JP2008034614A - Semiconductor laser element, and manufacturing method therefor - Google Patents

Semiconductor laser element, and manufacturing method therefor Download PDF

Info

Publication number
JP2008034614A
JP2008034614A JP2006206172A JP2006206172A JP2008034614A JP 2008034614 A JP2008034614 A JP 2008034614A JP 2006206172 A JP2006206172 A JP 2006206172A JP 2006206172 A JP2006206172 A JP 2006206172A JP 2008034614 A JP2008034614 A JP 2008034614A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
semiconductor laser
laser
manufacturing
waveguide stripe
laser element
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2006206172A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Hideichiro Yamamoto
秀一郎 山本
Fumio Yamashita
文雄 山下
Susumu Omi
晋 近江
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sharp Corp
Original Assignee
Sharp Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Sharp Corp filed Critical Sharp Corp
Priority to JP2006206172A priority Critical patent/JP2008034614A/en
Publication of JP2008034614A publication Critical patent/JP2008034614A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a manufacturing method for semiconductor laser elements whereby the semiconductor laser elements having a high kink level are obtained with a high yield. <P>SOLUTION: The manufacturing method for semiconductor laser elements has an array-substrate dividing process. The semiconductor laser array substrate having semiconductor laser element group arranged and formed in the form of a lattice is so divided along the array dividing line groups respectively, in parallel with the X and Y directions of the lattice to form individual semiconductor laser elements. In this method, the semiconductor laser element has such a laser waveguide stripe structure that the laser waveguide stripe width of its laser outgoing end surface is different from the laser waveguide stripe width of its laser reflecting end surface, and its laser waveguide center line does not position on the center line of the semiconductor laser element having a rectangular-plane form. Further, with respect to the shapes of the semiconductor laser element waveguide stripes to be formed in the Y-direction element segment, the semiconductor laser element group are so manufactured that the laser waveguide stripes are made parallel with the X-direction in the form of rotating them by 180°, in the Y-direction element segment adjacent to each other. <P>COPYRIGHT: (C)2008,JPO&INPIT

Description

本発明は、半導体レーザ素子およびその製造方法に関し、より詳しくは、高出力条件においても安定して駆動する半導体レーザ素子の生産性を向上させることに関する。   The present invention relates to a semiconductor laser device and a method for manufacturing the same, and more particularly to improving the productivity of a semiconductor laser device that can be stably driven even under high output conditions.

半導体レーザ素子やLED(発光ダイオード)等の短波長の発光素子材料として、窒化物系(例えば、GaN系)半導体材料の研究、開発が行なわれている。GaN系半導体レーザ素子は、InGaNを活性層(発光層)とする構造で、光ディスク装置の書き込み、書き換え用途として実用化されているが、近年、光ディスクの書き込み、書き換えの高速化の要望が高まっており、GaN系半導体レーザ素子の更なる高出力化が求められている。   Research and development of nitride-based (for example, GaN-based) semiconductor materials are being conducted as light-emitting element materials with short wavelengths such as semiconductor laser elements and LEDs (light-emitting diodes). The GaN-based semiconductor laser device has a structure in which InGaN is an active layer (light emitting layer) and has been put to practical use for writing and rewriting of an optical disk device. Recently, there has been an increasing demand for speeding up writing and rewriting of optical disks. Accordingly, there is a demand for higher output of the GaN-based semiconductor laser device.

ここで、半導体レーザ素子を高出力化する際には、キンク現象を生じさせないようにすることが重要である。半導体レーザ素子のキンク現象とは、水平方向のファーフィールドパターン(FFP)の単峰性が失われると同時に、電流−光出力特性の直線性が失われる現象のことである。よって、半導体レーザ素子の高出力化には、キンク現象が発生する光出力値(キンクレベル)の向上が不可欠である。   Here, when increasing the output of the semiconductor laser device, it is important not to cause the kink phenomenon. The kink phenomenon of the semiconductor laser device is a phenomenon in which the unimodality of the horizontal far field pattern (FFP) is lost and at the same time the linearity of the current-light output characteristic is lost. Therefore, in order to increase the output of the semiconductor laser element, it is essential to improve the light output value (kink level) at which the kink phenomenon occurs.

このキンク現象は、基本モード以外の高次モードの発生によって引き起こされることが知られており、この高次モードを抑制するためには、特に半導体レーザ素子の横モードの制御が重要であることが知られている。このような半導体レーザ素子の横モード制御の一般的な方法として、半導体レーザ素子のレーザ導波路ストライプ幅を数μm程度と細くするストライプの細線化が行われている。   This kink phenomenon is known to be caused by the occurrence of higher-order modes other than the fundamental mode. In order to suppress this higher-order mode, it is particularly important to control the lateral mode of the semiconductor laser device. Are known. As a general method for controlling the transverse mode of such a semiconductor laser element, stripes are thinned so that the laser waveguide stripe width of the semiconductor laser element is reduced to about several μm.

レーザ導波路ストライプ幅を狭くすることにより、高次モードの閉じ込め係数が小さくなるとともに放射損失が大きくなり、高次モードの発振閾値電流が上昇するため、高次モードの発生が抑制される。さらに、ストライプの細線化は、キンク現象の発生要因のひとつであるホールバーニングの発生を抑制する。よって、ストライプの細線化はキンクレベルの向上には非常に有効な手段である。   By narrowing the laser waveguide stripe width, the higher-order mode confinement factor becomes smaller and the radiation loss becomes larger, and the higher-order mode oscillation threshold current increases, so that the generation of higher-order modes is suppressed. Furthermore, the thinning of the stripe suppresses the occurrence of hole burning, which is one of the factors that cause the kink phenomenon. Therefore, the thinning of the stripe is a very effective means for improving the kink level.

しかしながら、ストライプの細線化は、半導体レーザ素子の駆動電圧の上昇をもたらすという問題がある。これは、ストライプの細線化によって半導体レーザ素子の抵抗が上昇するためである。駆動電圧の上昇は、半導体レーザ素子寿命に悪影響を与えるため、半導体レーザ素子の長期信頼性が低下してしまう。   However, the thinning of the stripe has a problem that the drive voltage of the semiconductor laser element is increased. This is because the resistance of the semiconductor laser element increases due to the thinning of the stripe. An increase in the driving voltage adversely affects the life of the semiconductor laser device, so that the long-term reliability of the semiconductor laser device is reduced.

キンクレベルを向上させるというストライプ細線化の利点を得、且つ駆動電圧の上昇を抑制する手法として、半導体レーザ素子の同一共振器内においてストライプ幅が変化した(例えばテーパストライプ)構造を採用する技術が提案されている(例えば、特許文献1,2参照。)。   As a technique for obtaining the advantage of stripe thinning that improves the kink level and suppressing an increase in drive voltage, there is a technique that employs a structure in which the stripe width is changed (for example, taper stripe) in the same resonator of the semiconductor laser element. It has been proposed (see, for example, Patent Documents 1 and 2).

特開平10-75011号公報Japanese Patent Laid-Open No. 10-75011 特開平10-154843号公報Japanese Patent Laid-Open No. 10-154843

近年、基板上に半導体結晶を成長させる場合において、半導体結晶の結晶性を向上させるため、結晶成長を行う基板(ウェハ)面内に欠陥制御がなされた欠陥集中領域と、欠陥制御がなされていない欠陥低減領域とを形成する場合があり、この場合には基板上の任意の位置にレーザ導波路ストライプを形成することが困難である。また、任意の位置にストライプを形成することが可能であっても、半導体レーザ素子と電極とを繋ぐワイヤ等のボンディングスペースを確保するために、意図的にレーザ導波路ストライプを素子の中央から外すこともある。   In recent years, when a semiconductor crystal is grown on a substrate, in order to improve the crystallinity of the semiconductor crystal, a defect concentration region in which defect control is performed within the substrate (wafer) surface on which crystal growth is performed, and defect control is not performed. In some cases, it is difficult to form a laser waveguide stripe at an arbitrary position on the substrate. Even if a stripe can be formed at an arbitrary position, the laser waveguide stripe is intentionally removed from the center of the element in order to secure a bonding space such as a wire connecting the semiconductor laser element and the electrode. Sometimes.

