JP3521186B2 - 窒化物半導体光素子及びその製造方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、窒化物半導体光素
子及びその製造方法に関し、特に、ＳＣＨ構造を有する
窒化物半導体六角柱ファセットレーザ及びその製造方法
に適用して有効な技術に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】窒化物半導体は、III族元素であるＡ
ｌ、Ｇａ、Ｉｎのうち少なくとも一つと、窒素との化合
物であり、ＧａＮ、ＡｌＧａＮ、ＩｎＧａＮ、あるい
は、ＡｌＩｎＧａＮ等の種類がある。

【０００３】これらの窒化物半導体は、緑色・青色から
近紫外領域の短波長帯の発光材料として、近年盛んに研
究および技術開発が行われている。特に、窒化物半導体
を用いた半導体レーザ（以後、窒化物半導体レーザと呼
ぶ。）は、波長４００ｎｍ前後の紫色での室温連続発振
が、研究レベルで達成されている。このことは、以下に
示す文献によって開示されている。

【０００４】文献１：S.Nakamura, M.Senoh, S.Nagaham
a, N.Iwasa, T.Yamada,. T.Matsushita, Y.Sugimoto, a
nd K.Chocho ；Appl. Phys.Lett.70, 868 (1997). 文献２：S.Nakamura, M.Senoh, S.Nagahama, N.Iwasa,
T.Yamada,. T.Matsushita, H.Kiyoku, Y.Sugimoto, T.
Kozaki, H.Umemoto, M.Sano, and K.Chocho； Appl. Ph
ys. Lett. 73, 832(1998). 文献３：N.Naganuma, T.Kobayashi, T.Tojo, K.Yanashi
ma,. S.Hashimoto, and M.Ikeda；第５９回応用物理学
会学術講演会 講演予稿集，No.1,p.328. 現在までに研究されている窒化物半導体レーザでは、分
離閉じこめヘテロ構造（Ｓeparate Ｃonfinement Ｈete
rostructure；ＳＣＨ）をとっている。ＳＣＨ構造の窒
化物半導体レーザでは、活性層としてＩｎＧａＮの多重
量子井戸層（ＭＱＷ）を、光ガイド層としてＧａＮを、
そして、クラッド層としてＡｌＧａＮが、それぞれ用い
られる。

【０００５】ＡｌＧａＮは、ＧａＮよりもバンドギャッ
プが広く、かつ、屈折率が小さいのでクラッド層として
適している材料である。ところで、窒化物半導体レーザ
のレーザミラーは、ドライエッチング（文献１、３に開
示）や劈開（文献２に開示）を用いて作製されている。
サファイア上に堆積した窒化物半導体の場合、窒化物半
導体とサファイアとの間で劈開面がずれているため、そ
のままでは平坦な劈開面が得られ難い。サファイア上
に、ＧａＮを非常に厚く（〜２００ｍｍ）堆積した後、
サファイアを除去して形成したＧａＮ基板を用いて、劈
開型のレーザが作製された。

【０００６】一方、ドライエッチングでは、レーザミラ
ー表面のプロセスダメージや、基板に対する垂直性が問
題となる。

【０００７】一方、有機金属気相成長法（ＭＯＣＶＤ）
による選択成長法を用いると、成長基板面に対して完全
に垂直で、原子レベルで平坦なファセット面を持つ窒化
物半導体の六角柱構造体を形成できる。この六角柱構造
体面に関しては、文献４：安藤精後，小林直樹，安藤弘
明；応用物理６５，７２８（１９９６）に開示されてい
る。また、特に、窒化物半導体よりなる六角柱構造体に
関しては、文献５：T.Akasaka, Y.Kobayashi, S.Ando,
and N.Kobayashi；App1. Phys. Lett. 71 (1997) 2196.
に開示されている。

【０００８】この六角柱構造をレーザに応用した場合
（以後、六角柱ファセットレーザと呼ぶ。）、レーザ光
の光路は内接する六角形になり、全反射の条件でレーザ
光は反射を繰り返す。通常のファブリ・ペロー型のレー
ザでは、レーザ光は反射鏡にほぼ垂直に入射し、反射率
は０.２〜０.３程度と低い。六角柱ファセットレーザの
レーザミラーは、特別な端面反射コーティングを用いな
くても、原理的に高反射率（反射率〜１）を有するとい
う優れた特徴を有する。

【０００９】そのため、レーザ発振の閾値を低くできる
と期待される。さらに、六角柱ファセットレーザの場
合、成長基板上のマスクパターンの設計のみにより、プ
ロセスダメージを生じることなく、１回の成長で一つの
基板上に、複数個のファセットレーザを形成することも
可能である。

【００１０】ところが、従来のＳＣＨ構造の窒化物半導
体レーザに用いられているＡｌＧａＮは、選択成長が難
しいという問題があった。すなわち、ＡｌＧａＮの選択
成長が行われる１０００℃前後の温度においては、酸化
シリコン等のマスク材とＡｌ原料との反応性が非常に強
く、マスク開口部内のみならず、マスク材の上にまでＡ
ｌＧａＮが堆積してしまうという問題があった。このこ
とは、文献６：T.Akasaka, Y.Kobayashi, S.Ando, N.Ko
bayashi, and M. Kumagai；J. Crystal Growth189/190
(1998) 72.と、文献７：Y.Kato, S.Kitamura, K.Hirama
tsu, N.Sawaki；J. Crystal Growth 144(1994) 133.に
開示されている。

【００１１】従来までに作製が試みられた、ＳＣＨ構造
を有する窒化物半導体六角柱ファセットレーザの例を図
１１に示す。このような構造は、以下のような手順で作
製される。

【００１２】図１１に示すように、まず、基板として、
主表面が（０００１）面であるサファイア基板３１上
に、ＭＯＣＶＤを用いて、ｎ型のＧａＮエピタキシャル
層（ｎ型のＧａＮ層）３２を成長し、このｎ型のＧａＮ
層の表面上に、フォトリソグラフィー法および湿式エッ
チング法により二酸化シリコン薄膜からなり、六角形上
の微小な開口部を有する、酸化シリコンマスク３３を形
成する。

【００１３】さらに、図１１に示すように、ＭＯＣＶＤ
の選択成長を用いて、ｎ側のクラッド層となるｎ型のＡ
ｌＧａＮ層（ｎ型のＡｌＧａＮクラッド層）３４、ｎ側
の光ガイド層となるｎ型のＧａＮ層（ｎ型のＧａＮ光ガ
イド層）３５、活性層となるＩｎＧａＮ ＭＱＷ層（Ｉ
ｎＧａＮ ＭＱＷ活性層）３６、ｐ側の光ガイド層とな
るｐ型のＧａＮ層（ｐ型のＧａＮ光ガイド層）３７、お
よび、ｐ側のクラッド層となるｐ型のＡｌＧａＮ層（ｐ
型のＡｌＧａＮクラッド層）３８を成長する。

