JPH10190142A - 選択成長法を用いた窒化ガリウム系半導体レーザの製造方法及び窒化ガリウム系半導体レーザ - Google Patents

選択成長法を用いた窒化ガリウム系半導体レーザの製造方法及び窒化ガリウム系半導体レーザ

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Abstract

(57)【要約】 【課題】 選択成長法を用いて電流狭窄構造を形成する
ことにより、ドライエッチング工程の少なく、かつ、サ
イズ制御性に優れた窒化ガリウム系レーザの製造方法を
提供すること、および、前記製造方法により、発振しき
い値電流が小さく、かつ、抵抗が小さい窒化ガリウム系
レーザを提供する。 【解決手段】 基板上に、ｎ型窒化ガリウム系半導体層
を形成し、活性層を形成し、ｐ型窒化ガリウム系半導体
層を形成し、ストライプ状の開口部を持つ絶縁体膜を形
成し、選択成長法によりｐ型窒化ガリウム系半導体層を
形成する。半導体が六方晶であって、かつ、その表面が
（０００１）面であって、かつ、絶縁体膜のストライプ
方向を半導体結晶の［１−１００］方向に形成すること
が望ましい。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、窒化ガリウム系半
導体レーザ（以下単に窒化ガリウム系レーザ）の製造方
法に関し、特に、選択成長法を用いた窒化ガリウム系レ
ーザの製造方法に関する。または、本発明は、窒化ガリ
ウム系レーザに関し、特に、選択成長法を用いた窒化ガ
リウム系レーザに関する。
【０００２】
【従来の技術】窒化ガリウムは、燐化インジウムや砒化
ガリウムといった従来の一般的な化合物半導体に比べ、
禁制帯エネルギーが大きい。そのため、一般式ＩｎｘＡ
ｌｙＧａ１−ｘ−ｙＮ（０≦ｘ≦１、０≦ｙ≦１、０≦
ｘ＋ｙ≦１）で表される半導体（以下窒化ガリウム系半
導体）は緑から紫外にかけての発光素子、特に半導体レ
ーザ（以下単にレーザ）への応用が期待されている。窒
化ガリウム系半導体は形成方法により六方晶と立方晶の
２種類の結晶構造をとり得るが、六方晶の方がエネルギ
ー的に安定のため、通常は六方晶となる。
【０００３】従来、窒化ガリウム系レーザは、レーザに
必要な全ての半導体層を平坦基板上への結晶成長により
形成するという製造方法により製造されていた。
【０００４】図１１は、このような従来の製造方法によ
り製造された、窒化ガリウム系レーザの概略断面図であ
る（Ｓ．Ｎａｋａｍｕｒａ ｅｔ ａｌ．，Ｅｘｔｅｎ
ｄｅｄ Ａｂｓｔｒａｃｔｓ ｏｆ １９９６ Ｉｎｔ
ｅｒｎａｔｉｏｎａｌ Ｃｏｎｆｅｒｅｎｃｅ ｏｎ
Ｓｏｌｉｄ Ｓｔａｔｅ Ｄｅｖｉｃｅｓ ａｎｄＭａ
ｔｅｒｉａｌｓ，Ｙｏｋｏｈａｍａ，１９９６，ｐｐ．
６７−６９）。
【０００５】図１１に於いて、この窒化ガリウム系レー
ザは、（１１−２０）面を表面とするサファイア基板２
０１上に、厚さ３００Åのアンドープの窒化ガリウム低
温成長バッファ層１０２、珪素が添加された厚さ３μｍ
のｎ型窒化ガリウムコンタクト層１０３、珪素が添加さ
れた厚さ０．１μｍのｎ型Ｉｎ０．０５Ｇａ０．９５Ｎ
クラック防止層１０４、珪素が添加された厚さ０．４μ
ｍのｎ型Ａｌ０．０７Ｇａ０．９３Ｎクラッド層１０
５、珪素が添加された厚さ０．１μｍのｎ型窒化ガリウ
ム光ガイド層１０６、厚さ２５ÅのアンドープのＩｎ
０．２Ｇａ０．８Ｎ量子井戸層と厚さ５０Åのアンドー
プのＩｎ０．０５Ｇａ０．９５Ｎ障壁層からなる７周期
の多重量子井戸構造活性層１０７、マグネシウムが添加
された厚さ２００Åのｐ型Ａｌ０．２Ｇａ０．８Ｎイン
ジウム解離防止層１０８、マグネシウムが添加された厚
さ０．１μｍのｐ型窒化ガリウム光ガイド層１０９、マ
グネシウムが添加された厚さ０．４μｍのｐ型Ａｌ０．
０７Ｇａ０．９３Ｎクラッド層１１０、マグネシウムが
添加された厚さ０．２μｍのｐ型窒化ガリウムコンタク
ト層１１１、ニッケル（第１層）および金（第２層）か
らなるｐ電極１１２、チタン（第１層）およびアルミニ
ウム（第２層）からなるｎ電極１１３が形成されてい
る。
【０００６】図１１に示された従来の窒化ガリウム系レ
ーザの半導体層は全て（０００１）面を表面とする六方
晶である。図１１に示された従来の窒化ガリウム系レー
ザは、全ての半導体層が、平坦なサファイア基板２０１
上への結晶成長により形成されている。
【０００７】図１２は、従来の製造方法により製造され
た、別の窒化ガリウム系レーザの概略断面図である
（Ｓ．Ｎａｋａｍｕｒａ ｅｔ ａｌ．，Ａｐｐｌ Ｐ
ｈｙｓ．Ｌｅｔｔ．６９（１９９６）１４７７）。
【０００８】図１２に於いて、（１１−２０）面を表面
とするサファイア基板２０１上に、厚さ３００Åのアン
ドープの窒化ガリウム低温成長バッファ層１０２、珪素
が添加された厚さ３μｍのｎ型窒化ガリウムコンタクト
層１０３、珪素が添加された厚さ０．１μｍのｎ型Ｉｎ
０．０５Ｇａ０．９５Ｎクラック防止層１０４、珪素が
添加された厚さ０．５μｍのｎ型Ａｌ０．０５Ｇａ０．
９５Ｎクラッド層６０５、珪素が添加された厚さ０．１
μｍのｎ型窒化ガリウム光ガイド層１０６、厚さ３０Å
のアンドープのＩｎ０．２Ｇａ０．８Ｎ量子井戸層と厚
さ６０ÅのアンドープのＩｎ０．０５Ｇａ０．９５Ｎ障
壁層からなる７周期の多重量子井戸構造活性層７０７、
マグネシウムが添加された厚さ２００Åのｐ型Ａｌ０．
２Ｇａ０．８Ｎインジウム解離防止層１０８、マグネシ
ウムが添加された厚さ０．１μｍのｐ型窒化ガリウム光
ガイド層１０９、マグネシウムが添加された厚さ０．５
μｍのｐ型Ａｌ０．０５Ｇａ０．９５Ｎクラッド層７１
０、マグネシウムが添加された厚さ０．２μｍのｐ型窒
化ガリウムコンタクト層１１１、ニッケル（第１層）お
よび金（第２層）からなるｐ電極１１２、チタン（第１
層）およびアルミニウム（第２層）からなるｎ電極１１
３、酸化珪素膜２１５が形成されている。
【０００９】図１２に示された、従来の窒化ガリウム系
レーザの半導体層は全て（０００１）面を表面とする六
方晶である。図１２に示された従来の窒化ガリウム系レ
ーザは、全ての半導体層が、平坦なサファイア基板２０
１上への結晶成長により形成されている。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】図１１に示された従来
の窒化ガリウム系レーザは、電流狭窄を行なっていない
ために、発振しきい値電流が大きいなどの問題があっ
た。
【００１１】図１２に示された従来の窒化ガリウム系レ
ーザは、ドライエッチングにより形成された、幅５μｍ
のリッジ構造によって電流狭窄を行なっているために、
図１１に示された従来の窒化ガリウム系レーザに比べ、
発振しきい値電流が小さくなっている。しかし、図１２
に示された従来の窒化ガリウム系レーザは、レーザ表面
に形成されたｐ電極の接触面積が小さいために電気抵抗
が大きいという問題があった。また、一般に、ドライエ
ッチングはエッチングレートの制御性に劣る、半導体層
が損傷を受けやすい、工程が複雑である、などの問題が
ある。
【００１２】本発明の目的は、選択成長法を用いて電流
狭窄構造を形成する窒化ガリウム系レーザの製造方法を
提供すること、および、前記製造方法により、発振しき
い値電流が小さく、かつ、抵抗が小さい窒化ガリウム系
レーザを提供することである。
【００１３】
【課題を解決するための手段】本発明の窒化ガリウム系
レーザの製造方法は、基板上に、一般式ＩｎｘＡｌｙＧ
ａ１−ｘ−ｙＮ（０≦ｘ≦１、０≦ｙ≦１、０≦ｘ＋ｙ
≦１）で表される第１導電型半導体層を少なくとも一層
形成する工程と、前記第１導電型半導体層の表面にスト
ライプ状の開口部を有する絶縁体膜を形成する工程と、
前記絶縁体膜の開口部にのみ一般式ＩｎｘＧａ１−ｘＮ
（０≦ｘ≦１）で表される第２導電型半導体層または高
抵抗半導体層からなる電流ブロック層を形成する工程
と、前記絶縁体膜を除去する工程と、一般式ＩｎｘＡｌ
ｙＧａ１−ｘ−ｙＮ（０≦ｘ≦１、０≦ｙ≦１、０≦ｘ
＋ｙ≦１）で表される第２の第１導電型半導体層を少な
くとも一層形成し、前記第２導電型半導体層または高抵
抗半導体層の間の領域を埋め込む工程と、一般式Ｉｎｘ
ＡｌｙＧａ１−ｘ−ｙＮ（０≦ｘ≦１、０≦ｙ≦１、０
≦ｘ＋ｙ≦１）で表されるバルクまたは量子井戸活性層
を形成する工程と、一般式ＩｎｘＡｌｙＧａ１−ｘ−ｙ
Ｎ（０≦ｘ≦１、０≦ｙ≦１、０≦ｘ＋ｙ≦１）で表さ
れる第２の第２導電型半導体層を少なくとも一層形成す
る工程を有することを特徴とする。
【００１４】また第１導電型半導体層の表面にストライ
プ状の開口部を絶縁体膜で形成する工程は、成長速度が
導波路方向で同程度、導波路と垂直な方向でほとんど成
長しなくなる方向であることを特徴とする。
【００１５】また第１導電型半導体層は結晶構造が六方
晶で表面が（０００１）面または（０００１）面となす
角が１０゜以内の面であり、ストライプ状の開口部の方
向は半導体結晶の［１１−２０］方向または［１１−２
０］方向となす角が１０゜以内の方向であることを特徴
とする。
【００１６】また第２導電型半導体層または高抵抗半導
体層に挟まれた領域を埋め込む工程は、前記第２導電型
半導体層または高抵抗半導体層上に第２の絶縁体膜を形
成し、前記第２の第１導電型半導体層を成長して前記第
２導電型半導体層または高抵抗半導体層と同じ高さに
し、前記第２の絶縁体膜を除去した後につづけて第２の
第１導電型半導体層を成長することを特徴とする。
【００１７】さらに本発明の窒化ガリウム系半導体レー
ザは、基板上に形成された一般式ＩｎｘＡｌｙＧａ１−
ｘ−ｙＮ（０≦ｘ≦１、０≦ｙ≦１、０≦ｘ＋ｙ≦１）
で表される少なくとも一層の第１導電型半導体層と、前
記第１導電型半導体層上に形成された一般式ＩｎｘＧａ
１−ｘＮ（０≦ｘ≦１）で表される第２導電型半導体層
または高抵抗半導体層からなる側面が平坦なストライブ
状の電流ブロック層と、前記第２導電型半導体層または
高抵抗半導体層の間の領域を埋め込む一般式ＩｎｘＡｌ
ｙＧａ１−ｘ−ｙＮ（０≦ｘ≦１、０≦ｙ≦１、０≦ｘ
＋ｙ≦１）で表される少なくとも一層の第２の第１導電
型半導体層と、前記第２の第１導電型半導体層上に形成
された一般式ＩｎｘＡｌｙＧａ１−ｘ−ｙＮ（０≦ｘ≦
１、０≦ｙ≦１、０≦ｘ＋ｙ≦１）で表されるバルクま
