JP5013463B2 - 窒化物半導体レーザ素子およびその製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、窒化物半導体レーザ素子およびその製造方法に関する。

近年、半導体レーザや発光ダイオード（ＬＥＤ）等の短波長の発光素子用材料として窒化物系（ＧａＮ系）半導体材料の研究、開発が行なわれてきた。窒化物系ＬＥＤに関しては、すでに、量産化が行なわれ、窒化物系半導体レーザにおいても、光ディスク用低出力レーザの量産化が実現し、書き込み用途のハイパワー品の開発が急がれている。

窒化物半導体を用いた青紫色半導体レーザは、波長４０５ｎｍ前後と非常に短波長であるため、蛍光体等の励起光源とすることにより、白色光を得ることが可能である。また、窒化物半導体を用いたレーザの発振波長を、より長波長である４３５ｎｍ前後のブルー（Ｂ）、あるいは５４６ｎｍ前後のグリーン（Ｇ）とし、これらと赤色レーザ（Ｒ）を組み合わせることにより、ＲＧＢの光の三原色が半導体レーザのみで再現することが可能となり、超高効率照明、レーザディスプレイ、プロジェクタといった様々な応用が可能となる。しかしながら、半導体レーザをこのような用途に応用するためには、ワット級の出力と、実用に耐え得る信頼性が求められる。

ところで、光ディスク用の窒化物半導体レーザは、一般的にリッジ構造と呼ばれる構造で作製されている。リッジ構造を有する半導体レーザにおいては、リッジ幅やリッジ高さ等の調整により、横モードの制御を容易に行なうことが可能であるため、単一横モードでの発振が容易に実現可能である。また、リッジ構造の半導体レーザは、高周波特性がよいという点でも有利である。しかし、超高効率照明等の高出力用途に半導体レーザを用いる場合には、必ずしもリッジ構造が優れているとはいえず、より良好な電流阻止特性を有する電流狭窄構造を半導体レーザ素子に適用することが必要であり、このような電流狭窄構造として、これまでに、埋め込み構造や内部ストライプ構造が提案されている。

ここで、ｐ型内部ストライプ構造、ｎ型内部ストライプ構造を有する窒化物半導体レーザ素子の一例を、それぞれ図３、図４に示す。図示されるように、ｐ型内部ストライプ構造は、ｐ−Ａｌ_xＧａ_1-x-yＩｎ_yＮ（０≦ｘ、ｙ、ｘ＋ｙ≦１）からなる第１の層３０１上に、電流を阻止するための電流狭窄層として機能する第２の層３０２を形成し、エッチングにより第２の層３０２の一部に開口部を形成した後、当該開口部内および第２の層３０２上に、ｐ−Ａｌ_xＧａ_1-x-yＩｎ_yＮ（０≦ｘ、ｙ、ｘ＋ｙ≦１）からなる第３の層３０３を形成することにより得ることができる。同様に、ｎ型内部ストライプ構造は、ｎ−Ａｌ_xＧａ_1-x-yＩｎ_yＮ（０≦ｘ、ｙ、ｘ＋ｙ≦１）からなる第１の層４０１上に、電流を阻止するための第２の層４０２を形成し、エッチングにより第２の層４０２の一部に開口部を形成した後、当該開口部内および第２の層４０２上に、ｎ−Ａｌ_xＧａ_1-x-yＩｎ_yＮ（０≦ｘ、ｙ、ｘ＋ｙ≦１）からなる第３の層４０３を形成することにより得ることができる。電流狭窄層としての第２の層３０２、４０２には、上記第１の層および第３の層とは反対の電気伝導型を有する窒化物半導体、不純物を意図的にドープしない真性窒化物半導体、または高抵抗窒化物半導体などが用いられる。しかしながら、このような内部ストライプ構造には、次のような解決すべき問題点を有している。

まず、第２の層に開口部を形成する際、第１の層の最上面でエッチングを制御よく停止させることが困難であり、開口部底面である第１の層表面にダメージ層が形成されることがある。

また、第２の層上部に形成される第３の層の結晶品質が悪く、これにより素子の信頼性が低下するという問題点も有している。すなわち、窒化物半導体においては通常、エッチングにはドライエッチングが用いられており、上記第２の層に開口部を形成する場合においてもドライエッチングを用いることができるが、エッチング底面、すなわち露出する第１の層表面にはドライエッチングによるダメージ層が形成されたり、表面荒れが発生したりする。そのため、第２の層の開口部内に第３の層を形成する場合、開口部底面（エッチング底面）に結晶性の良好な第３の層を形成することが困難である場合があり、また、第３の層の形成が行なえたとしてもエッチングダメージ層の影響により電気的特性が不良となることがある。

このため、開口部の形成にウェットエッチングを用いることも考えられるが、ウェットエッチングの場合、従来知られているウェットエッチャントでは強力に窒化物半導体を溶解させるため、第２の層と第１の層との界面でエッチングを制御よく停止させることが困難であるばかりでなく、窒化物半導体基板を腐食させるなど、エッチングレートの制御が非常に困難である。

これまでに、エッチングの制御に関する上記課題を解決するために、上記第２の層として、有機金属気相成長法（ＭＯＶＰＥ法）による低温堆積法を用いてＡｌＮ等のアモルファス層を形成し、必要な加工を施した後、熱処理により結晶層に変換する方法が提案されている（特許文献１および２参照）。
特開２００３−７８２１５号公報 特開２００６−１２１１０７号公報

特許文献１および２に記載の方法によれば、第２の層のウェットエッチングが容易であるため、第２の層への開口部の形成が容易となる。しかしながら、第２の層は、電流狭窄層として機能させる必要があり、しかも開口部形成後においては再成長層である第３の層の下地となるため、第２の層は高い結晶性を有している必要があるが、開口部を形成した後のウェハに対する熱処理によりアモルファス層を完全に結晶層に変換することは困難であり、その上に再成長した第３の層の結晶性を飛躍的に向上させることはできない。特に開口部近傍においては、第３の層直上に形成された欠陥層が開口部にまで伝播するが、このような欠陥層が素子の特性および素子の信頼性に影響を与えることが判明した。また、特許文献１および２に記載の方法においては、熱処理後のアモルファス層にクラックが発生する場合があり、このようなクラックにより素子の特性が著しく劣化することが確認された。

本発明は上記課題を解決するためになされたものであり、その目的は、再成長層（第３の層）の結晶性が良好であるとともに、良好な電流阻止特性を有する電流狭窄構造を有し、これにより素子特性および信頼性が改善された半導体レーザ素子およびその製造方法を提供することである。

