JP2008177624A5 - - Google Patents

Download PDF

Info

Publication number
JP2008177624A5
JP2008177624A5 JP2008104869A JP2008104869A JP2008177624A5 JP 2008177624 A5 JP2008177624 A5 JP 2008177624A5 JP 2008104869 A JP2008104869 A JP 2008104869A JP 2008104869 A JP2008104869 A JP 2008104869A JP 2008177624 A5 JP2008177624 A5 JP 2008177624A5
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
layer
quantum well
semiconductor laser
gallium nitride
gan
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
JP2008104869A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2008177624A (en
Filing date
Publication date
Application filed filed Critical
Priority to JP2008104869A priority Critical patent/JP2008177624A/en
Priority claimed from JP2008104869A external-priority patent/JP2008177624A/en
Publication of JP2008177624A publication Critical patent/JP2008177624A/en
Publication of JP2008177624A5 publication Critical patent/JP2008177624A5/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Description

窒化ガリウム系半導体レーザ素子を備えた半導体レーザ光源装置Semiconductor laser light source device provided with gallium nitride based semiconductor laser element

本発明は窒化ガリウム系半導体発光素子に係り、特に、少なくともインジウムとガリウムを含む窒化物半導体よりなる量子井戸構造活性層を備えた窒化ガリウム系半導体レーザ素子に関する。   The present invention relates to a gallium nitride based semiconductor light emitting device, and more particularly to a gallium nitride based semiconductor laser device having a quantum well structure active layer made of a nitride semiconductor containing at least indium and gallium.

紫外から緑色の波長領域での発光波長を有する半導体レーザ素子(LD)や発光ダイオード素子(LED)等の半導体材料として、窒化ガリウム系半導体(GaInAlN)が用いられている。この窒化ガリウム系半導体を用いた青色LDは、例えば、Applied Physics Letters,vol.69,No.10,p.1477〜1479(非特許文献1)に記載されており、その断面図を図10に示す。   Gallium nitride based semiconductors (GaInAlN) are used as semiconductor materials such as semiconductor laser elements (LD) and light emitting diode elements (LEDs) having an emission wavelength in the ultraviolet to green wavelength region. The blue LD using the gallium nitride semiconductor is described in, for example, Applied Physics Letters, vol. 69, No. 10, p. 1477 to 1479 (Non-Patent Document 1), and a cross-sectional view thereof is shown in FIG. Show.

図10において、101はサファイア基板、102はGaNバッファ層、103はn−GaNコンタクト層、104はn−In0.05Ga0.95N層、105はn−Al0.05Ga0.95Nクラッド層、106はn−GaNガイド層、107はIn0.2Ga0.8N量子井戸層とIn0.05Ga0.95N障壁層とからなる多重量子井戸構造活性層、108はp−Al0.2Ga0.8N層、109はp−GaNガイド層、110はp−Al0.05Ga0.95Nクラッド層、111はp−GaNコンタクト層、112はp側電極、113はn側電極、114はSiO2 絶縁膜である。ここで、多重量子井戸構造活性層107は、3nm厚のIn0.2Ga0.8N量子井戸層が5層、6nm厚のIn0.05Ga0.95N障壁層が4層、の合計9層で構成され、量子井戸層と障壁層が交互に形成されている。 In FIG. 10, 101 is a sapphire substrate, 102 is a GaN buffer layer, 103 is an n-GaN contact layer, 104 is an n-In 0.05 Ga 0.95 N layer, 105 is an n-Al 0.05 Ga 0.95 N clad layer, 106 is an n- A GaN guide layer, 107 is an active layer having a multiple quantum well structure composed of an In 0.2 Ga 0.8 N quantum well layer and an In 0.05 Ga 0.95 N barrier layer, 108 is a p-Al 0.2 Ga 0.8 N layer, and 109 is a p-GaN guide layer. , 110 is a p-Al 0.05 Ga 0.95 N clad layer, 111 is a p-GaN contact layer, 112 is a p-side electrode, 113 is an n-side electrode, and 114 is a SiO 2 insulating film. Here, the multi-quantum well structure active layer 107 is composed of a total of nine layers including five 3 nm thick In 0.2 Ga 0.8 N quantum well layers and four 6 nm thick In 0.05 Ga 0.95 N barrier layers. Well layers and barrier layers are alternately formed.

この他、特開平8−316528号公報(特許文献1)にも同様に窒化ガリウム系半導体を用いた青色LDが記載されているが、これらはいずれも5層以上の量子井戸層を持つ多重量子井戸構造活性層が用いられていた。   In addition, Japanese Patent Application Laid-Open No. 8-316528 (Patent Document 1) similarly describes a blue LD using a gallium nitride-based semiconductor, and these are all multi-quantum having five or more quantum well layers. A well structure active layer was used.

一方、窒化ガリウム系半導体を用いた青色LEDは、例えば、上記の特開平8−316528号公報に記載されており、その断面図を図11に示す。図11において、121はサファイア基板、122はGaNバッファ層、123はn−GaNコンタクト層、124はn−Al0.3Ga0.7N第2n型クラッド層、125はn−In0.01Ga0.99GaN第1n型クラッド層、126は3nm厚のIn0.05Ga0.95N単一量子井戸構造活性層、127はp−In0.01Ga0.99GaN第1p型クラッド層、128はp−Al0.3Ga0.7N第2p型クラッド層、129はp−GaNコンタクト層、130はp側電極、131はn側電極ある。このように窒化ガリウム系半導体を用いた青色LEDでは、1層のみの量子井戸層を有する活性層が用いられていた。 On the other hand, a blue LED using a gallium nitride based semiconductor is described in, for example, the above-mentioned Japanese Patent Application Laid-Open No. 8-316528, and a cross-sectional view thereof is shown in FIG. In FIG. 11, 121 is a sapphire substrate, 122 is a GaN buffer layer, 123 is an n-GaN contact layer, 124 is an n-Al 0.3 Ga 0.7 N second n-type cladding layer, and 125 is an n-In 0.01 Ga 0.99 GaN first n-type. Cladding layer 126, 3 nm thick In 0.05 Ga 0.95 N single quantum well structure active layer, 127 p-In 0.01 Ga 0.99 GaN first p-type cladding layer, 128 p-Al 0.3 Ga 0.7 N second p-type cladding layer 129 is a p-GaN contact layer, 130 is a p-side electrode, and 131 is an n-side electrode. Thus, in the blue LED using the gallium nitride semiconductor, an active layer having only one quantum well layer has been used.

しかしながら従来の前記青色LD及び青色LED素子はそれぞれ以下のような問題点があった。   However, the conventional blue LD and blue LED element have the following problems.

まず、青色LDに関しては発振閾値電流値が100mA以上と高く、光ディスク等の情報処理用として実用に供するためには大幅に発振閾値電流値を低減する必要がある。さらに光ディスク用としてLDを用いる場合、データの読み出し時における雑音によるデータの読み出しエラーを防止するために周波数300MHz程度の高周波電流をLDに注入し、光出力を同じ周波数で変調する必要があるが、従来の青色LDでは高周波電流を注入しても光出力が変調されないため、データの読み出しエラーを生じるという問題があった。   First, for blue LD, the oscillation threshold current value is as high as 100 mA or more, and it is necessary to significantly reduce the oscillation threshold current value for practical use for information processing such as an optical disk. Further, when an LD is used for an optical disk, it is necessary to inject a high frequency current having a frequency of about 300 MHz into the LD and to modulate the optical output at the same frequency in order to prevent a data read error due to noise during data read. The conventional blue LD has a problem that a data read error occurs because the optical output is not modulated even when a high frequency current is injected.

また、青色LEDに関してはすでに実用化されているもの、例えば、広い視野角でも明るく表示できる大型カラーディスプレー等のように、さらに広範囲にわたる用途に青色LED素子を供していくためには、光出力の向上によるより一層高輝度なLEDの実現が望まれている。
Applied Physics Letters,vol.69,No.10,p.1477〜1479 特開平8−316528号公報
Also, in order to provide blue LED elements for a wider range of applications, such as those that have already been put to practical use with respect to blue LEDs, such as large color displays that can display brightly even with a wide viewing angle, It is desired to realize LEDs with higher brightness by improvement.
Applied Physics Letters, vol. 69, No. 10, pp. 1477 to 1479. JP-A-8-316528

本発明は以上のような事情に鑑みてなされたものであり、上記窒化ガリウム系半導体発光素子における課題を解決して、良好なレーザ発振特性を有する窒化ガリウム系半導体レーザ素子を備えた半導体レーザ光源装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the circumstances as described above, and solves the problems in the gallium nitride semiconductor light emitting device, and includes a semiconductor laser light source including a gallium nitride semiconductor laser device having good laser oscillation characteristics. An object is to provide an apparatus .

