WO2002099942A1 - Laser semi-conducteur a base de nitrure - Google Patents

Laser semi-conducteur a base de nitrure Download PDF

Info

Publication number
WO2002099942A1
WO2002099942A1 PCT/JP2002/005509 JP0205509W WO02099942A1 WO 2002099942 A1 WO2002099942 A1 WO 2002099942A1 JP 0205509 W JP0205509 W JP 0205509W WO 02099942 A1 WO02099942 A1 WO 02099942A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
layer
type
semiconductor laser
nitride semiconductor
stress concentration
Prior art date
Application number
PCT/JP2002/005509
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Shigetaka Tomiya
Tomonori Hino
Original Assignee
Sony Corporation
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Sony Corporation filed Critical Sony Corporation
Priority to US10/343,878 priority Critical patent/US6891268B2/en
Priority to EP02730913A priority patent/EP1394912B1/en
Priority to DE60234590T priority patent/DE60234590D1/de
Publication of WO2002099942A1 publication Critical patent/WO2002099942A1/ja
Priority to US11/090,749 priority patent/US20050167836A1/en
Priority to US11/090,340 priority patent/US7135772B2/en

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
    • H01S5/00—Semiconductor lasers
    • H01S5/30—Structure or shape of the active region; Materials used for the active region
    • H01S5/34—Structure or shape of the active region; Materials used for the active region comprising quantum well or superlattice structures, e.g. single quantum well [SQW] lasers, multiple quantum well [MQW] lasers or graded index separate confinement heterostructure [GRINSCH] lasers
    • H01S5/343—Structure or shape of the active region; Materials used for the active region comprising quantum well or superlattice structures, e.g. single quantum well [SQW] lasers, multiple quantum well [MQW] lasers or graded index separate confinement heterostructure [GRINSCH] lasers in AIIIBV compounds, e.g. AlGaAs-laser, InP-based laser
    • H01S5/34333—Structure or shape of the active region; Materials used for the active region comprising quantum well or superlattice structures, e.g. single quantum well [SQW] lasers, multiple quantum well [MQW] lasers or graded index separate confinement heterostructure [GRINSCH] lasers in AIIIBV compounds, e.g. AlGaAs-laser, InP-based laser with a well layer based on Ga(In)N or Ga(In)P, e.g. blue laser
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B82—NANOTECHNOLOGY
    • B82Y—SPECIFIC USES OR APPLICATIONS OF NANOSTRUCTURES; MEASUREMENT OR ANALYSIS OF NANOSTRUCTURES; MANUFACTURE OR TREATMENT OF NANOSTRUCTURES
    • B82Y20/00—Nanooptics, e.g. quantum optics or photonic crystals
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
    • H01S2301/00—Functional characteristics
    • H01S2301/17—Semiconductor lasers comprising special layers
    • H01S2301/173—The laser chip comprising special buffer layers, e.g. dislocation prevention or reduction
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
    • H01S2304/00—Special growth methods for semiconductor lasers
    • H01S2304/12—Pendeo epitaxial lateral overgrowth [ELOG], e.g. for growing GaN based blue laser diodes
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
    • H01S5/00—Semiconductor lasers
    • H01S5/04—Processes or apparatus for excitation, e.g. pumping, e.g. by electron beams
    • H01S5/042—Electrical excitation ; Circuits therefor
    • H01S5/0421—Electrical excitation ; Circuits therefor characterised by the semiconducting contacting layers
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
    • H01S5/00—Semiconductor lasers
    • H01S5/10—Construction or shape of the optical resonator, e.g. extended or external cavity, coupled cavities, bent-guide, varying width, thickness or composition of the active region
    • H01S5/1082—Construction or shape of the optical resonator, e.g. extended or external cavity, coupled cavities, bent-guide, varying width, thickness or composition of the active region with a special facet structure, e.g. structured, non planar, oblique
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
    • H01S5/00—Semiconductor lasers
    • H01S5/30—Structure or shape of the active region; Materials used for the active region
    • H01S5/305—Structure or shape of the active region; Materials used for the active region characterised by the doping materials used in the laser structure
    • H01S5/3072—Diffusion blocking layer, i.e. a special layer blocking diffusion of dopants
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
    • H01S5/00—Semiconductor lasers
    • H01S5/30—Structure or shape of the active region; Materials used for the active region
    • H01S5/32—Structure or shape of the active region; Materials used for the active region comprising PN junctions, e.g. hetero- or double- heterostructures
    • H01S5/3201—Structure or shape of the active region; Materials used for the active region comprising PN junctions, e.g. hetero- or double- heterostructures incorporating bulkstrain effects, e.g. strain compensation, strain related to polarisation
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
    • H01S5/00—Semiconductor lasers
    • H01S5/30—Structure or shape of the active region; Materials used for the active region
    • H01S5/32—Structure or shape of the active region; Materials used for the active region comprising PN junctions, e.g. hetero- or double- heterostructures
    • H01S5/321—Structure or shape of the active region; Materials used for the active region comprising PN junctions, e.g. hetero- or double- heterostructures having intermediate bandgap layers
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
    • H01S5/00—Semiconductor lasers
    • H01S5/30—Structure or shape of the active region; Materials used for the active region
    • H01S5/32—Structure or shape of the active region; Materials used for the active region comprising PN junctions, e.g. hetero- or double- heterostructures
    • H01S5/3211—Structure or shape of the active region; Materials used for the active region comprising PN junctions, e.g. hetero- or double- heterostructures characterised by special cladding layers, e.g. details on band-discontinuities
    • H01S5/3213—Structure or shape of the active region; Materials used for the active region comprising PN junctions, e.g. hetero- or double- heterostructures characterised by special cladding layers, e.g. details on band-discontinuities asymmetric clading layers
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
    • H01S5/00—Semiconductor lasers
    • H01S5/30—Structure or shape of the active region; Materials used for the active region
    • H01S5/34—Structure or shape of the active region; Materials used for the active region comprising quantum well or superlattice structures, e.g. single quantum well [SQW] lasers, multiple quantum well [MQW] lasers or graded index separate confinement heterostructure [GRINSCH] lasers
    • H01S5/3409—Structure or shape of the active region; Materials used for the active region comprising quantum well or superlattice structures, e.g. single quantum well [SQW] lasers, multiple quantum well [MQW] lasers or graded index separate confinement heterostructure [GRINSCH] lasers special GRINSCH structures
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10S438/00—Semiconductor device manufacturing: process
    • Y10S438/962—Quantum dots and lines

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Nanotechnology (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Biophysics (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Semiconductor Lasers (AREA)

