JP2012015155A - 窒化物系半導体レーザ素子および光装置 - Google Patents

Abstract

【課題】半導体レーザ素子を安定的に動作させることが可能な窒化物系半導体レーザ素子を提供する。
【解決手段】この青紫色半導体レーザ素子１００（窒化物系半導体レーザ素子）は、活性層２５を有し、共振器端面２ａおよび２ｂが形成された半導体素子層２と、共振器端面２ａの表面上に形成された無機誘電体層３０と、無機誘電体層３０の共振器端面２ａとは反対側の表面上に形成されたフッ化高分子層３８とを備える。そして、無機誘電体層３０の厚みは、フッ化高分子層３８の厚みよりも大きい。
【選択図】図１

Description

本発明は、窒化物系半導体レーザ素子および光装置に関し、特に、共振器面上にフッ化高分子層が形成された窒化物系半導体レーザ素子および光装置に関する。

従来、半導体レーザ素子は、光ディスクシステムや光通信システムなどの光源として広く用いられている。たとえば、赤外半導体レーザ素子は、ＣＤの再生用の光源として実用化されているとともに、赤色半導体レーザ素子は、ＤＶＤの記録・再生用の光源として実用化されている。また、青紫色半導体レーザ素子は、ブルーレイディスクの光源として実用化されている。

また、昨今では、半導体レーザ素子を搭載する光源装置の薄型化・軽量化および低価格化などに伴い、パッケージの気密封止を必要としないオープンパッケージ型の半導体レーザ装置の検討が進められている。この場合、レーザ素子の動作時に、大気中の水分子や大気中に微量に存在する低分子シロキサンや揮発性の有機ガスなどとレーザ出射光とが反応（光ＣＶＤ作用）することに起因して、レーザ光が出射される出射端面の最表面に固体の付着物（ＳｉＯ_Ｘなどの汚染物質）が形成される虞がある。この場合、このような汚染物質が付着および堆積した部分でレーザ光が吸収されるので、半導体レーザ素子の動作電流が上昇する。また、ＳｉＯ_Ｘが誘電体膜として働くため、堆積膜厚が増加するにつれて出射端面の反射率が変化するとともに動作電流が変化し、結果として動作電流値の振動が起こる。さらには、動作電流の上昇に起因して出射端面が異常発熱を起こし、レーザ素子に光学損傷破壊（ＣＯＤ）が発生するという不都合が生じる。

そこで、従来、上記のような不都合を解決する構成が提案されている（たとえば、特許文献１参照）。

上記特許文献１には、５００ｎｍ以上の発振波長を有する半導体レーザ素子を備えた半導体発光装置が開示されている。この半導体発光装置では、半導体レーザ素子のレーザ光が出射される出射側共振器面に形成された無機誘電体膜上に、フッ素系の撥水撥油性化合物からなる膜が最表層として形成されている。これにより、半導体レーザ素子の動作時に、大気中の水分子やシロキサンなどとレーザ光との反応に伴う汚染物質が、出射端面の最表面に付着および堆積することが抑制されている。

特開２００１−１１９０９０号公報

しかしながら、上記特許文献１に開示された半導体発光装置では、出射側共振器面に形成される無機誘電体膜の厚みと、この無機誘電体膜上に形成される撥水撥油性化合物からなる膜の厚みとの関係については何ら開示も示唆もされていない。このため、上記特許文献１に記載された構成をより短い波長を有する半導体レーザ素子に適用する場合、無機誘電体膜および撥水撥油性化合物からなる膜の各々の膜厚の設定値によっては、出射端面の最表面への汚染物質の付着および堆積を確実に抑制することができない場合があると考えられる。この場合、半導体レーザ素子の駆動中に動作電流値の上昇や振動が発生し、安定的に動作させることができないという問題点がある。

特に、赤外半導体レーザ素子（発振波長：約７８０ｎｍ）、赤色半導体レーザ素子（発振波長：約６６０ｎｍ）や、赤外および赤色半導体レーザ素子を励起光源とする緑色ＳＨＧ半導体レーザ素子（発振波長：約５３０ｎｍ）などと比較して、上記波長よりも短く紫外光に近い波長を有する窒化物系青紫色半導体レーザ素子（発振波長：約４０５ｎｍ）では、光エネルギの増大に伴い、出射端面における光吸収作用や光ＣＶＤ作用がより促進される。したがって、ブルーレイディスクなどの光源となる窒化物系半導体レーザ素子では、上記した比較的長い発振波長帯の半導体レーザ素子と比較して、出射端面の最表面への汚染物質の付着および堆積が一層抑制されにくい傾向にある。

この発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、この発明の１つの目的は、半導体レーザ素子を安定的に動作させることが可能な窒化物系半導体レーザ素子および光装置を提供することである。

課題を解決するための手段および発明の効果

上記目的を達成するために、この発明の第１の局面による窒化物系半導体レーザ素子は、活性層を有し、出射側共振器面と反射側共振器面とが形成された半導体素子層と、出射側共振器面の表面上に形成された無機誘電体層と、無機誘電体層の出射側共振器面とは反対側の表面上に形成されたフッ化高分子層とを備え、無機誘電体層の厚みは、フッ化高分子層の厚みよりも大きい。なお、本発明において、出射側共振器面は、一対に形成された共振器端面のそれぞれから出射されるレーザ光強度の大小関係により区別される。すなわち、相対的にレーザ光の出射強度の大きい側が出射側共振器面である。また、相対的にレーザ光の出射強度の小さい側が反射側共振器面である。

この発明の第１の局面による窒化物系半導体レーザ素子では、上記のように、無機誘電体層の厚みがフッ化高分子層の厚みよりも大きいので、出射側共振器面における反射率を容易に制御することができるとともに、最表層での光密度を適切に制御することができる。これにより、出射側共振器面の最表面における光ＣＶＤ作用を抑制することができるので、出射側共振器面の最表面に汚染物質が付着したり堆積したりすることを抑制することができる。その結果、窒化物系半導体レーザ素子を安定的に動作させることができる。

また、第１の局面による窒化物系半導体レーザ素子では、上記のように、出射側共振器面の最表面に汚染物質が付着しにくいので、窒化物系半導体レーザ素子を気密封止するためのパッケージが不要になる。

なお、無機誘電体層の厚みは、３μｍ以下が好ましい。このように構成すれば、出射側共振器面から無機誘電体層が膜剥れを起こしにくくすることができるとともに、出射側共振器面における反射率を容易に制御することができる。

上記第１の局面による窒化物系半導体レーザ素子において、好ましくは、無機誘電体層は、出射側共振器面における反射率を制御する第１層と、第１層よりも大きな厚みを有する第２層との少なくとも２層からなる。このように構成すれば、第１層により出射側共振器面における反射率を制御するとともに、第２層により、出射側共振器面の最表面でのレーザ光の密度を適切に低減することができる。これにより、出射側共振器面から出射されたレーザ光がフッ化高分子層に悪影響を及ぼすことを抑制することができる。