通常、半導体レーザ素子は、相直交する格子状に半導体レーザ素子が配列された半導体レーザ素子アレイ基板を分割することにより作製するのであるが、半導体レーザ素子の同一共振器内においてストライプ幅が変化した構造のレーザ導波路ストライプを素子の中央ではない位置に形成する場合、図10に示すような半導体レーザ素子アレイを形成する必要がある。このアレイを用いて半導体レーザ素子を作成する場合、ストライプ幅が広い領域とストライプ幅が狭い領域の接続部において、半導体レーザ素子に用いない不要部分(図中の斜線領域)が生じるため、基板(ウェハ)上の素子数が減少し、歩留まりが低下するという問題がある。   Usually, a semiconductor laser element is manufactured by dividing a semiconductor laser element array substrate in which semiconductor laser elements are arranged in a lattice shape orthogonal to each other. However, the stripe width changes in the same resonator of the semiconductor laser element. When the laser waveguide stripe having the structure is formed at a position other than the center of the element, it is necessary to form a semiconductor laser element array as shown in FIG. When a semiconductor laser element is formed using this array, an unnecessary portion (shaded area in the figure) that is not used for the semiconductor laser element is generated in a connection portion between a wide stripe width region and a narrow stripe width region. There is a problem that the number of elements on the wafer) decreases and the yield decreases.

この問題を避けるために、図11に示すように幅広ストライプ領域あるいは、狭ストライプ領域の中央付近で半導体レーザ素子の分割を行うことも考えられるが、その場合は、最終的に形成されるチップ形状が、鏡面対称の2種類となるため、後工程のマウント工程などにおいて光出射位置等の補正が必要となり、工数が増える等の問題が生じる。   In order to avoid this problem, it is conceivable to divide the semiconductor laser element in the vicinity of the center of the wide stripe region or the narrow stripe region as shown in FIG. However, since there are two types of mirror symmetry, it is necessary to correct the light emission position in the subsequent mounting process and the like, which causes problems such as an increase in man-hours.

本発明は、半導体レーザ素子の同一共振器内においてストライプ幅が変化した構造を有し、且つレーザ導波路ストライプを素子の中央以外の位置に形成する半導体レーザ素子を、不要部分を形成することなく且つ高い歩留まりで製造する方法を提供することを目的とする。   The present invention provides a semiconductor laser device having a structure in which the stripe width is changed in the same resonator of a semiconductor laser device, and forming a laser waveguide stripe at a position other than the center of the device without forming unnecessary portions. And it aims at providing the method of manufacturing with a high yield.

上記課題を解決するための本発明は、半導体レーザ素子群が格子状に配列形成された半導体レーザ素子アレイ基板を作製する半導体レーザ素子アレイ基板作製工程と、前記格子の一方向辺に平行するX方向と、前記X方向に直交するY方向のそれぞれの方向に平行なアレイ分割線群に沿って前記半導体レーザ素子アレイ基板を分割することにより個々の半導体レーザ素子となすアレイ基板分割工程と、を備える半導体レーザ素子の製造方法において、前記半導体レーザ素子は、レーザ出射端面のレーザ導波路ストライプ幅がレーザ反射端面のレーザ導波路ストライプ幅と異なり、且つレーザ導波路中心線が平面長方形の半導体レーザ素子中心線上に位置しないレーザ導波路ストライプ構造を有するものであり、半導体レーザ素子アレイ基板作製工程は、前記半導体レーザアレイ基板上に定めた1つの素子区画を[0,0]とし、これよりX方向にi番目で、Y方向にj番目の素子区画を[i,j]と定義し、X方向と反対方向にi番目で、Y方向と反対方向にj番目の素子区画を[−i,−j]と定義した場合に、前記半導体レーザアレイ基板面に垂直な方向から見て、[2m+1,n]区画(m,nは整数)に形成する半導体レーザ素子のレーザ導波路ストライプの形状が、[2m,n]に形成する半導体レーザ素子の導波路ストライプの形状に対して、180°回転させた形状で且つレーザ導波路ストライブがX方向と平行となるように、基板上に半導体レーザ素子群を作り込む工程であることを特徴とする。   In order to solve the above problems, the present invention provides a semiconductor laser element array substrate manufacturing process for manufacturing a semiconductor laser element array substrate in which semiconductor laser element groups are arranged in a lattice pattern, and an X parallel to one side of the grating. An array substrate dividing step of dividing the semiconductor laser element array substrate into individual semiconductor laser elements by dividing the semiconductor laser element array substrate along an array dividing line group parallel to each direction in the Y direction perpendicular to the X direction. In the method of manufacturing a semiconductor laser device, the semiconductor laser device has a laser waveguide stripe width at a laser emission end face different from a laser waveguide stripe width at a laser reflection end face, and a laser waveguide center line having a planar rectangular shape It has a laser waveguide stripe structure that is not located on the center line. The process defines one element section defined on the semiconductor laser array substrate as [0, 0], and defines the i-th element section in the X direction and the j-th element section in the Y direction as [i, j]. When the i-th element section in the direction opposite to the X direction and the j-th element section in the direction opposite to the Y direction is defined as [−i, −j], when viewed from the direction perpendicular to the semiconductor laser array substrate surface, The shape of the laser waveguide stripe of the semiconductor laser element formed in the [2m + 1, n] section (m and n is an integer) is 180 with respect to the shape of the waveguide stripe of the semiconductor laser element formed in [2m, n]. It is a step of forming a semiconductor laser element group on a substrate so that the laser waveguide stripe is in a rotated shape and parallel to the X direction.

上記本発明を、図面を用いて説明する。図1は、本発明にかかる半導体レーザ素子アレイ基板(半導体レーザ素子群がアレイ状に配置されたもの)におけるレーザ導波路ストライプの配列状態と、このアレイを個々の素子に分割するアレイ分割線群とを示す図である。前記半導体レーザアレイ基板上に定めた1つの素子区画を[0,0]とし、これよりX方向にi番目で、Y方向にj番目の素子区画を[i,j]と定義し、X方向と反対方向にi番目で、Y方向と反対方向にj番目の素子区画を[−i,−j]と定義した場合に、前記半導体レーザアレイ基板面に垂直な方向から見て、[2m+1,n]区画(m,nは整数)に形成する半導体レーザ素子のレーザ導波路ストライプの形状が、[2m,n]に形成する半導体レーザ素子の導波路ストライプの形状に対して、180°回転させた形状で且つレーザ導波路ストライブがX方向と平行である。この半導体レーザ素子アレイをX方向及びY方向に分割することによって、同一形状の半導体レーザ素子を、不要部分を形成することなく得ることができる。   The present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 shows an arrangement state of laser waveguide stripes on a semiconductor laser element array substrate (in which semiconductor laser element groups are arranged in an array) according to the present invention, and an array dividing line group for dividing the array into individual elements. FIG. One element section defined on the semiconductor laser array substrate is defined as [0, 0], and the i-th element section in the X direction and the j-th element section in the Y direction are defined as [i, j]. If the i-th element section in the opposite direction to the Y direction and the j-th element section in the opposite direction to the Y direction are defined as [−i, −j], [2m + 1, n] The shape of the laser waveguide stripe of the semiconductor laser element formed in the section (m, n is an integer) is rotated by 180 ° with respect to the shape of the waveguide stripe of the semiconductor laser element formed in [2m, n]. And the laser waveguide stripe is parallel to the X direction. By dividing the semiconductor laser element array in the X direction and the Y direction, a semiconductor laser element having the same shape can be obtained without forming unnecessary portions.

