JP2010123869A - 窒化物半導体レーザ素子 - Google Patents

Abstract

【課題】素子分離溝等の凹部による電流リークを防止すると共に、十分に深い凹部を形成した場合においてもレーザ素子の発振しきい値の変動現象を防止できるようにする。
【解決手段】窒化物半導体レーザ素子は、基板１０１上に形成され、活性層１０５、ｐ型電子障壁層１０６、ｎ型電流ブロック層１０８及びｐ型光ガイド層１０７、１１１を含む積層構造体１２０を有している。ｎ型電流ブロック層には、第１の開口部である電流注入部１０８ａと第２の開口部である電流遮断部１０８ｂとが形成されており、ｐ型光ガイド層１１１は、電流注入部１０８ａ及び電流遮断部１０８ｂにも形成されている。積層構造体１２０は、電流注入部に対して電流遮断部の外側に形成され且つｐ型電子障壁層を貫通する素子分離溝１１７と、電流注入部と電流遮断部との間に形成され且つその底面がｐ型電子障壁層の下面よりも上側に位置する電流ブロック溝１１６とを有している。
【選択図】図２

Description

本発明は、窒化物半導体レーザ素子に関する。

従来、光ディスクであるＣＤ（Compact Disc）又はＤＶＤ（Digital Versatile Disc）の記録用・再生用レーザ素子又は通信用レーザ素子として、ヒ化アルミニウムガリウム（ＡｌＧａＡｓ）系赤外色レーザ素子又はリン化インジウムガリウム（ＩｎＧａＰ）系赤色レーザ素子が広く用いられている。

一方、近年、ＣＤ及びＤＶＤよりもさらに高密度の情報の記録及び再生が可能であるＢｌｕ−ｒａｙディスクの記録用・再生用光源として窒化物半導体を用いた青紫色レーザ素子の需要が高まっている。今後、さらにＢｌｕ−ｒａｙディスクの市場は増大し、青紫色レーザ素子の需要はさらに大きくなると考えられる。しかしながら、青紫色レーザ素子に用いられる窒化物半導体は、赤色レーザ素子に用いられるＡｌＧａＡｓ又はＩｎＧａＰとは材料特性が大きく異なることから、青紫色レーザ素子に対して赤色レーザ素子等に用いられている技術をそのまま転用することができず、歩留まりの向上が困難である。そのため、歩留まり良く青紫色レーザ素子を作製する技術の成熟が望まれている。

青紫色レーザ素子（レーザチップ）は、レーザ光又はダイヤモンドスクライバ等によってウェハに傷をつけ、ブレーキングすることによって劈開される。例えば、レーザスクライブ又はダイヤモンドスクライブのみで劈開を行った場合に、所望の結晶軸である＜１１−２０＞方向から劈開ずれが発生して、＜１１−２０＞方向に沿った良好な劈開面が得られない場合がある。劈開ずれが発生すると、遠視野像（ＦＦＰ：Far Field Pattern）の形状が悪化したり、素子端面の端面反射率の低下による素子特性が変動したりして、歩留まりが著しく低下する。

そこで、リッジ型青紫色レーザ素子において、ドライエッチング法により、結晶軸の＜１１−２０＞方向に劈開導入溝を形成して、劈開位置の高精度化を図る手法が開示されている（例えば、特許文献１を参照。）。

なお、本明細書においては、結晶軸の指数に付した負符号”−”は該負符号に続く一の指数の反転を便宜的に表している。
特開２００８−０６０４７８号公報

しかしながら、本願発明者らは、図７及び図８に示す埋め込み型青紫色レーザ素子において、上述したリッジ型青紫色レーザ素子と同様に、ドライエッチングによって素子分離溝又は劈開導入溝等の凹部を形成した場合に、レーザ素子への通電の前後において発振しきい値電流が変動するという現象が発生し、埋め込み型青紫色レーザ素子における動作特性の大きな問題となることを見出した。

