JP2002319733A - 半導体発光装置およびその製造方法ならびに光学式情報記録再生装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 電流注入領域以外の活性層のキャリア寿命を
短くする。 【解決手段】 ｎ型ＧａＮ基板１１上に、複数の窒化物
半導体層が積層されて、ストライプ状導波路が形成され
ている。ｎ型ＧａＮ基板１１表面には、そのストライプ
状導波路に対向する領域に、凹領域のグルーブが形成さ
れる。凹領域のグルーブの中央部は、中央部以外より欠
陥密度の高い部分となっている。凹領域のグルーブは、
一対の凸領域のランドが形成されることによって、一対
の凸領域のランド間に配置されている。そして、凹領域
のグルーブ近傍に一方の凸領域のランドが形成されてい
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、光ディスクの情報
記録、再生等に使用され、水平横モードが安定であると
ともに、低雑音化のための自励発振特性を有する半導体
発光装置およびその製造方法ならびに光学式情報記録再
生装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】光ディスクにおける記憶容量の増加にと
もなって、光ディスク用光源としては、集光径が小さく
でき、より一層情報を高密度にて記録することができる
４００ｎｍ前後の波長の光源が必要とされている。ま
た、光ディスクシステムでは、コスト削減のために、レ
ンズ、ディスク等に対して、安価なプラスチック系の材
料の使用が検討されている。しかしながら、このような
プラスチック系の材料は、光の吸収端が最大で３９０ｎ
ｍ程度の波長であるために、光ディスク用光源として
は、更なる短波長化を行う必要がある。このために光源
としての材料を検討する必要があり、量産化に対応する
ことが容易ではない。このような光ディスクシステムの
光源には、従来より半導体レーザが使用されており、４
００ｎｍ前後の波長を有する半導体レーザの代表的な材
料としては、窒化ガリウム化合物半導体がある。

【０００３】窒化物半導体レーザは、光ディスクシステ
ム等に使用される場合に、光ディスク等の反射点からの
戻り光雑音を減少させるため、自励発振特性を備えた構
造が用いられている。

【０００４】特開平１０−２９４５３２号公報には、こ
のような窒化物半導体レーザが開示されており、図４
は、その窒化物半導体レーザの代表的な構造を示す断面
図である。この公報には、ＩｎＧａＮを含む活性層の隣
接領域において、非発光領域であるＩｎの島状領域を、
光の吸収量が飽和する可飽和吸収特性を有する領域（以
下、可飽和吸収領域とする）として用いることによっ
て、自励発振機能が得られ、戻り光雑音の低減した半導
体レーザが開示されている。

【０００５】図４に示すように、この半導体レーザは、
サファイヤ基板７０上に、ｎ型ＧａＮバッファー層７
１、ｎ型ＧａＮコンタクト層７２が形成されており、ｎ
型ＧａＮコンタクト層７２の所定の領域上に、ｎ型Ａｌ
ＧａＮクラッド層７３、Ｉｎの島状領域を有するｎ型Ｉ
ｎＧａＮ／ＧａＮ多重量子井戸隣接層７４、ＩｎＧａＮ
／ＧａＮ多重量子井戸活性層７５、ｐ型ＧａＮ隣接層７
６、ｐ型ＡｌＧａＮクラッド層７７が順番に積層されて
いる。ｐ型ＡｌＧａＮクラッド層７７上の中央部には、
レーザ共振器を構成するストライプ状導波路領域７８ａ
が設けられており、ストライプ状導波路領域７８ａの外
側には、導波路以外に電流を注入させないｎ型ＧａＮ通
電障壁層７９が形成されている。ストライプ状導波路領
域７８ａの部分およびｎ型ＧａＮ通電障壁層７９の上に
は、ｐ型ＧａＮコンタクト層７８が形成されている。そ
して、ｐ型ＧａＮコンタクト層７８上には、ｐ側電極８
０が設けられており、また、ｎ型ＧａＮコンタクト層７
２上の前述の所定の領域以外の部分に、ｎ側電極８１が
形成されている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】特開平１０−２９４５
３２号公報に開示された窒化物半導体レーザは、活性層
の隣接領域において、非発光領域であるＩｎの島状領域
８２を、可飽和吸収領域としてに用いているために、光
吸収を生じるＩｎの島状領域８２が良好な吸収特性を保
持するようにプロセス制御しながら素子を形成する事が
容易ではなく、この結果、良好な自励発振特性を得るた
めのプロセス制御が難しくなるおそれがある。

【０００７】また、このようなＩｎの島状領域８２を、
積極的に可飽和吸収特性を持たせるように形成すること
なく、ストライプ状導波路の外側の電流が注入されない
領域（通電障壁層）の下部に形成されている活性層の領
域を可飽和吸収領域として用いることによって、自励発
振動作が可能となる低雑音半導体レーザの技術が知られ
ている。この場合、低雑音半導体レーザの自励発振を有
効に持続させるためには、電流注入領域の活性層のキャ
リア寿命に対して、電流注入領域以外の活性層のキャリ
ア寿命を短くする必要がある。しかし、窒化物半導体で
は、キャリアの拡散係数が小さいために、可飽和吸収領
域において光吸収によって生成されたキャリアが拡散し
にくく、見かけ上のキャリアの寿命を短くすることも容
易ではない。

【０００８】さらに、従来の半導体レーザにおいては、
高出力動作時に十分に水平横モードを安定させる事が難
しく、光出力の変動である雑音が生じるおそれがある。

【０００９】本発明は、このような課題を解決するもの
であり、その目的は、電流注入領域以外の活性層のキャ
リア寿命を短くし、高出力動作時でも水平横モードが安
定した自励発振特性が得られる半導体発光装置およびそ
の製造方法ならびに光学式情報記録再生装置を提供する
ことにある。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明の半導体発光装置
は、基板上に複数の窒化物半導体層が積層されて、スト
ライプ状導波路が形成された半導体発光装置であって、
該基板表面には、該ストライプ状導波路に対向する領域
に凹領域が形成されるように、一対の凸領域が形成され
ており、該凹領域近傍に一方の凸領域が形成されている
ことを特徴とする。

【００１１】前記凹領域は、前記一対の凸領域間に形成
されており、前記ストライプ状導波路は、該一方の凸領
域と該凹領域の中央部との間に対向して配置される。

【００１２】本発明の半導体発光装置は、基板上に複数
の窒化物半導体層が積層されて、ストライプ状導波路が
形成された半導体発光装置であって、該基板表面には、
該ストライプ状導波路に対向する領域が欠陥密度の低い
領域になるように、その低欠陥密度の領域の近傍に欠陥
密度の高い領域が形成されていることを特徴とする。