【００１４】以上により、ＳＣＨ構造を有する窒化物半
導体六角柱ファセットレーザが、酸化シリコンマスク３
３の六角形上の微小な開口部内に形成される。

【００１５】

【発明が解決しようとする課題】しかし、前記ＭＯＣＶ
Ｄの選択成長法により、ＳＣＨ構造を有する窒化物半導
体六角柱ファセットレーザを作製する場合には、ｎ型の
ＡｌＧａＮクラッド層３４、および、ｐ型のＡｌＧａＮ
クラッド層３８を成長する過程で、酸化シリコンマスク
３３とＡｌ原料との反応性が非常に強く、酸化シリコン
マスク３３上にも、多結晶ＡｌＧａＮ３９が形成されて
しまう。

【００１６】これにより、六角柱構造の側面は、原子レ
ベルで平坦な垂直ファセット面にならず、多結晶ＡｌＧ
ａＮ３９が電流注入の際の電流リークの原因になるなど
の問題点があった。その結果、レーザの性能が著しく低
下してしまうという問題が、従来は存在した。

【００１７】したがって、ＭＯＣＶＤにより、窒化物半
導体の選択成長を行う際に、Ａｌ原料を用いると選択性
が確保できず、そのため、ＳＣＨ構造を有する窒化物半
導体の六角柱ファセットレーザを作製することが不可能
であった。

【００１８】本発明は、以上のような問題点を解消する
ためになされたものであり、Ａｌ原料を用いないＭＯＣ
ＶＤの選択成長法により、ＳＣＨ構造を有する窒化物半
導体の六角柱ファセットレーザを提供することを目的と
する。

【００１９】本発明の前記ならびにその他の目的と新規
な特徴は、本明細書の記述及び添付図面によって明らか
にする。

【００２０】

【課題を解決するための手段】本願において開示される
発明のうち、代表的なものの概要を簡単に説明すれば、
下記のとおりである。

【００２１】（１）基板上にＡｌＧａＮクラッド層を設
け、該ＡｌＧａＮクラッド層の上にＧａＮキャップ層を
設け、該ＧａＮキャップ層の上に、中心部を同心状にく
り貫いた中空部分を有する第１のＧａＮ光ガイド層、Ｉ
ｎＧａＮ多重量子井戸活性層、第２のＧａＮ光ガイド層
を順次積層して中空六角柱構造体を設け、前記第２のＧ
ａＮ光ガイド層上と中空六角柱構造体の中空部分にＧａ
Ｎ層をそれぞれ設け、前記六角柱構造体の内側部分に設
けたＧａＮ層の表面上に第１の電極を設け、前記ＧａＮ
キャップ層上に第２の電極を設けた窒化物半導体光素子
である。

【００２２】このように構成することにより、窒化物半
導体の六角柱ファセットレーザの上側のクラッド層とし
て空気を用いるので、ＡｌＧａＮのクラッド層を用いた
場合よりもさらにレーザ光の閉じこめ効果を大きくする
ことができる。

【００２３】（２）窒化物半導体光素子の製造方法は、
基板上に、金属気相成長法により、ＧａＮ層、ＡｌＧａ
Ｎ層、ＧａＮキャップ層を積層させ、その上に中心部を
同心状にくり貫いた中空部分を有する六角柱構造の底面
に対応する開口部を有する二酸化シリコン薄膜を蒸着
し、金属気相成長法により、その二酸化シリコン薄膜を
マスクに第１のＧａＮ光ガイド層、ＩｎＧａＮ多重量子
井戸活性層、第２のＧａＮ光ガイド層を中心部を同心状
にくり貫いた中空部分を有する六角柱構造に順次積層
し、六角柱の中空部分の二酸化シリコン薄膜のみを除去
してＧａＮ層を積層し、残りの二酸化シリコン薄膜を除
去し、六角柱の中空部分に積層されたＧａＮ層上にＮｉ
／Ａｕの電極（第１の電極）を蒸着し、前記ＧａＮキャ
ップ層上にＴｉ／ＡｕあるいはＡｌの電極（第２の電
極）を蒸着して形成するので、選択成長が困難なＡｌＧ
ａＮの選択成長を用いることなしに、横方向にも膜厚方
向にもレーザ光の閉じこめの強い、ＳＣＨ構造を有する
窒化物半導体光素子（窒化物半導体六角柱ファセットレ
ーザ）を得ることができる。

【００２４】（３）窒化物半導体光素子は、ＧａＮ層、
ＡｌＧａＮクラッド層、ＧａＮキャップ層を積層した基
板上に、第１のＧａＮ光ガイド層、ＩｎＧａＮ多重量子
井戸活性層、第２のＧａＮ光ガイド層を六角柱構造に順
次積層し、その第２のＧａＮ光ガイド層上に半透明のＮ
ｉの電極（第１の電極）を設け、その上にＩＴＯまたは
ＳｎＯ₂の透明導電性薄膜を設け、Ｔｉ／Ａｕあるいは
Ａｌの電極（第２の電極）を前記ＧａＮキャップ層上に
設けたことにより、六角柱ファセットレーザの上側のク
ラッド層として屈折率がＡｌＧａＮよりもさらに低い透
明導電性薄膜を用いるので、ＡｌＧａＮのクラッド層を
用いたよりもさらにレーザ光の閉じこめ効果を高くする
ことができる。

【００２５】（４）窒化物半導体光素子の製造方法は、
基板上に、金属気相成長法により、ＧａＮ層、ＡｌＧａ
Ｎ層、ＧａＮキャップ層を積層させ、その上に六角柱構
造の底面に対応する開口部を有する二酸化シリコン薄膜
を蒸着し、金属気相成長法により、その二酸化シリコン
薄膜をマスクに第１のＧａＮ光ガイド層、ＩｎＧａＮ多
重量子井戸活性層、第２のＧａＮ光ガイド層を六角柱構
造に順次積層し、二酸化シリコン薄膜を除去し、前記第
２のＧａＮ光ガイド層上に薄膜のＮｉの電極（第１の電
極）を蒸着し、そのＮｉの電極上に、ＩＴＯ、またはＳ
ｎＯ₂等の透明導電性薄膜を蒸着あるいはスパッタによ
り形成し、前記ＧａＮキャップ層上にＴｉ／Ａｕあるい
はＡｌの電極（第２の電極）を蒸着して形成するので、
選択成長が困難なＡｌＧａＮの選択成長を用いることな
しに、横方向にも膜厚方向にもレーザ光の閉じこめの強
い、ＳＣＨ構造を有する窒化物半導体光素子（窒化物半
導体六角柱ファセットレーザ）を得ることができる。

