JP2000196201A - 窒化物半導体レ―ザ素子 - Google Patents
窒化物半導体レ―ザ素子Info
- Publication number
- JP2000196201A JP2000196201A JP25436299A JP25436299A JP2000196201A JP 2000196201 A JP2000196201 A JP 2000196201A JP 25436299 A JP25436299 A JP 25436299A JP 25436299 A JP25436299 A JP 25436299A JP 2000196201 A JP2000196201 A JP 2000196201A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- nitride semiconductor
- layer
- undoped
- optical guide
- doped
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Landscapes
- Semiconductor Lasers (AREA)
- Led Devices (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 波長が４００ｎｍから５４０ｎｍ、特に４３
０ｎｍから５４０ｎｍのレーザを発振させる際、高い発
光効率を維持した窒化物半導体レーザ素子を提供する。 【構成】 窒化物半導体により形成され、活性層の両側
に光ガイド層、更にクラッド層が設けられたレーザ素子
において、ｎ側、ｐ側の両光ガイド層のＩｎの混晶比を
高くすることで屈折率を高くして、ｎ側、ｐ側の両クラ
ッド層との屈折率差を大きくする。
０ｎｍから５４０ｎｍのレーザを発振させる際、高い発
光効率を維持した窒化物半導体レーザ素子を提供する。 【構成】 窒化物半導体により形成され、活性層の両側
に光ガイド層、更にクラッド層が設けられたレーザ素子
において、ｎ側、ｐ側の両光ガイド層のＩｎの混晶比を
高くすることで屈折率を高くして、ｎ側、ｐ側の両クラ
ッド層との屈折率差を大きくする。
Description
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は発光ダイオード、レーザ
ダイオード等の発光デバイス、又はフォトダイオード等
の受光デバイスに使用される窒化物半導体（ＡｌXＧａY
Ｉｎ1-X-YＮ、０≦Ｘ、０≦Ｙ、Ｘ＋Ｙ≦１）よりなる
素子に関する。
ダイオード等の発光デバイス、又はフォトダイオード等
の受光デバイスに使用される窒化物半導体（ＡｌXＧａY
Ｉｎ1-X-YＮ、０≦Ｘ、０≦Ｙ、Ｘ＋Ｙ≦１）よりなる
素子に関する。
【０００２】
【従来の技術】我々はＧａＮ基板の上に、活性層を含む
窒化物半導体レーザ素子を作製して、世界で初めて室温
での連続発振１万時間以上を達成したことを発表した
（INCS'97 予稿集,October 27-31,1997,P444-446、及び
Jpn.J.Appl.Phys.Vol.36(1997)pp.L1568-L1571,Part2,N
o.12A,1 December 1997)。さらに、前記レーザ素子より
サファイア基板を除去してＧａＮ単独とすることによ
り、５ｍＷ出力でも１万時間以上の連続発振に成功した
ことを発表した(Jpn.J.Appl.Phys.Vol.37(1998)pp.L309
-L312,及びAppl.Phys.Lett.Vol.72(1998)No.16,2014-20
16)。
窒化物半導体レーザ素子を作製して、世界で初めて室温
での連続発振１万時間以上を達成したことを発表した
（INCS'97 予稿集,October 27-31,1997,P444-446、及び
Jpn.J.Appl.Phys.Vol.36(1997)pp.L1568-L1571,Part2,N
o.12A,1 December 1997)。さらに、前記レーザ素子より
サファイア基板を除去してＧａＮ単独とすることによ
り、５ｍＷ出力でも１万時間以上の連続発振に成功した
ことを発表した(Jpn.J.Appl.Phys.Vol.37(1998)pp.L309
-L312,及びAppl.Phys.Lett.Vol.72(1998)No.16,2014-20
16)。
【０００３】最近のレーザ素子の構造は、基本的に異種
基板上、又はＧａＮ基板上に成長されたｎ型ＧａＮの上
にＩｎＧａＮからなるクラック防止層、クラック防止層
に接してＡｌＧａＮを含む超格子構造からなるｎ側クラ
ッド層、ｎ側クラッド層上部に活性層とｐ側クラッド層
を含むダブルへテロ構造を有する(詳細はJpn.J.Appl.Ph
ys.Vol.37(1998)pp.L309-L312参照)。このレーザ素子は
７０ｍＡ、閾値電流密度５ｋＡ／ｃｍ2において、４０
８．５ｎｍのシングルモードで発振する。閾値における
電圧は６Ｖである。
基板上、又はＧａＮ基板上に成長されたｎ型ＧａＮの上
にＩｎＧａＮからなるクラック防止層、クラック防止層
に接してＡｌＧａＮを含む超格子構造からなるｎ側クラ
ッド層、ｎ側クラッド層上部に活性層とｐ側クラッド層
を含むダブルへテロ構造を有する(詳細はJpn.J.Appl.Ph
ys.Vol.37(1998)pp.L309-L312参照)。このレーザ素子は
７０ｍＡ、閾値電流密度５ｋＡ／ｃｍ2において、４０
８．５ｎｍのシングルモードで発振する。閾値における
電圧は６Ｖである。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】現在の４００ｎｍ付近
での発光は青紫色であり、純粋な青色、更に純粋な緑色
のレーザ光を得るには、より長波長の発光が求められて
いる。ピーク波長を長波長にするには活性層の構造を変
えるだけでよいが、長波長側にシフトさせると光の強度
分布の半値幅が大きくなってしまい、光の閉じ込めが困
難になり、しだいに発光効率が悪くなってしまうという
問題が生じてしまう。
での発光は青紫色であり、純粋な青色、更に純粋な緑色
のレーザ光を得るには、より長波長の発光が求められて
いる。ピーク波長を長波長にするには活性層の構造を変
えるだけでよいが、長波長側にシフトさせると光の強度
分布の半値幅が大きくなってしまい、光の閉じ込めが困
難になり、しだいに発光効率が悪くなってしまうという
問題が生じてしまう。
【０００５】
【課題を解決するための手段】そこでこのような問題を
解決するために、本発明では光ガイド層の屈折率を高く
し、光ガイド層とクラッド層との屈折率差が大きくなる
ような新規な素子構造とすることで、光導波路にあたる
光ガイド層より内側での光の閉じ込め効率を良くする。
解決するために、本発明では光ガイド層の屈折率を高く
し、光ガイド層とクラッド層との屈折率差が大きくなる
ような新規な素子構造とすることで、光導波路にあたる
光ガイド層より内側での光の閉じ込め効率を良くする。
【０００６】