Description

明細 窒化物半導体レーザ 技術分野
本発明は、 活性層とキャップ層との間に応力集中抑制層を有す ることを特徴とする窒化物半導体レーザに関する。 背景技術
禁制帯幅が 1 . 9 e Vから 6. 2 e Vにわたる直接遷移半導体 である G a N系 ΠΙ— V族化合物半導体 （以下、 G a N系半導体 という） は、 可視領域から紫外領域までの発光を得ることができ る半導体レーザダイオード （L D) や発光ダイオード （ L E D) などの半導体発光素子の実現を可能にすることから、 近年、 その 開発が活発に行われている。その中でも特に、光記録の分野では、 光ディスクなどの記録密度を向上させるために、 発光波長 4 0 0 n m程度の光が得られる青紫色半導体 L Dの実用化が求められ ている。 また、 発光波長 4 6 0 n m程度の青色半導体 L Dはレー ザディスプレーへの応用が期待されており、 さらに、 発光波長 3 8 0 n m以下の紫外光半導体 L Dは蛍光体励起用光源への応用 が期待されている。
これら G a N系半導体発光素子は、 一般に、 基板上に成長させ た G a N系半導体により構成されている。 従来この G a N系半導 体の成長用基板として、 G a Nとの格子整合性が良い適当な基板 がないため、 主にサファイア基板が用いられているが、 G a Nと の格子不整合や熱膨張係数差は非常に大きい。 このよう に、 基板 との格子整合性が悪く、 また基板との熱膨張係数差が大きい場合 基板上に成長させる G a N系半導体層の結晶性に対する影響が 大きく、 G a N系半導体層中にはその歪みを緩和するために、 1 0 8〜 1 0 1 ()Z c m2台も大量に転位が導入される。 このうち、 特に膜の厚さ方向に伝搬する貫通転位は、 膜表面近傍に作製され るデバイス活性層にとって有害で、 電流リーク箇所や非発光中心 などとして働き、 デバイスの電気的 ·光学的特性を損なうものと して知られている。
従って、 G a N系半導体素子を製作するためには、 貫通転位を 極力低減しなければならない。 近年、 貫通転位を低減する方法と して、 E L O (Epitaxial Lateral Overgrowth) 法に代表される ェピタキシャルに横方向成長を用いる方法が採用されている。 本 発明者らは、 E L O法を用いて G a Nェピタキシャル膜の転位密 度の低減を試み、 最適化条件のもとで W i n g部 （横方向成長に よる部分） 内の転位密度は 1 0 6 c m2台程度以下まで低減す ることができた。 その結果、 本発明者らによって製作した G a N 系半導体レーザは、 5 0 °C、 3 0 m Wで約 2 0 0時間程度と素子 寿命が向上することが明らかとなった。
しかし、 かかる G a N系半導体レーザであっても、 実用化には 十分とは言えず、 素子寿命が向上するようさらに改善の余地があ つた。
本発明は、 劈開端面が平坦で、 かつ動作中に生じるレーザ端面 の破壊を抑制でき、 その結果として寿命の長い窒化物半導体レー ザを提供することを目的とする。 発明の開示 本発明者らは、 劣化後の窒化物半導体レーザ端面を走査電子顕 微鏡 （ S E M ) および透過電子顕微鏡 （T E M ) などによって解 祈した結果、 使用により レーザ端面の活性層近傍が破壊されてお り、 これが窒化物半導体レーザの主要な劣化原因の一つであるこ とを見出した。
本発明者らは、 かかる知見に基づき、 上記劣化原因を解消すベ く鋭意検討を行ったところ、 活性層とキャップ層との間に応力集 中抑制層を導入することにより、 使用によるレーザ端面における 活性層近傍の破壊を抑制し、 窒化物半導体レーザの寿命を向上さ せることができるという知見を得た。
より具体的には、 活性層の組成および格子定数がキヤップ層の それらへスムーズに変化するよう、 応力集中抑制層の組成および 格子定数を層内で活性層側からキヤップ層側へ向かつて傾斜さ せることにより、 活性層とキャップ層との界面での応力集中を抑 制することができる。 その結果として、 劈開端面が平坦な半導体 レーザを得ることができ、 かつ動作中に生じる端面劣化破壊を阻 止することができ、 ひいては窒化物半導体レーザの寿命を向上す ることができるという思いがけない知見を得た。
上記知見に至った過程を以下に詳述する。 本発明者らは、 劣化 '後のレーザ端面の破壊状況について詳細に調べた。 第 2図にフロ ント端面のス トライプに平行な断面の模式図を示す。 フロント端 面 1 5では、 活性層 7近傍で結晶がえぐれるように端面破壊 1 6 が生じていた。 この結晶のえぐれは活性層 7 とキャップ層 8 との 界面において最も顕著であった。
また、 半導体レーザ劣化前の端面の状況についても、 T E Mな どを用いて詳細に調べた。 第 3図にフロント端面のス トライプに 平行な断面の模式図を示す。 フロン ト端面 1 5 において、 活性層 7 とキャ ップ層 8 との界面では数 n m程度以下の段差 1 7が生 じている場合があることが見出された。
このような段差 1 7は、 活性層 7 とキャップ層 8の結晶の格子 不整合に起因する応力集中を緩和するために生じる。 そして、 こ の段差 1 7 と、 活性層 7 とキャップ層 8 との界面における過度な 応力集中とが原因となって、 特に活性層 7 とキャップ層 8 との界 面を中心に端面破壊 1 6が生じ得ることを知見した。
より具体的には、 活性層 7 は、 井戸層の組成が G a。 . 9 2 I n 。 . 。 8 Nであり、 バリア層の組成が G a。 . 9 8 I n。 . 。 2 Nである 多重量子井戸 （M Q W) 構造からなり、 キャップ層は A 1 。 . ！ 5 G a。 . 8 5 Nの混晶からなる。 フリースタンディ ングな G a。 . 9 2 I n 0. 0 8 N、 G a o . 9 8 I n 0. 0 2 Nおよひ Α 1 0 · 1 5 G a 0 _ 8 5 Nの混晶と G a Nの a軸の格子不整は、 それぞれ、 + 0 . 8 8 9 %、 + 0 . 2 2 2 %および— 0. 3 5 8 %である。すなわち、 活性層 7からキャップ層 8への界面において、 G a Nに対する格 子不整は正から負に大きく急峻に変化し、 その結果、 応力が最も 集中する。
以上のような検討結果に基づき、 本発明者らは下記のような知 見を得た。 すなわち、 活性層 7近傍での活性層とキャップ層との 格子不整合に起因する過度な応力集中を抑制することにより、 活 性層 7 とキャ ップ層 8 との界面における段差 1 7 が実質的にな レ すなわち劈開端面が平坦な半導体レーザを製造することがで きる。 また、 上記レーザ端面における活性層近傍での過度な応力 集中を抑制し、 かつ劈開端面を平坦にすることにより、 動作中に 生じる端面劣化破壊を阻止することができる。 さらに、 本発明者らは、 活性層近傍での過度な応力集中を抑制 するための具体的手段を鋭意検討したところ、 活性層とキャップ 層との間に、 A l x G a i y I n y N ( 1 > x > 0 , 1 > y > 0， 1 > x + y > 0 ) 混晶層からなる応力集中抑制層を挿入し、 その組成を活性層側では活性層のバリア層と同一の組成、 すなわ ち G a 。 . 9 8 I n。 . 。 2 Nとし、 一方、 キャップ層側ではキヤッ プ層と同一の組成、 すなゎち八 1 。. 1 5 0 。. 8 5 ?^とし、 応力 集中抑制層の組成を活性層側からキャップ層側へスムーズに変 化するように傾斜させることにより、 活性層近傍での過度な応力 集中を抑制することができるという知見を得た。
第 4 A図乃至第 4 C図に示した活性層近傍のバンド構造模式 図を用いて、 より詳細に説明する。 従来の窒化物半導体レーザの 活性層近傍のバンド構造模式図を第 4 A図に示す。 従来の窒化物 半導体レーザにおいては、 上に述べたように活性層 7 とキヤップ 層 8 とのバン ドギャップが大きく、 活性層 7 とキャップ層 8 との 界面に応力集中が生じている。 これに対し、 本発明に係る窒化物 半導体レーザの活性層近傍のバン ド構造模式図を第 4 B図およ び第 4 C図に示す。 本発明に係る窒化物半導体レーザにおいては 上述のように応力集中抑制層 4 7 を設けることにより、 第 4 B図 および第 4 C図から明らかなように、 活性層 7からキャップ層 8 へとスムーズに接続され、 活性層近傍での過度な応力集中を抑制 することができる。
本発明者らは、 さらに検討を重ね、 本発明を完成した。
すなわち、 本発明は、
( 1 ) 活性層とキャップ層との間に応力集中抑制層を有する ことを特徴とする窒化物半導体レーザ、 ( 2 ) 応力集中抑制層が、 活性層とキャップ層とのバン ドギ ヤ ップの変化を緩和する機能を有する こ とを特徴とする前記
( 1 ) に記載の窒化物半導体レーザ、
( 3 ) 応力集中抑制層が、 活性層側では活性層と同一の組成 を有し、 キャップ層側ではキャップ層と同一の組成を有し、 かつ 応力集中抑制層の組成が活性層側からキャ ップ層側に向かって 傾斜していることを特徴とする前記 （ 1 ) に記載の窒化物半導体 レ一ザ、
( 4 ) 応力集中抑制層の活性層側の組成が、 多重量子井戸構 造を有する活性層のバリア層と同一の組成である ことを特徴と する前記 （ 3 ) に記載の窒化物半導体レーザ、
に関する。
また、 本発明は、
( 5 ) 活性層の応力集中抑制層と反対側に n型クラッ ド層を 有し、 キャップ層の応力集中抑制層と反対側に p型クラッ ド層を 有し、 かつ、 活性層のバンドギャップが前記 n型および p型クラ ッ ド層のバン ドギャップより小であり、 キャップ層のバンドギヤ ップが p型クラッ ド層のバン ドギャップよ り も大であることを 特徴とする前記 （ 2 ) に記載の窒化物半導体レーザ、
( 6 ) n型クラッ ド層が、 S i を n型不純物として含有する n型 A 1 G a N混晶からなり、 p型クラッ ド層が、 M gを p型不 純物として含有する p型 A 1 G a N混晶からなることを特徴と する前記 （ 5 ) に記載の窒化物半導体レーザ、
( 7 ) さ らに、 活性層と n型クラッ ド層との間に n型光ガイ ド層が設けられ、 p型クラッ ド層とキャップ層との間に p型光ガ ィ ド層が設けられていることを特徴とする前記 （ 5 ) に記載の窒 化物半導体レーザ、
( 8 ) n型光ガイ ド層が、 S i を n型不純物として含有する n型 G a Nからなり、 p型光ガイ ド層が、 M gを p型不純物とし て含有する！）型 G a Nからなることを特徴とする前記 （ 7 ) に記 載の窒化物半導体レーザ、
( 9 ) さらに、 n型クラッ ド層の n型光ガイ ド層と反対側に n型コンタク ト層が設けられ、 p型クラッ ド層の p型光ガイ ド層 と反対側に p型コンタク ト層が設けられていることを特徴とす る前記 （ 7 ) に記載の窒化物半導体レーザ、
( 1 0 ) n型コンタク ト層が、 S i を n型不純物として含有 する n型 G a Nからなり、 p型コンタク ト層が、 M gを p型不純 物と して含有する p型 G a Nか らなる こ とを特徴とする前記
( 9 ) に記載の窒化物半導体レーザ、
に関する。
また、 本発明は、
