TWI373894B

TWI373894B - Nitride semiconductor laser device having current blocking layer and method of manufacturing the same

Info

Publication number: TWI373894B
Application number: TW093118616A
Authority: TW
Inventors: Hiroaki Matsumura; Tomoya Yanamoto
Original assignee: Nichia Corp
Priority date: 2003-06-27
Filing date: 2004-06-25
Publication date: 2012-10-01
Also published as: KR20050002585A; EP1492209A3; KR101061616B1; US20070195848A1; TW200515665A; DE602004011146T2; EP1492209B1; DE602004011146D1; US7817692B2; US20040264533A1; EP1492209A2; US7227879B2; CN100379105C; CN1578029A

Description

1373894 九、發明說明：【發明所屬之技術領域】本發明係關於由活性層爲氮化鎵系化合物半導體構成的氮化物半導體雷射元件，更詳細地講，係關於具有由 IUxAlyGah.wo^xSfU，〇.5 客 ^ 〇5^+01}構成的電流狹窄層的氮化物半導體雷射元件。【先前技術】氮化鎵系化合物半導體雷射器，能夠在紫外區域到紅色區域寬的波長範圍内進行振蕩，可期待作爲光碟系統的光源、雷射印表機、光網路等的光源。習知氮化鎵系化合物半導體雷射器’作爲對水平橫模式進行控制的線條結構， :般採取的結構係在活性層上的金屬包層等上，形成條狀脊形的脊形波導路。然而，脊形波導路型，由於脊形部分的機械強度弱，尤其係在進行背面饋送絲時，容^生不良現象。脊形部分的尺寸會引起閾值電流或光束形狀等發生變動，所以難以製造出特性穩定的雷射器。因此，研究改換這種脊形波導路型，通過在活性層的上方’形成設有成爲電流通路的條狀開α㈣I㈣卜電流狹窄層），以進行水平樺模式控制。例如’特開2002-3 i4203號公報中，提出了—種在活性層的P型光導層内’由趟形成電流狹窄層的氮化鎵系化合物 +導體雷射器。這種雷射器的線條結構可按如下製造。首先’在MOCVD裝置的反應爐内，在4〇〇〜6〇〇<>c下在形成 94270-100l228.doc 1373894 的元件上形成由AIN而構成的電流狹窄層，直達P型光導層’接著從反應爐内取出，通過使用鹼性蝕刻液的光刻法形成條狀開口部後，再裝入MOCVD裝置的反應爐内，生長 P型光導層以埋沒電流狹窄層的開口部，進一步依次層疊p 型金屬包層等。然而，上述的氮化鎵系化合物半導體雷射器，在電流狹窄層上形成條狀開口部的過程，必須將晶片從MOCVD裝置的反應爐内取出進行。從反應爐取出的晶片，由於暴露在空氣等外部氣氛氣體中，所以半導體層的表面上容易形成氮化層等反應層。當殘存有這種反應層時，由於元件性能降低’所以將晶片再裝回.MOCVD裝置中進行半導體再生長時’必須對反應層進行蝕刻去除的作業（以下稱"蝕刻去除"）。這種蝕刻去除’一般係在反應爐内，將晶片保持高溫，通過吹拂還原氣體的氫氣進行。然而’對於半導體層表面上形成的反應層膜厚或質量，由於晶片之間存在著差異或晶片内的晶片之間存在差異，所以難只對反應層進行穩定去除。當钮刻去除變得不充分’在再生長介面處殘存反應層時，會導致元件特性降低。尤其係在電流狹窄層的開口部殘存反應層時，殘存的反應層會引起不均勻的電流流動，導致發光狀態不均勻。另一方面，蝕刻去除過度時，不僅僅係反應層，蝕刻會進行到其下的半導體層（例如，專利文獻1中的P型光導層在這種狀態下，進行再生長時，襯底的半導體層係光導層時，波導路芯部會變薄，不能好地進行光封閉。另外，過度蝕刻 94270-1001228.doc 1373894 會增大開口部的階差，受階差的影響，再生長的半導體層組成又變得不均勻最終導致元件特性惡化。【發明内容】因此，本發明的目的係提供一種在具有設置條狀開口部的電流狹乍層的氮化鎵系化合物半導體雷射器中，可獲得穩定元件特性的元件結構，及其製造方法。本發明的氮化物半導體元件，其特徵在於：由具有η 側半導體層’活性層和ρ側半導體層的層疊體形成，在上述 η側半導體層或ρ側半導體層i，形成具有爲通過電流的條狀開口部的電流狹窄層的氮化物半導體雷射元件中，上述电 /瓜狹乍層’由 InxAiyGai_x_yN(〇SxS〇.i， ojgysi，〇.5$x+y$ 1)構成，上述電流狹窄層，形成在八丨比率小於上述電流狹窄層的半導體層上，而該半導體層，在上述開口部中，部分被去除。更具體講，根據本發明的第丨解決方案，提供一種氮化物 φ 半導體雷射元件，係在由η側半導體層、活性層、p型半導體層構成的層疊體内部，具備由〇·5$ 1，〇·5$ x+yg丨）構成的，並具有條狀開口部的電流狹窄層，在上述電流狹窄層和開口部上形成半導體層的氮化物半導體雷射元件，其特徵在於上述電流狹窄層，在（幻含A1的第1半導體層，和（b)該第1半導體層上進行層疊，並在不含A1或A1的混晶比小於上述電流狹窄層的第2半導體層上形成，上述第2半導體層，在上述電流狹窄層的開口部中部分除去。 94270-1001228.doc 1373894 时根據本發明的第丨解決方案，提供一種氮化物半導體雷射态的製造方法，係在由n側半導體層、活性層' p側半導體層構成的層疊體内部，具有由InxAlyGaixyN(〇Sx$〇i，〇’5$yg i，〇 5gx + yg丨）構成的，並具有條狀開口部的電流狹窄層，在上述電流狭窄層和開口部上形成半導體層的氮化物半導體雷射元件的製造方法，其特徵在於，包括： (a) 在活性層的卩側或n側上，形成由InxiAiyiGaimiN(〇g xl^O.l，0.1<ylS 1，O.iSd+yiS 1}第 i 半導體層的步驟； (b) 在上述第！半導體層上，由Inx2Aly2Gai j 〇sy2m，〇sx2+y2s1Wa，A_myjw* 且’ y2<y3的第2半導體層的步驟；

(c) 在上述第2半導體層上，形成由Inx3Aiy3Gaix3.”N (0^x3m O.MyM1，0.5Sx3+y3Sl)構成的電流狹窄層的步驟； (d) 通過去除上述電流狹窄層的一部分，使深度到達上述第2半導體層’形成條狀開口部的步驟；和 (e) 除去從上述電流狹窄層露出的第2半導體層，使深度達到上述第1半導體層的步驟。根據上述第1解決方案’通過在電流狹窄層的下方形成第 1和第2半導體層，可以防止向電流狹窄層的開口部殘留反應層和因過度蝕刻去除造成形狀異常’並可以獲得穩定的雷射特性。即’第2半導體層，由於係由不含八丨或八丨的混晶比小於電流狹窄層的氮化物半導體所構成，所以在電流狹窄層上形 94270-1001228.doc 1373894 成開口部時，以蝕刻終止層發揮了功能，同時，還起到了保護其下側元件層免受氧等氣氛氣體影響的作用，最終在氣相生長裝置内可利用餘刻去除進行除去。另外，弟2半導體層的A1混晶比，最好小於第1半導體層。由此，第2半導體層在氣相生長裝置内進行蝕刻去除中，會以比其下側相接的第1半導體層更快的速度進行钱刻去除。因此，可以防止向電流狹窄層的開口部殘留反應層和因過度蝕刻去除造成形狀異常，並可以獲得穩定的雷射特性。而且，這時，第1半導體層在钱刻去除過程中，作爲钱刻終止層發揮了功能，同時，還起到了保護其下側的元件層免受氣體腐蝕的作用。根據本發明的第2解決方案，提供一種半導體裝置，係在由η侧半導體層、活層層、p側半導體層構成的層疊體内部，具備由 InxAlyGaNx.yN(〇SxS〇.i，構成，並具有條狀開口部的電流狹窄層，在上述電流狭窄層和開口部上形成半導體層的氮化物半導體雷射元件，其特徵在於上述電流狹窄層，在由A1的混晶比小於上述電流狹窄層的半導體層構成的生長襯底層上形成，該生長襯底層，在比上述電流狹窄層低的溫度下進行分解，而且，部分除去上述電流狹窄層的開口部。根據本發明的第2解決方案，提供一種氮化鎵系化合物半導體雷射器製造方法，係在由η側半導體層、活性層、p側半導體層構成的層疊體内部，具備由S X $ 〇·1’ 〇·5$ 1’ 〇·5客x+yg 1)構成，並具有條狀開口部的電 94270-100i228.doc -10- 1373894 流狹窄層，在上述電流狹窄層和開口部上形成半導體層的氮化物半導體雷射元件的製造方法，其特徵在於，包括： (a) 在活性層的p側或n側上，形成由Ιηχ·Αΐγ y,N(〇 ^ x'Sl，0$〆<〇」，χ，+γ，$υ構成的生長襯底層的步驟； (b) 在上述生長襯底層之上，形成由InxA1yGai X yN(〇g 〇·1’ 1，〇·5$ x+y $ 1)構成的電流狹窄層的步驟； (e)通過去除上述電流狹窄層的一部分，使深度達到上述生長襯底層，形成條狀開口部的步驟；和 (d)去除從上述電流狹窄層露出的上述生長襯底層，使深度達到露出與該生長襯底層下側相接的層。根據上述第2解決方案，通過在電流狹窄層的下側，只設置A1比率低的生長襯底層，使其生長襯底層的結晶性低於與生長襯底層下側相接的層，可以防止向電流狹窄層的開口部殘留反應層和因過度蝕刻去除造成形成狀異常，並可以獲得穩定的雷射特性。即，生長襯底層，由於係由A1比率低於電流狹窄層的氮化物半導體所構成，所以在電流狹窄層上形成開口部時，作爲蝕刻終止層發揮了功能，同時，起到了保護其下側的元件層免受氧等氣氛氣體影響的作用，最終通過在氣相生長裝置内進行的蝕刻去除而被除去。另外，生長襯底層，由於形成爲其結晶性低於與其下側相接的層，所以在蝕刻去除中，可以比下側層更快的速度除去。因此，可以防止殘留反應層和過度蝕刻去除，並可以獲得穩定的雷射特性。根據本發明的第3解決方案，提供一種氮化物半導體雷射 94270-1001228.doc 1373894 器，係在由η側半導體層、活性層、P側何體層構成的層〇.5SX+d)構成，並具有條狀開口部的電流狹窄層的氮化 . 物半導體雷射元件，其中，在上述條狀開口部内，具有在上述電流狹窄層中與襯底層相接部分殘存的殘膜部，通過該殘膜部’可以向上述活性層注入電流。根據本發明的第3解決方案，提供一種氮化物半導體雷射器製造方法，特徵在於包括： • ⑷在活性層的P側或η側上，形成由InxAlyGai.x_yN(〇s χ$ 0.1，〇.5Sy$ 1，0.5$X+y$ 1}構成的電流狹窄層的步驟； ⑻通過去除-部分上述電流狹窄層，在該電流狹窄層中殘留與襯底層接觸的部分，形成條狀開口部的步驟；和 (C)對上述電流狭窄層表面進行蝕刻的步驟。本發明者們發現由Α1Ν等Α1含有率高的氮化物半導體構成的電流狹窄層’具有高的絕緣性’但在生長成電流狹窄 φ 層的襯底層附近，電流易於流動。認爲這係因爲電流狹窄層繼續襯底層的結晶性，結果在接近襯底層的部分，結晶性變高的緣故。與電流狹窄層下側相接的襯底層，因從基板上連續生長，因此慢慢地提高了結晶性。在其上生長αιν 等絕緣性高的電流狹窄層時，生長初期的部分，結晶性變得高，比較易於電流流動。在電流狹窄層的生長初期部分，容易混入微量的雜質，這就成爲易於電流流動的一個原因。另-方面，當電流狹窄層繼續生長冑，A1混晶比高的氮化物半導體，隨著生長，結晶性趨於惡化，隨著生長的 94270-1001228.doc 12 1373894 進展’電阻增高，形成絕緣性。上述的第3發明就係利用了 ^性質，通過在電流狭窄層中，殘留適當膜厚的生長初 71使之不會阻礙向活性層圓滿地注入電流。曰殘留在開σ部的電流狹窄層的殘膜，由於ai比率大，結日日，好，所以在氫等還原氣氛下分解慢。因此，通過在開 =部内殘留這種部分，在利用㈣錄除以片表面的反 …層時’可以作爲㈣終止層發揮功能。通㈣刻去除， 2在於開口部内的電流狹窄層的殘膜，多多少少都會產生 2解，分解後，多多少少仍會殘留―定厚度的媒，若設定殘膜部的厚度，可以更有效地作絲刻終止層發揮功能。電机狹乍層的殘膜部，若以钮刻終止層發揮功能，可以防止向晶片表面殘留反應層和過度飯刻去除，並可以獲得穩定的雷射特性。 ▲殘留-部分電流狹窄層’具有所說緩和開口部的階差的 a卩衣發明係、因爲將習知電流狹窄層記憶體在的結 =良好的部分用作钱刻終止層，所以電流狹窄層的總膜、以在同等程度就足夠。因此，通過在開口部内殘留一部分電流狹窄層’就可抑制引起階差的問題，除了提高其 …層的且成均勻性外，比以往還減小了開口部的階差。爲㈣、4止層發揮功能’緩和開σ部階差的方面考刻去除後的殘膜部厚度，平均最好在以以上。電流狹乍層的殘模部過厚時’由於會阻礙向活性層注入電流，所以殘膜部的厚度最好爲不足100Α。如此’根據上述第3解決方案，通過將由A1含有率高的氮 94270-1001228.doc -13- 1373894 化物半導體構成的電流狹窄層中結晶性良好的襯底層附近部分作爲殘膜部殘留，可以防止向半導體層表面殘留反應層和發生過度蝕刻去除，可以穩定地實現優良的雷射特性。【實施方式】以下參照附圖’對本發明關於的氮化鎵系化合物半導體雷射器的最佳實施方式進行說明。各圖中，同一符號表示相同或相對應部件。另外’在本說明書中，所說的氮化鎵系化合物半導體雷射器的下側，係指構成雷射器的半導體層在長開始側，所說的上側係指半導體層的生長結束側。由於半導體層的生長方向與轉位的進行方向大體一致’所以雷射元件内，轉位的開始側成爲下側’轉位的終端側成爲上側。另外，在本說明書中，所謂氮化鎵系化合物半導體的結曰曰性好’係指在通過濕式敍刻的餘刻斑點測定中，钱刻斑點密度相對少的狀態，或者通過濕式蝕刻相對難以去除的狀態。實施方式1 圖1係本實施方式的氮化鎵系化合物半導體雷射元件截面圖。在藍寶石等不同種類的基板2上形成以下各層，即，由GaN構成的n側接觸層4、*A1GaN構成的n側金屬包層6、由GaN構成的n側光導層8、具有含比井層的多重量子井活性層1〇、由GaN構成的ρ侧光導層12、*A1GaN構成的ρ側包層 14、由GaN構成的ρ側接觸層16。在ρ側光導層12中，形成者具有條狀開口部3 2的電流狹窄層3 〇，電流狹窄層3 〇，由 94270-I001228.doc •14· 1373894 A1比率爲0.5以上的高電阻氮化鎵系化合物成，電流集t在開口部3.2的活性層1〇中，對雷射器起= 水平橫模式控制的作用。圖2⑷和（b)係更詳細表示電流狹窄層3 G附近結構的局部放大截面圖。如圖2(a)所示，在由含化的氮化鎵系化合物半導體層構成的活性層10上，由含A1的氮化鎵系化合物半導體开/成5G 15GA薄膜狀的載波封閉層u，在該層上形成著 ^㈣構成心側光導層…^側光導層⑵系由位於電流狹窄層30下側的第！ _光導層⑴和第2 _光導層⑶所構成。在第1 P側光導層12a之上，通過第絆導體層22和第2 半導體層24形成著電流狹窄層3G，貫通電流狹窄層3〇和第2 半導體層24形成著開口部32。於是，以埋入開口部^那樣形成第2 p側光導層i2b。由於電流狹窄層30的A1比率高於〇·5,所以不僅電阻高，而且、’σ a曰性差。由此，如圖2(a)的模式所示，在電流狹窄層 3 0上方構成的P側金屬包層14或p側接觸層1 6上，也以高密度産生轉位40 ’變成電流難以流動的狀態。即，電流狹窄層30，不僅由其自身的電阻引起電流狹窄的效果，而且位於其上方的半導體層的結晶性降低也起到引發電流狹窄的效果。因此，電流狹窄層30 ’即使形成100〜5〇〇a的薄膜，根據自身的高電阻性質和低結晶性的雙重效果，可以有效地形成電流狹窄效果。位於電流狹窄層30下側的第2半導體層μ，係由A1混晶比小於電流狹窄層3 0的氮化物半導體所構成，在通過光刻法 94270-1001228.doc •15- 1373894 在電流狹窄層30上形成開口部32時，作爲蝕刻終止層發揮功能，同時，對保護元件層免受氧等氣氛氣體影響起到作用’最終在氣相生長裝置内通過蝕刻去除徑中去除。即，第2半導體24，由於其A1比率低於電流狹窄層3〇(A1 比率最好在O.i以下），與八丨比率在〇5以上的電流狹窄層3〇之間，對鹼溶液存在蝕刻速度差，對電流狹窄層3〇使用鹼