本発明者は、上記課題の解決のため鋭意検討した結果、まず、電流狭窄層として機能する第２の層は、次の条件を具備すればよいとの着想を得た。すなわち、その条件とは、１）第１の層および第３の層に対して電流狭窄層として機能すること、２）容易に開口部を形成することが可能となるようなエッチング方法が存在し、より望ましくは、第１の層に対して、第２の層がはるかに高いエッチングレートを示すようなウェットエッチャントが存在すること、３）エッチング後の第１の層上面（エッチング底面）にダメージが生じないこと、および、４）開口部形成後の第１の層上部、および、開口部以外の第２の層上に、結晶品質が良好な第３の層を形成することが可能であるとともに、開口埋め込み部分における電気特性が良好であること、である。

本発明者は、上記着想に基づき検討を行なったところ、電流狭窄層（第２の層）として、特定方向に配向した多結晶Ａｌ_xＧａ_1-x-yＩｎ_yＮ（０≦ｘ、ｙ、ｘ＋ｙ≦１）を用いることにより、上記課題が解決されることを見出し、本発明を完成させるに至った。すなわち、本発明は以下のとおりである。

本発明の窒化物半導体レーザ素子は、第１の層と、該第１の層上に形成された開口部を有する第２の層と、該開口部内および該第２の層上に形成された第３の層とから構成される積層構造を基板上に備え、上記第２の層は、上記基板主面の法線ベクトルに配向した多結晶Ａｌ_xＧａ_1-x-yＩｎ_yＮ（０≦ｘ、ｙ、ｘ＋ｙ≦１）からなることを特徴とする。

上記基板は、窒化物半導体基板であることが好ましく、Ｃ軸配向の窒化物半導体基板であることがより好ましい。

また、上記第２の層は、Ｃ軸配向の多結晶Ａｌ_xＧａ_1-x-yＩｎ_yＮ（０≦ｘ、ｙ、ｘ＋ｙ≦１）からなることが好ましい。上記第２の層は、スパッタリング法により形成されることが好ましい。

ここで、上記第１の層はｐ型Ａｌ_x1Ｇａ_1-x1-y1Ｉｎ_y1Ｎ（０≦ｘ１、ｙ１、ｘ１＋ｙ１≦１）クラッド層、上記第２の層はＡｌ_x2Ｇａ_1-x2-y2Ｉｎ_y2Ｎ（０≦ｘ２、ｙ２、ｘ２＋ｙ２≦１）電流狭窄層、上記第３の層はｐ型Ａｌ_x3Ｇａ_1-x3-y3Ｉｎ_y3Ｎ（０≦ｘ３、ｙ３、ｘ３＋ｙ３≦１）クラッド再成長層とすることができ、この場合、前記開口部の幅は、０．８μｍ以上、２５μｍ以下であることが好ましい。

また、上記第１の層はｎ型Ａｌ_x1Ｇａ_1-x1-y1Ｉｎ_y1Ｎ（０≦ｘ１、ｙ１、ｘ１＋ｙ１≦１）クラッド層、上記第２の層はＡｌ_x2Ｇａ_1-x2-y2Ｉｎ_y2Ｎ（０≦ｘ２、ｙ２、ｘ２＋ｙ２≦１）電流狭窄層、上記第３の層はｎ型Ａｌ_x3Ｇａ_1-x3-y3Ｉｎ_y3Ｎ（０≦ｘ３、ｙ３、ｘ３＋ｙ３≦１）クラッド再成長層であってもよく、この場合、前記開口部の幅は、０．８μｍ以上、５０μｍ以下であることが好ましい。

さらに本発明は、上記いずれかの窒化物半導体レーザ素子の製造方法であって、上記第１の層を有機金属気相成長法によって形成する工程と、上記第２の層をスパッタリング法によって形成する工程と、ウェットエッチングによって上記第２の層の一部に開口部を形成する工程と、該開口部内および該第２の層上に上記第３の層を有機金属気相成長法によって形成する工程とを含む、窒化物半導体レーザ素子の製造方法を提供する。

本発明によれば、再成長層（第３の層）の結晶性が良好であるとともに、優れた電流阻止特性を有する電流狭窄構造を有し、これにより素子特性および信頼性が改善された窒化物半導体レーザ素子が提供される。また、本発明の窒化物半導体レーザ素子は、リッジ構造を有する半導体レーザ素子と比較して、高い熱飽和レベルが期待されるため、たとえば超高効率照明、レーザディスプレイ、プロジェクタ等の高出力用途に適用可能であると考えられる。

以下、実施の形態を示して、本発明をより詳細に説明する。
＜第１の実施形態＞
図１は、本発明に係る内部ストライプ構造を有する窒化物半導体レーザ素子の一例を示す概略断面図である。図１に示される窒化物半導体レーザ素子は、ｎ型ＧａＮからなる基板１０１の第１主面（（０００１）面）上に、ｎ型ＧａＮからなる下部コンタクト層１０２、ｎ型Ａｌ_0.1Ｇａ_0.9Ｎからなる下部クラッド層１０３、ｎ型ＧａＮからなる下部ガイド層１０４、Ｉｎ_x1Ｇａ_1-x1Ｎの量子井戸層とＩｎ_x2Ｇａ_1-x2Ｎ障壁層（ただし、ｘ１＞ｘ２）との交互積層構造からなる多重量子井戸層構造を有する活性層１０５、ｐ型Ａｌ_0.3Ｇａ_0.7Ｎからなる蒸発防止層１０６、ｐ型ＧａＮからなる上部ガイド層１０７、ｐ型Ａｌ_0.1Ｇａ_0.9Ｎからなる上部クラッド層１０８（第１の層）、開口部を有する電流狭窄層１０９（第２の層）、当該開口部内および電流狭窄層１０９上に形成されるｐ型Ａｌ_0.1Ｇａ_0.9Ｎからなる再成長クラッド層１１０（第３の層）、ならびにｐ型ＧａＮからなる上部コンタクト層１１１をこの順で積層した構造を有する。そして、この積層構造の上部および下部に、それぞれｐ型電極１１２およびｎ型電極１１３が設けられている。