【００２６】

【発明の実施の形態】以下に、本発明の実施の形態を図
面を参照して説明する。

【００２７】本発明の実施の形態では、窒化物半導体光
素子として六角柱ファセットレーザを取り挙げ、以下に
説明していく。

【００２８】（第１の実施の形態）図１は、本発明によ
る第１の実施の形態にかかる窒化物半導体光素子の構成
を説明するための図である。

【００２９】第１の実施の形態の窒化物半導体光素子
は、図１に示すように、主表面が（０００１）面である
サファイア基板１上に、約１０００ｎｍ厚のｎ型のＧａ
Ｎ層２、０．５μｍ厚のｎ型のＡｌＧａＮクラッド層
３、２０ｎｍ厚のｎ型のＧａＮキャップ層４からなる窒
化物半導体の多層膜（以下、第１の窒化物半導体多層膜
層と記す）を設け、その上にｎ側の光ガイド層となるｎ
型のＧａＮ層（ｎ型のＧａＮ光ガイド層）６、活性層と
なるＩｎＧａＮ ＭＱＷ層（ＩｎＧａＮ ＭＱＷ活性層）
７、ｐ側の光ガイド層となるｐ型のＧａＮ層（ｐ型のＧ
ａＮ光ガイド層）８を中心部を同心状にくり貫かれたよ
うな形状の六角柱構造（以下、中空六角柱構造体と記
す）に順次設け、そのｐ型のＧａＮ光ガイド層８上と中
空六角柱構造体の内側の部分とに第２のｐ型のＧａＮ層
９を設け、中空六角柱構造体の内側部分に設けた第２の
ｐ型のＧａＮ層９の表面上にＮｉ／Ａｕ等の電極１０を
設け、Ｔｉ／ＡｕあるいはＡｌ等の電極１１をｎ型のＧ
ａＮキャップ層４上に設けた構成をとる。

【００３０】図２は、第１の実施の形態における窒化物
半導体光素子での発光作用を説明するための図である。

【００３１】図１に示す窒化物半導体光素子（窒化物半
導体六角柱ファセットレーザ）のＮｉ／Ａｕ等の電極１
０、Ｔｉ／ＡｕあるいはＡｌ等の電極１１に電流注入を
行うと、図２に示す経路ＩＧで電流が流れ、ＩｎＧａＮ
ＭＱＷ活性層７でのみ発光が起こる。

【００３２】この場合、ＩｎＧａＮ ＭＱＷ活性層７の
直上の部分の空気が上側のクラッド層の働きをすること
になる。また、各光ガイド層６，８のＧａＮの屈折率は
２．６、空気の屈折率は１、ＡｌＧａＮ層３の屈折率は
２．５である。

【００３３】したがって、空気をクラッド層として用い
る第１の実施の形態における窒化物半導体光素子は、Ａ
ｌＧａＮをクラッド層として用いた場合よりも非常に光
の閉じこめが強いという特徴を有する。

【００３４】次に、第１の実施の形態における窒化物半
導体光素子（窒化物半導体六角柱ファセットレーザ）の
製造方法の概要について図面を用いて説明する。

【００３５】図３〜図６は、第１の実施の形態における
窒化物半導体光素子（窒化物半導体六角柱ファセットレ
ーザ）の製造方法の概要を説明するための図である。

【００３６】第１の実施の形態における窒化物半導体光
素子（窒化物半導体六角柱ファセットレーザ）の製造方
法は、まず、基板として、主表面が（０００１）面であ
るサファイア基板上に、ＭＯＣＶＤを用いて、ｎ型のＧ
ａＮエピタキシャル層を１０００ｎｍ厚成長し、引き続
いてｎ型のＡｌＧａＮエピタキシャル層を０．５ミクロ
ン厚成長し、さらにＧａＮキャップ層を２０ｎｍエピタ
キシャル成長する（以上の窒化物半導体の多層膜を第一
の窒化物半導体多層膜層とする）。なお、ここのｎ型の
ＡｌＧａＮエピタキシャル層は、ＳＣＨ構造において、
ｎ側のクラッド層として機能する。

【００３７】ついで、この第一の窒化物半導体多層膜層
上に、フォトリソグラフィー法および湿式エッチング法
により二酸化シリコン薄膜からなる微細なパターンを描
画した図３に示すマスクを形成する。このマスク、第一
の窒化物半導体多層膜層、および、サファイア基板を全
て有する構造を、今後、選択成長用下地基板と呼ぶ。

【００３８】次に、Ａｌ原料を使用しない有機金属気相
成長の選択成長を用いて、選択成長用下地基板上に窒化
物半導体の六角柱ファセットレーザを形成する。

【００３９】図３に示したようなマスク開口部５１を有
する選択成長用下地基板を用意する。

【００４０】次に、図４に示すように、ＭＯＣＶＤの選
択成長を用いて、ｎ側の光ガイド層となるｎ型のＧａＮ
層６を成長し、次に、活性層となるＩｎＧａＮ ＭＱＷ
層７を成長し、さらに、ｐ側の光ガイド層となるｐ型の
ＧａＮ層８を成長する。これら各層６〜８は、酸化シリ
コンマスク５により、中空六角柱構造体に形成される
（以下、これを第一の選択成長と記す）。

【００４１】次いで、図５に示すように、中空六角柱構
造体の内側にある酸化シリコンマスクのみを、フォトリ
ソグラフィー法および湿式エッチング法により除去し、
第一の窒化物半導体多層膜の表面を露出させる。

【００４２】さらに、図６に示すように、中空六角柱構
造体の内側にある酸化シリコンマスク５が除去された状
態で第２のｐ型のＧａＮ層９を形成する。これにより、
中空六角柱構造体の内側の部分が第２のｐ型のＧａＮ層
９で半分ほどの高さまで埋まる形になる。この時、第２
のｐ型のＧａＮ層９の表面の位置が、ＩｎＧａＮ ＭＱ
Ｗ層７の位置よりも上にあることが重要である。

【００４３】さらに、図６に示す酸化シリコンマスク５
を湿式エッチング法により、全て除去する。そして、ｐ
型ＧａＮに対してオーミック性のＮｉ／Ａｕ等の電極１
０の材料を、真空蒸着法により、全面に形成する。これ
を、フォトリソグラフィー法および湿式エッチング法に
より、中空六角柱構造体の窪んだ形の表面上にのみ残る
ようにパターンニングする。

