的に分離した位置における前記リッジ電極上に、金メッキ層を形成していることを主要な特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
本発明の一の構成では、基板上に並列配置された３以上のストライプ状の半導体レーザ発光部と、各半導体レーザ発光部を分離する分離溝と、並列配置された半導体レーザ発光部の両側に配置されたパッド電極と、パッド電極と隣り合う半導体レーザ発光部との間に形成された前記分離溝とを備えており、内側に配置された半導体レーザ発光部の両側に形成された２つの分離溝間の距離よりも、外側に配置された半導体レーザ発光部の両側に形成された２つの分離溝間の距離の方が小さく構成されている。
【００１３】
また、他の構成では、分離溝のうち内側に形成された分離溝の深さよりも、外側に形成された分離溝の深さの方を大きく形成している。
【００１４】
さらに、他の構成では、並列配置された半導体レーザ発光部のうち内側に配置された半導体レーザ発光部では、配線層とは電気的に分離した位置におけるリッジ電極上に、金メッキ層を形成している。
【００１５】
このため、内側の半導体レーザ発光部の放熱性は良くなり、外側の半導体レーザ発光部では放熱性が悪くなる。これにより、サーマルクロストーク特性の個体差を低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明のマルチビーム半導体レーザ装置を上側から見た平面図である。
【図２】図１のＡ−Ａ’の断面を示す図である。
【図３】図１のＢ−Ｂ’の断面を示す図である。
【図４】図１のＣ−Ｃ’の断面を示す図である。。
【図５】マルチビーム半導体レーザ装置において、レーザ発光部１個分の半導体積層構造例を示す図である。
【図６】３０ｍＡのレーザ駆動電流を流したときのレーザ発光部の抵抗と電極配線距離との関係を示す図である。
【図７】３０ｍＡのレーザ駆動電流を流したときのレーザ発光部の抵抗と電極配線接触幅との関係を示す図である。
【図８】マルチビーム半導体レーザ装置の一製造工程を示す図である
【図９】マルチビーム半導体レーザ装置の一製造工程を示す図である
【図１０】マルチビーム半導体レーザ装置の一製造工程を示す図である。
【図１１】マルチビーム半導体レーザ装置の一製造工程を示す図である。
【図１２】サーマルクロストークの測定方法示す図である。
【図１３】４つのレーザ発光部を有するマルチビーム半導体レーザ装置の模式的断面を示す図である。
【図１４】素子間分離溝とレーザ発光部との位置関係を示す模式図である。
【図１５】素子間分離溝の溝幅３μｍとし、素子間分離溝の深さとレーザ発光部の温度との関係を、外側レーザ発光部と内側レーザ発光部について示した図である。
【図１６】素子間分離溝の溝幅５μｍとし、素子間分離溝の深さとレーザ発光部の温度との関係を、外側レーザ発光部と内側レーザ発光部について示した図である。
【図１７】素子間分離溝の位置を変化させた場合、素子間分離溝の深さとレーザ発光部の温度との関係を、外側レーザ発光部と内側レーザ発光部について示した図である。
【図１８】素子間分離溝の位置を変化量とレーザ発光部の温度との関係を、外側レーザ発光部と内側レーザ発光部について示した図である。
【図１９】内側レーザ発光部に関する素子間分離溝の深さとレーザ発光部の温度との関係を、外側レーザ発光部と内側レーザ発光部について示した図である。
【図２０】外側レーザ発光部に関する素子間分離溝の深さとレーザ発光部の温度との関係を、外側レーザ発光部と内側レーザ発光部について示した図である。
【図２１】中央の素子間分離溝以外は、溝の深さを同じように変化させた場合、素子間分離溝の深さとレーザ発光部の温度との関係を、外側レーザ発光部と内側レーザ発光部について示した図である。
【図２２】内側のレーザ発光部のリッジ部上に配線層以外の領域に金メッキ層を形成した構成を示す平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、図面を参照して本発明の一実施形態を説明する。以下の図面の記載において、同一または類似の部分には同一または類似の符号を付している。構造に関する図面は模式的なものであり、図面相互間においても互いの寸法の関係や比率が異なる部分が含まれている場合がある。
【００１８】
図１は、マルチビーム半導体レーザ装置を上から見た平面図を示す。図２は、図１のＡ−Ａ’断面を、図３は図１のＢ−Ｂ’断面を、図４はＣ−Ｃ’断面を示す。本実施例では、マルチビーム半導体レーザ装置は、レーザ発光部ＬＤ１、レーザ発光部ＬＤ２、レーザ発光部ＬＤ３、レーザ発光部ＬＤ４を有している。なお、図１では、図をわかりやすくするために、絶縁膜１５を省いている。
【００１９】
レーザ発光部ＬＤ１、ＬＤ２、ＬＤ３、ＬＤ４は、各々、図１の太い斜線で示すようなストライプ状のリッジ部を有している。これらの各リッジ部の横幅をｘ１とする。また、配線層２２ａは、リッジ部のストライプ方向の長さＬａ、横幅ｌ１で形成されている。配線層の横幅とは、リッジ部のストライプ方向を横切る方向の長さを表わしており、図１の例では、ストライプ方向と直交する方向の長さになる。また、配線層２２ｂは、リッジ部のストライプ方向の長さＬｂ、横幅ｌ１で形成されている。配線層２２ｃは、リッジ部のストライプ方向の長さＬｂ、横幅ｌ２で、配線層２２ｄは、リッジ部のストライプ方向の長さＬｄ、横幅ｌ２で形成されている。