上記構成において、好ましくは、第２層は、フッ化高分子層と接しており、活性層が発するレーザ光の波長がλ、第２層の屈折率がｎである場合に、第２層の厚みｔは、ｔ≧ｍ×λ／（２×ｎ）（ただし、ｍは整数）により規定される範囲に設定されている。このように構成すれば、上記厚みの範囲内に設定された第２層により、出射側共振器面の最表面でのレーザ光の密度を適切に低減することができる。

この場合、好ましくは、ｔ≧ｍ×λ／（２×ｎ）において、ｍ≧３である。このように構成すれば、出射側共振器面の最表面でのレーザ光の密度を容易に低減することができる。

上記第１の局面による窒化物系半導体レーザ素子において、好ましくは、フッ化高分子層は、下記化学式（１）（なお、Ｒ_ｆは含フッ素官能基、Ｒ^１は直鎖状もしくは分岐状のアルキレン基、Ｒ^２はアルキル基、ｎは２以上の整数をそれぞれ表す）で表される化合物からなる。このように構成すれば、フッ化高分子層上に汚染物質の付着などが生じにくいとともに、出射側共振器面の最表面にフッ化高分子層を容易に形成することができる。

上記第１の局面による窒化物系半導体レーザ素子において、好ましくは、フッ化高分子層の厚みは、５ｎｍ以上３０ｎｍ以下である。このように構成すれば、フッ化高分子層を形成することによって出射側共振器面における反射率が変化することを抑制することができる。また、フッ化高分子層が無機誘電体層の表面から剥離することを容易に抑制することができる。

この発明の第２の局面による光装置は、窒化物系半導体レーザ素子と、半導体レーザ素子の出射光を制御する光学系とを備え、窒化物系半導体レーザ素子は、活性層を有し、出射側共振器面と反射側共振器面とが形成された半導体素子層と、出射側共振器面の表面上に形成された無機誘電体層と、無機誘電体層の出射側共振器面とは反対側の表面上に形成されたフッ化高分子層とを含み、無機誘電体層の厚みは、フッ化高分子層の厚みよりも大きい。

この発明の第２の局面による光装置では、上記のように、無機誘電体層の厚みがフッ化高分子層の厚みよりも大きいので、出射側共振器面における反射率を容易に制御することができるとともに、最表層での光密度を適切に制御することができる。これにより、出射側共振器面の最表面における光ＣＶＤ作用を抑制することができるので、出射側共振器面の最表面に汚染物質が付着したり堆積したりすることを抑制することができる。その結果、窒化物系半導体レーザ素子を安定的に動作させて長時間の使用にも耐え得る信頼性の高い光装置を得ることができる。

また、第２の局面による光装置では、上記のように、出射側共振器面の最表面に汚染物質が付着しにくいので、窒化物系半導体レーザ素子を気密封止するためのパッケージが不要になる。これにより、光装置の構成を簡略化することができる。

本発明の第１実施形態による青紫色半導体レーザ素子を共振器方向と平行に切断した際の縦断面図である。 本発明の第１実施形態による青紫色半導体レーザ素子を共振器方向と垂直に切断した際の縦断面図である。 本発明の第１実施形態による青紫色半導体レーザ素子の上面図である。 本発明の第１実施形態による青紫色半導体レーザ素子を共振器方向と垂直に切断した際の縦断面図である。 本発明の第１実施形態の効果を確認するために行った確認実験の結果を示した図である。 本発明の第１実施形態の第１変形例による青紫色半導体レーザ素子の上面図である。 図６における１７０−１７０線に沿って青紫色半導体レーザ素子を共振器方向と垂直に切断した際の縦断面図である。 本発明の第１実施形態の第２変形例による青紫色半導体レーザ素子の上面図である。 本発明の第２実施形態による青紫色半導体レーザ素子を共振器方向と平行に切断した際の縦断面図である。 本発明の第３実施形態による青紫色半導体レーザ素子が搭載された半導体レーザ装置の構造を示した上面図である。 本発明の第３実施形態による半導体レーザ装置が実装された光ピックアップ装置の構成を示した概略図である。

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。

（第１実施形態）
図１〜図４を参照して、本発明の第１実施形態による青紫色半導体レーザ素子１００の構造について説明する。なお、図２は、図３の１５０−１５０線に沿った断面図であり、図４は、図３の１６０−１６０線に沿った断面図である。なお、青紫色半導体レーザ素子１００は、本発明の「窒化物系半導体レーザ素子」の一例である。

青紫色半導体レーザ素子１００は、約４０５ｎｍの発振波長を有しており、図１に示すように、ｎ型ＧａＮ基板１の表面上に、活性層２５を含む複数の窒化物系半導体層からなる半導体素子層２が形成されている。また、半導体素子層２は、発振波長λが約４０５ｎｍ帯を有する半導体層からなる。また、半導体素子層２の上面上にｐ側電極４が形成されるとともに、ｎ型ＧａＮ基板１の下面上にｎ側電極５が形成されている。また、半導体素子層２には、共振器の延びる方向（Ａ方向）と直交する共振器端面２ａおよび２ｂがそれぞれ形成されるとともに、共振器端面２ａおよび２ｂ上には、端面コート膜８および９がそれぞれ形成されている。なお、共振器端面２ａおよび２ｂは、それぞれ、本発明の「出射側共振器面」および「反射側共振器面」の一例である。

ここで、端面コート膜８は、共振器端面２ａに接触する約１．２μｍの厚みを有する無機誘電体層３０と、無機誘電体層３０の共振器端面２ａとは反対側の表面上に形成された約１０ｎｍの厚みを有するフッ化高分子層３８とから構成されている。なお、フッ化高分子層３８の表面が出射端面の最表面３ａとなる。

また、無機誘電体層３０は、共振器端面２ａから近い順に配置された、共振器端面２ａに接触する約１０ｎｍの厚みを有するＡｌＮ膜３１と、約１２０ｎｍの厚みを有するＡｌ_２Ｏ_３膜３２と、約６８ｎｍの厚みを有するＳｉＯ_２膜３３と、約６０ｎｍの厚みを有するＡｌ_２Ｏ_３膜３４と、約９７０ｎｍの厚みを有するＳｉＯ_２膜３５とからなる。ここで、ＡｌＮ膜３１、Ａｌ_２Ｏ_３膜３２、ＳｉＯ_２膜３３およびＡｌ_２Ｏ_３膜３４により、共振器端面２ａにおけるレーザ光の反射率が約２５％となるように設定されている。なお、ＡｌＮ膜３１、Ａｌ_２Ｏ_３膜３２、ＳｉＯ_２膜３３およびＡｌ_２Ｏ_３膜３４は、それぞれ、本発明の「第１層」の一例であり、ＳｉＯ_２膜３５は、本発明の「第２層」の一例である。

