JP2003060286A

JP2003060286A - 半導体レーザ素子

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Publication number: JP2003060286A
Application number: JP2001200536A
Authority: JP
Inventors: Masanao Ochiai; 真尚落合
Original assignee: Nichia Chemical Industries Ltd
Current assignee: Nichia Chemical Industries Ltd
Priority date: 2001-06-04
Filing date: 2001-07-02
Publication date: 2003-02-28
Anticipated expiration: 2021-07-02
Also published as: JP4314758B2

Abstract

(57)【要約】【課題】良好なＦＦＰが得られる半導体レーザ素子を
提供する。【解決手段】第１の導電型の半導体層と、活性層と、
該第１の導電型と異なる第２の導電型の半導体層とが順
に積層された積層構造体にストライプ状の導波路領域を
有する半導体レーザ素子において、積層構造体は、導波
路領域の光の導波方向と垂直な方向の端面と、導波路領
域の光の導波方向と平行な方向の側面とを有し、端面の
共振器面近傍及び／又は側面に、光透過層が設けられて
いる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はストライプ状の導波
路領域を有する半導体レーザ素子に係り、特にファーフ
ィールドパターンが良好な半導体レーザ素子に関する。
また、その半導体レーザ素子に用いる半導体としては、
特に、ＧａＮ、ＡｌＮ、若しくはＩｎＮ、又はこれｒの
混晶であるIII−Ｖ族窒化物半導体（Ｉｎ_ｘＡｌ_ｙＧａ
_{１−ｘ−ｙ}Ｎ、０≦ｘ、０≦ｙ、ｘ＋ｙ≦１）を用いた
半導体レーザ素子に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、半導体レーザ素子は小型、軽量、
高信頼性、且つ高出力化が進みパーソナルコンピュータ
ー、ＤＶＤなどの電子機器、医療機器、加工機器や光フ
ァイバー通信の光源などに利用されている。中でも窒化
物半導体（Ｉｎ_ｘＡｌ_ｙＧａ_１ _−ｘ−ｙＮ、０≦ｘ、０
≦ｙ、ｘ＋ｙ≦１）は比較的短波長の紫外域から赤色が
発光可能な半導体レーザ素子として注目されている。こ
のような半導体レーザ素子は、サファイア基板上にバッ
ファ層、ｎ型コンタクト層、クラック防止層、ｎ型クラ
ッド層、ｎ型光ガイド層、活性層、ｐ型光ガイド層、ｐ
型キャップ層、ｐ型クラッド層、ｐ型コンタクト層が順
に形成されている。また、エッチング等によりストライ
プ状の発光層が形成され、次いでｐ側電極とｎ側電極と
が形成されている。更に、所定の共振器長で光出射面を
形成後、光反射側の鏡面を形成して、発振光を光出射側
の鏡面から効率的に取り出せるようにしている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな構造では、ファーフィールドパターン（ＦＦＰ）に
凹凸（リップル）が発生し、非ガウシア分布になってし
まうという問題があった。ＦＦＰが非ガウシア分布とな
る半導体レーザ素子では、ＦＦＰの形状計算に大きな誤
りをきたし、効率よく光学系への結合ができず、そのた
めに駆動電流が大きくなってしまうという問題もあっ
た。

【０００４】そこで、本発明は、高出力動作時に、リッ
プルがなく、ガウシア分布に近い良好なＦＦＰを得るこ
とができる半導体レーザ素子を提供することを目的とす
る。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記問題を解決するため
に、本発明は、第１の導電型の半導体層と、活性層と、
該第１の導電型と異なる第２の導電型の半導体層とが順
に積層された積層構造体にストライプ状の導波路領域を
有する半導体レーザ素子において、積層構造体は、導波
路領域の光の導波方向と垂直な方向の端面と、導波路領
域の光の導波方向と平行な方向の側面とを有し、端面の
共振器面近傍及び／又は側面に、光透過層が設けられて
いることを特徴とする。このような構成とすることによ
り、導波路領域からしみ出した光（迷光）が、端面の共
振器面近傍や側面から外部に放出され易くして素子内部
で共振するのを防ぐことが出来るので、共振された光が
主ビームと重なるのを防ぎ、優れたＦＦＰを得ることが
できる。

【０００６】また、本発明の半導体レーザ素子は、端面
の共振器面の近傍に、共振器面と異なる面上の活性層を
含む非共振器面を有し、非共振器面に光透過層が設けら
れている。。このような構成とすることにより、導波路
領域からしみ出した光（迷光）が共振器面よりも手前で
非共振器面から外部に放出されるので、素子内部で共振
するのを効率よく防ぐことが出来、優れたＦＦＰを得る
ことができる。

【０００７】また、本発明の半導体レーザ素子は、共振
器端面が非共振器面よりも突出しているように形成され
ている。これにより、光非透過層よりも共振器端面が突
出するよう構成することができるので、迷光が外部に放
出され易くなって、効率よく素子内での反射を防ぐこと
が出来るとともに、共振器端面から出射される光が非共
振器端面によって遮られることもない。また、この共振
器端面をレーザ光の出射面とすることで、より優れたＦ
ＦＰを得ることができる。

【０００８】また、本発明の半導体レーザ素子は、側面
が、活性層を含む第１の側面と、第１の側面より導波路
領域近く、かつ端面に接する活性層を含む第２の側面と
を有し、第２の側面に光透過層が設けられている。これ
により、活性層の側面で導波路領域に近い位置から外部
に放出される迷光を側面から外部に放出することができ
る。

【０００９】また、前記非共振器面と第２の側面が連続
している構造とすることができる。光透過層は、この連
続した非共振器面と第１の側面のどちらか一方に設けら
れてもよいし、両方に設けられていてもよい。

【００１０】また、本発明の半導体レーザ素子は、スト
ライプ状の導波路領域が、ストライプ状のリッジを形成
することにより形成されている。これにより、屈折率型
導波路領域とすることができ、優れた素子特性の半導体
レーザ素子とすることができる。

【００１１】また、本発明の半導体レーザ素子の光透過
層は、積層構造体に接して形成されている。これによ
り、導波路領域からしみ出した迷光を外部に放出し易く
し、素子内での反射を効率よく抑制することができる。

【００１２】また、本発明の半導体レーザ素子の光透過
層は、積層構造体上に設けられた絶縁層上に形成するこ
ともできる。これにより、加熱処理時に素子内に拡散し
やすい材料でも用いることができる。

【００１３】また、本発明の半導体レーザ素子の光透過
層は、導体、半導体、絶縁体のいずれかからなるものを
用いることができる。これにより、様々な材料の積層構
造体にも対応することができる。

