WO2021235304A1 - 半導体レーザ素子及び半導体レーザ素子の製造方法 - Google Patents

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semiconductor laser
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core
semiconductor layer
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雄一郎 菊地
幸男 保科
秀輝 渡邊
勇太 磯崎
秀和 川西
雅洋 村山
卓 杉山
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ソニーグループ株式会社
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    • H01S5/32341—Structure or shape of the active region; Materials used for the active region comprising PN junctions, e.g. hetero- or double- heterostructures in AIIIBV compounds, e.g. AlGaAs-laser, InP-based laser emitting light at a wavelength less than 900 nm blue laser based on GaN or GaP

Definitions

  • This technique relates to a semiconductor laser device having a ridge waveguide structure and a method for manufacturing the semiconductor laser device.
  • the semiconductor laser element has a problem that it is difficult to obtain high output due to the influence of heat generation.
  • a junction-down mounting is performed in which the surface of the semiconductor laser element near the light emitting portion is joined to a member having high heat dissipation such as a heat sink.
  • Patent Document 1 discloses a nitride semiconductor laser device having a structure in which a groove is formed on the side surface of the device and a part of the bottom surface of the device and the side surface of the device are covered with an insulating protective film.
  • the c-plane GaN substrate which is often used as a substrate for a semiconductor laser device, has a region called a core.
  • the core is a region where crystal defects are concentrated and has no continuity in the crystal structure with the surrounding region, and the surface shape of the core varies. Therefore, even if the surface of the device is covered with an insulating protective film as described in Patent Document 1, coverage may be incomplete and current leakage may not be prevented.
  • an object of the present technology is to provide a semiconductor laser device and a method for manufacturing a semiconductor laser device capable of preventing a current leak in junction-down mounting.
  • the semiconductor laser device includes a laminated body.
  • the laminate includes a substrate, an n-type semiconductor layer formed on the substrate and made of an n-type semiconductor material, and having a core as a defect concentration region, and an active layer formed on the n-type semiconductor layer. It is provided with a p-type semiconductor layer formed on the active layer and made of a p-type semiconductor material, and ions are formed in a recess formed from the surface of the p-type semiconductor layer to a depth reaching the core and a region including the core. Has an ion injection region formed by injection.
  • a recess having a depth reaching the core is formed, and an ion implantation region having a high resistance is formed in the region including the core, so that current leakage due to contact of the solder with the core is formed. It is possible to prevent the occurrence.
  • the laminated body has a side surface including an end face of the n-type semiconductor layer, and has a side surface.
  • the core is exposed on the side surface,
  • the recess may be provided between the surface and the side surface, and the side surface may be separated from the surface.
  • the p-type semiconductor layer is provided with a ridge portion extending in a direction parallel to the surface.
  • the recess may be extended in a direction parallel to the ridge portion.
  • the semiconductor laser device further includes an insulating layer formed on the surface and the inner peripheral surface of the recess.
  • the ion implantation region may be covered with the insulating layer.
  • the substrate is a c-plane GaN substrate which is made of n-type GaN and has a main surface parallel to the c-plane of the GaN crystal.
  • the n-type semiconductor layer, the active layer, and the p-type semiconductor layer may be formed by crystal growth on the c-plane GaN substrate.
  • the above ions are boron ions, nitrogen ions or protons, and are The dose amount of the ions may be 2 ⁇ 10 13 cm -2 or more and 2 ⁇ 10 15 cm -2 or less.
  • the method for manufacturing a semiconductor laser element is an n-type semiconductor formed on a substrate and an n-type semiconductor material and having a core as a defect concentration region.
  • a laminate including a layer, an active layer formed on the n-type semiconductor layer, and a p-type semiconductor layer formed on the active layer and made of a p-type semiconductor material is prepared.
  • etching a recess having a depth reaching the core from the surface of the p-type semiconductor layer is formed. Ions are injected into the region of the laminate including the core.
  • FIG. 1 is a cross-sectional view of the semiconductor laser device 100 according to the present embodiment
  • FIG. 2 is a cross-sectional view of a partial configuration of the semiconductor laser device 100
  • FIG. 3 is a plan view of the semiconductor laser device 100
  • FIGS. 1 and 2 are cross-sectional views taken along the line AA'of FIG.
  • the stacking direction of each layer is the Z direction
  • one direction orthogonal to the Z direction is the X direction
  • the directions orthogonal to the X direction and the Z direction are the Y direction. That is, the layer plane direction of each layer is parallel to the XY plane.
  • the semiconductor laser device 100 includes a substrate 101, an n-type semiconductor layer 102, an active layer 103, a p-type semiconductor layer 104, a transparent conductive film 105, an insulating layer 106, an n electrode 107, and a p electrode 108. To prepare for.
  • the substrate 101 supports each layer of the semiconductor laser device 100.
  • the substrate 101 can be a c-plane GaN substrate made of n-type GaN and whose main surface is parallel to the c-plane of the GaN crystal.
  • the n-type semiconductor layer 102 is made of an n-type semiconductor material and is formed on the substrate 101.
  • the n-type semiconductor layer 102 is made of n-type GaN, and can form an n-type clad layer and an n-type guide layer in order from the substrate 101 side.
  • the active layer 103 is formed on the n-type semiconductor layer 102 and is sandwiched between the n-type semiconductor layer 102 and the p-type semiconductor layer 104.
  • the active layer 103 emits light by recombination of holes flowing from the p-type semiconductor layer 104 and electrons flowing from the n-type semiconductor layer 102.
  • the active layer 103 has, for example, a multiple quantum well structure in which a large number of quantum well layers and barrier layers are alternately laminated, and the quantum well layer and the barrier layer can be made of, for example, InGaN having different compositions. Further, the active layer 103 may have a single semiconductor layer or a single quantum well structure.
  • the p-type semiconductor layer 104 is made of a p-type semiconductor material and is formed on the active layer 103.
  • the p-type semiconductor layer 104 is made of p-type GaN, and can form a p-type guide layer, a p-clad layer, and a contact layer in order from the active layer 103 side.
  • a ridge portion 121 is formed in the p-type semiconductor layer 104.
  • the ridge portion 121 is a convex portion between the groove portions 104a provided in the p-type semiconductor layer 104, and extends along the longitudinal direction (Y direction) of the semiconductor laser device 100.
  • the width W1 of the ridge portion 121 can be 0.5 ⁇ m or more and 100 ⁇ m or less.
  • the n-type semiconductor layer 102, the active layer 103, and the p-type semiconductor layer 104 are formed on the substrate 101 by crystal growth.