なお、ＳｉＯ_２膜３５の屈折率がｎ（＝約１．４８）である場合、ＳｉＯ_２膜３５の厚みｔは、ｔ≧ｍ×λ／（２×ｎ）（ｍは整数）の関係を有するように設定されている。

また、フッ化高分子層３８は、上記化学式（１）で表される化合物からなる。

また、端面コート膜９は、共振器端面２ｂから近い順に配置された、共振器端面２ｂに接触する約１０ｎｍの厚みを有するＡｌＮ膜４１と、約１２０ｎｍの厚みを有するＡｌ_２Ｏ_３膜４２と、約１４０ｎｍの厚みを有するＳｉＯ_２膜４３と、約３４０ｎｍの厚みを有する多層反射膜４５とからなる。また、多層反射膜４５は、低屈折率膜として約６８ｎｍの厚みを有するＳｉＯ_２膜および高屈折率膜として約４５ｎｍを有するＺｒＯ_２膜が交互に３層ずつ積層された構成を有しており、多層反射膜４５により共振器端面２ｂにおけるレーザ光の反射率が約８０％となるように設定されている。

ｎ型ＧａＮ基板１は、約１００μｍの厚みを有するとともに約５×１０^１８ｃｍ^−３のキャリア濃度を有するＳｉがドープされている。半導体素子層２においては、図２に示すように、ｎ型ＧａＮ基板１上に、約１００ｎｍの厚みを有するとともに、約５×１０^１８ｃｍ^−３のドーピング量を有するＧｅドープｎ型ＧａＮからなるｎ型層２１が形成されている。また、ｎ型層２１上には、約４００ｎｍの厚みを有するとともに、約５×１０^１８ｃｍ^−３のドーピング量および約５×１０^１８ｃｍ^−３のキャリア濃度を有するＧｅドープｎ型Ａｌ_０．０７Ｇａ_０．９３Ｎからなるｎ型クラッド層２２が形成されている。

また、ｎ型クラッド層２２上には、約５ｎｍの厚みを有するとともに、約５×１０^１８ｃｍ^−３のドーピング量および約５×１０^１８ｃｍ^−３のキャリア濃度を有するＧｅドープｎ型Ａｌ_０．１６Ｇａ_０．８４Ｎからなるｎ型キャリアブロック層２３が形成されている。また、ｎ型キャリアブロック層２３上には、約１００ｎｍの厚みを有するとともに、約５×１０^１８ｃｍ^−３のドーピング量および約５×１０^１８ｃｍ^−３のキャリア濃度を有するＧｅドープｎ型ＧａＮからなるｎ側光ガイド層２４が形成されている。また、ｎ側光ガイド層２４上には、活性層２５が形成されている。この活性層２５は、約２０ｎｍの厚みを有するアンドープＩｎ_０．０２Ｇａ_０．９８Ｎからなる４層の障壁層と、約３ｎｍの厚みを有するアンドープＩｎ_０．１Ｇａ_０．９Ｎからなる３層の井戸層とが交互に積層されたＭＱＷ構造を有している。

また、活性層２５上には、約１００ｎｍの厚みを有するとともに、約４×１０^１９ｃｍ^−３のドーピング量および約５×１０^１７ｃｍ^−３のキャリア濃度を有するＭｇドープｐ型ＧａＮからなるｐ側光ガイド層２６が形成されている。ｐ側光ガイド層２６上には、約２０ｎｍの厚みを有するとともに、約４×１０^１９ｃｍ^−３のドーピング量および約５×１０^１７ｃｍ^−３のキャリア濃度を有するＭｇドープｐ型Ａｌ_０．１６Ｇａ_０．８４Ｎからなるｐ型キャップ層２７が形成されている。

また、ｐ型キャップ層２７上には、約４×１０^１９ｃｍ^−３のドーピング量および約５×１０^１７ｃｍ^−３のキャリア濃度を有するＭｇドープｐ型Ａｌ_０．０７Ｇａ_０．９３Ｎからなるｐ型クラッド層２８が形成されている。ｐ型クラッド層２８は、［１−１００］方向（Ａ方向）にストライプ状に延びる約１．５μｍの幅を有する凸部２８ａと、凸部２８ａの両側の約８０ｎｍの厚みを有する平坦部２８ｂとから構成されている。また、凸部２８ａにおけるｐ型クラッド層２８の厚みは、約４００ｎｍである。

また、ｐ型クラッド層２８の凸部２８ａ上には、約１０ｎｍの厚みを有するとともに、約４×１０^１９ｃｍ^−３のドーピング量および約５×１０^１７ｃｍ^−３のキャリア濃度を有するＭｇドープｐ型Ｉｎ_０．０２Ｇａ_０．９８Ｎからなるｐ型コンタクト層２９が形成されている。このｐ型コンタクト層２９とｐ型クラッド層２８の凸部２８ａとによって、Ａ方向にストライプ状に延びるリッジ部２ｃが構成されている。ここで、リッジ部２ｃは、電流注入部を構成し、リッジ部２ｃの下方の活性層２５を含む領域には、リッジ部２ｃに沿って［１−１００］方向（Ａ方向）にストライプ状に延びる導波路が形成される。なお、ｎ型層２１、ｎ型クラッド層２２、ｎ型キャリアブロック層２３、ｎ側光ガイド層２４、活性層２５、ｐ側光ガイド層２６、ｐ型キャップ層２７、ｐ型クラッド層２８およびｐ型コンタクト層２９は、それぞれ、本発明の「半導体素子層」の一例である。

また、ｐ型クラッド層２８の凸部２８ａの側面上および平坦部２８ｂの上面上には、約０．３μｍの厚みを有するＳｉＯ_２からなる電流ブロック層３０が形成されている。電流ブロック層３０は、共振器端面２ａおよび２ｂ近傍領域以外のリッジ部２ｃの上面（ｐ型コンタクト層２９の上面）を露出するように形成されている。

ｐ側電極４は、リッジ部２ｃの上面に接触するように形成されているオーミック電極４１と、オーミック電極４１および電流ブロック層３０上に形成されているｐ側パッド電極４２とから構成されている。オーミック電極４１では、ｐ型コンタクト層２９側から、約５ｎｍの厚みを有するＰｔ層、約１００ｎｍの厚みを有するＰｄ層、約１５０ｎｍの厚みを有するＡｕ層がこの順に積層されている。また、ｐ側パッド電極４２では、オーミック電極４１および電流ブロック層３０側から、約０．１μｍの厚みを有するＴｉ層、約０．１μｍの厚みを有するＰｄ層、約３μｍの厚みを有するＡｕ層がこの順に積層されている。

また、ｎ側電極５では、ｎ型ＧａＮ基板１側から、約１０ｎｍの厚みを有するＡｌ層、約２０ｎｍの厚みを有するＰｔ層、約３００ｎｍの厚みを有するＡｕ層がこの順に積層されている。