【００１４】また、本発明の半導体レーザ素子の光透過
層は、誘電体多層膜を用いてもよい。これにより、より
効率よく迷光を透過させることができる。

【００１５】また、本発明の半導体レーザ素子は、第１
の導電型の半導体層、活性層、第２の導電型の半導体層
に、窒化物半導体が用いられていることを特徴とする。
この構成により、耐久性や安全性に優れ、しかも、紫外
領域から可視領域までの広い範囲の波長を有する半導体
レーザ素子とすることができる。

【００１６】また、本発明の半導体レーザ素子は、第１
の導電型の半導体層にｎ型窒化物半導体を有し、前記第
２の導電型の半導体層にｐ型窒化物半導体を有すること
を特徴とする。

【００１７】

【発明の実施の形態】以下、図面を用いて本発明につい
て説明するが、本発明の半導体レーザ素子は実施の形態
に示された素子構造や電極構成に限定されるものではな
い。

【００１８】実施の形態１本発明の半導体レーザ素子は、導波路領域を構成する共
振器端面以外から放出される光を光透過層を設けること
で外部に放出させやすくして、素子内での共鳴を防ぎ、
優れたＦＦＰを得るものである。具体的な形態として
は、第１の導電型の半導体層、活性層、第１の導電型と
異なる第２の導電型の半導体層とが積層された積層構造
体にストライプ状の導波路領域を有する半導体レーザ素
子に、図１に示すように、ストライプ状の凸部が設けら
れており、このストライプの長手方向と垂直な両端面に
共振器端面を設けることで、ストライプ方向を共振方向
（導波方向）とする導波路領域が形成されている。共振
器端面のうち一方は主として光を外部に出射する機能を
有する光出射側共振器端面（光出射面）であり、他方は
主として光を導波路領域内に反射する機能を有する光反
射側共振器端面（モニター面）である。また、図１のＸ
−Ｘ断面図である図２に示すように、ストライプ状の凸
部の側面及びこの側面に連続する積層構造体の表面には
保護膜（第１の絶縁膜）が形成されている。絶縁膜を介
して第２の導電型の半導体層の凸部上面で第２の導電型
の半導体層とオーミック接触するストライプ状のオーミ
ック電極が設けられている。また、第２の導電型の半導
体層から第１の導電型の半導体層の一部までを除去して
露出させた第１の導電型の半導体層には、第１の導電型
の半導体層とオーミック接触するオーミック電極がスト
ライプ状に形成されている。両電極は、略平行になるよ
うに設けられている。これら電極の上に更には開口部を
有する第２の絶縁膜が形成され、この第２の絶縁膜を介
してオーミック電極と接するようにパッド電極がそれぞ
れ形成される。

【００１９】ここで、本実施の形態１の半導体レーザ素
子では、図１に示すように端面の共振器面の近傍に光透
過層が設けられていることを特徴とする。活性層を含む
発光領域から生じた光は、主として導波路領域内を導波
して共振器面から出射されて主ビーム（レーザ光）とな
る。しかし、一部の光は導波路領域からしみ出て迷光と
なって素子内を伝搬し、共振器端面以外から外部に放出
される。これが主ビームと重なることでリップルを生じ
る。ここで、迷光が素子の外部に放出されるのは、全反
射とならない角度で素子端面に伝搬した光である。全反
射された迷光は、再度素子内部に向かって反射して、全
反射角で端面に達するまでは素子内で反射を繰り返す。
反射を繰り返すうちに共振して増幅され、この増幅され
た迷光が外部に放出されると、主ビームにリップルが生
じる。光透過層を設けない場合に生じるリップルの分布
を見てみると、図６（ａ）のようになり、迷光が共振器
端面以外の全ての面ではなく、部分的に放出されている
ことが判る。これは、素子内部で迷光が反射を繰り返す
うちに互いに共鳴して増幅してしまい、比較的強い光と
なって放出されて、主ビームに影響を与えているためで
あると考えられる。

【００２０】本発明においては、この迷光を共振器端面
以外から外部に放出させ易くするものである。迷光を透
過させやすい層として設けられる光透過層は、屈折率ｎ
_Ａが半導体素子の屈折率ｎ_Ｂの平方根で、膜厚が光の波
長の１／４を屈折率で割った値とするのが理想である。
しかし、実際には、このような膜は不可能に近いため、
光透過層の屈折率ｎ_Ａが、半導体素子の屈折率ｎ_Ｂより
も小さい膜とすることで好ましい光透過膜とすることが
できる。更に、光透過層の屈折率ｎ_Ａが半導体素子の屈
折率ｎ_Ｂの平方根±２５％程度の範囲とするのが好まし
い。このような層を設けることで、素子端面が空気層と
接する場合よりも光を外部に放出し易くなる。これによ
り、図６（ｂ）のように、リップルのないレーザ光とす
ることができる。

【００２１】共振器面以外から外部に放出される光は、
共振器面の近傍の端面が最も多く、主ビームであるレー
ザ光の出射方向と同じ方向に放出されるため混ざりやす
いので、図１のように端面側に設けるのが効果的であ
る。また、導波路領域からしみ出した迷光は、上記のよ
うな光共振面が形成された光出射面だけでなく、側面か
らも放出されているが、図３、図４のように側面にも光
透過層を設けることで、素子内部での迷光の反射を防ぐ
ことができる。端面の共振器面近傍と側面との両方に設
けることもできる。

【００２２】また、素子内部での光の共振を抑えるため
には、上記のように共振器面の近傍に設けるのが効果的
である。しかし、光反射側の共振器面以外に形成させれ
ば効果が得られるので、例えば、光反射側の共振器面を
除く素子表面を全て覆うようにしてもよい。この場合、
素子の上面あるいは下面を覆うことも出来る。このよう
にすることで、工程の最終段階で光反射側の共振器面だ
けをマスクしておいて成膜するという、極めて単純な作
業で光透過層を形成させることができる。

【００２３】上述のように、本実施の形態１は、共振器
面の近傍の端面や側面の表面に光透過層を設けているた
め加工が容易であり、ビーム特性を変更することなく、
良好なＦＦＰを安定して得ることができる。

【００２４】実施の形態２本実施の形態２としては、具体的には図５に示すよう
に、光出射側共振器面近傍において、共振器端面の両側
が活性層より下まで除去されて、積層構造体の角部が除
去された形状である。これにより、積層構造体のストラ
イプ状の導波路領域の光の導波方向と垂直な方向の端面
が単一の面ではなく、光出射面である共振器端面と、共
振器端面と段差が設けられた活性層を含む非共振器端面
とを有するように形成されている。また、積層構造体の
ストライプ状の導波路領域の光の導波方向と平行な面
（側面）から見ても、導波路領域により近い活性層を有
する第１の側面と、それよりも導波路領域に近い位置に
形成された活性層を有する第２の側面が形成されてい
る。そして、このようにして形成された非共振器面と第
２の側面とに光透過層が設けられていることを特徴とす
る。具体的には、共振器端面と同一平面上にない活性層
を含む非共振器面と、より導波路領域に近い第２の側面
とに少なくとも光透過層が設けられている。非共振器面
及び第２の側面とも、その前方に光を遮る層を残さない
ようにする。それらの面よりも前方に、層又は膜が有る
と、光透過層を通過して外部に放出された光がその層に
よって反射されてしまうためである。図５のように、素
子の角部を除去し、それによって露出する面を非共振器
面及び第２の側面とすることで、それらを満たす面を得
ることができる。

