JP2002164623A - 窒化物半導体レーザ及びその製造方法 - Google Patents
窒化物半導体レーザ及びその製造方法Info
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- JP2002164623A JP2002164623A JP2000358430A JP2000358430A JP2002164623A JP 2002164623 A JP2002164623 A JP 2002164623A JP 2000358430 A JP2000358430 A JP 2000358430A JP 2000358430 A JP2000358430 A JP 2000358430A JP 2002164623 A JP2002164623 A JP 2002164623A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 低発振しきい電流密度で、かつより長波長側
で発振する窒化物半導体レーザ及びその製造方法を提供
すること。 【解決手段】 サファイア基板１上のＧａＮ層２上に成
長したｎ型のＧａＮ層５に第３の窒化物層であるＩｎＧ
ａＮ多重量子井戸の活性層６の上部、下部がそれぞれｐ
型のＧａＮ層７、ｎ型のＧａＮ層８のガイド層で挟み、
さらにそれを上部、下部がそれぞれｐ型のＡｌＧａＮ
９、ｎ型のＡｌＧａＮ１０クラッド層で挟み、第３の窒
化物層のレーザの反対側を第２の窒化物層に到達するま
で削った面にｎ型の電極１１を形成し、第３の窒化物の
ｐ型のＡｌＧａＮクラッド層９上にｐ電極１２を形成
し、レーザの光導波路の両端に光反射鏡１３を形成す
る。
で発振する窒化物半導体レーザ及びその製造方法を提供
すること。 【解決手段】 サファイア基板１上のＧａＮ層２上に成
長したｎ型のＧａＮ層５に第３の窒化物層であるＩｎＧ
ａＮ多重量子井戸の活性層６の上部、下部がそれぞれｐ
型のＧａＮ層７、ｎ型のＧａＮ層８のガイド層で挟み、
さらにそれを上部、下部がそれぞれｐ型のＡｌＧａＮ
９、ｎ型のＡｌＧａＮ１０クラッド層で挟み、第３の窒
化物層のレーザの反対側を第２の窒化物層に到達するま
で削った面にｎ型の電極１１を形成し、第３の窒化物の
ｐ型のＡｌＧａＮクラッド層９上にｐ電極１２を形成
し、レーザの光導波路の両端に光反射鏡１３を形成す
る。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、窒化物半導体レー
ザ及びその製造方法に関し、より詳細には、窒化物半導
体を用いた、中波長域、短波長域で発振する窒化物半導
体レーザ及びその製造方法に関する。
ザ及びその製造方法に関し、より詳細には、窒化物半導
体を用いた、中波長域、短波長域で発振する窒化物半導
体レーザ及びその製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来の窒化物半導体を用いた短波長域で
の発振する半導体レーザは、図７に示すように、（００
０１）面もしくは（０００１）面から数度傾斜した面方
位を有するサファイアもしくはＳｉＣ基板２１上に、発
光層２６には、ＩｎＧａＮとＧａＮもしくはＩｎＧａＮ
同士の量子井戸構造を用い、これをＧａＮのガイド層２
７，２８で挟み、さらに、ＡｌＧａＮのクラッド層２
９，３０で挟んだ構造であった（例えば、Ｓ．Nakamura
et al. Jpn. J.Appl. Phys.３５（１９９６）Ｌ７４参
照）。なお、符号２２は、ＧａＮ層、３１はｎ電極、３
２はｐ電極を示している。
の発振する半導体レーザは、図７に示すように、（００
０１）面もしくは（０００１）面から数度傾斜した面方
位を有するサファイアもしくはＳｉＣ基板２１上に、発
光層２６には、ＩｎＧａＮとＧａＮもしくはＩｎＧａＮ
同士の量子井戸構造を用い、これをＧａＮのガイド層２
７，２８で挟み、さらに、ＡｌＧａＮのクラッド層２
９，３０で挟んだ構造であった（例えば、Ｓ．Nakamura
et al. Jpn. J.Appl. Phys.３５（１９９６）Ｌ７４参
照）。なお、符号２２は、ＧａＮ層、３１はｎ電極、３
２はｐ電極を示している。
【０００３】この構造の場合、窒化物半導体は、＜００
０１＞方向に対して極性を有するため、歪により電界を
生じる。このため活性層である量子井戸中で、電子と正
孔が空間的に分離してしまい、内部量子効率が低下する
という問題があった。
０１＞方向に対して極性を有するため、歪により電界を
生じる。このため活性層である量子井戸中で、電子と正
孔が空間的に分離してしまい、内部量子効率が低下する
という問題があった。
【０００４】図４（ｂ）は、従来の窒化物半導体レーザ
ー構造での、活性層の量子井戸でのバンド構造である。
歪により誘起された電界により電子と正孔が空間的に分
離される。そのため、内部量子効率が無歪である時より
も低下してしまう。
ー構造での、活性層の量子井戸でのバンド構造である。
歪により誘起された電界により電子と正孔が空間的に分
離される。そのため、内部量子効率が無歪である時より
も低下してしまう。
【０００５】従来の窒化物半導体レーザは、青紫色の４
００ｎｍ付近の波長領域で実用化されている。しかし、
緑色などのより長波長の領域で発振する窒化物半導体レ
ーザの製作を試みた場合、内部量子効率が急激に低下し
てしまう。原因として、一つは結晶性の良い高Ｉｎ組成
のＩｎＧａＮの結晶成長が困難であること、もう一つは
ＧａＮとＩｎＧａＮで量子井戸を作製した時に、より歪
が大きくなるため、前で述べた電界が更に大きくなるた
め、電子と正孔が空間分離する度合いがより大きくな
り、さらに内部量子効率が低下することである。そのた
め、緑色などのより長波長の領域で発振する窒化物半導
体レーザーは未だ製品化されていない。
００ｎｍ付近の波長領域で実用化されている。しかし、
緑色などのより長波長の領域で発振する窒化物半導体レ
ーザの製作を試みた場合、内部量子効率が急激に低下し
てしまう。原因として、一つは結晶性の良い高Ｉｎ組成
のＩｎＧａＮの結晶成長が困難であること、もう一つは
ＧａＮとＩｎＧａＮで量子井戸を作製した時に、より歪
が大きくなるため、前で述べた電界が更に大きくなるた
め、電子と正孔が空間分離する度合いがより大きくな
り、さらに内部量子効率が低下することである。そのた
め、緑色などのより長波長の領域で発振する窒化物半導
体レーザーは未だ製品化されていない。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】このように、従来の
（０００１）面上の窒化物半導体レーザーは、歪により
活性層の量子井戸に誘起された電界により、内部量子効
率が低下してしまうという問題があった。
（０００１）面上の窒化物半導体レーザーは、歪により
活性層の量子井戸に誘起された電界により、内部量子効