たは量子井戸活性層と、前記活性層上に形成された一般
式ＩｎｘＡｌｙＧａ１−ｘ−ｙＮ（０≦ｘ≦１、０≦ｙ
≦１、０≦ｘ＋ｙ≦１）で表される少なくとも一層の第
２の第２導電型半導体層を有することを特徴とする。
【００１８】また第１導電型半導体層の結晶構造が六方
晶で表面が（０００１）面または（０００１）面となす
角が１０゜以内の面であり、第２導電型半導体層または
高抵抗半導体層からなる電流ブロック層のストライプ方
向が半導体結晶の［１１−２０］方向または［１１−２
０］方向となす角が１０゜以内の方向であることを特徴
とする。また活性層は光導波方向と垂直な方向で屈曲し
段差が形成されていることを特徴とする。
【００１９】本発明の窒化ガリウム系半導体レーザの製
造方法は、基板上に、一般式ＩｎｘＡｌｙＧａ１−ｘ−
ｙＮ（０≦ｘ≦１、０≦ｙ≦１、０≦ｘ＋ｙ≦１）で表
される第１導電型半導体層を少なくとも一層形成する工
程と、一般式ＩｎｘＡｌｙＧａ１−ｘ−ｙＮ（０≦ｘ≦
１、０≦ｙ≦１、０≦ｘ＋ｙ≦１）で表されるバルクま
たは量子井戸活性層を形成する工程と、一般式ＩｎｘＡ
ｌｙＧａ１−ｘ−ｙＮ（０≦ｘ≦１、０≦ｙ≦１、０≦
ｘ＋ｙ≦１）で表される第２導電型半導体層を少なくと
も一層形成する工程と、前記第２導電型半導体層の表面
にストライプ状の開口部を絶縁体膜で形成する工程と、
前記絶縁体膜の開口部上および前記絶縁体膜上の一部ま
で一般式ＩｎｘＧａ１−ｘＮ（０≦ｘ≦１）で表される
第２の第２導電型半導体層を形成する工程とを有するこ
とを特徴とする。
【００２０】また第１導電型半導体層の表面にストライ
プ状の開口部を絶縁体膜で形成する工程は、成長速度が
導波路と垂直な方向で成長方向と同程度となる方向であ
ることを特徴とする。
【００２１】また第１導電型半導体層は結晶構造が六方
晶で表面が（０００１）面または（０００１）面となす
角が１０゜以内の面であり、ストライプ状の開口部の方
向は半導体結晶の［１−１００］方向または［１−１０
０］方向となす角が１０゜以内の方向であることを特徴
とする。
【００２２】本発明の窒化ガリウム系半導体レーザは、
基板上に形成された一般式ＩｎｘＡｌｙＧａ１−ｘ−ｙ
Ｎ（０≦ｘ≦１、０≦ｙ≦１、０≦ｘ＋ｙ≦１）で表さ
れる少なくとも一層の第１導電型半導体層と、前記第１
導電型半導体層上に形成された一般式ＩｎｘＡｌｙＧａ
１−ｘ−ｙＮ（０≦ｘ≦１、０≦ｙ≦１、０≦ｘ＋ｙ≦
１）で表されるバルクまたは量子井戸活性層と前記活性
層上に形成された一般式ＩｎｘＡｌｙＧａ１−ｘ−ｙＮ
（０≦ｘ≦１、０≦ｙ≦１、０≦ｘ＋ｙ≦１）で表され
る少なくとも一層の第２導電型半導体層と、前記第２導
電型半導体層上に形成されたストライブ状の開口部を有
する絶縁体膜と、前記第２導電型半導体層上及び前記絶
縁体膜上の一部に形成された一般式ＩｎｘＧａ１−ｘＮ
（０≦ｘ≦１）で表される第２の第２導電型半導体層を
有することを特徴とする。
【００２３】また第１導電型半導体層の結晶構造が六方
晶であってその表面が（０００１）面または（０００
１）面となす角が１０゜以内であり、ストライブ状の開
口部の方向は半導体結晶の［１−１００］方向または
［１−１００］方向となす角が１０゜以内である方向で
あることを特徴とする。
【００２４】本発明の窒化ガリウム系半導体レーザの製
造方法は、基板上に、一般式ＩｎｘＡｌｙＧａ１−ｘ−
ｙＮ（０≦ｘ≦１、０≦ｙ≦１、０≦ｘ＋ｙ≦１）で表
される第１導電型半導体層を少なくとも一層形成する工
程と、一般式ＩｎｘＡｌｙＧａ１−ｘ−ｙＮ（０≦ｘ≦
１、０≦ｙ≦１、０≦ｘ＋ｙ≦１）で表されるバルクま
たは量子井戸活性層を形成する工程と、一般式ＩｎｘＡ
ｌｙＧａ１−ｘ−ｙＮ（０≦ｘ≦１、０≦ｙ≦１、０≦
ｘ＋ｙ≦１）で表される第２導電型半導体層を少なくと
も一層形成する工程と、前記第２導電型半導体層の表面
にストライプ状の開口部を有する絶縁体膜を形成する工
程と、前記絶縁体膜の開口部にのみ一般式ＩｎｘＡｌｙ
Ｇａ１−ｘ−ｙＮ（０≦ｘ≦１、０≦ｙ≦１、０≦ｘ＋
ｙ≦１）で表される第２の第１導電型半導体層からなる
電流ブロック層を形成する工程と、前記絶縁体膜を除去
する工程と、前記第２導電型半導体層上及び前記電流ブ
ロック層上に一般式ＩｎｘＧａ１−ｘＮ（０≦ｘ≦１）
で表される第２の第２導電型半導体層を形成する工程と
を有することを特徴とする。
【００２５】またストライプ状の開口部の方向は、成長
速度が導波路方向で同程度、導波路と垂直な方向でほと
んど成長しなくなる方向であることを特徴とする。
【００２６】また第１導電型半導体層は結晶構造が六方
晶で表面が（０００１）面または（０００１）面となす
角が１０゜以内の面であり、ストライプ状の開口部の方
向が半導体結晶の［１１−２０］方向または［１１−２
０］方向となす角が１０゜以内の方向であることを特徴
とする。
【００２７】本発明の窒化ガリウム系半導体レーザは、
基板上に形成された一般式ＩｎｘＡｌｙＧａ１−ｘ−ｙ
Ｎ（０≦ｘ≦１、０≦ｙ≦１、０≦ｘ＋ｙ≦１）で表さ
れる少なくとも一層の第１導電型半導体層と、前記第１
導電型半導体層上に形成された一般式ＩｎｘＡｌｙＧａ
１−ｘ−ｙＮ（０≦ｘ≦１、０≦ｙ≦１、０≦ｘ＋ｙ≦
１）で表されるバルクまたは量子井戸活性層と、前記活
性層上に形成された一般式ＩｎｘＡｌｙＧａ１−ｘ−ｙ
Ｎ（０≦ｘ≦１、０≦ｙ≦１、０≦ｘ＋ｙ≦１）で表さ
れる少なくとも一層の第２導電型半導体層と、前記第２
導電型半導体層上に形成された一般式ＩｎｘＡｌｙＧａ
１−ｘ−ｙＮ（０≦ｘ≦１、０≦ｙ≦１、０≦ｘ＋ｙ≦
１）で表される第２の第１導電型半導体層からなる側面
が平坦なストライプ状の電流ブロック層と、前記第２導
電型半導体層上及び前記電流ブロック層上に形成された
一般式ＩｎｘＧａ１−ｘＮ（０≦ｘ≦１）で表される第
２の第２導電型半導体層とを有することを特徴とする。
【００２８】また第１導電型半導体層の結晶構造が六方
晶であってその表面が（０００１）面または（０００
１）面となす角が１０゜以内であり、電流ブロック層の
ストライプ方向が半導体結晶の［１１−２０］方向また
は［１１−２０］方向となす角が１０゜以内の方向であ
ることを特徴とする。
【００２９】本発明の窒化ガリウム系半導体レーザの製
造方法は、基板上に、一般式ＩｎｘＡｌｙＧａ１−ｘ−
ｙＮ（０≦ｘ≦１、０≦ｙ≦１、０≦ｘ＋ｙ≦１）で表
される第１導電型半導体層を少なくとも一層形成する工
程と、一般式ＩｎｘＡｌｙＧａ１−ｘ−ｙＮ（０≦ｘ≦
１、０≦ｙ≦１、０≦ｘ＋ｙ≦１）で表されるバルクま
たは量子井戸活性層を形成する工程と、一般式ＩｎｘＡ
ｌｙＧａ１−ｘ−ｙＮ（０≦ｘ≦１、０≦ｙ≦１、０≦
ｘ＋ｙ≦１）で表される第２導電型半導体層を少なくと
も一層形成する工程と、前記第２導電型半導体層上にス
トライプ状の絶縁体膜を形成する工程と、前記第１導電
型半導体層の中途まで半導体層をエッチングする工程
と、前記エッチング開口部に、一般式ＩｎｘＧａ１−ｘ
Ｎ（０≦ｘ≦１）で表される第２導電型半導体層（又は
第１導電型半導体層）と一般式ＩｎｘＧａ１−ｘＮ（０
≦ｘ≦１）で表される第１導電型半導体層（又は第２導
電型半導体層）とを少なくとも含む半導体層を順次形成
するか、または一般式ＩｎｘＧａ１−ｘＮ（０≦ｘ≦
１）で表される高抵抗半導体層とを少なくとも含む半導
体層を形成する工程と、前記絶縁体膜を除去する工程
と、一般式ＩｎｘＧａ１−ｘＮ（０≦ｘ≦１）で表され
る第２の第２導電型半導体層を少なくとも一層形成する
工程とを有することを特徴とする。
【００３０】本発明の窒化ガリウム系半導体レーザは、
基板上に形成された一般式ＩｎｘＡｌｙＧａ１−ｘ−ｙ
Ｎ（０≦ｘ≦１、０≦ｙ≦１、０≦ｘ＋ｙ≦１）で表さ
れる少なくとも一層の第１導電型半導体層と、前記第１
導電型半導体層上に形成された一般式ＩｎｘＡｌｙＧａ
１−ｘ−ｙＮ（０≦ｘ≦１、０≦ｙ≦１、０≦ｘ＋ｙ≦
１）で表されるバルクまたは量子井戸活性層と、前記活
性層上に形成された一般式ＩｎｘＡｌｙＧａ１−ｘ−ｙ
Ｎ（０≦ｘ≦１、０≦ｙ≦１、０≦ｘ＋ｙ≦１）で表さ
れる少なくとも一層の第２導電型半導体層と、前記第１
導電型半導体層、活性層、第２導電型半導体層の側面に
形成された一般式ＩｎｘＧａ１−ｘＮ（０≦ｘ≦１）で
表される第２の第１導電型半導体層、第２の第２導電型
半導体層からなる電流ブロック層と、前記第２導電型半
導体層上及び前記電流ブロック層上に形成された一般式
ＩｎｘＡｌｙＧａ１−ｘ−ｙＮ（０≦ｘ≦１、０≦ｙ≦
１、０≦ｘ＋ｙ≦１）で表される第３の第２導電型半導
体層とを有することを特徴とする。
【００３１】本発明の窒化ガリウム系半導体レーザの製
造方法は、基板上に、一般式ＩｎｘＡｌｙＧａ１−ｘ−
ｙＮ（０≦ｘ≦１、０≦ｙ≦１、０≦ｘ＋ｙ≦１）で表
される第１導電型半導体層を少なくとも一層形成する工
程と、一般式ＩｎｘＡｌｙＧａ１−ｘ−ｙＮ（０≦ｘ≦
１、０≦ｙ≦１、０≦ｘ＋ｙ≦１）で表されるバルクま
たは量子井戸活性層を形成する工程と、一般式ＩｎｘＡ
ｌｙＧａ１−ｘ−ｙＮ（０≦ｘ≦１、０≦ｙ≦１、０≦
ｘ＋ｙ≦１）で表される第２導電型半導体層を少なくと
も一層形成する工程と、前記第２導電型半導体層上にス
トライプ状の絶縁体膜を形成する工程と、前記絶縁体膜
をマスクとして前記第２導電型半導体層の中途まで半導
体層をエッチングする工程と、前記エッチング開口部
に、一般式ＩｎｘＧａ１−ｘＮ（０≦ｘ≦１）で表され
る第２の第１導電型半導体層を形成する工程と、前記マ
スクを除去する工程と、一般式ＩｎｘＧａ１−ｘＮ（０
≦ｘ≦１）で表される第２の第２導電型半導体層を少な
くとも一層形成する工程とを有することを特徴とする。
【００３２】本発明の窒化ガリウム系半導体レーザは、
基板上に形成された一般式ＩｎｘＡｌｙＧａ１−ｘ−ｙ
Ｎ（０≦ｘ≦１、０≦ｙ≦１、０≦ｘ＋ｙ≦１）で表さ
れる少なくとも一層の第１導電型半導体層と、前記第１
導電型半導体層上に形成された一般式ＩｎｘＡｌｙＧａ
１−ｘ−ｙＮ（０≦ｘ≦１、０≦ｙ≦１、０≦ｘ＋ｙ≦
１）で表されるバルクまたは量子井戸活性層と、前記活
性層上に形成された一般式ＩｎｘＡｌｙＧａ１−ｘ−ｙ
Ｎ（０≦ｘ≦１、０≦ｙ≦１、０≦ｘ＋ｙ≦１）で表さ
れる少なくとも一層の第２導電型半導体層と、前記第２
導電型半導体層の中に形成された一般式ＩｎｘＧａ１−
ｘＮ（０≦ｘ≦１）で表される第２の第１導電型半導体