【００２５】迷光が生じるのは、共振器に挟まれて光を
導波させる導波路領域に対して、共振器を有していない
領域が多いためである。特に活性層のように光伝搬が可
能な層は、導波路領域以外にも存在するので、このよう
な層を無くすことで迷光を無くすことはできる。例え
ば、ストライプ状の導波路領域と同等の幅になるように
積層構造体をエッチングして幅を制御することで、迷光
が導波する領域を無くすことはできる。しかし、積層構
造体の幅を細くすること、特に活性層の幅を狭くするこ
とは、素子の特性に大きく影響する要素であるため、精
度よく制御する必要がある。しかし、後述するように、
レーザ発振に適した導波路領域とするためには、ストラ
イプの幅は広くても５μｍ程度であり、そのようなごく
細い幅に活性層の幅を制御して形成させることは現実的
ではない。エッチングで細くする場合でも、最初から細
く成長させる場合でも、このような精度で形成させるこ
とは不可能である。本実施の形態２では、これらを考慮
して、導波路領域以外の部分を有する積層構造体を用い
ストライプ状の導波路領域を形成した上で、素子特性に
悪影響を及ぼさない程度に活性層の幅を加工している。
そして、その形成した面は、加工前の面よりも導波路領
域に近いので、ここに光透過層を設けるとより効果的に
迷光を外部に放出することができる。

【００２６】本実施の形態２は、活性層の幅を制限して
いることで、ビーム特性をも改良することができる。素
子の表面に光透過層を設ける前に素子自体の加工を必要
とするため作業性については実施の形態１の方が優れて
いる。しかしながら、活性層の幅を制御することで、広
がり角の広いビームを得ることができるなど、ビーム特
性を改良することができ、しかも、光透過層を共振器面
より手前に設けることが出来るので、効率よくリップル
を防ぐことができる。

【００２７】（非共振器面）本実施の形態２において
は、光の導波方向と垂直な方向の面を端面とし、光の導
波方向と平行な方向の面を側面としている。共振器端面
と異なる面上に設けられる非共振器面は、光の導波方向
と垂直な方向の面であり活性層を有している。ただし、
レーザ発振させるのに必要な共振器構造を有していない
ので、レーザ光を発振させることのできない面である。
しかしながら、上述したように、導波路領域内で共振せ
ずに、しみ出した光を放出することが可能な面である。
特に、共振器端面近傍においては、レーザ光ではない迷
光を放出させている場合が多い。本発明では共振器端面
と異なる面上の非共振器面を設けてそこに光透過層を設
けることで、外部に迷光を放出し易くしている。

【００２８】（第２の側面）本実施の形態２において、
光の導波方向と平行な方向の面のうち、より導波路領域
に近い側の面を第２の側面とし、この第２の側面よりも
突出した側面を第１の側面としている。第２の側面は端
面に接しており、また、第１及び第２の側面とも活性層
を有する面である。活性層を含まないｎ電極形成面の側
面や基板側面は、本発明の光透過層を設けなくてもよい
面であるが、工程上やむなく形成されたとしても特に問
題はない。活性層の側面を含む第１の側面及び第２の側
面は、上記の非共振器面と同様に、共振器を備えていな
いのでレーザ光を発振させることはできないが、導波路
領域からしみ出した光を放出することが可能な面であ
る。特に、共振器端面に近傍では、迷光を放出さやす
い。本発明では、導波路領域に近い位置に第２の側面を
設けてその面に光透過層を形成させることで迷光を効果
的に外部に放出させることができる。より導波路領域に
近い位置にある第２の側面に光透過層を設けることで、
迷光を外部に放出させ易くすることができる。この第２
の側面は１つでも２つでもよく、また離れていても連続
していても良い。また、上記非共振面と同様、光の導波
方向と全く平行になるようになっていなくてもよく、導
波方向に平行な面に面していればよい。また、第３、第
４と更に段差のある側面でもよく、導波路方向と平行な
方向の面において、最も離れた活性層を有する第１の側
面よりも、近い位置の側面を設けてその面に光透過層を
形成させることが出来る。また、ストライプ状の凸部
（リッジ）を形成する場合は、そのリッジの側壁（側
面）と同一面状になるように形成させてもよい。

【００２９】本発明の光透過層は、上記のような共振器
端面と第２の側面の両方が設けられている場合は、両方
に設けると効果的であるが、どちらか一方だけに設けて
もよい。また、図５に示すように、連続するように設け
ることも出来る。また、共振器端面と第１の側面とに渡
って形成されるような面（斜面）に形成されていてもよ
い。

【００３０】また、非共振器面及び第２の側面は、均一
な単一平面でなくてもよく、例えば粗面でもよいし、曲
面でもよい。これらの面に形成される光透過層も、同様
に、均一な平面でなくてもよく、非共振器面や第２の側
面の面の状態にあわせたように形成形成されていてもよ
く、また、異なる面状態に形成されていてもよい。

【００３１】また、光透過層は、少なくとも光が伝搬す
る層を覆うように設ければよいので、少なくとも活性層
を覆うように設ければよく、活性層を含む面全体に形成
させなくてもよい。ガイド層等が形成されて光が伝搬し
やすい層にも設けるのが好ましい。

【００３２】また、本実施の形態２では、このように設
けられたストライプ状の凸部の深さを部分的に変えるこ
とで、活性層端面及び側面に段差をつけるようにするこ
ともできる。例えば図５では、ストライプ状の凸部のう
ち光出射面側は活性層より深くエッチングされているた
め、結果として共振器端面と段差がつけられた非共振器
端面が形成されている。更に、側面から見ても、ストラ
イプ状の凸部の側面がそのまま第１の側面となり、素子
の側面が第２の側面となっている。このようにストライ
プの凸部と対応するように端面及び側面を形成すること
で、複雑な工程を経ることなく、効率よく光透過層を設
ける面を形成させることができる。

【００３３】本実施の形態２では、上記のように、積層
構造体の活性層が変化するように形成して、より効果的
に迷光を外部に放出させる構造としているが、このよう
な構造とすることで、導波路の形態を変化させることも
できる。特に、導波路領域の近傍まで活性層を除去して
第２の側面を形成させると、その部分の導波路領域は外
部と完全に屈折率差がつけられていることになるので、
横モードの制御性が特に良好となる。その他の第２の側
面が形成されていない部分はストライプ状の凸部が形成
されていることで実効的に屈折率差が設けられている導
波路領域であるので、ひとつの導波路領域の中に、完全
に屈折率差が設けられた領域と、実効的に屈折率差が設
けられた領域とを形成させることができる。

