[go: up one dir, main page]

JP2002368343A - 窒化物半導体レーザ - Google Patents

窒化物半導体レーザ

Info

Publication number
JP2002368343A
JP2002368343A JP2001169440A JP2001169440A JP2002368343A JP 2002368343 A JP2002368343 A JP 2002368343A JP 2001169440 A JP2001169440 A JP 2001169440A JP 2001169440 A JP2001169440 A JP 2001169440A JP 2002368343 A JP2002368343 A JP 2002368343A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
layer
semiconductor laser
nitride semiconductor
stress concentration
cap
Prior art date
Legal status (The legal status 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 status listed.)
Granted
Application number
JP2001169440A
Other languages
English (en)
Other versions
JP3876649B2 (ja
Inventor
Shigetaka Tomitani
茂隆 冨谷
Tomokimi Hino
智公 日野
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sony Corp
Original Assignee
Sony Corp
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
Priority to JP2001169440A priority Critical patent/JP3876649B2/ja
Application filed by Sony Corp filed Critical Sony Corp
Priority to EP02730913A priority patent/EP1394912B1/en
Priority to US10/343,878 priority patent/US6891268B2/en
Priority to CNB028024494A priority patent/CN1203598C/zh
Priority to DE60234590T priority patent/DE60234590D1/de
Priority to PCT/JP2002/005509 priority patent/WO2002099942A1/ja
Publication of JP2002368343A publication Critical patent/JP2002368343A/ja
Priority to US11/090,749 priority patent/US20050167836A1/en
Priority to US11/090,340 priority patent/US7135772B2/en
Application granted granted Critical
Publication of JP3876649B2 publication Critical patent/JP3876649B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • 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
    • 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
    • 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)