/合液進行蝕刻時，未被蝕刻而殘存。因此，在電流狹窄層 30上形成開口部32時，以蝕刻終止層發揮功能可以防止產生過度蝕刻。第2半導體層24，由於係由A1比率低的氮化物半導體所構成，所以對大氣中所含的氧等反應速度慢。由此，第2半導體層24,在氣相生長裝置的外部進行光刻過程中，可以有效保護位於其下的第丨半導體層免受氧等氣氛氣體的影響。

可以從電流路另一方面，在去除電流狹窄層3〇時，通過蝕刻或曝露於大氣等環境中，在第2半導體層24自身的表面上殘留損傷痕迹。然而，本實施方式的第2半導體層，係由A1比率低於第 1半導體層22的氮化物半導體所構成，結果係高溫下曝露於氫等還原氣中時，容易分解。因此，殘存損傷的第2半導體層24,在氣相生長裝置内進行蝕刻去除時，容易從電流路徑的開口部32被去除。與其相反，第1半導體層22,在氣相生長裝置内，向電流狹窄層30上再生長前進行的蝕刻去除中，以蝕刻終止層發揮功能，同時，對於位於其下側的第！口側光導層12a起到 94270-100 ] 228.doc -16- 1373894 保護作用，免受氣體蝕刻。即，第i半導體層22，由於係由 A1比率高於第2半導體層的氮化鎵系化合物半導體所構成，所以，即使高溫下曝露於氫等還原性氣體中，也不會，谷易分解。由此，在氣相生長裝置内可長時間進行蝕刻去 . 除，即使完全去除了殘留損傷的第2半導體層24，第i半導體層22也會終止蝕刻去除，從而保護第i卩側光導層12&免受過度蝕刻。另外，第1半導體層22，最終會殘留在向活性層丨〇的雩流路徑中’ A1比率與電流狹窄層同等或比其小，而且最好在修比電流狹窄層高的溫度下生長，所以比電流狹窄層3〇，結晶性好，電阻低。第i半導體層22，只要具有最低限度的膜厚度，就足以能以蝕刻去除的終止層發揮功能，能夠形成不會阻礙向活性層丨〇注入電流的薄膜，雷射器的閾值電流也不會升高。如此，根據本實施方式的氮化鎵系化合物半導體雷射器’第1半f體層和第2半導體層的互補作用，結果能防止向電流狹窄層30的開口部殘留反應層和因過度姓刻造成$ φ 狀異常，並可以獲得穩定的雷射特性。另外，利用第1和第2半導體層防止過度蝕刻，結果如圖 2(a)所示，提高在電流狹窄層3〇上形成層的平坦度，並提高兀件特性。爲提高這種平坦度，也會造成電流狹窄層30的 ΘΒ I"生降低。即，電流狹窄層3 〇的結晶性降低，結果與電流狹窄層30的上方區域38相比，開口㈣上方的區域結晶的生長速度變得更快。因此，如圖2⑷所示，第2 ?側 94270-1001228.doc -17- 1373894 光導層12b能容易地，可以平坦地埋入凹部的開口部32。通過使第2 p側光導層12b形成平坦狀，可抑制其上形成的p側金屬包層14和p側接觸層16的組成不均勻，提高各層具有的功能。尤其係p側金屬包層14具有超晶格結構時，在其下形成相接層的p側光導層12表面上，存在階差時，會形成混亂的超晶格結構’所以第2 p側光導層12b平坦埋入開口部 32，最爲重要。進而，如圖2(b)所示，也能夠使開口部32的上方區域36 形成的膜厚度，比電流狹窄層30上方區域38厚。即，電流狹窄層30的結晶性降低’結果與電流狹窄層3〇的上方區域 3 8比較’開口部3 2上方區域3 6的結晶生長速度變得更快，若其生長速度沒有大差異的話，開口部23上方的區域36也會變付厚。開口部32上方的區域厚度加大，有利於光封閉在波導路内。如圖2(a)或（b)所示的膜厚度分佈控制，可以通過調整電流狹窄層30的結晶性進行。電流狹窄層3〇的結晶性，可以由電流狹窄層30的…比率和生長溫度進行控制。即，電流狹窄層30的八丨比率越高，而且生長溫度越低時’降低電流狹窄層30的結晶性。另一方面，在圖2所示的結構中，沒有第1和第2半導體層時’容易引起第i ?側光導層12a殘留反應層或過度的去除。圖3係第lp側料層12a上產生過度㈣去除時的社構截面圖。本實施方式中，由於第1?側光導層仏由㈣形成’所以高溫下曝露於氫等還原氣中時，容易進行分解。由此’ 一旦産生過度银刻時’如圖3所示，敍刻去除容易進 94270-1001228.doc 行到由含A1的氮化物半導體構成的載波封閉層u。整個p側光導層12的膜厚，一般爲15〇〇〜2〇〇〇A，所以會産生75〇〜 1000A的過度蝕刻去除。由此，與圖2(b)的情況相反，形成電流路徑之區域36中的波導路芯部膜厚，要薄於其周邊區域38，所以光封閉效率會降低。在電流狹窄層儿的端部，由於産生大的階差，A1向階差部分偏析，容易産生組成不均勻。P型金屬包層14由超晶格構成時，受到階差的影響，也會産生不能保持正常超晶格結構的問題。以下對各層的最佳膜厚度和組成作詳細說明。 [第1半導體層] 第1半導體層22係由A1比率與電流狹窄層30同等或比其小的，大於第1半導體層22的氮化鎵系化合物半導體所構成。即’第1半導體層、第2半導體層、電流狹窄層的組成

