JP2003163419A

JP2003163419A - 窒化物系半導体発光素子

Info

Publication number: JP2003163419A
Application number: JP2001364377A
Authority: JP
Inventors: Takashi Kano; 隆司狩野; Masayuki Hata; 雅幸畑; Yasuhiko Nomura; 康彦野村
Original assignee: Sanyo Electric Co Ltd
Current assignee: Sanyo Electric Co Ltd
Priority date: 2001-11-29
Filing date: 2001-11-29
Publication date: 2003-06-06

Abstract

(57)【要約】【課題】Ｉｎ組成の高いＩｎＧａＮ光吸収層を用いるこ
となく、光吸収を十分に行うことが可能な窒化物系半導
体発光素子を提供する。【解決手段】この窒化物系半導体発光素子は、所定の発
振波長を有するＭＱＷ発光層９と、ＭＱＷ発光層９の下
側および上側にそれぞれ形成され、ＭＱＷ発光層９の発
振波長の光を吸収するとともに、ドナー不純物（Ｓｉ）
とアクセプタ不純物（Ｍｇ）とがドーピングされた約１
０％のＩｎ組成を有するＩｎＧａＮからなるｎ側光吸収
層６およびｐ側光吸収層１４とを備えている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、窒化物系半導体
発光素子に関し、特に、所定の発振波長を有する発光層
を含む窒化物系半導体発光素子に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、窒化物系半導体発光素子の１つで
ある窒化物系半導体レーザ素子は、次世代の大容量ディ
スク用光源としての利用が期待され、その開発がさかん
に行われている。

【０００３】図１７は、従来の窒化物系半導体レーザ素
子を示した断面図である。図１７を参照して、従来の窒
化物系半導体レーザ素子では、サファイア基板１０１上
に、ＳｉＮからなるマスク層１０２が所定の間隔を隔て
て形成されている。隣接するマスク層１０２間に位置す
るサファイア基板１０１の表面上には、ＧａＮ低温バッ
ファ層１０３が形成されている。ＧａＮ低温バッファ層
１０３上には、マスク層１０２を用いた選択横方向成長
により結晶欠陥が低減されたＧａＮ層１０４が設けられ
ている。

【０００４】また、ＧａＮ層１０４上には、ｎ型ＧａＮ
コンタクト層１０５、ｎ型ＩｎＧａＮクラック防止層１
０６、ｎ型ＡｌＧａＮクラッド層１０７、ｎ型ＧａＮ光
ガイド層１０８、ＩｎＧａＮからなる多重量子井戸（Ｍ
ＱＷ；ＭｕｌｔｉｐｌｅＱｕａｎｔｕｍＷｅｌｌ）
構造を有するＭＱＷ発光層１０９、ｐ型ＡｌＧａＮキャ
ップ層１１０、ｐ型ＧａＮ光ガイド層１１１、および、
凸部を有するｐ型ＡｌＧａＮクラッド層１１２がこの順
序で形成されている。ｐ型ＡｌＧａＮクラッド層１１２
の凸部上には、ｐ型ＧａＮコンタクト層１１３が形成さ
れている。ｐ型ｐ型ＡｌＧａＮクラッド層１１２の凸部
と、ｐ型ＧａＮコンタクト層１１３とによって、リッジ
部が構成されている。また、ｐ型ＧａＮコンタクト層１
１３上には、ｐ側電極１１６が形成されている。

【０００５】また、ｐ型ＡｌＧａＮクラッド層１１２か
らｎ型ＧａＮコンタクト層１０５に至る領域の一部が除
去されることによって、ｎ型ＧａＮコンタクト層１０５
の上面が露出されている。ｐ側電極１１６の上面以外の
領域を覆うとともに、ｎ型ＧａＮコンタクト層１０５上
に開口部を有するＳｉＯ₂膜１１５が形成されている。
ＳｉＯ₂膜１１５の開口部には、ｎ型ＧａＮコンタクト
層１０５の上面上に接触するように、ｎ側電極１１８が
形成されている。また、ｐ側電極１１６の上面およびＳ
ｉＯ₂膜を覆うように、ｐ側パッド電極１１７が形成さ
れている。

【０００６】図１７に示した従来の半導体レーザ素子で
は、ＭＱＷ発光層１０９によって発光されたレーザ光
が、ＭＱＷ発光層１０９の下側および上側にそれぞれ配
置されたｎ型ＡｌＧａＮクラッド層１０７およびｐ型Ａ
ｌＧａＮクラッド層１１２によって閉じ込められる構造
を有している。この場合、ＭＱＷ発光層１０９の下側に
位置するｎ型ＡｌＧａＮクラッド層１０７の厚みおよび
Ａｌ組成を大きくするほど、ＭＱＷ発光層１０９の下側
の光の閉じ込め特性がよくなる。また、ＭＱＷ発光層１
０９の上側に位置するｐ型ＡｌＧａＮクラッド層１１２
のリッジ部以外の厚みの薄い部分の厚みを精密に制御す
ることによって、ＭＱＷ発光層１０９の上側の光閉じ込
めを行っている。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、図１７
に示した従来の半導体レーザ素子の構造では、光閉じ込
め特性を向上させるために、ｎ型ＡｌＧａＮクラッド層
１０７の厚みおよびＡｌ組成を大きくするほど、ｎ型Ａ
ｌＧａＮクラッド層１０７にクラックが発生しやすくな
るという不都合があった。従来では、この不都合を解消
するために、ｎ型ＡｌＧａＮクラッド層１０７の下にｎ
型ＩｎＧａＮクラック防止層１０６を設けている。しか
し、ｎ型ＩｎＧａＮクラック防止層１０６を設けたとし
ても、ｎ型ＡｌＧａＮクラッド層１０７の膜厚およびＡ
ｌ組成を大きくすると、クラックが発生しやすいという
不都合があった。このため、従来では、ＭＱＷ発光層１
０９の下側の光閉じ込めを十分に行うのは困難であると
いう問題点があった。その結果、発振モードの安定化を
行うのは困難であった。

【０００８】また、図１７に示した従来の構造では、上
記のように、リッジ部側の光閉じ込めを行うために、ｐ
型ＡｌＧａＮクラッド層１１２のリッジ部以外の厚みの
薄い部分を精密に制御する必要があったため、素子の歩
留まりおよび再現性を向上するのが困難であるという問
題点があった。

【０００９】そこで、従来、クラッド層から漏れた光を
吸収することにより発振モードの安定化を図るために、
発光層の下側にＩｎ組成の高いＩｎＧａＮからなる光吸
収層を設ける構造が提案されている。これらは、たとえ
ば、特開２０００−１９６１９９号公報に開示されてい
る。

