CN103797665A - Iii族氮化物半导体激光元件 - Google Patents

Iii族氮化物半导体激光元件 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种具有能够降低由COD引起的动作不良并且还能够减小散热能力下降的构造的III族氮化物半导体激光元件。成为激光谐振器的第1和第2割断面27、29与m-n面交叉。III族氮化物半导体激光元件11具有在m-n面与半极性面17a的交叉线的方向上延伸的激光波导。割断面27、29与c面、m面或a面等的解理面不同。半导体区域19包含在波导向量LGV方向上延伸的第1～第3区域19b～19d。绝缘膜31的开口31a位于半导体区域19的第3区域19d的脊状构造上。在电极15中，焊垫电极18的第1～第3电极部18b～18d分别设置于半导体区域19的第1～第3区域19b～19d上。第1电极部18b具有到达割断面27边缘的臂部18b_ARM1。

Description

III族氮化物半导体激光元件
技术领域
本发明涉及一种III族氮化物半导体激光元件。
背景技术
在专利文献1中记载有氮化物类半导体激光元件。专利文献1中的半导体激光元件，能够不增加制造步骤而容易地进行由劈开引起的元件不良的判定。该氮化物类半导体激光元件包含：形成于c面n型GaN基板上的氮化物类半导体各层；由解理面构成的光射出面；以及形成于氮化物类半导体层上的p侧焊垫电极。p侧焊垫电极包含以不覆盖成为光射出面30a的端部中的脊状部的方式形成的缺口部。另外，p侧焊垫电极从光射出面的边缘分离。
专利文献2中，记载有形成于基板的半极性面上的氮化物半导体激光元件。在该氮化物半导体激光元件中，用于光谐振器的端面并非由劈开而形成。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2010-28020号公报
专利文献2：日本专利4475357号公报
发明内容
发明所要解决的课题
根据发明人的见解，在焊垫电极的一边到达用于光谐振器的端面的边缘的III族氮化物半导体激光元件中，当在该端面上形成电介质多层膜时，有可能在焊垫电极的一边产生电介质的异常生长。在为避免该异常生长而使焊垫电极的该一边整体从用于光谐振器的端面的边缘分离的III氮化物半导体激光元件中，对于光学灾变损伤（CatastrophicOptical Damage：COD）的耐性提高。
根据发明人的研究，在光射出面附近产生的热量在激光动作时经由焊垫电极而扩散。但是，如已经说明，有可能在到达端面的焊垫电极的一边产生电介质的异常生长。而且，在专利文献2所记载的氮化物半导体激光元件中，由于用于光谐振器的端面不是通过劈开而形成，因此存在由该端面（也就是说，不是解理面的端面）而引起的异常生长的潜在原因。从该点而言，也想要抑制由焊垫电极的一边所引起的电介质异常生长，从而避免由其他原因而诱发异常生长。
本发明的目的在于，提供一种具有能够降低由COD引起的动作不良并且还能够减小散热能力下降的构造的III族氮化物半导体激光元件。
用于解决课题的技术方案本发明的III族氮化物半导体激光元件，具备：（a）激光构造体，包含由六方晶类III族氮化物半导体构成的具有半极性主面的支撑基体、和设置于所述支撑基体的所述半极性主面上的半导体区域，并且具有用于该III族氮化物半导体激光元件的激光谐振器的第1端面和第2端面；（b）绝缘膜，设置于所述激光构造体的所述半导体区域上；（c）电极，设置于所述激光构造体的所述半导体区域和所述绝缘膜上；以及（d）电介质多层膜，设置于所述第1端面和第2端面上。所述支撑基体的所述六方晶类III族氮化物半导体的c轴在从所述第1端面向所述第2端面的方向延伸的波导轴的方向上相对于所述半极性主面的法线轴以角度ALPHA倾斜，所述半导体区域包含在所述波导轴的方向上延伸的第1区域、第2区域以及第3区域，所述第3区域设置于所述第1区域与所述第2区域之间，所述半导体区域的所述第3区域包含：由第1导电型的氮化镓类半导体构成的第1包覆层；由第2导电型的氮化镓类半导体构成的第2包覆层；以及设置于所述第1包覆层与所述第2包覆层之间的活性层，所述绝缘膜在所述半导体区域的所述第3区域上具有开口，所述电极包含欧姆电极和焊垫电极，所述欧姆电极经由所述绝缘膜的所述开口与所述半导体区域的所述第3区域形成接触，所述焊垫电极包含分别设置于所述半导体区域的所述第1区域、第2区域以及第3区域上的第1电极部、第2电极部以及第3电极部，所述第1电极部分别具有第1臂部，所述第1臂部到达所述第1端面的边缘，并且所述第3电极部从所述第1端面的所述边缘分离。
根据该III族氮化物半导体激光元件，电极包含欧姆电极和焊垫电极。该欧姆电极经由绝缘膜的开口而与半导体区域的第3区域形成接触。另一方面，焊垫电极包含分别设置于半导体区域的第1区域、第2区域以及第3区域上的第1电极部、第2电极部以及第3电极部，第1电极部中的第1臂部到达该III族氮化物半导体激光元件中的第1端面的边缘。因此，在半导体区域中的与第3区域相邻的第1区域中，能够经由焊垫电极进行散热。另外，在半导体区域中进行激光的主要动作的第3区域到达第1端面，第3电极部从该第1端面的边缘分离。因此，在半导体区域的第3区域到达的端部上，降低由焊垫电极的端面引起的电介质异常生长的影响。
在本发明的III族氮化物半导体激光元件中，所述角度ALPHA能够处于45度以上80度以下、或者100度以上135度以下的范围。
根据该III族氮化物半导体激光元件，在小于45度和超过135度的角度中，通过按压而形成的端面由m面构成的可能性提高。另外，在超过80度且小于100度的角度中，存在无法获得期望的平坦性和垂直性的问题。
在本发明的III族氮化物半导体激光元件中，所述激光构造体包含第1面和第2面，所述第1面是所述第2面的相反侧的面，所述第1端面和第2端面能够分别从所述第1面的边缘延伸至所述第2面的边缘。
根据该III族氮化物半导体激光元件，六方晶类III族氮化物半导体的c轴在波导轴的方向上相对于法线轴以比零大的角度倾斜。因此，第1端面和第2端面的各自虽然从激光构造体的第1面的边缘延伸至激光构造体的第2面的边缘，但并不是通过劈开而形成的。
在本发明的III族氮化物半导体激光元件中，优选为所述第1包覆层、所述第2包覆层以及所述活性层沿着所述半极性主面的法线轴而排列，所述半导体区域的所述第3区域具有沿着表示从所述第1端面向所述第2端面的方向的波导轴而延伸的脊状构造。
根据该III族氮化物半导体激光元件，来自电极的电流经由脊状构造而被导引至沿着波导轴的半导体区域的部分。优选为对准脊状构造所到达的端面的部分进行定位而设置第3电极部。
在本发明的III族氮化物半导体激光元件中，所述角度ALPHA优选处于63度以上80度以下、或者100度以上117度以下的范围。