【００１３】前記欠陥密度は、前記ストライプ状導波路
に対向する領域の欠陥密度の１０倍以上である。

【００１４】前記欠陥密度は、１０⁸／ｃｍ²以上であ
る。

【００１５】前記欠陥密度の高い領域と、前記ストライ
プ状導波路との間隔が０．５μｍ〜４μｍになってい
る。

【００１６】前記欠陥密度の高い領域が、光の吸収量が
飽和する特性を備えている可飽和吸収領域を有してい
る。

【００１７】前記ストライプ状導波路のストライプ幅が
０．５μｍ〜８μｍである。

【００１８】前記ストライプ状導波路と前記可飽和吸収
領域とによる自励発振特性を有する。

【００１９】本発明の半導体発光装置の製造方法は、第
１の導電型の窒化物半導体基板上に、相互に隣接する凸
領域および凹領域を形成する工程と、該第１の導電型の
窒化物半導体基板上に、第１の成長温度により第１の導
電型の窒化物半導体層を形成する工程と、該第１の導電
型の窒化物半導体層上に、該第１の成長温度と異なる第
２の成長温度により第１の導電型の窒化物半導体クラッ
ク防止層、該第１の成長温度により第１の導電型の窒化
物半導体クラッド層、第１の導電型の窒化物半導体ガイ
ド層を順番に形成する工程と、該第１の導電型の窒化物
半導体ガイド層上に、該第２の成長温度と異なる第３の
成長温度により第１の導電型の窒化物半導体活性層を形
成する工程と、該第１の導電型の窒化物半導体活性層上
に、該第１の成長温度により第２の導電型の窒化物半導
体バリア層、第２の導電型の窒化物半導体ガイド層、第
２の導電型の窒化物半導体クラッド層、第２の導電型の
窒化物半導体コンタクト層を順番に形成する工程と、ド
ライエッチング処理によりリッジ構造を形成する工程
と、を包含することを特徴とする。

【００２０】本発明の光学式情報記録再生装置は、請求
項１〜９のいずれかに記載の半導体発光装置が光源とし
て用いられていることを特徴とする。

【００２１】

【発明の実施の形態】半導体レーザの自励発振は、半導
体レーザに注入されたキャリアによって反転分布が生じ
ている活性層（利得領域）と可飽和吸収特性を備えた領
域である可飽和吸収領域とにおけるキャリアおよび光子
の相互作用によって生じる。可飽和吸収領域に要求され
る特性は、第１に実質的なバンドギャップが活性層（利
得領域）のバンドギャップと同じか、あるいは、わずか
に狭いことであり、可飽和吸収領域に要求される第２の
特性は、有効に自励発振を起こさせるために、可飽和吸
収領域のキャリアの寿命が活性層のキャリアの寿命より
短いこと、光の吸収が飽和しやすいこと等である。

【００２２】窒化物半導体レーザでは、可飽和吸収領域
に要求される第２の特性である可飽和吸収領域内でのキ
ャリアの寿命特性が特に重要である。窒化物系半導体の
キャリアの寿命は、最小で数ｎｓと短いことが知られて
おり、活性層と可飽和吸収領域とのキャリアの寿命に明
確な差を付けるためには、可飽和吸収層に不純物元素
（例えば、Ｍｇ等）を高濃度で添加（ドーピング）する
こと、また可飽和吸収領域における光吸収領域から光吸
収領域外へのキャリアの拡散を促進して効率的にキャリ
アを再結合させて、見かけ上のキャリア寿命を短くする
こと等が考えられる。

【００２３】しかし、従来の窒化物半導体レーザにおい
て、活性層の電流注入領域（ストライプ状導波路に対応
した発振領域）を利得領域、活性層の電流注入領域以外
を可飽和吸収特性を有する可飽和吸収領域とする場合に
は、利得領域および可飽和吸収領域の両方の領域におい
て不純物元素の添加（ドープ）量に明確な差を付けるこ
とが容易ではない。また、光吸収によって可飽和吸収領
域に生成されたキャリアの寿命を見かけ上、短くするに
は、生成されたキャリアが数ｎｓのオーダーで光吸収領
域外に拡散するような大きな拡散係数を有する可飽和吸
収領域の材料特性が必要であるが、ＩｎＧａＮ等により
形成された可飽和吸収領域では、一般に、拡散係数が小
さいために可飽和吸収領域に生成されたキャリアを十分
に拡散させることによってキャリアを再結合させ、キャ
リアの寿命を短くする効果が得られにくい。

【００２４】本発明では、この点について、検討を重ね
た結果、ＧａＮ基板に段差を形成するプロセスを用いる
ことによって、半導体レーザの利得領域および可飽和吸
収領域が形成される領域に、周期的に、欠陥密度の高い
領域と欠陥密度の低い領域とを形成し、欠陥密度の低い
領域に利得領域である電流注入領域（ストライプ状導波
路に対応した発振領域）を配置し、利得領域である電流
注入領域に近接するように、欠陥密度の高い領域に可飽
和吸収特性を有する可飽和吸収領域を配置することによ
り、無輻射遷移による速やかなキャリアの再結合が可能
となる。この結果、半導体レーザの形成領域では、利得
領域である電流注入領域（ストライプ状導波路に対応し
た発振領域）の外側の欠陥密度の高い領域である可飽和
吸収領域における実効的なキャリアの寿命が短くなると
ともに、利得領域において自励発振が持続されやすくな
り、高出力まで自励発振が可能な窒化物半導体レーザが
得られる。

【００２５】また、欠陥密度の低い利得領域である電流
注入領域（ストライプ状導波路に対応した発振領域）の
近傍に、このように、電流注入領域（ストライプ状導波
路に対応した発振領域）に比べて、欠陥密度が高く、キ
ャリアの寿命が短い可飽和吸収特性を有する領域を配置
することによって、半導体レーザの動作時にこの欠陥密
度の高い可飽和吸収領域における光の吸収を充分に保つ
ことができる。この結果、窒化物系半導体レーザにおい
ては、欠陥密度の低い利得領域である電流注入領域（ス
トライプ状導波路に対応した発振領域）と欠陥密度の高
い可飽和吸収領域との欠陥密度の差を所定の値にするこ
とにより、窒化物系半導体レーザの動作時において、欠
陥密度の低い利得領域である電流注入領域（ストライプ
状導波路に対応した発振領域）における利得と欠陥密度
の高い可飽和吸収領域における吸収との差を明確に付け
ることが出来る様になり、高出力まで水平横モードが安
定するようになる。

