JP4531955B2 - 半導体レーザ素子及びその作製方法 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、半導体レーザ素子及びその作製方法に関し、更に詳細には、ＧａＡｓ基板上にＡｌＡｓ（Ｎ）層とＡｌ（Ａｓ）Ｎ層との組み合わせによる内部電流狭窄構造を有する半導体レーザ素子、特に発光波長０．６μｍから１．６５μｍの帯域の半導体レーザ素子として最適な半導体レーザ素子及びその作製方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、ＧａＡｓ基板上に形成した、発光波長９８０ｎｍ帯の狭ストライプ型半導体レーザ素子の分野では、活性層上に形成されたストライプ状リッジに電流注入領域を有するリッジ導波路型半導体レーザ素子が、作製が容易であり、動作信頼性も高いという理由から、代表的に用いられている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、リッジ導波路型半導体レーザ素子は、埋め込み型ストライプ半導体レーザ素子、つまり内部電流狭窄構造を有する半導体レーザ素子に比べて、しきい値電流が高くなるという問題点があった。
リッジ導波路型半導体レーザ素子のしきい値電流が埋め込み型ストライプ半導体レーザ素子に比べて高くなる原因は、通常、リッジ下部の幅が２μｍから３μｍ程度の狭い幅であっても、活性層の位置では、リッジ上部の電流注入領域から注入された電流が拡散して、リッジ下部の１．５倍程度に、つまり電流注入領域の幅が３μｍから５μｍ程度に広がることに起因している。
ここで、埋め込み型ストライプ半導体レーザ素子とは、活性層を有する２重ヘテロ構造をエッチングしてメサ状に形成し、次いでメサの両側を電流狭窄層で埋め込んだ構造の半導体レーザを言う。特に、屈折率の小さい化合物半導体層で埋め込んだ内部電流狭窄構造を有する半導体レーザ素子は、屈折率導波路型半導体レーザ素子として分類され、安定した単一モードの横モード発振を持続することができるので、光通信分野の光源として最適と考えられている。
【０００４】
そこで、本発明の目的は、このような実情に鑑み、しきい値電流が低い、狭ストライプ型の内部電流狭窄構造を有するＧａＡｓ系半導体レーザ素子を提供することである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明者は、ＡｌＡｓＮ層は、Ｎ含有率が高くなるにつれて、電気絶縁性が増大するという現象と、１９９９年春季応用物理学会予稿集の２９ｐ−Ｔ−６に発表されている「ＧａＩｎＮＡｓ／ＧａＡｓ量子井戸構造のＭＯＶＰＥ成長における基板オフ角の効果」に関する研究とに注目した。
１９９９年春季応用物理学会予稿集２９ｐ−Ｔ−６によれば、ＧａＡｓ基板の基板面をＡ方向にオフした場合、オフ角を増加させるにつれ、基板面に成長させたＧａＩｎＮＡｓ層のＰＬ波長は長波長にシフトする、つまり、ＧａＩｎＮＡｓ層のＮ含有率が増加する。
そこで、Ｎを含むＧａＮＡｓ層、又はＡｌＡｓＮ層をＧａＡｓ基板上に成長させる場合、通常、ＧａＡｓ基板の（１００）面上に成長させているが、本発明者は、（１００）面と（１１１）Ａ面方向に傾斜した面を有するＧａＡｓ基板を用いることにより、Ｎの取り込み量を変化させ、Ｎ含有率が低く、Ａｓ含有率が高く、電気絶縁性が低いＡｌＡｓ（Ｎ）層を（１００）面上に、Ｎ含有率の高く、Ａｓ含有率が低く、電気絶縁性が高いＡｌ（Ａｓ）Ｎ層を（１１１）Ａ面上に成膜することにより、電流狭窄構造を形成することを着想した。