( 1 1 ) 活性層が多重量子井戸構造を有し、 かつそのバリア 層が G a i— y l I n y l N ( 1 > y 1 > 0 ) からなり、 キャップ層 が A l ^ G a t— x l N ( 1 > x 1 > 0 ) からなり、 応力集中抑制 層が A l x G a i— x _y I n y N ( l > x > 0， 1 > y > 0 , 1 > x + y > 0 ) からなることを特徴とする前記 （ 1 ) に記載の窒化 物半導体レーザ、
( 1 2 ) 応力集中抑制層を構成する A 1 x G a ! _x_y I n y N ( 1 > x > 0 , 1 > y > 0 , 1 > x + y > 0 ) の A l と I nの 原子組成比（ x， y ) 力 活性層側からキヤップ層側に向かって、 ( 0 , y 1 ) (y l はバリア層を構成する G a — y l I n y l Nに おける I nの原子組成比を示し、 l > y 1 > 0である。） から （ X 1， 0 ) ( x l はキャップ層を構成する A l x i G a — x l Nにお ける A 1 の原子組成比を示し、 1 > χ 1 > 0である。） に傾斜し ていることを特徴とする前記 （ 1 1 ) に記載の窒化物半導体レー ザ、
( 1 3 ) 活性層が p型クラッ ド層と n型クラッ ド層との間に 挟まれており、 キャップ層が p型クラッ ド層と活性層との間に挟 まれていることを特徴とする前記 （ 1 1 ) に記載の窒化物半導体 レーザ、
( 1 ) n型クラッ ド層が、 S i を n型不純物として含有す る n型 A l G a N混晶からなり、 p型クラッ ド層が、 M gを p型 不純物として含有する P型 A 1 G a N混晶からなることを特徴 とする前記 （ 1 3 ) に記載の窒化物半導体レーザ、
に関する。
また、 本発明は、
( 1 5 ) さ らに、 活性層と n型クラッ ド層との間に n型光ガ ィ ド層が設けられ、 p型クラッ ド層とキャップ層との間に p型光 ガイ ド層が設けられていることを特徴とする前記 （ 1 3 ) に記載 の窒化物半導体レーザ、
( 1 6 ) n型光ガイ ド層が、 S i を n型不純物として含有す る n型 G a Nからなり、 p型光ガイ ド層が、 M gを p型不純物と して含有する P型 G a Nからなることを特徴とする前記 （ 1 5 ) に記載の窒化物半導体レーザ、
( 1 7 ) さらに、 n型クラッ ド層の n型光ガイ ド層と反対側 に n型コンタク ト層が設けられ、 p型クラッ ド層の p型光ガイ ド 層と反対側に P型コンタク ト層が設けられていることを特徴と する前記 （ 1 5 ) に記載の窒化物半導体レーザ、 ( 1 8 ) n型コンタク ト層が、 S i を n型不純物と'して含有 する n型 G a Nからなり、 p型コンタク ト層が、 M gを p型不純 物として含有する p型 G a Nからなることを特徴とする前記 （ 1 7 ) に記載の窒化物半導体レーザ、
に関する。
また、 本発明は、
( 1 9 ) 活性層の上に応力集中抑制層を成長させる工程と、 該応力集中抑制層の上にキャップ層を成長させる工程を含むこ とを特徴とする窒化物半導体レーザの製造方法、
( 2 0 ) 応力集中抑制層が、 活性層とキヤップ層とのバンド ギャップの変化を緩和する機能を有することを特徴とする前記 ( 1 9 ) に記載の窒化物半導体レーザの製造方法、
( 2 1 ) 応力集中抑制層が、 活性層側では活性層と同一の組 成を有し、 キャップ層側ではキャップ層と同一の組成を有し、 か つ応力集中抑制層の組成が活性層側からキヤ ップ層側に向かつ て傾斜していることを特徴とする前記 （ 1 9 ) に記載の窒化物半 導体レーザの製造方法、
( 2 2 ) 応力集中抑制層の活性層側の組成が、 多重量子井戸 構造を有する活性層のバリア層と同一の組成であることを特徴 とする前記 （ 2 1 ) に記載の窒化物半導体レーザの製造方法、 に関する。
また、 本発明は、
( 2 3 ) さ らに、 活性層を n型クラッ ド層の上に成長させる 工程と、 キャップ層の上に p型クラッ ド層を成長させる工程とを 含み、 かつ、 活性層のバンドギャップが、 前記 n型および p型ク ラッ ド層のバンドギャップより も小であり、 キャップ層のバンド ギャップが、 p型クラッ ド層のバンドギャップより も大であるこ とを特徴とする前記 （ 1 9 ) に記載の窒化物半導体レーザの製造 方法、
( 2 4 ) n型クラッ ド層が、 S i を n型不純物として含有す る n型 A 1 G a N混晶からなり、 p型クラッ ド層が、 M gを p型 不純物として含有する； 型 A 1 G a N混晶からなることを特徴 とする前記 （ 2 3 ) に記載の窒化物半導体レーザの製造方法、
( 2 5 ) n型クラッ ド層の上に n型光ガイ ド層を成長させる 工程と、 n型光ガイ ド層の上に活性層を成長させる工程と、 キヤ ップ層の上に P型光ガイ ド層を成長させる工程と、 P型光ガイ ド 層の上に P型クラッ ド層を成長させる工程とを含むことを特徴 とする前記 （ 1 9 ) に記載の窒化物半導体レーザの製造方法、
( 2 6 ) n型光ガイ ド層が、 S i を n型不純物として含有す る n型 G a Nからなり、 p型光ガイ ド層が、 M gを p型不純物と して含有する p型 G a Nからなることを特徴とする前記 （ 2 5 ) に記載の窒化物半導体レーザの製造方法、
( 2 7 ) さらに、 n型クラッ ド層を n型コンタク ト層の上に 成長させる工程と、 p型クラッ ド層の上に p型コンタク ト層を成 長させる工程とを含むことを特徴とする前記 （ 2 5 ) に記載の窒 化物半導体レーザの製造方法、
( 2 8 ) n型コンタク ト層が、 S i を n型不純物として含有 する n型 G a Nからなり、 p型コンタク ト層が、 M gを p型不純 物として含有する p型 G a Nからなることを特徴とする前記 （ 2 7 ) に記載の窒化物半導体レーザの製造方法、
に関する。
また、 本発明は、 ( 2 9 ) 活性層が多重量子井戸構造を有し、 かつそのバリア 層が G a — y l I n y l N ( 1 > y 1 > 0 ) からなり、 キャップ層 が A l x i G a — x l N ( 1 > x 1 > 0 ) からなり、 応力集中抑制 層が A l x G a i—x— y I n y N ( l〉 x > 0， 1 > y > 0 , 1〉 χ + y > 0 ) からなることを特徴とする前記 （ 1 9 ) に記載の窒 化物半導体レーザの製造方法、
( 3 0 ) 応力集中抑制層を構成する A l x G a i x _y I n y N ( 1 > x > 0 , 1 > y > 0 , l > x + y > 0 ) の Α 1 と I nの 原子組成比（ x , y )が、活性層側からキヤップ層側に向かって、 0 , y 1 ) ( y 1 は 層を構成する G a I n y Nに おける I nの原子組成比を示し、 l > y 1 > 0である。） から （ x 1 , 0 ) ( x l はキャップ層を構成する A l ^^ G a ^ x l Nにお ける A 1 の原子組成比を示し、 1 > χ 1 > 0である。） に傾斜し ていることを特徴とする前記 （ 2 9 ) に記載の窒化物半導体レ一 ザの製造方法、
( 3 1 ) 活性層を n型クラッ ド層の上に成長させる工程と、 キャップ層の上に P型クラッ ド層を成長させる工程とを有する ことを特徴とする前記 （ 2 9 ) に記載の窒化物半導体レーザの製 造方法、
( 3 2 ) n型クラッ ド層が、 S i を n型不純物として含有す る n型 A l G a N混晶からなり、 p型クラッ ド層が、 M gを p型 不純物として含有する p型 A 1 G a N混晶からなることを特徴 とする前記 （ 3 1 ) に記載の窒化物半導体レーザの製造方法、 に関する。
さらに、 本発明は、
( 3 3 ) さ らに、 n型クラッ ド層の上に n型光ガイ ド層を成 長させる工程と、 n型光ガイ ド層の上に活性層を成長させる工程 と、 キャップ層の上に p型光ガイ ド層を成長させる工程と、 P型 光ガイ ド層の上に p型クラッ ド層を成長させる工程とを含むこ とを特徴とすることを特徴とする前記 （ 2 9 ) に記載の窒化物半 導体レーザの製造方法、
( 3 4 ) n型光ガイ ド層が、 S i を n型不純物として含有す る n型 G a Nからなり、 p型光ガイ ド層が、 M gを p型不純物と して含有する P型 G a Nからなることを特徴とする前記 （ 3 3 ) に記載の窒化物半導体レーザの製造方法、
( 3 5 ) n型クラッ ド層を n型コンタク ト層の上に成長させ る工程と、 p.型クラッ ド層の上にさ らに p型コンタク ト層を成長 させる工程とを有することを特徴とする前記 （ 3 3 ) に記載の窒 化物半導体レーザの製造方法、
( 3 6 ) n型コンタク ト層が、 S i を n型不純物として含有 する n型 G a Nからなり、 p型コンタク ト層が、 M gを p型不純 物として含有する p型 G a Nからなることを特徴とする前記 （ 3 5 ) に記載の窒化物半導体レーザの製造方法、
に関する。 図面の簡単な説明
第 1図は、 従来の窒化物半導体レーザの断面模式図である。 第 2図は、 従来の劣化後の窒化物半導体レーザにおける端面破 壊の様子を示す模式図である。 なお、 図面はレーザ端面における ス トライプ方向に平行な断面である。
第 3図は、 従来の窒化物半導体レーザにおける劈開時の端面の 様子を示す模式図である。 なお、 図面はレーザ端面におけるス ト ライプ方向に平行な断面である。
第 4 A図は、 従来の窒化物半導体レーザの活性層近傍における バンド構造模式図である。 第 4 B図および第 4 C図は、 本発明に 係る窒化物半導体レーザの活性層近傍におけるバンド構造模式 図である。
第 5図は、 本発明に係る窒化物半導体レーザの共振器長方向に 垂直な断面の模式図である。
第 6図は、 本発明に係る窒化物半導体レーザにおける応力集中 抑制層の組成の傾斜範囲および傾斜方法を示す図である。 発明を実施するための最良の形態
本発明において、 窒化物半導体レーザとは、 窒化物半導体から 構成される半導体レーザのことである。 ここで、 窒化物半導体と は、 化学式 I n x A l y G a z N ( x， y , ζ≤ 1 , χ + y + ζ = 1 ) において組成比 χ、 yおよび ζ をぞれぞれの範囲内で変化さ せたすべての組成の半導体を含むものを基本とする。 例えば、 I n G a Ν ( x = 0. 4、 y = 0、 z = 0. 6 ) も 「窒化物半導体」 に含まれる。 さらに、 3族元素である I n、 A l 、 G aの一部を B (硼素） に置き換えたものや、 5族元素である Nの一部を A s. (砒素） や P (燐） に置き換えたものも含まれる。 この際、 3族 元素には、 上記の 3つの元素 （ I n、 A l 、 G a ) のいずれか 1 つ、 および 5族元素には必ず N (窒素） が含まれている。 なお、 上記 G a N系半導体は、 窒化物半導体に含まれる概念である。