また、素子[i,j]におけるレーザ導波路ストライプは、X方向に隣接する素子[i−1,j]、[i+1,j]にも延在して形成されており、同様に素子[i,j]には、X方向に隣接する素子[i−1,j]、[i+1,j]のレーザ導波路ストライプが残留している。この半導体レーザ素子において、導波路ストライプの形状は、内部ストライプ構造であってもよく、リッジ型ストライプ構造であってもよい。   In addition, the laser waveguide stripe in the element [i, j] extends to the elements [i−1, j] and [i + 1, j] adjacent in the X direction, and similarly the element [i, j]. , j], the laser waveguide stripes of the elements [i−1, j] and [i + 1, j] adjacent in the X direction remain. In this semiconductor laser device, the shape of the waveguide stripe may be an internal stripe structure or a ridge-type stripe structure.

図2に、半導体レーザ素子アレイのストライプ構造と、アレイのアレイ分割線群 と、分割された素子とを示す。図2に示すように、レーザ導波路ストライプは、幅の広い領域(幅広ストライプ領域)と、幅の狭い領域(幅狭ストライプ領域)と、両領域を接続するテーパ状の移行領域とからなる。この幅広ストライプ領域側端面には高反射コート膜が形成されてレーザ反射端面となり、幅狭ストライプ領域側端面には低反射コート膜が形成されてレーザ出射端面となる。このため、レーザ出射端面におけるレーザ導波路ストライプの幅は、レーザ反射端面におけるレーザ導波路ストライプの幅よりも狭くなっている。   FIG. 2 shows the stripe structure of the semiconductor laser element array, the array dividing line group of the array, and the divided elements. As shown in FIG. 2, the laser waveguide stripe includes a wide region (wide stripe region), a narrow region (narrow stripe region), and a tapered transition region connecting both regions. A high reflection coat film is formed on the end face on the wide stripe region side to become a laser reflection end face, and a low reflection coat film is formed on the end face on the narrow stripe region side to become a laser emission end face. For this reason, the width of the laser waveguide stripe at the laser emission end face is narrower than the width of the laser waveguide stripe at the laser reflection end face.

また、リッジ下面において、幅狭ストライプ領域の幅W1を1.0μm〜1.8μmの範囲内とし、かつ幅狭ストライプ領域の長さL1を150μm以上とし、前記幅広ストライプ領域の最大幅W3を2μm〜4μmの範囲内とすることが好ましい。さらに、前記狭ストライプ領域の長さL1を前記ストライプ構造の全長Lに対して85%以下とし、前記狭ストライプ領域に対するテーパ状の移行領域の広がり角θを2°以下とすることが好ましい。より好ましくは、前記ストライプ構造の全長Lを、300μm〜1500μmの範囲内とする。さらに好ましくは、幅広ストライプ領域の幅W3を2.0μm〜4.0μmの範囲内とし、かつ前記幅広ストライプ領域の長さL3を200μm以上とする。なお、幅広ストライプ領域、幅狭ストライプ領域の一方が形成されていなくてもよい。   On the lower surface of the ridge, the width W1 of the narrow stripe region is in the range of 1.0 μm to 1.8 μm, the length L1 of the narrow stripe region is 150 μm or more, and the maximum width W3 of the wide stripe region is 2 μm. It is preferable to be within a range of ˜4 μm. Further, it is preferable that the length L1 of the narrow stripe region is 85% or less with respect to the total length L of the stripe structure, and the spread angle θ of the tapered transition region with respect to the narrow stripe region is 2 ° or less. More preferably, the total length L of the stripe structure is in the range of 300 μm to 1500 μm. More preferably, the width W3 of the wide stripe region is in the range of 2.0 μm to 4.0 μm, and the length L3 of the wide stripe region is 200 μm or more. Note that one of the wide stripe region and the narrow stripe region may not be formed.

なお、移行領域は、一つの半導体レーザ素子につき一箇所であることが望ましい。これは、移行領域が複数にある場合には、光の散乱ロスが増加するとともに、全体に占める幅広ストライプ領域の割合が少なくなるため、電圧低減効果が少なくなるためである。   It is desirable that the transition region is one place for one semiconductor laser element. This is because when there are a plurality of transition regions, the light scattering loss increases, and the ratio of the wide stripe region to the whole decreases, so the voltage reduction effect decreases.

このように半導体レーザ素子を作製すると、レーザ導波路ストライプの形成位置に関係なく、作製されるチップ形状は1種類となるとともに、アレイ内に使用不可能となる領域は発生しない。よって、高い歩留まりで半導体レーザ素子を提供できる。   When a semiconductor laser device is manufactured in this manner, the chip shape to be manufactured is one type regardless of the formation position of the laser waveguide stripe, and no unusable region is generated in the array. Therefore, a semiconductor laser device can be provided with a high yield.

ところが、図2のようにストライプを配置した場合、X方向に隣接していた素子に形成されるレーザ導波路ストライプの残留部分(図2のαの領域)が半導体レーザ素子に残存する。この残留部分の上に電極が形成されると、この部分が電流のリークパスとなってしまうおそれがある。   However, when the stripes are arranged as shown in FIG. 2, the remaining portion of the laser waveguide stripe formed in the element adjacent in the X direction (region α in FIG. 2) remains in the semiconductor laser element. If an electrode is formed on this remaining portion, this portion may become a current leakage path.

この問題を解決するために、図3に示すように、残留部分の上に形成されたコンタクト電極111とパッド電極113との間に、誘電体からなる電流注入阻止層112を形成することが好ましい。これにより、残留部分への電流注入が阻止されるので、リークパスの問題が解消される。ここで、確実に電流注入を阻止するため、電流注入阻止層の共振器方向の長さを、残留部分の長さα以上とする。   In order to solve this problem, it is preferable to form a current injection blocking layer 112 made of a dielectric material between the contact electrode 111 and the pad electrode 113 formed on the remaining portion, as shown in FIG. . As a result, current injection into the remaining portion is prevented, so that the problem of the leak path is solved. Here, in order to reliably prevent current injection, the length of the current injection blocking layer in the resonator direction is set to be equal to or longer than the length α of the remaining portion.

ところで、このパッド電極113として一般的に用いられる金属(例えば金)は、展性が高いため、素子のへき開時に、レーザ出射、反射端面に垂れて端面と接触するおそれがある。パッド電極金属が端面に垂れて接触した場合、Catastrophic Optical Damage(COD)等の端面劣化や、光出力特性の異常を引き起こす可能性がある。これを防止するために、図4に示すように端面近傍においては、パッド電極113を形成しないことが望ましい。このため、端面部分においては、パッド電極の形成は行わない、あるいは、パッド電極形成後に端面近傍のみ除去するなどの対策を行うことが好ましい。   By the way, since the metal (for example, gold) generally used as the pad electrode 113 has high malleability, there is a possibility that it may hang down from the laser emission and reflection end face and come into contact with the end face when the element is cleaved. When the pad electrode metal hangs down and contacts the end face, there is a possibility of causing end face deterioration such as Catastrophic Optical Damage (COD) and abnormal light output characteristics. In order to prevent this, it is desirable not to form the pad electrode 113 in the vicinity of the end face as shown in FIG. For this reason, it is preferable not to form the pad electrode in the end face portion, or to take measures such as removing only the vicinity of the end face after the pad electrode is formed.