  • the laminate in which the substrate 101, the n-type semiconductor layer 102, the active layer 103, and the p-type semiconductor layer 104 are laminated is referred to as a laminate 150.
  • one side surface of the laminated body 150 in the lateral direction (X direction) is referred to as a side surface S1
  • the opposite side surface thereof is referred to as a side surface S2.
  • the side surface S1 and the side surface S2 include end faces of the substrate 101 and the n-type semiconductor layer 102.
  • the transparent conductive film 105 is formed on the p-type semiconductor layer 104 at the ridge portion 121, and homogenizes the current flowing from the p electrode 108 to the p-type semiconductor layer 104.
  • the transparent conductive film 105 ITO (Indium Tin Oxide), ITiO (Indium Titanium Oxide), made of AZO (Al 2 O 3 -ZnO), or IGZO (InGaZnOx) or the like.
  • the insulating layer 106 is formed on the p-type semiconductor layer 104 excluding the ridge portion 121 and on the n-type semiconductor layer 102 in the vicinity of the side surface S1 and the side surface S2.
  • the insulating layer 106 is made of SiO 2 , SiN, Al 2 O 3, or the like.
  • the n electrode 107 is formed on the surface of the substrate 101 opposite to the n-type semiconductor layer 102, and conducts with the n-type semiconductor layer 102 via the substrate 101.
  • the p-electrode 108 is laminated on the transparent conductive film 105 and the insulating layer 106, and conducts to the p-type semiconductor layer 104 via the transparent conductive film 105.
  • the p electrode 108 may include a pad metal layer 111, a barrier metal layer 112, and a bonding metal layer 113. These layers are laminated in the order of the pad metal layer 111, the barrier metal layer 112, and the bonding metal layer 113 from the transparent conductive film 105 and the insulating layer 106 side.
  • FIG. 4 is a cross-sectional view of the semiconductor laser device 100 showing the position of the core
  • FIG. 5 is an enlarged view of FIG.
  • the core is a characteristic structure of the c-plane GaN substrate, and is a region where crystal defects are concentrated. Since the core affects the light emitting characteristics, the semiconductor laser device is generally provided so that the light emitting region is separated from the core.
  • the core 101c exists in the vicinity of the side surface S1 of the substrate 101, and the core 101c is exposed on the side surface S1. Further, also in the n-type semiconductor layer 102, the core 102c is present in the upper layer of the core 101c, and the core 102c is exposed on the side surface S1. As will be described later, since the n-type semiconductor layer 102 is laminated on the substrate 101 by crystal growth, the region of the n-type semiconductor layer 102 formed on the core 101c inherits the crystal structure of the core 101c. Since the surface shapes of the core 101c and the core 102c vary, the insulating layer 106 on the core 102c is formed in an uneven shape as shown in FIG.
  • FIG. 7 is a cross-sectional view of the laminated body 150 showing the recess
  • FIG. 8 is an enlarged view of FIG. 7.
  • the surface of the p-type semiconductor layer 104 that is, the outermost surface of crystal growth is referred to as the surface S3.
  • a recess 150a extending in a direction parallel to the ridge portion 121 (Y direction) is provided on the side of the laminated body 150 where the surface S3 and the side surface S1 are in contact with each other.
  • the recess 150a is dug down from the surface S3 and is formed to a depth reaching the core 102c of the n-type semiconductor layer 102.
  • the side surface S1 is not continuous with the surface S3 due to the recess 150a, but is separated from the surface S3.
  • the depth D1 of the recess 150a is preferably 0.5 ⁇ m or more and 5 ⁇ m or less
  • the width W2 of the recess 150a is preferably 1 ⁇ m or more and 50 ⁇ m or less.
  • a recess 150b extending in a direction parallel to the ridge portion 121 (Y direction) is provided on the side where the surface S3 and the side surface S2 are in contact with each other.
  • the recess 150b is dug down from the surface S3 and is formed to a certain depth of the n-type semiconductor layer 102.
  • the side surface S2 is not continuous with the surface S3 due to the recess 150b, but is separated from the surface S3.
  • the depth D2 of the recess 150b is preferably 0.5 ⁇ m or more and 5 ⁇ m or less, and the width W3 of the recess 150b is preferably 1 ⁇ m or more and 50 ⁇ m or less.
  • an insulating layer 106 is formed on the inner peripheral surfaces of the recesses 150a and 150b.
  • the laminated body 150 is provided with an ion implantation region.
  • the ion implantation region is a region formed by implanting ions into a partial region of the laminated body 150.
  • FIG. 9 is a cross-sectional view of the semiconductor laser device 100 showing the ion implantation region
  • FIG. 10 is a plan view of the laminate 150 showing the ion implantation region.
  • FIG. 9 is a cross-sectional view taken along the line AA'of FIG.
  • the ion implantation region is a region indicated by dots in FIGS. 9 and 10, and includes ion implantation regions F1 to F4.
  • the ion implantation region F1 is formed in the region including the core 102c from the recess 150a to a certain depth in the vicinity of the side surface S1 of the n-type semiconductor layer 102. Further, the ion implantation region F2 is formed from the recess 150b to a certain depth in the vicinity of the side surface S2 of the n-type semiconductor layer 102.
  • the ion implantation region F3 is formed between the ridge portion 121 and the ion implantation region F1 to a certain depth from the p-type semiconductor layer 104 to the n-type semiconductor layer 102.
  • the ion implantation region F4 is formed between the ridge portion 121 and the ion implantation region F2 to a certain depth from the p-type semiconductor layer 104 to the n-type semiconductor layer 102.
  • the ion implantation regions F1 to F4 are increased in resistance by implantation of ions.
  • the ions forming the ion implantation regions F1 to F4 can be boron (B), nitrogen (N) or proton (H).
  • the dose amount of ions in the ion implantation regions F1 to F4 can be, for example, 2 ⁇ 10 13 cm -2 or more and 2 ⁇ 10 15 cm -2 or less.
  • the ion implantation region F1 is formed from the recess 150a to a certain depth. Since the insulating layer 106 is formed on the inner peripheral surface of the recess 150a as described above, the ion implantation region F1 exposed from the bottom surface of the recess 150a is covered with the insulating layer 106.
  • the semiconductor laser device 100 has the above configuration.
  • the semiconductor laser element 100 when a voltage is applied between the n electrode 107 and the p electrode 108, the current flowing between the n electrode 107 and the p electrode 108 concentrates on the ridge portion 121, and the ridge portion 121 of the active layer 103
  • Light emission occurs in a region located in the vicinity.