まず、埋め込み型青紫色レーザ素子の製造方法を説明する。図８に示すように、有機金属化学気相成長（ＭＯＣＶＤ）法により、窒化ガリウム（ＧａＮ）からなる基板５０の上にｎ−ＧａＮ層５１、ｎ−ＡｌＧａＮクラッド層５２、ｎ−ＧａＮガイド層５３、ＩｎＧａＮ活性層５４、ｐ−ＡｌＧａＮ電子障壁層５５、ｐ−ＧａＮガイド層５６及びｎ−ＡｌＧａＮ電流ブロック層５７を順次成長する。

次に、ｎ−ＡｌＧａＮ電流ブロック層５７に対してエッチングを行って、結晶軸の＜１−１００＞方向にストライプ状の溝（開口溝）を形成することにより電流注入部６５とする。電流注入部６５を形成した後に、結晶成長を再開し、ｎ−ＡｌＧａＮ電流ブロック層５７の上に、ｐ−ＧａＮガイド層５８、ｐ−ＡｌＧａＮクラッド層５９及びｐ−ＧａＮコンタクト層６０を順次成長する。

次に、電流注入部６５の外側に、該電流注入部６５と平行な方向、すなわち＜１−１００＞方向に、ｎ−ＧａＮガイド層５３に達する素子分離溝６１を形成し、形成した素子分離溝６１に対するブレーキングによりレーザ素子を容易に個別分離できるようにする。素子分離溝６１の内側部分及びｐ−ＧａＮコンタクト層６０におけるｐ側電極６３の形成領域を除く部分には、ＳｉＯ_２等からなる絶縁膜６２を形成する。

次に、ｐ−ＧａＮコンタクト層６０の上にはｐ側電極６３を形成し、基板５０の裏面にｎ側電極６４を形成する。青紫色レーザ素子における共振器は、前述したように、基板５０を結晶軸の＜１１−２０＞方向に劈開することにより形成する。

ところで、素子分離溝６１又は劈開導入溝等の凹部の底面がｐ−ＡｌＧａＮ電子障壁層５５の活性層５４側の界面に達する場合は、発振しきい値電流が１回目の通電時と２回目以降の通電時とによって変動し、さらにこのしきい値電流の変動現象はレーザ素子の経時変化又は温度変化によって再び発生する。

図９は図７及び図８に示す埋め込み型青紫色レーザ素子における１回目の通電時と２回目の通電時とにおける電流−光出力特性を示している。図９から分かるように、通電前の発振しきい値電流が約７０ｍＡであったのに対して通電後は約４０ｍＡとなっている。図１０は埋め込み型青紫色レーザ素子の１回目の通電時及び２回目の通電時における電流−電圧特性を示している。図１０に示すように、発振しきい値電流は１回目の通電時よりも２回目の通電時の方が小さいものの、一方で動作電圧は通電前よりも通電後の方が大きくなっている。このことから、発振しきい値電流の変動現象は、電流リークによって発生している可能性が高い。図１１に埋め込み型青紫色レーザ素子における凹部の側面から電流注入部までの距離と発振しきい値電流の変動量との相関を示す。図１１からは凹部と電流注入部との距離が短くなるほど発振しきい値の変動量が大きくなっていることが分かる。

また、図１２に埋め込み型青紫色レーザ素子における発振しきい値電流の変動量と凹部の底面の位置との相関を示す。図１２からは凹部の底面の位置がｐ型電子障壁層５５を越えた途端に、すなわち凹部がｐ型電子障壁層５５を貫通して該ｐ型電子障壁層５５よりも深く形成されると、発振しきい値電流の変動量が増大し、さらに凹部の底面が基板に近づくにつれて発振しきい値電流の変動量が大きくなっていることが分かる。

発振しきい値電流の変動現象はレーザチップの内部に電流ブロック層を有する埋め込み型青紫色レーザ素子に特有の課題であり、リッジ型レーザ素子においては発生しないため、発振しきい値電流の変動現象は、電流注入時におけるｐ型層からｎ型電流ブロック層及び凹部を経路とした基板側への電流リーク、より具体的には正孔のリークによって発生している可能性がある。青紫色レーザ素子において、ｐ−ＡｌＧａＮからなる電子障壁層は、活性層及びｐ−ＧａＮガイド層よりもバンドギャップが大きい材料を用いることにより、ｎ型層からｐ型層への電子の流入とｐ型層からｎ型層への正孔の流入を防止する目的で設けられている。ここでは、凹部の底面がｐ型電子障壁層の活性層側の界面を越えることによって、ｐｎ接合及びバンドギャップの差による電位障壁がなくなることが、電流リークの主たる原因と考えられる。この電流リークがｎ型電流ブロック層及び凹部を経路として発生するのは、凹部に形成された何らかの準位が起因していると考えられる。