率が低下してしまうという問題があった。
【０００７】本発明は、このような問題に鑑みてなされ
たもので、その目的とするところは、歪による電界を解
消あるいは抑制することにより、内部量子効率を向上
し、低発振しきい電流密度で、かつより長波長側で発振
する窒化物半導体レーザ及びその製造方法を提供するこ
とにある。
たもので、その目的とするところは、歪による電界を解
消あるいは抑制することにより、内部量子効率を向上
し、低発振しきい電流密度で、かつより長波長側で発振
する窒化物半導体レーザ及びその製造方法を提供するこ
とにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明は、このような目
的を達成するために、請求項１に記載の窒化物半導体レ
ーザの発明は、（０００１）面または（０００１）面か
ら０．１°〜０．３°傾斜した面方位を有する基板上に
設けられた面状の第１の窒化物層と、該第１の窒化物層
上に、前記基板に対して＜１１００＞または＜１１２０
＞方向に沿って作製された面を有する第２の窒化物層
と、該第２の窒化物層上に、該第２の窒化物層と同じ面
方位を有するダブルヘテロ構造を備えた第３の窒化物層
とを有することを特徴とするものである。なお、（００
０１）面または（０００１）面から０．０５°〜０．３
５°傾斜した面方位を有する基板を用いることも可能で
ある。また、（１１２１）の「２」などの下線は標記の
都合上、上線の代用として用いたものである。また、
「（０００１）」の（ ）は面を表し、「＜１１２０
＞」の＜ ＞は方向を表している。
的を達成するために、請求項１に記載の窒化物半導体レ
ーザの発明は、（０００１）面または（０００１）面か
ら０．１°〜０．３°傾斜した面方位を有する基板上に
設けられた面状の第１の窒化物層と、該第１の窒化物層
上に、前記基板に対して＜１１００＞または＜１１２０
＞方向に沿って作製された面を有する第２の窒化物層
と、該第２の窒化物層上に、該第２の窒化物層と同じ面
方位を有するダブルヘテロ構造を備えた第３の窒化物層
とを有することを特徴とするものである。なお、（００
０１）面または（０００１）面から０．０５°〜０．３
５°傾斜した面方位を有する基板を用いることも可能で
ある。また、（１１２１）の「２」などの下線は標記の
都合上、上線の代用として用いたものである。また、
「（０００１）」の（ ）は面を表し、「＜１１２０
＞」の＜ ＞は方向を表している。
【０００９】また、請求項２に記載の窒化物半導体レー
ザの発明は、（０００１）面または（０００１）面から
０．２°傾斜した面方位を有する基板上に設けられた面
状の第１の窒化物層と、該第１の窒化物層上に、前記基
板に対して＜１１００＞または＜１１２０＞方向に沿っ
て作製された面を有する第２の窒化物層と、該第２の窒
化物層上に、該第２の窒化物層と同じ面方位を有するダ
ブルヘテロ構造を備えた第３の窒化物層とを有すること
を特徴とするものである。なお、（０００１）面または
（０００１）面から０．１５°〜０．２５°傾斜した面
方位を有する基板を用いることも可能である。
ザの発明は、（０００１）面または（０００１）面から
０．２°傾斜した面方位を有する基板上に設けられた面
状の第１の窒化物層と、該第１の窒化物層上に、前記基
板に対して＜１１００＞または＜１１２０＞方向に沿っ
て作製された面を有する第２の窒化物層と、該第２の窒
化物層上に、該第２の窒化物層と同じ面方位を有するダ
ブルヘテロ構造を備えた第３の窒化物層とを有すること
を特徴とするものである。なお、（０００１）面または
（０００１）面から０．１５°〜０．２５°傾斜した面
方位を有する基板を用いることも可能である。
【００１０】また、請求項３に記載の発明は、請求項１
又は２に記載の発明において、前記第２の窒化物層は、
前記第１の窒化物層の（０００１）面の＜１１００＞方
向の辺と（１１２１）面を有することを特徴とするもの
である。
又は２に記載の発明において、前記第２の窒化物層は、
前記第１の窒化物層の（０００１）面の＜１１００＞方
向の辺と（１１２１）面を有することを特徴とするもの
である。
【００１１】また、請求項４に記載の発明は、請求項１
又は２に記載の発明において、前記第２の窒化物層は、
前記第１の窒化物層の（０００１）面の＜１１２０＞方
向の辺と（１１０１）面を有することを特徴とするもの
である。
又は２に記載の発明において、前記第２の窒化物層は、
前記第１の窒化物層の（０００１）面の＜１１２０＞方
向の辺と（１１０１）面を有することを特徴とするもの
である。
【００１２】また、請求項５に記載の窒化物半導体レー
ザの発明は、（０００１）面または（０００１）面から
０．１°〜０．３°傾斜した面方位を有する基板上に設
けられた面状の第１の窒化物層と、該第１の窒化物層上
に、前記基板に対して＜１１００＞または＜１１２０＞
方向と、＜０００１＞方向の間の方向面を有する第２の
窒化物層と、該第２の窒化物層上に、該第２の窒化物層
と同じ面方位を有するダブルヘテロ構造を有する第３の
窒化物層とを有することを特徴とするものである。
ザの発明は、（０００１）面または（０００１）面から
０．１°〜０．３°傾斜した面方位を有する基板上に設
けられた面状の第１の窒化物層と、該第１の窒化物層上
に、前記基板に対して＜１１００＞または＜１１２０＞
方向と、＜０００１＞方向の間の方向面を有する第２の
窒化物層と、該第２の窒化物層上に、該第２の窒化物層
と同じ面方位を有するダブルヘテロ構造を有する第３の
窒化物層とを有することを特徴とするものである。
【００１３】また、請求項６に記載の窒化物半導体レー
ザの発明は、（０００１）面または（０００１）面から
０．２°傾斜した面方位を有する基板上に設けられた面
状の第１の窒化物層と、該第１の窒化物層上に、前記基
板に対して＜１１００＞又は＜１１２０＞方向と、＜０
００１＞方向の間の方向面を有する第２の窒化物層と、
該第２の窒化物層上に、該第２の窒化物層と同じ面方位
を有するダブルヘテロ構造を有する第３の窒化物層とを
有することを特徴とするものである。
ザの発明は、（０００１）面または（０００１）面から
０．２°傾斜した面方位を有する基板上に設けられた面
状の第１の窒化物層と、該第１の窒化物層上に、前記基
板に対して＜１１００＞又は＜１１２０＞方向と、＜０
００１＞方向の間の方向面を有する第２の窒化物層と、
該第２の窒化物層上に、該第２の窒化物層と同じ面方位
を有するダブルヘテロ構造を有する第３の窒化物層とを
有することを特徴とするものである。
【００１４】また、請求項７に記載の発明は、請求項５
又は６に記載の発明において、前記第２の窒化物層は、
前記第１の窒化物層の（０００１）面の＜１１００＞方
向の辺と（１１２０）面を有することを特徴とするもの
である。
又は６に記載の発明において、前記第２の窒化物層は、
前記第１の窒化物層の（０００１）面の＜１１００＞方