Abstract

(57)【要約】 【課 題】 本発明は、劈開端面が平坦で、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。 【解決手段】 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。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】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。
【０００２】
【従来の技術】禁制帯幅が１．９ｅＶから６．２ｅＶに
わたる直接遷移半導体であるＧａＮ系III−Ｖ族化合物
半導体（以下、ＧａＮ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（ＬＤ）や発光ダイオード（ＬＥＤ）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４００ｎｍ程度の光が得られる青紫色半
導体ＬＤの実用化が求められている。また、発光波長４
６０ｎｍ程度の青色半導体ＬＤ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３８０ｎｍ
以下の紫外光半導体ＬＤは蛍光体励起用光源への応用が
期待されている。
【０００３】これらＧａＮ系半導体発光素子は、一般
に、基板上に成長させたＧａＮ系半導体により構成され
ている。従来このＧａＮ系半導体の成長用基板として、
ＧａＮ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、ＧａＮ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ＧａＮ系半導体層の結
晶性に対する影響が大きく、ＧａＮ系半導体層中にはそ
の歪みを緩和するために、１０８〜１０１０／ｃｍ２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。
【０００４】従って、ＧａＮ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、ＥＬＯ（Epitaxia
l Latera1 0vergrowth）法に代表されるエピタキシャル
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、ＥＬＯ法を用いてＧａＮエ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Ｗｉｎｇ部（横
方向成長による部分）内の転位密度は１０６／ｃｍ２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ＧａＮ系半導体レーザは、５０
℃、３０ｍＷで約２００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ＧａＮ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った。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】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。
【０００６】
【課題を解決するための手段】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（ＳＥＭ）お
よび透過電子顕微鏡（ＴＥＭ）などによって解析した結
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べ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ャップ層のそれ
らヘ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ャップ層側へ向か
っ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。
【０００７】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。図２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１５では、活性層
７近傍で結晶がえぐれるように端面破壊１６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、ＴＥＭなどを用いて詳細に
調べた。図３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１５において、活性層７
とキャップ層８との界面では数ｎｍ程度以下の段差１７
が生じている場合があることが見出された。
【０００８】このような段差１７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１７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１６が生じ得ることを知見した。より具体的
には、活性層８は、井戸層の組成がＧａ０．９２Ｉｎ
０．０８Ｎであり、バリア層の組成がＧａ０．９８Ｉｎ
０．０２Ｎである多重量子井戸（ＭＱＷ）構造からな
り、キャップ層はＡｌ０．１５Ｇａ０．８５Ｎの混晶か
らなる。フリースタンディングなＧａ０．９２Ｉｎ
０．０８Ｎ、Ｇａ０．９８Ｉｎ０．０ ２ＮおよびＡｌ
０．１５Ｇａ０．８５Ｎの混晶とＧａＮのａ軸の格子不
整は、それぞれ、＋０．８８９％、＋０．２２２％およ
び−０．３５８％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、ＧａＮ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。
【０００９】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１７が実質的にない、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。
【００１０】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、ＡｌｘＧａ
１−ｘ −ｙＩｎｙＮ（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Ｇａ０．９８Ｉｎ０．０２Ｎとし、一方、キャ
ップ層側ではキャップ層と同一の組成、すなわちＡｌ
０．１５Ｇａ０．８５Ｎ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。
【００１１】図４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図４（ａ）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とキャップ層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図４（ｂ）およ
び（ｃ）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４７を設けること
により、図４（ｂ）および（ｃ）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。
【００１２】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）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前記（３）に記載の窒化物半導体
レーザ、に関する。
【００１３】また、本発明は、（５） 活性層の応力集
中抑制層と反対側にｎ側クラッド層を有し、キャップ層
の応力集中抑制層と反対側にｐ側クラッド層を有し、か
つ、活性層のバンドギャップが前記ｎ側およびｐ側クラ
ッド層のバンドギャップより小であり、キャップ層のバ
ンドギャップがｐ側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側クラッド層が、Ｓｉをｎ型不
純物として含有するｎ型ＡｌＧａＮ混晶からなり、ｐ側
クラッド層が、Ｍｇをｐ型不純物として含有するｐ型Ａ
ｌＧａＮ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
側クラッド層との間にｎ側光ガイド層が設けられ、ｐ側
クラッド層とキャップ層との間にｐ側光ガイド層が設け
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側光ガイド層が、Ｓｉをｎ型
不純物として含有するｎ型ＧａＮからなり、ｐ側光ガイ
ド層が、Ｍｇをｐ型不純物として含有するｐ型ＧａＮ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側クラッド層のｎ側光ガ
イド層と反対側にｎ側コンタクト層が設けられ、ｐ側ク
ラッド層のｐ側光ガイド層と反対側にｐ側コンタクト層
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、（１０） ｎ側コンタクト層が、
Ｓｉをｎ型不純物として含有するｎ型ＧａＮからなり、
ｐ側コンタクト層が、Ｍｇをｐ型不純物として含有する
ｐ型ＧａＮ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。
【００１４】また、本発明は、（１１） 活性層が多重
量子井戸構造を有し、かつそのバリア層がＧａ１−ｙ １
Ｉｎｙ１Ｎ（１＞ｙ１＞０）からなり、キャップ層がＡ