通常、端面近傍部の電極を除去した場合、レーザ導波路ストライプの端面付近に電流が注入されなくなるため、端面部分が光吸収領域となり、電流−光出力特性(I−L特性)に異常が生じる。すなわち、図5に示すように、I−L特性の立ち上がりが、急峻となる。しかし、図4に示すよう構造を採用した場合、端面においては、パッド電極の有無に関わらず、コンタクト電極上に形成された電流注入阻止層のため上部から電流が注入されることはないが、コンタクト電極を横方向(共振器方向)に拡散してきた電流が端面に注入されるため、端面近傍部に電流が注入されない現象は生じず、I−L特性の異常は発生しなくなる。   Normally, when the electrode in the vicinity of the end face is removed, no current is injected near the end face of the laser waveguide stripe, so the end face portion becomes a light absorption region, and an abnormality occurs in the current-light output characteristics (IL characteristics). . That is, as shown in FIG. 5, the rise of the IL characteristic becomes steep. However, when the structure shown in FIG. 4 is adopted, no current is injected from the upper portion of the end face regardless of the presence or absence of the pad electrode because of the current injection blocking layer formed on the contact electrode. Since the current diffused through the contact electrode in the lateral direction (resonator direction) is injected into the end face, the phenomenon that the current is not injected into the vicinity of the end face does not occur, and the abnormality of the IL characteristic does not occur.

また、レーザ導波路ストライプの残留部分に関しては、上部からの電流注入はパッド電極の有無に関わらず、コンタクト電極上に形成された電流注入阻止層により阻止される。また、横方向からの電流注入も生じない。この電流注入阻止層としては、公知の誘電体を用いることができ、例えばTiO、SiO、ZrO、Ta、Al、HfO等を用いることができる。 In addition, regarding the remaining portion of the laser waveguide stripe, current injection from above is blocked by a current injection blocking layer formed on the contact electrode regardless of the presence or absence of the pad electrode. Further, current injection from the lateral direction does not occur. As the current injection blocking layer, a known dielectric can be used, and for example, TiO 2 , SiO 2 , ZrO 2 , Ta 2 O 5 , Al 2 O 3 , HfO 2, or the like can be used.

また、電流注入阻止層の共振器方向の長さは、設計上10μm以上であることが好ましい。また、横方向からの電流注入を確実に得るためには、電流注入阻止層の共振器方向の長さを150μm以下とすることが好ましい。   The length of the current injection blocking layer in the resonator direction is preferably 10 μm or more in design. In order to reliably obtain current injection from the lateral direction, the length of the current injection blocking layer in the resonator direction is preferably 150 μm or less.

本発明によれば、高出力動作においてもキンク現象が生じず、安定した動作を行う同一形状の半導体レーザ素子を、高い歩留で提供することができる。   According to the present invention, it is possible to provide a semiconductor laser element having the same shape that does not cause a kink phenomenon even in a high output operation and performs a stable operation at a high yield.

本発明を実施するための最良の形態を、図面を参照して詳細に説明する。   The best mode for carrying out the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

(実施の形態1)
レーザ素子構造の作製は、公知の方法すべて適用できるが、本実施の形態では、MOCVD法(有機金属化学気相蒸着法)を用いた場合について説明する。本実施の形態にかかる半導体レーザ素子の積層構造の模式図を図6に示す。
(Embodiment 1)
Although all known methods can be applied to manufacture the laser element structure, in this embodiment, a case where an MOCVD method (metal organic chemical vapor deposition) is used will be described. A schematic diagram of the laminated structure of the semiconductor laser device according to the present embodiment is shown in FIG.

図6に示すように、半導体レーザ素子は、窒化物半導体基板101上に、n型GaN層102、n型クラッド層103、n型光ガイド層104、活性層105、蒸発防止層106、p型光ガイド層107、p型クラッド層108、p型コンタクト層109が、順次積層された構造である。このような半導体レーザ素子の製造方法を以下に示す。   As shown in FIG. 6, the semiconductor laser device includes an n-type GaN layer 102, an n-type cladding layer 103, an n-type light guide layer 104, an active layer 105, an evaporation prevention layer 106, a p-type on a nitride semiconductor substrate 101. The optical guide layer 107, the p-type cladding layer 108, and the p-type contact layer 109 are sequentially stacked. A method for manufacturing such a semiconductor laser device will be described below.

窒化物半導体基板101をMOCVD装置内に導入し、NとNHをそれぞれ5L/min流しながら1050℃まで昇温する。昇温が終わればキャリアガスをNからHに代えて、TMG(トリメチルガリウム)を100μmol/min、SiHを10nmol/min導入して、n型GaN層102を3μm成長させる。 The nitride semiconductor substrate 101 is introduced into the MOCVD apparatus, and the temperature is raised to 1050 ° C. while flowing N 2 and NH 3 at 5 L / min. When the temperature rise is completed, the carrier gas is changed from N 2 to H 2 , TMG (trimethyl gallium) is introduced at 100 μmol / min, SiH 4 is introduced at 10 nmol / min, and the n-type GaN layer 102 is grown at 3 μm.

その後、TMGの流量を50μmol/minに調整し、TMA(トリメチルアルミニウム)を40μmol/min導入して、n型Al0.1Ga0.9Nクラッド層103を0.5μmの厚さで成長させる。 Thereafter, the flow rate of TMG is adjusted to 50 μmol / min, TMA (trimethylaluminum) is introduced at 40 μmol / min, and the n-type Al 0.1 Ga 0.9 N cladding layer 103 is grown to a thickness of 0.5 μm. .

Al0.1Ga0.9Nクラッド層の成長が終了すると、TMAの供給を停止し、TMGを100μmol/minに調整して、n型GaN光ガイド層104を0.1μmの厚さになるように成長させる。 When the growth of the Al 0.1 Ga 0.9 N cladding layer is completed, the supply of TMA is stopped, the TMG is adjusted to 100 μmol / min, and the n-type GaN light guide layer 104 has a thickness of 0.1 μm. To grow.

その後、TMG、SiHの供給を停止して、キャリアガスをHからNに再び代えて、700℃まで降温して、インジウム原料であるトリメチルインジウム(TMI)を10μmol/min、TMGを15μmol/min導入し、In0.01Ga0.99Nよりなる8nm厚の障壁層を成長させる。 Thereafter, the supply of TMG and SiH 4 is stopped, the carrier gas is changed from H 2 to N 2 again, the temperature is lowered to 700 ° C., trimethylindium (TMI) as an indium raw material is 10 μmol / min, and TMG is 15 μmol. / Min is introduced, and an 8 nm thick barrier layer made of In 0.01 Ga 0.99 N is grown.

その後、TMIの供給量を50μmol/minに増加し、In0.10Ga0.90Nよりなる4nm厚の井戸層を成長させる。井戸層は合計3層、同様の手法で成長させ、井戸層と井戸層との間および両側に合計4層の障壁層が存在するような多重量子井戸(MQW)の発光層(活性層)105を成長させる。 Thereafter, the supply amount of TMI is increased to 50 μmol / min, and a 4 nm thick well layer made of In 0.10 Ga 0.90 N is grown. A total of three well layers are grown in the same manner, and a multi-quantum well (MQW) light-emitting layer (active layer) 105 in which a total of four barrier layers exist between and on both sides of the well layers. Grow.

MQWの成長が終了すると、TMIおよびTMGの供給を停止して、再び1050℃まで昇温して、キャリアガスを再びNからHに代えて、TMGを50μmol/min、TMAを30μmol/min、p型ドーピング原料であるビスエチルシクロペンタジエニルマグネシウム(EtCpMg)を10nmol/min流し、20nm厚のp型Al0.3Ga0.7N蒸発防止層106を成長させる。 When the growth of MQW is completed, the supply of TMI and TMG is stopped, the temperature is raised to 1050 ° C. again, the carrier gas is changed from N 2 to H 2 again, TMG is 50 μmol / min, and TMA is 30 μmol / min. Then, p-type doping raw material bisethylcyclopentadienylmagnesium (EtCp 2 Mg) is flowed at 10 nmol / min to grow a 20-nm-thick p-type Al 0.3 Ga 0.7 N evaporation preventing layer 106.