向の辺と（１１２０）面を有することを特徴とするもの
である。
【００１５】また、請求項８に記載の発明は、請求項５
又は６に記載の発明において、前記第２の窒化物層は、
前記第１の窒化物層の（０００１）面の＜１１２０＞方
向の辺と（１１００）面を有することを特徴とするもの
である。
又は６に記載の発明において、前記第２の窒化物層は、
前記第１の窒化物層の（０００１）面の＜１１２０＞方
向の辺と（１１００）面を有することを特徴とするもの
である。
【００１６】また、請求項９に記載の発明は、請求項１
乃至８いずれか１項に記載の発明において、前記基板
は、サファイアＳｉＣ，ＧａＮのいずれか１つであるこ
とを特徴とするものである。
乃至８いずれか１項に記載の発明において、前記基板
は、サファイアＳｉＣ，ＧａＮのいずれか１つであるこ
とを特徴とするものである。
【００１７】また、請求項１０に記載の発明は、請求項
１乃至９いずれか１項に記載の発明において、 前記第
１の窒化物層は、Ｇａｎ，ＡｌＮのいずれかであること
を特徴とするものである。
１乃至９いずれか１項に記載の発明において、 前記第
１の窒化物層は、Ｇａｎ，ＡｌＮのいずれかであること
を特徴とするものである。
【００１８】また、請求項１１に記載の発明は、請求項
１乃至１０いずれか１項に記載の発明において、前記第
３の窒化物層の活性層は、窒化物半導体の量子井戸であ
ることを特徴とするものである。
１乃至１０いずれか１項に記載の発明において、前記第
３の窒化物層の活性層は、窒化物半導体の量子井戸であ
ることを特徴とするものである。
【００１９】また、請求項１２に記載の発明は、請求項
１乃至１０いずれか１項に記載の発明において、前記第
３の窒化物層の活性層の上部、下部にそれぞれｐ型、ｎ
型のキャリア閉じ込め層を有し、更にその上部、下部に
それぞれｐ型、ｎ型の光閉じ込め層を有すヘテロ構造で
あることを特徴とするものである。
１乃至１０いずれか１項に記載の発明において、前記第
３の窒化物層の活性層の上部、下部にそれぞれｐ型、ｎ
型のキャリア閉じ込め層を有し、更にその上部、下部に
それぞれｐ型、ｎ型の光閉じ込め層を有すヘテロ構造で
あることを特徴とするものである。
【００２０】また、請求項１３に記載の窒化物半導体レ
ーザの製造方法の発明は、（０００１）面または（００
０１）面から０．１°〜０．３°傾斜した面方位を有す
る基板上に面状の第１の窒化物層を形成する工程と、該
第１の窒化物層上に、前記基板に対して＜１１００＞ま
たは＜１１２０＞方向に沿って作製された面を有する第
２の窒化物層を形成する工程と、該第１の窒化物層の
（０００１）面の＜１１２０＞線または＜１１００＞線
に平行な帯状のマスクストライプを形成する工程と、該
第２の窒化物層上に、該第２の窒化物層と同じ面方位を
有するダブルヘテロ構造を備えた第３の窒化物層を形成
する工程とを有し、前記第２の窒化物層は、前記第１の
窒化物層の（０００１）面の＜１１００＞方向の辺と
（１１２１）面を有することを特徴とするものである。
ーザの製造方法の発明は、（０００１）面または（００
０１）面から０．１°〜０．３°傾斜した面方位を有す
る基板上に面状の第１の窒化物層を形成する工程と、該
第１の窒化物層上に、前記基板に対して＜１１００＞ま
たは＜１１２０＞方向に沿って作製された面を有する第
２の窒化物層を形成する工程と、該第１の窒化物層の
（０００１）面の＜１１２０＞線または＜１１００＞線
に平行な帯状のマスクストライプを形成する工程と、該
第２の窒化物層上に、該第２の窒化物層と同じ面方位を
有するダブルヘテロ構造を備えた第３の窒化物層を形成
する工程とを有し、前記第２の窒化物層は、前記第１の
窒化物層の（０００１）面の＜１１００＞方向の辺と
（１１２１）面を有することを特徴とするものである。
【００２１】また、請求項１４に記載の窒化物半導体レ
ーザの製造方法の発明は、（０００１）面または（００
０１）面から０．２°傾斜した面方位を有する基板上に
面状の第１の窒化物層を形成する工程と、該第１の窒化
物層の（０００１）面の＜１１２０＞線または＜１１０
０＞線に平行な帯状のマスクストライプを形成する工程
と、該第１の窒化物層上に、前記基板に対して＜１１０
０＞または＜１１２０＞方向に沿って作製された面を有
する第２の窒化物層を形成する工程と、該第２の窒化物
層上に、該第２の窒化物層と同じ面方位を有するダブル
ヘテロ構造を備えた第３の窒化物層を形成する工程とを
有し、前記第２の窒化物層は、前記第１の窒化物層の
（０００１）面の＜１１００＞方向の辺と（１１２１）
面を有することを特徴とするものである。
ーザの製造方法の発明は、（０００１）面または（００
０１）面から０．２°傾斜した面方位を有する基板上に
面状の第１の窒化物層を形成する工程と、該第１の窒化
物層の（０００１）面の＜１１２０＞線または＜１１０
０＞線に平行な帯状のマスクストライプを形成する工程
と、該第１の窒化物層上に、前記基板に対して＜１１０
０＞または＜１１２０＞方向に沿って作製された面を有
する第２の窒化物層を形成する工程と、該第２の窒化物
層上に、該第２の窒化物層と同じ面方位を有するダブル
ヘテロ構造を備えた第３の窒化物層を形成する工程とを
有し、前記第２の窒化物層は、前記第１の窒化物層の
（０００１）面の＜１１００＞方向の辺と（１１２１）
面を有することを特徴とするものである。
【００２２】また、請求項１５に記載の窒化物半導体レ
ーザの製造方法の発明は、（０００１）面または（００
０１）面から０．１°〜０．３°傾斜した面方位を有す
る基板上に面状の第１の窒化物層を形成する工程と、前
記第１の窒化物層上に、前記基板に対して＜１１００＞
または＜１１２０＞方向に沿って作製された面を有する
第２の窒化物層を形成する工程と、該第１の窒化物層の
（０００１）面の＜１１２０＞線または＜１１００＞線
に平行な帯状のマスクストライプを形成する工程と、該
第２の窒化物層上に、該第２の窒化物層と同じ面方位を
有するダブルヘテロ構造を備えた第３の窒化物層を形成
する工程とを有し、前記第２の窒化物層は、前記第１の
窒化物層の（０００１）面の＜１１２０＞方向の辺と
（１１０１）面を有することを特徴とするものである。
ーザの製造方法の発明は、（０００１）面または（００
０１）面から０．１°〜０．３°傾斜した面方位を有す
る基板上に面状の第１の窒化物層を形成する工程と、前
記第１の窒化物層上に、前記基板に対して＜１１００＞
または＜１１２０＞方向に沿って作製された面を有する
第２の窒化物層を形成する工程と、該第１の窒化物層の
（０００１）面の＜１１２０＞線または＜１１００＞線
に平行な帯状のマスクストライプを形成する工程と、該
第２の窒化物層上に、該第２の窒化物層と同じ面方位を
有するダブルヘテロ構造を備えた第３の窒化物層を形成
する工程とを有し、前記第２の窒化物層は、前記第１の