根据该III族氮化物半导体激光元件，在该III族氮化物半导体激光元件中，在63度以上80度以下或者100度以上117度以下的范围中，通过按压而形成的端面与基板主面接近垂直的可能性提高。另外，在超过80度且小于100度的角度中，存在无法获得期望的平坦性和垂直性的问题。但是，对于具有这种平坦性和垂直性的端面，也根据外延生长于半极性面上的半导体区域的层构造，端面并不比解理面平坦。因此，用于谐振器的端面有时会在半导体区域的半导体层的界面上弯曲。当在端面上形成这种微观的粗糙度时，会使端面上的电介质多层膜产生应力。这种质量的膜容易受到热的影响。因此，基于焊垫电极的构造的散热对于COD耐性的提高有效。另外，电极在半导体区域的第3区域上具有形成朝向波导轴的方向的凹陷的开口，因此能够在光波导的端面附近降低电介质多层膜的异常生长的影响。
在本发明的III族氮化物半导体激光元件中，所述支撑基体的厚度优选为400μm以下。在该III族氮化物半导体激光元件中，适于获得用于激光谐振器的优良的割断面。
在本发明的III族氮化物半导体激光元件中，所述支撑基体的厚度优选为50μm以上，且优选为100μm以下。根据该III族氮化物半导体激光元件，如果支撑基体的厚度为50μm以上，则该激光元件的操作变得容易，且生产成品率提高。如果支撑基体的厚度为100μm以下，则更适于获得用于激光谐振器的优良的割断面。
在本发明的III族氮化物半导体激光元件中，所述半极性主面优选为是从{20-21}面、{10-11}面、{20-2-1}面以及{10-1-1}面中的任意一个面在-4度以上+4度以下的范围内偏离的面。
根据该III族氮化物半导体激光元件，在来自这些典型的半极性面的微倾斜面中，可提供具有能够构成该III族氮化物半导体激光元件的激光谐振器程度的充分的平坦性和垂直性的第1端面和第2端面。
在本发明的III族氮化物半导体激光元件中，所述半极性主面优选为{20-21}面、{10-11}面、{20-2-1}面以及{10-1-1}面中的任意一个面。
根据该III族氮化物半导体激光元件，在这些典型的半极性面中，可提供具有能够构成该III族氮化物半导体激光元件的激光谐振器程度的充分的平坦性和垂直性的第1端面和第2端面。
在本发明的III族氮化物半导体激光元件中，所述支撑基体优选为由GaN、AlGaN、AlN、InGaN以及InAlGaN中的任意一种构成。
根据该III族氮化物半导体激光元件，在使用由这些氮化镓类半导体构成的基板时，可获得能够利用为谐振器的第1端面和第2端面。在使用AlN基板或AlGaN基板时，可提高偏振度，且能够通过低折射率而强化光限制。在使用InGaN基板时，能够减小基板与发光层的晶格失配率，能够提高结晶质量。
在本发明的III族氮化物半导体激光元件中，优选为所述活性层包含氮化镓类半导体层，且所述活性层包含以发出波长500nm以上的光的方式设置的发光区域。
根据该III族氮化物半导体激光元件，为了获得500nm以上的振荡波长，活性层的InGaN层必需含有0.2以上的铟组分。当铟组分增加时，InGaN的晶格常数增大，其结果，InGaN层内包晶格应变。在活性层及其附近的半导体层的应力较大时，在形成用于光谐振器的端面时的割断中，所形成的端面有时会弯曲。当端面上存在这种弯曲时，以焊垫电极的边缘中的三维成核生长为契机，有时在较大的区域上遍及异常生长。但是，在进行主要的激光动作的第3区域中，由焊垫电极的边缘引起的异常生长减少，因此能够减少用于光谐振器的端面中的如上所述的弯曲表现出电介质的异常生长的情况。
本发明的III族氮化物半导体激光元件中，优选为所述支撑基体的所述六方晶类III族氮化物半导体的所述c轴向所述六方晶类III族氮化物半导体的m轴的方向倾斜。
根据该III族氮化物半导体激光元件，由于成为激光谐振器的第1端面与通过六方晶类III族氮化物半导体的m轴和法线轴规定的m-n面交叉，因此能够设置在m-n面与半极性面的交叉线的方向上延伸的激光波导。因此，可提供一种具有能够实现低阈值电流的激光谐振器的III族氮化物半导体激光元件。
在本发明的III族氮化物半导体激光元件中，优选为在所述第1端面和第2端面各自上呈现有所述支撑基体的端面和所述半导体区域的端面，所述半导体区域的所述活性层中的端面、与正交于支撑基体的m轴的参照面所成的角度在通过所述III族氮化物半导体的c轴和m轴所规定的第1平面中成（ALPHA-5）度以上（ALPHA+5）度以下的范围的角度，所述支撑基体由所述六方晶类III族氮化物半导体构成。
该III族氮化物半导体激光元件具有关于从c轴和m轴的一方向另一方获取的角度满足所述垂直性的端面。
在本发明的III族氮化物半导体激光元件中，所述角度优选为在所述第1平面和与所述法线轴正交的第2平面中成为-5度以上+5度以下的范围。该III族氮化物半导体激光元件具有关于在与半极性面的法线轴垂直的面上规定的角度满足所述垂直性的端面。
在本发明的III族氮化物半导体激光元件中，优选为所述第2电极部具有第2臂部，所述第2臂部到达所述第1端面的边缘。
根据该III族氮化物半导体激光元件，不仅是第1臂部，第2电极部的第2臂部也设置于端面附近。通过该两臂部能够进行热扩散。
在本发明的III族氮化物半导体激光元件中，所述欧姆电极优选为包含Pd。根据该III族氮化物半导体激光元件，Pd电极在富有氧化性的半极性面中也能够提供电接触。
在本发明的III族氮化物半导体激光元件中，所述第1端面与解理面不同，并且所述第2端面与解理面不同。
关于本发明的上述目的和其他目的、特征以及优点，可根据参照附图进行的本发明的优选实施方式的以下的详细记载而更容易明确。
发明效果
如以上说明，根据本发明，提供一种具有能够降低由COD引起的动作不良并且还能够减小散热能力下降的构造的III族氮化物半导体激光元件。
附图说明
图1是概略地示出本实施方式的III族氮化物半导体激光元件的构造的图。
图2是示出来自本实施方式的III族氮化物半导体激光元件的活性层的光的偏振的图。
图3是示意地示出通过c轴和m轴规定的剖面的图。
图4是示出制作本实施方式的III族氮化物半导体激光元件的方法的主要步骤的图。
图5是示意地示出制作本实施方式的III族氮化物半导体激光元件的方法的主要步骤的图。
图6是示出焊垫电极和欧姆电极的排列的图。
图7是示出实施例2所示的激光二极管的构造的图。
图8是示出晶格中的{20-21}面和激光端面的图。
图9是示出在构造（A）和构造（B）的割断面上所生长的电介质多层膜的扫描型电子显微镜像的图。
图10是示出在半导体区域上的焊垫电极断裂面上成膜的电介质的剖面的图。
图11是示出在割断面的半导体区域上形成的台阶的电子显微镜像的图。
具体实施方式
关于本发明的观点，通过参照作为例示示出的附图并考虑以下详细的记载而能够容易地理解。接着，一边参照附图，一边对本发明的III族氮化物半导体激光元件以及制作III族氮化物半导体激光元件的方法的实施方式进行说明。在可能的情况下，对相同的部分标上相同的标号。