本発明における窒化物半導体レーザは、 活性層とキャップ層と の間に応力集中抑制層を有することを特長とする。 該応力集中抑 制層を含有させることにより、 活性層とキャップ層との格子不整 合に起因する応力集中を抑制することができる。 より具体的には 応力集中抑制層は活性層とキャ ップ層とのバン ドギャ ップの変 化を緩和することにより、 活性層とキャップ層との格子不整合に 起因する応力集中を抑制することができる。
本発明における窒化物半導体レーザの好ましい態様としては、 活性層とキャップ層との間に応力集中抑制層を有し、 かつ前記応 力集中抑制層が活性層側では活性層と同一の組成を有し、 キヤッ プ層側ではキャップ層と同一の組成を有し、 かつ応力集中抑制層 の組成が活性層側からキャップ層側に向かって傾斜している、 す なわちなだらかに変化している窒化物半導体レーザが挙げられ る。 このように応力集中抑制層の組成を活性層側からキャップ層 側に向かってなだらかに変化させることにより、 活性層からキヤ ップ層へのバンドギヤップの変化を緩和することができ、 その結 果、 活性層とキャップ層との格子不整合に起因する応力集中を抑 制することができる。
ここで、 活性層は公知のいかなる構造をとつてもよいが、 活性 層が多重量子井戸構造である場合は、 上記態様において、 応力集 中抑制層の活性層側の組成は活性層のバリア層と同一の組成で あることが好ましい。
本発明にかかる窒化物半導体レーザは上述した特長を有して いれば、 当技術分野で用いられている公知の構造を有していても よい。
例えば、 本発明における窒化物半導体レーザの一実施態様とし て、 p型クラッ ド層と n型クラッ ド層とが設けられており、 該 n 型および P型クラッ ド層の間にこれらクラッ ド層より もバン ド ギヤップの小さい活性層を有し、 p型クラッ ド層と活性層との間 に p型クラッ ド層よ り もノ 'ン ドギャ ップの大きいキャ ップ層を 有し、 活性層とキャップ層との間に活性層とキャップ層とのバン ドギャ ップの変化を緩和する機能を有する応力集中抑制層を有 する半導体レーザが挙げられる。 こ こで、 p型クラッ ド層は、 例 えば M gなどの p型不純物を含む窒化物半導体からなることが 好ましい。 また、 n型クラッ ド層は、 例えば S i などの n型不純 物を含む窒化物半導体からなることが好ましい。
本発明における窒化物半導体レーザの他の実施態様として、 例 えば、 上記の実施態様において、 さ らに、 p型クラッ ド層とキヤ ップ層との間に p型光ガイ ド層が設けられ、 活性層と n型クラッ ド層との間に n型光ガイ ド層が設けられている窒化物半導体レ —ザが挙げられる。
このとき、 p型光ガイ ド層のバンドギャップが p型クラッ ド層 のバンドギャップより も小であり、 また、 n型光ガイ ド層のバン ドギャップが n型クラッ ド層のバンドギャップより も小であり、 さ らに上記 n型および p型光ガイ ド層のバン ドギャップが活性 層のバンドギャップより も大であることが好ましい。 また、 p型 光ガイ ド層は、 例えば M gなどの p型不純物を含む窒化物半導体 からなることが好ましく、 n型光ガイ ド層は、 例えば S i などの n型不純物を含む窒化物半導体からなることが好ましい。
上記実施態様の窒化物半導体レーザにおいて、 さ らに、 p型ク ラッ ド層の P型光ガイ ド層と反対側に P型コンタク ト層が設け られ、 n型クラッ ド層の n型光ガイ ド層と反対側に n型コンタク ト層が設けられていてもよい。 ここで、 p型コンタク ト層は、 例 えば M gなどの p型不純物を含む窒化物半導体からなることが 好ましい。 また、 n型コンタク ト層は、 例えば S i などの n型不 純物を含む窒化物半導体からなることが好ましい。
本発明に係る窒化物半導体レ一ザの好ましい態様としては、 G a i - y 1 I n y！ N ( 1 > y 1 > 0 ) からなるバリア層を有する多 重量子井戸構造の活性層と、 A l x l G a i— x l N ( l〉 x l > 0 ) からなるキャップ層と、 前記活性層とキャップ層との間に、 A 1 x G a ェ _ y I n y N ( 1 > X > 0 , 1 > y > 0 , 1 > x + y > 0 ) からなる応力集中抑制層を有する窒化物半導体レーザが挙げ られる。
上記態様の窒化物半導体レ一ザにおいて、 応力集中抑制層を構 成する A 1 x G a ！ _ x _ y I n yNの A 1 と I nの原子組成比（ x , y ) が、 活性層側からキャップ層側に向かって、 （ 0， y l ) か ら （ x l , 0 ) に傾斜している、 すなわちなだらかに変化してい ることが好ましい。 なお、 y 1 はバリア層を構成する G aェ y I n y l Nにおける I nの原子組成比であり、 x 1 はキャ ップ層 を構成する A 1 ^^ G a — x l Nにおける A 1 の原子組成比であ る。
第 6図を用いて、 より具体的に説明する。 上記 （ X , y ) は、 応力集中抑制層と活性層との界面では （ 0 , y 1 ) であり、 応力 集中抑制層とキャップ層との界面では （ x l ， 0 ) であり、 さ ら に、 応力集中抑制層内において第 6図の黒く塗りつぶされた領域 内を通って （ 0 , y l ) から （ x l , 0 ) へ至ることが好ましい。 その際に、 応力集中抑制層の組成が層内においてなだらかに変化 することがより好ましい。 具体的には、 （ 0， y 1 ) から （ X 1 , 0 ) へ至る （ X , y ) の軌跡の傾きが常にマイナスであることが 好ましく、 より好ましくは （ x， y ) が第 6図中の①〜③の軌跡 を描く場合が挙げられる。 ， 本発明に係る上記好ましい態様の窒化物半導体レーザにおい ては、 上述した特長を有していれば、 当技術分野で用いられてい る公知の構造を有していてもよい。
上記好ましい態様の窒化物半導体レーザのよ り具体的実施態 様としては、 例えば、 上述の活性層、 応力集中抑制層、 キャップ 層からなる積層構造が n型クラッ ド層と p型クラッ ド層との間 に挟まれている半導体レーザが挙げられる。 すなわち、 n型クラ ッ ド層の上に活性層が形成され、 活性層の上に応力集中抑制層が 形成され、 応力集中抑制層の上にキャップ層が形成され、 キヤッ プ層の上に P型クラッ ド層が形成されている半導体レーザが挙 げられる。 こ こで、 p型クラッ ド層と n型クラッ ド層の組成につ いては特に限定されないが、 n型クラッ ド層が n型不純物として S i が添加されている n型 A 1 G a N混晶からなり、 p型クラッ ド層が P型不純物として M gが添加されている p型 A 1 G a N 混晶からなることが好ましい。
上記の具体的実施態様において、 さらに、 p型クラッ ド層とキ ヤップ層との間に P型光ガイ ド層が設けられ、 活性層と n型クラ ッ ド層との間に n型光ガイ ド層が設けられていてもよい。 また、 さらに、 p型クラッ ド層の p型光ガイ ド層と反対側に p型コンタ ク ト層が設けられ、 n型クラッ ド層の n型光ガイ ド層と反対側に n型コンタク ト層が設けられていてもよい。
ここで、 上記各層の組成は特に限定されないが、 n型光ガイ ド 層が n型不純物として S i が添加されている n型 G a Nからな り、 p型光ガイ ド層が p型不純物として M gが添加されている p 型 G a Nからなることが好ましい。 また、 n型コンタク ト層が n 型不純物として S i が添加されている n型 G a Nからなり、 p型 コンタク ト層が P型不純物として M gが添加されている p型 G a Nからなることが好ましい。
本発明に係る窒化物半導体レーザの製造方法は、 公知の方法に 従ってよい。 具体的には、 本発明に係る窒化物半導体レーザは、 横方向成長が生じる条件で、 該窒化物半導体レ一ザを構成する窒 化物半導体層を成長させる工程を順次組み合わせて製造するこ とができる。
本発明に係る窒化物半導体レーザを構成する窒化物半導体層 の成長方法としては、 特に限定されず、 例えば、 有機金属気層成 長 （M O C V D ) 法、 ハライ ド気相成長法または分子線ェビタキ シ一 （Molecular Beam Epi taxy； M B E ) 法など公知の方法を用 いてよい。
以下に、 本発明に係る窒化物半導体レーザのさらに具体的な実 施態様を図面を参照して詳細に説明する。
第 5 図は本発明の具体的実施形態に係る窒化物半導体レーザ の構成を表す断面図である。 基板 1 としては、 サファイア基板、 S i C、 S i 、 G a A s 、 スピネルまたは Z n〇等を挙げること 'ができるが、 c面を主体とするサファイア基板を用いるのが好ま しい。 基板 1上に、 積層方向おける厚さ （以下、 単に厚さという） 約 3 0 n m程度の窒化物半導体 （例えば、 G a N、 A 1 Nまたは I n G a Nなど） よりなるバッファ層 2 を介して、 厚さ約 1〜 5 m程度、 好ましくは約 1〜 3 /z m程度の第 1 の G a N層 3が積 層されている。 ノ ツファ層 2 としては、 中でもアンドープの G a N層が好ましい。 また、 第 1 の G a N層 3 は、 アンド一プの G a N層であってもよいし、 不純物を ド一プした G a N層、 例えば S i などの n型不純物を ドープした n型 G a N層であってもよい が、 特に、 アンド一プの G a N層が好ましい。
基板 1、 バッファ層 2および第 1 の G a N層の一部が、 例えば ス トライプ状に除去されており、 その上に第 5図に示したように 第 2 の G a N層 4が E L O法によって積層されている。 第 2の G a N層 4は、 n型不純物として S i を添加した n型 G a Nにより 構成されており、 n型コンタク ト層としての役割を有する。
この第 2の G a N層 4の上には、 窒化物半導体層として n型ク ラッ ド層 5、 n型光ガイ ド層 6、活性層 7、応力集中抑制層 4 7、 キャップ層 8、 p型光ガイ ド層 9、 p型クラッ ド層 1 0および p 型コンタク ト層 1 1が順次積層されている。
n型クラッ ド層 5は、 厚さが約 1 m程度であり、 n型不純物 として S i が添加されている n型 A 1 G a N混晶により構成さ れている。 n型光ガイ ド層 6は、厚さが約 0. 1 m程度であり、 n型不純物として S i が添加されている n型 G a Nによ り構成 されている。 活性層 7は、 井戸の厚さが約 3 n m程度でありバリ ァ層の厚さが約 4 n m程度である多重量子井戸 （MQW) 構造を 有する G a I n N混晶により構成されている。 応力集中抑制層 4 7は、 組成が徐々に傾斜している A 1 G a I n N混晶により構成 されている。 キャップ層 8は、 p型光ガイ ド層を含む上部構造を 活性層 7 の上に形成する際に活性層 7が劣化するのを防止する ために設けてあって、 厚さが約 2 0 n m程度の A 1 G a N混晶に より構成されている。