層からなる電流ブロック層と、前記第２導電型半導体層
上及び前記電流ブロック層上に形成された一般式Ｉｎｘ
ＡｌｙＧａ１−ｘ−ｙＮ（０≦ｘ≦１、０≦ｙ≦１、０
≦ｘ＋ｙ≦１）で表される第２の第２導電型半導体層と
を有することを特徴とする。
【００３３】また前記絶縁体膜のストライプ方向を半導
体結晶の［１−１００］方向または［１−１００］方向
となす角が１０゜以内である方向に形成することを特徴
とする。
【００３４】
【発明の実施の形態】本発明の第１の実施の形態では、
基板上の第１導電型半導体層にストライプ状の開口部を
有する絶縁体膜を設け、選択成長により開口部に第２導
電型半導体層を形成する。選択成長により形成された第
２導電型半導体層は側面の平坦性が優れた層となる。絶
縁体膜を除去した後に、さらに第１導電型半導体層、活
性領域を含む複数の半導体層、第２導電型半導体層を順
次成長する。最後にエッチングにより素子形成を行い各
電極を設ける。
【００３５】第１の実施の形態では、活性領域の下の第
１導電型半導体層中の第２導電型半導体層が電流ブロッ
ク層として働くため、発振しきい値電流を小さくでき
る。また電流ブロック層である第２導電型半導体層は選
択成長により形成されているため、ドライエッチングに
より形成した場合と比較して側面の平坦性に優れ、サイ
ズの制御性が良く、かつ、工程が簡易であるという利点
がある。
【００３６】本発明の第２の実施の形態では、基板上に
複数の第１導電型半導体層、活性領域を含む層、複数の
第２導電型半導体層を順次成長する。次に第２導電型半
導体層上にストライプ状の開口部を有する絶縁体膜を形
成し、開口部及び絶縁体膜上の少なくとも一部を覆うよ
うに第２導電型半導体コンタクト層を成長する。最後に
エッチングにより素子形成を行い各電極を設ける。
【００３７】第２の実施の形態では、活性領域の上の第
２導電型半導体層に絶縁体膜による電流ブロック層が形
成されており、発振しきい値電流を小さくすることがで
きる。また第２導電型半導体コンタクト層は絶縁体膜上
の少なくとも一部を覆っているため、第２導電型電極と
の接触面積が広くなり電気抵抗を小さくできるという利
点がある。
【００３８】本発明の第３の実施の形態では、基板上に
複数の第１導電型半導体層、活性領域を含む層、複数の
第２導電型半導体層を順次成長する。次に第２導電型半
導体層上にストライプ状の開口部を有する絶縁体膜を形
成し、選択成長により開口部に第１導電型半導体層を形
成する。選択成長により形成された第１導電型半導体層
は側面の平坦性が優れた層となる。絶縁体膜を除去した
後に、さらに第２導電型半導体層を成長する。最後にエ
ッチングにより素子形成を行い各電極を設ける。
【００３９】第３の実施の形態では、活性領域の上の第
２導電型半導体層中の第１導電型半導体層が電流ブロッ
ク層として働くため、発振しきい値電流を小さくでき
る。また電流ブロック層である第１導電型半導体層は選
択成長により形成されているため、ドライエッチングに
より形成した場合と比較して側面の平坦性に優れ、サイ
ズの制御性が良く、かつ、工程が簡易であるという利点
がある。
【００４０】上記第１の実施の形態及び第３の実施の形
態では開口部に台形状半導体層が成長し、第２の実施の
形態では開口部のみならず絶縁体膜の一部にまで半導体
層が成長するが、これは選択成長時の半導体層の面方位
と開口部のストライプ方向によって定まる。
【００４１】本発明の第４の実施の形態では、基板上に
複数の第１導電型半導体層、活性領域を含む層、複数の
第２導電型半導体層を順次成長する。次に絶縁体膜を形
成しこれをマスクとして、該成長層を第１導電型半導体
コンタクト層の途中までエッチングし導波路形状を作成
する。さらに絶縁体膜をマスクとして凹部に第２導電型
半導体層、第１導電型半導体層、第２導電型半導体層を
埋め込む。第２導電型半導体コンタクト層を形成した
後、エッチングにより素子形成を行い各電極を設ける。
【００４２】第４の実施の形態では、活性領域の側面に
ｐｎｐｎ電流ブロック層が形成されているため、発振し
きい値電流を小さくすることができる。
【００４３】本発明の第５の実施の形態では、基板上に
複数の第１導電型半導体層、活性領域を含む層、複数の
第２導電型半導体層を順次成長する。次に絶縁体膜を形
成しこれをマスクとして、該成長層を第２導電型半導体
層の途中までエッチングする。さらに絶縁体をマスクと
して凹部に第１導電型半導体層を埋め込む。最後に第２
導電型半導体コンタクト層を形成した後、エッチングに
より素子形成を行い各電極を設ける。
【００４４】第５の実施の形態では、活性領域の上の第
２導電型半導体層中の第１導電型半導体層が電流ブロッ
ク層として働くため、発振しきい値電流を小さくでき
る。
【００４５】
【実施例】本発明の第１〜第５の実施の形態の実施例に
ついて、図面を参照して詳しく説明する。
【００４６】《実施例１》図１は、第１の実施の形態の
製造方法を用いた窒化ガリウム系レーザの概略断面図で
ある。
【００４７】図１に示された、本実施例１の窒化ガリウ
ム系レーザの半導体層は全て（０００１）面を表面とす
る六方晶であって、図１に於いて、本発明の窒化ガリウ
ム系レーザは、（０００１）面を表面とするサファイア
基板１０１上に、厚さ３００Åのアンドープの窒化ガリ
ウム低温成長バッファ層１０２、珪素が添加された厚さ
３μｍのｎ型窒化ガリウムコンタクト層１０３、マグネ
シウムが添加された厚さ０．５μｍのｐ型窒化ガリウム
電流ブロック層１１４、珪素が添加された厚さ０．１μ
ｍのｎ型窒化ガリウム層１１５、珪素が添加された厚さ
０．４μｍのｎ型Ａｌ０．０７Ｇａ０．９３Ｎクラッド
層１０５、珪素が添加された厚さ０．１μｍのｎ型窒化
ガリウム光ガイド層１０６、厚さ２５Åのアンドープの
Ｉｎ０．２Ｇａ０．８Ｎ量子井戸層と厚さ５０Åのアン
ドープのＩｎ０．０５Ｇａ０．９５Ｎ障壁層からなる７
周期の多重量子井戸構造活性層１０７、マグネシウムが
添加された厚さ２００Åのｐ型Ａｌ０．２Ｇａ０．８Ｎ
インジウム解離防止層１０８、マグネシウムが添加され
た厚さ０．１μｍのｐ型窒化ガリウム光ガイド層１０
９、マグネシウムが添加された厚さ０．４μｍのｐ型Ａ
ｌ０．０７Ｇａ０．９３Ｎクラッド層１１０、マグネシ
ウムが添加された厚さ０．２μｍのｐ型窒化ガリウムコ
ンタクト層１１１、ニッケル（第１層）および金（第２
層）からなるｐ電極１１２、チタン（第１層）およびア
ルミニウム（第２層）からなるｎ電極１１３が形成され
ている。
【００４８】図１に示された本発明の窒化ガリウム系レ
ーザの半導体結晶部分の製造工程に於いては、まず、有
機金属化学気相成長法により、平坦なサファイア基板１
０１上に、窒化ガリウム低温成長バッファ層１０２およ
びｎ型窒化ガリウムコンタクト層１０３を前記順序で形
成した後に、ｎ型窒化ガリウムコンタクト層１０３の結
晶の［１１−２０］方向に、幅１μｍのストライプ状の
厚さ２０００Åの酸化珪素膜２１５を形成した。しかる
後に、有機金属化学気相成長法により、前記酸化珪素膜
２１５をマスクとして、その開口部にのみ、選択的にｐ
型窒化ガリウム電流ブロック層１１４を形成した。
【００４９】図２はここまでの工程終了後の概略断面図
である。次に、酸化珪素膜２１５をフッ酸により除去し
た後に、有機金属化学気相成長法により、残るｎ型窒化
ガリウム層１１５、ｎ型Ａｌ０．０７Ｇａ０．９３Ｎク
ラッド層１０５、ｎ型窒化ガリウム光ガイド層１０６、
多重量子井戸構造活性層１０７、ｐ型Ａｌ０．２Ｇａ
０．８Ｎインジウム解離防止層１０８、ｐ型窒化ガリウ
ム光ガイド層１０９、ｐ型Ａｌ０．０７Ｇａ０．９３Ｎ
クラッド層１１０、ｐ型窒化ガリウムコンタクト層１１
１を前記順序で形成した。
【００５０】図１に示された本発明の実施例１の窒化ガ
リウム系レーザは、図１１に示された従来の窒化ガリウ
ム系レーザに比べ、選択成長法により形成されたｐ型窒
化ガリウム電流ブロック層１１４により電流狭窄を行な
っているために、発振しきい値電流が小さいという効果
がある。
【００５１】さらに、図１２に示された従来の窒化ガリ
ウム系レーザに比べ、ｐ電極１１２の接触面積が大きい
ためにｐ電極１１２の接触抵抗が小さい、電流狭窄構造
形成のためのドライエッチングが不要である、という利
点がある。
【００５２】さらに、ｎ型窒化ガリウムコンタクト層１
０３およびｐ型窒化ガリウム電流ブロック層１１４の間
に段差があるために、その上に形成された多重量子井戸
活性層１０７が屈曲し、多重量子井戸活性層１０７より
以前および以後に形成されたＡｌＧａＮクラッド層１０
５および１１０が多重量子井戸活性層１０７の左右にも
形成され、これにより光の横モード制御が可能である、
という効果もある。
【００５３】また、前述の通り、（０００１）面を表面
とする六方晶窒化ガリウム系半導体層上に窒化ガリウム
を選択成長により形成する場合、窒化ガリウムは前記六
方晶窒化ガリウム系半導体層の［１−１００］方向には
殆ど成長しない。
【００５４】よって、本発明の窒化ガリウム系レーザの
製造方法では、図１に示された実施例１の窒化ガリウム
系レーザの、（０００１）面を表面とする六方晶ｎ型窒
化ガリウムコンタクト層１０３の上に、ｐ型窒化ガリウ
ム電流ブロック層１１４を、ｎ型窒化ガリウムコンタク
ト層１０３の結晶の［１１−２０］方向にストライプ状
に形成した酸化珪素膜をマスクとした選択成長法により
形成すれば、前記酸化珪素膜上に張り出してｐ型窒化ガ
リウム電流ブロック層１１４が形成されることがないと
いう利点がある。
【００５５】但し、この実施例１の窒化ガリウム系レー
ザの場合、光導波路が半導体結晶の［１１−２０］方向
に形成されることになるが、窒化ガリウム系半導体の
（１１−２０）面は容易にはへき開が出来ないため、窒
化ガリウム系レーザの共振器鏡面はへき開によって形成
することが出来ず、他のドライエッチング等の方法によ
り形成する必要がある。
【００５６】また第１の実施の形態の実施例１は以下の
ようにも変形も可能である。
【００５７】第１の実施の形態の他の実施例としては、
図２に示す実施例１の工程までは同様である。酸化珪素
膜２１５をフッ酸により除去した後に、ｐ型窒化ガリウ
ム電流ブロック層１１４上に酸化珪素膜のマスクを設
け、有機金属化学気相成長法によりｎ型窒化ガリウム層