【００１０】しかしながら、発光層よりもＩｎ組成の高
いＩｎＧａＮからなる光吸収層では、Ｉｎ組成が高くな
るほど結晶性が低下する。このため、そのＩｎＧａＮか
らなる光吸収層上に発光層を形成した場合に、発光層の
結晶性が低下するという問題点があった。また、Ｉｎ組
成が高くなるほどＩｎＧａＮからなる光吸収層の成長可
能な最大膜厚（臨界膜厚）も小さくなるため、ＩｎＧａ
Ｎからなる光吸収層の厚みを大きくすることが困難であ
った。このため、光吸収を十分に行うことが困難であ
り、その結果、光吸収により発振モードの安定化を図る
ことが困難であるという問題点があった。

【００１１】この発明は、上記のような課題を解決する
ためになされたものであり、この発明の１つの目的は、
Ｉｎ組成の高いＩｎＧａＮ光吸収層を用いることなく光
吸収を十分に行うことによって、発光層の結晶性を損な
うことなく、光吸収により発振モードの安定化を図るこ
とが可能な窒化物系半導体発光素子を提供することであ
る。

【００１２】この発明のもう１つの目的は、リッジ部側
の光吸収を十分に行うことによって、クラッド層のリッ
ジ部以外の部分を厚みを高精度に制御することを不要に
することが可能な窒化物系半導体発光素子を提供するこ
とである。

【００１３】この発明のさらにもう１つの目的は、上記
の窒化物系半導体発光素子において、光吸収層が発光層
よりもバンドギャップの大きい材料からなる場合であっ
ても、発光層の発振波長の光を吸収することを可能にす
ることである。

【００１４】

【課題を解決するための手段】この発明の一の局面によ
る窒化物系半導体発光素子は、所定の発振波長を有する
発光層と、発光層の上および下の少なくとも一方に形成
され、発光層の発振波長の光を吸収するとともに、ドナ
ー不純物とアクセプタ不純物とがドーピングされた光吸
収層とを備えている。

【００１５】この一の局面による窒化物系半導体素子で
は、上記のように、発光層の発振波長の光を吸収すると
ともに、ドナー不純物とアクセプタ不純物とがドーピン
グされた光吸収層を設けることによって、光吸収層が発
光層よりもバンドギャップの大きい材料からなる場合で
あっても、ドナー不純物とアクセプタ不純物とをドーピ
ングすることにより、ドナーとアクセプタとの間の遷移
エネルギが発光層のバンド間の遷移エネルギよりも小さ
い場合には、光吸収層によって発光層のバンド間の遷移
により得られる発光波長を吸収することができる。これ
により、従来のＩｎ組成の高いＩｎＧａＮ光吸収層を用
いることなく、光吸収を十分に行うことができるので、
光吸収層上の発光層の結晶性を損なうことなく、光吸収
により発振モードの安定化を図ることができる。また、
リッジ部側に光吸収層を配置すれば、リッジ部側の光吸
収を十分に行うことができるので、クラッド層のリッジ
部以外の部分の厚みを高精度に制御する必要がない。こ
のため、素子の歩留まりおよび再現性を向上させること
ができる。

【００１６】上記一の局面による窒化物系半導体素子に
おいて、好ましくは、発光層は、井戸層を含み、光吸収
層のバンドギャップは、井戸層のバンドギャップよりも
大きい。このように吸収層が発光層よりもバンドギャッ
プの大きい材料からなる場合であっても、ドナー不純物
とアクセプタ不純物とをドーピングすることにより、ド
ナーとアクセプタとの間の遷移エネルギが発光層のバン
ド間の遷移エネルギよりも小さい場合には、容易に、発
光層のバンド間の遷移により得られる発光波長を吸収層
によって吸収することができる。

【００１７】上記一の局面による窒化物系半導体素子に
おいて、好ましくは、吸収層は、発光層の発振波長より
も長い波長の吸収端を有するとともに、吸収端よりも短
い波長の光を吸収する。このように構成すれば、吸収層
により容易に発光層の発振波長の光を吸収することがで
きる。

【００１８】上記一の局面による窒化物系半導体素子に
おいて、好ましくは、光吸収層は、ドナー不純物とアク
セプタ不純物とがドーピングされたＡｌ_xＩｎ_yＧａ
_1-x-yＮ（０≦ｘ＜１，０≦ｙ≦１）層を含む。このよ
うに構成すれば、発光層よりもバンドギャップの大きい
Ａｌ_xＩｎ_yＧａ_1-x-yＮ（０≦ｘ＜１，０≦ｙ≦１）層
であっても、ドナー不純物とアクセプタ不純物とをドー
ピングすることにより、ドナーとアクセプタとの間の遷
移エネルギが発光層のバンド間の遷移エネルギよりも小
さい場合には、そのＡｌ_xＩｎ_yＧａ_1-x-yＮ（０≦ｘ＜
１，０≦ｙ≦１）層によって発光層のバンド間の遷移に
より得られる発光波長を吸収することができる。この場
合、好ましくは、光吸収層は、ドナー不純物とアクセプ
タ不純物とがドーピングされたＩｎ_xＧａ_1-xＮ（０＜ｘ
＜０．１５）層を含む。このように構成すれば、Ｉｎ組
成の低い（１５％未満）ＩｎＧａＮ層を吸収層として用
いることができるので、発光層の結晶性を損なうこと
なく、光吸収により発振モードの安定化を図ることがで
きる。

【００１９】なお、上記の窒化物系半導体発光素子にお
いて、発光層の下に形成された第１クラッド層をさらに
備え、光吸収層は、第１クラッド層下に形成された第１
光吸収層を含むようにしてもよい。このように構成すれ
ば、第１光吸収層により発光層の下方の光を吸収するこ
とができる。

【００２０】上記の窒化物系半導体発光素子において、
光吸収層は、発光層上に、発光層と隣接しないように形
成された第２光吸収層を含むようにしてもよい。このよ
うに構成すれば、第２光吸収層により発光層の上方の光
を容易に吸収することができる。また、発光層上に光吸
収層を隣接しないので、発光層の発光を阻害することも
ない。

【００２１】上記の第２光吸収層を含む構成において、
第２光吸収層は、電流ブロック層としての機能を有する
ようにしてもよい。このように構成すれば、電流ブロッ
ク層を別途形成する必要がないので、構造を簡素化する
ことができる。

【００２２】上記の第２光吸収層を含む構成において、
第２光吸収層と発光層との間に形成された電流ブロック
層をさらに備えるようにしてもよい。このように構成す
れば、第２光吸収層により発光層の上方の光を吸収する
ことができるとともに、電流ブロック層によりリッジ部
以外の領域に電流が流れるのを防止することができる。