【発明の実施の形態】以下に図１を用いて本発明を詳細
に説明する。図１は本発明の素子構造の一実施形態を示
した模式的な断面図であり、レーザ光の共振方向に垂直
な方向で素子を切断した際の図を示している。この図に
おいて１は異種基板、３はＳｉドープのＧａＮからなる
コンタクト層、４はＳｉドープのＩｎＧａＮからなる中
間層、５はアンドープのＡｌＧａＮとＳｉドープのＧａ
Ｎとの超格子構造からなるｎ側クラッド層、６はアンド
ープのＩｎＧａＮとアンドープのＧａＮとの超格子構造
からなるｎ側光ガイド層、７はＩｎＧａＮ多重量子井戸
構造からなる活性層、８はＭｇドープのＡｌＧａＮから
なるｐ側キャップ層、９はアンドープのＩｎＧａＮとＭ
ｇドープのＧａＮとの超格子構造からなるｐ側光ガイド
層、１０はアンドープのＡｌＧａＮとＭｇドープのＧａ
Ｎとの超格子構造からなるｐ側クラッド層、１１はＭｇ
ドープのＧａＮからなるｐ側コンタクト層を示してい
る。
に説明する。図１は本発明の素子構造の一実施形態を示
した模式的な断面図であり、レーザ光の共振方向に垂直
な方向で素子を切断した際の図を示している。この図に
おいて１は異種基板、３はＳｉドープのＧａＮからなる
コンタクト層、４はＳｉドープのＩｎＧａＮからなる中
間層、５はアンドープのＡｌＧａＮとＳｉドープのＧａ
Ｎとの超格子構造からなるｎ側クラッド層、６はアンド
ープのＩｎＧａＮとアンドープのＧａＮとの超格子構造
からなるｎ側光ガイド層、７はＩｎＧａＮ多重量子井戸
構造からなる活性層、８はＭｇドープのＡｌＧａＮから
なるｐ側キャップ層、９はアンドープのＩｎＧａＮとＭ
ｇドープのＧａＮとの超格子構造からなるｐ側光ガイド
層、１０はアンドープのＡｌＧａＮとＭｇドープのＧａ
Ｎとの超格子構造からなるｐ側クラッド層、１１はＭｇ
ドープのＧａＮからなるｐ側コンタクト層を示してい
る。
【０００７】本発明はｎ側、ｐ側両光ガイド層の屈折率
を高くして、ｎ側、ｐ側両クラッド層との屈折率差を大
きくすることにより、光導波路にあたる光ガイド層より
内側での光の閉じ込め効率をよくする。具体的には、従
来までの４００ｎｍ付近で発光するレーザ素子では、光
ガイド層はＩｎを含まないＧａＮが使われており、光ガ
イド層の屈折率を大きくすることに限度があった。しか
し、本発明では光ガイド層を屈折率の高いＩｎＧａＮと
することで、光の閉じ込め効率が良くなり、発光効率の
高い窒化物半導体レーザ素子を得ることができるように
なった。
を高くして、ｎ側、ｐ側両クラッド層との屈折率差を大
きくすることにより、光導波路にあたる光ガイド層より
内側での光の閉じ込め効率をよくする。具体的には、従
来までの４００ｎｍ付近で発光するレーザ素子では、光
ガイド層はＩｎを含まないＧａＮが使われており、光ガ
イド層の屈折率を大きくすることに限度があった。しか
し、本発明では光ガイド層を屈折率の高いＩｎＧａＮと
することで、光の閉じ込め効率が良くなり、発光効率の
高い窒化物半導体レーザ素子を得ることができるように
なった。
【０００８】また、本発明の窒化物半導体レーザ素子の
構造で、４００ｎｍから５４０ｎｍ、特に４３０ｎｍか
ら５４０ｎｍの連続発振が可能である。この発振波長は
活性層中の井戸層の組成で決まり、ＩｎXＧａ1-XＮ
（０．１≦Ｘ≦０．６）のＸの値、即ちＩｎの混晶比を
大きくしていくと、発振波長も長波長側にシフトしてい
く。
構造で、４００ｎｍから５４０ｎｍ、特に４３０ｎｍか
ら５４０ｎｍの連続発振が可能である。この発振波長は
活性層中の井戸層の組成で決まり、ＩｎXＧａ1-XＮ
（０．１≦Ｘ≦０．６）のＸの値、即ちＩｎの混晶比を
大きくしていくと、発振波長も長波長側にシフトしてい
く。
【０００９】また、ｐ側の光ガイド層は、Ｍｇドープの
第１の窒化物半導体とアンドープの第２の窒化物半導体
のうち、いずれか一方がＩｎを含む窒化物半導体を有す
る超格子構造、ｎ側の光ガイド層は、アンドープの第３
の窒化物半導体とアンドープの第４の窒化物半導体のう
ち、いずれか一方がＩｎを含む窒化物半導体を有する超
格子構造とする。光ガイド層を単層ではなく多層とする
ことで、結晶性が良くなる。また超格子構造とすること
で、さらに結晶性が良くなり、閾値電圧Ｖｆを低く押さ
えることができる。超格子構造とは、互いに組成の異な
る半導体層を弾性臨界膜厚以下の膜厚で複数層積層した
構造であり、窒化物半導体層同士で超格子構造を作製す
る場合には、単位窒化物半導体層の膜厚は１００オング
ストローム以下、さらに好ましくは７０オングストロー
ム以下、最も好ましくは４０オングストローム以下、１
０オングストローム以上に調整する。
第１の窒化物半導体とアンドープの第２の窒化物半導体
のうち、いずれか一方がＩｎを含む窒化物半導体を有す
る超格子構造、ｎ側の光ガイド層は、アンドープの第３
の窒化物半導体とアンドープの第４の窒化物半導体のう
ち、いずれか一方がＩｎを含む窒化物半導体を有する超
格子構造とする。光ガイド層を単層ではなく多層とする
ことで、結晶性が良くなる。また超格子構造とすること
で、さらに結晶性が良くなり、閾値電圧Ｖｆを低く押さ
えることができる。超格子構造とは、互いに組成の異な
る半導体層を弾性臨界膜厚以下の膜厚で複数層積層した
構造であり、窒化物半導体層同士で超格子構造を作製す
る場合には、単位窒化物半導体層の膜厚は１００オング
ストローム以下、さらに好ましくは７０オングストロー
ム以下、最も好ましくは４０オングストローム以下、１
０オングストローム以上に調整する。
【００１０】
【実施例】図１は本発明の一実施例の係るレーザ素子の
構造を示す模式的な断面図である。以下、この図を元に
実施例１について説明する。なお本発明の発光素子は図
１の構造に限定されるものではない。
構造を示す模式的な断面図である。以下、この図を元に
実施例１について説明する。なお本発明の発光素子は図
１の構造に限定されるものではない。
【００１１】［実施例１］ （バッファ層２）２インチφ、Ｃ面を主面とするサファ
イアよりなる異種基板１をＭＯＶＰＥ反応容器内にセッ
トし、５００℃でトリメチルガリウム（ＴＭＧ）、アン
モニア（ＮＨ3）を用い、ＧａＮよりなる第１のバッフ
ァ層を２００オングストロームの膜厚で成長させる。第
１のバッファ層成長後、１０５０℃で同じくＧａＮより
なる第２のバッファ層を１．５μｍの膜厚で成長させ
る。
イアよりなる異種基板１をＭＯＶＰＥ反応容器内にセッ
トし、５００℃でトリメチルガリウム（ＴＭＧ）、アン
モニア（ＮＨ3）を用い、ＧａＮよりなる第１のバッフ
ァ層を２００オングストロームの膜厚で成長させる。第
１のバッファ層成長後、１０５０℃で同じくＧａＮより
なる第２のバッファ層を１．５μｍの膜厚で成長させ
る。
【００１２】（ｎ側コンタクト層３）以上のようにして
作製したサファイア基板上のＧａＮに、次にアンモニア
とＴＭＧ、不純物ガスとしてシランガスを用い、１０５
０℃でＳｉを１×１０18／ｃｍ3ドープしたＧａＮより
なるｎ側コンタクト層３を４．５μｍの膜厚で成長させ
る。
作製したサファイア基板上のＧａＮに、次にアンモニア
