JP2003238297A - 窒化物半導体基板及びそれを用いた窒化物半導体素子 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 青色発光ダイオード、青色レーザダイオード
等の窒化物半導体に用いられる基板及びそれを用いた素
子であって、表面が平坦な窒化物半導体基板上に素子構
造を形成することを目的とする。 【構成】 少なくともオフ角が０．０５゜以上のステッ
プ状のオフアングルが設けられた異種基板１上に、少な
くとも２０μｍ以上の膜厚で第１の窒化物半導体を成長
させることにより、その表面にテラス幅が数百〜数千μ
ｍであるステップ状の段差２１・２２が形成される。こ
のテラス部２１は非常に平坦で、この上に素子構造を堆
積したとき閾値電流は低下し、また歩留まり及び素子の
信頼性も向上する。さらに、レーザ素子を製造するに
は、段差方向と共振器方向をほぼ平行にすることで、段
差を跨って素子が形成されるのを防ぎ、歩留まりが向上
する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はＬＥＤ（発光ダイオー
ド）、ＳＬＤ（スーパールミネッセントダイオード）、
ＬＤ（レーザダイオード）等の発光素子、太陽電池、光
センサー等の受光素子、あるいはトランジスタ、パワー
デバイス等の電子デバイスに使用される窒化物半導体
（Ｉｎ_XＡｌ_YＧａ_1-X-YＮ、０≦X、０≦Y、X＋Y≦１）
素子に関する。

【０００２】

【従来の技術】窒化物半導体は高輝度青色ＬＥＤ、純緑
色ＬＥＤの材料として、フルカラーＬＥＤディスプレ
イ、交通信号機等で最近実用化されたばかりである。こ
れらの各種デバイスに使用されるＬＥＤは、ｎ型窒化物
半導体層とｐ型窒化物半導体層との間に、単一量子井戸
構造（ＳＱＷ：Single-Quantum- Well）あるいは多重量
子井戸構造（ＭＱＷ：Multi-Quantum- Well）のＩｎＧ
ａＮよりなる活性層が挟まれたダブルへテロ構造を有し
ている。青色、緑色等の波長はＩｎＧａＮ活性層のＩｎ
組成比を増減することで決定されている。また、本出願
人は、この材料を用いてパルス電流下、室温での４１０
ｎｍのレーザ発振を世界で初めて発表した{例えば、Jp
n.J.Appl.Phys.35(1996)L74、Jpn.J.Appl.Phys.35(199
6)L217等。このレーザ素子は、ＩｎＧａＮを用いた多重
量子井戸構造の活性層を有するダブルへテロ構造を有
し、パルス幅２μｓ、パルス周期２ｍｓの条件で、閾値
電流６１０ｍＡ、閾値電流密度８．７ｋＡ／cm²、４１
０ｎｍの発振を示す。また、本出願人は室温での連続発
振にも初めて成功し、発表した。{例えば、日経エレク
トロニクス 1996年12月2日号 技術速報、Appl.Phys.Let
t.69(1996)3034-、Appl.Phys.Lett.69(1996)4056- 等、
このレーザ素子は２０℃において、閾値電流密度３．６
ｋＡ／cm²、閾値電圧５．５Ｖ、１．５ｍＷ出力におい
て、２７時間の連続発振を示す。

【０００３】上記ＬＥＤ素子、レーザ素子共に、窒化物
半導体の成長基板にはサファイアが用いられている。周
知のようにサファイアは窒化物半導体との格子不整が１
３％以上もあるため、この上に成長された窒化物半導体
の結晶は結晶欠陥が非常に多い。また、サファイアの他
に、ＺｎＯ、ＧａＡｓ、Ｓｉ等の基板を用いた素子も報
告されているが、これらの基板も窒化物半導体に格子整
合せず、サファイアに比べて結晶性の良い窒化物半導体
が成長しにくいため、ＬＥＤでさえ実現されていない。

【０００４】結晶性の良い窒化物半導体を成長させる技
術として、例えばオフアングルしたサファイア基板上に
窒化物半導体を成長させる技術が示されている。（例え
ば、特開平４−２９９８７６、特開平４−３２３８８
０、特開平５−５５６３１、特開平５−１９０９０３
等）これらの技術は、連続的にオフアングルさせた基板
を成長面とすることにより、ＧａＮとサファイアとの原
子間距離を接近させた状態として、結晶性の良い窒化物
半導体を得ようとするものであるが、未だ実用化には至
っていない。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】窒化物半導体素子の出
力、寿命等、数々の特性を向上させるためには、窒化物
半導体と格子整合するＧａＮ基板を用いると、結晶欠陥
が少なく、結晶性の良い窒化物半導体が成長できること
は予測されているが、ＧａＮ基板が工業的に存在しない
ため、サファイア、ＺｎＯ、スピネル等の窒化物半導体
と異なる材料よりなる基板を用いて、出力、寿命等の向
上が図られている。その中でサファイアが最も結晶性の
良い窒化物半導体を成長できるため、実用化に至ってい
るが、未だ窒化物半導体を成長させる基板としては満足
できるものではなかった。本発明はこのような事情に鑑
み成されたものであって、その目的とするところは、窒
化物半導体を成長させる基板を改良することによって窒
化物半導体素子を長寿命、高効率、高出力、歩留まりの
向上とすることにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】我々は基板上に窒化物半
導体を成長させるにあたり、ステップ状にオフアングル
した異種基板を用いることにより、得られるエピタキシ
ャル成長層の表面が極めて平滑で、表面モフォロジーが
良好な状態となることにより、素子の寿命を向上させ、
閾値電流を低下させることを新規に見出し本発明を成す
に至った。すなわち、本発明の窒化物半導体素子は、オ
フ角が０．０５°以上でステップ状にオフアングルした
異種基板の上に、少なくとも膜厚２０μｍ以上の第１の
窒化物半導体を成長させることにより得られる窒化物半
導体基板であって、前記第１の窒化物半導体層からなる
窒化物半導体基板の表面がステップ状の段差を有するこ
とを特徴とする。また好ましくは、前記窒化物半導体基
板の表面に、素子構造が積層されてなる窒化物半導体素
子であり、窒化物半導体素子がレーザ素子である場合に
は、窒化物半導体基板基板の段に沿う方向（段差方向）
と、共振器方向とがほぼ平行となるように素子構造が積
層されてなるレーザ素子である。