【００２３】上記の第２光吸収層を含む構成において、
第２光吸収層は、電流ブロック層の中に配置されていて
もよい。

【００２４】

【発明の実施の形態】以下、本発明を具体化した実施形
態を図面に基づいて説明する。

【００２５】（第１実施形態）図１は、本発明の第１実
施形態による窒化物系半導体レーザ素子を示した断面図
である。図１を参照して、この第１実施形態による窒化
物系半導体レーザ素子では、サファイア基板１上に、所
定の間隔を隔ててＳｉＮからなるマスク層２が形成され
ている。マスク層２間に位置するサファイア基板１の表
面上には、約２０ｎｍの厚みを有するＧａＮ低温バッフ
ァ層３が形成されている。ＧａＮ低温バッファ層３上に
は、選択横方向成長により結晶欠陥が低減された約５〜
１０μｍの厚みを有するＧａＮ層４が形成されている。
また、ＧａＮ層４上には、約４〜４．５μｍの厚みを有
するｎ型ＧａＮコンタクト層５が形成されている。

【００２６】ここで、この第１実施形態では、ｎ型Ｇａ
Ｎコンタクト層５上に、ドナー不純物としてのＳｉとア
クセプタ不純物としてのＭｇとがドーピングされた約１
０％のＩｎ組成を有するＩｎＧａＮからなるｎ側光吸収
層６が、約０．１μｍの厚みを有するように形成されて
いる。このｎ側光吸収層６は、ＭＱＷ発光層９の発振波
長よりも長い波長の吸収端を有するとともに、その吸収
端よりも短い波長の光を吸収する。つまり、このｎ側光
吸収層６は、ＭＱＷ発光層９の発振波長の光を基板側か
ら吸収するために設けられている。

【００２７】また、ｎ側光吸収層６上には、約１．０μ
ｍの厚みを有するｎ型ＡｌＧａＮクラッド層７、約０．
１μｍの厚みを有するｎ型ＧａＮ光ガイド層８、約１５
％のＩｎ組成を有するＩｎＧａＮからなるＭＱＷ発光層
９、約２０ｎｍの厚みを有するｐ型ＡｌＧａＮキャップ
層１０、および、約０．１μｍの厚みを有するｐ型Ｇａ
Ｎ光ガイド層１１がこの順序で形成されている。

【００２８】また、ｐ型ＧａＮ光ガイド層１１上には、
凸部を有するｐ型ＡｌＧａＮクラッド層１２が形成され
ている。ｐ型ＡｌＧａＮクラッド層１２の凸部上には、
ｐ型ＧａＮコンタクト層１３が形成されている。ｐ型Ａ
ｌＧａＮクラッド層１２の凸部と、ｐ型ＧａＮコンタク
ト層１３とによって、電流通路部としてのリッジ部が構
成されている。

【００２９】また、この第１実施形態では、ｐ型ＧａＮ
コンタクト層１３の上面以外の領域を覆うように、ドナ
ー不純物としてのＳｉとアクセプタ不純物としてのＭｇ
とがドープされた約１０％のＩｎ組成を有するＩｎＧａ
Ｎからなるｐ側光吸収層１４が、約０．１μｍの厚みを
有するように形成されている。このｐ側光吸収層１４
は、ｎ側光吸収層６と同様、ＭＱＷ発光層９の発振波長
よりも長い波長の吸収端を有するとともに、その吸収端
よりも短い波長の光を吸収する。つまり、このｐ側光吸
収層１４は、ＭＱＷ発光層９の発振波長の光をリッジ部
側から吸収するために設けられている。

【００３０】また、ｐ型ＧａＮコンタクト層１３上に
は、ｐ側電極１６が形成されている。また、ｐ側電極１
６以外の領域を覆うとともに、ｎ型ＧａＮコンタクト層
５の上面上に開口部を有するＳｉＯ₂膜１５が形成され
ている。ＳｉＯ₂膜１５の開口部には、ｎ型ＧａＮコン
タクト層５の上面に接するように、ｎ側電極１８が形成
されている。また、ｐ側電極１６の上面およびＳｉＯ₂
膜１５を覆うように、ｐ側パッド電極１７が形成されて
いる。

【００３１】第１実施形態では、上記のように、約１５
％のＩｎ組成を有するＩｎＧａＮからなるＭＱＷ発光層
９の発振波長の光を吸収するとともに、ドナー不純物
（Ｓｉ）とアクセプタ不純物（Ｍｇ）とがドーピングさ
れた約１０％のＩｎ組成を有するＩｎＧａＮからなるｎ
側光吸収層６およびｐ側光吸収層１４を設けることによ
って、ｎ側光吸収層６およびｐ側光吸収層１４がＭＱＷ
発光層９よりもバンドギャップの大きい材料（約１０％
のＩｎ組成を有するＩｎＧａＮ）からなる場合であって
も、ドナー不純物（Ｓｉ）とアクセプタ不純物（Ｍｇ）
とをドーピングすることにより、ドナーとアクセプタと
の間の遷移エネルギがＭＱＷ発光層９のバンド間の遷移
エネルギよりも小さくなる。具体的には、Ｉｎ組成が約
１０％のＩｎＧａＮからなるｎ側光吸収層６およびｐ側
光吸収層１４に、ドナー不純物であるＳｉとアクセプタ
不純物であるＭｇとをドープすると、約４１０ｎｍ〜約
４３０ｎｍの発光が得られる。この発光波長は、ドナー
とアクセプタとの間の遷移エネルギに相当するので、４
００ｎｍ付近のＭＱＷ発光層９のバンド間の遷移エネル
ギよりも小さい。

【００３２】これにより、ｎ側光吸収層６およびｐ側光
吸収層１４によってＭＱＷ発光層９のバンド間の遷移に
より得られる発光波長を吸収することができる。その結
果、従来のＩｎ組成の高い（１５％以上）ＩｎＧａＮ光
吸収層を用いることなく光吸収を十分に行うことができ
るので、ＭＱＷ発光層９の結晶性を損なうことなく、光
吸収による発振モードの安定化を図ることができる。

【００３３】また、ｎ側光吸収層６により基板側の光を
十分に吸収することができるので、従来のようにｎ型Ａ
ｌＧａＮクラッド層７の厚みを大きくする必要がない。
そのため、クラック防止層を設ける必要もない。

【００３４】また、第１実施形態では、リッジ部側に設
けたｐ側光吸収層１４により光吸収を十分に行うことが
できるので、従来のようにｐ型ＡｌＧａＮクラッド層１
２のリッジ部以外の厚みの薄い部分の厚みを高精度に制
御する必要もない。このため、素子の歩留まりおよび再
現性を向上させることができる。

【００３５】また、この第１実施形態では、ｐ側光吸収
層１４が、電流ブロック層としての機能を有するように
構成することによって、電流ブロック層を別途形成する
必要がないので、構造を簡素化することができる。

【００３６】図２〜図５は、図１に示した第１実施形態
による窒化物系半導体レーザ素子の製造プロセスを説明
するための断面図である。図１〜図５を参照して、以下
に、第１実施形態による窒化物系半導体レーザ素子の製
造プロセスについて説明する。