ｌｘ１Ｇａ１−ｘ１Ｎ（１＞ｘ１＞０）からなり、応力
集中抑制層がＡｌｘＧａ１−ｘ−ｙＩｎｙＮ（１＞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ＡｌｘＧａ１−ｘ−ｙ
ＩｎｙＮ（１＞ｘ＞０，１＞ｙ＞０，１＞ｘ＋ｙ＞０）
のＡｌとＩｎ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，ｙ１）（ｙ１はバリア
層を構成するＧａ１−ｙ１Ｉｎｙ１ＮにおけるＩｎの原
子組成比を示し、１＞ｙ１＞０である。）から（ｘ１，
０）（ｘ１はキャップ層を構成するＡｌｘ１Ｇａ
１−ｘ１ＮにおけるＡｌの原子組成比を示し、１＞ｘ１
＞０である。）に傾斜していることを特徴とする前記
（１１）に記載の窒化物半導体レーザ、（１３） 活性
層がｐ側クラッド層とｎ側クラッド層との間に挟まれて
おり、キャップ層がｐ側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（１１）に記載の窒化
物半導体レーザ、（１４） ｎ側クラッド層が、Ｓｉを
ｎ型不純物として含有するｎ型ＡｌＧａＮ混晶からな
り、ｐ側クラッド層が、Ｍｇをｐ型不純物として含有す
るｐ型ＡｌＧａＮ混晶からなることを特徴とする前記
（１３）に記載の窒化物半導体レーザ、に関する。
【００１５】また、本発明は、（１５） さらに、活性
層とｎ側クラッド層との間にｎ側光ガイド層が設けら
れ、ｐ側クラッド層とキャップ層との間にｐ側光ガイド
層が設けられていることを特徴とする前記（１３）に記
載の窒化物半導体レーザ、（１６） ｎ側光ガイド層
が、Ｓｉをｎ型不純物として含有するｎ型ＧａＮからな
り、ｐ側光ガイド層が、Ｍｇをｐ型不純物として含有す
るｐ型ＧａＮからなることを特徴とする前記（１５）に
記載の窒化物半導体レーザ、（１７） さらに、ｎ側ク
ラッド層のｎ側光ガイド層と反対側にｎ側コンタクト層
が設けられ、ｐ側クラッド層のｐ側光ガイド層と反対側
にｐ側コンタクト層が設けられていることを特徴とする
前記（１５）に記載の窒化物半導体レーザ、（１８）
ｎ側コンタクト層が、Ｓｉをｎ型不純物として含有する
ｎ型ＧａＮからなり、ｐ側コンタクト層が、Ｍｇをｐ型
不純物として含有するｐ型ＧａＮからなることを特徴と
する前記（１７）に記載の窒化物半導体レーザ、に関す
る。
【００１６】また、本発明は、（１９） 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、（２０） 応力集
中抑制層が、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、（２１）
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
９）に記載の窒化物半導体レーザの製造方法、（２２）
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（２１）に記載の窒化物半導体レーザの
製造方法、に関する。
【００１７】また、本発明は、（２３） さらに、活性
層をｎ側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側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側およびｐ側ク
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側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（２０）に記載の
窒化物半導体レーザの製造方法、（２４） ｎ側クラッ
ド層が、Ｓｉをｎ型不純物として含有するｎ型ＡｌＧａ
Ｎ混晶からなり、ｐ側クラッド層が、Ｍｇをｐ型不純物
として含有するｐ型ＡｌＧａＮ混晶からなることを特徴
とする前記（２３）に記載の窒化物半導体レーザの製造
方法、（２５） ｎ側クラッド層の上にｎ側光ガイド層
を成長させる工程と、ｎ側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側光ガイド層を成
長させる工程と、ｐ側光ガイド層の上にｐ側クラッド層
を成長させる工程とを含むことを特徴とする前記（２
０）に記載の窒化物半導体レーザの製造方法、（２６）
ｎ側光ガイド層が、Ｓｉをｎ型不純物として含有する
ｎ型ＧａＮからなり、ｐ側光ガイド層が、Ｍｇをｐ型不
純物として含有するｐ型ＧａＮからなることを特徴とす
る前記（２５）に記載の窒化物半導体レーザの製造方
法、（２７） さらに、ｎ側クラッド層をｎ側コンタク
ト層の上に成長させる工程と、ｐ側クラッド層の上にｐ
側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（２５）に記載の窒化物半導体レーザの製造方
法、（２８） ｎ側コンタクト層が、Ｓｉをｎ型不純物
として含有するｎ型ＧａＮからなり、ｐ側コンタクト層
が、Ｍｇをｐ型不純物として含有するｐ型ＧａＮからな
ることを特徴とする前記（２７）に記載の窒化物半導体
レーザの製造方法、に関する。
【００１８】また、本発明は、（２９） 活性層が多重
量子井戸構造を有し、かつそのバリア層がＧａ１−ｙ １
Ｉｎｙ１Ｎ（１＞ｙ１＞０）からなり、キャップ層がＡ
ｌｘ１Ｇａ１−ｘ１Ｎ（１＞ｘ１＞０）からなり、応力
集中抑制層がＡｌｘＧａ１−ｘ−ｙＩｎｙＮ（１＞ｘ＞
０，１＞ｙ＞０，１＞ｘ＋ｙ＞０）からなることを特徴
とする前記（１９）に記載の窒化物半導体レーザの製造
方法、（３０） 応力集中抑制層を構成するＡｌｘＧａ
１−ｘ−ｙＩｎｙＮ（１＞ｘ＞０，１＞ｙ＞０，１＞ｘ
＋ｙ＞０）のＡｌとＩｎ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，ｙ１）（ｙ
１はバリア層を構成するＧａ１−ｙ１Ｉｎｙ１Ｎにおけ
るＩｎの原子組成比を示し、１＞ｙ１＞０である。）か
ら（ｘ１，０）（ｘ１はキャップ層を構成するＡｌｘ１
Ｇａ１−ｘ１ＮにおけるＡｌの原子組成比を示し、１＞
ｘ１＞０である。）に傾斜していることを特徴とする前
記（２９）に記載の窒化物半導体レーザの製造方法、
（３１） 活性層をｎ側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側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（２９）に記載の窒
化物半導体レーザの製造方法、（３２） ｎ側クラッド
層が、Ｓｉをｎ型不純物として含有するｎ型ＡｌＧａＮ
混晶からなり、ｐ側クラッド層が、Ｍｇをｐ型不純物と
して含有するｐ型ＡｌＧａＮ混晶からなることを特徴と
する前記（３１）に記載の窒化物半導体レーザの製造方
法、に関する。
【００１９】さらに、本発明は、（３３） さらに、ｎ
側クラッド層の上にｎ側光ガイド層を成長させる工程
と、ｎ側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側光ガイド層を成長させる工程と、
ｐ側光ガイド層の上にｐ側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、（３４）
ｎ側光ガイド層が、Ｓｉをｎ型不純物として含有する
ｎ型ＧａＮからなり、ｐ側光ガイド層が、Ｍｇをｐ型不
純物として含有するｐ型ＧａＮからなることを特徴とす
る前記（３３）に記載の窒化物半導体レーザの製造方
法、（３５） ｎ側クラッド層をｎ側コンタクト層の上
に成長させる工程と、ｐ側クラッド層の上にさらにｐ側
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（３３）に記載の窒化物半導体レーザの製造方
法、（３６） ｎ側コンタクト層が、Ｓｉをｎ型不純物
として含有するｎ型ＧａＮからなり、ｐ側コンタクト層
が、Ｍｇをｐ型不純物として含有するｐ型ＧａＮからな
ることを特徴とする前記（３５）に記載の窒化物半導体
レーザの製造方法、に関する。
【００２０】
【発明の実施の形態】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Ｉｎｘ
ＡｌｙＧａｚＮ（ｘ，ｙ，ｚ≧１，ｘ＋ｙ＋ｚ＝１）に
おいて組成比ｘ、ｙおよびｚ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、ＩｎＧａＮ（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Ｉｎ、Ａｌ、Ｇａ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Ａｓ（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（Ｉｎ、Ａｌ、Ｇａ）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ＧａＮ系半導体は、窒化物半導体に含
まれる概念である。
【００２１】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。
【００２２】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、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、活性層からキャップ層へのバンドギャップの変
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って
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。
【００２３】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側クラッ