【００２０】
マルチビーム半導体レーザ装置の積層構造体２０上にパッド電極２１ａ、２１ｂ、２１ｃ、２１ｄが形成されており、これらのパッド電極は、ＬＤ１〜ＬＤ４までのレーザ発光部に電流を供給するため、ワイヤーボンディング用の電極等に用いられる。また、リッジ部のストライプ方向を揃えて、並列配置されたレーザ発光部ＬＤ１、ＬＤ２、ＬＤ３、ＬＤ４の両側に、パッド電極が設けられている。
【００２１】
図２では、パッド電極２１ａとパッド電極２１ｂが示されているが、いずれもパッド電極から伸びた配線層は示されていない。図３では、ＬＤ２のリッジ部上部に形成されたｐ電極１４とパッド電極２１ａが配線層２２ａで接続されている。ＬＤ３のリッジ部上部に形成されたｐ電極１４とパッド電極２１ｂが配線層２２ｂで接続されている。また、積層構造体２０は、平坦に積層された半導体積層体３１とリッジ部と埋め込み層とで構成された半導体積層体３２とで構成される。パッド電極２１ｂと配線層２２ｂは、金属層１６上にメッキ層１７が積層された多層構造で構成される。同様に、パッド電極２１ａと配線層２２ａは、金属層１６上にメッキ層１７が積層された多層構造で構成される。
【００２２】
一方、図４に示されるように、ＬＤ１のリッジ部上部に形成されたｐ電極１４とパッド電極２１ｃが配線層２２ｃで接続されている。ＬＤ４のリッジ部上部に形成されたｐ電極１４とパッド電極２１ｄが配線層２２ｄで接続されている。パッド電極２１ｃと配線層２２ｃは、金属層１６上にメッキ層１７が積層された多層構造で構成される。同様に、パッド電極２１ｄと配線層２２ｄは、金属層１６上にメッキ層１７が積層された多層構造で構成される。ＬＤ１〜ＬＤ４におけるｐ電極上を覆う絶縁膜１５の開口面積（目抜き面積）の横幅は、図１で示したＬＤ１〜ＬＤ４のリッジ部の横幅ｘ１と等しく形成される。
【００２３】
上記のように、４つのレーザ発光部のうち、内側に存在するＬＤ２とＬＤ３に対する配線層２２ａ、２２ｂの長さｌ１は、外側に存在するＬＤ１とＬＤ４に対する配線層２２ｃ、２２ｄの長さｌ２よりも長く形成される。
【００２４】
図１の配線層２２ａ、２２ｂ、２２ｃ、２２ｄの各領域における斜線部が、配線層２２ａ、２２ｂ、２２ｃ、２２ｄと各レーザ発光部のｐ電極との接触面積を示す。配線層２２ａはＬＤ２のｐ電極と、配線層２２ｂはＬＤ３のｐ電極と、配線層２２ｃはＬＤ１のｐ電極と、配線層２２ｄはＬＤ４のｐ電極と接触している。
【００２５】
また、内側レーザ発光部のＬＤ２、ＬＤ３のＬａ、Ｌｂは、外側レーザ発光部のＬＤ１、ＬＤ４のＬｃ、Ｌｄよりも長く形成されている。
【００２６】
図１の実施例では、ＬＤ１〜ＬＤ４の４個のレーザ発光部が並列配置された装置を示しているが、これに限定されるものではなく、Ｎ個のレーザ発光部が並列配置された装置にまで拡張することができる。
【００２７】
上記のようなレーザ発光部ＬＤ１〜ＬＤ４は、積層構造体における層構造は同じように形成されている。例えば、各レーザ発光部の構造を図５のようにすることができる。ｎ型ＧａＡｓ基板に，ｎ型ＧａＡｓバッファ層２、ｎ型ＡｌＧａＡｓクラッド層３、ｎ型ＡｌＧａＡｓガイド層４、ＡｌＧａＡｓ活性層５、ｐ型ＡｌＧａＡｓガイド層６、第１ｐ型ＡｌＧａＡｓクラッド層７、ｐ型ＩｎＧａＰエッチングストップ層８が順に積層される。ｐ型ＩｎＧａＰエッチングストップ層８上には、ストライプ構造を有する第２ｐ型ＡｌＧａＡｓクラッド層９とｐ型ＧａＡｓキャップ層１０が順に形成されており、第２ｐ型ＡｌＧａＡｓクラッド層９とｐ型ＧａＡｓキャップ層１０でリッジ部を構成する。また、第２ｐ型ＡｌＧａＡｓクラッド層９とｐ型ＧａＡｓキャップ層１０の側面には、ｎ型ＡｌＧａＡｓ埋め込み層１１が形成されており、このｎ型ＡｌＧａＡｓ埋め込み層１１上にｎ型ＧａＡｓ埋め込み層１２が積層されてレーザ発光部の上面が平坦になるように構成される。
【００２８】
次に、図８〜図１１を用いて、図１〜図４に示されるマルチビーム半導体レーザ装置の製造方法を以下に説明する。なお、マルチビーム半導体レーザ装置における４つのレーザ発光部の製造方法は同じであるため、図８〜図１１には、１つのレーザ発光部の周辺部分の製造方法のみを示している。
【００２９】
まず、図８（ａ）に示すように、ｎ型ＧａＡｓ基板１上に，ｎ型ＧａＡｓバッファ層２、ｎ型ＡｌＧａＡｓクラッド層３、ｎ型ＡｌＧａＡｓガイド層４、ＡｌＧａＡｓ活性層５、ｐ型ＡｌＧａＡｓガイド層６、第１ｐ型ＡｌＧａＡｓクラッド層７、ｐ型ＩｎＧａＰエッチングストップ層８、第２ｐ型ＡｌＧａＡｓクラッド層９Ａとｐ型ＧａＡｓキャップ層１０Ａを順に積層する。
【００３０】
次に、酒石酸を用いてウエットエッチングを行い、ストライプ状のリッジ部を作製する（図８（ｂ））。このとき、ｐ型ＩｎＧａＰエッチングストップ層８が存在するため、リッジエッチングは、ｐ型ＩｎＧａＰエッチングストップ層８で停止し、リッジ部を構成する第２ｐ型ＡｌＧａＡｓクラッド層９とｐ型ＧａＡｓキャップ層１０が形成される。
【００３１】
図８（ｃ）に示すように、第２ｐ型ＡｌＧａＡｓクラッド層９とｐ型ＧａＡｓキャップ層１０の側面に、ｎ型ＡｌＧａＡｓ埋め込み層１１、ｎ型ＧａＡｓ埋め込み層１２を順に積層し、平坦化する。
【００３２】
図９（ｄ）に示すように、ＬＤ１〜ＬＤ４の各レーザ発光部を分離する素子分離溝１９をドライエッチングにより、形成する。
【００３３】