上記目的を達成するため、本発明の窒化ガリウム系半導体レーザ素子を備えた半導体レーザ光源装置は、
窒化物半導体からなる下クラッド層と、
前記下クラッド層上に形成され、少なくともインジウムとガリウムを含む窒化物半導体よりなる量子井戸構造活性層と、
前記量子井戸構造活性層上に形成されて、窒化物半導体からなり、かつ、平坦部及びリッジ部を有する上クラッド層と、
前記平坦部上、及び、前記リッジ部の側面上に形成された絶縁膜と、
前記絶縁膜上、及び、前記リッジ部の上面上に形成されて、前記リッジ部に電気的に接続された電極と
を備え、
前記量子井戸構造活性層は2層の量子井戸層とこれらに挟まれた1層の障壁層とから形成され、
前記各量子井戸層は層厚が10nm以下であり、
前記量子井戸構造活性層は発振部を形成してることを特徴とする窒化ガリウム系半導体レーザ素子と、
前記窒化ガリウム系半導体レーザ素子に電流を注入する駆動回路と
を備え、
前記窒化ガリウム系半導体レーザ素子からの光出力は変調され、
前記窒化ガリウム系半導体レーザ素子に注入する電流は高周波変調されており、この電流の変調周波数は300MHz以上であることを特徴としている。
In order to achieve the above object, a semiconductor laser light source device including the gallium nitride based semiconductor laser element of the present invention includes:
A lower cladding layer made of a nitride semiconductor;
A quantum well structure active layer formed on the lower cladding layer and made of a nitride semiconductor containing at least indium and gallium;
An upper cladding layer formed on the quantum well structure active layer, made of a nitride semiconductor, and having a flat portion and a ridge portion;
An insulating film formed on the flat portion and on a side surface of the ridge portion;
An electrode formed on the insulating film and on the upper surface of the ridge portion and electrically connected to the ridge portion;
The quantum well structure active layer is formed of two quantum well layers and one barrier layer sandwiched between them.
Each quantum well layer has a layer thickness of 10 nm or less,
The quantum well structure active layer and the gallium nitride semiconductor laser element characterized that you have formed an oscillation unit,
A drive circuit for injecting current into the gallium nitride based semiconductor laser device;
With
The light output from the gallium nitride based semiconductor laser element is modulated,
The current injected into the gallium nitride based semiconductor laser element is high-frequency modulated, and the modulation frequency of this current is 300 MHz or more .

上述したように本発明による窒化ガリウム系半導体レーザ素子においては、少なくともインジウムとガリウムを含む窒化物半導体よりなる多重量子井戸構造活性層における量子井戸層の層数を2とし、各量子井戸層の層厚を10nm以下とすることによって、すべての量子井戸層に電子と正孔とを均一に分布させるようにした。この結果、量子井戸層に注入された電子と正孔が効率よく再結合するため発光効率が向上して発振閾値電流値を低減させることができた。さらに、再結合によって電子・正孔が消滅した量子井戸層内への電子と正孔の注入が効果的に行われるので、量子井戸層内に存在する電子と正孔の密度が効果的に変調され、その結果、光出力も変調されることが可能となり、光ディスク用として使用可能な、データの読み出し時にエラーを発生しない窒化ガリウム系半導体レーザ素子を実現した。   As described above, in the gallium nitride based semiconductor laser device according to the present invention, the number of quantum well layers in the multiple quantum well structure active layer made of a nitride semiconductor containing at least indium and gallium is set to 2, and the layers of each quantum well layer By setting the thickness to 10 nm or less, electrons and holes were uniformly distributed in all the quantum well layers. As a result, the electrons and holes injected into the quantum well layer are efficiently recombined, so that the light emission efficiency is improved and the oscillation threshold current value can be reduced. In addition, electrons and holes are effectively injected into the quantum well layer where electrons and holes have disappeared due to recombination, so the density of electrons and holes existing in the quantum well layer is effectively modulated. As a result, the optical output can also be modulated, and a gallium nitride semiconductor laser element that can be used for an optical disk and does not generate an error when reading data has been realized.

また、少なくともインジウムとガリウムを含む窒化物半導体よりなる多重量子井戸構造活性層における量子井戸層の層数を2とした本発明による窒化ガリウム系半導体レーザ素子と1GHz程度までの高周波電流を注入する駆動回路を組み合わせて、光ディスク用としてデータの読み出し時にエラーを発生しない半導体レーザ光源装置を提供できる。   Further, a gallium nitride based semiconductor laser device according to the present invention in which the number of quantum well layers in the active layer having a multi-quantum well structure made of a nitride semiconductor containing at least indium and gallium is 2 and driving for injecting a high frequency current up to about 1 GHz By combining the circuits, a semiconductor laser light source device that does not generate an error when reading data for an optical disk can be provided.

本発明に係る窒化ガリウム系半導体発光素子の構成は、窒化物半導体からなるクラッド層及び/又はガイド層に挟まれた、少なくともインジウムとガリウムを含む窒化物半導体よりなる量子井戸構造活性層を備え、前記量子井戸構造活性層は2層の量子井戸層とこれらに挟まれた1層の障壁層とからなる。   A configuration of a gallium nitride based semiconductor light emitting device according to the present invention includes a quantum well structure active layer made of a nitride semiconductor containing at least indium and gallium sandwiched between a cladding layer made of a nitride semiconductor and / or a guide layer, The quantum well structure active layer includes two quantum well layers and one barrier layer sandwiched between them.

このような本発明を見い出すにあたって、本発明者は従来素子における前記課題の原因について詳細に調査を行い、以下のことが判明した。   In finding the present invention as described above, the inventor conducted a detailed investigation on the cause of the above-described problems in the conventional device, and found the following.

まず、青色LDに関しては、量子井戸層として用いられるInGaN材料は、電子・正孔ともにその有効質量が大きいことと多数の結晶欠陥が存在していることにより電子や正孔の移動度が大幅に低下し、多重量子井戸構造活性層のすべての量子井戸層に電子と正孔とが均一に分布しなくなる。即ち、電子を注入するn型クラッド層側の量子井戸層2層程度にしか電子は注入されず、正孔を注入するp型クラッド層側の量子井戸層2層程度にしか正孔は注入されない。従って、量子井戸層が5層以上の多重量子井戸構造活性層では、電子と正孔とが同一の量子井戸層内に存在する割合が小さいため、電子と正孔の再結合による発光の効率が低下し、レーザ発振の閾値電流値を増大させてしまっている。   First, with regard to the blue LD, the InGaN material used as the quantum well layer has a large effective mass of both electrons and holes and a large number of crystal defects, which greatly increases the mobility of electrons and holes. And the electrons and holes are not uniformly distributed in all the quantum well layers of the active layer having the multiple quantum well structure. That is, electrons are injected only to about two quantum well layers on the n-type cladding layer side for injecting electrons, and holes are injected only to about two quantum well layers on the p-type cladding layer side for injecting holes. . Accordingly, in a multi-quantum well structure active layer having five or more quantum well layers, since the ratio of electrons and holes existing in the same quantum well layer is small, the efficiency of light emission due to recombination of electrons and holes is reduced. As a result, the threshold current value of laser oscillation is increased.

またこのように電子や正孔の移動度が小さいため量子井戸層の間での電子や正孔の移動が遅くなり、再結合によって電子・正孔が消滅した量子井戸層内へ新たに電子と正孔が注入されず、クラッド層に近接する量子井戸層に注入された電子・正孔がそのままその量子井戸層に存在し続けることになる。従って、注入電流を変調しても量子井戸層内に存在する電子と正孔の密度が変調されないことになり、このため高周波電流を注入しても光出力が変調されなくなっていた。   In addition, since the mobility of electrons and holes is small in this way, the movement of electrons and holes between quantum well layers becomes slow, and electrons and holes are newly admitted into the quantum well layer where electrons and holes disappear due to recombination. Holes are not injected, and the electrons and holes injected into the quantum well layer adjacent to the cladding layer continue to exist in the quantum well layer as they are. Therefore, even if the injection current is modulated, the density of electrons and holes existing in the quantum well layer is not modulated. For this reason, even if a high frequency current is injected, the light output is not modulated.

従って本発明では、少なくともインジウムとガリウムを含む窒化物半導体よりなる多重量子井戸構造活性層における量子井戸層の層数を2とすることによって、すべての量子井戸層に電子と正孔とを均一に分布させるようにした。この結果、発光効率が向上して発振閾値電流値を低減させることができた。さらに、再結合によって電子・正孔が消滅した量子井戸層内への電子と正孔の注入が効果的に行われるので、高周波電流の注入により量子井戸層内に存在する電子と正孔の密度も変調され、その結果、光出力も変調されることが可能となった。   Therefore, in the present invention, by setting the number of quantum well layers in the active layer having a multiple quantum well structure made of a nitride semiconductor containing at least indium and gallium to two, electrons and holes are uniformly distributed in all the quantum well layers. It was made to distribute. As a result, the light emission efficiency was improved and the oscillation threshold current value could be reduced. In addition, since electrons and holes are effectively injected into the quantum well layer where electrons and holes have disappeared due to recombination, the density of electrons and holes existing in the quantum well layer by injection of high-frequency current is achieved. As a result, the light output can also be modulated.

このようにすべての量子井戸層に電子と正孔とを均一に分布させるにあたっては、量子井戸層の層厚が厚すぎると、均一に電子と正孔を分布させることが阻害されてしまうため、量子井戸層の厚さは10nm以下であることが好ましい。   Thus, in uniformly distributing the electrons and holes in all the quantum well layers, if the layer thickness of the quantum well layer is too thick, the distribution of the electrons and holes uniformly is inhibited, The thickness of the quantum well layer is preferably 10 nm or less.

さらに同様に、障壁層の層厚が厚すぎると、均一に電子と正孔を分布させることが阻害されてしまうため、障壁層の厚さは10nm以下であることが好ましい。   Further, similarly, since the distribution of electrons and holes is hindered if the barrier layer is too thick, the thickness of the barrier layer is preferably 10 nm or less.