ド層とｎ側クラッド層とが設けられており、該ｎ側およ
びｐ側クラッド層の間にこれらクラッド層よりもバンド
ギャップの小さい活性層を有し、ｐ側クラッド層と活性
層との間にｐ側クラッド層よりもバ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側クラッド層は、例えばＭｇ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側クラッド層は、例えばＳｉ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。
【００２４】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側クラッド層とキャップ層との間にｐ側光ガイ
ド層が設けられ、活性層とｎ側クラッド層との間にｎ側
光ガイド層が設けられている窒化物半導体レーザが挙げ
られる。このとき、ｐ側光ガイド層のバンドギャップが
ｐ側クラッド層のバンドギャップよりも小であり、ま
た、ｎ側光ガイド層のバンドギャップがｎ側クラッド層
のバンドギャップよりも小であり、さらに上記ｎ側およ
びｐ側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側光ガ
イド層は、例えばＭｇ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側光ガイド層は、例え
ばＳｉ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。
【００２５】上記実施態様の窒化物半導体レーザにおい
て、さらに、ｐ側クラッド層のｐ側光ガイド層と反対側
にｐ側コンタクト層が設けられ、ｎ側クラッド層のｎ側
光ガイド層と反対側にｎ側コンタクト層が設けられてい
てもよい。ここで、ｐ側コンタクト層は、例えばＭｇ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側コンタクト層は、例えばＳｉ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。
【００２６】本発明に係る窒化物半導体レーザの好まし
い態様としては、Ｇａ１−ｙ１Ｉｎ ｙ１Ｎ（１＞ｙ１＞
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、Ａｌｘ１Ｇａ１−ｘ１Ｎ（１＞ｘ１＞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
ｌｘＧａ１−ｘ−ｙＩｎｙＮ（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。
【００２７】上記態様の窒化物半導体レーザにおいて、
応力集中抑制層を構成するＡｌｘＧａ１−ｘ−ｙＩｎｙ
ＮのＡｌとＩｎ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，ｙ１）から（ｘ１，
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、ｙ１はバリア層を構成するＧａ
１−ｙ１Ｉｎｙ１ＮにおけるＩｎの原子組成比であり、
ｘ１はキャップ層を構成するＡｌｘ１Ｇａ１−ｘ１Ｎに
おけるＡｌの原子組成比である。
【００２８】図６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，ｙ１）であり、応力集中抑制層とキャップ層との
界面では（ｘ１，０）であり、さらに、応力集中抑制層
内において図６の黒く塗りつぶされた領域内を通って
（０，ｙ１）から（ｘ１，０）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，
ｙ１）から（ｘ１，０）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）が図６中の〜の軌跡を描く場合が挙げら
れる。
【００２９】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側クラッド
層とｐ側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側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、キャップ
層の上にｐ側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側クラッド層とｎ側クラッド
層の組成については特に限定されないが、ｎ側クラッド
層がｎ型不純物としてＳｉが添加されているｎ型ＡｌＧ
ａＮ混晶からなり、ｐ側クラッド層がｐ型不純物として
Ｍｇが添加されているｐ型ＡｌＧａＮ混晶からなること
が好ましい。
【００３０】上記の具体的実施態様において、さらに、
ｐ側クラッド層とキャップ層との間にｐ側光ガイド層が
設けられ、活性層とｎ側クラッド層との間にｎ側光ガイ
ド層が設けられていてもよい。また、さらに、ｐ側クラ
ッド層のｐ側光ガイド層と反対側にｐ側コンタクト層が
設けられ、ｎ側クラッド層のｎ側光ガイド層と反対側に
ｎ側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側光ガイド層が
ｎ型不純物としてＳｉが添加されているｎ型ＧａＮから
なり、ｐ側光ガイド層がｐ型不純物としてＭｇが添加さ
れているｐ型ＧａＮからなることが好ましい。また、ｎ
側コンタクト層がｎ型不純物としてＳｉが添加されてい
るｎ型ＧａＮからなり、ｐ側コンタクト層がｐ型不純物
としてＭｇが添加されているｐ型ＧａＮからなることが
好ましい。
【００３１】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、該窒化物半導体レー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（ＭＯＣＶＤ）法、ハライド気相
成長法または分子線エビタキシー（Molecular Beam Epi
taxy；ＭＢＥ）法など公知の方法を用いてよい。
【００３２】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。図５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、ＳｉＣ、Ｓｉ、ＧａＡｓ、スピネルま
たはＺｎＯ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３０ｎ
ｍ程度の窒化物半導体（例えば、ＧａＮ、ＡｌＮまたは
ＩｎＧａＮなど）よりなるバッファ層２を介して、厚さ
約１〜５μｍ程度、好ましくは約１〜３μｍ程度の第１
のＧａＮ層３が積層されている。バッファ層２として
は、中でもアンドープのＧａＮ層が好ましい。また、第
１のＧａＮ層３は、アンドープのＧａＮ層であってもよ
いし、不純物をドープしたＧａＮ層、例えばＳｉなどの
ｎ型不純物をドープしたｎ型ＧａＮ層であってもよい
が、特に、アンドープのＧａＮ層が好ましい。基板１、
バッファ層２および第１のＧａＮ層の一部が、例えばス
トライプ状に除去されており、その上に図５に示したよ
うに第２のＧａＮ層４がＥＬＯ法によって積層されてい
る。第２のＧａＮ層４は、ｎ型不純物としてＳｉを添加
したｎ型ＧａＮにより構成されており、ｎ側コンタクト
層としての役割を有する。
【００３３】この第２のＧａＮ層４の上には、窒化物半
導体層としてｎ側クラッド層５、ｎ側光ガイド層６、活
性層７、応力集中抑制層４７、キャップ層８、ｐ側光ガ
イド層９、ｐ側クラッド層１０およびｐ側コンタクト層
１１が順次積層されている。ｎ側クラッド層５は、厚さ
が約１μｍ程度であり、ｎ型不純物としてＳｉが添加さ
れているｎ型ＡｌＧａＮ混晶により構成されている。ｎ
側光ガイド層６は、厚さが約０．１μｍ程度であり、ｎ
型不純物としてＳｉが添加されているｎ型ＧａＮにより
構成されている。活性層７は、井戸の厚さが約３ｎｍ程
度でありバリア層の厚さが約４ｎｍ程度である多重量子
井戸（ＭＱＷ）構造を有するＧａＩｎＮ混晶により構成
されている。応力集中抑制層４７は、組成が徐々に傾斜
しているＡｌＧａＩｎＮ混晶により構成されている。キ
ャップ層８は、ｐ側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２０ｎｍ程度のＡｌＧａ
Ｎ混晶により構成されている。
【００３４】ｐ側光ガイド層９は、厚さが約０．１μｍ
程度であり、ｐ型不純物としてＭｇが添加されているｐ
型ＧａＮにより構成されている。ｐ側クラッド層１０
は、厚さが約０．５μｍ程度であり、ｐ型不純物として
Ｍｇが添加されているｐ型ＡｌＧａＮ混晶により構成さ
れている。また、ｐ側クラッド層１０は、ＡｌＧａＮ層
とＧａＮ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側コンタクト層１１は、厚さが約０．１μｍ
程度であり、ｐ型不純物としてＭｇが添加されているｐ
型ＧａＮにより構成されている。ｐ側クラッド層１０の
上部とｐ側コンタクト層１１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。
【００３５】ｐ側コンタクト層１１の上には、二酸化ケ
イ素（ＳｉＯ２）などの絶縁材料よりなる絶縁層１２と
共に、この絶縁層１２に設けられた開口を介してｐ側電
極１３が形成されている。ｐ側電極１３は、ｐ側コンタ
クト層１１の側からパラジウム（Ｐｄ）、白金（Ｐｔ）
および金（Ａｕ）が順次積層された構成となっている。
なお、このｐ側電極１３は、電流狭窄をするために細い
