JP2002270967A - Semiconductor laser device - Google Patents
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 良好なFFPが得られる半導体レーザ素子を
提供する。
【解決手段】 第1の導電型層と、活性層と、該第1の
導電型層と異なる導電型の第2の導電型層とが順に積層
された積層構造体にストライプ状の導波路領域を有し、
前記第1の導電型層及び第2の導電型層にそれぞれ電極
が設けられてなる半導体レーザ素子において、前記積層
構造体は、前記ストライプ状の導波路領域近傍又は導波
路領域に接して光吸収層を有している。
(57) [Problem] To provide a semiconductor laser device capable of obtaining good FFP. SOLUTION: A stripe-shaped waveguide region is formed in a laminated structure in which a first conductivity type layer, an active layer, and a second conductivity type layer having a conductivity type different from the first conductivity type layer are sequentially stacked. Has,
In a semiconductor laser device in which electrodes are provided on the first conductivity type layer and the second conductivity type layer, respectively, the laminated structure is configured to absorb light in the vicinity of or in contact with the stripe-shaped waveguide region. Layers.
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明はストライプ状の導波
路領域を有する半導体レーザ素子に係り、特にファーフ
ィールドパターンが良好な半導体レーザ素子に関する。
また、その半導体レーザ素子に用いる半導体としては、
特に、GaN、AlN、若しくはInN、又はこれrの
混晶であるIII−V族窒化物半導体(InxAlyGa
1−x−yN、0≦x、0≦y、x+y≦1)を用いた
半導体レーザ素子に関する。The present invention relates to a semiconductor laser device having a stripe-shaped waveguide region, and more particularly to a semiconductor laser device having a good far-field pattern.
Further, as a semiconductor used for the semiconductor laser device,
In particular, GaN, AlN, or InN, or which is a mixed crystal of r III-V nitride semiconductor (In x Al y Ga
1-xy N, 0 ≦ x, 0 ≦ y, x + y ≦ 1).
【0002】[0002]
【従来の技術】近年、半導体レーザ素子は小型、軽量、
高信頼性、且つ高出力化が進みパーソナルコンピュータ
ー、DVDなどの電子機器、医療機器、加工機器や光フ
ァイバー通信の光源などに利用されている。中でも窒化
物半導体(InxAlyGa1 −x−yN、0≦x、0
≦y、x+y≦1)は比較的短波長の紫外域から赤色が
発光可能な半導体レーザ素子として注目されている。2. Description of the Related Art In recent years, semiconductor laser devices have become smaller, lighter,
High reliability and high output have been advanced, and electronic devices such as personal computers and DVDs, medical devices, processing devices, and light sources for optical fiber communication have been used. Of these nitride semiconductor (In x Al y Ga 1 -x -y N, 0 ≦ x, 0
.Ltoreq.y, x + y.ltoreq.1) has attracted attention as a semiconductor laser device capable of emitting red light from a relatively short wavelength ultraviolet region.
【0003】このような半導体レーザ素子は、サファイ
ア基板上にバッファ層、n型コンタクト層、クラック防
止層、n型クラッド層、n型光ガイド層、活性層、p型
光ガイド層、p型キャップ層、p型クラッド層、p型コ
ンタクト層が順に形成されている。また、エッチング等
によりストライプ状の発光層が形成され、次いでp側電
極とn側電極とが形成されている。更に、所定の共振器
長でヘキ開面を形成後、光反射側の鏡面を形成して、発
振光を光出射側の鏡面から効率的に取り出せるようにし
ている。[0003] Such a semiconductor laser device has a buffer layer, an n-type contact layer, a crack prevention layer, an n-type cladding layer, an n-type light guide layer, an active layer, a p-type light guide layer, and a p-type cap on a sapphire substrate. A layer, a p-type cladding layer, and a p-type contact layer are sequentially formed. Further, a striped light emitting layer is formed by etching or the like, and then a p-side electrode and an n-side electrode are formed. Further, after forming a cleaved surface with a predetermined resonator length, a mirror surface on the light reflection side is formed so that oscillation light can be efficiently extracted from the mirror surface on the light emission side.
【0004】[0004]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな構造では、ファーフィールドパターン(FFP)に
凹凸(リップル)が発生し、非ガウシア分布になってし
まうという問題があった。FFPが非ガウシア分布とな
る半導体レーザ素子では、FFPの形状計算に大きな誤
りをきたし、効率よく光学系への結合ができず、そのた
めに駆動電流が大きくなってしまうという問題もあっ
た。However, such a structure has a problem that irregularities (ripples) are generated in the far field pattern (FFP), resulting in a non-Gaussian distribution. In a semiconductor laser device in which the FFP has a non-Gaussian distribution, a large error occurs in the shape calculation of the FFP, and the FFP cannot be efficiently coupled to the optical system.
【0005】そこで、本発明は、高出力動作時に、リッ
プルがなく、ガウシア分布に近い良好なFFPを得るこ
とができる半導体レーザ素子を提供することを目的とす
る。Accordingly, an object of the present invention is to provide a semiconductor laser device which has no ripple and can obtain a good FFP close to a Gaussian distribution at the time of high output operation.
【0006】[0006]
【課題を解決するための手段】上記問題を解決するため
に、本発明は、第1の導電型層と、活性層と、第1の導
電型層と異なる導電型の第2の導電型層とが順に積層さ
れた積層構造体にストライプ状の導波路領域を有し、第
1の導電型層及び第2の導電型層にそれぞれ電極が設け
られてなる半導体レーザ素子において、積層構造体は、
ストライプ状の導波路領域近傍又は導波路領域に接して
光吸収層を有していることを特徴とする。このような構
成とすることにより、導波路領域からしみ出した光(迷
光)が導波路領域から出射される主ビームと重なるのを
防ぐことができ、優れたFFPを得ることができる。In order to solve the above problems, the present invention provides a first conductive type layer, an active layer, and a second conductive type layer having a conductive type different from that of the first conductive type layer. And a semiconductor laser device having a stripe-shaped waveguide region in a laminated structure in which the first and second conductive layers are provided with electrodes, respectively. ,
A light absorbing layer is provided near or in contact with the stripe-shaped waveguide region. With such a configuration, it is possible to prevent light (stray light) seeping out of the waveguide region from overlapping with the main beam emitted from the waveguide region, and to obtain an excellent FFP.