图1是概略地示出本实施方式的III族氮化物半导体激光元件的构造的图。III族氮化物半导体激光元件11具有脊状构造，但本发明的实施方式并不限定于脊状构造。III族氮化物半导体激光元件11具有激光构造体13和电极15。激光构造体13包含支撑基体17和半导体区域19。支撑基体17由六方晶类III族氮化物半导体构成，且具有半极性主面17a和背面17b。半导体区域19设置于支撑基体17的半极性主面17a上。电极15设置于激光构造体13的半导体区域19上。半导体区域19包含第1包覆层21、第2包覆层23以及活性层25。第1包覆层21由第1导电型的氮化镓类半导体构成，例如由n型AlGaN、n型InAlGaN等构成。第2包覆层23由第2导电型的氮化镓类半导体构成，例如由p型AlGaN、p型InAlGaN等构成。活性层25设置于第1包覆层21与第2包覆层23之间。活性层25包含氮化镓类半导体层，该氮化镓类半导体层例如为阱层25a。活性层25包含由氮化镓类半导体构成的势垒层25b，阱层25a和势垒层25b交替地排列。阱层25a例如由InGaN等构成，势垒层25b例如由GaN、InGaN等构成。活性层25能够包含例如以产生波长360nm以上600nm以下的光的方式设置的发光区域。第1包覆层21、第2包覆层23以及活性层25是沿着半极性主面17a的法线轴NX而排列的。激光构造体13包含用于光谐振器的第1割断面27和第2割断面29。支撑基体17的六方晶类III族氮化物半导体的c轴朝向波导轴的方向相对于半极性主面17a的法线轴NX以角度ALPHA倾斜，该波导轴在从第1割断面27向第2割断面29的方向上延伸。
III族氮化物半导体激光元件11还具有绝缘膜31。绝缘膜31覆盖激光构造体13的半导体区域19的表面19a，半导体区域19位于绝缘膜31与支撑基体17之间。激光构造体13的第1割断面27和第2割断面29与通过六方晶类III族氮化物半导体的m轴和法线轴NX所规定的m-n面交叉。绝缘膜31的一端部的边缘到达第1割断面27，且绝缘膜31的另一端部的边缘到达第2割断面29。支撑基体17由六方晶类III族氮化物半导体构成。绝缘膜31具有开口31a，开口31a在半导体区域19的表面19a与上述m-n面的交叉线LIX的方向上延伸，例如构成条纹形状。电极15经由开口31a而与半导体区域19的表面19a（例如第2导电型接触层33）形成接触，在上述交叉线LIX的方向上延伸。在III族氮化物半导体激光元件11中，激光波导包含第1包覆层21、第2包覆层23以及活性层25，且在上述交叉线LIX的方向上延伸。
半导体区域19包含第1区域、第2区域以及第3区域19b、19c、19d，第1～第3区域19b～19d在波导轴（由波导向量LGV表示的轴）的方向上延伸。该波导轴沿着从第1端面27向第2端面29所示的方向而延伸。第3区域19d设置于第1区域19b与第2区域19c之间。绝缘膜31的开口31a位于半导体区域19的第3区域19d上。第3区域19d能够包含半导体区域19的脊状构造。
电极15包含欧姆电极16和焊垫电极18。欧姆电极16经由绝缘膜31的开口31a而与半导体区域19的第3区域19d形成欧姆接触。焊垫电极18包含第1电极部、第2电极部以及第3电极部18b、18c、18d，第1～第3电极部18b～18d分别设置于半导体区域19的第1～第3区域19b～19d上。欧姆电极16例如能够包含Pd。Pd电极对于富有氧化性的半极性面也能够提供电接触。焊垫电极18例如能够由Ti/Pt/Au构成。
第1电极部18b具有第1臂部18b_ARM1，该臂部18b_ARM1到达割断面27的边缘。第3电极部18d从第1端面27的边缘13c分离。另外，在本实施例中，第2电极部18c能够具有第2臂部18c_ARM1，该臂部18c_ARM1到达第1端面27的边缘。
第1电极部18b具有臂部18b_ARM2，该臂部18b_ARM2到达割断面29的边缘。另外，第2电极部18c能够具有臂部18c_ARM2，该臂部18c_ARM2到达第2端面29的边缘。
如图1所示，III族氮化物半导体激光元件11还具有分别设置于第1和第2割断面27、29的电介质多层膜43、44。对于割断面27、29也能够应用端面涂敷。通过端面涂敷而可调整反射率。
电介质多层膜43设置于支撑基体17的一端面和半导体区域19的一端面上，这些端面构成割断面27。用于电介质多层膜43的沉积物也设置于电极15（焊垫电极18）的一端面上。另外，电介质多层膜44设置于支撑基体17的另一端面和半导体区域19的另一端面上，这些端面构成割断面29。用于电介质多层膜44的沉积物设置于电极15（焊垫电极18）的另一端面上。
根据该III族氮化物半导体激光元件11，电极15包含欧姆电极16和焊垫电极18。该欧姆电极16经由绝缘膜31的开口31a而与半导体区域19的第3区域19d形成接触。另一方面，焊垫电极18包含分别设置于半导体区域19的第1～第3区域19b～19d上的第1电极部、第2电极部以及第3电极部15b～15d。第1电极部15b中的第1臂部18b_ARM1到达该III族氮化物半导体激光元件11中的第1端面19b的边缘。因此，在半导体区域19中的与第3区域19d相邻的第1区域19b中，能够经由焊垫电极18进行散热。另外，在半导体区域19中进行激光的主要动作的第3区域19d到达第1割断面27，而另一方面，第3电极部15d从该第1割断面27的边缘分离。因此，在第3区域19d到达的端部27中，降低由焊垫电极18的边引起的电介质异常生长的影响。
另外，由于焊垫电极18设置于割断面27的脊状构造的周围，因此由于由焊垫电极10的臂部的工作引起的散热效果，防止激光端面及其附近的温度上升。由此能够抑制端面涂敷劣化和COD，从而能够实现激光元件的长寿命化。
欧姆电极16的厚度例如为约20nm～约100nm，焊垫电极18的厚度例如为约0.2μm～约1μm。电介质多层膜43（电介质多层膜44也相同）也生长于电极15的端面上，特别是在比欧姆电极16更厚的焊垫电极18的端面，容易引起电介质多层膜的异常生长。因此，在位于半导体区域19内的部分区域19d的正上方的欧姆电极16上不设置焊垫电极18，该半导体区域19内的部分区域19d进行激光动作并包含光波导。在与该区域19d相邻的半导体区域19内的其他区域19b、19c的至少任意一个上，设置有焊垫电极19的臂部。经由该臂部对在进行激光动作并包含光波导的区域19d中产生的热量进行散热。
来自电极15的电流经由脊状构造而被导引至沿着波导轴的半导体区域部分19d。优选为对准脊状构造所到达的端面的部分进行定位而设置第3电极部18d。
在焊垫电极18的一部分上存在缺口，在脊状部周围，焊垫电极18从割断面27、29分离。在为了提高反射率而通过氧化膜蒸镀进行端面涂敷的情况下，在平坦的半导体面上生长平坦的电介质多层膜，但是在焊垫电极18上三维成核生长而无法获得平坦的膜。通过堆积在焊垫电极18的端面上的电介质与平坦的电介质多层膜部的质量差（结晶性、温度特性）而引起涂敷膜的龟裂或剥落，提高引起元件动作的不良的可能性。在形成了如本实施方式的焊垫电极的情况下，特别是能够抑制在温度容易上升的脊状部周边的三维成核生长，能够维持涂敷膜质量。