【０００７】

【発明の実施の形態】以下、本発明について詳細に説明
する。図１は本発明の窒化物半導体素子に用いられる基
板の断面を拡大して示す模式図である。本発明の窒化物
半導体素子はこのようにステップ状にオフアングル（傾
斜）した異種基板上に成長される。異種基板は窒化物半
導体以外の材料であれば特に限定されるものではなく、
従来知られている例えばサファイア（Ｃ面、Ａ面、Ｒ面
を含む。）、スピネル、ＳｉＣ（６Ｈ、４Ｈを含
む。）、ＧａＡｓ、Ｓｉ、ＺｎＯ等が用いられる。

【０００８】従来、オフアングルした異種基板、下地層
などの表面の凹凸は、層を堆積するごとに引き継がれ、
更には増大若しくは悪化する傾向にあった。このよう
に、従来のオフアングルした異種基板若しくは、その上
にバッファ層を設けるだけでは、窒化物半導体エピタキ
シャル成長層表面は、六角形状若しくは鱗模様のモフォ
ロジーとなる傾向にあり、その凹凸は激しく、得られる
素子はこれを跨るように形成されるため、活性層等が湾
曲し、閾値電流が増大し、素子の歩留まりを悪化させ、
更には得られる素子の寿命特性も悪化していた。しか
し、本発明により形成される窒化物半導体基板の表面モ
フォロジーは、図２に模式的に示すように、ステップ状
の段差が形成される。その特徴として、その段差の方向
はオフアングルした異種基板のそれにほぼ平行であり、
そのテラス部は極めて平坦で面積が大きいため、この平
坦なテラス部では素子構造を堆積させるのに優れた状態
を実現している。

【０００９】本発明における第１の窒化物半導体層が図
２に示すような表面モフォロジーとなるか定かではない
が、異種基板のオフ角が０．０５°以下であると従来の
六角形状若しくは鱗模様のモフォロジーとなり、更に異
種基板上に成長させる第１の窒化物半導体層の膜厚を２
０μｍ以上とすることで、表面にステップ状の段差が形
成され、隣り合う段との間隔（テラス幅）が少なくとも
取り出すチップの一辺の長さより広いテラス部を有する
窒化物半導体基板が得られる。すなわち、この広いテラ
ス部は、チップサイズで捉えたときその全ての領域にお
いて平坦であるため、各層を堆積して素子構造を形成す
ることにより、信頼性の高い素子が得られる。つまり、
チップサイズでは、極めて平坦で表面モフォロジーの良
好な窒化物半導体基板が実現されている。ここで、チッ
プサイズは特に限定されないが、現在窒化物半導体素子
として報告されているチップサイズは、一辺が約３００
以上１０００μｍ未満であり、本発明に用いられる窒化
物半導体基板は、この大きさに十分対応するテラス部を
有しており、その大きさとしては約数百〜数千μｍのオ
ーダーである。

【００１０】本発明において、素子に用いられる窒化物
半導体基板の表面モフォロジーは、上述したことに加え
て、窒化物半導体の成長方法及び条件等にも影響され
る。以下、それらについて詳しく説明する。

【００１１】本発明において、ステップ状にオフアング
ルした異種基板は、図１に示すようにほぼ水平なテラス
部分Ａと、段差部分Ｂとを有している。テラス部分Ａの
表面凹凸は少なく、ほぼ規則正しく形成されている。な
おオフ角θは誇張して図示しているが、成長面の水平面
に対して、０．３°しか傾斜していない。このようなオ
フ角を有するステップ状部分は、基板全体に渡って連続
して形成されていることが望ましいが、特に部分的に形
成されていても良い。なおオフ角θとは、図１に示すよ
うに、複数の段差の底部を結んだ直線と、最上層のステ
ップの水平面との角度を指すものとする。

【００１２】このようなステップ状にオフアングルした
異種基板上に窒化物半導体を成長させる。窒化物半導体
の成長方法としては、例えばＭＯＶＰＥ（有機金属気相
成長法）、ＭＢＥ（分子線気相成長法）等の膜厚を厳密
に制御できる成長法を用いると、数オングストローム〜
数十オングストロームの膜厚の活性層を成長させて、量
子構造を作製する場合に非常に有利である。また、その
他にも窒化物半導体層を成長させる方法として一般的に
知られている成長法を用いることができる。

【００１３】本発明において、上述のオフアングルした
異種基板の上に成長させる第１の窒化物半導体基板の表
面モフォロジーは、上述したようにその条件により様々
で定まらないが、オフ角及び第１の窒化物半導体の膜厚
に主に依存する傾向にある。またそれに加えて、異種基
板に施されたステップ状の段差（高さ）も表面モフォロ
ジーに影響する傾向にある。具体的には、異種基板の段
差（高さ）が１〜１０原子層の範囲であると、得られる
窒化物半導体表面の段差（高さ）がほぼ一定に、ステッ
プの間隔（ステップ幅）も一定になる傾向にある。

【００１４】異種基板のオフ角は、上述したように０．
０５°以上であれば窒化物半導体基板の表面モフォロジ
ーは、そのほとんどが従来のような六角形状で激しい凹
凸とはならず、ステップ状の段差を有するものとなる。
好ましくは、０．３°以上とすることで、０．３°未満
では僅かながら観られた六角形状の凹凸、すなわちステ
ップ状の段差に六角形状の凹凸が混在するようなことが
なくなり、基板表面の全域で、ステップ状の段差が形成
される。上限は特に限定されないが、オフ角が大きくな
るほどテラス幅が狭くなる傾向にあるため、オフ角が例
えば数度以上と大きくなり過ぎると、素子構造の形成が
困難になる。更に詳しくは、基板の種類、成長方法によ
って異なるため限定されないが、例として、サファイア
（０００１）Ｃ面の場合には、好ましくは０．１°以
上、更に好ましくは０．３〜０．５°の範囲であると、
窒化物半導体層の表面がより平坦になり、テラス幅も広
く形成され好ましい。

【００１５】また、本発明において第１の窒化物半導体
は、高温、具体的には９００℃〜１１００℃、好ましく
は１０５０℃で異種基板上に成長される。また、膜厚は
少なくとも２０μｍ以上であれば、図２に示すようなス
テップ状の表面を有し、テラス部が形成される。更に好
ましくは、５０μｍ以上の膜厚とすることで、テラス幅
がより広く、具体的には素子チップの一辺の長さより十
分に広く形成され、且つ基板全面に安定して形成され、
更にそのテラス幅もほぼ一定に形成される傾向にある。
またその結晶性も良好で、加えてこの膜厚以上であると
厚くなるに従いテラス幅が広くなる傾向があるため好ま
しい。従って、本発明において、窒化物半導体基板を用
いて安定して素子を製造するには、第１の窒化物半導体
の膜厚を５０μｍ以上にすることが好ましい。