蒸発防止層106の成長が終了すると、TMAの供給を停止し、TMGの供給量を100μmol/minに調整して、0.1μmの厚さのp型GaN光ガイド層107を成長させる。その後、TMGの供給を50μmol/minに調整し、TMAを40μmol/min導入し、0.4μm厚のp型Al0.1Ga0.9Nクラッド層108を成長させる。   When the growth of the evaporation preventing layer 106 is completed, the supply of TMA is stopped, the supply amount of TMG is adjusted to 100 μmol / min, and the p-type GaN light guide layer 107 having a thickness of 0.1 μm is grown. Thereafter, the supply of TMG is adjusted to 50 μmol / min, TMA is introduced at 40 μmol / min, and a 0.4 μm thick p-type Al0.1Ga0.9N cladding layer 108 is grown.

最後に、TMGの供給を100μmol/minに調整して、TMAの供給を停止し、0.1μm厚のp型GaNコンタクト層109の成長を行う。   Finally, the supply of TMG is adjusted to 100 μmol / min, the supply of TMA is stopped, and the p-type GaN contact layer 109 having a thickness of 0.1 μm is grown.

結晶成長が終了すると、TMGおよびEtCpMgの供給を停止して降温し、室温で基板をMOCVD装置より取り出す。 When the crystal growth is completed, the supply of TMG and EtCp 2 Mg is stopped and the temperature is lowered, and the substrate is taken out from the MOCVD apparatus at room temperature.

本発明においては、窒化物半導体基板としては、n型のGaN基板を用いたが、これ以外の基板でもよく、半絶縁性のGaN基板、Al1−xGaN(0≦x≦1)基板等を用いてもよい。また、窒化物半導体基板以外にも、サファイア等の基板上で、ELOG(Epitaxial Lateral Over Growth)等の方法で、欠陥密度が制御された擬似GaN基板を用いることもできる。 In the present invention, an n-type GaN substrate is used as the nitride semiconductor substrate, but other substrates may be used, such as a semi-insulating GaN substrate, Al 1-x Ga x N (0 ≦ x ≦ 1). A substrate or the like may be used. In addition to the nitride semiconductor substrate, a pseudo GaN substrate in which the defect density is controlled by a method such as ELOG (Epitaxial Lateral Over Growth) on a substrate such as sapphire can also be used.

次にMOCVD装置から取り出された素子に、レーザ導波路ストライプを形成する。本実施の形態では、リッジストライプ構造を例として用いるが、これ以外に一般的に知られている、内部ストライプ構造等を形成してもよい。   Next, a laser waveguide stripe is formed on the element taken out from the MOCVD apparatus. In this embodiment, a ridge stripe structure is used as an example, but an internal stripe structure or the like that is generally known may be formed.

レーザ構造の形成は次のように行う。MOCVD装置から取り出したウェハ(基板)にパラジウム(Pd)、モリブデン(Mo)からなるp型コンタクト電極の形成を行う。次に、フォトリソグラフィ技術を用いて、図1に示すレーザ導波路ストライプの形成を行う。本発明においては、リッジのレーザ導波路ストライプの幅の広い領域は1.8μm、幅の狭い領域は1.4μm、共振器長600μm、移行領域50nmとした。   The laser structure is formed as follows. A p-type contact electrode made of palladium (Pd) and molybdenum (Mo) is formed on the wafer (substrate) taken out from the MOCVD apparatus. Next, the laser waveguide stripe shown in FIG. 1 is formed using a photolithography technique. In the present invention, the wide region of the ridge laser waveguide stripe is 1.8 μm, the narrow region is 1.4 μm, the resonator length is 600 μm, and the transition region is 50 nm.

次に、Ar(アルゴン)を反応性ガスとする、RIE(Reactive ion Etching)によるドライエッチング法を用いて、レーザ導波路ストライプ以外の部分の、Pd/Moを除去した。さらに、塩素(Cl)を反応性ガスとするRIEによるドライエッチング法を用いて、窒化物半導体層を550nm程度ドライエッチングして、リッジストライプを形成した。
この場合、形成されたリッジ幅は、概ね、太い領域のリッジ上部で、1.8μm、リッジ下部で、2.0μm、細い領域のリッジ上部で、1.4μm、リッジ下部で、1.6μm程度となる。また、隣接する素子のレーザ導波路ストライプの残留部分の長さ(図2の2αで示される長さ)は、100μmとする。この時、細い領域のリッジ幅が、リッジ下部で、1.8μm以上である場合、キンクレベルを向上させる効果が著しく低減するので、好ましくない。
Next, Pd / Mo other than the laser waveguide stripe was removed using a dry etching method by reactive ion etching (RIE) using Ar (argon) as a reactive gas. Further, the ridge stripe was formed by dry etching the nitride semiconductor layer by about 550 nm using a dry etching method by RIE using chlorine (Cl) as a reactive gas.
In this case, the width of the formed ridge is approximately 1.8 μm at the top of the ridge in the thick region, 2.0 μm at the bottom of the ridge, 1.4 μm at the top of the ridge in the thin region, and about 1.6 μm at the bottom of the ridge. It becomes. The length of the remaining portion of the laser waveguide stripe of the adjacent element (the length indicated by 2α in FIG. 2) is 100 μm. At this time, if the ridge width of the narrow region is 1.8 μm or more below the ridge, the effect of improving the kink level is remarkably reduced, which is not preferable.

リッジストライプを形成した後、リッジストライプ上部を除く窒化物半導体層部分に、絶縁層(埋め込み層)110としてSiO層および密着層としてTiOを形成する。 After forming the ridge stripe, an SiO 2 layer as the insulating layer (buried layer) 110 and TiO 2 as the adhesion layer are formed in the nitride semiconductor layer portion excluding the upper portion of the ridge stripe.

本実施の形態では、リッジストライプ形成後に、SiO層110および、TiO層を形成して、リッジストライプ上部のレジストをリフトオフすることで、リッジ上部のSiO層とTiO層とを同時に除去して、リッジストライプ上部を除く窒化物半導体層部分に、SiO層およびTiO層の形成を行う。 In this embodiment, after the ridge stripe is formed, the SiO 2 layer 110 and the TiO 2 layer are formed, and the resist above the ridge stripe is lifted off, so that the SiO 2 layer and the TiO 2 layer above the ridge are simultaneously removed. Then, the SiO 2 layer and the TiO 2 layer are formed on the nitride semiconductor layer portion excluding the upper portion of the ridge stripe.

次いで、ウェハ全面に、レジストを塗布し、フォトリソグラフィ技術によって、図7のように、素子境界近傍の幅100μmの領域のみレジストを除去した。次いで、TiO、SiO、TiOからなる電流注入阻止層112を順次形成した。次に、レジストをリフトオフすることで、レジストが除去された部分以外の領域の電流注入阻止層112の除去を行った。この誘電体層は、後述するパッド電極からコンタクト電極への電流注入を阻止する電流注入阻止層として機能する。 Next, a resist was applied to the entire surface of the wafer, and the resist was removed only by an area having a width of 100 μm near the element boundary as shown in FIG. Next, a current injection blocking layer 112 made of TiO 2 , SiO 2 , and TiO 2 was sequentially formed. Next, the resist was lifted off to remove the current injection blocking layer 112 in a region other than the portion where the resist was removed. This dielectric layer functions as a current injection blocking layer for blocking current injection from a pad electrode to be described later to the contact electrode.