一般に、青紫色レーザ素子の凹部は、塩素系ガスを用いたドライエッチングによって形成されることから、ドライエッチングに伴って凹部の表面に欠陥が形成され、形成された欠陥に起因する準位が形成されていると考えられる。従って、この欠陥に起因した準位が電流リークの経路となっている可能性が高い。埋め込み型青紫色レーザ素子の発振しきい値電流は、２回以上の通電を行った後においても、該レーザ素子を長時間大気中に放置したり加熱を行うことによって上昇し、再び発振しきい値電流の変動現象が発生しており、酸化又は加熱に伴って欠陥に起因した準位にキャリアが流れやすい状態となると考えられる。

従って、発振しきい値電流の変動現象を抑制するには、エッチングに伴う欠陥の生成が起きにくいウェットエッチングにより凹部を形成するか、素子構造的に電流リークを抑制する必要がある。しかし現状では、ｐ型層を歩留まり良くウェットエッチングする技術が確立していないため、凹部をウェットエッチングのみで形成することは困難である。素子分離溝又は劈開導入溝等の凹部は、その深さが深いほど有効に機能するため、凹部の深さを深く形成できない場合は、素子分離溝又は劈開導入溝としての効果を十分に得られず、歩留まりが低下してしまう。

本発明は、前記従来の問題を解決し、素子分離溝等の凹部による電流リークを防止すると共に、深さが十分に深い凹部を形成した場合においてもレーザ素子の発振しきい値の変動現象を防止できるようにすることを目的とする。

前記の目的を達成するため、本発明は、窒化物半導体レーザ素子を、電流ブロック層に電流を注入する第１の開口部と電流を注入しない第２の開口部とを設けると共に、レーザチップに、素子分離溝等となる第１凹部の他に、電流ブロック層における第１の開口部と第２の開口部との間に電子障壁層よりも浅い第２凹部を設ける構成とする。

具体的に、本発明に係る窒化物半導体レーザ素子は、基板上に順次形成され、ｎ型クラッド層、ｎ型光ガイド層、活性層、電子障壁層、電流ブロック層、ｐ型光ガイド層及びｐ型クラッド層を含む窒化物半導体からなる積層構造体を備え、電流ブロック層は、電流注入部となる第１の開口部と電流非注入部となる第２の開口部とを有し、ｐ型光ガイド層は、第１の開口部及び第２の開口部の内部にも形成されており、積層構造体は、第１の開口部に対して第２の開口部の外側の領域に形成され、電子障壁層を貫通する第１凹部と、第１の開口部と第２の開口部との間の領域に形成され、その底面が電子障壁層の下面よりも上側に位置する第２凹部とを有していることを特徴とする。

本発明の窒化物半導体レーザ素子によると、電流ブロック層は電流注入部となる第１の開口部と電流非注入部となる第２の開口部とを有し、ｐ型光ガイド層は第１の開口部及び第２の開口部の内部にも形成されているため、ｐ型光ガイド層における電流ブロック層の第２の開口部の内部に形成された部分と電流ブロック層とは電位障壁を形成する。また、積層構造体には、電流ブロック層の第１の開口部と第２の開口部との間の領域に、その底面が電子障壁層の下面よりも上側に位置する第２凹部が形成されているため、電流ブロック層の第２の開口部には電流は注入されることがない。これにより、第２凹部と電流ブロック層とを経路とした第１凹部への正孔による電流リークが防止される。

本発明の窒化物半導体レーザ素子において、電流ブロック層にはｎ型半導体層を用いることができる。

このようにすると、電流ブロック層とｐ型光ガイド層における電流ブロック層の第２の開口部の内部に形成された部分とはｐｎ接合による電位障壁を形成するので正孔による電流リークを確実に抑えることができる。