【0007】また、本発明の半導体レーザ素子の光吸収
層は、積層構造体に接して形成されている。これによ
り、導波路領域からしみ出した迷光を効率よく吸収する
ことができる。The light absorbing layer of the semiconductor laser device of the present invention is formed in contact with the laminated structure. Thus, stray light seeping out of the waveguide region can be efficiently absorbed.
【0008】また、本発明の半導体レーザ素子の光吸収
層は、共振器面の少なくとも光出射面側の近傍に設ける
のが好ましい。これにより、少ない範囲の光吸収層でも
迷光を効率よく吸収することができる。It is preferable that the light absorbing layer of the semiconductor laser device of the present invention is provided at least near the light emitting surface of the cavity surface. Thereby, stray light can be efficiently absorbed even by a light absorbing layer in a small range.
【0009】また、本発明の半導体レーザ素子の光吸収
層は、導体或いは半導体を用いる場合は電極と離れて形
成される。これにより、積層構造体内に効率良く電流を
流すことができると共に迷光を吸収することができる。The light absorbing layer of the semiconductor laser device of the present invention is formed apart from the electrodes when using a conductor or a semiconductor. Thereby, it is possible to efficiently supply a current to the laminated structure and to absorb stray light.
【0010】また、本発明の半導体レーザ素子の光吸収
層は、積層構造体の表面に設けられた絶縁膜上に形成す
ることもできる。これにより、積層構造体との接着性が
良くない材質からなるものでも光吸収層として用いるこ
とができる。The light absorbing layer of the semiconductor laser device of the present invention can be formed on an insulating film provided on the surface of the multilayer structure. Thus, even a material made of a material having poor adhesion to the laminated structure can be used as the light absorbing layer.
【0011】また、本発明の半導体レーザ素子の光吸収
層は、導体、半導体、絶縁体のいずれかからなるものを
用いることができる。これにより、様々な材料の積層構
造体にも対応することができる。Further, the light absorbing layer of the semiconductor laser device of the present invention can be made of any one of a conductor, a semiconductor and an insulator. Thereby, it is possible to cope with a laminated structure of various materials.
【0012】また、本発明の半導体レーザ素子の光吸収
層は、Ni、Cr、Ti、Cu、Fe、Zr、Hf、N
b、W、Rh、Ru、Mg、Si、Al、Sc、Y、M
o、Ta、Co、Pd、Ag、Au、Ptの単体、合
金、多層膜、更にはこれら酸化物、窒化物等などの化合
物から選ばれたいずれか一種から選ばれたいずれか一種
からなるものを用いることができる。また、活性層より
バンドギャップの短い半導体を用いることができる。こ
れにより、積層構造体の材料に応じて種々の材料を選択
することができ、より効果的に迷光を吸収することがで
きる。The light absorption layer of the semiconductor laser device of the present invention is made of Ni, Cr, Ti, Cu, Fe, Zr, Hf, N
b, W, Rh, Ru, Mg, Si, Al, Sc, Y, M
o, Ta, Co, Pd, Ag, Au, Pt simple substance, alloy, multilayer film, and any one selected from any one of these compounds such as oxides and nitrides Can be used. Further, a semiconductor having a shorter band gap than the active layer can be used. Thereby, various materials can be selected according to the material of the laminated structure, and stray light can be more effectively absorbed.
【0013】また、本発明の半導体レーザ素子は、第1
の導電型層、活性層、第2の導電型層に、窒化物半導体
が用いられていることを特徴とする。この構成により、
耐久性や安全性に優れ、しかも、紫外領域から可視領域
までの広い範囲の波長を有する半導体レーザ素子とする
ことができる。Further, the semiconductor laser device of the present invention has a first
A nitride semiconductor is used for the conductive type layer, the active layer, and the second conductive type layer. With this configuration,
A semiconductor laser device having excellent durability and safety and having a wide range of wavelengths from an ultraviolet region to a visible region can be obtained.
【0014】また、本発明の半導体レーザ素子は、第1
の導電型層にn型窒化物半導体を有し、前記第2の導電
型層にp型窒化物半導体を有することを特徴とする。Further, the semiconductor laser device of the present invention has a first
Wherein the conductive type layer has an n-type nitride semiconductor, and the second conductive type layer has a p-type nitride semiconductor.
【0015】[0015]
【発明の実施の形態】以下、図面を用いて本発明につい
て説明するが、本発明の半導体レーザ素子は、実施の形
態に示された素子構造や電極構成に限定されるものでは
ない。DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, the present invention will be described with reference to the drawings, but the semiconductor laser device of the present invention is not limited to the device structure and electrode configuration shown in the embodiment.
【0016】本実施の形態は、窒化物半導体を用いた半
導体レーザ素子に関するものである。図1は本発明の実
施の形態に係る窒化物半導体レーザ素子の構造を示す模
式斜視図であり、図2はそのA−B断面図、図3はC−
D断面図、図4はE−F断面図である。これらの図に示
すように、この半導体レーザ素子は、第1の導電型層
1、活性層3、第1の導電型と異なる導電型の第2の導
電型層2からなる積層構造体がレーザ素子に設けられ、
活性層に達しない深さで、第2の導電型層にストライプ
状の凸部8が形成されている。このストライプと垂直に
なるように形成された両端面が共振器面であり、ストラ
イプ方向を共振器方向とする導波路領域が形成されてい
る。共振器面のうち一方は、主として光を外部に出射す
る機能を有する光出射面側共振器(光出射面)であり、
他方は主として光を導波路領域内に反射する機能を有す
る光反射面側共振器(モニター面)である。また、スト
ライプ状の凸部の側面及びこの側面に連続する積層構造
体の表面には保護膜(第1の絶縁膜10)が形成されて
いる。更に、この第1の絶縁膜を介して第2の導電型層
の凸部上面で第2の導電型層とオーミック接触するスト
ライプ状のオーミック電極5が設けられている。また、
第2の導電型層から第1の導電型層の一部までを除去し
て露出した第1の導電型層には、第1の導電型層とオー
ミック接触するオーミック電極7がストライプ状に形成
されている。両電極は、略平行になるように設けられて
いる。これら電極の上に更に開口部を有する第2の絶縁
膜11が形成され、この第2の絶縁膜を介してオーミッ
ク電極と接するようにパッド電極4、6がそれぞれ形成
される。The present embodiment relates to a semiconductor laser device using a nitride semiconductor. FIG. 1 is a schematic perspective view showing a structure of a nitride semiconductor laser device according to an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a cross-sectional view taken along a line AB, and FIG.