窒化物層の（０００１）面の＜１１２０＞方向の辺と
（１１０１）面を有することを特徴とするものである。
【００２３】また、請求項１６に記載の窒化物半導体レ
ーザの製造方法の発明は、（０００１）面または（００
０１）面から０．２°傾斜した面方位を有する基板上に
面状の第１の窒化物層を形成する工程と、該第１の窒化
物層の（０００１）面の＜１１２０＞線または＜１１０
０＞線に平行な帯状のマスクストライプを形成する工程
と、該第１の窒化物層上に、前記基板に対して＜１１０
０＞または＜１１２０＞方向に沿って作製された面を有
する第２の窒化物層を形成する工程と、該第２の窒化物
層上に、該第２の窒化物層と同じ面方位を有するダブル
ヘテロ構造を備えた第３の窒化物層を形成する工程とを
有し、前記第２の窒化物層は、前記第１の窒化物層の
（０００１）面の＜１１２０＞方向の辺と（１１０１）
面を有することを特徴とするものである。
ーザの製造方法の発明は、（０００１）面または（００
０１）面から０．２°傾斜した面方位を有する基板上に
面状の第１の窒化物層を形成する工程と、該第１の窒化
物層の（０００１）面の＜１１２０＞線または＜１１０
０＞線に平行な帯状のマスクストライプを形成する工程
と、該第１の窒化物層上に、前記基板に対して＜１１０
０＞または＜１１２０＞方向に沿って作製された面を有
する第２の窒化物層を形成する工程と、該第２の窒化物
層上に、該第２の窒化物層と同じ面方位を有するダブル
ヘテロ構造を備えた第３の窒化物層を形成する工程とを
有し、前記第２の窒化物層は、前記第１の窒化物層の
（０００１）面の＜１１２０＞方向の辺と（１１０１）
面を有することを特徴とするものである。
【００２４】また、請求項１７に記載の発明は、請求項
１３乃至１６いずれか１項に記載の発明において、前記
第２の窒化物を形成する工程は、成長を中断し、マスク
ストライプを除去した後に、前記第２の窒化物層をさら
に成長させることを特徴とするものである。
１３乃至１６いずれか１項に記載の発明において、前記
第２の窒化物を形成する工程は、成長を中断し、マスク
ストライプを除去した後に、前記第２の窒化物層をさら
に成長させることを特徴とするものである。
【００２５】本発明は、選択成長技術あるいはドライエ
ッチング技術を用いることで、窒化物半導体の斜め面で
ある（１１０１）または（１１２１）面、あるいは垂直
面である（１１００）、（１１２０）を形成し、その面
上にレーザー構造を作製することを主な特徴とする。従
来の技術により作製された窒化物半導体レーザーとは成
長する面方位が異なる。
ッチング技術を用いることで、窒化物半導体の斜め面で
ある（１１０１）または（１１２１）面、あるいは垂直
面である（１１００）、（１１２０）を形成し、その面
上にレーザー構造を作製することを主な特徴とする。従
来の技術により作製された窒化物半導体レーザーとは成
長する面方位が異なる。
【００２６】ウルツァイト構造の窒化物半導体は、＜１
１００＞、＜１１２０＞方向には無極性であり、窒化物
半導体が歪んでもその方向には電界を誘起しない。ま
た、＜０００１＞方向に斜めな方向でも＜０００１＞方
向より誘起される電界は小さいと考えられる。したがっ
て、それらの方向に沿って作製された（１１００）、
（１１２０）面上の窒化物半導体の量子井戸では、歪に
より誘起される電界は存在せず、（０００１）面に対し
て斜の方向を向く面上の量子井戸でも、歪により誘起さ
れる電界は（０００１）面上量子井戸のそれに比べて、
小さい、あるいは存在しないので、電子と正孔が量子井
戸中で空間分離することが抑えられるか、またはなくな
り、内部量子効率は（０００１）面上のものよりも高
い。
１００＞、＜１１２０＞方向には無極性であり、窒化物
半導体が歪んでもその方向には電界を誘起しない。ま
た、＜０００１＞方向に斜めな方向でも＜０００１＞方
向より誘起される電界は小さいと考えられる。したがっ
て、それらの方向に沿って作製された（１１００）、
（１１２０）面上の窒化物半導体の量子井戸では、歪に
より誘起される電界は存在せず、（０００１）面に対し
て斜の方向を向く面上の量子井戸でも、歪により誘起さ
れる電界は（０００１）面上量子井戸のそれに比べて、
小さい、あるいは存在しないので、電子と正孔が量子井
戸中で空間分離することが抑えられるか、またはなくな
り、内部量子効率は（０００１）面上のものよりも高
い。
【００２７】本発明は、それを実践した窒化物半導体レ
ーザーの構造であり、このような理由で基板に対し、従
来の技術よりも低しきい電流密度で発振し、より長波長
域で発振する窒化物半導体レーザーを作製することが可
能となる。なお、いくつかの斜め面の中では、（１１０
１）、（１１２１）面が原子密度の低い面であるので、
ファッセットとして現れやすい。そのため他の斜め面よ
りも平坦な面が得られるため、本発明のレーザを作製す
るために適している。
ーザーの構造であり、このような理由で基板に対し、従
来の技術よりも低しきい電流密度で発振し、より長波長
域で発振する窒化物半導体レーザーを作製することが可
能となる。なお、いくつかの斜め面の中では、（１１０
１）、（１１２１）面が原子密度の低い面であるので、
ファッセットとして現れやすい。そのため他の斜め面よ
りも平坦な面が得られるため、本発明のレーザを作製す
るために適している。
【００２８】
【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実
施例について説明する。 [実施例１]図１（ａ），（ｂ）及び図２（ｃ），
（ｄ），（ｅ）は、本発明の第１実施例における窒化物
半導体レーザ及びその製造方法を説明するための図で、
図１（ａ）は平面図、図１（ｂ）は断面図、図２
（ｃ），（ｄ）は断面図、図２（ｅ）は斜視図である。
施例について説明する。 [実施例１]図１（ａ），（ｂ）及び図２（ｃ），
（ｄ），（ｅ）は、本発明の第１実施例における窒化物
半導体レーザ及びその製造方法を説明するための図で、
図１（ａ）は平面図、図１（ｂ）は断面図、図２
（ｃ），（ｄ）は断面図、図２（ｅ）は斜視図である。
【００２９】図１（ａ）において、サファイア基板１や
ＳｉＣ基板上に第１の窒化物層であるＧａＮ層２を設
け、その上にＳｉＯ2３マスク材で＜１１２１＞方向に
帯状のマスクストライプ４が形成する。なお、前述した
ように、＜１１２１＞の「２」などの下線は標記の都合
上、上線の代用として用いている。また、＜ ＞は方向
を表している。以下、同様である。
ＳｉＣ基板上に第１の窒化物層であるＧａＮ層２を設
け、その上にＳｉＯ2３マスク材で＜１１２１＞方向に
帯状のマスクストライプ４が形成する。なお、前述した
ように、＜１１２１＞の「２」などの下線は標記の都合
上、上線の代用として用いている。また、＜ ＞は方向
を表している。以下、同様である。
【００３０】（０００１）面、もしくは（０００１）か
