DE69920640T2

DE69920640T2 - Nitrid-Halbleiterlaser und dessen Herstellungsverfahren

Info

Publication number: DE69920640T2
Application number: DE69920640T
Authority: DE
Inventors: Hiroyuki Tsurugashima-shi OTA; Kiyofumi Tsurugashima-shi Chikuma
Original assignee: Pioneer Corp
Current assignee: Pioneer Corp
Priority date: 1998-12-22
Filing date: 1999-12-21
Publication date: 2005-10-06
Anticipated expiration: 2019-12-22
Also published as: JP2000244068A; EP1014520B1; EP1014520A1; US6411636B1; DE69920640D1

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG
1. Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Gruppe-III-Nitrid-Halbleiterlaservorrichtung (im folgenden einfach als eine Vorrichtung bezeichnet), und insbesondere ein Herstellungsverfahren für eine Halbleiterlaservorrichtung unter Verwendung des gleichen Materialsystems.
2. Technischer Hintergrund
Eine Halbleiterlaservorrichtung hat einen Resonator, der aus einem Paar flacher paralleler Platten oder Reflektoren besteht, zwischen denen eine mehrschichtige Halbleiterlaserstruktur gebildet ist. Um die Laservorrichtung zu betreiben, ist ein Paar der Spiegelflächen notwendig, die eine optische Kavität definieren. Beispielsweise wird im Fall einer GaAs-Halbleiterlaservorrichtung, da ein für die Vorrichtung verwendeter epitaktisch gewachsener GaAs-Kristall und ein GaAs-Wafer für das Substrat davon eine Spaltbarkeit aufweisen, diese Eigenschaft für die Herstellung der Vorrichtung genutzt. Der Resonator wird in einer solchen Weise gebildet, dass gerade Linien von Vertiefungen in einem vorbestimmten Abstand der Kavitätslänge in den GaAs-Wafer geschnitten werden und daher der Wafer entlang der Vertiefungen durch Belastung in Blöcke gespalten wird. Daher erleichtert die Spaltung des Wafers, automatisch flache, parallele Spiegelflächen bei einem Herstellungsprozess der Laserstruktur zu bilden.
Daher wurden bei der Herstellung von Halbleiterlaservorrichtung des Fabry-Perot-Typs unter Verwendung eines herkömmlichen Halbleiterkristalls wie beispielsweise GaAs die Spiegelflächen der Vorrichtung unter Verwendung der gleichen Spaltungseigenschaften des GaAs-Kristallsubstrats und des mehrschichtigen GaAs gebildet.
Andererseits ist es im Fall einer Gruppe-III-Nitrid-Halbleiterlaservorrichtung unvermeidbar, das epitaktische Wachstum des Nitridkristallfilms auf einem Substrat aus Saphir oder SiC durchzuführen, weil ein in der Praxis verwendbarer Nitridgroßkristall noch nicht hergestellt worden ist.
SiC wird nicht oft als Substrat für die Nitrid-Halbleiterlaservorrichtung verwendet, weil das SiC-Substrat teuer ist und ein auf dem SiC-Substrat abgeschiedener Nitridfilm wegen des Unterschieds im thermischen Ausdehnungskoeffizienten dazwischen leicht bricht, daher wird gewöhnlich Saphir als Substrat verwendet. Im Fall des epitaktischen Wachstums von Nitrid auf einem Saphirsubstrat wird ein hochwertiger Einkristallfilm auf einer C-Fläche, d.h. einer (0001)-Ebene von Saphir, oder einer A-Fläche, d.h. einer (1120)-Ebene von Saphir (nachfolgend als (11-20)-Ebene bezeichnet) erzielt.
Die Spiegelflächen können durch einen Ätzvorgang wie beispielsweise reaktives Ionenätzen (RIE) anstatt des Verfahrens der Spaltung hergestellt werden, weil es im Vergleich zum GaAs-Substrat, das bisher für Halbleiterlaservorrichtungen benutzt wurde, schwierig ist, das Saphirsubstrat zu brechen.
Reaktives Ionenätzen wird derzeit hauptsächlich als Verfahren zum Erzielen der Spiegelflächen des Nitridhalbleiterlasers auf dem Saphirsubstrat verwendet.
Die resultierende Vorrichtung mit der durch reaktives Ionenätzen gebildeten Spiegelfläche hat jedoch einen Nachteil, dass das Fernfeldmuster seines emittierten Lichts viele Flecken zeigt. Dieses Phänomen der vielen Flecken der Laservorrichtung wird durch die Tatsache verursacht, dass das Saphirsubstrat selbst durch Trockenätzen wie beispielsweise das reaktive Ionenätzen nicht effektiv geätzt werden kann.
1 zeigt einen Querschnitt einer auf einem Saphirsubstrat 3 gefertigten Laservorrichtung 1 mit einer Spiegelfläche 2, die durch einen Ätzvorgang gebildet ist. Ein verbleibender Teil des Saphirsubstrats 3 ohne Ätzung, wie er in 1 durch (A) gezeigt ist, reflektiert einen Teil des emittierten Lichtstrahls, und dann interferiert das reflektierte Licht mit dem Hauptlichtstrahl, so dass sich das Fernfeld in viele Flecken verändert. Die Änderung des Fernfeldmusters in viele Flecken ist als eine Lichtquelle zum Lesen einer optischen Platte fatal, was die Vorrichtung unverwendbar macht.
GaN-Laser wurden anfangs unter Verwendung eines geätzten Spiegels hergestellt, den man durch reaktives Ionenätzen erhielt. Der Massenproduktions-GaN-Laser mit dem gespaltenen Spiegel wird im Hinblick auf die Veränderung eines Fernfeldmusters in viele Flecke untersucht. Es ist eine Tatsache, dass eine Spaltung am Saphir in einer Massenproduktion nicht bevorzugt durchgeführt werden kann. Daher wurde das folgende Verfahren verwendet. Zuerst wird nach der Bildung eines GaN-Films mit einer Dicke von etwa 2 μm auf einem Saphirsubstrat durch metall-organische Abscheidung aus der Gasphase (MOCVD) das Substrat mit dem Film zeitweilig aus einem Reaktor entfernt. Ein SiO₂-Film wird auf dem GaN-Film gebildet und streifenartige Fenster werden auf dem Film geöffnet. Nachdem der Film wieder in das MOCVD-System gesetzt worden ist, wird ein GaN-Film einer Schichtdicke von etwa 10 μm aufgewachsen, um einen ebenen Film zu erhalten. Danach wird der erhaltene Wafer den epitaktischen Hydrid-Dampfphasen-Verfahren (HVPE) unterzogen, um einen GaN-Film bis zu einer Dicke von etwa 200 μm auf dem Wafer zu bilden. Als nächstes wird die Rückseite des Saphirsubstrats geläppt, um das meiste des Saphirteils zu entfernen, und dann erhält man das GaN-Substrat in einer Dicke von etwa 80 μm. Das resultierende Substrat wird in das MOCVD-System gesetzt, um ein epitaktisches Wachstum einer Laserstruktur durchzuführen. Weil der erhaltene Wafer sehr ähnlich zu einem Wafer eines herkömmlichen Lasers auf GaAs-Basis ist, ist es möglich, verschiedene Behandlungen und danach ein Spalten des Kristallsubstrat anzuwenden. Auf diese Weise wird eine Laservorrichtung hergestellt.