FIG. 4 is a sectional view taken along line D-D, and FIG. As shown in these figures, this semiconductor laser device has a laminated structure composed of a first conductivity type layer 1, an active layer 3, and a second conductivity type layer 2 having a conductivity type different from the first conductivity type. Provided on the element,
A stripe-shaped projection 8 is formed in the second conductivity type layer at a depth that does not reach the active layer. Both end surfaces formed so as to be perpendicular to the stripe are resonator surfaces, and a waveguide region having the stripe direction as the resonator direction is formed. One of the resonator surfaces is a light emission surface side resonator (light emission surface) mainly having a function of emitting light to the outside,
The other is a light-reflecting-surface-side resonator (monitor surface) mainly having a function of reflecting light into the waveguide region. In addition, a protective film (first insulating film 10) is formed on the side surface of the stripe-shaped protrusion and on the surface of the laminated structure continuous with the side surface. Further, a stripe-shaped ohmic electrode 5 that is in ohmic contact with the second conductive type layer on the upper surface of the convex portion of the second conductive type layer via the first insulating film is provided. Also,
An ohmic electrode 7 in ohmic contact with the first conductivity type layer is formed in a stripe shape on the exposed first conductivity type layer by removing from the second conductivity type layer to a part of the first conductivity type layer. Have been. Both electrodes are provided to be substantially parallel. A second insulating film 11 having an opening is further formed on these electrodes, and pad electrodes 4 and 6 are formed so as to be in contact with the ohmic electrodes via the second insulating film.
【0017】ここで、本発明の半導体レーザ素子では、
ストライプ状の導波路領域近傍に、光吸収層9が設けら
れていることを特徴とする。特に、本実施の形態では、
積層構造体はストライプ状の凸部からなる導波路領域を
有し、その導波路領域近傍に光吸収層が設けられてい
る。具体的には、ストライプ状の凸部表面及び積層構造
体の露出された表面に接するように光吸収層9が形成さ
れている。光吸収層が積層構造体に直接接していること
で、導波路領域からしみ出した迷光を効率よく吸収する
ことができ、良好なFFPを得ることができる。 (導波路領域)本発明の半導体レーザ素子において、ス
トライプ状の導波路領域は、第1の導電型層、第2の導
電型層に挟まれた活性層の面内に主に形成されるもので
あり、この時ストライプ方向と共振器方向はほぼ一致し
ているものである。ここで、活性層の面内とは、活性層
と第1の導電型層、第2の導電型層との接合面に平行な
面内であって、活性層の内部を指すものである。また、
ストライプ状の導波路領域は、上述した活性層だけでな
く、積層構造体内部に設けられる光導波路(導波層)に
設けられてもよく、例えば、後述する活性層を挟むガイ
ド層までの領域を光導波層とし、これを導波路領域とし
てもよい。Here, in the semiconductor laser device of the present invention,
The light absorbing layer 9 is provided near the stripe-shaped waveguide region. In particular, in the present embodiment,
The laminated structure has a waveguide region composed of stripe-shaped convex portions, and a light absorbing layer is provided near the waveguide region. Specifically, the light absorption layer 9 is formed so as to be in contact with the surface of the stripe-shaped convex portion and the exposed surface of the multilayer structure. Since the light absorbing layer is in direct contact with the laminated structure, stray light seeping out of the waveguide region can be efficiently absorbed, and a good FFP can be obtained. (Waveguide region) In the semiconductor laser device of the present invention, the stripe-shaped waveguide region is formed mainly in the plane of the active layer sandwiched between the first conductivity type layer and the second conductivity type layer. At this time, the stripe direction and the resonator direction are almost the same. Here, the term “in-plane of the active layer” refers to a plane parallel to a bonding surface between the active layer, the first conductivity type layer, and the second conductivity type layer, and refers to the inside of the active layer. Also,
The stripe-shaped waveguide region may be provided not only in the above-described active layer, but also in an optical waveguide (waveguide layer) provided inside the multilayer structure. For example, a region up to a guide layer sandwiching the active layer described later is provided. May be an optical waveguide layer, which may be a waveguide region.
【0018】また、ストライプ方向を共振器方向とする
ために、端面に設けられている一対の共振器面は、へき
開又はエッチング等によって形成される平坦な面であ
り、活性層の発光波長を効率良く反射させるために、単
一膜又は多層膜からなる反射膜を形成させることもでき
る。共振器面の一方は比較的高反射率の面からなり主と
して光を導波路領域内に反射する光反射側共振器とし
て、もう一方は比較的低反射率の面からなり主として外
部に光を出射する光出射側共振器として機能している。In order to make the stripe direction the resonator direction, the pair of resonator surfaces provided on the end faces are flat surfaces formed by cleavage or etching, etc., so that the emission wavelength of the active layer can be efficiently controlled. For good reflection, a reflection film composed of a single film or a multilayer film may be formed. One of the resonator surfaces is composed of a relatively high reflectivity surface and serves as a light reflection side resonator that mainly reflects light into the waveguide region, and the other is composed of a relatively low reflectivity surface and emits light mainly to the outside. It functions as a light emitting side resonator.
【0019】本発明の光吸収層は、この光出射側共振面
から出射される主ビームを遮ることがないように、スト
ライプ状の導波路領域の側面付近に設けられるのが好ま
しい。このとき、導波路領域の全般渡ってに設けてもよ
いし、一部に設けるだけでもよい。導波路領域近傍の一
部に光吸収層を設ける場合は、少なくとも光出射側の近
傍に設けるのが好ましい。ストライプ状の導波路領域の
任意の場所から迷光がしみ出しているが、実際に光が端
面から出射される前に迷光を吸収できればいいので、光
吸収層は少なくとも光出射側の共振器面近傍に設けるだ
けでも、光吸収効果は得られる。The light absorbing layer of the present invention is preferably provided near the side surface of the striped waveguide region so as not to block the main beam emitted from the light emitting side resonance surface. At this time, it may be provided over the entire waveguide region or may be provided only partially. When the light absorbing layer is provided in a part near the waveguide region, it is preferable to provide the light absorbing layer at least near the light emitting side. The stray light is seeping out from an arbitrary place in the stripe-shaped waveguide region, but it is sufficient if the stray light can be absorbed before the light is actually emitted from the end face. The light absorption effect can be obtained only by providing the light-emitting element in the first position.