  • Reflectors (not shown) are provided at both ends of the semiconductor laser element 100 in the longitudinal direction to form a resonator. Spontaneous emission light is amplified while traveling through the waveguide formed by the ridge portion 121, and laser oscillation is generated by the resonator.
  • FIG. 11 is a cross-sectional view showing the vicinity of the core 102c.
  • an ion implantation region F1 is formed in a region of the n-type semiconductor layer 102 including the core 102c to increase the resistance.
  • the insulating layer 106 is provided on the n-type semiconductor layer 102 in the recess 150a, the coverage of the insulating layer 106 may be incomplete because the surface shape of the core 102c varies widely.
  • the insulating property is ensured by the ion-implanted region F1 even if the insulating property of the insulating layer 106 is insufficient.
  • the semiconductor laser element 100 when the semiconductor laser element 100 is mounted in a junction down, the semiconductor laser element 100 is mounted by applying solder between the p electrode 108 and the object to be mounted. At this time, the solder may crawl up the measuring surface S1 and the side surface S2 from the p electrode 108 side.
  • the ion implantation region F1 since the ion implantation region F1 is provided, current leakage due to conduction between the solder and the n-type semiconductor layer 102 is prevented.
  • a recess 150a and a recess 150b are provided at the corners of the surface S3 (see FIG. 8), the side surface S1 and the side surface S2. Therefore, when the semiconductor laser element 100 is mounted in a junction down, the solder surface and the side surface S1 and the side surface S2 are separated from each other, and the solder is less likely to crawl up to the side surface S1 and the side surface S2. Therefore, by providing the recesses 150a and the recesses 150b, it is possible to more reliably prevent current leakage.
  • the n-type semiconductor layer 102, the active layer 103, and the p-type semiconductor layer 104 are laminated on the substrate 101 to form the laminated body 150.
  • These layers can be formed by growing crystals on the substrate 101 by the MOCVD (Metal Organic Chemical Vapor Deposition) method. Since the core 101c is present in the substrate 101, the crystal structure of the core 101c is inherited, and the core 102c, the core 103c, and the core 104c are formed in the n-type semiconductor layer 102, the active layer 103, and the p-type semiconductor layer 104, respectively.
  • MOCVD Metal Organic Chemical Vapor Deposition
  • the etching mask layer M is formed on the p-type semiconductor layer 104.
  • the etching mask layer M is made of, for example, SiO 2 or SiN, and can be formed by a vapor deposition method, a sputtering method, or the like.
  • the etching mask layer M is patterned so that at least the core 104c is exposed.
  • photolithography is used, and the etching mask layer M exposed from the resist opening is removed by the RIE (Reactive Ion Etching) method using a fluorine-based gas or wet etching of a hydrofluoric acid system. It can be done by.
  • FIG. 14 is a plan view showing the laminated body 150 in the state up to this point, and FIG. 14 is a cross-sectional view taken along the line AA'of FIG. In FIG. 15 and the following plan view, the formation range of the core 102c is shown by a shaded area.
  • FIG. 16 is a plan view showing the laminated body 150 in the state up to this point, and FIG. 16 is a cross-sectional view taken along the line AA'of FIG.
  • ions are implanted into the laminate 150 from above the resist R to form ion implantation regions F1 to F4 as shown in FIG.
  • the ion to be injected is boron (B), nitrogen (N), proton (H), etc.
  • the injection energy is, for example, 40 keV or more and 160 keV or less
  • the dose amount is Example 2 ⁇ 10 13 cm -2 or more 2 ⁇ 10 15 cm -2.
  • the implantation energy may be changed and the ion implantation may be performed twice. In that case, the injection energies can be 65 keV and 140 keV, respectively, and the dose amount can be 6 ⁇ 10 14 cm ⁇ 2 .
  • the resist R and the etching mask layer M are removed.
  • the resist R can be removed by ashing or an organic solvent, and the etching mask layer M can be removed by wet etching of a hydrofluoric acid system.
  • the transparent conductive film 105 is formed on the p-type semiconductor layer 104.
  • the transparent conductive film 105 can be formed by a vapor deposition method, a sputtering method, or the like.
  • FIG. 20 is a plan view showing the laminated body 150 and the transparent conductive film 105 in the state so far, and FIG. 20 is a cross-sectional view taken along the line AA'of FIG. 21.
  • the insulating layer 106 is formed on the p-type semiconductor layer 104 and the n-type semiconductor layer 102 except on the ridge portion 121.
  • the insulating layer 106 is formed by uniformly forming a film on the transparent conductive film 105, the p-type semiconductor layer 104, and the n-type semiconductor layer 102 by a vapor deposition method, a sputtering method, or the like, and then removing only the ridge portion 121. Can be done.
  • the insulation layer 106 can be removed by a RIE method or wet etching using a hydrofluoric acid system using a mask patterned by photolithography.
  • the pad metal layer 111, the barrier metal layer 112, and the bonding metal layer 113 are sequentially laminated on the transparent conductive film 105 and the insulating layer 106.
  • These metal layers can be formed by forming a film by a vapor deposition method, a sputtering method or the like, and patterning by a lift-off method or the like. Patterning may be performed by removing unnecessary portions by RIE or a milling method.
  • the substrate 101 is polished to a film thickness suitable for cleavage to form an n-electrode 107 (see FIG. 1).
  • the n-electrode 107 can be formed by patterning by a lift-off method or the like.
  • the substrate 101 is cleaved so as to form a bar, and the exposed end face portion is coated. Further, the semiconductor laser element 100 is manufactured by cutting out from the bar and making it into a chip.
  • the semiconductor laser device 100 can be manufactured as described above.
  • FIG. 24 and 25 are cross-sectional views of the laminated body 150 of the semiconductor laser device 100 according to the first modification.
  • FIG. 26 is a plan view of the laminated body 150 of the semiconductor laser element 100 according to the first modification.
  • 24 is a cross-sectional view taken along the line AA'of FIG. 26
  • FIG. 25 is a cross-sectional view taken along the line BB'of FIG. 26.
  • the recess 150a and the recess 150b are formed, but in the cross section shown in FIG. 25, the recess 150a and the recess 150b are not formed.
  • the recesses 150a and the recesses 150b do not necessarily have to be continuous in the extending direction (Y direction) of the ridge portion 121, and a region in which the recesses 150a and the recesses 150b are not provided may be provided.