次に、素子分離溝１９に、素子間絶縁膜１３を形成する（図９（ｅ））。素子間絶縁膜１３は、例えば、感光性ポリイミド樹脂等を用い、これを熱硬化させて作製する。ｐ電極１４を蒸着により作製する。ｐ電極１４は、例えば、チタン層の上に金層を積層したＴｉ／Ａｕの積層構造で構成される。
【００３４】
次に、素子間絶縁膜１３及びｐ電極１４の上に、絶縁膜を形成し、配線層２２ａ〜２２ｄとｐ電極１４とを接触させるための領域を形成するために、絶縁膜を目抜きエッチングを行い、図１０（ｇ）に示すような目抜き開口部を有する絶縁膜１５を作製する。絶縁膜１５には、ＳｉＯ２等を用い、ＢＨＦ等によるウエットエッチングにより、接触領域に相当するＳｉＯ２を取り除く。
【００３５】
図１０（ｉ）に示すように、配線層２２ａ〜２２ｄ及びパッド電極を構成する金属層１６を、全面に蒸着する。金属層１６には、Ｔｉ等が用いられる。配線層の領域からパッド電極の領域について、メッキ層１７を形成する。メッキ層１７は、Ａｕ等により形成される。
【００３６】
図１１（ｊ）に示すように、メタルエッチングを行い、金属層１６の配線層、パッド電極の領域に相当する部分を残し、他の部分を取り除く。ｎ型ＧａＡｓ基板１の裏面をを研磨し、ｎ電極３０を蒸着により形成する。ｎ電極３０は、例えば、ＡｕＧｅの合金上に、Ｎｉ、Ｔｉ、Ａｕの各金属が順に積層された多層金属膜（ＡｕＧｅ／Ｎｉ／Ｔｉ／Ａｕ）が用いられる（図１１（ｋ））。
【００３７】
次に、サーマルクロストーク特性とドループ特性について説明する。図１のように、レーザ発光部が複数配列されていると、１つのレーザ発光部への電流注入による発熱が、他のレーザ発光部に影響を及ぼし、レーザ光出力の変動が個々のレーザ発光部に発生する。これがサーマルクロストークである。また、短い駆動時間と長い駆動時間ではレーザ光出力が変動する。この差がドループ量と呼ばれている。
【００３８】
図１３は、図１〜図４に示される４つのレーザ発光部を有するマルチビーム半導体レーザ装置の断面を模式的に示したものである。図１３に示される素子間絶縁膜１３ａ〜１３ｅのうちの２つで挟まれたリッジ部を含む領域が１つのレーザ発光部に相当するものであり、向かって左側からＬＤ１、ＬＤ２、ＬＤ３、ＬＤ４と４つのレーザ発光部が構成されている。図１３（ａ）は、素子間絶縁膜１３ａと１３ｂとの間の距離、素子間絶縁膜１３ｂと１３ｃとの間の距離、素子間絶縁膜１３ｃと１３ｄとの間の距離、素子間絶縁膜１３ｄと１３ｅとの間の距離がすべてＷで、等しい場合を示す。
【００３９】
図１３（ｂ）は、外側のレーザ発光部ＬＤ１の両側の素子間絶縁膜１３ａと１３ｂの間の距離及び、ＬＤ４の両側の素子間絶縁膜１３ｄと１３ｅの間の距離とを短くするために、素子間絶縁膜１３ｂと素子間絶縁膜１３ｄを各々外側に１．５μｍずらした位置に配置した構成を示す。図１３（ｃ）は、図１３（ｂ）よりもさらに、外側のレーザ発光部ＬＤ１とＬＤ４の隣合う素子間絶縁膜の間の距離を短縮するために、素子間絶縁膜１３ａと１３ｅをそれぞれ内側に１．５μｍずらした位置に配置した構成を示す。
【００４０】
各レーザ発光部ＬＤ１、ＬＤ２、ＬＤ３、ＬＤ４のドループ特性は、各レーザ発光部を単体で駆動させ、短時間による駆動と長時間による駆動とのレーザ光出力の差から測定できる。一方、サーマルクロストークは、以下のようにして測定することができる。図１２に示すように、ＬＤ１、ＬＤ２、ＬＤ３、ＬＤ４のレーザ発光部を順に駆動していった後、順にレーザ発光部の駆動を停止していくことにより、サーマルクロストークとドループが足し合わされたデータを測定し、このデータからドループを引き算すれば、サーマルクロスロークが求められる。
【００４１】
まず、図１２に示すように、ＬＤ１のみを駆動して、レーザ光を発光させる。図１２では、５μｓの期間、ＬＤ１を駆動しているが、その期間のうち、中間の期間に当たる３μｓ（ｔ１）の期間のレーザ光出力の時間平均Ｐ１を算出する。
【００４２】
ＬＤ１の駆動開始から５μｓの時間経過後、ＬＤ２も駆動させてレーザ光を出力させる。ＬＤ１＋ＬＤ２の期間は、ＬＤ１及びＬＤ２のレーザ発光部が駆動していることを示す。ＬＤ２の駆動開始から、所定時間経過後、ＬＤ３を駆動させる。ＬＤ１＋ＬＤ２＋ＬＤ３の期間は、ＬＤ１、ＬＤ２及びＬＤ３のレーザ発光部が駆動していることを示す。ＬＤ３の駆動開始から、所定時間経過後、ＬＤ４を駆動させる。
【００４３】
ＬＤ１＋ＬＤ２＋ＬＤ３＋ＬＤ４の期間は、ＬＤ１、ＬＤ２、ＬＤ３及びＬＤ４のレーザ発光部が駆動していることを示す。ＬＤ４の駆動開始した後、最初のＬＤ１の駆動開始から５００μｓ経過後、ＬＤ１の駆動のみを停止させる。この駆動停止前４μｓの期間のうち、手前の３μｓ（ｔ２）の期間におけるＬＤ１〜ＬＤ４までの全体のレーザ光出力の時間平均Ｐ２を算出する。
【００４４】
ＬＤ１の駆動停止後、ＬＤ２、ＬＤ３及びＬＤ４が駆動中の状態であり、これを５μｓ継続させた後、ＬＤ２のみ駆動を停止させる。５μｓの駆動継続期間中のうち、中間の３μｓ（ｔ３）の期間におけるＬＤ２〜ＬＤ４までの全体のレーザ光出力の時間平均Ｐ３を算出する。
【００４５】
ＬＤ２の駆動停止後、所定の時間、ＬＤ３及びＬＤ４の駆動を継続した後、ＬＤ３の駆動を停止する。ＬＤ３の駆動停止後、所定の時間、ＬＤ４の駆動を継続した後、ＬＤ４の駆動を停止し、ＬＤ１〜ＬＤ４のすべてのレーザ発光部の駆動をすべて停止する。
【００４６】
以上のようにして、測定したＰ１、Ｐ２、Ｐ３により、レーザ発光部ＬＤ１に関するサーマルクロストークとドループとが加算された値ＳＤを算出することができる。