式分別爲 InwAlj^Gaud.yjN、InX2Aly2Gai.x2.y2 n、InuAlj^GaM.j^N 時，最好係yz<yi S 。第1半導體層22，A1比率越高時，對氫等還原性氣體的耐性也增高。因此，第1半導體層的A1 比率yi在0.1以上，最好在0.2以上。而A1比率}^丨過高時，第 1半導體層22的電阻也會趨於增高。第1半導體層22，由於成爲向活性層的電流路徑一部分，所以第1半導體層22的電阻大時，雷射器的閾值電流也會增高，並不理想。因此，第1半導體層的A1比率y丨在0.8以下，最好在0.5以下。第1半導體層22的In比率最好低些，這是因爲第1半導體層22存在於波導路内，含有In時，會吸收來自活性層的發光。從這一點看，In的比率乂丨在0.1以下，最好在0.05以下， 94270-100i228.doc -19- 1373894 更好係不含有In。根據以上，第W導體層22的最佳組 AlaGai-aN(0.1Sas υ。、、第1半導體層過薄時’蝕刻去除中不能充分發揮蝕刻終止功能，過厚時’電阻又會增高。因此，第4導體層的膜厚最好爲20〜300Α，更好爲5〇〜2〇〇α。尤其係^半導體層爲A1N時，只要膜厚度在1〇A以上，就能以蝕刻終止層發揮功能。與第1半導體層下侧相接的層，最好係光導層。通過與光導層相接形成電流狹窄結構’容易控制光封閉。第1半導體層也可以兼作下述的蓋層。通過使蓋層具有蝕刻終止功能，可減少A1混晶比高的層，從而可降低電壓。 [第2半導體層24] 第2半導體層24係由A1比率小於電流狹窄層3〇和第i半導體層22的氮化鎵系化合物半導體，即，通式爲 Inx2Aly2Gai.x2-y2n(〇sX2$ i，0gy2<1，〇$X2+y2<1)，表示的氮化鎵系化合物半導體所構成。第2半導體層的八丨比率越低時’會加大與濕式蝕刻中電流狹窄層3〇的蝕刻速度差，容易利用银刻去除除去。第2半導體層24的A1比率）：2在〇.1以下’最好在0.05以下’更好係組成中不含A1。另外’第2半導體層最好含有in’通過混晶中含有分解溫度低的InN，高溫下可變得易於分解，通過蝕刻去除容易除去。而第2半導體層含有ιη時，具有吸收活性區域雜散光的效果。即，由含In氮化物半導體構成的活性層發出的光，同樣容易被含In氮化物半導體所吸收。因此，通過夾在活 94270-100i228.doc -20· 1373894 性區域兩側的第2半導體層含有In，可吸收活性區域泄雜散 · 的雜散光，並提高光束的質量。從此點看，第2半導體層的 In混晶比X2最好爲0〜0.2 ’更好爲0.05-0.15。這是最爲理想 . 的，由此，第2半導體層的最佳組成爲InbGai bN(〇.〇5$ bS 0.15)。第2半導體層最好以低結晶性生長，以便通過餘刻去除容易除去。最好係第2半導體層形成多晶或非晶狀態。據此，第2半導體層自身形成高電阻層’通過與其上相接形成的電流狹窄層的疊加效果’可以獲得更優良的電流狹窄效果。籲第2半導體層起到了部分電流狹窄的功能，所以也可減少電流狹窄層的膜厚度。通過提高第2半導體層的In比率Χ2，或降低生長溫度，可以降低第2半導體層24的結晶性。在降低第2半導體層24的生長溫度時，生長溫度最好不足1〇〇(Γ(：，更好在600°C以下。若降低第2半導體層的結晶性，也有容易除去其上生長電流狹窄層30的效果》即，與電流狹窄層3〇下侧相接層的結晶性好時，會部分增高層界附近的電流狹窄層3〇結晶性，鲁該部分變得通過蝕刻難以去除。因此，通過降低與電流狹窄層30下側相接層的第2半導體層24的結晶性，從生長初期就能降低電流狹窄層30的結晶性，並可以容易地除去開口部32内的電流狹窄層3〇。尤其係第2半導體層24含有 5x7Wcm3以上，最好含有5xiys/cm3以上的雜質時，容易降低第2半導體層24的結晶性，並易於除去電流狹窄層3 〇。通過使第2半導體層24含有高濃度的雜#，易於吸收活性層 94270-1001228.doc -21- ，光’所以能抑制高次模式發生，並可以形成穩定的單一模式雷射。另外，第2半導體層24過薄時，對第！半導體層^保護不充分，過厚時又會增大階差的影響。當電流狭窄層和第2 的半導體層構成的階差增大時，其上方形成的金屬包層和接觸層難以形成超晶格（SL)結構。爲此，載波的移動度降低’電Μ增大。在階差部分容易偏析出鄉吨等，禁帶寬又增同，&也成爲電壓增高的原因。電壓增大時，投入的電力也會增大，造成發熱量增加，間值變高。考慮到這些時，第2半導體層的膜厚度最好爲1〇A以上，3〇〇A以下。更好爲5〇A以上，200A以下。 [電流狹窄層3 0 ] 電流狹窄層30係由通式爲Inx3Aly3Gai.x3.y3N(〇s χ3 ^〇1， OMyd 1，Ο·5。#%丨）表示的氮化物半導體所構成。電流狹窄層3G不是由Si〇2等絕緣材料形成，而是由上述通式表示的氮化鎵系化合物半導體形成，所卩電流狹窄層⑼可在和其他7G件結構相同的氣相生長裝置中生長。而且，電机狹乍層30不疋由Sl〇2等不同種材料構成，而是由氮化鎵系化合物半導體構成’所以也具有提高雷射器光束線性的效果。例如，將Si〇2埋入由GaN構成的光導層等内時，si〇2 的折射率爲1.5 ’ GaN的折射率爲2.5 ’兩者間產生大的折射率差異’雷射器的線性輸出容易降低，同時光束也易於移動。雖然將電流路徑的寬度變細，也可使光束得到穩定，但電流密度增高’壽命特性降低。與其相反，例如，若將 94270-100J228.doc -22- 1373894 A1N形成電流狹窄層’ αιν的折射率爲2.1，GaN的折射率爲 2.5，所以兩者間的折射率差異小，能形成良好的線性，光束也能得到穩定。 . 電流狹窄層30的A1比率y3越高，由於越提高電流狹窄層 30的絕緣性’同時降低了其上形成層的結晶性，所以能形成良好的電流狹窄效果。因此，電流狹窄層3〇的A1比率乃至少在0.5以上，最好〇 75以上，更好〇 9以上。最好的情況係將電流狹窄層30由A1N形成《若由A1N形成電流狹窄層 30，容易進行濕式蝕刻，可獲得由於絕緣性高，所以電流 _ 狹窄效果顯著，由於折射率低，所以有利於光封閉，由於放熱性好’所以提高了元件的散熱特性等效果。電流狹乍層30最好含有少量的In。通過電流狹窄層3〇含有少莖In，可容易吸收活性層1〇的發光。通過此種電流狹窄層30夾持活性區域，以吸收自活性區域所漏㈣散的光，可提高光束的質量。從吸收雜散光這一點看，In比率 ys在0.01以上，更好在〇〇5以上，進而好在〇丨以上但是“ 比率在0.5以下，更好在〇.3以下，進而好在〇2以下，尤其鲁好在0 · 15以下。電流狹窄層30的生長最好在低溫下進行，以降低結晶性。例如，最好在6〇n：以下生長。通過低溫下生長電^ 窄層30,利用鹼溶液等可容易進行蝕刻，同時也提高了電流狹窄的效果。而且，電流狹窄層3〇過薄時，不能充分以電流狹窄層發揮功能。形成弱的光封閉，並提高閾值。當電流狹窄層30過厚時，階差的影響增大，再生長時，難彤 94270-looi228.doc •23- 1373894 成平坦狀，而且也難以使金屬包層成爲超晶格（SL)。因此，電流狹窄層30的膜厚度爲ι〇〇Α〜500Α，更好爲15〇α〜 300Α。另外，電流狭窄層30，如圖5所示，其縱向3〇a的端面，最好形成在比雷射元件2的共振器端面2a的更内側。如此直到使該共振器端面2a，不形成電流狹窄層3〇爲止，可以降低共振器端面2a中的能量密度，並可以改善c〇d (Catastrophic 〇pptical Damage :光學損傷）特性。在通^過或劈開形成共振器端面時，波導路部分上難以產生異常形狀或裂痕。另外，在通過钱刻形成共振器面時，只要遠離共振器端面形成電流狹窄層3〇,就容易地製作成平坦的共振器面。其原因係’因爲在電流狹窄層3〇的開口部出現一些階差，當電流狹窄層30達到共振器影響，難製作成平坦的蝕刻面。 ”白差的 ,另方®電机狹乍層3〇的橫向側面，如圖$所示，最好形成在構成雷射元件2 & @攸、Λ條、、Ό構的層疊體側面之 =A1混晶比高的電流狹窄L行均句㈣，餘刻面半導體層相ημ 纟將電〜狹窄層形成與其他氮化物 +導體層㈣的面料，爲㈣層的層疊體進行㈣時，钱刻二氮化物.導體電極的連接電阻。若蔣交· .·。，又會增高η 、電流狹窄層30預先形成在線條姓構側面的内側區域，容易進行均勾L構低電阻。】形成η電極，並可以降另外’由於電流狹窄層的椒晶比高，所以上下層的晶 94270-100J228.doc •24· 1^/3894 格常數或祕脹係數之差大。通過在遠離構成線條結構的層疊體端面和/或側面的區域（即内側區域）内形成電流狹窄層30，以使不會影響到電流狹窄功能的光封閉功能的程度’可以減低畸變，並抑制産生裂痕。 [再生長層] 爲埋入電流狹窄層30的開口部32再生長的半導體層（以下稱再生長層），當採用不含八丨的氮化物半導體，最好採用

GaN時，容易平坦地埋入開口部32，同時可以消除在開口邛生長的再生長層中A1不均勻的問題。不均勻的A1混晶比比不均勻的Mg等雜質濃度，對雷射器的元件特性影響更爲顯著。作爲埋入開口部32的再生長層，光導層比金屬包層更好。通過將再生長層作成光導層，容易生長成平坦狀以

埋入開口部’並可以形成良好特性的具有超晶格結構的金屬包層。 I 尤其係在活性層的Ρ側形成電流狹窄層3〇時，關於埋入電流狹窄層30的開口部32,再生長的半導體層（以下稱再生長層）’具有幾個最佳條件。首先，再生長層最好具有與第i 半導體層下側22相接層同等或低的折射率。據此，可對活性層形成更好的光封閉。另外，再生長層最好在與第丨半導體層22下侧相接層同等，或比其高的溫度下，而且在保持活性層結晶性的溫度下形成。通過採用高的生長溫度，可以提高再生長層的結晶性，並可以降低電阻。進而，再生長層最好具有與第1半導體層22下侧相接層同等，或比其高的雜質濃度。通過提高再生長層的雜質濃度，付與開口 94270-1001228.doc •25- 1373894 兩側能吸收雜散光，可以穩定雷射光束的高次模式。通過有意識地向再生長層令添加Mg等p型雜質，可以將再生長層優選地作成p型，以降低工作電壓。 [活性層10] 活性層10，最好係至少發光區域由In的氮化鎵系化合物半導體所構成，更好由InnGai-χ,Ν井層（〇<Xl<i)和Ιηχ2〇&1_χ2Ν 阻擋層（0$X2<1，Xl>X2)’以適當次數交替反復層疊，形成具有多重量子井結構（MQW結構）。井層以不摻雜形成，所有阻擋層，最好用Si ’ Sn等η型雜質以lxl〇i7〜ιχ1〇丨9cm-3 濃度進行摻雜形成。通過向阻擋層内摻雜n型雜質，增大活性層中的初期電子濃度，提高向井層的電子注入效率，並提向雷射器的發光效率。活性層1〇最好用井層結束，也可用阻擋層終結。由於活性層10中，蒸氣壓高的ΙηΝ較多量地破混晶，所以容易分解，並可以在比其他層低的溫度下（約 900°C以下）生長。 [載波封閉層11] 載波封閉層11由具有比P側金屬包層高的八丨混晶比的15型氮化鎵系化合物半導體構成，最好具有AlcGalcN(0 0.5)的組成。載波封閉層n的最佳膜厚爲5〇〜2〇〇a〇而且， Mg等p型雜質，以南濃度，最好以5χΐ〇丨7〜^丨〇丨％m-3濃度進行摻雜。據此，載波封閉層U可有效地將電子封入活性層中’並降低雷射器的閾值。另夕卜’載波封閉㈣，因含有In，具㈣護易於分解活性層1()的功能。即，載波封閉層11係由分解溫度高的AlGaN構成，所以能有效地保護活 94270-100J228.doc •26- 1373894 性層ίο免於分解。載波封閉層u，最好在氮等惰性氣體卡， 90(TC以下的低溫下進行，以不使活性層1〇進行分解。 [η側光導層8，p側光導層12] η側光導層8和ρ側光導層12,最好由不含A1的氮化鎵系化合物半導體層所構成。最好由IndGai dN(〇 g dg 1)構成，更好由GaN形成。在ρ侧光導層埋入電流狹窄層3〇時，分成第 1 ρ側光導層12a和第2 ρ側光導層12b二層，期之間形成電流狭窄層30〇通過使第2 p側光導層12b的組成不含有ai，在埋入電抓狹乍層3 0時，容易成平坦狀。並可以使開口部的 A1均勻。第1 ρ側光導層i 2a和第2卩側光導層工2b的組成和加工也可以相互不同。尤其係第2 p側光導層12b，與第1 ρ側光導層相比，折射率低、雜質濃度高，最好高溫下生長。用η側光導層埋入電流狹窄層3〇的情況也是一樣。 [η側金屬包層6、ρ側金屬包層14] η側金屬包層6和ρ側金屬包層14,至少一方含有含八丨的氮化物半導體層，最好將禁帶寬度能量相互不同的氮化物半導體層進行層疊形成超晶格。其中，作爲含八丨的氮化物半導體層’最好係AleGai_eN(〇<e<l)，更好係將Ga]S^A1GaN 層疊形成超晶格結構。通過將n側包層6*p側包層14形成超晶格結構，由於能提高整個金屬包層的A1混晶比，所以能降低雷射器的閾值。進而，通過形成超晶格，減少了包層自身中産生的坑穴。在構成超晶格結構的一個層中，當進行摻雜大量雜質的調變摻雜時，可獲得好的結晶性。也可以兩個層同樣進行摻雜。 94270-1001228.doc •27· [p側歐姆電極] 在P側接觸層16上形成p側歐姆電極2 0。作爲p側電極2 Ο 的材料，有 Ni、Co、Fe、Cr、Al、Cu、Au、W、Mo、Ta、 Ag、Pt、Pd、Rh、Ir、Ru、Os及它們的氧化物、氮化物等，可以使用它們的，單層、合金、或多層膜。最好係從Ni、Co、 Fe、Cu、Au、A1中選出至少1種，及它們的氧化物、氮化物等。另外，最好與半導體層相接設置二層結構，即歐姆電極和其上的平頭電極。採用多層膜時，作爲最佳組合有 Ni/Au/Pt、Ni/Au/Rh氧化物、Pd/Pt、Ni/Au、Co/Au等。另字這些與半導體層連接形成歐姆電極，在其上最好分別設置平頭電極。平頭電極（pad electrode)也可使用和上述一樣的材料，在與歐姆電極的介面上使用白金族系材料或它們的氧化物，由於可提高熱穩定性，最理想。 p側歐姆電極20的寬度，最好比開口部32寬，比電流狹窄層30的寬度（=含開口部總寬度）窄。通過在此種寬度上形成 p側歐姆電極20，可有效地向開口部注入電流。p側歐姆電極20與雷射的波導方向大致平行的方向長度，最好比電流狹窄層30的長度短。通過在此種長度上形成p侧歐姆電極 20，可更有效地向開口部注入電流。 [η側電極1 8] 作爲η側電極18的材料，有Ni、Co、Fe、Ti、Cu、Au、W、 Zr、Mo、Ta、Al、Ag、Pt、Pd、Rh、Ir、Ru、Os 等，可以使用它們的單層、合金、或多層膜。優選可舉出Ti/A卜V/A卜 V/Pt/Au、Ti/Mo/Ti/Pt/Au、Ti/W/Ti/Pt/Au。尤其係 Ti/Mo/Ti/ 94270-1001228.doc -28- 1373894 NAU、Ti/W/Ti/Pt/Au，由於係間隔夹持pt等熔點高的層的層疊結構體，所以係熱穩定的’在高輸出時，對電極施加大負荷的情況下，係最爲理想的材料。以下對本實施方式氮化鎵系化合物半導體雷射器的製造方法進行說明。圖4係本實施方式氮化鎵系化合物半導體雷射器的製造方法的步驟圖。首先，如圖4(a)所示，在m〇cvd裝置等氣相生長裝置的反應爐内’在晶片Λ，將構成氮化鎵系化合物半導體雷射元件的半導體層，層疊到ρ側光導層^的合計膜厚的約一半（=第1 Ρ側光導層12a)後，再依次生長以下各層，即，由 Ii^AlyiGahwNCOSxjiM，y2<y<y3, 〇<Xl+yi<l)構成的第1半導體層22、由huAhGai a 一 x2S 1’ 0$y2<yi 0gX2+y2<1)構成的第2半導體層24,和由 InX3Aly3Ga1.X3.y3N(0^x3^0.l, 0.5^y3^l, 0.5^x3+y3^i) 構成的電流狹窄層3 〇 e 第1半導體層，最好以和雷射器的n側或p側金屬包層大致相同的高溫，例如l〇〇(TC以上進行生長。通過以高溫生長第1半導體層，提高結晶性，增高蝕刻去除的耐性，同時，降低電阻，提高向活性層注入電流的效率。而第2半導體層 24和電流狹窄層30,最好在1〇〇〇。〇以下，更好在6〇〇艽以下的低溫下生長。接著，如圖4(b)所示，將晶片從氣相生長裝置的反應爐内取出，使用光致抗餘膜3 4，以光刻法，在電流狹窄層3 〇上形成開口部32。對電流狹窄層30的蝕刻，最好使用對元 94270-1001228.doc -29· 1373894 件損傷比幹式㈣小的濕核刻進行。例如，續等Μ比率高的氮化鎵系化合物半導體，在四甲基㈣基氧化物 (TMAH)等驗性顯影液中容易溶解所以將驗溶液用於領影液’以光刻法可將電流狹窄層3〇形成圖案。而第2半導體層 24的八丨比率低，不溶於驗料，所以作爲㈣終止層發揮功能。這時，第2半導體層24對波導路部分的半導體層起保護作用，免受鹼溶液和環境中氧的影響。