一方青色LEDに関しては、現在実用化されている素子の電流−光出力特性は図9に示されるように電流を注入していくにつれて飽和する傾向がある。従来の青色LEDでは量子井戸活性層は1層のみであり、注入された電子と正孔はともにこの1層の量子井戸層に存在するが、注入量を増大すると、量子井戸層を形成するInGaN半導体材料の電子・正孔の有効質量が大きいため、注入された電子や正孔の運動量空間内で分布が大きくなり、発光効率が低下してしまう。そこで本発明のように、少なくともインジウムとガリウムを含む窒化物半導体よりなる多重量子井戸構造活性層における量子井戸層の層数を2とすることによって、注入された電子と正孔は2つの量子井戸層に分割されるため、量子井戸層1層当りに存在する電子と正孔の密度が低減され、運動量空間内で電子や正孔の分布を低減できた。その結果、電流−光出力特性における飽和する傾向は改善され、光出力の向上によるより高輝度な窒化ガリウム系LED素子が実現された。   On the other hand, with respect to the blue LED, the current-light output characteristic of the element that is currently put into practical use tends to saturate as current is injected as shown in FIG. In the conventional blue LED, there is only one quantum well active layer, and both injected electrons and holes are present in this one quantum well layer, but when the injection amount is increased, the InGaN that forms the quantum well layer Since the effective mass of electrons and holes of the semiconductor material is large, the distribution of the injected electrons and holes in the momentum space is increased, and the light emission efficiency is lowered. Therefore, as in the present invention, by setting the number of quantum well layers in the active layer having a multiple quantum well structure made of a nitride semiconductor containing at least indium and gallium to two, the injected electrons and holes are two quantum wells. Since it is divided into layers, the density of electrons and holes existing per quantum well layer is reduced, and the distribution of electrons and holes in the momentum space can be reduced. As a result, the tendency to saturate in the current-light output characteristics was improved, and a higher-intensity gallium nitride-based LED element was realized by improving the light output.

以下、具体例に従ってさらに詳細に説明する。   Hereinafter, it demonstrates in detail according to a specific example.

(第1実施例)
図1は本発明の第1実施例に係る窒化ガリウム系半導体レーザ素子を示す断面図であり、図2は図1中のA部を拡大した断面図である。
(First embodiment)
FIG. 1 is a sectional view showing a gallium nitride based semiconductor laser device according to a first embodiment of the present invention, and FIG. 2 is an enlarged sectional view of a portion A in FIG.

この図において、1はc面を表面として有するサファイア基板、2はGaNバッファ層、3はn−GaNn型コンタクト層、4はn−Al0.1Ga0.9Nn型クラッド層、5はn−GaNガイド層、6は2層のIn0.2Ga0.8N量子井戸層14と1層のIn0.05Ga0.95N障壁層15とからなる多重量子井戸構造活性層、7はAl0.2Ga0.8N蒸発防止層、8はp−GaNガイド層、9はp−Al0.1Ga0.9Np型クラッド層、10はp−GaNp型コンタクト層、11はp側電極、12はn側電極、13はSiO2 絶縁膜である。なお、上記n−Al0.1Ga0.9Nn型クラッド層は下クラッド層の一例であり、p−Al0.1Ga0.9Np型クラッド層は上クラッド層の一例である。 In this figure, 1 is a sapphire substrate having a c-plane as a surface, 2 is a GaN buffer layer, 3 is an n-GaN n-type contact layer, 4 is an n-Al 0.1 Ga 0.9 Nn-type cladding layer, and 5 is an n-GaN guide layer. , 6 is a multiple quantum well structure active layer composed of two layers of In 0.2 Ga 0.8 N quantum well layer 14 and one layer of In 0.05 Ga 0.95 N barrier layer 15, 7 is an Al 0.2 Ga 0.8 N evaporation prevention layer, and 8 is p-GaN guide layer, 9 p-Al 0.1 Ga 0.9 Np-type cladding layer, 10 p-GANP type contact layer, 11 p-side electrode, the 12 n-side electrode, 13 is an SiO 2 insulating film. Incidentally, the n-Al 0.1 Ga 0.9 Nn-type cladding layer is an example of the lower cladding layer, p-Al 0.1 Ga 0.9 Np-type cladding layer is an example of the upper cladding layer.

本実施例において、サファイア基板1の表面はa面、r面、m面等の他の面方位であっても構わない。また、サファイア基板に限らずSiC基板、スピネル基板、MgO基板、Si基板、またはGaAs基板も用いることが出来る。特にSiC基板の場合はサファイア基板に比べて劈開しやすいため、劈開によるレーザ共振器端面の形成が容易であるという利点がある。バッファ層2はその上に窒化ガリウム系半導体をエピタキシャル成長させることが出来るものであればGaNにこだわらず他の材料、例えばAlNやAlGaN3元混晶を用いてもよい。   In the present embodiment, the surface of the sapphire substrate 1 may have other plane orientations such as a-plane, r-plane, and m-plane. Further, not only a sapphire substrate but also a SiC substrate, spinel substrate, MgO substrate, Si substrate, or GaAs substrate can be used. In particular, an SiC substrate is easier to cleave than a sapphire substrate, so that there is an advantage that it is easy to form a laser resonator end face by cleavage. The buffer layer 2 may be made of another material such as AlN or AlGaN ternary mixed crystal as long as it can epitaxially grow a gallium nitride based semiconductor thereon.

n型クラッド層4及びp型クラッド層9は、n−Al0.1Ga0.9N以外のAl組成を持つAlGaN3元混晶でもよい。この場合Al組成を大きくすると活性層とクラッド層とのエネルギーギャップ差及び屈折率差が大きくなり、キャリアや光が活性層に有効に閉じ込められてさらに発振閾値電流の低減及び、温度特性の向上が図れる。またキャリアや光の閉じ込めが保持される程度でAl組成を小さくしていくと、クラッド層におけるキャリアの移動度が大きくなるため、半導体レーザ素子の素子抵抗を小さくできる利点がある。さらにこれらのクラッド層は微量に他の元素を含んだ4元以上の混晶半導体でもよく、n型クラッド層4とp型クラッド層9とで混晶の組成が同一でなくても構わない。 The n-type cladding layer 4 and the p-type cladding layer 9 may be an AlGaN ternary mixed crystal having an Al composition other than n-Al 0.1 Ga 0.9 N. In this case, when the Al composition is increased, the energy gap difference and the refractive index difference between the active layer and the cladding layer are increased, carriers and light are effectively confined in the active layer, and the oscillation threshold current is further reduced and the temperature characteristics are improved. I can plan. Further, if the Al composition is reduced to such an extent that the confinement of carriers and light is maintained, the mobility of carriers in the cladding layer increases, so that there is an advantage that the element resistance of the semiconductor laser element can be reduced. Further, these clad layers may be quaternary or more mixed crystal semiconductors containing a small amount of other elements, and the n-type clad layer 4 and the p-type clad layer 9 may not have the same mixed crystal composition.

ガイド層5と8は、そのエネルギーギャップが、多重量子井戸構造活性層6を構成する量子井戸層のエネルギーギャップとクラッド層4、9のエネルギーギャップの間の値を持つような材料であればGaNにこだわらず他の材料、例えばInGaN、AlGaN等の3元混晶やInGaAlN等の4元混晶等を用いてもよい。またガイド層全体にわたってドナー又はアクセプターをドーピングする必要はなく、多重量子井戸構造活性層6側の一部のみをノンドープとしてもよく、さらにはガイド層全体をノンドープとしてもよい。この場合、ガイド層に存在するキャリアが少なくなり、自由キャリアによる光の吸収が低減されて、さらに発振閾値電流が低減できるという利点がある。   If the energy gap of the guide layers 5 and 8 is a material having a value between the energy gap of the quantum well layer constituting the multiple quantum well structure active layer 6 and the energy gap of the clad layers 4 and 9, GaN However, other materials such as a ternary mixed crystal such as InGaN or AlGaN or a quaternary mixed crystal such as InGaAlN may be used. Further, it is not necessary to dope the donor or acceptor over the entire guide layer, only a part of the multiple quantum well structure active layer 6 side may be undoped, and further the entire guide layer may be undoped. In this case, there is an advantage that the number of carriers present in the guide layer is reduced, light absorption by free carriers is reduced, and the oscillation threshold current can be further reduced.

多重量子井戸構造活性層6を構成する2層のIn0.2Ga0.8N量子井戸層14と1層のIn0.05Ga0.95N障壁層15は、必要なレーザ発振波長に応じてその組成を設定すればよく、発振波長を長くしたい場合は量子井戸層14のIn組成を大きくし、短くしたい場合は量子井戸層14のIn組成を小さくする。また量子井戸層14と障壁層15は、InGaN3元混晶に微量に他の元素を含んだ4元以上の混晶半導体でもよい。さらに障壁層15は単にGaNを用いてもよい。 The composition of the two In 0.2 Ga 0.8 N quantum well layers 14 and the one In 0.05 Ga 0.95 N barrier layer 15 constituting the multi-quantum well structure active layer 6 can be set according to the required laser oscillation wavelength. When the oscillation wavelength is desired to be increased, the In composition of the quantum well layer 14 is increased. When the oscillation wavelength is desired to be decreased, the In composition of the quantum well layer 14 is decreased. Further, the quantum well layer 14 and the barrier layer 15 may be a quaternary or higher mixed crystal semiconductor containing a small amount of other elements in the InGaN ternary mixed crystal. Further, the barrier layer 15 may simply use GaN.