【００１６】本発明の一実施態様として、この厚膜に成
長させた第１の窒化物半導体基板をこれより下にある層
若しくはこの窒化物半導体基板の一部並びに異種基板を
除去して、所望の厚さの単体基板として取り出す場合に
は、成長させる第１の窒化物半導体の膜厚が少なくとも
５０μｍ以上であれば、単体基板として取り扱うことも
可能になる。更に好ましくは、機械的強度を確保するた
めに、１００μｍ以上とすることで、製造工程における
割れや欠けがほとんどなくなり、単体基板の取り扱いが
容易になる。詳しくは、第１の窒化物半導体の膜厚が１
００μｍ以上であると、その表面に形成されるテラス幅
は、チップサイズにして２つ以上に相当し、数千μｍに
達するものが形成される傾向にある。膜厚の上限として
は、成長条件により異なるが２００μｍ以下であると、
ウェーハの反り（異種基板を有する状態での反り）が防
止でき、また安定して成長できるため好ましい。得られ
る窒化物半導体の単体基板としての膜厚は、特に限定さ
れないが実用的にはだいたい１００μｍ程度あれば十分
である。

【００１７】このように、オフ角及び第１の窒化物半導
体の膜厚、それに加えて異種基板の段差（高さ）を制御
することで、極めて平坦で、数千μｍに及ぶ広いテラス
部を有する窒化物半導体基板が実現でき、またこれを用
いることで良好な素子が得られる。

【００１８】本発明において第１の窒化物半導体は、例
えばＡｌＮ、ＧａＮ、ＡｌＧａＮ、ＩｎＧａＮ等がある
が、好ましくはアンドープ（不純物をドープしない状
態、ｕｎｄｏｐｅ）のＧａＮ、ｎ型不純物をドープした
ＧａＮ、またＳｉをドープしたＧａＮを用いることがで
きる。なぜなら、アンドープのＧａＮであると結晶性が
良好であるため安定して厚膜に成長させることができ、
ｎ型不純物ドープＧａＮであると窒化物半導体基板を挟
んで対向するように電極を形成する場合に、その製造に
おいて有利となるからである。ｎ型不純物としては、Ｓ
ｉの他に、例えばＧｅ，Ｓ，Ｓｅ等がある。

【００１９】本発明において第１の窒化物半導体層表面
に形成されるステップ状の段差２２は、図２で示すよう
に、ほぼ異種基板の段２３に沿って形成されるため、互
いの段差方向はほぼ平行になる。ここで、段差方向と
は、第１の窒化物半導体層表面に形成される段２２若し
くは異種基板状の段２３に沿う方向で、図１において紙
面に対し垂直な方向のことである。

【００２０】上述したように、従来の表面に凹凸がある
窒化物半導体層に、素子構造を堆積するとその凹凸は引
き継がれ、取り出す素子で考えたとき、チップの領域内
で活性層などが大きく湾曲される。このため、このよう
な発光素子は、信頼性に乏しく、また閾値電流も大きく
なる。本発明は、前述したテラス部を用いることで、こ
のような従来の問題を解決することができる。ここで、
図３は、本発明における第１の窒化物半導体層上に各層
が積層する様子を、段差方向に垂直な断面で模式的に示
すものである。この図で観るように、本発明において第
１の窒化物半導体に素子構造となる各層を積層しても、
ステップ状の段差等の表面形態がほぼ維持され、テラス
幅、段差（高さ）等にも大きな変化はない。

【００２１】そのため、本発明により得られる窒化物半
導体素子がレーザ素子である場合には、段差方向と共振
器方向がほぼ平行となるように素子構造を積層すること
で、良好なレーザ素子が得られる。すなわち、得られる
レーザ素子は活性層が湾曲せず、閾値電流も低くなる。
上述したように第１の窒化物半導体層表面の段差が、特
定の方向に形成されるため、共振器方向と段差方向をほ
ぼ平行（図３において紙面にほぼ垂直な方向）にするこ
とは容易に実現できる。また、前述のテラス部に形成さ
れる素子に比べて数は少ないが、図３の斜線部で観るよ
うに前記段差を跨いで形成される素子もある。この時、
段差方向と共振器方向がほぼ平行である場合とそうでな
い場合を比べると、平行でないときには導波路が前記段
差を交差するように形成され段差部分で湾曲し、閾値電
流が大幅に増大し素子の信頼性も大きく低下する。しか
し、ほぼ平行な場合にはそれとは異なり、前記段差に平
行に導波路があり、素子内においてこの幅数μｍの導波
路領域が前記段差にかかりにくい。このことから、共振
器方向と段差方向がほぼ平行であることにより、段差を
跨いで形成された素子であっても、そのほとんどは段差
の直上部と導波路領域が重ならず、このような素子はテ
ラス部の素子と比べても、その信頼性及び閾値電流はほ
ぼ同程度のものである。従って、共振器方向を第１の窒
化物半導体層表面の段差方向にほぼ平行となるようにレ
ーザ素子を形成することで、そうでないものに比べて、
歩留まりの大幅な向上を可能にする。

【００２２】また、オフアングルした異種基板の上に、
バッファ層を設けることもできる。この時、バッファ層
としては、例えばＡｌＮ、ＧａＮ、ＡｌＧａＮ、ＩｎＧ
ａＮ等を９００℃以下の温度で、膜厚数十オングストロ
ーム〜数百オングストロームで成長させてなるものであ
る。このバッファ層は、異種基板と窒化物半導体層との
格子定数差を緩和するために形成されるが、窒化物半導
体の成長方法、基板の種類等によっては省略することも
可能である。しかし、バッファ層を含む下地層を異種基
板と第１の窒化物半導体層との間に設けることで、異種
基板と窒化物半導体層との格子定数差を緩和して結晶欠
陥の発生を防止できるため、厚膜で成長させる第１の窒
化物半導体層の表面モフォロジーが良好になり、結果と
して得られる素子の信頼性が向上する。