接者’如圖4(c)所不’除去光致抗飯膜冲灸，再次將晶片送入氣相生長裝置的反應爐内，邊通人氫等還原性氣體，邊保持1 000 c以上的尚溫，進行姓刻去除。第2半導體層 W雖然在圖4(b)的步驟中’受到環境中氧的損傷，但由於係由Altb率低的氮化料化合物半導體所構成，通過钱刻去除容易除去開口部32的露出部分m半導體㈣係由紙率高的氮化鎵系化合物半導體所構成，在氫等還原性氣體中，即使高溫下，也不舍突昱八 ^ 小會谷易分解，對於蝕刻去除，作爲姓刻終止層發揮功能。接著，如圖4(d)所示，在電流狹窄層3〇上生長第2沙!另導層m’以平坦狀埋入開口部32。此時，第2 ?側光導戶 12b係由不含…的氮化物半導體形成，最好係㈣形成，溶易平坦地埋人開口部3 2。埋人電流狹窄層3 G開口部的半導體第2P侧光導層12b，最好具有與第2半導體層下側相接層的第1 P侧光導層12a同等的，或比其低的折射率。由此，可更好地形成光封閉。進而，埋入電流狹窄層侧口部的半導體第2 p側&導層12b，最好係在與第！半導體層下側相 94270-1001228.doc -30- 1373894 接的第1 p側光導層12a同等的，或比其高的溫度下，而且在保持活性層結晶性的溫度下形成。通過提高生長溫度，埋入開口部’可以提高再生長半導體層的結晶性，並可以降低電阻。在第2 p侧光導層12b以後，按照通常的氮化鎵系化合物半導體雷射器製造方法，也可以依次生長p側金屬包層14、p侧接觸層16 » 實施方式2 在實施方式1中係在p側光導層12中形成了電流狹窄層 30，而本實施方式中，則係在η側光導層8中形成電流狹窄層30’至於其他各點係與實施方式1相同。圖6係關於貫施方式2的氮化嫁系化合物半導體雷射5|的截面圖。在本實施方式中，係在η侧光導層8中形成著具有條狀開口部32的電流狹窄層30。電流狹窄層30係由高電阻的1〜3八13〇&1.?(313>1(0$\3$〇.1，〇.5$乃$1,〇.5$\3+73$1) 所構成，使電流集中在開口部32，對雷射器起到控制水平橫模式的作用。 η側光導層8係由位於電流狹窄層30下側的第1 η側光導層8a和第2 η側光導層肫所構成，在第！ “則光導層8&上，通過苐1半導體層22和第2半導體層24，形成有電流狹窄層 3〇’貫通電流狹窄層30和第2半導體層24形成有開口部32。如此形成第2 η侧光導層8b，並埋入開口部32。和實施方式1一樣，第2半導體層24係由A1比率低於電流狹窄層3 0和第1半導體層的氮化鎵系化合物半導體所構成，通過光刻法在電流狹窄層30上形成開口部32時，以敍 94270-1001228.doc -31 - ^ Γ德，时，起_護第1半導體層22免受氧 2減體影響的作用，最終在氣相生長裝置内利用2 t =去4外’第1Κ體層22’在氣相生長裝置内向電流狹窄層30上再生長前，進㈣料除中，錄刻終止層發揮功能，同時，對仂於甘丁 /n, u _ t位於其下側的第1 η側光導層8a起到了保護作用’免受姓刻。因此，本實施方式的氮化鎵系化合物半導體雷射器中，第1半導體層和第2半導體層起到相加的作帛，結果可以防止向電流狹窄層3G的開口部殘留反應層和因過度㈣去除造成的形狀異常，並可以獲得穩定的雷射特性。實施方式3 貫施方式1中，在電流狹窄層的下側形成A1比率低的第2 半導體層，進而在其下側形成A1比率高的第1半導體層，通過第1半導體層防止過度蝕刻去除。而本實施方式中，在電流狹窄層的下側只設置A1比率低的生長襯底層，通過使該生長襯底層的結晶性低於與生長襯底層下側相接的層，以防止過度蝕刻去除。除此之外，其他則和實施方式1 一樣。圖7係實施方式3的氮化鎵系化合物半導體雷射器的截面圖。在藍寶石等不同種類的基板2上形成以下各層，即，由 GaN構成的η側接觸層4，由AlGaN構成的η側金屬包層6、由 GaN構成的η側光導層8、具有含In井層的多重量子井活性層 10、由GaN構成的p側光導層12、由AlGaN構成的p側金屬包層14、和由GaN構成的p側接觸層16。在p側光導層12中形成具有條狀開口部32的電流狹窄層30。電流狭窄層30係由 94270-1001228.doc •32· 1373894 高電阻的 IrixAlyGaLWO^ 0.1，〇·5 各 yS ι 〇% x+y$ 1} 所構成，電流集中在開口部32的活性層中，對雷射器起到了控制水平橫模式的作用。 P側光導層12係由位於電流狹窄層30下側的第i p側光導層12a和第2 p側光導層12b所構成。在第i卩側光導層i2a 上’通過生長的襯底層26形成電流狹窄層3〇，貫通電流狹窄層30和生長襯底層26形成開口部32。同樣形成第2 p側光導層12b，以埋入開口部32。生長襯底層26係由A1比率低於電流狹窄層3〇的氮化鎵系化合物半導體所構成，通過光刻法在電流狹窄層3 〇上形成開口部32時’以蝕刻終止層發揮功能，同時，對位於其下方的第1 p侧光導層12a起到保護作用，免受氧等氣氛氣體的影響’最終在氣相生長裝置内利用蝕刻去除除去。即，生長概底層26，由於A1比率低（最好在〇.〇5以下），所以與A1比率在0.5以上的電流狹窄層30之間，對鹼溶液具有蝕刻速度差異，使用鹼溶液電流狹窄層3〇進行蝕刻時，殘留有未蝕刻部分。因此，在電流狹窄層3〇上形成開口部32 時，以蝕刻終止層發揮功能，並可以防止過度蝕刻的發生。生長襯底層26係由A1比率低的氮化鎵系化合物半導體所構成’所以對大氣中所含的氧，反應速度遲緩。由此，生長襯底層26，在氣相生長裝置外部進行光刻的過程中，可有效保邊位於其下的第1 p側光導層！ 2a免受氧等氣氛氣體的影響。而生長襯底層26的自身表面上，使用光刻法银刻和曝露 94270-1001228.doc •33- 1373894 於大氣等環境中，會殘留損傷。但是，生長襯底層26，由不含A1的氮化物半導體形成’結果高溫下曝露於氫等還原氣中時，容易分解。因此，殘留損傷的生長襯底層26，在氣相生長裝置内進行蝕刻去除時，容易從電流路徑的開口部32除去。然而’在該钮刻去除中，如果生長襯底層26和第1 p側光導層12a之間不存在蝕刻速度差異’對第1 p側光導層12&就容易進行過度蝕刻去除。因此，本實施方式中，通過使生長襯底層26的結晶性低於其下側相接層的第1 p側光導層’對钱刻去除保持蝕刻速度差《即，通過使生長襯底層 26的結晶性低於第i卩側光導層12a，蝕刻去除速度，對生長襯底層26可快速進行’而對第丄？侧光導層12&則緩慢進行。由此’能夠選擇性地只除去生長襯底層26。因此’本貫施方式的氮化鎵系化合物半導體雷射器中，也能防止向電流狹窄層30的開口部殘留反應層和因過度蝕刻去除造成形狀異常，並可以獲得穩定的雷射特性。生長襯底層26係由A1比率小於電流狹窄層30的氮化鎵系化合物半導體所構成’即由通式Inx,Aly.Ga丨- OS y'<y，OS x'+y'<l)表示的氮化鎵系化合物半導體所構成。生長襯底層2 6的A1比率低，與濕式餘刻的電流狹窄層 3 0之間的钱刻速度存在大差異，所以利用餘刻去除容易除去。生長襯底層26的最佳A1比率丫4在0.1以下，更好在〇〇5 以下，進而更好係其組成中不含有A1。生長襯底層26中最好含有In，通過使生長襯底層26含有 94270-1001228.doc -34- 1373894