【００３７】まず、図２に示すように、サファイア基板
１上の所定領域に所定の間隔を隔ててＳｉＮからなるマ
スク層２を形成する。マスク層２間に露出されたサファ
イア基板１の表面上に、ＧａＮ低温バッファ層３を約２
０ｎｍの厚みで形成する。そして、マスク層２をマスク
として、選択横方向成長を用いて結晶欠陥が低減された
ＧａＮ層４を５〜１０μｍの厚みで形成する。ＧａＮ層
４上に、基板温度を約１０００℃にした状態で、原料ガ
スとしてＮＨ₃およびトリメチルガリウム（ＴＭＧ）を
用いるとともに、ドーパントガスとしてＳｉＨ₄を用い
て、ｎ型ＧａＮコンタクト層５を約４μｍ〜約４．５μ
ｍの厚みで成長させる。次に、基板温度を１０００℃付
近から８００℃付近に下げた後、原料ガスとしてＮ
Ｈ₃、トリエチルガリウム（ＴＥＧ）およびトリメチル
インジウム（ＴＭＩ）を用いるとともに、ドーパントガ
スとしてドナー不純物であるＳｉを含むＳｉＨ₄と、ア
クセプタ不純物であるＭｇを含むＣｐ₂Ｍｇ（シクロペ
ンタジエニルマグネシウム）とを用いて、ＳｉとＭｇと
がドープされた約１０％のＩｎ組成を有するＩｎＧａＮ
からなるｎ側光吸収層６を、約０．１μｍの厚みで成長
させる。

【００３８】この後、基板温度を８００℃付近から１０
００℃付近に上げた後、原料ガスとして、ＮＨ₃、ＴＭ
Ｇおよびトリメチルアルミニウム（ＴＭＡ）を用いると
ともに、ドーパントガスとしてＳｉＨ₄を用いて、ｎ型
ＡｌＧａＮクラッド層７を、約１．０μｍの厚みで成長
させる。そして、原料ガスとしてＮＨ₃およびＴＭＧを
用いるとともに、ドーパントガスとしてＳｉＨ₄を用い
て、ｎ型ＧａＮ光ガイド層８を約０．１μｍの厚みで成
長させる。この後、基板温度を１０００℃付近から８０
０℃付近に低下させた状態で、原料ガスとしてＮＨ₃、
トリエチルガリウム（ＴＥＧ）およびＴＭＩを用いると
ともに、ドーパントガスとしてＳｉＨ₄を用いて、約１
５％のＩｎ組成を有するＩｎＧａＮからなるＭＱＷ発光
層９を成長させる。

【００３９】さらに、原料ガスとして、ＮＨ₃、ＴＭ
Ａ、ＴＭＧを用いるとともに、ドーパントガスとしてＣ
ｐ₂Ｍｇを用いて、ｐ型ＡｌＧａＮキャップ層１０を、
約２０ｎｍの厚みで成長させる。そして、基板温度を８
００℃付近から１０００℃付近に上昇させた状態で、原
料ガスとしてＮＨ₃およびＴＭＧを用いるとともに、ド
ーパントガスとしてＣｐ₂Ｍｇを用いて、ｐ型ＧａＮ光
ガイド層１１を、約０．１μｍの厚みで成長させる。そ
の後、原料ガスとしてＮＨ₃、ＴＭＡおよびＴＭＧを用
いるとともに、ドーパントガスとしてＣｐ₂Ｍｇを用い
て、ｐ型ＡｌＧａＮクラッド層１２を約０．３μｍの厚
みで成長させる。そして、原料ガスとしてＮＨ₃および
ＴＭＧを用いるとともに、ドーパントガスとしてＣｐ₂
Ｍｇを用いて、ｐ型ＧａＮコンタクト層１３を、約０．
０７μｍの厚みで成長させる。

【００４０】この後、結晶成長を一旦中断する。そし
て、図３に示すように、ｐ型ＧａＮコンタクト層１３上
の所定領域にＳｉＮからなるマスク層１９を形成する。
そのマスク層１９をマスクとして、ｐ型ＧａＮコンタク
ト層と、ｐ型ＡｌＧａＮクラッド層１２の一部とをエッ
チングすることによって、リッジ部を形成する。

【００４１】その後、図４に示すように、再び、８００
℃付近に基板温度を上昇させた状態で、原料ガスとして
ＮＨ₃、ＴＥＧおよびＴＭＩを用いるとともに、ドーパ
ントガスとしてＳｉＨ₄およびＣｐ₂Ｍｇを用いて、Ｓｉ
とＭｇとがドープされた約１０％のＩｎ組成を有するＩ
ｎＧａＮからなるｐ側光吸収層１４を、０．１μｍの厚
みで成長させる。この場合、ｐ側光吸収層１４は、Ｓｉ
Ｎからなるマスク層１９を選択成長マスクとして成長す
るので、マスク層１９上には成長しない。この後、ｐ側
光吸収層１４からｎ型ＧａＮコンタクト層５までの一部
領域を除去することによって、ｎ型ＧａＮコンタクト層
５の上面を露出させる。これにより、図５に示されるよ
うな形状が得られる。この後、マスク層１９を除去す
る。

【００４２】最後に、図１に示したように、ｐ型ＧａＮ
コンタクト層１３上に、ｐ側電極１６を形成する。そし
て、ｐ側電極１６以外の領域を覆うとともに、ｎ型Ｇａ
Ｎコンタクト層５の上面上に開口部を有するように、Ｓ
ｉＯ₂膜１５を形成する。この後、ｐ側電極１３上にｐ
側パッド電極１７を形成するとともに、ＳｉＯ２膜の開
口部内でｎ型ＧａＮコンタクト層５の上面に接触するよ
うにｎ側電極１８を形成する。この後、劈開により素子
分離を行うことによって、第１実施形態による窒化物系
半導体レーザ素子が完成される。

【００４３】（第２実施形態）図６は、本発明の第２実
施形態による窒化物系半導体レーザ素子を示した断面図
である。この第２実施形態では、上記第１実施形態と異
なり、導電性のＺｒＢ ₂基板を用いた場合の例を示して
いる。

【００４４】まず、この第２実施形態による窒化物系半
導体レーザ素子では、ＺｒＢ₂基板２１上に、約１μｍ
〜約３μｍの厚みを有するｎ型ＧａＮ高温バッファ層２
２が形成されている。

【００４５】ここで、この第２実施形態では、ｎ型Ｇａ
Ｎ高温バッファ層２２上に、ドナー不純物であるＳｉと
アクセプタ不純物であるＺｎとがドーピングされたＧａ
Ｎ層からなるｎ側光吸収層２３が、約０．２μｍの厚み
を有するように形成されている。このｎ側光吸収層２３
は、ＭＱＷ発光層２６の発振波長よりも長い波長の吸収
端を有するとともに、その吸収端よりも短い波長の光を
吸収する。つまり、このｎ側光吸収層２３は、ＭＱＷ発
光層２６の発振波長による光を基板側から吸収するため
に設けられている。