【００２３】また、下地層として上述したバッファ層に
加えて、実施例４に示すような選択成長させた窒化物半
導体層を設けることで、窒化物半導体層表面のモフォロ
ジーはより良好なものとなる。この選択成長層は、異種
基板、バッファ層、若しくは窒化物半導体層の表面上
に、窒化物半導体が成長しないか若しくは成長しにくい
性質を有する保護膜を部分的に設けて、選択成長させる
ことにより結晶欠陥の更に少ない窒化物半導体層が得ら
れ、特に窒化物半導体層を安定して厚く成長させること
ができ、良好な表面モフォロジーの形成に寄与する。ま
た、選択成長層を含む下地層を設けることで、第１の窒
化物半導体を数十〜数百μｍの膜厚に成長させるため
に、例えば成長速度の大きいＨＶＰＥなどのように成長
方法を変えるようなことがあっても、厚膜の窒化物半導
体を良質に、安定して製造できる。

【００２４】ここで、選択成長とは、異種基板、バッフ
ァ層、若しくは窒化物半導体層等の上に、保護膜を部分
的に形成した後、窒化物半導体を成長させると、ある程
度厚さ方向に成長した後、横方向の成長が起こり、成膜
されることである。ここで、保護膜として、具体的には
酸化ケイ素（ＳｉＯ_X）、窒化ケイ素（Ｓｉ_XＮ_Y）、酸
化チタン（ＴｉＯ_X）、酸化ジルコニウム（ＺｒＯ_X）等
の酸化物、窒化物、またこれらの多層膜の他、１２００
℃以上の融点を有する金属等を用いることができる。保
護膜の形成には、例えば蒸着、スパッタ、ＣＶＤ等の気
相成膜技術を用いられ、部分的（選択的）な形成には、
フォトリソグラフィー技術を用いることができる。保護
膜の形状は特に問うものではなく、例えばドット、スト
ライプ、碁盤面状の形状で形成できる。保護膜と窓部の
表面積を調整する好ましい形態としては、保護膜をスト
ライプ状とし、窓部の幅は例えば３μｍ以下に調整し、
下限値は０．１μｍ以上にする。ストライプ状の保護膜
の幅としては、例として５〜２０μｍである。この範囲
であると結晶欠陥の少ない窒化物半導体層が得られ好ま
しい。また、ストライプ状の保護膜の膜厚は、例えば
０．１〜３μｍである。

【００２５】

【実施例】［実施例１］以下、実施例１について説明す
る。図４は本発明の成長方法により得られた窒化物半導
体層を基板とするレーザ素子の構造を示す模式断面図で
ある。

【００２６】２インチφ、オフアングル角θ＝０．３
°、ステップ段差（高さ）約１原子層、テラス幅Ｗ約４
０オングストロームのステップを有し、Ｃ面を主面と
し、オリフラ面をＡ面として、段差の方向がこのオリフ
ラ面に対して垂直な方向に設けてあるサファイア基板を
用意し、ＭＯＶＰＥ法により窒化物半導体層を成長させ
る。先ず、図２に示すようにこのサファイア基板２０１
を反応容器内にセットし、下地層として５００℃にてオ
フアングル面表面に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た。次に、反応容器
から取り出した基板を、ＨＶＰＥ装置にセットして、１
０５０℃に加熱し、第１の窒化物半導体２０３としてＳ
ｉを１×１０¹⁸/cm³ドープした膜厚１００μｍのＧａＮ
を成長させた。得られたＳｉドープＧａＮ（第１の窒化
物半導体）の表面は、ステップ状の段が形成されてお
り、段差方向は異種基板のそれにほぼ平行であった。こ
の時、サファイア基板のオリフラ面（Ａ面）は、成長さ
せたＳｉドープＧａＮ結晶のＭ面にほぼ対応しており、
段差方向はこのオリフラ面にほぼ垂直に形成されている
ため、ＧａＮ結晶のＭ面にほぼ垂直な方向に形成されて
いる。更にそのテラス部は平坦で、良好な表面モフォロ
ジーを有しており、テラス幅はそのほとんどが約１mmを
超えるものであった。得られたウェーハのサファイア基
板、バッファ層を研磨、除去し、第１の窒化物半導体層
５０３の表面を露出させ、厚さ約８０μｍの窒化物半導
体層５０３のみにした。

【００２７】次に、第１の窒化物半導体層５０３（Ｓｉ
ドープＧａＮ）を主面とするウェーハをＭＯＶＰＥ装置
の反応容器内にセットし、この第１の窒化物半導体層５
０３の異種基板等を除去して露出された面とは反対の
面、すなわちステップ状の段差を有する面上に下記各層
を形成する。この時、窒化物半導体の段差方向と共振器
方向とが平行になるように、共振器方向をサファイア基
板のオリフラ面（Ａ面）に垂直な方向、ＧａＮのＭ面に
垂直に形成する。

【００２８】（ｎ側クラッド層５０５）次に、Ｓｉを１
×１０¹⁹／cm³ドープしたｎ型Ａｌ_0.2Ｇａ_0.8Ｎよりな
る第１の層、２０オングストロームと、アンドープ（un
dope）のＧａＮよりなる第２の層、２０オングストロー
ムとを交互に１００層積層してなる総膜厚０．４μｍの
超格子構造とする。

【００２９】（ｎ側光ガイド層５０６）続いて、Ｓｉを
１×１０¹⁷／cm³ドープしたｎ型ＧａＮよりなるｎ型光
ガイド層４４を０．１μｍの膜厚で成長させる。

【００３０】（活性層５０７）次に、Ｓｉを１×１０¹⁷
／cm³ドープのＩｎ_0.2Ｇａ_0.8Ｎよりなる井戸層、２５
オングストロームと、Ｓｉを１×１０¹⁷／cm³ドープの
Ｉｎ_0.01Ｇａ_0.99Ｎよりなる障壁層、５０オングストロ
ームを交互に積層してなる総膜厚１７５オングストロー
ムの多重量子井戸構造（ＭＱＷ）の活性層５０７を成長
させる。

【００３１】（ｐ側キャップ層５０８）次に、バンドギ
ャップエネルギーがｐ側光ガイド層４７よりも大きく、
かつ活性層５０７よりも大きい、Ｍｇを１×１０²⁰／cm
³ドープしたｐ型Ａｌ_0.3Ｇａ_{0. 7}Ｎよりなるｐ側キャッ
プ層５０８を３００オングストロームの膜厚で成長させ
る。