  • FIG. 27 is a cross-sectional view of the laminated body 150 of the semiconductor laser device 100 according to the second modification.
  • FIG. 28 is a plan view of the laminated body 150 of the semiconductor laser element 100 according to the second modification. 27 is a cross-sectional view taken along the line AA' of FIG. 28.
  • the core 101c and the core 102c may be formed not only in the vicinity of the side surface S1 but also in the vicinity of the side surface S2.
  • a semiconductor laser element comprising a laminate having a formed ion injection region.
  • the p-type semiconductor layer is provided with a ridge portion extending in a direction parallel to the surface.
  • the recess is a semiconductor laser device that extends in a direction parallel to the ridge.
  • the substrate is a c-plane GaN substrate which is made of n-type GaN and has a main surface parallel to the c-plane of the GaN crystal.
  • the n-type semiconductor layer, the active layer, and the p-type semiconductor layer are semiconductor laser devices formed by crystal growth on the c-plane GaN substrate.
  • the above ions are boron ions, nitrogen ions or protons, and are A semiconductor laser device having a dose amount of 2 ⁇ 10 13 cm -2 or more and 2 ⁇ 10 15 cm -2 or less.
  • a laminate having a p-type semiconductor layer formed and made of a p-type semiconductor material is prepared. By etching, a recess having a depth reaching the core from the surface of the p-type semiconductor layer is formed.

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Abstract

【課題】ジャンクションダウン実装における電流リークを防止することが可能な半導体レーザ素子及び半導体レーザ素子の製造方法を提供すること。 【解決手段】本技術に係る半導体レーザ素子は、積層体を具備する。上記積層体は、基板と、上記基板上に形成され、ｎ型半導体材料からなり、欠陥集中領域であるコアを有するｎ型半導体層と、上記ｎ型半導体層上に形成された活性層と、上記活性層上に形成され、ｐ型半導体材料からなるｐ型半導体層とを備え、上記ｐ型半導体層の表面から上記コアに到達する深さまで形成された凹部と、上記コアを含む領域にイオンが注入されて形成されたイオン注入領域とを有する。

Description

半導体レーザ素子及び半導体レーザ素子の製造方法
　本技術は、リッジ導波路構造を備える半導体レーザ素子及び半導体レーザ素子の製造方法に関する。
　半導体レーザ素子は、発熱の影響で高出力が得られにくくなるという問題がある。その問題の解決策として、半導体レーザ素子の発光部に近い側の表面をヒートシンク等の排熱性が高い部材に接合するジャンクションダウン実装が行われている。
　しかしながら、ジャンクションダウン実装においては、実装時に半田の這い上がりが生じて素子側面に半田が到達し、電流リークの原因となるおそれがある。これに対し、例えば特許文献１には素子側面に溝が形成され、さらに絶縁保護膜で素子底面の一部と素子側面が被覆された構造を有する窒化物半導体レーザ素子が開示されている。
特開２００５－３１１３０９号公報
　ここで、半導体レーザ素子の基板として多く用いられるｃ面ＧａＮ基板には、コアと呼ばれる領域が存在する。コアは、結晶欠陥が集中し、周囲の領域との間で結晶構造上の連続性を持たない領域であり、コアの表面形状はばらつきを有する。このため、特許文献１に記載のように素子表面を絶縁保護膜によって被覆しても、カバレッジが不完全となり、電流リークが防止できないおそれがある。
　以上のような事情に鑑み、本技術の目的は、ジャンクションダウン実装における電流リークを防止することが可能な半導体レーザ素子及び半導体レーザ素子の製造方法を提供することにある。
　上記目的を達成するため、本技術の一形態に係る半導体レーザ素子は、積層体を具備する。
　上記積層体は、基板と、上記基板上に形成され、ｎ型半導体材料からなり、欠陥集中領域であるコアを有するｎ型半導体層と、上記ｎ型半導体層上に形成された活性層と、上記活性層上に形成され、ｐ型半導体材料からなるｐ型半導体層とを備え、上記ｐ型半導体層の表面から上記コアに到達する深さまで形成された凹部と、上記コアを含む領域にイオンが注入されて形成されたイオン注入領域とを有する。