【００３４】以下、光透過膜の好ましい材料について述
べる。

【００３５】光透過層の膜厚としては、単層の場合はλ
／４ｎ、多層膜の場合はλ／２ｎ＋λ／４ｎ等で形成さ
せる。ここで、λは光の波長である。

【００３６】また、光非透過層に用いられる材料として
は、導体、半導体、絶縁体のいずれでも用いることがで
きる。ただし、導体を用いる場合は、ショートを防ぎ、
かつ素子構造体内の電流の流れを阻害しないように電極
とは直接接しないように設ける必要がある。また、半導
体を用いる場合は、活性層よりもバンドギャップの狭い
ものを用いるのが好ましい。これらの材料を素子の構造
や製造工程、製造方法等に応じて、最も好ましいものを
選択することができる。

【００３７】また、光透過層として誘電多層膜を用いる
こともできる。これにより、光を透過させ易くなり、露
出された端面、特に活性層を保護するという機能も付随
させることができる。

【００３８】また、光透過層に用いられる具体的な材料
としては、光を透過させるものであれば用いることが出
来る。導体材料としては、Ｓｉ、Ｍｇ、Ａｌ、Ｈｆ、Ｎ
ｂ、Ｚｒ、Ｓｃ、Ｔａ、Ｇａ、Ｚｎ、Ｙ、Ｂの合金、多
層膜、更にはこれらの酸化物、窒化物、フッ化物などの
化合物から選ばれたいずれか一種を用いることができ
る。これらは、単独で用いてもよいし、複数を組み合わ
せて用いてもよい。好ましい材料としてはＳｉ、Ｍｇ、
Ａｌ、Ｈｆ、Ｚｒ、Ｙ、Ｇａを用いた材料である。ま
た、半導体材料としてはＡｌＮ、ＡｌＧａＮ、ＢＮなど
を用いることができる。絶縁体材料としてはＳｉ、Ｍ
ｇ、Ａｌ、Ｈｆ、Ｎｂ、Ｚｒ、Ｓｃ、Ｔａ、Ｇａ、Ｚ
ｎ、Ｙ、Ｂの酸化物、窒化物、フッ化物等などの化合物
を用いることができる。目的の位置に形成するには、蒸
着、スパッタ等様々な方法を用いることができる。

【００３９】また、光透過層は積層構造体に直接接する
ように形成させるのが好ましい。これにより、光が積層
構造体以外、例えば絶縁膜等の内部へ導入されるのを防
ぐことができ、迷光を外部に放出し易くすることができ
る。

【００４０】また、本発明の光透過層は、積層構造体表
面に絶縁層が形成されている場合は、その絶縁層上に形
成させることもできる。これにより、積層構造体との材
料との接着性がよくない材料を光透過層として用いる場
合等にも対応することができ

【００４１】（導波路領域）本発明の半導体レーザ素子
において、ストライプ状の導波路領域は、第１の導電型
の半導体層、第２の導電型の半導体層に挟まれた活性層
の面内に主に形成されるものであり、この時ストライプ
方向と共振器方向はほぼ一致しているものである。ここ
で、活性層の面内とは、活性層と第１の導電型の半導体
層、第２の導電型の半導体層との接合面に平行な面内で
あって、活性層の内部を指すものである。また、ストラ
イプ状の導波路領域は、上述した活性層だけでなく、積
層構造体内部に設けられる光導波路（導波層）に設けら
れてもよく、例えば、後述する活性層を挟むガイド層ま
での領域を光導波層とし、これを導波路領域としてもよ
い。

【００４２】また、ストライプ方向を共振器方向とする
ために、端面に設けられている一対の共振器面は、へき
開又はエッチング等によって形成される平坦な面であ
り、活性層の発光波長を効率良く反射させるために、単
一膜又は多層膜からなる反射膜を形成させることもでき
る。共振器面の一方は比較的高反射率の面からなり主と
して光を導波路領域内に反射する光反射側共振器とし
て、もう一方は比較的低反射率の面からなり主として外
部に光を出射する光出射側共振器として機能している。

【００４３】（ストライプ状凸部）本発明の半導体レー
ザ素子では、ストライプ状の導波路領域は、積層構造体
に凸部を設けることにより容易に形成することができ
る。具体的には、第２の導電型の半導体層を有する積層
構造体の一部をエッチング等の手段により除去すること
で凸部を形成してストライプ状の導波路領域を形成する
ことができる。凸部は、凸部の底面側の幅が広く上面に
近づくに従ってストライプ幅が小さくなる順メサ形状に
限らず、逆に凸部の平面に近づくにつれてストライプの
幅が小さくなる逆メサ形状でもよく、また、積層面に垂
直な側面を有するストライプであってもよく、これらが
組み合わされた形状でもよい。また、ストライプ状の導
波路は、その幅がほぼ同じである必要はない。また、こ
のような凸部を形成した後に凸部表面に結晶を再成長さ
せた埋め込み型のレーザ素子であってもよい。

【００４４】（積層構造体）本発明の半導体レーザ素子
の積層構造体として用いられる半導体としては、Ｇａ
Ｎ、ＡｌＮ、若しくはＩｎＮなどの窒化物半導体や、こ
れらの混晶であるIII−Ｖ族窒化物半導体（Ｉｎ_ｘＡｌ
_ｙＧａ_{１−ｘ−ｙ}Ｎ、０≦ｘ、０≦ｙ、ｘ＋ｙ≦１）が
好ましい。以下、本発明の半導体レーザ素子について、
具体的に窒化物半導体を用いて説明する。ここで、窒化
物半導体を用いたレーザ素子とは、第１の導電型の半導
体層、活性層、第２の導電型の半導体層を順に積層した
積層構造体の各層のいずれかに、窒化物半導体を用いた
ものであり、好ましくは、全ての層に窒化物半導体を用
いた半導体レーザ素子である。具体的には、第１の導電
型の半導体層、第２の導電型の半導体層には、窒化物半
導体を有するクラッド層が設けられて導波路を形成して
いるものであり、より具体的には、第１の導電型の半導
体層にｎ型窒化物半導体層を、第２の導電型の半導体層
にはｐ型窒化物半導体層を、また、活性層にはＩｎを含
む窒化物半導体層を含む層から構成される。