ら数度傾斜した面方位を有するサファイア基板１もしく
はＳｉＣ基板を用い、Ｈ2キャリアガス中で１０００度
に加熱された基板上にアンモニアとトリメチルガリウム
を供給するＭＯＶＰＥ法（有機金属気相成長法）によ
り、約５００度の低温でＡＩＮバッファ層を成長後、膜
厚１〜２μｍのＧａＮ２を成長する。その成長したＧａ
Ｎ２の（０００１）面上にＳｉＯ2３マスク材で＜１１
２１＞方向に帯状のマスクストライプ４を形成する。
ら数度傾斜した面方位を有するサファイア基板１もしく
はＳｉＣ基板を用い、Ｈ2キャリアガス中で１０００度
に加熱された基板上にアンモニアとトリメチルガリウム
を供給するＭＯＶＰＥ法（有機金属気相成長法）によ
り、約５００度の低温でＡＩＮバッファ層を成長後、膜
厚１〜２μｍのＧａＮ２を成長する。その成長したＧａ
Ｎ２の（０００１）面上にＳｉＯ2３マスク材で＜１１
２１＞方向に帯状のマスクストライプ４を形成する。
【００３１】なお、（０００１）面または（０００１）
から数度傾斜した面方位を有する基板としては、具体的
には、０．０５°〜０．３５°傾斜した面方位、好まし
くは、０．１°〜０．３°傾斜した面方位を有する基板
を用いることが望ましい。また、他の具体例として、
（０００１）面または（０００１）面から０．１５°〜
０．２５°傾斜した面方位、好ましくは、０．２°傾斜
した面方位を有する基板を用いることが望ましい。
から数度傾斜した面方位を有する基板としては、具体的
には、０．０５°〜０．３５°傾斜した面方位、好まし
くは、０．１°〜０．３°傾斜した面方位を有する基板
を用いることが望ましい。また、他の具体例として、
（０００１）面または（０００１）面から０．１５°〜
０．２５°傾斜した面方位、好ましくは、０．２°傾斜
した面方位を有する基板を用いることが望ましい。
【００３２】図１（ｂ）において、サファイア基板１上
のＧａＮ層２上に形成した（１１２１）マスクストライ
プ４の開口部に、マスクストライプ４との境界に斜め面
（１１０１）面を有する第２の窒化物層であるｎ型のＧ
ａＮ層５が形成されている。
のＧａＮ層２上に形成した（１１２１）マスクストライ
プ４の開口部に、マスクストライプ４との境界に斜め面
（１１０１）面を有する第２の窒化物層であるｎ型のＧ
ａＮ層５が形成されている。
【００３３】ＧａＮをＭＯＶＰＥ法により、マスクスト
ライプ４上に成長すると、まず、開口部にのみ成長し、
マスクストライプ４との境界に（１１０１）面を有する
ｎ型のＧａＮ層５が形成される。
ライプ４上に成長すると、まず、開口部にのみ成長し、
マスクストライプ４との境界に（１１０１）面を有する
ｎ型のＧａＮ層５が形成される。
【００３４】図２（ｃ）において、サファイア基板１上
のＧａＮ層２上に成長したｎ型のＧａＮ層５に第３の窒
化物層であるＩｎＧａＮ多重量子井戸の活性層６の上
部、下部がそれぞれｐ型のＧａＮ層７、ｎ型のＧａＮ層
８のガイド層で挟み、さらにそれを上部、下部がそれぞ
れｐ型のＡｌＧａＮ９、ｎ型のＡｌＧａＮ１０クラッド
層で挟んだレーザを形成する。
のＧａＮ層２上に成長したｎ型のＧａＮ層５に第３の窒
化物層であるＩｎＧａＮ多重量子井戸の活性層６の上
部、下部がそれぞれｐ型のＧａＮ層７、ｎ型のＧａＮ層
８のガイド層で挟み、さらにそれを上部、下部がそれぞ
れｐ型のＡｌＧａＮ９、ｎ型のＡｌＧａＮ１０クラッド
層で挟んだレーザを形成する。
【００３５】フッ酸でＳｉＯ2３マスクで除去し、ｎ型
のＡｌＧａＮ層１０を成長し、その上にｎ型のＧａＮ層
８を成長し、その上にＩｎＧａＮの多重量子井戸を成長
させ、その上にｐ型のＧａＮ層７、ｐ型のＡｌＧａＮ層
９を成長し第３の窒化物層を形成する。
のＡｌＧａＮ層１０を成長し、その上にｎ型のＧａＮ層
８を成長し、その上にＩｎＧａＮの多重量子井戸を成長
させ、その上にｐ型のＧａＮ層７、ｐ型のＡｌＧａＮ層
９を成長し第３の窒化物層を形成する。
【００３６】図２（ｄ）において、成長した第３の窒化
物層のレーザの反対側を第２の窒化物層に到達するまで
削った面にｎ型の電極１１を形成し、第３の窒化物のｐ
型のＡｌＧａＮクラッド層９上に細いストライプ状のｐ
電極を形成する。
物層のレーザの反対側を第２の窒化物層に到達するまで
削った面にｎ型の電極１１を形成し、第３の窒化物のｐ
型のＡｌＧａＮクラッド層９上に細いストライプ状のｐ
電極を形成する。
【００３７】第３の窒化物層のレーザの反対側以外をマ
スクした後、レーザの反対側をドライエッチングにより
削りｎ電極１１を形成し、レジストをアセトンにより除
去した後、第３の窒化物層上のストライプを残してマス
クをし、ｐ電極１２を形成した後にマスクを除去して形
成されたものである。
スクした後、レーザの反対側をドライエッチングにより
削りｎ電極１１を形成し、レジストをアセトンにより除
去した後、第３の窒化物層上のストライプを残してマス
クをし、ｐ電極１２を形成した後にマスクを除去して形
成されたものである。
【００３８】図２（ｅ）において、レーザの光導波路の
両端に光反射鏡１３を形成した。窒化物半導体レーザの
光導波路に対して垂直に２面をへき開して形成されたも
のである。
両端に光反射鏡１３を形成した。窒化物半導体レーザの
光導波路に対して垂直に２面をへき開して形成されたも
のである。
【００３９】［実施例２］図３（ａ），（ｂ）及び図４
（ｃ），（ｄ），（ｅ）は、本発明の第２実施例におけ
る窒化物半導体レーザ及びその製造方法を説明するため
の図で、図３（ａ）は平面図、図３（ｂ）は断面図、図
４（ｃ），（ｄ）は断面図、図４（ｅ）は斜視図であ
る。
（ｃ），（ｄ），（ｅ）は、本発明の第２実施例におけ
る窒化物半導体レーザ及びその製造方法を説明するため
の図で、図３（ａ）は平面図、図３（ｂ）は断面図、図
４（ｃ），（ｄ）は断面図、図４（ｅ）は斜視図であ
る。
【００４０】図３（ａ）において、サファイア基板１や
ＳｉＣ基板上に第１の窒化物層であるＧａＮ層２を設
け、その上にＳｉＯ2３マスク材で＜１１２０＞方向に
帯状のマスクストライプ４を形成した。
ＳｉＣ基板上に第１の窒化物層であるＧａＮ層２を設
け、その上にＳｉＯ2３マスク材で＜１１２０＞方向に
帯状のマスクストライプ４を形成した。
【００４１】（０００１）面、もしくは（０００１）か
ら数度傾斜した面方位を有するサファイア基板１もしく
はＳｉＣ基板を用い、Ｈ2キャリアガス中で１０００度
に加熱された基板上にアンモニアとトリメチルガリウム
を供給するＭＯＶＰＥ法（有機金属気相成長法）によ
り、約５００度の低温でＡＩＮバッファ層を成長後、膜
厚１〜２μｍのＧａＮ２を成長する。その成長したＧａ
Ｎ２の（０００１）面上にＳｉＯ2３マスク材で＜１１
２０＞方向に帯状のマスクストライプ４を形成する。こ
の場合における数度傾斜した面方位としては、前述した
角度と同様である。
ら数度傾斜した面方位を有するサファイア基板１もしく