ここで、電流狭窄層１０９（第２の層）は、基板１０１の主面の法線ベクトル方向に配向した、すなわちＣ軸配向した多結晶Ａｌ_0.1Ｇａ_0.9Ｎからなる。このような構成によれば、結晶性が良好であり、クラックを含有しない再成長クラッド層１１０（第３の層）を形成することができるため、優れた電流阻止特性をもつ電流狭窄構造を有し、かつ信頼性の高い窒化物半導体レーザ素子が提供される。このような本発明の窒化物半導体レーザ素子は、ワット級の高出力用途にも適用可能である。なお、第３の層の「結晶性が良好」であるとは、当該第３の層の膜中に結晶欠陥等がなく、また、単結晶状であることを意味し、たとえばＸ線回折測定、ＴＥＭ測定等を用いて評価することができる。

電流狭窄層１０９（第２の層）の面方位および結晶状態の制御により、上記のような効果が得られるのは、次のような理由によるものと考えられる。すなわち、電流狭窄層１０９（第２の層）が、たとえばＣ軸配向している場合、再成長クラッド層１１０（第３の層）も容易にＣ軸配向させることが可能である。また、再成長クラッド層１１０の結晶成長条件の最適化により、再成長クラッド層１１０をＣ軸配向した単結晶とすることも可能である。一方、電流狭窄層１０９がアモルファス状の場合には、再成長クラッド層１１０もまたアモルファス状となり易く、成長条件を最適化することのみによって、再成長クラッド層１１０を高品質な単結晶とすることは非常に困難である。上記した特開２００６−１２１１０７号公報には、開口部を形成後に、熱処理を行なうことによって、アモルファス状の電流狭窄層を単結晶に変換することが記載されているが、本発明者には、アモルファス状結晶を熱処理のみでＣ軸配向させ、さらには単結晶へと変換することは困難であった。本発明者は、かかる問題に対し、電流狭窄層として、たとえばＣ軸配向した多結晶層を形成することにより、容易にウェットエッチングが可能であり、かつ、電流狭窄層上および開口部上の再成長層が良好な単結晶となるような、電流狭窄層の形成条件をを見出した。

また、電流狭窄層１０９（第２の層）をＣ軸配向の多結晶Ａｌ_0.1Ｇａ_0.9Ｎとすることにより、ウェットエッチングを用いて開口部の形成を行なうことができ、しかも上部クラッド層１０８（第１の層）と電流狭窄層１０９（第２の層）との界面で制御よくエッチングを停止させることが可能となる。これにより、結晶性が良好な再成長クラッド層１１０（第３の層）を開口部内に形成することができ、得られる窒化物半導体レーザ素子の特性および信頼性の向上に寄与する。

ここで、用語の定義をしておく。本明細書中において、「Ｃ軸配向の多結晶」とは、Ｘ線回折測定において、Ｃ軸方向の回折面からの回折ピークが明瞭であり（対称面の回折ピークが明瞭に分離観察できる）、かつＣ軸方向以外の回折面からの回折ピークが、各対称面において明瞭でない（対称面がＣ軸に関して回転状で観察され、分離が困難である）結晶状態をいう。ここでいう対称面とは、たとえばＡ面、Ｒ面等のことをいう。より具体的には、本発明において、Ｃ軸方向以外の回折面からの回折ピークが、各対称面において明瞭でないとは、たとえば、Ｘ線測定等を行なった場合に、｛１１−２２｝で表される、対称な６つの面、（１１−２２）、（−１−１２２）、（−２１１２）、（２−１−１２）、（１−２１２）、（−１２−１２）がそれぞれ、６つの独立した面として分離できない場合をいう。

一方、Ｃ軸方向以外の回折面に加えて、Ｃ軸方向の回折面からの回折ピークも明瞭でない場合、すなわち、たとえば上記６つの対称面およびＣ軸方向の回折面からの回折ピークのいずれもが観測できない場合には、「アモルファス状」と定義される。また、Ｃ軸方向の回折面からの回折ピークが明瞭であり（対称面の回折ピークが明瞭に分離観察できる）、かつＣ軸方向以外の回折面からの回折ピークが、各対称面において明瞭である場合、すなわち、たとえば上記６つの対称面が６つの独立した面として測定可能であり、かつＣ軸方向の回折面からの回折ピークが明瞭である場合には、「単結晶状」と定義される。本発明において、電流狭窄層（第２の層）の結晶状態の確認は、一般的なＸ線回折測定装置を用いて、２θ／ω測定または正極点測定等を行なうことによりなされる。

本実施形態の窒化物半導体レーザ素子を構成する各層の層厚は、特に制限されるものではないが、たとえば次のような値を採用することができる。下部コンタクト層１０２は０．１〜１０μｍ程度とすることができる。下部クラッド層１０３は０．５〜３．０μｍ程度とすることができる。下部ガイド層１０４および上部ガイド層１０７は、０〜０．２μｍ程度とすることができる。すなわち、設計上必要に応じて省略することも可能である。上部クラッド層１０８（第１の層）は、０〜１μｍ程度、好ましくは０．０１〜１μｍ程度とすることができる。また、電流狭窄層１０９（第２の層）は、０．０１〜１μｍ程度とすることができ、より好ましくは、０．０１〜０．５０μｍ程度である。再成長クラッド層１１０（第３の層）は、たとえば０．０５〜１μｍ程度とすることができるが、当該第３の層におけるＡｌ組成比が０．５０より大きい場合には、第３の層中のクラックの発生を回避するために、第３の層の厚さを０．５μｍ以下とすることが好ましい。また、開口部の幅は、たとえば０．８〜２５μｍとすることができるが、レーザの用途によって、適切な値とすることを要する。たとえば、光ディスク用レーザ等の場合、キンクの発生を抑制するために、開口部の幅は、狭い方が望ましく、０．８〜２μｍ程度とすることが適切である。また、照明等のハイパワー用途の場合、高出力化のために、開口部の幅を広くすることが望ましく、開口部の幅は、２〜２５μｍ程度とすることが適切である。

なお、後述するように、Ｃ軸配向の多結晶Ａｌ_0.1Ｇａ_0.9Ｎからなる電流狭窄層１０９（第２の層）を形成するにあたっては、スパッタリング法を好適に用いることができる。スパッタリング法は、基板の法線方向に対して、成膜層の特定の結晶軸が優先的に配向しやすい特徴を持つ。また、窒化物半導体においては、Ｃ軸配向性が強いため、Ｃ軸配向の窒化物半導体基板上に、スパッタによって、ＡｌＧａＮ等の窒化物半導体層を形成した場合、成膜層をＣ軸配向させることが可能である。ただし、スパッタリングの条件やＡｌ組成比によって形成した第２の層の結晶状態が変化する。すなわち、Ａｌ組成比に応じて、スパッタリングを行なう際のＲＦパワー、真空度を変化させると、形成される層がアモルファス状、Ｃ軸配向多結晶状、単結晶状と変化することが確認された。したがって、Ｃ軸配向の多結晶状とするには適切な条件を選択する必要がある。