帯状（図５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ＧａＮ層４の
上には、チタン（Ｔｉ），アルミニウム（Ａｌ）および
金（Ａｕ）が順次積層されたｎ側電極１４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１３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。
【００３６】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ＭＯＣＶＤ法によりバッファ層２
を成長させる。バッファ層２の成長温度は、後述する第
１のＧａＮ層３の成長温度より低い温度、具体的には約
５２０℃程度の温度が好ましい。その後、ＭＯＣＶＤ法
によりバッファ層２上に、第１のＧａＮ層３を成長させ
る。第１のＧａＮ層３の成長温度は、例えば約９００〜
１１００℃程度、好ましくは約１０００℃程度である。
また、第１のＧａＮ層３の膜厚は、特に限定しないが、
図５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３〜２５μｍ程度が
好ましいので、第１のＧａＮ層３を約１〜５μｍ程度の
膜厚で形成することが好ましい。
【００３７】その後、ＭＯＣＶＤ装置から基板を取りだ
し、第１のＧａＮ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、パターニングして、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
ＣＶＤ法、蒸着法またはスパッタ法などの技術を用い
て、第１のＧａＮ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。
【００３８】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ＧａＮ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、ストライプ状、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
〜２０μｍ程度、ストライプ間隔を約１〜２５μｍ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１μｍ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ＳｉＯｘ、ＳｉＮｘ、ＴｉＮ、ＴｉＯ、Ｗな
どを使用することができる。
【００３９】続いて、保護膜マスクから露出した第１の
ＧａＮ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ＧａＮ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ＧａＮ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２μｍ以下程度であり、好ましく
は約０．２μｍ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っていても良い
が、好ましくは垂直面とする。エッチング方法として
は、ウェッ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、ドライエッチング法が好まし
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（ＲＩＥ)法または反応
性イオンビームドライエッチング（ＲＩＢＥ)法が挙げ
られる。
【００４０】再び、基板をＭＯＣＶＤ装置に搬入し、横
方向成長が生じる条件で、ｎ型の第２のＧａＮ層４、ｎ
型ＡｌＧａＮからなるｎ側クラッド層５、ｎ型ＧａＮか
らなるｎ側光ガイド層６、活性層７、応力集中抑制層４
７、キャップ層８、ｐ型ＧａＮからなるｐ側光ガイド層
９、ｐ型ＡｌＧａＮからなるｐ側クラッド層１０、ｐ型
ＧａＮからなるｐ側コンタクト層１１を順次積層させ
る。ここで、ＧａＩｎＮ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、ＡｌＧａＩｎ
Ｎ層からなり組成が傾斜している応力集中防止層４７を
形成し、その上に比較的低温でｐ型ＡｌＧａＮキャップ
層８を成長させる。ＧａＩｎＮ多重量子井戸構造からな
る活性層におけるＩｎ組成は、井戸層では例えば０．０
８程度、バリア層では例えば０．０２程度に調整するの
が好ましい。また、ＡｌＧａＮからなるキャップ層にお
けるＡｌ組成比は、例えば、０．１５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、応力集中防止層４７のＡｌｘＧａ１−ｘ−ｙ
ＩｎｙＮにおけるＡｌとＩｎ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（０，０．０２）の値をとり、これを徐々に変化さ
せ、キャップ層側では、キャップ層と同一の組成である
（０．１５，０）の値となるように、応力集中防止層４
７を成長させる。
【００４１】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Ｇａを原料としてはトリメチルガリ
ウム（（ＣＨ３）３Ｇａ；ＴＭＧ）を、III族元素のＡ
ｌの原料としては、トリメチルアルミニウム（（Ｃ
Ｈ３）３Ａｌ；ＴＭＡｌ）を、III族原料のＩｎの原料
としては、トリメチルインジウム（（ＣＨ３）３Ｉｎ；
ＴＭＩｎ）を、Ｖ族元素のＮの原料としてアンモニア
（ＮＨ３）を用いるのが好ましい。また、キャリアガス
は、例えば、水素（Ｈ２）と窒素（Ｎ２）との混合ガス
を用いるのが好ましい。ドーパントは、ｎ型ドーパント
として例えばモノシラン（ＳｉＨ４）を、ｐ型ドーパン
トとして例えばビス＝メチルシクロベタンジエニルマグ
ネシウム（（ＣＨ３Ｃ５Ｈ４）２Ｍｇ；ＭｅＣｐ２Ｍ
ｇ）あるいはビス＝シクロペンタジエニルマグネシウム
（（Ｃ５Ｈ５）２Ｍｇ；Ｃｐ２Ｍｇ）を用いるのが好ま
しい。
【００４２】次いで、窒化物半導体層を成長させた基板
をＭＯＣＶＤ装置から再び取りだし、ｐ型ＧａＮコンタ
クト層１１上に、例えばＣＶＤ法により、ＳｉＯ２より
なる絶縁層１２を形成する。次いで、絶縁層１２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１３の形成位置に対応したマスクパター
ンを形成する。その後、これをマスクとしてエッチング
を行い、絶縁層１２を選択的に除去してｐ側電極１３の
形成位置に対応した開口を形成する。
【００４３】続いて、全面（すなわち絶縁層１２が選択
的に除去されたｐ型ＧａＮコンタクト層１１の上および
図示しないレジスト膜の上）に、例えば、バラジウム
（Ｐｄ）、白金（Ｐｔ）および金（Ａｕ）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
されたバラジウム、白金および金と共に除去して（リフ
トオフ）、ｐ側電極１３を形成する。
【００４４】ｐ側電極１３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１２、ｐ側コンタクト
層１１、ｐ側クラッド層１０、ｐ側光ガイド層９、キャ
ップ層８、応力集中層４７、活性層７、ｎ側光ガイド層
６およびｎ側クラッド層５を順次選択的に除去する。そ
の後、第２のＧａＮ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１４を形成す
る。ｎ側電極１４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、図
５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ＭＯＣ
ＶＤ法に限定して説明したが、ハライド気相成長法や分
子線エビタキシー（Molecular Beam Epitaxy；ＭＢＥ）
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。
【００４５】
【発明の効果】本発明に係る半導体レーザでは、傾斜組
成ＡｌＧａＩｎＮ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／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。
【図面の簡単な説明】
【図１】 従来の窒化物半導体レーザの断面模式図であ
る。
【図２】 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。
【図３】 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。
【図４】 （ａ）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。（ｂ）および
（ｃ）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。
【図５】 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。
【図６】 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。
【符号の説明】
１ 基板 ２ バッファ層 ３ 第１のＧａＮ層 ４ 第２のＧａＮ層（ｎ側コンタクト層） ５ ｎ側クラッド層 ６ ｎ側光ガイド層 ７ 活性層 ４７ 応力集中抑制層 ８ キャップ層 ９ ｐ側光ガイド層 １０ ｐ側クラッド層 １１ ｐ側コンタクト層 １２ 絶縁層 １３ ｐ側電極 １４ ｎ側電極 １５ フロント端面 １６ 端面破壊 １７ 段差