Jedoch erfordert das oben beschriebene herkömmliche Verfahren viele Schritte und ist kompliziert. Als Ergebnis liefert das Verfahrens nur sehr geringe Erträge der Gruppe-III-Nitrid-Halbleiterlaservorrichtungen. Ein derartiges Verfahren ist nicht für eine Massenproduktion geeignet.
AUFGABE UND ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Deshalb ist es eine Aufgabe der Erfindung, ein Herstellungsverfahren für einen Gruppe-III-Nitrid-Halbleiterlaser vorzusehen, durch das man hochwertige Spiegelflächen für eine Laserstruktur bei einer hohen Reproduzierbarkeit erzielen kann.
Eine Nitrid-Halbleiterlaservorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung, wie sie in Anspruch 1 definiert ist, mit nacheinander gewachsenen Kristallschichten jeweils aus einem Gruppe-III-Nitrid-Halbleiter (Al_xGa_1-x)_1-yIn_yN (0 ≤ x ≤ 1, 0 ≤ y ≤ 1) weist auf:
ein spaltbares oder sich teilendes Substrat;
eine Kristallschicht aus einem Gruppe-III-Nitrid-Halbleiter, die direkt auf dem Substrat gebildet ist;
eine Spiegelfläche für optische Resonanz, bestehend aus einer Spaltebene der Kristallschichten aus dem Gruppe-III-Nitrid-Halbleiter; und
ein Bereich zerlegter Materie des Nitrid-Halbleiters an der Grenzfläche zwischen dem Substrat und der Kristallschicht, in welchem Bereich mit zerlegter Materie die Kristallbindung zwischen dem Substrat und der Kristallschicht gebrochen ist, wobei der Bereich mit zerlegter Materie an einem Kreuzungsabschnitt mit der Spaltebene angeordnet ist.
In einem Ausführungsbeispiel der Nitrid-Halbleiterlaservorrichtung gemäß der Erfindung wird der Bereich zerlegter Materie des Nitrid-Halbleiters durch einen von der Substratseite auf die Grenzfläche gerichteten Lichtstrahl gebildet.
In einem weiteren Ausführungsbeispiel der Nitrid-Halbleiterlaservorrichtung gemäß der Erfindung weist die Vorrichtung weiter einen Wellenleiter auf, der entlang einer Richtung senkrecht zur Spaltebene des Nitrid-Halbleiters verläuft.
In einem weiteren Ausführungsbeispiel der Nitrid-Halbleiterlaservorrichtung gemäß der Erfindung besitzt der Wellenleiter eine Dachform.
In einem noch weiteren Ausführungsbeispiel der Nitrid-Halbleiterlaservorrichtung gemäß der Erfindung ist das Substrat aus Saphir.
Ein Herstellungsverfahren gemäß der vorliegenden Erfindung, wie es in Anspruch 6 definiert ist, ist ein Verfahren zur Herstellung einer Nitrid-Halbleiterlaservorrichtung mit Kristallschichten, die jeweils aus einem Gruppe-III-Nitrid-Halbleiter (Al_xGa_1-x)_1-yIn_yN (0 ≤ x ≤ 1, 0 ≤ y ≤ 1) gemacht und nacheinander auf einem spaltbaren oder sich teilenden Substrat geschichtet sind, wobei das Verfahren die Schritte aufweist:
Bilden mehrerer Kristallschichten jeweils aus einem Gruppe-III-Nitrid-Halbleiter (Al_xGa_1-x)_1-yIn_yN (0 ≤ x ≤ 1, 0 ≤ y ≤ 1) auf einem spaltbaren oder sich teilenden Material;
Richten eines Lichtstrahls von der Substratseite zu der Grenzfläche zwischen dem Substrat und der ersten der mehreren auf dem Substrat gebildeten Kristallschichten, wodurch der Bereich zerlegter Materie eines Nitrid-Halbleiters gebildet wird, in dem die Kristallbindung zwischen dem Substrat und der ersten Kristallschicht gebrochen ist; und
Spalten des Substrats entlang einer geraden Linie, die den Bereich zerlegter Materie kreuzt, wodurch eine Spaltebene der mehreren Kristallschichten gebildet wird.
In einem Ausführungsbeispiel des Herstellungsverfahrens gemäß der Erfindung wird die Wellenlänge des Lichtstrahls aus Wellenlängen ausgewählt, die durch das Substrat laufen und durch die Kristallschicht in der Nähe der Grenzfläche absorbiert werden.
In einem weiteren Ausführungsbeispiel des Herstellungsverfahrens gemäß der Erfindung weist das Verfahren weiter einen Schritt des Bildens eines Wellenleiters auf, der entlang einer Richtung senkrecht zu der Spaltebene des Nitrid-Halbleiters verläuft.
In einem weiteren Ausführungsbeispiel des Herstellungsverfahrens gemäß der Erfindung werden die Kristallschichten des Nitrid-Halbleiters durch eine metall-organische Abscheidung aus der Gasphase gebildet.
In einem noch weiteren Ausführungsbeispiel des Herstellungsverfahrens gemäß der Erfindung weist das Verfahren weiter einen Schritt des Richtens eines auf eine Außenfläche des Substrats fokussierten Laserstrahls, um einen als Startpunkt der oben genannten geraden Linie dienenden Einschnitt zu bilden, in dem Schritt des Bildens der Spiegelfläche für optische Resonanz auf.
Gemäß der vorliegenden Erfindung ist es möglich, Spiegelflächen von hoher Qualität mit einer hohen Reproduzierbarkeit durch ein lokales Lösen der Kristallbindung zwischen dem Saphirsubstrat und dem GaN-Kristall nahe den Spiegelflächen einer Laservorrichtung und dadurch Spalten des GaN-Kristalls nahe dem Laserflächenspalt entlang seiner normalen Spaltebene zu erzielen.
KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
1 ist eine schematische Schnittdarstellung einer Gruppe-III-Nitrid-Halbleiterlaservorrichtung;
2 ist eine schematische Perspektivansicht der Gitterebene einer auf einem Saphirsubstrat gebildeten GaN-Kristallschicht;
3 ist eine schematische Perspektivansicht der Brechungsebene einer auf einem Saphirsubstrat gebildeten GaN-Kristallschicht;
4 ist ein schematischer Aufriss einer GaN-Halbleiterlaservorrichtung eines Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung, von der Spiegelfläche für optische Resonanz gesehen;
5 bis 7 sind schematische Schnittdarstellungen, die jeweils einen Teil eines Wafers der Halbleiterlaservorrichtung in jedem Herstellungsschritt eines Ausführungsbeispiels der vorliegen Erfindung zeigen;
8 ist eine schematische Draufsicht eines Laserwafers in dem Halbleiterlaser-Herstellungsschritt eines weiteren Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung;
9 und 10 sind schematische Schnittdarstellungen, die jeweils einen Laserwafer in dem Halbleiterlaser-Herstellungsschritt eines Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung zeigen;
11 und 12 sind schematische Draufsichten, die jeweils ein Lasersubstrat in dem Halbleiterlaser-Herstellungsschritt eines weiteren Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung zeigen;
13 ist eine schematische perspektivansicht der Brechungsebene einer auf einer A-Fläche eines Saphirsubstrats gebildeten GaN-Kristallschicht; und
14 ist eine schematische Perspektivansicht der Brechungsebene einer auf einer C-Fläche eines Saphirsubstrats gebildeten GaN-Kristallschicht.
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSBEISPIELE
Ausführungsbeispiele von Gruppe-III-Nitrid-Halbleiterlaservorrichtungen gemäß der vorliegenden Erfindung werden nun unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen beschrieben.
Obwohl Saphir keine klare Spaltebene wie ein Si- oder GaAs-Wafer besitzt, bricht ein C-Flächen-Saphir leicht entlang seiner (1100)-Ebene (nachfolgend als (1-100)-Ebene bezeichnet), und auch ein A-Flächen-Saphir kann entlang seiner (1102)-Ebene (nachfolgend als (1-102)-Ebene bezeichnet), einer sogenannten R-Ebene getrennt werden, beinahe wie die Spaltung eines gewöhnlichen Kristalls. Die folgenden Verfahren werden benutzt, um die Kavitätenspiegel von Nitrid-Halbleiterlasern auf einem Saphirsubstrat zu bilden: erstens ein Verfahren des Aufwachsens von Nitrid-Halbleiterschichten auf einem C-Flächen-Saphirsubstrat und dann des Brechens entlang der (1-100)-Ebene des Saphirsubstrats; zweitens ein Verfahren des Aufwachsens von Nitrid-Halbleiterschichten auf einem A-Flächen-Saphirsubstrat und dann des Brechens entlang der (1-102)-Ebene des Saphirsubstrats.
Was das erste Verfahren der Spiegelflächenherstellung betrifft, das auf die auf einem C-Flächen-Saphirsubstrat gewachsene Vorrichtung angewendet wird, gibt es Probleme, dass ein Saphirsubstrat nicht gebrochen werden kann, sofern das Substrat nicht durch Läppen der Rückseite des Substrats dünn genug gemacht wird, oder dass es nicht mit einer hohen Reproduzierbarkeit spaltet. Diese Probleme werden durch die Tatsache hervorgerufen, dass die (1-100)-Ebene von Saphir keine Spaltebene ist. Da Saphir ein sehr harter Kristall ist, kann er nicht entlang einer Markierungslinie gespalten werden, wenn er nicht dünn genug gemacht ist, und es ist notwendig, die Dicke eines Saphirsubstrats auf ungefähr 100 μm zu reduzieren, um eine praktikable Spaltebene für eine Laservorrichtung zu erhalten. Beim Läppen der Rückseite eines Wafers, auf dem die Vorrichtungsstruktur bereits gebildet ist, verwindet oder verzerrt sich der Wafer wegen des Unterschiedes zwischen den thermischen Ausdehnungskoeffizienten von Saphir und Nitriden oder wegen der Restspannung aufgrund des Läppungsvorgangs. Daher neigt der Wafer bei dem Vorgang zum Brechen, wenn die Rückseite des Wafers geläppt wird. Dies ist sehr nachteilig für eine Massenproduktion.
Außerdem ist die kristallographische Orientierung von Nitrid, das auf der C-Fläche von Saphir aufgewachsen ist, unter einem Winkel von 30° von der Orientierung des Saphirsubstrats geneigt (das Nitrid wird nachfolgend als GaN bezeichnet, weil GaN eine typische Zweierverbindung ist). Beim Trennen des Saphirsubstrats an dessen (1-100)-Ebene muss der GaN-Kristall auf dem Saphirsubstrat an seiner (11-20)-Ebene brechen. Die Spaltebene des GaN-Kristalls ist die (1-100)-Ebene. Es ist jedoch wegen der Symmetrie des GaN-Kristalls auch möglich, den GaN-Kristall versuchsweise an der (11-20)-Ebene zu spalten. Wenn der Kristall genau entlang der (11-20)-Ebene bricht, kann eine sehr bevorzugte Bruchebene erzielt werden.
Weil andererseits die (1-100)-Ebene des Saphirs keine Spaltebene ist, ist es auch möglich, den Saphir zu brechen, selbst wenn eine Markierungslinie in einem leicht abweichenden Winkel gezogen ist. Weil GaN in einer Richtung gebrochen wird, die etwas von der (11-20)-Ebene abweicht, besteht die Bruchfläche aus vielen (1-100)-Ebenen von GaN, von denen jede die Spaltebene ist, wodurch eine gestufte Form gebildet wird. Die gestufte Fläche führt zu einer Verschlechterung der Reflektivität der Spiegel und einer Störung der Wellenfront des emittierten Lichts. Dadurch wird die Qualität einer Spiegelfläche für optische Resonanz einer Laservorrichtung verschlechtert.
Demgegenüber hat das zweite Verfahren des auf die Vorrichtung, die auf dem A-Flächen-Saüphirsubstrat gebildet ist, angewendeten Spiegelflächenbildungsverfahrens ein Problem, dass die Qualität der Bruchebene von GaN nicht ausreichend ist.
