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JP5250759B2 - Nitride-based semiconductor laser device and manufacturing method thereof - Google Patents

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JP5250759B2 JP2007338897A JP2007338897A JP5250759B2 JP 5250759 B2 JP5250759 B2 JP 5250759B2 JP 2007338897 A JP2007338897 A JP 2007338897A JP 2007338897 A JP2007338897 A JP 2007338897A JP 5250759 B2 JP5250759 B2 JP 5250759B2
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Description

本発明は、窒化物系半導体レーザ素子およびその製造方法に関し、特に、基板上に発光層を有する窒化物系半導体素子層が形成された窒化物系半導体レーザ素子およびその製造方法に関する。   The present invention relates to a nitride semiconductor laser element and a method for manufacturing the same, and more particularly to a nitride semiconductor laser element in which a nitride semiconductor element layer having a light emitting layer is formed on a substrate and a method for manufacturing the same.

近年、窒化物系半導体レーザは、次世代光ディスク用光源として再生用の低出力レーザが実用化される一方、高速記録用装置への適用に際し、半導体レーザの高出力化および長寿命化が検討されている。半導体レーザの高出力化および長寿命化を制限する主な要因は、動作中の共振器端面近傍におけるキャリアや光による発熱の大きさに起因して共振器端面が劣化することにある。特に、半導体レーザ素子では、共振器端面の一方端面(光反射面)を高反射率膜でコートすることにより、専ら他方端面(光出射面)からのレーザ光出力を得る構造が採用される。このため、共振器内における光密度分布が光出射面近傍で特に大きくなるので、光出射面の劣化は、光反射面よりも激しい傾向にある。   In recent years, low-power lasers for reproduction have been put into practical use as nitride-based semiconductor lasers as light sources for next-generation optical discs, while higher output and longer life of semiconductor lasers have been studied for application to high-speed recording devices. ing. The main factor that limits the increase in output and life of semiconductor lasers is that the cavity facet deteriorates due to the amount of heat generated by carriers and light near the cavity facet during operation. In particular, a semiconductor laser element employs a structure in which laser light output is exclusively obtained from the other end surface (light emitting surface) by coating one end surface (light reflecting surface) of the resonator end surface with a high reflectance film. For this reason, since the light density distribution in the resonator is particularly large near the light exit surface, the deterioration of the light exit surface tends to be more severe than that of the light reflection surface.

従来、発光層を有し、基板上に形成された窒化物系半導体層と、窒化物系半導体層の光導波路方向の端部に形成された一対の共振器端面とを備えた窒化物系半導体レーザ素子および窒化物系半導体レーザ装置の製造方法が知られている(たとえば、特許文献1参照)。   Conventionally, a nitride-based semiconductor having a light-emitting layer and comprising a nitride-based semiconductor layer formed on a substrate and a pair of resonator end faces formed at the end of the nitride-based semiconductor layer in the optical waveguide direction A manufacturing method of a laser element and a nitride semiconductor laser device is known (see, for example, Patent Document 1).

上記特許文献1に開示された窒化物系半導体レーザ素子では、GaNやSiCなどからなる透明基板上に、GaNなどからなる半導体素子層および電極が形成されたウェハ状の半導体素子に対して、劈開により素子分割を行うことにより、透明基板の結晶成長面(主表面)に対して略垂直な一対の共振器端面(光出射面および光反射面)が形成されている。そして、一対の共振器端面には、それぞれ反射率の異なる誘電体膜が形成されることにより、光出射面側から高出力のレーザ光を出射させることが可能に構成されている。なお、発光層を有する半導体素子層は、平面的に見て、透明基板と実質的に同じ大きさ(平面積)を有している。   In the nitride-based semiconductor laser device disclosed in Patent Document 1, a wafer-like semiconductor device in which a semiconductor device layer made of GaN or the like and an electrode are formed on a transparent substrate made of GaN or SiC is cleaved. Thus, a pair of resonator end faces (light emitting surface and light reflecting surface) substantially perpendicular to the crystal growth surface (main surface) of the transparent substrate is formed. A pair of resonator end faces are formed with dielectric films having different reflectivities so that a high-power laser beam can be emitted from the light emitting surface side. Note that the semiconductor element layer having the light emitting layer has substantially the same size (planar area) as the transparent substrate in plan view.

特許登録第3505478号公報Patent registration No. 3505478

しかしながら、上記特許文献1に開示された窒化物系半導体レーザ素子および窒化物系半導体レーザ装置の製造方法では、発光層を有する半導体素子層が、平面的に見て、透明基板と実質的に同じ大きさを有するとともに、共振器端面が透明基板の主表面に対して略垂直に形成されているために、光出射面近傍の共振器内におけるレーザ出射光の発熱は、光出射面近傍の半導体素子層内部から、半導体素子層の平面積と等しい平面積を有する透明基板側に熱伝達される。このような構成において、半導体レーザの出力を増加させた場合、光出射面近傍におけるレーザ出射光の発熱量の増加に起因して透明基板側に十分に放熱が行われない状態が発生する場合があると考えられる。この場合、レーザ出射光の発熱が適切に放熱されず共振器端面が過度な発熱を起こす。このため、上記特許文献1に開示された窒化物系半導体レーザ素子では、半導体レーザの高出力化に伴い、共振器端面が劣化しやすいという問題点がある。   However, in the method of manufacturing the nitride semiconductor laser element and the nitride semiconductor laser device disclosed in Patent Document 1, the semiconductor element layer having the light emitting layer is substantially the same as the transparent substrate in plan view. Since the resonator end face is formed substantially perpendicular to the main surface of the transparent substrate, the heat generated by the laser emitted light in the resonator near the light emitting surface is generated by the semiconductor near the light emitting surface. Heat is transferred from the inside of the element layer to the transparent substrate side having a plane area equal to the plane area of the semiconductor element layer. In such a configuration, when the output of the semiconductor laser is increased, there may be a case where heat is not sufficiently radiated on the transparent substrate side due to an increase in the amount of heat generated by the laser emitted light in the vicinity of the light emitting surface. It is believed that there is. In this case, the heat generated by the laser beam is not properly dissipated, and the resonator end face generates excessive heat. For this reason, the nitride-based semiconductor laser element disclosed in Patent Document 1 has a problem that the cavity facet is likely to deteriorate as the output of the semiconductor laser increases.

この発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、この発明の1つの目的は、半導体レーザの高出力化に伴い共振器端面が劣化するのを抑制することが可能な窒化物系半導体レーザ素子およびその製造方法を提供することである。   The present invention has been made in order to solve the above-described problems, and one object of the present invention is to suppress the deterioration of the resonator end face accompanying the increase in the output of the semiconductor laser. A nitride-based semiconductor laser device and a manufacturing method thereof are provided.

課題を解決するための手段および発明の効果Means for Solving the Problems and Effects of the Invention

上記目的を達成するために、この発明の第1の局面による窒化物系半導体レーザ素子は、基板と、基板の主表面上に形成され、発光層を有する窒化物系半導体素子層とを備え、窒化物系半導体素子層の第1端面は、共振器端面と、共振器端面の近傍に形成され、少なくとも基板の主表面に対して所定の角度傾斜する傾斜面とを含み、傾斜面と基板の主表面とのなす角は鋭角である。   To achieve the above object, a nitride-based semiconductor laser device according to a first aspect of the present invention includes a substrate, and a nitride-based semiconductor device layer formed on the main surface of the substrate and having a light emitting layer, The first end surface of the nitride-based semiconductor element layer includes a resonator end surface and an inclined surface formed in the vicinity of the resonator end surface and inclined at a predetermined angle with respect to the main surface of the substrate. The angle formed with the main surface is an acute angle.

この発明の第1の局面による窒化物系半導体レーザ素子では、上記のように、窒化物系半導体素子層の第1端面が、共振器端面と、共振器端面の近傍に形成され少なくとも基板の主表面に対して鋭角をなしながら所定の角度傾斜する傾斜面とを含むように構成することによって、窒化物系半導体素子層は、発光層近傍における平面積よりも大きな平面積を介して基板側と接続されるので、その平面積が増加する分だけ基板側に放熱される経路の断面積を増加させることができる。これにより、半導体レーザの出力を増加させた場合であっても、共振器端面近傍におけるレーザ出射光の発熱が、共振器端面よりもレーザ光の出射方向に延びる傾斜面が形成された窒化物系半導体素子層内部を介して適切に基板側に拡散される。したがって、レーザ出射光による共振器端面の過度な発熱が抑制される。これにより、半導体レーザの高出力化に伴って共振器端面が劣化するのを抑制することができる。また、共振器端面の劣化が抑制されることによって、半導体レーザの長寿命化を図ることができる。   In the nitride-based semiconductor laser device according to the first aspect of the present invention, as described above, the first end surface of the nitride-based semiconductor device layer is formed in the vicinity of the resonator end surface and the resonator end surface, and at least the main surface of the substrate. The nitride-based semiconductor element layer has a plane area larger than the plane area in the vicinity of the light emitting layer and the substrate side, by including the inclined surface inclined at a predetermined angle while forming an acute angle with the surface. Since they are connected, the cross-sectional area of the path that radiates heat to the substrate side can be increased by the increase in the plane area. Thereby, even when the output of the semiconductor laser is increased, the nitride system in which the heat generation of the laser emission light in the vicinity of the cavity end face is formed with an inclined surface extending in the laser beam emission direction from the cavity end face It diffuses to the substrate side appropriately through the inside of the semiconductor element layer. Therefore, excessive heat generation of the resonator end face by the laser emission light is suppressed. As a result, it is possible to suppress the deterioration of the cavity end face as the output of the semiconductor laser increases. Moreover, the lifetime of the semiconductor laser can be extended by suppressing the deterioration of the cavity end face.

上記第1の局面による窒化物系半導体レーザ素子において、好ましくは、窒化物系半導体素子層は、発光層の基板側に形成された第1導電型の第1クラッド層と、発光層の基板側とは反対側に形成された第2導電型の第2クラッド層とを含み、第1端面の傾斜面は、少なくとも第1クラッド層の端面を含む。このように構成すれば、傾斜面は、基板上に形成された共振器端面の発光層の下部近傍に位置する第1クラッド層を起点として基板側に向かって形成されるので、発光層近傍に発生するレーザ光の発熱を、より効率よく基板側に拡散させることができる。   In the nitride-based semiconductor laser device according to the first aspect, preferably, the nitride-based semiconductor device layer includes a first conductivity type first cladding layer formed on a substrate side of the light emitting layer, and a substrate side of the light emitting layer. And the inclined surface of the first end face includes at least the end face of the first clad layer. According to this structure, the inclined surface is formed toward the substrate starting from the first cladding layer located near the lower portion of the light emitting layer on the resonator end surface formed on the substrate. The generated heat of the laser light can be diffused more efficiently to the substrate side.

上記第1の局面による窒化物系半導体レーザ素子において、好ましくは、第1端面の傾斜面は、少なくとも発光層から発するレーザ光の出射側に形成されている。このように構成すれば、レーザ作動時に、より大きな発熱を伴う光出射側の共振器端面が劣化するのを、容易に抑制することができる。   In the nitride semiconductor laser element according to the first aspect, preferably, the inclined surface of the first end face is formed at least on the emission side of the laser light emitted from the light emitting layer. If comprised in this way, it can suppress easily that the resonator end surface by the side of the light emission accompanying a bigger heat_generation | fever at the time of laser operation | movement deteriorates.

なお、本発明において、レーザ光の出射側とは、一対の共振器端面から出射されるレーザ光強度の大小関係により区別される。すなわち、相対的にレーザ光の出射強度の大きい側の共振器端面が光出射側であり、相対的にレーザ光の出射強度の小さい側の共振器端面が光反射側である。   In the present invention, the laser beam emission side is distinguished by the magnitude relationship of the intensity of the laser beam emitted from the pair of resonator end faces. That is, the resonator end face on the side with relatively high laser beam emission intensity is the light emission side, and the resonator end face on the side with relatively low laser beam emission intensity is the light reflection side.

上記第1の局面による窒化物系半導体レーザ素子において、好ましくは、基板は、(H、K、−H−K、0)面からなる主表面を含み、基板が(1−100)面からなる主表面を有する場合、少なくとも第1端面の傾斜面は、基板の主表面内の[11−20]方向にストライプ状に延びるように基板に形成された凹部の一方側の側面を起点とした(1−101)面からなる窒化物系半導体素子層の成長面であり、基板が(11−20)面からなる主表面を有する場合、少なくとも第1端面の傾斜面は、基板の主表面内の[1−100]方向にストライプ状に延びるように基板に形成された凹部の一方側の側面を起点とした(11−22)面からなる窒化物系半導体素子層の成長面である。このように構成すれば、上記(1−101)面および(11−22)面からなる2種類の成長面からなる傾斜面を、それぞれ、窒化物系半導体素子層の結晶成長と同時に形成することができる。   In the nitride semiconductor laser element according to the first aspect, preferably, the substrate includes a main surface including a (H, K, -HK, 0) plane, and the substrate includes a (1-100) plane. In the case of having a main surface, at least the inclined surface of the first end surface starts from the side surface on one side of the recess formed in the substrate so as to extend in the [11-20] direction in the main surface of the substrate ( 1-110) is a growth surface of a nitride-based semiconductor element layer, and when the substrate has a main surface consisting of (11-20) surface, at least the inclined surface of the first end surface is within the main surface of the substrate. This is a growth surface of a nitride-based semiconductor element layer composed of a (11-22) plane starting from a side surface on one side of a recess formed in a substrate so as to extend in a [1-100] direction in a stripe shape. If comprised in this way, the inclined surface which consists of two types of growth surfaces which consist of said (1-101) plane and (11-22) plane is formed simultaneously with the crystal growth of a nitride-type semiconductor element layer, respectively. Can do.

上記基板が(H、K、−H−K、0)面からなる主表面を有する構成において、好ましくは、共振器の延びる方向に対して窒化物系半導体素子層の第1端面とは反対側の端部に形成され、基板の主表面に対して略垂直な方向に延びる第2端面をさらに備える。このように構成すれば、第1端面側の共振器端面と、第1端面とは反対側の第2端面とを一対の共振器面とした窒化物系半導体層を形成することができる。   In the configuration in which the substrate has a main surface composed of (H, K, -H-K, 0) plane, preferably, the side opposite to the first end surface of the nitride-based semiconductor element layer with respect to the direction in which the resonator extends. And a second end face extending in a direction substantially perpendicular to the main surface of the substrate. If comprised in this way, the nitride type semiconductor layer which made the resonator end surface of the 1st end surface side and the 2nd end surface on the opposite side to a 1st end surface a pair of resonator surface can be formed.

上記第2端面をさらに備える構成において、好ましくは、第2端面は、基板に形成された凹部の他方側の側面を起点として、基板の主表面に対して略垂直に形成されている。このように構成すれば、基板の主表面上に窒化物系半導体層を形成する際に、たとえば基板の(H、K、−H−K、0)面内におけるc軸方向([0001]方向)と実質的に直交する[K、−H、−K+H、0]方向に形成された凹部の他方側の側面を利用して、劈開工程を用いることなく基板の主表面に略垂直な(000−1)面からなる共振器端面(第2端面)を有する窒化物系半導体素子層を容易に形成することができる。   In the configuration further including the second end surface, the second end surface is preferably formed substantially perpendicular to the main surface of the substrate starting from the other side surface of the recess formed in the substrate. With this configuration, when the nitride-based semiconductor layer is formed on the main surface of the substrate, for example, the c-axis direction ([0001] direction in the (H, K, -HK, 0) plane of the substrate) ) Substantially perpendicular to the main surface of the substrate without using a cleavage step (000) using the other side surface of the recess formed in the [K, -H, -K + H, 0] direction substantially orthogonal to -1) A nitride-based semiconductor element layer having a resonator end face (second end face) made of a plane can be easily formed.

この発明の第2の局面による窒化物系半導体レーザ素子の製造方法は、基板上に、少なくとも基板の主表面に対して所定の角度傾斜する傾斜面を含む第1端面を有する窒化物系半導体素子層を形成する工程と、傾斜面の一部の領域に、エッチングにより、基板の主表面に略垂直に延びる共振器端面を形成する工程とを備え、傾斜面と基板の主表面とのなす角は鋭角である。   A method for manufacturing a nitride-based semiconductor laser device according to a second aspect of the present invention includes a nitride-based semiconductor device having a first end face including an inclined surface inclined at a predetermined angle with respect to a main surface of the substrate on a substrate. Forming a resonator end face extending substantially perpendicularly to the main surface of the substrate by etching in a part of the inclined surface, and forming an angle between the inclined surface and the main surface of the substrate. Is an acute angle.

この発明の第2の局面による窒化物系半導体レーザ素子の製造方法では、上記のように、少なくとも基板の主表面に対して鋭角をなしながら所定の角度傾斜する傾斜面を含む第1端面を有する窒化物系半導体素子層を形成する工程と、傾斜面の一部の領域に、基板の主表面に略垂直に延びる共振器端面を形成する工程とを備えることによって、窒化物系半導体素子層は、発光層近傍における平面積よりも大きな平面積を介して基板側と接続されるので、その平面積が増加する分だけ基板側に放熱される経路の断面積を増加させることができる。これにより、半導体レーザの出力を増加させた場合であっても、共振器端面近傍におけるレーザ出射光の発熱が、共振器端面よりもレーザ光の出射方向に延びる傾斜面が形成された窒化物系半導体素子層内部を介して、適切に基板側に拡散される。したがって、レーザ出射光による共振器端面の過度な発熱が抑制される。これにより、半導体レーザの高出力化に伴う共振器端面の劣化が抑制された窒化物系半導体レーザ素子を形成することができる。また、共振器端面の劣化が抑制されることによって、窒化物系半導体レーザ素子の長寿命化を図ることができる。   In the method for manufacturing a nitride-based semiconductor laser device according to the second aspect of the present invention, as described above, the nitride semiconductor laser device has a first end face including an inclined surface inclined at a predetermined angle while forming an acute angle with respect to at least the main surface of the substrate. The nitride-based semiconductor element layer comprises: a step of forming a nitride-based semiconductor element layer; and a step of forming a resonator end face extending substantially perpendicular to the main surface of the substrate in a partial region of the inclined surface. Since it is connected to the substrate side through a plane area larger than the plane area in the vicinity of the light emitting layer, the cross-sectional area of the path radiating heat to the substrate side can be increased by the increase in the plane area. Thereby, even when the output of the semiconductor laser is increased, the nitride system in which the heat generation of the laser emission light in the vicinity of the cavity end face is formed with an inclined surface extending in the laser beam emission direction from the cavity end face It diffuses to the substrate side appropriately through the semiconductor element layer. Therefore, excessive heat generation of the resonator end face by the laser emission light is suppressed. Thereby, it is possible to form a nitride-based semiconductor laser element in which the degradation of the cavity end face accompanying the increase in output of the semiconductor laser is suppressed. In addition, the lifetime of the nitride-based semiconductor laser device can be extended by suppressing the deterioration of the cavity end face.