【００３２】（ｐ側光ガイド層５０９）次に、バンドギ
ャップエネルギーがｐ側キャップ層５０８より小さい、
Ｍｇを１×１０¹⁸／cm³ドープしたｐ型ＧａＮよりなる
ｐ側光ガイド層５０９を０．１μｍの膜厚で成長させ
る。

【００３３】（ｐ側クラッド層５１０）次に、Ｍｇを１
×１０²⁰／cm³ドープしたｐ型Ａｌ_0.2Ｇａ_0.8Ｎよりな
る第１の層、２０オングストロームと、Ｍｇを１×１０
²⁰／cm³ドープしたｐ型ＧａＮよりなる第２の層、２０
オングストロームとを交互に積層してなる総膜厚０．４
μｍの超格子層よりなるｐ側クラッド層５１０を形成す
る。

【００３４】（ｐ側コンタクト層５１１）最後に、Ｍｇ
を２×１０²⁰／cm³ドープしたｐ型ＧａＮよりなるｐ側
コンタクト層５１１を１５０オングストロームの膜厚で
成長させる。

【００３５】反応終了後、反応容器内において、ウェー
ハを窒素雰囲気中、７００℃でアニーリングを行い、ｐ
型層をさらに低抵抗化する。アニーリング後、ウェーハ
を反応容器から取り出し、図４に示すように、ＲＩＥ装
置により最上層のｐ型コンタクト層５１１と、ｐ型クラ
ッド層５１０とをエッチングして、４μｍのストライプ
幅を有するリッジ形状とした。この時、リッジは、得ら
れる素子の共振器方向が、窒化物半導体基板の段差方向
とほぼ平行となるようにする。このリッジ表面の全面に
Ｎｉ／Ａｕよりなるｐ電極５１４を形成する。次に、図
４に示すようにｐ電極５１４を除くｐ側クラッド層５１
０、コンタクト層５１１の表面にＳｉＯ2よりなる絶縁
膜５１２を形成し、この絶縁膜５１２を介してｐ電極５
１４と電気的に接続したｐパッド電極５１３を形成す
る。

【００３６】ｐ側電極形成後、窒化物半導体層５０３の
素子構造が形成されていない表面全面に、Ｔｉ／Ａｌよ
りなるｎ電極５１５を０．５μｍの膜厚で形成し、その
上にヒートシンクとのメタライゼーション用にＡｕ／Ｓ
ｎよりなる薄膜を形成する。

【００３７】その後、ｎ電極側５１５からスクライブ
し、第１の窒化物半導体層５０３の（１１−００）Ｍ面
で劈開し、共振面を作製した。共振面の両方あるいはど
ちらか一方にＳｉＯ₂とＴｉＯ₂よりなる誘電体多層膜を
形成し、最後にｐ電極に平行な方向で、バーを切断して
６５０μｍ角のレーザチップとした。次にチップをフェ
ースアップ（基板とヒートシンクとが対向した状態）で
ヒートシンクに設置し、ｐパッド電極５１３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１．２ｋＡ／cm²、閾値電
圧４．５Ｖで、発振波長４０５ｎｍの連続発振が確認さ
れ、寿命特性も良好であった。

【００３８】［実施例２］比較のため、第１の窒化物半
導体層表面の段差方向に垂直になるように共振器方向を
設けること以外実施例１と同様にしてレーザ素子を作製
した。得られたレーザ素子は、実施例１のそれに比べ、
歩留まりが大幅に低下し、得られたレーザ素子の中には
閾値電流が高いもの、寿命特性も低下したものがあり、
素子特性にばらつきがあった。

【００３９】［実施例３］オフアングル角θ＝０．１°
にする他は実施例１と同様にして、窒化物半導体単体基
板を作製した。得られた窒化物半導体単体基板は、実施
例１で得られたような第１の窒化物半導体表面のステッ
プ状の段差が観られたが、一部は六角形状若しくは鱗模
様の凹凸を有する表面モフォロジーであり、これらが基
板上に混在していた。また、この単体基板を用いて実施
例１と同様に作製したレーザ素子は、実施例１に比べて
閾値電流が高くなり、またＶｆも高くなる傾向にあり、
特に六角形状若しくは鱗模様の凹凸に形成されたものは
その傾向が顕著であり、加えて素子の信頼性も低下し
た。

【００４０】［比較例１］更に、比較例として実施例２
の第１の窒化物半導体層の膜厚を５μｍとして窒化物半
導体基板を作製した場合、その表面モフォロジーは、実
施例１乃至２の様なステップ状の段差が観察されず、ウ
ェーハ全体にわたって小さな凹凸が無数に形成されてい
た。

【００４１】［実施例４］サファイア基板上の下地層と
して、バッファ層に加えて選択成長させた窒化物半導体
層を設ける。この下地層は、バッファ層を成長させた
後、バッファ層表面にストライプ状のフォトマスクを形
成し、ＣＶＤ装置によりストライプ幅１０μｍ、窓部８
μｍのＳｉＯ₂よりなる保護膜を０．１μｍの膜厚で形
成する。この時、ストライプ方向はサファイアＡ面に対
して垂直な方向とした。保護膜３４形成後、ウェーハを
反応容器に移し、１０５０℃にて、原料ガスに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１００μｍの膜厚で成長させる。バッファ層と
選択成長した窒化物半導体層からなる下地層を形成した
後、実施例１と同様に、第１の窒化物半導体層５０３を
形成し、単体基板として取り出し、素子構造を形成して
窒化物半導体レーザ素子を作製した。得られたレーザ素
子は、実施例１のそれに比べて、ウェーハ当たりの歩留
まりが同等以上であり、また、窒化物半導体基板の表面
のモフォロジーは、実施例１乃至２に比べてほぼ同程度
に良好で、テラス幅も約９００μｍ以上とレーザ素子を
取り出すのに十分であった。

【００４２】［実施例５］オフアングル角θ＝０．５
°、ステップ段差（高さ）約２原子層のステップを有
し、Ｃ面を主面とする２インチφのサファイア基板１を
用意する。このサファイア基板上にＭＯＶＰＥ法を用い
て、図５に示す窒化物半導体よりなるレーザ素子を作製
する。