【００４６】ｎ側光吸収層２３上には、約１．０μｍの
厚みを有するｎ型ＡｌＧａＮクラッド層２４が形成され
ている。ｎ型ＡｌＧａＮクラッド層２４上には、約０．
１μｍの厚みを有するｎ型ＧａＮ光ガイド層２５が形成
されている。ｎ型ＧａＮ光ガイド層２５上には、約１５
％のＩｎ組成を有するＩｎＧａＮからなるＭＱＷ発光層
２６が形成されている。ＭＱＷ発光層２６上には、約２
０ｎｍの厚みを有するｐ型ＡｌＧａＮキャップ層２７が
形成されている。ｐ型ＡｌＧａＮキャップ層２７上に
は、約０．１μｍの厚みを有するｐ型ＧａＮ光ガイド層
２８が形成されている。ｐ型ＧａＮ光ガイド層２８上に
は、約０．３μｍの厚みを有するｐ型ＡｌＧａＮクラッ
ド層２９が形成されている。

【００４７】また、この第２実施形態では、ｐ型ＡｌＧ
ａＮクラッド層２９のリッジ部の上面以外の領域を覆う
ように、ドナー不純物であるＳｉとアクセプタ不純物で
あるＺｎとがドーピングされたＧａＮからなるｐ側光吸
収層３０が、約０．２μｍの厚みで形成されている。こ
のｐ側光吸収層３０は、ＭＱＷ発光層２６の発振波長よ
りも長い波長の吸収端を有するとともに、その吸収端よ
りも短い波長の光を吸収する。つまり、このｐ側光吸収
層３０は、ＭＱＷ発光層２６の発振波長による光をリッ
ジ部側から吸収するために設けられている。

【００４８】ｐ型ＡｌＧａＮクラッド層２９のリッジ部
の上面に接触するとともに、ｐ側光吸収層３０を覆うよ
うに、約０．０７μｍの厚みを有するｐ型ＧａＮコンタ
クト層３１が形成されている。ｐ型ＧａＮコンタクト層
３１上には、ｐ側電極３２が形成されている。また、導
電性のＺｒＢ₂基板の裏面上には、ｎ側電極３３が形成
されている。

【００４９】第２実施形態では、上記のように、約１５
％のＩｎ組成を有するＩｎＧａＮからなるＭＱＷ発光層
２６の下方および上方に、それぞれ、ドナー不純物であ
るＳｉとアクセプタ不純物であるＺｎとがドーピングさ
れたＧａＮからなるｎ側光吸収層２３およびｐ側光吸収
層３０を設けることによって、ｎ側光吸収層２３および
ｐ側光吸収層３０がＭＱＷ発光層２６よりもバンドギャ
ップの大きい材料（ＧａＮ）からなる場合であっても、
ドナー不純物（Ｓｉ）とアクセプタ不純物（Ｚｎ）とを
ドーピングすることにより、ドナーとアクセプタとの間
の遷移エネルギがＭＱＷ発光層２６のバンド間の遷移エ
ネルギよりも小さくなる。具体的には、ＧａＮからなる
ｎ側光吸収層２３およびｐ側光吸収層３０に、ドナー不
純物であるＳｉとアクセプタ不純物であるＺｎとをドー
プすると、約４３０ｎｍの発光が得られる。この発光波
長は、ドナーとアクセプタとの間の遷移エネルギに相当
するので、４００ｎｍ付近のＭＱＷ発光層２６のバンド
間の遷移エネルギよりも小さい。

【００５０】これにより、ｎ側光吸収層２３およびｐ側
光吸収層３０によって、ＭＱＷ発光層２６のバンド間の
遷移により得られる発光波長を吸収することができる。
このため、Ｉｎ組成の高い（１５％以上）ＩｎＧａＮ光
吸収層を用いることなく、光吸収を十分に行うことがで
きる。その結果、ｎ側光吸収層２３の上方に形成される
ＭＱＷ発光層２６の結晶性を損なうことなく、光吸収に
より発振モードの安定化を図ることができる。

【００５１】また、第２実施形態では、リッジ部の上面
以外の部分を覆うように、ＳｉとＺｎとがドーピングさ
れたＧａＮからなるｐ側光吸収層３０を設けることによ
って、リッジ部側の光吸収を十分に行うことができるの
で、ｐ型ＡｌＧａＮクラッド層２９のリッジ部以外の部
分の厚みを高精度に制御する必要がない。このため、素
子の歩留まりおよび再現性を向上させることができる。

【００５２】また、この第２実施形態では、ｐ側光吸収
層３０が、電流ブロック層としての機能を有するように
構成することによって、電流ブロック層を別途形成する
必要がないので、構造を簡素化することができる。

【００５３】図７〜図１０は、図６に示した第２実施形
態による窒化物系半導体レーザ素子の製造プロセスを説
明するための断面図である。次に、図６〜図１０を参照
して、第２実施形態による窒化物系半導体レーザ素子の
製造プロセスについて説明する。

【００５４】まず、図７に示すように、ＺｒＢ₂基板２
１上に、基板温度を約１０００℃にした状態で、ＮＨ₃
ガスを供給することによって、ＺｒＢ₂基板２１の表面
を窒化する。その後、原料ガスとしてＴＭＧを用いると
ともに、ドーパントガスとしてＳｉＨ₄を用いて、Ｚｒ
Ｂ₂基板２１上に、ｎ型ＧａＮ高温バッファ層２２を約
１μｍ〜約３μｍの厚みで成長させる。そして、原料ガ
スとしてＮＨ₃およびＴＭＧを用いるとともに、ドーパ
ントガスとしてＳｉを含むＳｉＨ₄とＺｎを含むＤＥＺ
（ジエチルジンク）とを用いて、ＧａＮからなるｎ側光
吸収層２３を、約０．２μｍの厚みで成長させる。その
後、原料ガスとしてＮＨ₃、ＴＭＧおよびＴＭＡを用い
るとともに、ドーパントガスとしてＳｉＨ₄を用いて、
ｎ型ＡｌＧａＮクラッド層２４を約１．０μｍの厚みで
成長させる。