電流狭窄層としての第２の層がアモルファス状である場合、得られる半導体レーザ素子は、漏れ電流が非常に大きく、閾値が大幅に増加する傾向にある。これは、第２の層がアモルファス状である場合、再成長層（第３の層）の結晶性が良好でないこと、および、第２の層が十分な電流阻止特性を有しないことに起因すると考えられる。

第２の層が単結晶状である場合には、開口部形成時のエッチングレートが非常に遅い。このため、２００℃程度の高温のエッチング液を用いてエッチングを行なうと、開口部形成終了後も、同様のレートで第１の層のエッチングが行なわれてしまうため、第１の層と第２の層との界面で、エッチングを制御よく停止させることが困難となる。

（変形例）
上記第１の実施形態の変形例について説明する。まず、基板に関していえば、（０００１）面を主面とする、すなわち、Ｃ軸配向のＧａＮ基板に限定されるものではなく、これ以外の面方位を主面するＧａＮ基板やその他の窒化物半導体基板を用いてもよい。また、窒化物半導体層を積層できるものである限り、窒化物半導体基板以外の基板を用いてもよい。そのようなものとしては、たとえばサファイア基板、ＳｉＣ基板等を挙げることができる。

ここで、Ｃ軸以外に配向した窒化物半導体基板または窒化物半導体基板以外の基板を用いる場合においては、電流狭窄層（第２の層）として、基板の面方位に配向した、すなわち、基板主面の法線ベクトルに配向した多結晶層を用いることにより、上記と同様の効果が得られる。あるいは、基板の法線ベクトル方向に第２の層のＣ軸が配向するような構成としてもよい。このような場合であっても、同様の効果を得ることができる。すなわち、第２の層は、基板の材質に関わらず、基板の法線ベクトル方向に配向しているか、あるいはＣ軸配向していればよく、言い換えれば、第２の層は、基板の法線ベクトル方向の１次元に関してのみ、配向が制御された多結晶層であればよい。なお、「基板主面の法線ベクトルに配向した」とは、基板主面の法線ベクトルと、第２の層の法線ベクトルとが平行であることを意味する。

また、電流狭窄層（第２の層）は、多結晶Ａｌ_0.1Ｇａ_0.9Ｎに限定されるものではなく、多結晶Ａｌ_x2Ｇａ_1-x2Ｎ（０≦ｘ２≦１）から構成することができる。また、Ｉｎが含まれた、多結晶Ａｌ_x2Ｇａ_1-x2-y2Ｉｎ_y2Ｎ（０≦ｘ２、ｙ２、ｘ２＋ｙ２≦１）より構成してもよい。第２の層におけるＡｌ組成比は０から１までの任意の値とすることができる。

上部クラッド層（第１の層）および再成長クラッド層（第３の層）についても同様であり、それぞれｐ型Ａｌ_x1Ｇａ_1-x1-y1Ｉｎ_y1Ｎ（０≦ｘ１、ｙ１、ｘ１＋ｙ１≦１）、ｐ型Ａｌ_x3Ｇａ_1-x3-y3Ｉｎ_y3Ｎ（０≦ｘ３、ｙ３、ｘ３＋ｙ３≦１）より構成することができる。なお、上記ｘ１、ｘ２、ｘ３はそれぞれ同じであってもよく、異なっていてもよい。ｙ１、ｙ２、ｙ３についても同様である。

また、下部クラッド層１０３は、ｎ型Ａｌ_0.1Ｇａ_0.9Ｎのみならず、ｎ型ＧａＮとｎ型ＡｌＧａＮとの超格子構造や、何層かの組成の異なったＡｌＧａＮを組み合わせるなど、所望の光学特性に合うものを使用すればよい。下部ガイド層１０４あるいは上部ガイド層１０７については、ｎ型あるいはｐ型ＧａＮの他に、ｎ型あるいはｐ型のＩｎＧａＮやＡｌＧａＮを使用してもよく、設計上必要なければなくても良い。活性層１０５は、本実施の形態においては、波長約４０５ｎｍの光を放射するように組成と構造を設定したが、所望の波長が得られる組成と構造に最適化すれば良い。蒸発防止層１０６は、活性層成長後、上部クラッド層成長までの間に活性層が劣化するのを防止する役割を果たせるものであれば、ｐ型Ａｌ_0.3Ｇａ_0.7Ｎ以外のものでも構わない。上部クラッド層１０８も下部クラッド層と同様、ｐ型Ａｌ_0.1Ｇａ_0.9Ｎのみならず、ｐ型ＧａＮとｐ型ＡｌＧａＮとの超格子構造や、何層かの組成の異なったＡｌＧａＮを組み合わせるなど、所望の光学特性に合うものを使用すればよい。また、上部コンタクト層１１１は、ｐ型ＧａＮのみならず、ｐ型ＩｎＧａＮやＧａＩｎＮＡｓやＧａＩｎＮＰ等を用いてもよい。

さらに、パッド電極の大きさは、チップ化工程のために、適宜調整することができる。パッド電極をチップ化分割面に近い領域には形成しないようにすることにより、リークや電極剥がれの危険性を防止できる。パッド電極の大きさは、フォトリソグラフィー技術を用いてリフトオフにより調整するか、エッチングにより調整することが可能である。

（内部ストライプ構造を有する窒化物半導体レーザ素子の製造方法）
次に、図１に示される内部ストライプ構造を有する窒化物半導体レーザ素子の製造方法の好適な一例について説明する。まず、ｎ型ＧａＮからなる基板１０１の第１主面（（０００１）面）上に、ｎ型ＧａＮからなる下部コンタクト層１０２、ｎ型Ａｌ_0.1Ｇａ_0.9Ｎからなる下部クラッド層１０３、ｎ型ＧａＮからなる下部ガイド層１０４、Ｉｎ_x1Ｇａ_1-x1Ｎの量子井戸層とＩｎ_x2Ｇａ_1-x2Ｎ障壁層（ただし、ｘ１＞ｘ２）との交互積層構造からなる多重量子井戸層構造を有する活性層１０５、ｐ型Ａｌ_0.3Ｇａ_0.7Ｎからなる蒸発防止層１０６、ｐ型ＧａＮからなる上部ガイド層１０７、ｐ型Ａｌ_0.1Ｇａ_0.9Ｎからなる上部クラッド層１０８（第１の層）を、有機金属気相成長法（ＭＯＣＶＤ法）等により順に積層する。ＭＯＣＶＤ法の条件は、一般に採用され得る条件をここでも採用することができる。