次に、図1と図2を参照して、上記窒化ガリウム系半導体レーザの作製方法を説明する。以下の説明ではMOCVD法(有機金属気相成長法)を用いた場合を示しているが、GaNをエピタキシャル成長できる成長法であればよく、MBE法(分子線エピタキシャル成長法)やHDVPE(ハイドライド気相成長法)等の他の気相成長法を用いることもできる。   Next, a method for manufacturing the gallium nitride based semiconductor laser will be described with reference to FIGS. In the following explanation, the case where the MOCVD method (metal organic vapor phase epitaxy) is used is shown. However, any growth method capable of epitaxially growing GaN may be used. It is also possible to use other vapor phase growth methods such as

まず所定の成長炉内に設置された、c面を表面として有するサファイア基板1上に、トリメチルガリウム(TMG)とアンモニア(NH3)を原料に用いて、成長温度550℃でGaNバッファ層2を35nm成長させる。 First, a GaN buffer layer 2 is formed on a sapphire substrate 1 having a c-plane as a surface, which is installed in a predetermined growth furnace, using trimethylgallium (TMG) and ammonia (NH 3 ) as raw materials at a growth temperature of 550 ° C. Grow 35 nm.

次に成長温度を1050℃まで上昇させて、TMGとNH3 、及びシランガス(SiH4)を原料に用いて、厚さ3μmのSiドープn−GaNn型コンタクト層3を成長する。さらに続けてトリメチルアルミニウム(TMA)を原料に加え、成長温度は1050℃のままで厚さ0.7μmのSiドープn−Al0.1Ga0.9Nn型クラッド層4を成長する。続けて、TMAを原料から除いて、成長温度は1050℃のままで厚さ0.05μmのSiドープn−GaNガイド層5を成長する。 Next, the growth temperature is increased to 1050 ° C., and a 3 μm thick Si-doped n-GaN n-type contact layer 3 is grown using TMG, NH 3 , and silane gas (SiH 4 ) as raw materials. Further continued trimethylaluminum (TMA) was added to raw materials, the growth temperature to grow a thickness of 0.7μm of Si-doped n-Al 0.1 Ga 0.9 Nn type cladding layer 4 remain 1050 ° C.. Subsequently, TMA is removed from the raw material, and the Si-doped n-GaN guide layer 5 having a thickness of 0.05 μm is grown with the growth temperature kept at 1050 ° C.

次に、成長温度を750℃に下げ、TMGとNH3、及びトリメチルインジウム(TMI)を原料に用いて、In0.2Ga0.8N量子井戸層(厚さ5nm)14、In0.05Ga0.95N障壁層(厚さ5nm)15、In0.2Ga0.8N量子井戸層(厚さ5nm)14を順次成長することにより多重量子井戸構造活性層(トータルの厚さ15nm)6を作成する。さらに続けてTMGとTMAとNH3 を原料に用いて、成長温度は750℃のままで厚さ10nmのAl0.2Ga0.8N蒸発防止層7を成長する。 Next, the growth temperature is lowered to 750 ° C., and TMG, NH 3 , and trimethylindium (TMI) are used as raw materials, and an In 0.2 Ga 0.8 N quantum well layer (thickness 5 nm) 14 and an In 0.05 Ga 0.95 N barrier layer are formed. A multiple quantum well structure active layer (total thickness 15 nm) 6 is formed by sequentially growing (thickness 5 nm) 15 and an In 0.2 Ga 0.8 N quantum well layer (thickness 5 nm) 14. Further, TMG, TMA, and NH 3 are used as raw materials to grow an Al 0.2 Ga 0.8 N evaporation preventing layer 7 having a thickness of 10 nm with the growth temperature kept at 750 ° C.

次に、再び成長温度を1050℃に上昇して、TMGとNH3、及びシクロペンタジエニルマグネシウム(Cp2Mg)を原料に用いて、厚さ0.05μmのMgドープp−GaNガイド層8を成長する。さらに続けてTMAを原料に加え、成長温度は1050℃のままで厚さ0.7μmのMgドープp−Al0.1Ga0.9Np型クラッド層9を成長する。続けて、TMAを原料から除いて、成長温度は1050℃のままで厚さ0.2μmのMgドープp−GaNp型コンタクト層10を成長して、窒化ガリウム系エピタキシャルウエハーを完成する。 Next, the growth temperature is again increased to 1050 ° C., and Mg-doped p-GaN guide layer 8 having a thickness of 0.05 μm is formed using TMG, NH 3 , and cyclopentadienyl magnesium (Cp 2 Mg) as raw materials. To grow. The TMA added to the raw material continues further, the growth temperature to grow a Mg-doped p-Al 0.1 Ga 0.9 Np-type cladding layer 9 having a thickness of 0.7μm remain 1050 ° C.. Subsequently, TMA is removed from the raw material, and a 0.2 μm thick Mg-doped p-GaN p-type contact layer 10 is grown with the growth temperature kept at 1050 ° C. to complete a gallium nitride epitaxial wafer.

その後、このウエハーを800℃の窒素ガス雰囲気中でアニールして、Mgドープのp型層を低抵抗化する。   Thereafter, the wafer is annealed in a nitrogen gas atmosphere at 800 ° C. to reduce the resistance of the Mg-doped p-type layer.

さらに通常のフォトリソグラフィーとドライエッチング技術を用いて、200μm幅のストライプ状にp−GaNp型コンタクト層10の最表面から、n−GaNn型コンタクト層3が露出するまでエッチングを行う。次に、上記と同様のフォトリソグラフィーとドライエッチング技術を用いて、残ったp−GaNp型コンタクト層10の最表面に、5μm幅のストライプ状にリッジ構造を形成するようにp−GaNp型コンタクト層10、及びp−Al0.1Ga0.9Np型クラッド層9をエッチングする。 Further, using normal photolithography and dry etching techniques, etching is performed from the outermost surface of the p-GaN p-type contact layer 10 in a stripe shape having a width of 200 μm until the n-GaN n-type contact layer 3 is exposed. Next, using the same photolithography and dry etching techniques as described above, a p-GaN p-type contact layer is formed on the remaining surface of the p-GaN p-type contact layer 10 so as to form a ridge structure in a 5 μm wide stripe. 10 and the p-Al 0.1 Ga 0.9 Np-type cladding layer 9 are etched.

続いて、リッジの側面とリッジ以外のp型層表面に厚さ200nmのSiO2絶縁膜13を形成する。このSiO2 絶縁膜13とp−GaNp型コンタクト層10の表面にニッケルと金からなるp側電極11を形成し、エッチングにより露出したn−GaNn型コンタクト層3の表面にチタンとアルミニウムからなるn側電極12を形成して、窒化ガリウム系LDウエハーを完成する。 Subsequently, an SiO 2 insulating film 13 having a thickness of 200 nm is formed on the side surface of the ridge and the surface of the p-type layer other than the ridge. A p-side electrode 11 made of nickel and gold is formed on the surfaces of the SiO 2 insulating film 13 and the p-GaN p-type contact layer 10, and the surface of the n-GaN n-type contact layer 3 exposed by etching is made of n of titanium and aluminum. The side electrode 12 is formed to complete a gallium nitride based LD wafer.

その後、このウエハーをリッジストライプに垂直な方向に劈開してレーザの共振器端面を形成し、さらに個々のチップに分割する。そして、各チップをステムにマウントし、ワイヤーボンディングにより各電極とリード端子とを接続して、窒化ガリウム系半導体レーザ素子を完成する。   Thereafter, the wafer is cleaved in a direction perpendicular to the ridge stripe to form a laser cavity end face, and further divided into individual chips. Then, each chip is mounted on the stem, and each electrode and the lead terminal are connected by wire bonding to complete a gallium nitride semiconductor laser element.

以上のようにして作製された青色LD素子は、発振波長430nm、発振閾値電流40mAというレーザ特性が得られ、300MHz以上、最大周波数で1GHz程度の高周波電流の注入により光出力も十分変調されることが確認された。この結果、光ディスク用として本実施例の青色LD素子を用いると、データの読み出しエラーを防止することができ、光ディスク用として使用可能な青色LD素子が実現できた。   The blue LD device manufactured as described above has a laser characteristic of an oscillation wavelength of 430 nm and an oscillation threshold current of 40 mA, and the light output is sufficiently modulated by injection of a high-frequency current of 300 MHz or more and a maximum frequency of about 1 GHz. Was confirmed. As a result, when the blue LD element of this example was used for an optical disk, a data read error could be prevented and a blue LD element usable for an optical disk could be realized.

図3には、窒化ガリウム系半導体レーザ素子において、量子井戸層の層数を1から5まで変化させたときの、閾値電流値と、光出力の変調が可能な注入電流の最大変調周波数の変化を表すグラフ図が示されている。各半導体レーザの構造は、量子井戸層の層数が異なること、及び量子井戸層数に応じて障壁層の層数が異なること以外は、本発明の第1実施例に係る窒化ガリウム系半導体レーザ素子と同じである。この図からわかるように、発振閾値電流が低く、かつ、300MHz以上、例えば最大周波数で1GHz程度の高周波電流の注入でも光出力が十分変調されることが可能なものは、量子井戸層数が2である本発明の第1の実施例に係る窒化ガリウム系半導体レーザ素子のみである。   FIG. 3 shows changes in the threshold current value and the maximum modulation frequency of the injection current that can modulate the optical output when the number of quantum well layers is changed from 1 to 5 in the gallium nitride semiconductor laser device. A graph showing is shown. The structure of each semiconductor laser is the same as that of the first embodiment of the present invention except that the number of quantum well layers is different and the number of barrier layers is different depending on the number of quantum well layers. It is the same as the element. As can be seen from this figure, the oscillation threshold current is low and the optical output can be sufficiently modulated even by injection of a high frequency current of 300 MHz or higher, for example, about 1 GHz at the maximum frequency, the number of quantum well layers is 2. This is only the gallium nitride based semiconductor laser device according to the first embodiment of the present invention.