とＴＭＧ、不純物ガスとしてシランガスを用い、１０５
０℃でＳｉを１×１０18／ｃｍ3ドープしたＧａＮより
なるｎ側コンタクト層３を４．５μｍの膜厚で成長させ
る。
【００１３】（中間層４）次に８５０℃から９５０℃、
好ましくは８８０℃で、ＴＭＩ（トリメチルインジウ
ム）、ＴＭＧ、アンモニアを用い、ＳｉドープのＩｎ
0.3Ｇａ0.7Ｎよりなる中間層５を０．５μｍ以下の膜
厚、好ましくは０．１５μｍの膜厚で成長させる。な
お、この中間層は省略が可能である。
好ましくは８８０℃で、ＴＭＩ（トリメチルインジウ
ム）、ＴＭＧ、アンモニアを用い、ＳｉドープのＩｎ
0.3Ｇａ0.7Ｎよりなる中間層５を０．５μｍ以下の膜
厚、好ましくは０．１５μｍの膜厚で成長させる。な
お、この中間層は省略が可能である。
【００１４】（ｎ側クラッド層５）続いて、ＴＭＩを止
めて、ＴＭＡ（トリメチルアルミニウム）を流し、１０
５０℃にしてアンドープＡｌ0.15Ｇａ0.85Ｎよりなる層
を２５オングストロームの膜厚で成長させ、続いてＴＭ
Ａを止めて、シランガスを流し、Ｓｉを１×１０19／ｃ
ｍ3ドープしたｎ型ＧａＮよりなる層を２５オングスト
ロームの膜厚で成長させる。それらの層を交互に積層し
て超格子層を構成し、総膜厚０．２μｍ〜１．５μｍ、
好ましくは０．７μｍの超格子よりなるｎ側クラッド層
５を成長させる。ｎ側クラッド層は、Ａｌを含む窒化物
半導体層、好ましくはＡｌXＧａ1-XＮ（０＜Ｘ＜１）を
含む超格子構造とすることが望ましく、さらに好ましく
はＧａＮとＡｌＧａＮとを積層した超格子構造とする。
超格子とした場合、不純物はいずれか一方の層に多くを
ドープして、いわゆる変調ドープを行うと結晶性が良く
なる傾向にあるが、両方に同じようにドープしても良
い。
めて、ＴＭＡ（トリメチルアルミニウム）を流し、１０
５０℃にしてアンドープＡｌ0.15Ｇａ0.85Ｎよりなる層
を２５オングストロームの膜厚で成長させ、続いてＴＭ
Ａを止めて、シランガスを流し、Ｓｉを１×１０19／ｃ
ｍ3ドープしたｎ型ＧａＮよりなる層を２５オングスト
ロームの膜厚で成長させる。それらの層を交互に積層し
て超格子層を構成し、総膜厚０．２μｍ〜１．５μｍ、
好ましくは０．７μｍの超格子よりなるｎ側クラッド層
５を成長させる。ｎ側クラッド層は、Ａｌを含む窒化物
半導体層、好ましくはＡｌXＧａ1-XＮ（０＜Ｘ＜１）を
含む超格子構造とすることが望ましく、さらに好ましく
はＧａＮとＡｌＧａＮとを積層した超格子構造とする。
超格子とした場合、不純物はいずれか一方の層に多くを
ドープして、いわゆる変調ドープを行うと結晶性が良く
なる傾向にあるが、両方に同じようにドープしても良
い。
【００１５】（ｎ側光ガイド層６）続いて、シランガス
を止め、ＴＭＩを流し、８５０℃〜９５０℃、好ましく
は８８０℃でアンドープＩｎ0.1Ｇａ0.9Ｎよりなる層を
１０オングストロームの膜厚で成長させ、続いてＴＭＩ
を止めて、アンドープＧａＮよりなる層を１０オングス
トロームの膜厚で成長させる。それらの層を交互に積層
して超格子層を構成し、総膜厚５０オングストローム〜
２５００オングストローム、好ましくは５００オングス
トローム〜８００オングストローム、更に好ましくは７
５０オングストロームの超格子よりなるｎ側光ガイド層
６を成長させる。
を止め、ＴＭＩを流し、８５０℃〜９５０℃、好ましく
は８８０℃でアンドープＩｎ0.1Ｇａ0.9Ｎよりなる層を
１０オングストロームの膜厚で成長させ、続いてＴＭＩ
を止めて、アンドープＧａＮよりなる層を１０オングス
トロームの膜厚で成長させる。それらの層を交互に積層
して超格子層を構成し、総膜厚５０オングストローム〜
２５００オングストローム、好ましくは５００オングス
トローム〜８００オングストローム、更に好ましくは７
５０オングストロームの超格子よりなるｎ側光ガイド層
６を成長させる。
【００１６】（活性層７）続いて、ＴＭＩを流し、７５
０℃〜８５０℃、好ましくは８２０℃でアンドープＩｎ
0.3Ｇａ0.7Ｎからなる井戸層を３０オングストローム、
アンドープＧａＮからなるキャップ層を１０オングスト
ローム、続いて８５０℃〜９５０℃、好ましくは８８０
℃でアンドープのＩｎ0.1Ｇａ0.9Ｎからなるバリア層を
６０オングストローム成長させ、これを１ペアとして合
計６ペア積層した活性層７を成長させる。
０℃〜８５０℃、好ましくは８２０℃でアンドープＩｎ
0.3Ｇａ0.7Ｎからなる井戸層を３０オングストローム、
アンドープＧａＮからなるキャップ層を１０オングスト
ローム、続いて８５０℃〜９５０℃、好ましくは８８０
℃でアンドープのＩｎ0.1Ｇａ0.9Ｎからなるバリア層を
６０オングストローム成長させ、これを１ペアとして合
計６ペア積層した活性層７を成長させる。
【００１７】（ｐ側キャップ層８）次にＴＭＩを止め、
ＴＭＡを流し、Ｍｇを１×１０20／ｃｍ3ドープしたｐ
型Ａｌ0.3Ｇａ0.7Ｎよりなるキャップ層８を１０オング
ストローム以上、０．１μｍ以下、好ましくは１００オ
ングストロームの膜厚で成長させる。
ＴＭＡを流し、Ｍｇを１×１０20／ｃｍ3ドープしたｐ
型Ａｌ0.3Ｇａ0.7Ｎよりなるキャップ層８を１０オング
ストローム以上、０．１μｍ以下、好ましくは１００オ
ングストロームの膜厚で成長させる。
【００１８】（ｐ側光ガイド層９）続いて、ＴＭＡを止
め、ＴＭＩを流し、８５０℃〜９５０℃、好ましくは８
８０℃で、アンドープＩｎ0.1Ｇａ0.9Ｎよりなる層を１
０オングストロームの膜厚で成長させ、続いてＴＭＩを
止めて、Ｍｇを１×１０18〜３×１０18／ｃｍ3ドープ
したＧａＮよりなる層を１０オングストロームの膜厚で
成長させる。それらの層を交互に積層して超格子層を構
成し、総膜厚５０オングストローム〜２５００オングス
トローム、好ましくは５００オングストローム〜８００
オングストローム、更に好ましくは７５０オングストロ
ームの超格子よりなるｐ側光ガイド層９を成長させる。
め、ＴＭＩを流し、８５０℃〜９５０℃、好ましくは８
８０℃で、アンドープＩｎ0.1Ｇａ0.9Ｎよりなる層を１
０オングストロームの膜厚で成長させ、続いてＴＭＩを
止めて、Ｍｇを１×１０18〜３×１０18／ｃｍ3ドープ
したＧａＮよりなる層を１０オングストロームの膜厚で
成長させる。それらの層を交互に積層して超格子層を構
成し、総膜厚５０オングストローム〜２５００オングス
トローム、好ましくは５００オングストローム〜８００
オングストローム、更に好ましくは７５０オングストロ
ームの超格子よりなるｐ側光ガイド層９を成長させる。
【００１９】（ｐ側クラッド層１０）続いて、ＴＭＡを
流して、８５０℃〜１０５０℃でアンドープＡｌ0.15Ｇ
ａ0. 85Ｎよりなる層を２５オングストロームの膜厚で成
長させ、続いてＴＭＡを止めて、Ｍｇを３×１０18〜５
×１０18／ｃｍ3ドープしたＧａＮよりなる層を２５オ
ングストロームの膜厚で成長させる。それらの層を交互
に積層して超格子構造を構成し、総膜厚０．２μｍ〜
１．５μｍ、好ましくは０．７μｍの超格子よりなるｐ