【００４４】最後に、ｎ型ＧａＮに対してオーミック性
のＴｉ／ＡｕあるいはＡｌ等の電極１１の材料を、真空
蒸着法により、全面に形成する。これを、フォトリソグ
ラフィー法および湿式エッチング法により、前記の中空
六角柱構造体の周囲に残るようにパターンニングする。

【００４５】これによって、図１に示す第１の実施の形
態における窒化物半導体光素子（窒化物半導体六角柱フ
ァセットレーザ）を製造する。

【００４６】次に、第１の実施の形態における窒化物半
導体光素子（窒化物半導体六角柱ファセットレーザ）に
形成される前記各層１〜１１の詳細な製造方法について
実施例１として以下に説明する。

【００４７】図７は、第１の実施の形態における窒化物
半導体光素子（窒化物半導体六角柱ファセットレーザ）
の前記各層１〜９を形成する半導体薄膜作製装置の基本
構成を示す構成図である。

【００４８】図７において、２１は反応槽、２２は基板
支持台、２３は基板を加熱するためのヒーター、２４は
成長させる半導体薄膜の原料となるガスを供給する供給
管、１は主表面の方位が（０００１）のサファイア基板
である。

【００４９】各層１〜１１の形成は、図７に示すよう
に、まず、反応槽２１内の基板支持台２２上にサファイ
ア基板１を設置し、窒素および水素を供給管２４を通し
て数ｓｌｍ流しながら圧力を約３００Ｔｏｒｒに保ち、
サファイア基板１を１１００℃程度に加熱する。

【００５０】この状態を約１０分継続し、サファイア基
板１の表面を熱的にクリーニングする。次に、基板の温
度を約４５０℃まで低下させて、供給管２４よりアンモ
ニアガスとトリメチルアルミニウム（ＴＭＡ）を導入
し、窒化アルミニウム薄膜を約２０ｎｍの厚さまで堆積
する。

【００５１】そして、ＴＭＡの供給を止め、サファイア
基板１の温度を再び１０００℃程度まで上昇させ、トリ
メチルガリウム（ＴＭＧ）およびシランを導入して気相
エピタキシャル成長を行い、図１に示す１０００ｎｍ厚
の第一のｎ型のＧａＮ層２を形成する。さらに、ＴＭＧ
およびシランの供給を続けながら、ＴＭＡを再び導入
し、図１に示す５００ｎｍ厚のｎ型のＡｌ _０．１５ Ｇａ
_０．８５ Ｎクラッド層３を形成する。

【００５２】次に、ＴＭＡの供給を止めて、図１に示す
第２のｎ型のＧａＮキャップ層４を２０ｎｍ堆積する。
以上の操作により、選択成長用下地基板が作製される。

【００５３】そして、上記の選択成長用下地基板の表面
に、スパッタリング法を用いて約５０ｎｍの２酸化シリ
コン薄膜（酸化シリコンマスク）５を形成する。次に、
フォトリソグラフィー法を用いて、この２酸化シリコン
に六角の帯状の微小な開口部パターンを形成し、選択成
長用下地基板の表面を一部露出させる。開口部パターン
は図３に示すパターンである。六角の帯状の開口部の各
辺が、サファイア基板の｛１１２~０｝(以下、数字２の
右上の“ ~ ”は数字２の上にラインを施したものを表
わす）の方向に平行であることが重要である。六角の帯
状の開口部の内側にある、六角形のマスク部分の大きさ
は、５０から３００ミクロン程度の大きさに設定でき
る。また、六角の帯状の部分の幅は、内接六角形リング
モードのレーザ光路が確保できる範囲内で、できるだけ
せまい方が望ましい。

【００５４】これを再び反応槽２１に挿入して基板支持
台２２に設置し、窒素および水素を供給管２４を通して
数ｓｌｍ流して圧力を約３００Ｔｏｒｒに保つ。

【００５５】次に、温度を約１０００℃まで上げて、反
応槽２１内に供給管２４を通してアンモニアガス、ＴＭ
Ｇ、および、シランを導入する。すると酸化シリコンマ
スク（二酸化シリコンマスク）５がなくて選択成長用下
地基板が露出した部分にのみ選択的に第三のｎ型のＧａ
Ｎ層であるｎ型ＧａＮ光ガイド層６がエピタキシャル成
長し、二酸化シリコン薄膜上にはｎ型のＧａＮは析出し
ない。この結果、垂直ファセット面に囲まれた、中空六
角柱構造体が形成される。この六角柱構造のすべての側
面は、等価な｛１１２~０｝面であり、基板に対して完
全に垂直である。また、この中空六角柱構造体の高さ
は、３００ｎｍである。

【００５６】引き続いて、水素ガス、ＴＭＧ、および、
シランの供給を止めた後、基板温度を８３０℃まで下げ
る。この状態では、反応槽２１内には窒素とアンモニア
のみ供給されている。温度が安定した後、ＴＭＧおよび
ＴＭＩ（トリメチルインジウム）、および、シランを導
入して、活性層７であるＩｎＧａＮ ＭＱＷを堆積す
る。この時、ＭＱＷのバリア層の堆積時にはＴＭＩの流
量を比較的少なくして、Ｉｎ組成のより小さいＩｎ
_０．０２ Ｇａ _０．９８ Ｎを形成し、井戸層の堆積時には
ＴＭＩの流量を比較的大きくして、Ｉｎ組成のより大き
いＩｎ _０．１５ Ｇａ _０．８５ Ｎを形成する。ＭＱＷの層
数は、２から５層程度が適当である。

【００５７】ここで、適当な成長条件を選ぶことによ
り、ＩｎＧａＮ ＭＱＷの（０００１）面上の成長速度
を｛１１２~０｝面上の成長速度よりも、著しく大きく
することができる。その結果、ＩｎＧａＮ ＭＱＷは、
ｎ型のＧａＮからなる中空六角柱構造体の、（０００
１）面からなる上面にのみ成長し、等価な｛１１２~
０｝面からなるすべての側面上にはほとんど成長しな
い。また、二酸化シリコン薄膜上には、ＩｎＧａＮ Ｍ
ＱＷは成長しない。ＩｎＧａＮ ＭＱＷの厚さは、２０
から４５ｎｍである。

【００５８】さらに、ＴＭＧ、ＴＭＩ、および、シラン
の供給を止めて、基板温度を１０５０℃に上げる。この
時に注意を要するのは、反応槽２１内を流れるガスが、
窒素とアンモニアのみにすることである。水素も同時に
流してしまうと、基板温度を上げる過程で、ＩｎＧａＮ
ＭＱＷが、分解・蒸発してしまう。基板温度が、１０
５０℃にて安定したら、水素、ＴＭＧ、および、シクロ
ペンタジエニルマグネシウム（Ｃｐ２Ｍｇ）を供給し
て、光ガイド層８である第１のｐ型のＧａＮを成長す
る。