活性层25能够包含以产生波长500nm以上的光的方式设置的量子阱构造。通过利用半极性面而有利于产生波长500nm以上550nm以下的光。
根据该III族氮化物半导体激光元件11，为了获得500nm以上的振荡波长，活性层25的InGaN层必需具有0.2以上的铟组分。当铟组分增加时，InGaN的晶格常数增大，其结果，InGaN层内包晶格应变。在活性层25及其附近的半导体层的应力增大时，在形成用于光谐振器的端面27、29时的割断中，该端面27、29有时会弯曲。当存在这种弯曲时，以焊垫电极18的端面中的三维成核生长为契机，有时会在较大区域上产生异常生长。但是，在进行主要的激光动作的第3区域19d中，由焊垫电极18的端面引起的异常生长减少，因此能够降低用于光谐振器的端面27、29中的如上所述的弯曲发展到电介质异常生长的可能性。
参照图1，描给有正交坐标系S和结晶坐标系CR。法线轴NX朝向正交坐标系S的Z轴方向。半极性主面17a在与通过正交坐标系S的X轴和Y轴所规定的预定的平面上平行地延伸。另外，在图1中描给有代表性的c面Sc。支撑基体17的六方晶类III族氮化物半导体的c轴在六方晶类III族氮化物半导体的m轴的方向上相对于法线轴NX以大于零的角度ALPHA倾斜。
在III族氮化物半导体激光元件11中，第1割断面27和第2割断面29在本实施例中与通过六方晶类III族氮化物半导体的m轴和法线轴NX所规定的m-n面交叉。III族氮化物半导体激光元件11的激光谐振器包含第1和第2割断面27、29，激光波导从第1割断面27和第2割断面29的一方向另一方延伸。激光构造体13包含第1面13a和第2面13b，第1面13a为第2面13b的相反侧。第1和第2割断面27、29从第1面13a的边缘（edge）13c延伸至第2面13b的边缘（edge）13d。第1和第2割断面27、29与c面、m面或a面等目前为止的解理面不同。
根据该III族氮化物半导体激光元件11，构成激光谐振器的第1和第2割断面27、29与m-n面交叉。因此，能够设置在m-n面与半极性面17a的交叉线的方向上延伸的激光波导。因此，III族氮化物半导体激光元件11具有能够实现低阈值电流的激光谐振器。
III族氮化物半导体激光元件11包含n侧光导层35和p侧光导层37。n侧光导层35包含第1部分35a和第2部分35b，n侧光导层35例如由GaN、InGaN等构成。p侧光导层37包含第1部分37a和第2部分37b，p侧光导层37例如由GaN、InGaN等构成。载流子阻挡层39例如设置于第1部分37a与第2部分37b之间。在支撑基体17的背面17b设置有另一电极41，电极41例如覆盖支撑基体17的背面17b。
图2是示出III族氮化物半导体激光元件11的活性层25中的发光的偏振的图。在III族氮化物半导体激光元件中的活性层的能带结构中，在能带结构BAND的Γ点附近，导带与价带之间的可能的跃迁有三个。A能带和B能带为较小的能量差。由导带与A能带之间的跃迁Ea引起的发光向a轴方向偏振，由导带与B能带之间的跃迁Eb引起的发光向将c轴投影到主面的方向偏振。关于激光振荡，跃迁Ea的阈值小于跃迁Eb的阈值。反映该能带结构，在III族氮化物半导体激光元件11中的LED模式下的光跃迁中，可实现两个光谱。在偏振度ρ通过（I1－I2）/（I1+I2）规定时，LED模式下的光包含六方晶类III族氮化物半导体的a轴方向的偏振成分I1、和将六方晶类III族氮化物半导体的c轴投影至主面的方向的偏振成分I2，且偏振成分I1比偏振成分I2大。使用该III族氮化物半导体激光元件11的激光谐振器，能够使在LED模式下发光强度大的模式的光进行激光振荡。
如图2的（a）部所示，来自活性层25的激光L向六方晶类III族氮化物半导体的a轴的方向偏振。在该III族氮化物半导体激光元件11中，能够实现低阈值电流的能带跃迁具有偏振性。用于激光谐振器的第1和第2割断面27、29与c面、m面或a面等目前为止的解理面不同。但是，第1和第2割断面27、29具有用于谐振器的作为镜面的平坦性、垂直性。因此，使用第1和第2割断面27、29以及在这些割断面27、29之间延伸的激光波导，如图2的（a）部所示，利用跃迁Ea的发光而能够实现低阈值的激光振荡，该跃迁Ea的发光比向将c轴投影到主面的方向偏振的跃迁Eb的发光更强。
图3是示意地示出通过c轴和m轴规定的剖面的图。参照图2的（b）部，在III族氮化物半导体激光元件11中，在第1和第2割断面27、29各自上呈现有支撑基体17的端面17c和半导体区域19的端面19c，端面17c和端面19c被电介质多层膜43覆盖。支撑基体17的端面17c和活性层25中的端面25c的法线向量NA与活性层25的m轴向量MA所成的角度BETA被规定。该角度BETA是通过成分（BETA）1和成分（BETA）2而被规定的，上述成分（BETA）1是在通过III族氮化物半导体的c轴和m轴规定的第1平面S1中规定的，上述成分（BETA）2是在与第1平面S1和法线轴NX正交的第2平面S2中规定的。此处，BETA2=（BETA）1 2+（BETA）2 2。成分（BETA）1在通过III族氮化物半导体的c轴和m轴所规定的第1平面S1中优选为（ALPHA-5）度以上（ALPHA+5）度以下的范围。在图3中，该角度范围是作为代表性的m面SM与参照面FA所成的角度而示出的。为了容易理解，在图3中，在从激光构造体的内侧到外侧的整个范围内描绘代表性的m面SM。参照面FA沿活性层25的端面25c而延伸。该III族氮化物半导体激光元件11具有关于从c轴和m轴的一方向另一方获取的角度BETA满足上述垂直性的端面。另外，成分（BETA）2在第2平面S2上优选为-5度以上+5度以下的范围。此时，III族氮化物半导体激光元件11的端面27、29在与半极性面17a的法线轴NX垂直的面中关于所规定的角度满足上述垂直性。
再次参照图1，在III族氮化物半导体激光元件11中，支撑基体17的厚度DSUB优选为400μm以下。在该III族氮化物半导体激光元件中，适合获得用于激光谐振器的优良的割断面。在III族氮化物半导体激光元件11中，支撑基体17的厚度DSUB更优选为50μm以上100μm以下。在该III族氮化物半导体激光元件11中，更适合获得用于激光谐振器的优良的割断面。而且，操作变得容易，能够提高生产成品率。
在III族氮化物半导体激光元件11中，法线轴NX与六方晶类III族氮化物半导体的c轴所成的角度ALPHA优选为45度以上，且优选为80度以下。另外，角度ALPHA优选为100度以上，且优选为135度以下。在小于45度和超过135度的角度中，通过按压而形成的端面由m面构成的可能性提高。另外，在超过80度且小于100度的角度中，存在无法获得所需的平坦性和垂直性的问题。