すなわち、ＳＤ（％）＝（１−（Ｐ２−Ｐ３）／Ｐ１）×１００
ＳＤには、ＬＤ１のサーマルクロストーク特性成分とドループ特性成分が含まれている。
以上のようにして、各ＬＤ１〜ＬＤ４までのＳＤを算出することができる。
【００４７】
上記のようにして、各ＬＤ１〜ＬＤ４までのＳＤと、ドループ特性、ＳＤからドループ特性を引いてサーマルクロストーク特性を算出したデータとをそれぞれ示した数値を図１３（ｄ）に示す。ドループ＋サーマルクロストークからドループを引いたものが、サーマルクロストークとなっている。
【００４８】
上記の熱解析には、以下の構造のものを用いた。熱源が１個のレーザ発光部について、６０ｍＷとなるようにした。熱源＝投入電力−光出力＝２Ｖ×４０ｍＡ−１０ｍＷ×２
この熱源は、リッジ下５μｍ×５００ｕｍ×１１２ｎｍの領域である。マルチビーム半導体レーザ装置の大きさは、各レーザ発光部の共振器長は５００μｍ、チップ幅は４５０μｍとした。基板裏面熱伝達率は６００００Ｗ／ｍ２Ｋである。
【００４９】
各レーザ発光部を構成するリッジ部と隣のリッジ部との間の距離は、２８μｍとなるように構成した。素子間絶縁膜はポリイミドで構成した。熱伝導率は、ＧａＡｓ基板が５５Ｗ／ｍＫ、熱源に相当する活性層部分はＡｌ０．３５ＧａＡｓで構成し、熱伝導率１１．１８Ｗ／ｍＫ、クラッド層はＡｌ０．５３ＧａＡｓで構成し、熱伝導率１２．３１８ Ｗ／ｍＫ、 埋め込み層はＧａＡｓで構成し、熱伝導率５５Ｗ／ｍＫ、素子間絶縁膜を構成するポリイミドは熱伝導率０．２０４９Ｗ／ｍＫ、電極は金で構成し、熱伝導率３１５Ｗ／ｍＫとした。
【００５０】
図１３（ｄ）からわかるように、外側レーザ発光部ＬＤ１、ＬＤ４に対して、内側レーザ発光部ＬＤ２、ＬＤ３のサーマルクロストーク特性が悪い。図１３（ｅ）では、内側レーザ発光部ＬＤ２及びＬＤ３のサーマルクロストークと、外側レーザ発光部ＬＤ１及びＬＤ４のサーマルクロストークとを、図１３（ａ）〜図１３（ｃ）の各構造について求めた。ここで、構造の欄のＡ、Ｂ、Ｃは、それぞれ図１３（ａ）、図１３（ｂ）、図１３（ｃ）の構造に対応している。
【００５１】
隣り合う素子間絶縁膜の間の距離が等しい構造Ａ（隣り合う素子分離溝の間の距離が等しい構造Ａ）では、内側レーザ発光部と外側レーザ発光部とのサーマルクロストーク差は、３．４５となっている。しかし、最も外側に位置するレーザ発光部の両側に形成された素子分離溝間の距離を小さくするにしたがい、内側レーザ発光部と外側レーザ発光部とのサーマルクロストーク差は小さくなっていくことがわかる。構造Ｂでは、内側レーザ発光部と外側レーザ発光部とのサーマルクロストーク差は２．５２、構造Ｃでは１．０７である。これにより、素子分離溝の間の距離、すなわち素子分離溝１９の位置を変更することで、サーマルクロストーク特性個体差を低減することができる。
【００５２】
以下に、詳細に検討した結果を示す。図１４は、図１３（ａ）〜図１３（ｃ）に示したマルチビーム半導体レーザ装置をさらに簡略化した構造を示す。マルチビーム半導体レーザ装置における積層構造体の中に、素子間分離溝１９ａ〜１９ｅと、これによって分離されたレーザ発光部ＬＤ１〜ＬＤ４の活性層付近を示したものである。
【００５３】
Ｄは、素子分離溝の深さ（μｍ）を示す。また、素子分離溝の溝幅は、３μｍである。また、最初は、各レーザ発光部を分離するためにレーザ発光部の両側に形成された２つの素子間分離溝の間の距離が、各々等しいとして、この時点から素子間分離溝の位置を外側に移動させる場合の移動量を、Ｘμｍ、Ｙμｍとしている。すなわち、素子分離溝１９ａと素子分離溝１９ｂとの距離、素子分離溝１９ｂと素子分離溝１９ｃとの距離、素子分離溝１９ｃと素子分離溝１９ｄとの距離は、最初はすべて等しい。
【００５４】
図１５は、図１４において、Ｘ＝０、Ｙ＝０とし、Ｄを変化させた場合の内側レーザ発光部ＬＤ２、ＬＤ３の温度変化と、外側レーザ発光部ＬＤ１、ＬＤ４の温度変化を計算した結果を示す。内側レーザ発光部ＬＤ２、ＬＤ３の温度はＬＤ２とＬＤ３の平均温度を、外側レーザ発光部ＬＤ１、ＬＤ４の温度はＬＤ１とＬＤ４の平均温度を示す。
【００５５】
ＩＳが内側レーザ発光部ＬＤ２、ＬＤ３の温度変化を、ＯＳが外側レーザ発光部ＬＤ１、ＬＤ４の温度変化を示す。ＩＳとＯＳとを比較すればわかるように、素子間分離溝の位置を変えずに、各素子間分離溝の深さを深くしてみても、内側レーザ発光部の方が常に温度が高くなっていることがわかり、サーマルクロストークの差を低減することができない。
【００５６】
図１６は、図１５と同様、素子分離溝の位置を変えずに、各素子分離溝の深さを深くした場合の内側レーザ発光部と外側レーザ発光部の温度変化を示しているが、各素子間分離溝の幅が３μｍから５μｍに変更した場合を示す。
【００５７】
各素子分離溝の幅を５μｍと広くした場合でも、各素子分離溝の深さを深くしてみても、内側レーザ発光部の方が常に温度が高くなっていることがわかり、サーマルクロストークの差を低減することができない。
【００５８】