ついで、ウェハを一旦、ＭＯＣＶＤ装置から取り出し、電流狭窄層１０９（第２の層）の形成を行なう。本実施形態においては、電流狭窄層１０９をＣ軸配向した多結晶Ａｌ_0.1Ｇａ_0.9Ｎとするために、スパッタリング法を用いることが好ましい。上述のように、スパッタリング法は、基板の法線方向に対して、成膜層の特定の結晶軸が優先的に配向しやすい特徴を持つ。また、窒化物半導体においては、Ｃ軸配向性が強いため、Ｃ軸配向の窒化物半導体基板上に、スパッタによって、ＡｌＧａＮ等の窒化物半導体層を形成した場合、成膜層をＣ軸配向させることが可能となる。なお、電流狭窄層１０９（第２の層）は、多結晶Ａｌ_x2Ｇａ_1-x2Ｎ（０≦ｘ２≦１）、あるいはＩｎが含まれた、多結晶Ａｌ_x2Ｇａ_1-x2-y2Ｉｎ_y2Ｎ（０≦ｘ２、ｙ２、ｘ２＋ｙ２≦１）より構成してもよいが、いずれの場合においても、Ａｌ組成比に関わらず、Ｃ軸配向した基板上にＣ軸配向した多結晶の電流狭窄層をスパッタリング法により形成できることがわかっている。

ここで、電流狭窄層１０９のＡｌ組成比に応じて、スパッタリングを行なう際のＲＦパワー、真空度を変化させると、形成される層がアモルファス状、Ｃ軸配向多結晶状、単結晶状と変化することが確認されており、Ｃ軸配向の多結晶状とするには適切な条件を選択する必要がある。たとえばＡｌ組成比が高い場合には、スパッタリングパワーを低くすることが好ましく、Ａｌ組成比が低い場合には、スパッタリングパワー高くすることが好ましい。また、アモルファス状とする場合には、スパッタリングパワーを低く、圧力を高くすることが有効である。

次に、電流狭窄層１０９にストライプ状の開口部の形成を行なう。具体的には、電流狭窄層１０９上にＣＶＤ装置を用いて、ＳｉＯ₂膜を形成し、引き続いて、ＳｉＯ₂膜上にレジストを塗布した後に、フォトリソグラフィーによって、レジストをストライプ状に除去する。続いて、レジストをマスクとして、ＳｉＯ₂をバッファードフッ酸等によって選択的に除去する。選択的に除去するＳｉＯ₂の幅は、たとえば１〜５０μｍとすることができる。次に、ＳｉＯ₂をマスクとして、電流狭窄層１０９のウェットエッチングを行なう。ここで、ウェットエッチャントとしては、たとえばリン酸と硫酸との高温混合液等を用いることができる。リン酸に対する硫酸の比率（容量比）は任意とすることができるが、０．２〜５程度とすることが好ましい。また、ウェットエッチャントの温度は、１２０〜２００℃程度とすることが好ましく、１３０〜１５０℃とすることがより好ましい。ウェットエッチャントの温度が２００℃を超える場合には、開口部底面である上部クラッド層１０８（第１の層）についても高速でエッチングされてしまい、当該第１の層と電流狭窄層（第２の層）との界面でエッチングを制御よく停止することが困難となる。したがって、エッチングの制御性を確保すべく、上記のような温度範囲とすることが好ましい。ウェットエッチングのマスクとして使用したＳｉＯ₂は、バッファードフッ酸等によって除去する。

なお、電流狭窄層１０９の形成後、あるいは開口部形成後において、ウェハに対して熱処理を行なってもよい。熱処理によって、電流狭窄層１０９のＣ軸配向性が良化する効果が得られる。熱処理の温度は、３５０〜９５０℃の範囲内であることが好ましい。この範囲を超えると、熱処理後に、電流狭窄層にクラックが生じる場合もある。

ついで、ウェハの有機物および不純物を十分除去するために、洗浄を行ない、十分乾燥させた後、ウェハを再度、ＭＯＣＶＤ装置に導入して、ｐ型Ａｌ_0.1Ｇａ_0.9Ｎからなる再成長クラッド層１１０（第３の層）を形成する。続いて、ｐ型ＧａＮからなる上部コンタクト層１１１を形成した後、ウェハをＭＯＣＶＤ装置から取り出し、Ｎｉ／ＡｕやＰｄ／Ｍｏ／Ａｕ等をこの順に上部コンタクト層１１１の上から真空蒸着等により成膜し、ｐ型電極１１２を形成する。

ｐ型電極１１２の形成後、ウェハの裏面を研磨や研削することにより、厚みを、たとえば１００〜２００μｍ程度に減少させ、研磨や研削を行なった面にＨｆ／ＡｌやＴｉ／Ａｌをこの順に真空蒸着などで成膜し、ｎ型電極１１３を形成する。なお、チップをマウントする際に、マウント面をｎ側とする場合（フェイスアップ、ジャンクションアップ）においては、マウントを容易にするために、ｎ型電極１１３の上に密着層およびＡｕ等のパッド層を設けてもよい。一方、チップをマウントする際に、ｐ型層側をマウント面とする場合（フェイスダウン、ジャンクションダウン）においては、ウェハの研作、研磨、および、ｎ型電極１１３形成後において、メッキ等の方法を用いて、ｐ型電極１１２上に１〜１００μｍ程度のＡｕ層を形成してもよい。

次に、ストライプにほぼ垂直に劈開し、ウェハを幅５００〜８００μｍ程度の複数のレーザバーとし、レーザのミラー面を形成する。ウェハの厚みが薄くなっているため、劈開は容易に行なうことができる。劈開には、スクライブ／ブレーク法やレーザスクライブによる活断等を用いることができる。また、レーザのミラー面はエッチング等によっても形成することができる。続いて、レーザバーのリア側に２層以上の積層体からなる高反射膜（図示せず）を、フロント側には１層以上の積層体からなる低反射膜（図示せず）を形成して、レーザ光を共振器のフロント側から取り出せるようにする。最後に、得られたレーザバーを、幅２００〜３００μｍ程度のチップに分割すると、図１の窒化物系半導体レーザ素子が得られる。分割されたレーザチップはステム上にマウントされ、ワイヤにより外部からｐ型電極１１２およびｎ型電極１１３に接続され、キャップが施されて半導体レーザ装置として提供される。