【0020】また、本実施の形態では、上記の光吸収層
は、導体または半導体から成る場合は電極と直接接しな
いよう設けられている。このような性質の光吸収層が電
極と接すると、積層構造体内の電流の流れが阻害され、
素子特性が損なわれるので好ましくない。絶縁体の場合
は、電極と接していても何ら問題はない。In the present embodiment, when the light absorbing layer is made of a conductor or a semiconductor, the light absorbing layer is provided so as not to be in direct contact with the electrode. When the light absorbing layer having such a property is in contact with the electrode, the flow of current in the laminated structure is hindered,
It is not preferable because the element characteristics are impaired. In the case of an insulator, there is no problem even if it is in contact with the electrode.
【0021】また、本実施の形態では、光吸収層は積層
構造体に直接接するように形成させるのが好ましい。ウ
エハを分割してチップ化するとき、分割のし易さ等を考
慮して分割面(端面)付近には表面に保護膜等が設けら
れずに、積層構造体の表面が露出されている場合が多
い。本実施の形態では、この端面近傍の積層構造体の露
出した表面に直接光吸収層を形成することで容易に光出
射面側近傍の積層構造体に直接光吸収層を設けることが
できる。しかも、先に電極を形成させてある場合であっ
ても位置を調整して電極とは接しないようにすることが
でき、電流の流れを阻害することはない。In this embodiment, it is preferable that the light absorption layer is formed so as to be in direct contact with the laminated structure. When the wafer is divided into chips and the surface of the laminated structure is exposed without providing a protective film on the surface near the division surface (end surface) in consideration of the ease of division and the like. There are many. In this embodiment, by forming the light absorbing layer directly on the exposed surface of the stacked structure near the end face, the light absorbing layer can be easily provided directly on the stacked structure near the light emitting surface. In addition, even if the electrodes are formed first, the positions can be adjusted so that they do not come into contact with the electrodes, and the flow of current is not hindered.
【0022】また、光吸収層は、積層構造体内部に形成
されていてもよい。例えば、上記のように、積層構造体
の表面に光吸収層を形成した後、更に層成長を行うこと
も出来る。これにより、光吸収層の露出を少なくするこ
とができるので、劣化し易い材料を用いる場合等に適し
ている。 (ストライプ状凸部)本発明の半導体レーザ素子では、
ストライプ状の導波路領域は、積層構造体に凸部を設け
ることにより容易に形成することができる。具体的に
は、第1の導電型層、活性層、第2の導電型層を有する
積層構造体の一部をエッチング等の手段により除去する
ことで凸部を形成してストライプ状の導波路領域を形成
することができる。凸部は、順メサ形状に限らず、逆メ
サ形状でもよく、また、積層面に垂直な側面を有するス
トライプであってもよいし、ストライプ状の導波路は、
その幅がほぼ同じである必要はない。また、このような
凸部を形成した後に凸部表面に結晶を再成長させた埋め
込み型のレーザ素子であってもよい。凸部は、第2の導
電型層の一部を除去して形成してもよいし、また、第1
の導電型層、活性層及び第1の導電型層の一部までを除
去して形成されてもよい。前者は活性層を露出させない
ので劣化しにくい半導体レーザ素子とすることができ、
後者は、凸部内に導波路領域を有するので、横モードの
制御に優れた半導体レーザ素子とすることができる。凸
部の上面及び側面、更には側面から連続する積層構造体
の露出に光吸収層を設けることで、効率のよく迷光を吸
収できる光吸収層を容易に得ることができる。このよう
に、光吸収層は、少なくとも凸部の側面又は露出した積
層構造体表面のうち、導波路領域の近傍となる位置及び
接する位置に形成させるのが好ましい。The light absorbing layer may be formed inside the laminated structure. For example, as described above, after forming the light absorbing layer on the surface of the laminated structure, further layer growth can be performed. Accordingly, exposure of the light absorbing layer can be reduced, which is suitable when a material that easily deteriorates is used. (Stripe-shaped convex portion) In the semiconductor laser device of the present invention,
The stripe-shaped waveguide region can be easily formed by providing a projection on the laminated structure. Specifically, a striped waveguide is formed by removing a part of the laminated structure having the first conductivity type layer, the active layer, and the second conductivity type layer by means such as etching to form a projection. Regions can be formed. The convex portion is not limited to the forward mesa shape, may be an inverted mesa shape, or may be a stripe having a side surface perpendicular to the lamination surface, and the stripe-shaped waveguide is
The widths need not be approximately the same. Further, a buried type laser element in which a crystal is regrown on the surface of the convex portion after forming such a convex portion may be used. The protrusion may be formed by removing a part of the second conductivity type layer, or may be formed by removing the first conductivity type layer.
Of the conductive type layer, the active layer and the first conductive type layer. In the former, the active layer is not exposed, so that it is possible to obtain a semiconductor laser element which is hardly deteriorated,
The latter has a waveguide region in the projection, so that a semiconductor laser device excellent in controlling the transverse mode can be obtained. By providing the light absorbing layer on the upper surface and the side surface of the convex portion, and further on the exposure of the laminated structure continuous from the side surface, a light absorbing layer capable of efficiently absorbing stray light can be easily obtained. As described above, it is preferable that the light absorbing layer is formed at least in the vicinity of and in contact with the waveguide region on at least the side surfaces of the projections or the exposed surface of the laminated structure.
【0023】ストライプ状の凸部を形成して露出された
積層構造体表面に絶縁膜が形成されている場合は、その
上に光吸収層を設けることもできる。これにより積層構
造体の材料との接着性が良くない材料を光吸収層として
用いる場合などにも対応することができる。ただし、光
吸収効果を発揮するには、積層構造体と光吸収層との間
の絶縁膜の膜厚は、0.2μm以下が好ましい。0.2
μmをこえると、光吸収効果が低下するので好ましくな
い。また、絶縁膜上に光吸収層を設けることで、電極と
の接触を避けることもできる。When an insulating film is formed on the surface of the laminated structure exposed by forming the stripe-shaped projections, a light absorbing layer may be provided thereon. This makes it possible to cope with a case where a material having poor adhesion to the material of the laminated structure is used as the light absorbing layer. However, in order to exhibit the light absorbing effect, the thickness of the insulating film between the laminated structure and the light absorbing layer is preferably 0.2 μm or less. 0.2
If it exceeds μm, the light absorption effect is undesirably reduced. In addition, by providing a light absorbing layer over an insulating film, contact with an electrode can be avoided.