また、ｐ側電極４は、図３に示すように、素子の上面のうち、共振器端面２ａおよび２ｂと、素子の共振器の延びる方向に沿った両側面の近傍領域以外とに形成されている。また、ｐ側電極４は、共振器端面２ａに近い側の一方の隅部に切り欠き４ａを有している。これにより、青紫色半導体レーザ素子１００をサブマウントなどに固定する際の共振器端面２ａの向き（［１−１００］方向）が容易に特定される。

また、ｐ側パッド電極４２が形成された領域以外の電流ブロック層３０の上面には、共振器端面２ａから約５μｍだけ内側（Ａ方向）の位置に一対の溝部（凹部）６が形成されている。また、各々の溝部６は、リッジ部２ｃを通る中心線１９０の両側に、中心線１９０から約５μｍ隔てて形成されている。また、各々の溝部６の平面形状は、共振器端面２ａに沿って約１５μｍの長さと中心線１９０に沿って約５μｍの長さとを有する略矩形形状である。また、各々の溝部６は、図４に示すように、ｐ型クラッド層２８の上面からｎ型層２１の内部まで達する約２μｍの深さを有し、溝部６の内側面および底面上は電流ブロック層３０が連続的に覆われている。青紫色半導体レーザ素子１００では、溝部６を有することにより、レーザ出射光の遠視野像が適正に補正される。

次に、図１〜図４を参照して、青紫色半導体レーザ素子１００の製造プロセスについて説明する。

まず、図２に示すように、ｎ型ＧａＮ基板１上に、有機金属気相エピタキシ（ＭＯＶＰＥ）法を用いて、ｎ型層２１、ｎ型クラッド層２２、ｎ型キャリアブロック層２３、ｎ側光ガイド層２４および活性層２５を順次形成する。また、活性層２５上に、ｐ側光ガイド層２６、ｐ型キャップ層２７、ｐ型クラッド層２８およびｐ型コンタクト層２９を順次形成する。その後、ｐ型化アニール処理およびエッチングによりリッジ部２ｃの形成を行う。

その後、図３に示すような平面形状を有するように、ｐ型クラッド層２８の上面からｎ型層２１の内部までエッチングすることにより溝部６を形成する。その後、リッジ部２ｃ上にオーミック電極４１を形成するとともに、真空蒸着法により電流ブロック層３０を形成する。この際、溝部６の内側面上および底面上も電流ブロック層３０により覆われる。また、オーミック電極４１上の電流ブロック層３０を除去することにより、オーミック電極４１の上面を露出させる。次に、オーミック電極４１の上面に接触するように電流ブロック層３０上にｐ側パッド電極４２を形成する。また、ｎ型ＧａＮ基板１の下面上に、真空蒸着法によりｎ側電極５を形成する。このようにして、青紫色半導体レーザ素子１００のウェハが作製される。

次に、まず、青紫色半導体レーザ素子１００のウェハの上面に、リッジ部２ｃの延びる方向に対して直交する方向にスクライブ傷を形成する。このスクライブ傷は、リッジ部２ｃを除く部分に破線状に形成される。

次に、このスクライブ傷に沿って青紫色半導体レーザ素子１００のウェハを劈開することにより、バー状態のウェハを形成する。その後、バー状態のウェハを電子サイクロトロン共鳴（ＥＣＲ）スパッタ成膜装置に導入する。

まず、ＥＣＲプラズマを５分間の間、上記劈開によって形成された共振器端面２ａ（図１参照）に照射することにより、共振器端面２ａを清浄化する。ＥＣＲプラズマは、約０．０２ＰａのＮ_２ガス雰囲気中で、マイクロ波出力５００Ｗの条件で発生させる。このとき、共振器端面２ａは軽微にエッチングされる。なお、その際、スパッタターゲットへＲＦパワーを印加しない。

次に、ＥＣＲスパッタ法により、金属ターゲットにＡｌを用いるとともに、Ａｒガス流量：約２０ｓｃｃｍ、Ｎ_２ガス流量：約４．５ｓｃｃｍ、マイクロ波出力５００ＷおよびＲＦパワー５００Ｗに各条件を設定した状態で、共振器端面２ａ上にＡｌＮ膜３１を形成する。その後、金属ターゲットにＡｌを用いるとともに、Ａｒガス流量：約２０ｓｃｃｍ、Ｏ_２ガス流量：約５ｓｃｃｍ、マイクロ波出力５００ＷおよびＲＦパワー５００Ｗに各条件を設定した状態で、ＡｌＮ膜３１上にＡｌ_２Ｏ_３膜３２を形成する。その後、金属ターゲットにＳｉを用いるとともに、Ａｒガス流量：約２０ｓｃｃｍ、Ｏ_２ガス流量：約７ｓｃｃｍ、マイクロ波出力５００ＷおよびＲＦパワー５００Ｗに各条件を設定した状態で、Ａｌ_２Ｏ_３膜３２上にＳｉＯ_２膜３３を形成する。その後、金属ターゲットにＡｌを用いるとともに、Ａｒガス流量：約２０ｓｃｃｍ、Ｏ_２ガス流量：約５ｓｃｃｍ、マイクロ波出力５００ＷおよびＲＦパワー５００Ｗに各条件を設定した状態で、ＳｉＯ_２膜３３上にＡｌ_２Ｏ_３膜３４を形成する。その後、金属ターゲットにＳｉを用いるとともに、Ａｒガス流量：約２０ｓｃｃｍ、Ｏ_２ガス流量：約７ｓｃｃｍ、マイクロ波出力５００ＷおよびＲＦパワー５００Ｗに各条件を設定した状態で、Ａｌ_２Ｏ_３膜３４上にＳｉＯ_２膜３５を形成する。このようにして、共振器端面２ａ上に無機誘電体層３０が形成される。

その後、上述の共振器端面２ａと同様に、ＥＣＲプラズマを上記劈開によって形成された他方の共振器端面２ｂ（図１参照）に照射することにより、共振器端面２ｂを清浄化する。

その後、金属ターゲットにＡｌを用いるとともに、Ａｒガス流量：約２０ｓｃｃｍ、Ｎ_２ガス流量：約４．５ｓｃｃｍ、マイクロ波出力５００ＷおよびＲＦパワー５００Ｗに各条件を設定した状態で、共振器端面２ｂ上にＡｌＮ膜４１を形成する。その後、金属ターゲットにＡｌを用いるとともに、Ａｒガス流量：約２０ｓｃｃｍ、Ｏ_２ガス流量：約４ｓｃｃｍ、マイクロ波出力５００ＷおよびＲＦパワー５００Ｗに各条件を設定した状態で、ＡｌＮ膜４１上にＡｌ_２Ｏ_３膜４２を形成する。その後、金属ターゲットにＳｉを用いるとともに、Ａｒガス流量：約２０ｓｃｃｍ、Ｏ_２ガス流量：約７ｓｃｃｍ、マイクロ波出力５００ＷおよびＲＦパワー５００Ｗに各条件を設定した状態で、Ａｌ_２Ｏ_３膜４２上にＳｉＯ_２膜４３を形成する。その後、金属ターゲットにＳｉを用いるとともに、Ａｒガス流量：約２０ｓｃｃｍ、Ｏ_２ガス流量：約７ｓｃｃｍ、マイクロ波出力５００ＷおよびＲＦパワー５００Ｗに各条件を設定した状態で、ＳｉＯ_２膜４３上にＳｉＯ_２膜を形成する。その後、金属ターゲットにＺｒを用いるとともに、Ａｒガス流量：約１５ｓｃｃｍ、Ｏ_２ガス流量：約１．５ｓｃｃｍ、マイクロ波出力５００ＷおよびＲＦパワー５００Ｗに各条件を設定した状態で、ＳｉＯ_２膜上にＺｒＯ_２膜を形成する。このＳｉＯ_２膜とＺｒＯ_２膜とを交互に３層ずつ積層することにより多層反射膜４５を形成する。このようにして、共振器端面２ｂ上に端面コート膜９が形成される。