【００２６】本発明は、このような知見に基づくもので
ある。

【００２７】ＧａＮ基板の表面に段差を形成する溝をつ
けた窒化物半導体レーザにおいて、ＧａＮ基板の表面上
には、段差の凸領域であるランド、段差の凹領域である
グルーブが周期的に交互に形成されている。所定の条件
により、これらのランドの幅、グルーブの幅、グルーブ
の深さ、および、段差構造を有するＧａＮ基板上に形成
される再成長層の厚みを規定すると、その段差構造に応
じて、再成長層には欠陥密度の高い領域と欠陥密度の低
い領域とが存在することが確認できた。この再成長層の
エッチピット観察およびＴＥＭ（透過型電子顕微鏡）観
察によって、欠陥密度の高い領域がグルーブ上面の中央
部分、および、ランド上面に形成されることも確認でき
た。このことは、再成長層は、段差が形成されたＧａＮ
基板からの再成長時に、ランドの側面からの成長がグル
ーブの上面からの成長より優位に選択され、その結果、
グルーブ上において、貫通転位等の欠陥がグルーブ上の
中央部分に集束され、グルーブ上の中央部分以外の領域
で貫通転位等の欠陥が少なくなると考えられる。

【００２８】また、再成長層の厚みが薄い場合には、ラ
ンドの上面またはグルーブの中央部分が再成長層で完全
に埋まりきらず段差の溝が残ることもあるために、段差
が形成される条件を変えて、種々の欠陥密度をもつ領域
を形成し、窒化物半導体レーザの自励発振特性の変化、
高出力動作時における水平横モードの安定性について調
査した。

【００２９】欠陥密度の低い領域は、結晶性が良好であ
り、この領域にリッジ構造のストライプ状導波路（利得
領域である電流注入領域）を形成すると、注入されたキ
ャリアは、効果的に輻射再結合され、注入電流の増加の
割合に対する光強度の増加の割合であるスロープ効率の
高い窒化物半導体レーザが得られた。また、欠陥密度の
高い領域では、無輻射再結合の割合および欠陥に起因す
る低エネルギー準位への緩和の割合が増加し、利得領域
である電流注入領域以外の活性層における光吸収によっ
て生成されたキャリアの再結合が促進される。その結
果、欠陥密度の高い領域である可飽和吸収領域のキャリ
アの寿命が短くなり、窒化物半導体レーザにおける自励
発振の持続、高出力における水平横モードの安定化に効
果的である。

【００３０】前述のように、自励発振特性を有する窒化
物半導体レーザに要求される基板としては、最適には欠
陥密度の高い部分と欠陥密度の低い部分との欠陥密度の
差が大きい方が良く、またその境界では欠陥密度の差が
急峻に変化する方がよい。

【００３１】本発明では、このような点について、Ｇａ
Ｎ基板に段差を形成する条件の検討を行ったところ、グ
ルーブ幅は４μｍ〜３０μｍ、グルーブの深さは０.１
μｍ〜５μｍ、再成長層は１μｍ〜１０μｍであれば、
自励発振特性を有する窒化物半導体レーザに有効である
という確認が得られた。ここで、グルーブの深さをＡ、
グルーブ上の再成長層の厚みをＢとすると、２０Ａ≧Ｂ
≧２Ａであれば前述の効果が得られる。このような段差
構造を有するＧａＮ基板の表面を観察した結果、欠陥密
度の高い領域、および、欠陥密度の低い領域が、それぞ
れＧａＮ基板上のグルーブの上面の中央部、および、ラ
ンドの上面に生じていた。ＧａＮ基板上にランドおよび
グルーブを周期的に配置する場合には、ランド幅を３μ
ｍ〜２０μｍ程度に設定すれば良い。この時、グルーブ
は、ストライプ状導波路に対向するように、ＧａＮ基板
表面上に形成すればよい。また、欠陥密度の高い領域
は、リッジ構造のストライプ状導波路（利得領域である
電流注入領域）に対して左右対称に配置されることによ
って、水平横モードにおける光分布が対象になり好まし
い。この結果、グルーブ幅は１０μｍ〜２０μｍであれ
ばよい。また、欠陥密度の高い領域の欠陥密度は、欠陥
密度の低い領域の欠陥密度の１０倍以上であり、欠陥密
度の高い領域の欠陥密度は、１０⁸ｃｍ^-2以上であれば
よい。

【００３２】次に、利得領域である電流注入領域（スト
ライプ状導波路に対応した発振領域）の配置は、自励発
振特性の制御、および、水平横モードの安定化のための
可飽和吸収領域における光の吸収量の制御が必要である
ために、活性層の厚み、可飽和吸収領域からリッジ構造
のストライプ状導波路の端部までの距離、ストライプ幅
（リッジ構造の上部と下部の平均の幅）等の設計が必要
となる。ストライプ幅は、０．５μｍ〜８μｍにおいて
良好な結果が得られ、欠陥密度の高い可飽和吸収領域か
らリッジ構造のストライプ状導波路の端部までの距離
は、０.５μｍ〜４μｍにおいて良好な結果が得られ
た。ストライプ幅が０．５μｍ未満になると、利得領域
における水平横モードの光分布が小さくなり、半導体レ
ーザとして十分な利得が得られない。ストライプ幅を拡
げていくと、可飽和吸収領域に相当する利得領域以外の
活性層における光分布を適切な範囲に設定でき、キャリ
アの寿命を短くする効果が得られやすいが、ストライプ
幅が８μｍを越えると、レーザ発振開始点となる閾値電
流が高くなり、半導体レーザとして長寿命が得られな
い。

【００３３】また、欠陥密度の高い領域は、利得領域で
ある電流注入領域以外の活性層において生成されたキャ
リアの寿命を、無輻射再結合および欠陥に起因する低エ
ネルギー準位への緩和によって短くするために、レーザ
ー発振状態における水平横モードの光分布の裾に配置さ
れるか、または、利得領域である電流注入領域の活性層
のキャリアの寿命（数ｎｓ〜）よりも短い時間で、生成
されたキャリアが拡散できる距離内に配置する必要があ
る。欠陥密度の高い可飽和吸収領域からリッジ構造のス
トライプ状導波路の端部までの距離が０.５μｍ未満で
ある場合には、ストライプ状状導波路の電流注入領域
（発振領域）内が欠陥密度の高い領域に覆われ、レーザ
ー発振開始点となる閾値電流が著しく上昇し、室温にお
いて連続発振しないおそれがある。

【００３４】また、欠陥密度の高い可飽和吸収領域から
リッジ構造のストライプ状導波路の端部までの距離が４
μｍを越えると、半導体レーザとしての自励発振特性が
得られず、同様に、高出力時における水平横モードの光
分布の安定性も得られない。このことは、レーザ発振状
態における水平横モードの光分布の裾から欠陥密度の高
い領域である可飽和吸収領域までが離れすぎているため
に、光吸収によって生成されたキャリアが欠陥密度の高
い可飽和吸収領域まで短時間に拡散できず、無輻射再結
合等の効果が得られないためである。