Weil das Saphirsubstrat leicht entlang seiner Spaltebene (1-102), der so genannten R-Ebene, gebrochen werden kann, ist es möglich, den Saphir mit einer normalerweise als Substrat verwendeten Dicke von 250 bis 350 μm zu spalten. Jedoch weichen die auf der A-Fläche von Saphir aufgewachsene (1-100)-Ebene von GaN und die R-Ebene des Saphir voneinander um einen Winkel von 2,4° ab. 2 stellt diese Situation dar. In 2 ist der Winkel von 2,4° übertrieben dargestellt, und das gleiche gilt für die folgenden Zeichnungen. Daher erscheinen die in 3 dargestellten Streifen an der Bruchebene von GaN. Dies gilt, weil die (1-100)-Ebene von GaN ähnlich dem Fall auf einem C-Flächen-Saphir in stufenförmiger Art erscheint. Es scheint, dass die Kristallbindung zwischen einem Saphirsubstrat und einem GaN-Kristall stabil ist. Saphir ist stabil teilbar mit der R-Ebene, die Bruchebene von GaN gemäß 3 ist reproduzierbar erhältlich. Deshalb ist im Fall des A-Flächen-Saphir-substrats die Qualität der Bruchebene nicht besonders gut, obwohl sie reproduzierbar ist.
Im Hinblick auf das obige Experiment haben die Erfinder die vorliegende Erfindung basierend auf dem Untersuchungsergebnis verschiedener Verfahren zur Herstellung einer Halbleiterlaservorrichtung mit Gruppe-III-Nitrid-Schichten auf dem Saphirsubstrat vervollständigt, um daraus einen Resonator von hoher Güte zu erhalten. Es sollte beachtet werden, dass das unten beschriebene Ausführungsbeispiel die Erfindung einfach illustriert und die Erfindung nicht darauf beschränkt ist.
4 zeigt den Gruppe-III-Nitrid-Halbleiterlaser eines Ausführungsbeispiels. Die Halbleiterlaservorrichtung besteht aus einer bei niedriger Temperatur gebildeten GaN- (oder AlN-) Schicht 102, einer n-GaN-Schicht 103, einer n-Al_0,1Ga_0,9N-Schicht 104, einer n-GaN-Schicht 105, einer aktiven Schicht 106 hauptsächlich aus InGaN, einer p-Al_0,1Ga_0,9N-Schicht 107, einer p-GaN-Schicht 108, einer p-Al_0,1Ga_0,9N-Schicht 109 und einer p-GaN-Schicht 110, die in dieser Reihenfolge auf dem monokristallinen Saphirsubstrat 101 geschichtet sind. Eine n-seitige Elektrode 114 und p-seitige Elektroden 113 und 115 sind an der n-GaN-Schicht 103 bzw. der p-GaN-Schicht 110 angeschlossen. Ein Dachstreifenabschnitt 118 ist auf der p-Al_0,1Ga_0,9N-Schicht 109 ausgebildet. Die Vorrichtung ist mit Ausnahme der Elektroden mit einem Isolationsfilm 111 aus SiO₂ überzogen und geschützt.
Der Gruppe-III-Nitrid-Halbleiterlaser des Ausführungsbeispiels weist einen Bereich zerlegter Materie 150 eines Nitrid-Halbleiters auf, der an der Grenzfläche zwischen dem Saphirsubstrat 101 und seiner Kristallschicht 103 angeordnet ist und eine Spaltebene für Resonanz, d.h. eine (1-100) Ebene aufweist, welche die überlagerten Kristallschichten 102 bis 110 schneidet. Der Bereich zerlegter Materie 150 des Nitrid-Halbleiters wird durch einen Lichtstrahl gebildet, der von der Substratseite auf die Grenzfläche gerichtet wird. In dem durch den Laserstrahl gebildeten Bereich zer legter Materie 150 des Nitrid-Halbleiters ist die Kristallbindung zwischen einem Saphirsubstrat und einem GaN-Kristall lokal aufgebrochen. Daher bricht ein Schichtabschnitt des GaN nahe eines Reflektors über den Bereich zerlegter Materie 150 idealerweise entlang der kristallographischen Spaltebene von GaN ohne Einfluss der Brechung des Saphirsubstrats in dem Spiegelflächenbildungsschritt. Die Wellenlänge des angewendeten Laserstrahls ist ausgewählt aus Wellenlängen, die durch eine GaN-Kristallschicht absorbiert werden und durch das Saphirsubstrat hindurchtreten. Das in der GaN-Kristallschicht nahe der Grenzfläche absorbierte Licht wird fast vollständig in Wärme umgewandelt, wenn viele Kristalldefekte vorhanden sind. Die Temperatur des laserbestrahlten Bereichs einer Kristallschicht nahe des Saphirsubstrats steigt schnell an und GaN wird in Gallium und Stickstoff zerlegt.
Diese Halbleiterlaservorrichtung emittiert Licht, indem Elektronen mit Fehlstellen in der aktiven Schicht rekombinieren. Die n-GaN-Schicht 105 und die p-GaN-Schicht 108 dienen als Leitschichten. Licht, das in der aktiven Schicht 106 erzeugt wird, wird in den Leitschichten 105 und 108 geleitet. Elektronen und Fehlstellen werden effektiv auf die aktive Schicht 106 beschränkt, indem Bandlücken der Leitschichten 105 und 108 auf Werte größer als jene der aktiven Schicht 106 gesetzt werden. Die p-Al_0,1Ga_0,9N-Schicht 107 dient als Sperrschicht zur weiteren Verbesserung der Beschränkung der Ladungsträger (insbesondere der Elektronen), die n-Al_0,1Ga_0,9N-Schicht 104 und die p-Al_0,1Ga_0,9N-Schicht 109 dienen als Deckschichten, die jeweils so gebildet sind, dass sie Brechungsindizes kleiner als jene der Leitschichten 105 und 108 besitzen. Die Wellenleitung in der Filmdickenrichtung wird aufgrund des Unterschiedes zwischen den Brechungsindizes der Deckschicht und der Leitschicht durchgeführt. Der Dachstreifenabschnitt 118 wird gebildet, um eine lateral ausgerichtete Stufe in einem effektiven Brechungsindex zu erzeugen, indem die Dicke der Deckschicht 109 verändert wird, wodurch das erzeugte Licht auf die laterale Richtung beschränkt wird.