在III族氮化物半导体激光元件11中，更优选的是，法线轴NX与六方晶类III族氮化物半导体的c轴所成的角度ALPHA优选为63度以上，且优选为80度以下。另外，角度ALPHA优选为100度以上，且优选为117度以下。在小于63度和超过117度的角度中，在通过按压而形成的端面的一部分上有可能出现m面。另外，在超过80度且小于100度的角度中，存在无法获得所需的平坦性和垂直性的问题。
半极性主面17a可以是{20-21}面、{10-11}面、{20-2-1}面以及{10-1-1}面中的任意一个。另外，从这些面在-4度以上+4度以下的范围内微倾斜的面也可以作为半极性主面。在这些典型的半极性面17a中，可提供具有能够构成该III族氮化物半导体激光元件11的激光谐振器程度的充分的平坦性和垂直性的第1端面和第2端面27、29。另外，能够在整个这些典型的面取向的角度的范围内，获得表现出充分的平坦性和垂直性的端面。
在III族氮化物半导体激光元件11中，支撑基体17能够由GaN、AlN、AlGaN、InGaN以及InAlGaN中的任意一个构成。在使用由这些氮化镓类半导体构成的基板时，能够获得可利用为谐振器的端面27、29。在使用AlN或AlGaN基板时，能够提高偏振度，且能够通过低折射率来强化光限制。在使用InGaN基板时，能够减小基板与发光层的晶格失配率，且能够提高结晶质量。
图4是示出制作本实施方式的III族氮化物半导体激光元件的方法的主要步骤的图。参照图5的（a）部，示出有基板51。在步骤S101中，准备用于制作III族氮化物半导体激光元件的基板51。基板51的六方晶类III族氮化物半导体的c轴（向量VC）在六方晶类III族氮化物半导体的m轴方向（向量VM）上相对于法线轴NX以有限的角度ALPHA倾斜。因此，基板51具有由六方晶类III族氮化物半导体构成的半极性主面51a。
在步骤S102中，形成基板生产物SP。在图5的（a）部中，基板生产物SP被描绘成大致圆板形的部件，但基板生产物SP的形状并不限定于此。为了获得基板生产物SP，首先，在步骤S103中形成激光构造体55。激光构造体55包含半导体区域53和基板51，在步骤S103中，半导体区域53形成于半极性主面51a上。为了形成半导体区域53，在半极性主面51a上依序生长第1导电型的氮化镓类半导体区域57、发光层59以及第2导电型的氮化镓类半导体区域61。氮化镓类半导体区域57例如能够包含n型包覆层，氮化镓类半导体区域61例如能够包含p型包覆层。发光层59设置于氮化镓类半导体区域57与氮化镓类半导体区域61之间，且能够包含活性层、光导层以及电子阻挡层等。氮化镓类半导体区域57、发光层59以及第2导电型的氮化镓类半导体区域61是沿着半极性主面51a的法线轴NX而排列的。这些半导体层进行外延生长。
必要的情况下，能够在半导体区域53上形成脊状构造，脊状构造构成条纹形状。由此，在后续步骤中，形成脊状构造，并且形成如下电极：形成有图案的欧姆电极和形成有图案的焊垫电极。半导体区域53上被绝缘膜54覆盖。绝缘膜54例如由硅氧化物构成。绝缘膜54具有开口54a。开口54a例如构成条纹形状。从脊状构造的形成到绝缘膜54的形成的步骤中，能够应用剥离法。之后，形成如下电极：形成有图案的欧姆电极和形成有图案的焊垫电极。具体而言，在步骤S104中，在激光构造体55上形成阳极电极58和阴极电极60。另外，当在基板51的背面形成电极之前，对在晶体生长中所使用的基板的背面进行研磨，形成所需的厚度DSUB的基板生产物SP。在形成电极时，例如将阳极电极58形成于半导体区域53上，并且将阴极电极60形成于基板51的背面（研磨面）51b上。阳极电极58包含欧姆电极58a和焊垫电极58b，欧姆电极58a经由绝缘膜54的开口54a而与半导体区域53的接触层形成接触。焊垫电极58b和欧姆电极58a形成于绝缘膜54上。阳极电极58在X轴方向上延伸，阴极电极60覆盖背面51b的整个面。通过这些步骤形成基板生产物SP。基板生产物SP包含第1面63a和位于其相反侧的第2面63b。半导体区域53位于第1面63a与基板51之间。
欧姆电极58a例如由Pd、Ni/Au等构成，在形成欧姆电极58a时例如应用剥离法。焊垫电极58b例如由Ti/Au等构成，在形成焊垫电极58b时例如应用光刻法。图6是示出基板生产物SP的阳极电极的排列和脊状条纹的排列的图。如图6所示，欧姆电极58a例如具有在预定的轴的方向上延伸的条纹形状。如图6所示，焊垫电极58b具有在与预定的轴交叉的方向排列的第1电极部AN1、第2电极部AN2以及第3电极部AN3。第1电极部AN1和第2电极部AN2在预定的轴的方向延伸。第3电极部AN3设置于第1电极部AN1与第2电极部AN2之间。第3电极部AN3具有在第1电极部AN1与第2电极部AN2之间以预定的间隔而排列的部分，其结果，在第1电极部AN1与第2电极部AN2之间规定有开口。第1电极部AN1、第2电极部AN2以及第3电极部AN3构成条纹导电体。在条纹导电体之间设置有间隙GAP。条纹导电体在预定的轴的方向上延伸，而另一方面，在与预定的轴的方向交叉的方向（交叉方向）上以间隔GAP排列。条纹导电体具有以预定的间隔排列的开口。在交叉方向上，排列有各个条纹导电体的开口，规定有在该开口的排列方向上延伸并表示割断位置的割断线BREAK。预定的间隔例如与激光谐振器长度有关。关于条纹导电体的开口的尺寸，例如宽度为20μm、长度为20μm。
在步骤S105中，如图5的（b）部所示，对基板生产物SP的第1面63a进行划线。该划线是使用激光划线器10a而进行的。通过划线而形成划线槽65a。在图5的（b）部中，已形成有五个划线槽，且正在使用激光束LB形成划线槽65b。划线槽65a的长度比通过六方晶类III族氮化物半导体的a轴和法线轴NX规定的a-n面与第1面63a的交叉线AIS的长度更短，对交叉线AIS的一部分进行激光束LB的照射。通过激光束LB的照射，在第1面63a上形成在规定的方向上延伸且到达半导体区域的槽。划线槽65a例如能够形成于基板生产物SP的一边缘。
步骤S106中，如图5的（c）部所示，通过对基板生产物SP的第2面63b的按压而进行基板生产物SP的分离，形成基板生产物SP1和激光条（laser bar）LB1。按压是例如使用刀片69等断裂装置进行的。刀片69包含在一方向上延伸的边缘69a、和规定边缘69a的至少两个刀片面69b、69c。另外，基板生产物SP1的按压是在支撑装置71上进行的。支撑装置70包含支撑面70a和凹部70b，凹部70b在一方向上延伸。凹部71b形成于支撑面70a。使基板生产物SP1的划线槽65a的朝向和位置对准支撑装置70的凹部70b的延伸方向，将基板生产物SP1在支撑装置70上定位于凹部70b。使断裂装置的边缘的朝向对准凹部70b的延伸方向，从与第2面63b交叉的方向将断裂装置的边缘推压到基板生产物SP1。交叉方向优选为与第2面63b大致垂直的方向。由此，进行基板生产物SP的分离，形成基板生产物SP1和激光条LB1。通过推压形成具有第1端面和第2端面67a、67b的激光条LB1，这些端面67a、67b具有至少发光层的一部分能够应用于半导体激光的谐振镜程度的垂直性和平坦性。