なお、本実施例では、多重量子井戸構造活性層6を構成する量子井戸層14と障壁層15の層厚をともに5nmとしたが、これらの層厚が同一である必要はなく、異なっていても構わない。また2層の量子井戸層に均一に電子・正孔を注入するために、量子井戸層14と障壁層15の各層厚を10nm以下とすれば、本実施例にこだわらず、他の層厚でも同等の効果が得られる。   In the present embodiment, the quantum well layer 14 and the barrier layer 15 constituting the multiple quantum well structure active layer 6 are both 5 nm thick. However, these layer thicknesses are not necessarily the same and are different. It doesn't matter. In addition, in order to uniformly inject electrons and holes into the two quantum well layers, if each layer thickness of the quantum well layer 14 and the barrier layer 15 is set to 10 nm or less, it is not limited to this embodiment, and other layer thicknesses may be used. The same effect can be obtained.

図4には、量子井戸層数が2層である窒化ガリウム系半導体レーザ素子において、障壁層の層厚を変化させたときの光出力の変調が可能な注入電流の最大変調周波数の変化を表すグラフ図が示されている。このときの半導体レーザの構造は、障壁層の層厚が異なること以外は第1実施例に係る窒化ガリウム系半導体レーザ素子と同じである。この図から、障壁層の層厚を10nm以下とすれば、300MHz以上、最大1GHz程度の高周波電流の注入でも光出力が十分変調されることが可能であることがわかる。また、これは量子井戸層の場合も同様の結果であり、量子井戸層の層厚を10nm以下とすれば、300MHz以上、最大1GHz程度の高周波電流の注入でも光出力が十分変調されることが確認された。   FIG. 4 shows a change in the maximum modulation frequency of the injection current capable of modulating the optical output when the thickness of the barrier layer is changed in the gallium nitride semiconductor laser device having two quantum well layers. A graph diagram is shown. The structure of the semiconductor laser at this time is the same as that of the gallium nitride based semiconductor laser device according to the first embodiment except that the thickness of the barrier layer is different. From this figure, it can be seen that if the thickness of the barrier layer is 10 nm or less, the light output can be sufficiently modulated even by injection of a high-frequency current of 300 MHz or more and a maximum of about 1 GHz. This is also the case with the quantum well layer. If the layer thickness of the quantum well layer is 10 nm or less, the light output can be sufficiently modulated even by injection of a high-frequency current of 300 MHz or more and a maximum of about 1 GHz. confirmed.

また本実施例では、多重量子井戸構造活性層6に接するようにAl0.2Ga0.8N蒸発防止層7を形成しているが、これは量子井戸層14が成長温度を上昇している間に蒸発してしまうことを防ぐためである。従って、量子井戸層14を保護するものであれば蒸発防止層7として用いることができ、他のAl組成を有するAlGaN3元混晶やGaNを用いてもよい。また、この蒸発防止層7にMgをドーピングしてもよく、この場合はp−GaNガイド層8やp−Al0.1Ga0.9Np型クラッド層9から正孔が注入され易くなるという利点がある。さらに、量子井戸層14のIn組成が小さい場合は蒸発防止層7を形成しなくても量子井戸層14は蒸発しないため、特に蒸発防止層7を形成しなくても、本実施例の窒化ガリウム系半導体レーザ素子の特性は損なわれない。 In this embodiment, the Al 0.2 Ga 0.8 N evaporation preventing layer 7 is formed so as to be in contact with the active layer 6 having the multiple quantum well structure, but this evaporates while the quantum well layer 14 is raised in growth temperature. This is to prevent this from happening. Accordingly, any material that protects the quantum well layer 14 can be used as the evaporation preventing layer 7, and AlGaN ternary mixed crystals or GaN having other Al compositions may be used. Further, Mg may be doped into the evaporation preventing layer 7, and in this case, there is an advantage that holes are easily injected from the p-GaN guide layer 8 and the p-Al 0.1 Ga 0.9 Np type cladding layer 9. Furthermore, when the In composition of the quantum well layer 14 is small, the quantum well layer 14 does not evaporate even if the evaporation preventing layer 7 is not formed. Therefore, even if the evaporation preventing layer 7 is not particularly formed, the gallium nitride of this embodiment The characteristics of the semiconductor laser device are not impaired.

本実施例では、リッジストライプ構造を形成して注入電流の狭窄を行っているが、電極ストライプ構造等の他の電流狭窄の手法を用いてもよい。また、本実施例では劈開によりレーザの共振器端面を形成しているが、サファイア基板は硬くて劈開しにくい場合があるので、ドライエッチングにより共振器端面を形成することもできる。   In this embodiment, the ridge stripe structure is formed to confine the injection current, but other current confinement techniques such as an electrode stripe structure may be used. In the present embodiment, the cavity end face of the laser is formed by cleavage. However, since the sapphire substrate may be hard and difficult to cleave, the cavity end face can also be formed by dry etching.

さらに本実施例では絶縁体であるサファイアを基板として用いたため、エッチングにより露出したn−GaNn型コンタクト層3の表面にn側電極12を形成しているが、n型導電性を有するSiC、Si、GaAs等を基板に用いれば、この基板の裏面にn側電極12を形成してもよい。また、p型とn型の構成を逆にしても構わない。   Furthermore, since sapphire which is an insulator is used as a substrate in this embodiment, the n-side electrode 12 is formed on the surface of the n-GaN n-type contact layer 3 exposed by etching. If GaAs or the like is used for the substrate, the n-side electrode 12 may be formed on the back surface of the substrate. Also, the p-type and n-type configurations may be reversed.

(第2実施例)
図5は本発明の第2実施例に係る半導体レーザ素子と駆動回路を示す回路図である。図5中に示される半導体レーザ素子16は、本発明の第1実施例で得られた量子井戸層数が2層である窒化ガリウム系半導体レーザ素子を用いている。高周波駆動回路17は、通常の半導体部品を用いて構成されるものであり、高い周波数で半導体レーザ17への注入電流を変調し、光出力を変調させるための半導体レーザの駆動回路である。本実施例では、注入電流の変調周波数を300MHzとした。第1実施例で得られた窒化ガリウム系半導体レーザ素子では、注入電流の最大変調周波数は1GHz以上のものが得られており、300MHzの周波数でも光出力を十分変調させることができた。本実施例を光ディスク用の光源として用いると、半導体レーザの光出力が十分変調されているのでレーザ光のコヒーレント性を低下させることができ、ディスク面からのレーザ光の戻り光による雑音を低減することができた。その結果、エラー無しで光ディスクからのデータの読み出しを行うことが可能となった。
(Second embodiment)
FIG. 5 is a circuit diagram showing a semiconductor laser device and a driving circuit according to the second embodiment of the present invention. The semiconductor laser device 16 shown in FIG. 5 uses a gallium nitride based semiconductor laser device having two quantum well layers obtained in the first embodiment of the present invention. The high-frequency drive circuit 17 is configured by using normal semiconductor components, and is a semiconductor laser drive circuit for modulating an injection current to the semiconductor laser 17 at a high frequency to modulate an optical output. In this embodiment, the modulation frequency of the injected current is 300 MHz. In the gallium nitride semiconductor laser device obtained in the first example, the maximum modulation frequency of the injected current was 1 GHz or more, and the light output could be sufficiently modulated even at a frequency of 300 MHz. When this embodiment is used as a light source for an optical disk, the optical output of the semiconductor laser is sufficiently modulated, so that the coherency of the laser light can be reduced, and noise due to the return light of the laser light from the disk surface is reduced. I was able to. As a result, it is possible to read data from the optical disc without error.

なお、本実施例では、注入電流の変調周波数を300MHzとしたが、レーザ光のコヒーレント性を低下させて、ディスク面からのレーザ光の戻り光による雑音を低減できるような周波数であれば、最大周波数1GHz程度まで、他の変調周波数で窒化物半導体レーザを駆動しても構わない。   In this embodiment, the modulation frequency of the injection current is set to 300 MHz. However, if the frequency is such that the noise due to the return light of the laser beam from the disk surface can be reduced by reducing the coherency of the laser beam, the maximum is possible. The nitride semiconductor laser may be driven at other modulation frequencies up to a frequency of about 1 GHz.

(第3実施例)
図6は本発明の第3実施例に係る半導体レーザ素子と駆動回路を示す回路図である。図6中に示される半導体レーザ素子18は、本発明の第1実施例で得られた量子井戸層数が2層である窒化ガリウム系半導体レーザ素子を用いているが、リッジ構造を形成する際のストライプ幅と、p−Al0.1Ga0.9Np型クラッド層9をエッチングする深さとを調整することによって、変調されていない一定電流を注入しても光出力が変調されている自励発振型の半導体レーザとなっている。ここでは、ストライプ幅を3μm、p−Al0.1Ga0.9Np型クラッド層9のエッチングの際の残し膜厚を0.2μmとした。なお、これらのストライプ幅とエッチングの際の残し膜厚とは本具体例の値に限定されるものではなく、ストライプ幅として1乃至5μm、p型クラッド層9の残し膜厚としては0.05乃至0.5μmであればよい。このように作成された自励発振型の窒化ガリウム系半導体レーザ素子における光出力の変調周波数は、800MHzであった。
(Third embodiment)
FIG. 6 is a circuit diagram showing a semiconductor laser device and a driving circuit according to the third embodiment of the present invention. The semiconductor laser device 18 shown in FIG. 6 uses the gallium nitride semiconductor laser device having two quantum well layers obtained in the first embodiment of the present invention. By adjusting the stripe width and the etching depth of the p-Al 0.1 Ga 0.9 Np-type cladding layer 9, a self-oscillation type in which the light output is modulated even when a constant current that is not modulated is injected. It is a semiconductor laser. Here, the stripe width was set to 3 μm, and the remaining film thickness upon etching of the p-Al 0.1 Ga 0.9 Np type cladding layer 9 was set to 0.2 μm. The stripe width and the remaining film thickness at the time of etching are not limited to the values in this specific example, but the stripe width is 1 to 5 μm, and the remaining film thickness of the p-type cladding layer 9 is 0.05. It should just be thru | or 0.5 micrometer. The modulation frequency of the optical output in the self-excited oscillation type gallium nitride semiconductor laser device thus produced was 800 MHz.