Die n-GaN-Schicht 103 ist eine Grundschicht, die als Strompfad ausgebildet ist, da der als Substrat dienende Saphir keinerlei elektrische Leitfähigkeit aufweist. Ferner ist die als Niedertemperaturwachstumsschicht gebildete GaN- (oder AlN-) Schicht 102 eine so genannte Pufferschicht, die gebildet wird, um einen glättenden Film auf dem Saphirsubstrat bereitzustellen, der aus einem anderen Material als GaN ist.
Die in 4 dargestellte Vorrichtungsstruktur wird in den folgenden Fertigungsschritten hergestellt, in denen eine Schichtstruktur für eine Laservorrichtung auf einem A-Flächen-Saphirsubstrat gebildet wird, dessen beide Seiten durch die metall-organische Abscheidung aus der Dampfphase (MOCVD) verspiegelt sind.
Zuerst wird das Saphirsubstrat 101 in einen MOCVD-Reaktor gesetzt und für 10 Minuten einem Wasserstoffgasstrom bei einem Druck von 300 Torr und einer Temperatur von 1.050°C ausgesetzt, um die Oberfläche des Saphirsubstrats 101 thermisch zu reinigen. Danach wird die Temperatur des Saphirsubstrats 101 auf 600°C erniedrigt, und Ammoniak (NH₃), das ein Stickstoffmaterial ist, und TMA (Trimethylaluminium), das ein Aluminiummaterial ist, werden in den Reaktor eingeleitet, um eine Puffer-Schicht 102 aus AlN bis zu einer Dicke von 20 nm abzuscheiden.
Dann wir die Zufuhr von TMA gestoppt, die Temperatur des Saphirsubstrats 101, auf dem die Pufferschicht 102 gebildet ist, wird wieder auf 1.050°C erhöht, während nur NH₃ zugeführt wird, und Trimethylgallium wird eingeleitet, um die n-GaN-Grundschicht 103 auf der Pufferschicht 102 zu bilden. In diesem Fall wird Me-SiH₃ (Methylsilan) in ein Wachstumsatmosphärengas als Vorläufer von Si, das als eine n-Fehlstelle dient, gemischt.
Wenn die n-GaN-Grundschicht 103 bis auf etwa 4 μm aufgewachsen ist, wird TMA eingeleitet, um die n-AlGaN-Deckschicht 104 zu bilden. Wenn die n-AlGaN-Deckschicht 104 bis auf etwa 0,5 μm aufgewachsen ist, wird die Zufuhr von TMA gestoppt, um die n-GaN-Leitschicht 105 auf etwa 0,1 μm aufwachsen zu lassen. Wenn das Wachstum der n-GaN-Leitschicht 105 abgeschlossen ist, wird die Zufuhr von TMA und Me-SiH₃ gestoppt, und eine Temperaturabsenkung wird begonnen, um die Substrattemperatur auf 750°C zu setzen. Wenn die Substrattemperatur 750°C erreicht, wird das Trägergas von Wasserstoff auf Stickstoff geändert. Wenn der Gasströmungszustand stabilisiert ist, werden TMG, TMI und Me-SiH₃ eingeleitet, um die aktive Schicht 106 aufzuwachsen. Wenn die aktive Schicht 106 gebildet ist, wird die Zufuhr von TMG, TMI und Me-SiH₃ gestoppt, und das Trägergas wird von Stickstoff auf Wasserstoff geändert. Wenn der Gasströmungszustand stabilisiert ist, wird die Substrattemperatur wieder auf 1.050°C erhöht, und TMG, TMA und Et- CP₂Mg (Ethylcyclopentadienylmagnesium) als Vorläufer von Mg, das als p-Fehlstelle dient, werden eingeleitet, um die p-Al_0,1Ga_0,9N-Schicht 107 auf der aktiven Schicht 106 bis zu 0,01 μm zu bilden. Dann wird die Zufuhr von TMA gestoppt, um die p-GaN-Leitschicht 108 bis zu 0,1 μm aufzuwachsen, und TMA wird wieder eingeleitet, um die p-AlGaN-Deckschicht 109 bis zu 0,5 μm aufzuwachsen. Außerdem wird die p-GaN-Kontaktschicht 110 auf der Schicht 109 bis zu 0,1 μm aufgewachsen. Danach wird die Zufuhr von TMG und Et-CP₂Mg gestoppt, und eine Temperaturabsenkung wird begonnen. Wenn die Substrattemperatur 400°C erreicht, wird die Zufuhr von NH₃ ebenfalls gestoppt. Wenn die Substrattemperatur Raumtemperatur erreicht, wird das Saphirsubstrat aus dem Reaktor entnommen.
Der erhaltene Wafer wird in einen Wärmebehandlungsofen gesetzt, um eine Wärmebehandlung für die p-Typ-Umwandlung durchzuführen.
Eine Nickelschicht (Ni) 115 mittels Vakuumverdampfung mit einer Dicke von 200 nm wird auf der zum p-Typ veränderten Oberfläche als eine p-seitige Elektrode gebildet.
Für den erhaltenen Wafer werden eine Terrasse für die p-seitige Elektrode, eine Ausnehmung für die n-seitige Elektrode, eine Strompfadstruktur für die n-seitige Elektrode gebildet und eine Dachform wird auf der Terrasse für die p-seitige Elektrode gebildet und eine Brechnungsindex-Wellenleiterstruktur zur Strombegrenzung.
Um einen Strompfad für die n-seitige Elektrode zu bilden, wird der Ni-Film teilweise durch Nassätzen entfernt, und der freigelegte Bereich der Nitrid-Halbleiterschicht wird teilweise durch reaktives Ionenätzen (RIE) unter Verwendung von Cl₂-Gas (Chlorgas) durch Ausnutzen des restlichen Ni-Films 115 als Maske geätzt, wie in 5 dargestellt. In diesem Fall wird, wie in 6 dargestellt, das Ätzen bis zu einer Tiefe durchgeführt, in welcher die n-Deckschicht 104 etwas übrig bleibt, um einen vertieften Bereich 201 zu bilden.
Dann wird, wie in 7 dargestellt, der Ni-Film durch Nassätzen unter Zurücklassung einer Breite von 5 μm zur Bildung des Streifens 115 des 5 μm breiten Ni-Films entfernt.