上記第2の局面による窒化物系半導体レーザ素子の製造方法において、好ましくは、基板は、(H、K、−H−K、0)面からなる主表面を有し、基板上に、第1端面を含む窒化物系半導体素子層を形成する工程に先立って、基板に、基板の主表面内の[K、−H、−K+H、0]方向にストライプ状に延びる凹部を形成する工程をさらに備え、基板上に傾斜面を含む第1端面を有する窒化物系半導体素子層を形成する工程は、凹部の一方側の側面を起点として、窒化物系半導体素子層の成長面からなる第1端面を形成する工程を含む。このように構成すれば、窒化物系半導体素子層の結晶成長時に、窒化物系半導体素子層の成長面からなる傾斜面を含む第1端面を同時に形成することができる。   In the method for manufacturing a nitride-based semiconductor laser device according to the second aspect, preferably, the substrate has a main surface composed of (H, K, -HK, 0) plane, and the first surface is formed on the substrate. Prior to the step of forming the nitride-based semiconductor element layer including the end face, a step of forming a recess extending in a stripe shape in the [K, -H, -K + H, 0] direction in the main surface of the substrate is further performed. The step of forming a nitride-based semiconductor element layer having a first end surface including an inclined surface on the substrate includes a first end surface comprising a growth surface of the nitride-based semiconductor element layer starting from one side surface of the recess. Forming a step. If comprised in this way, the 1st end surface including the inclined surface which consists of the growth surface of a nitride-type semiconductor element layer can be formed simultaneously at the time of the crystal growth of a nitride-type semiconductor element layer.

上記第2の局面による窒化物系半導体レーザ素子の製造方法において、好ましくは、窒化物系半導体素子層を形成する工程は、基板に形成された凹部の他方側の側面を起点として、基板の主表面に対して略垂直に延びる窒化物系半導体素子層の成長面からなる第2端面を形成する工程をさらに含む。このように構成すれば、窒化物系半導体素子層の結晶成長時に、傾斜する第1端面と同時に、基板の主表面に対して略垂直に延びる第2端面を容易に形成することができる。   In the method for manufacturing a nitride-based semiconductor laser device according to the second aspect, preferably, the step of forming the nitride-based semiconductor device layer starts with the other side surface of the recess formed in the substrate as a starting point. The method further includes a step of forming a second end face made of a growth surface of the nitride-based semiconductor element layer extending substantially perpendicular to the surface. If comprised in this way, the 2nd end surface extended substantially perpendicular | vertical with respect to the main surface of a board | substrate can be easily formed simultaneously with the inclined 1st end surface at the time of crystal growth of a nitride-type semiconductor element layer.

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.

(第1実施形態)
図1は、本発明の第1実施形態による窒化物系半導体レーザ素子の構造を示した斜視図である。図2〜図4は、図1に示した窒化物系半導体レーザ素子の構造を説明するための断面図である。まず、図1〜図4を参照して、第1実施形態による窒化物系半導体レーザ素子50の構造について説明する。
(First embodiment)
FIG. 1 is a perspective view showing the structure of a nitride-based semiconductor laser device according to the first embodiment of the present invention. 2 to 4 are cross-sectional views for explaining the structure of the nitride-based semiconductor laser device shown in FIG. First, the structure of the nitride-based semiconductor laser device 50 according to the first embodiment will be described with reference to FIGS.

この第1実施形態による窒化物系半導体レーザ素子50では、図1および図2に示すように、約100μmの厚みを有するn型GaN基板1上に形成され、約3μm〜約4μmの厚みを有するAlGaNからなる下地層2上に、約3.1μmの厚みを有する半導体レーザ素子層3が形成されている。なお、n型GaN基板1および半導体レーザ素子層3は、それぞれ、本発明の「基板」および「窒化物系半導体素子層」の一例である。また、半導体レーザ素子層3は、図2に示すように、レーザ素子端部間(矢印A方向)長さL1が約1560μmを有するように形成されている。   In the nitride-based semiconductor laser device 50 according to the first embodiment, as shown in FIGS. 1 and 2, the nitride-based semiconductor laser device 50 is formed on an n-type GaN substrate 1 having a thickness of about 100 μm and has a thickness of about 3 μm to about 4 μm. A semiconductor laser element layer 3 having a thickness of about 3.1 μm is formed on an underlayer 2 made of AlGaN. The n-type GaN substrate 1 and the semiconductor laser element layer 3 are examples of the “substrate” and the “nitride-based semiconductor element layer” in the present invention, respectively. Further, as shown in FIG. 2, the semiconductor laser element layer 3 is formed so that the length L1 between the laser element end portions (in the direction of arrow A) is about 1560 μm.

ここで、第1実施形態では、図2に示すように、半導体レーザ素子層3は、n型GaN基板1の非極性面であるm面((1−100)面)からなる主表面上に、下地層2を介して形成されている。また、半導体レーザ素子層3には、n型GaN基板1の主表面に対して略垂直な光出射面20aおよび光反射面20bがそれぞれ形成されている。なお、光出射面20aおよび光反射面20bは、それぞれ、本発明の「第1端面」および「第2端面」の一例である。なお、本発明において、光出射面20aおよび光反射面20bは、光出射側および光反射側のそれぞれの共振器端面から出射されるレーザ光強度の大小関係により区別される。すなわち、相対的にレーザ光の出射強度の大きい側が光出射面20aであり、相対的にレーザ光の出射強度の小さい側が光反射面20bである。   Here, in the first embodiment, as shown in FIG. 2, the semiconductor laser element layer 3 is formed on the main surface composed of the m-plane ((1-100) plane) that is a nonpolar plane of the n-type GaN substrate 1. , Formed through the underlayer 2. The semiconductor laser element layer 3 is formed with a light emitting surface 20 a and a light reflecting surface 20 b that are substantially perpendicular to the main surface of the n-type GaN substrate 1. The light emitting surface 20a and the light reflecting surface 20b are examples of the “first end surface” and the “second end surface” in the present invention, respectively. In the present invention, the light emitting surface 20a and the light reflecting surface 20b are distinguished from each other by the magnitude relationship of the intensity of the laser light emitted from the respective resonator end faces on the light emitting side and the light reflecting side. That is, the side with relatively high laser beam emission intensity is the light emission surface 20a, and the side with relatively low laser beam emission intensity is the light reflection surface 20b.

また、第1実施形態では、半導体レーザ素子層3には、図2に示すように、光出射面20aの下端部から、n型GaN基板1の主表面に垂直な方向([1−100]方向(C2方向))に対して角度θ(=約62°)だけ傾斜するとともに、後述する発光層6の近傍領域が発するレーザ光の出射方向(A1方向(光出射面20aからレーザ素子の外部に遠ざかる方向))に延びる傾斜面20cおよび20dが形成されている。また、光出射面20aの上端部から、n型GaN基板1の主表面に垂直な方向([1−100]方向(C2方向))に対して角度θ(=約62°)だけ傾斜するとともに、A2方向に延びる傾斜面20eが形成されている。したがって、図2に示すように、傾斜面20c、20dおよび20eと、n型GaN基板1の主表面とは鋭角をなすように形成されている。なお、傾斜面20c、20dおよび20eは、それぞれ、本発明の「第1端面」の一例である。 In the first embodiment, as shown in FIG. 2, the semiconductor laser element layer 3 has a direction perpendicular to the main surface of the n-type GaN substrate 1 ([1-100]) from the lower end of the light emitting surface 20a. Direction (C2 direction)) is inclined by an angle θ 1 (= about 62 °), and a laser beam emission direction (A1 direction (from the light emission surface 20a to the laser element) emitted from a region in the vicinity of the light emitting layer 6 described later) Inclined surfaces 20c and 20d extending in the direction away from the outside)) are formed. Further, it is inclined from the upper end of the light emitting surface 20a by an angle θ 1 (= about 62 °) with respect to a direction perpendicular to the main surface of the n-type GaN substrate 1 ([1-100] direction (C2 direction)). In addition, an inclined surface 20e extending in the A2 direction is formed. Therefore, as shown in FIG. 2, the inclined surfaces 20c, 20d and 20e and the main surface of the n-type GaN substrate 1 are formed to form an acute angle. The inclined surfaces 20c, 20d and 20e are examples of the “first end surface” in the present invention.

また、第1実施形態では、図3に示すように、傾斜面20cは、光出射面20aの下部に位置する後述するn型クラッド層5からn型GaN基板1側に向かって斜めに延びるとともに、n型GaN基板1の主表面に対して略垂直に延びる端面20fを介して傾斜面20dに接続されるように形成されている。なお、n型クラッド層5は、本発明の「窒化物系半導体素子層」および「第1導電型の第1クラッド層」の一例である。したがって、図3に示すように、レーザ光の出射側に形成されているn型クラッド層5は、光出射面20aよりもレーザ光の出射方向(A1方向)に遠ざかった位置でn型GaN基板1側の下地層2とバッファ層4を介して接続されている。   In the first embodiment, as shown in FIG. 3, the inclined surface 20c extends obliquely from an n-type cladding layer 5 (described later) located below the light emitting surface 20a toward the n-type GaN substrate 1 side. The n-type GaN substrate 1 is formed so as to be connected to the inclined surface 20d through an end surface 20f extending substantially perpendicular to the main surface. The n-type cladding layer 5 is an example of the “nitride-based semiconductor element layer” and “first conductivity type first cladding layer” in the present invention. Therefore, as shown in FIG. 3, the n-type cladding layer 5 formed on the laser beam emission side is n-type GaN substrate at a position farther in the laser beam emission direction (A1 direction) than the light emission surface 20a. The first base layer 2 and the buffer layer 4 are connected to each other.

また、第1実施形態では、図2に示すように、下地層2には、下地層2の結晶成長時に形成されるともに、n型GaN基板1の[11−20]方向にストライプ状に延びるクラック30が形成されている。そして、半導体レーザ素子層3の傾斜面20dおよび20eは、下地層2のクラック30の内側面30aの上端部を起点として結晶成長する(1−101)面からなるファセット(成長面)により構成されている。なお、クラック30は、本発明の「凹部」の一例であり、内側面30aは、本発明の「凹部の一方側の側面」の一例である。   In the first embodiment, as shown in FIG. 2, the underlayer 2 is formed during the crystal growth of the underlayer 2 and extends in a stripe shape in the [11-20] direction of the n-type GaN substrate 1. A crack 30 is formed. The inclined surfaces 20d and 20e of the semiconductor laser element layer 3 are constituted by facets (growth surfaces) composed of a (1-101) surface that grows from the upper end of the inner side surface 30a of the crack 30 of the underlayer 2 as a starting point. ing. The crack 30 is an example of the “recessed portion” of the present invention, and the inner side surface 30a is an example of the “side surface of one side of the recessed portion” of the present invention.

また、第1実施形態では、図2に示すように、半導体レーザ素子層3の光反射面20bは、n型GaN基板1の主表面に垂直な方向([1−100]方向(C2方向))に延びるとともに、クラック30の(000−1)面からなる内側面30bを引き継ぐように結晶成長した(000−1)面からなる端面により構成されている。なお、内側面30bは、本発明の「凹部の他方側の側面」の一例である。   In the first embodiment, as shown in FIG. 2, the light reflecting surface 20b of the semiconductor laser element layer 3 is in a direction perpendicular to the main surface of the n-type GaN substrate 1 ([1-100] direction (C2 direction)). ) And an end face made of a (000-1) plane that is crystal-grown so as to take over the inner side face 30b made of the (000-1) face of the crack 30. The inner side surface 30b is an example of the “side surface on the other side of the recess” in the present invention.

なお、第1実施形態では、AlGaNからなる下地層2を結晶成長させる際に、n型GaN基板1と下地層2との格子定数差を利用することにより凹部としてのクラック30を下地層2に形成しているが、下地層2を結晶成長させた後に、下地層2の表面側から機械的スクライブ、レーザスクライブ、ダイシングおよびエッチングなどにより、(000−1)面を含む内側面(凹部の内側面)を形成してもよい。また、上記手法を用いて凹部を形成する場合には、下地層2を基板(下地基板)であるn型GaN基板1と同様の格子定数を有するGaNとしてもよい。さらには、後述するように、機械的スクライブ、レーザスクライブ、ダイシングおよびエッチングなどにより、n型GaN基板1上の結晶成長の表面側に直接(000−1)面からなる内側面を有する凹部(第4実施形態の溝部92)を形成してもよい。   In the first embodiment, when the underlayer 2 made of AlGaN is crystal-grown, a crack 30 as a recess is formed in the underlayer 2 by utilizing the lattice constant difference between the n-type GaN substrate 1 and the underlayer 2. After forming the crystal of the underlayer 2, the inner surface including the (000-1) plane (inside the recess) is formed by mechanical scribe, laser scribe, dicing, etching, or the like from the surface side of the underlayer 2. Side surface) may be formed. Moreover, when forming a recessed part using the said method, it is good also considering the base layer 2 as GaN which has the lattice constant similar to the n-type GaN board | substrate 1 which is a board | substrate (base substrate). Furthermore, as will be described later, a concave portion (first surface) having an inner side surface (000-1) directly on the surface side of crystal growth on the n-type GaN substrate 1 by mechanical scribing, laser scribing, dicing, etching, or the like. The groove portion 92) of the fourth embodiment may be formed.

また、半導体レーザ素子層3は、図1および図2に示すように、バッファ層4と、n型クラッド層5と、発光層6と、p型クラッド層7およびp型コンタクト層8とを含んでいる。具体的には、図3に示すように、n型GaN基板1上に形成された下地層2の上面上に、約1.0μmの厚みを有するアンドープAl0.01Ga0.99Nからなるバッファ層4と、約1.9μmの厚みを有するGeドープのAl0.07Ga0.93Nからなるn型クラッド層5とが形成されている。 The semiconductor laser element layer 3 includes a buffer layer 4, an n-type cladding layer 5, a light emitting layer 6, a p-type cladding layer 7 and a p-type contact layer 8, as shown in FIGS. 1 and 2. It is out. Specifically, as shown in FIG. 3, the upper surface of the underlayer 2 formed on the n-type GaN substrate 1 is made of undoped Al 0.01 Ga 0.99 N having a thickness of about 1.0 μm. A buffer layer 4 and an n-type cladding layer 5 made of Ge-doped Al 0.07 Ga 0.93 N having a thickness of about 1.9 μm are formed.

また、n型クラッド層5上には、発光層6が形成されている。この発光層6は、図4に示すように、n型クラッド層5(図2参照)に近い側から順に、約20nmの厚みを有するAl0.2Ga0.8Nからなるn側キャリアブロック層6aと、約20nmの厚みを有するアンドープIn0.02Ga0.98Nからなるn側光ガイド層6bと、多重量子井戸(MQW)活性層6eと、約0.08μmの厚みを有するアンドープIn0.01Ga0.99Nからなるp側光ガイド層6fと、約20nmの厚みを有するAl0.25Ga0.75Nからなるキャリアブロック層6gとから構成されている。また、MQW活性層6eは、約2.5nmの厚みを有するアンドープIn0.15Ga0.85Nからなる3層の量子井戸層6cと約20nmの厚みを有するアンドープIn0.02Ga0.98Nからなる3層の量子障壁層6dとが交互に積層されている。また、n型クラッド層5は、MQW活性層6eよりもバンドギャップが大きい。また、n側キャリアブロック層6aとMQW活性層6eとの間に、n側キャリアブロック層6aとMQW活性層6eとの中間のバンドギャップを有する光ガイド層などを形成してもよい。また、MQW活性層6eは、単層または単一量子井戸(SQW)構造で形成してもよい。 A light emitting layer 6 is formed on the n-type cladding layer 5. As shown in FIG. 4, the light emitting layer 6 includes an n-side carrier block made of Al 0.2 Ga 0.8 N having a thickness of about 20 nm in order from the side closer to the n-type cladding layer 5 (see FIG. 2). Layer 6a, n-side light guide layer 6b made of undoped In 0.02 Ga 0.98 N having a thickness of about 20 nm, multiple quantum well (MQW) active layer 6e, and undoped having a thickness of about 0.08 μm The p-side light guide layer 6f made of In 0.01 Ga 0.99 N and the carrier block layer 6g made of Al 0.25 Ga 0.75 N having a thickness of about 20 nm are formed. The MQW active layer 6e includes three quantum well layers 6c made of undoped In 0.15 Ga 0.85 N having a thickness of about 2.5 nm, and undoped In 0.02 Ga 0. Three quantum barrier layers 6 d made of 98 N are alternately stacked. The n-type cladding layer 5 has a larger band gap than the MQW active layer 6e. Further, a light guide layer having an intermediate band gap between the n-side carrier block layer 6a and the MQW active layer 6e may be formed between the n-side carrier block layer 6a and the MQW active layer 6e. The MQW active layer 6e may be formed with a single layer or a single quantum well (SQW) structure.

また、図1および図2に示すように、発光層6上には、平坦部と、平坦部の略中央部から上方(C2方向)に突出するように形成され約1μmの厚みを有する凸部とを有するMgドープのAl0.07Ga0.93Nからなるp型クラッド層7が形成されている。また、p型クラッド層7は、MQW活性層6eよりもバンドギャップが大きい。また、p型クラッド層7の凸部上には、約3nmの厚みを有するアンドープIn0.07Ga0.93Nからなるp型コンタクト層8が形成されている。また、p型クラッド層7の凸部とp型コンタクト層8とによって、窒化物系半導体レーザ素子50の光導波路として共振器方向(図1のA方向)にストライプ状(細長状)に延びるリッジ部21が構成されている。なお、バッファ層4、発光層6およびp型コンタクト層8は、それぞれ、本発明の「窒化物系半導体素子層」の一例である。また、p型クラッド層7は、本発明の「窒化物系半導体素子層」および「第2導電型の第2クラッド層」の一例である。 As shown in FIGS. 1 and 2, on the light emitting layer 6, a flat portion and a convex portion formed to protrude upward (C2 direction) from a substantially central portion of the flat portion and having a thickness of about 1 μm. A p-type cladding layer 7 made of Mg-doped Al 0.07 Ga 0.93 N is formed. The p-type cladding layer 7 has a larger band gap than the MQW active layer 6e. A p-type contact layer 8 made of undoped In 0.07 Ga 0.93 N having a thickness of about 3 nm is formed on the convex portion of the p-type cladding layer 7. A ridge extending in the form of a stripe (elongated) in the resonator direction (direction A in FIG. 1) as an optical waveguide of the nitride-based semiconductor laser device 50 is formed by the convex portion of the p-type cladding layer 7 and the p-type contact layer 8. Part 21 is configured. The buffer layer 4, the light emitting layer 6 and the p-type contact layer 8 are examples of the “nitride-based semiconductor element layer” in the present invention. The p-type cladding layer 7 is an example of the “nitride-based semiconductor element layer” and the “second conductivity type second cladding layer” in the present invention.