その後、共振器端面２ａおよび２ｂに、それぞれ、無機誘電体層３０および端面コート膜９が形成されたバー状態のウェハを、真空蒸着装置に導入する。その後、真空蒸着装置の内部に設置されたターゲット容器内に充填されている上記化学式（１）で表される固体または顆粒状のフッ化高分子のターゲット材を加熱蒸発させることにより、無機誘電体層３０上にフッ化高分子層３８を形成する。これにより、共振器端面２ａ上に端面コート膜８が形成される。

その後、バー状態のウェハをリッジ部２ｃに沿ってチップ状に分離することにより青紫色半導体レーザ素子１００が形成される。

第１実施形態では、上記のように、無機誘電体層３０の厚みがフッ化高分子層３８の厚みよりも大きいので、共振器端面２ａにおける反射率を容易に制御することができるとともに、最表層でのレーザ光の密度を適切に制御することができ、光ＣＶＤ作用を抑制することができるので、出射端面の最表面３ａに汚染物質が付着したり堆積したりすることを抑制することができる。その結果、青紫色半導体レーザ素子１００を安定的に動作させることができる。

また、第１実施形態では、上記のように、出射端面の最表面３ａに汚染物質が付着しにくいので、青紫色半導体レーザ素子１００を気密封止するためのパッケージが不要になる。

また、第１実施形態では、無機誘電体層３０の厚みを３μｍ以下に設定している。これにより、共振器端面２ａから無機誘電体層３０が膜剥れを起こしにくくすることができるとともに、共振器端面２ａにおける反射率を容易に制御することができる。

また、第１実施形態では、無機誘電体層３０は、共振器端面２ａにおける反射率を制御するＡｌＮ膜３１〜Ａｌ_２Ｏ_３膜３４と、ＡｌＮ膜３１〜Ａｌ_２Ｏ_３膜３４までの合計厚み（約２６０ｎｍ）よりも大きな厚みを有するＳｉＯ_２膜３５との多層膜により構成されている。これにより、ＡｌＮ膜３１〜Ａｌ_２Ｏ_３膜３４までの多層膜により共振器端面２ａにおける反射率を制御するとともに、ＳｉＯ_２膜３５により、出射端面の最表面３ａでのレーザ光の密度を適切に低減することができる。これにより、共振器端面２ａから出射されたレーザ光がフッ化高分子層３８に悪影響を及ぼすことを抑制することができる。

また、第１実施形態では、ＳｉＯ_２膜３５がフッ化高分子層３８と接しており、ＳｉＯ_２膜３５の厚みｔは、ｔ≧ｍ×λ／（２×ｎ）（ｍは整数）の関係を有するように設定されている。これにより、上記厚みの範囲内に設定されたＳｉＯ_２膜３５により、出射端面の最表面３ａでのレーザ光の密度を適切に低減することができる。この際、ｍ≧３であるので、出射端面の最表面３ａでのレーザ光の密度を容易に低減することができる。

また、第１実施形態では、フッ化高分子層３８は、上記の化学式（１）で表される化合物からなる。これにより、フッ化高分子層３８上に汚染物質の付着などが生じにくいとともに、共振器端面２ａ上にフッ化高分子層３８を容易に形成することができる。

また、第１実施形態では、フッ化高分子層３８の厚みが約５ｎｍ以上約３０ｎｍ以下の範囲に設定されている。これにより、フッ化高分子層３８を形成することによって共振器端面２ａにおける反射率が変化することを抑制することができる。また、フッ化高分子層３８が無機誘電体層３０（ＳｉＯ_２膜３５）の表面から剥離することを容易に抑制することができる。

また、第１実施形態では、フッ化高分子層３８の形成に真空蒸着法を用いているので、低温での成膜が可能である。また、スパッタ法などによる成膜プロセスと比較して、真空蒸着法では、プラズマのダメージを受けることなく無機誘電体層３０上にフッ化高分子層３８を成膜することができる。

ここで、端面コート膜８の有用性を確認するため、以下の実験を行った。まず、青紫色半導体レーザ素子１００を気密封止していないオープンパッケージ型の半導体レーザ装置に搭載した。そして、８０℃の条件で、自動光量制御（ＡＰＣ）により、２０ｍＷの出力に調整して連続駆動させることにより寿命試験を行った。なお、比較例として、端面コート膜８の最表面にフッ化高分子層３８を形成していない青紫色半導体レーザ素子についても同様の条件で寿命試験を行った。この結果、図５に示すように、第１実施形態の青紫色半導体レーザ素子１００では、５００時間を経過しても動作電流が振動することなく安定的な電流推移を示す一方、比較例の青紫色半導体レーザ素子では、動作直後から動作電流が振動し始め、不安定な電流推移を示す結果が得られた。また、青紫色半導体レーザ素子１００における故障までの平均時間（ＭＴＴＦ）を算出した結果、３０００時間以上であることが分かった。この結果から、端面コート膜８の有用性が確認された。

（第１実施形態の第１変形例）
次に、第１実施形態の第１変形例による青紫色半導体レーザ素子１０５について説明する。この青紫色半導体レーザ素子１０５では、図６に示すように、ｐ側パッド電極４２が形成される領域の半導体素子層２中に約５μｍの幅（Ｂ方向）を有する溝部６ａが形成されている。また、一対の溝部６ａの各々は、共振器方向（Ａ方向）に沿ってｐ側パッド電極４２の端から端まで形成されている。また、図７に示すように、溝部６ａの表面（内側面および底面）を覆うように、電流ブロック層３０およびｐ側パッド電極４２がこの順に形成されている。この溝部６ａにより、レーザ出射光の遠視野像が適正に補正されるように構成されている。なお、青紫色半導体レーザ素子１０５は、本発明の「窒化物系半導体レーザ素子」の一例である。なお、青紫色半導体レーザ素子１０５のその他の構成は、第１実施形態と同様であって、図中において、第１実施形態と同じ符号を付して図示している。また、第１実施形態の第１変形例の効果は、第１実施形態と同様である。