【００５９】このとき、適当な成長条件を選ぶことによ
り、第１のｐ型のＧａＮの（０００１）面上の成長速度
と｛１１２~０｝面上の成長速度を同程度にすることが
できる。

【００６０】その結果、第１のｐ型のＧａＮは、中空六
角柱構造体の、（０００１）面からなる上面と、等価な
｛１１２~０｝面からなるすべての側面上に、２０ｎｍ
厚で覆うように成長する。また、二酸化シリコン薄膜上
には、第１のｐ型のＧａＮは成長しない。この操作まで
で、図４に示したような断面を有する、中空六角柱構造
体が作製される。

【００６１】次に、基板１を室温まで冷却して、いった
ん反応槽２１より取り出す。そして、フォトリソグラフ
ィー法を用いて、中空六角柱構造体の内側に存在する二
酸化シリコンのみを除去して、その下にある選択成長用
下地基板の表面を露出させる（図５）。

【００６２】引き続いて、再び、反応槽２１内の基板支
持台２２上に上記基板を設置し、窒素、水素、および、
アンモニアを供給管２４を通して、それぞれ数ｓｌｍ流
しながら、圧力を約３００Ｔｏｒｒに保ち、基板１を１
０５０℃程度に加熱する。そして、温度が安定したら、
ＴＭＧおよびＣｐ２Ｍｇを供給して、第２のｐ型のＧａ
Ｎ層９を成長する。

【００６３】このとき、適当な成長条件を選ぶことによ
り、第２のｐ型のＧａＮ層９の（０００１）面上の成長
速度を｛１１２~０｝面上の成長速度に対して一桁程度
早くすることができる。その結果、第２のｐ型のＧａＮ
層９は、中空六角柱構造体の内側にある、選択成長用下
地基板が露出した六角形部分の上に３５０ｎｍ堆積し、
同じく、中空六角柱構造体の、（０００１）面からなる
上面に３５０ｎｍ堆積する。また、第２のｐ型のＧａＮ
層９は、中空六角柱構造体の、外側部分の等価な｛１１
２~０｝面からなる六枚の側面上に、３５ｎｍ厚で覆う
ように成長する。

【００６４】この時、第２のｐ型のＧａＮ層９の表面の
位置が、ＩｎＧａＮ ＭＱＷ活性層７の表面の位置より
も上にあることが重要である。ここで、中空六角柱構造
体の内側にある、選択成長用下地基板が露出した六角形
部分の上に堆積した第２のｐ型ＧａＮ層９は、横方向成
長により、第１のｐ型ＧａＮ層８と原子スケールで、完
全に融合している。また、二酸化シリコン薄膜上には、
第２のｐ型のＧａＮ層９は成長しない。この操作まで
で、図６に示したような断面を有する、上面の中心部分
が高さの半分ほど窪んだ形状の六角柱構造体が作製され
る。

【００６５】次に、上記の基板を冷却後、反応槽２１よ
り取り出し、濃フッ酸溶液に１０秒浸せきして、酸化シ
リコンマスク５を全て除去する。そして、これを電子ビ
ーム真空蒸着器（図示せず）内に設置し、Ｎｉを４０ｎ
ｍ、引き続いて、Ａｕを２００ｎｍの厚さで、基板全面
に蒸着する。このＮｉ／Ａｕ金属膜１０を、フォトリソ
グラフィー法および湿式エッチング法により、中空六角
柱構造体の窪んだ形の表面上にのみ残るようにパターン
ニングする。

【００６６】最後に、これを電子ビーム真空蒸着器内に
設置し、Ａｌを２００ｎｍの厚さで、基板全面に蒸着す
る。このＡｌ膜１１を、フォトリソグラフィー法および
湿式エッチング法により、上記の中空六角柱構造体の周
囲に残るようにパターンニングする（図１）。

【００６７】以上、説明してきたように、第１の実施の
形態では、選択成長が困難なＡｌＧａＮの選択成長を用
いることなしに、横方向にも膜厚方向にもレーザ光の閉
じこめの強い、ＳＣＨ構造を有する窒化物半導体光素子
（窒化物半導体六角柱ファセットレーザ）を提供するこ
とができる。

【００６８】また、六角柱ファセットレーザの上側のク
ラッド層として空気を用いるため、ＡｌＧａＮのクラッ
ド層を用いた場合よりもさらにレーザ光の閉じこめ効果
が高い窒化物半導体の六角柱ファセットレーザを提供す
ることができる。

【００６９】（第２の実施の形態）図８は、第２の実施
の形態にかかる窒化物半導体光素子の構成を説明するた
めの図である。

【００７０】第２の実施の形態の窒化物半導体光素子
は、図８に示すように、主表面が（０００１）面である
サファイア基板１上に、約１０００ｎｍ厚のｎ型のＧａ
Ｎ層２、０.５μｍ厚のｎ型のＡｌＧａＮ層３、２０ｎ
ｍ厚のｎ型のＧａＮキャップ層４からなる窒化物半導体
の多層膜（以下、第１の窒化物半導体多層膜層と記す）
を設け、その上にｎ側の光ガイド層となるｎ型のＧａＮ
層（ｎ型ＧａＮ光ガイド層）６、活性層となるＩｎＧａ
Ｎ ＭＱＷ層（ＩｎＧａＮ ＭＱＷ活性層）７、ｐ側の光
ガイド層となるｐ型のＧａＮ層（ｐ型ＧａＮ光ガイド
層）８を六角柱構造に順次設け、ｐ型ＧａＮ光ガイド層
８に対してオーミック性のＮｉ等の電極１０を設け、そ
の上にＩＴＯやＳｎＯ₂等の透明導電性薄膜１２を設
け、ｎ型のＧａＮ層２に対してオーミック性のＴｉ／Ａ
ｕ、あるいはＡｌ等の電極１１をｎ型のＧａＮキャップ
層４上に設けた構成をとる。

【００７１】次に、第２の実施の形態における窒化物半
導体光素子（窒化物半導体六角柱ファセットレーザ）の
製造方法の概要について図面を用いて説明する。

【００７２】図９は、第２の実施の形態における窒化物
半導体光素子（窒化物半導体六角柱ファセットレーザ）
の製造における酸化シリコンマスク５の構成を示した図
である。図１０は、第２の実施の形態における窒化物半
導体光素子（窒化物半導体六角柱ファセットレーザ）の
製造方法の概要を説明するための図である。