In，還可獲得易於選擇蝕刻去除和吸收波導路雜散光的效果。因此，生長襯底層26的In比率X1最好爲〇〜0.2，更好爲〇.〇5〜0.15 »根據上述，生長襯底層26的最佳組成爲 InfGa^fNCOS fg 0.2)。爲了使生長襯底層26的結晶性低於與其下側相接的層，例如，使生長襯底層的In混晶比高於與其下側相接的層，或者，使生長溫度低於與下側相接的層就可以。即，生長襯底層26的In比率增高時，並在高溫下曝露於氫等還原氣中時，分解速度變得更快。因此，只要生長襯底層的In比率高於第1 p側光導層12a，就能選擇性地除去生長襯底層 26。降低生長襯底層26的生長溫度，並在高溫下曝露於氫等還原氣中時，分解速度變得更快。因此，只要生長襯底層2 6的生長溫度低於其下側相接的層，即使生長襯底層2 6 和第1 p侧光導層12a的組成同爲GaN ’也能選擇性地除去生長襯底層26。通過使生長襯底層26的雜質濃度高於與其下側相接的層，也可以降低結晶性。通過將生長襯底層26形成高雜質濃度層（例如， 5 X 10 /cm個以上）’或形成含In層，可容易吸收活性層的雜散光。因此，能控制産生高次模式，並可以形成穩定的單一模式雷射。通過降低生長襯底層2 6的生長溫度進行選擇蝕刻去除時，生長溫度最好在900〇c以下，更好在6〇〇。(：以下。作爲降低生長襯底層26的結晶性’可並用提高化比率的方法和降低生長溫度的方法。生長襯底層26最好係非晶狀態或形 94270-1001228.doc -35· 1373894 成多結晶。通過將生長襯底層26形成非晶狀態或多結晶狀態’更比單結晶更容易去除。由於生長襯底層自身形成高電阻’利用與其上相接形成的電流狹窄層的相加效果，可獲得更優良的電流狹窄效果。也可能形成厚度薄的電流狹窄層。若降低生長襯底層26的結晶性，還具有容易除去其上生長電流狹窄層30的效果。即，與電流狹窄層30下側相接的層具有好的結晶性時，在層界附近，電流狹窄層3〇的結晶性會部分增高’該部分利用蝕刻難以去除。因此，通過降低與電流狹窄層30下侧相接層的生長襯底層26結晶性，從生長初期就能降低電流狹窄層3 〇的結晶性，所以容易除去開口部3 2内的電流狹窄層3 〇。生長襯底層26過薄時，不能充分保護第i p側光導層12a，過厚時’階差的影響增大。當階差增大時，在電流狹窄層上再生長的半導體層難形成平坦狀。因此，生長襯底層26 的膜厚度，最好爲10A以上，300A以下，更好爲50A以上， 200A以下。與生長襯底層26下側相接的層，最好係光導層。通過與光導層相接形成電流狹窄結構，容易控制光封閉。以下對本實施方式的氮化鎵系化合物半導體雷射器製造方法進行說明。圖8係貫施方式3氮化鎵系化合物半導體雷射器的製造方法的步驟圖。首先’如圖8(a)所示’在MOCVD裝置等氣相生長裝置的反應爐内’在晶片上，將構成氮化鎵系化合物 94270-1001228.doc •36· 1373894 半導體.雷射元件的半導體層，層疊到P側光導層12的合計膜 · 厚的約一半（=第1 p侧光導層12a)後，再依次生長以下各層’即’由1〜，人丨〇&1.)(4^(0$乂|$1，〇$7，<丫,〇$?^+7'<1) · 構成的生長襯底層26，和由InxAlyGai.x.yN^OgxgO.i， 1，0‘5$x+y$ 1}構成的電流狹窄層3〇。通過提高化比率’和降低生長溫度，形成結晶性低於第1 p側光導層丨2a 的生長襯底層26。接著，如圖8(b)所示，將晶片從氣相生長裝置的反應爐内取出，使用光致抗蝕膜34，以光刻法，在電流狹窄層3〇 φ 上形成開口部32。例如，使用四甲基銨羥基氧化物（tmah) 等鹼性顯影液，以光刻法形成電流狹窄層3〇的圖案，最爲理想。由於生長襯底層26的A1比率低，所以在四甲基銨羥基氧化物（TMAH)等中難以溶解，以蝕刻終止層發揮功能。這時，生長襯底層26起到保護波導路部分半導體層的作用，免受鹼溶液或環境中氧的影響。接著，如圖8⑷所示’除去光致抗餘膜34後，再將晶片送入氣相生長裝置的反應爐内’邊通入氫等還原性氣體，邊鲁保持1000°C以上的高溫’進行飯刻去除。生長概底層％，雖然在圖8(b)的㈣巾受_境巾氧産生的損傷但其結晶 !·生低於第1 p側光導層12a ’所以通過姓刻去除有選擇性地除去開口部32的露出部分。這時，可以說第卜側光導層心對蝕刻去除，以蝕刻终止層發揮功能。，接者，如圖8⑷所示，在電流狹窄層30上生長第2 p側光導層12b’平坦地埋入開口部32。這時，若第2 p側光導層 94270-100i228.doc -37- 1373894 12b係貫質上不含有A1的氮化物半導體，最好由GaN形成，則谷易平坦地埋入開口部32。埋入電流狹窄層3〇開口部的半導體第2 p側光導層12b，最好具有與生長襯底層下側相接層的第1 p側光導層12a同等，或比其低的折射率。由此獲得更好的光封閉。進而，埋入電流狹窄層3〇開口部的半導體第2 p側光導層12b，最好在與生長襯底層下側相接層的第1 P侧光導層12a同等，或比其高的溫度下，而且在保持活性層結晶性的溫度下形成。通過提高生長溫度，埋入開口部’可以提高再生長的半導體層結晶性，並可以降低電阻。第2 P側光導層12b以後，按照通常的氮化鎵系化合物半導體雷射器製造方法，使P側金屬包層i 4、p側接觸層 16依序生長即可。實施方式4 雖然實施方式3在p侧光導層12中形成電流狹窄層3 〇，但在本貫施方式中，係在η側光導層8中形成電流狹窄層3 〇，除此之外’其他和實施方式3 —樣。圖9係貫施方式4氣化鎵系化合物半導體雷射器的截面圖。本實施方式中，在η側光導層8中形成具有條狀開口部 32的電流狹窄層3〇 ’電流狹窄層3〇係由高電阻的 InxAlyGa1.x.yN(〇^ 〇.l, 0.5^ 1, 〇.5Sx+y$i)所構成’使電流集中在開口部32，對雷射器起到控制水平橫模式的作用。 η側光導層8係由位於電流狹窄層30下側的第1 η側光導層8a和第2 η側光導層讣所構成。在第1 η側光導層8&上，通 94270-1001228.doc -38· 1373894 過生長襯底層26形成電流狹窄層3〇,貫通電流狹窄層3〇和生長襯底層26形成開口部32。並且以埋入開口部32的形態，形成第2 η側光導層8b，。和貫施方式3—樣，生長襯底層2 6係由實質上不含A!的氮化物半導體所構成，形成爲結晶性低於第i 11侧光導層8a。因此，通過光刻法對電流狹窄層30形成開口部時，以蝕刻終止層發揮功能，同時對第i “則光導層8&起到保護作用，免文氧等氣氛氣體的影響，最終可在氣相生長裝置内，通過银刻去除選擇性地除去。因此，本實施方式的氮化鎵系化合物半導體雷射器中，和實施方式3—樣，也可以防止向電流狹窄層3〇開口部殘留反應層和過度蝕刻去除造成形狀異常，並可以獲得穩定的雷射特性。實施方式5 圖1 0係本實施方式氮化鎵系化合物半導體雷射元件的戴面圖。在藍寶石專不同種類的基板2上形成有以下各層’ 即，由GaN構成的η側接觸層4、由AlGaN構成的n側金屬包層6、由GaN構成的η侧光導層8、具有含in井層的多重量子井活性層10、由GaN構成的p側光導層12, *A1GaN構成的p 側金屬包層14、由GaN構成的p側接觸層16。在卩側光導層 12中形成具有條狀開口部3 2的電流狹窄層3 〇 ^電流狹窄層 3 0係由A1比率在〇.5以上高電阻的氮化鎵系化合物半導體所構成，使電路集中在開口部3 2的活性層1 〇中，對雷射器起到了控制水平橫模式的作用。 94270-1001228.doc -39- 1373894 圖11(a)和（b)係更詳細地表示電流狹窄層30附近結構的局部放大截面圖。如圖11(a)所示，在由含In的氮化鎵系化合物半導體層構成的活性層10上，由含有A1的氮化鎵系化合物半導體形成50〜200A的載波封閉層11，在其上由GaN 形成p側光導層12。p側光導層12係由位於電流狭窄層30下側的第1 p側光導層l2a和第2 p側光導層12b所構成。在第1 p 側光導層12a上形成電流狹窄層30,在電流狹窄層30上形成有開口部32。同樣形成有第2 p侧光導層12b埋入開口部32。電流狹窄層30，在夾持開口部的部分3〇a中（以下稱"主體部分"）’隔斷電流’使電流通過開口部32流入活性層。電流狹窄層的主體部分3〇a，由於A1比率高於0.5以上，所以不僅是電阻高，而且表面的結晶性極差。由此，如圖1 ^ (a) 的模式所示，在電流狹窄層主體部分3〇a的上方，形成的p 側金屬包層14或p側接觸層16 ’也以高密度發生轉位4〇，成爲電流難以流動的狀態。即，電流狹窄層30，不僅由其主體部分30a自身的電阻形成電流狹窄效果，而且通過降低位於主體部分30a上方的半導體層結晶性也可以産生電流狹窄的效果。因此，電流狹窄層3〇的主體部分3〇a，即使形成數百A比較薄的膜’通過其高電阻性質和低的結晶性的疊加效果’可以有效地進行電流狹窄。，設在該電流狹窄層30中的開口部32，在電流狹窄層3〇中 Μ爲與概底層的第1 P側A導層12a相接冑的部分，保留 1〇^以上。殘留在該開口部32内的電流狹窄層殘膜部（以下稱"殘膜部"）鳩，繼承襯底層第1 P側光導層12a的良好結晶 94270-1001228.d〇c •40- 1373894 性，結果結晶性好，形成低電阻。良好的結晶性，其結果如圖11(a)所示，在電流狹窄層的殘膜部3〇b上方，幾乎不發生轉位。因此，儘管存在A丨比率高的電流狹窄層殘膜部 3〇b，仍能有效地使電流注入開口部32内的活性層中。另一方面，電流狹窄層的殘膜部3〇b，A1比率大，而且，結晶性好’在氫等還原氣氛中分解速度非常緩慢，在生長别，通過蝕刻去除，除去晶片表面的反應層時，以蝕刻終止層發揮功能，即，使用氫等進行蝕刻去除，雖然電流狹窄層的殘膜部30b多少也會被分解，但由於其分解速度非常緩慢，所以在完全除去電流狹窄層3〇表面上形成的氧化層的時間内，進行蝕刻去除，不會穿過電流狹窄層的殘膜部 3Ob ’而浸敍到下層的p側光導層丨2a。電流狹窄層的殘膜部30b，過薄時不能充分發揮蝕刻終止的功能，所以蝕刻去除後的平均厚度在1〇A以上，最好3〇a 以上。而電流狹窄層的殘膜部30b，過厚時會降低殘膜部3〇b 的結晶性’結果引起電阻升高，發生轉位，導致雷射器的閾值電流增高。因此，殘膜部30b在蝕刻去除後的平均厚度低於100A，最好在70A以下。由電流狹窄層的殘膜部30b防止過度蝕刻去除，結果如圖 11(a)所示，提高電流狹窄層30上形成層的平坦度，並提高元件特性。對於這種平坦度的提高’殘膜部3〇b除了有|虫刻終止效果外，通過殘留的殘膜部30b還能緩解階差，並可以付與電流狹窄層的主體部分30a以低的結晶性。即，保留殘膜部30b，結果使電流狹窄層開口部32的階差變小，並容易 94270-l001228.doc •41 - 1373894 通過第2 p側光導層12b平坦地埋入階差部分。由於電流狭窄層的主體部分3 Oa結晶性低’而殘膜部3 〇b的結晶性好，所以殘膜部30b的上方區域36結晶生長速度比電流狹窄層主體部分30a的上方區域38快，因此，如圖u(a)所示，通過第2p側光導層12b ’容易平坦地埋入凹部的開口部32。通過使第2 p側光導層12b表面形成平坦狀，可抑制其上形成的P側金屬包層14或p側接觸層16的不均勻組成，並可以提高各層的功能。尤其係p側金屬包層14具有超晶格結構時’當襯底層的第2 p側光導層12b表面存有階差時，會擾亂超晶格結構，所以第2 p側光導層12b平坦地埋入開口部 32係極爲重要的。進而，如圖ii(b)所示，也能夠使殘膜部3〇b上方區域％中的元件層（第2 p側光導層、p侧金屬層、p側接觸層）比主體部分30a的上方區域38厚。即，電流狹窄層的主體部分3〇a 的結晶性低，結果，殘膜部30b的上方區域36，結晶生長速度比主體部分30a的上方區域38要快。因此，其生長速度之差大的話，可以使殘膜部30b上方區域36中的元件層作成比周圍厚。殘膜部30b上方區域36中的元件層，由於構成夹持雷射器活性區域的芯部分，所以加厚該部分，有利於光封閉。如圖11(a)和（b)所示的膜厚度分佈，通過調整電流狹窄層的主體部分30a和殘膜部30b的結晶性，可以控制。這些結晶性可以通過電流狹窄層30的八丨比率、生長溫度、總膜厚和殘膜部30b的膜厚、襯底層的結晶性等進行調整。例如， 94270-1001228.doc •42· 1373894 電流狹窄層30的A1比率越高，生長溫度越低時、總膜厚度越厚、就越降低電流狹窄層主體部分3〇a中的結晶性。而電流狹窄層的襯底層結晶性越好、殘膜部3〇b越薄時，就越能提兩電流狹窄層殘膜部3Ob中的結晶性。電流狹窄層30的生長’最好在低溫下進行’以降低主體部分30a表面中的結晶性。例如，最好在9〇〇t以下，更好在600°C以下生長。通過低溫下生長電流狹窄層3〇，容易利用鹼溶液進行蝕刻，同時，也提高電流狹窄效果。電流狹窄層30,其主體部分30a過薄時，不能充分以電流狹窄層發籲揮功能，而過厚時，又會増大階差的影響。因此，電流狹窄層30的總膜厚（=主體部分3〇a的膜厚），最好爲1〇〇〜 800A，更好爲 150〜50〇a。電流狹窄層30，至少在結晶性比電流狹窄層3〇自身好的襯底層上形成。一般係構成氮化鎵系化合物半導體雷射器的層中，右是電流徑路中形成的層，與將絕緣作爲目的電流狹窄層相比，結晶性較好。另外，電流狹窄層30中，除了殘膜部以外的部分，如圖5 鲁所不，其縱向30a的端面，最好形成爲比雷射元件2的共振态端面2a更内側。通過直到共振器端面以不形成電流狹窄層30 ’以降低共振器端面2&中的能量密纟，並可以改善 COD(CatastrophicOpptical Damage:光學損傷）特性。通過 RIE和劈開形成共振器端面時，波導路部分難以產生形狀異常和裂痕。在利用钱刻形成共振器面時’只要遠離共振器端面形成電流狹窄層30，就能容易地製作平坦的共振器 94270-1001228.doc -43- 面。其原因係，因爲太爲在電仙_狹乍層3〇的開口部總是産生稍有階差’當電流狹窄層3 〇这5丨丨妓4ε。。m 乍禮>30違到共振益端面時，受階差的影響’不易形成平坦的蝕刿面幻蚀到面至於電流狹窄層的殘膜部，由於係薄膜，係雷〉>*、.ά备从、爪桃動的部为，所以即使形成時達到共振器2a的端面，也不會有任何問題。 ^另一方面，電流狹窄層3〇的橫向側面，如圖$所示，也是最好形成在構成雷射元件2的線條結構的層疊體側面之内 :卜Α1混晶比高的電流狹窄層難以均勻蝕刻，蝕刻的面也容易形成粗縫面。由此，在將電流狹窄層形成爲與其他氮化物半導體層同等面積時，爲形成η電極，钱刻氮化物半導體層的層邊體時’蝕刻面容易變得粗糙，而增細電極的連接電阻。若預先將電流狹窄層3〇形成在線條結構側面之内侧區域，形成η電極時，可容易進行均勻蝕刻，並可以降低電阻。由於電流狹窄層的Α1混晶比高，與其上下層的晶格常數和熱膨脹係數之差大。通過將電流狹窄層3〇形成在遠離構成線條結構的層疊體端面和/或側面的區域（即，内側區域）内，以不會影響電流狹窄功能和光封閉功能的程度，就可以減小失真，和抑制産生裂痕。以下對本貫施方式的氮化鎵系化合物半導體雷射器製造方法進行說明。圖12係本實施方式的氮化鎵系化合物半導體雷射器製造方法步驟圖。首先，如圖12(a)所示，在MOCVD裝置等氣相生長裝置的反應爐内’將構成氮化鎵系化合物半導體雷射 94270-1001228 d〇c -44· 1373894 元件的半導體層，層疊到P側光導層12合計膜厚的一半（= 第1 P側光導層12a)後，再由I 〇-5Sy$ l，〇.5Sx+yg丨）形成電流狹窄層3〇,電流狹窄層3〇最好在lOOOt以下，更好在60(TC以下的低溫下生長。接著，如圖12(b)所示，將晶片從氣相生長裝置的反應爐内取出，使用光致抗蝕膜，以光刻法，在電流狹窄層3 〇中形成開口部32。電流狹窄層30的蝕刻，最好通過比幹蝕刻損傷小的濕式蝕刻進行蝕刻。例如，由於A1N等A1比率高的氮化鎵系化合物半導體，在四甲基銨羥基氧化物（tmah) 等鹼性顯影液中容易溶解，所以利用將鹼溶液用於顯影液的光刻法’可將電流狹窄層30形成圖案。在電流狹窄層30上形成開口部32時，在開口部32内保留規疋膜厚的電流狹窄層作爲殘膜部3 〇b。這可以利用電流狹乍層的厚度方向上的結晶性變化進行，即，電流狹窄層與作爲襯底層的p側第1光導層12a相接的部分結晶性好，隨著膜厚度增加，結晶性降低。由此’在電流狹窄層的襯底層附近和其上側部分，對驗溶液的餘刻速度不同，所以通過適富<»又疋驗溶液的濃度和溫度等條件，可以只保留電流狹窄層的概底層附近。接著’如圖12(c)所示，除去光致抗蝕膜34後，再將晶片送入氣相生長裝置的反應爐内，一邊通入氫等還原性氣體’一邊保持1000。(：以上的高溫，進行蝕刻。通過這種蝕刻去除，在圖12(b)的步驟中，除去氣氛氣體中氧等與最表面半導體層（=電流狹窄層30)反應形成的反應層。 94270-1001228.doc -45- 1373894 這時’電流狹窄層的殘膜部30b作爲蝕刻終止層發揮功能°即’電流狹窄層的殘膜部3〇b的A1比率大，而且結晶性好’、结果在氫等還原氣氛中的分解速度緩慢。蝕刻對電流狹窄層的殘膜部30b多少都會引起分解，但由於其分解速度極慢’所以在完全除去電流狹窄層3 〇表面形成的反應層的時間内’進行蝕刻，也決不會穿透電流狹窄層的殘膜部3〇b 而浸钱到下層的P侧光導層12a。接著’如圖12(d)所示’在電流狭窄層30上生長第2 p侧光導層12b平坦地埋入開口部32。這時，第2 p側光導層^係由實質上不含A1的氮化物半導體形成，最好由GaN形成時，可容易平坦地埋入開口部32。第2 p側光導層l2b以後，可以按照通常的氮化鎵系化合物半導體雷射器製造方法，依次生長p側金屬包層14、和p側接觸層16。實施方式6 實施方式5 ’雖然在p侧光導層n中形成電流狹窄層3〇，而本實施方式中，則係在n側光導層8中形成電流狹窄層 30 ’除此之外’其他和實施方式5 一樣。圖13係關於實施方式6的氮化鎵系化合物半導體雷射器的截面圖。本實施方式中，係在η侧光導層8中形成有具有條狀開口部32的電流狹窄層3〇。電流狹窄層3〇係由高電阻的 InxAlyGah-yNCOSxso」，所構成，使電流集中在開口部32，對雷射器起到控制水平橫模式的作用。 η側光導層8係由位於電流狹窄層3〇下側的第】n側光導 94270-1001228.doc •46- 1373894 層8a和第2 η側光導層8b所構成。在第1 n側光導層8a上形成電流狹窄層30 ’在電流狹窄層30中形成開口部32，並將襯底層附近保留規定厚度。同樣形成第2 η側光導層8b，埋入開口部3 2。和實施方式5—樣’在氣相生長裝置内，向電流狹窄層3〇上再生長之前，進行蝕刻去除中，電流狹窄層的殘膜部 3 Ob ’以作爲姓刻終止層發揮功能，同時，對開口部32的階差發揮緩解的作用。由於電流狹窄層殘膜部3〇b的電阻低，結晶性好’所以不會阻礙向活性層丨〇注入電流。因此，本實施方式的氮化鎵系化合物半導體雷射器也可以穩定地獲得優良的雷射特性。如實施方式1〜6所示’本發明的電流狹窄層3〇可以形成在活性層的p側和η側的任何一侧中。一般的氮化鎵系化合物半導體元件中’由.於ρ型氮化鎵系化合物半導體的電阻尚，所以按照η側層、活性層、ρ側層的順序進行生長。因此’如實施方式2、4、6所示，在活性層的η側形成電流狹窄層30時’由結晶性差的電流狹窄層3〇産生的轉位會通過活性層10〇而且’第2 η側光導層8b不能充分形成平坦化時’活性層10也不能平坦，容易産生漏（丨eak)電流。爲此，如實施方式1、3、5那樣’最好形成在活性層的ρ側◊若在活性層的ρ側形成電流狹窄層’由於能有效地控制向活性層的電流，所以能夠有效地進行雷射器振蕩。而且，在連續生長到活性層後，由於從氣相生長爐内取出，所以對活性層的損傷也小。 94270-100i228.doc • 47- 1373894 而在活性層的η侧形成電流狹窄層時，在開口部上的活性層兩側會存在多轉位。該轉位部分，由於含有多的Ιη，所以In的混晶比高於發光部，形成可飽和吸收域。由此可形成脈動雷射器。另外，在上述實施方式1〜6中，雖然對光導層内部形成電流狹窄層30的情況作了說明，但本發明並不僅限於此，例如，也可以形成在光導層和金屬包層之間，或金屬包層的内部。不過’當電流狹窄層3〇遠離活性層1〇時，由電流狹窄層30集中的電流到達活性層1〇之前容易擴展。因此，電流狹乍層3 0的位置’最好在對活性層丨〇的結晶性不造成惡烈影響的範圍内，靠近活性層丨〇。在電流狹窄層3 〇上形成的層，實質上不含A1的氮化鎵系化合物半導體，這對平坦化係有利的。因此，如本實施方式中說明的那樣，在由 GaN構成的光導層内部形成電流狹窄層3〇，就電流狹窄效果或平坦化而言最爲理想。再有，本發明的氮化物半導體雷射器可以面上安裝，也可以面下安裝。實施例以下對本發明的實施例進行說明。 [實施例1] 貫施例1中，製造圖丨所示結構的氮化鎵系化合物半導體雷射元件。 (基板2) 首先，將Φ2英寸，以c面爲主面的由藍寶石構成的不同種 94270-1001228.doc -48- 1373894 類基板’置於MOCVD反應容器内，並將溫度設定爲5〇〇〇c , 使用三甲基鎵（TMG)、氨（NH3)，將由GaN構成的缓衝層生長成200A厚的膜後，升高溫度，將未摻雜的GaN生長到i 5 μηι厚的膜。接著，在GaN層表面上形成多個條狀掩模，由掩模開口部選擇性地生長GaN，由伴隨橫向生長的生長 (ELOG)形成GaN層。此時，選擇生長時的掩模由Si〇2形成，掩模寬1.5 μηι ’開口部（窗部）寬爲5 μιη。 (緩衝層）接著，將溫度升咼到1050°C，使用TMG(三甲基鎵）、 TMA(三曱基鋁）、氨，在基板2上，將A1GaN構成的緩衝層（未圖示）生長到4μιη厚的膜。該層位於接著形成的11側接觸層4 和基板2之間，以作爲緩衝層發揮功能。 (η側接觸層4) 接著’在上述緩衝層上’使用TMG、ΤΜΑ、氨，作爲雜質氣體使用矽烷氣，在l〇5(TC下，將由Si摻雜的A1GaN構成的η型接觸層4生長到4 μηι厚的膜。 (防裂層）接著，使用TMG、ΤΜΙ(三曱基銦）、氨，將溫度設爲 900 C，使由InGaN構成的防裂層（未圖示）生長到〇 15 厚的膜。 (η側金屬包層6) 接著，將溫度升至1〇5〇。〇，在原料氣中使用TMA、TMg 和氨，將由未摻雜的AlGaN構成的A層生長到25 A厚的膜，接著停止TMA，作爲雜質氣體使用矽烷氣，將由摻雜了 94270-1001228.doc 49- 1373894 1018/cm3 Si的GaN構成的B層生長到25A厚的膜。如此，分別重覆該操作，生長成總膜厚爲i μιη的由多層膜（超晶格結構）構成的η型金屬包層6。這時，作爲未摻雜AiGaN的Α1混晶比，若在0.05〜0.3的範圍，則充分發揮作爲金屬包層的功能。 (η側光導層8)