【0024】本発明の半導体レーザ素子の光吸収層とし
ては、導体、半導体、絶縁体のいずれでも用いることが
できる。ただし、導体を用いる場合は、ショートを防
ぎ、かつ素子構造体内の電流の流れを阻害しないように
電極とは直接接しないように設ける必要がある。また、
半導体を用いる場合は、活性層よりもバンドギャップの
狭いものを用いるのが好ましい。活性層よりもバンドギ
ャップが広いと、光吸収効果が得られにくいので好まし
くない。また、絶縁体を用いる場合は、電極と接してい
ても良いので扱い易いが、光吸収効果はやや劣る。これ
らの材料を素子の構造や、製造工程、製造方法等に応じ
て、最も好ましいものを選択することができる。As the light absorbing layer of the semiconductor laser device of the present invention, any of a conductor, a semiconductor and an insulator can be used. However, when a conductor is used, it is necessary to prevent short-circuit and to prevent direct contact with the electrode so as not to obstruct the flow of current in the element structure. Also,
When a semiconductor is used, it is preferable to use a semiconductor having a narrower band gap than the active layer. If the band gap is wider than that of the active layer, it is difficult to obtain a light absorbing effect, which is not preferable. In the case where an insulator is used, the insulator may be in contact with the electrode and thus is easy to handle, but the light absorption effect is slightly inferior. The most preferable of these materials can be selected according to the structure of the element, the manufacturing process, the manufacturing method, and the like.
【0025】積層構造体として窒化物半導体を用いる場
合は、光吸収層に用いられる具体的な材料としては、導
体材料としては、Ni、Cr、Ti、Cu、Fe、Z
r、Hf、Nb、W、Rh、Ru、Mg、Al、Sc、
Y、Mo、Ta、Co、Pd、Ag、Au、Ptの単
体、合金、多層膜、更にはこれらの酸化物、窒化物等な
どの化合物から選ばれたいずれか一種から選ばれたいず
れか一種を用いることができる。これらは、単独で用い
てもよいし、複数を組み合わせて用いてもよい。好まし
い材料としてはNi、Cr、Ti、Cu、Fe、Zr、
Hf、Nb、W、Rh、Ru、Mgを用いた材料であ
り、より好ましくはNi、Cr、Tiを用いた材料であ
る。また、半導体材料としてはSi、InGaN、Ga
As、InPなどを用いることができる。絶縁体材料と
しては、TiO2、CrO2などを用いることができ
る。目的の位置に形成するには、蒸着、スパッタ等様々
な方法を用いることができる。 (積層構造体)本発明の半導体レーザ素子の積層構造体
として用いられる半導体としては、GaN、AlN、若
しくはInNなどの窒化物半導体や、これらの混晶であ
るIII−V族窒化物半導体(InxAlyGa1−x−y
N、0≦x、0≦y、x+y≦1)が好ましい。以下、
本発明の半導体レーザ素子について、具体的に窒化物半
導体を用いて説明する。ここで、窒化物半導体を用いた
レーザ素子とは、第1の導電型層、活性層、第2の導電
型層を順に積層した積層構造体の各層のいずれかに、窒
化物半導体を用いたものであり、好ましくは、全ての層
に窒化物半導体を用いた半導体レーザ素子である。具体
的には、第1の導電型層、第2の導電型層には、窒化物
半導体を有するクラッド層が設けられて導波路を形成し
ているものであり、より具体的には、第1の導電型層に
n型窒化物半導体層を、第2の導電型層にはp型窒化物
半導体層を、また、活性層にはInを含む窒化物半導体
層を含む層から構成される。 (窒化物半導体)本発明の半導体レーザ素子に用いる材
料としては、Inを含む窒化物半導体層を有するものが
好ましい。これにより、紫外線及び可視域において青色
系から赤色系の波長のレーザ光を得ることができる。ま
た、Inを含む窒化物半導体層を用いる場合、活性層が
大気に曝されると、レーザ素子駆動時において極めて重
大な素子劣化を起こすことがある。これは、Inの融点
が低いため、分解、蒸発が起こりやすく凸部形成時のエ
ッチングによって損傷し、活性層露出後の加工において
その結晶性を保つことが困難となるので、ストライプ状
の凸部を活性層に達しない深さに形成することが好まし
い。活性層は、量子井戸構造であっても良く、その場
合、単一量子井戸、多量子井戸のいずれでも良い。When a nitride semiconductor is used as the laminated structure, specific materials used for the light absorbing layer include Ni, Cr, Ti, Cu, Fe, and Z as conductive materials.
r, Hf, Nb, W, Rh, Ru, Mg, Al, Sc,
Y, Mo, Ta, Co, Pd, Ag, Au, Pt, a simple substance, an alloy, a multilayer film, and further any one selected from compounds such as oxides and nitrides thereof Can be used. These may be used alone or in combination of two or more. Preferred materials include Ni, Cr, Ti, Cu, Fe, Zr,
A material using Hf, Nb, W, Rh, Ru, and Mg, and more preferably a material using Ni, Cr, and Ti. Further, as a semiconductor material, Si, InGaN, Ga
As, InP, or the like can be used. TiO 2 , CrO 2, or the like can be used as the insulator material. Various methods such as vapor deposition and sputtering can be used to form the film at the desired position. (Laminated Structure) As a semiconductor used as a laminated structure of the semiconductor laser device of the present invention, a nitride semiconductor such as GaN, AlN, or InN, or a III-V group nitride semiconductor (In x Al y Ga 1-x- y
N, 0 ≦ x, 0 ≦ y, x + y ≦ 1) are preferable. Less than,
The semiconductor laser device of the present invention will be specifically described using a nitride semiconductor. Here, the laser device using a nitride semiconductor means that a nitride semiconductor is used for any one of the layers of a stacked structure in which a first conductivity type layer, an active layer, and a second conductivity type layer are sequentially stacked. And a semiconductor laser device using a nitride semiconductor for all layers. Specifically, the first conductivity type layer and the second conductivity type layer are provided with a cladding layer having a nitride semiconductor to form a waveguide, and more specifically, The first conductivity type layer is composed of an n-type nitride semiconductor layer, the second conductivity type layer is composed of a p-type nitride semiconductor layer, and the active layer is composed of a layer containing a nitride semiconductor layer containing In. . (Nitride semiconductor) As a material used for the semiconductor laser device of the present invention, a material having a nitride semiconductor layer containing In is preferable. This makes it possible to obtain a laser beam having a wavelength from blue to red in the ultraviolet and visible regions. Further, when a nitride semiconductor layer containing In is used, if the active layer is exposed to the air, extremely serious device deterioration may occur when the laser device is driven. This is because, since the melting point of In is low, decomposition and evaporation are likely to occur, and damage is caused by etching at the time of forming the convex portion, and it becomes difficult to maintain the crystallinity in processing after exposure of the active layer. Is preferably formed to a depth that does not reach the active layer. The active layer may have a quantum well structure, in which case, it may be either a single quantum well or a multiple quantum well.
