[发明专利]多束激光设备和使用其的图像形成装置

说明书

技术领域

本发明一般而言涉及一种多束激光设备和使用其的图像形成装置。更具体而言，本发明涉及一种多束激光设备，其中使用公共电极，且依据与该公共电极的距离而形成隔离单元的掺杂剂浓度和沟槽的变化深度；以及使用该多束激光设备的图像形成装置。

背景技术

一般而言，在打印机中，当分辨率增大时打印速度减小。因此，为了改善打印速度，需要一种使用短波长光源产生多束激光的高分辨率打印机。

短波长氮化物激光设备作为激光打印机的光源，与常规红外(IR)或红光二极管激光设备相比，可以产生更小的斑点尺寸和更好的景深。

多束氮化物激光设备可以通过使用蓝宝石(Al₂O₃)等的绝缘体基板或者GaN等的导电基板而产生多束激光。

一般而言，对于使用绝缘体基板的情形，激光设备配置成使得N型GaN层、N型AlGaN覆层、N型GaN光学波导层、多量子阱(MQW)有源层、P型InGaN中间层、P型AlGaN盖层、P型GaN光学波导层、P型AlGaN覆层和P型GaN接触层依次层叠，且P型GaN接触层上的P电极与N型GaN层的暴露部分的N电极连接。

相反，对于使用导电基板的情形，激光设备配置成使得N电极形成于基板的下端上。

因此，如果使用绝缘体基板产生多束，则P电极和N电极位于同一基板的上端表面上。这种情况下，重要的是将内部两个P电极恰当地连接到外部电极焊盘并恰当地连接N电极。

图1至3为分别示出了常规多束氮化物激光设备的构造的视图。

参考图1，常规多束氮化物激光设备配置成特定结构，使得四个N电极11、12、13和14和四个P电极15、16、17和18形成以分别控制四个沟道。该四个沟道从左起编号为No.1、2、3和4。为了分别相互电学隔离沟道No.1-2(沟道No.1：图1中从13到15的箭头；沟道No.2：图1中从11到16的箭头)和沟道No.3-4(沟道No.3：图1中从12到17的箭头；沟道No.2：图4中从14到18的箭头)，如图所示，绝缘层19和20另外形成于沟道No.1和沟道No.4内的N型GaN层上。因此，电流沿图1所示箭头表示的路径流动。

参考图2，另一种常规多束氮化物激光设备配置成一结构，使得两个N电极21和22形成于四个P电极24、25、26和27的两侧，从而允许左N电极21控制沟道No.1-2(沟道No.1：从21底部朝向24；沟道No.2：从21底部朝向25)，并允许右N电极22控制沟道No.3-4(沟道No.3：从22底部朝向26；沟道No.4：从22底部朝向27)。也就是说，每个N电极控制两个P电极。为了将内部沟道No.2和3连接到外部N电极21和22，沟道No.2和3与沟道No.1和4形成有夹置于其间的绝缘层23，如图2所示。

参考图3，另一种常规多束氮化物激光设备配置成一结构，使得第一N电极31形成于沟道No.1-2(沟道No.1：从31朝向30；沟道No.2：从31朝向32)的P电极30和32之间，第二N电极34形成于沟道No.3-4(沟道No.3：从34朝向33；沟道No.4：从34朝向35)的P电极33和35之间，从而允许各个第一和第二N电极控制这两个P电极。这种情况下，电流路径长度短于图1的多束氮化物激光设备。

上述常规多束激光设备具有下述一些缺点。

对于图1的多束氮化物激光设备的情形，由于各个沟道之间没有N电极，因此可以减小相邻激光二极管之间的距离。然而，该多束氮化物激光设备需要附加工艺，即形成两个N型GaN层并选择性地在其间形成绝缘层(19和20)。此外，由于形成与各个沟道相对应的四个N电极，则用于控制电极的布线的数目增大。

对于图2的多束氮化物激光设备的情形，将沟道No.1与沟道No.2电学隔离或者将沟道No.3与沟道No.4电学隔离的绝缘层23形成为在各个沟道具有相同的高度。因此，沟道No.1和2之间以及沟道No.3和4之间分别会出现串扰。

对于图3的多束氮化物激光设备的情形，N电极分别形成为在沟道No.1和2之间以及沟道No.3和4之间公用。因此，沟道之间的距离变窄。结果引起的问题为难以形成具有这种沟道的激光二极管结构。

发明内容

本发明提供了一种多束激光设备，其中使用公共电极，且依据与该公共电极的距离而形成隔离单元的掺杂剂浓度和沟槽(G)的变化深度，由此减少了各个光源单元之间的距离以及电极的数目，并因此减少了布线和引脚的数目以产生更紧凑的芯片；以及使用该多束激光设备的图像形成装置。