P型光ガイ ド層 9は、 厚さが約 0. 1 m程度であり、 p型不 純物として M gが添加されている p型 G a Nによ り構成されて いる。 P型クラッ ド層 1 0は、 厚さが約 0. 5 ΠΙ程度であり、 p型不純物として M gが添加されている p型 A 1 G a N混晶に より構成されている。 また、 p型クラッ ド層 1 0は、 A l G a N 層と G a N層とからなる超格子構造によ り構成されていてもよ い。 p型コンタク ト層 1 1 は、 厚さが約 0. 1 z m程度であり、
P型不純物として M gが添加されている p型 G a Nによ り構成 されている。 p型クラッ ド層 1 0 の上部と p型コンタク ト層 1 1 は、 電流狭窄をするために断面形状をテーパー状でス トライプ状 の上部メサ構造に加工されていてもよい。
P型コンタク ト層 1 1 の上には、 二酸化ケイ素 （ S i 〇 2) な どの絶縁材料よりなる絶縁層 1 2 と共に、 この絶縁層 1 2 に設け られた開口を介して p側電極 1 3が形成されている。 p側電極 1
3 は、 p型コンタク ト層 1 1 の側からパラジウム （ P d )、 白金 ( P t ) および金 （ A U ) が順次積層された構成となっている。 なお、 この p側電極 1 3は、 電流狭窄をするために細い帯状 （第
S図においては図面に対して垂直方向に延長された帯状） に形成 されている。 また、 第 2の G a N層 4の上には、 チタン （T i ), アルミニウム （A 1 ) および金 （A u ) が順次積層された n側電 極 1 4が設けられている。
この窒化物半導体レーザは、 また、 図示はしないが、 p側電極
1 3の長さ方向（すなわち共振器長方向） と垂直な一対の側面に、 反射鏡層がそれぞれ設けられている。
上記窒化物半導体レーザの製造方法を以下に述べる。 かかる製 造方法は、 本発明に係る窒化物半導体レーザの製造方法の具体的 実施形態の一つである。
本製造方法では、 先ず、 サーマルク リーニングなどにより基板 1 の表面を清浄化するなど公知の前処理を所望により施す。 該基 板 1上に M 0 C V D法によりバッファ層 2 を成長させる。 ノ ッフ ァ層 2の成長温度は、 後述する第 1 の G a N層 3の成長温度より 低い温度、 具体的には約 5 2 0 程度の温度が好ましい。
その後、 M O C V D法によりバッファ層 2上に、 第 1 の G a N 層 3 を成長させる。 第 1 の G a N層 3の成長温度は、 例えば約 9 0 0〜 1 1 0 0 °C程度、 好ましく は約 1 0 0 0 °C程度である。 ま た、 第 1 の G a N層 3の膜厚は、 特に限定しないが、 第 5図に示 した凹凸構造を形成することができるように、 適宜設定する。 凹 凸構造の周期は約 3〜 2 5 m程度が好ましいので、 第 1 の G a N層 3を約 1〜 5 程度の膜厚で形成することが好ましい。 その後、 MO C V D装置か 基板を取りだし、 第 1 の G a N層 3の上に保護膜マスク形成用のマスク形成膜を製膜し、 パタ一二 ングして、 所定のパターンの保護膜マスク （図示せず） を形成す る。
所定のパターンを有する保護膜マスクを形成するには、 まず、 例えば C V D法、 蒸着法またはスパッ夕法などの技術を用いて、 第 1 の G a N層 3の上にマスク形成膜を製膜し、 ついで、 レジス ト膜をマスク形成膜上に製膜する。 続いて、 所望のパターンを露 光し、 現像することによって、 パターンを転写したレジス トパタ ーンが形成される。 形成されたレジス トパターンを使って、 マス ク形成膜をエッチングすることにより、 所望のパターンを有する 保護膜マスクを形成することができる。
上記工程で所定のパターンの保護膜マスクを形成する際、 その パターンは形成する凹凸構造の凹部に対応する第 1 の G a N層 の一部を露出させる形状であれば、 特に限定されず、 例えば、 ス 卜ライプ状、 千鳥状、 ドッ ト状、 碁盤目状などが挙げられる。 ス トライプ状のパターンの場合、 例えば、 ス トライプ幅を約 0. 5 〜 2 0 z m程度、 ス トライプ間隔を約 1〜 2 5 i m程度とするの が好ましい。 また、 保護膜の厚さは特に限定されないが、 加工の 容易さなどを考慮して、 約 1 x m程度以下とするのが好ましい。
また、 マスク形成膜の材料は、 窒化物半導体層が保護膜上に成 長しないか、 もしくは成長しがたい性質を有する材料であれば特 に限定されず、 例えば S i 〇 、 S i N x、 T i N、 T i O、 W などを使用することができる。
続いて、 保護膜マスクから露出した第 1 の G a N層および基板 の上層部を選択的にエッチングにより除去し、 その後、 保護膜マ スクを除去し、 基板を露出させた凹部と第 1 の G a N層 3および 基板 1 の上層部からなる凸部とを.有する凹凸構造を基板面に形 成する。
この工程で、 保護膜マスクが形成されていない領域、 つまり保 護膜マスクから露出した領域の第 1 の G a N層 3 と基板 1 の上 層部をエッチングによって除去する際、 基板のエッチング量は、 約 2 / m以下程度であり、 好ましくは約 0. 2 m程度が好まし い。
エッチングにより形成した凸部の断面形状はテーパー状にな つていても良いが、 好ましくは垂直面とする。
エッチング方法としては、 ゥエツ トエッチング法およびドライ エッチング法などの方法が挙げられるが、 ドライエツチング法が 好ましい。 ドライエッチング法としては、 具体的には、 例えば反 応性イオンドライエッチング （ R I E )法または反応性イオンビ ーム ドライエッチング （ R I B E ) 法が挙げられる。
再び、 基板を MO C VD装置に搬入し、 横方向成長が生じる条 件で、 n型の第 2の G a N層 4、 n型 A 1 G a Nからなる n型ク ラッ ド層 5、 n型 G a Nからなる n型光ガイ ド層 6、 活性層 7、 応力集中抑制層 4 7、 キャップ層 8、 p型 G a Nからなる p型光 ガイ ド層 9、 p型 A l G a Nからなる p型クラッ ド層 1 0、 p型 G a Nからなる p型コンタク ト層 1 1 を順次積層させる。
ここで、 G a I n N層を発光層とする多重量子井戸構造を有す る活性層 7 を形成し、 続いて、 A 1 G a I n N層からなり組成が 傾斜している応力集中抑制層 4 7 を形成し、 その上に比較的低温 で p型 A 1 G a Nキャップ層 8 を成長させる。 G a I n N多重量 子井戸構造からなる活性層における I n組成は、 井戸層では例え ば 0. 0 8程度、 ノ リア層では例えば 0. 0 2程度に調整するの が好ましい。 また、 A 1 G a Nからなるキャップ層における A 1 組成比は、 例えば、 0. 1 5程度に調整するのが好ましい。 活性 層およびキャップ層をこのように設定した場合、 応力集中抑制層 4 7の A 1 x G a ！ _ x _ y I n yNにおける A 1 と I nの原子組成 比 （ x， y) は、 活性層側では、 活性層のバリア層と同一の組成 である （ 0 , 0. 0 2 ) の値をとり、 これを徐々に変化させ、 キ ヤップ層側では、 キャップ層と同一の組成である （ 0. 1 5 , 0 ) の値となるように、 応力集中抑制層 4 7 を成長させる。
これらの窒化物半導体層の成長原料は、 例えば、 III族元素の G aを原料としては卜 リメチルガリウム (( C H 3 ) 3 G a ； TM G) を、 III族元素の A 1 の原料としては、 ト リメチルアルミ二 ゥム （（ C H 3) 3 A 1 ； TMA 1 ) を、 III 族原料の I nの原料 としては、 トリメチルインジウム （（ C H 3) 3 I n ; TM I n ) を、 V族元素の Nの原料としてアンモニア （NH 3) を用いるの が好ましい。
また、 キャ リ アガスは、 例えば、 水素 （ H 2 ) と窒素 （ N 2 ) との混合ガスを用いるのが好ましい。
ドーパントは、 n型ド一パントとして例えばモノシラン ( S i H 4) を、 p型ド一パン卜として例えばビスニメチルシクロべ夕 ンジェニルマグネシウム （（ C H 3 C 5 H 4 ) 2 M g ； M e C p 2 M g ) あるいはビス -シクロペン夕ジェニルマグネシウム (( C 5 H 5) 2 M g ； C p 2 M g ) を用いるのが好ましい。
次いで、 窒化物半導体層を成長させた基板を MO C V D装置か ら再び取りだし、 p型 G a Nよりなる p型コンタク ト層 1 1上に 例えば C V D法により、 S i 02よりなる絶縁層 1 2 を形成する。 次いで、 絶縁層 1 2の上に図示しないレジス ト膜を塗布し、 フォ ト リ ソグラフィ によって P側電極 1 3 の形成位置に対応したマ スクバターンを形成する。 その後、 これをマスクとしてエツチン グを行い、 絶縁層 1 2 を選択的に除去して p側電極 1 3の形成位 置に対応した開口を形成する。
続いて、 全面 （すなわち絶縁層 1 2が選択的に除去された p型 G a Nよ りなる p型コンタク ト層 1 1 の上および図示しないレ ジス ト膜の上） に、 例えば、 パラジウム （ P d )、 白金 （ P t ) および金 （A u ) を順次蒸着し、 図示しないレジス ト膜をこのレ ジス ト膜の上に蒸着されたパラジウム、 白金および金と共に除去 して （リフ トオフ）、 p側電極 1 3を形成する。
P側電極 1 3 を形成したのち、 n側電極 1 4の形成位置に対応 して、絶縁層 1 2、 p型コンタク ト層 1 1、 ∑)型クラッ ド層 1 0、 p型光ガイ ド層 9、 キャップ層 8、 応力集中抑制層 4 7、 活性層 7、 n型光ガイ ド層 6および n型クラッ ド層 5 を順次選択的に除 去する。 その後、 第 2の G a N層 4の上にチタン、 アルミニウム および金を選択的に順次蒸着して n側電極 1 4を形成する。 n側電極 1 4を形成したのち、 基板 1 を p側電極 1 3の長さ方 向 （共振器長方向） と垂直に所定の幅で劈開し、 その劈開面に反 射鏡層を形成する。 これにより、 第 5 図に示した本発明に係る窒 化物半導体レーザが形成される。
なお、 上記製造方法においては、 成長方法を M O C V D法に限 定して説明したが、 八ライ ド気相成長法や分子線エピタキシー ( Mo l e c u l a r Be am Ep i ί axy； M B E ) 法などの他の気相成長法に より成長させるようにしてもよい。
本発明に係る半導体レーザでは、 傾斜組成 A 1 G a I n N混晶 からなる応力集中抑制層の導入により、 活性層とキャップ層との 界面 （以下、 活性層/キャップ層界面という） における応力の集 中が抑制されるために、 半導体レーザの作製時に必要な劈開プロ セスにおいて、 劈開端面での活性層/キャップ層界面の段差発生 を抑制できる。 また、 活性層 Zキャップ層界面に応力が集中した 状態であると、 動作による端面近傍の熱応力発生とあいまって、 端面破壊が進行し、 半導体レーザの寿命が短くなる。 しかし、 本 発明に係る半導体レーザでは、 活性層/キャップ層界面における 応力集中を抑制されているので、 端面破壊の進行を抑制すること ができ、 その結果として半導体レーザの寿命を延長させることが できる。