所形成的激光条LB1具有通过上述分离而形成的第1端面和第2端面67a、67b，端面67a、67b分别从第1面63a延伸至第2面63b。因此，端面67a、67b构成该III族氮化物半导体激光元件的激光谐振器，且与XZ面交叉。该XZ面与通过六方晶类III族氮化物半导体的m轴和法线轴NX规定的m-n面相对应。基板生产物在图6所示的割断线BREAK处分离。在端面67a中，在规定激光条纹的半导体部分的正上方，焊垫电极未到达端面67a。另外，在端面67b中，在规定激光条纹的半导体部分的正上方，焊垫电极未到达端面67b。
在该方法中，如图5和图6所示，电极58包含欧姆电极58a和焊垫电极58b。该欧姆电极59a经由绝缘膜54的开口54a而与半导体区域的第3区域53d形成接触。另一方面，焊垫电极58b包含分别设置于半导体区域53的第1区域、第2区域以及第3区域53b、53c、53d上的第1电极部、第2电极部以及第3电极部56b、56c、56d。第1电极部56b中的臂部ARM到达该III族氮化物半导体激光元件中的端面67a（或端面67b）的边缘。因此，在半导体区域53中的与第3区域53d相邻的第1区域53b中，能够经由焊垫电极58而进行散热。另外，在半导体区域53中进行激光的主要动作的第3区域53d到达第1端面67a，第3电极部56d从该第1端面67a的边缘分离。因此，在第3区域53d到达的端部，降低由焊垫电极58b的边引起的电介质异常生长的影响。
另外，根据该方法，在六方晶类III族氮化物半导体的a轴方向上对基板生产物SP的第1面63a进行划线之后，通过对基板生产物SP的第2面63b的按压而进行基板生产物SP的分离，形成新的基板生产物SP1和激光条LB1。因此，以与m-n面交叉的方式，在激光条LB1上形成第1端面和第2端面67a、67b。通过该端面的形成，对第1端面和第2端面67a、67b提供能够构成该III族氮化物半导体激光元件的激光谐振器程度的充分的平坦性和垂直性。
另外，在该方法中，所形成的激光波导在六方晶类III族氮化物的c轴的倾斜的方向上延伸。不使用干式蚀刻面而形成能够提供该激光波导的谐振器镜端面。
根据该方法，通过基板生产物SP1的割断而形成新的基板生产物SP1和激光条LB1。在步骤S107中，反复进行基于按压的分离，制作多个激光条。该割断是使用比激光条LB1的割断线BREAK短的划线槽65a而引起的。
在步骤S108中，在具有偏移构造的焊垫电极的激光条LB1的端面67a、67b形成电介质多层膜，形成激光条生产物。在端面67a中，由于在规定激光条纹的半导体部分的正上方，焊垫电极未到达端面67a，因此在该半导体部分的正上方减少焊垫电极端面的异常生长的产生。在设置于该半导体部分的两侧的半导体部分的各正上方，焊垫电极58b到达端面67a，构成焊垫电极58b的臂部ARM。这些臂部ARM对于在规定激光条纹的半导体部分上产生的热量的散热起到作用。另外，在端面67b中，在规定激光条纹的半导体部分的正上方，焊垫电极58b未到达端面67b。在设置于该半导体部分的两侧的半导体部分的各正上方，焊垫电极58b到达端面67b，构成焊垫电极58b的臂部ARM。这些臂部ARM对于在规定激光条纹的半导体部分上产生的热量的散热起到作用。在步骤S109中，将该激光条生产物分离成各个半导体激光芯片。
另外，基板51能够由GaN、AlN、AlGaN、InGaN以及InAlGaN中的任意一个构成。在使用由这些氮化镓类半导体构成的基板时，能够获得可利用为激光谐振器的端面。基板51优选由GaN构成。
在形成基板生产物SP的步骤S104中，在晶体生长中使用的半导体基板被施以切片或研磨等加工，以使基板厚度成为400μm以下，第2面63b可以是通过研磨而形成的加工面。在该基板厚度下，能够以高成品率形成具有能够构成该III族氮化物半导体激光元件的激光谐振器程度的充分的平坦性、垂直性或者无离子损伤的端面67a、67b。第2面63b为通过研磨而形成的研磨面，如果研磨后基板厚度为100μm以下则更佳。另外，为了较容易地处理基板生产物SP，基板厚度优选为50μm以上。
在本实施方式的激光端面的制造方法中，在激光条LB1中，也规定有参照图2进行说明的角度BETA。在激光条LB1中，角度BETA的成分（BETA）1在通过III族氮化物半导体的c轴和m轴规定的第1平面（与参照了图2的说明中的第1平面S1对应的面）中优选为（ALPHA-5）度以上（ALPHA+5）度以下的范围。激光条LB1的端面67a、67b关于从c轴和m轴的一方向另一方获取的角度BETA的角度成分满足上述垂直性。另外，角度BETA的成分（BETA）2在第2平面（与图2所示的第2平面S2对应的面）中优选为-5度以上+5度以下的范围。此时，激光条LB1的端面67a、67b关于在与半极性面51a的法线轴NX垂直的面中规定的角度BETA的角度成分满足上述垂直性。
端面67a、67b是通过由对外延生长于半极性面51a上的多个氮化镓类半导体层的按压引起的断裂而形成的。由于半极性面51a上的外延膜的缘故，端面67a、67b并不是目前为止用作谐振器镜面的c面、m面、或a面等低面指数的解理面。但是，在外延膜层压到半极性面51a上时的断裂中，端面67a、67b具有可应用为谐振器镜的平坦性和垂直性。
（实施例1）
如下所述，准备半极性面GaN基板，观察了割断面的垂直性。对于基板使用从以HVPE法较厚生长的（0001）GaN锭向m轴方向以75度的角度切取的{20-21}面GaN基板。GaN基板的主面被施以镜面精加工，背面成为经研磨精加工后的缎面状态。在缎面状态的背面侧，使用钻石笔，在将c轴投影至基板主面的方向上垂直地描绘划线之后，进行按压而割断了基板。为了观察所获得的割断面的垂直性，在使用扫描型电子显微镜从a面方向观察了基板时，可知割断面相对于半极性主面具有平坦性和垂直性。
（实施例2）
实施例1中，可知在具有半极性{20-21}面的GaN基板中，在将c轴投影至基板主面的方向上垂直地描绘划线并进行按压而获得的割断面，相对于基板主面具有平坦性和垂直性。因此，为了调查将该割断面用作激光的谐振器的有用性，如下所述，通过有机金属化学气相沉积法而生长了图7所示的激光二极管。对于原料，使用了三甲基镓（TMGa）、三甲基铝（TMAl）、三甲基铟（TMIn）、氨（NH3）以及硅烷（SiH4）。准备基板71。在基板71上，使用晶片切片装置从以HVPE法较厚地生长的（0001）GaN锭在m轴方向上以0度至90度的范围的角度进行切取，制作c轴朝向m轴方向的倾斜角度ALPHA具有0度至90度的范围的期望的偏离角的GaN基板。例如，在以75度的角度进行切取时，获得{20-21}面GaN基板，在图8的（a）部所示的六方晶类的晶格中，以参照标号71a示出。