次に、図１７（ａ）に示すように、素子分離溝の位置Ｘ及びＹを変化させて、レーザ発光部を挟んで形成される２つの素子分離溝間の距離を、内側レーザ発光部と外側レーザ発光部とで変更した。内側レーザ発光部の２つの素子分離溝間の距離をＷ２、外側レーザ発光部の２つの素子分離溝間の距離、すなわち素子分離溝１９ａと１９ｂとの間の距離及び素子分離溝１９ｄと１９ｅとの間の距離をＷ１とした。最初の位置から、Ｘ＝１．５μｍ、Ｙ＝−１．５μｍと素子分離溝の位置を移動させた。これにより、最初よりもＷ１は、３μｍ短くなり、Ｗ２は、最初よりも１．５μｍ長くなった。このとき、素子分離溝の深さを深くしていったときの温度特性を図１７（ｂ）に示す。ＩＳ１は、内側レーザ発光部の温度特性を、ＯＳ１は外側レーザ発光部の温度特性を示す。なお、ＩＳ１及びＯＳ１は、素子分離溝幅が３μｍである。一方、四角で示されたＩＳ２は、素子分離溝幅が５μｍの場合の内側レーザ発光部の温度特性を、菱形で示されたＯＳ２は、素子分離溝幅が５μｍの場合の外側レーザ発光部の温度特性を示す。
【００５９】
これからわかるように、外側レーザ発光部における素子分離溝の位置の移動量が左右合わせて３μｍ程度では、素子分離溝の深さを変更しても、常に、内側のレーザ発光部の方が温度が高くなっており、サーマルクロストークの差を低減することができない。
【００６０】
外側レーザ発光部における素子分離溝の位置の移動量をさらに増加させた場合の温度特性を図１８に示す。図１８（ａ）に示すように、外側レーザ発光部ＬＤ１の両側に形成されている２つの素子分離溝１９ａと１９ｂを同じ移動量Ｓｔ移動させて、よりＬＤ１に近づけるようにする。同時に、外側レーザ発光部ＬＤ４の両側に形成されている２つの素子分離溝１９ｄと１９ｅを同じ移動量Ｓｔ移動させて、よりＬＤ４に近づけるようにする。このとき、内側レーザ発光部ＬＤ２の両側に形成されている２つの素子分離溝１９ｂと１９ｃとの間の幅、内側レーザ発光部ＬＤ３の両側に形成されている２つの素子分離溝１９ｃと１９ｄとの間の幅は、それぞれ移動量Ｓｔだけ広がることなる。
【００６１】
このときの移動量Ｓｔ（μｍ）と、レーザ発光部の温度（℃）との関係を示すのが図１８（ｂ）である。ＩＳ１は、内側レーザ発光部の温度特性を、ＯＳ１は外側レーザ発光部の温度特性を示す。ここでは、素子分離溝の幅は３μｍ、深さは１０μｍとした。移動量Ｓｔが大きくなって、外側レーザ発光部を挟んで形成される２つの素子分離溝間の距離が小さくなるほどに、外側レーザ発光部の温度は上昇し、内側レーザ発光部の温度は低下する。
【００６２】
そして、移動量Ｓｔが、４．５μｍ〜５μｍの間で、ＩＳとＯＳとが交わっており、内側レーザ発光部と外側レーザ発光部との温度差がなくなる移動量が現れていることがわかる。このように、内側レーザ発光部よりも、外側レーザ発光部の両側に形成される２つの素子分離溝間の幅を狭くしていくことにより、サーマルクロストークの差を低減することができる。
【００６３】
ここで、上述したように、リッジ部間は２８μｍに形成されているので、外側レーザ発光部の２つの隣り合う素子分離溝間の距離は２８μｍである。ＩＳとＯＳとが交わったときの移動量Ｓｔはおよそ４．７５であるから、２つの隣り合う素子分離溝間の距離は２８−９．５＝１８．５である。また、内側レーザ発光部の２つの隣り合う素子分離溝間の距離は、２８＋４．７５＝３２．７５である。この比率は、１８．５／３２．７５＝５６（％）となる。
【００６４】
図１９では、素子分離溝の位置によって溝の深さを変えて、レーザ発光部の温度特性を調べた。図１９（ａ）に示すように、レーザ発光部ＬＤ１、ＬＤ２、ＬＤ３、ＬＤ４を分離している素子分離溝を順にＤ１、Ｄ２、Ｄ３、Ｄ４、Ｄ５とする。素子分離溝Ｄ１〜Ｄ５の溝幅はすべて５μｍとした。レーザ発光部ＬＤ４の両側の素子分離溝Ｄ４及びＤ５の移動量Ｓｔ（図１８（ａ）のＳｔ）を５μｍとした。その他の素子分離溝についての移動はない。したがって、Ｄ１とＤ２の間の内側の幅は２３μｍ、Ｄ２とＤ３の間の内側の幅も２３μｍである。しかし、Ｄ３とＤ４の間の内側の幅は２８μｍとなり、Ｄ４とＤ５の間の内側の幅は１３μｍとなった。また、素子分離溝Ｄ１、Ｄ３、Ｄ５の深さは５μｍとし、内側レーザ発光部に関する素子分離溝であるＤ２、Ｄ４の深さを変化させて、温度特性を調べた。
【００６５】
ＩＳは内側レーザ発光部ＬＤ２、ＬＤ３の温度特性を、ＯＳは外側レーザ発光部ＬＤ１、ＬＤ４の温度特性を示す。グラフの起点は、Ｄ１、Ｄ３、Ｄ５の深さである５μｍと同じところから始まっているが、内側レーザ発光部を分離しているＤ２及びＤ４の深さが、外側レーザ発光部を分離しているＤ１、Ｄ３、Ｄ５の深さよりも深く形成した場合でも、内側レーザ発光部の温度の方が、外側レーザ発光部よりも常に高くなっており、サーマルクロストークの差を低減することができない。
【００６６】
一方、図２０は、外側レーザ発光部を分離している素子分離溝の深さを変化させて、温度特性を調べた。図２０（ａ）に示すように、Ｄ１〜Ｄ５の溝幅は、すべて５μｍに形成した。内側レーザ発光部の素子分離溝Ｄ２、Ｄ３、Ｄ４の深さは、５μｍに形成した。また、図１９（ａ）と同様、レーザ発光部ＬＤ４の両側の素子分離溝Ｄ４及びＤ５の移動量Ｓｔを５μｍとした。その他の素子分離溝についての移動はない。これにより、Ｄ１とＤ２の間の内側の幅は２３μｍ、Ｄ２とＤ３の間の内側の幅も２３μｍである。しかし、Ｄ３とＤ４の間の内側の幅は２８μｍとなり、Ｄ４とＤ５の間の内側の幅は１３μｍとなった。
【００６７】
ここで、Ｄ１とＤ５の深さを、Ｄ２、Ｄ３、Ｄ４と同じ深さの５μｍから順に大きくして行き、温度特性を調べた。ＩＳは内側レーザ発光部ＬＤ２、ＬＤ３の温度特性を、ＯＳは外側レーザ発光部ＬＤ１、ＬＤ４の温度特性を示す。
【００６８】