Claims

請求の範囲
1 . 活性層とキャップ層との間に、 応力集中抑制層を有するこ とを特徴とする窒化物半導体レーザ。
2. 応力集中抑制層が、 活性層とキャップ層とのバンドギヤッ プの変化を緩和する機能を有することを特徴とする請求の範囲 第 1項に記載の窒化物半導体レーザ。
3. 応力集中抑制層が、 活性層側では活性層と同一の組成を有 し、 キャップ層側ではキャップ層と同一の組成を有し、 かつ応力 集中抑制層の組成が活性層側からキヤップ層側に向かつて傾斜 していることを特徴とする請求の範囲第 1項に記載の窒化物半 導体レーザ。
4. 応力集中抑制層の活性層側の組成が、 多重量子井戸構造を 有する活性層のバリア層と同一の組成であることを特徴とする 請求の範囲第 3項に記載の窒化物半導体レーザ。
5. 活性層が多重量子井戸構造を有し、 かつそのバリア層が G a x _ y ！ I n y！ N ( 1 > y 1 > 0 ) からなり、 キャップ層が A 1 x i G a！ _ x ！ ( 1 > x 1 > 0 ) からなり、 応力集中抑制層が A 1 x G a t y I n y N ( 1 > X〉 0 , 1 > y > 0 , 1 > x + y > 0 ) からなることを特徴とする請求の範囲第 1項に記載の窒化 物半導体レーザ。
6. 応力集中抑制層を構成する A l x G a ^ x_ y I n y N ( l > x > 0 , 1 > y > 0 , l > x + y > 0 ) の A l と I nの原子組成 比 （ X , y ) が、 活性層側からキャップ層側に向かって、 （ 0 , y 1 ) ( y 1 はバリア層を構成する G a i y i I n y Nにおける I nの原子組成比を示し、 l〉 y l > 0である。） から （ x l , 0 ) ( x 1 はキャップ層を構成する A 1 x i G a x i Nにおける A 1 の原子組成比を示し、 l〉 x l > 0である。） に傾斜してい ることを特徴とする請求の範囲第 5項に記載の窒化物半導体レ
―ぜ
7 . 活性層の応力集中抑制層と反対側に n型クラッ ド層を有し キャップ層の応力集中抑制層と反対側に p型クラッ ド層を有し、 かつ、 活性層のバンドギャップが前記 n型および p型クラッ ド層 のバン ドギャップより小であり、 キャップ層のパンドギヤップが P型クラッ ド層のバン ドギャ ップよ り も大である ことを特徴と する請求の範囲第 2項に記載の窒化物半導体レーザ。
8 . n型クラッ ド層が、 S i を n型不純物として含有する n型 A 1 G a N混晶からなり、 p型クラッ ド層が、 M gを p型不純物 として含有する P型 A 1 G a N混晶からなることを特徴とする 請求の範囲第 7項に記載の窒化物半導体レーザ。
9 . さ らに、 活性層と n型クラッ ド層との間に n型光ガイ ド層 が設けられ、 p型クラッ ド層とキャップ層との間に p型光ガイ ド 層が設けられていることを特徴とする請求の範囲第 7項に記載 の窒化物半導体レーザ。
1 0 . n型光ガイ ド層が、 S i を n型不純物として含有する n 型 G a Nからなり、 p型光ガイ ド.層が、 M gを p型不純物として 含有する P型 G a Nからなる ことを特徴とする請求の範囲第 9 項に記載の窒化物半導体レーザ。
1 1 . さ らに、 n型クラッ ド層の n型光ガイ ド層と反対側に n 型コンタク ト層が設けられ、 p型クラッ ド層の p型光ガイ ド層と 反対側に p型コンタク ト層が設けられていることを特徴とする 請求の範囲第 9項に記載の窒化物半導体レーザ。
1 2. n型コンタク ト層が、 S i を n型不純物として含有する n型 G a Nからなり、 p型コンタク ト層が、 M gを p型不純物と して含有する p型 G a Nからなる ことを特徵とする請求の範囲 第 1 1項に記載の窒化物半導体レーザ。
1 3. 活性層の上に応力集中抑制層を成長させる工程と、 該応 力集中抑制層の上にキャップ層を成長させる工程を含むことを 特徴とする窒化物半導体レーザの製造方法。
1 4. 応力集中抑制層が、 活性層とキャップ層とのバン ドギヤ ップの変化を緩和する機能を有することを特徴とする請求の範 囲第 1 3項に記載の窒化物半導体レーザの製造方法。
1 5. 応力集中抑制層が、 活性層側では活性層と同一の組成を 有し.、 キャップ層側ではキャップ層と同一の組成を有し、 かつ応 力集中抑制層の組成が活性層側からキヤ ップ層側に向かって傾 斜していることを特徴とする請求の範囲第 1 3項に記載の窒化 物半導体レーザの製造方法。
1 6. 応力集中抑制層の活性層側の組成が、 多重量子井戸構造 を有する活性層のバリア層と同一の組成であることを特徴とす る請求の範囲第 1 5項に記載の窒化物半導体レーザの製造方法。
1 7. 活性層が多重量子井戸構造を有し、 かつそのバリア層が G a！ _ y x I n y！ N ( 1 > y 1 > 0 ) からなり、 キャップ層が A
1 x i G a！ _ x！ N ( 1 > x 1 > 0 ) からなり、 応力集中抑制層が A 1 x G a i _ x _ y I n y N ( 1〉 X > 0， 1 > y > 0 , 1 > x + y > 0 ) からなることを特徴とする請求の範囲第 1 3項に記載の 窒化物半導体レーザの製造方法。
1 8. 応力集中抑制層を構成する A l x G a ^ x y I n y N ( l > x > 0 , 1 > y > 0 , l > x + y〉 0 ) の A l と I nの原子組 成比 （ x , y ) が、 活性層側からキャップ層側に向かって、 （ 0， y 1 ) ( y 1 はバリア層を構成する G a i _ y I n y i Nにおける I nの原子組成比を示し、 l > y l > 0である。） から （ x l , 0 ) ( X 1 はキャップ層を構成する A 1 x i G a i— x Nにおける 5 A l の原子組成比を示し、 1 > χ 1 > 0である。） に傾斜してい ることを特徴とする請求の範囲第 1 7項に記載の窒化物半導体 レーザの製造方法。
1 9. さらに、 活性層を n型クラッ ド層の上に成長させる工程 と、 キャップ層の上に p型クラッ ド層を成長させる工程とを含み ιο· かつ、 活性層のバンドギャップが、 前記 n型および p型クラッ ド 層のバンドギャップより も小であり、 キャップ層のバンドギヤッ プが、 p型クラッ ド層のバンドギャップより も大であることを特 徵とする請求の範囲第 1 3項に記載の窒化物半導体レーザの製 造方法。
15 2 0. n型クラッ ド層が、 S i を n型不純物として含有する n 型 A 1 G a N混晶からなり、 p型クラッ ド層が、 M gを p型不純 物として含有する P型 A 1 G a N混晶からなるこ とを特徴とす る請求の範囲第 1 9項に記載の窒化物半導体レーザの製造方法。
2 1 . n型クラッ ド層の上に n型光ガイ ド層を成長させる工程
20 と、 n型光ガイ ド層の上に活性層を成長させる工程と、 キャップ 層の上に p型光ガイ ド層を成長させる工程と、 p型光ガイ ド層の 上に P型クラッ ド層を成長させる工程とを含むことを特徴とす る請求の範囲第 1 3項に記載の窒化物半導体レーザの製造方法。
2 2. n型光ガイ ド層が、 S i を n型不純物として含有する n 25 型 G a Nからなり、 p型光ガイ ド層が、 M gを P型不純物として 含有する P型 G a Nからなることを特徴とする請求の範囲第 2 1項に記載の窒化物半導体レーザの製造方法。
2 3. さらに、 n型クラッ ド層を n型コンタク ト層の上に成長 させる工程と、 p型クラッ ド層の上に p型コンタク ト層を成長さ せる工程とを含むことを特徴とする請求の範囲第 2 1 項に記載 の窒化物半導体レーザの製造方法。
2 4. n型コンタク ト層が、 S i を n型不純物として含有する n型 G a Nからなり、 p型コンタク ト層が、 M gを p型不純物と して含有する p型 G a Nからなることを特徴とする請求の範囲 第 2 3項に記載の窒化物半導体レーザの製造方法。
PCT/JP2002/005509 2001-06-05 2002-06-04 Laser semi-conducteur a base de nitrure WO2002099942A1 (fr)