【００３５】活性層は、多重量子井戸構造を有すること
が好ましく、活性層の厚みは、量子井戸層とバリア層と
の和として、５ｎｍ〜２００ｎｍであれば、窒化物半導
体レーザにおいて自励発振特性が得られる。活性層の厚
みが厚い場合には、垂直方向の光閉じ込め係数Γと活性
層の厚みｄとの比Γ／ｄを一定にすると、一定の光出力
では活性層の厚みの薄い場合よりも光吸収量が大きくな
る。また、この場合、利得領域である電流注入領域の活
性層内のキャリア密度も少なくなるために、キャリアの
寿命も長くなり、窒化物半導体レーザにおいて自励発振
が起こりやすくなる。しかし、活性層の厚みが厚くなり
すぎると、利得領域である電流注入領域にて利得が得ら
れにくいためにレーザ発振開始点となる閾値電流が高く
なり、注入電力が大きくなった結果、活性層の厚みが２
００ｎｍを越えると、連続発振させても短時間で発振停
止してしまう。

【００３６】このように、本発明では、ＧａＮ基板の表
面に段差を形成する溝を付けることによって、幅広い光
出力において水平横モードが安定した自励発振を伴い、
戻り光によって誘起される雑音を低減する構造を有する
窒化物半導体レーザが得られた。

【００３７】図１は、本発明の第１の実施形態の半導体
発光装置である窒化物半導体レーザの横断面図である。

【００３８】表面に段差を形成する溝が付けられている
ｎ型ＧａＮ基板１１上には、ｎ型ＧａＮ再成長層２３、
ｎ型ＧａＮ層１２、ｎ型ＩｎＧａＮクラック防止層１
３、ｎ型ＡｌＧａＮクラッド層１４、ｎ型ＧａＮガイド
層１５、ｎ型ＩｎＧａＮ活性層１６、ｐ型ＡｌＧａＮバ
リア層１７、ｐ型ＧａＮガイド層１８が順番に積層され
ている。ｐ型ＧａＮガイド層１８には、ｐ型ＡｌＧａＮ
クラッド層１９が積層され、ｐ型ＡｌＧａＮクラッド層
１９は、ストライプ方向と直交する幅方向の中央部が突
出したリッジ構造になっており、その突出部上に、ｐ型
ＧａＮコンタクト層２０が積層されている。ｐ型ＡｌＧ
ａＮクラッド層１９上、ｐ型ＡｌＧａＮクラッド層１９
およびｐ型ＧａＮコンタクト層２０の側面には、ｐ型Ｇ
ａＮコンタクト層２０の上面を除いて、絶縁膜２１が設
けられており、絶縁膜２１およびｐ型ＧａＮコンタクト
層２０の上面にｐ型電極２２が設けられている。また、
ｎ型ＧａＮ基板１１側には、ｎ型電極１０が形成されて
いる。

【００３９】このように、図１に示す本発明の第１の実
施形態である窒化物半導体レーザは、リッジ構造を用い
たストライプ状屈折率導波路を有している。

【００４０】図２は、図１に示す窒化物半導体レーザの
電流注入領域であるストライプ状導波路と可飽和吸収領
域である高欠陥密度領域との位置関係を示した模式図で
ある。図２において、領域Ａは、欠陥密度が低い電流注
入領域であるストライプ状導波路を有する低欠陥密度領
域、領域Ｂは、欠陥密度が高い可飽和吸収領域である高
欠陥密度領域を示しており、Ｌは、ストライプ状導波路
の端部から高欠陥密度領域の中心までの距離を示してい
る。図２では、ストライプ幅は２μｍであり、Ｌは１μ
ｍである。窒化物半導体レーザの共振器長は４５０μ
ｍ、共振器の前面反射率は２０％、共振器の後面反射率
は８５％である。また、リッジの深さは、水平方向の光
閉じ込め係数が０．８８〜０．９７になるように調整し
ている。

【００４１】図１を参照しながら、本発明の第１の実施
形態である窒化物半導体レーザの製造方法を次に説明す
る。尚、以下に示すエピタキシャル成長法とは、基板上
に結晶膜を成長する方法であり、ＶＰＥ（気相エピタキ
シャル）法、ＣＶＤ（化学気相デポジション）法、ＭＯ
ＶＰＥ（有機金属気相エピタキシャル）法、ＭＯＣＶＤ
（有機金属化学気相デポジション）法、Ｈａｌｉｄｅ−
ＶＰＥ（ハロゲン化学気相エピタキシャル）法、ＭＢＥ
(分子線エピタキシャル）法、ＭＯＭＢＥ（有機金属分
子線エピタキシャル）法、ＧＳＭＢＥ（ガス原料分子線
エピタキシャル）法、ＣＢＥ（化学ビームエピタキシャ
ル）法等を含んでいる。

【００４２】まず、ｎ型ＧａＮ基板１１を形成する。ｎ
型ＧａＮ基板１１は、５００μｍ程度の膜厚のＧａＮ単
結晶膜上に、ピッチ間隔が２０μｍであり、ピッチ間隔
内に深さ２．５μｍ、幅１５μｍ程度の溝（グルーブ）
を設ける。

【００４３】次に、窒化物半導体レーザの構成する各窒
化ガリウム半導体層をｎ型ＧａＮ基板１１上にエピタキ
シャル成長法により積層する。この場合、まず、ＭＯＣ
ＶＤ（有機金属化学気相デポジション）装置の炉内にｎ
型ＧａＮ基板１１をセットし、Ｖ族原料のＮＨ₃とIII族
原料のＴＭＧａ（トリメチルガリウム）とを用いて、５
５０℃の成長温度で低温ＧａＮバッファ層を成長させ、
ｎ型ＧａＮ基板１１上に、厚み２５ｎｍの低温ＧａＮバ
ッファ層を形成する。この低温ＧａＮバッファ層上に、
１０７５℃の成長温度に昇温して前述の２種類の原料に
ＳｉＨ₄を加えて、新たに厚み３．５μｍ程度のｎ型Ｇ
ａＮ再成長層２３をエピタキシャル成長法によって積層
する。さらに、ｎ型ＧａＮ再成長層２３上に、厚み０．
５μｍのｎ型ＧａＮ層１２（Ｓｉ不純物濃度１×１０¹⁸
/ｃｍ³）を形成する。