＜第２の実施形態＞
図２は、本発明に係る内部ストライプ構造を有する窒化物半導体レーザ素子の一例を示す概略断面図である。図２に示される窒化物半導体レーザ素子は、ｎ型ＧａＮからなる基板２０１の第１主面（（０００１）面）上に、ｎ型ＧａＮからなる下部コンタクト層２０２、ｎ型Ａｌ_0.1Ｇａ_0.9Ｎからなる下部クラッド層２０３（第１の層）、開口部を有する電流狭窄層２０４（第２の層）、当該開口部内および電流狭窄層２０４上に形成されたｎ型Ａｌ_0.1Ｇａ_0.9Ｎからなる再成長クラッド層２０５（第３の層）、ｎ型ＧａＮからなる下部ガイド層２０６、Ｉｎ_x1Ｇａ_1-x1Ｎの量子井戸層とＩｎ_x2Ｇａ_1-x2Ｎ障壁層（ただし、ｘ１＞ｘ２）との交互積層構造からなる多重量子井戸層構造を有する活性層２０７、ｐ型Ａｌ_0.3Ｇａ_0.7Ｎからなる蒸発防止層２０８、ｐ型ＧａＮからなる上部ガイド層２０９、ｐ型Ａｌ_0.1Ｇａ_0.9Ｎからなる上部クラッド層２１０、ならびにｐ型ＧａＮからなる上部コンタクト層２１１をこの順で積層した構造を有する。そして、この積層構造の上部および下部に、それぞれｐ型電極２１２およびｎ型電極２１３が設けられている。

ここで、上記第１の実施形態と同様に、電流狭窄層２０４（第２の層）は、基板２０１の主面の法線ベクトル方向に配向した、すなわちＣ軸配向した多結晶Ａｌ_0.1Ｇａ_0.9Ｎからなる。このような構成によれば、結晶性が良好であり、クラックを含有しない再成長クラッド層２０５（第３の層）を形成することができるため、優れた電流阻止特性をもつ電流狭窄構造を有し、かつ信頼性の高い窒化物半導体レーザ素子が提供される。このような本発明の窒化物半導体レーザ素子は、リッジ構造の半導体レーザ素子と比較して、高い放熱特性を有することが期待できるため、開口部の幅を適切に調節することで、ワット級の高出力用途にも適用可能である。

また、電流狭窄層２０４（第２の層）をＣ軸配向の多結晶Ａｌ_0.1Ｇａ_0.9Ｎとすることにより、ウェットエッチングを用いて開口部の形成を行なうことができ、しかも下部クラッド層２０３（第１の層）と電流狭窄層２０４（第２の層）との界面で制御よくエッチングを停止させることが可能となる。これにより、結晶性が良好な再成長クラッド層２０５（第３の層）を開口部内に形成することができ、得られる窒化物半導体レーザ素子の特性および信頼性の向上に寄与する。

本実施形態の窒化物半導体レーザ素子を構成する各層の層厚は、特に制限されるものではないが、たとえば次のような値を採用することができる。下部コンタクト層２０２は０．１〜１０μｍ程度とすることができる。下部クラッド層２０３（第１の層）は０．５〜３．０μｍ程度とすることができる。電流狭窄層２０４（第２の層）は、０．０１〜１μｍ程度とすることができ、より好ましくは、０．０１〜０．０５μｍ程度である。再成長クラッド層２０５（第３の層）は、たとえば０．０１〜１μｍ程度とすることができるが、当該第３の層におけるＡｌ組成比が０．５０より大きい場合には、第３の層中のクラックの発生を回避するために、第３の層の厚さを０．５μｍ以下とすることが好ましい。また、下部ガイド層２０６および上部ガイド層２０９は、０〜０．２μｍ程度とすることができる。すなわち、設計上必要に応じて省略することも可能である。また、開口部の幅は、たとえば０．８〜５０μｍとすることができるが、レーザの用途によって、適切な値とすることを要する。たとえば、光ディスク用レーザ等の場合、キンクの発生を抑制するために、開口部の幅は、狭い方が望ましく、０．８〜２μｍ程度とすることが適切である。また、照明等のハイパワー用途の場合、高出力化のために、開口部の幅を広くすることが望ましく、開口部の幅は、２〜２５μｍ程度とすることが適切である。

上記第２の実施形態は、上記第１の実施形態と同様の変形を施すことが可能である。また、図２に示される窒化物半導体レーザ素子は、図１の窒化物半導体レーザ素子と同様にして作製することができる。

以下、実施例を挙げて本発明をより詳細に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。

＜実施例１＞
図１に示される内部ストライプ構造を有する窒化物半導体レーザ素子を以下の手順で作製した。まず、ｎ型ＧａＮからなる基板１０１の第１主面（（０００１）面）上に、ｎ型ＧａＮからなる下部コンタクト層１０２（層厚４μｍ）、ｎ型Ａｌ_0.1Ｇａ_0.9Ｎからなる下部クラッド層１０３（層厚０．１μｍ）、ｎ型ＧａＮからなる下部ガイド層１０４（層厚０．１μｍ）、Ｉｎ_x1Ｇａ_1-x1Ｎの量子井戸層（層厚４ｎｍ）とＩｎ_x2Ｇａ_1-x2Ｎ障壁層（層厚８ｎｍ）（ただし、ｘ１＞ｘ２）との交互積層構造（各３層）からなる多重量子井戸層構造を有する活性層１０５、ｐ型Ａｌ_0.3Ｇａ_0.7Ｎからなる蒸発防止層１０６（層厚０．０２μｍ）、ｐ型ＧａＮからなる上部ガイド層１０７（層厚０．１μｍ）、ｐ型Ａｌ_0.1Ｇａ_0.9Ｎからなる上部クラッド層１０８（第１の層）（層厚０．２５μｍ）を、有機金属気相成長法（ＭＯＣＶＤ法）により順に積層した。

ついで、ウェハをＭＯＣＶＤ装置から取り出し、スパッタリング法により、Ｃ軸配向した多結晶Ａｌ_0.1Ｇａ_0.9Ｎからなる電流狭窄層１０９（第２の層）を形成した（層厚０．１μｍ）。スパッタリングＲＦパワーは１００Ｗとした。