【００５５】そして、原料ガスとしてＮＨ₃およびＴＭ
Ｇを用いるとともに、ドーパントガスとしてＳｉＨ₄を
用いて、ｎ型ＧａＮ光ガイド層２５を約０．１μｍの厚
みで成長する。その後、基板温度を１０００℃付近から
８００℃付近に下げた状態で、原料ガスとしてＮＨ₃、
ＴＥＧおよびＴＭＩを用いるとともに、ドーパントガス
としてＳｉＨ₄を用いて、約１５％のＩｎ組成を有する
ＩｎＧａＮからなるＭＱＷ活性層２６を成長させる。さ
らに、原料ガスとしてＮＨ₃、ＴＭＡおよびＴＭＧを用
いるとともに、ドーパントガスとしてＣｐ₂Ｍｇを用い
て、ｐ型ＡｌＧａＮキャップ層２７を約２０μｍの厚み
で成長する。その後、基板温度を８００℃付近から１０
００℃付近に上昇させた状態で、原料ガスとしてＮＨ₃
およびＴＭＧを用いるとともに、ドーパントガスとして
Ｃｐ₂Ｍｇを用いて、ｐ型ＧａＮ光ガイド層２８を、約
０．１μｍの厚みで成長させる。そして、原料ガスとし
てＮＨ₃、ＴＭＡおよびＴＭＧを用いるとともに、ドー
パントガスとしてＣｐ₂Ｍｇを用いて、ｐ型ＡｌＧａＮ
クラッド層２９を、約０．３μｍの厚みで成長させる。

【００５６】この後、結晶成長を一旦中断する。そし
て、図８に示すように、ｐ型ＡｌＧａＮクラッド層２９
上の所定領域にＳｉＮからなるマスク層３４を形成した
後、そのマスク層３４をマスクとして、ｐ型ＡｌＧａＮ
クラッド層２９をエッチングすることによって、リッジ
部を形成する。

【００５７】次に、図９に示すように、マスク層３４を
マスクとして、基板温度を１０００℃付近にした状態
で、原料ガスとしてＮＨ₃およびＴＭＧを用いるととも
に、ドーパントガスとしてＳｉＨ₄およびＤＥＺを用い
て、ＧａＮからなるｐ側光吸収層３０を、約０．２μｍ
の厚みで選択成長させる。この場合、ｐ側光吸収層３０
は、マスク層３４をマスクとして選択成長されるので、
マスク層３４上にはｐ側光吸収層３０は形成されない。
この後、ＳｉＮからなるマスク層３４をウェットエッチ
ングにより除去する。

【００５８】その後、再び、１０００℃付近に基板温度
をした状態で、原料ガスとしてＮＨ ₃およびＴＭＧを用
いるとともに、ドーパントガスとしてＣｐ₂Ｍｇを用い
て、図６に示したようなｐ型ＧａＮコンタクト層３１
を、約０．０７μｍの厚みで成長させる。

【００５９】この後、ｐ型ＧａＮコンタクト層３１上
に、ｐ側電極３２を形成するとともに、ＺｒＢ₂基板２
１の裏面にｎ側電極３３を形成する。最後に劈開により
素子分離を行うことによって、第２実施形態による窒化
物系半導体レーザ素子が形成される。

【００６０】（第３実施形態）図１１は、本発明の第３
実施形態による窒化物系半導体レーザ素子を示した断面
図である。図１１を参照して、この第３実施形態では、
導電性のＧａＮ基板を用いるとともに、電流ブロック層
とは別にｐ側光吸収層を設けた例を示している。以下、
詳細に説明する。

【００６１】この第３実施形態による窒化物系半導体レ
ーザ素子では、導電性を有する低結晶欠陥のＧａＮ基板
４１上に、約１μｍ〜約３μｍの厚みを有するｎ型Ｇａ
Ｎ高温バッファ層４２が形成されている。

【００６２】ここで、第３実施形態では、ｎ型ＧａＮ高
温バッファ層４２上に、ドナー不純物であるＳｉとアク
セプタ不純物であるＭｇとがドーピングされた約１０％
のＩｎ組成を有するＩｎＧａＮからなるｎ側光吸収層４
３が、約０．１μｍの厚みで形成されている。このｎ側
光吸収層４３は、ＭＱＷ発光層４６の発振波長よりも長
い波長の吸収端を有するとともに、その吸収端よりも短
い波長の光を吸収する。つまり、このｎ側光吸収層４３
は、ＭＱＷ発光層４６の発振波長による光を基板側から
吸収するために設けられている。

【００６３】そのｎ側光吸収層４３上には、約１．０μ
ｍの厚みを有するｎ型ＡｌＧａＮクラッド層４４、約
０．１μｍの厚みを有するｎ型ＧａＮ光ガイド層４５、
約１５％のＩｎ組成を有するＩｎＧａＮからなるＭＱＷ
発光層４６、ｐ型ＡｌＧａＮキャップ層４７、約０．１
μｍの厚みを有するｐ型ＧａＮ光ガイド層４８がこの順
序で形成されている。

【００６４】また、ｐ型ＧａＮ光ガイド層４８上には、
約０．３μｍの厚みの凸部を有するｐ型ＡｌＧａＮクラ
ッド層４９が形成されている。ｐ型ＡｌＧａＮクラッド
層４９の凸部の上面以外の領域を覆うように、約０．２
μｍの厚みを有するアンドープＡｌＧａＮからなる電流
ブロック層５０が形成されている。

【００６５】また、この第３実施形態では、電流ブロッ
ク層５０を覆うように、ドナー不純物であるＳｉとアク
セプタ不純物であるＭｇとがドーピングされた約１０％
のＩｎ組成を有するＩｎＧａＮからなるｐ側光吸収層５
１が、約０．０５μｍの厚みで形成されている。このｐ
側光吸収層５１は、ＭＱＷ発光層４６の発振波長よりも
長い波長の吸収端を有するとともに、その吸収端よりも
短い波長の光を吸収する。つまり、このｐ側光吸収層５
１は、ＭＱＷ発光層４６の発振波長による光をリッジ部
側から吸収するために設けられている。

【００６６】また、ｐ型ＡｌＧａＮクラッド層４９の凸
部の上面上に接するとともに、ｐ側光吸収層５１を覆う
ように、約０．０７μｍの厚みを有するｐ型ＧａＮコン
タクト層５２が形成されている。また、そのｐ型ＧａＮ
コンタクト層５２を覆うように、ｐ側電極５３が形成さ
れている。また、導電性のＧａＮ基板４１の裏面上に
は、ｎ側電極５４が形成されている。

【００６７】第３実施形態では、上記のように、約１５
％のＩｎ組成を有するＭＱＷ発光層４６の下方および上
方に、それぞれ、ドナー不純物であるＳｉおよびアクセ
プタ不純物であるＭｇがドープされた約１０％のＩｎ組
成を有するＩｎＧａＮからなるｎ側光吸収層４３および
ｐ側光吸収層５１を設けることによって、上記第１実施
形態と同様、ｎ側光吸収層４３およびｐ側光吸収層５１
によりＭＱＷ発光層４６のバンド間の遷移により得られ
る発光波長を吸収することができる。これにより、従来
のＩｎ組成の高い（１５％以上）ＩｎＧａＮ光吸収層を
用いることなく、光吸収を十分に行うことができる。こ
のため、ｎ側光吸収層４３の上方に位置するＭＱＷ発光
層４６の結晶性を損なうことなく、光吸収により発振モ
ードの安定化を図ることができる。