【００４４】続いて、成長温度を７００℃〜８００℃程
度に降温して、III族原料であるＴＭＩｎ（トリメチル
インジウム）の供給を行いながら、ｎ型ＧａＮ層１２上
に、ｎ型Ｉｎ_0.07Ｇａ_0.93Ｎ層を成長させ、厚み５０ｎ
ｍのｎ型ＩｎＧａＮクラック防止層１３を形成する。そ
の後、再び成長温度を１０７５℃に昇温し、III族原料
であるＴＭＡｌ（トリメチルアルミニウム）を用いて、
ｎ型ＩｎＧａＮクラック防止層１３上に、ｎ型Ａｌ_0.1
Ｇａ_0.9Ｎ層（Ｓｉ不純物濃度１×１０¹⁸/ｃｍ³）を成
長させ、厚み０．９５μｍのｎ型ＡｌＧａＮクラッド層
１４を形成し、さらに、ｎ型ＡｌＧａＮクラッド層１４
上に、厚み０．１μｍのｎ型ＧａＮガイド層１５を形成
する。

【００４５】その後、成長温度を７３０℃に降温して、
ｎ型ＧａＮガイド層１５上に、厚み４ｎｍのＩｎ_0.15Ｇ
ａ_0.85Ｎ量子井戸層と、厚み６ｎｍのＩｎ_0.05Ｇａ_0.95
Ｎバリア層とを交互に形成して、４層のバリア層と３層
の量子井戸層とが周期的に積層された多重量子井戸構造
の活性層を成長させ、ｎ型ＩｎＧａＮ活性層１６を形成
する。尚、ｎ型ＩｎＧａＮ活性層１６は、バリア層を積
層後、量子井戸層を積層させるまでの間、または、量子
井戸層を積層後、バリア層を積層させるまでの間におい
て１秒〜１８０秒の結晶成長の中断を行っても良い。こ
の操作によって、ｎ型ＩｎＧａＮ活性層１６が有する各
層の平坦性が向上し発光半値幅が減少する。

【００４６】次に、成長温度を再び１０５０℃まで昇温
して、ｎ型ＩｎＧａＮ活性層１６上に、ｐ型Ａｌ_0.2Ｇ
ａ_0.8Ｎ層を成長させ、厚み１８ｎｍのｐ型ＡｌＧａＮ
バリア層１７を形成し、さらに、ｐ型ＡｌＧａＮバリア
層１７上に、膜厚０．１μｍのｐ型ＧａＮガイド層１８
を形成する。ｐ型ＡｌＧａＮバリア層１７およびｐ型Ｇ
ａＮガイド層１８には、ｐ型不純物元素としてＭｇを５
×１０¹⁹／ｃｍ³〜２×１０²⁰／ｃｍ³の濃度で添加す
る。続いて、ｐ型ＧａＮガイド層１８上に、ｐ型Ａｌ
_0.1Ｇａ_0.9Ｎ層を成長させ、厚み０．５μｍのｐ型Ａｌ
ＧａＮクラッド層１９を形成し、さらに、ｐ型ＡｌＧａ
Ｎクラッド層１９上に、厚み０．１μｍのｐ型ＧａＮコ
ンタクト層２０を形成する。ｐ型ＡｌＧａＮクラッド層
１９およびｐ型ＧａＮコンタクト層２０には、ｐ型不純
物元素としてＭｇを５×１０¹⁹／ｃｍ ³〜２×１０²⁰／
ｃｍ³の濃度で添加する。前述したように、窒化物半導
体レーザの各層を構成する元素の各原料には、ＴＭＧ
ａ、ＴＭＡｌ、ＴＭＩｎ、ＮＨ３等を用いており、ま
た、各層に添加する不純物元素（ドーパント）の各原料
には、Ｃｐ２Ｍｇ（ビスシクロペンタジエニルマグネシ
ウム）、ＳｉＨ₄等を用いている。

【００４７】このようにして形成された窒化物半導体レ
ーザのウエハーを観察すると、ｎ型ＧａＮ基板１１上
に、形成された各層は、前述したように、ｎ型ＧａＮ基
板１１上の溝を有する段差構造に対応して、欠陥密度の
高い領域と欠陥密度の非常に低い領域とが周期的に繰り
返す構造となっており、段差状に形成されているｎ型Ｇ
ａＮ再成長層２３からの横方向の選択成長によるものと
考えられる。貫通転移等による欠陥は、ｎ型ＧａＮ基板
１１上のグルーブ（溝）の中央部分およびランド上面に
沿って、多く発生しており、グルーブに平行に幅０．１
μｍ程度の範囲に区切って欠陥密度を評価したところ、
グルーブの中央部分が、欠陥密度１０¹⁰ｃｍ²以上の欠
陥密度の極めて高い領域であり、グルーブの中央部分の
両側の中央から各１μｍ程度以内の領域が、欠陥密度１
０⁸ｃｍ²以上の高欠陥密度領域であり、同様に、ランド
上面もまた、欠陥密度１０⁸ｃｍ²以上の高密度欠陥領域
である。この結果に対し、グルーブ内の他の領域では、
欠陥が非常に少ない（１０⁷ｃｍ²程度以下）高品質な結
晶状態となっていた。

【００４８】このような窒化物半導体レーザのウエハー
に対して、さらに、ｐ型ＧａＮコンタクト層２０の形成
後、ｐ型ＡｌＧａＮクラッド層１９およびｐ型ＧａＮコ
ンタクト層２０を、幅方向の中央部のみが残るようにド
ライエッチングによって除去し、グルーブ（溝）の中心
から２μｍの位置にストライプ状導波路の端部が配置さ
れるようにリッジ構造を形成する。この結果、ストライ
プ状導波路の端部とグルーブの中央近傍の高欠陥密度領
域との距離Ｌは、１μｍとなる。その後、ｐ型ＧａＮコ
ンタクト層２０の上面のみが露出するように、ｐ型Ａｌ
ＧａＮクラッド層１９およびｐ型ＧａＮコンタクト層２
０を絶縁膜２２によって被覆する。さらに、ｐ型ＧａＮ
コンタクト層２０の露出した上面と絶縁膜２１上面とに
わたってｐ型電極（Ｐｄ／Ｍｏ／Ａｕ）２２を形成す
る。ｐ型電極２２は、ｐ型ＧａＮコンタクト層２０の上
面と電気的に導通している。

【００４９】その後、ｎ型ＧａＮ基板１１の裏面側を研
磨またはエッチングすることにより、ｎ型ＧａＮ基板１
１の一部を除去しウエハーの厚みを１００〜１５０μｍ
程度までに薄く調整する。この操作は、後工程でウエハ
ーを分割し個々の半導体レーザチップにすることを容易
にするための操作である。特に、レーザ端面のミラーを
分割時に形成する場合には、８０〜１２０μｍ程度に薄
く調整することが望ましい。本発明の第１の実施形態で
は、研削機および研磨機を用いてウエハーの厚みを１０
０μｍに調整したが、研磨機のみで調整してもよい。ウ
エハーの裏面は、研磨機により研磨されているため平坦
である。