そして、本発明者は、この着想を実験的に確認して、本発明を発明するに至った。
【０００６】
上記目的を達成するために、本発明に係る半導体レーザ素子は、底面として設けられた（１００）面と、（１００）面の両縁からそれぞれ側面として斜め上方に向かう（Ｎ１１）Ａ面（Ｎ；整数）とからなる凹部を（１００）面に有する段差基板として形成されたＧａＡｓ基板と、
ＧａＡｓ基板上に直接、又はＧａＡｓ基板上に化合物半導体層を介して、ＧａＡｓ基板の（１００）面上に形成されたＡｌＡｓ（Ｎ）層と、（Ｎ１１）Ａ面に形成され、ＡｌＡｓ（Ｎ）層よりＮ含有率が高く、Ａｓ含有率が低いＡｌ（Ａｓ）Ｎ層とからなるＡｌＡｓＮ電流狭窄構造と
を備えていることを特徴としている。
【０００７】
実用的には、（Ｎ１１）Ａ面（Ｎ；整数）のＮが１であって、（１００）面上にはＡｌＡｓ（Ｎ）層が形成され、段差基板の（１１１）Ａ面上にはＡｌ（Ａｓ）Ｎ層が形成されている。
【０００８】
本発明の好適な実施態様では、半導体レーザ素子の活性層を、ＧａＩｎＰ、ＡｌＧａＩｎＰ、ＡｌＧａＡｓ、ＧａＡｓ、ＧａＩｎＡｓ、ＧａＩｎＡｓＳｂ、ＧａＩｎＮＡｓ及びＧａＩｎＮＡｓＳｂのいずれかで形成することにより、発光波長０．６μｍから１．６５μｍの帯域の半導体レーザ素子を作製することができる。
【０００９】
本発明に係る半導体レーザ素子では、凹部の（１００）面には低Ｎ含有率の低電気絶縁性のＡｌＡｓＮ層が形成されているので、注入電流が（１００）面を通過して流れるものの、（Ｎ１１）Ａ面、例えば（１１１）Ａ面には、高Ｎ含有率、低Ａｓ含有率の高電気絶縁性のＡｌＮ（Ａｓ）層が形成されているいるので、注入電流は（１１１）Ａ面に阻まれて流れない。
この結果、狭い、例えば２μｍ幅の平坦な（１００）面領域と（１１１）Ａ面領域の組み合わせは、内部電流狭窄構造を構成するので、活性層を内部電流狭窄構造に近接して配置することにより、（１００）面領域にのみ電流が流れて、余分な漏れ電流が（１００）面領域以外に流れなくなるので、しきい値電流は、埋め込みヘテロ型ストライプ半導体レーザ素子と同程度に小さくなる。
つまり、本発明では、凹部の（１００）面の幅が電流注入領域の幅に相当し、凹部の（１００）面の幅を狭くして、狭ストライプ型半導体レーザ素子を形成することにより、しきい値電流を低下させることができる。
好適には、凹部の（１００）面の幅は２μｍ以下であり、（Ｎ１１）Ａ面の下端と上端との高低差は、２μｍ以上である。
【００１０】
また、ＡｌＮは、ＡｌＡｓに比べて、バンドギャップが大きく、屈折率が小さい。凹部を有するＧａＡｓ基板上に凹部に沿ってＧａＩｎＡｓ活性層を形成し、凹部に存在するＧａＩｎＡｓ活性層をＡｌＡｓ（Ｎ）層で囲むような形にすることにより、屈折率が小さい層でＧａＩｎＡｓ活性層を囲んだ屈折率導波路型半導体レーザ素子となる。これにより、横モードを安定な単一モードで発振する半導体レーザ素子を実現している。
【００１１】
本発明に係る半導体レーザの作製方法は、ＡｌＡｓ（Ｎ）層とＡｌ（Ａｓ）Ｎ層との組み合わせによる電流狭窄構造を有する半導体レーザ素子の作製方法であって、
底面として設けられた（１００）面と、（１００）面の両縁からそれぞれ側面として斜め上方に向かう（Ｎ１１）Ａ面（Ｎ；整数）とからなる凹部をＧａＡｓ基板の（１００）面に形成する工程と、