また、図1に示すように、半導体レーザ素子層3のp型クラッド層7の凸部以外の平坦部の上面上およびリッジ部21の両側面を覆うように、約200nmの厚みを有するSiOからなる電流ブロック層9が形成されている。 Further, as shown in FIG. 1, SiO 2 having a thickness of about 200 nm so as to cover the upper surface of the flat portion other than the convex portion of the p-type cladding layer 7 of the semiconductor laser element layer 3 and both side surfaces of the ridge portion 21. A current blocking layer 9 made of is formed.

また、電流ブロック層9およびp型コンタクト層8の上面上には、p型コンタクト層8の上面に近い方から順に、約5nmの厚みを有するPt層と、約100nmの厚みを有するPd層と、約150nmの厚みを有するAu層とからなるp側電極10が形成されている。   Further, on the upper surfaces of the current blocking layer 9 and the p-type contact layer 8, a Pt layer having a thickness of about 5 nm and a Pd layer having a thickness of about 100 nm are arranged in order from the side closer to the upper surface of the p-type contact layer 8. A p-side electrode 10 made of an Au layer having a thickness of about 150 nm is formed.

また、図1および図2に示すように、n型GaN基板1の裏面上には、n型GaN基板1に近い側から順に、約10nmの厚みを有するAl層と、約20nmの厚みを有するPt層と、約300nmの厚みを有するAu層とからなるn側電極11が形成されている。このn側電極11は、図2に示すように、窒化物系半導体レーザ素子50の矢印A方向の両側部まで延びるようにn型GaN基板1の裏面上の全面に形成されている。   Further, as shown in FIGS. 1 and 2, an Al layer having a thickness of about 10 nm and a thickness of about 20 nm are sequentially formed on the back surface of the n-type GaN substrate 1 from the side closer to the n-type GaN substrate 1. An n-side electrode 11 composed of a Pt layer and an Au layer having a thickness of about 300 nm is formed. As shown in FIG. 2, the n-side electrode 11 is formed on the entire back surface of the n-type GaN substrate 1 so as to extend to both sides of the nitride-based semiconductor laser device 50 in the direction of arrow A.

図5〜図11は、図1に示した第1実施形態による窒化物系半導体レーザ素子の製造プロセスを説明するための断面図および平面図である。次に、図1、図2、図4および図5〜図11を参照して、第1実施形態による窒化物系半導体レーザ素子50の製造プロセスについて説明する。   5 to 11 are a sectional view and a plan view for explaining a manufacturing process of the nitride-based semiconductor laser device according to the first embodiment shown in FIG. A manufacturing process for the nitride-based semiconductor laser device 50 according to the first embodiment is now described with reference to FIGS. 1, 2, 4 and 5 to 11.

まず、図5に示すように、有機金属化学的気相成長法(MOCVD法)を用いて、n型GaN基板1上に、約3μm〜約4μmの厚みを有するAlGaNからなる下地層2を成長させる。なお、下地層2が結晶成長する際、n型GaN基板1の[0001]方向の格子定数cよりもAlGaNからなる下地層2の[0001]方向の格子定数cが小さい(c>c)ので、所定の厚みに達した下地層2は、n型GaN基板1の格子定数cに合わせようとして下地層2の内部に引張応力Rが発生する。この結果、下地層2が局所的にA方向に縮むのに伴って、下地層2には、図5に示すようなクラック30が形成される。なお、図5では、下地層2に自発的にクラック30が形成される様子を模式的に示している。 First, as shown in FIG. 5, an underlying layer 2 made of AlGaN having a thickness of about 3 μm to about 4 μm is grown on an n-type GaN substrate 1 using metal organic chemical vapor deposition (MOCVD). Let Note that when the underlying layer 2 is grown, n type GaN substrate 1 [0001] direction of the base layer 2 made of AlGaN than the lattice constant c 1 of the [0001] small direction of the lattice constant c 2 (c 1> c 2 ), the underlying layer 2 that has reached a predetermined thickness generates a tensile stress R inside the underlying layer 2 in an attempt to match the lattice constant c 1 of the n-type GaN substrate 1. As a result, as the underlayer 2 locally shrinks in the A direction, cracks 30 as shown in FIG. 5 are formed in the underlayer 2. FIG. 5 schematically shows a state in which the crack 30 is spontaneously formed in the underlayer 2.

また、クラック30が形成されたn型GaN基板1を平面的に見た場合、図6に示すように、クラック30は、n型GaN基板1の[0001]方向(A方向)と略直交する[11−20]方向(B方向)に沿ってストライプ状に延びるように形成される。   Further, when the n-type GaN substrate 1 on which the crack 30 is formed is viewed in plan, the crack 30 is substantially orthogonal to the [0001] direction (A direction) of the n-type GaN substrate 1 as shown in FIG. It is formed to extend in a stripe shape along the [11-20] direction (B direction).

また、第1実施形態では、図5に示すように、下地層2にクラック30が形成される際に、クラック30には、AlGaN層の(000−1)面からなり、n型GaN基板1の上面の(1−100)面まで達する内側面30bが形成される。この内側面30bは、n型GaN基板1の(1−100)面からなる主表面に対して略垂直に形成される。ここで、クラック30は、下地層2の内部に発生する引張応力R(図5参照)を利用して形成されるので、外部的な加工技術(たとえば、機械的スクライブ、レーザスクライブ、ダイシングおよびエッチングなど)により凹部を形成する場合と異なり、内側面30bを結晶学的面指数(000−1)面に容易に一致させることが可能である。この結果、内側面30bを極めて平坦な(000−1)面として形成することができるので、平坦な内側面30b上に半導体レーザ素子層3を結晶成長させる際、内側面30bの(000−1)面を引き継ぐような平坦な端面((000−1)面)を有する半導体レーザ素子層3を容易に成長させることができる。   In the first embodiment, as shown in FIG. 5, when the crack 30 is formed in the foundation layer 2, the crack 30 is made of the (000-1) plane of the AlGaN layer, and the n-type GaN substrate 1. An inner side surface 30b reaching the (1-100) plane of the upper surface of the upper surface is formed. The inner side surface 30 b is formed substantially perpendicular to the main surface made of the (1-100) plane of the n-type GaN substrate 1. Here, since the crack 30 is formed using the tensile stress R (see FIG. 5) generated in the underlayer 2, an external processing technique (for example, mechanical scribe, laser scribe, dicing and etching) is used. Etc.), the inner side surface 30b can be easily matched with the crystallographic plane index (000-1) plane. As a result, the inner side surface 30b can be formed as an extremely flat (000-1) plane. Therefore, when the semiconductor laser element layer 3 is grown on the flat inner side surface 30b, (000-1) ) Semiconductor laser element layer 3 having a flat end face ((000-1) face) that takes over the face can be easily grown.

また、第1実施形態では、上記のように下地層2の内部にn型GaN基板1の主表面近傍まで達するクラック30が形成されるので、n型GaN基板1と格子定数が異なる下地層2の格子歪を開放することができる。したがって、下地層2の結晶品質が良好になり、下地層2上に形成される半導体レーザ素子層3を高品質な結晶状態とすることができる。この結果、後述する工程で形成されるn型クラッド層5、n側キャリアブロック層6a、キャリアブロック層6g、p型クラッド層7およびp型コンタクト層8などの電気特性が向上されるとともに、これらの層内での光吸収を抑制することが可能となる。さらに、発光層6(n側キャリアブロック層6a、n側光ガイド層6b、MQW活性層6e、p側光ガイド層6fおよびキャリアブロック層6g)の内部損失を低減するとともに、発光層6の発光効率を向上させることが可能である。なお、第1実施形態では、下地層2の内部にn型GaN基板1の主表面近傍まで達するクラック30を形成したが、下地層2の厚み方向(図5のC2方向)に、下地層2の厚みに相当する深さの溝部を形成するようにしてもよい。このように構成しても、下地層2の厚みに相当する深さの溝部によって下地層2の内部歪を開放することができるので、クラック30を形成する場合と同様の効果を得ることができる。   In the first embodiment, the crack 30 reaching the vicinity of the main surface of the n-type GaN substrate 1 is formed in the underlayer 2 as described above. Therefore, the underlayer 2 having a lattice constant different from that of the n-type GaN substrate 1 is formed. The lattice distortion of can be released. Therefore, the crystal quality of the underlayer 2 is improved, and the semiconductor laser element layer 3 formed on the underlayer 2 can be in a high quality crystal state. As a result, the electrical characteristics of the n-type clad layer 5, the n-side carrier block layer 6a, the carrier block layer 6g, the p-type clad layer 7 and the p-type contact layer 8 formed in the steps described later are improved. It is possible to suppress light absorption in the layer. Furthermore, the internal loss of the light emitting layer 6 (n-side carrier block layer 6a, n-side light guide layer 6b, MQW active layer 6e, p-side light guide layer 6f, and carrier block layer 6g) is reduced, and light emission of the light-emitting layer 6 is achieved. Efficiency can be improved. In the first embodiment, the crack 30 reaching the vicinity of the main surface of the n-type GaN substrate 1 is formed in the base layer 2, but the base layer 2 is formed in the thickness direction of the base layer 2 (C2 direction in FIG. 5). You may make it form the groove part of the depth equivalent to this thickness. Even if comprised in this way, since the internal strain of the foundation layer 2 can be released by the groove part having a depth corresponding to the thickness of the foundation layer 2, the same effect as the case of forming the crack 30 can be obtained. .

次に、図7に示すように、MOCVD法を用いて、クラック30が形成された下地層2上に、バッファ層4、n型クラッド層5、発光層6(詳細は図4参照)、p型クラッド層7およびp型コンタクト層8を順次成長させて半導体レーザ素子層3を形成する。   Next, as shown in FIG. 7, the buffer layer 4, the n-type cladding layer 5, the light emitting layer 6 (see FIG. 4 for details), p on the base layer 2 on which the crack 30 is formed, using MOCVD. The semiconductor laser device layer 3 is formed by sequentially growing the mold cladding layer 7 and the p-type contact layer 8.

上記半導体レーザ素子層3の形成において、具体的には、まず、基板温度を約1000℃の成長温度に保持した状態で、Ga原料であるTMGa(トリメチルガリウム)およびAl原料であるTMAl(トリメチルアルミニウム)を含んだHからなるキャリアガスを反応炉内に供給して、n型GaN基板1上にバッファ層4を成長させる。次に、TMGaおよびTMAlと、n型導電性を得るためのGe不純物の原料であるGeH(モノゲルマン)とを含んだHからなるキャリアガスを反応炉内に供給して、バッファ層4上にn型クラッド層5を成長させる。その後、TMGaおよびTMAlを含んだHガスを反応炉内に供給して、n型クラッド層5上にn側キャリアブロック層6aを成長させる。 In the formation of the semiconductor laser element layer 3, specifically, first, the substrate temperature is maintained at a growth temperature of about 1000 ° C., TMGa (trimethylgallium) as a Ga material and TMAl (trimethylaluminum) as an Al material. A carrier gas made of H 2 containing) is supplied into the reaction furnace to grow the buffer layer 4 on the n-type GaN substrate 1. Next, a carrier gas composed of H 2 containing TMGa and TMAl and GeH 4 (monogermane) which is a raw material of Ge impurities for obtaining n-type conductivity is supplied into the reaction furnace, and the buffer layer 4 An n-type cladding layer 5 is grown thereon. Thereafter, an H 2 gas containing TMGa and TMAl is supplied into the reaction furnace, and the n-side carrier block layer 6 a is grown on the n-type cladding layer 5.

次に、基板温度を約850℃の成長温度に下げて保持した状態で、反応炉内にNHガスを供給した窒素ガス雰囲気中にて、Ga原料であるTEGa(トリエチルガリウム)およびIn原料であるTMIn(トリメチルインジウム)を供給して、n側光ガイド層6b、MQW活性層6eおよびp側光ガイド層6fを成長させる。そして、TMGaおよびTMAlを反応炉内に供給して、キャリアブロック層6gを成長させる。これにより、発光層6(図4参照)が形成される。 Next, with the substrate temperature lowered to a growth temperature of about 850 ° C. and maintained in a nitrogen gas atmosphere in which NH 3 gas is supplied into the reaction furnace, the Ga source TEGa (triethylgallium) and In source A certain TMIn (trimethylindium) is supplied to grow the n-side light guide layer 6b, the MQW active layer 6e, and the p-side light guide layer 6f. Then, TMGa and TMAl are supplied into the reactor to grow the carrier block layer 6g. Thereby, the light emitting layer 6 (refer FIG. 4) is formed.

次に、基板温度を約1000℃の成長温度に上昇させて保持した状態で、反応炉内にNHガスを供給した水素ガスおよび窒素ガス雰囲気中にて、p型不純物であるMgの原料であるMg(C(シクロペンタンジエニルマグネシウム)、Ga原料であるTMGaおよびAl原料であるTMAlを供給して、発光層6上にp型クラッド層7を成長させる。その後、再び基板温度を約850℃の成長温度に下げて保持した状態で、反応炉内にNHガスを供給した窒素ガス雰囲気中にて、Ga原料であるTEGaおよびIn原料であるTMInを供給して、p型コンタクト層8を成長させる。このようにして、下地層2上に半導体レーザ素子層3が形成される。 Next, with the substrate temperature raised to a growth temperature of about 1000 ° C. and maintained in a hydrogen gas and nitrogen gas atmosphere in which NH 3 gas is supplied into the reaction furnace, the source material of Mg, which is a p-type impurity, is used. A certain Mg (C 5 H 5 ) 2 (cyclopentanedienylmagnesium), TMGa as a Ga raw material, and TMAl as an Al raw material are supplied to grow a p-type cladding layer 7 on the light emitting layer 6. Thereafter, TEGa as the Ga source and TMIn as the In source are supplied in a nitrogen gas atmosphere in which NH 3 gas is supplied into the reactor while the substrate temperature is again lowered to the growth temperature of about 850 ° C. Then, the p-type contact layer 8 is grown. In this way, the semiconductor laser element layer 3 is formed on the base layer 2.

ここで、第1実施形態による製造プロセスでは、図8に示すように、下地層2上に半導体レーザ素子層3を成長させた場合、B方向(図6参照)にストライプ状に延びるクラック30の内側面30aの上端部を起点として、n型GaN基板1の主表面に対して角度θ(=約62°)傾斜した方向に延びる(1−101)面からなるファセット(成長面)が形成される。また、同時に、半導体レーザ素子層3は、クラック30の内側面30bの上端部を起点として、クラック30の(000−1)面を引き継ぐように[1−100]方向(C2方向)に延びる端面((000−1)面)を形成しながら結晶成長する。これにより、半導体レーザ素子層3には、(000−1)面からなる光反射面20bが形成される。なお、半導体レーザ素子層3が結晶成長する過程で、上記(1−101)面および(000−1)面が形成される部分の成長速度と、半導体レーザ素子層3の表面(上面)が矢印C2方向(図7参照)へ成長する成長速度との差から、上記(1−101)面および(000−1)面の平坦性のみならず、半導体レーザ素子層3の表面(上面)の平坦性についても向上させることができる。 Here, in the manufacturing process according to the first embodiment, as shown in FIG. 8, when the semiconductor laser element layer 3 is grown on the base layer 2, the cracks 30 extending in a stripe shape in the B direction (see FIG. 6). A facet (growth surface) composed of a (1-101) plane extending in a direction inclined by an angle θ 1 (= about 62 °) with respect to the main surface of the n-type GaN substrate 1 is formed starting from the upper end portion of the inner side surface 30a. Is done. At the same time, the semiconductor laser element layer 3 has an end surface extending in the [1-100] direction (C2 direction) so as to take over the (000-1) plane of the crack 30 starting from the upper end portion of the inner side surface 30b of the crack 30. Crystals grow while forming ((000-1) plane). As a result, a light reflecting surface 20b having a (000-1) plane is formed in the semiconductor laser element layer 3. In the process of crystal growth of the semiconductor laser element layer 3, the growth rate of the portion where the (1-101) plane and (000-1) plane are formed and the surface (upper surface) of the semiconductor laser element layer 3 are arrows. From the difference with the growth rate grown in the C2 direction (see FIG. 7), not only the flatness of the (1-101) plane and the (000-1) plane but also the flatness of the surface (upper surface) of the semiconductor laser element layer 3. It can also improve the property.

そして、窒素ガス雰囲気中で、約800℃の温度条件下でp型化アニール処理を行う。   Then, p-type annealing is performed in a nitrogen gas atmosphere under a temperature condition of about 800 ° C.

また、第1実施形態による製造プロセスでは、図9に示すように、半導体レーザ素子層3の上面上を覆うようにSiOからなり数百nmの厚みを有するマスク層22を形成する。さらに、マスク層22の上面上に、フォトリソグラフィによりレジスト(レジストパターン)23を形成する。そして、図10に示すように、フッ化水素酸によるウェットエッチングにより、レジスト23が形成されていない部分のマスク層22を除去する。その後、図10に示すように、マスク層22が除去されて半導体レーザ素子層3の(1−101)面からなるファセットが露出している部分に、Clなどによる反応性イオンエッチングなどのドライエッチングを行う。これにより、図11に示すように、半導体レーザ素子層3に[1−100]方向(C2方向)に延びるとともに、n型クラッド層5の一部および発光層6を含む光出射面20aが形成される。また、その際、図11に示すように、n型クラッド層5の上端部近傍からn型GaN基板1側に向かって斜めに延びる傾斜面20cと、光出射面20aと略平行な端面20fとが形成される。 In the manufacturing process according to the first embodiment, as shown in FIG. 9, a mask layer 22 made of SiO 2 and having a thickness of several hundred nm is formed so as to cover the upper surface of the semiconductor laser element layer 3. Further, a resist (resist pattern) 23 is formed on the upper surface of the mask layer 22 by photolithography. Then, as shown in FIG. 10, the mask layer 22 where the resist 23 is not formed is removed by wet etching with hydrofluoric acid. After that, as shown in FIG. 10, the mask layer 22 is removed and the facet composed of the (1-101) plane of the semiconductor laser element layer 3 is exposed to dry portions such as reactive ion etching such as Cl 2. Etching is performed. As a result, as shown in FIG. 11, a light emitting surface 20 a that extends in the [1-100] direction (C2 direction) and includes a part of the n-type cladding layer 5 and the light emitting layer 6 is formed in the semiconductor laser element layer 3. Is done. At that time, as shown in FIG. 11, an inclined surface 20c extending obliquely from the vicinity of the upper end portion of the n-type cladding layer 5 toward the n-type GaN substrate 1 side, and an end surface 20f substantially parallel to the light emitting surface 20a Is formed.