【００６８】また、リッジ部側に、ＳｉとＭｇとがドー
ピングされた約１０％のＩｎ組成を有するＩｎＧａＮか
らなるｐ側光吸収層５１を設けることによって、リッジ
部側の光吸収を十分に行うことができるので、ｐ型Ａｌ
ＧａＮクラッド層４９のリッジ部以外の部分の厚みを高
精度に制御する必要がない。このため、素子の歩留まり
および再現性を向上させることができる。

【００６９】図１２〜図１５は、図１１に示した第３実
施形態による窒化物系半導体レーザ素子の製造プロセス
を説明するための断面図である。次に、図１１〜図１５
を参照して、第３実施形態による窒化物系半導体レーザ
素子の製造プロセスについて説明する。

【００７０】まず、図１２に示すように、基板温度を１
０００℃付近にした状態で、原料ガスとしてＮＨ₃およ
びＴＭＧを用いるとともに、ドーパントガスとしてＳｉ
Ｈ₄を用いて、ＧａＮ基板４１上に、ｎ型ＧａＮ高温バ
ッファ層４２を約１μｍ〜約３μｍの厚みで成長させ
る。その後、基板温度を１０００℃付近から８００℃付
近へと下げた後、原料ガスとしてＮＨ₃、ＴＥＧおよび
ＴＭＩを用いるとともに、ドーパントガスとしてＳｉＨ
₄およびＣｐ₂Ｍｇを用いて、約１０％のＩｎ組成を有す
るＩｎＧａＮからなるＳｉとＭｇとがドーピングされた
ｎ側光吸収層４３を、約０．１μｍの厚みで成長させ
る。その後、基板温度を８００℃付近から１０００℃付
近に上げた後、原料ガスとしてＮＨ₃、ＴＭＧおよびＴ
ＭＡを用いるとともに、ドーパントガスとしてＳｉＨ₄
を用いて、ｎ型ＡｌＧａＮクラッド層４４を、約１．０
μｍの厚みで成長させる。さらに、原料ガスとしてＮＨ
₃およびＴＭＧを用いるとともに、ドーパントガスとし
てＳｉＨ₄を用いて、ｎ型ＧａＮ光ガイド層４５を、約
０．１μｍの厚みで成長させる。

【００７１】その後、基板温度を１０００℃付近から８
００℃付近に下げた後、原料ガスとしてＮＨ₃、ＴＥＧ
およびＴＭＩを用いるとともに、ドーパントガスとして
ＳｉＨ₄を用いて、約１５％のＩｎ組成を有するＩｎＧ
ａＮからなるＭＱＷ発光層４６を成長させる。その後、
原料ガスとしてＮＨ₃、ＴＭＡおよびＴＭＧを用いると
ともに、ドーパントガスとしてＣｐ₂Ｍｇを用いて、ｐ
型ＡｌＧａＮキャップ層４７を成長させる。さらに、基
板温度を８００℃付近から１０００℃付近に上昇させた
状態で、原料ガスとしてＮＨ₃およびＴＭＧを用いると
ともに、ドーパントガスとしてＣｐ₂Ｍｇを用いて、ｐ
型ＧａＮ光ガイド層４８を、約０．１μｍの厚みで成長
させる。この後、原料ガスとして、ＮＨ₃、ＴＭＡおよ
びＴＭＧを用いるとともに、ドーパントガスとしてＣｐ
₂Ｍｇを用いて、ｐ型ＡｌＧａＮクラッド層４９を、約
０．３μｍの厚みで成長させる。

【００７２】この後、結晶成長を一旦中断した後、図１
３に示すように、ｐ型ＡｌＧａＮクラッド層４９上の所
定領域にＳｉＮからなるマスク層５５を形成する。そし
て、そのマスク層５５をマスクとして、ｐ型ＡｌＧａＮ
クラッド層４９をドライエッチングすることによって、
リッジ部を形成する。

【００７３】さらに、図１４に示すように、マスク層５
５をマスクとして、基板温度を再び約１０００℃付近に
上昇させた後、原料ガスとしてＮＨ₃、ＴＭＧおよびＴ
ＭＡを用いて、アンドープＡｌＧａＮからなる電流ブロ
ック層５０を約０．２μｍの厚みで成長させる。その
後、基板温度を１０００℃付近から８００℃付近に下げ
た後、原料ガスとしてＮＨ₃、ＴＥＧおよびＴＭＩを用
いるとともに、ドーパントガスとしてＳｉＨ₄およびＣ
ｐ₂Ｍｇの両方を用いて、約１０％のＩｎ組成を有する
ＩｎＧａＮからなるＳｉとＭｇとがドーピングされたｐ
側光吸収層５１を、約０．０５μｍの厚みで成長させ
る。この場合、ＳｉＮからなるマスク層５５上には、電
流ブロック層５０およびｐ側光吸収層５１は成長されな
い。この後、マスク層５５を除去する。

【００７４】次に、図１５に示すように、再び基板温度
を１０００℃付近にした状態で、原料ガスとしてＮＨ₃
およびＴＭＧを用いるとともに、ドーパントガスとして
Ｃｐ₂Ｍｇを用いて、ｐ型ＧａＮコンタクト層５２を、
約０．０７μｍの厚みで成長させる。

【００７５】最後に、図１１に示したように、ｐ型Ｇａ
Ｎコンタクト層５２上に、ｐ側電極５３を形成するとと
もに、導電性のＧａＮ基板４１の裏面に、ｎ側電極５４
を形成する。そして、劈開により素子分離を行うことに
よって、第３実施形態による窒化物系半導体レーザ素子
が完成される。

【００７６】なお、今回開示された実施形態は、すべて
の点で例示であって制限的なものではないと考えられる
べきである。本発明の範囲は、上記した実施形態の説明
ではなく特許請求の範囲によって示され、さらに特許請
求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が
含まれる。

【００７７】たとえば、上記実施形態では、ＧａＮから
なるｎ側光吸収層およびｐ側光吸収層のドナー不純物と
してＳｉを用いるとともにアクセプタ不純物としてＺｎ
を用い、ＩｎＧａＮからなるｎ側光吸収層およびｐ側光
吸収層のドナー不純物としてＳｉを用いるとともにアク
セプタ不純物としてＭｇを用いる例を示したが、本発明
はこれに限らず、他のドナー不純物およびアクセプタ不
純物を用いてもよい。

【００７８】具体的には、図１６に示すように、ＧａＮ
からなるｎ側光吸収層およびｐ側光吸収層に対しては、
ドナー不純物として、Ｓｉ、Ｇｅ、ＳｎまたはＯを用い
ることができるとともに、アクセプタ不純物として、Ｚ
ｎまたはＬｉを用いることができる。また、ＩｎＧａＮ
からなるｎ側光吸収層およびｐ側光吸収層に対しては、
ドナー不純物として、Ｓｅ、Ｓｉ、Ｇｅ、ＳｎまたはＯ
を用いることができるとともに、アクセプタ不純物とし
て、Ｃｄ、Ｂｅ、Ｍｇ、ＺｎまたはＬｉを用いることが
できる。