【００４３】（ｎ側コンタクト層６０３）前記サファイ
ア基板６０１を反応容器内にセットし、５００℃にてオ
フアングル面表面に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た後、温度を１０５
０℃にして第１の窒化物半導体としてＳｉを１×１０¹⁹
／cm³ドープしたＧａＮよりなるｎ側コンタクト層６０
３を５０μｍの膜厚で成長させる。このｎ側コンタクト
層６０３はＡｌ混晶比X値が０．５以下のＡｌ_XＧａ _1-X
Ｎ（０≦X≦０．５）で成長させることが望ましい。な
お図５においてバッファ層は特に図示していない。得ら
れたＳｉドープＧａＮ層の表面は、テラス幅は平均して
約７００μｍ以上と実施例１乃至３に比べて僅かながら
狭いが素子の取り出しに十分なステップ状の段差を有し
ており、またテラス部は実施例１乃至３のそれと同程度
に良好であった。

【００４４】次に８００℃にして、Ｓｉを５×１０¹⁸／
cm³ドープしたＩｎ_0.1Ｇａ_0.9Ｎよりなるクラック防止
層６０４を５００オングストロームの膜厚で成長させ
る。このクラック防止層６０４はＩｎを含むｎ型の窒化
物半導体、好ましくはＩｎＧａＮで成長させることによ
り、Ａｌを含む窒化物半導体層中にクラックが入るのを
防止することができる。クラック防止層は１００オング
ストローム以上、０．５μｍ以下の膜厚で成長させるこ
とが好ましい。１００オングストロームよりも薄いと前
記のようにクラック防止として作用しにくく、０．５μ
ｍよりも厚いと、結晶自体が黒変する傾向にある。な
お、このクラック防止層６０４は省略することもでき
る。

【００４５】（ｎ側クラッド層６０５）次に、１０５０
℃にして、Ｓｉを５×１０¹⁸／cm³ドープしたｎ型Ａｌ
_0.2Ｇａ _0.8Ｎよりなる第１の層、２０オングストローム
と、アンドープ（undope）のＧａＮよりなる第２の層、
２０オングストロームとを交互に１００層積層してなる
総膜厚０．４μｍの超格子構造とする。ｎ側クラッド層
６０５はキャリア閉じ込め層、及び光閉じ込め層として
作用し、Ａｌを含む窒化物半導体、好ましくはＡｌＧａ
Ｎを含む超格子層とすることが望ましく、超格子層全体
の膜厚を１００オングストローム以上、２μｍ以下、さ
らに好ましくは５００オングストローム以上、１μｍ以
下で成長させることが望ましい。超格子層にするとクラ
ックのない結晶性の良いキャリア閉じ込め層が形成で
き、さらに超格子層を構成する窒化物半導体層におい
て、バンドギャップエネルギーが大きい方の層に不純物
を高濃度にドープする、又は、バンドギャップエネルギ
ーが小さい方の層に不純物を高濃度にドープする、変調
ドープを行うと閾値が低下する傾向にある。また、バン
ドギャップエネルギーが大きい窒化物半導体層とバンド
ギャップエネルギーが小さい窒化物半導体層との不純物
濃度を等しくすることもできる。

【００４６】（ｎ側光ガイド層６０６）続いて、Ｓｉを
５×１０¹⁸／cm³ドープしたｎ型ＧａＮよりなるｎ側光
ガイド層６０６を０．１μｍの膜厚で成長させる。この
ｎ側光ガイド層６０６は、活性層の光ガイド層として作
用し、ＧａＮ、ＩｎＧａＮを成長させることが望まし
く、通常１００オングストローム〜５μｍ、さらに好ま
しくは２００オングストローム〜１μｍの膜厚で成長さ
せることが望ましい。このｎ側光ガイド層６０６は通常
はＳｉ、Ｇｅ等のｎ型不純物をドープしてｎ型の導電型
とするが、特にアンドープにすることもできる。超格子
とする場合には第１の層及び第２の層の少なくとも一方
にｎ型不純物をドープしてもよいし、またアンドープで
も良い。

【００４７】（活性層６０７）次に、８００℃で、アン
ドープのＩｎ_0.2Ｇａ_0.8Ｎよりなる井戸層、２５オング
ストロームと、アンドープＩｎ_0.01Ｇａ_0.99Ｎよりなる
障壁層、５０オングストロームを交互に積層してなる総
膜厚１７５オングストロームの多重量子井戸構造（ＭＱ
Ｗ）の活性層６０７を成長させる。

【００４８】（ｐ側キャップ層６０８）次に、１０５０
℃でバンドギャップエネルギーがｐ側光ガイド層６０９
よりも大きく、かつ活性層６０７よりも大きい、Ｍｇを
１×１０²⁰／cm³ドープしたｐ型Ａｌ_0.3Ｇａ_0.7Ｎより
なるｐ側キャップ層６０８を３００オングストロームの
膜厚で成長させる。このｐ側キャップ層７はｐ型不純物
をドープした層としたが、膜厚が薄いため、ｎ型不純物
をドープしてキャリアが補償されたｉ型、若しくはアン
ドープとしても良く、最も好ましくはｐ型不純物をドー
プした層とする。ｐ側キャップ層６０８の膜厚は０．１
μｍ以下、さらに好ましくは５００オングストローム以
下、最も好ましくは３００オングストローム以下に調整
する。０．１μｍより厚い膜厚で成長させると、ｐ型キ
ャップ層６０８中にクラックが入りやすくなり、結晶性
の良い窒化物半導体層が成長しにくいからである。Ａｌ
の組成比が大きいＡｌＧａＮ程薄く形成するとＬＤ素子
は発振しやすくなる。例えば、Y値が０．２以上のＡｌ_Y
Ｇａ_1-YＮであれば５００オングストローム以下に調整
することが望ましい。ｐ側キャップ層６０８の膜厚の下
限は特に限定しないが、１０オングストローム以上の膜
厚で形成することが望ましい。

【００４９】（ｐ側光ガイド層６０９）次に、バンドギ
ャップエネルギーがｐ側キャップ層６０８より小さい、
Ｍｇを１×１０²⁰／cm³ドープしたｐ型ＧａＮよりなる
ｐ側光ガイド層６０９を０．１μｍの膜厚で成長させ
る。この層は、活性層の光ガイド層として作用し、ｎ側
光ガイド層５と同じくＧａＮ、ＩｎＧａＮで成長させる
ことが望ましい。また、この層はｐ側クラッド層９を成
長させる際のバッファ層としても作用し、１００オング
ストローム〜５μｍ、さらに好ましくは２００オングス
トローム〜１μｍの膜厚で成長させることにより、好ま
しい光ガイド層として作用する。このｐ側光ガイド層は
通常はＭｇ等のｐ型不純物をドープしてｐ型の導電型と
するが、特に不純物をドープしなくても良い。なお、こ
のｐ側光ガイド層を超格子層とすることもできる。超格
子層とする場合には第１の層及び第２の層の少なくとも
一方にｐ型不純物をドープしてもよいし、またアンドー
プでも良い。