接著’在溫度1050°C下，原料氣申使用tmG和氨，將由未摻雜的GaN構成的η型光導層8生長到〇.丨5 μιη厚的膜。另外’也可以摻雜η型雜質。 (活性層1 0) 接著將溫度降至900。(：，原料氣中使用ΤΜΙ(三甲基銦）、 TMG和氨，作爲雜質氣體使用矽烷氣，將由摻雜了 5xl018/cm3 Si的Ino.05Gao.95N構成的阻擋層⑻生長到14〇人厚的膜，停止矽烷氣體，將由未摻雜的InQ iGa〇 9n構成的井層（W)生長到40A厚的膜，將這種阻擋層（B)和井層（w)，按照阻擋層/井層/阻擋層/井層阻擋層/井層/阻擋層的順序進行層疊。最終層可以係井層，也可以係阻擋層，但最好係阻擋層。活性層10形成爲總膜厚約5〇〇A的多重士構(MQW)。 (載波封閉層）接著，在同樣的溫度下，對原料氣使用TMA、TMg、和氨，作爲雜質氣體，使用ChMg(環戊二烯鎂），將由摻雜了 lxl〇19/cm3 Mg的AiGaN構成的p側載波封閉層u(圖丄中未示出）生長到100A的膜。通過設置該層，可以良好地形成電 94270-1001228.doc -50- 1373894 子封閉，同時，能保護活性層ίο免受分解。 (第1 P側光導層12a) 接著，將溫度升到l〇〇〇°C，對原料氣中使用TMG和氨，將由未摻雜的GaN構成的第1 p側光導層i2a生長到0.075 μηι厚的膜。該第1 p側光導層12a係未摻雜生長，但是通過來自p側載波封閉層11、p側金屬包層14等鄰接層的擴散 Mg’使Mg濃度達到5x1016/cm3 ’而呈現p型。該層在生長時，也可以有意識地掺雜Mg。 (第1半導體層22、第2半導體層24) 接著’將溫度保持在1 ooo°c的狀態，對原料氣中使用 TMA、TMG、氨，將由Al0.2Ga0.8N構成的第1半導體層進行生長。第1半導體層22的膜厚爲70A。對第i半導體層摻雜 Mg。同樣’將溫度降至800 C ’對原料氣中使用tmi、TMG、氨’將由InQ.〇8Ga〇_92N構成的第2半導體層生長到丨厚的膜。 (電流狹窄層30) 接著，將溫度降至500。〇，對原料氣中使用TMA和氨，將由A1N構成的電流狹窄層30生長到3〇〇a厚的膜。如此，將到此爲止層疊的晶片從MOCVD反應裝置的反應爐内取出，按以下操作設置條狀開口部32。首先，在電流狹窄層 30的全面上塗布光致抗蝕膜。接著對開口部32的圖案進行曝光，隨後使用鹼液TMAH進行顯影處理。由於A1N層邗在鹼性顯影液中溶解所以與顯影處理的同時，可蝕刻除去開口部32中的部分疆層30(圖帅另一方面，由_。而。㈤ 94270-1001228.doc •51 · 1373894 構成的第2半導體層，由於不溶於驗液，所以對ain層30的钱刻，以蝕刻終止層發揮功能。隨後將殘留的抗蝕膜灰化除去（灰化），並進行酸清洗。接著’將晶片送回MOCVD裝置的反應爐内，將溫度升至 1000°C，吹附還原性氣體氫氣，進行蝕刻去除。由ain構成的電流狹窄層30和A1組成比爲0.2的第1半導體層22，由於分解溫度高，所以與由InGaN構成的第2半導體層24相比，由触刻去除産生的分解速度遲緩。因此，通過這種姓刻去除’可選擇性地除去從開口部32露出的第2半導體層24» (第2 p側光導層12b) 接著，將溫度升至1000°C ’對原料氣中使用TMG和氨，將由未摻雜的GaN構成的第2 p側光導層12b生長到〇. 〇75 μηι厚的膜。這種第2 p側光導層12b，邊摻雜Mg，邊生長。由於第2 p側光導層12b不含有A1，所以埋入開口部3 2的階差而容易平坦地生長。 (P側金屬包層14) 繼續’在1000°C下，使由未摻雜AlGaN構成的層生長到 25A厚的膜，接著停止TMA，使用Cp2Mg，將由摻雜Mg的 GaN構成的層生長到25A厚的膜，將其重覆9〇次，生長成總膜厚爲0·45 μηι的由超晶格層構成的p側金屬包層14 β (Ρ側接觸層16) 农後，在1000 C的溫度下，在ρ側金屬包層14上，使由摻雜了 lxl02()/cm3 Mg的GaN構成的ρ側接觸層16生長到15〇入厚的膜。ρ側接觸層16，可由ρ型的氮化鉀系化合物半導體 94270-1001228.doc -52- 1^/3894 構成，最好係摻雜Mg的GaN形成，與p電極2〇可獲得最好的 . 歐姆接觸。p側接觸層16，由於係形成電極層，所以最好採用1x10丨7/cm3 Mg以上的高載波濃度。當低於1χΐ〇丨v⑽3 時，難以獲得與電極好的歐姆接觸。反應結束後，在反應容器内，在氮氣環境令，70〇t下，對晶片進行退火，進— . 步低電阻化p型層。如上述，將生長成氮化物半導體的各層進行層疊後，將晶片從反應容器中取出，在最上層的卩側接觸層16的表面上形成由Si〇2構成的保護膜（未圖示）。通過RIE(反應性離鲁子蝕刻）進行蝕刻，如圖丨所示，露出應形成n電極的整個區域的η側接觸層4的表面。對於深入蝕刻這種氮化物半導體，