　この構成によれば、コアに到達する深さを有する凹部が形成され、かつコアを含む領域に高抵抗化されたイオン注入領域が形成されているため、半田のコアへの接触による電流リークの発生を防止することが可能である。
　上記積層体は、上記ｎ型半導体層の端面を含む側面を有し、
　上記コアは上記側面に露出し、
　上記凹部は上記表面と上記側面の間に設けられ、上記側面を上記表面から離間させてもよい。
　上記ｐ型半導体層には、上記表面に平行な方向に延伸するリッジ部が設けられ、
　上記凹部は、上記リッジ部に平行な方向に延伸してもよい。
　上記半導体レーザ素子は、上記表面及び上記凹部の内周面に形成された絶縁層をさらに具備し、
　上記イオン注入領域は、上記絶縁層によって被覆されていてもよい。
　上記基板は、ｎ型ＧａＮからなり、ＧａＮ結晶のｃ面に平行な主面を有する基板であるｃ面ＧａＮ基板であり、
　上記ｎ型半導体層、上記活性層及び上記ｐ型半導体層は、上記ｃ面ＧａＮ基板上に結晶成長により形成されていてもよい。
　上記イオンはホウ素イオン、窒素イオン又はプロトンであり、
　上記イオンのドーズ量は２×１０１３ｃｍ－２以上２×１０１５ｃｍ－２以下であってもよい。
　上記目的を達成するため、本技術の一形態に係る半導体レーザ素子の製造方法は、基板と、上記基板上に形成され、ｎ型半導体材料からなり、欠陥集中領域であるコアを有するｎ型半導体層と、上記ｎ型半導体層上に形成された活性層と、上記活性層上に形成され、ｐ型半導体材料からなるｐ型半導体層とを備える積層体を準備し、
　エッチングにより、上記p型半導体層の表面から上記コアに到達する深さを有する凹部を形成し、
　上記積層体の、上記コアを含む領域にイオンを注入する。
本技術の実施形態に係る半導体レーザ素子の断面図である。 上記半導体レーザ素子の一部構成の断面図である。 上記半導体レーザ素子の一部構成の平面図である。 上記半導体レーザ素子のコアを示す断面図である。 上記半導体レーザ素子のコアを示す拡大断面図である 上記半導体レーザ素子のコアを示す平面図である。 上記半導体レーザ素子の凹部を示す断面図である。 上記半導体レーザ素子の凹部を示す拡大断面図である。 上記半導体レーザ素子のイオン注入領域を示す断面図である。 上記半導体レーザ素子のイオン注入領域を示す平面図である。 上記半導体レーザ素子の凹部及びイオン注入領域を示す断面図である。 上記半導体レーザ素子の製造方法を示す断面図である。 上記半導体レーザ素子の製造方法を示す断面図である。 上記半導体レーザ素子の製造方法を示す断面図である。 上記半導体レーザ素子の製造方法を示す平面図である。 上記半導体レーザ素子の製造方法を示す断面図である。 上記半導体レーザ素子の製造方法を示す平面図である。 上記半導体レーザ素子の製造方法を示す断面図である。 上記半導体レーザ素子の製造方法を示す断面図である。 上記半導体レーザ素子の製造方法を示す断面図である。 上記半導体レーザ素子の製造方法を示す平面図である。 上記半導体レーザ素子の製造方法を示す平面図である。 上記半導体レーザ素子の製造方法を示す断面図である。 本技術の変形例１に係る半導体レーザ素子の断面図である。 本技術の変形例１に係る半導体レーザ素子の断面図である。 本技術の変形例１に係る半導体レーザ素子の平面図である。 本技術の変形例２に係る半導体レーザ素子の断面図である。 本技術の変形例２に係る半導体レーザ素子の平面図である。
　本技術の実施形態に係る半導体レーザ素子について説明する。
　［半導体レーザ素子の構造］
　図１は、本実施形態に係る半導体レーザ素子１００の断面図であり、図２は半導体レーザ素子１００の一部構成の断面図である。図３は半導体レーザ素子１００の平面図であり、図1及び図２は図３のＡ－Ａ′線での断面図である。なお、本開示の各図において、各層の積層方向をＺ方向とし、Ｚ方向に直交する一方向をＸ方向、Ｘ方向及びＺ方向に直交する方向をＹ方向とする。即ち、各層の層面方向はＸ－Ｙ平面に平行である。
　図１及び図２に示すように半導体レーザ素子１００は、基板１０１、ｎ型半導体層１０２、活性層１０３、ｐ型半導体層１０４、透明導電膜１０５、絶縁層１０６、ｎ電極１０７及びｐ電極１０８を備える。
　基板１０１は半導体レーザ素子１００の各層を支持する。基板１０１は、ｎ型ＧａＮからなり、主面がＧａＮ結晶のｃ面と平行となっているｃ面ＧａＮ基板とすることができる。
　ｎ型半導体層１０２はｎ型半導体材料からなり、基板１０１上に形成されている。ｎ型半導体層１０２は、ｎ型ＧａＮからなり、基板１０１側から順にｎ型クラッド層及びｎ型ガイド層を構成するものとすることができる。
　活性層１０３は、ｎ型半導体層１０２上に形成され、ｎ型半導体層１０２とｐ型半導体層１０４の間に挟まれている。活性層１０３は、ｐ型半導体層１０４から流入する正孔とｎ型半導体層１０２から流入する電子の再結合により発光を生じる。活性層１０３は例えば、量子井戸層と障壁層を障壁層を交互に多数積層した多重量子井戸構造を有し、量子井戸層と障壁層は例えば組成が異なるＩｎＧａＮからなるものとすることができる。また、活性層１０３は、単一の半導体層や単一量子井戸構造を有するものであってもよい。
　ｐ型半導体層１０４はｐ型半導体材料からなり、活性層１０３上に形成されている。ｐ型半導体層１０４は、ｐ型ＧａＮからなり、活性層１０３側から順にｐ型ガイド層、ｐクラッド層及びコンタクト層を構成するものとすることができる。
　また、図２に示すように、ｐ型半導体層１０４にはリッジ部１２１が形成されている。リッジ部１２１はｐ型半導体層１０４に設けられた溝部１０４ａの間の凸状の部分であり、半導体レーザ素子１００の長手方向（Ｙ方向）に沿って延伸する。リッジ部１２１の幅Ｗ１は０．５μｍ以上１００μｍ以下とすることができる。
　ｎ型半導体層１０２、活性層１０３及びｐ型半導体層１０４は、基板１０１上に結晶成長により形成される。以下、基板１０１、ｎ型半導体層１０２、活性層１０３及びｐ型半導体層１０４が積層された積層体を積層体１５０とする。図２に示すように、積層体１５０の短手方向（Ｘ方向）の一側面を側面Ｓ１とし、その反対側の側面を側面Ｓ２とする。側面Ｓ１及び側面Ｓ２には基板１０１及びｎ型半導体層１０２の端面が含まれる。