次に、電流狭窄層１０９上にＣＶＤ装置を用いて、０．２μｍ厚のＳｉＯ₂膜を形成し、引き続いて、ＳｉＯ₂膜上にレジストを塗布した後に、フォトリソグラフィーによって、レジストをストライプ状に、２μｍの幅で除去した。続いて、レジストをマスクとして、ＳｉＯ₂をバッファードフッ酸によって選択的に除去した後に、ＳｉＯ₂をマスクとして、電流狭窄層１０９のウェットエッチングを行なった。ウェットエッチャントとしては、１００℃のリン酸：硫酸＝１：１（容量比）混合液を用いた。ついで、ウェットエッチングのマスクとして使用したＳｉＯ₂をバッファードフッ酸によって除去した。以上の工程により、電流狭窄層１０９に１．５μｍ幅の開口部を形成した。

ついで、ウェハの有機物および不純物を十分除去するために、洗浄を行ない、十分乾燥させた後、ウェハを再度、ＭＯＣＶＤ装置に導入して、ｐ型Ａｌ_0.1Ｇａ_0.9Ｎからなる再成長クラッド層１１０（第３の層）（層厚０．２５μｍ）およびｐ型ＧａＮからなる上部コンタクト層１１１（層厚０．１μｍ）をこの順で形成した後、ウェハをＭＯＣＶＤ装置から取り出し、Ｎｉ／Ａｕをこの順で真空蒸着により成膜し、ｐ型電極１１２を形成した。

ｐ型電極１１２の形成後、ウェハの裏面を研磨して厚みを１３０μｍ程度に減少させ、研磨面にＨｆ／Ａｌをこの順で真空蒸着で成膜し、ｎ型電極１１３を形成した。その後、メッキ法を用いて、ｐ型電極１１２上に１μｍのＡｕ層を形成した。

次に、ストライプに対してほぼ垂直に劈開し、ウェハを幅４００〜１２００μｍ程度の複数のレーザバーとし、レーザのミラー面を形成した。続いて、レーザバーのリア側に２層以上の積層体からなる高反射膜（図示せず）を、フロント側には１層以上の積層体からなる低反射膜（図示せず）を形成した後、幅１５０〜４００μｍのチップに分割することにより、図１の窒化物系半導体レーザ素子を得た。分割されたレーザチップはステム上に、ｐ型層側をマウント面としてマウントし（ジャンクションダウン）、ワイヤにより外部からｐ型電極１１２およびｎ型電極１１３に接続し、キャップを施して、半導体レーザ装置を完成させた。

再成長クラッド層１１０（第３の層）には、クラックの発生はなく、Ｘ線測定の結果、良好な単結晶であることが確認できた。また、電流狭窄層１０９（第２の層）がＣ軸配向した多結晶状であることが、Ｘ線回折測定により確認された。

本実施例の半導体レーザ装置は、閾値２８ｍＡ、５０ｍＡ時の動作電圧４．２Ｖ、スロープ効率１．６Ｗ／Ａと、非常に良好な特性を示した。また、出力３５０ｍＷにおいても、熱飽和することなくレーザ発振していた。したがって本発明によれば、ストライプの幅広化によりワットクラスのレーザが実現可能であると考えられる。

＜比較例１＞
スパッタリングパワーを低くすることにより、電流狭窄層１０９（第２の層）を、アモルファス状のＡｌ_0.1Ｇａ_0.9Ｎ（層厚０．１μｍ）としたこと以外は実施例１と同様にして半導体レーザ素子を形成し、半導体レーザ装置を作製した。なお、開口部形成時のウェットエッチングの制御は容易に行なうことができた。ｐ型Ａｌ_0.1Ｇａ_0.9Ｎからなる再成長クラッド層１１０（第３の層）の結晶状態は比較的良好であり、クラックの発生もなかったが、漏れ電流が非常に大きく、閾値電流密度および閾値電圧の大幅な上昇が確認された。これは、第２の層としてのアモルファス状ＡｌＧａＮが十分な電流阻止特性を有していないことが原因と考えられる。

＜実施例２＞
図２に示される内部ストライプ構造を有する窒化物半導体レーザ素子を以下の手順で作製した。まず、ｎ型ＧａＮからなる基板２０１の第１主面（（０００１）面）上に、ｎ型ＧａＮからなる下部コンタクト層２０２（層厚４μｍ）、ｎ型Ａｌ_0.1Ｇａ_0.9Ｎからなる下部クラッド層２０３（第１の層）（層厚０．１μｍ）をＭＯＣＶＤ法により順に積層し、ウェハをＭＯＣＶＤ装置から一旦取り出した。次に、実施例１と同様の方法により、Ｃ軸配向した多結晶Ａｌ_0.1Ｇａ_0.9Ｎからなる電流狭窄層２０４（第２の層）を形成した（層厚０．１μｍ）。

次に、電流狭窄層２０４上にＣＶＤ装置を用いて、０．２μｍ厚のＳｉＯ₂膜を形成し、引き続いて、ＳｉＯ₂膜上にレジストを塗布した後に、フォトリソグラフィーによって、レジストをストライプ状に、２μｍの幅で除去した。続いて、レジストをマスクとして、ＳｉＯ₂をバッファードフッ酸によって選択的に除去した後に、ＳｉＯ₂をマスクとして、電流狭窄層２０４のウェットエッチングを行なった。ウェットエッチャントとしては、１００℃のリン酸：硫酸＝１：１（容量比）混合液を用いた。ついで、ウェットエッチングのマスクとして使用したＳｉＯ₂をバッファードフッ酸によって除去した。以上の工程により、電流狭窄層２０４に１．４μｍ幅の開口部を形成した。次に、ウェハに対し５００℃にて熱処理を行なった。これにより、電流狭窄層のＣ軸配向性に向上が見られた。このとき、多結晶状態は維持されたままであった。