【0026】また、本発明の半導体レーザ素子に用いら
れる積層構造体において、第1の導電型層にn型窒化物
半導体を有すること、第2の導電型層にp型窒化物半導
体を用いることが好ましく、具体的には、それぞれの導
電型層に、n型クラッド層、p型クラッド層を設けて、
導波路領域を構成するようにする。この時、各クラッド
層と活性層との間には、ガイド層、電子閉じ込め層など
を設けてもよい。 (クラッド層)本発明の窒化物半導体を用いた半導体レ
ーザ素子において、p型窒化物半導体層及びn型窒化物
半導体層には、それぞれp型クラッド層及びn型クラッ
ド層を設けることが好ましい。クラッド層に用いられる
窒化物半導体としては、光を閉じ込めるの十分な屈折率
差が設けられていればよく、Alを含む窒化物半導体層
が好ましく用いられる。また、この層は、単一若しくは
多層膜であっても良く、AlGaNとGaNとを交互に
積層した超格子構造であっても良い。さらに、この層は
不純物がドープされていても良いし、アンドープであっ
ても良く、多層膜の場合はそれを構成する少なくとも1
つの層にドープしたものであってもよい。なお、発振波
長が長波長の430〜550nmの半導体レーザ素子で
は、このクラッド層はp型層にはp型不純物を、n型層
にはn型不純物をドープしたGaNが好ましい。又、膜
厚としては特に限定されるものではないが、100Å以
上2μm以下で形成することが好ましく、更に好ましく
は500Å以上1μm以下の範囲で形成することで十分
な光閉じ込め効果を有する。また、活性層とp型及びn
型クラッド層との間に、電子閉じ込め層、光ガイド層を
設けて、活性層及び光ガイド層を挟み込む構造とするこ
とが好ましい。 (p型キャップ層)p型クラッド層と活性層との間に設
けられるp型キャップ層としては、AlGaN等が好ま
しく用いることができ、これにより、活性層へのキャリ
ア閉じ込め効果を有する層とすることができ、閾値電流
を低下させてより容易な発振が得られる。AlGaNは
p型不純物をドープしたものであっても、ノンドープで
あってもよい。また、膜厚としては、500Å以下が好
ましい。 (ガイド層)本発明において、活性層を挟むガイド層を
クラッド層より内側に設けて光導波路を形成すること
で、窒化物半導体において優れた導波路を形成すること
ができる。この時、導波路(活性層とそれを挟み込む両
ガイド層)の膜厚としては、6000Å以下が好まし
く、発振閾値電流の急激な増大を抑制することができ
る。更に好ましくは、4500Å以下とすることで、低
く抑えられた発振閾値電流で、基本モード、長寿命での
連続発振が可能となる。また、両ガイド層はほぼ同じ膜
厚で形成され、100Å以上1μm以下が好ましく、更
に好ましくは500Å以上2000Å以下である。ガイ
ド層に用いられる窒化物半導体としては、その外側に設
けられるクラッド層と比較して、導波路形成に十分な屈
折率を有していればよく、単一膜若しくは多層膜のいず
れでも良い。具体的には、発振波長が370nm〜47
0nmではアンドープのGaNが好ましく、比較的長波
長な領域(450nm以上)では、InGaN/GaN
の多層膜構造を用いることが好ましい。 (電極)本発明の半導体レーザ素子において、ストライ
プ状の凸部の上に形成される電極としては特に限定され
るものではなく、窒化物半導体と良好なオーミック接触
得られる材料を好ましく用いることができる。導波路領
域となるストライプ状の凸部に対応して形成させること
で、キャリアの注入を効率よくおこなうことが出来る。
また、後述する絶縁膜を介して窒化物半導体を接するよ
うに設けることも出来る。また、半導体と接するように
設けられるオーミック電極と、ボンディングに適した材
料からなるパッド電極とを設けてもよい。本実施の形態
においては、第1の絶縁膜を形成後、開口部を設けてオ
ーミック電極形成し、その上に更に開口部を有する第2
の絶縁膜を形成し、その上にパッド電極を形成された構
造である。 (絶縁膜)本発明の半導体レーザ素子は、前記積層構造
体の一部を除去してストライプ状の凸部を形成して共振
器とする場合、そのストライプ状凸部の側面及びその側
面に連続する露出面(平面)に保護膜を形成させる。凸
部を保護する部分にだけ形成するのであれば絶縁性は問
わないが、絶縁性の保護膜を用いることで、電極間ショ
ートを防ぐ絶縁膜としての機能と、露出された層を保護
する保護膜としての機能を有する膜とすることができ
る。具体的には、SiO2、TiO2、ZrO 2などの
単一膜或いは多層膜を好ましく用いることができる。ま
た、上記で述べた用に、電極を介して多層膜に形成させ
てもよい。Further, the semiconductor laser device of the present invention
N-type nitride in the first conductivity type layer
Having a semiconductor, a p-type nitride semiconductor in the second conductivity type layer
It is preferable to use
An n-type cladding layer and a p-type cladding layer are provided on the electric layer,
It constitutes a waveguide region. At this time, each clad
Guide layer, electron confinement layer, etc. between the layer and the active layer
May be provided. (Clad layer) A semiconductor laser using the nitride semiconductor of the present invention.
A p-type nitride semiconductor layer and an n-type nitride
The semiconductor layer has a p-type cladding layer and an n-type cladding layer, respectively.
It is preferable to provide a metal layer. Used for cladding layer
As a nitride semiconductor, a refractive index sufficient to confine light
It is sufficient that a difference is provided, and the nitride semiconductor layer containing Al
Is preferably used. This layer may be single or
It may be a multilayer film, in which AlGaN and GaN are alternately formed.
A stacked superlattice structure may be used. In addition, this layer
Impurities may be doped or undoped.
In the case of a multilayer film, at least one of the
One layer may be doped. Note that the oscillation wave
A semiconductor laser device having a long wavelength of 430 to 550 nm.
Means that the cladding layer has a p-type impurity in a p-type layer and an n-type layer
Is preferably GaN doped with an n-type impurity. Also, membrane
The thickness is not particularly limited, but is not more than 100 mm.