ＧａＡｓ基板上に直接、又はＧａＡｓ基板上に化合物半導体層を介して、クラッキングしたＡＨ₃ を照射しつつ、ラジカル窒素及びアルミニウム原子を同時に照射して、（１００）面上にＡｌＡｓ（Ｎ）層を成膜し、（Ｎ１１）Ａ面上にＡｌＡｓ（Ｎ）層よりＮ含有率が高く、Ａｓ含有率が低いＡｌ（Ａｓ）Ｎ層を成膜する工程と
を備えていることを特徴としている。
【００１２】
本発明方法に係る半導体レーザ素子の作製方法では、埋め込みヘテロ型半導体レーザ素子の場合のように、半導体レーザ素子の作製プロセス中に、活性層をエッチングすることにより活性層を大気に晒すというようなことがないので、活性層を酸化させないというメリットがあり、高信頼性の半導体レーザ素子を実現することができる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下に、添付図面を参照し、実施形態例を挙げて本発明の実施の形態を具体的かつ詳細に説明する。
半導体レーザ素子の実施形態例
本実施形態例は、本発明に係る半導体レーザ素子の実施形態の一例であって、図１は本実施形態例の半導体レーザ素子の構成を示す断面図である。
本実施形態例の半導体レーザ素子１０は、発光波長９８０ｎｍ帯の半導体レーザ素子であって、半導体基板１２として、底面として設けられた（１００）面１４ａと、（１００）面１４ａの両縁からそれぞれ側面として斜め上方に向かう（１１１）Ａ面１４ｂとからなる凹部１４を（１００）面に備える８０μｍ程度の板厚のＧａＡｓ基板を有する。
（１００）面１４ａの幅は２μｍ、（１１１）Ａ面１４ｂの下端と上端との高低差は２μｍ、凹部のピッチは２５０μｍである。
【００１４】
半導体レーザ素子１０は、ＧａＡｓ基板１２上に、凹部１４に沿って、膜厚０．３μｍで、キャリア濃度が１×１０¹⁸ｃｍ^-3のｎ−ＧａＡｓバッファ層１６、及び、膜厚１．５μｍで、キャリア濃度が１×１０¹⁸ｃｍ^-3のｎ−Ａｌ_0.3Ｇａ_0.7Ａｓクラッド層１８を有する。
また、半導体レーザ素子１０は、電流狭窄構造として、ｎ−ＡｌＧａＡｓクラッド層１８の（１００）面に形成され、Ｎを殆ど含まない膜厚２０ｎｍのＡｌＡｓ（Ｎ）層２０と、（１１１）Ａ面に形成され、Ｎ含有率が高く、Ａｓ含有率が低いＡｌＮ（Ａｓ）層２２とを備えている。ＡｌＮ（Ａｓ）層２２は、Ｎを選択的に取り込み、その結果、逆にＡｓを殆ど含んでいない。
【００１５】
半導体レーザ素子１０は、ＡｌＡｓ（Ｎ）層２０及びＡｌＮ（Ａｓ）層２２に沿って、更に、膜厚０．１μｍのＧａＡｓ光閉じ込め層、Ｇａ_0.8Ｉｎ_0.2Ａｓ量子井戸活性層、及び膜厚０．１μｍのＧａＡｓ光閉じ込め層からなるＳＣＨ−ＭＱＷ２４、キャリア濃度が１×１０¹⁸ｃｍ^-3で膜厚１．５μｍのｐ−Ａｌ_0.3Ｇａ_0.7Ａｓクラッド層２６、及びｐ−ＡｌＧａＡｓクラッド層２６の凹部の底面（１００）面に沿って設けられた幅２μｍの、キャリア濃度が３×１０¹⁹ｃｍ^-3で膜厚０．２μｍのｐ−ＧａＡｓコンタクト層２８を備えている。
また、半導体レーザ素子１０は、ｐ側電極３０として、ｐ−ＧａＡｓコンタクト層２８及びｐ−ＡｌＧａＡｓクラッド層２６上にＴｉ／Ｐｔ／Ａｕの積層金属膜を、ｎ型電極３２としてＧａＡｓ基板１２の裏面にＡｕＧｅＮｉ／Ａｕの積層金属膜を備えている。
半導体レーザ素子１０の共振器長は、３００μｍであって、レーザ前端面はａｓ−ｃｌｅａｖｅ、レーザ後端面はＰＣＶＤによりＨＲコーテイングが施されている。
【００１６】