【００７３】第２の実施の形態における窒化物半導体光
素子（窒化物半導体六角柱ファセットレーザ）の製造方
法は、まず、第１の実施の形態と同様な工程で、サファ
イア基板１上に第１の窒化物半導体多層膜層（約１００
０ｎｍ厚のｎ型のＧａＮ層２、０．５μｍ厚のｎ型のＡ
ｌＧａＮ層３、２０ｎｍ厚のｎ型のＧａＮキャップ層
４）を成長させる。

【００７４】次に、図９に示すようなマスク開口部５１
を有する酸化シリコンマスク５を用意し、選択成長を用
いて、図１０に示しすように、ＭＯＣＶＤの選択成長を
用いて、ｎ側の光ガイド層となるｎ型のＧａＮ層６を成
長し、次に、活性層となるＩｎＧａＮ ＭＱＷ層７を成
長し、さらに、ｐ側の光ガイド層となるｐ型のＧａＮ層
８を成長する（第一の選択成長）。これら各層６〜８
は、酸化シリコンマスク５により、六角柱構造が形成さ
れる。

【００７５】次いで、酸化シリコンマスク５を湿式エッ
チング法により、全て除去する。そして、ｐ型のＧａＮ
層８に対してオーミック性のＮｉ等の電極１０を、真空
蒸着法により、全面に形成する。このとき、Ｎｉ等の金
属膜の厚さは、２０ｎｍ以下と非常に薄くし、ＩｎＧａ
Ｎ ＭＱＷ層７の発光波長帯の光に対して、半透明であ
るようにする。このとき、Ｎｉ電極１０とｐ型のＧａＮ
層８との間のコンタクト抵抗が増加するのを防止するた
め、あまり薄すぎないようにする。

【００７６】さらに、ＩＴＯやＳｎＯ２等の透明導電性
薄膜１２を、真空蒸着法あるいはスパッタ法により形成
する。これを、フォトリソグラフィー法および湿式エッ
チング法により、これらの半透明Ｎｉ電極１０の薄膜と
透明導電性薄膜１２が、六角柱構造体の上面の表面上に
のみ残るようにパターンニングする。

【００７７】さらに、Ａｌ等のｎ型ＧａＮキャップ４に
対してオーミック性の電極１１を、真空蒸着法により、
全面に形成する。これを、フォトリソグラフィー法およ
び湿式エッチング法により、六角柱構造体の周囲にのみ
残るようにパターンニングする。

【００７８】以上により、図８に示したような窒化物半
導体六角柱ファセットレーザが製造される。

【００７９】ここで、各光ガイド層のＧａＮ層６，８の
屈折率は２．６、透明導電性薄膜１２の屈折率は１.８
から２.０、ＡｌＧａＮ層３の屈折率は２.５である。

【００８０】したがって、透明導電性薄膜１２をクラッ
ド層として用いる窒化物半導体光素子は、ＡｌＧａＮ層
３のクラッド層を用いた場合よりも非常に光の閉じこめ
が強いという特徴を有する。

【００８１】なお、Ｎｉ電極１０は、発光波長の光に対
して吸収層として働くが、半透明となる薄さで用いるこ
とにより、光吸収の程度を極力抑えている。また、第２
の実施の形態における窒化物半導体光素子（窒化物半導
体六角柱ファセットレーザ）の製造方法では、第１の実
施の形態における窒化物半導体光素子の製造方法の場合
に比べてやや光の揖失が大きくなるが、選択成長が一回
で済むなど、プロセスがより簡便であるという特徴を有
する。

【００８２】次に、第２の実施の形態における窒化物半
導体光素子（窒化物半導体六角柱ファセットレーザ）に
形成される上記各層１〜１２の詳細な製造方法について
実施例２として以下に説明する。なお、選択成長用下地
基板（サファイア基板１、約１０００ｎｍ厚のｎ型のＧ
ａＮ層２、０.５μｍ厚のｎ型のＡｌＧａＮ層３、２０
ｎｍ厚のｎ型のＧａＮキャップ層４、酸化シリコンマス
ク５）の製造方法は、実施例１と同様であるため、割愛
する。

【００８３】窒化物半導体光素子の各層１〜１２は、ま
ず、選択成長用下地基板の表面に、スパッタリング法を
用いて、約５０ｎｍの二酸化シリコン薄膜（酸化シリコ
ンマスク）５を形成する。

【００８４】次に、フォトリソグラフィー法を用いて、
図９に示すように、この酸化シリコンマスク５に六角形
の開口部５１のパターンを形成し、選択成長用下地基板
の表面を一部露出させる。六角形の開口部５１の各辺
が、サファイア基板１の｛１１２~０｝方向に平行にす
る。また、六角形の開口部５１の大きさは、５０から３
００ミクロンの間で設定する。

【００８５】これを図７に示す反応槽１に挿入して基板
支持台２２に設置し、窒素および水素を供給管２４を通
して数ｓｌｍ流して圧力を約３００Ｔｏｒｒに保つ。次
に、温度を約１０００℃まで上げて、反応槽２１内に供
給管２４を通してアンモニアガス、ＴＭＧ、および、シ
ランを導入する。すると二酸化シリコンのマスク５がな
くて選択成長用下地基板が露出した部分にのみ選択的に
第三のｎ型のＧａＮ層であるｎ型ＧａＮ光ガイド層６エ
ピタキシャル成長し、二酸化シリコン薄膜のマスク５上
にはｎ型のＧａＮは析出しない。

【００８６】この結果、垂直ファセット面に囲まれた、
六角柱構造体が形成される。この六角柱構造の側面は、
六つの等価な｛１１２~０｝面であり、基板１に対して
完全に垂直である。また、六角柱構造体の高さは、３０
０ｎｍである。

【００８７】引き続いて、水素ガス、ＴＭＧ、および、
シランの供給を止めた後、基板温度を８３０℃まで下げ
る。この状態では、反応槽２１内には窒素とアンモニア
のみ供給されている。温度が安定した後、ＴＭＧおよび
ＴＭＩ（トリメチルインジウム）、およびシランを導入
して、活性層であるＩｎＧａＮ ＭＱＷ層７を堆積す
る。この時、ＭＱＷのバリア層の堆積時にはＴＭＩの流
量を比較的少なくして、Ｉｎ組成のより小さいＩｎ
_０．０２ Ｇａ _０．９８ Ｎを形成し、井戸層の堆積時には
ＴＭＩの流量を比較的大きくして、Ｉｎ組成のより大き
いＩｎ _０．１５ Ｇａ _０．８５ Ｎを形成する。ＭＱＷの層
数は、２から５層程度が適当である。ＩｎＧａＮ ＭＱ
Ｗ層７の厚さは、２０から４５ｎｍである。