次いで、パラジウム(Pd)、モリブデン(Mo)、金(Au)からなるp型パッド電極113を図3のように形成した。また、その際の端面の断面図を図8に示す。   Next, a p-type pad electrode 113 made of palladium (Pd), molybdenum (Mo), and gold (Au) was formed as shown in FIG. Further, FIG. 8 shows a cross-sectional view of the end face at that time.

パッド電極を全面に形成後、ついで、フォトリソグラフィ技術によって、上部電流注入阻止層上の一部領域の、パラジウム(Pd)、モリブデン(Mo)、金(Au)からなるp型パッド電極113を除去した。電流注入阻止層を除去した後の、リッジ部の端面に垂直な方向の断面図を図4に示す。図4に示すように、端面においては、電流注入阻止層により、直接の電流注入は阻止されるが、コンタクト電極とパッド電極とが接触している部分から横方向に電流が注入されるので、端面に電流が注入されなくなるという現象は生じない。   After the pad electrode is formed on the entire surface, the p-type pad electrode 113 made of palladium (Pd), molybdenum (Mo), and gold (Au) is then removed by a photolithography technique in a partial region on the upper current injection blocking layer. did. FIG. 4 shows a cross-sectional view in the direction perpendicular to the end face of the ridge portion after the current injection blocking layer is removed. As shown in FIG. 4, at the end face, direct current injection is blocked by the current injection blocking layer, but current is injected laterally from the portion where the contact electrode and the pad electrode are in contact, The phenomenon that current is not injected into the end face does not occur.

以上のように、上部電流注入阻止層を形成した後、引き続いて、窒化物半導体基板を裏面から研作、研磨を行ってへき開(分割)を容易に行えるように薄くする。研作、研磨を行った窒化物半導体基板裏面にハフニウム(Hf)、アルミニウム(Al)からなるn型電極114を形成する。引き続いてn型電極にMo、プラチナ(Pt)、Auからなるメタライズ層115を形成する。   As described above, after the upper current injection blocking layer is formed, the nitride semiconductor substrate is subsequently polished and polished from the back surface so that it can be easily cleaved (divided). An n-type electrode 114 made of hafnium (Hf) and aluminum (Al) is formed on the back surface of the nitride semiconductor substrate that has been polished and polished. Subsequently, a metallized layer 115 made of Mo, platinum (Pt), and Au is formed on the n-type electrode.

本実施の形態においては、ストライプ長を600μmとした。この後の各素子に分割を行う工程においては、図9に示すように上部電流注入阻止層の中間でストライプ方向に垂直に半導体レーザ素子の分割を行う。このように分割を行うことで、ストライプの両端からα=50μm(残留ストライプの長さと等しい)の領域が上部電流注入阻止領域となる半導体レーザ素子が得られる。   In the present embodiment, the stripe length is 600 μm. In the subsequent process of dividing into each element, as shown in FIG. 9, the semiconductor laser element is divided perpendicularly to the stripe direction in the middle of the upper current injection blocking layer. By dividing in this way, a semiconductor laser device is obtained in which the region of α = 50 μm (equal to the length of the remaining stripe) from both ends of the stripe becomes the upper current injection blocking region.

しかしながら、p型コンタクト電極は、当該チップ内のリッジ上においては、連続的に上部電流注入阻止領域の下部にも形成されているので、p型コンタクト電極を横方向に拡散してきた電流が、上部電流注入阻止領域下部にまで拡散して、通電されることになる。一方、バー分割によって当該チップから、隣接するチップに、分離された幅αの上部電流注入阻止領域に関しては、横方向から電流が注入されることはないため、電流非注入領域となって、隣接チップにおいては、電流リーク等の悪影響を及ぼすことはない。   However, since the p-type contact electrode is continuously formed also below the upper current injection blocking region on the ridge in the chip, the current diffused in the lateral direction of the p-type contact electrode is It diffuses to the lower part of the current injection blocking region and is energized. On the other hand, since the current is not injected from the lateral direction with respect to the upper current injection blocking region having the width α separated from the chip into the adjacent chip by the bar division, the current non-injection region becomes adjacent. There is no adverse effect such as current leakage on the chip.

これにより、同一形状の半導体レーザ素子を、不要部分を形成することなく作製できる。   Thereby, a semiconductor laser element having the same shape can be manufactured without forming unnecessary portions.

以上説明したように、本発明によると、キンクレベルの高い半導体レーザ素子を、高い歩留まりで製造することができる。よって、産業上の意義は大きい。   As described above, according to the present invention, a semiconductor laser device having a high kink level can be manufactured with a high yield. Therefore, the industrial significance is great.

本発明によるテーパストライプ構造のストライプの配列状態とアレイ分割線群の1例である。It is an example of the arrangement | sequence state of a stripe of the taper stripe structure by this invention, and an array parting line group. 本発明によるテーパストライプ構造のストライプの配列方法の詳細説明図である。It is a detailed explanatory view of a method for arranging stripes having a tapered stripe structure according to the present invention. 本発明における窒化物半導体レーザの、パッド電極形成後における斜視図である。It is the perspective view after the pad electrode formation of the nitride semiconductor laser in this invention. 本発明における窒化物半導体レーザチップのリッジストライプ端面付近の側面の断面図である。It is sectional drawing of the side surface of the ridge stripe end surface vicinity of the nitride semiconductor laser chip in this invention. 電流−光出力特性図である。It is an electric current-light output characteristic figure. 本発明における窒化物半導体積層構造の斜視図である。It is a perspective view of the nitride semiconductor multilayer structure in the present invention. 本発明におけるテーパストライプ構造の作製方法で、電流注入阻止層を形成する際のフォトリソグラフィの方法を説明する図である。It is a figure explaining the method of the photolithography at the time of forming a current injection blocking layer with the manufacturing method of the taper stripe structure in the present invention. 本発明における窒化物半導体レーザの、パッド電極形成後におけるリッジストライプ端面を示す図である。It is a figure which shows the ridge stripe end surface after the pad electrode formation of the nitride semiconductor laser in this invention. 本発明における窒化物半導体レーザ素子アレイのバッド電極除去部分と、アレイ分割線群 を説明する図である。It is a figure explaining the bad electrode removal part of the nitride semiconductor laser element array in this invention, and an array parting line group. 従来技術にかかるテーパストライプ構造のストライプの配列方法とアレイ分割線群 の1例を示す図である。It is a figure which shows one example of the arrangement | sequence method and array parting line group of the stripe of taper stripe structure concerning a prior art. 従来技術にかかるテーパストライプ構造のストライプの配列方法とアレイ分割線群 の1例を示す図である。It is a figure which shows one example of the arrangement | sequence method and array parting line group of the stripe of taper stripe structure concerning a prior art.