ｎ−ＡｌＧａＡｓクラッド層１８の凹部の（１００）面に電気絶縁性の低いＡｌＡｓ（Ｎ）層２０が形成されているので、注入電流が流れるが、一方、（１１１）Ａ面には電気絶縁性の高いＡｌ（Ａｓ）Ｎ層２２が形成されているために、電流が流れない。この結果、ＡｌＡｓ（Ｎ）層２０及びＡｌＮ（Ａｓ）層２２上に形成されているＳＣＨ−ＭＱＷ２４では、凹部底の平坦な２μｍ幅の活性層領域にのみ電流が流れ、それ以外の領域には余分な漏れ電流が流れなくなる。よって、しきい値電流が、埋め込み型の狭ストライプ型半導体レーザ素子と同じ程度に低くなる。
また、ＡｌＮは、ＡｌＡｓに比べて、バンドギャップが大きいため、屈折率もＡｌＮの方が小さくなる。図１のような構成の半導体レーザ素子１０は、凹部のＧａＩｎＡｓ活性層が屈折率の低いＡｌＮ（Ａｓ）層２２で囲まれているので、活性層が屈折率の低い層で囲まれた屈折率導波路型半導体レーザ素子となる。これにより、横モードも安定な単一モードが得られる。
【００１７】
半導体レーザ素子の作製方法の実施形態例
本実施形態例は、本発明に係る半導体レーザ素子の作製方法を上述の半導体レーザ素子１０の作製に適用した実施形態の一例であって、図２（ａ）から（ｃ）及び図３（ｄ）から（ｅ）は、それぞれ、本実施形態例の方法に従って半導体レーザ素子を作製する際の工程毎の断面図である。
まず、ｎ−ＧａＡｓ基板１２にフォトリソグラフィ処理及びエッチング加工を施して、図２（ａ）に示すように、底面として（１００）面１４ａと、（１００）面１４ａの両縁からそれぞれ斜め上方に向かう側面として（１１１）Ａ面１４ｂとからなる凹部１４を（１００）面に形成する。
凹部のピッチは長手方向に２５０μｍとし、凹部の平坦底面である（１００）面１４ａの幅は２μｍとし、凹部の高さ方向の段差、即ち（１１１）Ａ面１４ｂの下端と上端との差は２μｍとする。
【００１８】
次いで、ＧａＡｓ基板１２をガスソースＭＢＥ成長装置に搬入し、サーマルクリーニングの後、エピタキシャル成長を行う。
先ず、図２（ｂ）に示すように、キャリア濃度が１×１０¹⁸ｃｍ^-3のｎ−ＧａＡｓバッファ層１６を膜厚０．３μｍで、続いて、キャリア濃度が１×１０¹⁸ｃｍ^-3のｎ−Ａｌ_0.3Ｇａ_0.7Ａｓクラッド層１８を膜厚１．５μｍで成長させる。
【００１９】
次に、以下の成長プロセス条件で、ｎ−ＡｌＧａＡｓクラッド層１８に形成された凹部に沿って、クラッキングしたＡｓＨ₃を照射しつつ、ラジカル窒素及びアルミニウム原子を同時に照射することにより、図２（ｃ）に示すように、（１００）面にはＮを殆ど含まないＡｌＡｓ（Ｎ）層２０を成膜し、（１１１）Ａ斜面にはＮを選択的に取り込み、その結果、Ａｓを殆ど含まないＡｌＮ（Ａｓ）層２２を成膜する。
平坦底面に成膜するＮを殆ど含まないＡｌＡｓ（Ｎ）層の膜厚は、３ｎｍ以上２００ｎｍ以下、例えば２０ｎｍであるように成長プロセス条件を制御する。
【００２０】
成長プロセス条件
成長方法 ：ガスソースＭＢＥ法
ＡｓＨ₃の分圧 ：５×１０^-5Torr
ラジカル窒素の分圧 ：６×１０^-6Torr
アルミニウム原子の分圧 ４×１０^-7Torr
成長温度 ４５０℃
【００２１】
続いて、図３（ｄ）に示すように、ＡｌＡｓ（Ｎ）層２０及びＡｌ（Ａｓ）Ｎ層２２上に、膜厚０．１μｍのＧａＡｓ光閉じ込め層、Ｇａ_0.8Ｉｎ_0.2Ａｓ量子井戸活性層、及び膜厚０．１μｍのＧａＡｓ光閉じ込め層からなるＳＣＨ−ＭＱＷ２４、キャリア濃度が１×１０¹⁸ｃｍ^-3で膜厚１．５μｍのｐ−Ａｌ_0.3Ｇａ_0.7Ａｓクラッド層２６、及びキャリア濃度が３×１０¹⁹ｃｍ^-3で膜厚０．２μｍのｐ−ＧａＡｓコンタクト層２８を、順次、成長させる。