本発明の窒化物半導体レーザ素子において、第２凹部の底面は電流ブロック層に達していることが好ましい。

このようにすると、電流ブロック層の第２の開口部に注入される電流を確実に防止することができる。

本発明の窒化物半導体レーザ素子において、第１凹部は第２の開口部を貫通していてもよい。

すなわち、第１凹部が、電流ブロック層が除去された第２の開口部に形成されていても、正孔による電流リークを防止することができる。

本発明の窒化物半導体レーザ素子において、第１凹部及び第２凹部の少なくとも壁面には、絶縁膜が形成されていてもよい。

このようにすると、積層構造体における第１凹部及び第２の凹部の少なくとも壁面から露出する部分を保護することができる。

本発明に係る窒化物半導体レーザ素子によると、素子分離溝等の凹部による電流リークを防止できると共に、深さが十分に深い凹部を形成した場合においてもレーザ素子の発振しきい値の変動現象を防止できるようにする。

（第１の実施形態）
本発明の第１の実施形態について図面を参照しながら説明する。

図１は第１の実施形態に係る半導体レーザ素子の平面構成を示し、図２は図１のII−II線における断面構成を示している。

以下、第１の実施形態に係る半導体レーザ素子を製造方法と共に説明する。図２に示すように、まず、有機金属化学気相成長（ＭＯＣＶＤ）法により、窒化ガリウム（ＧａＮ）又は窒化アルミニウムガリウム（ＡｌＧａＮ）からなる基板１０１の主面上に、膜厚が２μｍのｎ型ＧａＮ層１０２、膜厚が１．６μｍの例えばｎ型Ａｌ_０．０５Ｇａ_０．９５Ｎからなるｎ型クラッド層１０３、膜厚が１５０ｎｍの例えばｎ型ＧａＮからなるｎ型光ガイド層１０４、例えば膜厚が３ｎｍでＩｎ_０．１０Ｇａ_０．９０Ｎからなる井戸層と膜厚が７．５ｎｍでＩｎ_０．０２Ｇａ_０．９８Ｎからなる障壁層とからなる量子井戸活性層１０５、膜厚が１０ｎｍの例えばｐ型Ａｌ_０．１６Ｇａ_０．８４Ｎからなるｐ型電子障壁層１０６、膜厚が１０ｎｍの例えばｐ型ＧａＮからなる第１のｐ型ガイド層１０７及び膜厚が１４０ｎｍの例えばｎ型Ａｌ_０．１２Ｇａ_０．８８Ｎからなるｎ型電流ブロック層１０８を順次成長する。

次に、ｎ型電流ブロック層１０８の上に、リソグラフィ法により、結晶軸の＜１−１００＞方向に延びる第１の開口部と該第１の開口部の両側にそれぞれ＜１−１００＞方向に平行に延びる第２の開口部とを有するレジストパターン（図示せず）を形成する。続いて、形成されたレジストパターンをマスクとして、ｎ型電流ブロック層１０８に対して、例えば水酸化カリウム（ＫＯＨ）溶液によりウェットエッチングを行うことにより、図１及び図２に示すように、レジストパターンの第１の開口部が転写された電流注入部１０８ａと、レジストパターンの第２の開口部がそれぞれ転写された２つの電流遮断部１０８ｂを形成する。なお、電流遮断部１０８ｂは、電流注入部１０８ａと必ずしも同時に形成する必要はなく、別々に形成してもよい。また、ｎ型電流ブロック層１０８に対するエッチング方法は、ウェットエッチングに限られず、ドライエッチングを用いてもよい。但し、半導体結晶に余分な結晶欠陥が生成されないためにも、ウェットエッチングを用いるのが望ましい。