【００８８】ここで、適当な成長条件を選ぶことによ
り、ＩｎＧａＮ ＭＱＷの（０００１）面上の成長速度
と｛１１２~０｝面上の成長速度を同程度にすることが
できる。その結果、ＩｎＧａＮ ＭＱＷは、ｎ型のＧａ
Ｎからなる六角柱構造体の、（０００１）面からなる上
面と、六つの等価な｛１１２~０｝面からなる側面と
を、同じ厚さで覆うように成長する。また、二酸化シリ
コン薄膜のマスク５上には、ＩｎＧａＮ ＭＱＷは成長
しない。

【００８９】さらに、ＴＭＧ、ＴＭＩ、および、シラン
の供給を止めて、基板温度を１０５０℃に上げる。この
時に、反応槽２１内を流れるガスが、窒素とアンモニア
のみにする。水素も同時に流してしまうと、基板温度を
上げる過程で、ＩｎＧａＮＭＱＷが、分解・蒸発してし
まう。基板温度が、１０５０℃にて安定したら、水素、
ＴＭＧ、および、Ｃｐ２Ｍｇを供給して、ｐ型のＧａＮ
層８を成長する。

【００９０】このとき、適当な成長条件を選ぶことによ
り、ｐ型のＧａＮの（０００１）面上の成長速度を｛１
１２~０｝面上の成長速度に対して一桁程度早くするこ
とができる。その結果、ｐ型のＧａＮは、六角柱構造体
の（０００１）面からなる上面に３００ｎｍ堆積し、六
つの等価な｛１１２~０｝面からなる側面上に、３０ｎ
ｍ厚で覆うように成長する。また、二酸化シリコン薄膜
のマスク５上には、ｐ型のＧａＮは成長しない。この操
作までで、図１０に示したような断面を有する、六角柱
構造体が作製される。

【００９１】次に、上記の基板を冷却後、反応槽２１よ
り取り出し、濃フッ酸溶液に１０秒浸せきして、酸化シ
リコンマスク５を全て除去する。そして、これを、電子
ビーム真空蒸着器内に設置し、Ｎｉを２０ｎｍの厚さ
で、真空蒸着法により、Ｎｉ電極１０を全面に形成す
る。このとき、Ｎｉ等の厚さは非常に薄いので、ＩｎＧ
ａＮ ＭＱＷ層７の発光波長帯の光に対して、半透明で
ある。

【００９２】さらに、上記の基板の表面に、スパッタリ
ング法を用いてＩＴＯを、２００ｎｍの厚さ形成する。
これを、フォトリソグラフイー法および湿式エッチング
法により、これらの半透明Ｎｉ薄膜１０とＩＴＯ膜１２
が、上記の六角柱構造体の上面の表面上にのみ残るよう
にパターンニングする。

【００９３】最後に、これを電子ビーム真空蒸着器内に
設置し、Ａｌを２００ｎｍの厚さで、基板全面に蒸着す
る。このＡｌ膜１１を、フォトリソグラフィー法および
湿式エッチング法により、上記の六角柱構造体の周囲に
残るようにパターンニングする（図８）。

【００９４】なお、各光ガイド層６，８のＧａＮの屈折
率は２.６、ＩＴＯの屈折率は１.８、Ａｌ _０．１５ Ｇａ
_０．８５ Ｎの屈折率は２.５である。

【００９５】したがって、ＩＴＯをクラッド層として用
いる窒化物半導体光素子は、ＡｌＧａＮのクラッド層を
用いた場合よりも非常に光の閉じこめが強いという特徴
を有し、かつ、発光波長の光に対して吸収層として働く
Ｎｉ電極１０を、半透明となる薄さで用いることによ
り、光吸収の程度を極力抑えている。

【００９６】以上、説明してきたように、第２の実施の
形態では、選択成長が困難なＡｌＧａＮの選択成長を用
いることなしに、横方向にも膜厚方向にもレーザ光の閉
じこめの強い、ＳＣＨ構造を有する窒化物半導体光素子
（窒化物半導体六角柱ファセットレーザ）を提供するこ
とができる。

【００９７】また、六角柱ファセットレーザの上側のク
ラッド層として屈折率がＡｌＧａＮよりもさらに低い透
明導電性薄膜を用いるため、ＡｌＧａＮのクラッド層を
用いたよりもさらにレーザ光の閉じこめ効果が高い窒化
物半導体の六角柱ファセットレーザを提供することがで
きる。

【００９８】以上、本発明者によってなされた発明を、
前記実施形態に基づき具体的に説明したが、本発明は、
前記実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸
脱しない範囲において種々変更可能であることは勿論で
ある。

【００９９】

【発明の効果】本願において開示される発明のうち代表
的なものによって得られる効果を簡単に説明すれば、下
記のとおりである。

【０１００】六角柱ファセットレーザの上側のクラッド
層として空気を用いるため、ＡｌＧａＮのクラッド層を
用いた場合よりもさらにレーザ光の閉じこめ効果が高い
窒化物半導体の六角柱ファセットレーザを提供すること
ができる。

【０１０１】また、六角柱ファセットレーザの上側のク
ラッド層として屈折率がＡｌＧａＮよりもさらに低い透
明導電性薄膜を用いるため、ＡｌＧａＮのクラッド層を
用いたよりもさらにレーザ光の閉じこめ効果が高い窒化
物半導体の六角柱ファセットレーザを提供することがで
きる。

【０１０２】さらに、選択成長が困難なＡｌＧａＮの選
択成長を用いることなしに、横方向にも膜厚方向にもレ
ーザ光の閉じこめの強い、ＳＣＨ構造を有する窒化物半
導体光素子（窒化物半導体六角柱ファセットレーザ）を
提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施の形態にかかる窒化物半導
体光素子の構成を説明するための図である。

【図２】本発明の第１の実施の形態における窒化物半導
体光素子での発光作用を説明するための図である。

【図３】本発明の第１の実施の形態における窒化物半導
体光素子（窒化物半導体六角柱ファセットレーザ）の製
造方法の概要を説明するための図である。

【図４】本発明の第１の実施の形態における窒化物半導
体光素子（窒化物半導体六角柱ファセットレーザ）の製
造方法の概要を説明するための図である。

【図５】本発明の第１の実施の形態における窒化物半導
体光素子（窒化物半導体六角柱ファセットレーザ）の製
造方法の概要を説明するための図である。

【図６】本発明の第１の実施の形態における窒化物半導
体光素子（窒化物半導体六角柱ファセットレーザ）の製
造方法の概要を説明するための図である。

【図７】本発明の第１の実施の形態における窒化物半導
体光素子（窒化物半導体六角柱ファセットレーザ）の各
層を作製する半導体薄膜作製装置の基本構成を示す構成
図である。