内側レーザ発光部を分離しているＤ２、Ｄ３、及びＤ４の深さよりも、外側レーザ発光部を分離している２つの素子分離溝のうち外側の分離溝Ｄ１、Ｄ５の深さを深く形成していった場合、外側レーザ発光部の温度上昇率が内側レーザ発光部の温度上昇率よりも大きくなり、ＯＳとＩＳとが交わる点が出現する。約６．５μｍ程度の深さでＯＳとＩＳとが交わる。このように、外側レーザ発光部を分離している２つの素子分離溝のうち外側の分離溝、すなわち最も外側に形成された２つの素子分離溝の深さを、内側レーザ発光部の両側に形成された素子分離溝よりも大きくすることで、サーマルクロストークの差を低減することができる。
【００６９】
次に、素子分離溝の配置は、図１９（ａ）、図２０（ａ）と同じで、溝の深さを変化させる素子分離溝を変える。素子分離溝Ｄ１〜Ｄ５の溝幅は、すべて５μｍである。中央の素子分離溝Ｄ３の深さは５μｍに形成されている。ここで、素子分離溝Ｄ１、Ｄ２、Ｄ４、Ｄ５の深さを、Ｄ３と同じ深さの５μｍから順に大きくして行き、温度特性を調べた。ＩＳは内側レーザ発光部ＬＤ２、ＬＤ３の温度特性を、ＯＳは外側レーザ発光部ＬＤ１、ＬＤ４の温度特性を示す。中央のＤ３の深さのみを固定して、他の４つの素子分離溝の深さを同様に深くしていくと、ＯＳとＩＳの曲線に示されるように、内側レーザ発光部よりも外側レーザ発光部の方が温度上昇率が高くなり、ＯＳとＩＳは６μｍ付近で交わり、その後は、外側レーザ発光部の温度の方が高くなっていく。
【００７０】
このように、外側レーザ発光部の両側に形成された素子分離溝の深さを両方ともに、内側レーザ発光部に関する他の素子分離溝よりも深くすることで、サーマルクロストークの差を低減することができる。
【００７１】
一方、サーマルクロストークの差を低減するために、図２２に示すように、内側のレーザ発光部ＬＤ２、ＬＤ３の配線層の金メッキ層の面積を広げた構成を、図２２に示す。配線層２２ａ〜２２ｄは、図２〜図４に示すように、金属層１６の上にメッキ層１７が積層された多層構造で構成されている。図２２では、配線層２２ａ、２２ｂについてメッキ層１７のみをリッジ部のストライプ方向に拡張して形成している。２３ａ、２３ｂの領域（点々で示される領域）が、この拡張された領域であり、特に、放熱性の高い金メッキで形成されている。
【００７２】
金メッキ層２３ａ、２３ｂは、リッジ部上に積層されている絶縁膜１５上に形成される。ＬＤ２に対する金メッキ層２３ａは、金属層の上に金メッキが施されたもので、絶縁膜１５を取り除いて、リッジ部最上部の半導体であるｐ型ＧａＡｓキャップ層１０上に形成されている。また、ＬＤ３に対する金メッキ層２３ｂも、金属層の上に金メッキが施されたもので、絶縁膜１５を取り除いて、リッジ部上部のリッジ電極であるｐ電極１４上に形成されている。
【００７３】
金メッキ層２３ａは、配線層２２ａと接触しておらず、配線層２２ａから離れたＬＤ２のリッジ部上に形成される。同様に、金メッキ層２３ｂは、配線層２２ｂと接触しておらず、配線層２２ｂから離れたＬＤ３のリッジ部上に形成される。
【００７４】
以上のように、熱が蓄積されやすい内側レーザ発光部のリッジ部上において、配線層に影響の無い領域に、金メッキ層を形成することにより、放熱性を高め、各レーザ発光部におけるサーマルクロストークの差を低減することができる。
【００７５】
次に、配線層の長さの違いによるレーザ発光部の発光特性の変動について説明する。図１に示すように、４つのレーザ発光部のうち、内側に存在するＬＤ２とＬＤ３に対する配線層２２ａ、２２ｂの長さｌ１は、外側に存在するＬＤ１とＬＤ４に対する配線層２２ｃ、２２ｄの長さｌ２よりも長く形成される。したがって、この配線層長さの違いにより、パッド電極から見た抵抗値は内側のＬＤ２、ＬＤ３の方が高くなるので、ＬＤ１〜ＬＤ４まで同じ電圧を印加した場合は、レーザ駆動電流に変動が生じ、発光特性が悪くなっていた。また、同じレーザ駆動電流を流した場合は、内側レーザ発光部の方が発熱量が多くなるため、発光特性が悪くなっていた。
【００７６】
そこで、ＬＤ１とＬＤ４におけるｐ電極と配線層との接触面積よりもＬＤ２とＬＤ３におけるｐ電極と配線層との接触面積の方を大きくするように構成している。すなわち、ｐ電極上を覆う絶縁膜１５の開口面積（目抜き面積）を内側レーザ発光部（ＬＤ２、ＬＤ３）の方が、外側レーザ発光部（ＬＤ１、ＬＤ４）よりも大きくして、ｐ電極１４と配線層２２ａ、２２ｂとの接触面積を大きくしている。
【００７７】
図１の配線層２２ａ、２２ｂ、２２ｃ、２２ｄの各領域における斜線部が、配線層２２ａ、２２ｂ、２２ｃ、２２ｄと各レーザ発光部のｐ電極との接触面積を示す。配線層２２ａはＬＤ２のｐ電極と、配線層２２ｂはＬＤ３のｐ電極と、配線層２２ｃはＬＤ１のｐ電極と、配線層２２ｄはＬＤ４のｐ電極と接触している。
【００７８】
上記のように、配線層とリッジ部上のｐ電極との接触面積を大きくすることにより、接触抵抗を低減することができる。これにより、内側のレーザ発光部全体の抵抗と外側のレーザ発光部全体の抵抗とをほぼ同じ程度にすることができるので、外側レーザ発光部の発光特性と内側レーザ発光部の発光特性を均一なものとすることができる。
【００７９】
具体的には、ＬＤ１〜ＬＤ４におけるｐ電極上を覆う絶縁膜１５の開口面積（目抜き面積）の横幅ｘ１は、同じ長さになるので、開口面積を変えるためには、開口面積のストライプ方向の長さＬａ、Ｌｂ、Ｌｃ、Ｌｄを変えれば良い。通常は、配線層のストライプ方向はすべてｐ電極と接触するように形成されるので、開口面積のストライプ方向の長さＬａ、Ｌｂ、Ｌｃ、Ｌｄは、配線層２２ａ、２２ｂ、２２ｃ、２２ｄの長さと一致するような構成となる。