It is preferable that the thickness be 2 μm or less, more preferably
Is sufficient to be formed in the range of 500 ° to 1 μm.
It has an effective light confinement effect. Also, the active layer and the p-type and n-type
An electron confinement layer and a light guide layer between the mold cladding layer
Provided to sandwich the active layer and the light guide layer.
Is preferred. (P-type cap layer) is provided between the p-type clad layer and the active layer.
As the p-type cap layer to be formed, AlGaN or the like is preferable.
This allows the carrier to be transferred to the active layer.
A layer having a confinement effect, and a threshold current
And easier oscillation can be obtained. AlGaN is
Even if it is doped with p-type impurities,
There may be. The thickness is preferably 500 ° or less.
Good. (Guide Layer) In the present invention, a guide layer sandwiching the active layer
Forming an optical waveguide inside the cladding layer
To form an excellent waveguide in nitride semiconductor
Can be. At this time, the waveguide (the active layer and both
The thickness of the guide layer is preferably 6000 mm or less.
The rapid increase of the oscillation threshold current can be suppressed.
You. More preferably, it is set to 4500 ° or less,
Low oscillation threshold current, basic mode, long life
Continuous oscillation becomes possible. Also, both guide layers are almost the same film
It is preferably formed in a thickness of not less than 100 ° and not more than 1 μm.
It is preferably 500 ° or more and 2000 ° or less. Guy
The nitride semiconductor used for the
Compared to a cladding layer that can be
As long as it has a bending ratio, either a single film or a multilayer film
May be. Specifically, the oscillation wavelength is 370 nm to 47
At 0 nm, undoped GaN is preferred and relatively long wave
In the long region (450 nm or more), InGaN / GaN
It is preferable to use the multilayer film structure of the above. (Electrode) In the semiconductor laser device of the present invention,
The electrode formed on the convex part is not particularly limited.
Good ohmic contact with nitride semiconductor
The obtained material can be preferably used. Waveguide area
To be formed corresponding to the stripe-shaped projections that will be the regions
Thus, carrier injection can be performed efficiently.
In addition, a nitride semiconductor is in contact with an insulating film described later.
It can also be provided. Also, in contact with the semiconductor
Ohmic electrode provided and material suitable for bonding
A pad electrode made of a material may be provided. This embodiment
In, after the first insulating film is formed, an opening is provided to open the first insulating film.
A second electrode having an opening thereon.
Structure with a pad electrode formed on it.
It is made. (Insulating film) The semiconductor laser device of the present invention has the above-described laminated structure.
Resonance by removing a part of the body to form a stripe-shaped protrusion
If it is a container, the side and its side of the stripe-shaped convex part
A protective film is formed on an exposed surface (flat surface) continuous with the surface. Convex
Insulation is not a problem if it is formed only on the part that protects the part.
However, the use of an insulating protective film can reduce
Function as an insulating film to prevent heat and protect exposed layers
Film that functions as a protective film
You. Specifically, SiO2, TiO2, ZrO 2Such as
A single film or a multilayer film can be preferably used. Ma
In addition, as described above, a multilayer film is formed via an electrode.
You may.
【0027】[0027]
【実施例】本発明において、積層構造体を構成する第1
の導電型層、活性層、第2の導電型層のデバイス構造と
しては、特に限定されず、種々の層構造を用いることが
できる。デバイスの具体的な構造としては、例えば後述
の実施例に記載されているデバイス構造が挙げられる。
また、電極、絶縁膜(保護膜)等も特に限定されず種々
のものを用いることができる。窒化物半導体を用いた半
導体レーザ素子の場合は、GaN、AlN、若しくはI
nNなどの窒化物半導体や、これらの混晶であるIII−V
族窒化物半導体(InxAlyGa1−x−yN、0≦
x、0≦y、x+y≦1)を用いることができる。窒化
物半導体の成長は、MOVPE、MOCVD(有機金属
化学気相成長法)、HVPE(ハライド気相成長法)、
MBE(分子線気相成長法)等、窒化物半導体を成長さ
せるのに知られている全ての方法を適用できる。DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS In the present invention, a first structure constituting a laminated structure is described.
The device structure of the conductive type layer, the active layer, and the second conductive type layer is not particularly limited, and various layer structures can be used. As a specific structure of the device, for example, a device structure described in an embodiment described later is cited.
The electrodes, insulating films (protective films), and the like are not particularly limited, and various types can be used. In the case of a semiconductor laser device using a nitride semiconductor, GaN, AlN, or I
nitride semiconductors such as nN, and III-V
Nitride semiconductor (In x Al y Ga 1- x-y N, 0 ≦
x, 0 ≦ y, x + y ≦ 1) can be used. MOVPE, MOCVD (metal organic chemical vapor deposition), HVPE (halide vapor phase epitaxy),
All known methods for growing nitride semiconductors, such as MBE (Molecular Beam Epitaxy), can be applied.
【0028】以下、実施例として窒化物半導体を用いた
半導体レーザ素子について説明するが、本発明の半導体
レーザ素子は、これに限らず、本発明の技術的思想にお
いて、様々な半導体に実施できることは言うまでもな
い。Hereinafter, a semiconductor laser device using a nitride semiconductor will be described as an example. However, the semiconductor laser device of the present invention is not limited to this, and the technical idea of the present invention can be applied to various semiconductors. Needless to say.