Priority Applications (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US10/343,878 US6891268B2 (en) 2001-06-05 2002-06-04 Nitride semiconductor laser
EP02730913A EP1394912B1 (en) 2001-06-05 2002-06-04 Nitride semiconductor laser
DE60234590T DE60234590D1 (de) 2001-06-05 2002-06-04 Nitridhalbleiterlaser
US11/090,749 US20050167836A1 (en) 2001-06-05 2005-03-24 Detailed description of the presently preferred embodiments
US11/090,340 US7135772B2 (en) 2001-06-05 2005-03-25 Nitride semiconductor laser

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2001169440A JP3876649B2 (ja) 2001-06-05 2001-06-05 窒化物半導体レーザ及びその製造方法
JP2001-169440 2001-06-05

Related Child Applications (3)

Application Number Title Priority Date Filing Date
US10343878 A-371-Of-International 2002-06-04
US11/090,749 Continuation US20050167836A1 (en) 2001-06-05 2005-03-24 Detailed description of the presently preferred embodiments
US11/090,340 Continuation US7135772B2 (en) 2001-06-05 2005-03-25 Nitride semiconductor laser

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2002099942A1 true WO2002099942A1 (fr) 2002-12-12

Family

ID=19011510

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/JP2002/005509 WO2002099942A1 (fr) 2001-06-05 2002-06-04 Laser semi-conducteur a base de nitrure

Country Status (6)

Country Link
US (3) US6891268B2 (ja)
EP (1) EP1394912B1 (ja)
JP (1) JP3876649B2 (ja)
CN (1) CN1203598C (ja)
DE (1) DE60234590D1 (ja)
WO (1) WO2002099942A1 (ja)

Families Citing this family (34)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6958497B2 (en) 2001-05-30 2005-10-25 Cree, Inc. Group III nitride based light emitting diode structures with a quantum well and superlattice, group III nitride based quantum well structures and group III nitride based superlattice structures
US7692182B2 (en) * 2001-05-30 2010-04-06 Cree, Inc. Group III nitride based quantum well light emitting device structures with an indium containing capping structure
US8545629B2 (en) 2001-12-24 2013-10-01 Crystal Is, Inc. Method and apparatus for producing large, single-crystals of aluminum nitride
JP2005531154A (ja) * 2002-06-26 2005-10-13 アンモノ・スプウカ・ジ・オグラニチョノン・オドポヴィエドニアウノシツィオン 窒化物半導体レーザ素子及びその性能を向上させる方法
DE60311678T2 (de) * 2002-12-20 2007-11-22 Cree, Inc. Verfahren zur herstellung von halbleitervorrichtungen mit mesastrukturen und vielfachen passivierungsschichten und verwandte vorrichtungen
TW587346B (en) * 2003-03-28 2004-05-11 United Epitaxy Co Ltd Optoelectronic device made by semiconductor compound
KR101034055B1 (ko) 2003-07-18 2011-05-12 엘지이노텍 주식회사 발광 다이오드 및 그 제조방법
GB2407700A (en) * 2003-10-28 2005-05-04 Sharp Kk MBE growth of nitride semiconductor lasers
KR101131380B1 (ko) 2004-12-08 2012-04-04 스미토모덴키고교가부시키가이샤 반도체 레이저 소자 및 그 제조 방법
US20070025106A1 (en) * 2005-07-29 2007-02-01 Korry Electronics Co. Night vision compatible area light fixture
WO2007040295A1 (en) * 2005-10-04 2007-04-12 Seoul Opto Device Co., Ltd. (al, ga, in)n-based compound semiconductor and method of fabricating the same
KR101111720B1 (ko) * 2005-10-12 2012-02-15 삼성엘이디 주식회사 활성층 상에 유전체층이 형성된 측면 발광형 반도체 레이저다이오드
WO2007060931A1 (ja) * 2005-11-22 2007-05-31 Rohm Co., Ltd. 窒化物半導体素子
JP5281408B2 (ja) 2005-12-02 2013-09-04 クリスタル・イズ，インコーポレイテッド ドープされた窒化アルミニウム結晶及びそれを製造する方法
US9034103B2 (en) 2006-03-30 2015-05-19 Crystal Is, Inc. Aluminum nitride bulk crystals having high transparency to ultraviolet light and methods of forming them
US7804869B2 (en) * 2006-05-22 2010-09-28 Agere Systems Inc. Gallium nitride based semiconductor device with electron blocking layer
US20080137701A1 (en) * 2006-12-12 2008-06-12 Joseph Michael Freund Gallium Nitride Based Semiconductor Device with Reduced Stress Electron Blocking Layer
TW200828624A (en) * 2006-12-27 2008-07-01 Epistar Corp Light-emitting diode and method for manufacturing the same
WO2008088838A1 (en) 2007-01-17 2008-07-24 Crystal Is, Inc. Defect reduction in seeded aluminum nitride crystal growth
US9028612B2 (en) 2010-06-30 2015-05-12 Crystal Is, Inc. Growth of large aluminum nitride single crystals with thermal-gradient control
US9771666B2 (en) 2007-01-17 2017-09-26 Crystal Is, Inc. Defect reduction in seeded aluminum nitride crystal growth
US8080833B2 (en) * 2007-01-26 2011-12-20 Crystal Is, Inc. Thick pseudomorphic nitride epitaxial layers
JP4927606B2 (ja) * 2007-03-08 2012-05-09 古河電気工業株式会社 半導体発光素子
KR101265641B1 (ko) * 2007-05-15 2013-05-22 엘지전자 주식회사 반도체 발광 소자 및 그 제조방법
JP5083817B2 (ja) * 2007-11-22 2012-11-28 シャープ株式会社 Ｉｉｉ族窒化物半導体発光素子及びその製造方法
DE102009015569B9 (de) 2009-03-30 2023-06-29 OSRAM Opto Semiconductors Gesellschaft mit beschränkter Haftung Optoelektronischer Halbleiterchip
US8604461B2 (en) * 2009-12-16 2013-12-10 Cree, Inc. Semiconductor device structures with modulated doping and related methods
US8536615B1 (en) 2009-12-16 2013-09-17 Cree, Inc. Semiconductor device structures with modulated and delta doping and related methods
US8575592B2 (en) * 2010-02-03 2013-11-05 Cree, Inc. Group III nitride based light emitting diode structures with multiple quantum well structures having varying well thicknesses
US10304997B2 (en) * 2010-11-02 2019-05-28 Lumileds Llc III-nitride light emitting device with a region including only ternary, quaternary, and/or quinary III-nitride layers
JP4971508B1 (ja) 2011-01-21 2012-07-11 住友電気工業株式会社 Ｉｉｉ族窒化物半導体レーザ素子、及びｉｉｉ族窒化物半導体レーザ素子を作製する方法
US8962359B2 (en) 2011-07-19 2015-02-24 Crystal Is, Inc. Photon extraction from nitride ultraviolet light-emitting devices
JP2012156518A (ja) * 2012-03-08 2012-08-16 Sumitomo Electric Ind Ltd Ｉｉｉ族窒化物半導体レーザ素子、及びｉｉｉ族窒化物半導体レーザ素子を作製する方法
JP6275817B2 (ja) 2013-03-15 2018-02-07 クリスタル アイエス, インコーポレーテッドCrystal Is, Inc. 仮像電子及び光学電子装置に対する平面コンタクト