【００５０】ｎ型ＧａＮ基板１１の裏面の研磨後、ｎ型
ＧａＮ基板１１の裏面に薄い金属膜を蒸着し、Ｈｆ／Ａ
１／Ｍｏ／Ａｕの積層構造を有するｎ型電極１０を形成
する。このような薄い金属膜を、膜厚の制御を行いつつ
形成する方法としては、真空蒸着法が適しており、本発
明の第１の実施形態においてもこの方法を用いた。但
し、ｎ型電極１０を形成する方法は、イオンプレーティ
ング法、スパッタ法等の他の方法を用いても良い。ｐ型
電極２３およびｎ型電極１０は、導通良好なオーミック
電極を形成するため、それぞれ金属膜形成後５００℃の
温度によりアニール処理される。

【００５１】このようにして製造された半導体素子は、
次の方法によって分割される。まず、ウエハーの表面か
らダイヤモンドポイントでスクライブラインを入れ、ウ
エハーに、適宜、力を加えて、スクライブラインに沿っ
てウエハーを分割する。尚、スクライブラインは、ウエ
ハーの裏面から入れてもよい。ウエハーを分割する他の
方法としては、ワイヤソーまたは薄板ブレードを用いて
傷入れもしくは切断を行うダイシング法、エキシマレー
ザ等のレーザ光の照射加熱とその後の急冷により照射部
にクラックを生じさせ、これをスクライブラインとする
レーザスクライビング法、高エネルギー密度のレーザ光
を照射し、この部分を蒸発させて溝入れ加工を行うレー
ザアブレーション法等も適用することができ、いずれの
場合にも適切にウエハーを分割することができる。

【００５２】さらに、本発明の第１の実施形態である窒
化物半導体レーザでは、半導体レーザ素子の２つの端面
において、一方の端面に１０％程度の反射率を有する反
射膜を形成し、他方の端面に８０％程度の反射率を有す
る反射膜を形成し、非対称コーティングをする。

【００５３】次に、ダイボンディング法により、窒化物
半導体レーザチップをステム等のヒートシンク上にマウ
ントし窒化物半導体レーサ装置が得られる。窒化物半導
体レーザチップは、ｎ型電極１０をヒートシンクと接合
させるジャンクアップによって強固に接着した。ここ
で、ヒートシンクは、ステム、Ｓｉサブマウント、Ｃｕ
サブマウント等のことであり、Ｓｉサブマウントには受
光素子などが形成されていてもよい。

【００５４】このようにして製造された窒化物半導体レ
ーザの諸特性を調べたところ、次の結果が得られた。窒
化物半導体レーザの共振器長は、４５０μｍであり、ス
トライプ幅は、２μｍである。この窒化物半導体レーザ
は、室温２５℃において、レーザ発振開始点となる閾値
電流３２ｍＡで連続発振を行ったところ、その時の発振
波長は４０５±５ｎｍであった。また、光出力が２ｍＷ
から２１ｍＷの範囲において自励発振が得られた。さら
に、光出力を増加させた場合に、レーザ発振水平横モー
ドの不安定になるレベルを示すキンクを調べると、キン
ク発生光出力は７０ｍＷ以上となり、この窒化物半導体
レーザは、光出力が２ｍＷから２１ｍＷの範囲において
自励発振動作であることが確認できた。

【００５５】次に、本発明の第１の実施形態である窒化
物半導体レーザにおいて、リッジ構造を有するストライ
プ状導波路を形成する位置を変化させて、自励発振を生
じる光出力範囲を確認した結果を表１に示す。窒化物半
導体レーザのウエハーであるｎ型ＧａＮ基板１１におい
て、前述のストライプ状導波路を形成する位置を変化さ
せると、ストライプ状導波路の端部から高欠陥密度領域
の中心までの距離Ｌが５μｍでは、ｎ型ＧａＮ基板１１
上に段差を形成するグルーブ（溝）構造を設けない場合
（Ｌ＝∞）と同じであり、第１の実施形態の窒化物半導
体レーザと比較すると、自励発振は、光出力が３〜６ｍ
Ｗの範囲と狭くなり、キンク発生出力も３０ｍＷ以上と
なり低下する。

【００５６】Ｌが４μｍでは、自励発振は、光出力が２
〜１５ｍＷの範囲となり、キンク発生出力は、５０ｍＷ
以上となり、ｎ型ＧａＮ基板１１上に段差を形成するグ
ルーブ（溝）構造を設けた効果が得られる。Ｌが０．５
μｍでは、自励発振は、光出力が１〜２６ｍＷの範囲と
なり、キンク発生出力は、７０ｍＷ以上となり、ｎ型Ｇ
ａＮ基板１１上に段差を形成するグルーブ（溝）構造を
設けた効果が顕著に現れる。

【００５７】さらに、Ｌが０．５μｍよりも小さいＬ＝
０．３μｍでは、連続発振が見られなくなった。このこ
とは、ストライプ状導波路を部分的に高欠陥密度領域が
覆う状態になるために、ストライプ状導波路に注入され
たキャリアが拡散によって、高欠陥密度領域に多数到達
し、無輻射再結合により消費されるため、利得の低下に
よると考えられる。

【００５８】このことより、窒化物半導体レーザの自励
発振特性に、欠陥の存在が影響するのは、キャリアが拡
散により欠陥に到達する距離が０．５μｍ程度であるこ
とから欠陥同士の間の平均距離が１μｍ以下のオーダと
考えられるため、キャリアの再結合が促進される高欠陥
密度領域の欠陥密度は、欠陥が１μｍ平方に１個（１／
μｍ²＝１０⁸／ｃｍ²）以上であれば良い。

【００５９】また、この高欠陥密度領域と、ストライプ
状導波路の領域とにおけるキャリアの再結合に明確な差
を付けることによって、自励発振が生じる光出力の範囲
を拡大するためには、ストライプ状導波路の領域での欠
陥密度が、高欠陥密度領域の欠陥密度よりも１桁以上低
い必要がある。実際に、第１の実施形態の窒化物半導体
レーザの製造工程において、ｎ型ＧａＮ基板１１上のグ
ルーブ上面に形成されるｎ型再成長層２３の厚みを厚く
すると、高欠陥密度領域の欠陥密度と低欠陥密度領域で
あるストライプ状導波路の欠陥密度との差が小さくな
る。このように、ｎ型再成長層２３の厚みを厚くして、
ストライプ状導波路の領域の欠陥密度が３×１０⁷／ｃ
ｍ²程度の素子を作製したところ、自励発振可能な光出
力の範囲は３〜７ｍＷであり、キンク発生光出力は２０
ｍＷ以上であり、ｎ型ＧａＮ基板１１上にグルーブ
（溝）構造を設けない場合（Ｌ＝∞）と差異がないこと
が確認できた。