１１５をｐ型窒化ガリウム電流ブロック層１１４と同じ
高さまで埋め込み成長し平坦化する。その後ｎ型Ａｌ
０．０７Ｇａ０．９３Ｎクラッド層１０５、ｎ型窒化ガ
リウム光ガイド層１０６、多重量子井戸構造活性層１０
７、ｐ型Ａｌ０．２Ｇａ０．８Ｎインジウム解離防止層
１０８、ｐ型窒化ガリウム光ガイド層１０９、ｐ型Ａｌ
０．０７Ｇａ０．９３Ｎクラッド層１１０、ｐ型窒化ガ
リウムコンタクト層１１１を前記順序で形成することに
より、段差のない半導体層上に活性層１０７を形成する
ことができる。第１の実施の形態の他の実施例は実施例
１と比較して活性層１０７の組成が場所により異なると
いう組成変調が起きることがないという利点もある。
【００５８】《実施例２》図３は、第２の実施の形態の
製造方法を用いた窒化ガリウム系レーザの概略断面図で
ある。
【００５９】図３に示された、本実施例２の窒化ガリウ
ム系レーザの半導体層は全て（０００１）面を表面とす
る六方晶であって、図３に於いて、本発明の窒化ガリウ
ム系レーザは、（１１−２０）面を表面とするサファイ
ア基板２０１上に、厚さ３００Åのアンドープの窒化ガ
リウム低温成長バッファ層１０２、珪素が添加された厚
さ３μｍのｎ型窒化ガリウムコンタクト層１０３、珪素
が添加された厚さ０．１μｍのｎ型Ｉｎ０．０５Ｇａ
０．９５Ｎクラック防止層１０４、珪素が添加された厚
さ０．４μｍのｎ型Ａｌ０．０７Ｇａ０．９３Ｎクラッ
ド層１０５、珪素が添加された厚さ０．１μｍのｎ型窒
化ガリウム光ガイド層１０６、厚さ２５Åのアンドープ
のＩｎ０．２Ｇａ０．８Ｎ量子井戸層と厚さ５０Åのア
ンドープのＩｎ０．０５Ｇａ０．９５Ｎ障壁層からなる
７周期の多重量子井戸構造活性層１０７、マグネシウム
が添加された厚さ２００Åのｐ型Ａｌ０．２Ｇａ０．８
Ｎインジウム解離防止層１０８、マグネシウムが添加さ
れた厚さ０．１μｍのｐ型窒化ガリウム光ガイド層１０
９、マグネシウムが添加された厚さ０．４μｍのｐ型Ａ
ｌ０．０７Ｇａ０．９３Ｎクラッド層１１０、マグネシ
ウムが添加された厚さ０．２μｍのｐ型窒化ガリウム層
２１４、厚さ２０００Åの酸化珪素膜２１５、マグネシ
ウムが添加された厚さ０．３μｍのｐ型窒化ガリウムコ
ンタクト層１１１、ニッケル（第１層）および金（第２
層）からなるｐ電極１１２、チタン（第１層）およびア
ルミニウム（第２層）からなるｎ電極１１３が形成され
ている。
【００６０】図３に示された本発明の窒化ガリウム系レ
ーザの半導体結晶部分の製造工程に於いては、まず、有
機金属化学気相成長法により、平坦なサファイア基板２
０１上に、窒化ガリウム低温成長バッファ層１０２、ｎ
型窒化ガリウムコンタクト層１０３、ｎ型Ｉｎ０．０５
Ｇａ０．９５Ｎクラック防止層１０４、ｎ型Ａｌ０．０
７Ｇａ０．９３Ｎクラッド層１０５、ｎ型窒化ガリウム
光ガイド層１０６、多重量子井戸構造活性層１０７、ｐ
型Ａｌ０．２Ｇａ０．８Ｎインジウム解離防止層１０
８、ｐ型窒化ガリウム光ガイド層１０９、ｐ型Ａｌ０．
０７Ｇａ０．９３Ｎクラッド層１１０、ｐ型窒化ガリウ
ム層２１４を前記順序で形成した後に、ｎ型窒化ガリウ
ムコンタクト層１０３ないしｐ型窒化ガリウム層２１４
の結晶の［１−１００］方向に、幅５μｍのストライプ
状の開口部を持つ酸化珪素膜２１５を形成した。しかる
後に、有機金属化学気相成長法により、前記酸化珪素膜
２１５をマスクとして、その開口部にのみ、選択的にｐ
型窒化ガリウムコンタクト層１１１を形成した。図４は
ここまでの工程終了後の概略断面図である。
【００６１】図３に示された本発明の実施例２の窒化ガ
リウム系レーザは、図１１に示された従来の窒化ガリウ
ム系レーザに比べ、選択成長法により形成されたｐ型窒
化ガリウムコンタクト層１１１および酸化珪素膜２１５
により電流狭窄を行なっているために、発振しきい値電
流が小さいという効果がある。また、前述の通り、（０
００１）面を表面とする六方晶窒化ガリウム系半導体層
上に窒化ガリウムを選択成長により形成する場合、窒化
ガリウムは前記六方晶窒化ガリウム系半導体層の［１１
−２０］方向には［０００１］方向と同程度の成長速度
を持つ。
【００６２】一方、図３に示された本発明の実施例２の
窒化ガリウム系レーザは、（０００１）面を表面とする
六方晶ｐ型窒化ガリウム層２１４の上に、ｐ型窒化ガリ
ウムコンタクト層１１１を、ｐ型窒化ガリウム層２１４
の結晶の［１−１００］方向にストライプ状の開口部を
持つ酸化珪素膜をマスクとした選択成長法により形成し
ている。よって、本発明の実施例２の窒化ガリウム系レ
ーザは、図３に示されたように、前記酸化珪素膜上に張
り出してｐ型窒化ガリウムコンタクト層１１１が形成さ
れ、ｐ電極１１２の接触面積が大きく、コンタクト抵抗
が小さいという効果がある。
【００６３】さらに、図３に示された本発明の実施例２
の窒化ガリウム系レーザは、電流狭窄構造形成のための
ドライエッチングが不要である、ｐ型窒化ガリウムコン
タクト層１１１を選択成長法により形成する際にマスク
として用いた酸化珪素膜２１５により光の横モード制御
が可能である、という効果もある。
【００６４】図１に示された本発明の実施例１の窒化ガ
リウム系レーザに比べ、段差のない半導体層上に活性層
１０７を形成しているため、活性層１０７の組成が場所
により異なるという組成変調が起きることがないという
利点もある。
【００６５】この実施例２の窒化ガリウム系レーザの場
合、光導波路が半導体結晶の［１−１００］方向に形成
されることになるが、窒化ガリウム系半導体の（１−１
００）面はへき開面であるため、窒化ガリウム系レーザ
の共振器鏡面をへき開によって形成することが出来ると
いう利点もある。
【００６６】《実施例３》図５は、第３の実施の形態の
製造方法を用いた窒化ガリウム系レーザの概略断面図で
ある。
【００６７】図５に示された、本実施例３の窒化ガリウ
ム系レーザの半導体層は全て（０００１）面を表面とす
る六方晶であって、図５に於いて、本発明の窒化ガリウ
ム系レーザは、（０００１）面を表面とするサファイア
基板１０１上に、厚さ３００Åのアンドープの窒化ガリ
ウム低温成長バッファ層１０２、珪素が添加された厚さ
３μｍのｎ型窒化ガリウムコンタクト層１０３、珪素が
添加された厚さ０．１μｍのｎ型Ｉｎ０．０５Ｇａ０．
９５Ｎクラック防止層１０４、珪素が添加された厚さ
０．４μｍのｎ型Ａｌ０．０７Ｇａ０．９３Ｎクラッド
層１０５、珪素が添加された厚さ０．１μｍのｎ型窒化
ガリウム光ガイド層１０６、厚さ２５Åのアンドープの
Ｉｎ０．２Ｇａ０．８Ｎ量子井戸層と厚さ５０Åのアン
ドープのＩｎ０．０５Ｇａ０．９５Ｎ障壁層からなる７
周期の多重量子井戸構造活性層１０７、マグネシウムが
添加された厚さ２００Åのｐ型Ａｌ０．２Ｇａ０．８Ｎ
インジウム解離防止層１０８、マグネシウムが添加され
た厚さ０．１μｍのｐ型窒化ガリウム光ガイド層１０
９、マグネシウムが添加された厚さ０．４μｍのｐ型Ａ
ｌ０．０７Ｇａ０．９３Ｎクラッド層１１０、マグネシ
ウムが添加された厚さ０．２μｍのｐ型窒化ガリウム層
２１４、珪素が添加された厚さ０．５μｍのｎ型窒化ガ
リウム電流ブロック層３１５、マグネシウムが添加され
た厚さ０．３μｍのｐ型窒化ガリウムコンタクト層１１
１、ニッケル（第１層）および金（第２層）からなるｐ
電極１１２、チタン（第１層）およびアルミニウム（第
２層）からなるｎ電極１１３が形成されている。
【００６８】図５に示された本発明の窒化ガリウム系レ
ーザの半導体結晶部分の製造工程に於いては、まず、有
機金属化学気相成長法により、平坦なサファイア基板１
０１上に、窒化ガリウム低温成長バッファ層１０２、ｎ
型窒化ガリウムコンタクト層１０３、ｎ型Ｉｎ０．０５
Ｇａ０．９５Ｎクラック防止層１０４、ｎ型Ａｌ０．０
７Ｇａ０．９３Ｎクラッド層１０５、ｎ型窒化ガリウム
光ガイド層１０６、多重量子井戸構造活性層１０７、ｐ
型Ａｌ０．２Ｇａ０．８Ｎインジウム解離防止層１０
８、ｐ型窒化ガリウム光ガイド層１０９、ｐ型Ａｌ０．
０７Ｇａ０．９３Ｎクラッド層１１０、ｐ型窒化ガリウ
ム層２１４を前記順序で形成した後に、ｎ型窒化ガリウ
ムコンタクト層１０３ないしｐ型窒化ガリウム層２１４
の結晶の［１１−２０］方向に幅５μｍのストライプ状
の厚さ２０００Åの酸化珪素膜２１５を形成した。しか
る後に、有機金属化学気相成長法により、前記酸化珪素
膜２１５をマスクとして、その開口部にのみ、選択的に
ｎ型窒化ガリウム電流ブロック層３１５を形成した。
【００６９】図６はここまでの工程終了後の概略断面図
である。次に、酸化珪素膜２１５をフッ酸により除去し
た後に、有機金属化学気相成長法により、残るｐ型窒化
ガリウムコンタクト層１１１を形成した。
【００７０】図５に示された本発明の実施例３の窒化ガ
リウム系レーザは、図１１に示された従来の窒化ガリウ
ム系レーザに比べ、選択成長法により形成されたｎ型窒
化ガリウム電流ブロック層３１５により電流狭窄を行な
っているために、発振しきい値電流が小さいという効果
がある。
【００７１】さらに、図１２に示された従来の窒化ガリ
ウム系レーザに比べ、ｐ電極１１２の接触面積が大きい
ためにｐ電極１１２の接触抵抗が小さい、電流狭窄構造
形成のためのドライエッチングが不要である、という効
果もある。
【００７２】図１に示された本発明の実施例１の窒化ガ
リウム系レーザに比べ、段差のない半導体層上に活性層
１０７を形成しているため、活性層１０７の組成が場所
により異なるという組成変調が起きることがないという
利点もある。
【００７３】また、前述の通り、（０００１）面を表面
とする六方晶窒化ガリウム系半導体層上に窒化ガリウム
を選択成長により形成する場合、窒化ガリウムは前記六
方晶窒化ガリウム系半導体層の［１−１００］方向には
殆ど成長しない。よって、本発明の窒化ガリウム系レー
ザの製造方法では、図５に示された実施例３の窒化ガリ
ウム系レーザの、（０００１）面を表面とする六方晶ｐ
型窒化ガリウム層２１４の上に、ｎ型窒化ガリウム電流
ブロック層３１５を、ｐ型窒化ガリウム層２１４の結晶
の［１１−２０］方向にストライプ状に形成した酸化珪
素膜をマスクとした選択成長法により形成すれば、前記
酸化珪素膜上に張り出してｎ型窒化ガリウム電流ブロッ
ク層３１５が形成されることがないという利点がある。
【００７４】但し、この実施例３の窒化ガリウム系レー