　透明導電膜１０５はリッジ部１２１においてｐ型半導体層１０４上に形成され、ｐ電極１０８からｐ型半導体層１０４に流れる電流を均一化する。透明導電膜１０５は、ＩＴＯ（Indium Tin Oxide）、ＩＴｉＯ（Indium Titanium Oxide）、ＡＺＯ（Ａｌ２Ｏ３－ＺｎＯ）又はＩＧＺＯ（ＩｎＧａＺｎＯｘ）等からなる。絶縁層１０６は、リッジ部１２１を除いたｐ型半導体層１０４上と側面Ｓ１及び側面Ｓ２の近傍のｎ型半導体層１０２上に形成されている。絶縁層１０６は、ＳｉＯ２、ＳｉＮ又はＡｌ２Ｏ３等からなる。
　ｎ電極１０７は、基板１０１のうちｎ型半導体層１０２とは反対側の面に形成され、基板１０１を介してｎ型半導体層１０２と導通する。ｐ電極１０８は、透明導電膜１０５及び絶縁層１０６上に積層され、透明導電膜１０５を介してｐ型半導体層１０４に導通する。
　図１に示すように、ｐ電極１０８は、パッド金属層１１１、バリア金属層１１２及びボンディング金属層１１３を備えるものとすることができる。これらの層は透明導電膜１０５及び絶縁層１０６側からパッド金属層１１１、バリア金属層１１２及びボンディング金属層１１３の順で積層されている。
　［コアについて］
　基板１０１及びｎ型半導体層１０２には「コア」が設けられている。図４はコアの位置を示す半導体レーザ素子１００の断面図であり、図５は図４の拡大図である。図６はコアの位置を示す半導体レーザ素子１００の平面図である。図４及び図５は図６のＡ－Ａ′線での断面図である。コアは、ｃ面ＧａＮ基板が備える特徴的な構造であり、結晶欠陥が集中した領域である。コアは発光特性に影響を与えるため、一般に半導体レーザ素子は発光領域がコアから離間するように設けられる。
　図４乃至図６に示すように、基板１０１の側面Ｓ１近傍にはコア１０１ｃが存在し、コア１０１ｃは側面Ｓ１に露出する。また、また、ｎ型半導体層１０２においてもコア１０１ｃの上層にコア１０２ｃが存在し、コア１０２ｃは側面Ｓ１に露出する。後述するようにｎ型半導体層１０２は基板１０１上に結晶成長により積層されるため、ｎ型半導体層１０２のうちコア１０１ｃ上に形成される領域はコア１０１ｃの結晶構造を引き継ぐためである。コア１０１ｃ及びコア１０２ｃは、表面形状にばらつきが生じるため、図５に示すようにコア１０２ｃ上の絶縁層１０６は凹凸形状に形成されている。
　また、積層体１５０には凹部が形成されている。図７は、凹部を示す積層体１５０の断面図であり、図８は図７の拡大図である。これらの図に示すように、ｐ型半導体層１０４の表面、即ち結晶成長の最表面を表面Ｓ３とする。積層体１５０において表面Ｓ３と側面Ｓ１が接する辺には、リッジ部１２１と平行な方向（Ｙ方向）に延伸する凹部１５０ａが設けられている。凹部１５０ａは、表面Ｓ３から掘り下げられ、ｎ型半導体層１０２のコア１０２ｃに到達する深さまで形成されている。凹部１５０ａにより側面Ｓ１は表面Ｓ３に連続せず、表面Ｓ３から離間されている。図８に示すように、凹部１５０ａの深さＤ１は０．５μｍ以上５μｍ以下が好適であり、凹部１５０ａの幅Ｗ２は１μｍ以上５０μｍ以下が好適である。
　また、積層体１５０において表面Ｓ３と側面Ｓ２が接する辺にはリッジ部１２１と平行な方向（Ｙ方向）に延伸する凹部１５０ｂが設けられている。凹部１５０ｂは、表面Ｓ３から掘り下げられ、ｎ型半導体層１０２の一定の深さまで形成されている。凹部１５０ｂにより側面Ｓ２は表面Ｓ３に連続せず、表面Ｓ３から離間されている。図８に示すように、凹部１５０ｂの深さＤ２は０．５μｍ以上５μｍ以下が好適であり、凹部１５０ｂの幅Ｗ３は１μｍ以上５０μｍ以下が好適である。凹部１５０ａ及び凹部１５０ｂの内周面上には図４に示すように絶縁層１０６が形成されている。
　さらに、積層体１５０にはイオン注入領域が設けられている。イオン注入領域は、積層体１５０の一部領域にイオンが注入されて形成された領域である。図９は、イオン注入領域を示す半導体レーザ素子１００の断面図であり、図１０はイオン注入領域を示す積層体１５０の平面図である。図９は図１０のＡ－Ａ′線での断面図である。イオン注入領域は、図９及び図１０においてドットで示す領域であり、イオン注入領域Ｆ１～Ｆ４を含む。
　これらの図に示すようにイオン注入領域Ｆ１は、ｎ型半導体層１０２のうち側面Ｓ１の近傍において凹部１５０ａから一定の深さまで、コア１０２ｃを含む領域に形成されている。また、イオン注入領域Ｆ２は、ｎ型半導体層１０２のうち側面Ｓ２の近傍において凹部１５０ｂから一定の深さまで形成されている。
　さらにイオン注入領域Ｆ３は、リッジ部１２１とイオン注入領域Ｆ１の間においてｐ型半導体層１０４からｎ型半導体層１０２の一定の深さまで形成されている。また、イオン注入領域Ｆ４は、リッジ部１２１とイオン注入領域Ｆ２の間においてｐ型半導体層１０４からｎ型半導体層１０２の一定の深さまで形成されている。
　イオン注入領域Ｆ１～Ｆ４は、イオンの注入により高抵抗化されている。イオン注入領域Ｆ１～Ｆ４を形成するイオンはホウ素（Ｂ）、窒素（Ｎ）又はプロトン（Ｈ）とすることができる。イオン注入領域Ｆ１～Ｆ４におけるイオンのドーズ量は例えば２×１０１３ｃｍ－２以上２×１０１５ｃｍ－２以下とすることができる。
　このように、凹部１５０ａから一定の深さまでイオン注入領域Ｆ１が形成されている。上記のように凹部１５０ａの内周面上には絶縁層１０６が形成されているため、凹部１５０ａの底面から露出するイオン注入領域Ｆ１は絶縁層１０６によって被覆されている。
　半導体レーザ素子１００は以上のような構成を有する。半導体レーザ素子１００では、ｎ電極１０７とｐ電極１０８の間に電圧を印加すると、ｎ電極１０７とｐ電極１０８の間で流れる電流はリッジ部１２１に集中し、活性層１０３のうちリッジ部１２１の近傍に位置する領域において発光（自然放出光）が生じる。半導体レーザ素子１００の長手方向の両端には図示しない反射鏡が設けられ、共振器を構成している。自然放出光はリッジ部１２１により形成される導波路を進行しながら増幅され、共振器によりレーザ発振を生じる。
　［半導体レーザ素子の効果］
　図１１はコア１０２ｃの近傍を示す断面図である。半導体レーザ素子１００では、同図に示すようにｎ型半導体層１０２のうちコア１０２ｃを含む領域にイオン注入領域Ｆ１が形成され、高抵抗化されている。凹部１５０ａにおいてｎ型半導体層１０２上には絶縁層１０６が設けられているが、コア１０２ｃでは表面形状のばらつきが大きいため、絶縁層１０６のカバレッジが不完全となるおそれがある。しかしながら、絶縁層１０６の下層に高抵抗化されたイオン注入領域Ｆ１が設けられているため、絶縁層１０６による絶縁性が不足しても、イオン注入領域Ｆ１によって絶縁性が確保されている。