次いで、図３（ｅ）に示すように、フォトリソグラフィ処理とエッチング加工により、ｐ−ＡｌＧａＡｓクラッド層２６の凹部の２μｍ幅の平坦底面上にのみ、ｐ−ＧａＡｓコンタクト層２８を残す。
次いで、図１に示すように、ｐ−ＧａＡｓコンタクト層２８及びｐ−ＡｌＧａＡｓクラッド層２６上にＴｉ／Ｐｔ／Ａｕの積層金属膜を蒸着して、ｐ側電極３０を形成する。更に、ＧａＡｓ基板１２の裏面を研磨して８０μｍ程度の板厚に調整した後、ＡｕＧｅＮｉ／Ａｕの積層金属膜を蒸着して、ｎ側電極３２を形成する。
【００２２】
ストライプ方向に共振器長を、例えば３００μｍで構成し、レーザ前端面をａｓ−ｃｌｅａｖｅ、レーザ後端面をＰＣＶＤによりＨＲコーテイングする。その後、凹部を中心として、２５０μｍピッチで半導体レーザチップを切り出すことにより、半導体レーザ素子を作製することができる。
【００２３】
（１００）面にはＮを殆ど含まないＡｌＡｓ（Ｎ）層が形成されているので、注入電流が（１００）面を通過して流れる一方、（１１１）Ａ面には電気絶縁性の高いＡｌ（Ａｓ）Ｎ層２２が形成されているので、電流が（１１１）Ａ面を通過して流れない。
従って、本実施形態例の方法で作製した半導体レーザ素子では、平坦な２μｍ幅の活性層領域のみ電流が流れ、余分な漏れ電流が流れなくなるので、しきい値電流が小さい。
【００２４】
また、ＡｌＡｓに比べてＡｌＮはバンドギャップが大きいため、屈折率もＡｌＮの方が小さくなる。よって、本実施形態例の方法で作製した半導体レーザ素子１０は、凹部のＧａＩｎＡｓ活性層を屈折率の低いＡｌ（Ａｓ）Ｎ層２２で囲んだ屈折率導波路型半導体レーザ素子となるので、横モードも安定な単一モードが得られる。このように、本実施形態例の方法によれば、ＧａＡｓ基板上に屈折率導波型／内部電流狭窄型の半導体レーザ素子を容易に作製することができる。
更には、本実施形態例の半導体レーザ素子の作製方法では、埋め込みヘテロ型半導体レーザ素子の場合のように、半導体レーザ素子の作製プロセス中に、活性層をエッチングすることにより活性層を大気に晒すというようなことがないので、活性層を酸化させないというメリットがあり、高信頼性の半導体レーザ素子を実現することができる。
【００２５】
実施形態例では、９８０ｎｍ帯レーザの例を示したが、活性層の材料をＧａＩｎＰ、ＡｌＧａＩｎＰ、ＧａＡｓ、ＡｌＧａＡｓ、ＧａＩｎＡｓ、ＧａＩｎＡｓＳｂ、ＧａＩｎＮＡｓ、ＧａＩｎＮＡｓＳｂとして、クラッド層と光閉じ込め層をそれぞれの活性層に適応した材料とすることにより、波長６００〜１６５０ｎｍ帯の波長域をカバーできる。この際、ＡｌＡｓＮの電流狭窄技術を実施形態例と同様に使うことができる。
また、本実施形態例では、ガスソースＭＢＥ法による成長例を示したが、ＭＢＥ、ＣＢＥ、ＭＯＣＶＤ法でも良い。
【００２６】
【発明の効果】
本発明の半導体レーザ素子は、ＧａＡｓ基板の（１００）面上に形成された導電性のＡｌＡｓ（Ｎ）層と、（Ｎ１１）Ａ面に形成され、ＡｌＡｓ（Ｎ）層よりＮ含有率が高く、従って電気絶縁性の高いＡｌ（Ａｓ）Ｎ層とからなるＡｌＡｓＮ電流狭窄構造とを備えている。
本発明は、凹部の（１００）面の幅を狭くすることにより、注入電流の広がりを防止して、しきい値電流を低下させることができるので、しきい値電流が低い、狭ストライプ型の内部電流狭窄構造を有するＧａＡｓ系半導体レーザ素子を実現している。
また、本発明に係る半導体レーザ素子は、凹部のＧａＩｎＡｓ活性層を屈折率の低いＡｌ（Ａｓ）Ｎ層２２で囲むことにより、屈折率導波路型半導体レーザ素子の構成と同じ構成を有するので、横モードも安定な単一モードが得られる。