符号の説明Explanation of symbols

101 窒化物半導体基板
102 n型GaN層
103 n型クラッド層
104 n型光ガイド層
105 活性層
106 蒸発防止層
107 p型光ガイド層
108 p型クラッド層
109 p型コンタクト層
110 SiO埋め込み層
111 p型コンタクト電極
112 TiO/SiO/TiO電流注入阻止層
113 p型パッド電極
114 n型電極
115 n型メタライズ電極
116 半導体層
101 Nitride semiconductor substrate 102 n-type GaN layer 103 n-type cladding layer 104 n-type light guide layer 105 active layer 106 evaporation prevention layer 107 p-type light guide layer 108 p-type cladding layer 109 p-type contact layer 110 SiO 2 buried layer 111 p-type contact electrode 112 TiO 2 / SiO 2 / TiO 2 current injection blocking layer 113 p-type pad electrode 114 n-type electrode 115 n-type metallized electrode 116 semiconductor layer

Claims (16)

半導体レーザ素子群が格子状に配列形成された半導体レーザ素子アレイ基板を作製する半導体レーザ素子アレイ基板作製工程と、
前記格子の一方向辺に平行するX方向と、前記X方向に直交するY方向のそれぞれの方向に平行なアレイ分割線群に沿って前記半導体レーザ素子アレイ基板を分割することにより個々の半導体レーザ素子となす半導体レーザ素子アレイ基板分割工程と、
を備える半導体レーザ素子の製造方法において、
前記半導体レーザ素子は、レーザ出射端面のレーザ導波路ストライプ幅がレーザ反射端面のレーザ導波路ストライプ幅と異なり、且つレーザ導波路中心線が平面長方形の半導体レーザ素子中心線上に位置しないレーザ導波路ストライプ構造を有するものであり、
前記半導体レーザ素子アレイ基板作製工程は、前記半導体レーザアレイ基板上に定めた1つの素子区画を[0,0]とし、これよりX方向にi番目で、Y方向にj番目の素子区画を[i,j]と定義し、X方向と反対方向にi番目で、Y方向と反対方向にj番目の素子区画を[−i,−j]と定義した場合に、前記半導体レーザアレイ基板面に垂直な方向から見て、[2m+1,n]区画(m,nは整数)に形成する半導体レーザ素子のレーザ導波路ストライプの形状が、[2m,n]に形成する半導体レーザ素子の導波路ストライプの形状に対して、180°回転させた形状で且つレーザ導波路ストライブがX方向と平行となるように、基板上に半導体レーザ素子群を作り込む工程である
ことを特徴とする半導体レーザ素子の製造方法。
A semiconductor laser element array substrate manufacturing step for manufacturing a semiconductor laser element array substrate in which semiconductor laser element groups are arranged in a lattice pattern;
Individual semiconductor lasers are obtained by dividing the semiconductor laser element array substrate along an array dividing line group parallel to the X direction parallel to one side of the grating and the Y direction orthogonal to the X direction. A semiconductor laser element array substrate dividing step as an element;
In a method for manufacturing a semiconductor laser device comprising:
In the semiconductor laser element, the laser waveguide stripe width of the laser emission end face is different from the laser waveguide stripe width of the laser reflection end face, and the laser waveguide center line is not located on the center line of the semiconductor laser element having a rectangular plane. Having a structure,
In the semiconductor laser element array substrate manufacturing step, one element section defined on the semiconductor laser array substrate is set to [0, 0], and the i-th element section in the X direction and the j-th element section in the Y direction are [ i, j], and the element section i-th in the direction opposite to the X-direction and j-th in the direction opposite to the Y-direction is defined as [-i, -j]. When viewed from the vertical direction, the shape of the laser waveguide stripe of the semiconductor laser element formed in the [2m + 1, n] section (m and n are integers) is the waveguide stripe of the semiconductor laser element formed in [2m, n]. The semiconductor laser device is a step of forming a semiconductor laser device group on the substrate so that the laser waveguide stripe is parallel to the X direction with a shape rotated by 180 ° with respect to the shape of Manufacturing method.
前記半導体レーザ素子が、リッジ型半導体レーザ素子であることを特徴とする請求項1に記載の半導体レーザ素子の製造方法。   2. The method of manufacturing a semiconductor laser element according to claim 1, wherein the semiconductor laser element is a ridge type semiconductor laser element. 前記リッジ型レーザ導波路ストライプが、レーザ導波路ストライプ幅の狭い領域と、レーザ導波路ストライプ幅の広い領域と、及び前記幅の狭い領域と前記幅の広い領域を接続する移行領域と、を有することを特徴とする請求項2に記載の半導体レーザ素子の製造方法。   The ridge-type laser waveguide stripe has a narrow laser waveguide stripe width region, a wide laser waveguide stripe width region, and a transition region connecting the narrow region and the wide region. The method of manufacturing a semiconductor laser device according to claim 2. 前記幅の広い領域における前記リッジ下部の幅が1.5μm〜4.0μmであり、
前記リッジ下部における前記幅の狭い領域と前記幅の広い領域の比が、0.9以下であることを特徴とする請求項3に記載の半導体レーザ素子の製造方法。
The width of the lower portion of the ridge in the wide region is 1.5 μm to 4.0 μm;
4. The method of manufacturing a semiconductor laser device according to claim 3, wherein a ratio of the narrow region to the wide region in the lower portion of the ridge is 0.9 or less.
前記アレイ基板分割工程の後、前記レーザ出射端面に低反射膜を、レーザ反射端面に高反射膜を、それぞれ形成する反射膜形成工程を更に備えることを特徴とする請求項2に記載の半導体レーザ素子の製造方法。   3. The semiconductor laser according to claim 2, further comprising a reflection film forming step of forming a low reflection film on the laser emission end face and a high reflection film on the laser reflection end face after the array substrate dividing step. Device manufacturing method. 前記レーザ出射端面側のレーザ導波路ストライプ幅が、前記レーザ反射端面側の導波路ストライプ幅よりも狭いことを特徴とする請求項2に記載の半導体レーザ素子の製造方法。   3. The method of manufacturing a semiconductor laser device according to claim 2, wherein a laser waveguide stripe width on the laser emission end face side is narrower than a waveguide stripe width on the laser reflection end face side. 前記半導体レーザ素子群を作り込む工程において、前記半導体レーザ素子アレイの素子[i,j]に形成されるレーザ導波路ストライプを、X方向に隣接する素子[i+1,j]、[i−1,j]にも延在して形成することを特徴とする請求項2に記載の半導体レーザ素子の製造方法。   In the step of forming the semiconductor laser element group, the laser waveguide stripe formed on the element [i, j] of the semiconductor laser element array is changed to elements [i + 1, j], [i-1, The method of manufacturing a semiconductor laser device according to claim 2, wherein the semiconductor laser device is also extended to j]. 前記半導体レーザ素子アレイ基板作製工程は、前記リッジ型レーザ導波路ストライプ上に、コンタクト層と、コンタクト電極と、パッド電極と、をそれぞれ積層するステップを更に備えることを特徴とする請求項7に記載の半導体レーザ素子の製造方法。   8. The semiconductor laser element array substrate manufacturing step further comprises a step of laminating a contact layer, a contact electrode, and a pad electrode on the ridge type laser waveguide stripe, respectively. Manufacturing method of the semiconductor laser device. 前記半導体レーザ素子アレイ基板作製工程は、前記導波路ストライブの延在長さをαとしたとき、前記半導体レーザ素子アレイのX方向に隣接する素子境界を中心として、レーザ導波路ストライプ上の長さ2α以上の領域であって前記コンタクト電極と前記パッド電極との間に、誘電体からなる電流注入素子層を形成するステップを更に備えることを特徴とする請求項8に記載の半導体レーザ素子の製造方法。   In the semiconductor laser element array substrate manufacturing step, the length on the laser waveguide stripe is centered on the element boundary adjacent to the X direction of the semiconductor laser element array, where α is the extension length of the waveguide stripe. 9. The semiconductor laser device according to claim 8, further comprising a step of forming a current injection device layer made of a dielectric between the contact electrode and the pad electrode in a region of 2α or more. Production method. 前記半導体レーザ素子アレイ基板における隣接する素子境界近傍の前記パッド電極の一部を除去するステップを更に備えることを特徴とする請求項9に記載の半導体レーザ素子の製造方法。   10. The method of manufacturing a semiconductor laser element according to claim 9, further comprising a step of removing a part of the pad electrode in the vicinity of an adjacent element boundary in the semiconductor laser element array substrate. 前記電流注入阻止層の共振器方向の長さが、各半導体レーザ素子につき10〜150μmであることを特徴とする請求項9または10に記載の半導体レーザ素子の製造方法。   11. The method of manufacturing a semiconductor laser device according to claim 9, wherein a length of the current injection blocking layer in a cavity direction is 10 to 150 [mu] m for each semiconductor laser device. 前記電流注入素子層が、TiO層とSiO層とが積層されてなることを特徴とする請求項9記載の半導体レーザ素子の製造方法。 10. The method of manufacturing a semiconductor laser device according to claim 9, wherein the current injection element layer is formed by laminating a TiO 2 layer and a SiO 2 layer. 前記コンタクト層が、p型AlGa1−xN(0≦x≦0.25)からなることを特徴とする請求項7に記載の半導体レーザ素子の製造方法。 8. The method of manufacturing a semiconductor laser device according to claim 7, wherein the contact layer is made of p-type Al x Ga 1-x N (0 ≦ x ≦ 0.25). 基板上に複数の半導体層と、コンタクト電極とパッド電極とが積層され、レーザ出射端面のレーザ導波路ストライプ幅がレーザ反射端面のレーザ導波路ストライプ幅と異なり、且つレーザ導波路が素子中心線上に位置しない平面長方形の半導体レーザ素子であって、
前記半導体レーザ素子の共振器のレーザ導波路ストライプ上に、コンタクト電極とパッド電極とが形成され、
前記半導体レーザ素子の共振器端面からのレーザ導波路ストライプ上のコンタクト電極とパッド電極との間であって前記レーザ素子端面から10〜150μmの領域に、電流注入素子層が形成されていることを特徴とする半導体レーザ素子。
A plurality of semiconductor layers, a contact electrode and a pad electrode are stacked on the substrate, the laser waveguide stripe width of the laser emission end face is different from the laser waveguide stripe width of the laser reflection end face, and the laser waveguide is on the element center line. A planar rectangular semiconductor laser element that is not located,
A contact electrode and a pad electrode are formed on the laser waveguide stripe of the resonator of the semiconductor laser element,
A current injection element layer is formed between the contact electrode and the pad electrode on the laser waveguide stripe from the cavity end face of the semiconductor laser element and in a region of 10 to 150 μm from the laser element end face. A semiconductor laser device.
前記電流注入素子層の厚みが、5nm〜2000nmであることを特徴とする請求項14に記載の半導体レーザ素子。   15. The semiconductor laser device according to claim 14, wherein the current injection element layer has a thickness of 5 nm to 2000 nm. 前記半導体レーザ素子が、窒化物半導体レーザ素子であることを特徴とする請求項14に記載の半導体レーザ素子。   The semiconductor laser device according to claim 14, wherein the semiconductor laser device is a nitride semiconductor laser device.
JP2006206172A 2006-07-28 2006-07-28 Semiconductor laser element, and manufacturing method therefor Pending JP2008034614A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2006206172A JP2008034614A (en) 2006-07-28 2006-07-28 Semiconductor laser element, and manufacturing method therefor