（第１実施形態の第２変形例）
次に、第１実施形態の第２変形例による青紫色半導体レーザ素子１１０について説明する。この青紫色半導体レーザ素子１１０では、図８に示すように、半導体素子層２中に形成される溝部６ａが共振器端面２ａおよび２ｂの位置で外部（Ａ方向）に露出している。溝部６ａをこのように構成しても、レーザ出射光の遠視野像が適正に補正される。なお、青紫色半導体レーザ素子１１０は、本発明の「窒化物系半導体レーザ素子」の一例である。なお、青紫色半導体レーザ素子１１０のその他の構成は、第１実施形態と同様であって、図中において、第１実施形態と同じ符号を付して図示している。また、第１実施形態の第２変形例の効果は、第１実施形態と同様である。

（第２実施形態）
次に、本発明の第２実施形態による青紫色半導体レーザ素子２００について説明する。この青紫色半導体レーザ素子２００では、図９に示すように、端面コート膜９ａの最表面にも上記化学式（１）で表される約１０ｎｍの厚みを有するフッ化高分子層３９が形成されている。この場合、フッ化高分子層３９の表面が反射端面の最表面３ｂとなる。なお、青紫色半導体レーザ素子２００のその他の構成は、上記第１実施形態と同様であって、図中において、上記第１実施形態と同じ符号を付して図示している。なお、青紫色半導体レーザ素子２００は、本発明の「窒化物系半導体レーザ素子」の一例である。

また、フッ化高分子層３９は、フッ化高分子層３８を形成した後、第１実施形態と同様のプロセスにより多層反射膜４５上に形成される。その他のプロセスは、上記第１実施形態の製造プロセスと同様である。

青紫色半導体レーザ素子２００では、上記のように、端面コート膜９ａの最表面にもフッ化高分子層３９が形成されているので、反射端面の最表面３ｂにも汚染物質が付着および堆積することを抑制することができる。これにより、共振器端面２ｂから出射されるレーザ光強度を安定させることができる。ここで、共振器端面２ｂから出射されるレーザ光を共振器端面２ａから出射されるレーザ光強度を制御するためのモニターとして利用する場合には、共振器端面２ｂから出射されるレーザ光強度を検出して得られるモニター用電流を安定させることができる。この結果、青紫色半導体レーザ素子２００の共振器端面２ａから出射されるレーザ光強度をさらに安定化させることができる。なお、第２実施形態のその他の効果は、上記第１実施形態と同様である。

（第３実施形態）
次に、本発明の第３実施形態による３波長半導体レーザ装置３０５を備えた光ピックアップ装置３００について説明する。なお、光ピックアップ装置３００は、本発明の「光装置」の一例である。

光ピックアップ装置３００は、図１１に示すように、３波長半導体レーザ装置３０５と、３波長半導体レーザ装置３０５から出射されたレーザ光を調整する光学系３２０と、レーザ光を受光する光検出部３３０とを備えている。

また、３波長半導体レーザ装置３０５では、図１０に示すように、絶縁体（樹脂製）からなり略平板状を有するベース本体７０の台座部７０ａの底面上に、上記第２実施形態の青紫色半導体レーザ素子２００と、約６５０ｎｍの発振波長を有する赤色半導体レーザ素子５０および約７８０ｎｍの発振波長を有する赤外半導体レーザ素子５５がモノリシックに形成された２波長半導体レーザ素子６０とがサブマウント６１を介して接合されている。なお、３波長半導体レーザ装置３０５は、青紫色半導体レーザ素子２００および２波長半導体レーザ素子６０が台座部７０ａ上において外部に露出するオープンパッケージ型の半導体レーザ装置である。

青紫色半導体レーザ素子２００および２波長半導体レーザ素子６０は、それぞれ、レーザ光の出射端面を外部（Ａ１方向）に向けてジャンクションアップ方式で取り付けられており、互いに所定の間隔を隔てて幅方向（Ｂ方向）に隣接している。

また、ベース本体７０には、金属製のリードフレームからなるリード端子７１、７２、７３、７４および７５が設けられている。このリード端子７１〜７５は、樹脂モールド成型によって、互いに絶縁された状態でベース本体７０を前方（Ａ１方向）から後方（Ａ２方向）に貫通するように配置されている。そして、ベース本体７０の外部（Ａ２側）に延びる後端領域が、それぞれ図示しない駆動回路に接続されている。また、リード端子７１〜７５の前方（Ａ１側）に延びた前端領域７１ａ、７２ａ、７３ａ、７４ａおよび７５ａは、台座部７０ａを構成するベース本体７０の内壁面７０ｂからそれぞれ露出しており、台座部７０ａの底面上に配置されている。なお、台座部７０ａの底面は、ベース本体７０の上面７０ｃ（紙面手前側）から所定の深さだけ奥まった位置（紙面奥側）に形成されている。また、前端領域７１ａは、前端領域７２ａ〜７５ａの前方（Ａ１側）において台座部７０ａの底面上でＢ方向に広がっている。

また、リード端子７１には、前端領域７１ａに接続される一対の放熱部７１ｄが一体的に形成されている。放熱部７１ｄは、リード端子７１を中心としてＢ方向の両側に略対称に配置されている。また、放熱部７１ｄは、前端領域７１ａから延びるとともにベース本体７０の側面からＢ１方向およびＢ２方向に貫通して３波長半導体レーザ装置３０５の外部に露出している。

また、ｐ側電極４には、金属線９１の一端がワイヤボンディングされており、金属線９１の他端は、リード端子７４の前端領域７４ａに接続されている。また、赤色半導体レーザ素子５０の上面に形成されている表面電極５４には、金属線９２の一端がワイヤボンディングされており、金属線９２の他端は、リード端子７３の前端領域７３ａに接続されている。また、また、赤外半導体レーザ素子５５の上面に形成されている表面電極５６には、金属線９３の一端がワイヤボンディングされており、金属線９３の他端は、リード端子７２の前端領域７２ａに接続されている。また、青紫色半導体レーザ素子２００の下面に形成されたｎ側電極（図示せず）および２波長半導体レーザ素子６０の下面に形成されたｎ側電極（図示せず）は、サブマウント６１を介してリード端子７１の前端領域７１ａに電気的に接続されている。

また、サブマウント６１の後方（Ａ２側）の青紫色半導体レーザ素子２００の共振器端面２ｂ側には、レーザ光強度をモニターするために用いられるフォトダイオード（ＰＤ）６２が受光面を上方（Ｃ２方向）に向けて配置されている。そして、ＰＤ６２の下面をサブマウント６１に電気的に接続するとともに、ＰＤ６２の上面には、Ａｕなどからなる金属線９４の一端がワイヤボンディングされており、金属線９４の他端は、リード端子７５の前端領域７５ａに接続されている。