【００６０】

【表１】 この結果、本発明の第１の実施形態である窒化物半導体
レーザは、可飽和吸収領域となる高欠陥密度領域の欠陥
密度が、ストライプ状導波路が形成される低欠陥密度領
域における欠陥密度の１０倍以上であり、高欠陥密度領
域の欠陥密度が１０⁸／ｃｍ²以上にすることによって、
自励発振可能な光出力の範囲を拡大する効果が得られ
た。このように、本発明の窒化物半導体レーザは、光出
力が高出力の範囲まで低雑音で動作可能となり、例え
ば、光ディスクのシステム用光源に用いれば、システム
応用上、非常に有用となる。

【００６１】また、表１に示すように、本発明の窒化物
半導体レーザは、自励発振可能な光出力の範囲に対応し
て、高出力までキンクが発生しなかった。これは、スト
ライプ状導波路の端部より前述した所定の距離Ｌだけ隔
てて、可飽和吸収領域となる高欠陥密度領域が配置され
ることによって、光分布が基本次モードよりも広がって
いる高次モードに対する発振の効率が、基本次モードに
対する発振の効率よりも相対的に大きく低下し、高次モ
ードの出現が抑制されるためである。このような高出力
動作時における水平横モードが安定な窒化物半導体レー
ザは、光ディスクシステム用光源に用いた場合、特に、
高出力動作時に懸念される水平横モードの不安定さに起
因する雑音（動作の不安定さ）が抑制され、非常に有用
である。

【００６２】次に、本発明の第２の実施形態の窒化物半
導体レーザについて説明する。第２の実施形態では、第
１の実施形態の窒化物半導体レーザのｎ型ＩｎＧａＮ活
性層１６の量子井戸層を、発振波長が３６０〜５５０ｎ
ｍのＧａＮＰ、ＧａＮＡｓ、ＩｎＧａＮＰ、ＩｎＧａＮ
Ａｓ等によって形成した。その他の構成は、図１に示す
第１の実施形態の窒化物半導体レーザと同様である。第
２の実施形態の窒化物半導体レーザについても第１の実
施形態の窒化物半導体レーザと同様に水平横モードの安
定化および自励発振可能な光出力の範囲の拡大が得られ
た。

【００６３】第１の実施形態の窒化物半導体レーザおよ
び第２の実施形態の窒化物半導体レーザにおいては、リ
ッジ構造を有するストライプ状導波路に対して一方の側
のグルーブ上面の高欠陥密度領域との位置関係について
説明したが、他方の側であるランド上面の高欠陥密度領
域も、ストライプ状導波路から前述した同じ距離に配置
されることによって、ストライプ状導波路を中心にして
左右対象となり、より好ましい構成の窒化物半導体レー
ザが得られる。

【００６４】尚、欠陥密度の高い領域および欠陥密度の
低い領域を形成する方法について、本発明では、ｎ型Ｇ
ａＮ基板１１上に段差を形成するグルーブ（溝）を設
け、その上にｎ型ＧａＮ再成長層２３を形成する方法を
用いたが、この方法に限る必要はなく、グルーブ（溝）
に代えて、ＳｉＯ₂、Ｗ等の成長抑制膜またはＡｌＮ等
の成長促進膜をストライプ上に配置するように、ｎ型Ｇ
ａＮ基板１１等の基板上に再成長する方法でもよい。ま
た、基板材料においてもＧａＮに限定される必要はな
く、サファイア、ＳｉＣ、シリコン等の他の窒化物半導
体用基板として用いられている基板材料を用いても良
い。

【００６５】次に、本発明の窒化物半導体レーザを光デ
ィスクのシステム用光源に用いた場合の戻り光に対する
雑音特性を調べた。図３は、本発明の窒化物半導体レー
ザを用いた光学式情報記録再生装置を示す概念図であ
る。光学式情報記録再生装置は、基台１２１、基台１２
１上に設置された窒化物半導体レーザ１２２、コリメー
タレンズ１２３、分岐素子１２４、対物レンズ１２５、
反射光を集光する為のレンズ１２７、光検出器１２８等
から構成されている。

【００６６】光学式情報記録再生装置には、対物レンズ
１２５の集光点位置に、光情報記録盤（光ディスク）１
２６がセットされ、再生時に、窒化物半導体レーザ１２
２から出射された光は、コリメータレンズ１２３、対物
レンズ１２５によって、光情報記録盤１２６の情報記録
面に集光される。光情報記録盤１２６の情報記録面に
は、凹凸、磁気変調、屈折率変調等の手段により情報が
書きこまれている。光情報記録盤１２６の情報記録面に
集光されたレーザ光は、そこで変調されてから反射さ
れ、対物レンズ１２５を通じて分岐素子１２４により光
検出器１２８側に導かれ、光検出器１２８に入射され
る。光学的に検出された信号は、光検出器１２８により
電気的信号に変換され、記録情報の読み取りが行われ
る。

【００６７】また、記録時には、窒化物半導体レーザ１
２２から出射した光がコリメータレンズ１２３、対物レ
ンズ１２５によって、同様に、光情報記録盤１２６の情
報記録面に集光され、レーザ光自体が情報に応じて変調
され、これにより光情報記録盤１２６の情報記録面の屈
折率もしくは磁界等が変調されることにより、情報が書
きこまれるか、または、集光されたレーザ光の影響によ
り部分的に光情報記録盤１２６の情報記録面が加熱さ
れ、これと同時に情報記録面に磁場を与えることで光情
報記録盤１２６の情報記録面の磁界等を変調し、情報が
書きこまれる。

【００６８】本発明の窒化物半導体レーザを用いた光学
式情報記録再生装置の雑音を以下の方法にて測定した。
レーザ光は、連続的に発振させ、また、光情報記録盤１
２６の情報記録面を微妙に振動させて相対雑音強度（Ｒ
ＩＮ：Ｒｅｌａｔｉｖｅ Ｉｎｔｅｎｓｉｔｙ Ｎｏｉｓ
ｅ）を評価した。連続発振しているレーザは、戻り光
（光情報記録盤１２６の情報記録面からレーザに戻って
しまう光）との干渉により出力が不安定になることが知
られており、低雑音特性を有するためには特定の周期で
自励発振をすればよい。まず、光出力を５ｍＷの場合に
おいて、戻り光が０．１％〜１０％の時の雑音を調べた
ところ、ＲＩＮ＝−１３０[ｄＢ／Ｈｚ]以下であること
が分かった。次に、光出力が高出力の場合の戻り光に対
する雑音特性を調べるために、光出力を１５ｍＷ程度に
したところ、同様にＲＩＮ＝−１３５[ｄＢ／Ｈｚ]以下
であり、低雑音特性を維持していた。この結果、本発明
の窒化物半導体レーザは、安定した自励発振特性を有し
ており、光ディスクシステム用光源として適しているこ
とが確認できた。