【００４５】（窒化物半導体）本発明の半導体レーザ素
子に用いる材料としては、Ｉｎを含む窒化物半導体層を
有するものが好ましい。これにより、紫外線及び可視域
において青色系から赤色系の波長のレーザ光を得ること
ができる。また、Ｉｎを含む窒化物半導体層を用いる場
合、活性層が大気に曝されると、レーザ素子駆動時にお
いて極めて重大な素子劣化を起こすことがある。これ
は、Ｉｎの融点が低いため、分解、蒸発が起こりやすく
凸部形成時のエッチングによって損傷し、活性層露出後
の加工においてその結晶性を保つことが困難となるの
で、ストライプ状の凸部を活性層に達しない深さに形成
することが好ましい。活性層は、量子井戸構造であって
も良く、その場合、単一量子井戸、多量子井戸のいずれ
でも良い。

【００４６】また、本発明の半導体レーザ素子に用いら
れる積層構造体において、第１の導電型の半導体層にｎ
型窒化物半導体を有すること、第２の導電型の半導体層
にｐ型窒化物半導体を用いることが好ましく、具体的に
は、それぞれの導電型層に、ｎ型クラッド層、ｐ型クラ
ッド層を設けて、導波路領域を構成するようにする。こ
の時、各クラッド層と活性層との間には、ガイド層、電
子閉じ込め層などを設けてもよい。

【００４７】（クラッド層）本発明の窒化物半導体を用
いた半導体レーザ素子において、ｐ型窒化物半導体層及
びｎ型窒化物半導体層には、それぞれｐ型クラッド層及
びｎ型クラッド層を設けることが好ましい。クラッド層
に用いられる窒化物半導体としては、光を閉じ込めるの
十分な屈折率差が設けられていればよく、Ａｌを含む窒
化物半導体層が好ましく用いられる。また、この層は、
単一若しくは多層膜であっても良く、ＡｌＧａＮとＧａ
Ｎとを交互に積層した超格子構造であっても良い。さら
に、この層は不純物がドープされていても良いし、アン
ドープであっても良く、多層膜の場合はそれを構成する
少なくとも１つの層にドープしたものであってもよい。
なお、発振波長が長波長の４３０〜５５０ｎｍの半導体
レーザ素子では、このクラッド層はｐ型層にはｐ型不純
物を、ｎ型層にはｎ型不純物をドープしたＧａＮが好ま
しい。又、膜厚としては特に限定されるものではない
が、１００Å以上２μｍ以下で形成することが好まし
く、更に好ましくは５００Å以上１μｍ以下の範囲で形
成することで十分な光閉じ込め効果を有する。また、活
性層とｐ型及びｎ型クラッド層との間に、電子閉じ込め
層、光ガイド層を設けて、活性層及び光ガイド層を挟み
込む構造とすることが好ましい。

【００４８】（ｐ型キャップ層）ｐ型クラッド層と活性
層との間に設けられるｐ型キャップ層としては、ＡｌＧ
ａＮ等が好ましく用いることができ、これにより、活性
層へのキャリア閉じ込め効果を有する層とすることがで
き、閾値電流を低下させてより容易な発振が得られる。
ＡｌＧａＮはｐ型不純物をドープしたものであっても、
ノンドープであってもよい。また、膜厚としては、５０
０Å以下が好ましい。

【００４９】（ガイド層）本発明において、活性層を挟
むガイド層をクラッド層より内側に設けて光導波路を形
成することで、窒化物半導体において優れた導波路を形
成することができる。この時、導波路（活性層とそれを
挟み込む両ガイド層）の膜厚としては、６０００Å以下
が好ましく、発振閾値電流の急激な増大を抑制すること
ができる。更に好ましくは、４５００Å以下とすること
で、低く抑えられた発振閾値電流で、基本モード、長寿
命での連続発振が可能となる。また、両ガイド層はほぼ
同じ膜厚で形成され、１００Å以上１μｍ以下が好まし
く、更に好ましくは５００Å以上２０００Å以下であ
る。ガイド層に用いられる窒化物半導体としては、その
外側に設けられるクラッド層と比較して、導波路形成に
十分な屈折率を有していればよく、単一膜若しくは多層
膜のいずれでも良い。具体的には、発振波長が３７０ｎ
ｍ〜４７０ｎｍではアンドープのＧａＮが好ましく、比
較的長波長な領域（４５０ｎｍ以上）では、ＩｎＧａＮ
／ＧａＮの多層膜構造を用いることが好ましい。

【００５０】（電極）本発明の半導体レーザ素子におい
て、ストライプ状の凸部の上に形成される電極としては
特に限定されるものではなく、窒化物半導体と良好なオ
ーミック接触得られる材料を好ましく用いることができ
る。導波路領域となるストライプ状の凸部に対応して形
成させることで、キャリアの注入を効率よく行うことが
出来る。また、後述する絶縁膜を介して窒化物半導体を
接するように設けることも出来る。また、半導体と接す
るように設けられるオーミック電極と、ボンディングに
適した材料からなるパッド電極とを設けてもよい。本実
施の形態においては、第１の絶縁膜を形成後、開口部を
設けてオーミック電極を形成し、その上に更に開口部を
有する第２の絶縁膜を形成し、その上にパッド電極が形
成された構造である。

【００５１】（絶縁膜）本発明の半導体レーザ素子は、
前記積層構造体の一部を除去してストライプ状の凸部を
形成して共振器とする場合、そのストライプ状凸部の側
面及びその側面に連続する露出面（平面）に保護膜を形
成させる。凸部を保護する部分にだけ形成するのであれ
ば絶縁性は問わないが、絶縁性の保護膜を用いること
で、電極間ショートを防ぐ絶縁膜としての機能と、露出
された層を保護する保護膜としての機能を有する膜とす
ることができる。具体的には、ＳｉＯ_２、ＴｉＯ_２、Ｚ
ｒＯ _２などの単一膜或いは多層膜を好ましく用いること
ができる。また、上記で述べた用に、電極を介して多層
膜に形成させてもよい。

【００５２】（非共振器面及び第２の側面の形成方法）
本発明の半導体レーザ素子の実施の形態２では、端面及
び側面に、光透過層を形成させるための面を形成させる
必要がある。これらの面は、どの工程で形成することも
できるが、形成される位置によって、好ましい工程及び
方法で形成させることができる。例えば図５のように積
層構造体の角部を除去するように形成させる場合は、ｎ
電極形成面を露出させる場合に同時に形成させてもよい
し、ストライプ状の凸部を形成する際に、同幅或いは異
なる幅のマスクを用いて形成させることもできる。角部
に設けない場合でも、どうように、各種マスクを用いて
部分的にエッチングするなどの方法で形成させることが
できる。これは、光透過層の材料によっても適宜選択す
ることができる。