Claims (24)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項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. 【請求項２】 応力集中抑制層が、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こと
    を特徴とする請求項１に記載の窒化物半導体レーザ。
  3. 【請求項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
    する請求項１に記載の窒化物半導体レーザ。
  4. 【請求項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項３に記載の窒化物半導体
    レーザ。
  5. 【請求項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Ｇａ１ −ｙ１Ｉｎｙ１Ｎ（１＞ｙ１＞
    ０）からなり、キャップ層がＡｌｘ１Ｇａ１−ｘ １Ｎ
    （１＞ｘ１＞０）からなり、応力集中抑制層がＡｌｘＧ
    ａ１−ｘ−ｙＩｎｙＮ（１＞ｘ＞０，１＞ｙ＞０，１＞
    ｘ＋ｙ＞０）からなることを特徴とする請求項１に記載
    の窒化物半導体レーザ。
  6. 【請求項６】 応力集中抑制層を構成するＡｌｘＧａ
    １−ｘ−ｙＩｎｙＮ（１＞ｘ＞０，１＞ｙ＞０，１＞ｘ
    ＋ｙ＞０）のＡｌとＩｎ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，ｙ１）（ｙ
    １はバリア層を構成するＧａ１−ｙ１Ｉｎｙ１Ｎにおけ
    るＩｎの原子組成比を示し、１＞ｙ１＞０である。）か
    ら（ｘ１，０）（ｘ１はキャップ層を構成するＡｌｘ１
    Ｇａ１−ｘ １ＮにおけるＡｌの原子組成比を示し、１＞
    ｘ１＞０である。）に傾斜していることを特徴とする請
    求項５に記載の窒化物半導体レーザ。
  7. 【請求項７】 活性層の応力集中抑制層と反対側にｎ側
    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側クラッド層を有し、かつ、活性層のバンドギャ
    ップが前記ｎ側およびｐ側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ャップがｐ側クラ
    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
    る請求項２に記載の窒化物半導体レーザ。
  8. 【請求項８】 ｎ側クラッド層が、Ｓｉをｎ型不純物と
    して含有するｎ型ＡｌＧａＮ混晶からなり、ｐ側クラッ
    ド層が、Ｍｇをｐ型不純物として含有するｐ型ＡｌＧａ
    Ｎ混晶からなることを特徴とする請求項７に記載の窒化
    物半導体レーザ。
  9. 【請求項９】 さらに、活性層とｎ側クラッド層との間
    にｎ側光ガイド層が設けられ、ｐ側クラッド層とキャッ
    プ層との間にｐ側光ガイド層が設けられていることを特
    徴とする請求項７に記載の窒化物半導体レーザ。
  10. 【請求項１０】 ｎ側光ガイド層が、Ｓｉをｎ型不純物
    として含有するｎ型ＧａＮからなり、ｐ側光ガイド層
    が、Ｍｇをｐ型不純物として含有するｐ型ＧａＮからな
    ることを特徴とする請求項９に記載の窒化物半導体レー
    ザ。
  11. 【請求項１１】 さらに、ｎ側クラッド層のｎ側光ガイ
    ド層と反対側にｎ側コンタクト層が設けられ、ｐ側クラ
    ッド層のｐ側光ガイド層と反対側にｐ側コンタクト層が
    設けられていることを特徴とする請求項９に記載の窒化
    物半導体レーザ。
  12. 【請求項１２】 ｎ側コンタクト層が、Ｓｉをｎ型不純
    物として含有するｎ型ＧａＮからなり、ｐ側コンタクト
    層が、Ｍｇをｐ型不純物として含有するｐ型ＧａＮから
    なることを特徴とする請求項１１に記載の窒化物半導体
    レーザ。
  13. 【請求項１３】 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。
  14. 【請求項１４】 応力集中抑制層が、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こ
    とを特徴とする請求項１３に記載の窒化物半導体レーザ
    の製造方法。
  15. 【請求項１５】 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
    とする請求項１３に記載の窒化物半導体レーザの製造方
    法。
  16. 【請求項１６】 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項１５に記載の窒化物半
    導体レーザの製造方法。
  17. 【請求項１７】 活性層が多重量子井戸構造を有し、か
    つそのバリア層がＧａ １−ｙ１Ｉｎｙ１Ｎ（１＞ｙ１＞
    ０）からなり、キャップ層がＡｌｘ１Ｇａ１− ｘ１Ｎ
    （１＞ｘ１＞０）からなり、応力集中抑制層がＡｌｘＧ
    ａ１−ｘ−ｙＩｎ ｙＮ（１＞ｘ＞０，１＞ｙ＞０，１＞
    ｘ＋ｙ＞０）からなることを特徴とする請求項１３に記
    載の窒化物半導体レーザの製造方法。
  18. 【請求項１８】 応力集中抑制層を構成するＡｌｘＧａ
    １−ｘ−ｙＩｎｙＮ（１＞ｘ＞０，１＞ｙ＞０，１＞ｘ
    ＋ｙ＞０）のＡｌとＩｎ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，ｙ１）（ｙ
    １はバリア層を構成するＧａ１−ｙ１Ｉｎｙ１Ｎにおけ
    るＩｎの原子組成比を示し、１＞ｙ１＞０である。）か
    ら（ｘ１，０）（ｘ１はキャップ層を構成するＡｌｘ１
    Ｇａ１− ｘ１ＮにおけるＡｌの原子組成比を示し、１＞
    ｘ１＞０である。）に傾斜していることを特徴とする請
    求項１７に記載の窒化物半導体レーザの製造方法。
  19. 【請求項１９】 さらに、活性層をｎ側クラッド層の上
    に成長させる工程と、キャップ層の上にｐ側クラッド層
    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側およびｐ側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
    側クラッド層のバンドギャップよりも大であることを特
    徴とする請求項１４に記載の窒化物半導体レーザの製造
    方法。
  20. 【請求項２０】 ｎ側クラッド層が、Ｓｉをｎ型不純物
    として含有するｎ型ＡｌＧａＮ混晶からなり、ｐ側クラ
    ッド層が、Ｍｇをｐ型不純物として含有するｐ型ＡｌＧ
    ａＮ混晶からなることを特徴とする請求項１９に記載の
    窒化物半導体レーザの製造方法。
  21. 【請求項２１】 ｎ側クラッド層の上にｎ側光ガイド層
    を成長させる工程と、ｎ側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側光ガイド層を成
    長させる工程と、ｐ側光ガイド層の上にｐ側クラッド層
    を成長させる工程とを含むことを特徴とする請求項１４
    に記載の窒化物半導体レーザの製造方法。
  22. 【請求項２２】 ｎ側光ガイド層が、Ｓｉをｎ型不純物
    として含有するｎ型ＧａＮからなり、ｐ側光ガイド層
    が、Ｍｇをｐ型不純物として含有するｐ型ＧａＮからな
    ることを特徴とする請求項２１に記載の窒化物半導体レ
    ーザの製造方法。
  23. 【請求項２３】 さらに、ｎ側クラッド層をｎ側コンタ
    クト層の上に成長させる工程と、ｐ側クラッド層の上に
    ｐ側コンタクト層を成長させる工程とを含むことを特徴
    とする請求項２１に記載の窒化物半導体レーザの製造方
    法。
  24. 【請求項２４】 ｎ側コンタクト層が、Ｓｉをｎ型不純
    物として含有するｎ型ＧａＮからなり、ｐ側コンタクト
    層が、Ｍｇをｐ型不純物として含有するｐ型ＧａＮから
    なることを特徴とする請求項２３に記載の窒化物半導体
    レーザの製造方法。
JP2001169440A 2001-06-05 2001-06-05 窒化物半導体レーザ及びその製造方法 Expired - Lifetime JP3876649B2 (ja)