側クラッド層１０を成長させる。
流して、８５０℃〜１０５０℃でアンドープＡｌ0.15Ｇ
ａ0. 85Ｎよりなる層を２５オングストロームの膜厚で成
長させ、続いてＴＭＡを止めて、Ｍｇを３×１０18〜５
×１０18／ｃｍ3ドープしたＧａＮよりなる層を２５オ
ングストロームの膜厚で成長させる。それらの層を交互
に積層して超格子構造を構成し、総膜厚０．２μｍ〜
１．５μｍ、好ましくは０．７μｍの超格子よりなるｐ
側クラッド層１０を成長させる。
【００２０】（ｐ側コンタクト層１１）最後に、８５０
℃〜１０５０℃でｐ側クラッド層１０の上に、Ｍｇを１
×１０ 20／ｃｍ3ドープしたｐ型ＧａＮよりなるｐ側コ
ンタクト層１１を１５０オングストロームの膜厚で成長
させる。ｐ側コンタクト層はｐ型のＩｎXＧａYＡｌ1-X-
YＮ（０≦Ｘ、０≦Ｙ、Ｘ＋Ｙ≦１）で構成することが
でき、好ましくはＭｇをドープしたＧａＮ、ＩｎＧａＮ
とすれば、ｐ電極と最も好ましいオーミック接触が得ら
れる。コンタクト層１１は電極を構成する層であるの
で、１×１０18／ｃｍ3以上の高キャリア濃度とするこ
とが望ましい。１×１０18／ｃｍ3より低いと、電極と
好ましいオーミックを得るのが難しくなる傾向にある。
さらにコンタクト層の組成をＧａＮ、ＩｎＧａＮ若しく
は、ＧａＮ、ＩｎＧａＮを含む超格子とすると、電極材
料と好ましいオーミックが得られやすくなる。
℃〜１０５０℃でｐ側クラッド層１０の上に、Ｍｇを１
×１０ 20／ｃｍ3ドープしたｐ型ＧａＮよりなるｐ側コ
ンタクト層１１を１５０オングストロームの膜厚で成長
させる。ｐ側コンタクト層はｐ型のＩｎXＧａYＡｌ1-X-
YＮ（０≦Ｘ、０≦Ｙ、Ｘ＋Ｙ≦１）で構成することが
でき、好ましくはＭｇをドープしたＧａＮ、ＩｎＧａＮ
とすれば、ｐ電極と最も好ましいオーミック接触が得ら
れる。コンタクト層１１は電極を構成する層であるの
で、１×１０18／ｃｍ3以上の高キャリア濃度とするこ
とが望ましい。１×１０18／ｃｍ3より低いと、電極と
好ましいオーミックを得るのが難しくなる傾向にある。
さらにコンタクト層の組成をＧａＮ、ＩｎＧａＮ若しく
は、ＧａＮ、ＩｎＧａＮを含む超格子とすると、電極材
料と好ましいオーミックが得られやすくなる。
【００２１】以上のようにして窒化物半導体を成長させ
たウエハーを反応容器から取り出し、最上層のｐ側コン
タクト層１１の表面に、所定の形状のマスクを介して、
幅１．５μｍのストライプからなるＳｉＯ2よりなる保
護膜を作製する。保護膜形成後、ＲＩＥ（反応性イオン
エッチング）を用い、図１に示すように、ｐ側クラッド
層１０とｐ側光ガイド層９との界面付近までエッチング
を行い、幅１．５μｍのストライプ状の導波路を形成す
る。
たウエハーを反応容器から取り出し、最上層のｐ側コン
タクト層１１の表面に、所定の形状のマスクを介して、
幅１．５μｍのストライプからなるＳｉＯ2よりなる保
護膜を作製する。保護膜形成後、ＲＩＥ（反応性イオン
エッチング）を用い、図１に示すように、ｐ側クラッド
層１０とｐ側光ガイド層９との界面付近までエッチング
を行い、幅１．５μｍのストライプ状の導波路を形成す
る。
【００２２】ストライプ導波路形成後、ＳｉＯ2マスク
をつけたまま、窒化物半導体層の表面にＺｒＯ2よりな
る絶縁膜を形成する。絶縁膜形成後、バッファードフッ
酸に浸潰して、ｐ側コンタクト層上に形成したＳｉＯ2
を溶解除去し、リフトオフ法によりＳｉＯ2と共に、ｐ
側コンタクト層上にあるＺｒＯ2を除去する。
をつけたまま、窒化物半導体層の表面にＺｒＯ2よりな
る絶縁膜を形成する。絶縁膜形成後、バッファードフッ
酸に浸潰して、ｐ側コンタクト層上に形成したＳｉＯ2
を溶解除去し、リフトオフ法によりＳｉＯ2と共に、ｐ
側コンタクト層上にあるＺｒＯ2を除去する。
【００２３】このように、活性層よりも上部にある層を
ストライプ状のリッジ形状とすることにより、活性層の
発光がストライプリッジの下に集中するようになって閾
値が低下する。特に超格子よりなるｐ側クラッド層１０
以上の層をリッジ形状とすることが望ましい。
ストライプ状のリッジ形状とすることにより、活性層の
発光がストライプリッジの下に集中するようになって閾
値が低下する。特に超格子よりなるｐ側クラッド層１０
以上の層をリッジ形状とすることが望ましい。
【００２４】次にリッジ表面にＳｉＯ2マスクを形成
し、ＲＩＥにてエッチングを行い、ｎ側コンタクト層３
の表面を露出させる。次にｐ側コンタクト層１１のリッ
ジ最表面にＮｉとＡｕよりなるｐ電極２０をストライプ
状に形成する。ｐ側コンタクト層と好ましいオーミック
が得られるｐ電極２０の材料としては、例えばＮｉ、Ｐ
ｔ、Ｐｄ、Ｎｉ／Ａｕ、Ｐｔ／Ａｕ、Ｐｄ／Ａｕ等を挙
げることができる。
し、ＲＩＥにてエッチングを行い、ｎ側コンタクト層３
の表面を露出させる。次にｐ側コンタクト層１１のリッ
ジ最表面にＮｉとＡｕよりなるｐ電極２０をストライプ
状に形成する。ｐ側コンタクト層と好ましいオーミック
が得られるｐ電極２０の材料としては、例えばＮｉ、Ｐ
ｔ、Ｐｄ、Ｎｉ／Ａｕ、Ｐｔ／Ａｕ、Ｐｄ／Ａｕ等を挙
げることができる。
【００２５】一方、ＴｉとＡｌよりなるｎ電極２２を先
ほど露出させたｎ側コンタクト層３の表面にストライプ
状に形成する。ｎ側コンタクト層３と好ましいオーミッ
クの得られるｎ電極２２の材料としてはＡｌ、Ｔｉ、
Ｗ、Ｃｕ、Ｚｎ、Ｓｎ、Ｉｎ等の金属若しくは合金が好
ましい。
ほど露出させたｎ側コンタクト層３の表面にストライプ
状に形成する。ｎ側コンタクト層３と好ましいオーミッ
クの得られるｎ電極２２の材料としてはＡｌ、Ｔｉ、
Ｗ、Ｃｕ、Ｚｎ、Ｓｎ、Ｉｎ等の金属若しくは合金が好
ましい。
【００２６】次に図１に示すようにｐ電極２０と、ｎ電
極２２との間に露出した窒化物半導体層の表面にＳｉＯ
2よりなる絶縁膜３０を形成し、この絶縁膜３０を介し
てｐ電極２０と電気的に接続したｐパッド電極２１、お
よびｎ電極２２と電気的に接続したｎパッド電極２３を
形成する。このｐパッド電極２２は実質的なｐ電極２１
の表面積を広げて、ｐ電極側をワイヤーボンディング、
ダイボンディングできるようにする作用がある。一方、
ｎパッド電極２３はｎ電極２２の剥がれを防止する作用
がある。
極２２との間に露出した窒化物半導体層の表面にＳｉＯ
2よりなる絶縁膜３０を形成し、この絶縁膜３０を介し
てｐ電極２０と電気的に接続したｐパッド電極２１、お
よびｎ電極２２と電気的に接続したｎパッド電極２３を
形成する。このｐパッド電極２２は実質的なｐ電極２１
の表面積を広げて、ｐ電極側をワイヤーボンディング、
ダイボンディングできるようにする作用がある。一方、
ｎパッド電極２３はｎ電極２２の剥がれを防止する作用
がある。
【００２７】以上のようにして、ｐ、ｎ両パッド電極形
成後、サファイア基板のａ面に沿った、窒化物半導体の
Ｍ面（窒化物半導体を六角柱で表した場合にその六角柱
の側面に相当する面）でＧａＮを劈開してウエハーをバ
ー状とし、そのバーの劈開面に共振面を作製する。共振
面作製後、さらに共振面に垂直な方向でバー状のウエハ