ザの場合、光導波路が半導体結晶の［１１−２０］方向
に形成されることになるが、窒化ガリウム系半導体の
（１１−２０）面はへき開面ではないため、窒化ガリウ
ム系レーザの共振器鏡面はへき開によって形成すること
が出来ず、他のドライエッチング等の方法により形成す
る必要がある。
【００７５】（０００１）面を表面とする六方晶窒化ガ
リウム系半導体層上に選択成長法により窒化ガリウムを
形成する場合、窒化ガリウムは、前記六方晶窒化ガリウ
ム系半導体層の、［１−１００］方向には殆ど成長しな
いが、［１１−２０］方向には［０００１］方向と同程
度の成長速度を持つ。前記実施例１ないし実施例３で
は、窒化ガリウム系半導体のこの特性を利用している。
【００７６】上記実施例１または実施例３の窒化ガリウ
ム系レーザに於いては、いずれも、光導波路が半導体結
晶の［１１−２０］方向に形成されているが、光導波路
は半導体結晶の［１１−２０］方向または［１１−２
０］方向と１０゜以内の角をなす方向に形成されていれ
ば、本発明の実施に支障はない。
【００７７】さらに、光導波路を半導体結晶の［１１−
２０］方向と１０゜以上の角をなす方向に形成した場合
に於いても、選択成長法により形成される半導体層の
［１１−２０］方向への成長を抑制すれば、本発明の実
施に支障はない。この場合、絶縁体膜の厚さを形成すべ
き電流ブロック層と同程度の厚さとする。
【００７８】また、上記実施例２の窒化ガリウム系レー
ザに於いては、光導波路が半導体結晶の［１−１００］
方向に形成されているが、光導波路は半導体結晶の［１
−１００］方向または［１−１００］方向と１０゜以内
の角をなす方向に形成されていれば、本発明の実施に支
障はない。
【００７９】さらに、光導波路を半導体結晶の［１−１
００］方向と１０゜以上の角をなす方向に形成した場合
に於いても、ｐ電極１１２の接触面積が減ること以外に
は、本発明の実施に支障はない。
【００８０】《実施例４》図７は、第４の実施の形態の
製造方法を用いた窒化ガリウム系レーザの概略断面図で
ある。
【００８１】図７に示された、本実施例４の窒化ガリウ
ム系レーザの半導体層は全て（０００１）面を表面とす
る六方晶であって、図７に於いて、本発明の窒化ガリウ
ム系レーザは、（０００１）面を表面とするサファイア
基板１０１上に、厚さ３００Åのアンドープの窒化ガリ
ウム低温成長バッファ層１０２、珪素が添加された厚さ
３μｍのｎ型窒化ガリウムコンタクト層１０３、珪素が
添加された厚さ０．１μｍのｎ型Ｉｎ０．０５Ｇａ０．
９５Ｎクラック防止層１０４、珪素が添加された厚さ
０．４μｍのｎ型Ａｌ０．０７Ｇａ０．９３Ｎクラッド
層１０５、珪素が添加された厚さ０．１μｍのｎ型窒化
ガリウム光ガイド層１０６、厚さ２５Åのアンドープの
Ｉｎ０．２Ｇａ０．８Ｎ量子井戸層と厚さ５０Åのアン
ドープのＩｎ０．０５Ｇａ０．９５Ｎ障壁層からなる７
周期の多重量子井戸構造活性層１０７、マグネシウムが
添加された厚さ２００Åのｐ型Ａｌ０．２Ｇａ０．８Ｎ
インジウム解離防止層１０８、マグネシウムが添加され
た厚さ０．１μｍのｐ型窒化ガリウム光ガイド層１０
９、マグネシウムが添加された厚さ０．４μｍのｐ型Ａ
ｌ０．０７Ｇａ０．９３Ｎクラッド層１１０、マグネシ
ウムが添加された厚さ０．２μｍのｐ型窒化ガリウム層
２１４、珪素が添加された厚さ０．５μｍのｎ型電流ブ
ロック層３１５、マグネシウムが添加された厚さ０．５
μｍのｐ型電流ブロック層１１４、珪素が添加された厚
さ０．５μｍのｎ型電流ブロック層３１５、マグネシウ
ムが添加された厚さ０．２μｍのｐ型窒化ガリウムコン
タクト層１１１、ニッケル（第１層）および金（第２
層）からなるｐ電極１１２、チタン（第１層）およびア
ルミニウム（第２層）からなるｎ電極１１３が形成され
ている。
【００８２】図７に示された本発明の窒化ガリウム系レ
ーザの半導体結晶部分の製造工程に於いては、まず、有
機金属化学気相成長法により、平坦なサファイア基板１
０１上に、窒化ガリウム低温成長バッファ層１０２、ｎ
型窒化ガリウムコンタクト層１０３、ｐ型窒化ガリウム
電流ブロック層１１４、ｎ型窒化ガリウム層１１５、ｎ
型Ａｌ０．０７Ｇａ０．９３Ｎクラッド層１０５、ｎ型
窒化ガリウム光ガイド層１０６、多重量子井戸構造活性
層１０７、ｐ型Ａｌ０．２Ｇａ０．８Ｎインジウム解離
防止層１０８、ｐ型窒化ガリウム光ガイド層１０９、ｐ
型Ａｌ０．０７Ｇａ０．９３Ｎクラッド層１１０、ｐ型
窒化ガリウム層２１４を前記順序で形成した後に、ｎ型
窒化ガリウムコンタクト層１０３ないしｐ型窒化ガリウ
ム層２１４の結晶の［１１−２０］方向に幅１μｍのス
トライプ状の酸化珪素膜２１５を形成し、前記酸化珪素
膜２１５をマスクとして、反応性イオンビームエッチン
グ法により、ｎ型窒化ガリウムコンタクト層１０３の中
途まで半導体層をエッチングした。しかる後に、有機金
属化学気相成長法により、前記酸化珪素膜２１５をマス
クとして、その開口部にのみ、選択的にｎ型電流ブロッ
ク層３１５、ｐ型電流ブロック層１１４、ｎ型電流ブロ
ック層３１５を前記順序で形成した。
【００８３】図８はここまでの工程終了後の概略断面図
である。次に、酸化珪素膜２１５をフッ酸により除去し
た後に、有機金属化学気相成長法により、残るｐ型窒化
ガリウムコンタクト層１１１を形成した。
【００８４】図７に示された本発明の実施例４の窒化ガ
リウム系レーザは、図１１に示された従来の窒化ガリウ
ム系レーザに比べ、選択成長法により形成されたｎ型窒
化ガリウム電流ブロック層３１５およびｐ型窒化ガリウ
ム電流ブロック層１１４により電流狭窄を行なっている
ために、発振しきい値電流が小さいという効果がある。
【００８５】さらに、図１２に示された従来の窒化ガリ
ウム系レーザに比べ、ｐ電極１１２の接触面積が大きい
ためにｐ電極１１２の接触抵抗が小さい、という効果も
ある。図１に示された本発明の実施例１の窒化ガリウム
系レーザに比べ、段差のない半導体層上に活性層１０７
を形成しているため、活性層１０７の組成が場所により
異なるという組成変調が起きることがないという利点も
ある。
【００８６】この実施例４の窒化ガリウム系レーザの場
合、光導波路が半導体結晶の［１−１００］方向に形成
されているが、窒化ガリウム系半導体の（１−１００）
面はへき開面であるため、レーザの共振器鏡面をへき開
によって形成することが出来るという利点もある。
【００８７】《実施例５》図９は、第５の実施の形態の
製造方法を用いた窒化ガリウム系レーザの概略断面図で
ある。
【００８８】図９に示された、本実施例５の窒化ガリウ
ム系レーザの半導体層は全て（０００１）面を表面とす
る六方晶であって、図９に於いて、本発明の窒化ガリウ
ム系レーザは、（０００１）面を表面とするサファイア
基板１０１上に、厚さ３００Åのアンドープの窒化ガリ
ウム低温成長バッファ層１０２、珪素が添加された厚さ
３μｍのｎ型窒化ガリウムコンタクト層１０３、珪素が
添加された厚さ０．１μｍのｎ型Ｉｎ０．０５Ｇａ０．
９５Ｎクラック防止層１０４、珪素が添加された厚さ
０．４μｍのｎ型Ａｌ０．０７Ｇａ０．９３Ｎクラッド
層１０５、珪素が添加された厚さ０．１μｍのｎ型窒化
ガリウム光ガイド層１０６、厚さ２５Åのアンドープの
Ｉｎ０．２Ｇａ０．８Ｎ量子井戸層と厚さ５０Åのアン
ドープのＩｎ０．０５Ｇａ０．９５Ｎ障壁層からなる７
周期の多重量子井戸構造活性層１０７、マグネシウムが
添加された厚さ２００Åのｐ型Ａｌ０．２Ｇａ０．８Ｎ
インジウム解離防止層１０８、マグネシウムが添加され
た厚さ０．１μｍのｐ型窒化ガリウム光ガイド層１０
９、マグネシウムが添加された厚さ０．４μｍのｐ型Ａ
ｌ０．０７Ｇａ０．９３Ｎクラッド層１１０、マグネシ
ウムが添加された厚さ０．２μｍのｐ型窒化ガリウム層
２１４、珪素が添加された厚さ０．５μｍのｎ型窒化ガ
リウム電流ブロック層３１５、マグネシウムが添加され
た厚さ０．３μｍのｐ型窒化ガリウムコンタクト層１１
１、ニッケル（第１層）および金（第２層）からなるｐ
電極１１２、チタン（第１層）およびアルミニウム（第
２層）からなるｎ電極１１３が形成されている。
【００８９】図９に示された本発明の窒化ガリウム系レ
ーザの半導体結晶部分の製造工程に於いては、まず、有
機金属化学気相成長法により、平坦なサファイア基板１
０１上に窒化ガリウム低温成長バッファ層１０２、ｎ型
窒化ガリウムコンタクト層１０３、ｎ型Ｉｎ０．０５Ｇ
ａ０．９５Ｎクラック防止層１０４、ｎ型Ａｌ０．０７
Ｇａ０．９３Ｎクラッド層１０５、ｎ型窒化ガリウム光
ガイド層１０６、多重量子井戸構造活性層１０７、ｐ型
Ａｌ０．２Ｇａ０．８Ｎインジウム解離防止層１０８、
ｐ型窒化ガリウム光ガイド層１０９、ｐ型Ａｌ０．０７
Ｇａ０．９３Ｎクラッド層１１０、ｐ型窒化ガリウム層
２１４を前記順序で形成した後に、ｎ型窒化ガリウムコ
ンタクト層１０３ないしｐ型窒化ガリウム層２１４の結
晶の［１１−２０］方向に幅１μｍのストライプ状の酸
化珪素膜２１５を形成し、前記酸化珪素膜２１５をマス
クとして、反応性イオンビームエッチング法により、
ｐ型窒化ガリウム層２１４の中途まで半導体層をエッチ
ングした。しかる後に、有機金属化学気相成長法によ
り、前記酸化珪素膜２１５をマスクとして、その開口部
にのみ、選択的にｎ型電流ブロック層３１５を形成し
た。図１０はここまでの工程終了後の概略断面図であ
る。次に、酸化珪素膜２１５をフッ酸により除去した後
に、有機金属化学気相成長法により、残るｐ型窒化ガリ
ウムコンタクト層１１１を形成した。
【００９０】図９に示された本発明の実施例５の窒化ガ
リウム系レーザは、図１１に示された従来の窒化ガリウ
ム系レーザに比べ、選択成長法により形成されたｎ型窒
化ガリウム電流ブロック層３１５により電流狭窄を行な
っているために、発振しきい値電流が小さいという効果
がある。
【００９１】さらに、図１２に示された従来の窒化ガリ
ウム系レーザに比べ、ｐ電極１１２の接触面積が大きい
ためにｐ電極１１２の接触抵抗が小さい、という効果も
ある。図１に示された本発明の実施例１の窒化ガリウム
系レーザに比べ、段差のない半導体層上に活性層１０７
を形成しているため、活性層１０７の組成が場所により
異なるという組成変調が起きることがないという利点も
ある。
【００９２】さらに、図７に示された本発明の実施例４