Citations (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH03265122A (ja) * 1990-03-15 1991-11-26 Fujitsu Ltd 半導体装置
JPH1084132A (ja) * 1996-09-08 1998-03-31 Toyoda Gosei Co Ltd 半導体発光素子
JPH10242512A (ja) 1997-02-24 1998-09-11 Toshiba Corp 半導体発光装置
US5834331A (en) 1996-10-17 1998-11-10 Northwestern University Method for making III-Nitride laser and detection device
EP0890997A2 (en) 1997-07-10 1999-01-13 Sharp Kabushiki Kaisha III-nitride optoelectronic semiconductor devices
JP2000077783A (ja) 1998-08-27 2000-03-14 Nec Corp インジウムを含む窒化物半導体結晶の成長方法
US6046464A (en) 1995-03-29 2000-04-04 North Carolina State University Integrated heterostructures of group III-V nitride semiconductor materials including epitaxial ohmic contact comprising multiple quantum well
JP2000114599A (ja) * 1998-10-09 2000-04-21 Sharp Corp 半導体発光素子
EP1017113A1 (en) 1997-01-09 2000-07-05 Nichia Chemical Industries, Ltd. Nitride semiconductor device
EP1018770A1 (en) * 1997-08-20 2000-07-12 Sanyo Electric Co., Ltd. Compound semiconductor device based on gallium nitride
JP2000332295A (ja) * 1999-05-24 2000-11-30 Sanyo Electric Co Ltd 発光素子及びその製造方法

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5625202A (en) * 1995-06-08 1997-04-29 University Of Central Florida Modified wurtzite structure oxide compounds as substrates for III-V nitride compound semiconductor epitaxial thin film growth
JP3635757B2 (ja) * 1995-12-28 2005-04-06 昭和電工株式会社 ＡｌＧａＩｎＰ発光ダイオード
US6258619B1 (en) * 1996-12-06 2001-07-10 Rohm Ltd Fabrication of semiconductor light emitting device
JP3679914B2 (ja) * 1997-02-12 2005-08-03 株式会社東芝 半導体発光装置及びその製造方法
JPH10242579A (ja) * 1997-02-27 1998-09-11 Sharp Corp 窒化物系ｉｉｉ−ｖ族化合物半導体装置
US6160833A (en) * 1998-05-06 2000-12-12 Xerox Corporation Blue vertical cavity surface emitting laser
US6218280B1 (en) * 1998-06-18 2001-04-17 University Of Florida Method and apparatus for producing group-III nitrides
US6233265B1 (en) * 1998-07-31 2001-05-15 Xerox Corporation AlGaInN LED and laser diode structures for pure blue or green emission
JP2001007379A (ja) * 1999-06-24 2001-01-12 Sharp Corp 窒化ガリウム系化合物半導体受光素子
JP3778765B2 (ja) * 2000-03-24 2006-05-24 三洋電機株式会社 窒化物系半導体素子およびその製造方法
WO2002054783A1 (en) * 2000-12-28 2002-07-11 Thomson Licensing S.A. On screen display as diagnostic aid
JP2003063897A (ja) * 2001-08-28 2003-03-05 Sony Corp 窒化物系ｉｉｉ−ｖ族化合物半導体基板およびその製造方法ならびに半導体発光素子の製造方法ならびに半導体装置の製造方法

Patent Citations (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH03265122A (ja) * 1990-03-15 1991-11-26 Fujitsu Ltd 半導体装置
US6046464A (en) 1995-03-29 2000-04-04 North Carolina State University Integrated heterostructures of group III-V nitride semiconductor materials including epitaxial ohmic contact comprising multiple quantum well
JPH1084132A (ja) * 1996-09-08 1998-03-31 Toyoda Gosei Co Ltd 半導体発光素子
US5834331A (en) 1996-10-17 1998-11-10 Northwestern University Method for making III-Nitride laser and detection device
EP1017113A1 (en) 1997-01-09 2000-07-05 Nichia Chemical Industries, Ltd. Nitride semiconductor device
JPH10242512A (ja) 1997-02-24 1998-09-11 Toshiba Corp 半導体発光装置
EP0890997A2 (en) 1997-07-10 1999-01-13 Sharp Kabushiki Kaisha III-nitride optoelectronic semiconductor devices
EP1018770A1 (en) * 1997-08-20 2000-07-12 Sanyo Electric Co., Ltd. Compound semiconductor device based on gallium nitride
JP2000077783A (ja) 1998-08-27 2000-03-14 Nec Corp インジウムを含む窒化物半導体結晶の成長方法
JP2000114599A (ja) * 1998-10-09 2000-04-21 Sharp Corp 半導体発光素子
JP2000332295A (ja) * 1999-05-24 2000-11-30 Sanyo Electric Co Ltd 発光素子及びその製造方法

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
See also references of EP1394912A4

Also Published As

Publication number Publication date
US20040012011A1 (en) 2004-01-22
EP1394912A4 (en) 2007-02-21
US20050167835A1 (en) 2005-08-04
JP2002368343A (ja) 2002-12-20
JP3876649B2 (ja) 2007-02-07
US6891268B2 (en) 2005-05-10
CN1465123A (zh) 2003-12-31
US20050167836A1 (en) 2005-08-04
CN1203598C (zh) 2005-05-25
US7135772B2 (en) 2006-11-14
EP1394912B1 (en) 2009-12-02
DE60234590D1 (de) 2010-01-14
EP1394912A1 (en) 2004-03-03

Similar Documents

Publication Publication Date Title
WO2002099942A1 (fr) Laser semi-conducteur a base de nitrure
KR101083872B1 (ko) ＧａＮ계 Ⅲ-Ｖ족 화합물 반도체 발광 소자 및 그 제조방법
US7109049B2 (en) Method for fabricating a nitride semiconductor light-emitting device
JP2001267242A (ja) Ｉｉｉ族窒化物系化合物半導体及びその製造方法
JP4644942B2 (ja) 結晶膜、結晶基板および半導体装置の製造方法
JP2001196699A (ja) 半導体素子
JP2001267691A (ja) 半導体素子およびその製造方法
WO2013001856A1 (ja) 窒化ガリウム系半導体レーザ素子、及び、窒化ガリウム系半導体レーザ素子の製造方法
JP2001284266A (ja) Ｉｉｉ族窒化物系化合物半導体の製造方法及びｉｉｉ族窒化物系化合物半導体素子
US8896002B2 (en) Method for producing semiconductor laser, semiconductor laser, optical pickup, and optical disk drive
WO2011007776A1 (ja) Iii族窒化物半導体素子、エピタキシャル基板、及びiii族窒化物半導体素子を作製する方法
US20110198566A1 (en) Method for manufacturing light emitting element and light emitting element
JP4016062B2 (ja) 窒化物半導体構造とその製造方法および発光素子
JP2001196702A (ja) Ｉｉｉ族窒化物系化合物半導体発光素子
JP4631214B2 (ja) 窒化物半導体膜の製造方法
US20130051418A1 (en) Group iii nitride semiconductor laser device
JP2001345282A (ja) Ｉｉｉ族窒化物系化合物半導体の製造方法及びｉｉｉ族窒化物系化合物半導体素子
JP3717255B2 (ja) ３族窒化物半導体レーザ素子
JP2002076518A (ja) 半導体レーザおよび半導体素子並びにそれらの製造方法
JP4363415B2 (ja) 結晶膜、結晶基板および半導体装置
JP5080820B2 (ja) 窒化物半導体構造とその製造方法および発光素子
JP2001267243A (ja) Ｉｉｉ族窒化物系化合物半導体の製造方法及びｉｉｉ族窒化物系化合物半導体素子
JP2001352133A (ja) 半導体レーザ，半導体素子および窒化物系ｉｉｉ−ｖ族化合物基板並びにそれらの製造方法
JP2007134742A (ja) 窒化物半導体構造とその製造方法および発光素子
JP4639484B2 (ja) 窒化物半導体素子の製造方法

Legal Events

Date Code Title Description
AK Designated states

Kind code of ref document: A1

Designated state(s): CN US

AL Designated countries for regional patents

Kind code of ref document: A1

Designated state(s): AT BE CH CY DE DK ES FI FR GB GR IE IT LU MC NL PT SE TR

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 2002730913

Country of ref document: EP

121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application
WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 028024494

Country of ref document: CN

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 10343878

Country of ref document: US

WWP Wipo information: published in national office

Ref document number: 2002730913

Country of ref document: EP