ーを切断してレーザチップとした。
成後、サファイア基板のａ面に沿った、窒化物半導体の
Ｍ面（窒化物半導体を六角柱で表した場合にその六角柱
の側面に相当する面）でＧａＮを劈開してウエハーをバ
ー状とし、そのバーの劈開面に共振面を作製する。共振
面作製後、さらに共振面に垂直な方向でバー状のウエハ
ーを切断してレーザチップとした。
【００２８】次にそれぞれの電極をワイヤーボンディン
グして、室温でレーザ発振を試みたところ、室温におい
て閾値電流密度２．０ｋＡ／ｃｍ2、閾値電圧４．０Ｖ
で、発振波長４５５ｎｍの連続発振が確認され、１００
０時間以上の寿命を示した。
グして、室温でレーザ発振を試みたところ、室温におい
て閾値電流密度２．０ｋＡ／ｃｍ2、閾値電圧４．０Ｖ
で、発振波長４５５ｎｍの連続発振が確認され、１００
０時間以上の寿命を示した。
【００２９】［実施例２］実施例１において、活性層中
の井戸層の組成をＩｎ0.53Ｇａ0.47Ｎとした他は同様に
してレーザ素子を作製したところ、室温において閾値電
流密度２．０ｋＡ／ｃｍ2、閾値電圧４．０Ｖで、発振
波長５２０ｎｍの連続発振が確認され、５００時間以上
の寿命を示した。
の井戸層の組成をＩｎ0.53Ｇａ0.47Ｎとした他は同様に
してレーザ素子を作製したところ、室温において閾値電
流密度２．０ｋＡ／ｃｍ2、閾値電圧４．０Ｖで、発振
波長５２０ｎｍの連続発振が確認され、５００時間以上
の寿命を示した。
【００３０】［実施例３］実施例１において、活性層中
のキャップ層の組成をＡｌ0.1Ｇａ0.9Ｎとした他は同様
にしてレーザ素子を作製したところ、閾値電流密度２．
０ｋＡ／ｃｍ２、閾値電圧４．０Ｖで、発振波長４５５
ｎｍの連続発振が確認され、５００時間以上の寿命を示
した。
のキャップ層の組成をＡｌ0.1Ｇａ0.9Ｎとした他は同様
にしてレーザ素子を作製したところ、閾値電流密度２．
０ｋＡ／ｃｍ２、閾値電圧４．０Ｖで、発振波長４５５
ｎｍの連続発振が確認され、５００時間以上の寿命を示
した。
【００３１】［実施例４］実施例１において、ｎ側光ガ
イド層を積層後、続いて、ＴＭＩを流し、７５０℃〜８
５０℃、好ましくは８２０℃でアンドープＩｎ0.3Ｇａ
0.7Ｎからなる井戸層を３０オングストローム、アンド
ープＧａＮからなるキャップ層を１０オングストロー
ム、続いてＴＭＩを止め、８５０℃〜９５０℃、好まし
くは８８０℃でアンドープのＧａＮからなるバリア層を
６０オングストローム成長させ、これを１ペアとして合
計６ペア積層した活性層７を成長させた。その他は実施
例１と同様にしてレーザ素子を作製したところ、実施例
１と同様の結果が得られた。
イド層を積層後、続いて、ＴＭＩを流し、７５０℃〜８
５０℃、好ましくは８２０℃でアンドープＩｎ0.3Ｇａ
0.7Ｎからなる井戸層を３０オングストローム、アンド
ープＧａＮからなるキャップ層を１０オングストロー
ム、続いてＴＭＩを止め、８５０℃〜９５０℃、好まし
くは８８０℃でアンドープのＧａＮからなるバリア層を
６０オングストローム成長させ、これを１ペアとして合
計６ペア積層した活性層７を成長させた。その他は実施
例１と同様にしてレーザ素子を作製したところ、実施例
１と同様の結果が得られた。
【００３２】［実施例５］実施例１において、活性層７
を形成後、続いてアンドープＩｎ0.1Ｇａ0.9Ｎよりなる
層を１０オングストローム、Ｍｇを１層目だけ１×１０
20／ｃｍ3ドープし、２層目以降は１×１０18〜３×１
０18／ｃｍ3ドープしたＧａＮよりなる層を１０オング
ストローム、それらの層を交互に積層して超格子層を構
成し、総膜厚７５０オングストロームの超格子よりなる
ｐ側光ガイド層９を成長させる以外は同様にしてレーザ
素子を作製した。その結果、実施例１とほぼ同様の結果
が得られた。
を形成後、続いてアンドープＩｎ0.1Ｇａ0.9Ｎよりなる
層を１０オングストローム、Ｍｇを１層目だけ１×１０
20／ｃｍ3ドープし、２層目以降は１×１０18〜３×１
０18／ｃｍ3ドープしたＧａＮよりなる層を１０オング
ストローム、それらの層を交互に積層して超格子層を構
成し、総膜厚７５０オングストロームの超格子よりなる
ｐ側光ガイド層９を成長させる以外は同様にしてレーザ
素子を作製した。その結果、実施例１とほぼ同様の結果
が得られた。
【００３３】［実施例６］２インチφ、Ｃ面を主面とす
るサファイアよりなる異種基板１をＭＯＶＰＥ反応容器
内にセットし、５００℃でトリメチルガリウム（ＴＭ
Ｇ）、アンモニア（ＮＨ3）を用い、ＧａＮよりなるバ
ッファ層を２００オングストロームの膜厚で成長させ
る。バッファ層成長後、１０５０℃で同じくＧａＮより
なる下地層を４μｍの膜厚で成長させる。
るサファイアよりなる異種基板１をＭＯＶＰＥ反応容器
内にセットし、５００℃でトリメチルガリウム（ＴＭ
Ｇ）、アンモニア（ＮＨ3）を用い、ＧａＮよりなるバ
ッファ層を２００オングストロームの膜厚で成長させ
る。バッファ層成長後、１０５０℃で同じくＧａＮより
なる下地層を４μｍの膜厚で成長させる。
【００３４】下地層成長後、ウエハーを反応容器から取
り出し、この下地層の表面に、ストライプ幅１０μｍ、
ストライプ間隔（窓部）２μｍのＳｉＯ2よりなる保護
膜を形成する。保護膜形成後、ウエハーを再度ＭＯＶＰ
Ｅの反応容器内にセットし、温度を１０５０℃にして、
ＴＭＧ、アンモニアを用い、アンドープＧａＮ層を１０
μｍ成長させ、ＳｉＯ2の表面を覆う。成長後、ウエハ
ーをＭＯＶＰＥ装置からＨＶＰＥ装置に移送しＧａメタ
ルとアンモニア、ＨＣｌ、シランガスを用い、Ｓｉを１
×１０18／ｃｍ3ドープしたｎ型ＧａＮ層を２００μｍ
の膜厚で成長させる。
り出し、この下地層の表面に、ストライプ幅１０μｍ、
ストライプ間隔（窓部）２μｍのＳｉＯ2よりなる保護
膜を形成する。保護膜形成後、ウエハーを再度ＭＯＶＰ
Ｅの反応容器内にセットし、温度を１０５０℃にして、
ＴＭＧ、アンモニアを用い、アンドープＧａＮ層を１０
μｍ成長させ、ＳｉＯ2の表面を覆う。成長後、ウエハ
ーをＭＯＶＰＥ装置からＨＶＰＥ装置に移送しＧａメタ
ルとアンモニア、ＨＣｌ、シランガスを用い、Ｓｉを１
×１０18／ｃｍ3ドープしたｎ型ＧａＮ層を２００μｍ
の膜厚で成長させる。
【００３５】ｎ型ＧａＮ層形成後、実施例１と同様にし
て、ｎ側クラッド層、ｎ側光ガイド層、活性層、ｐ側キ
ャップ層、ｐ側光ガイド層、ｐ側クラッド層、ｐ側コン
タクト層の順で積層していく。さらにＲＩＥによってｎ
側コンタクト層の表面を露出させ、リッジ、ｐ電極、ｎ
電極をそれぞれ形成し、窒化物半導体のＭ面でＧａＮを
劈開することによって共振面を形成し、レーザチップを
得た。
て、ｎ側クラッド層、ｎ側光ガイド層、活性層、ｐ側キ
ャップ層、ｐ側光ガイド層、ｐ側クラッド層、ｐ側コン
タクト層の順で積層していく。さらにＲＩＥによってｎ
側コンタクト層の表面を露出させ、リッジ、ｐ電極、ｎ
電極をそれぞれ形成し、窒化物半導体のＭ面でＧａＮを
劈開することによって共振面を形成し、レーザチップを
得た。
【００３６】電極をワイヤーボンディングして、室温で