の窒化ガリウム系レーザに比べ、活性層１０７をドライ
エッチングしていないことから、活性層１０７に対する
ドライエッチングによる損傷がないという利点もある。
【００９３】この実施例５の窒化ガリウム系レーザの場
合、光導波路が半導体結晶の［１−１００］方向に形成
されているが、窒化ガリウム系半導体の（１−１００）
面はへき開面であるため、レーザの共振器鏡面をへき開
によって形成することが出来るという利点もある。
【００９４】また、上記実施例４または実施例５に記載
の窒化ガリウム系レーザは、光導波路が半導体結晶の
［１−１００］方向に形成されているが、光導波路は半
導体結晶の［１−１００］方向または［１−１００］方
向と１０゜以内の角をなす方向に形成されていれば、本
発明の実施に支障はない。
【００９５】さらに、光導波路を半導体結晶の［１−１
００］方向と１０゜以上の角をなす方向に形成した場合
に於いても、レーザの共振器鏡面をドライエッチングな
どのへき開以外の方法で形成すれば、本発明の実施に支
障はない。
【００９６】また、上記実施例１および実施例３および
実施例４および実施例５に記載の窒化ガリウム系レーザ
は、いずれも（０００１）面を表面とするサファイア基
板上に形成されているが、（１１−２０）面を表面とす
るサファイア基板上に形成しても、本発明の実施に支障
はない。
【００９７】同様に、上記実施例２の窒化ガリウム系レ
ーザは、（１１−２０）面を表面とするサファイア基板
上に形成されているが、（０００１）面を表面とするサ
ファイア基板上に形成しても、本発明の実施に支障はな
い。
【００９８】さらに、上記実施例１ないし実施例５に記
載の窒化ガリウム系レーザは、（０００１）面または
（１１−２０）面を表面とするサファイア基板上に形成
しなくとも、例えば炭化珪素基板あるいはＭｇＡｌ２Ｏ
４基板あるいは窒化ガリウム基板あるいは（０００１）
面および（１１−２０）面以外の面を表面とするサファ
イア基板といった他の基板上に形成した場合も、本発明
の実施に支障はない。
【００９９】また、本発明の実施は上記実施例１ないし
実施例５に示された構造の窒化ガリウム系レーザに限ら
れるものではなく、各層の層厚や各層の組成や各層のド
ーピング濃度や電極材料やマスク材料やドライエッチン
グ深さやストライプ幅の様々な組み合わせの窒化ガリウ
ム系レーザに於いて支障はない。
【０１００】また、上記実施例１ないし実施例５の窒化
ガリウム系レーザに於いては、いずれも、半導体層の表
面は（０００１）面であるが、半導体層の表面は（００
０１）面または（０００１）面とのなす角が１０゜以内
である面であれば、本発明の実施に支障はない。
【０１０１】
【発明の効果】本発明によれは、選択成長法を用いて電
流狭窄構造を形成することにより、ドライエッチング工
程が少なく、かつ、リッジの高さなどのサイズの制御性
に優れた窒化ガリウム系レーザの製造方法を提供するこ
とができ、これにより製造された窒化ガリウム系半導体
レーザは発振しきい値が小さく、かつ電流抵抗を小さく
することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施例１の窒化ガリウム系レーザの概
略断面図である。
【図２】本発明の実施例１の窒化ガリウム系レーザの製
造工程の中途を示す概略断面図である。
【図３】本発明の実施例２の窒化ガリウム系レーザの概
略断面図である。
【図４】本発明の実施例２の窒化ガリウム系レーザの製
造工程の中途を示す概略断面図である。
【図５】本発明の実施例３の窒化ガリウム系レーザの概
略断面図である。
【図６】本発明の実施例３の窒化ガリウム系レーザの製
造工程の中途を示す概略断面図である。
【図７】本発明の実施例４の窒化ガリウム系レーザの概
略断面図である。
【図８】本発明の実施例４の窒化ガリウム系レーザの製
造工程の中途を示す概略断面図である。
【図９】本発明の実施例５の窒化ガリウム系レーザの概
略断面図である。
【図１０】本発明の実施例５の窒化ガリウム系レーザの
製造工程の中途を示す概略断面図である。
【図１１】従来の製造方法を用いて製造された、従来の
窒化ガリウム系レーザの概略断面図である。
【図１２】従来の製造方法を用いて製造された、別の従
来の窒化ガリウム系レーザの概略断面図である。
【符号の説明】
１０１ （０００１）面を表面とするサファイア基板 １０２ 窒化ガリウム低温成長バッファ層 １０３ ｎ型窒化ガリウムコンタクト層 １０４ ｎ型Ｉｎ０．０５Ｇａ０．９５Ｎクラック防止
層 １０５ ｎ型Ａｌ０．０７Ｇａ０．９３Ｎクラッド層 １０６ ｎ型窒化ガリウム光ガイド層 １０７ 多重量子井戸構造活性層 １０８ ｐ型Ａｌ０．２Ｇａ０．８Ｎインジウム解離防
止層 １０９ ｐ型窒化ガリウム光ガイド層 １１０ ｐ型Ａｌ０．０７Ｇａ０．９３Ｎクラッド層 １１１ ｐ型窒化ガリウムコンタクト層 １１２ ニッケルおよび金からなるｐ電極 １１３ チタンおよびアルミニウムからなるｎ電極 １１４ ｐ型窒化ガリウム電流ブロック層 １１５ ｎ型窒化ガリウム層 ２０１ （１１−２０）面を表面とするサファイア基板 ２１４ ｐ型窒化ガリウム層 ２１５ 酸化珪素膜 ３１５ ｎ型窒化ガリウム電流ブロック層 ６０５ ｎ型Ａｌ０．０５Ｇａ０．９５Ｎクラッド層 ７０７ 多重量子井戸構造活性層 ７１０ ｐ型Ａｌ０．０５Ｇａ０．９５Ｎクラッド層

Claims (23)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 基板上に、一般式ＩｎｘＡｌｙＧａ１−
    ｘ−ｙＮ（０≦ｘ≦１、０≦ｙ≦１、０≦ｘ＋ｙ≦１）
    で表される第１導電型半導体層を少なくとも一層形成す
    る工程と、 前記第１導電型半導体層の表面にストライプ状の開口部
    を有する絶縁体膜を形成する工程と、 前記絶縁体膜の開口部にのみ一般式ＩｎｘＧａ１−ｘＮ
    （０≦ｘ≦１）で表される第２導電型半導体層または高
    抵抗半導体層からなる電流ブロック層を形成する工程
    と、 前記絶縁体膜を除去する工程と、 一般式ＩｎｘＡｌｙＧａ１−ｘ−ｙＮ（０≦ｘ≦１、０
    ≦ｙ≦１、０≦ｘ＋ｙ≦１）で表される第２の第１導電
    型半導体層を少なくとも一層形成し、前記第２導電型半
    導体層または高抵抗半導体層の間の領域を埋め込む工程
    と、 一般式ＩｎｘＡｌｙＧａ１−ｘ−ｙＮ（０≦ｘ≦１、０
    ≦ｙ≦１、０≦ｘ＋ｙ≦１）で表されるバルクまたは量
    子井戸活性層を形成する工程と、 一般式ＩｎｘＡｌｙＧａ１−ｘ−ｙＮ（０≦ｘ≦１、０
    ≦ｙ≦１、０≦ｘ＋ｙ≦１）で表される第２の第２導電
    型半導体層を少なくとも一層形成する工程を有すること
    を特徴とする窒化ガリウム系半導体レーザの製造方法。
  2. 【請求項２】 基板上に、一般式ＩｎｘＡｌｙＧａ１−
    ｘ−ｙＮ（０≦ｘ≦１、０≦ｙ≦１、０≦ｘ＋ｙ≦１）
    で表される第１導電型半導体層を少なくとも一層形成す
    る工程と、 前記第１導電型半導体層の表面に、成長速度が導波路方
    向で同程度、導波路と垂直な方向でほとんど成長しなく
    なる方向のストライプ状の開口部を絶縁体膜で形成する
    工程と、 前記絶縁体膜の開口部にのみ一般式ＩｎｘＧａ１−ｘＮ
    （０≦ｘ≦１）で表される第２導電型半導体層または高
    抵抗半導体層からなる電流ブロック層を形成する工程
    と、 前記絶縁体膜を除去する工程と、 一般式ＩｎｘＡｌｙＧａ１−ｘ−ｙＮ（０≦ｘ≦１、０
    ≦ｙ≦１、０≦ｘ＋ｙ≦１）で表される第２の第１導電
    型半導体層を少なくとも一層形成し、前記第２導電型半
    導体層または高抵抗半導体層の間の領域を埋め込む工程
    と、 一般式ＩｎｘＡｌｙＧａ１−ｘ−ｙＮ（０≦ｘ≦１、０
    ≦ｙ≦１、０≦ｘ＋ｙ≦１）で表されるバルクまたは量
    子井戸活性層を形成する工程と、 一般式ＩｎｘＡｌｙＧａ１−ｘ−ｙＮ（０≦ｘ≦１、０
    ≦ｙ≦１、０≦ｘ＋ｙ≦１）で表される第２の第２導電
    型半導体層を少なくとも一層形成する工程を有すること
    を特徴とする窒化ガリウム系半導体レーザの製造方法。
  3. 【請求項３】 基板上に、結晶構造が六方晶で表面が
    （０００１）面または（０００１）面となす角が１０゜
    以内の面である一般式ＩｎｘＡｌｙＧａ１−ｘ−ｙＮ
    （０≦ｘ≦１、０≦ｙ≦１、０≦ｘ＋ｙ≦１）で表され
    る第１導電型半導体層を少なくとも一層形成する工程
    と、 前記第１導電型半導体層の表面に半導体結晶の
    ［１１−２０］方向または［１１−２０］方向となす角
    が１０゜以内の方向であるストライプ状の開口部を絶縁
    体膜で形成する工程と、 前記絶縁体膜の開口部にのみ一般式ＩｎｘＧａ１−ｘＮ
    （０≦ｘ≦１）で表される第２導電型半導体層または高
    抵抗半導体層からなる電流ブロック層を形成する工程
    と、 前記絶縁体膜を除去する工程と、 一般式ＩｎｘＡｌｙＧａ１−ｘ−ｙＮ（０≦ｘ≦１、０
    ≦ｙ≦１、０≦ｘ＋ｙ≦１）で表される第２の第１導電
    型半導体層を少なくとも一層形成し、前記第２導電型半
    導体層または高抵抗半導体層に挟まれた領域を埋め込む
    工程と、 一般式ＩｎｘＡｌｙＧａ１−ｘ−ｙＮ（０≦ｘ≦１、０
    ≦ｙ≦１、０≦ｘ＋ｙ≦１）で表されるバルクまたは量
    子井戸活性層を形成する工程と、 一般式ＩｎｘＡｌｙＧａ１−ｘ−ｙＮ（０≦ｘ≦１、０
    ≦ｙ≦１、０≦ｘ＋ｙ≦１）で表される第２の第２導電
    型半導体層を少なくとも一層の半導体層を形成する工程
    とを有することを特徴とする窒化ガリウム系半導体レー
    ザの製造方法。
  4. 【請求項４】 前記第２導電型半導体層または高抵抗半
    導体層に挟まれた領域を埋め込む工程は、前記第２導電
    型半導体層または高抵抗半導体層上に第２の絶縁体膜を
    形成し、前記第２の第１導電型半導体層を成長して前記
    第２導電型半導体層または高抵抗半導体層と同じ高さに
    し、前記第２の絶縁体膜を除去した後につづけて第２の
    第１導電型半導体層を成長することを特徴とする請求項
    １または２または３記載の窒化ガリウム系半導体レーザ