【００５０】（ｐ側クラッド層６１０）次に、Ｍｇを１
×１０²⁰／cm³ドープしたｐ型Ａｌ_0.2Ｇａ_0.8Ｎよりな
る第１の層、２０オングストロームと、Ｍｇを１×１０
¹⁹／cm³ドープしたｐ型ＧａＮよりなる第２の層、２０
オングストロームとを交互に積層してなる総膜厚０．４
μｍの超格子層よりなるｐ側クラッド層６１０を成長さ
せる。この層はｎ側クラッド層６０５と同じくキャリア
閉じ込め層として作用し、超格子構造とすることにより
ｐ型層側の抵抗率を低下させるための層として作用す
る。このｐ側クラッド層６１０の膜厚も特に限定しない
が、１００オングストローム以上、２μｍ以下、さらに
好ましくは５００オングストローム以上、１μｍ以下で
成長させることが望ましい。特に超格子構造を有する窒
化物半導体層をクラッド層とする場合、ｐ層側に超格子
層を設ける方が、閾値電流を低下させる上で、効果が大
きい。またｎ側クラッド層６０５のようにｐ型不純物を
変調ドープすると、閾値が低下しやすい傾向にある。

【００５１】超格子層は、少なくともｐ側層にあること
が好ましく、ｐ側層に超格子層があるとより閾値が低下
し好ましい。

【００５２】量子構造の井戸層を有する活性層を有する
ダブルへテロ構造の窒化物半導体素子の場合、活性層に
接して、活性層よりもバンドギャップエネルギーが大き
い膜厚０．１μｍ以下のＡｌを含む窒化物半導体よりな
るキャップ層を設け、そのキャップ層よりも活性層から
離れた位置に、キャップ層よりもバッドギャップエネル
ギーが小さいｐ側光ガイド層を設け、そのｐ側光ガイド
層よりも活性層から離れた位置に、ｐ側光ガイド層より
もバンドギャップが大きいＡｌを含む窒化物半導体を含
む超格子層よりなるｐ側クラッド層を設けることは非常
に好ましい。しかもｐ側キャップ層のバンドギャップエ
ネルギーが大きくしてあるため、ｎ層から注入された電
子がこのキャップ層で阻止されるため、電子が活性層を
オーバーフローしないために、素子のリーク電流が少な
くなる。

【００５３】（ｐ側コンタクト層６１１）最後に、Ｍｇ
を２×１０²⁰／cm³ドープしたｐ型ＧａＮよりなるｐ側
コンタクト層６１１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５００オングストロー
ム以下、さらに好ましくは４００オングストローム以
下、２０オングストローム以上に膜厚を調整すると、ｐ
層抵抗が小さくなるため閾値における電圧を低下させる
上で有利である。

【００５４】反応終了後、反応容器内において、ウェー
ハを窒素雰囲気中、７００℃でアニーリングを行い、ｐ
層をさらに低抵抗化する。アニーリング後、ウェーハを
反応容器から取り出し、図２に示すように、ＲＩＥ装置
により最上層のｐ側コンタクト層６１１と、ｐ側クラッ
ド層６１０とをエッチングして、４μｍのストライプ幅
を有するリッジ形状とする。この時、リッジは、得られ
る素子の共振器方向が第１の窒化物半導体（ｎ側コンタ
クト層６０３）表面の段差方向に平行となるよう形成さ
れる。

【００５５】リッジ形成後、図２に示すように、リッジ
ストライプを中心として、そのリッジストライプの両側
に露出したｐ側クラッド層６１０をエッチングして、ｎ
電極６１５を形成すべきｎ側コンタクト層６０３の表面
を露出させる。

【００５６】次にリッジ表面の全面にＮｉ／Ａｕよりな
るｐ電極６１４を形成する。次に、図２に示すようにｐ
電極６１４を除くｐ側クラッド層６１０、ｐ側コンタク
ト層６１１の表面にＳｉＯ₂よりなる絶縁膜６１３を形
成し、この絶縁膜６１３を介してｐ電極６１４と電気的
に接続したｐパッド電極６１２を形成する。一方先ほど
露出させたｎ側コンタクト層６０３の表面にはＷとＡｌ
よりなるｎ電極６１５を形成する。

【００５７】電極形成後、ウェーハのサファイア基板の
裏面を研磨して５０μｍ程度の厚さにした後、サファイ
アのＭ面でウェーハを劈開して、その劈開面を共振面と
したバーを作製する。一方、ストライプ状の電極と平行
な位置でバーをスクライブでチップを分離してレーザ素
子を作製する。そのレーザ素子形状が図５である。なお
このレーザ素子を室温でレーザ発振させたところ、実施
例１乃至２とほぼ同程度の閾値電流密度であり、素子の
歩留まりはテラス幅が狭くなったことにより低下してい
る。しかし、実施例３のようにオフ角が０．３°未満の
もののように六角形状の凹凸が混在するようなことはな
く、またサファイアＣ面ジャストの基板面に成長させた
レーザ素子に比較して、歩留まりが向上し、閾値電流密
度が低下し、素子寿命も大幅に向上した。

【００５８】［実施例６］サファイア基板のオフアング
ル角がθ＝０．６°であることを除いて、実施例５と同
様にして、窒化物半導体単体基板、レーザ素子を作製し
た。得られた単体基板の表面は、テラス部における実施
例１の平坦さに比べて、多少凹凸が目立ち、またテラス
幅も狭くなる傾向にあり、得られたレーザ素子の閾値電
流も実施例１のそれに比べて、少し高くなっており、素
子信頼性も僅かに劣っていた。

【００５９】［実施例７］図６は本発明の成長方法によ
り得られた窒化物半導体層を基板とする一ＬＥＤ素子の
構造を示す模式断面図である。以下、図６を元に実施例
７について説明する。