　特に半導体レーザ素子１００がジャンクションダウン実装される場合、半導体レーザ素子１００はｐ電極１０８と実装対象物の間に半田が塗布され、実装される。この際、半田がｐ電極１０８側から測面Ｓ１や側面Ｓ２を這い上がるおそれがある。ここで、イオン注入領域Ｆ１が設けられているため、半田とｎ型半導体層１０２の導通による電流リークが防止されている。
　さらに、半導体レーザ素子１００では、表面Ｓ３（図８参照）と側面Ｓ１及び側面Ｓ２の角となる部分に凹部１５０ａ及び凹部１５０ｂが設けられている。このため、半導体レーザ素子１００がジャンクションダウン実装される際、半田面と側面Ｓ１及び側面Ｓ２が離間し、半田の側面Ｓ１及び側面Ｓ２への這い上がりが発生しにくくなる。しがって、凹部１５０ａ及び凹部１５０ｂを設けることによって、電流リークをより確実に防止することが可能となる。
　［半導体レーザ素子の製造方法］
　半導体レーザ素子１００の製造方法について説明する。図１２乃至図２３は、半導体レーザ素子１００の製造方法を示す模式図である。
　まず、図１２に示すように基板１０１上にｎ型半導体層１０２、活性層１０３及びｐ型半導体層１０４を積層し、積層体１５０を形成する。これらの層は、ＭＯＣＶＤ（Metal Organic Chemical Vapor Deposition；有機金属化学気相成長）法により基板１０１上に結晶を成長させることで形成することができる。基板１０１中にコア１０１ｃが存在するため、コア１０１ｃの結晶構造を引き継ぎ、ｎ型半導体層１０２、活性層１０３及びｐ型半導体層１０４中にそれぞれコア１０２ｃ、コア１０３ｃ及びコア１０４ｃが形成される。
　続いて、図１３に示すように、ｐ型半導体層１０４上にエッチングマスク層Ｍを形成する。エッチングマスク層Ｍは例えばＳｉＯ２やＳｉＮからなり、蒸着法又はスパッタ法等で形成することができる。エッチングマスク層Ｍは図１３に示すように、少なくともコア１０４ｃが露出するようにパターニングされている。エッチングマスク層Ｍのパターニングは例えばフォトリソグラフィーを用い、レジスト開口部から露出するエッチングマスク層Ｍフッ素系のガスを用いたＲＩＥ（Reactive Ion Etching）法やフッ化水素酸系のウェットエッチングによりを除去することで行うことができる。
　続いて、図１４に示すように、エッチングマスク層Ｍを用いてｐ型半導体層１０４、活性層１０３及びｎ型半導体層１０２をエッチングし、凹部１５０ａ及び凹部１５０ｂを形成する。このエッチングは塩素系のガスを用いたＲＩＥにより行うことができる。図１５はここまでの状態の積層体１５０を示す平面図であり、図１４は図１５のＡ－Ａ′線での断面図である。図１５及び以下の平面図において、コア１０２ｃの形成範囲を斜線領域で示す。
　続いて、図１６に示すように、エッチングマスク層Ｍ上に、レジストＲを積層する。レジストＲは、リッジ部１２１（図2参照）となる部分を被覆するようにパターニングされている。レジストＲのパターニングはフォトリソグラフィーを用いて行うことができる。図１７はここまでの状態の積層体１５０を示す平面図であり、図１６は図１７のＡ－Ａ′線での断面図である。
　続いて、レジストＲ上から積層体１５０にイオン注入を行い、図１８に示すようにイオン注入領域Ｆ１～Ｆ４を形成する。注入するイオンはホウ素(Ｂ)、窒素(Ｎ)又はプロトン(Ｈ)等であり、注入エネルギーは例えば４０ｋｅＶ以上１６０ｋｅＶ以下、ドーズ量は例２×１０１３ｃｍ－２以上２×１０１５ｃｍ－２以下が好適である。イオン注入の濃度を深さ方向で均一にするために、注入エネルギーを変更して２回イオン注入を行ってもよい。その場合、注入エネルギーはそれぞれ６５ｋｅＶ及び１４０ｋｅＶとし、ドーズ量は６×１０１４ｃｍ－２とすることができる。
　続いて、レジストＲ及びエッチングマスク層Ｍを除去する。レジストＲはアッシング又は有機溶剤により除去することができ、エッチングマスク層Ｍはフッ化水素酸系のウェットエッチングにより除去することができる。続いて、図１９に示すように、ｐ型半導体層１０４上に透明導電膜１０５を形成する。透明導電膜１０５は蒸着法又はスパッタ法等いより形成することができる。
　続いて、図２０に示すように、透明導電膜１０５及びｐ型半導体層１０４を部分的に除去し、リッジ部１２１を形成する。透明導電膜１０５及びｐ型半導体層１０４の除去はフォトリソグラフィーによりパターニングされたマスクを用いるＲＩＥにより行うことができる。図２１はここまでの状態の積層体１５０及び透明導電膜１０５を示す平面図であり、図２０は図２１のＡ－Ａ′線での断面図である。
　続いて、図２２に示すようにリッジ部１２１上を除き、ｐ型半導体層１０４及びｎ型半導体層１０２上に絶縁層１０６を形成する。絶縁層１０６は、蒸着法又はスパッタ法等によって透明導電膜１０５、ｐ型半導体層１０４及びｎ型半導体層１０２上に一様に成膜した後、リッジ部１２１上のみ除去することで形成することができる。絶縁層１０６の除去は、フォトリソグラフィーによりパターニングされたマスクを用いてＲＩＥ法やフッ化水素酸系を用いたウェットエッチングによって行うことができる。
　続いて図２３に示すように、透明導電膜１０５及び絶縁層１０６上にパッド金属層１１１、バリア金属層１１２及びボンディング金属層１１３を順次積層する。これらの金属層は蒸着法又はスパッタ法等により成膜し、リフトオフ法等によってパターニングすることにより形成することができる。パターニングは不要な部分をＲＩＥやミリング法で除去することで行ってもよい。次に基板１０１をへき開に適した膜厚まで研磨してｎ電極１０７（図１参照）を形成する。ｎ電極１０７はリフトオフ法等によってパターニングすることにより形成することができる。
　続いて基板１０１をバー状になるようにへき開を行い、露出した端面部にコーティングを行う。さらにバーから切り出してチップにすることで半導体レーザ素子１００が作製される。半導体レーザ素子１００は以上のようにして製造することが可能である。
　［変形例１］