将该基板71配置于反应炉内的晶座上之后，按照以下的生长顺序生长了外延层。在摄氏900度下，在基板71上生长厚度为1100nm的n型（掺杂Si）InAlGaN包覆层72，In组分为0.03，Al组分为0.11。在摄氏1000度下，生长厚度为200nm的n型GaN引导层73a，并且在摄氏870度下生长厚度为100nm的非掺杂InGaN引导层73b，之后生长了3周期的MQW74。GaN势垒层的生长温度为摄氏840度，InGaN阱层的生长温度为摄氏740度。GaN势垒层的厚度为10nm。InGaN阱层的厚度为3nm，In组分为0.30。在摄氏870度下生长厚度为100nm的非掺杂InGaN引导层75a，在摄氏890度时生长厚度为20nm的p型（掺杂Mg）AlGaN阻挡层76。在摄氏880度下生长了厚度为200nm的p型GaN引导层75b。在摄氏880度下生长厚度为400nm的p型InAlGaN包覆层77，In组分为0.03，Al组分为0.11。在摄氏880度下，生长了厚度为50nm的p型GaN接触层78。
在将SiO2的绝缘膜79成膜到接触层78上之后，使用光刻法通过湿式蚀刻形成了宽度为10μm的条纹孔。此处，以如下的两种方式形成了条纹方向的接触孔。激光条纹为M方向（接触孔沿着通过c轴和m轴规定的预定面的方向）。
形成了条纹孔之后，蒸镀了由Ni/Au构成的p侧电极80a和由Ti/Al构成的焊垫电极80b。接着，使用钻石浆料对GaN基板（GaN晶片）的背面进行研磨，制作背面为镜状态的基板生产物。此时，使用接触式膜厚计来测量了基板生产物的厚度。在测量厚度时，也可以通过显微镜而从试料剖面进行测量。对于显微镜，能够使用光学显微镜或扫描型电子显微镜。在GaN基板（GaN晶片）的背面（研磨面），通过蒸镀而形成由Ti/Al/Ti/Au构成的n侧电极80c。
在这两种对于激光条纹的谐振器镜的制作中，使用了利用波长355nm的YAG（yttrium aluminium garnet，钇铝石榴石）激光的激光划线器。作为划线槽的形成条件，使用了以下条件：激光输出为100mW；扫描速度为5mm/s。所形成的划线槽例如是长度为30μm、宽度为10μm、深度为40μm的槽。通过以800μm的间距穿过基板的绝缘膜开口部位而对外延表面直接照射激光而形成划线槽。谐振器长度设为600μm。
使用刀片，通过割断而制作了谐振镜。在基板背侧通过按压进行断裂而制作了激光条。更具体而言，对于{20-21}面的GaN基板，图8的（a）部与图8的（b）部示出结晶取向与割断面的关系。图8的（a）部是将激光条纹设置于（1）M方向的情况，示出半极性面71a和用于激光谐振器的端面81a、81b。端面81a、81b与半极性面71a大致正交，但与以往的c面、m面或a面等目前为止的解理面不同。图8的（b）部是将激光条纹设置于（2）＜11－20＞方向的情况，示出半极性面71a和用于激光谐振器的端面81c、81d。端面81c、81d与半极性面71a大致正交，由a面构成。
根据由扫描型电子显微镜观察了通过断裂而形成的割断面的结果，未观察到端面明显的凹凸。因此，估计割断面的平坦性（凹凸的大小）为20nm以下。另外，割断面相对于试料表面的垂直性处于-5度～+5度的范围内。
在激光条的端面通过真空蒸镀法涂布了电介质多层膜。电介质多层膜是将SiO2与TiO2交替层压而构成的。设计成使膜厚分别在50～100nm的范围内调整，且使反射率的中心波长处于500～530nm的范围。将一侧的反射面设为10周期，将反射率的设计值设计为约95%，将另一侧的反射面设为6周期，将反射率的设计值设为约80%。
在室温下进行了基于通电的评估。对于电源使用脉宽500ns、占空比0.1%的脉冲电源，使探针落至表面电极而进行了通电。在进行光输出测量时，通过光电二极管检测来自激光条端面的发光，调查了电流-光输出特性（I-L特性）。在测量发光波长时，使来自激光条端面的发光穿过光纤，对于检出器使用光谱分析仪而进行了光谱测量。在调查偏振状态时，使来自激光条的发光穿过偏振板而进行旋转，从而调查了偏振状态。在观测LED模式光时，将光纤配置于激光条表面侧，由此测量了从表面发出的光。
在所有激光下确认了振荡后的偏振状态的结果可知，在a轴方向上进行偏振。振荡波长处于500～530nm的波长范围内。
在所有激光下测量了LED模式（自然发出光）的偏振状态。将a轴方向的偏振成分设为I1，将m轴投影至主面的方向的偏振成分设为I2，将（I1－I2）/（I1+I2）定义为偏振度ρ。由此，调查所求得的偏振度ρ与阈值电流密度的最小值的关系的结果可知，当偏振度为正时，在激光条纹M方向的激光下，阈值电流密度大幅下降。即，可知当偏振度为正（I1＞I2）、且在偏离方向上设置有波导的情况下，阈值电流密度大幅下降。
（实施例3）
使用实施例2的制造方法制作外延基板，并且形成p侧电极及n侧电极。在形成p侧电极时，制作两个构造（A）和（B）。
在构造（A）中，如在本实施方式中所说明，焊垫电极具有两个臂部（以下，作为“有缺口构造”来参照）。
在构造（B）中，焊垫电极的一边整个到达用于谐振器的端面（以下，作为“无缺口构造”来参照）。
在这些构造（A）和构造（B）的端面上，生长了Al2O3/TiO2的电介质多层膜。一侧的端面的反射率为90%，另一侧的端面的反射率为80%。图9的（a）部表示生长于构造（A）的割断面上的电介质多层膜的扫描型电子显微镜像，图9的（b）部表示生长于构造（B）的割断面上的电介质多层膜的扫描型电子显微镜像。
在构造（B）中，如图10所示，在残留于割断面的半导体区域上的焊垫电极的断裂面上也成膜有电介质，该电介质引起生长异常。由于生长异常的影响，在激光波导的端面上，无法获得预期的反射率的电介质膜。
在构造（A）中，焊垫电极的臂部到达割断面的边缘的一部分而构成电极端面，但在构造（A）中位于割断面的边缘的电极端面比构造（B）短。因此，在构造（A）中，电介质多层膜的异常生长的发生频率降低。在构造（B）的激光元件中，当在电介质多层膜上产生异常生长时，不产生激光振荡，在电介质多层膜的形成步骤之后，相对于构造（A）的激光元件，构造（B）的成品率降低50%。
对构造（A）和构造（B）的激光元件进行基于通电的寿命测试。根据寿命测试的结果，构造（A）的激光元件的元件寿命比构造（B）的激光元件的寿命延长200%。
对半极性和电介质多层膜的异常生长进行说明。在使用具有半极性主面的基板制作半导体激光元件时，根据发明人的见解，在形成激光条时在割断面上形成有台阶。该台阶沿着激光构造体中包含的多个半导体层的界面而形成于其一部分上。当形成该台阶时，可抑制割断面从与波导轴垂直的方向偏离，从而能够提高振荡成品率。图11示出条纹形状的电极ST的端部附近的激光端面的放大照片。该端面的台阶是通过沿着基板主面延伸的方向的长度、与沿着波导轴的方向的宽度而规定的。当台阶的宽度超过80nm时，在台阶部分产生由电流注入引起的发热，从而如图11所示，在端面涂敷时产生裂纹。这种激光元件不能进行工作。但是，在激光元件具有部分偏移的有缺口构造的焊垫电极时，构造（A）对于半极性基板特别有利地起到作用。