【００７９】また、上記実施形態では、ｎ側光吸収層お
よびｐ側光吸収層をＧａＮまたはＩｎＧａＮによって形
成したが、本発明はこれに限らず、ＩｎＡｌＧａＮ、Ｇ
ａＮＰまたはＧａＡｌＮＰにドナー不純物とアクセプタ
不純物とをドーピングしたｎ側光吸収層およびｐ側光吸
収層を用いても同様の効果を得ることができる。

【００８０】また、上記第１および第３実施形態では、
約１０％のＩｎ組成を有するＩｎＧａＮからなるｎ側光
吸収層およびｐ側光吸収層を形成したが、本発明はこれ
に限らず、１５％未満のＩｎ組成を有するＩｎＧａＮか
らなるｎ側光吸収層およびｐ側光吸収層であれば、同様
の効果を得ることができる。

【００８１】また、上記実施形態では、ｎ側およびｐ側
の両方に光吸収層を形成する例を示したが、本発明はこ
れに限らず、ｎ側またはｐ側の一方のみに光吸収層を形
成するようにしてもよい。

【００８２】また、上記実施形態では、基板として、サ
ファイア基板、ＺｒＢ₂基板およびＧａＮ基板を用いる
例を示したが、本発明はこれに限らず、サファイア基板
以外のスピネル基板などの絶縁性基板や、ＧａＮ基板以
外のＳｉＣ基板、Ｓｉ基板、ＧａＡｓ基板などの半導体
基板からなる導電性基板や、ＺｒＢ₂基板以外のＭＢ
₂（Ｍは、Ａｌ、Ｔｉ、Ｚｒ、Ｈｆ、Ｖ、Ｎｂ、Ｔａ、
Ｃｒなどの金属元素）で表されるホウ素化合物基板（特
に六方晶の（０００１）面を有するホウ素化合物基板が
好ましい）を用いてもよい。

【００８３】また、上記第３実施形態では、ｐ側光吸収
層を電流ブロック上に形成する例を示したが、本発明は
これに限らず、ｐ側光吸収層の上および下に電流ブロッ
ク層を形成するようにしてもよい。すなわち、ｐ側光吸
収層が電流ブロック層の中に配置されるようにしてもよ
い。

【００８４】

【発明の効果】以上のように、本発明によれば、Ｉｎ組
成の高いＩｎＧａＮ光吸収層を用いることなく、光吸収
を十分に行うことができるので、光吸収層上の発光層の
結晶性を損なうことなく、光吸収により発振モードの安
定化を図ることができる。また、リッジ部側に光吸収層
を配置することによって、リッジ部側の光吸収を十分に
行うことができるので、クラッド層のリッジ部以外の部
分の厚みを高精度に制御する必要がない。このため、素
子の歩留まりおよび再現性を向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施形態による窒化物系半導体レ
ーザ素子を示した断面図である。

【図２】図１に示した第１実施形態による窒化物系半導
体レーザ素子の製造プロセスを説明するための断面図で
ある。

【図３】図１に示した第１実施形態による窒化物系半導
体レーザ素子の製造プロセスを説明するための断面図で
ある。

【図４】図１に示した第１実施形態による窒化物系半導
体レーザ素子の製造プロセスを説明するための断面図で
ある。

【図５】図１に示した第１実施形態による窒化物系半導
体レーザ素子の製造プロセスを説明するための断面図で
ある。

【図６】本発明の第２実施形態による窒化物系半導体レ
ーザ素子を示した断面図である。

【図７】図６に示した第２実施形態による窒化物系半導
体レーザ素子の製造プロセスを説明するための断面図で
ある。

【図８】図６に示した第２実施形態による窒化物系半導
体レーザ素子の製造プロセスを説明するための断面図で
ある。

【図９】図６に示した第２実施形態による窒化物系半導
体レーザ素子の製造プロセスを説明するための断面図で
ある。

【図１０】図６に示した第２実施形態による窒化物系半
導体レーザ素子の製造プロセスを説明するための断面図
である。

【図１１】本発明の第３実施形態による窒化物系半導体
レーザ素子を示した断面図である。

【図１２】図１１に示した第３実施形態による窒化物系
半導体レーザ素子の製造プロセスを説明するための断面
図である。

【図１３】図１１に示した第３実施形態による窒化物系
半導体レーザ素子の製造プロセスを説明するための断面
図である。

【図１４】図１１に示した第３実施形態による窒化物系
半導体レーザ素子の製造プロセスを説明するための断面
図である。

【図１５】図１１に示した第３実施形態による窒化物系
半導体レーザ素子の製造プロセスを説明するための断面
図である。

【図１６】本発明の光吸収層の構成材料とドナー不純物
およびアクセプタ不純物との組み合わせを示した図であ
る。

【図１７】従来の窒化物系半導体レーザ素子を示した断
面図である。

【符号の説明】

９、２６、４６ＭＱＷ発光層（発光層）６、２３、４３ｎ側光吸収層（光吸収層）１４、３０、５１ｐ側光吸収層（光吸収層）１サファイア基板２１ＺｒＢ₂基板４１ＧａＮ基板

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者野村康彦大阪府守口市京阪本通２丁目５番５号三洋電機株式会社内Ｆターム(参考） 5F045 AA04 AB14 AB17 AB18 AC08 AC19 AF02 AF04 AF09 BB12 CA12 DA55 DA57 DA63 DA67 5F073 AA13 AA45 AA74 AA89 BA06 CA07 CB02 CB05 CB19 EA16

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】所定の発振波長を有する発光層と、前記発光層の上および下の少なくとも一方に形成され、
前記発光層の発振波長の光を吸収するとともに、ドナー
不純物とアクセプタ不純物とがドーピングされた光吸収
層とを備えた、窒化物系半導体発光素子。
【請求項２】前記発光層は、井戸層を含み、前記光吸収層のバンドギャップは、前記井戸層のバンド
ギャップよりも大きい、請求項１に記載の窒化物系半導
体発光素子。
【請求項３】前記光吸収層は、前記発光層の発振波長
よりも長い波長の吸収端を有するとともに、前記吸収端
よりも短い波長の光を吸収する、請求項１または２に記
載の窒化物系半導体発光素子。
【請求項４】前記光吸収層は、ドナー不純物とアクセ
プタ不純物とがドーピングされたＡｌ_xＩｎ_yＧａ_1-x-y
Ｎ（０≦ｘ＜１，０≦ｙ≦１）層を含む、請求項１〜３
のいずれか１項に記載の窒化物系半導体発光素子。
【請求項５】前記光吸収層は、ドナー不純物とアクセ
プタ不純物とがドーピングされたＩｎ_xＧａ_1-xＮ（０＜
ｘ＜０．１５）層を含む、請求項４に記載の窒化物系半
導体発光素子。