その後、図12に示すように、フッ化水素酸によるウェットエッチングにより、半導体レーザ素子層3からマスク層22およびレジスト23を除去する。これにより、半導体レーザ素子層3のレーザ光出射側端面には、(1−101)面からなる傾斜面20dおよび20eと、上記エッチングによる光出射面20aおよび傾斜面20cとが形成される。   Thereafter, as shown in FIG. 12, the mask layer 22 and the resist 23 are removed from the semiconductor laser element layer 3 by wet etching with hydrofluoric acid. As a result, the inclined surfaces 20d and 20e made of the (1-101) plane and the light emitting surface 20a and the inclined surface 20c by the etching are formed on the end surface of the semiconductor laser element layer 3 on the laser beam emitting side.

次に、図1に示すように、p型コンタクト層8の上面上に、フォトリソグラフィによりレジストパターンを形成した後、そのレジストパターンをマスクとしてドライエッチングなどを行うことにより、リッジ部21を形成する。その後、p型クラッド層7の凸部以外の平坦部の上面上およびリッジ部21の両側面を覆うように、電流ブロック層9を形成する。また、図1および図13に示すように、真空蒸着法を用いて、電流ブロック層9上および電流ブロック層9が形成されていないp型コンタクト層8上に、p側電極10を形成する。なお、図13では、p型コンタクト層8が形成された位置(リッジ部21近傍)における半導体レーザ素子の共振器方向(A方向)に沿った断面構造を示している。   Next, as shown in FIG. 1, after forming a resist pattern on the upper surface of the p-type contact layer 8 by photolithography, dry etching or the like is performed using the resist pattern as a mask to form the ridge portion 21. . Thereafter, the current blocking layer 9 is formed so as to cover the upper surface of the flat portion other than the convex portion of the p-type cladding layer 7 and both side surfaces of the ridge portion 21. As shown in FIGS. 1 and 13, the p-side electrode 10 is formed on the current blocking layer 9 and the p-type contact layer 8 on which the current blocking layer 9 is not formed, using a vacuum deposition method. FIG. 13 shows a cross-sectional structure along the resonator direction (A direction) of the semiconductor laser element at the position where the p-type contact layer 8 is formed (near the ridge portion 21).

この後、図13に示すように、n型GaN基板1の厚みが約100μmになるように、n型GaN基板1の裏面を研磨した後、真空蒸着法を用いて、n型GaN基板1の裏面上に、n型GaN基板1に接触するようにn側電極11を形成する。   Thereafter, as shown in FIG. 13, the back surface of the n-type GaN substrate 1 is polished so that the thickness of the n-type GaN substrate 1 is about 100 μm, and then the n-type GaN substrate 1 is formed by vacuum deposition. An n-side electrode 11 is formed on the back surface so as to be in contact with the n-type GaN substrate 1.

そして、図13に示すように、n側電極11の裏面側の所定の(0001)面を形成したい位置に、レーザスクライブまたは機械式スクライブにより、n型GaN基板1の[0001]方向(A方向)と直交する方向(図1のB方向)に延びるように直線状のスクライブ溝31を形成する。この状態で、図13に示すように、ウェハの表面側(上側)が開くようにn型GaN基板1の裏面側を支点として荷重を印加することにより、ウェハをスクライブ溝31の位置(劈開線500)で劈開する。   Then, as shown in FIG. 13, the [0001] direction (A direction) of the n-type GaN substrate 1 is formed by laser scribe or mechanical scribe at a position where a predetermined (0001) plane on the back side of the n-side electrode 11 is to be formed. The linear scribe groove 31 is formed so as to extend in a direction perpendicular to () (direction B in FIG. 1). In this state, as shown in FIG. 13, by applying a load with the back surface side of the n-type GaN substrate 1 as a fulcrum so that the front surface side (upper side) of the wafer is opened, the wafer is positioned at the position of the scribe groove 31 (cleavage line). 500).

この後、共振器方向(A方向)に沿って素子を分割してチップ化することによって、図1および図2に示した第1実施形態による窒化物系半導体レーザ素子50が形成される。   Thereafter, the element is divided into chips along the resonator direction (A direction), whereby the nitride-based semiconductor laser element 50 according to the first embodiment shown in FIGS. 1 and 2 is formed.

第1実施形態では、上記のように、半導体レーザ素子層3に、光出射面20aと、光出射面20aの近傍に、n型GaN基板1の主表面(m面(1−100)面)と鋭角をなしながらn型GaN基板1の主表面に垂直な[1−100]方向に対して角度θ(=約62°)だけ傾斜して延びる傾斜面20cおよび20dとを設けることによって、半導体レーザ素子層3は、発光層6近傍における平面積よりも大きな平面積を介してn型GaN基板1側と接続されるので、その平面積が増加する分だけn型GaN基板1側に放熱される経路の断面積(傾斜面20cおよび20d、端面20f、n型クラッド層5の主面((1−100)面)および光出射面20aをn型クラッド層5の主面までC1方向に延長した仮想面(破線)によって囲まれた領域S(図3参照))を増加させることができる。これにより、窒化物系半導体レーザ素子50の出力を増加させた場合であっても、光出射面20a近傍におけるレーザ出射光の発熱が、光出射面20aよりもレーザ光の出射方向に延びる傾斜面20cおよび20dが形成された半導体レーザ素子層3内部を介して、適切にn型GaN基板1側に拡散される。したがって、レーザ出射光による共振器端面(光出射面20a)の過度な発熱が抑制される。これにより、半導体レーザの高出力化に伴って共振器端面(光出射面20a)が劣化するのを抑制することができる。また、共振器端面(光出射面20a)の劣化が抑制されることによって、窒化物系半導体レーザ素子50の長寿命化を図ることができる。 In the first embodiment, as described above, the semiconductor laser element layer 3 includes the light emitting surface 20a and the main surface (m-plane (1-100) surface) of the n-type GaN substrate 1 in the vicinity of the light emitting surface 20a. And inclined surfaces 20c and 20d extending at an angle θ 1 (= about 62 °) with respect to the [1-100] direction perpendicular to the main surface of the n-type GaN substrate 1 while forming an acute angle with Since the semiconductor laser element layer 3 is connected to the n-type GaN substrate 1 side through a plane area larger than the plane area in the vicinity of the light emitting layer 6, the semiconductor laser element layer 3 radiates heat to the n-type GaN substrate 1 side as much as the plane area increases. The cross-sectional area (inclined surfaces 20c and 20d, end surface 20f, main surface ((1-100) surface) of n-type cladding layer 5) and light emitting surface 20a in the direction C1 to the main surface of n-type cladding layer 5 Surrounded by an extended virtual surface (dashed line) Thereby increasing the area S (see FIG. 3)). Thereby, even when the output of the nitride-based semiconductor laser device 50 is increased, the heat generation of the laser emission light in the vicinity of the light emission surface 20a is an inclined surface extending in the laser beam emission direction from the light emission surface 20a. It is appropriately diffused to the n-type GaN substrate 1 side through the inside of the semiconductor laser element layer 3 on which 20c and 20d are formed. Therefore, excessive heat generation at the resonator end face (light emission surface 20a) due to the laser emission light is suppressed. As a result, it is possible to suppress deterioration of the resonator end face (light emitting surface 20a) as the output of the semiconductor laser increases. In addition, the lifetime of the nitride-based semiconductor laser device 50 can be extended by suppressing the deterioration of the cavity end face (light emitting surface 20a).

また、第1実施形態では、傾斜面20cおよび20dを、光出射面20aの下部に位置するn型クラッド層5から発光層6が発するレーザ光の出射方向(A1方向)側およびn型GaN基板1側に向かって斜めに延びるように構成することによって、光出射面20aの発光層6の下部近傍に位置するn型クラッド層5を起点として、レーザ光の出射方向(A1方向)側で、かつ、n型GaN基板1側に向かって傾斜面20cおよび20dが形成されるので、発光層6近傍に発生するレーザ光(出射光)の発熱を、より効率よくn型GaN基板1側に拡散させることができる。   In the first embodiment, the inclined surfaces 20c and 20d are provided on the side of the emission direction (A1 direction) of the laser light emitted from the light emitting layer 6 from the n-type cladding layer 5 located below the light emitting surface 20a and the n-type GaN substrate. By constituting so as to extend obliquely toward the 1 side, starting from the n-type cladding layer 5 located near the lower portion of the light emitting layer 6 on the light emitting surface 20a, on the laser light emitting direction (A1 direction) side, Further, since the inclined surfaces 20c and 20d are formed toward the n-type GaN substrate 1, the heat generated by the laser light (emitted light) generated in the vicinity of the light emitting layer 6 is diffused more efficiently to the n-type GaN substrate 1 side. Can be made.

また、第1実施形態では、光出射面20aと、傾斜面20c、20dおよび20eとを、発光層6から発するレーザ光の出射側に形成することによって、レーザ作動時に、より大きな発熱を伴う光出射側の光出射面20aが劣化するのを、容易に抑制することができる。   In the first embodiment, the light emitting surface 20a and the inclined surfaces 20c, 20d, and 20e are formed on the emitting side of the laser light emitted from the light emitting layer 6, so that light with greater heat generation during laser operation. It is possible to easily suppress the deterioration of the light emission surface 20a on the emission side.

また、第1実施形態では、傾斜面20cおよび20eを、n型GaN基板1の主表面(m面(1−100)面)内の[11−20]方向にストライプ状に延びるようにn型GaN基板1に形成されたクラック30の内側面30aを起点とした(1−101)面からなる半導体レーザ素子層3の成長面(ファセット)からなるように構成することによって、(1−101)面を有する成長面からなる傾斜面20cおよび20eを、半導体レーザ素子層3の結晶成長と同時に形成することができる。   In the first embodiment, the inclined surfaces 20 c and 20 e are n-type so as to extend in a stripe shape in the [11-20] direction in the main surface (m-plane (1-100) plane) of the n-type GaN substrate 1. By configuring the semiconductor laser device layer 3 to have a growth surface (facet) composed of the (1-101) plane starting from the inner surface 30a of the crack 30 formed in the GaN substrate 1, (1-101) The inclined surfaces 20c and 20e formed of a growth surface having a surface can be formed simultaneously with the crystal growth of the semiconductor laser element layer 3.

また、第1実施形態では、半導体レーザ素子層3の光出射面20a、傾斜面20cおよび20eが形成された側とは反対側に形成されるとともに、n型GaN基板1の主表面(m面(1−100)面)に対して略垂直な方向である[1−100]方向に延びる光反射面20bを備えることによって、光出射面20aと、光出射面20aとは反対側の光反射面20bとを一対の共振器面とした半導体レーザ素子層3を形成することができる。   In the first embodiment, the semiconductor laser element layer 3 is formed on the opposite side of the light emitting surface 20a and the inclined surfaces 20c and 20e, and the main surface (m-plane) of the n-type GaN substrate 1 is formed. By providing the light reflecting surface 20b extending in the [1-100] direction which is substantially perpendicular to the (1-100) plane), the light emitting surface 20a and the light reflecting on the opposite side of the light emitting surface 20a are provided. The semiconductor laser element layer 3 having the surface 20b as a pair of resonator surfaces can be formed.

また、第1実施形態では、半導体レーザ素子層3の光反射面20bを、n型GaN基板1の主表面(m面(1−100)面)内の[11−20]方向(図6のB方向)にストライプ状に延びるようにn型GaN基板1に形成されたクラック30の内側面30bを起点として、n型GaN基板1の主表面に対して略垂直に形成することによって、n型GaN基板1の主表面上に半導体レーザ素子層3を形成する際に、n型GaN基板1のm面((1−100)面)内におけるc軸方向([0001]方向)と実質的に直交する[11−20]方向に形成されたクラック30の内側面30bを利用して、劈開工程を用いることなくn型GaN基板1の主表面に略垂直な(000−1)面からなる共振器端面(光反射面20b)を有する半導体レーザ素子層3を容易に形成することができる。   In the first embodiment, the light reflecting surface 20b of the semiconductor laser element layer 3 is arranged in the [11-20] direction (in FIG. 6) in the main surface (m-plane (1-100) plane) of the n-type GaN substrate 1. The n-type GaN substrate 1 is formed substantially perpendicular to the main surface of the n-type GaN substrate 1 with the inner surface 30b of the crack 30 formed in the n-type GaN substrate 1 extending in a stripe shape in the (B direction) as a starting point. When the semiconductor laser element layer 3 is formed on the main surface of the GaN substrate 1, the c-axis direction ([0001] direction) in the m-plane ((1-100) plane) of the n-type GaN substrate 1 is substantially increased. Using the inner surface 30b of the crack 30 formed in the orthogonal [11-20] direction, a resonance composed of a (000-1) plane substantially perpendicular to the main surface of the n-type GaN substrate 1 without using a cleavage step. Semiconductor laser having a container end surface (light reflecting surface 20b) The device layer 3 can be easily formed.

また、第1実施形態では、非極性面(m面((1−100)面))からなる主表面を有するn型GaN基板1上に半導体レーザ素子層3を形成することによって、半導体素子層(発光層6)に発生するピエゾ電場や自発分極などの内部電場を低減することができる。これにより、共振器端面(光出射面20a)近傍を含む半導体レーザ素子層3(発光層6)の発熱がより抑制されるので、窒化物系半導体レーザ素子50の長寿命化を図ることができる。   In the first embodiment, the semiconductor element layer is formed by forming the semiconductor laser element layer 3 on the n-type GaN substrate 1 having a main surface composed of a nonpolar plane (m-plane ((1-100) plane)). An internal electric field such as a piezo electric field and spontaneous polarization generated in the (light emitting layer 6) can be reduced. As a result, heat generation of the semiconductor laser element layer 3 (light emitting layer 6) including the vicinity of the cavity end face (light emitting surface 20a) is further suppressed, so that the lifetime of the nitride semiconductor laser element 50 can be extended. .

(第1実施形態の第1変形例)
図14は、本発明の第1実施形態の第1変形例による窒化物系半導体レーザ素子60の構造を説明するための断面図である。図15および図16は、本発明の第1実施形態の第1変形例による窒化物系半導体レーザ素子60の製造プロセスを説明するための断面図である。図14〜図16を参照して、この第1実施形態の第1変形例による窒化物系半導体レーザ素子60では、上記第1実施形態と異なり、半導体レーザ素子層3の光出射面60aと傾斜面60cとの間にテラス部60eを有する場合について説明する。
(First modification of the first embodiment)
FIG. 14 is a cross-sectional view for explaining the structure of a nitride-based semiconductor laser device 60 according to the first modification of the first embodiment of the present invention. 15 and 16 are cross-sectional views for explaining a manufacturing process for the nitride-based semiconductor laser device 60 according to the first modification of the first embodiment of the present invention. With reference to FIGS. 14 to 16, the nitride-based semiconductor laser device 60 according to the first modification of the first embodiment differs from the first embodiment in that it is inclined with respect to the light emitting surface 60 a of the semiconductor laser device layer 3. The case where the terrace part 60e is provided between the surfaces 60c will be described.

第1実施形態の第1変形例では、窒化物系半導体レーザ素子60の製造プロセスにおいて、図15に示すように、結晶成長により形成された半導体レーザ素子層3の上面上を覆うように、上記第1実施形態と同様のマスク層22およびフォトリソグラフィによるレジスト23を形成する。そして、図16に示すように、上記第1実施形態と同様のエッチング加工により、半導体レーザ素子層3に[1−100]方向(C2方向)に延びるとともに、n型クラッド層5の一部および発光層6を含む光出射面60aを形成する。なお、光出射面60aは、本発明の「第1端面」の一例である。   In the first modification of the first embodiment, in the manufacturing process of the nitride-based semiconductor laser device 60, as shown in FIG. 15, the upper surface of the semiconductor laser device layer 3 formed by crystal growth is covered so as to cover the upper surface. The same mask layer 22 and photolithography resist 23 as in the first embodiment are formed. Then, as shown in FIG. 16, the semiconductor laser element layer 3 is extended in the [1-100] direction (C2 direction) by etching similar to the first embodiment, and a part of the n-type cladding layer 5 and A light emitting surface 60a including the light emitting layer 6 is formed. The light emitting surface 60a is an example of the “first end surface” in the present invention.

ここで、第1実施形態の第1変形例では、図16に示すように、光出射面60aを形成する際のエッチング条件を制御することによって、光出射面60a下部のn型クラッド層5に、n型GaN基板1側に向かって斜めに延びる傾斜面60cと、傾斜面60cと光出射面60aとを繋ぐテラス部60eとが形成される。これにより、図14に示すように、半導体レーザ素子層3のレーザ光出射側端面には、(1−101)面からなる傾斜面60dと、エッチング加工による光出射面60a、傾斜面60cおよびテラス部60eが、それぞれ形成される。なお、傾斜面60c、60dおよびテラス部60eは、それぞれ、本発明の「第1端面」の一例である。   Here, in the first modification of the first embodiment, as shown in FIG. 16, the n-type cladding layer 5 below the light emitting surface 60a is controlled by controlling the etching conditions when forming the light emitting surface 60a. An inclined surface 60c extending obliquely toward the n-type GaN substrate 1 side, and a terrace portion 60e connecting the inclined surface 60c and the light emitting surface 60a are formed. As a result, as shown in FIG. 14, on the laser light emitting side end surface of the semiconductor laser element layer 3, the inclined surface 60d made of the (1-101) plane, the light emitting surface 60a by the etching process, the inclined surface 60c, and the terrace are formed. Each part 60e is formed. The inclined surfaces 60c and 60d and the terrace portion 60e are examples of the “first end surface” in the present invention.

また、図14に示すように、半導体レーザ素子層3の形成時に、クラック30の内側面30bの上端部を起点として、クラック30の(000−1)面を引き継ぐように[1−100]方向(C2方向)に延びる端面((000−1)面)を形成しながら光反射面60bが形成される。なお、光反射面60bは、本発明の「第2端面」の一例である。   Further, as shown in FIG. 14, when the semiconductor laser element layer 3 is formed, the [1-100] direction so as to take over the (000-1) plane of the crack 30 starting from the upper end portion of the inner surface 30 b of the crack 30. The light reflecting surface 60b is formed while forming an end surface ((000-1) surface) extending in the (C2 direction). The light reflecting surface 60b is an example of the “second end surface” in the present invention.

なお、第1実施形態の第1変形例による窒化物系半導体レーザ素子60のその他の構造および製造プロセスは、上記第1実施形態と同様である。また、第1実施形態の第1変形例による窒化物系半導体レーザ素子60の効果は、上記第1実施形態と同様である。   The remaining structure and manufacturing process of the nitride-based semiconductor laser device 60 according to the first modification of the first embodiment are the same as those of the first embodiment. The effects of the nitride-based semiconductor laser device 60 according to the first modification of the first embodiment are the same as those of the first embodiment.