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2006206172A JP2008034614A (en) 2006-07-28 2006-07-28 Semiconductor laser element, and manufacturing method therefor

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2008034614A true JP2008034614A (en) 2008-02-14

Family

ID=39123732

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2006206172A Pending JP2008034614A (en) 2006-07-28 2006-07-28 Semiconductor laser element, and manufacturing method therefor

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2008034614A (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2014192249A (en) * 2013-03-26 2014-10-06 Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> Multi-wavelength semiconductor laser source
JP2017502511A (en) * 2013-12-17 2017-01-19 フォルシュングスフェアブント ベルリン エー ファウForschungsverbund Berlin e.V. Method for forming a metal contact on the surface of a semiconductor and apparatus comprising the metal contact

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS62179190A (en) * 1986-01-31 1987-08-06 Nec Corp Buried type semiconductor laser
JPH10308556A (en) * 1997-05-02 1998-11-17 Nec Corp Semiconductor optical element and its manufacture
JP2003037337A (en) * 2001-05-17 2003-02-07 Matsushita Electric Ind Co Ltd Semiconductor laser diode
JP2005012178A (en) * 2003-05-22 2005-01-13 Matsushita Electric Ind Co Ltd Semiconductor laser
JP2005142546A (en) * 2003-10-14 2005-06-02 Nichia Chem Ind Ltd Semiconductor laser element
JP2005216990A (en) * 2004-01-28 2005-08-11 Sharp Corp Nitride semiconductor laser device
JP2005294297A (en) * 2004-03-31 2005-10-20 Sanyo Electric Co Ltd Method of manufacturing semiconductor element

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS62179190A (en) * 1986-01-31 1987-08-06 Nec Corp Buried type semiconductor laser
JPH10308556A (en) * 1997-05-02 1998-11-17 Nec Corp Semiconductor optical element and its manufacture
JP2003037337A (en) * 2001-05-17 2003-02-07 Matsushita Electric Ind Co Ltd Semiconductor laser diode
JP2005012178A (en) * 2003-05-22 2005-01-13 Matsushita Electric Ind Co Ltd Semiconductor laser
JP2005142546A (en) * 2003-10-14 2005-06-02 Nichia Chem Ind Ltd Semiconductor laser element
JP2005216990A (en) * 2004-01-28 2005-08-11 Sharp Corp Nitride semiconductor laser device
JP2005294297A (en) * 2004-03-31 2005-10-20 Sanyo Electric Co Ltd Method of manufacturing semiconductor element

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2014192249A (en) * 2013-03-26 2014-10-06 Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> Multi-wavelength semiconductor laser source
JP2017502511A (en) * 2013-12-17 2017-01-19 フォルシュングスフェアブント ベルリン エー ファウForschungsverbund Berlin e.V. Method for forming a metal contact on the surface of a semiconductor and apparatus comprising the metal contact

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR100683875B1 (en) Nitride Semiconductor Laser Element
JP4075324B2 (en) Nitride semiconductor device
JP4161603B2 (en) Nitride semiconductor device
JP3623713B2 (en) Nitride semiconductor light emitting device
JP2009141340A (en) Nitride semiconductor laser element
KR20030007907A (en) Semiconductor laser device, and method of manufacturing the same
JPWO2009078482A1 (en) Semiconductor light emitting device
JP2002246698A (en) Nitride semiconductor light-emitting device and method of manufacturing the same
JP2002151796A (en) Nitride semiconductor light emitting element and device comprising it
JP2006216772A (en) Optically integrated semiconductor light emitting element
JP5507792B2 (en) Group III nitride semiconductor optical device
US20110261854A1 (en) Semiconductor laser and manufacturing method thereof
JP2010135733A (en) Nitride semiconductor laser device and method of manufacturing the same
JP4821385B2 (en) Group III nitride semiconductor optical device
JP2002374035A (en) Semiconductor laser device and producing method therefor
JP2015226045A (en) Semiconductor device and method of manufacturing the same
US8896002B2 (en) Method for producing semiconductor laser, semiconductor laser, optical pickup, and optical disk drive
JP4126878B2 (en) Gallium nitride compound semiconductor laser
JP4683730B2 (en) Nitride semiconductor light emitting device and apparatus including the same
JP4936598B2 (en) Nitride semiconductor light emitting device and manufacturing method thereof
JP2008034614A (en) Semiconductor laser element, and manufacturing method therefor
JP4146881B2 (en) Nitride semiconductor light-emitting device, epi-wafer and method of manufacturing the same
JP5079613B2 (en) Nitride-based semiconductor laser device and manufacturing method thereof
JP2005216990A (en) Nitride semiconductor laser device
JP2008205231A (en) Nitride-based semiconductor light-emitting element and manufacturing method therefor

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20080806

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20110218

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20111129

A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20120321