はＳｉＣ基板を用い、Ｈ2キャリアガス中で１０００度
に加熱された基板上にアンモニアとトリメチルガリウム
を供給するＭＯＶＰＥ法（有機金属気相成長法）によ
り、約５００度の低温でＡＩＮバッファ層を成長後、膜
厚１〜２μｍのＧａＮ２を成長する。その成長したＧａ
Ｎ２の（０００１）面上にＳｉＯ2３マスク材で＜１１
２０＞方向に帯状のマスクストライプ４を形成する。こ
の場合における数度傾斜した面方位としては、前述した
角度と同様である。
【００４２】図３（ｂ）において、サファイア基板１上
のＧａＮ層２上に形成した（１１２０）マスクストライ
プ４の開口部に、マスクストライプ４との境界に垂直面
（１１００）面を有する第２の窒化物層であるｎ型のＧ
ａＮ層５を形成した。
のＧａＮ層２上に形成した（１１２０）マスクストライ
プ４の開口部に、マスクストライプ４との境界に垂直面
（１１００）面を有する第２の窒化物層であるｎ型のＧ
ａＮ層５を形成した。
【００４３】ＧａＮをＭＯＶＰＥ法により、マスクスト
ライプ４上に成長すると、まず、開口部にのみ成長し、
マスクストライプ４との境界に（１１００）面を有する
ｎ型のＧａＮ層５を形成する。
ライプ４上に成長すると、まず、開口部にのみ成長し、
マスクストライプ４との境界に（１１００）面を有する
ｎ型のＧａＮ層５を形成する。
【００４４】図４（ｃ）において、サファイア基板１上
のＧａＮ層２上に成長したｎ型のＧａＮ層５に第３の窒
化物層であるＩｎＧａＮ多重量子井戸の活性層６の上
部、下部がそれぞれｐ型のＧａＮ層７、ｎ型のＧａＮ層
８のガイド層で挟み、さらにそれを上部、下部がそれぞ
れｐ型のＡｌＧａＮ９、ｎ型のＡｌＧａＮ１０クラッド
層で挟んだレーザを形成した。
のＧａＮ層２上に成長したｎ型のＧａＮ層５に第３の窒
化物層であるＩｎＧａＮ多重量子井戸の活性層６の上
部、下部がそれぞれｐ型のＧａＮ層７、ｎ型のＧａＮ層
８のガイド層で挟み、さらにそれを上部、下部がそれぞ
れｐ型のＡｌＧａＮ９、ｎ型のＡｌＧａＮ１０クラッド
層で挟んだレーザを形成した。
【００４５】フッ酸でＳｉＯ2３マスクで除去し、ｎ型
のＡｌＧａＮ層１０を成長し、その上にｎ型のＧａＮ層
８を成長し、その上にＩｎＧａＮの多重量子井戸を成長
し、その上にｐ型のＧａＮ層７、ｐ型のＡｌＧａＮ層９
を成長させ、第３の窒化物層を形成する。
のＡｌＧａＮ層１０を成長し、その上にｎ型のＧａＮ層
８を成長し、その上にＩｎＧａＮの多重量子井戸を成長
し、その上にｐ型のＧａＮ層７、ｐ型のＡｌＧａＮ層９
を成長させ、第３の窒化物層を形成する。
【００４６】図４（ｄ）において、成長した第３の窒化
物層のレーザの反対側を第２の窒化物層に到達するまで
削った面にｎ型の電極１１を形成し、第３の窒化物層の
（０００１）面上にＳｉＯ2マスク３を形成し、そのマ
スクと第３の窒化物のｐ型ののＡｌＧａＮクラッド層９
を覆ったｐ電極１２を形成した。
物層のレーザの反対側を第２の窒化物層に到達するまで
削った面にｎ型の電極１１を形成し、第３の窒化物層の
（０００１）面上にＳｉＯ2マスク３を形成し、そのマ
スクと第３の窒化物のｐ型ののＡｌＧａＮクラッド層９
を覆ったｐ電極１２を形成した。
【００４７】第３の窒化物層のレーザの反対側以外をマ
スクした後、レーザの反対側をドライエッチングにより
削りｎ電極１１を形成し、レジストをアセトンにより除
去した後、第３の窒化物層の（０００１）面上にＳｉＯ
2のマスクを形成して、ｎ電極を覆うマスクを形成し、
そのマスクと第３の窒化物のｐ型のＡｌＧａＮクラッド
層９を覆ったｐ電極１２を形成した後にｎ電極上のマス
クを除去して形成されたものである。
スクした後、レーザの反対側をドライエッチングにより
削りｎ電極１１を形成し、レジストをアセトンにより除
去した後、第３の窒化物層の（０００１）面上にＳｉＯ
2のマスクを形成して、ｎ電極を覆うマスクを形成し、
そのマスクと第３の窒化物のｐ型のＡｌＧａＮクラッド
層９を覆ったｐ電極１２を形成した後にｎ電極上のマス
クを除去して形成されたものである。
【００４８】図４（ｅ）において、レーザの光導波路の
両端に光反射鏡１３を形成した。窒化物半導体レーザの
光導波路に対して垂直に２面をへき開して形成されたも
のである。
両端に光反射鏡１３を形成した。窒化物半導体レーザの
光導波路に対して垂直に２面をへき開して形成されたも
のである。
【００４９】［実施例３］図５（ａ），（ｂ）は、本発
明の第３実施例における窒化物半導体レーザを説明する
ための図で、図５（ａ）は、第２窒化物層の（１１０
１）面上に形成される活性層にＧａＮ、ＡｌＧａＮによ
る量子井戸を用いた紫外発光用窒化物レーザの断面図
で、図５（ｂ）は、第２窒化物層の（１１００）面上に
形成される活性層にＧａＮ、ＡｌＧａＮによる量子井戸
を用いた紫外発光用窒化物レーザの断面図である。
明の第３実施例における窒化物半導体レーザを説明する
ための図で、図５（ａ）は、第２窒化物層の（１１０
１）面上に形成される活性層にＧａＮ、ＡｌＧａＮによ
る量子井戸を用いた紫外発光用窒化物レーザの断面図
で、図５（ｂ）は、第２窒化物層の（１１００）面上に
形成される活性層にＧａＮ、ＡｌＧａＮによる量子井戸
を用いた紫外発光用窒化物レーザの断面図である。
【００５０】第３窒化物層としてＡｌＧａＮガイド層
８、ＡｌＧａＮクラッド層９，１０、活性層１４として
ＧａＮ、ＡｌＧａＮに多重量子井戸を用いて形成され
る。
８、ＡｌＧａＮクラッド層９，１０、活性層１４として
ＧａＮ、ＡｌＧａＮに多重量子井戸を用いて形成され
る。
【００５１】図６（ａ）は、実施例２で作製された窒化
物半導体の活性層であるＩｎＧａＮ量子井戸の量子井戸
方向に沿ったバンド構造を示す図で、図６（ｂ）は、従
来技術における窒化物半導体の活性層であるＩｎＧａＮ
量子井戸の量子井戸方向に沿ったバンド構造を示す図で
ある。
物半導体の活性層であるＩｎＧａＮ量子井戸の量子井戸
方向に沿ったバンド構造を示す図で、図６（ｂ）は、従
来技術における窒化物半導体の活性層であるＩｎＧａＮ
量子井戸の量子井戸方向に沿ったバンド構造を示す図で
ある。
【００５２】従来技術における窒化物半導体の活性層で
あるＩｎＧａＮ量子井戸の量子井戸方向に沿ったバンド
構造が、歪により有機された電界により、ポテンシャル
に傾斜が生じ電子と正孔が空間的に分離してしまうのに
対して、実施例２の量子井戸レーザはそのような現象を
解消できる。また、実施例１の窒化物半導体レーザのＩ
ｎＧａＮ量子井戸の量子井戸方向に沿ったバンド端のポ
テンシャル空間分布図も従来技術と定性的には同じであ
るが、その電界によるポテンシャルの傾斜は抑制されて
いる。
あるＩｎＧａＮ量子井戸の量子井戸方向に沿ったバンド
構造が、歪により有機された電界により、ポテンシャル
に傾斜が生じ電子と正孔が空間的に分離してしまうのに
対して、実施例２の量子井戸レーザはそのような現象を