(第1実施形態の第2変形例)
図17は、本発明の第1実施形態の第2変形例による窒化物系半導体レーザ素子65の構造を説明するための断面図である。図17を参照して、この第1実施形態の第2変形例による窒化物系半導体レーザ素子65では、上記第1実施形態と異なり、半導体レーザ素子層3がn型GaN基板1の非極性面であるa面((11−20)面)からなる主表面上に、下地層2を介して形成される場合について説明する。
(Second modification of the first embodiment)
FIG. 17 is a cross-sectional view for explaining the structure of a nitride-based semiconductor laser device 65 according to a second modification of the first embodiment of the present invention. Referring to FIG. 17, in the nitride-based semiconductor laser device 65 according to the second modification of the first embodiment, unlike the first embodiment, the semiconductor laser device layer 3 is a nonpolar surface of the n-type GaN substrate 1. A case where the base layer 2 is formed on the main surface consisting of the a-plane ((11-20) plane) will be described.

ここで、第1実施形態の第2変形例では、図17に示すように、半導体レーザ素子層3には、光出射面65aの下端部から、n型GaN基板1の主表面に垂直な方向([11−20]方向(C2方向))に対して角度θ(=約58°)だけ傾斜するとともに、発光層6の近傍領域が発するレーザ光の出射方向(A1方向(光出射面65aからレーザ素子の外部に遠ざかる方向))に延びる傾斜面65cおよび65dが形成されている。また、光出射面65aの上端部から、n型GaN基板1の主表面に垂直な方向([11−20]方向(C2方向))に対して角度θ(=約58°)だけ傾斜するとともに、A2方向に延びる傾斜面65eが形成されている。したがって、図17に示すように、傾斜面65c、65dおよび65eと、n型GaN基板1の主表面とは鋭角をなすように形成されている。なお、光出射面65a、傾斜面65c、65dおよび65eは、それぞれ、本発明の「第1端面」の一例である。 Here, in the second modification of the first embodiment, as shown in FIG. 17, the semiconductor laser element layer 3 has a direction perpendicular to the main surface of the n-type GaN substrate 1 from the lower end of the light emitting surface 65a. It is inclined by an angle θ 2 (= about 58 °) with respect to the ([11-20] direction (C2 direction)), and the emission direction (A1 direction (light emission surface 65a) of the vicinity of the light emitting layer 6 emits. Inclined surfaces 65c and 65d extending in the direction away from the laser element to the outside of the laser element)). Further, it is inclined from the upper end portion of the light emitting surface 65a by an angle θ 2 (= about 58 °) with respect to a direction perpendicular to the main surface of the n-type GaN substrate 1 ([11-20] direction (C2 direction)). In addition, an inclined surface 65e extending in the A2 direction is formed. Therefore, as shown in FIG. 17, inclined surfaces 65c, 65d and 65e and the main surface of n-type GaN substrate 1 are formed to form an acute angle. The light emitting surface 65a and the inclined surfaces 65c, 65d and 65e are examples of the “first end surface” in the present invention.

また、第1実施形態の第2変形例では、半導体レーザ素子層3の傾斜面65cは、光出射面65aの下部に位置するn型クラッド層5からn型GaN基板1側に向かって斜めに延びるとともに、n型GaN基板1の主表面に対して略垂直に延びる端面65fを介して傾斜面65dに接続されるように形成されている。また、半導体レーザ素子層3の傾斜面65dおよび65eは、下地層2のクラック30の内側面30aの上端部を起点として結晶成長する(11−22)面からなるファセット(成長面)により構成されている。   In the second modification of the first embodiment, the inclined surface 65c of the semiconductor laser element layer 3 is inclined from the n-type cladding layer 5 located below the light emitting surface 65a toward the n-type GaN substrate 1 side. It is formed to extend and to be connected to the inclined surface 65 d via an end surface 65 f extending substantially perpendicular to the main surface of the n-type GaN substrate 1. Further, the inclined surfaces 65d and 65e of the semiconductor laser element layer 3 are constituted by facets (growth surfaces) composed of a (11-22) surface on which crystal growth starts from the upper end portion of the inner side surface 30a of the crack 30 of the underlayer 2. ing.

また、第1実施形態の第2変形例では、半導体レーザ素子層3の光反射面65bは、n型GaN基板1の主表面に垂直な方向([11−20]方向(C2方向))に延びるとともに、クラック30の(000−1)面からなる内側面30bを引き継ぐように結晶成長した(000−1)面からなる端面により構成されている。なお、光反射面65bは、本発明の「第2端面」の一例である。   In the second modification of the first embodiment, the light reflecting surface 65b of the semiconductor laser element layer 3 is in a direction perpendicular to the main surface of the n-type GaN substrate 1 ([11-20] direction (C2 direction)). While extending, it is comprised by the end surface which consists of the (000-1) surface which carried out the crystal growth so that the inner surface 30b which consists of the (000-1) surface of the crack 30 might be taken over. The light reflecting surface 65b is an example of the “second end surface” in the present invention.

なお、第1実施形態の第2変形例による窒化物系半導体レーザ素子65のその他の構造および製造プロセスは、上記第1実施形態と同様である。また、第1実施形態の第2変形例による窒化物系半導体レーザ素子65の効果は、上記第1実施形態と同様である。   The remaining structure and manufacturing process of the nitride-based semiconductor laser device 65 according to the second modification of the first embodiment are the same as those of the first embodiment. The effect of the nitride-based semiconductor laser device 65 according to the second modification of the first embodiment is the same as that of the first embodiment.

[実施例]
図18および図19は、図8に示した第1実施形態の製造プロセスによるn型GaN基板上の半導体層の結晶成長の様子を走査型電子顕微鏡を用いて観察した顕微鏡写真である。図6、図18および図19を参照して、上記第1実施形態の効果を確認するために行った実験について説明する。
[Example]
18 and 19 are photomicrographs obtained by observing the crystal growth of the semiconductor layer on the n-type GaN substrate by the manufacturing process of the first embodiment shown in FIG. 8 using a scanning electron microscope. With reference to FIGS. 6, 18, and 19, an experiment performed for confirming the effect of the first embodiment will be described.

この確認実験では、まず、上記した第1実施形態の製造プロセスと同様の製造プロセスを用いて、m面((1−100)面)からなる主表面を有するn型GaN基板上に、MOCVD法を用いて3μm〜4μmの厚みを有するAlGaNからなる下地層を形成した。この際、n型GaN基板と下地層との格子定数差に起因して、下地層に図18および図19に示すようなクラックが形成された。この際、クラックは、図19に示すように、n型GaN基板の主表面に対して垂直な方向に延びる(000−1)面(写真におけるクラックの左側の内側面)を形成しているのが確認された。また、クラックは、図6に示したように、n型GaN基板の[0001]方向と直交する[11−20]方向(B方向)にストライプ状に形成されたのが確認された。   In this confirmation experiment, first, an MOCVD method is performed on an n-type GaN substrate having a main surface consisting of an m-plane ((1-100) plane) using a manufacturing process similar to the manufacturing process of the first embodiment described above. Was used to form an underlayer made of AlGaN having a thickness of 3 μm to 4 μm. At this time, cracks as shown in FIGS. 18 and 19 were formed in the underlayer due to the difference in lattice constant between the n-type GaN substrate and the underlayer. At this time, as shown in FIG. 19, the crack forms a (000-1) plane (the inner surface on the left side of the crack in the photograph) extending in a direction perpendicular to the main surface of the n-type GaN substrate. Was confirmed. Further, as shown in FIG. 6, it was confirmed that the cracks were formed in a stripe shape in the [11-20] direction (B direction) orthogonal to the [0001] direction of the n-type GaN substrate.

次に、MOCVD法を用いて、GaNからなる半導体層を下地層上にエピタキシャル成長させた。この結果、図19に示すように、クラックの(000−1)面からなる内側面側において、半導体層がこの面方位を引き継ぐように垂直方向に延びるGaNの(000−1)面を形成しながら[1−100]方向(C2方向)に結晶成長するのが確認された。これにより、下地層に設けられたクラックの片面(内側面)を利用して半導体層の共振器端面(光出射面または光反射面)を形成することが可能であることが確認された。なお、図19に示すように、共振器端面の形成と同時に、クラックの(000−1)面と反対側の内側面上に、GaNの(1−101)面からなる成長面(ファセット)が形成されるのが確認された。また、形成時にn型GaN基板まで達していたクラックは、半導体層の積層に伴って、空隙の一部を埋められているのが確認された。   Next, a semiconductor layer made of GaN was epitaxially grown on the underlayer using MOCVD. As a result, as shown in FIG. 19, the (000-1) plane of GaN that extends in the vertical direction so that the semiconductor layer takes over this plane orientation is formed on the inner side of the (000-1) plane of the crack. However, crystal growth was confirmed in the [1-100] direction (C2 direction). Thereby, it was confirmed that it is possible to form the resonator end surface (light emitting surface or light reflecting surface) of the semiconductor layer using one side (inner side surface) of the crack provided in the underlayer. As shown in FIG. 19, simultaneously with the formation of the resonator end face, a growth surface (facet) composed of a (1-101) plane of GaN is formed on the inner surface opposite to the (000-1) plane of the crack. It was confirmed that it was formed. In addition, it was confirmed that the crack that had reached the n-type GaN substrate at the time of formation was partially filled with the gap as the semiconductor layers were stacked.

上記の確認実験の結果から、本発明による窒化物系半導体レーザ素子およびその製造方法では、結晶成長による半導体層の形成と同時に、半導体層(発光層)に(000−1)面からなる共振器端面の片側(光反射面側の端面)と、(1−101)面からなる傾斜面(光出射面側の端面)とを同時に形成することが可能であるのが確認された。   From the results of the above confirmation experiment, in the nitride-based semiconductor laser device and the manufacturing method thereof according to the present invention, a resonator having a (000-1) plane in the semiconductor layer (light emitting layer) simultaneously with the formation of the semiconductor layer by crystal growth. It was confirmed that one side of the end surface (end surface on the light reflecting surface side) and an inclined surface (end surface on the light emitting surface side) composed of the (1-101) plane can be formed simultaneously.

(第2実施形態)
図20は、本発明の第2実施形態による窒化物系半導体レーザ素子の構造を示した断面図である。図20を参照して、この第2実施形態による窒化物系半導体レーザ素子70では、上記第1実施形態と異なり、(11−2−5)面からなる主表面を有するn型GaN基板71を用いて、主表面上の下地層2にn型GaN基板71の[1−100]方向(図20の紙面に垂直な方向)に延びるクラック30を形成した後に、半導体レーザ素子層3を形成する場合について説明する。なお、n型GaN基板71は、本発明の「基板」の一例である。
(Second Embodiment)
FIG. 20 is a sectional view showing the structure of a nitride-based semiconductor laser device according to the second embodiment of the present invention. Referring to FIG. 20, in the nitride-based semiconductor laser device 70 according to the second embodiment, unlike the first embodiment, an n-type GaN substrate 71 having a main surface made of (11-2-5) plane is provided. The semiconductor laser element layer 3 is formed after forming the crack 30 extending in the [1-100] direction of the n-type GaN substrate 71 (the direction perpendicular to the paper surface of FIG. 20) in the underlying layer 2 on the main surface. The case will be described. The n-type GaN substrate 71 is an example of the “substrate” in the present invention.

ここで、第2実施形態では、図20に示すように、半導体レーザ素子層3は、n型GaN基板71の(11−2−5)面からなる主表面上に、下地層2を介して形成されている。この際、半導体レーザ素子層3には、n型GaN基板71の主表面に垂直な方向([11−2−5]方向(C2方向))と略等しい方向に延びる光出射面70aと、光出射面70aの下部近傍から[11−2−5]方向に対して角度θ(=約57°)だけ傾斜するとともに、発光層6の近傍領域が発するレーザ光の出射方向(A1方向)に延びる傾斜面70cと、端面70fを介して傾斜面70dとが形成されている。また、光出射面70aの上端部から、n型GaN基板71の[11−2−5]方向に対して角度θ(=約57°)だけ傾斜するとともに、A2方向に延びる傾斜面70eが形成されている。したがって、図20に示すように、傾斜面70c、70dおよび70eと、n型GaN基板71の主表面とは鋭角をなすように形成されている。なお、光出射面70a、傾斜面70c、70dおよび70eは、それぞれ、本発明の「第1端面」の一例である。また、半導体レーザ素子層3には、n型GaN基板71の主表面に垂直な光反射面70bが形成されている。なお、光反射面70bは、本発明の「第2端面」の一例である。 Here, in the second embodiment, as shown in FIG. 20, the semiconductor laser element layer 3 is disposed on the main surface composed of the (11-2-5) plane of the n-type GaN substrate 71 with the base layer 2 interposed therebetween. Is formed. At this time, the semiconductor laser element layer 3 includes a light emitting surface 70a extending in a direction substantially equal to the direction ([11-2-5] direction (C2 direction)) perpendicular to the main surface of the n-type GaN substrate 71, and light Inclined by an angle θ 3 (= about 57 °) with respect to the [11-2-5] direction from the vicinity of the lower part of the emission surface 70a, and in the emission direction (A1 direction) of the laser light emitted from the region near the light emitting layer 6 An extending inclined surface 70c and an inclined surface 70d are formed via an end surface 70f. Further, an inclined surface 70e is inclined from the upper end portion of the light emitting surface 70a by an angle θ 3 (= about 57 °) with respect to the [11-2-5] direction of the n-type GaN substrate 71 and extends in the A2 direction. Is formed. Therefore, as shown in FIG. 20, the inclined surfaces 70c, 70d and 70e and the main surface of the n-type GaN substrate 71 are formed at an acute angle. The light emitting surface 70a and the inclined surfaces 70c, 70d and 70e are examples of the “first end surface” in the present invention. In the semiconductor laser element layer 3, a light reflecting surface 70 b perpendicular to the main surface of the n-type GaN substrate 71 is formed. The light reflecting surface 70b is an example of the “second end surface” in the present invention.

なお、第2実施形態による窒化物系半導体レーザ素子70のその他の構造および製造プロセスは、上記第1実施形態と同様である。また、第2実施形態による窒化物系半導体レーザ素子70の効果は、上記第1実施形態と同様である。   The remaining structure and manufacturing process of the nitride-based semiconductor laser device 70 according to the second embodiment are the same as those of the first embodiment. The effect of the nitride-based semiconductor laser device 70 according to the second embodiment is the same as that of the first embodiment.

(第3実施形態)
図21は、本発明の第3実施形態による窒化物系半導体レーザ素子の構造を示した断面図である。まず、図21を参照して、この第3実施形態による窒化物系半導体レーザ素子80では、上記第1実施形態と異なり、(11−2−2)面からなる半極性面の主表面を有するn型GaN基板81を用いて、主表面上の下地層2にn型GaN基板81の[1−100]方向(図21の紙面に垂直な方向)に延びるクラック30を形成した後に、半導体レーザ素子層3を形成する場合について説明する。なお、n型GaN基板81は、本発明の「基板」の一例である。
(Third embodiment)
FIG. 21 is a sectional view showing the structure of a nitride-based semiconductor laser device according to the third embodiment of the present invention. First, referring to FIG. 21, the nitride-based semiconductor laser device 80 according to the third embodiment has a semipolar main surface composed of (11-2-2) plane, unlike the first embodiment. After forming the crack 30 extending in the [1-100] direction of the n-type GaN substrate 81 (direction perpendicular to the paper surface of FIG. 21) in the underlying layer 2 on the main surface using the n-type GaN substrate 81, the semiconductor laser A case where the element layer 3 is formed will be described. The n-type GaN substrate 81 is an example of the “substrate” in the present invention.

ここで、第3実施形態では、図21に示すように、n型GaN基板81の(11−2−2)面からなる主表面上に、第1実施形態と同様の積層構造を有する半導体レーザ素子層3が、下地層2を介して形成されている。この際、半導体レーザ素子層3には、n型GaN基板81の主表面に垂直な方向([11−2−2]方向(C2方向))と略等しい方向に延びる光出射面80aと、光出射面80aの下部近傍から[11−2−2]方向に対して角度θ(=約27°)だけ傾斜するとともに、発光層6の近傍領域が発するレーザ光の出射方向(A1方向)に延びる傾斜面80cと、端面80fを介して傾斜面80dとが形成されている。また、光出射面80aの上端部から、n型GaN基板81の[11−2−2]方向に対して角度θ(=約27°)だけ傾斜するとともに、A2方向に延びる傾斜面80eが形成されている。したがって、図21に示すように、傾斜面80c、80dおよび80eと、n型GaN基板81の主表面とは鋭角をなすように形成されている。なお、光出射面80a、傾斜面80c、80dおよび80eは、それぞれ、本発明の「第1端面」の一例である。 Here, in the third embodiment, as shown in FIG. 21, a semiconductor laser having a stacked structure similar to that of the first embodiment on the main surface made of the (11-2-2) plane of the n-type GaN substrate 81. The element layer 3 is formed via the base layer 2. At this time, the semiconductor laser element layer 3 includes a light emitting surface 80a extending in a direction substantially equal to the direction perpendicular to the main surface of the n-type GaN substrate 81 ([11-2-2] direction (C2 direction)), and light Inclined by an angle θ 4 (= about 27 °) with respect to the [11-2-2] direction from the vicinity of the lower part of the emission surface 80a, and in the emission direction (A1 direction) of the laser light emitted from the region near the light emitting layer 6 An extending inclined surface 80c and an inclined surface 80d are formed via an end surface 80f. Further, an inclined surface 80e is inclined from the upper end portion of the light emitting surface 80a by an angle θ 4 (= about 27 °) with respect to the [11-2-2] direction of the n-type GaN substrate 81 and extends in the A2 direction. Is formed. Therefore, as shown in FIG. 21, inclined surfaces 80c, 80d and 80e and the main surface of n-type GaN substrate 81 are formed to form an acute angle. The light emitting surface 80a and the inclined surfaces 80c, 80d, and 80e are examples of the “first end surface” in the present invention.