第3実施例に係る窒化ガリウム系半導体レーザ素子では、量子井戸層数を2層としたことにより、量子井戸層内に存在する電子と正孔の密度が変調されやすくなっている。従って、注入電流を変調して電子と正孔の密度を変調することによって光出力を変調するだけでなく、変調されていない一定電流の注入でも電子と正孔の密度が変調されて光出力が変調される自励発振型の半導体レーザの作製も容易にでき、高い周波数で光出力が変調されることが可能となった。   In the gallium nitride based semiconductor laser device according to the third embodiment, the density of electrons and holes existing in the quantum well layer is easily modulated by using two quantum well layers. Therefore, not only the light output is modulated by modulating the injection current to modulate the density of electrons and holes, but also the injection of a constant current that is not modulated modulates the density of electrons and holes, resulting in a light output. A modulated self-oscillation type semiconductor laser can be easily manufactured, and the optical output can be modulated at a high frequency.

定電流駆動回路19は、通常の半導体部品を用いて構成されるものであり、一定電流を注入ための半導体レーザの駆動回路である。本実施例を光ディスク用の光源として用いると、半導体レーザの光出力が十分変調されているのでレーザ光のコヒーレント性を低下させることができて、ディスク面からのレーザ光の戻り光による雑音を低減することができた。その結果、エラー無しで光ディスクからのデータの読み出しを行うことが可能となった。   The constant current drive circuit 19 is configured using normal semiconductor components, and is a semiconductor laser drive circuit for injecting a constant current. When this embodiment is used as a light source for an optical disk, the optical output of the semiconductor laser is sufficiently modulated, so that the coherency of the laser light can be reduced, and noise due to the return light of the laser light from the disk surface is reduced. We were able to. As a result, it is possible to read data from the optical disc without error.

なお、本第3実施例で用いた窒化ガリウム系半導体レーザ素子18は、リッジ構造を形成する際のストライプ幅と、p−Al0.1Ga0.9Np型クラッド層9をエッチングする深さとを調整することによって自励発振型の半導体レーザとしたが、通常のGaAs系半導体レーザ等で用いられているように、活性層の近傍に過飽和吸収層を設置して自励発振型の半導体レーザとしても構わない。 The gallium nitride based semiconductor laser device 18 used in the third embodiment adjusts the stripe width when forming the ridge structure and the depth for etching the p-Al 0.1 Ga 0.9 Np type cladding layer 9. The self-oscillation type semiconductor laser is used, but a self-oscillation type semiconductor laser may be used by installing a supersaturated absorption layer in the vicinity of the active layer as used in ordinary GaAs semiconductor lasers. .

(参考例)
図7は参考例としての窒化ガリウム系半導体発光ダイオード素子を示す断面図であり、図8は図7中のB部を拡大した断面図である。
(Reference example)
FIG. 7 is a cross-sectional view showing a gallium nitride based semiconductor light-emitting diode element as a reference example, and FIG. 8 is an enlarged cross-sectional view of a portion B in FIG.

この図において、21はc面を表面として有するサファイア基板、22はGaNバッファ層、23はn−GaNn型コンタクト層、24はn−Al0.1Ga0.9Nn型クラッド層、25はn−GaNガイド層、26は2層のIn0.2Ga0.8N量子井戸層34と1層のIn0.05Ga0.95N障壁層35とからなる多重量子井戸構造活性層、27はAl0.2Ga0.8N蒸発防止層、28はp−GaNガイド層、29はp−Al0.1Ga0.9Np型クラッド層、30はp−GaNp型コンタクト層、31はp側電極、32はn側電極である。 In this figure, 21 is a sapphire substrate having a c-plane as a surface, 22 is a GaN buffer layer, 23 is an n-GaN n-type contact layer, 24 is an n-Al 0.1 Ga 0.9 Nn-type cladding layer, and 25 is an n-GaN guide layer. , 26 is a multiple quantum well structure active layer comprising two layers of In 0.2 Ga 0.8 N quantum well layer 34 and one layer of In 0.05 Ga 0.95 N barrier layer 35, 27 is an Al 0.2 Ga 0.8 N evaporation prevention layer, and 28 is A p-GaN guide layer, 29 is a p-Al 0.1 Ga 0.9 Np-type cladding layer, 30 is a p-GaN p-type contact layer, 31 is a p-side electrode, and 32 is an n-side electrode.

本発光ダイオード素子において、サファイア基板21の表面はa面、r面、m面等の他の面方位であっても構わない。また、サファイア基板に限らずSiC基板、スピネル基板、MgO基板、またはSi基板も用いることが出来る。特にSiC基板の場合はサファイア基板に比べて劈開しやすいため、LED素子をチップ分割する作業が容易に行えるという利点がある。バッファ層22はその上に窒化ガリウム系半導体をエピタキシャル成長させることが出来るものであればGaNにこだわらず他の材料、例えばAlNやAlGaN3元混晶を用いてもよい。   In the present light-emitting diode element, the surface of the sapphire substrate 21 may have other plane orientations such as a-plane, r-plane, and m-plane. Moreover, not only a sapphire substrate but a SiC substrate, a spinel substrate, a MgO substrate, or a Si substrate can also be used. In particular, since the SiC substrate is easier to cleave than the sapphire substrate, there is an advantage that the operation of dividing the LED element into chips can be easily performed. The buffer layer 22 may be made of another material such as AlN or AlGaN ternary mixed crystal as long as it can epitaxially grow a gallium nitride based semiconductor thereon.

n型クラッド層24及びp型クラッド層29は、n−Al0.1Ga0.9N以外のAl組成を持つAlGaN3元混晶や、単にGaNを用いてもよい。この場合Al組成を大きくすると活性層とクラッド層とのエネルギーギャップ差が大きくなり、キャリアが活性層に有効に閉じ込められて温度特性の向上が図れる。またキャリアの閉じ込めが保持される程度でAl組成を小さくしていくと、クラッド層におけるキャリアの移動度が大きくなるため、発光ダイオード素子の素子抵抗を小さくできる利点がある。さらにこれらのクラッド層は微量に他の元素を含んだ4元以上の混晶半導体でもよく、n型クラッド層24とp型クラッド層29とで混晶の組成が同一でなくても構わない。 n-type cladding layer 24 and p-type cladding layer 29, AlGaN3-element mixed crystal and having the Al composition other than n-Al 0.1 Ga 0.9 N, or simply by using GaN. In this case, when the Al composition is increased, the energy gap difference between the active layer and the cladding layer is increased, and carriers are effectively confined in the active layer, so that the temperature characteristics can be improved. Further, if the Al composition is reduced to such an extent that carrier confinement is maintained, the mobility of carriers in the cladding layer increases, and thus there is an advantage that the element resistance of the light emitting diode element can be reduced. Further, these cladding layers may be quaternary or more mixed crystal semiconductors containing other elements in minute amounts, and the n-type cladding layer 24 and the p-type cladding layer 29 may not have the same mixed crystal composition.

ガイド層25と28は、そのエネルギーギャップが、多重量子井戸構造活性層26を構成する量子井戸層のエネルギーギャップとクラッド層24、29のエネルギーギャップの間の値を持つような材料であればGaNにこだわらず他の材料、例えばInGaN、AlGaN等の3元混晶やInGaAlN等の4元混晶等を用いてもよい。またガイド層全体にわたってドナー又はアクセプターをドーピングする必要はなく、多重量子井戸構造活性層26側の一部のみをノンドープとしてもよく、さらにはガイド層全体をノンドープとしてもよい。この場合、ガイド層に存在するキャリアが少なくなり、自由キャリアによる光の吸収が低減されて、さらに光出力が向上するという利点がある。また、ガイド層25、28には、n型クラッド層24とp型クラッド層29からそれぞれ電子と正孔を多重量子井戸構造活性層26へ注入しやすくするという利点があるが、特にガイド層25、28を設けなくてもLED素子特性が大きく悪化することはないので、ガイド層25、28はなくても構わない。   If the energy gap of the guide layers 25 and 28 is a material having a value between the energy gap of the quantum well layer constituting the multi-quantum well structure active layer 26 and the energy gap of the cladding layers 24 and 29, GaN is used. However, other materials such as a ternary mixed crystal such as InGaN or AlGaN or a quaternary mixed crystal such as InGaAlN may be used. Further, it is not necessary to dope the donor or acceptor over the entire guide layer, only a part on the multiple quantum well structure active layer 26 side may be undoped, and further the entire guide layer may be undoped. In this case, there is an advantage that the number of carriers present in the guide layer is reduced, light absorption by free carriers is reduced, and the light output is further improved. The guide layers 25 and 28 have an advantage of facilitating injection of electrons and holes from the n-type cladding layer 24 and the p-type cladding layer 29 into the multi-quantum well structure active layer 26, respectively. , 28 does not significantly deteriorate the LED element characteristics, so the guide layers 25, 28 may be omitted.