本発明方法によれば、ＧａＡｓ基板上に屈折率導波型／内部電流狭窄型の半導体レーザ素子を容易に作製することができ、しかも、埋め込みヘテロ型半導体レーザ素子の場合のように、半導体レーザ素子の作製プロセス中に、活性層をエッチングすることにより活性層を大気に晒すというようなことがないので、活性層を酸化させないというメリットがあり、動作の高信頼性を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施形態例の半導体レーザ素子の構成を示す断面図である。
【図２】図２（ａ）から（ｃ）は、それぞれ、実施形態例の方法に従って半導体レーザ素子を作製する際の工程毎の断面図である。
【図３】図３（ｄ）から（ｅ）は、それぞれ、図２（ｃ）に続いて、実施形態例の方法に従って半導体レーザ素子を作製する際の工程毎の断面図である。
【符号の説明】
１０ 実施形態例の半導体レーザ素子
１２ ＧａＡｓ基板
１４ 凹部
１４ａ （１００）面
１４ｂ （１１１）Ａ面
１６ ｎ−ＧａＡｓバッファ層
１８ ｎ−Ａｌ_0.3Ｇａ_0.7Ａｓクラッド層
２０ ＡｌＡｓ（Ｎ）層
２２ ＡｌＮ（Ａｓ）層
２４ ＳＣＨ−ＭＱＷ
２６ ｐ−Ａｌ_0.3Ｇａ_0.7Ａｓクラッド層
２８ ｐ−ＧａＡｓコンタクト層
３０ ｐ側電極
３２ ｎ型電極

Claims (5)

1. 底面として設けられた（１００）面と、（１００）面の両縁からそれぞれ側面として斜め上方に向かう（Ｎ１１）Ａ面（Ｎ；整数）とからなる凹部を（１００）面に有する段差基板として形成されたＧａＡｓ基板と、
   ＧａＡｓ基板上に直接、又はＧａＡｓ基板上に化合物半導体層を介して、ＧａＡｓ基板の（１００）面上に形成されたＡｌＡｓ（Ｎ）層と、（Ｎ１１）Ａ面に形成され、ＡｌＡｓ（Ｎ）層よりＮ含有率が高く、Ａｓ含有率が低いＡｌ（Ａｓ）Ｎ層とからなるＡｌＡｓＮ電流狭窄構造と
   を備えていることを特徴とする半導体レーザ素子。
2. （Ｎ１１）Ａ面（Ｎ；整数）のＮが１であって、（１００）面上にはＡｌＡｓ（Ｎ）層が形成され、段差基板の（１１１）Ａ面上にはＡｌ（Ａｓ）Ｎ層が形成されていることを特徴とする請求項１に記載の半導体レーザ素子。
3. 凹部の（１００）面の幅は２μｍ以下であり、（Ｎ１１）Ａ面の下端と上端との高低差は２μｍ以上であることを特徴とする請求項１又は２に記載の半導体レーザ素子。
4. 半導体レーザ素子の活性層が、ＧａＩｎＰ、ＡｌＧａＩｎＰ、ＡｌＧａＡｓ、ＧａＡｓ、ＧａＩｎＡｓ、ＧａＩｎＡｓＳｂ、ＧａＩｎＮＡｓ及びＧａＩｎＮＡｓＳｂのいずれかで形成されていることを特徴とする請求項１に記載の半導体レーザ素子。
5. ＡｌＡｓ（Ｎ）層とＡｌ（Ａｓ）Ｎ層との組み合わせによる電流狭窄構造を有する半導体レーザ素子の作製方法であって、
   底面として設けられた（１００）面と、（１００）面の両縁からそれぞれ側面として斜め上方に向かう（Ｎ１１）Ａ面（Ｎ；整数）とからなる凹部をＧａＡｓ基板の（１００）面に形成する工程と、
   ＧａＡｓ基板上に直接、又はＧａＡｓ基板上に化合物半導体層を介して、クラッキングしたＡＨ₃ を照射しつつ、ラジカル窒素及びアルミニウム原子を同時に照射して、（１００）面上にＡｌＡｓ（Ｎ）層を成膜し、（Ｎ１１）Ａ面上にＡｌＡｓ（Ｎ）層よりＮ含有率が高く、Ａｓ含有率が低いＡｌ（Ａｓ）Ｎ層を成膜する工程と
   を備えていることを特徴とする半導体レーザ素子の作製方法。

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