Si〇2爲最適宜的保護膜。接著，在p側接觸層16的表面上，形成由Ni/AuB成條狀的P電極20’在n側接觸層4的表面上形成由Ti/A丨構成的條狀的η電極18。同樣，在η電極18和p電極20的部分區域上形成掩板’形成由Si〇2和Ti〇2構成的介電體多層膜後，在η電極 18和ρ電極20上’分別設置由Ni Ti Au(1〇〇〇A_1〇〇〇入·8〇〇〇入）鲁構成的引出（平頭）電極。這時，活性層1〇的寬度爲2〇〇 μιη 寬（垂直於共振器方向的方向寬度），在共振器面（反射面側）上也设置Si〇2和Ti〇2構成的介電體多層膜。形成η電極18和 Ρ電極20後’在垂直於條狀電極的方向上，以氮化物半導體的Μ面（GaN的Μ面（li-oo)等）分割成棒狀，再分割成片狀，得到雷射兀件。這時’共振器長爲65〇叫。如此製造的雷射元件’閾值電流：35 、vf : 3.8 V、 94270-1001228.doc •53· 1373894

Eta: 1.3 W/Α、θ(||): 8度（deg)、Θ(丄）：22度。達到 80mW，不發生障礙，呈現出良好的元件特性。 [實施例2] 在實施例2中製造圖6所示的結構的氮化鎵系化合物半導體雷射元件。在實施例1中’雖然將第1半導體層2、第2半導體層24和電流狹窄層30形成在p側光導層12中，但本實施例中’形成在η側光導層8中。即，將第1 η側光導層8a生長到0.075 μπι厚的膜後，再形成第1半導體層22、第2半導體層24 '電流狹窄層30，將第2 η側光導層8b形成爲〇〇75 μιη 厚的膜。如此製造的雷射元件’成爲閾值電流爲45 mA的脈動雷射器。而且’頻率數：2 GHz、RIN : -130 dB/Hz。 [實施例3] 在貫施例3中製造圖7所示結構的氮化鎵系化合物半導體雷射器。首先’直到第1 p側光導層丨2a，與實施例1 一樣進行層疊。 (生長概底層26) 接著’將溫度降至800°C，對原料氣中使用TMI、TMG、氨，將由InuGao^N構成的生長襯底層26生長到5〇A厚的膜。 (電流狹窄層30) 接著，將溫度降至450°C，對原料氣中使用TMA和氨，將由Alo^Ga^N構成的電流狹窄層3〇生長到5〇A厚的膜。而且，將到此層疊的晶片從M0CVD反應裝置的反應爐内取出，和實施例1一樣，使用鹼性顯影液，對八1〇9〇〜小膜3〇進行钱刻’並設置條狀的開口部32。這時，由In。.丨Ga"N構 94270·丨 ooi228.doc •54· 1373894 成的襯底層26，由於不溶於鹼液，作爲對於Al〇 9〇3〇.11\[層30 的蝕刻的蝕刻終止層發揮功能。接著’將晶片送回MOCVD裝置的反應爐内，將溫度升至 1 ooo°c ’並吹附還原性氣體氫氣進行蝕刻去除。由InGaN 構成的生長襯底層26，混晶中含有分解溫度低的inN，而且在低溫下生長’所以在高溫下曝露於還原性氣氛中時，容易分解。即，由Ino^Gao.gN構成的生長襯底層26,與在1〇〇〇。〇尚溫下生長的由GaN構成的第1 p側光導層1 2a或由分解溫度咼的A1N構成的電流狹窄層3 0相比，通過飯刻去除容易除去。因此，通過適當選擇蝕刻去除條件，可選擇性地只除去生長襯底層26。隨後，第2 p側光導層12b以後，和實施例1 一樣，製造氮化鎵系化合物半導體雷射器。如此製造的雷射元件，振蕩波長405 nm、閾值電流40 mA、Vf : 3.6 V、Eta : 1.2 W/A、Θ(丨丨）：7度、Θ(丄）：20度。達到80 mW ’不發生障礙，呈現出良好的元件特性。 [實施例4] 在實施例4中製造圖9所示結構的氮化鎵系化合物半導體雷射器。在實施例3中，雖然將生長襯底層26和電流狹窄層 3 〇形成在p側光導層12中’但本實施例中，形成在η側光導層8中。即，將第1 η側光導層8a生長到〇〇75 μϊη厚的膜後，形成生長襯底層26、電流狹窄層30，將第2 η側光導層8b形成爲0.075 μιη厚的臈，如此製作的雷射器，閾值電流40 mA、Vf : 3.9 V、Eta : 1.2 W/A、θ(||) : 7度、Θ(丄）：24度。 94270-1001228.doc •55- 1373894 直到80 mW，不發生障礙’具有良好的元件特性。 [實施例5] 在實施例5中製作具有數個線條結構的多線條雷射器。除了以下說明的之外’基本上和貫施例1 一樣。本實施例中，使用GaN基板’將元件結構形成到第1 p側光導層後，將由 Al01Ga〇.9N構成的第1半導體層生長到2〇〇A厚的膜，將由 GaN構成的第2半導體層生長到1〇厚的膜、將由 Alo wIno.oiGao.^N構成的電流狹窄層生長到2〇〇a厚的膜後，形成了開口部。開口部，以2 μηι寬，間距2〇 μιη ’製作 4條。接著，再生長第2 ρ側光導層，形成了殘留的元件層。如此製作的脊寬爲2 μιη的雷射器’當由4條並列構成多線條雷射器時’閾值電流 1〇〇 mA、Eta : 1.6 W/A、Ρ〇 : 200 mW，呈現出良好的元件特性。 [實施例6] 在實施例6中製造圖1〇所示結構的氮化鎵系化合物半導體雷射元件。按下述條件只形成電流狹窄層3〇，以取代實施例1的第1半導體層22，第2半導體層24和電流狹窄層3〇。除此之外’其他和實施例1一樣。 (電流狹窄層30)

將/廉度降至5〇〇 C ’對原料氣使用TMA和氨，將由A1N構成的電流狹窄層30生長到3〇〇A厚的膜。然後，將到此層疊 b曰片從MOCVD反應裝置的反應爐内取出，按以下設置條狀開。卩32首先，在電流狹窄層30的全面上塗布光致抗钱膜。接蓍，對開口部32的圖案進行曝光後，用鹼溶液TMAH 94270-1001228.doc -56· 進行顯影處理。具體係保持23〇C，在2 38%的7肘八11溶液顯〜2刀鐘。由於結晶性差的ain層3 〇溶解於驗性顯影液，所以，與顯影處理的同時，開口部32中的上部分Ain層被蝕刻除去。而與在電流狹窄層下側形成的襯底層第1P側光導層相接部分的A1N層，由於結晶性好，在上述條件下不溶解，而在開口部内殘留約80A厚的部分（圖12(b))。接著，將晶片送回MOCVD裝置的反應爐内，將溫度升至 l〇〇〇°C，通過吹附還原性氣體氫氣1〇分鐘，進行蝕刻。這時’開口部32内部的殘膜部30b對蝕刻去除，以蝕刻終止層發揮了功能。利用這種蝕刻去除，形成膜厚約7〇A的殘膜部 30b ° 如此製作的雷射元件，閾值電流35 mA、Vf: 3.8 V、Eta : 1.3 W/A、θ(||) : 8.5度、Θ(丄）：22_5度。直到 80 mW不發生障礙，呈現出良好的元件特性。 [實施例7] 在實施例7中製造圖13所示結構的氮化鎵系化合物半導體雷射元件》在實施例6中，係將電流狹窄層3 〇形成在p側光導層12中，而本實施例係將電流狹窄層30形成在η側光導層8中。即，第1 η側光導層8a生長以〇.〇75 μιη厚的膜後，形成由Α1Ν構成的電流狹窄層30。形成開口部32，以保留約 3 0Α的殘膜部後’再形成膜厚0.075 μιη的第2 η側光導層 8b。如此製造的雷射元件，爲脈動雷射器。閾值電流4〇 mA、 Vf : 4.0 V、Eta : 1_1 W/A、θ(||) : 7.5度、Θ(丄）：20度。直到80 mW不發生障礙，呈現出良好的元件特性。 94270-1001228.doc •57- 1373894 [實施例8] 在實施例8中製造具有數個線條結構的多線條雷射器。除了以下說明之外’基本上和實施例6—樣。本實施例中使用 GaN基板，n側電極爲GaN基板的背面。在GaN基板上，直到第1 P側光導層形成元件結構後，使由Al〇jGao^N構成的第1半導體層生長到200A厚的膜，使由GaN構成的第2半導體層生長到100A厚的膜、使由Alo.wIno.^Gao.^N構成的電流狹窄層生長到200A厚的膜後，形成開口部。開口部，以2 μιη 寬，20 μπι的間距，製作4條。再生長第2 ρ侧光導層，形成殘留的元件層。研磨後，在背面上，形成由Ti/A1(1〇〇A/5〇〇A) 構成的η電極。如此製作的脊寬爲2卩瓜雷射器，由4條並列構成多線條雷射器時，閾值電流1〇〇 mA、Eta : 1.6 w/A、 P〇 : 200 mw，呈現出良好的元件特性。本發明雖已參照附圖充分講述了有關的最佳實施方式，但本領域的專業人員應清楚可有各種變形和修正。此種變形和修正，只要不超出本發明的申請專利範圍，應理解包含在其中《» 【圖式簡單說明】圖1係表示本發明實施方式1的氮化鎵系化合物半導體雷射元件的截面圖。 w 圖2(a)和（b)係表示實施方式】所示氮化鎵系化合物半導體雷射體元件的部分放大截面圖。圖3係表示習知氮化鎵系化合物半導體雷射元件的截面圖0 94270-1001228.doc -58- 3 4(a)〜（d)係表示實施方式1的氮化鎵系化合物半導體每射元件的製造方法步驟圖。圖5係表示實施方式1的氮化鎵系化合物半導體雷射器中’形成電流狹窄層區域的平面圖。圖6係表示本發明實施方式2的氮化鎵系化合物半導體雷射器的截面圖。圖7係表示本發明實施方式3的氮化鎵系化合物半導體雷射器的截面圖。圖8(a)〜（d)係表示實施方式3的氮化鎵系化合物半導體雷射元件的製造方法的步驟圖。圖9係表示本發明實施方式4的氮化鎵系化合物半導體雷射器的截面圖。圖10係表示本發明實施方式5的氮化鎵系化合物半導體雷射元件的截面圖。圖11(a)和（b)係本發明實施方式5所示氮化鎵系化合物半導體雷射元件的部分放大截面圖。圖12(a)〜（d)係表示實施方式5的氮化鎵系化合物半導體雷射元件的製造方法的步驟圖。圖13係表示本發明實施方式6的氮化鎵系化合物半導體雷射器的截面圖。【主要元件符號說明】 2 基板 2a 共振器端面 4 η侧接觸層 94270-1001228.doc -59- 1373894

6 8 8a 8b 10 11 12 12a 12b 14 16 18 20 22 24 30 30a 30b 32 34 36 38 40 n側金屬包層 n側光導層第1 η側光導層第2 η側光導層多重量子井活性層載波封閉層 Ρ側光導層第1 Ρ側光導層第2 ρ側光導層 ρ側包層 Ρ側接觸層 η側電極 ρ側歐姆電極第1半導體層第2半導體層電流狹窄層主體部分30a 殘膜部條狀開口部光致抗蝕膜區域區域轉位 94270-1001228.doc -60-