解消できる。また、実施例１の窒化物半導体レーザのＩ
ｎＧａＮ量子井戸の量子井戸方向に沿ったバンド端のポ
テンシャル空間分布図も従来技術と定性的には同じであ
るが、その電界によるポテンシャルの傾斜は抑制されて
いる。
【００５３】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、
（０００１）面または（０００１）面から０．１°〜
０．３°傾斜した面方位あるいは０．２°傾斜した面方
位を有する基板上に設けられた面状の第１の窒化物層
と、第１の窒化物層上に、基板に対して＜１１００＞ま
たは＜１１２０＞方向に沿って作製された面を有する第
２の窒化物層と、第２の窒化物層上に、第２の窒化物層
と同じ面方位を有するダブルヘテロ構造を備えた第３の
窒化物層とを有するので、つまり、本発明は、ＭＯＣＶ
Ｄ選択成長により、（０００１）面に対し、斜め面ある
いは垂直面が形成され、その面上に作成されたレーザー
構造を有するので、それらの面上では歪誘起電界が（０
００１）面上に比べ抑制、あるいは解消するため内部量
子効率が向上し、その結果、低しきい電流密度で発振
し、より長波長側で発振する窒化物半導体レーザーの作
成が実現される。
（０００１）面または（０００１）面から０．１°〜
０．３°傾斜した面方位あるいは０．２°傾斜した面方
位を有する基板上に設けられた面状の第１の窒化物層
と、第１の窒化物層上に、基板に対して＜１１００＞ま
たは＜１１２０＞方向に沿って作製された面を有する第
２の窒化物層と、第２の窒化物層上に、第２の窒化物層
と同じ面方位を有するダブルヘテロ構造を備えた第３の
窒化物層とを有するので、つまり、本発明は、ＭＯＣＶ
Ｄ選択成長により、（０００１）面に対し、斜め面ある
いは垂直面が形成され、その面上に作成されたレーザー
構造を有するので、それらの面上では歪誘起電界が（０
００１）面上に比べ抑制、あるいは解消するため内部量
子効率が向上し、その結果、低しきい電流密度で発振
し、より長波長側で発振する窒化物半導体レーザーの作
成が実現される。
【図１】（ａ），（ｂ）は、本発明の第１実施例におけ
る窒化物半導体レーザ及びその製造方法を説明するため
の図である。
る窒化物半導体レーザ及びその製造方法を説明するため
の図である。
【図２】（ｃ），（ｄ），（ｅ）は、本発明の第１実施
例における窒化物半導体レーザ及びその製造方法を説明
するための図である。
例における窒化物半導体レーザ及びその製造方法を説明
するための図である。
【図３】（ａ），（ｂ）は、本発明の第２実施例におけ
る窒化物半導体レーザ及びその製造方法を説明するため
の図である。
る窒化物半導体レーザ及びその製造方法を説明するため
の図である。
【図４】（ｃ），（ｄ），（ｅ）は、本発明の第２実施
例における窒化物半導体レーザ及びその製造方法を説明
するための図である。
例における窒化物半導体レーザ及びその製造方法を説明
するための図である。
【図５】（ａ）、（ｂ）は、本発明の第３実施例におけ
る発光用窒化物半導体レーザを示す図である。
る発光用窒化物半導体レーザを示す図である。
【図６】（ａ）は、実施例２で作成された窒化物半導体
の活性層であるＩｎＧａＮ量子井戸の＜１１２０＞方向
のバンド構造を示す図で、（ｂ）は、従来技術で作成さ
れた窒化物半導体の活性層であるＩｎＧａＮ量子井戸の
＜０００１＞方向のバンド構造を示す図である。
の活性層であるＩｎＧａＮ量子井戸の＜１１２０＞方向
のバンド構造を示す図で、（ｂ）は、従来技術で作成さ
れた窒化物半導体の活性層であるＩｎＧａＮ量子井戸の
＜０００１＞方向のバンド構造を示す図である。
【図７】従来の窒化物半導体レーザの構造を説明するた
めの図である。
めの図である。
１ サファイア基板 ２ ＧａＮ層 ３ ＳｉＯ2 ４ マスクストライプ ５ ｎ型のＧａＮ層 ６ ＩｎＧａＮ多重量子井戸の活性層 ７ ｐ型のＧａＮガイド層 ８ ｎ型のＧａＮガイド層 ９ ｐ型のＡｌＧａＮクラッド層 １０ ｎ型のＡｌＧａＮクラッド層 １１ ｎ電極 １２ ｐ電極 １３ 光反射鏡 １４ ＧａＮ、ＡｌＧａＮ多重量子井戸の活性層 ２１ サファイア基板 ２２ ＧａＮ層 ２６ ＩｎＧａＮ多重量子井戸の活性層 ２７ ｐ型のＧａＮガイド層 ２８ ｎ型のＧａＮガイド層 ２９ ｐ型のＡｌＧａＮクラッド層 ３０ ｎ型のＡｌＧａＮクラッド層 ３１ ｎ電極 ３２ ｐ電極
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 安藤 精後 東京都千代田区大手町二丁目３番１号 日 本電信電話株式会社内 (72)発明者 小林 直樹 東京都千代田区大手町二丁目３番１号 日 本電信電話株式会社内 Ｆターム(参考） 5F073 AA74 CA07 CB05 DA05 DA24 EA02 EA23
Claims (17)
- 【請求項１】 （０００１）面または（０００１）面か
ら０．１°〜０．３°傾斜した面方位を有する基板上に
設けられた面状の第１の窒化物層と、該第１の窒化物層
上に、前記基板に対して＜１１００＞または＜１１２０
＞方向に沿って作製された面を有する第２の窒化物層
と、該第２の窒化物層上に、該第２の窒化物層と同じ面
方位を有するダブルヘテロ構造を備えた第３の窒化物層
とを有することを特徴とする窒化物半導体レーザ。 - 【請求項２】 （０００１）面または（０００１）面か
ら０．２°傾斜した面方位を有する基板上に設けられた
面状の第１の窒化物層と、該第１の窒化物層上に、前記
基板に対して＜１１００＞または＜１１２０＞方向に沿
って作製された面を有する第２の窒化物層と、該第２の
窒化物層上に、該第２の窒化物層と同じ面方位を有する
ダブルヘテロ構造を備えた第３の窒化物層とを有するこ
とを特徴とする窒化物半導体レーザ。 - 【請求項３】 前記第２の窒化物層は、前記第１の窒化
物層の（０００１）面の＜１１００＞方向の辺と（１１
２１）面を有することを特徴とする請求項１又は２に記
載の窒化物半導体レーザ。 - 【請求項４】 前記第２の窒化物層は、前記第１の窒化
物層の（０００１）面の＜１１２０＞方向の辺と（１１
０１）面を有することを特徴とする請求項１又は２に記
載の窒化物半導体レーザ。 - 【請求項５】 （０００１）面または（０００１）面か
ら０．１°〜０．３°傾斜した面方位を有する基板上に
設けられた面状の第１の窒化物層と、該第１の窒化物層
上に、前記基板に対して＜１１００＞または＜１１２０
＞方向と、＜０００１＞方向の間の方向面を有する第２
の窒化物層と、該第２の窒化物層上に、該第２の窒化物
層と同じ面方位を有するダブルヘテロ構造を有する第３
の窒化物層とを有することを特徴とする窒化物半導体レ
ーザ。 - 【請求項６】 （０００１）面または（０００１）面か
ら０．２°傾斜した面方位を有する基板上に設けられた
面状の第１の窒化物層と、該第１の窒化物層上に、前記
基板に対して＜１１００＞又は＜１１２０＞方向と、＜