　本技術の変形例１に係る半導体レーザ素子１００について説明する。図２４及び図２５は、変形例1に係る半導体レーザ素子１００の積層体１５０の断面図である。図２６は変形例1に係る半導体レーザ素子１００の積層体１５０の平面図である。図２４は図２６のＡ－Ａ′線での断面図であり図２５は図２６のＢ－Ｂ′線での断面図である。図２４に示す断面では凹部１５０ａ及び凹部１５０ｂが形成されているが、図２５に示す断面では凹部１５０ａ及び凹部１５０ｂが形成されていない。このように、凹部１５０ａ及び凹部１５０ｂは必ずしもリッジ部１２１の延伸方向（Ｙ方向）に連続しているものでなくてもよく、凹部１５０ａ及び凹部１５０ｂが設けられない領域が設けらてもよい。
　［変形例２］
　本技術の変形例２に係る半導体レーザ素子１００について説明する。図２７は、変形例２に係る半導体レーザ素子１００の積層体１５０の断面図である。図２８は変形例２に係る半導体レーザ素子１００の積層体１５０の平面図である。図２７は図２８のＡ－Ａ′線での断面図である。これらの図に示すように、コア１０１ｃ及びコア１０２ｃは側面Ｓ１近の近傍だけでなく側面Ｓ２の近傍にも形成されていてもよい。
　なお、本技術は以下のような構成もとることができる。
　（１）
　基板と、上記基板上に形成され、ｎ型半導体材料からなり、欠陥集中領域であるコアを有するｎ型半導体層と、上記ｎ型半導体層上に形成された活性層と、上記活性層上に形成され、ｐ型半導体材料からなるｐ型半導体層とを備え、上記ｐ型半導体層の表面から上記コアに到達する深さまで形成された凹部と、上記コアを含む領域にイオンが注入されて形成されたイオン注入領域とを有する積層体
　を具備する半導体レーザ素子。
　（２）
　上記（１）に記載の半導体レーザ素子であって、
　上記積層体は、上記ｎ型半導体層の端面を含む側面を有し、
　上記コアは上記側面に露出し、
　上記凹部は上記表面と上記側面の間に設けられ、上記側面を上記表面から離間させる
　半導体レーザ素子。
　（３）
　上記（１）又は（２）に記載の半導体レーザ素子であって、
　上記ｐ型半導体層には、上記表面に平行な方向に延伸するリッジ部が設けられ、
　上記凹部は、上記リッジ部に平行な方向に延伸する
　半導体レーザ素子。
　（４）
　上記（１）から（３）のうちいずれか１つに記載の半導体レーザ素子であって、
　上記表面及び上記凹部の内周面に形成された絶縁層をさらに具備し、
　上記イオン注入領域は、上記絶縁層によって被覆されている
　半導体レーザ素子。
　（５）
　上記（１）から（４）のうちいずれか１つに記載の半導体レーザ素子であって、
　上記基板は、ｎ型ＧａＮからなり、ＧａＮ結晶のｃ面に平行な主面を有する基板であるｃ面ＧａＮ基板であり、
　上記ｎ型半導体層、上記活性層及び上記ｐ型半導体層は、上記ｃ面ＧａＮ基板上に結晶成長により形成されている
　半導体レーザ素子。
　（６）
　上記（１）から（５）のうちいずれか１つに記載の半導体レーザ素子であって、
　上記イオンはホウ素イオン、窒素イオン又はプロトンであり、
　上記イオンのドーズ量は２×１０１３ｃｍ－２以上２×１０１５ｃｍ－２以下である
　半導体レーザ素子。
　（７）
　基板と、上記基板上に形成され、ｎ型半導体材料からなり、欠陥集中領域であるコアを有するｎ型半導体層と、上記ｎ型半導体層上に形成された活性層と、上記活性層上に形成され、ｐ型半導体材料からなるｐ型半導体層とを備える積層体を準備し、
　エッチングにより、上記p型半導体層の表面から上記コアに到達する深さを有する凹部を形成し、
　上記積層体の、上記コアを含む領域にイオンを注入する
　半導体レーザ素子の製造方法。
　１００…半導体レーザ素子
　１０１…基板
　１０１ｃ…コア
　１０２…ｎ型半導体層
　１０３…活性層
　１０４…ｐ型半導体層
　１０５…透明導電膜
　１０６…絶縁層
　１０７…ｎ電極
　１０８…ｐ電極
　１２１…リッジ部
　１５０…積層体
　１５０ａ…凹部
　１５０ｂ…凹部

Claims (7)

  1. 　基板と、前記基板上に形成され、ｎ型半導体材料からなり、欠陥集中領域であるコアを有するｎ型半導体層と、前記ｎ型半導体層上に形成された活性層と、前記活性層上に形成され、ｐ型半導体材料からなるｐ型半導体層とを備え、前記ｐ型半導体層の表面から前記コアに到達する深さまで形成された凹部と、前記コアを含む領域にイオンが注入されて形成されたイオン注入領域とを有する積層体
    　を具備する半導体レーザ素子。
  2. 　請求項1に記載の半導体レーザ素子であって、
    　前記積層体は、前記ｎ型半導体層の端面を含む側面を有し、
    　前記コアは前記側面に露出し、
    　前記凹部は前記表面と前記側面の間に設けられ、前記側面を前記表面から離間させる
    　半導体レーザ素子。
  3. 　請求項２に記載の半導体レーザ素子であって、
    　前記ｐ型半導体層には、前記表面に平行な方向に延伸するリッジ部が設けられ、
    　前記凹部は、前記リッジ部に平行な方向に延伸する
    　半導体レーザ素子。
  4. 　請求項１に記載の半導体レーザ素子であって、
    　前記表面及び前記凹部の内周面に形成された絶縁層をさらに具備し、
    　前記イオン注入領域は、前記絶縁層によって被覆されている
    　半導体レーザ素子。
  5. 　請求項１に記載の半導体レーザ素子であって、
    　前記基板は、ｎ型ＧａＮからなり、ＧａＮ結晶のｃ面に平行な主面を有する基板であるｃ面ＧａＮ基板であり、
    　前記ｎ型半導体層、前記活性層及び前記ｐ型半導体層は、前記ｃ面ＧａＮ基板上に結晶成長により形成されている
    　半導体レーザ素子。
  6. 　請求項１に記載の半導体レーザ素子であって、
    　前記イオンはホウ素イオン、窒素イオン又はプロトンであり、
    　前記イオンのドーズ量は２×１０１３ｃｍ－２以上２×１０１５ｃｍ－２以下である
    　半導体レーザ素子。
  7. 　基板と、前記基板上に形成され、ｎ型半導体材料からなり、欠陥集中領域であるコアを有するｎ型半導体層と、前記ｎ型半導体層上に形成された活性層と、前記活性層上に形成され、ｐ型半導体材料からなるｐ型半導体層とを備える積層体を準備し、
    　エッチングにより、前記p型半導体層の表面から前記コアに到達する深さを有する凹部を形成し、
    　前記積層体の、前記コアを含む領域にイオンを注入する
    　半導体レーザ素子の製造方法。
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