レーザ発振を試みたところ、実施例１と同様に、室温に
おいて閾値電流密度２．０ｋＡ／ｃｍ2、閾値電圧４．
０Ｖで、発振波長４５５ｎｍの連続発振が確認され、１
０００時間以上の寿命を示した。
レーザ発振を試みたところ、実施例１と同様に、室温に
おいて閾値電流密度２．０ｋＡ／ｃｍ2、閾値電圧４．
０Ｖで、発振波長４５５ｎｍの連続発振が確認され、１
０００時間以上の寿命を示した。
【００３７】［実施例７］図２は本発明の他の実施例に
係るレーザ素子の構造を示す模式的な断面図であり、図
１と同じくレーザ光の共振方向に垂直な方向で素子を切
断した際の図を示している。以下この図を元に実施例７
について説明する。まず１インチ角のＳｉドープＧａＮ
基板２を用意する。このＧａＮ基板は、以下のようにし
て成長させたものである。
係るレーザ素子の構造を示す模式的な断面図であり、図
１と同じくレーザ光の共振方向に垂直な方向で素子を切
断した際の図を示している。以下この図を元に実施例７
について説明する。まず１インチ角のＳｉドープＧａＮ
基板２を用意する。このＧａＮ基板は、以下のようにし
て成長させたものである。
【００３８】（ＧａＮ基板２）２インチφ、Ｃ面を主面
とするサファイアよりなる異種基板１をＭＯＶＰＥ反応
容器内にセットし、５００℃でトリメチルガリウム（Ｔ
ＭＧ）、アンモニア（ＮＨ3）を用い、ＧａＮよりなる
バッファ層を２００オングストロームの膜厚で成長させ
る。バッファ層成長後、１０５０℃で同じくＧａＮより
なる下地層を４μｍの膜厚で成長させる。
とするサファイアよりなる異種基板１をＭＯＶＰＥ反応
容器内にセットし、５００℃でトリメチルガリウム（Ｔ
ＭＧ）、アンモニア（ＮＨ3）を用い、ＧａＮよりなる
バッファ層を２００オングストロームの膜厚で成長させ
る。バッファ層成長後、１０５０℃で同じくＧａＮより
なる下地層を４μｍの膜厚で成長させる。
【００３９】下地層成長後、ウエハーを反応容器から取
り出し、この下地層の表面に、ストライプ幅１０μｍ、
ストライプ間隔（窓部）２μｍのＳｉＯ2よりなる保護
膜を形成する。保護膜形成後、ウエハーを再度ＭＯＶＰ
Ｅの反応容器内にセットし、温度を１０５０℃にして、
ＴＭＧ、アンモニアを用い、アンドープＧａＮ層を１０
μｍ成長させ、ＳｉＯ2の表面を覆う。成長後、ウエハ
ーをＭＯＶＰＥ装置からＨＶＰＥ装置に移送しＧａメタ
ルとアンモニア、ＨＣｌ、シランガスを用い、Ｓｉを１
×１０18／ｃｍ3ドープしたｎ型ＧａＮ層を２００μｍ
の膜厚で成長させる。ここまでは実施例３と同じである
が、さらにｎ型ＧａＮ層成長後、サファイア基板側から
研磨して、サファイア基板、バッファ層、下地層、保護
膜を除去することにより、総膜厚１７０μｍのＳｉドー
プＧａＮからなるＧａＮ基板２を作製する。Ｓｉドープ
ＧａＮのＳｉ濃度は５×１０17〜１×１０19／ｃｍ3の
範囲に調整することが望ましい。
り出し、この下地層の表面に、ストライプ幅１０μｍ、
ストライプ間隔（窓部）２μｍのＳｉＯ2よりなる保護
膜を形成する。保護膜形成後、ウエハーを再度ＭＯＶＰ
Ｅの反応容器内にセットし、温度を１０５０℃にして、
ＴＭＧ、アンモニアを用い、アンドープＧａＮ層を１０
μｍ成長させ、ＳｉＯ2の表面を覆う。成長後、ウエハ
ーをＭＯＶＰＥ装置からＨＶＰＥ装置に移送しＧａメタ
ルとアンモニア、ＨＣｌ、シランガスを用い、Ｓｉを１
×１０18／ｃｍ3ドープしたｎ型ＧａＮ層を２００μｍ
の膜厚で成長させる。ここまでは実施例３と同じである
が、さらにｎ型ＧａＮ層成長後、サファイア基板側から
研磨して、サファイア基板、バッファ層、下地層、保護
膜を除去することにより、総膜厚１７０μｍのＳｉドー
プＧａＮからなるＧａＮ基板２を作製する。Ｓｉドープ
ＧａＮのＳｉ濃度は５×１０17〜１×１０19／ｃｍ3の
範囲に調整することが望ましい。
【００４０】得られたＧａＮ基板２上に、ｎ側クラッド
層から、ｐ側コンタクト層までを実施例１と同様にして
積層し、続いてｐ側をリッジ形状とする。リッジ形成
後、ｐ側コンタクト層１１のリッジ最表面にＮｉ／Ａｕ
よりなるｐ電極２０をストライプ状に形成し、ｐ電極２
０以外の最表面の窒化物半導体層にＳｉＯ2よりなる絶
縁膜３０を形成し、この絶縁膜を介してｐ電極２０と電
気的に接続したｐパッド電極２１を形成する。ｐ側電極
形成後、ＧａＮ基板の窒化物半導体が積層されていない
第２の主面上にｎ電極２２としてＴｉ／Ａｌよりなるオ
ーミック電極及びＴｉ、Ｐｔ、Ａｕ、Ａｕ／Ｓｎの４層
よりなるメタライズ電極を全面に形成する。
層から、ｐ側コンタクト層までを実施例１と同様にして
積層し、続いてｐ側をリッジ形状とする。リッジ形成
後、ｐ側コンタクト層１１のリッジ最表面にＮｉ／Ａｕ
よりなるｐ電極２０をストライプ状に形成し、ｐ電極２
０以外の最表面の窒化物半導体層にＳｉＯ2よりなる絶
縁膜３０を形成し、この絶縁膜を介してｐ電極２０と電
気的に接続したｐパッド電極２１を形成する。ｐ側電極
形成後、ＧａＮ基板の窒化物半導体が積層されていない
第２の主面上にｎ電極２２としてＴｉ／Ａｌよりなるオ
ーミック電極及びＴｉ、Ｐｔ、Ａｕ、Ａｕ／Ｓｎの４層
よりなるメタライズ電極を全面に形成する。
【００４１】以上のようにして電極を形成後、窒化物半
導体のＭ面でＧａＮ基板を劈開してウエハーをバー状と
し、そのバーの劈開面に共振面を作製する。共振面作製
後、さらに共振面に垂直な方向でバー状のウエハーを切
断してレーザチップとした。
導体のＭ面でＧａＮ基板を劈開してウエハーをバー状と
し、そのバーの劈開面に共振面を作製する。共振面作製
後、さらに共振面に垂直な方向でバー状のウエハーを切
断してレーザチップとした。
【００４２】次にｐ電極側をワイヤーボンディング、ｎ
電極側をステムなどの支持体とダイボンディングして、
室温でレーザ発振を試みたところ、実施例１と同様に室
温において閾値電流密度２．０ｋＡ／ｃｍ2、閾値電圧
４．０Ｖで、発振波長４５５ｎｍの連続発振が確認さ
れ、１０００時間以上の寿命を示した。
電極側をステムなどの支持体とダイボンディングして、
室温でレーザ発振を試みたところ、実施例１と同様に室
温において閾値電流密度２．０ｋＡ／ｃｍ2、閾値電圧
４．０Ｖで、発振波長４５５ｎｍの連続発振が確認さ
れ、１０００時間以上の寿命を示した。
【００４３】
【発明の効果】以上説明したように、本発明では光ガイ
ド層の屈折率を高くし、光ガイド層とクラッド層との屈
折率差が大きくなるような新規な素子構造とすること
で、光導波路にあたる光ガイド層より内側での光の閉じ
込め効率が良くなり、４００ｎｍから５４０ｎｍ、特に
４３０ｎｍから５４０ｎｍにおいて、発光効率の高い窒
化物半導体レーザ素子が提供される。
ド層の屈折率を高くし、光ガイド層とクラッド層との屈
折率差が大きくなるような新規な素子構造とすること
で、光導波路にあたる光ガイド層より内側での光の閉じ
込め効率が良くなり、４００ｎｍから５４０ｎｍ、特に
４３０ｎｍから５４０ｎｍにおいて、発光効率の高い窒
化物半導体レーザ素子が提供される。