In diesem Fall wird, wie in 8 dargestellt, die Längsrichtung des Ni-Streifens 115 unter einem Winkel von 2,4° gegenüber der Richtung senkrecht zur R-Ebene des Saphirs geneigt. Ebenso wird der vertiefte Bereich 201 zum Bilden einer n-seitigen Elektrode mit einem Winkel von 2,4° entsprechend der Neigung der Richtung des Streifens 115 gebildet. Das heißt, ein Wellenleiter wird gebildet, der sich entlang der Normalenrichtung zu der (1-100)-Ebene erstreckt, welche als Spaltebene des Nitrid-Halbleiters erwartet wird.
Dann werden andere Bereiche als der Bereich direkt unter dem 5 μm breiten Streifenabschnitt, d.h. die Kontaktschicht 110 und die p-AlGaN-Deckschicht, durch reaktives Ionenätzen (RIE) unter Verwendung des Ni-Streifens 115 als Maske entfernt, wobei etwa 0,1 μm der Deckschicht 9 verbleiben, um die schmale Dachstruktur 118 zu bilden, wie in 9 dargestellt. In diesem Fall wird die verbleibende n-Deckschicht 104 gleichzeitig entfernt und die n-GaN-Grundschicht 103 wird freigelegt.
Ein SiO₂-Schutzfilm wird auf dem Wafer durch Sputtern abgeschieden. Danach werden ein 3 μm breites Fenster auf dem p-Dach und ein Fensterbereich für eine n-Elektrode in dem SiO₂-Schutzfilm durch normale Photolithographie gebildet. Ti (Titan) wird in einer Dicke von 50 nm aufgedampft, und dann wird Al in einer Dicke von 200 nm auf den Bereich aufgedampft, wo die n-GaN-Schicht 103 freiliegt, um die n-Elektrode 114 zu bilden. Dann wird ein 50 nm dicker Ni-Film aufgedampft, und Al wird mit einer Dicke von 200 nm auf den Bereich aufgedampft, wo die n-GaN-Schicht 103 freiliegt, um die p-Elektrode 113 zu bilden. So besitzt die einzelne Vorrichtung auf dem Wafer die in 10 dargestellte Struktur.
Nach Abschluss des Vorrichtungsstruktur-Bildungsschrittes wird der Schritt des Bildens des Bereichs zerlegter Materie des Nitrid-Halbleiters ausgeführt. Wie in 10 dargestellt, wird ein kurzwelliger Laserstrahl mit einer Wellenlänge von 248 nm oder 266 nm (z.B. ein KrF-Excimerlaser oder ein frequenzvervierfachter YAG-Laser) auf die Rückseite des Saphirsubstrats 101 gerichtet, um eine Saphir-GaN-Grenzfläche zu zerlegen. Wenn ein Bereich zerlegter Materie gebildet wird, ist es bevorzugt, die Lichtstärke des auf die Grenzfläche gerichteten Laserstrahls durch Setzen eines Homogenisierapparats in den optischen Pfad des zu emittierenden Laserstrahls auszugleichen. Zusätzlich wird das emittierte Licht auf die Saphir-GaN-Grenzschicht fokussiert und bestrahlt den durch schräge Linien in 11 dargestellten Bestrahlungsbereich 151. Der Bestrahlungsbereich 151 wird in einem Fertigungsabstand von beispielsweise der Vorrichtungslänge eines Nitrid-Halbleiterlasers wiederholt gebildet. Vorzugsweise wird die Energiedichte des Strahlungslichts auf mehrere hundert mJ/cm² pro Puls gesetzt. Wenn die Energiedichte sehr viel größer als einige hundert mJ/cm² ist, bricht eine Vorrichtungsstruktur. Wenn die Energiedichte kleiner als einige hundert mJ/cm² ist, wird die Grenzfläche nicht vollständig zerlegt, wodurch kein ausreichender Effekt erzielt werden kann. Somit wird der Bereich zerlegter Materie 150 des Nitrid-Halbleiters durch die obige Laserstrahl-Bestrahlung gebildet.
Nach dem Bildungsschritt der zerlegten Materie wird der Anzeichnungsschritt durchgeführt. Die Position, an der der Laserstrahl angewendet wird, wird auf eine Position nahe des Waferrandes gerichtet, die in 12 mit „a" dargestellt ist, um die Fokusposition des Bestrahlungslichts von der Saphir-GaN-Grenzfläche auf die Oberfläche des Saphirsubstrats 101 einzustellen. In diesem Fall wird die durch „b" in 12 dargestellte Breite des durch den Laserstrahl bestrahlten Bereichs auf einige Mikrometer gesetzt. Weiter wird die Energiedichte des Bestrahlungslaserstrahls auf einen Wert größer als das 20-fache oder mehr als die Energiedichte für die Zersetzung der Saphir-GaN-Grenzfläche eingestellt. Durch Durchführen der Laserstrahlbestrahlung entsprechend den Einstellungen ist es möglich, den Saphir in einem schmalen Bestrahlungsbereich durch Hitze zu verdampfen, da der Saphir die Wellenlänge etwas absorbiert, und eine feine Kerbe G auf der Oberfläche des Saphirsubstrats 101 zu bilden. Der Laserstrahl (oder ein Substrathalter) wird in die durch „c" in 12 dargestellte Richtung bewegt, um die Kerbe G in einer vorherbestimmten Tiefe und Länge zu bilden. Der Markierungsvorgang durch den Laser (so genanntes Anzeichnen) wird entsprechend dem Abstand der Vorrichtungslänge des Nitrid-Halbleiterlasers wiederholt.
Danach wird das Saphirsubstrat in der Richtung, die in 12 durch die abwechselnd lang und kurz gestrichelte Linie dargestellt ist, unter Verwendung der Kerbe G als Startpunkt gespalten. Als Ergebnis erhält man Laserblöcke mit jeweils vergleichsweise großen Spaltebenen für Kavitätsspiegel am Ende der Kristallschichten.
Im Fall der vorliegenden Erfindung wird die Kerbenbildung durch Laserstrahlbestrahlung nur am Rand des Laserwafers durchgeführt. Daher ist es bevorzugt, die Dicke eines Substrates auf etwa 100 μm zu reduzieren, um die Qualität der Spaltung zu verbessern.
Außerdem ist bevorzugt, dass ein Zerlegungsbereich durch die Bestrahlung so klein wie möglich ist, weil die vorliegende Erfindung die Grenzfläche zwischen Saphir und GaN durch Hitze zerlegt. Dies impliziert, dass für eine Anzeichnungsposition für die Spaltung eine hohe Genauigkeit erforderlich ist. Im Allgemeinen wird, wenn das Anzeichnen mit einer herkömmlichen Diamantspitze durchgeführt wird, eine Positionsausrichtung getrennt für die Laserstrahlbestrahlung im Bildungsschritt der zerlegten Materie und dem folgenden Anzeichnungsschritt durchgeführt. Deshalb ist eine hochgenaue und komplizierte Ausrichtung zwischen den beiden Schritten notwendig. Das Anzeichnungsverfahren der vorliegenden Erfindung benötigt keinerlei Neuausrichtung eines Wafers, weil die Bestrahlung und das Anzeichnen durch die gleiche Vorrichtung ausgeführt werden.