    の製造方法。
  5. 【請求項５】 基板上に形成された一般式ＩｎｘＡｌｙ
    Ｇａ１−ｘ−ｙＮ（０≦ｘ≦１、０≦ｙ≦１、０≦ｘ＋
    ｙ≦１）で表される少なくとも一層の第１導電型半導体
    層と、 前記第１導電型半導体層上に形成された一般式
    ＩｎｘＧａ１−ｘＮ（０≦ｘ≦１）で表される第２導電
    型半導体層または高抵抗半導体層からなる側面が平坦な
    ストライブ状の電流ブロック層と、 前記第２導電型半導体層または高抵抗半導体層の間の領
    域を埋め込む一般式ＩｎｘＡｌｙＧａ１−ｘ−ｙＮ（０
    ≦ｘ≦１、０≦ｙ≦１、０≦ｘ＋ｙ≦１）で表される少
    なくとも一層の第２の第１導電型半導体層と、 前記第２の第１導電型半導体層上に形成された一般式Ｉ
    ｎｘＡｌｙＧａ１−ｘ−ｙＮ（０≦ｘ≦１、０≦ｙ≦
    １、０≦ｘ＋ｙ≦１）で表されるバルクまたは量子井戸
    活性層と、 前記活性層上に形成された一般式ＩｎｘＡｌｙＧａ１−
    ｘ−ｙＮ（０≦ｘ≦１、０≦ｙ≦１、０≦ｘ＋ｙ≦１）
    で表される少なくとも一層の第２の第２導電型半導体層
    を有することを特徴とする窒化ガリウム系半導体レー
    ザ。
  6. 【請求項６】 基板上に形成された結晶構造が六方晶で
    表面が（０００１）面または（０００１）面となす角が
    １０゜以内の面である一般式ＩｎｘＡｌｙＧａ１−ｘ−
    ｙＮ（０≦ｘ≦１、０≦ｙ≦１、０≦ｘ＋ｙ≦１）で表
    された少なくとも一層の第１導電型半導体層と、 前記第１導電型半導体層上に形成された一般式ＩｎｘＧ
    ａ１−ｘＮ（０≦ｘ≦１）で表され、ストライプ方向が
    半導体結晶の［１１−２０］方向または［１１−２０］
    方向となす角が１０゜以内の方向である第２導電型半導
    体層または高抵抗半導体層からなる電流ブロック層と、 前記第２導電型半導体層または高抵抗半導体層の間の領
    域を埋め込む一般式ＩｎｘＡｌｙＧａ１−ｘ−ｙＮ（０
    ≦ｘ≦１、０≦ｙ≦１、０≦ｘ＋ｙ≦１）で表される少
    なくとも一層の第２の第１導電型半導体層と、 前記第２の第１導電型半導体層上に形成された一般式Ｉ
    ｎｘＡｌｙＧａ１−ｘ−ｙＮ（０≦ｘ≦１、０≦ｙ≦
    １、０≦ｘ＋ｙ≦１）で表されるバルクまたは量子井戸
    活性層と、 前記活性層上に形成された一般式ＩｎｘＡｌｙＧａ１−
    ｘ−ｙＮ（０≦ｘ≦１、０≦ｙ≦１、０≦ｘ＋ｙ≦１）
    で表される少なくとも一層の第２の第２導電型半導体層
    を有することを特徴とする窒化ガリウム系半導体レー
    ザ。
  7. 【請求項７】 前記活性層は光導波方向と垂直な方向で
    屈曲し段差が形成されていることを特徴とする請求項５
    または６に記載の窒化ガリウム系半導体レーザ。
  8. 【請求項８】 基板上に、一般式ＩｎｘＡｌｙＧａ１−
    ｘ−ｙＮ（０≦ｘ≦１、０≦ｙ≦１、０≦ｘ＋ｙ≦１）
    で表される第１導電型半導体層を少なくとも一層形成す
    る工程と、 一般式ＩｎｘＡｌｙＧａ１−ｘ−ｙＮ（０≦ｘ≦１、０
    ≦ｙ≦１、０≦ｘ＋ｙ≦１）で表されるバルクまたは量
    子井戸活性層を形成する工程と、 一般式ＩｎｘＡｌｙＧａ１−ｘ−ｙＮ（０≦ｘ≦１、０
    ≦ｙ≦１、０≦ｘ＋ｙ≦１）で表される第２導電型半導
    体層を少なくとも一層形成する工程と、 前記第２導電型半導体層の表面にストライプ状の開口部
    を絶縁体膜で形成する工程と、 前記絶縁体膜の開口部上および前記絶縁体膜上の一部ま
    で一般式ＩｎｘＧａ１−ｘＮ（０≦ｘ≦１）で表される
    第２の第２導電型半導体層を形成する工程とを有するこ
    とを特徴とする窒化ガリウム系半導体レーザの製造方
    法。
  9. 【請求項９】 基板上に、一般式ＩｎｘＡｌｙＧａ１−
    ｘ−ｙＮ（０≦ｘ≦１、０≦ｙ≦１、０≦ｘ＋ｙ≦１）
    で表される第１導電型半導体層を少なくとも一層形成す
    る工程と、 一般式ＩｎｘＡｌｙＧａ１−ｘ−ｙＮ（０≦ｘ≦１、０
    ≦ｙ≦１、０≦ｘ＋ｙ≦１）で表されるバルクまたは量
    子井戸活性層を形成する工程と、 一般式ＩｎｘＡｌｙＧａ１−ｘ−ｙＮ（０≦ｘ≦１、０
    ≦ｙ≦１、０≦ｘ＋ｙ≦１）で表される第２導電型半導
    体層を少なくとも一層形成する工程と、 前記第２導電型半導体層の表面に、成長速度が導波路と
    垂直な方向で成長方向と同程度となる方向のストライプ
    状の開口部を絶縁体膜で形成する工程と、 前記絶縁体膜の開口部上および前記絶縁体膜上の一部ま
    で一般式ＩｎｘＧａ１−ｘＮ（０≦ｘ≦１）で表される
    第２の第２導電型半導体層を形成する工程とを有するこ
    とを特徴とする窒化ガリウム系半導体レーザの製造方
    法。
  10. 【請求項１０】 基板上に、結晶構造が六方晶でその表
    面が（０００１）面または（０００１）面となす角が１
    ０゜以内である面の一般式ＩｎｘＡｌｙＧａ１−ｘ−ｙ
    Ｎ（０≦ｘ≦１、０≦ｙ≦１、０≦ｘ＋ｙ≦１）で表さ
    れる第１導電型半導体層を少なくとも一層形成する工程
    と、 一般式ＩｎｘＡｌｙＧａ１−ｘ−ｙＮ（０≦ｘ≦１、０
    ≦ｙ≦１、０≦ｘ＋ｙ≦１）で表されるバルクまたは量
    子井戸活性層を形成する工程と、 一般式ＩｎｘＡｌｙＧａ１−ｘ−ｙＮ（０≦ｘ≦１、０
    ≦ｙ≦１、０≦ｘ＋ｙ≦１）で表される第２導電型半導
    体層を少なくとも一層形成する工程と、 前記第２導電型半導体層の表面に、半導体結晶の［１−
    １００］方向または［１−１００］方向となす角が１０
    ゜以内の方向となるストライプ状の開口部を絶縁体膜で
    形成する工程と、 前記絶縁体膜の開口部上および前記絶縁体膜上の一部ま
    で一般式ＩｎｘＧａ１−ｘＮ（０≦ｘ≦１）で表される
    第２の第２導電型半導体層を形成する工程とを有するこ
    とを特徴とする窒化ガリウム系半導体レーザの製造方
    法。
  11. 【請求項１１】 基板上に形成された一般式ＩｎｘＡｌ
    ｙＧａ１−ｘ−ｙＮ（０≦ｘ≦１、０≦ｙ≦１、０≦ｘ
    ＋ｙ≦１）で表される少なくとも一層の第１導電型半導
    体層と、 前記第１導電型半導体層上に形成された一般
    式ＩｎｘＡｌｙＧａ１−ｘ−ｙＮ（０≦ｘ≦１、０≦ｙ
    ≦１、０≦ｘ＋ｙ≦１）で表されるバルクまたは量子井
    戸活性層と、 前記活性層上に形成された一般式ＩｎｘＡｌｙＧａ１−
    ｘ−ｙＮ（０≦ｘ≦１、０≦ｙ≦１、０≦ｘ＋ｙ≦１）
    で表される少なくとも一層の第２導電型半導体層と、 前記第２導電型半導体層上に形成されたストライブ状の
    開口部を有する絶縁体膜と、 前記第２導電型半導体層上及び前記絶縁体膜上の一部に
    形成された一般式ＩｎｘＧａ１−ｘＮ（０≦ｘ≦１）で
    表される第２の第２導電型半導体層を有することを特徴
    とする窒化ガリウム系半導体レーザ。
  12. 【請求項１２】 基板上に形成された半導体層の結晶構
    造が六方晶であってその表面が（０００１）面または
    （０００１）面となす角が１０゜以内である面の一般式
    ＩｎｘＡｌｙＧａ１−ｘ−ｙＮ（０≦ｘ≦１、０≦ｙ≦
    １、０≦ｘ＋ｙ≦１）で表される少なくとも一層の第１
    導電型半導体層と、 前記第１導電型半導体層上に形成された一般式ＩｎｘＡ
    ｌｙＧａ１−ｘ−ｙＮ（０≦ｘ≦１、０≦ｙ≦１、０≦
    ｘ＋ｙ≦１）で表されるバルクまたは量子井戸活性層と
    前記活性層上に形成された一般式ＩｎｘＡｌｙＧａ１−
    ｘ−ｙＮ（０≦ｘ≦１、０≦ｙ≦１、０≦ｘ＋ｙ≦１）
    で表される少なくとも一層の第２導電型半導体層と、 前記第２導電型半導体層上に形成された半導体結晶の
    ［１１−２０］方向または［１１−２０］方向となす角
    が１０゜以内である方向のストライブ状の開口部を有す
    る絶縁体膜と、 前記第２導電型半導体層上及び前記絶縁体膜上の一部に
    形成された一般式ＩｎｘＧａ１−ｘＮ（０≦ｘ≦１）で
    表される第２の第２導電型半導体層を有することを特徴
    とする窒化ガリウム系半導体レーザ。
  13. 【請求項１３】 基板上に、一般式ＩｎｘＡｌｙＧａ１
    −ｘ−ｙＮ（０≦ｘ≦１、０≦ｙ≦１、０≦ｘ＋ｙ≦
    １）で表される第１導電型半導体層を少なくとも一層形
    成する工程と、 一般式ＩｎｘＡｌｙＧａ１−ｘ−ｙＮ（０≦ｘ≦１、０
    ≦ｙ≦１、０≦ｘ＋ｙ≦１）で表されるバルクまたは量
    子井戸活性層を形成する工程と、 一般式ＩｎｘＡｌｙＧａ１−ｘ−ｙＮ（０≦ｘ≦１、０
    ≦ｙ≦１、０≦ｘ＋ｙ≦１）で表される第２導電型半導
    体層を少なくとも一層形成する工程と、 前記第２導電型半導体層の表面にストライプ状の開口部
    を有する絶縁体膜を形成する工程と、 前記絶縁体膜の開口部にのみ一般式ＩｎｘＡｌｙＧａ１
    −ｘ−ｙＮ（０≦ｘ≦１、０≦ｙ≦１、０≦ｘ＋ｙ≦
    １）で表される第２の第１導電型半導体層からなる電流
    ブロック層を形成する工程と、 前記絶縁体膜を除去する工程と、 前記第２導電型半導体層上及び前記電流ブロック層上に
    一般式ＩｎｘＧａ１−ｘＮ（０≦ｘ≦１）で表される第
    ２の第２導電型半導体層を形成する工程とを有すること
    を特徴とする窒化ガリウム系半導体レーザの製造方法。
  14. 【請求項１４】 基板上に、一般式ＩｎｘＡｌｙＧａ１
    −ｘ−ｙＮ（０≦ｘ≦１、０≦ｙ≦１、０≦ｘ＋ｙ≦
    １）で表される第１導電型半導体層を少なくとも一層形
    成する工程と、 一般式ＩｎｘＡｌｙＧａ１−ｘ−ｙＮ（０≦ｘ≦１、０
    ≦ｙ≦１、０≦ｘ＋ｙ≦１）で表されるバルクまたは量
    子井戸活性層を形成する工程と、 一般式ＩｎｘＡｌｙＧａ１−ｘ−ｙＮ（０≦ｘ≦１、０
    ≦ｙ≦１、０≦ｘ＋ｙ≦１）で表される第２導電型半導
    体層を少なくとも一層形成する工程と、 前記第２導電型半導体層の表面に、成長速度が導波路方
    向で同程度、導波路と垂直な方向でほとんど成長しなく