０００１＞方向の間の方向面を有する第２の窒化物層
と、該第２の窒化物層上に、該第２の窒化物層と同じ面
方位を有するダブルヘテロ構造を有する第３の窒化物層
とを有することを特徴とする窒化物半導体レーザ。 - 【請求項７】 前記第２の窒化物層は、前記第１の窒化
物層の（０００１）面の＜１１００＞方向の辺と（１１
２０）面を有することを特徴とする請求項５又は６に記
載の窒化物半導体レーザ。 - 【請求項８】 前記第２の窒化物層は、前記第１の窒化
物層の（０００１）面の＜１１２０＞方向の辺と（１１
００）面を有することを特徴とする請求項５又は６に記
載の窒化物半導体レーザ。 - 【請求項９】 前記基板は、サファイアＳｉＣ，ＧａＮ
のいずれか１つであることを特徴とする請求項１乃至８
いずれか１項に記載の窒化物半導体レーザ。 - 【請求項１０】 前記第１の窒化物層は、Ｇａｎ，Ａｌ
Ｎのいずれかであることを特徴とする請求項１乃至９い
ずれか１項に記載の窒化物半導体レーザ。 - 【請求項１１】 前記第３の窒化物層の活性層は、窒化
物半導体の量子井戸であることを特徴とする請求項１乃
至１０いずれか１項に記載の窒化物半導体レーザ。 - 【請求項１２】 前記第３の窒化物層の活性層の上部、
下部にそれぞれｐ型、ｎ型のキャリア閉じ込め層を有
し、更にその上部、下部にそれぞれｐ型、ｎ型の光閉じ
込め層を有すヘテロ構造であることを特徴とする請求項
１乃至１０いずれか１項に記載の窒化物半導体レーザ。 - 【請求項１３】 （０００１）面または（０００１）面
から０．１°〜０．３°傾斜した面方位を有する基板上
に面状の第１の窒化物層を形成する工程と、該第１の窒
化物層上に、前記基板に対して＜１１００＞または＜１
１２０＞方向に沿って作製された面を有する第２の窒化
物層を形成する工程と、該第１の窒化物層の（０００
１）面の（１１２０）線または（１１００）線に平行な
帯状のマスクストライプを形成する工程と、該第２の窒
化物層上に、該第２の窒化物層と同じ面方位を有するダ
ブルヘテロ構造を備えた第３の窒化物層を形成する工程
とを有し、前記第２の窒化物層は、前記第１の窒化物層
の（０００１）面の＜１１００＞方向の辺と（１１２
１）面を有することを特徴とする窒化物半導体レーザの
製造方法。 - 【請求項１４】 （０００１）面または（０００１）面
から０．２°傾斜した面方位を有する基板上に面状の第
１の窒化物層を形成する工程と、該第１の窒化物層の
（０００１）面の＜１１２０＞線または＜１１００＞線
に平行な帯状のマスクストライプを形成する工程と、該
第１の窒化物層上に、前記基板に対して＜１１００＞ま
たは＜１１２０＞方向に沿って作製された面を有する第
２の窒化物層を形成する工程と、該第２の窒化物層上
に、該第２の窒化物層と同じ面方位を有するダブルヘテ
ロ構造を備えた第３の窒化物層を形成する工程とを有
し、前記第２の窒化物層は、前記第１の窒化物層の（０
００１）面の＜１１００＞方向の辺と（１１２１）面を
有することを特徴とする窒化物半導体レーザの製造方
法。 - 【請求項１５】 （０００１）面または（０００１）面
から０．１°〜０．３°傾斜した面方位を有する基板上
に面状の第１の窒化物層を形成する工程と、前記第１の
窒化物層上に、前記基板に対して＜１１００＞または＜
１１２０＞方向に沿って作製された面を有する第２の窒
化物層を形成する工程と、該第１の窒化物層の（０００
１）面の＜１１２０＞線または＜１１００＞線に平行な
帯状のマスクストライプを形成する工程と、該第２の窒
化物層上に、該第２の窒化物層と同じ面方位を有するダ
ブルヘテロ構造を備えた第３の窒化物層を形成する工程
とを有し、前記第２の窒化物層は、前記第１の窒化物層
の（０００１）面の＜１１２０＞方向の辺と（１１０
１）面を有することを特徴とする窒化物半導体レーザの
製造方法。 - 【請求項１６】 （０００１）面または（０００１）面
から０．２°傾斜した面方位を有する基板上に面状の第
１の窒化物層を形成する工程と、該第１の窒化物層の
（０００１）面の＜１１２０＞線または＜１１００＞線
に平行な帯状のマスクストライプを形成する工程と、該
第１の窒化物層上に、前記基板に対して＜１１００＞ま
たは＜１１２０＞方向に沿って作製された面を有する第
２の窒化物層を形成する工程と、該第２の窒化物層上
に、該第２の窒化物層と同じ面方位を有するダブルヘテ
ロ構造を備えた第３の窒化物層を形成する工程とを有
し、前記第２の窒化物層は、前記第１の窒化物層の（０
００１）面の＜１１２０＞方向の辺と（１１０１）面を
有することを特徴とする窒化物半導体レーザの製造方
法。 - 【請求項１７】 前記第２の窒化物を形成する工程は、
成長を中断し、マスクストライプを除去した後に、前記
第２の窒化物層をさらに成長させることを特徴とする請
求項１３乃至１６いずれか１項に記載の窒化物半導体レ
ーザの製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000358430A JP2002164623A (ja) | 2000-11-24 | 2000-11-24 | 窒化物半導体レーザ及びその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000358430A JP2002164623A (ja) | 2000-11-24 | 2000-11-24 | 窒化物半導体レーザ及びその製造方法 |
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| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002164623A true JP2002164623A (ja) | 2002-06-07 |
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ID=18830327
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| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000358430A Pending JP2002164623A (ja) | 2000-11-24 | 2000-11-24 | 窒化物半導体レーザ及びその製造方法 |
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| Country | Link |
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| JP (1) | JP2002164623A (ja) |
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