虽然在相应的实施方式中图示并说明了本发明的原理，但本领域技术人员应当理解，本发明能够不脱离上述原理而在配置和细节上进行变更。本发明并不限定于本实施方式所公开的规定的结构。因此，对来自权利要求及其精神范围的所有修正和变更请求权利。
产业上的可利用性
如以上所说明，根据本实施方式，可提供一种具有能够降低由COD引起的动作不良并且还能够减小散热能力下降的构造的III族氮化物半导体激光元件。
标号说明
11…III族氮化物半导体激光元件，13…激光构造体，13a…第1面，13b…第2面，13c、13d…边缘，15…电极，17…支撑基体，17a…半极性主面，17b…支撑基体背面，17c…支撑基体端面，19…半导体区域，19a…半导体区域表面，19c…半导体区域端面，21…第1包覆层，23…第2包覆层，25…活性层，25a…阱层，25b…势垒层，27、29…割断面，ALPHA…角度，Sc…c面，NX…法线轴，31…绝缘膜，31a…绝缘膜开口，35…n侧光导层，37…p侧光导层，39…载流子阻挡层，41…电极，43、44…电介质多层膜，MA…m轴向量，BETA…角度，DSUB…支撑基体厚度，51…基板，51a…半极性主面，SP…基板生产物，57…氮化镓类半导体区域，59…发光层，61…氮化镓类半导体区域，53…半导体区域，54…绝缘膜，54a…绝缘膜开口，55…激光构造体，58…阳极电极，58a…欧姆电极，58b…焊垫电极，60…阴极电极，63a…第1面，63b…第2面，10a…激光划线器，65a…划线槽，65b…划线槽，LB…激光束，SP1…基板生产物，LB1…激光条，69…刀片，69a…边缘，69b、69c…刀片面，70…支撑装置，70a…支撑面，70b…凹部。

Claims (17)

1.一种III族氮化物半导体激光元件，具有：
激光构造体，包含由六方晶类III族氮化物半导体构成的具有半极性主面的支撑基体、和设置于所述支撑基体的所述半极性主面上的半导体区域，并且具有用于该III族氮化物半导体激光元件的激光谐振器的第1端面和第2端面；
绝缘膜，设置于所述激光构造体的所述半导体区域上；
电极，设置于所述激光构造体的所述半导体区域和所述绝缘膜上；以及
电介质多层膜，设置于所述第1端面和第2端面上，
所述支撑基体的所述六方晶类III族氮化物半导体的c轴朝向从所述第1端面向所述第2端面的方向延伸的波导轴的方向而相对于所述半极性主面的法线轴以角度ALPHA倾斜，
所述半导体区域包含在所述波导轴的方向上延伸的第1区域、第2区域以及第3区域，
所述第3区域设置于所述第1区域与所述第2区域之间，
所述半导体区域的所述第3区域包含：由第1导电型的氮化镓类半导体构成的第1包覆层；由第2导电型的氮化镓类半导体构成的第2包覆层；以及设置于所述第1包覆层与所述第2包覆层之间的活性层，
所述绝缘膜在所述半导体区域的所述第3区域上具有开口，
所述电极包含欧姆电极和焊垫电极，
所述欧姆电极经由所述绝缘膜的所述开口与所述半导体区域的所述第3区域形成接触，
所述焊垫电极包含分别设置于所述半导体区域的所述第1区域、第2区域以及第3区域上的第1电极部、第2电极部以及第3电极部，
所述第1电极部具有第1臂部，
所述第1臂部到达所述第1端面的边缘，并且所述第3电极部从所述第1端面的所述边缘分离。
2.根据权利要求1所述的III族氮化物半导体激光元件，其中，
所述角度ALPHA处于45度以上80度以下、或者100度以上135度以下的范围。
3.根据权利要求1或2所述的III族氮化物半导体激光元件，其中，
所述激光构造体包含第1面和第2面，所述第1面是所述第2面的相反侧的面，
所述第1端面和第2端面分别从所述第1面的边缘延伸至所述第2面的边缘。
4.根据权利要求1至3中的任意一项所述的III族氮化物半导体激光元件，其中，
所述角度ALPHA处于63度以上80度以下、或者100度以上117度以下的范围。
5.根据权利要求1至4中的任意一项所述的III族氮化物半导体激光元件，其中，
所述支撑基体的厚度为400μm以下。
6.根据权利要求1至5中的任意一项所述的III族氮化物半导体激光元件，其中，
所述支撑基体的厚度为50μm以上100μm以下。
7.根据权利要求1至6中的任意一项所述的III族氮化物半导体激光元件，其中，
所述第1包覆层、所述第2包覆层以及所述活性层沿着所述法线轴而排列，
所述半导体区域的所述第3区域具有沿着所述波导轴而延伸的脊状构造。
8.根据权利要求1至7中的任意一项所述的III族氮化物半导体激光元件，其中，
所述半极性主面是从{20-21}面、{10-11}面、{20-2-1}面以及{10-1-1}面中的任意一个面在-4度以上+4度以下的范围内偏离的面。
9.根据权利要求1至8中的任意一项所述的III族氮化物半导体激光元件，其中，
所述半极性主面是{20-21}面、{10-11}面、{20-2-1}面以及{10-1-1}面中的任意一个面。
10.根据权利要求1至9中的任意一项所述的III族氮化物半导体激光元件，其中，
所述支撑基体由GaN、AlGaN、AlN、InGaN以及InAlGaN中的任意一种构成。
11.根据权利要求1至10中的任意一项所述的III族氮化物半导体激光元件，其中，
所述活性层包含氮化镓类半导体层，
所述活性层包含以发出波长500nm以上的光的方式设置的发光区域。
12.根据权利要求1至11中的任意一项所述的III族氮化物半导体激光元件，其中，
所述支撑基体的所述六方晶类III族氮化物半导体的所述c轴向所述六方晶类III族氮化物半导体的m轴的方向倾斜。
13.根据权利要求1至12中的任意一项所述的III族氮化物半导体激光元件，其中，
在所述第1端面和第2端面各自上呈现有所述支撑基体的端面和所述半导体区域的端面，
所述半导体区域的所述活性层中的端面、与正交于支撑基体的m轴的参照面所成的角度在通过所述III族氮化物半导体的c轴和m轴所规定的第1平面中成为（ALPHA-5）度以上（ALPHA+5）度以下的范围的角度，所述支撑基体由所述六方晶类III族氮化物半导体构成。
14.根据权利要求13所述的III族氮化物半导体激光元件，其中，
所述角度在所述第1平面和与所述法线轴正交的第2平面中成为-5度以上+5度以下的范围。
15.根据权利要求1至14中的任意一项所述的III族氮化物半导体激光元件，其中，
所述第2电极部具有第2臂部，
所述第2臂部到达所述第1端面的边缘。
16.根据权利要求1至15中的任意一项所述的III族氮化物半导体激光元件，其中，
所述欧姆电极包含Pd。
17.根据权利要求1至16中的任意一项所述的III族氮化物半导体激光元件，其中，
所述第1端面与解理面不同。
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