【００６０】サファイア基板のオフアングル角がθ＝
０．７°であることを除いて実施例４と同様にして、窒
化物半導体単体基板７０３（ＳｉドープＧａＮ）を作製
した。この単体基板の表面は、段差が形成されているが
実施例４に比べてテラス部の平坦性が僅かに悪化してお
り、また実施例６に比べても凹凸が目立ち、テラス幅も
狭くなっていた。このウェーハをＭＯＶＰＥ装置の反応
容器内にセットし、異種基板等を除去して露出した面と
は反対の面（ステップ状の段差を有する面）上に、１０
５０℃でＳｉを１×１０¹⁸／cm³ドープしたＧａＮより
なる第２のバッファ層７０２を成長させる。この第２の
バッファ層７０２は通常９００℃以上の高温で成長させ
る窒化物半導体単結晶層であり、先の基板との格子不整
合を緩和するための低温で成長させるバッファ層とは区
別される。

【００６１】さらに、第２のバッファ層７０２の上に膜
厚２０オングストローム、単一量子井戸構造のＩｎ_0.4
Ｇａ_0.6Ｎよりなる活性層７０７、膜厚０．３μｍのＭ
ｇドープＡｌ_0.2Ｇａ_0.8Ｎよりなるｐ側クラッド層７１
０、膜厚０．５μｍのＭｇドープＧａＮよりなるｐ側コ
ンタクト層７１１を順に成長させる。

【００６２】素子構造となる第２のバッファ層７０２〜
ｐ側コンタクト層７１１成長後、ウェーハを反応容器か
ら取出し、窒素雰囲気中で６００℃アニーリングして、
ｐ側クラッド層７１０、ｐ側コンタクト層７１１を低抵
抗にする。その後、ｐ側コンタクト層７１１側からエッ
チングを行い、第１の窒化物半導体層７０３の表面を露
出させる。このように、活性層から下の窒化物半導体層
をエッチングにより露出させ、チップ切断時の「切りし
ろ」を設けることにより、切断時にｐ−ｎ接合面に衝撃
を与えにくくなるため、歩留も向上し、信頼性の高い素
子が得られる。

【００６３】エッチング後、ｐ側コンタクト層７１１の
表面のほぼ全面にＮｉ／Ａｕよりなる透光性のｐ電極７
１４を２００オングストロームの膜厚で形成し、そのｐ
電極７１４の上に、ボンディング用のパッド電極７１２
を０．５μｍの膜厚で形成する。

【００６４】ｐ側の電極形成後、サファイア基板等を除
去して露出した第１の窒化物半導体層７０３の表面全面
に、ｎ電極７１５を０．５μｍの膜厚で形成する。

【００６５】その後、ｎ電極側からスクライブし、第１
の窒化物半導体層３のＭ面（１０１−０）と、そのＭ面
に垂直な面で劈開し、３００μｍ角のＬＥＤチップを得
る。このＬＥＤは２０ｍＡにおいて、５２０ｎｍの緑色
発光を示し、オフアングル角が０．０５〜０．３°の範
囲若しくはそれ以下又はオフアングルを設けていないサ
ファイア基板上に成長されて得られる窒化物半導体素子
構造に比較して、閾値電流は低くなり、Ｖｆも良好にな
り、非常に優れた特性を示した。

【００６６】

【発明の効果】本発明の窒化物半導体素子は、従来の異
種基板上に成長させた窒化物半導体層の表面モフォロジ
ーに比べ、大面積で極めて平坦なテラス部を有する窒化
物半導体基板を用いることで、素子耐久性に優れ、閾値
電流も低くなり、また形成される段差と共振器の方向を
ほぼ平行にすることで、得られるレーザ素子の歩留まり
も良好になった。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の窒化物半導体素子に用いられる基板
の一部を拡大して示す模式断面図。

【図２】本発明の方法による基板を用いた窒化物半導体
ＬＤ素子の一構造を示す模式断面図。

【図３】本発明における窒化物半導体基板に各層が堆積
する様子を示す模式断面図。

【図４】本発明の一実施例に係る窒化物半導体レーザ素
子を示す模式断面図。

【図５】本発明の一実施例に係る窒化物半導体レーザ素
子の構造を説明する斜視図。

【図６】本発明の一実施例に係る窒化物半導体ＬＥＤ素
子を示す模式断面図。

【符号の説明】

２１・・・・テラス ２２・・・・段差（段） ２３・・・・異種基板に設けられた段差（段） ２０１，４０１，６０１，７０１・・・・異種基板 ７０２・・・・第２のバッファ層 ２０３，５０３，６０３（ｎ側コンタクト層），７０３
・・・・第１の窒化物半導体（窒化物半導体基板） ６０４・・・・クラック防止層 ５０５，６０５・・・・ｎ側クラッド層 ５０６，６０６・・・・ｎ側光ガイド層 ５０７，６０７，７０７・・・・活性層 ５０８，６０８・・・・キャップ層 ５０９，６０９・・・・ｐ側光ガイド層 ５１０，６１０，７１０・・・・ｐ側クラッド層 ５１１，６１１，７１１・・・・ｐ側コンタクト層 ５１２，６１２，７１２・・・・ｐパッド電極 ５１３，６１３・・・・絶縁膜 ５１４，６１４，７１４・・・・ｐ電極 ５１５，６１５，７１５・・・・ｎ電極

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Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】オフ角が０．０５°以上でステップ状にオ
   フアングルし、窒化物半導体と異なる材料よりなる異種
   基板の上に、少なくとも膜厚２０μｍ以上の第１の窒化
   物半導体層を成長させることにより得られる窒化物半導
   体基板であって、前記第１の窒化物半導体層からなる窒
   化物半導体基板の表面がステップ状の段差を有すること
   を特徴とする窒化物半導体基板。
2. 【請求項２】前記窒化物半導体基板のステップ状の段差
   を有する面上に、素子構造が積層されてなることを特徴
   とする窒化物半導体素子。
3. 【請求項３】前記素子構造として、少なくともインジウ
   ムを含む窒化物半導体層からなる量子井戸構造の活性層
   を有することを特徴とする請求項２記載の窒化物半導体
   素子。
4. 【請求項４】前記素子構造が導波路を有し、前記窒化物
   半導体基板表面の段に沿う方向（段差方向）と、前記素
   子構造における共振器方向とがほぼ平行となるように積
   層されてなることを特徴とする窒化物半導体レーザ素
   子。
5. 【請求項５】前記異種基板が（０００１）面を主面とす
   るサファイアであり、前記オフ角がサファイア基板の主
   面から０．３〜０．５°の範囲であることを特徴とする
   請求項１乃至４の内のいずれか１項に記載の窒化物半導
   体素子。