Priority Applications (8)

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
US10/343,878 US6891268B2 (en) 2001-06-05 2002-06-04 Nitride semiconductor laser
CNB028024494A CN1203598C (zh) 2001-06-05 2002-06-04 氮化物半导体激光器
DE60234590T DE60234590D1 (de) 2001-06-05 2002-06-04 Nitridhalbleiterlaser
EP02730913A EP1394912B1 (en) 2001-06-05 2002-06-04 Nitride semiconductor laser
PCT/JP2002/005509 WO2002099942A1 (fr) 2001-06-05 2002-06-04 Laser semi-conducteur a base de nitrure
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 (1)

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

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2002368343A true JP2002368343A (ja) 2002-12-20
JP3876649B2 JP3876649B2 (ja) 2007-02-07

Family

ID=19011510

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2001169440A Expired - Lifetime 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

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)

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008226930A (ja) * 2007-03-08 2008-09-25 Furukawa Electric Co Ltd:The 半導体発光素子
JP2009130097A (ja) * 2007-11-22 2009-06-11 Sharp Corp Ｉｉｉ族窒化物半導体発光素子及びその製造方法
JP2012015535A (ja) * 2004-07-27 2012-01-19 Cree Inc インジウムを含むキャッピング構造を有する第ｉｉｉ属窒化物ベースの量子井戸発光デバイス構造
WO2012099221A1 (ja) * 2011-01-21 2012-07-26 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
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
JP2012522390A (ja) * 2009-03-30 2012-09-20 オスラム オプト セミコンダクターズ ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツング オプトエレクトロニクス半導体チップ
US8546787B2 (en) 2001-05-30 2013-10-01 Cree, Inc. Group III nitride based quantum well light emitting device structures with an indium containing capping structure

Families Citing this family (27)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8545629B2 (en) 2001-12-24 2013-10-01 Crystal Is, Inc. Method and apparatus for producing large, single-crystals of aluminum nitride
WO2004004085A2 (en) * 2002-06-26 2004-01-08 Ammono Sp.Zo.O. Nitride semiconductor laser device and a method for improving its performance
WO2004059751A2 (en) * 2002-12-20 2004-07-15 Cree, Inc. Methods of forming semiconductor mesa structures including self-aligned contact layers and related devices
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
US7977703B2 (en) * 2005-11-22 2011-07-12 Rohm Co., Ltd. Nitride semiconductor device having a zinc-based substrate
EP1954857B1 (en) 2005-12-02 2018-09-26 Crystal Is, Inc. Doped aluminum nitride crystals and methods of making them
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
US9771666B2 (en) 2007-01-17 2017-09-26 Crystal Is, Inc. Defect reduction in seeded aluminum nitride crystal growth
WO2008088838A1 (en) 2007-01-17 2008-07-24 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
KR101265641B1 (ko) * 2007-05-15 2013-05-22 엘지전자 주식회사 반도체 발광 소자 및 그 제조방법
US8536615B1 (en) 2009-12-16 2013-09-17 Cree, Inc. Semiconductor device structures with modulated and delta doping and related methods
US8604461B2 (en) * 2009-12-16 2013-12-10 Cree, Inc. Semiconductor device structures with modulated 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
WO2012003304A1 (en) 2010-06-30 2012-01-05 Crystal Is, Inc. Growth of large aluminum nitride single crystals with thermal-gradient control
EP2636076A2 (en) * 2010-11-02 2013-09-11 Koninklijke Philips Electronics N.V. Iii-nitride light emitting device
US8962359B2 (en) 2011-07-19 2015-02-24 Crystal Is, Inc. Photon extraction from nitride ultraviolet light-emitting devices
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