【図８】本発明の第２の実施の形態にかかる窒化物半導
体光素子の構成を説明するための図である。

【図９】本発明の第２の実施の形態における窒化物半導
体光素子（窒化物半導体六角柱ファセットレーザ）の製
造における酸化シリコンマスクの構成を示した図であ
る。

【図１０】本発明の第２の実施の形態における窒化物半
導体光素子（窒化物半導体六角柱ファセットレーザ）の
製造方法の概要を説明するための図である。

【図１１】従来の窒化物半導体光素子の構成を説明する
ための図である。

【符号の説明】

１…サファイア基板、２…ｎ型のＧａＮ層、３…ｎ型の
ＡｌＧａＮクラッド層、４…ｎ型のＧａＮキャップ層、
５…酸化シリコンマスク、６…ｎ型のＧａＮ光ガイド
層、７…ＩｎＧａＮ ＭＱＷ活性層、８…ｐ型のＧａＮ
光ガイド層、９…第２のｐ型のＧａＮ層、１０…Ｎｉ／
Ａｕ等の電極、１１…Ｔｉ／ＡｕあるいはＡｌ等の電
極、１２…透明導電性薄膜、２１…反応槽、２２…基板
支持台、２３…ヒーター、２４…供給管、３１…サファ
イア基板、３２…ｎ型のＧａＮ層（ｎ型のＧａＮエピタ
キシャル層）、３３…酸化シリコンマスク、３４…ｎ型
のＡｌＧａＮクラッド層、３５…ｎ型のＧａＮ光ガイド
層、３６…ＩｎＧａＮ ＭＱＷ活性層、３７…ｐ型のＧ
ａＮ光ガイド層、３８…ｐ型ＡｌＧａＮクラッド層、３
９…マスク上に析出した多結晶ＡｌＧａＮ。

フロントページの続き (56)参考文献 特開 平８−125251（ＪＰ，Ａ) 特開 平11−17275（ＪＰ，Ａ) Ａｐｐｌ．Ｐｈｙｓ．Ｌｅｔｔ．，Ｖ ｏｌ．71，Ｎｏ．15（1997），ｐ．2196 −ｐ．2198 (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) H01S 5/00 - 5/50

Claims (8)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】基板上にＡｌＧａＮクラッド層を設け、該
   ＡｌＧａＮクラッド層の上にＧａＮキャップ層を設け、
   該ＧａＮキャップ層の上に、中心部を同心状にくり貫い
   た中空部分を有する第１のＧａＮ光ガイド層、ＩｎＧａ
   Ｎ多重量子井戸活性層、第２のＧａＮ光ガイド層を順次
   積層して中空六角柱構造体を設け、前記第２のＧａＮ光
   ガイド層上と中空六角柱構造体の中空部分にＧａＮ層を
   それぞれ設け、前記六角柱構造体の内側部分に設けたＧ
   ａＮ層の表面上に第１の電極を設け、前記ＧａＮキャッ
   プ層上に第２の電極を設けたことを特徴とする窒化物半
   導体光素子。
2. 【請求項２】前記第１の電極は、Ｎｉ／Ａｕからなり、
   第２の電極はＴｉ／ＡｕあるいはＡｌからなることを特
   徴とする請求項１に記載の窒化物半導体光素子。
3. 【請求項３】基板上に、金属気相成長法により、ＧａＮ
   層、ＡｌＧａＮ層、ＧａＮキャップ層を積層させ、その
   上に中心部を同心状にくり貫いた中空部分を有する中空
   六角柱構造体の底面に対応する開口部を有する二酸化シ
   リコン薄膜を形成し、金属気相成長法により、前記二酸
   化シリコン薄膜をマスクに、中心部を同心状にくり貫い
   た中空部分を有する第１のＧａＮ光ガイド層、ＩｎＧａ
   Ｎ多重量子井戸活性層、第２のＧａＮ光ガイド層を順次
   積層して中空六角柱構造体を形成し、前記二酸化シリコ
   ン薄膜のみを除去してＧａＮ層を積層し、残りの二酸化
   シリコン薄膜を除去し、前記中空六角柱構造体の中空部
   分に積層されたＧａＮ層上に第１の電極を形成し、前記
   ＧａＮキャップ層上に第２の電極を形成することを特徴
   とする窒化物半導体光素子の製造方法。
4. 【請求項４】前記第１の電極はＮｉ／Ａｕで形成され、
   第２の電極はＴｉ／ＡｕあるいはＡｌで形成されること
   を特徴とする請求項３に記載の窒化物半導体光素子の製
   造方法。
5. 【請求項５】基板上にＡｌＧａＮクラッド層を設け、該
   ＡｌＧａＮクラッド層の上にＧａＮキャップ層を設け、
   該ＧａＮキャップ層の上に、第１のＧａＮ光ガイド層、
   ＩｎＧａＮ多重量子井戸活性層、第２のＧａＮ光ガイド
   層を順次積層して六角柱構造体を設け、前記第２のＧａ
   Ｎ光ガイド層上に半透明の第１の電極を設け、その上に
   クラッド層であり第２の電極である透明導電性薄膜を設
   け、前記ＧａＮキャップ層上に第３の電極を設け、前記
   透明導電性薄膜はＩＴＯまたはＳｎＯ _２からなることを
   特徴とする窒化物半導体光素子。
6. 【請求項６】前記半透明の第１の電極は半透明のＮｉか
   らなり、第３の電極はＴｉ／ＡｕあるいはＡｌからなる
   ことを特徴とする請求項５に記載の窒化物半導体光素
   子。
7. 【請求項７】基板上に、金属気相成長法により、ＧａＮ
   層、ＡｌＧａＮ層、ＧａＮキャップ層を積層させ、その
   上に六角形の開口部を有する二酸化シリコン薄膜を形成
   し、金属気相成長法により、前記二酸化シリコン薄膜を
   マスクに、第１のＧａＮ光ガイド層、ＩｎＧａＮ多重量
   子井戸活性層、第２のＧａＮ光ガイド層を順次積層して
   六角柱構造体を形成し、前記第２のＧａＮ光ガイド層上
   に半透明の第１の電極を形成し、その上にクラッド層で
   あり第２の電極である透明導電性薄膜を形成し、前記Ｇ
   ａＮキャップ層上に第３の電極を形成し、前記透明導電
   性薄膜はＩＴＯまたはＳｎＯ _２で形成することを特徴と
   する窒化物半導体光素子の製造方法。
8. 【請求項８】前記半透明の第１の電極は半透明のＮｉか
   らなり、第３の電極はＴｉ／ＡｕあるいはＡｌで形成す
   ることを特徴とする請求項７に記載の窒化物半導体光素
   子。