また、第3実施形態では、図21に示すように、n型GaN基板81の主表面に垂直な方向([11−2−2]方向(C2方向))と略等しい方向に延びる光反射面80bと、光反射面80bの下部近傍から[11−2−2]方向に対して角度θ(=約32°)だけ傾斜するとともに、A2方向に延びる傾斜面80gと、端面80hを介して傾斜面80iとが形成されている。また、光反射面80bの上端部から、n型GaN基板81の[11−2−2]方向に対して角度θ(=約32°)だけ傾斜するとともに、A1方向に延びる傾斜面80jが形成されている。なお、光反射面80bは、本発明の「第2端面」の一例である。なお、第3実施形態による窒化物系半導体レーザ素子80のその他の構造は、上記第1実施形態と同様である。 In the third embodiment, as shown in FIG. 21, a light reflecting surface extending in a direction substantially equal to a direction perpendicular to the main surface of the n-type GaN substrate 81 ([11-2-2] direction (C2 direction)). 80b and an angle θ 5 (= about 32 °) with respect to the [11-2-2] direction from the vicinity of the lower part of the light reflecting surface 80b, and an inclined surface 80g extending in the A2 direction and an end surface 80h. An inclined surface 80i is formed. In addition, an inclined surface 80j is inclined from the upper end of the light reflecting surface 80b by an angle θ 5 (= about 32 °) with respect to the [11-2-2] direction of the n-type GaN substrate 81 and extends in the A1 direction. Is formed. The light reflecting surface 80b is an example of the “second end surface” in the present invention. The remaining structure of the nitride semiconductor laser element 80 according to the third embodiment is similar to that of the aforementioned first embodiment.

図22〜図24は、本発明の第3実施形態による窒化物系半導体レーザ素子の製造プロセスを説明するための断面図である。次に、図1および図22〜図24を参照して、第3実施形態による窒化物系半導体レーザ素子80の製造プロセスについて説明する。   22 to 24 are cross-sectional views for explaining the manufacturing process of the nitride-based semiconductor laser device according to the third embodiment of the invention. A manufacturing process for the nitride-based semiconductor laser device 80 according to the third embodiment is now described with reference to FIGS.

第3実施形態では、上記第1実施形態と同様の製造プロセスにより、n型GaN基板81の(11−2−2)面からなる主表面上に、下地層2および半導体レーザ素子層3を順次形成する。その際、図22に示すように、下地層2に予め形成されたクラック30の内側面30aの上端部を起点として、n型GaN基板81の主表面に対して角度θ(=約27°)傾斜した方向に延びる(11−22)面からなるファセットが形成される。また、同時に、半導体レーザ素子層3は、クラック30の内側面30bの上端部を起点として、n型GaN基板81の主表面に対して角度θ(=約32°)傾斜した方向に延びる(000−1)面からなるファセットを形成しながら結晶成長する。 In the third embodiment, the base layer 2 and the semiconductor laser element layer 3 are sequentially formed on the main surface composed of the (11-2-2) plane of the n-type GaN substrate 81 by the same manufacturing process as in the first embodiment. Form. At that time, as shown in FIG. 22, the angle θ 4 (= about 27 °) with respect to the main surface of the n-type GaN substrate 81, starting from the upper end portion of the inner surface 30a of the crack 30 previously formed in the underlayer 2. ) Facets composed of (11-22) planes extending in an inclined direction are formed. At the same time, the semiconductor laser element layer 3 extends in a direction inclined by an angle θ 5 (= about 32 °) with respect to the main surface of the n-type GaN substrate 81, starting from the upper end portion of the inner side surface 30b of the crack 30 ( The crystal grows while forming a facet composed of the (000-1) plane.

次に、図23に示すように、半導体レーザ素子層3上にマスク層22とレジスト23とを形成した後に、フッ化水素酸によるウェットエッチングによってマスク層22を部分的に除去する。さらに、ファセット((11−22)面および(000−1)面)が露出している部分に、Clなどによるドライエッチングを行う。これにより、図23に示すように、半導体レーザ素子層3に、n型クラッド層5の一部および発光層6を含む光出射面80aおよび光反射面80bがそれぞれ形成される。なお、図23に示すように、ドライエッチングにより、光出射面80aは略(11−25)面を有するとともに、光反射面80bは略(−1−12−5)面を有するように形成される。 Next, as shown in FIG. 23, after forming the mask layer 22 and the resist 23 on the semiconductor laser element layer 3, the mask layer 22 is partially removed by wet etching with hydrofluoric acid. Further, dry etching using Cl 2 or the like is performed on the portion where the facets ((11-22) plane and (000-1) plane) are exposed. Accordingly, as shown in FIG. 23, a light emitting surface 80a and a light reflecting surface 80b including a part of the n-type cladding layer 5 and the light emitting layer 6 are formed in the semiconductor laser element layer 3, respectively. As shown in FIG. 23, the light emitting surface 80a is formed to have a substantially (11-25) surface and the light reflecting surface 80b is formed to have a substantially (−1-12-5) surface by dry etching. The

その後、フッ化水素酸によるウェットエッチングにより、半導体レーザ素子層3上からマスク層22およびレジスト23を完全に除去する。これにより、半導体レーザ素子層3のレーザ光出射側端面には、(11−22)面からなる傾斜面80dおよび80eと、上記エッチングによる光出射面80a、傾斜面80cおよび端面80fが形成される。また、半導体レーザ素子層3のレーザ光反射側端面には、(000−1)面からなる傾斜面80iおよび80jと、上記エッチングによる光反射面80b、傾斜面80gおよび端面80hが形成される。   Thereafter, the mask layer 22 and the resist 23 are completely removed from the semiconductor laser element layer 3 by wet etching with hydrofluoric acid. Thus, inclined surfaces 80d and 80e made of (11-22) plane and light emitting surface 80a, inclined surface 80c and end surface 80f by the etching are formed on the end surface of the semiconductor laser element layer 3 on the laser beam emitting side. . Further, inclined surfaces 80i and 80j made of a (000-1) plane, a light reflecting surface 80b, an inclined surface 80g, and an end surface 80h by the etching are formed on the end surface of the semiconductor laser element layer 3 on the laser light reflecting side.

次に、上記第1実施形態と同様の製造プロセスにより、リッジ部21(図1参照)、電流ブロック層9(図1参照)およびp側電極10をそれぞれ形成する。なお、第3実施形態において、リッジ部21は、略[11−25]方向(A1方向)に延びるように形成される。   Next, the ridge portion 21 (see FIG. 1), the current blocking layer 9 (see FIG. 1), and the p-side electrode 10 are formed by the same manufacturing process as in the first embodiment. In the third embodiment, the ridge portion 21 is formed to extend substantially in the [11-25] direction (A1 direction).

この後、図24に示すように、n型GaN基板81の厚みが約100μmになるように、n型GaN基板81の裏面を研磨した後、真空蒸着法を用いて、n型GaN基板81の裏面上に、n型GaN基板81に接触するようにn側電極11を形成する。   Thereafter, as shown in FIG. 24, the back surface of the n-type GaN substrate 81 is polished so that the thickness of the n-type GaN substrate 81 is about 100 μm, and then the n-type GaN substrate 81 is formed by vacuum evaporation. An n-side electrode 11 is formed on the back surface so as to be in contact with the n-type GaN substrate 81.

そして、図24に示すように、クラック30の略真下に位置するn側電極11の裏面側に、レーザスクライブまたは機械式スクライブにより、n型GaN基板81のA方向と直交する方向(図1のB方向)に延びるように直線状のスクライブ溝31を形成する。この状態で、図24に示すように、ウェハの表面側(上側)が開くようにn型GaN基板1の裏面側を支点として荷重を印加することにより、ウェハをスクライブ溝31の位置(劈開線550)で劈開する。   Then, as shown in FIG. 24, a direction (in FIG. 1) perpendicular to the A direction of the n-type GaN substrate 81 is formed on the back side of the n-side electrode 11 located almost directly under the crack 30 by laser scribe or mechanical scribe. A linear scribe groove 31 is formed so as to extend in the (B direction). In this state, as shown in FIG. 24, by applying a load with the back surface side of the n-type GaN substrate 1 as a fulcrum so that the front surface side (upper side) of the wafer is opened, the wafer is positioned at the position of the scribe groove 31 (cleavage line). 550).

この後、共振器方向(A方向)に沿って素子を分割してチップ化することによって、図21に示した第3実施形態による窒化物系半導体レーザ素子80が形成される。なお、第3実施形態による窒化物系半導体レーザ素子80の効果は、上記第1実施形態と同様である。   Thereafter, the element is divided into chips along the resonator direction (A direction), whereby the nitride-based semiconductor laser element 80 according to the third embodiment shown in FIG. 21 is formed. The effect of the nitride-based semiconductor laser device 80 according to the third embodiment is the same as that of the first embodiment.

(第4実施形態)
図25は、本発明の第4実施形態による窒化物系半導体レーザ素子の構造を示した断面図である。図26〜図29は、本発明の第4実施形態による窒化物系半導体レーザ素子の製造プロセスを説明するための断面図である。図1および図25〜図29を参照して、この第4実施形態による窒化物系半導体レーザ素子90では、上記第1実施形態と異なり、n型GaN基板91のm面((1−100)面)からなる主表面に、エッチング技術を用いて、[11−20]方向(図25の紙面に垂直な方向)に延びる溝部92を形成した後に、半導体レーザ素子層3を形成する場合について説明する。なお、n型GaN基板91は、本発明の「基板」の一例であり、溝部92は、本発明の「凹部」の一例である。
(Fourth embodiment)
FIG. 25 is a sectional view showing the structure of a nitride-based semiconductor laser device according to the fourth embodiment of the present invention. 26 to 29 are cross-sectional views for explaining a manufacturing process for a nitride-based semiconductor laser device according to the fourth embodiment of the present invention. With reference to FIGS. 1 and 25 to 29, the nitride semiconductor laser device 90 according to the fourth embodiment differs from the first embodiment in that the m-plane ((1-100) of the n-type GaN substrate 91. The case where the semiconductor laser element layer 3 is formed after the groove portion 92 extending in the [11-20] direction (direction perpendicular to the paper surface of FIG. 25) is formed on the main surface composed of the surface) using the etching technique. To do. The n-type GaN substrate 91 is an example of the “substrate” in the present invention, and the groove 92 is an example of the “concave” in the present invention.

本発明の第4実施形態による窒化物系半導体レーザ素子90では、図25に示すように、n型GaN基板91上に、第1実施形態と同様の積層構造を有する半導体レーザ素子層3が形成されている。また、半導体レーザ素子層3は、レーザ素子端部間(A方向)長さL1が約1560μmを有するとともに、[0001]方向である共振器方向に、n型GaN基板71の主表面に対して略垂直な光出射面90aおよび光反射面90bがそれぞれ形成されている。なお、光出射面90aおよび光反射面90bは、それぞれ、本発明の「第1端面」および「第2端面」の一例である。   In the nitride-based semiconductor laser device 90 according to the fourth embodiment of the present invention, as shown in FIG. 25, the semiconductor laser device layer 3 having the same stacked structure as that of the first embodiment is formed on the n-type GaN substrate 91. Has been. Further, the semiconductor laser element layer 3 has a length L1 between laser element end portions (A direction) of about 1560 μm and a cavity direction which is the [0001] direction with respect to the main surface of the n-type GaN substrate 71. A substantially vertical light emitting surface 90a and light reflecting surface 90b are formed. The light emitting surface 90a and the light reflecting surface 90b are examples of the “first end surface” and the “second end surface” in the present invention, respectively.

ここで、第4実施形態では、図26に示すように、上記第1実施形態における窒化物系半導体レーザ素子50の製造プロセスと異なり、n型GaN基板91のm面((1−100)面)からなる主表面に、エッチング技術を用いて、[0001]方向(A方向)に約10μmの幅W1を有するとともに、約2μmの深さを有し、[11−20]方向(紙面に垂直な方向)に延びる溝部92を形成する。また、溝部92は、A方向に、約1570μm(=W1+L2)周期でストライプ状に形成される。また、その際、溝部92には、n型GaN基板91の(1−100)面に対して略垂直な(0001)面からなる内側面92aと、n型GaN基板91の(1−100)面に対して略垂直な(000−1)面からなる内側面92bとが形成される。なお、内側面92aおよび92bは、それぞれ、本発明の「凹部の一方側の側面」および「凹部の他方側の側面」の一例である。   Here, in the fourth embodiment, as shown in FIG. 26, unlike the manufacturing process of the nitride-based semiconductor laser device 50 in the first embodiment, the m-plane ((1-100) plane of the n-type GaN substrate 91. ) By using an etching technique and having a width W1 of about 10 μm in the [0001] direction (A direction), a depth of about 2 μm, and a [11-20] direction (perpendicular to the paper surface). A groove portion 92 extending in the right direction). The grooves 92 are formed in a stripe shape in the A direction at a period of about 1570 μm (= W1 + L2). At that time, the groove 92 includes an inner side surface 92 a formed of a (0001) plane substantially perpendicular to the (1-100) plane of the n-type GaN substrate 91 and (1-100) of the n-type GaN substrate 91. An inner side surface 92b composed of a (000-1) plane substantially perpendicular to the plane is formed. The inner side surfaces 92a and 92b are examples of the “side surface on one side of the recess” and the “side surface on the other side of the recess” of the present invention, respectively.

その後、図27に示すように、第1実施形態と同様の製造プロセスによってn型GaN基板91上に、バッファ層4、n型クラッド層5、発光層6、p型クラッド層7およびp型コンタクト層8を順次積層することにより、半導体レーザ素子層3を形成する。   Thereafter, as shown in FIG. 27, the buffer layer 4, the n-type cladding layer 5, the light emitting layer 6, the p-type cladding layer 7 and the p-type contact are formed on the n-type GaN substrate 91 by the same manufacturing process as in the first embodiment. The semiconductor laser element layer 3 is formed by sequentially laminating the layers 8.

この際、第4実施形態では、図27に示すように、溝部92の(0001)面からなる内側面92aの上端部を起点として、n型GaN基板91の主表面に対して角度θ(=約62°)傾斜した方向に延びる(1−101)面からなるファセット(成長面)が形成される。また、同時に、半導体レーザ素子層3は、溝部92の内側面92bの上端部を起点として、溝部92の(000−1)面を引き継ぐように[1−100]方向(C2方向)に延びる端面((000−1)面)を形成しながら結晶成長する。これにより、半導体レーザ素子層3には、(000−1)面からなる光反射面90bが形成される。 At this time, in the fourth embodiment, as shown in FIG. 27, the angle θ 1 (with respect to the main surface of the n-type GaN substrate 91 starts from the upper end portion of the inner side surface 92a made of the (0001) plane of the groove portion 92. = About 62 °) A facet (growth surface) composed of a (1-101) plane extending in an inclined direction is formed. At the same time, the semiconductor laser element layer 3 has an end surface extending in the [1-100] direction (C2 direction) so as to take over the (000-1) plane of the groove portion 92, starting from the upper end portion of the inner side surface 92b of the groove portion 92. Crystals grow while forming ((000-1) plane). As a result, a light reflecting surface 90b composed of a (000-1) plane is formed in the semiconductor laser element layer 3.

また、第4実施形態では、上記第1実施形態と同様のエッチング加工により、図28に示すように、半導体レーザ素子層3に[1−100]方向(C2方向)に延びるとともに、n型クラッド層5の一部および発光層6を含む光出射面90aが形成される。また、その際、図28に示すように、n型クラッド層5の上端部近傍からn型GaN基板91側に向かって斜めに延びる傾斜面90cと、光出射面90aと略平行な端面90fとが形成される。これにより、図29に示すように、上記第1実施形態と同様に、半導体レーザ素子層3のレーザ光出射側端面には、(1−101)面からなる傾斜面90dおよび90eと、エッチング加工による光出射面90aおよび傾斜面90cとが形成される。なお、傾斜面90c、90dおよび90eは、それぞれ、本発明の「第1端面」の一例である。   In the fourth embodiment, the same etching process as in the first embodiment extends to the semiconductor laser element layer 3 in the [1-100] direction (C2 direction) as shown in FIG. A light emitting surface 90 a including a part of the layer 5 and the light emitting layer 6 is formed. At that time, as shown in FIG. 28, an inclined surface 90c extending obliquely from the vicinity of the upper end portion of the n-type cladding layer 5 toward the n-type GaN substrate 91 side, and an end surface 90f substantially parallel to the light emitting surface 90a Is formed. As a result, as shown in FIG. 29, as in the first embodiment, the laser light emitting side end surface of the semiconductor laser element layer 3 has inclined surfaces 90d and 90e made of (1-101) planes, and an etching process. As a result, a light emitting surface 90a and an inclined surface 90c are formed. The inclined surfaces 90c, 90d, and 90e are examples of the “first end surface” in the present invention.

そして、第1実施形態と同様の製造プロセスにより、電流ブロック層9(図1参照)、p側電極10およびn側電極11を順次形成する。そして、図29に示すように、n側電極11の裏面側の(000−1)半導体端面に対応する位置と、所定の(0001)面を形成したい位置に、レーザスクライブまたは機械式スクライブにより、n型GaN基板91の溝部92と平行(図26の紙面に垂直な方向)に延びるように直線状のスクライブ溝93を形成する。この状態で、図29に示すように、ウェハの表面側(上側)が開くようにn型GaN基板91の裏面側を支点として荷重を印加することにより、ウェハを、スクライブ溝93の位置(劈開線600)で劈開する。   Then, the current blocking layer 9 (see FIG. 1), the p-side electrode 10 and the n-side electrode 11 are sequentially formed by the same manufacturing process as in the first embodiment. Then, as shown in FIG. 29, at a position corresponding to the (000-1) semiconductor end surface on the back surface side of the n-side electrode 11 and a position where a predetermined (0001) surface is to be formed, by laser scribe or mechanical scribe, A linear scribe groove 93 is formed so as to extend parallel to the groove portion 92 of the n-type GaN substrate 91 (in a direction perpendicular to the paper surface of FIG. 26). In this state, as shown in FIG. 29, by applying a load with the back surface side of the n-type GaN substrate 91 as a fulcrum so that the front surface side (upper side) of the wafer opens, the wafer is positioned at the position of the scribe groove 93 (cleavage). Cleave at line 600).

この後、共振器方向(A方向)に沿って素子を分割してチップ化することによって、図25に示した第4実施形態による窒化物系半導体レーザ素子90が形成される。   Thereafter, the device is divided into chips along the resonator direction (A direction), whereby the nitride-based semiconductor laser device 90 according to the fourth embodiment shown in FIG. 25 is formed.