【図１】図１は、本発明の窒化物半導体素子の一実施の
形態を示した模式的断面図である。
形態を示した模式的断面図である。
【図２】図２は、本発明の窒化物半導体素子の別の実施
の形態を示した模式的断面図である。
の形態を示した模式的断面図である。
１・・・異種基板 ２・・・ＧａＮ基板 ３・・・ｎ側コンタクト層 ４・・・中間層 ５・・・ｎ側クラッド層 ６・・・ｎ側光ガイド層 ７・・・活性層 ８・・・ｐ側キャップ層 ９・・・ｐ側光ガイド層 １０・・・ｐ側クラッド層 １１・・・ｐ側コンタクト層 ２０・・・ｐ電極 ２１・・・ｐパッド電極 ２２・・・ｎ電極 ２３・・・ｎパッド電極 ３０・・・絶縁膜
Claims (9)
- 【請求項１】窒化物半導体により形成され、活性層の両
側に光ガイド層、更にクラッド層が設けられたレーザ素
子において、 前記光ガイド層は、ｐ側の光ガイド層はＭｇドープの第
１の窒化物半導体とアンドープの第２の窒化物半導体と
からなる多重構造を有し、ｎ側の光ガイド層はアンドー
プの第３の窒化物半導体とアンドープの第４の窒化物半
導体とからなる多重構造を有することを特徴とする窒化
物半導体レーザ素子。 - 【請求項２】前記ｐ側の光ガイド層は、Ｍｇドープの第
１の窒化物半導体とアンドープの第２の窒化物半導体の
うち、いずれか一方がＩｎを含む窒化物半導体を有する
超格子構造からなることを特徴とする請求項１に記載の
窒化物半導体レーザ素子。 - 【請求項３】前記ｎ側の光ガイド層は、アンドープの第
３の窒化物半導体とアンドープの第４の窒化物半導体の
うち、いずれか一方がＩｎを含む窒化物半導体を有する
超格子構造からなることを特徴とする請求項１または請
求項２に記載の窒化物半導体レーザ素子。 - 【請求項４】前記クラッド層のうち、ｐ側のクラッド層
はＭｇドープの第５の窒化物半導体とアンドープの第６
の窒化物半導体とからなる多重構造を有することを特徴
とする請求項１から請求項３に記載の窒化物半導体レー
ザ素子。 - 【請求項５】前記クラッド層のうち、ｎ側のクラッド層
はＳｉドープの第７の窒化物半導体とアンドープの第８
の窒化物半導体とからなる多重構造を有することを特徴
とする請求項１から請求項４に記載の窒化物半導体レー
ザ素子。 - 【請求項６】前記ｐ側のクラッド層は、Ｍｇドープの第
５の窒化物半導体とアンドープの第６の窒化物半導体の
うち、どちらか一方がＡｌを含む窒化物半導体を有する
超格子構造からなることを特徴とする請求項４に記載の
窒化物半導体レーザ素子。 - 【請求項７】前記ｎ側のクラッド層は、Ｓｉドープの第
７の窒化物半導体とアンドープの第８の窒化物半導体の
うち、どちらか一方がＡｌを含む窒化物半導体を有する
超格子構造からなることを特徴とする請求項５に記載の
窒化物半導体レーザ素子。 - 【請求項８】前記活性層の井戸層がアンドープのＩｎX
Ｇａ1-XＮ（０．１≦Ｘ≦０．６）であることを特徴と
する請求項１から請求項７に記載の窒化物半導体レーザ
素子。 - 【請求項９】前記活性層とｐ側光ガイド層との間にＭｇ
ドープのＡｌYＧａ1-YＮ（０≦Ｙ≦１）からなるｐ側の
キャップ層を１００オングストロームの厚さで設けるこ
とを特徴とする請求項１から請求項８に記載の窒化物半
導体レーザ素子。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25436299A JP2000196201A (ja) | 1998-10-21 | 1999-09-08 | 窒化物半導体レ―ザ素子 |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP29955098 | 1998-10-21 | ||
| JP10-299550 | 1998-10-21 | ||
| JP25436299A JP2000196201A (ja) | 1998-10-21 | 1999-09-08 | 窒化物半導体レ―ザ素子 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000196201A true JP2000196201A (ja) | 2000-07-14 |
Family
ID=26541654
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP25436299A Pending JP2000196201A (ja) | 1998-10-21 | 1999-09-08 | 窒化物半導体レ―ザ素子 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2000196201A (ja) |
Cited By (13)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002111132A (ja) * | 2000-08-12 | 2002-04-12 | Samsung Electro Mech Co Ltd | 半導体レーザーダイオードの製造方法 |
| JP2004096133A (ja) * | 2003-12-02 | 2004-03-25 | Toyoda Gosei Co Ltd | Ｉｉｉ族窒化物系化合物半導体素子 |
| US6744075B2 (en) | 2001-09-17 | 2004-06-01 | Sanyo Electric Co., Ltd. | Nitride-based semiconductor light-emitting device and method of forming the same |
| US6784010B2 (en) * | 2001-03-06 | 2004-08-31 | Sony Corporation | Nitride-based semiconductor laser device and method for the production thereof |
| US6954477B2 (en) | 2001-04-03 | 2005-10-11 | Sony Corporation | Semiconductor laser device and fabrication method thereof |
| US7085299B2 (en) | 2003-03-19 | 2006-08-01 | Bookham Technology Plc | High power semiconductor laser with a large optical superlattice waveguide |
| CN1309128C (zh) * | 2000-09-19 | 2007-04-04 | 罗姆股份有限公司 | Iii－v氮化物半导体激光器件 |
| JP2008034848A (ja) * | 2006-07-26 | 2008-02-14 | Lg Electronics Inc | 窒化物系発光素子 |
| JP2008311640A (ja) * | 2007-05-16 | 2008-12-25 | Rohm Co Ltd | 半導体レーザダイオード |