次に、ｎ型電流ブロック層１０８に電流注入部１０８ａ及び電流遮断部１０８ｂを形成した後、再度ＭＯＣＶＤ法により、電流注入部１０８ａ及び電流遮断部１０８ｂを含むｎ型電流ブロック層１０８の上に、膜厚が１０ｎｍの例えばｐ型ＧａＮからなる第２のｐ型光ガイド層１１１と、膜厚が４８０ｎｍの例えばｐ型Ａｌ_０．１０Ｇａ_０．９０Ｎからなるｐ型クラッド層１１２及び膜厚が４０ｎｍのｐ型ＧａＮからなるｐ型コンタクト層１１３を順次成長する。これにより、ｎ型ＧａＮ層１０２からｐ型コンタクト層１１３の各窒化物半導体層により、半導体レーザ素子を構成する積層構造体１２０が形成される。

次に、ｐ型コンタクト層１１３の上に、例えばニッケル（Ｎｉ）／金（Ａｕ）の積層膜からなるｐ側電極１１４を形成する。また、基板１０１がｎ型である場合には、基板１０１におけるｎ型ＧａＮ層１０２と反対側の面上に、例えばチタン（Ｔｉ）／アルミニウム（Ａｌ）の積層膜からなるｎ側電極１１５を形成する。なお、ｎ側電極１１５は、基板１０１の裏面に限られず、積層構造体１２０の上側からｎ型半導体層を露出し、露出したｎ型半導体層に形成してもよい。

次に、積層構造体１２０におけるｎ型電流ブロック層１０８の電流注入部１０８ａと電流遮断部１０８ｂとの間に、電流ブロック溝（第２凹部）１１６を形成する。ここで、電流ブロック溝１１６の底面は、ｐ型電子障壁層１０６の活性層１０５側の界面よりも第１のｐ型クラッド層１０７側（上側）に位置させる。すなわち、電流ブロック溝１１６はｐ型電子障壁層１０６を貫通することはない。さらに、電流ブロック溝１１６の底面は、ｎ型電流ブロック層１０８と第２のｐ型光ガイド層１１１との界面に位置するか、または該界面よりも基板１０１側（下側）に位置することが好ましい。電流ブロック溝１１６をこのように形成すると、電流注入時に電流遮断部１０８ｂへの電流を防止できるため、活性層１０５における電流注入部１０８ａの下側の領域以外で生じるレーザ発振を防止することができる。

次に、図１、図２及び図３に示すように、積層構造体１２０におけるｎ型電流ブロック層１０８の電流遮断部１０８ｂの外側の領域に素子分離溝（第１凹部）１１７をそれぞれ結晶軸の＜１−１００＞方向に形成する。これにより、スクライビングによってレーザチップを個別に分離することが容易となる。ここで、図３は分離前の２つ分のレーザ素子（レーザチップ）の平面構成を示している。なお、素子分離溝１１７の底面は、ｐ型電子障壁層１０６における活性層１０５側の界面よりも基板１０１側に位置するように形成する。なお、素子分離溝１１７は基板１０１に達していてもよく、さらには基板１０１の内部に及んでいてもよいが、基板１０１を貫通することはない。

次に、図４に示すように、劈開導入溝１１９を素子分離溝１１７と交差し且つ電流ブロック溝１１６と交差しないように、結晶軸の＜１１−２０＞方向に形成する。その後、積層構造体１２０におけるｐ側電極１１４で覆われていない表面、すなわち、ｐ型コンタクト層１１３、電流ブロック溝１１６及び素子分離溝１１７の露出面上に、酸化シリコン（ＳｉＯ_２）又は窒化シリコン（ＳｉＮ）等からなる絶縁膜１１８を形成してこれを保護膜とする。なお、ｎ型電流ブロック層１０８に設ける電流遮断部１０８ｂは、１チップ当たり２本に限られず、２本より多くてもよい。ここで、図４は劈開前の４つ分のレーザ素子（レーザチップ）の平面構成を示している。