また、光学系３２０は、偏光ビームスプリッタ（ＰＢＳ）３２１、コリメータレンズ３２２、ビームエキスパンダ３２３、λ／４板３２４、対物レンズ３２５、シリンドリカルレンズ３２６および光軸補正素子３２７を有している。

また、ＰＢＳ３２１は、３波長半導体レーザ装置３０５から出射されるレーザ光を全透過するとともに、光ディスク３３５から帰還するレーザ光を全反射する。コリメータレンズ３２２は、ＰＢＳ３２１を透過した３波長半導体レーザ装置３０５からのレーザ光を平行光に変換する。ビームエキスパンダ３２３は、凹レンズ、凸レンズおよびアクチュエータ（図示せず）から構成されている。アクチュエータは後述するサーボ回路からのサーボ信号に応じて、凹レンズおよび凸レンズの距離を変化させることにより、３波長半導体レーザ装置３０５から出射されたレーザ光の波面状態を補正する機能を有している。

また、λ／４板３２４は、コリメータレンズ３２２によって略平行光に変換された直線偏光のレーザ光を円偏光に変換する。また、λ／４板３２４は光ディスク３３５から帰還する円偏光のレーザ光を直線偏光に変換する。この場合の直線偏光の偏光方向は、３波長半導体レーザ装置３０５から出射されるレーザ光の直線偏光の方向に直交する。これにより、光ディスク３３５から帰還するレーザ光は、ＰＢＳ３２１によって略全反射される。対物レンズ３２５は、λ／４板３２４を透過したレーザ光を光ディスク３３５の表面（記録層）上に収束させる。なお、対物レンズ３２５は、対物レンズアクチュエータ（図示せず）により、後述するサーボ回路からのサーボ信号（トラッキングサーボ信号、フォーカスサーボ信号およびチルトサーボ信号）に応じて、フォーカス方向、トラッキング方向およびチルト方向に移動可能にされている。

また、ＰＢＳ３２１により全反射されるレーザ光の光軸に沿うように、シリンドリカルレンズ３２６、光軸補正素子３２７および光検出部３３０が配置されている。シリンドリカルレンズ３２６は、入射されるレーザ光に非点収差作用を付与する。光軸補正素子３２７は、回折格子により構成されており、シリンドリカルレンズ３２６を透過した青紫色、赤色および赤外の各レーザ光の０次回折光のスポットが後述する光検出部３３０の検出領域上で一致するように配置されている。

また、光検出部３３０は、受光したレーザ光の強度分布に基づいて再生信号を出力する。ここで、光検出部３３０は再生信号とともに、フォーカスエラー信号、トラッキングエラー信号およびチルトエラー信号が得られるように所定のパターンの検出領域を有する。このようにして、３波長半導体レーザ装置３０５を備えた光ピックアップ装置３００が構成される。

この光ピックアップ装置３００では、３波長半導体レーザ装置３０５は、リード端子７１と、リード端子７２〜７４との間に、それぞれ、独立して電圧を印加することによって、青紫色半導体レーザ素子２００、赤色半導体レーザ素子５０および赤外半導体レーザ素子５５から、青紫色、赤色および赤外のレーザ光を独立的に出射することが可能である。また、３波長半導体レーザ装置３０５から出射されたレーザ光は、上記のように、ＰＢＳ３２１、コリメータレンズ３２２、ビームエキスパンダ３２３、λ／４板３２４、対物レンズ３２５、シリンドリカルレンズ３２６および光軸補正素子３２７により調整された後、光検出部３３０の検出領域上に照射される。

ここで、光ディスク３３５に記録されている情報を再生する場合には、青紫色半導体レーザ素子２００、赤色半導体レーザ素子５０および赤外半導体レーザ素子５５から出射される各々のレーザパワーが一定になるように制御しながら、光ディスク３３５の記録層にレーザ光を照射するとともに、光検出部３３０から出力される再生信号を得ることができる。また、同時に出力されるフォーカスエラー信号、トラッキングエラー信号およびチルトエラー信号により、ビームエキスパンダ３２３のアクチュエータと対物レンズ３２５を駆動する対物レンズアクチュエータとを、それぞれ、フィードバック制御することができる。

また、光ディスク３３５に情報を記録する場合には、記録すべき情報に基づいて、青紫色半導体レーザ素子２００および赤色半導体レーザ素子５０（赤外半導体レーザ素子５５）から出射されるレーザパワーを制御しながら、光ディスク３３５にレーザ光を照射する。これにより、光ディスク３３５の記録層に情報を記録することができる。また、上記同様、光検出部３３０から出力されるフォーカスエラー信号、トラッキングエラー信号およびチルトエラー信号により、ビームエキスパンダ３２３のアクチュエータと対物レンズ３２５を駆動する対物レンズアクチュエータとを、それぞれ、フィードバック制御することができる。

このようにして、３波長半導体レーザ装置３０５を備えた光ピックアップ装置３００を用いて、光ディスク３３５への記録および再生を行うことができる。

光ピックアップ装置３００に実装される３波長半導体レーザ装置３０５では、上記青紫色半導体レーザ素子２００を備えている。これにより、３波長半導体レーザ装置３０５のパッケージを気密封止を必要としないオープンパッケージ型とすることができる。これにより、安定的に動作させて長時間の使用にも耐え得る信頼性の高い光ピックアップ装置３００を簡単な構成で得ることができる。

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

たとえば、上記第１〜第３実施形態では、フッ化高分子層３８の厚みを約１０ｎｍとしたが、本発明では、５ｎｍ以上３０ｎｍ以下の厚みに設定されていれば好適である。

また、上記第１〜第３実施形態では、ＡｌＮ膜３１、Ａｌ_２Ｏ_３膜３２、ＳｉＯ_２膜３３およびＡｌ_２Ｏ_３膜３４による多層膜によって本発明の「第１層」を構成したが、本発明では、単層膜により本発明の「第１層」を構成してもよい。

また、上記第１〜第３実施形態では、無機誘電体層３０において、Ａｌ元素を含む窒化膜（ＡｌＮ膜３１）を用いたが、これに限られず、Ｓｉ元素を含む窒化膜を用いてもよい。また、Ｚｒ元素、Ｔａ元素、Ｈｆ元素、Ｔｉ元素またはＮｂ元素などを含む酸化膜を用いて構成してもよい。これにより、無機誘電体層３０における反射率が約２０％以上になるように好適に制御することができる。また、上記第１〜第６実施形態に示した材料に加えて、上記変形例で示した材料からなる誘電体膜を用いて、共振器端面２ｂ側の端面コート膜９を構成してもよい。これにより、端面コート膜９における反射率が約５０％以上になるように好適に制御することができる。

また、上記第１〜第３実施形態では、本発明の「第２層」としてのＳｉＯ_２膜３５を約９７０ｎｍとしたが、本発明では、膜厚ｔ≧ｍ×λ／（２×ｎ）におけるｍは、１４以下であるのが好ましい。この場合、ＳｉＯ_２膜３５の厚みｔは、ｔ≦１．９２μｍであるのが好ましい。