| JP2009016684A (ja) * | 2007-07-06 | 2009-01-22 | Nichia Corp | 半導体レーザ素子 |
| JP2013021377A (ja) * | 2012-11-02 | 2013-01-31 | Toshiba Corp | 半導体発光素子 |
| CN107204567A (zh) * | 2017-07-11 | 2017-09-26 | 中国科学院半导体研究所 | GaN基激光器及其制备方法 |
| US10038118B2 (en) | 2016-09-23 | 2018-07-31 | Nichia Corporation | Light emitting element |
-
1999
- 1999-09-08 JP JP25436299A patent/JP2000196201A/ja active Pending
Cited By (15)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002111132A (ja) * | 2000-08-12 | 2002-04-12 | Samsung Electro Mech Co Ltd | 半導体レーザーダイオードの製造方法 |
| CN1309128C (zh) * | 2000-09-19 | 2007-04-04 | 罗姆股份有限公司 | Iii－v氮化物半导体激光器件 |
| US6784010B2 (en) * | 2001-03-06 | 2004-08-31 | Sony Corporation | Nitride-based semiconductor laser device and method for the production thereof |
| US6838703B2 (en) | 2001-03-06 | 2005-01-04 | Sony Corporation | Nitride-based semiconductor laser device and method for the production thereof |
| US6954477B2 (en) | 2001-04-03 | 2005-10-11 | Sony Corporation | Semiconductor laser device and fabrication method thereof |
| US6744075B2 (en) | 2001-09-17 | 2004-06-01 | Sanyo Electric Co., Ltd. | Nitride-based semiconductor light-emitting device and method of forming the same |
| US7085299B2 (en) | 2003-03-19 | 2006-08-01 | Bookham Technology Plc | High power semiconductor laser with a large optical superlattice waveguide |
| JP2004096133A (ja) * | 2003-12-02 | 2004-03-25 | Toyoda Gosei Co Ltd | Ｉｉｉ族窒化物系化合物半導体素子 |
| JP2008034848A (ja) * | 2006-07-26 | 2008-02-14 | Lg Electronics Inc | 窒化物系発光素子 |
| US8350250B2 (en) | 2006-07-26 | 2013-01-08 | Lg Electronics Inc. | Nitride-based light emitting device |
| JP2008311640A (ja) * | 2007-05-16 | 2008-12-25 | Rohm Co Ltd | 半導体レーザダイオード |
| JP2009016684A (ja) * | 2007-07-06 | 2009-01-22 | Nichia Corp | 半導体レーザ素子 |
| JP2013021377A (ja) * | 2012-11-02 | 2013-01-31 | Toshiba Corp | 半導体発光素子 |
| US10038118B2 (en) | 2016-09-23 | 2018-07-31 | Nichia Corporation | Light emitting element |
| CN107204567A (zh) * | 2017-07-11 | 2017-09-26 | 中国科学院半导体研究所 | GaN基激光器及其制备方法 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP3705047B2 (ja) | 窒化物半導体発光素子 | |
| JP5036617B2 (ja) | 窒化物系半導体発光素子 | |
| JP4441563B2 (ja) | 窒化物半導体レーザ素子 | |
| US20050127394A1 (en) | Nitride semiconductor device | |
| JP2002374043A (ja) | 窒化ガリウム系化合物半導体素子 | |
| JPH11298090A (ja) | 窒化物半導体素子 | |
| JP2000196201A (ja) | 窒化物半導体レ―ザ素子 | |
| JP4291960B2 (ja) | 窒化物半導体素子 | |
| JP3651260B2 (ja) | 窒化物半導体素子 | |
| JP2000236142A (ja) | 窒化物半導体レーザ素子 | |
| JP3275810B2 (ja) | 窒化物半導体発光素子 | |
| JP4162560B2 (ja) | 窒化物系半導体発光素子 | |
| JP4991025B2 (ja) | 窒化物半導体レーザ素子 | |
| JP3951973B2 (ja) | 窒化物半導体素子 | |
| JPH11195812A (ja) | 窒化物半導体発光素子 | |
| JPH11238945A (ja) | 窒化物半導体発光素子 | |
| JP2002261393A (ja) | 窒化物半導体素子 | |
| JP2005101536A (ja) | 窒化物半導体レーザ素子 | |
| JP2004297098A (ja) | 窒化物半導体発光素子 | |
| JP4955195B2 (ja) | 窒化物半導体素子 | |
| JP3857417B2 (ja) | 窒化物半導体素子 | |
| JP2001057460A (ja) | 窒化物半導体レーザ素子 | |
| JP3218595B2 (ja) | 窒化物半導体レーザ素子及びその製造方法 | |
| JPH11312841A (ja) | 窒化物半導体レーザ素子 | |
| JPH10303493A (ja) | 窒化物半導体レーザ素子 |