第4実施形態では、上記のように、半導体レーザ素子層3に、光出射面90aと、光出射面90aの近傍に、n型GaN基板91の主表面(m面(1−100)面)と鋭角をなしながらn型GaN基板91の主表面に垂直な[1−100]方向に対して角度θ(=約62°)だけ傾斜して延びる傾斜面90cおよび90dとを設けることによって、半導体レーザ素子層3は、発光層6近傍における平面積よりも大きな平面積を介してn型GaN基板91側と接続されるので、その平面積が増加する分だけn型GaN基板91側に放熱される経路の断面積(傾斜面90cおよび90d、端面90f、n型クラッド層5の主面((1−100)面)および光出射面90aをn型クラッド層5の主面までC1方向に延長した仮想面(破線)によって囲まれた領域S(図25参照))を増加させることができる。これにより、窒化物系半導体レーザ素子90の出力を増加させた場合であっても、光出射面90a近傍におけるレーザ出射光の発熱が、光出射面90aよりもレーザ光の出射方向に延びる傾斜面90cおよび90dが形成された半導体レーザ素子層3内部を介して、適切にn型GaN基板91側に拡散される。したがって、レーザ出射光による共振器端面(光出射面90a)の過度な発熱が抑制される。これにより、半導体レーザの高出力化に伴って共振器端面(光出射面90a)が劣化するのを抑制することができる。また、共振器端面(光出射面90a)の劣化が抑制されることによって、窒化物系半導体レーザ素子90の長寿命化を図ることができる。 In the fourth embodiment, as described above, the semiconductor laser element layer 3 includes the light emitting surface 90a and the main surface (m-plane (1-100) surface) of the n-type GaN substrate 91 in the vicinity of the light emitting surface 90a. And inclined surfaces 90c and 90d extending at an angle θ 1 (= about 62 °) with respect to the [1-100] direction perpendicular to the main surface of the n-type GaN substrate 91 while forming an acute angle with Since the semiconductor laser element layer 3 is connected to the n-type GaN substrate 91 side via a plane area larger than the plane area in the vicinity of the light emitting layer 6, heat radiation to the n-type GaN substrate 91 side is increased by the increase in the plane area. The cross-sectional area (inclined surfaces 90c and 90d, end surface 90f, main surface ((1-100) surface) of n-type cladding layer 5) and light emitting surface 90a in the direction C1 to the main surface of n-type cladding layer 5 Due to the extended virtual plane (dashed line) Enclosed area S (see FIG. 25)) can be increased. Thereby, even when the output of the nitride-based semiconductor laser device 90 is increased, the heat generation of the laser emission light in the vicinity of the light emission surface 90a extends more in the laser beam emission direction than the light emission surface 90a. The light is appropriately diffused toward the n-type GaN substrate 91 through the inside of the semiconductor laser element layer 3 in which 90c and 90d are formed. Therefore, excessive heat generation of the resonator end face (light emission surface 90a) due to the laser emission light is suppressed. As a result, it is possible to suppress deterioration of the resonator end face (light emitting surface 90a) as the output of the semiconductor laser increases. In addition, the lifetime of the nitride-based semiconductor laser device 90 can be extended by suppressing the deterioration of the cavity end face (light emitting surface 90a).

なお、第4実施形態による窒化物系半導体レーザ素子90のその他の効果は、上記第1実施形態と同様である。   The remaining effects of the nitride-based semiconductor laser device 90 according to the fourth embodiment are similar to those of the aforementioned first embodiment.

(第4実施形態の変形例)
図30は、本発明の第4実施形態の変形例による窒化物系半導体レーザ素子95の構造を説明するための断面図である。図30を参照して、この第4実施形態の変形例による窒化物系半導体レーザ素子95では、上記第4実施形態と異なり、半導体レーザ素子層3がn型GaN基板91の非極性面であるa面((11−20)面)からなる主表面上に形成される場合について説明する。
(Modification of the fourth embodiment)
FIG. 30 is a cross-sectional view for explaining the structure of a nitride-based semiconductor laser device 95 according to a modification of the fourth embodiment of the present invention. Referring to FIG. 30, in the nitride-based semiconductor laser device 95 according to the modification of the fourth embodiment, the semiconductor laser device layer 3 is a nonpolar surface of the n-type GaN substrate 91, unlike the fourth embodiment. The case where it forms on the main surface which consists of a surface ((11-20) surface) is demonstrated.

ここで、第4実施形態の変形例では、図30に示すように、半導体レーザ素子層3には、光出射面95aの下端部から、n型GaN基板91の主表面に垂直な方向([11−20]方向(C2方向))に対して角度θ(=約58°)だけ傾斜するとともに、発光層6の近傍領域が発するレーザ光の出射方向(A1方向(光出射面95aからレーザ素子の外部に遠ざかる方向))に延びる傾斜面95cおよび95dが形成されている。また、光出射面95aの上端部から、n型GaN基板91の主表面に垂直な方向([11−20]方向(C2方向))に対して角度θ(=約58°)だけ傾斜するとともに、A2方向に延びる傾斜面95eが形成されている。したがって、図30に示すように、傾斜面95c、95dおよび95eと、n型GaN基板91の主表面とは鋭角をなすように形成されている。なお、光出射面95a、傾斜面95c、95dおよび95eは、それぞれ、本発明の「第1端面」の一例である。 Here, in the modified example of the fourth embodiment, as shown in FIG. 30, the semiconductor laser element layer 3 has a direction perpendicular to the main surface of the n-type GaN substrate 91 [[ 11-20] direction (C2 direction)) and an emission direction (A1 direction (from the light emission surface 95a to the laser beam) emitted from a region near the light emitting layer 6 while being inclined by an angle θ 2 (= about 58 °). Inclined surfaces 95c and 95d extending in the direction away from the element)) are formed. Further, it is inclined from the upper end portion of the light emitting surface 95a by an angle θ 2 (= about 58 °) with respect to a direction perpendicular to the main surface of the n-type GaN substrate 91 ([11-20] direction (C2 direction)). In addition, an inclined surface 95e extending in the A2 direction is formed. Therefore, as shown in FIG. 30, inclined surfaces 95c, 95d and 95e and the main surface of n-type GaN substrate 91 are formed to form an acute angle. The light emitting surface 95a and the inclined surfaces 95c, 95d, and 95e are examples of the “first end surface” in the present invention.

また、第4実施形態の変形例では、半導体レーザ素子層3の傾斜面95cは、光出射面95aの下部に位置するn型クラッド層5からn型GaN基板91側に向かって斜めに延びるとともに、n型GaN基板91の主表面に対して略垂直に延びる端面95fを介して傾斜面95dに接続されるように形成されている。また、半導体レーザ素子層3の傾斜面95dおよび95eは、溝部92の(0001)面からなる内側面92aの上端部を起点として結晶成長した(11−22)面からなるファセットにより構成されている。   In the modification of the fourth embodiment, the inclined surface 95c of the semiconductor laser element layer 3 extends obliquely from the n-type cladding layer 5 located below the light emitting surface 95a toward the n-type GaN substrate 91 side. The n-type GaN substrate 91 is formed so as to be connected to the inclined surface 95d through an end surface 95f extending substantially perpendicularly to the main surface. Further, the inclined surfaces 95d and 95e of the semiconductor laser element layer 3 are constituted by facets made of the (11-22) plane grown from the upper end of the inner side face 92a made of the (0001) plane of the groove 92. .

また、第4実施形態の変形例では、半導体レーザ素子層3の光反射面95bは、n型GaN基板91の主表面に垂直な方向([11−20]方向(C2方向))に延びるとともに、溝部92の(000−1)面からなる内側面92bを引き継ぐように結晶成長した(000−1)面からなる端面により構成されている。なお、光反射面95bは、本発明の「第2端面」の一例である。   In the modification of the fourth embodiment, the light reflecting surface 95b of the semiconductor laser element layer 3 extends in the direction perpendicular to the main surface of the n-type GaN substrate 91 ([11-20] direction (C2 direction)). The groove portion 92 is constituted by an end face made of a (000-1) plane which is crystal-grown so as to take over the inner side face 92b made of the (000-1) face. The light reflecting surface 95b is an example of the “second end surface” in the present invention.

第4実施形態の変形例では、n型GaN基板91の非極性面((11−20)面))上に半導体レーザ素子層3を形成することによって、半導体素子層(発光層6)に発生するピエゾ電場や自発分極などの内部電場を低減することができる。これにより、共振器端面(光出射面95a)近傍を含む半導体レーザ素子層3(発光層6)の発熱がより抑制されるので、第1実施形態と同様に、窒化物系半導体レーザ素子95の長寿命化を図ることができる。   In the modification of the fourth embodiment, the semiconductor laser element layer 3 is formed on the non-polar plane ((11-20) plane) of the n-type GaN substrate 91 to generate the semiconductor element layer (light emitting layer 6). It is possible to reduce internal electric fields such as piezo electric field and spontaneous polarization. As a result, the heat generation of the semiconductor laser element layer 3 (light emitting layer 6) including the vicinity of the cavity end face (light emitting surface 95a) is further suppressed, so that the nitride-based semiconductor laser element 95 has the same structure as in the first embodiment. Long life can be achieved.

なお、第4実施形態の変形例による窒化物系半導体レーザ素子95のその他の構造および製造プロセスは、上記第4実施形態と同様である。また、第4実施形態の変形例による窒化物系半導体レーザ素子95のその他の効果は、上記第4実施形態と同様である。   The remaining structure and manufacturing process of the nitride-based semiconductor laser device 95 according to the modification of the fourth embodiment are the same as those of the fourth embodiment. The remaining effects of the nitride-based semiconductor laser device 95 according to the modification of the fourth embodiment are similar to those of the aforementioned fourth embodiment.

なお、今回開示された実施形態は、すべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した実施形態の説明ではなく特許請求の範囲によって示され、さらに特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれる。   The embodiment disclosed this time should be considered as illustrative in all points and not restrictive. The scope of the present invention is shown not by the above description of the embodiments but by the scope of claims for patent, and further includes all modifications within the meaning and scope equivalent to the scope of claims for patent.

たとえば、上記第2実施形態では、(11−2−5)面からなる主表面を有するn型GaN基板71上に半導体レーザ素子層3を形成することにより窒化物系半導体レーザ素子70を形成した例について示したが、本発明はこれに限らず、(1−10−4)面からなる主表面を有するn型GaN基板上に半導体レーザ素子層を形成してもよい。この場合、光出射側の共振器端面近傍に形成される傾斜面は、半導体レーザ素子層形成時の結晶成長に伴う(000−1)面からなるファセットとなる。また、この場合、光反射面は、n型GaN基板の主表面に対して略垂直な(1−101)面からなる結晶成長面により形成される。なお、傾斜面(ファセット)の傾斜角度は、n型GaN基板の主表面に垂直な方向([1−10−4]方向)に対して約65°を有する。   For example, in the second embodiment, the nitride-based semiconductor laser element 70 is formed by forming the semiconductor laser element layer 3 on the n-type GaN substrate 71 having the main surface composed of the (11-2-5) plane. Although an example has been shown, the present invention is not limited to this, and a semiconductor laser element layer may be formed on an n-type GaN substrate having a main surface made of a (1-10-4) plane. In this case, the inclined surface formed in the vicinity of the cavity facet on the light emitting side is a facet composed of a (000-1) plane accompanying crystal growth during the formation of the semiconductor laser element layer. In this case, the light reflecting surface is formed by a crystal growth surface composed of a (1-101) plane substantially perpendicular to the main surface of the n-type GaN substrate. The inclination angle of the inclined surface (facet) is about 65 ° with respect to the direction ([1-10-4] direction) perpendicular to the main surface of the n-type GaN substrate.

また、上記第3実施形態では、(11−2−2)面からなる主表面を有するn型GaN基板81上に半導体レーザ素子層3を形成することにより窒化物系半導体レーザ素子80を形成した例について示したが、本発明はこれに限らず、(1−10−1)面からなる主表面を有するn型GaN基板上に半導体レーザ素子層を形成してもよい。この場合、光出射側の共振器端面近傍に形成される傾斜面は、半導体レーザ素子層形成時の結晶成長に伴う(1−101)面)からなるファセットとなり、光反射面側に形成される傾斜面は、(000−1)面からなるファセットとなる。なお、傾斜面の傾斜角度は、n型GaN基板の主表面に垂直な方向([1−10−1]方向)に対して、それぞれ、光出射面側が約34°を有するとともに光反射面側が約28°を有する。   In the third embodiment, the nitride-based semiconductor laser device 80 is formed by forming the semiconductor laser device layer 3 on the n-type GaN substrate 81 having the (11-2-2) plane main surface. Although an example has been shown, the present invention is not limited to this, and a semiconductor laser element layer may be formed on an n-type GaN substrate having a main surface made of a (1-10-1) plane. In this case, the inclined surface formed in the vicinity of the cavity facet on the light emitting side is a facet composed of (1-101) plane accompanying crystal growth at the time of forming the semiconductor laser element layer, and is formed on the light reflecting surface side. The inclined surface is a facet composed of a (000-1) plane. The inclination angle of the inclined surface is about 34 ° on the light emitting surface side and about the light reflecting surface side with respect to the direction ([1-10-1] direction) perpendicular to the main surface of the n-type GaN substrate. It has about 28 °.

また、上記第3実施形態では、n型GaN基板の主表面に垂直な方向([11−2−2]方向)に対して傾斜角度の小さい側(角度θ4=約27°)の傾斜面80dおよび80eを光出射面80a側とするとともに、[11−2−2]方向に対して傾斜面80dおよび80eよりも相対的に傾斜角度の大きい側(角度θ5=約32°)の傾斜面80iおよび80jに光反射面80bを形成した例について示したが、本発明はこれに限らず、傾斜面80dおよび80eの側の共振器端面を光反射面とするとともに、傾斜面80iおよび80j側の共振器端面を光出射面とする(傾斜の角度関係と共振器端面との関係を上記と反対にする)ように構成してもよい。このように構成すれば、光出射面側の傾斜面が、光出射面側の傾斜面よりもn型GaN基板の主表面((11−2−2)面)に対してより鋭角をなすように形成されるので、光出射面側のn型クラッド層5(図3参照)からn型GaN基板1(図3参照)側に放熱される経路の断面積(図3の領域S)をより大きく形成することができる。この結果、レーザ出射光の発熱を、より効果的にn型GaN基板1側に放熱させることができる。   In the third embodiment, the inclined surface 80d on the side (angle θ4 = about 27 °) with the smaller inclination angle with respect to the direction ([11-2-2] direction) perpendicular to the main surface of the n-type GaN substrate. And 80e on the light emitting surface 80a side, and the inclined surface 80i on the side (angle θ5 = about 32 °) having a larger inclination angle than the inclined surfaces 80d and 80e with respect to the [11-2-2] direction. However, the present invention is not limited to this, and the resonator end face on the inclined surfaces 80d and 80e side is used as the light reflecting surface, and the inclined surfaces 80i and 80j side are also provided. You may comprise so that a resonator end surface may be made into a light-projection surface (the relationship between the angle of inclination and the relationship between a resonator end surface is made contrary to the above). If comprised in this way, the inclined surface by the side of a light-emitting surface will make an acute angle with respect to the main surface ((11-2-2) plane) of an n-type GaN substrate rather than the inclined surface by the side of a light-emitting surface. Therefore, the cross-sectional area (region S in FIG. 3) of the path radiating heat from the n-type cladding layer 5 (see FIG. 3) on the light emitting surface side to the n-type GaN substrate 1 (see FIG. 3) side is further increased. It can be formed large. As a result, the heat generated by the laser beam can be radiated more effectively to the n-type GaN substrate 1 side.

また、上記第3実施形態では、光反射面80b(図24参照)の下部に傾斜面80g(エッチング面)および80i(ファセット)を有する(残す)ように形成した例について示したが、本発明はこれに限らず、光反射面80b(図24参照)を形成する際のドライエッチングを、光反射面80bがn型GaN基板81の内部まで達するように行うようにしてもよい。これにより、上記第4実施形態に示した窒化物系半導体レーザ素子90(図25参照)と同様のレーザ素子構造を有する窒化物系半導体レーザ素子を形成することができる。   In the third embodiment, the example in which the inclined surfaces 80g (etching surface) and 80i (facets) are formed (remained) below the light reflecting surface 80b (see FIG. 24) is shown. However, the present invention is not limited to this, and dry etching for forming the light reflecting surface 80b (see FIG. 24) may be performed so that the light reflecting surface 80b reaches the inside of the n-type GaN substrate 81. Thereby, a nitride semiconductor laser element having a laser element structure similar to that of the nitride semiconductor laser element 90 (see FIG. 25) shown in the fourth embodiment can be formed.

また、上記第1〜第4実施形態による窒化物系半導体レーザ素子では、半導体レーザ素子層3を、AlGaNやInGaNなどの窒化物系半導体層により形成した例について示したが、本発明はこれに限らず、半導体レーザ素子層3を、AlN、InN、BN、TlNおよびこれらの混晶からなるウルツ構造の窒化物系半導体層により形成してもよい。   In the nitride semiconductor laser elements according to the first to fourth embodiments, the semiconductor laser element layer 3 is shown as being formed of a nitride semiconductor layer such as AlGaN or InGaN. Not limited to this, the semiconductor laser element layer 3 may be formed of a nitride semiconductor layer having a Wurtz structure made of AlN, InN, BN, TlN, or a mixed crystal thereof.

また、上記第1〜第4実施形態による窒化物系半導体レーザ素子では、基板としてGaNからなるn型GaN基板を用いるとともに、n型GaN基板上にAlGaNからなる下地層を形成した例について示したが、本発明はこれに限らず、基板にInGaN基板を用いるとともに、InGaN基板上にGaNまたはAlGaNからなる下地層を形成してもよい。   In the nitride semiconductor laser elements according to the first to fourth embodiments, an example in which an n-type GaN substrate made of GaN is used as a substrate and an underlayer made of AlGaN is formed on the n-type GaN substrate has been shown. However, the present invention is not limited to this, and an InGaN substrate may be used as the substrate, and a base layer made of GaN or AlGaN may be formed on the InGaN substrate.

また、上記第1〜第4実施形態による窒化物系半導体レーザ素子では、基板としてGaN基板を使用した例について示したが、本発明はこれに限らず、たとえば、a面((11−20)面)を主面とする窒化物系半導体を予め成長させたr面((1102)面)サファイア基板や、a面((11−20)面)またはm面((1−100)面)を主面とする窒化物系半導体を予め成長させたa面SiC基板またはm面SiC基板などを使用してもよい。また、上記の非極性窒化物系半導体を予め成長させたLiAlO・LiGaO基板などを用いてもよい。 In the nitride semiconductor laser elements according to the first to fourth embodiments, an example in which a GaN substrate is used as the substrate has been described. However, the present invention is not limited to this, and for example, the a-plane ((11-20) An r-plane ((1102) plane) sapphire substrate or a-plane ((11-20) plane) or m-plane ((1-100) plane) on which a nitride-based semiconductor whose main surface is a main surface is grown in advance An a-plane SiC substrate or m-plane SiC substrate on which a nitride-based semiconductor as a main surface is grown in advance may be used. It may also be used such as LiAlO 2 · LiGaO 2 substrate a non-polar nitride-based semiconductor were previously grown above.