【００８０】
したがって図１に示すように、配線層２２ａのストライプ方向の長さとｐ電極と配線層２２ａが接触する開口面積のストライプ方向の長さＬａは一致している。配線層２２ｂのストライプ方向の長さとｐ電極と配線層２２ｂが接触する開口面積のストライプ方向の長さＬｂは一致している。配線層２２ｃのストライプ方向の長さとｐ電極と配線層２２ｃが接触する開口面積のストライプ方向の長さＬｃは一致している。配線層２２ｄのストライプ方向の長さとｐ電極と配線層２２ａが接触する開口面積のストライプ方向の長さＬｄは一致している。
【００８１】
また、内側レーザ発光部のＬＤ２、ＬＤ３のＬａ、Ｌｂは、外側レーザ発光部のＬＤ１、ＬＤ４のＬｃ、Ｌｄよりも長く形成されている。これにより、内側レーザ発光部のＬＤ２、ＬＤ３の開口面積を大きくして、接触抵抗を低減している。図１の場合、配線層２２ａのパッド電極２１ａからの距離ｌ１と配線層２２ｂのパッド電極２１ｂからの距離ｌ１は、等しいので、配線距離による抵抗の増加分は同じであると考えられるので、開口面積も等しくしておけば良く、Ｌａ＝Ｌｂとしている。同様に、配線層２２ｃのパッド電極２１ｃからの距離ｌ２と、配線層２２ｄのパッド電極２１ｄからの距離ｌ２との関係も同じであるので、Ｌｃ＝Ｌｄとしている。
【００８２】
図１の実施例では、ＬＤ１〜ＬＤ４の４個のレーザ発光部が並列配置された装置を示しているが、これに限定されるものではなく、Ｎ個のレーザ発光部が並列配置された装置にまで拡張することができる。この場合、Ｎ個の配線層が形成されることになるが、配線層とレーザ発光部のリッジ上の電極とを接触させる面積は、並列配置された半導体レーザ発光部の中央に近づくにしたがい、次第に大きく形成するようにすれば良い。
【００８３】
配線層のパッド電極からの距離（電極配線距離）が長くなると、どのように抵抗が増加するのかを示すのが、図６である。これは、図１の構造、図５の層構造を持つレーザ発光部により測定した。レーザ発光部には一定の電流３０ｍＡを流すようにして測定した。図６の縦軸は抵抗（Ω）、横軸は電極配線距離（μｍ）を示す。電極配線距離が、長くなるにしたがって、抵抗値は、上昇している、電極配線距離５０μｍ〜２５０μｍの範囲で、４．９Ω程度から５．２Ω程度まで上昇している。
【００８４】
図７は、リッジ部上に設けられたｐ電極と配線層との接触面積とレーザ発光部の抵抗との関係を示す。リッジ部上に設けられたｐ電極と配線層との接触面積の増減は、上述したように、配線層におけるストライプ方向の長さに相当する配線層幅Ｌａ〜Ｌｄを変化させることにより行なった。図７の縦軸は、レーザ発光部に一定の電流３０ｍＡを流した場合の抵抗値（Ω）を、横軸はｐ電極と配線層との接触面積（電極配線接触面積）に相当する電極配線接触幅（μｍ）を示す。
【００８５】
配線距離に対する抵抗変化量は、図６より０．００００４Ω／μｍ２であり、電極配線接触面積による抵抗値変化量は、図７より０．０００５Ω／μｍ２である。４つのレーザ発光部が並列配置された
構造において、外側レーザ発光部と内側レーザ発光部の配線距離は２８ｕｍである。このため、電極配線接触面積の面積比を
外側ＬＤ:内側ＬＤ＝１:１．１６〜１．４０
とすることで、外側ＬＤと内側ＬＤの抵抗差を小さくすることができる。
【００８６】
具体的には、電極配線接触面幅を２２０μｍ、電極配線接触面積を６１６０μｍ２とすると、内側レーザ発光部の配線抵抗増加分＝６１６０×０．００００４＝０．２４６４である。１０％以内差にするためには、０．２２１８〜０．２７１０である。この中間値を用いれば、必要な電極配線接触面積＝０．２４６４／０．０００５＝４９２．８μｍ２である。ここで、１０％以内差にするためには、４４３．６〜５４２である。外側レーザ発光部ＬＤ：内側レーザ発光部＝１７６０（２２０×８より）:１７６０＋４９２．８（４４３．６〜５４２の中間値）＝１:１．２８（１．２５〜１．３１）となる。
【００８７】
一方で、特性個体差を０．１Ωにすることが望ましいという観点から計算すると以下のようになる。電極配線接触面幅を２２０μｍ、電極配線接触面積を６１６０μｍ２とすると、内側レーザ発光部の配線抵抗増加分＝６１６０×０．００００４＝０．２４６４である。これを０．１Ω以下の差にするためには、０．１４６４〜０．３４６４とする必要がある。この中間値を用いれば、必要な電極配線接触面積＝０．２４６４／０．０００５＝４９２．８μｍ２である。ここで、０．１Ω以内の差にするためには、２９２．８〜６９２．８である。外側レーザ発光部：内側レーザ発光部=１７６０（２２０×８）:１７６０＋４９２．８（２９２．８〜６９２．８の中間値）＝１:１．２８（１．１６〜１．４０）となる。
【００８８】
なお、配線層２２ａ〜２２ｄとｐ電極１４とを接触させるための目抜き開口部の形状は、長方形よりも楕円形状の方が良い。長方形のように、角が存在すると、電界集中が角部で局所的に発生し、好ましくないためである。
【産業上の利用可能性】
【００８９】
本発明のマルチビーム半導体レーザ装置は、特に、光ディスク装置、レーザビームプリンタ、複写機などの光源に適用することができる。
【符号の説明】
【００９０】
２０ 積層構造体
２１ａ パッド電極
２１ｂ パッド電極
２１ｃ パッド電極
２１ｄ パッド電極
２２ａ 配線層
２２ｂ 配線層
２２ｃ 配線層