ところで、電流ブロック溝１１６をドライエッチングによって形成した場合は、ドライエッチングに伴う半導体結晶へのエッチングダメージによって、積層構造体１２０における電流ブロック溝１１６の表面付近に深い準位が形成される。このため、注入された正孔が電流ブロック溝１１６の表面付近に形成された深い準位を通してｎ型電流ブロック層１０８を伝播する可能性がある。すなわち、注入された正孔はｎ型電流ブロック層１０８を伝播し、電流遮断部１０８ｂ付近にまで流れていく可能性がある。しかしながら、第１の実施形態においては、電流遮断部１０８ｂはｐ型ＧａＮ層（ｐ型窒化物半導体）により形成されているため、電流遮断部１０８ｂとｎ型電流ブロック層１０８との間には電位障壁が形成されるので、正孔はｎ型電流ブロック層１０８から電流遮断部１０８ｂへと流れることはない。すなわち、ｎ型電流ブロック層１０８から第２のｐ型光ガイド層１１１へ正孔が流れることはない。従って、ｐ側電極１１４から注入された正孔（電流）は、積層構造体１２０の上部で且つ電流注入部１０８ａの外側に形成された電流ブロック溝１１６及びｎ型電流ブロック層１０８における電流ブロック溝１１６の外側に形成された開口部である電流遮断部１０８ｂによって、素子分離溝１１７に流れることはない。

従って、注入電流が増加するにつれて、素子分離溝１１７に形成された深い準位は注入キャリアによって埋まるため（バンドフィリング）、電流ブロック溝１１６に形成された深い準位を経路とした電流リークは大きく抑制される。

このように、第１の実施形態に係る埋め込み型青紫色レーザ素子は、電流リークに伴う発振しきい値電流の変動が発生せず、良好な素子特性を示す。

なお、本実施形態においては、電流ブロック溝１１６の底面がｎ型電流ブロック層１０８と第２のｐ型光ガイド層１１１との界面よりも上側に位置する場合であっても、リーク電流の抑制効果を得ることは可能である。

（参考例）
以下、本発明の参考例を説明する。

本願発明者らは、素子分離溝等１１７の凹部を介した電流リークの抑制を目的として、図１３及び図１４に示すような埋め込み型青紫色レーザ素子を参考例として作製した。ここで、図１及び図２に付した構成要素と同一の構成要素には、同一の符号を付すことにより説明を省略する。

図１４に示すように、本参考例に係る埋め込み型青紫色レーザ素子は、第１の実施形態に係る埋め込み型青紫色レーザ素子とは、ｎ型電流ブロック層１０８における電流注入部１０８ａの両側に電流遮断部１０８ｂを設けていない点が異なる。

図１５に本参考例に係る青紫色レーザ素子における光出力−電流特性を示す。図１５からは、図７及び図８に示す構造と比べて若干の改善が見られるものの、通電の１回目における発振しきい値電流よりも通電の２回目における発振しきい値電流の方が小さいという現象が依然として発生していることが分かる。

従って、図１４に示すように、底面がｎ型電流ブロック層１０８に達する電流ブロック溝１１６を設けるだけでは、発振しきい値電流の変動現象を抑制できない。なお、図１４に示す構造において、発振しきい値電流の変動現象が発生する理由として、電流ブロック溝１１６及びｎ型電流ブロック層１０８を経路とした素子分離溝１１７への電流リークがある。

本発明は、上記の参考例から、ｎ型電流ブロック層１０８における電流ブロック溝１１６の外側に該ｎ型電流ブロック層１０８を除去してなる電流遮断部１０８ｂを設ける構成を採ることにより、電流ブロック溝１１６及びｎ型電流ブロック層１０８を経路とした電流リークの発生を防止することができる。

（第２の実施形態）
以下、本発明の第２の実施形態について図面を参照しながら説明する。

図５は第２の実施形態に係る半導体レーザ素子の平面構成を示し、図６は図５のVI−VI線における断面構成を示している。ここでも、図１及び図２に付した構成要素と同一の構成要素には、同一の符号を付すことにより説明を省略する。

図６に示すように、第２の実施形態においては、ｎ型電流ブロック層１０８に設ける電流遮断部１０８ｂを、ｎ型電流ブロック層１０８における電流ブロック溝１１６の外側から両側端部までを全て除去することにより形成している。これにより、素子分離溝１１７はｎ型電流ブロック層１０８と接することはなく、第２のｐ型光ガイド層１１１及び第１のｐ型光ガイド層１０７を連続して貫通している。