多重量子井戸構造活性層26を構成する、2層のIn0.2Ga0.8N量子井戸層34と1層のIn0.05Ga0.95N障壁層35は、必要な発光波長に応じてその組成を設定すればよく、発光波長を長くしたい場合は量子井戸層34のIn組成を大きくし、短くしたい場合は量子井戸層34のIn組成を小さくする。また量子井戸層34と障壁層35は、InGaN3元混晶に微量に他の元素を含んだ4元以上の混晶半導体でもよい。さらに障壁層35は単にGaNを用いてもよい。 The composition of the two In 0.2 Ga 0.8 N quantum well layers 34 and the one In 0.05 Ga 0.95 N barrier layer 35 constituting the multi-quantum well structure active layer 26 can be set according to the required emission wavelength. When the emission wavelength is desired to be increased, the In composition of the quantum well layer 34 is increased. When the emission wavelength is desired to be decreased, the In composition of the quantum well layer 34 is decreased. Further, the quantum well layer 34 and the barrier layer 35 may be a quaternary or higher mixed crystal semiconductor containing a small amount of other elements in the InGaN ternary mixed crystal. Further, the barrier layer 35 may be simply made of GaN.

次に、図7と図8を参照して上記窒化ガリウム系半導体発光ダイオードの作製方法を説明する。以下の説明ではMOCVD法(有機金属気相成長法)を用いた場合を示しているが、GaNをエピタキシャル成長できる成長法であればよく、MBE法(分子線エピタキシャル成長法)やHDVPE(ハイドライド気相成長法)等の他の気相成長法を用いることもできる。   Next, a method for manufacturing the gallium nitride based semiconductor light emitting diode will be described with reference to FIGS. In the following explanation, the case where the MOCVD method (metal organic vapor phase epitaxy) is used is shown. However, any growth method capable of epitaxially growing GaN may be used. It is also possible to use other vapor phase growth methods such as

まず所定の成長炉内に設置された、c面を表面として有するサファイア基板21上に、TMGとNH3 を原料に用いて、成長温度550℃でGaNバッファ層22を35nm成長させる。 First, a GaN buffer layer 22 is grown to 35 nm at a growth temperature of 550 ° C. on a sapphire substrate 21 having a c-plane as a surface, which is installed in a predetermined growth furnace, using TMG and NH 3 as raw materials.

次に成長温度を1050℃まで上昇させて、TMGとNH3 、及びSiH4 を原料に用いて、厚さ3μmのSiドープn−GaNn型コンタクト層23を成長する。さらに続けてTMAを原料に加え、成長温度は1050℃のままで厚さ0.3μmのSiドープn−Al0.1Ga0.9Nn型クラッド層24を成長する。続けて、TMAを原料から除いて、成長温度は1050℃のままで厚さ0.05μmのSiドープn−GaNガイド層25を成長する。 Next, the growth temperature is raised to 1050 ° C., and a 3 μm thick Si-doped n-GaN n-type contact layer 23 is grown using TMG, NH 3 , and SiH 4 as raw materials. Further, TMA is added to the raw material, and a 0.3 μm thick Si-doped n-Al 0.1 Ga 0.9 Nn-type cladding layer 24 is grown with the growth temperature kept at 1050 ° C. Subsequently, the TMA is removed from the raw material, and the Si-doped n-GaN guide layer 25 having a thickness of 0.05 μm is grown with the growth temperature kept at 1050 ° C.

次に、成長温度を750℃に下げ、TMGとNH3 、及びTMIを原料に用いて、In0.2Ga0.8N量子井戸層(厚さ3nm)34、In0.05Ga0.95N障壁層(厚さ5nm)35、In0.2Ga0.8N量子井戸層(厚さ3nm)34を順次成長することにより多重量子井戸構造活性層(トータルの厚さ11nm)26を作成する。さらに続けてTMGとTMAとNH3 を原料に用いて、成長温度は750℃のままで厚さ10nmのAl0.2Ga0.8N蒸発防止層27を成長する。 Next, the growth temperature is lowered to 750 ° C., and TMG, NH 3 , and TMI are used as raw materials, and an In 0.2 Ga 0.8 N quantum well layer (thickness 3 nm) 34, an In 0.05 Ga 0.95 N barrier layer (thickness 5 nm). ) 35 and an In 0.2 Ga 0.8 N quantum well layer (thickness 3 nm) 34 are sequentially grown to form a multiple quantum well structure active layer (total thickness 11 nm) 26. Further, TMG, TMA and NH 3 are used as raw materials, and an Al 0.2 Ga 0.8 N evaporation preventing layer 27 having a thickness of 10 nm is grown with the growth temperature kept at 750 ° C.

次に、再び成長温度を1050℃に上昇して、TMGとNH3 、及びCp2Mgを原料に用いて、厚さ0.05μmのMgドープp−GaNガイド層28を成長する。さらに続けてTMAを原料に加え、成長温度は1050℃のままで厚さ0.3μmのMgドープp−Al0.1Ga0.9Np型クラッド層29を成長する。続けて、TMAを原料から除いて、成長温度は1050℃のままで厚さ0.2μmのMgドープp−GaNp型コンタクト層30を成長して、窒化ガリウム系エピタキシャルウエハーを完成する。 Next, the growth temperature is raised again to 1050 ° C., and 0.05 μm thick Mg-doped p-GaN guide layer 28 is grown using TMG, NH 3 , and Cp 2 Mg as raw materials. Subsequently, TMA is added to the raw material, and a 0.3 μm thick Mg-doped p-Al 0.1 Ga 0.9 Np type cladding layer 29 is grown with the growth temperature kept at 1050 ° C. Subsequently, TMA is removed from the raw material, and a 0.2 μm thick Mg-doped p-GaN p-type contact layer 30 is grown with the growth temperature kept at 1050 ° C. to complete a gallium nitride based epitaxial wafer.

その後、このウエハーを800℃の窒素ガス雰囲気中でアニールして、Mgドープのp型層を低抵抗化する。   Thereafter, the wafer is annealed in a nitrogen gas atmosphere at 800 ° C. to reduce the resistance of the Mg-doped p-type layer.

さらに通常のフォトリソグラフィーとドライエッチング技術を用いて、LED素子作製のために所定の領域に、p−GaNp型コンタクト層30の最表面から、n−GaNn型コンタクト層23が露出するまでエッチングを行う。   Further, using normal photolithography and dry etching techniques, etching is performed from the outermost surface of the p-GaN p-type contact layer 30 to the n-GaN n-type contact layer 23 in a predetermined region for LED element fabrication. .

続いて、p−GaNp型コンタクト層30の表面にニッケルと金からなるp側電極31を形成し、エッチングにより露出したn−GaNn型コンタクト層23の表面にチタンとアルミニウムからなるn側電極32を形成して、窒化ガリウム系LEDウエハーを完成する。   Subsequently, a p-side electrode 31 made of nickel and gold is formed on the surface of the p-GaN p-type contact layer 30, and an n-side electrode 32 made of titanium and aluminum is formed on the surface of the n-GaN n-type contact layer 23 exposed by etching. Then, a gallium nitride LED wafer is completed.

その後、このウエハーを個々のチップに分割する。そして、各チップをステムにマウントし、ワイヤーボンディングにより各電極とリード端子とを接続して、窒化ガリウム系半導体発光ダイオード素子を完成する。   Thereafter, the wafer is divided into individual chips. Then, each chip is mounted on the stem, and each electrode and the lead terminal are connected by wire bonding to complete a gallium nitride based semiconductor light emitting diode element.

以上のようにして作製された青色LED素子は、順方向電流20mAで、発光波長430nm・光出力6mWという発光特性が得られた。また図9に示されるように、電流−光出力特性は高い注入電流においても光出力は飽和することはなく、従来のLED素子に比べて特性が改善された。   The blue LED element produced as described above has a light emission characteristic of a forward current of 20 mA, an emission wavelength of 430 nm, and an optical output of 6 mW. Further, as shown in FIG. 9, the current-light output characteristics were not saturated even at a high injection current, and the characteristics were improved as compared with the conventional LED element.

なお、この青色LED素子では、多重量子井戸構造活性層26を構成する量子井戸層34と障壁層35の層厚をそれぞれ3nm及び5nmとしたが、これらの層厚は、2層の量子井戸層に均一に電子・正孔を注入するために、量子井戸層34と障壁層35の各層厚を10nm以下とすれば、他の層厚でも同等の効果が得られる。   In this blue LED element, the thicknesses of the quantum well layer 34 and the barrier layer 35 constituting the multi-quantum well structure active layer 26 are 3 nm and 5 nm, respectively, but these layer thicknesses are two quantum well layers. In order to uniformly inject electrons and holes, if the thickness of each of the quantum well layer 34 and the barrier layer 35 is 10 nm or less, the same effect can be obtained with other layer thicknesses.