２２ｄ 配線層
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板上に並列配置された３以上のストライプ状の半導体レーザ発光部と、
前記各半導体レーザ発光部を分離する分離溝と、
前記並列配置された半導体レーザ発光部の両側に配置されたパッド電極と、
前記パッド電極と隣り合う半導体レーザ発光部との間に形成された前記分離溝とを備え、
前記半導体レーザ発光部のうち内側に配置された半導体レーザ発光部の両側に形成された２つの分離溝間の距離よりも、外側に配置された半導体レーザ発光部の両側に形成された２つの分離溝間の距離の方が小さいことを特徴とするマルチビーム半導体レーザ装置。
【請求項２】
基板上に並列配置された３以上のストライプ状の半導体レーザ発光部と、
前記各半導体レーザ発光部を分離する分離溝と、
前記並列配置された半導体レーザ発光部の両側に配置されたパッド電極と、
前記パッド電極と隣り合う半導体レーザ発光部との間に形成された前記分離溝とを備え、
前記分離溝のうち内側に形成された分離溝の深さよりも、外側に形成された分離溝の深さの方が大きいことを特徴とするマルチビーム半導体レーザ装置。
【請求項３】
前記外側に形成された分離溝は、前記パッド電極に最も近い分離溝であることを特徴とする請求項２に記載のマルチビーム半導体レーザ装置。
【請求項４】
前記外側に形成された分離溝は、中央に形成された分離溝以外のすべての分離溝が含まれることを特徴とする請求項２に記載のマルチビーム半導体レーザ装置。
【請求項５】
基板上に並列配置された３以上の半導体レーザ発光部と、
前記各半導体レーザ発光部に設けられたストライプ状のリッジ部と、
前記ストライプ状の各リッジ部上に形成されるリッジ電極と、
前記各リッジ電極と電気的に接続するために、前記リッジ部のストライプ方向を横切る方向に形成された複数の配線層とを備え、
前記並列配置された半導体レーザ発光部のうち内側に配置された半導体レーザ発光部では、前記配線層とは電気的に分離した位置における前記リッジ電極上に、金メッキ層を形成していることを特徴とするマルチビーム半導体レーザ装置。
【請求項１】
基板上に並列配置された３以上のストライプ状の半導体レーザ発光部と、
前記各半導体レーザ発光部を分離する分離溝と、
前記並列配置された半導体レーザ発光部の両側に配置されたパッド電極と、
前記パッド電極と隣り合う半導体レーザ発光部との間に形成された前記分離溝とを備え、
前記半導体レーザ発光部のうち内側に配置された半導体レーザ発光部の両側に形成された２つの分離溝間の距離よりも、外側に配置された半導体レーザ発光部の両側に形成された２つの分離溝間の距離の方が小さいことを特徴とするマルチビーム半導体レーザ装置。
【請求項２】
基板上に並列配置された３以上のストライプ状の半導体レーザ発光部と、
前記各半導体レーザ発光部を分離する分離溝と、
前記並列配置された半導体レーザ発光部の両側に配置されたパッド電極と、
前記パッド電極と隣り合う半導体レーザ発光部との間に形成された前記分離溝とを備え、
前記分離溝のうち内側に形成された分離溝の深さよりも、外側に形成された分離溝の深さの方が大きいことを特徴とするマルチビーム半導体レーザ装置。
【請求項３】
前記外側に形成された分離溝は、前記パッド電極に最も近い分離溝であることを特徴とする請求項２に記載のマルチビーム半導体レーザ装置。
【請求項４】
前記外側に形成された分離溝は、中央に形成された分離溝以外のすべての分離溝が含まれることを特徴とする請求項２に記載のマルチビーム半導体レーザ装置。
【請求項５】
基板上に並列配置された３以上の半導体レーザ発光部と、
前記各半導体レーザ発光部に設けられたストライプ状のリッジ部と、
前記ストライプ状の各リッジ部上に形成されるリッジ電極と、
前記各リッジ電極と電気的に接続するために、前記リッジ部のストライプ方向を横切る方向に形成された複数の配線層とを備え、
前記並列配置された半導体レーザ発光部のうち内側に配置された半導体レーザ発光部では、前記配線層とは電気的に分離した位置における前記リッジ電極上に、金メッキ層を形成していることを特徴とするマルチビーム半導体レーザ装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２２】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２２】
【公開番号】特開２０１２−２０４３６４（Ｐ２０１２−２０４３６４Ａ）
【公開日】平成２４年１０月２２日（２０１２．１０．２２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−６４４５８（Ｐ２０１１−６４４５８）
【出願日】平成２３年３月２３日（２０１１．３．２３）
【出願人】（０００１１６０２４）ローム株式会社 (3,539)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年１０月２２日（２０１２．１０．２２）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年３月２３日（２０１１．３．２３）
【出願人】（０００１１６０２４）ローム株式会社 (3,539)
【Ｆターム（参考）】
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