【００５３】

【実施例】本発明において、積層構造体を構成する第１
の導電型の半導体層、活性層、第２の導電型の半導体層
のデバイス構造としては、特に限定されず、種々の層構
造を用いることができる。デバイスの具体的な構造とし
ては、例えば後述の実施例に記載されているデバイス構
造が挙げられる。また、電極、絶縁膜（保護膜）等も特
に限定されず種々のものを用いることができる。窒化物
半導体を用いた半導体レーザ素子の場合は、ＧａＮ、Ａ
ｌＮ、若しくはＩｎＮなどの窒化物半導体や、これらの
混晶であるIII−Ｖ族窒化物半導体（Ｉｎ_ｘＡｌ_ｙＧａ
_{１−ｘ−ｙ}Ｎ、０≦ｘ、０≦ｙ、ｘ＋ｙ≦１）を用いる
ことができる。窒化物半導体の成長は、ＭＯＶＰＥ、Ｍ
ＯＣＶＤ（有機金属化学気相成長法）、ＨＶＰＥ（ハラ
イド気相成長法）、ＭＢＥ（分子線気相成長法）等、窒
化物半導体を成長させるのに知られている全ての方法を
適用できる。以下、実施例として窒化物半導体を用いた
半導体レーザ素子について説明するが、本発明の半導体
レーザ素子は、これに限らず、本発明の技術的思想にお
いて、様々な半導体に実施できることは言うまでもな
い。

【００５４】［実施例１］実施例１では、基板として窒
化物半導体と異なる異種基板を用いているが、ＧａＮ基
板などの窒化物半導体からなる基板を用いてもよい。こ
こで、異種基板としては、例えば、Ｃ面、Ｒ面、及びＡ
面のいずれかを主面とするサファイア、スピネル、Ｚｎ
Ｓ、ＺｎＯ、ＧａＡｓ、Ｓｉ、ＳｉＣ及び窒化物半導体
と格子整合する酸化物基板等、窒化物半導体を成長させ
ることが可能な基板材料を用いることができる。好まし
い異種基板としてはサファイア、スピネルが挙げられ
る。また、異種基板は、オフアングルしていても良く、
この場合ステップ状にオフアングルしたものを用いると
窒化ガリウムからなる下地層の成長が結晶性よく行える
ので好ましい。更に、異種基板を用いる場合には、異種
基板上に素子構造形成前の下地層となる窒化物半導体を
成長させた後、異種基板を研磨などの方法により除去し
て、窒化物半導体の単体基板として素子構造を形成して
もよく、また、素子構造形成後に、異種基板を除去する
方法で形成してもよい。異種基板を用いる場合には、バ
ッファ層、下地層を介して素子を形成すると窒化物半導
体の成長が良好なものとなる。

【００５５】（バッファ層）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をＭＯＶＰＥ反応容
器内にセットし温度を５００℃にしてトリメチルガリウ
ム（ＴＭＧ）、アンモニア（ＮＨ_３）を用い、ＧａＮよ
りなるバッファ層を２００Åの膜厚で成長させる。

【００５６】（下地層）バッファ層形成後、温度を１
０５０℃にして、ＴＭＧ、アンモニアを用い、アンドー
プＧａＮよりなる窒化物半導体層を４μｍの膜厚で成長
させる。この層は、素子構造を形成する各層の成長にお
いて下地層（成長基板）として作用する。下地層として
この他にＥＬＯＧ（ＥｐｉｔａｘｉａｌｌｙＬａｔｅ
ｒａｌｌｙＯｖｅｒｇｒｏｗｔｈ）成長させた窒化物
半導体を用いると結晶性が良好な成長基板が得られる。
ＥＬＯＧ成長層の具体例としては、異種基板上に、窒化
物半導体層を成長させ、その表面に窒化物半導体の成長
が困難な保護膜を設ける等して形成したマスク領域と、
窒化物半導体を成長させる非マスク領域とをストライプ
状に設け、その非マスク領域から窒化物半導体を成長さ
せることで、膜厚方向への成長に加えて横方向への成長
が成されることにより、マスク領域にも窒化物半導体が
成長して成膜させたものや、異種基板上に成長させた窒
化物半導体層に開口部を設け、その開口部側面から横方
向への成長が成されて成膜されたもの等が挙げられる。
次に、窒化物半導体からなる下地層の上に、積層構造体
を構成する各層を形成する。

【００５７】（ｎ型コンタクト層）下地層（窒化物半導
体基板）上にＴＭＧ、アンモニア、不純物ガスとしてシ
ランガスを用い、１０５０℃でＳｉを１×１０^１８／ｃ
ｍ^３ドープさせたＧａＮよりなるｎ型コンタクト層を
４．５μｍの膜厚で成長させる。

【００５８】（クラック防止層）次に、ＴＭＧ、ＴＭＩ
（トリメチルインジウム）、アンモニアを用い、温度を
８００℃にしてＩｎ_０．０６Ｇａ_０．９４Ｎよりなるク
ラック防止層を０．１５μｍの膜厚で成長させる。な
お、このクラック防止層は省略可能である。

【００５９】（ｎ型クラッド層）次に、温度を１０５０
℃にして、原料ガスにＴＭＡ（トリメチルアルミニウ
ム）、ＴＭＧ及びアンモニアを用い、アンドープのＡｌ
ＧａＮよりなるＡ層を２５Åの膜厚で成長させ、続いて
ＴＭＡを止め、不純物ガスとしてシランガスを用い、Ｓ
ｉを５×１０^１８／ｃｍ^３ドープしたＧａＮよりなるＢ
層を２５Åの膜厚で成長させる。そしてこの操作をそれ
ぞれ１６０回繰り返してＡ層とＢ層を交互に積層し、総
膜厚８０００Åの多層膜（超格子構造）よりなるｎ型ク
ラッド層を成長させる。この時、アンドープＡｉＧａＮ
のＡｌの混晶比としては、０．０５以上０．３以下の範
囲であれば、十分にクラッド層として機能する屈折率差
を設けることができる。

【００６０】（ｎ型光ガイド層）次に、同様の温度で原
料ガスにＴＭＧ及びアンモニアを用い、アンドープのＧ
ａＮよりなるｎ型光ガイド層を０．１μｍの膜厚で成長
させる。この層は、ｎ型不純物をドープさせてもよい。

【００６１】（活性層）次に、温度を８００℃にして、
原料にＴＭＩ（トリメチルインジウム）、ＴＭＧ及びア
ンモニアを用い、不純物ガスとしてシランガスを用い、
Ｓｉを５×１０ ^１８／ｃｍ^３ドープしたＩｎ_０．０５Ｇ
ａ_０．９５Ｎよりなる障壁層を１００Åの膜厚で成長さ
せる。続いてシランガスを止め、アンドープのＩｎ
_０．１Ｇａ_０ _．９Ｎよりなる井戸層を５０Åの膜厚で成
長させる。この操作を３回繰り返し、最後に障壁層を積
層させて総膜厚５５０Åの多重量子井戸構造（ＭＱＷ）
の活性層を成長させる。