またこの青色LED素子では、多重量子井戸構造活性層26に接するようにAl0.2Ga0.8N蒸発防止層27を形成しているが、これは量子井戸層34が成長温度を上昇している間に蒸発してしまうことを防ぐためである。従って、量子井戸層34を保護するものであれば蒸発防止層27として用いることができ、他のAl組成を有するAlGaN3元混晶やGaNを用いてもよい。また、この蒸発防止層27にMgをドーピングしてもよく、この場合はp−GaNガイド層28やp−Al0.1Ga0.9Np型クラッド層29から正孔が注入され易くなるという利点がある。さらに、量子井戸層34のIn組成が小さい場合は蒸発防止層27を形成しなくても量子井戸層34は蒸発しないため、特に蒸発防止層27を形成しなくても、この窒化ガリウム系半導体発光ダイオード素子の特性は損なわれない。 Further, in this blue LED element, the Al 0.2 Ga 0.8 N evaporation preventing layer 27 is formed so as to be in contact with the multiple quantum well structure active layer 26, while the quantum well layer 34 is raised in the growth temperature. This is to prevent evaporation. Accordingly, any material that protects the quantum well layer 34 can be used as the evaporation preventing layer 27, and AlGaN ternary mixed crystals or GaN having other Al compositions may be used. Further, Mg may be doped into the evaporation preventing layer 27, and in this case, there is an advantage that holes are easily injected from the p-GaN guide layer 28 and the p-Al 0.1 Ga 0.9 Np type cladding layer 29. Further, when the In composition of the quantum well layer 34 is small, the quantum well layer 34 does not evaporate even if the evaporation preventing layer 27 is not formed. The characteristics of the diode element are not impaired.

本発明の第1実施例に係る半導体レーザ素子を示す断面図である。1 is a cross-sectional view showing a semiconductor laser device according to a first embodiment of the present invention. 図1のA部を拡大した断面図である。It is sectional drawing to which the A section of FIG. 1 was expanded. 第1実施例における閾値電流値の量子井戸層数依存性、及び光出力の変調可能な、注入電流の最大変調周波数の量子井戸層数依存性を示すグラフ図である。It is a graph which shows the quantum well layer number dependence of the threshold current value in 1st Example, and the quantum well layer number dependence of the maximum modulation frequency of the injection current which can modulate an optical output. 同、光出力の変調可能な、注入電流の最大周波数の障壁層の厚さ依存性を示すグラフ図である。FIG. 6 is a graph showing the dependence of the maximum frequency of the injection current on the thickness of the barrier layer, which can modulate the optical output. 本発明の第2実施例に係る半導体レーザ素子と駆動回路を示す回路図である。It is a circuit diagram which shows the semiconductor laser element and drive circuit which concern on 2nd Example of this invention. 本発明の第3実施例に係る半導体レーザ素子と駆動回路を示す回路図である。It is a circuit diagram which shows the semiconductor laser element and drive circuit based on 3rd Example of this invention. 参考例としての半導体発光ダイオード素子を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the semiconductor light-emitting diode element as a reference example. 図7のB部を拡大した断面図である。It is sectional drawing to which the B section of FIG. 7 was expanded. 参考例の半導体発光ダイオード素子と従来の半導体発光ダイオード素子の、それぞれの電流光出力特性を示すグラフである。It is a graph which shows each current - light output characteristic of the semiconductor light emitting diode element of a reference example, and the conventional semiconductor light emitting diode element. 従来の青色LDの構造例を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the structural example of the conventional blue LD. 従来の青色LEDの構造例を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the structural example of the conventional blue LED.

3 n−GaNn型コンタクト層
4 n−Al0.1Ga0.9Nn型クラッド層
5 n−GaNガイド層
4、24 n−AlGaNn型クラッド層
6、25 多重量子井戸構造活性層
8、28 p−GaNガイド層
9、29 p−AlGaNp型クラッド層
14、34 InGaN量子井戸層
15、35 InGaN障壁層
3 n-GaN n-type contact layer 4 n-Al 0.1 Ga 0.9 Nn-type cladding layer 5 n-GaN guide layer 4, 24 n-AlGaN n-type cladding layer 6, 25 Multiple quantum well structure active layer 8, 28 p-GaN guide layer 9, 29 p-AlGaN p-type cladding layer 14, 34 InGaN quantum well layer 15, 35 InGaN barrier layer

Claims (1)

窒化物半導体からなる下クラッド層と、
前記下クラッド層上に形成され、少なくともインジウムとガリウムを含む窒化物半導体よりなる量子井戸構造活性層と、
前記量子井戸構造活性層上に形成されて、窒化物半導体からなり、かつ、平坦部及びリッジ部を有する上クラッド層と、
前記平坦部上、及び、前記リッジ部の側面上に形成された絶縁膜と、
前記絶縁膜上、及び、前記リッジ部の上面上に形成されて、前記リッジ部に電気的に接続された電極と
を備え、
前記量子井戸構造活性層は2層の量子井戸層とこれらに挟まれた1層の障壁層とから形成され、
前記各量子井戸層は層厚が10nm以下であり、
前記量子井戸構造活性層は発振部を形成してることを特徴とする窒化ガリウム系半導体レーザ素子と、
前記窒化ガリウム系半導体レーザ素子に電流を注入する駆動回路と
を備え、
前記窒化ガリウム系半導体レーザ素子からの光出力は変調され、
前記窒化ガリウム系半導体レーザ素子に注入する電流は高周波変調されており、この電流の変調周波数は300MHz以上であることを特徴とする半導体レーザ光源装置。
A lower cladding layer made of a nitride semiconductor;
A quantum well structure active layer formed on the lower cladding layer and made of a nitride semiconductor containing at least indium and gallium;
An upper cladding layer formed on the quantum well structure active layer, made of a nitride semiconductor, and having a flat portion and a ridge portion;
An insulating film formed on the flat portion and on a side surface of the ridge portion;
An electrode formed on the insulating film and on the upper surface of the ridge portion and electrically connected to the ridge portion;
The quantum well structure active layer is formed of two quantum well layers and one barrier layer sandwiched between them.
Each quantum well layer has a layer thickness of 10 nm or less,
The quantum well structure active layer and the gallium nitride semiconductor laser element characterized that you have to form an oscillation unit,
A drive circuit for injecting current into the gallium nitride based semiconductor laser device;
With
The light output from the gallium nitride based semiconductor laser element is modulated,
A semiconductor laser light source device characterized in that a current injected into the gallium nitride based semiconductor laser element is modulated at a high frequency, and a modulation frequency of the current is 300 MHz or more.
JP2008104869A 2008-04-14 2008-04-14 Gallium nitride based semiconductor laser element Pending JP2008177624A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2008104869A JP2008177624A (en) 2008-04-14 2008-04-14 Gallium nitride based semiconductor laser element

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2008104869A JP2008177624A (en) 2008-04-14 2008-04-14 Gallium nitride based semiconductor laser element

Related Parent Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP05259697A Division JP4365898B2 (en) 1997-03-07 1997-03-07 Gallium nitride semiconductor laser device and semiconductor laser light source device

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2008177624A JP2008177624A (en) 2008-07-31
JP2008177624A5 true JP2008177624A5 (en) 2009-09-24

Family

ID=39704349

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2008104869A Pending JP2008177624A (en) 2008-04-14 2008-04-14 Gallium nitride based semiconductor laser element

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2008177624A (en)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010123920A (en) * 2008-10-20 2010-06-03 Sumitomo Electric Ind Ltd Method for manufacturing nitride semiconductor light emitting element, and method for manufacturing epitaxial wafer
JP5255106B2 (en) 2011-10-24 2013-08-07 住友電気工業株式会社 Nitride semiconductor light emitting device

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH08111558A (en) * 1994-10-07 1996-04-30 Hitachi Ltd Semiconductor laser element
JP3373975B2 (en) * 1995-05-24 2003-02-04 三洋電機株式会社 Semiconductor light emitting device

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP1022825B1 (en) Gallium nitride semiconductor light emitting element with active layer having multiplex quantum well structure and semiconductor laser light source device
JP3653169B2 (en) Gallium nitride semiconductor laser device
KR100902109B1 (en) Gallium nitride compound semiconductor element
JP4075324B2 (en) Nitride semiconductor device
US20090078944A1 (en) Light emitting device and method of manufacturing the same
JPH11340580A (en) Semiconductor laser, semiconductor light-emitting element and its manufacture
WO2010141943A1 (en) LONG WAVELENGTH NONPOLAR AND SEMIPOLAR (Al,Ga,In)N BASED LASER DIODES
JP2009158893A (en) Semiconductor light-emitting element and manufacturing method therefor
JP2011054982A (en) GaN III-V COMPOUND SEMICONDUCTOR LIGHT EMITTING DEVICE, AND METHOD FOR MANUFACTURING THE SAME
JP2006074050A (en) Radioactive opto-electronic component having a quantum well structure and method for manufacturing it
JP2002246698A (en) Nitride semiconductor light-emitting device and method of manufacturing the same
JPH10261838A (en) Gallium nitride semiconductor light-emitting element and semiconductor laser beam source device
JPWO2009057254A1 (en) Semiconductor laser device
WO2017017928A1 (en) Nitride semiconductor laser element
JP4365898B2 (en) Gallium nitride semiconductor laser device and semiconductor laser light source device
Nakamura First laser diodes fabricated from III–V nitride based materials
JP3880683B2 (en) Method for manufacturing gallium nitride based semiconductor light emitting device
JP2007329418A (en) Nitride semiconductor light emitting element
JP3933637B2 (en) Gallium nitride semiconductor laser device
JPH11340573A (en) Gallium nitride based semiconductor laser element
JP2008177624A5 (en)
JP2008177624A (en) Gallium nitride based semiconductor laser element
JPH10303505A (en) Gallium nitride semiconductor light emitting device and its manufacture
JPH1117277A (en) Nitride based semiconductor laser device and manufacture therefor
JP2009239083A (en) Semiconductor light-emitting element