Wenn eine Material mit hohem Härtegrad wie Saphir durch eine gewöhnliche Anzeichnungsvorrichtung unter Verwendung einer Diamantspitze angezeichnet wird, wird ferner die Spitz stark abgeschliffen. Die vorliegende Erfindung hat jedoch den Vorteil, dass der Kerbenboden mit einer Krümmung im Mikrometerbereich die Spaltbarkeit bestimmt. Außerdem kann die Stabilität des Kerbenbodens einfach erhalten werden.
Eine dielektrische, mehrschichtige Reflexionsbeschichtung wird auf der Bruchebene (Spaltebene) eines gefertigten Laserblocks durch ein Sputtersystem gebildet. Durch ein weiteres Trennen des Laserblocks in einzelne Chips mittels Zweitspaltung erhält man die in 4 gezeigte Vorrichtung. Anschließend wird, ähnlich wie im Fall einer herkömmlichen Laservorrichtung, die Vorrichtung auf einen Hilfsträger montiert, an einen Stab gesetzt und verdrahtet, und schließlich wird durch nachfolgende Schritte eine Laservorrichtung vervollständigt.
Wie oben beschrieben, werden beim Bilden einer Laserstruktur auf der A-Fläche eines Saphirsubstrats und Teilen des Saphirs an seiner R-Ebene ohne Bestrahlen mit einem Laserstrahl feine Streifenmuster auf der Oberfläche des GaN gebildet, wie in 3 gezeigt. Dies ist der Fall, weil der Wafer entlang der R-Ebene des Saphirs bricht, da ein Hauptteil des Wafers aus Saphir besteht. Wie oben beschrieben, ist die R-Ebene von Saphir unter einem Winkel von 2,4° gegenüber der (1-100)-Ebene von GaN geneigt, und selbst nachdem ein Riss die Grenzfläche zwischen Saphir und GaN erreicht, läuft der Riss bis zu einem gewissen Maß weiter entlang der R-Ebene des Grundsaphirs. Weil aber GaN dazu neigt, an seiner kristallographischen Spaltebene (1-100) zu brechen, bilden sich mehrere (1-100)-Ebenen in einer stufigen Bruchart.
Im Fall der vorliegenden Erfindung wird der Schritt des Durchführens einer Bestrahlung durch einen kurzwelligen Hochenergielaser hinzugefügt. Während der als Substrat dienende Saphir bei 248 nm nahezu transparent ist, was der Wellenlänge eines für die Bestrahlung benutzten Laserstrahls entspricht, absorbiert GaN den Bestrahlungsstrahl mit einer geringen Eindringtiefe, da es eine Absorptionskante bei 365 nm aufweist. Wegen einer großen Gitterabweicheung (15%) zwischen dem Saphirsubstrat und dem GaN sind ferner extrem dichte Defekte im GaN in der Nähe der Grenzfläche vorhanden, und dadurch wird das absorbierte Licht fast vollständig in Wärme umgewandelt. Die Temperatur eines Bereichs von GaN nahe dem Saphirsubstrat steigt plötzlich an, und so wird GaN in Gallium und Stickstoff zerlegt. Daher werden in diesem Bereich die direkten Bindungen zwischen dem Saphirkristall und dem GaN aufgebrochen.
Nachfolgend wird im Detail der Fall beschrieben, bei dem ein Saphirsubstrat gemäß der Erfindung entlang der R-Ebene gespalten wird.
Wie in 13 gezeigt, kann GaN, wenn ein entlang der R-Ebene fortschreitender Riss den durch die Laserstrahlbestrahlung (Pfeil „a") gebildeten Bereich zerlegter Materie 150 erreicht, entlang der (1-100)-Ebene brechen, die die natürliche Spaltebene von GaN ist, weil der Grundsaphir und GaN in dem Bereich 150 nicht direkt gebunden sind. Deshalb schreitet der Teil des Risses in der GaN-Schicht entlang der (1-100)-Ebene des GaN fort (Pfeil „b"). Weiter schreitet der Teil des Risses in dem Saphirsubstrat direkt entlang der R-Ebene fort (Pfeil „c"). Wenn der Riss die Grenze des Bereichs zerlegter Materie 150 erreicht, beginnt das GaN wieder in stufenartiger Weise zu brechen, weil das GaN danach in dem Saphir eingelagert ist. So verzweigen sich die Teilungsebene von Saphir und die Spaltebene von GaN voneinander. Durch Einstellen der Länge des verzweigten Abschnitts der Spaltebene, d.h. der Laserbestrahlungslänge auf einen Wert gleich oder größer als eine Dachstreifenbreite erhält man eine sehr glatte Spiegelfläche.
Wie oben beschrieben, ist die R-Ebene eines Saphirsubstrats gegenüber einer Stirnfläche der Laservorrichtung unter einem Winkel von 2,4° geneigt. Jedoch tritt kein Problem auf, weil sowohl die Dächer als auch die Elektroden unter einem Winkel von 2,4° gebildet sind und ein Wellenleiter vertikal zu der (1-100)-Ebene, welche die Spaltebene von GaN ist, ist.
Im Fall des obigen Ausführungsbeispiels ist die Vorrichtung auf einem A-Flächen-Saphirsubstrat gebildet. Es ist ebenso möglich, eine Vorrichtung mit einer dachförmigen Laserstruktur auf einem C-Flächen-Saphirsubstrat zu bilden, wie im zweiten Ausführungsbeispiel beschrieben.
14 zeigt eine Perspektivansicht der Umgebung der Bruchebene einer Laservorrichtung unter Verwendung eines C-Flächen-Substrats 101c, die mit den gleichen Schritten wie jene des ersten Ausführungsbeispiels gefertigt wird. Beim Brechen des Saphirsubstrats 101c an der (1-100)-Ebene wird das GaN auf dem Substrat 101c an der (11-20)-Ebene gebrochen, welche nicht die natürliche Spaltebene ist. Durch die Symmetrie des GaN-Kristalls erhält man jedoch, wenn ein Riss genau in der Richtung entlang der (11-20)-Ebene läuft, eine sehr bevorzugte Bruchebene. Sofern jedoch keine Anzeichnungslinie genau entlang der (1-100)-Ebene verläuft, wird die Bruchebene des Saphirs stufenartig, und die Bruchebene des GaN auf dem Saphir wird ebenfalls stufenartig.