【００６２】（ｐ型キャップ層）次に、同様の温度で、
原料ガスにＴＭＡ、ＴＭＧ及びアンモニアを用い、不純
物ガスとしてＣｐ_２Ｍｇ（シクロペンタジエニルマグネ
シウム）を用い、Ｍｇを１×１０^１９／ｃｍ^３ドープし
たＡｌＧａＮよりなるｐ型電子閉じ込め層を１００Åの
膜厚で成長させる。

【００６３】（ｐ型光ガイド層）次に、温度を１０５０
℃にして、原料ガスにＴＭＧ及びアンモニアを用い、ア
ンドープのＧａＮよりなるｐ型光ガイド層を７５０Åの
膜厚で成長させる。このｐ型光ガイド層はアンドープと
して成長させるが、Ｍｇをドープさせてもよい。

【００６４】（ｐ型クラッド層）続いて、１０５０℃で
アンドープＡｌ_０．１６Ｇａ_０．８４Ｎよりなる層を２
５Åの膜厚で成長させ、続いてＴＭＧを止め、Ｃｐ_２Ｍ
ｇを用いてＭｇドープＧａＮよりなる層を２５Åの膜厚
で成長させ、総膜厚０．６μｍの超格子層よりなるｐ型
クラッド層を成長させる。ｐ型クラッド層は少なくとも
一方がＡｌを含む窒化物半導体層を含み、互いにバンド
ギャップエネルギーが異なる窒化物半導体層を積層した
超格子で作製した場合、不純物はいずれも一方の層に多
くドープして、いわゆる変調ドープを行うと結晶性がよ
くなる傾向にあるが、両方に同じようにドープさせても
よい。

【００６５】（ｐ型コンタクト層）最後に１０５０℃で
ｐ型クラッド層の上にＭｇを１×１０^２０／ｃｍ^３ドー
プしたｐ型ＧａＮよりなるｐ型コンタクト層を１５０Å
の膜厚で成長させる。ｐ型コンタクト層はｐ型のＩｎ_ｘ
Ａｌ_ｙＧａ_{１−ｘ−ｙ}Ｎ（ｘ≦０、ｙ≦０、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。反応終了後、反応容器内において窒素雰囲
気中でウエハを７００℃でアニーリングして、ｐ型層を
更に低抵抗化する。

【００６６】（ｎ型層露出及び共振器面形成）以上のよ
うにして窒化物半導体を成長させて積層構造体を形成し
た後、ウエハを反応容器から取り出し、最上層のｐ型コ
ンタクト層の表面にＳｉＯ_２よりなる保護膜を形成して
ＲＩＥ（反応性イオンエッチング）を用いＳｉＣｌ_４ガ
スによりエッチングし、ｎ電極を形成させるｎ型コンタ
クト層の表面を露出させる。この時、共振器面となる活
性層端面を露出させてエッチング端面を共振器端面とす
る。

【００６７】（ストライプ状凸部形成）次に、ストライ
プ状の導波路領域を形成するために、最上層のｐ型コン
タクト層のほぼ全面にＣＶＤ装置により、Ｓｉ酸化物
（主としてＳｉＯ_２）よりなる保護膜を０．５μｍの膜
厚で形成した後、保護膜の上に所定の形状のマスクをか
け、ＲＩＥ装置によりＣＦ_４ガスを用いたフォトリソグ
ラフィー技術によりストライプ状の保護膜を形成して、
活性層よりも上にストライプ状の凸部が形成される。

【００６８】（第１の絶縁膜）ＳｉＯ_２マスクをつけた
まま、ｐ型層表面にＺｒＯ_２よりなる第１の絶縁膜を形
成する。この第１の絶縁膜は、ｎ側オーミック電極形成
面をマスクして半導体層の全面に設けてもよい。また、
後に分割され易いように絶縁膜を形成させない部分を設
ける。この部分は、１０μｍのストライプ状で、凸部と
直交するよう設けられる。第１の絶縁膜形成後、バッフ
ァード液に浸漬して、ストライプ状凸部の上面に形成し
たＳｉＯ_２を溶解除去し、リフトオフ法によりＳｉＯ_２
と共に、ｐ型コンタクト層上（更にはｎ型コンタクト層
上）にあるＺｒＯ_２を除去する。これにより、ストライ
プ状凸部の上面は露出され、凸部の側面はＺｒＯ_２で覆
われた構造となる。

【００６９】（オーミック電極）次に、ｐ型コンタクト
層上の凸部最表面の第１の絶縁膜上にｐ側オーミック電
極を形成させる。このｐ側オーミック電極は、Ａｕ−Ｎ
ｉからなる。また、エッチングにより露出されたｎ型コ
ンタクト層の表面にもストライプ状のｎ側オーミック電
極を形成させる。ｎ側オーミック電極はＴｉ−Ａｌから
なる。これらを形成後、それぞれを酸素：窒素が８０：
２０の割合の雰囲気中で、６００℃でアニーリングする
ことで、ｐ側、ｎ側とものオーミック電極を合金化し、
良好なオーミック特性を得る

【００７０】（第２の絶縁膜）次いで、Ｓｉ酸化物（主
としてＳｉＯ_２）からなる第２の絶縁膜を分割位置を除
いた全面に形成し、ストライプ状凸部上のｐ側オーミッ
ク電極とｎ側オーミック電極の一部にレジストを塗布し
ドライエッチングすることでｐ側オーミック電極とｎ側
オーミック電極の一部を露出させる。尚、分割位置と
は、ストライプ状凸部と直交するように分割させる位置
であり、この分割位置に幅１０μｍ程度のストライプ状
の範囲は第１及び第２の絶縁膜や電極は形成されていな
い。

【００７１】（パッド電極）次に、上記の絶縁膜を覆う
ようにｐ側パッド電極及びｎ側パッド電極がそれぞれ形
成される。電極は、Ｎｉ−Ｔｉ−Ａｕからなる。このパ
ッド電極は、露出されたオーミック電極とストライプ状
に接している。

【００７２】（光透過層）以上のようにしてｐ側オーミ
ック電極及びｎ側オーミック電極を形成した後、光出射
面をマスクして、図１のように光出射側の共振器面の近
傍端面に光透過層を形成させる。

【００７３】（ミラー形成及び分割）次に、先に露出さ
せてあったｎ型層を更に基板が露出するまでエッチング
する。これにより、分割位置には基板だけが残るように
なる。光反射側には、ミラーとしてＳｉＯ_２とＺｒＯ_２
よりなる誘電体多層膜を形成させる。光反射側の共振器
面には、スパッタ装置を用い、ＺｒＯ_２からなる保護膜
を形成し、次いでＳｉＯ_２とＺｒＯ_２とを交互に３ペア
積層して高反射膜を形成した。ここで、保護膜と、高反
射膜を構成するＳｉＯ_２膜とＺｒＯ_２膜の膜厚は、それ
ぞれ活性層からの発光波長に応じて好ましい厚さに設定
することができる。次いで、ストライプ状の電極に垂直
な方向で基板側からバー状に割り、最後にストライプ状
凸部に平行な方向でバーを切断して本発明の半導体レー
ザ素子を得る。