Claims

1^—I373894r 必日正本第093118616號專利申請案中文申請專利範圍替換本(101年7月）申請專利範圍： 1. 一種氮化物半導體雷射元件，其特徵在於：在由具有η側半導體層、活性層和ρ側半導體層的層疊體形成，並在上述η側半導體層或上述Ρ側半導體層上，形成了具有爲通過電流的條狀開口部的電流狹窄層的氮化物半導體雷射元件中，上述電流狹窄層係由InxAlyGa丨.x_yN(0S 0.1，0.5 $ y $ 1， 0·5$ x + y$丨）所構成，上述電流狹窄層在相較上述電流狹窄層之A1比率為小的半導體層上，以遠離上述層疊體的側面和/或共振器端面之方式形成，而該半導體層在上述開口部中部分地被去除。 2·根據請求項1所述的氮化物半導體雷射元件，其中上述電流狹窄層’形成在含A1的第1半導體層，和與該第1半導體上進行層疊，並不含有A1或A1比率小於上述電流狹窄層的第2半導體層上，上述第2半導體層’在上述電流狹窄層的開口部中部分地被去除。 3.根據請求項2所述的氮化物半導體雷射元件，其中上述第 2半導體層的A1混晶比小於上述第i半導體層。 4·根據4求項2所述的氮化物半導體雷射元件，其中上述第 2半導體層含有In。 5.根據凊求項2所述的氮化物半導體雷射元件，其中上述第 2半導體層的雜質濃度在5xl0”/cm3以上。 94270-1010720.doc 1373894 6.根據請求項2所述的氮化物半導體雷射元件，其中上述第 2半導體層爲非晶形或多晶。 7·根據請求項2所述的氮化物半導體雷射元件，其中上述第 1半導體層的膜厚爲10A以上且3〇〇入以下。 8_根據請求項2所述的氮化物半導體雷射元件，其中上述第 2半導體層的膜厚爲10A以上且30〇A以下。 9. 根據請求項2所述的氮化物半導體雷射元件，其中上述電流狹窄層形成在上述活性層的p側，而且，埋入上述開口部的半導體層，具有與上述第1半導體層下側相接層同等或低的折射率。 10. 根據請求項2所述的氮化物半導體雷射元件，其中上述電流狹窄層形成在上述活性層的p側，而且，埋入上述開口部的半導體層，具有與上述第1半導體層下側相接層同等或高的雜質濃度。 11. 根據請求項2所述的氮化物半導體雷射元件，其中上述電流狹窄層形成在上述活性層的p側，而且，埋入上述開口部的半導體層，係在與上述第1半導體層下側相接層同等或咼的溫度下，而且在保持上述活性層結晶性的溫度下生長者^ 12. 根據請求項2所述的氮化物半導體雷射元件，其中與上述第1半導體層下側相接的層係為光導層。 13. 根據請求項12所述的氮化物半導體雷射元件，其中上述光導層實質上不含有Al〇 14. 根據凊求項2所述的氮化物半導體雷射元件，其中上述電 94270-1010720.doc 1373894 流狹窄層形成在上述活性層的P側，而且，上述第1半導體層形成為與上述活性層相接。 15. 16. 17. 18. 19. 20. 21. 22. 根據請求項1所述的氮化物半導體雷射元件，其中上述A1 . 比率為小的半導體層係爲生長成上述電流狹窄層的生長概底層。根據請求項15所述的氮化物半導體雷射元件，其中上述生長襯底層的雜質濃度高於與其下相接的層。根據請求項15所述的氮化物半導體雷射元件，其中上述生長襯底層含In比率高於與其下相接的層。馨根據請求項15所述的氮化物半導體雷射元件，其中上述生長襯底層爲非晶形或多晶。根據請求項15所述的氮化物半導體雷射元件，其中上述生長襯底層的膜厚爲1〇Α以上且3〇〇A以下。根據請求項15所述的氮化物半導體雷射元件，其中上述電流狹窄層形成在上述活性層的p侧，而且，埋入上述開口部的半導體層，具有與上述生長襯底層下側相接層同等或較低的折射率。 _ 根據請求項15所述的氮化物半導體雷射元件，其中上述電流狹窄層形成在上述活性層的，而且，埋入上述開口部的半導體層’具有與上述生長襯底層下側相接層同等或較高的雜質濃度。根據請求項15所述的氮化物半導體雷射元件，其中上述電流狹窄層形成在上述活性層的p側，而且，埋入上述開口部的半導體層，係在與上述生長襯底層下側相接層同 94270-10iQ720.doc 1373894 等或較尚的溫度下，而且在保持上述活性層結晶性的溫度下生長者。 23. 根據請求項15所述的氮化物半導體雷射元件，其中與上述生長襯底層下側相接的層係為光導層。 24. 根據請求項23所述的氮化物半導體雷射元件，其中上述光導層實質上不含有A1。 25. 根據請求項1、2或15所述的氮化物半導體雷射元件，其中上述電流狹窄層的膜厚爲100A以上且500A以下。 26. 根據清求項1至23中的任一項所述的氮化物半導體雷射元件’其中上述電流狭窄層以縱向的端面比上述層疊體的端面更内側之方式形成。 2 7.根據請求項1至23中的任一項所述的氮化物半導體雷射元件，其中以上述層疊體的端面作為共振器端面。 28. —種氮化物半導體雷射元件，其特徵在於：在由具有^側半導體層、活性層和ρ側半導體層的層疊體形成，並在上述η側半導體層或ρ侧半導體層上，形成具有爲通過電流的條狀開口部的電流狹窄層的氮化物半導體雷射元件中’上述電流狹窄層以遠離上述層疊體的側面和/或共振器端面之方式形成，且在上述開口部内，上述電流狹窄層中’具有保留與其下侧層相接觸部分的殘膜部，通過該殘膜部，可向上述活性層注入電流。 29. 根據請求項28所述的氮化物半導體雷射元件，其中上述殘膜部的膜厚爲10Α以上且小於100Α。 30. 根據請求項28所述的氮化物半導體雷射元件，其中上述 94270.I010720.doc 1^73894 電流狹窄層的總膜厚爲l〇〇A以上且小於800a。 31.根據請求項28至30中的任一項所述的氮化物半導體雷射兀件’其中上述電流狹窄層以縱向的端面比上述層疊體的端面更内側之方式形成。 32·根據請求項28至30中的任一項所述的氮化物半導體雷射元件’其中以上述層疊體的端面作為共振器端面。 33. 根據凊求項1、2、15或28所述的氮化物半導體雷射元件，其中上述電流狹窄層形成在上述活性層的p側。 34. 根據請求項卜2、15或28所述的氮化物半導體雷射元件，其中埋入上述開口部的半導體層，係由實質上不含…的氮化物半導體所構成。 35. 根據請求項1、2、15或28所述的氮化物半導體雷射元件，其中埋入上述開口部的半導體層係為光導層。 36·根據請求項1、2、15或28所述的氮化物半導體雷射元件，其中上述電流狹窄層的開口部上方的轉位密度，低於開口部以外之電流狹窄層上方的轉位密度。 37. 根據請求項1、2、15或28所述的氮化物半導體雷射元件，其中上述電流狹窄層由A1N形成。 38. 根據請求項1、2' 15或28所述的氮化物半導體雷射元件，其中上述p側半導體層具有至少一部分與其最表面相接形成的P側歐姆電極，該p側歐姆電極的寬度在上述開口部的寬度以上，但比上述電流狹窄層的寬度狹窄。 39_根據請求項38所述的氮化物半導體雷射元件，其中上述p 側歐姆電極與雷射的波導方向大致平行方向的長度，比 94270-1010720.doc 上述電流狹窄層的長度短。 4〇. 一種氮化物半導體雷射元件的製造方法，係具有由η側半導體層、活性層、Ρ側半導體層形成的層疊體，並在上述 ^則或Ρ側半導體層的内部埋入由InxAlyGa|_x.yN(Og xg Q1’ 〇·5$ L 0.5$ x+y$ 1)所構成的具有條狀開口部的電流狹窄層的氡化物半導體雷射元件的製造方法，其特徵在於包括：在活性層的？側或n側上，形成由InxlAlylGa|.xl_ylN(〇S x^0·1’ o.iSxi+yi^i)構成的第 1 半導體層的步驟；在上述第1半導體層上，形成由Inx2Aly2Gai.x2.y2N(0S x2^l，0Sy2^(U，構成的第2半導體層的步驟；在上述第2半導體層上，以遠離上述層疊體的側面和/ 或共振器端面之方式，形成Inx3Aly3Gai χ3 y3N(〇g 〇」，〇-5Sy3S 1’ 〇.5g x3+y3 g 1)構成的電流狹窄層的步驟；通過除去一部分上述電流狹窄層，使深度達到上述第2 半導體層，形成條狀開口部的步驟；和將從上述電流狹窄層的開口部露出的上述第2半導體層除去，使深度達到上述第1半導體層的步驟，其中，上述第2半導體層的A1混晶比y2.y2<yr且y2<y3。 41·根據請求項40所述的氮化物半導體雷射元件的製造方法，其中在比上述第1半導體層低的溫度下分解形成上述第2半導體層。 94270-1010720.doc 1373894 42. 根據請求項4i所述的氮化物半導體雷射元件的製造方法，其中在比上述第丨半導體層低的溫度下形成上述第2 半導體層。 43. —種氮化物半導體雷射元件的製造方法，係具有由n側半導體層、活性層、ρ側半導體層形成的層疊體，並在〇側或Ρ側半導體層上，埋入由InxAlyGai x yN(〇SxS〇 u 〇-5Syg 1’ 〇.5$x+yg 1)形成的，具有條狀開口部的電流狹窄層的氮化物半導體雷射元件的製造方法，其特徵在於包括：在活性層的p側或η側上，形成由Inx,Aly,GaNx._y.N(〇 $ χ| $ 1，OSy'SO.l，0$ χ’+y'g 1)構成的生長襯底層的步驟；在上述生長襯底層上，以遠離上述層疊體的側面和/或共振器端面之方式，形成由InxAlyGa| X yN(〇g 〇」， 0·5$ 1，〇.5Sx+yS 1)構成的電流狹窄層的步驟；通過除去一部分上述電流狹窄層，使深度達到上述生長襯底層，形成條狀開口部的步驟；和將從上述電流狹窄層的開口部露出的上述生長襯底層除去，使深度達到與該生長襯底層下側相接層露出的步驟。 44. 根據請求項43所述的氮化物半導體雷射元件的製造方法’其中在比與該生長襯底層下侧相接層低的溫度下分解生長上述生長襯底層。 45. 根據請求項43所述的氮化物半導體雷射元件的製造方法’其中形成上述生長襯底層，使其中In比率高於與該生 94270-1010720.doc 1373894 長襯底層下側相接的層。 46. —種氬化物半導體雷射元件的製造方法，係具有由n側半導體層、活性層、p側半導體層形成的層疊體，並在〇側或P側半導體層上，埋入由InxAlyGa丨.x.yN(〇sxS() J 0.5 S y $ 1，0.5 $ x+y$ 1)構成的具有條狀開口部的電流狹窄層的氮化物半導體雷射元件的製造方法，其特徵在於包括：在活性層的p側或n側上’以遠離上述層疊體的侧面和/ 或共振器端面之方式，形成由11^八1#41小（〇$)^()1 1’ 〇.5$x+y$ 1)形成電流狹窄層的步驟. 除去一部上述電流狹窄層’形成條狀開口部，同時，在該電流狹窄層中，除去與襯底層相接的部分，保留開口部底部的步驟；和對上述電流狹窄層的表面進行蚀刻的步驟。 47. 根據請求項46所述的氮化物半導體雷射元件的製造方法，其中通過還原性氣體蝕刻，對上述電流狹窄層表面進行钱刻。、43或46所述的氮化物半導體雷射元件的

48.根據請求項4〇

述層疊體的共振器端面之步驟。 49.根據請求 tS/ιλ，-« . .· 元件的製 :在氮化物半種氮化物半導體雷射元件，其特徵在於： 94270-1010720.doc 1373894 導體形成的層疊體中，形成具有開口部之電流狹窄層，上述電流狹窄層係由InxAlyGa丨-x-yN(〇Sx$〇.l， 0.5‘乂$1，〇.5$又+丫$1)所構成，上述電流狹窄層在A1比率小於上述電流狹窄層的氮化物半導體層上’以遠離上述層疊體的側面和/或共振器端面之方式形成，而上述A1比率小於上述電流狹窄層的氮化物半導體層在上述電流狹窄層的上述開口部中部分地被去除。 5 1.根據請求項50所述的氮化物半導體雷射元件，其中上述電流狹窄層以縱向的端面比上述層疊體的端面更内側之方式形成。 52.根據請求項50或51所述的氮化物半導體雷射元件，其中以上述層疊體的端面作為共振器端面。 94270-1010720.doc 1373894 七、指定代表圖： (一) 本案指定代表圖為：第（1)圖。 (二) 本代表圖之元件符號簡單說明: 2 基板 4 η側接觸層 6 η側金屬包層 8 η側光導層 10 多重量子井活性層 12 ρ側光導層 12a 第lp側光導層 12b 第2p側光導層 14 ρ側包層 16 P側接觸層 18 η側電極 20 ρ側歐姆電極 22 第1半導體層 24 第2半導體層 30 電流狹窄層 32 條狀開口部

八、本案若有化學式時，請揭示最能顯示發明特徵的化學式： (無） 94270-1001228.doc