第２の実施形態のような構成であっても、第１の実施形態と同様に、ｎ型電流ブロック層１０８と第２のｐ型光ガイド層１１１とにより生じる電位障壁により、電流リークに伴う発振しきい値電流の変動が抑制される。

本発明に係る窒化物半導体レーザ素子は、素子分離溝等の凹部による電流リークを防止できると共に、十分に深い凹部を形成した場合においてもレーザ素子の発振しきい値の変動現象を防止でき、特に青紫色レーザ素子等に有用である。

本発明の第１の実施形態に係る窒化物半導体レーザ素子を示す平面図である。 図１のII−II線における断面図である。 本発明の第１の実施形態に係る窒化物半導体レーザ素子における素子分離前の状態を模式的に示す平面図である。 本発明の第１の実施形態に係る窒化物半導体レーザ素子における劈開前の状態を模式的に示す平面図である。 本発明の第２の実施形態に係る窒化物半導体レーザ素子を示す平面図である。 図５のVI−VI線における断面図である。 課題を説明するための埋め込み型青紫色レーザ素子を示す平面図である。 図７のVIII−VIII線における断面図である。 課題を説明するための埋め込み型青紫色レーザ素子における光出力−電流特性図である。 課題を説明するための埋め込み型青紫色レーザ素子における電圧−電流特性図である。 課題を説明するための埋め込み型青紫色レーザ素子における発振しきい値電流の変動量と、電流注入部から凹部までの距離との関係を示すグラフである。 課題を説明するための埋め込み型青紫色レーザ素子における発振しきい値電流の変動量と凹部底面の深さとの関係を示すグラフである。 本発明の参考例に係る埋め込み型青紫色レーザ素子を示す平面図である。 図１３のXIV−XIV線における断面図である。 本発明の参考例に係る埋め込み型青紫色レーザ素子における光出力−電流特性図である。

符号の説明

１０１ 基板
１０２ ｎ型ＧａＮ層
１０３ ｎ型クラッド層
１０４ ｎ型光ガイド層
１０５ 量子井戸活性層
１０６ ｐ型電子障壁層
１０７ 第１のｐ型光ガイド層
１０８ ｎ型ブロック層
１０８ａ 電流注入部（第１の開口部）
１１８ｂ 電流遮断部（第２の開口部）
１１１ 第２のｐ型光ガイド層
１１２ ｐ型クラッド層
１１３ ｐ型コンタクト層
１１４ ｐ側電極
１１５ ｎ側電極
１１６ 電流ブロック溝（第２凹部）
１１７ 素子分離溝（第１凹部）
１１８ 絶縁膜
１１９ 劈開導入溝
１２０ 積層構造体

Claims (5)

1. 基板上に順次形成され、ｎ型クラッド層、ｎ型光ガイド層、活性層、電子障壁層、電流ブロック層、ｐ型光ガイド層及びｐ型クラッド層を含む窒化物半導体からなる積層構造体を備え、
   前記電流ブロック層は、電流注入部となる第１の開口部と電流非注入部となる第２の開口部とを有し、
   前記ｐ型光ガイド層は、前記第１の開口部及び第２の開口部の内部にも形成されており、
   前記積層構造体は、前記第１の開口部に対して前記第２の開口部の外側の領域に形成され、前記電子障壁層を貫通する第１凹部と、
   前記第１の開口部と前記第２の開口部との間の領域に形成され、その底面が前記電子障壁層の下面よりも上側に位置する第２凹部とを有していることを特徴とする窒化物半導体レーザ素子。
2. 前記電流ブロック層は、ｎ型半導体層であることを特徴とする請求項１に記載の窒化物半導体レーザ素子。
3. 前記第２凹部の底面は、前記電流ブロック層に達していることを特徴とする請求項１又は２に記載の窒化物半導体レーザ素子。
4. 前記第１凹部は、前記第２の開口部を貫通していることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の窒化物半導体レーザ素子。
5. 前記第１凹部及び第２凹部の少なくとも壁面には、絶縁膜が形成されていることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の窒化物半導体レーザ素子。

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