【００７４】上記のようにして得られた半導体レーザ素
子は、室温において閾値２．０ｋＡ／ｃｍ^２、３０ｍＷ
の高出力において発振波長４０５ｎｍの連続発振が確認
され、また、ＦＦＰにおいて、リップルのない良好なビ
ームが得られた。

【００７５】［実施例２］実施例１において、基板まで
エッチングした後に、共振器面近傍の端面に光透過層を
形成させる以外は実施例１と同様に行い、本発明の半導
体レーザ素子を得る。このような半導体レーザ素子は、
室温において閾値２．０ｋＡ／ｃｍ^２、３０ｍＷの高出
力において発振波長４０５ｎｍの連続発振で、また、Ｆ
ＦＰにおいて、リップルのない良好なビームが得られ
る。

【００７６】［実施例３］実施例１において、以下のよ
うに工程を変更する以外は実施例１と同様に行い、で図
５に示すような半導体発光素子を得る。

【００７７】（ｎ型層露出）ｎ型層露出時に共振器面は
形成しない。（ストライプ状凸部形成と、非共振器面及び第２の側面
形成）ストライプ状凸部形成後、同じマスクを用いて素
子分割面近傍近傍のストライプ状の凸部の側面を更に活
性層より下までエッチングして、図５のように素子の角
部が除去されるようにし、光透過層を形成させるべき非
共振器面及び第２の側面を形成させる。この面に光透過
層を形成させる。

【００７８】（分割及び共振器面形成）出射側ミラー形
成前にウエハのサファイア基板を研磨して７０μｍとし
た後、ストライプ状の電極に垂直な方向で、基板側から
バー状にヘキ開し、ヘキ開面（１１−００面、六角柱状
の結晶の側面に相当する面＝Ｍ面）とし、出射側ミラー
を形成させる。

【００７９】上記のようにして得られる半導体レーザ素
子は、室温において閾値２．０ｋＡ／ｃｍ^２、３０ｍＷ
の高出力において発振波長４０５ｎｍの連続発振が確認
され、また、広がり角が実施例より広く、ＦＦＰにおい
て、リップルのない良好なビームが得られる。

【００８０】

【発明の効果】本発明の半導体レーザ素子は、共振器面
のレーザ光出射部以外に光透過層を設けることで、導波
路からしみ出した迷光が素子内部で反射し、増幅される
のを防いで、主ビームに影響を及ぼさない程度の弱い光
として放出させることができるため、良好なＦＦＰを得
ることができる。また、素子の端面及び側面に段差を設
けるように加工して形成された面に光透過層を設けるこ
とで、ビーム特性を改良し、且つリップルの少ない半導
体発光素子とすることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態１の半導体レーザ素子を説
明する模式斜視図

【図２】本発明の図１のＸ−Ｘ断面図

【図３】本発明の実施の形態１の半導体レーザ素子を説
明する模式斜視図

【図４】本発明の図３のＸ’−Ｘ’断面図

【図５】本発明の実施の形態２の半導体レーザ素子を説
明する模式斜視図

【図６】（ａ）光透過層を設けない半導体レーザ素子の
ＦＦＰを示す図。（ｂ）光透過層が設けられた半導体レーザ素子のＦＦＰ
を示す図。

【符号の簡単な説明】

１・・・第１の導電型層２・・・第２の導電型層３・・・活性層４・・・ｐ側パッド電極５・・・ｐ側オーミック電極６・・・ｎ側パッド電極７・・・ｎ側オーミック電極８・・・ストライプ状凸部９・・・光透過層１０・・・第１の絶縁膜１１・・・第２の絶縁膜１２・・・基板

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続きＦターム(参考） 5F045 AA04 AB09 AB14 AB17 AB18 AB19 AB32 AC01 AC08 AC12 AD09 AD12 AD15 AF02 AF03 AF04 AF06 AF09 AF20 CA12 CB10 DA53 DA54 DA55 DB01 EE12 HA16 5F073 AA13 AA73 AA74 AA83 AA84 CA07 CB05 CB17 CB19 CB22 DA05 DA07 DA25 DA33 EA18

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】第１の導電型の半導体層と、活性層と、
該第１の導電型と異なる第２の導電型の半導体層とが順
に積層された積層構造体にストライプ状の導波路領域を
有する半導体レーザ素子において、前記積層構造体は、前記導波路領域の光の導波方向と垂
直な方向の端面と、前記導波路領域の光の導波方向と平
行な方向の側面とを有し、前記端面の共振器面近傍及び／又は側面に、光透過層が
設けられていることを特徴とする半導体レーザ素子。
【請求項２】前記端面は、前記共振器面の近傍に、共
振器面と異なる面上の活性層を含む非共振器面を有し、
該非共振器面に光透過層が設けられている請求項１記載
の半導体発光装置。
【請求項３】前記共振器端面は、前記非共振器面より
突出している請求項２記載の半導体レーザ素子。
【請求項４】前記共振器端面を光出射面とする請求項
１乃至請求項３記載の半導体レーザ素子。
【請求項５】前記側面は、活性層を含む第１の側面
と、該第１の側面より導波路領域に近く、かつ前記端面
に接する活性層を含む第２の側面とを有し、該第２の側
面に前記光透過層が設けられている請求項１乃至請求項
４記載の半導体レーザ素子。
【請求項６】前記非共振器端面と前記２の側面とが連
続している請求項５記載の半導体レーザ素子。
【請求項７】前記ストライプ状の導波路領域は、スト
ライプ状のリッジを形成することにより形成されている
請求項１乃至請求項６記載の半導体レーザ素子。
【請求項８】前記光透過層は、前記積層構造体に接し
て形成されている請求項１乃至請求項７記載の半導体レ
ーザ素子。
【請求項９】前記光透過層は、前記積層構造体に設け
られた絶縁層上に形成されている請求項１乃至請求項８
記載の半導体レーザ素子。
【請求項１０】前記光透過層は、導体、半導体、絶縁
体のいずれかからなる請求項１乃至請求項９記載の半導
体レーザ素子。
【請求項１１】前記光透過層は、誘電体多層膜からな
る請求項１２記載の半導体レーザ素子。
【請求項１２】前記第１の導電型の半導体層、活性
層、第２の導電型の半導体層に、窒化物半導体が用いら
れている請求項１乃至請求項１１のいずれかに記載の半
導体レーザ素子。
【請求項１３】前記第１の導電型の半導体層にｎ型窒
化物半導体を有し、前記第２の導電型の半導体層にｐ型
窒化物半導体を有する請求項１２記載の半導体レーザ素
子。