【００６９】本発明の窒化物半導体レーザと比較するた
めに、表１の比較例の欄の半導体レーザを選択して、前
述の光学式情報記録再生装置の光源に代えて搭載したと
ころ、光出力が１５ｍＷの場合において、最大ＲＩＮ＝
−１１０[ｄＢ／Ｈｚ]程度となり、このような光出力で
は、雑音が多く、光ディスクシステム等に使用すること
は、適していないことが判明できた。

【００７０】さらに、書きこみ動作に対応するような高
出力での動作についても調べた。戻り光が０．１％の
時、本発明の窒化物半導体レーザは、光出力が４０ｍＷ
以上まで安定した動作を示し、相対雑音強度も最大ＲＩ
Ｎ＝−１３０[ｄＢ／Ｈｚ]以下であったが、表１の比較
例の欄の半導体レーザを選択して、前述の光学式情報記
録再生装置の光源に代えて搭載したところ、キンク発生
光出力の近傍において、相対雑音強度が最大ＲＩＮ＝−
１００[ｄＢ／Ｈｚ]以上となってしまい、極めて不安定
な動作を示した。

【００７１】したがって、本発明の窒化物半導体レーザ
では、低雑音のシステムを構築できるとともに、読み取
り／書き込み動作不良の少ない光学式情報記録再生装置
が実現できる。

【００７２】

【発明の効果】本発明の半導体発光装置は、基板上に複
数の半導体層が積層されて、ストライプ状導波路が設け
られており、基板表面には、ストライプ状導波路に対向
する領域に凹領域が形成されるように、一対の凸領域が
形成されており、凹領域近傍に一方の凸領域が形成され
ていることによって、電流注入領域以外の活性層のキャ
リア寿命を短くし、高出力動作時でも水平横モードが安
定である自励発振特性が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施形態である半導体発光装置
の横断面図である。

【図２】図１の半導体発光装置のストライプ状導波路と
高欠陥密度領域との位置関係を示す模式図である。

【図３】本発明の半導体発光装置を用いた光学式情報記
録再生装置の概略図である。

【図４】従来の半導体発光装置である窒化物半導体レー
ザの横断面図である。

【符号の説明】

１０ Ｎ電極 １１ ｎ型ＧａＮ基板 １２ ｎ型ＧａＮ層 １３ ｎ型ＩｎＧａＮクラック防止層 １４ ｎ型ＡｌＧａＮクラッド層 １５ ｎ型ＧａＮガイド層 １６ ｎ型ＩｎＧａＮ活性層 １７ ｐ型ＡｌＧａＮバリア層 １８ ｐ型ＧａＮガイド層 １９ ｐ型ＡｌＧａＮクラッド層 ２０ ｐ型ＧａＮコンタクト層 ２１ 絶縁膜 ２２ Ｐ電極 ２３ ｎ型ＧａＮ再成長層

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 5F045 AA04 AB14 AB17 AC01 AC08 AC12 AC19 AD09 AD11 AD14 AF04 AF11 BB12 BB16 CA12 DA53 DA55 DA67 5F073 AA13 AA45 AA74 AA83 AA84 BA04 CA02 CA07 DA32 DA34 EA16 EA24 EA26 EA27

Claims (11)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 基板上に複数の窒化物半導体層が積層さ
   れて、ストライプ状導波路が形成された半導体発光装置
   であって、 該基板表面には、該ストライプ状導波路に対向する領域
   に凹領域が形成されるように、一対の凸領域が形成され
   ており、該凹領域近傍に一方の凸領域が形成されている
   ことを特徴とする半導体発光装置。
2. 【請求項２】 前記凹領域は、前記一対の凸領域間に形
   成されており、前記ストライプ状導波路は、該一方の凸
   領域と該凹領域の中央部との間に対向して配置される請
   求項１に記載の半導体発光装置。
3. 【請求項３】 基板上に複数の窒化物半導体層が積層さ
   れて、ストライプ状導波路が形成された半導体発光装置
   であって、 該基板表面には、該ストライプ状導波路に対向する領域
   が欠陥密度の低い領域になるように、その低欠陥密度の
   領域の近傍に、欠陥密度の高い領域が形成されているこ
   とを特徴とする半導体発光装置。
4. 【請求項４】 前記欠陥密度は、前記ストライプ状導波
   路に対向する領域の欠陥密度の１０倍以上である請求項
   ３に記載の半導体発光装置。
5. 【請求項５】 前記欠陥密度は、１０⁸／ｃｍ²以上であ
   る請求項３に記載の半導体発光装置。
6. 【請求項６】 前記欠陥密度の高い領域と、前記ストラ
   イプ状導波路との間隔が０．５μｍ〜４μｍになってい
   る請求項３に記載の半導体発光装置。
7. 【請求項７】 前記欠陥密度の高い領域が、光の吸収量
   が飽和する特性を備えている可飽和吸収領域を有してい
   る請求項３に記載の半導体発光装置。
8. 【請求項８】 前記ストライプ状導波路のストライプ幅
   が０．５μｍ〜８μｍである請求項１または３に記載の
   半導体発光装置。
9. 【請求項９】 前記ストライプ状導波路と前記可飽和吸
   収領域とによる自励発振特性を有する請求項１〜８に記
   載の半導体発光装置。
10. 【請求項１０】 第１の導電型の窒化物半導体基板上
    に、相互に隣接する凸領域および凹領域を形成する工程
    と、 該第１の導電型の窒化物半導体基板上に、第１の成長温
    度により第１の導電型の窒化物半導体層を形成する工程
    と、 該第１の導電型の窒化物半導体層上に、該第１の成長温
    度と異なる第２の成長温度により第１の導電型の窒化物
    半導体クラック防止層、該第１の成長温度により第１の
    導電型の窒化物半導体クラッド層、第１の導電型の窒化
    物半導体ガイド層を順番に形成する工程と、 該第１の導電型の窒化物半導体ガイド層上に、該第２の
    成長温度と異なる第３の成長温度により第１の導電型の
    窒化物半導体活性層を形成する工程と、 該第１の導電型の窒化物半導体活性層上に、該第１の成
    長温度により第２の導電型の窒化物半導体バリア層、第
    ２の導電型の窒化物半導体ガイド層、第２の導電型の窒
    化物半導体クラッド層、第２の導電型の窒化物半導体コ
    ンタクト層を順番に形成する工程と、 ドライエッチング処理によりリッジ構造を形成する工程
    と、 を包含することを特徴とする半導体発光装置の製造方
    法。
11. 【請求項１１】 請求項１〜９のいずれかに記載の半導
    体発光装置が光源として用いられていることを特徴とす
    る光学式情報記録再生装置。