Family Cites Families (23)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2900946B2 (ja) 1990-03-15 1999-06-02 富士通株式会社 半導体装置
US5670798A (en) 1995-03-29 1997-09-23 North Carolina State University Integrated heterostructures of Group III-V nitride semiconductor materials including epitaxial ohmic contact non-nitride buffer layer and methods of fabricating same
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
JP3304782B2 (ja) 1996-09-08 2002-07-22 豊田合成株式会社 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
US6258619B1 (en) * 1996-12-06 2001-07-10 Rohm Ltd Fabrication of semiconductor light emitting device
AU738480C (en) 1997-01-09 2002-08-22 Nichia Chemical Industries, Ltd. Nitride semiconductor 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
JP3433038B2 (ja) * 1997-02-24 2003-08-04 株式会社東芝 半導体発光装置
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
GB2327145A (en) * 1997-07-10 1999-01-13 Sharp Kk Graded layers in an optoelectronic semiconductor device
JPH1168158A (ja) 1997-08-20 1999-03-09 Sanyo Electric Co Ltd 窒化ガリウム系化合物半導体装置
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
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
JP4530234B2 (ja) * 1998-10-09 2010-08-25 シャープ株式会社 半導体発光素子
JP3796065B2 (ja) 1999-05-24 2006-07-12 三洋電機株式会社 発光素子及びその製造方法
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
JP2004531108A (ja) * 2000-12-28 2004-10-07 トムソン　ライセンシング　ソシエテ　アノニム 診断補助としてのオンスクリーン表示方法及び装置
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

Cited By (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8546787B2 (en) 2001-05-30 2013-10-01 Cree, Inc. Group III nitride based quantum well light emitting device structures with an indium containing capping structure
US9112083B2 (en) 2001-05-30 2015-08-18 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
US9054253B2 (en) 2001-05-30 2015-06-09 Cree, Inc. Group III nitride based quantum well light emitting device structures with an indium containing capping structure
JP2012015535A (ja) * 2004-07-27 2012-01-19 Cree Inc インジウムを含むキャッピング構造を有する第ｉｉｉ属窒化物ベースの量子井戸発光デバイス構造
JP2008226930A (ja) * 2007-03-08 2008-09-25 Furukawa Electric Co Ltd:The 半導体発光素子
JP2009130097A (ja) * 2007-11-22 2009-06-11 Sharp Corp Ｉｉｉ族窒化物半導体発光素子及びその製造方法
US8908733B2 (en) 2009-03-30 2014-12-09 Osram Opto Semiconductors Gmbh Optoelectronic semiconductor chip
JP2012522390A (ja) * 2009-03-30 2012-09-20 オスラム オプト セミコンダクターズ ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツング オプトエレクトロニクス半導体チップ
US9202971B2 (en) 2009-03-30 2015-12-01 Osram Opto Semiconductors Gmbh Optoelectronic semiconductor chip
CN103329368A (zh) * 2011-01-21 2013-09-25 住友电气工业株式会社 Iii族氮化物半导体激光元件及iii族氮化物半导体激光元件的制造方法
US8953656B2 (en) 2011-01-21 2015-02-10 Sumitomo Electric Industries, Ltd. III-nitride semiconductor laser device and method for fabricating III-nitride semiconductor laser device
JP2012156155A (ja) * 2011-01-21 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
WO2012099221A1 (ja) * 2011-01-21 2012-07-26 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
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

Also Published As

Publication number Publication date
DE60234590D1 (de) 2010-01-14
US20050167835A1 (en) 2005-08-04
CN1203598C (zh) 2005-05-25
JP3876649B2 (ja) 2007-02-07
CN1465123A (zh) 2003-12-31
US20040012011A1 (en) 2004-01-22
US6891268B2 (en) 2005-05-10
US20050167836A1 (en) 2005-08-04
EP1394912B1 (en) 2009-12-02
WO2002099942A1 (fr) 2002-12-12
US7135772B2 (en) 2006-11-14
EP1394912A4 (en) 2007-02-21
EP1394912A1 (en) 2004-03-03

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP3876649B2 (ja) 窒化物半導体レーザ及びその製造方法
KR101083872B1 (ko) ＧａＮ계 Ⅲ-Ｖ족 화합물 반도체 발광 소자 및 그 제조방법
US6920166B2 (en) Thin film deposition method of nitride semiconductor and nitride semiconductor light emitting device
JP3988018B2 (ja) 結晶膜、結晶基板および半導体装置
JP3153153B2 (ja) 窒化ガリウム系半導体レーザおよびその製造方法
JPH11126948A (ja) 半導体素子およびその製造方法ならびに半導体発光素子
JP2001196699A (ja) 半導体素子
US6631149B1 (en) Laser diode using group III nitride group compound semiconductor
JP2001267691A (ja) 半導体素子およびその製造方法
US8896002B2 (en) Method for producing semiconductor laser, semiconductor laser, optical pickup, and optical disk drive
JP3588285B2 (ja) 半導体素子の製造方法
JP2002314198A (ja) 半導体レーザ
JP2002367909A (ja) 窒化物半導体膜およびその製造方法
US20130051418A1 (en) Group iii nitride semiconductor laser device
JP4623799B2 (ja) 半導体発光素子の製法および半導体レーザ
JP4720051B2 (ja) 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
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
JP3969989B2 (ja) 窒化物系半導体素子およびその製造方法
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
JP3874186B2 (ja) 窒化物半導体基板およびその製造方法
JP4639484B2 (ja) 窒化物半導体素子の製造方法
JP3874199B2 (ja) 窒化物半導体素子およびその製造方法
JP2003007999A (ja) 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
JP2006013548A (ja) 窒化物半導体素子およびその製造方法

Legal Events

Date Code Title Description
RD04 Notification of resignation of power of attorney

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7424

Effective date: 20031217

RD02 Notification of acceptance of power of attorney

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7422

Effective date: 20040209

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20060427

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20060622

A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20060712

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20060908

A911 Transfer to examiner for re-examination before appeal (zenchi)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A911

Effective date: 20060914

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20061010

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20061023

R151 Written notification of patent or utility model registration

Ref document number: 3876649

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R151

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20091110

Year of fee payment: 3

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20101110

Year of fee payment: 4

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20111110

Year of fee payment: 5

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20111110

Year of fee payment: 5

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20121110

Year of fee payment: 6

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20121110

Year of fee payment: 6

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20131110

Year of fee payment: 7

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

EXPY Cancellation because of completion of term