また、本発明の「第２層」をＡｌ_２Ｏ_３膜（屈折率：約１．６８）により形成する場合、膜厚ｔ≧ｍ×λ／（２×ｎ）におけるｍは、１７以下であるのが好ましい。また、本発明の「第２層」をＴａ_２Ｏ_５膜（屈折率：約２．１）により形成する場合、ｍは、２１以下であるのが好ましい。また、本発明の「第２層」をＺｒＯ_２膜（屈折率：約２．２）により形成する場合、ｍは、２２以下であるのが好ましい。また、本発明の「第２層」をＴｉＯ_２膜（屈折率：約２．８）により形成する場合、ｍは、２８以下であるのが好ましい。

また、上記第１〜第３実施形態では、無機誘電体層３０を窒化膜と酸化膜とを積層して構成したが、これに限られず、窒化膜および酸化膜に加えて酸窒化膜を積層して無機誘電体層を構成してもよい。この場合、Ａｌ元素、Ｓｉ元素、Ｚｒ元素、Ｔａ元素、Ｈｆ元素、Ｔｉ元素またはＮｂ元素などが含まれる酸窒化膜を用いることができる。なお、窒化膜と酸化膜との間に酸窒化膜を挟んで本発明の「無機誘電体層」を構成するのが好ましい。

また、上記第１〜第３実施形態では、共振器端面２ｂ側の反射率を制御する多層反射膜４５を、ＳｉＯ_２膜およびＺｒＯ_２膜が交互に３層ずつ積層して形成した例について示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、ＳｉＯ_２膜およびＺｒＯ_２膜を交互に３層以外の数に積層して形成してもよい。また、多層反射膜を、ＳｉＯ_２膜およびＺｒＯ_２膜以外の他の屈折率を有する異なる２種類の絶縁膜を組み合わせて構成してもよい。

また、上記第１〜第３実施形態では、共振器端面２ａ側の無機誘電体層３０にのみ本発明の「第２層」を形成した例について示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、共振器端面２ｂ上に形成された端面コート膜９（９ａ）にも、本発明の「第２層」を形成してもよい。この場合、ＡｌＮ膜４１〜多層反射膜４５までが本発明の「第１層」になり、多層反射膜４５の共振器端面２ｂとは反対側の表面上に本発明の「第２層」が形成される。この変形例のように構成すれば、光密度を適切に低減した状態でモニタ用のレーザ光を共振器端面２ｂから出射させることができる。

また、上記第１および第２実施形態の製造プロセスでは、ＥＣＲスパッタ成膜装置を用いて本発明の「無機誘電体層」を形成したが、本発明ではこれに限らず、他の成膜方法により無機誘電体層を形成してもよい。

また、上記第１および第２実施形態の製造プロセスでは、真空蒸着法を用いて本発明の「フッ化高分子層」を形成したが、本発明ではこれに限らず、たとえばスパッタ法などを用いてフッ化高分子層を形成してもよい。

また、上記第１実施形態およびその変形例では、レーザ出射光の遠視野像を補正するための溝部６（６ａ）を半導体素子層２中に設けたが、本発明はこれに限らず、このような溝部を形成せずに、本発明の「窒化物系半導体レーザ素子」を構成してもよい。

また、上記第３実施形態では、本発明の「窒化物系半導体レーザ素子」が実装された光ピックアップ装置３００について示したが、本発明はこれに限らず、本発明の窒化物系半導体レーザ素子を、光ディスク装置やプロジェクタ装置などの光装置に適用してもよい。

２ 半導体素子層
２ａ 共振器端面（出射側共振器面）
２ｂ 共振器端面（反射側共振器面）
２１ ｎ型層（半導体素子層）
２２ ｎ型クラッド層（半導体素子層）
２３ ｎ型キャリアブロック層（半導体素子層）
２４ ｎ側光ガイド層（半導体素子層）
２５ 活性層（半導体素子層）
２６ ｐ側光ガイド層（半導体素子層）
２７ ｐ型キャップ層（半導体素子層）
２８ ｐ型クラッド層（半導体素子層）
２９ ｐ型コンタクト層（半導体素子層）
３０ 無機誘電体層
３１ ＡｌＮ膜（第１層）
３２ Ａｌ_２Ｏ_３膜（第１層）
３３ ＳｉＯ_２膜（第１層）
３４ Ａｌ_２Ｏ_３膜（第１層）
３５ ＳｉＯ_２膜（第２層）
３８ フッ化高分子層
１００、１０５、１１０、２００ 青紫色半導体レーザ素子（窒化物系半導体レーザ素子）
３００ 光ピックアップ装置（光装置）
３２０ 光学系

Claims (7)

1. 活性層を有し、出射側共振器面と反射側共振器面とが形成された半導体素子層と、
   前記出射側共振器面の表面上に形成された無機誘電体層と、
   前記無機誘電体層の前記出射側共振器面とは反対側の表面上に形成されたフッ化高分子層とを備え、
   前記無機誘電体層の厚みは、前記フッ化高分子層の厚みよりも大きい、窒化物系半導体レーザ素子。
2. 前記無機誘電体層は、前記出射側共振器面における反射率を制御する第１層と、前記第１層よりも大きな厚みを有する第２層との少なくとも２層からなる、請求項１に記載の窒化物系半導体レーザ素子。
3. 前記第２層は、前記フッ化高分子層と接しており、
   前記活性層が発するレーザ光の波長がλ、前記第２層の屈折率がｎである場合に、前記第２層の厚みｔは、ｔ≧ｍ×λ／（２×ｎ）（ただし、ｍは整数）により規定される範囲に設定されている、請求項２に記載の窒化物系半導体レーザ素子。
4. ｔ≧ｍ×λ／（２×ｎ）において、ｍ≧３である、請求項３に記載の窒化物系半導体レーザ素子。
5. 前記フッ化高分子層は、下記化学式（１）（なお、Ｒ_ｆは含フッ素官能基、Ｒ^１は直鎖状もしくは分岐状のアルキレン基、Ｒ^２はアルキル基、ｎは２以上の整数をそれぞれ表す）で表される化合物からなる、請求項１〜４のいずれか１項に記載の窒化物系半導体レーザ素子。
   

   
6. 前記フッ化高分子層の厚みは、５ｎｍ以上３０ｎｍ以下である、請求項１〜５のいずれか１項に記載の窒化物系半導体レーザ素子。
7. 窒化物系半導体レーザ素子と、
   前記半導体レーザ素子の出射光を制御する光学系とを備え、
   前記窒化物系半導体レーザ素子は、活性層を有し、出射側共振器面と反射側共振器面とが形成された半導体素子層と、前記出射側共振器面の表面上に形成された無機誘電体層と、前記無機誘電体層の前記出射側共振器面とは反対側の表面上に形成されたフッ化高分子層とを含み、
   前記無機誘電体層の厚みは、前記フッ化高分子層の厚みよりも大きい、光装置。

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