Wie in 14 dargestellt, kann GaN, wenn ein Riss, der etwa entlang der (1-100)-Ebene fortschreitet, den Bereich zerlegter Materie eines Nitrid-Halbleiters (Pfeil „a") erreicht, auch entlang seiner (11-20)-Ebene brechen, weil der Grundsaphir und GaN nicht direkt miteinander im Bereich 150 verbunden sind und sich der Anteil des Risses entlang der (11-20)-Ebene des GaN fortsetzt (Pfeil „b"). Weiter wird die GaN-Bruchebene nach dem Durchtritt durch den Bereich 150 zerlegter Materie stufenartig, weil GaN an Saphir gebunden ist (Pfeil „c"). Weil der Bereich der zerlegten Materie 150 durch Einstellen einer Laserstrahlbestrahlungslänge auf einen Wert gleich oder größer einer Dachstreifenbreite gebildet wird, wird eine sehr glatte Spiegelfläche am Ende der Laserstruktur gebildet.
Gemäß der vorliegenden Erfindung erhält man eine atomar flache Ebene, weil eine Reflektorebene, welche eine der wichtigsten Teile einer Laservorrichtung ist, aus der kristallographischen Spaltebene eines Nitrid-Halbleiters selbst aufgebaut ist.
Weil es zudem möglich ist, ein Saphirsubstrat zu brechen, ohne dessen Dicke stark zu reduzieren, tritt ein Problem wie beispielsweise ein Waferbruch während des Läppvorgangs nicht auf. Weil die Dicke der Vorrichtung groß gehalten wird, kann außerdem die Vorrichtung einfach gehandhabt werden, und sie ist für eine Massenproduktion hervorragend geeignet.

Claims

Nitrid-Halbleiterlaservorrichtung mit geschichteten Kristallschichten (103, 104, 105, 106, 107, 108, 109, 110) jeweils aus einem Gruppe III-Nitrid-Halbleiter (Al_xGa_1-x)_1-yIn_yN (0 ≤ x ≤ 1, 0 ≤ y ≤ 1), mit einem spaltbaren oder sich trennenden Substrat (101); einer Kristallschicht (103) aus dem Gruppe III-Nitrid-Halbleiter, die direkt auf dem Substrat gebildet ist; einer Spiegelfläche für optische Resonanz, bestehend aus einer Spaltebene der Kristallschichten aus dem Gruppe III-Nitrid-Halbleiter; und einem Bereich zerlegter Materie (150) des Nitrid-Halbleiters, der sich an der Grenzfläche zwischen dem Substrat (101) und der Kristallschicht (103) befindet, in welchem Bereich zerlegter Materie die Kristallbindung zwischen dem Substrat und der Kristallschicht gebrochen ist, wobei der Bereich zerlegter Materie an einem Kreuzungsabschnitt mit der Spaltebene angeordnet ist.
Nitrid-Halbleiterlaservorrichtung nach Anspruch 1, bei welcher der Bereich zerlegter Materie des Nitrid-Halbleiters durch einen von der Substratseite auf die Grenzfläche gerichteten Lichtstrahl gebildet wird.
Nitrid-Halbleiterlaservorrichtung nach Anspruch 1, ferner mit einem Wellenleiter (118), der entlang einer Richtung senkrecht zu der Spaltebene des Nitrid-Halbleiters verläuft.
Nitrid-Halbleiterlaservorrichtung nach Anspruch 3, bei welchem der Wellenleiter eine Dachform besitzt.
Nitrid-Halbleiterlaservorrichtung nach Anspruch 1, bei welchem das Substrat aus Saphir ist.
Verfahren zur Herstellung einer Nitrid-Halbleiterlaservorrichtung mit Kristallschichten (103, 104, 105, 106, 107, 108, 109, 110), die jeweils aus einem Gruppe III-Nitrid-Halbleiter (Al_xGa_1-x)_1-yIn_yN (0 ≤ x ≤ 1, 0 ≤ y ≤ 1) gemacht und nacheinander auf einem spaltbaren oder sich teilenden Substrat (101) geschichtet sind, wobei das Verfahren die Schritte aufweist: Bilden mehrerer Kristallschichten jeweils aus einem Gruppe III-Nitrid-Halbleiter (Al_xGa_1-x)_1-yIn_yN (0 ≤ x ≤ 1, 0 ≤ y ≤ 1) auf einem spaltbaren oder sich trennenden Substrat; Richten eines Lichtstrahls von der Substratseite zu der Grenzfläche zwischen dem Substrat und der ersten der mehreren auf dem Substrat gebildeten Kristallschichten, wodurch ein Bereich zerlegter Materie (150) eines Nitrid-Halbleiters gebildet wird, in dem die Kristallbindung zwischen dem Substrat und der ersten Kristallschicht gebrochen ist; und Spalten des Substrats entlang einer geraden Linie, die den Bereich zerlegter Materie kreuzt, wodurch eine Spaltebene der mehreren Kristallschichten gebildet wird.
Verfahren zur Herstellung einer Nitrid-Halbleiterlaservorrichtung nach Anspruch 6, bei welchem eine Wellenlänge des Lichtstrahls aus Wellenlängen ausgewählt ist, die durch das Substrat laufen und durch die Kristallschicht in einer Nähe der Grenzfläche absorbiert werden.
Verfahren zur Herstellung einer Nitrid-Halbleiterlaservorrichtung nach Anspruch 6, ferner mit einem Schritt des Bildens eines Wellenleiters (181), der entlang der Richtung senkrecht zu der Spaltebene des Nitrid-Halbleiters verläuft.
Verfahren zur Herstellung einer Nitrid-Halbleiterlaservorrichtung nach Anspruch 6, bei welchem die Kristallschichten des Nitrid-Halbleiters durch eine metall-organische Abscheidung aus der Gasphase gebildet werden.
Verfahren zur Herstellung einer Nitrid-Halbleiterlaservorrichtung nach Anspruch 6, ferner mit einem Schritt des Richtens eines auf eine Außenfläche des Substrats fokussierten Laserstrahls, um einen als Startpunkt der oben genannten geraden Linie dienenden Einschnitt zu bilden, in dem Schritt des Bildens der Spiegelfläche für optische Resonanz.