ついで、ウェハの有機物および不純物を十分除去するために、洗浄を行ない、十分乾燥させた後、ウェハを再度、ＭＯＣＶＤ装置に導入して、ｎ型Ａｌ_0.1Ｇａ_0.9Ｎからなる再成長クラッド層２０５（第３の層）（層厚０．２５μｍ）、ｎ型ＧａＮからなる下部ガイド層２０６（層厚０．１μｍ）、Ｉｎ_x1Ｇａ_1-x1Ｎの量子井戸層（層厚４ｎｍ）とＩｎ_x2Ｇａ_1-x2Ｎ障壁層（層厚８ｎｍ）（ただし、ｘ１＞ｘ２）との交互積層構造（各３層）からなる多重量子井戸層構造を有する活性層２０７、ｐ型Ａｌ_0.3Ｇａ_0.7Ｎからなる蒸発防止層２０８（層厚０．０２μｍ）、ｐ型ＧａＮからなる上部ガイド層２０９（層厚０．１μｍ）、ｐ型Ａｌ_0.1Ｇａ_0.9Ｎからなる上部クラッド層２１０（層厚０．４５μｍ）およびｐ型ＧａＮからなる上部コンタクト層２１１（層厚０．１μｍ）をこの順で形成した後、ウェハをＭＯＣＶＤ装置から取り出し、実施例１と同様にしてｐ型電極２１２を形成した。これ以降は、実施例１と同様の手順により、ジャンクションダウンの半導体レーザ装置を完成させた。

ｎ型Ａｌ_0.1Ｇａ_0.9Ｎからなる再成長クラッド層２０５（第３の層）の結晶状態を確認したところ良好であり、クラックの発生もなかった。本実施例の半導体レーザ装置は、閾値３２ｍＡ、５０ｍＡ時の動作電圧４．０Ｖ、スロープ効率１．５５Ｗ／Ａと、非常に良好な特性を示した。また、出力３５０ｍＷにおいても、熱飽和することなくレーザ発振していた。したがって本発明によれば、ストライプの幅広化によりワットクラスのレーザが実現可能であると考えられる。

今回開示された実施の形態および実施例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説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、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ことが意図される。

本発明に係る内部ストライプ構造を有する窒化物半導体レーザ素子の一例を示す概略断面図である。 本発明に係る内部ストライプ構造を有する窒化物半導体レーザ素子の別の一例を示す概略断面図である。 ｐ型内部ストライプ構造を有する窒化物半導体レーザ素子の一例を示す概略断面図である。 ｎ型内部ストライプ構造を有する窒化物半導体レーザ素子の一例を示す概略断面図である。

符号の説明

１０１，２０１ 基板、１０２，２０２ 下部コンタクト層、１０３，２０３ 下部クラッド層、１０４，２０６ 下部ガイド層、１０５，２０７ 活性層、１０６，２０８ 蒸発防止層、１０７，２０９ 上部ガイド層、１０８，２１０ 上部クラッド層、１０９，２０４ 電流狭窄層、１１０，２０５ 再成長クラッド層、１１１，２１１ 上部コンタクト層、１１２，２１２ ｐ型電極、１１３，２１３ ｎ型電極。

Claims (12)

1. 第１の層と、該第１の層上に形成された開口部を有する第２の層と、該開口部内および該第２の層上に形成された第３の層とから構成される積層構造を基板上に備え、
   前記第２の層は、前記基板主面の法線ベクトルに配向した多結晶Ａｌ_xＧａ_1-x-yＩｎ_yＮ（０≦ｘ、ｙ、ｘ＋ｙ≦１）からなることを特徴とする、窒化物半導体レーザ素子。
2. 前記基板は、窒化物半導体基板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. 前記基板は、Ｃ軸配向の窒化物半導体基板であることを特徴とする、請求項２に記載の窒化物半導体レーザ素子。
4. 前記第２の層は、Ｃ軸配向の多結晶Ａｌ_xＧａ_1-x-yＩｎ_yＮ（０≦ｘ、ｙ、ｘ＋ｙ≦１）からなることを特徴とする、請求項１〜３のいずれかに記載の窒化物半導体レーザ素子。
5. 前記第２の層は、スパッタリング法により形成される、請求項１〜４のいずれかに記載の窒化物半導体レーザ素子。
6. 前記第１の層はｐ型Ａｌ_x1Ｇａ_1-x1-y1Ｉｎ_y1Ｎ（０≦ｘ１、ｙ１、ｘ１＋ｙ１≦１）クラッド層、前記第２の層はＡｌ_x2Ｇａ_1-x2-y2Ｉｎ_y2Ｎ（０≦ｘ２、ｙ２、ｘ２＋ｙ２≦１）電流狭窄層、前記第３の層はｐ型Ａｌ_x3Ｇａ_1-x3-y3Ｉｎ_y3Ｎ（０≦ｘ３、ｙ３、ｘ３＋ｙ３≦１）クラッド再成長層であることを特徴とする、請求項１〜５のいずれかに記載の窒化物半導体レーザ素子。
7. 前記開口部の幅は、０．８μｍ以上、２５μｍ以下であることを特徴とする、請求項６に記載の窒化物半導体レーザ素子。
8. 前記第１の層はｎ型Ａｌ_x1Ｇａ_1-x1-y1Ｉｎ_y1Ｎ（０≦ｘ１、ｙ１、ｘ１＋ｙ１≦１）クラッド層、前記第２の層はＡｌ_x2Ｇａ_1-x2-y2Ｉｎ_y2Ｎ（０≦ｘ２、ｙ２、ｘ２＋ｙ２≦１）電流狭窄層、前記第３の層はｎ型Ａｌ_x3Ｇａ_1-x3-y3Ｉｎ_y3Ｎ（０≦ｘ３、ｙ３、ｘ３＋ｙ３≦１）クラッド再成長層であることを特徴とする、請求項１〜５のいずれかに記載の窒化物半導体レーザ素子。
9. 前記開口部の幅は、０．８μｍ以上、５０μｍ以下であることを特徴とする、請求項８に記載の窒化物半導体レーザ素子。
10. 前記第３の層が単結晶からなる請求項１〜９のいずれかに記載の窒化物半導体レーザ素子。
11. 請求項１〜１０のいずれかに記載の窒化物半導体レーザ素子の製造方法であって、
    前記第１の層を有機金属気相成長法によって形成する工程と、前記第２の層をスパッタリング法によって形成する工程と、ウェットエッチングによって前記第２の層の一部に開口部を形成する工程と、該開口部内および該第２の層上に前記第３の層を有機金属気相成長法によって形成する工程とを含む、窒化物半導体レーザ素子の製造方法。
12. 前記第２の層をスパッタリング法によって形成する工程またはウェットエッチングによって前記第２の層の一部に開口部を形成する工程の後に、３５０〜９５０℃の温度範囲内で熱処理を行なう工程をさらに含む請求項１１に記載の窒化物半導体レーザ素子の製造方法。

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