    なる方向のストライプ状の開口部を絶縁体膜で形成する
    工程と、 前記絶縁体膜の開口部にのみ一般式ＩｎｘＡｌｙＧａ１
    −ｘ−ｙＮ（０≦ｘ≦１、０≦ｙ≦１、０≦ｘ＋ｙ≦
    １）で表される第２の第１導電型半導体層からなる電流
    ブロック層を形成する工程と、 前記絶縁体膜を除去する工程と、 前記第２導電型半導体層上及び前記電流ブロック層上に
    一般式ＩｎｘＧａ１−ｘＮ（０≦ｘ≦１）で表される第
    ２の第２導電型半導体層を形成する工程を有することを
    特徴とする窒化ガリウム系半導体レーザの製造方法。
  15. 【請求項１５】 基板上に、結晶構造が六方晶で表面が
    （０００１）面または（０００１）面となす角が１０゜
    以内の面である一般式ＩｎｘＡｌｙＧａ１−ｘ−ｙＮ
    （０≦ｘ≦１、０≦ｙ≦１、０≦ｘ＋ｙ≦１）で表され
    る第１導電型半導体層を少なくとも一層形成する工程
    と、 一般式ＩｎｘＡｌｙＧａ１−ｘ−ｙＮ（０≦ｘ≦
    １、０≦ｙ≦１、０≦ｘ＋ｙ≦１）で表されるバルクま
    たは量子井戸活性層を形成する工程と、 一般式ＩｎｘＡｌｙＧａ１−ｘ−ｙＮ（０≦ｘ≦１、０
    ≦ｙ≦１、０≦ｘ＋ｙ≦１）で表される第２導電型半導
    体層を少なくとも一層形成する工程と、 前記第２導電型半導体層の表面に半導体結晶の［１１−
    ２０］方向または［１１−２０］方向となす角が１０゜
    以内の方向であるストライプ状の開口部を有する絶縁体
    膜を形成する工程と、 前記絶縁体膜の開口部にのみ一般式ＩｎｘＡｌｙＧａ１
    −ｘ−ｙＮ（０≦ｘ≦１、０≦ｙ≦１、０≦ｘ＋ｙ≦
    １）で表される第２の第１導電型半導体層を形成する工
    程と、 前記絶縁体膜を除去する工程と、 一般式ＩｎｘＧａ１−ｘＮ（０≦ｘ≦１）で表される第
    ２の第２導電型半導体層を形成する工程とを有すること
    を特徴とする窒化ガリウム系半導体レーザの製造方法。
  16. 【請求項１６】 基板上に形成された一般式ＩｎｘＡｌ
    ｙＧａ１−ｘ−ｙＮ（０≦ｘ≦１、０≦ｙ≦１、０≦ｘ
    ＋ｙ≦１）で表される少なくとも一層の第１導電型半導
    体層と、 前記第１導電型半導体層上に形成された一般
    式ＩｎｘＡｌｙＧａ１−ｘ−ｙＮ（０≦ｘ≦１、０≦ｙ
    ≦１、０≦ｘ＋ｙ≦１）で表されるバルクまたは量子井
    戸活性層と、 前記活性層上に形成された一般式ＩｎｘＡｌｙＧａ１−
    ｘ−ｙＮ（０≦ｘ≦１、０≦ｙ≦１、０≦ｘ＋ｙ≦１）
    で表される少なくとも一層の第２導電型半導体層と、 前記第２導電型半導体層上に形成された一般式ＩｎｘＡ
    ｌｙＧａ１−ｘ−ｙＮ（０≦ｘ≦１、０≦ｙ≦１、０≦
    ｘ＋ｙ≦１）で表される第２の第１導電型半導体層から
    なる側面が平坦なストライプ状の電流ブロック層と、 前記第２導電型半導体層上及び前記電流ブロック層上に
    形成された一般式ＩｎｘＧａ１−ｘＮ（０≦ｘ≦１）で
    表される第２の第２導電型半導体層とを有することを特
    徴とする窒化ガリウム系半導体レーザ。
  17. 【請求項１７】 基板上に形成された半導体層の結晶構
    造が六方晶であってその表面が（０００１）面または
    （０００１）面となす角が１０゜以内である面の一般式
    ＩｎｘＡｌｙＧａ１−ｘ−ｙＮ（０≦ｘ≦１、０≦ｙ≦
    １、０≦ｘ＋ｙ≦１）で表される少なくとも一層の第１
    導電型半導体層と、 前記第１導電型半導体層上に形成された一般式ＩｎｘＡ
    ｌｙＧａ１−ｘ−ｙＮ（０≦ｘ≦１、０≦ｙ≦１、０≦
    ｘ＋ｙ≦１）で表されるバルクまたは量子井戸活性層
    と、 前記活性層上に形成された一般式ＩｎｘＡｌｙＧａ１−
    ｘ−ｙＮ（０≦ｘ≦１、０≦ｙ≦１、０≦ｘ＋ｙ≦１）
    で表される少なくとも一層の第２導電型半導体層と、 前記第２導電型半導体層上に形成された一般式ＩｎｘＧ
    ａ１−ｘＮ（０≦ｘ≦１）で表され、ストライプ方向が
    半導体結晶の［１１−２０］方向または［１１−２０］
    方向となす角が１０゜以内の方向である第２の第１導電
    型半導体層からなる電流ブロック層と、 前記第２導電型半導体層上及び前記電流ブロック層上に
    形成された一般式ＩｎｘＧａ１−ｘＮ（０≦ｘ≦１）で
    表される第２の第２導電型半導体層を有することを特徴
    とする窒化ガリウム系半導体レーザ。
  18. 【請求項１８】 基板上に、一般式ＩｎｘＡｌｙＧａ１
    −ｘ−ｙＮ（０≦ｘ≦１、０≦ｙ≦１、０≦ｘ＋ｙ≦
    １）で表される第１導電型半導体層を少なくとも一層形
    成する工程と、 一般式ＩｎｘＡｌｙＧａ１−ｘ−ｙＮ（０≦ｘ≦１、０
    ≦ｙ≦１、０≦ｘ＋ｙ≦１）で表されるバルクまたは量
    子井戸活性層を形成する工程と、 一般式ＩｎｘＡｌｙＧａ１−ｘ−ｙＮ（０≦ｘ≦１、０
    ≦ｙ≦１、０≦ｘ＋ｙ≦１）で表される第２導電型半導
    体層を少なくとも一層形成する工程と、 前記第２導電型半導体層上にストライプ状の絶縁体膜を
    形成する工程と、 前記第１導電型半導体層の中途まで半導体層をエッチン
    グする工程と、 前記エッチング開口部に、一般式ＩｎｘＧａ１−ｘＮ
    （０≦ｘ≦１）で表される第２導電型半導体層（又は第
    １導電型半導体層）と一般式ＩｎｘＧａ１−ｘＮ（０≦
    ｘ≦１）で表される第１導電型半導体層（又は第２導電
    型半導体層）とを少なくとも含む半導体層を順次形成す
    るか、または一般式ＩｎｘＧａ１−ｘＮ（０≦ｘ≦１）
    で表される高抵抗半導体層とを少なくとも含む半導体層
    を形成する工程と、 前記絶縁体膜を除去する工程と、 一般式ＩｎｘＧａ１−ｘＮ（０≦ｘ≦１）で表される第
    ２の第２導電型半導体層を少なくとも一層形成する工程
    とを有することを特徴とする窒化ガリウム系半導体レー
    ザの製造方法。
  19. 【請求項１９】 基板上に形成された一般式ＩｎｘＡｌ
    ｙＧａ１−ｘ−ｙＮ（０≦ｘ≦１、０≦ｙ≦１、０≦ｘ
    ＋ｙ≦１）で表される少なくとも一層の第１導電型半導
    体層と、 前記第１導電型半導体層上に形成された一般
    式ＩｎｘＡｌｙＧａ１−ｘ−ｙＮ（０≦ｘ≦１、０≦ｙ
    ≦１、０≦ｘ＋ｙ≦１）で表されるバルクまたは量子井
    戸活性層と、 前記活性層上に形成された一般式ＩｎｘＡｌｙＧａ１−
    ｘ−ｙＮ（０≦ｘ≦１、０≦ｙ≦１、０≦ｘ＋ｙ≦１）
    で表される少なくとも一層の第２導電型半導体層と、 前記第１導電型半導体層、活性層、第２導電型半導体層
    の側面に形成された一般式ＩｎｘＧａ１−ｘＮ（０≦ｘ
    ≦１）で表される第２の第１導電型半導体層、第２の第
    ２導電型半導体層からなる電流ブロック層と、 前記第２導電型半導体層上及び前記電流ブロック層上に
    形成された一般式ＩｎｘＡｌｙＧａ１−ｘ−ｙＮ（０≦
    ｘ≦１、０≦ｙ≦１、０≦ｘ＋ｙ≦１）で表される第３
    の第２導電型半導体層とを有することを特徴とする窒化
    ガリウム系半導体レーザ。
  20. 【請求項２０】 基板上に、一般式ＩｎｘＡｌｙＧａ１
    −ｘ−ｙＮ（０≦ｘ≦１、０≦ｙ≦１、０≦ｘ＋ｙ≦
    １）で表される第１導電型半導体層を少なくとも一層形
    成する工程と、 一般式ＩｎｘＡｌｙＧａ１−ｘ−ｙＮ（０≦ｘ≦１、０
    ≦ｙ≦１、０≦ｘ＋ｙ≦１）で表されるバルクまたは量
    子井戸活性層を形成する工程と、 一般式ＩｎｘＡｌｙＧａ１−ｘ−ｙＮ（０≦ｘ≦１、０
    ≦ｙ≦１、０≦ｘ＋ｙ≦１）で表される第２導電型半導
    体層を少なくとも一層形成する工程と、 前記第２導電型半導体層上にストライプ状の絶縁体膜を
    形成する工程と、 前記絶縁体膜をマスクとして前記第２導電型半導体層の
    中途まで半導体層をエッチングする工程と、 前記エッチング開口部に、一般式ＩｎｘＧａ１−ｘＮ
    （０≦ｘ≦１）で表される第２の第１導電型半導体層を
    形成する工程と、 前記絶縁体膜を除去する工程と、 一般式ＩｎｘＧａ１−ｘＮ（０≦ｘ≦１）で表される第
    ２の第２導電型半導体層を少なくとも一層形成する工程
    とを有することを特徴とする窒化ガリウム系半導体レー
    ザの製造方法。
  21. 【請求項２１】 基板上に形成された一般式ＩｎｘＡｌ
    ｙＧａ１−ｘ−ｙＮ（０≦ｘ≦１、０≦ｙ≦１、０≦ｘ
    ＋ｙ≦１）で表される少なくとも一層の第１導電型半導
    体層と、 前記第１導電型半導体層上に形成された一般
    式ＩｎｘＡｌｙＧａ１−ｘ−ｙＮ（０≦ｘ≦１、０≦ｙ
    ≦１、０≦ｘ＋ｙ≦１）で表されるバルクまたは量子井
    戸活性層と、 前記活性層上に形成された一般式ＩｎｘＡｌｙＧａ１−
    ｘ−ｙＮ（０≦ｘ≦１、０≦ｙ≦１、０≦ｘ＋ｙ≦１）
    で表される少なくとも一層の第２導電型半導体層と、 前記第２導電型半導体層の中に形成された一般式Ｉｎｘ
    Ｇａ１−ｘＮ（０≦ｘ≦１）で表される第２の第１導電
    型半導体層からなる電流ブロック層と、 前記第２導電型半導体層上及び前記電流ブロック層上に
    形成された一般式ＩｎｘＡｌｙＧａ１−ｘ−ｙＮ（０≦
    ｘ≦１、０≦ｙ≦１、０≦ｘ＋ｙ≦１）で表される第２
    の第２導電型半導体層とを有することを特徴とする窒化
    ガリウム系半導体レーザ。
  22. 【請求項２２】 前記絶縁体膜のストライプ方向を半導
    体結晶の［１−１００］方向または［１−１００］方向
    となす角が１０゜以内である方向に形成することを特徴
    とする請求項１８又は２０記載の窒化ガリウム系半導体
    レーザの製造方法。
  23. 【請求項２３】 前記電流ブロック層のストライプ方向
    が半導体結晶の［１−１００］方向または［１−１０
    ０］方向となす角が１０゜以内であることを特徴とする
    請求項１９又は２１記載の窒化ガリウム系半導体レー
    ザ。
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