また、上記第1〜第3実施形態による窒化物系半導体レーザ素子の製造プロセスでは、n型GaN基板と下地層との格子定数差を利用して下地層に自発的にクラックが形成されるのを利用した例について示したが、本発明はこれに限らず、下地層2のB方向(図6参照)の両端部(n型GaN基板1のB方向の端部に対応する領域)にのみスクライブ傷を形成してもよい。このように構成しても、両端部のスクライブ傷を起点としてB方向に延びるクラックを導入することができる。   In the manufacturing process of the nitride semiconductor laser device according to the first to third embodiments, cracks are spontaneously formed in the underlayer using the lattice constant difference between the n-type GaN substrate and the underlayer. However, the present invention is not limited to this. The present invention is not limited to this, and only the both end portions of the base layer 2 in the B direction (see FIG. 6) (regions corresponding to the end portions in the B direction of the n-type GaN substrate 1). Scribe scratches may be formed. Even if comprised in this way, the crack extended in a B direction can be introduce | transduced from the scribe flaw of both ends.

また、上記第1〜第4実施形態による窒化物系半導体レーザ素子では、平坦な基板上に下部クラッド層、発光層(活性層)および上部クラッド層などを順次形成し、その上の電流路を電流ブロック層により狭く制限する構造利得導波型のオキサイドストライプ構造を有する窒化物系半導体レーザ素子を形成する例について示したが、本発明はこれに限らず、リッジ部をSiOまたはAlGaNなどからなる電流ブロック層で埋め込んだ屈折率分布導波型のリッジ導波構造を有する窒化物系半導体レーザ素子を形成してもよい。 In the nitride-based semiconductor laser devices according to the first to fourth embodiments, a lower cladding layer, a light emitting layer (active layer), an upper cladding layer, and the like are sequentially formed on a flat substrate, and a current path thereon is formed. Although an example of forming a nitride semiconductor laser element having a structure gain waveguide type oxide stripe structure narrowly limited by the current blocking layer has been shown, the present invention is not limited to this, and the ridge portion is made of SiO 2 or AlGaN. A nitride semiconductor laser element having a gradient index waveguide type ridge waveguide structure embedded with a current blocking layer may be formed.

本発明の第1実施形態による窒化物系半導体レーザ素子の構造を示した斜視図である。1 is a perspective view showing a structure of a nitride-based semiconductor laser device according to a first embodiment of the present invention. 図1に示した窒化物系半導体レーザ素子の構造を説明するための、半導体レーザ素子の共振器方向に沿った断面図である。FIG. 2 is a cross-sectional view taken along the cavity direction of the semiconductor laser device, for explaining the structure of the nitride-based semiconductor laser device shown in FIG. 1. 図1に示した第1実施形態による窒化物系半導体レーザ素子の光出射面近傍の詳細を示した拡大断面図である。FIG. 2 is an enlarged cross-sectional view showing details in the vicinity of a light emitting surface of the nitride-based semiconductor laser device according to the first embodiment shown in FIG. 1. 図2に示した第1実施形態による窒化物系半導体レーザ素子の発光層の詳細を示した拡大断面図である。FIG. 3 is an enlarged cross-sectional view showing details of a light emitting layer of the nitride-based semiconductor laser device according to the first embodiment shown in FIG. 2. 図1に示した第1実施形態による窒化物系半導体レーザ素子の製造プロセスを説明するための断面図である。FIG. 8 is a cross-sectional view for explaining the manufacturing process for the nitride-based semiconductor laser device according to the first embodiment shown in FIG. 1. 図1に示した第1実施形態による窒化物系半導体レーザ素子の製造プロセスを説明するための平面図である。FIG. 6 is a plan view for explaining the manufacturing process for the nitride-based semiconductor laser device according to the first embodiment shown in FIG. 1. 図1に示した第1実施形態による窒化物系半導体レーザ素子の製造プロセスを説明するための断面図である。FIG. 8 is a cross-sectional view for explaining the manufacturing process for the nitride-based semiconductor laser device according to the first embodiment shown in FIG. 1. 図1に示した第1実施形態による窒化物系半導体レーザ素子の製造プロセスを説明するための拡大断面図である。FIG. 6 is an enlarged cross-sectional view for explaining a manufacturing process for the nitride-based semiconductor laser device according to the first embodiment shown in FIG. 1. 図1に示した第1実施形態による窒化物系半導体レーザ素子の製造プロセスを説明するための断面図である。FIG. 8 is a cross-sectional view for explaining the manufacturing process for the nitride-based semiconductor laser device according to the first embodiment shown in FIG. 1. 図1に示した第1実施形態による窒化物系半導体レーザ素子の製造プロセスを説明するための断面図である。FIG. 8 is a cross-sectional view for explaining the manufacturing process for the nitride-based semiconductor laser device according to the first embodiment shown in FIG. 1. 図1に示した第1実施形態による窒化物系半導体レーザ素子の製造プロセスを説明するための断面図である。FIG. 8 is a cross-sectional view for explaining the manufacturing process for the nitride-based semiconductor laser device according to the first embodiment shown in FIG. 1. 図1に示した第1実施形態による窒化物系半導体レーザ素子の製造プロセスを説明するための断面図である。FIG. 8 is a cross-sectional view for explaining the manufacturing process for the nitride-based semiconductor laser device according to the first embodiment shown in FIG. 1. 図1に示した第1実施形態による窒化物系半導体レーザ素子の製造プロセスを説明するための断面図である。FIG. 8 is a cross-sectional view for explaining the manufacturing process for the nitride-based semiconductor laser device according to the first embodiment shown in FIG. 1. 本発明の第1実施形態の第1変形例による窒化物系半導体レーザ素子の構造を示した断面図である。FIG. 6 is a cross-sectional view showing the structure of a nitride-based semiconductor laser device according to a first modification of the first embodiment of the present invention. 図14に示した第1実施形態の第1変形例による窒化物系半導体レーザ素子の製造プロセスを説明するための断面図である。FIG. 16 is a cross-sectional view for explaining a manufacturing process for the nitride-based semiconductor laser device according to the first modification example of the first embodiment shown in FIG. 14. 図14に示した第1実施形態の第1変形例による窒化物系半導体レーザ素子の製造プロセスを説明するための断面図である。FIG. 16 is a cross-sectional view for explaining a manufacturing process for the nitride-based semiconductor laser device according to the first modification example of the first embodiment shown in FIG. 14. 本発明の第1実施形態の第2変形例による窒化物系半導体レーザ素子の構造を示した断面図である。It is sectional drawing which showed the structure of the nitride type semiconductor laser element by the 2nd modification of 1st Embodiment of this invention. 図8に示した第1実施形態の製造プロセスによるn型GaN基板上の半導体層の結晶成長の様子を走査型電子顕微鏡を用いて観察した顕微鏡写真である。It is the microscope picture which observed the mode of crystal growth of the semiconductor layer on the n-type GaN substrate by the manufacturing process of 1st Embodiment shown in FIG. 8 using the scanning electron microscope. 図8に示した第1実施形態の製造プロセスによるn型GaN基板上の半導体層の結晶成長の様子を走査型電子顕微鏡を用いて観察した顕微鏡写真である。It is the microscope picture which observed the mode of crystal growth of the semiconductor layer on the n-type GaN substrate by the manufacturing process of 1st Embodiment shown in FIG. 8 using the scanning electron microscope. 本発明の第2実施形態による窒化物系半導体レーザ素子の構造を示した断面図である。It is sectional drawing which showed the structure of the nitride type semiconductor laser element by 2nd Embodiment of this invention. 本発明の第3実施形態による窒化物系半導体レーザ素子の構造を示した断面図である。It is sectional drawing which showed the structure of the nitride type semiconductor laser element by 3rd Embodiment of this invention. 本発明の第3実施形態による窒化物系半導体レーザ素子の製造プロセスを説明するための断面図である。It is sectional drawing for demonstrating the manufacturing process of the nitride type semiconductor laser element by 3rd Embodiment of this invention. 本発明の第3実施形態による窒化物系半導体レーザ素子の製造プロセスを説明するための断面図である。It is sectional drawing for demonstrating the manufacturing process of the nitride type semiconductor laser element by 3rd Embodiment of this invention. 本発明の第3実施形態による窒化物系半導体レーザ素子の製造プロセスを説明するための断面図である。It is sectional drawing for demonstrating the manufacturing process of the nitride type semiconductor laser element by 3rd Embodiment of this invention. 本発明の第4実施形態による窒化物系半導体レーザ素子の構造を示した断面図である。It is sectional drawing which showed the structure of the nitride type semiconductor laser element by 4th Embodiment of this invention. 図25に示した第4実施形態による窒化物系半導体レーザ素子の製造プロセスを説明するための断面図である。FIG. 26 is a cross-sectional view for illustrating the manufacturing process for the nitride-based semiconductor laser device according to the fourth embodiment shown in FIG. 25. 図25に示した第4実施形態による窒化物系半導体レーザ素子の製造プロセスを説明するための断面図である。FIG. 26 is a cross-sectional view for illustrating the manufacturing process for the nitride-based semiconductor laser device according to the fourth embodiment shown in FIG. 25. 図25に示した第4実施形態による窒化物系半導体レーザ素子の製造プロセスを説明するための断面図である。FIG. 26 is a cross-sectional view for illustrating the manufacturing process for the nitride-based semiconductor laser device according to the fourth embodiment shown in FIG. 25. 図25に示した第4実施形態による窒化物系半導体レーザ素子の製造プロセスを説明するための断面図である。FIG. 26 is a cross-sectional view for illustrating the manufacturing process for the nitride-based semiconductor laser device according to the fourth embodiment shown in FIG. 25. 本発明の第4実施形態の変形例による窒化物系半導体レーザ素子の構造を示した断面図である。It is sectional drawing which showed the structure of the nitride type semiconductor laser element by the modification of 4th Embodiment of this invention.

符号の説明Explanation of symbols

1、71、81、91 n型GaN基板(基板)
2 下地層
3 半導体レーザ素子層(窒化物系半導体素子層)
4 バッファ層(窒化物系半導体素子層)
5 n型クラッド層(窒化物系半導体素子層、第1導電型の第1クラッド層)
6 発光層(窒化物系半導体素子層)
7 p型クラッド層(窒化物系半導体素子層、第2導電型の第2クラッド層)
8 p型コンタクト層(窒化物系半導体素子層)
20a、60a、65a、70a、80a、90a、95a 光出射面(第1端面)
20b、60b、65b、70b、80b、90b、95b 光反射面(第2端面)
20c、60c、65c、70c、80c、90c、95c 傾斜面(第1端面)
20d、60d、65d、70d、80d、90d、95d 傾斜面(第1端面)
20e、65e、70e、80e、90e、95e 傾斜面(第1端面)
30 クラック(凹部)
30a、92a 内側面(凹部の一方側の側面)
30b、92b 内側面(凹部の他方側の側面)
60e テラス部(第1端面)
92 溝部(凹部)
1, 71, 81, 91 n-type GaN substrate (substrate)
2 Underlayer 3 Semiconductor laser element layer (nitride-based semiconductor element layer)
4 Buffer layer (nitride semiconductor element layer)
5 n-type cladding layer (nitride-based semiconductor element layer, first conductivity type first cladding layer)
6 Light emitting layer (Nitride semiconductor element layer)
7 p-type cladding layer (nitride-based semiconductor element layer, second conductivity type second cladding layer)
8 p-type contact layer (nitride semiconductor element layer)
20a, 60a, 65a, 70a, 80a, 90a, 95a Light exit surface (first end surface)
20b, 60b, 65b, 70b, 80b, 90b, 95b Light reflecting surface (second end surface)
20c, 60c, 65c, 70c, 80c, 90c, 95c Inclined surface (first end surface)
20d, 60d, 65d, 70d, 80d, 90d, 95d Inclined surface (first end surface)
20e, 65e, 70e, 80e, 90e, 95e Inclined surface (first end surface)
30 Crack (recess)
30a, 92a Inner side surface (side surface of one side of the recess)
30b, 92b Inner side surface (side surface on the other side of the recess)
60e Terrace (first end)
92 Groove (recess)

Claims (9)

基板と、
前記基板の主表面上に形成され、発光層を有する窒化物系半導体素子層とを備え、
前記窒化物系半導体素子層の第1端面は、共振器端面と、前記共振器端面の近傍に形成され、少なくとも前記基板の主表面に対して所定の角度傾斜する傾斜面とを含み、
前記傾斜面と前記基板の主表面とのなす角は鋭角である、窒化物系半導体レーザ素子。
A substrate,
A nitride-based semiconductor element layer formed on the main surface of the substrate and having a light-emitting layer;
The first end surface of the nitride-based semiconductor element layer includes a resonator end surface and an inclined surface formed in the vicinity of the resonator end surface and inclined at a predetermined angle with respect to at least the main surface of the substrate,
The nitride-based semiconductor laser device, wherein an angle formed between the inclined surface and the main surface of the substrate is an acute angle.
前記窒化物系半導体素子層は、前記発光層の前記基板側に形成された第1導電型の第1クラッド層と、前記発光層の前記基板側とは反対側に形成された第2導電型の第2クラッド層とを含み、
前記第1端面の前記傾斜面は、少なくとも前記第1クラッド層の端面を含む、請求項1に記載の窒化物系半導体レーザ素子。
The nitride-based semiconductor element layer includes a first conductivity type first cladding layer formed on the substrate side of the light emitting layer and a second conductivity type formed on the light emitting layer opposite to the substrate side. A second cladding layer of
2. The nitride-based semiconductor laser device according to claim 1, wherein the inclined surface of the first end surface includes at least an end surface of the first cladding layer.
前記第1端面の前記傾斜面は、少なくとも前記発光層から発するレーザ光の出射側に形成されている、請求項1または2に記載の窒化物系半導体レーザ素子。   3. The nitride semiconductor laser element according to claim 1, wherein the inclined surface of the first end face is formed at least on a laser beam emission side emitted from the light emitting layer. 前記基板は、(H、K、−H−K、0)面からなる主表面を含み、
前記基板が(1−100)面からなる前記主表面を有する場合、少なくとも前記第1端面の前記傾斜面は、前記基板の主表面内の[11−20]方向にストライプ状に延びるように前記基板に形成された凹部の一方側の側面を起点とした(1−101)面からなる前記窒化物系半導体素子層の成長面であり、
前記基板が(11−20)面からなる前記主表面を有する場合、少なくとも前記第1端面の前記傾斜面は、前記基板の主表面内の[1−100]方向にストライプ状に延びるように前記基板に形成された前記凹部の一方側の側面を起点とした(11−22)面からなる前記窒化物系半導体素子層の成長面である、請求項1〜3のいずれか1項に記載の窒化物系半導体レーザ素子。
The substrate includes a main surface composed of (H, K, -H-K, 0) planes,
When the substrate has the main surface composed of a (1-100) plane, at least the inclined surface of the first end surface extends in a stripe shape in the [11-20] direction in the main surface of the substrate. A growth surface of the nitride-based semiconductor element layer composed of a (1-101) plane starting from one side surface of the recess formed in the substrate;
When the substrate has the main surface composed of (11-20) plane, at least the inclined surface of the first end surface extends in a stripe shape in the [1-100] direction in the main surface of the substrate. 4. The growth surface of the nitride-based semiconductor element layer formed of a (11-22) plane starting from one side surface of the recess formed in the substrate, according to claim 1. Nitride semiconductor laser device.
共振器の延びる方向に対して前記窒化物系半導体素子層の前記第1端面とは反対側の端部に形成され、前記基板の主表面に対して略垂直な方向に延びる第2端面をさらに備える、請求項4に記載の窒化物系半導体レーザ素子。   A second end face formed at an end of the nitride-based semiconductor element layer opposite to the first end face with respect to a direction in which the resonator extends, and extending in a direction substantially perpendicular to the main surface of the substrate; The nitride-based semiconductor laser device according to claim 4, comprising: 前記第2端面は、前記基板に形成された前記凹部の他方側の側面を起点として、前記基板の主表面に対して略垂直に形成されている、請求項5に記載の窒化物系半導体レーザ素子。   The nitride-based semiconductor laser according to claim 5, wherein the second end surface is formed substantially perpendicular to the main surface of the substrate, starting from the other side surface of the recess formed in the substrate. element. 基板上に、少なくとも前記基板の主表面に対して所定の角度傾斜する傾斜面を含む第1端面を有する窒化物系半導体素子層を形成する工程と、
前記傾斜面の一部の領域に、エッチングにより、前記基板の主表面に略垂直に延びる共振器端面を形成する工程とを備え、
前記傾斜面と前記基板の主表面とのなす角は鋭角である、窒化物系半導体レーザ素子の製造方法。
Forming a nitride-based semiconductor element layer having a first end face including an inclined surface inclined at a predetermined angle with respect to a main surface of the substrate on the substrate;
Forming a resonator end surface extending substantially perpendicularly to the main surface of the substrate by etching in a partial region of the inclined surface;
A method of manufacturing a nitride-based semiconductor laser device, wherein an angle formed between the inclined surface and the main surface of the substrate is an acute angle.
前記基板は、(H、K、−H−K、0)面からなる主表面を有し、
前記基板上に、前記第1端面を含む前記窒化物系半導体素子層を形成する工程に先立って、前記基板に、前記基板の主表面内の[K、−H、−K+H、0]方向にストライプ状に延びる凹部を形成する工程をさらに備え、
前記基板上に前記傾斜面を含む第1端面を有する前記窒化物系半導体素子層を形成する工程は、前記凹部の一方側の側面を起点として、前記窒化物系半導体素子層の成長面からなる前記第1端面を形成する工程を含む、請求項7に記載の窒化物系半導体レーザ素子の製造方法。
The substrate has a main surface composed of (H, K, -H-K, 0) planes,
Prior to the step of forming the nitride-based semiconductor element layer including the first end face on the substrate, the substrate is placed in the [K, -H, -K + H, 0] direction in the main surface of the substrate. Further comprising forming a recess extending in a stripe shape,
The step of forming the nitride-based semiconductor element layer having the first end surface including the inclined surface on the substrate includes a growth surface of the nitride-based semiconductor element layer starting from one side surface of the recess. The method for manufacturing a nitride semiconductor laser element according to claim 7, comprising a step of forming the first end face.
前記窒化物系半導体素子層を形成する工程は、前記基板に形成された前記凹部の他方側の側面を起点として、前記基板の主表面に対して略垂直に延びる前記窒化物系半導体素子層の成長面からなる第2端面を形成する工程をさらに含む、請求項8に記載の窒化物系半導体レーザ素子の製造方法。   The step of forming the nitride-based semiconductor element layer includes the step of forming the nitride-based semiconductor element layer extending substantially perpendicular to the main surface of the substrate, starting from the other side surface of the recess formed in the substrate. The method for manufacturing a nitride-based semiconductor laser device according to claim 8, further comprising a step of forming a second end face made of a growth surface.
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