【0029】[実施例1]実施例1では、基板として窒
化物半導体と異なる異種基板を用いているが、GaN基
板などの窒化物半導体からなる基板を用いてもよい。こ
こで、異種基板としては、例えば、C面、R面、及びA
面のいずれかを主面とするサファイア、スピネル、Zn
S、ZnO、GaAs、Si、SiC及び窒化物半導体
と格子整合する酸化物基板等、窒化物半導体を成長させ
ることが可能な基板材料を用いることができる。好まし
い異種基板としてはサファイア、スピネルが挙げられ
る。また、異種基板は、オフアングルしていても良く、
この場合ステップ状にオフアングルしたものを用いると
窒化ガリウムからなる下地層の成長が結晶性よく行える
ので好ましい。更に、異種基板を用いる場合には、異種
基板上に素子構造形成前の下地層となる窒化物半導体を
成長させた後、異種基板を研磨などの方法により除去し
て、窒化物半導体の単体基板として素子構造を形成して
もよく、また、素子構造形成後に、異種基板を除去する
方法で形成してもよい。異種基板を用いる場合には、バ
ッファ層、下地層を介して素子を形成すると窒化物半導
体の成長が良好なものとなる。 (バッファ層) 2インチφ、C面を主面とするサファ
イアよりなる異種基板をMOVPE反応容器内にセット
し温度を500℃にしてトリメチルガリウム(TM
G)、アンモニア(NH3)を用い、GaNよりなるバ
ッファ層を200Åの膜厚で成長させる。 (下地層) バッファ層形成後、温度を1050℃にし
て、TMG、アンモニアを用い、アンドープGaNより
なる窒化物半導体層を4μmの膜厚で成長させる。この
層は、素子構造を形成する各層の成長において下地層
(成長基板)として作用する。下地層としてこの他にE
LOG(Epitaxially Laterally
Overgrowth)成長させた窒化物半導体を用
いると結晶性が良好な成長基板が得られる。ELOG成
長層の具体例としては、異種基板上に、窒化物半導体層
を成長させ、その表面に窒化物半導体の成長が困難な保
護膜を設ける等して形成したマスク領域と、窒化物半導
体を成長させる非マスク領域とをストライプ状に設け、
その非マスク領域から窒化物半導体を成長させること
で、膜厚方向への成長に加えて横方向への成長が成され
ることにより、マスク領域にも窒化物半導体が成長して
成膜させたものや、異種基板上に成長させた窒化物半導
体層に開口部を設け、その開口部側面から横方向への成
長が成されて成膜されたもの等が挙げられる。[Embodiment 1] In Embodiment 1, a different kind of substrate different from a nitride semiconductor is used as a substrate, but a substrate made of a nitride semiconductor such as a GaN substrate may be used. Here, as the heterogeneous substrate, for example, C-plane, R-plane, and A-plane
Sapphire, spinel, Zn
A substrate material capable of growing a nitride semiconductor, such as an oxide substrate lattice-matched with S, ZnO, GaAs, Si, SiC, and a nitride semiconductor, can be used. Preferable substrates of different types include sapphire and spinel. Also, the heterogeneous substrate may be off-angle,
In this case, it is preferable to use a step-shaped off-angle because the underlayer made of gallium nitride can be grown with good crystallinity. Further, when a heterogeneous substrate is used, a nitride semiconductor serving as a base layer before forming an element structure is grown on the heterogeneous substrate, and then the heterogeneous substrate is removed by a method such as polishing to form a single substrate of the nitride semiconductor. Alternatively, the element structure may be formed, or after the element structure is formed, a method of removing a heterogeneous substrate may be used. When a heterogeneous substrate is used, the growth of the nitride semiconductor can be improved by forming the element through the buffer layer and the underlayer. (Buffer Layer) A heterogeneous substrate made of sapphire having a 2-inch φ and C-plane as a main surface is set in a MOVPE reaction vessel, the temperature is set to 500 ° C., and trimethylgallium (TM)
G), a buffer layer made of GaN is grown to a thickness of 200 ° using ammonia (NH 3 ). (Underlayer) After forming the buffer layer, the temperature is set to 1050 ° C., and a nitride semiconductor layer made of undoped GaN is grown to a thickness of 4 μm using TMG and ammonia. This layer functions as an underlayer (growth substrate) in the growth of each layer forming the element structure. In addition to this,
LOG (Epitaxially Laterally)
When a nitride semiconductor grown by Overgrowth is used, a growth substrate having good crystallinity can be obtained. As a specific example of the ELOG growth layer, a mask region formed by growing a nitride semiconductor layer on a heterogeneous substrate and providing a protective film on the surface of which a nitride semiconductor is difficult to grow, and a nitride semiconductor layer may be used. A non-mask region to be grown is provided in a stripe shape,
By growing the nitride semiconductor from the non-mask region, in addition to the growth in the film thickness direction, the growth in the lateral direction was performed, so that the nitride semiconductor was also grown and deposited in the mask region. And a film formed by forming an opening in a nitride semiconductor layer grown on a heterogeneous substrate and growing laterally from the side surface of the opening.
【0030】次に、窒化物半導体からなる下地層の上
に、積層構造体を構成する各層を形成する。 (n型コンタクト層)下地層(窒化物半導体基板)上に
TMG、アンモニア、不純物ガスとしてシランガスを用
い、1050℃でSiを1×1018/cm3ドープさ
せたGaNよりなるn型コンタクト層を4.5μmの膜
厚で成長させる。 (クラック防止層)次に、TMG、TMI(トリメチル
インジウム)、アンモニアを用い、温度を800℃にし
てIn0.06Ga0.94Nよりなるクラック防止層
を0.15μmの膜厚で成長させる。なお、このクラッ
ク防止層は省略可能である。 (n型クラッド層)次に、温度を1050℃にして、原
料ガスにTMA(トリメチルアルミニウム)、TMG及
びアンモニアを用い、アンドープのAlGaNよりなる
A層を25Åの膜厚で成長させ、続いてTMAを止め、
不純物ガスとしてシランガスを用い、Siを5×10
18/cm3ドープしたGaNよりなるB層を25Åの
膜厚で成長させる。そしてこの操作をそれぞれ160回
繰り返してA層とB層を交互に積層し、総膜厚8000
Åの多層膜(超格子構造)よりなるn型クラッド層を成
長させる。この時、アンドープAiGaNのAlの混晶
比としては、0.05以上0.3以下の範囲であれば、
十分にクラッド層として機能する屈折率差を設けること
ができる。 (n型光ガイド層)次に、同様の温度で原料ガスにTM
G及びアンモニアを用い、アンドープのGaNよりなる
n型光ガイド層を0.1μmの膜厚で成長させる。この
層は、n型不純物をドープさせてもよい。 (活性層)次に、温度を800℃にして、原料にTMI
(トリメチルインジウム)、TMG及びアンモニアを用
い、不純物ガスとしてシランガスを用い、Siを5×1
0 18/cm3ドープしたIn0.05Ga0.95N
よりなる障壁層を100Åの膜厚で成長させる。続いて
シランガスを止め、アンドープのIn0.1Ga0 .9
Nよりなる井戸層を50Åの膜厚で成長させる。この操
作を3回繰り返し、最後に障壁層を積層させて総膜厚5
50Åの多重量子井戸構造(MQW)の活性層を成長さ
せる。 (p型キャップ層)次に、同様の温度で、原料ガスにT
MA、TMG及びアンモニアを用い、不純物ガスとして
Cp2Mg(シクロペンタジエニルマグネシウム)を用
い、Mgを1×1019/cm3ドープしたAlGaN
よりなるp型電子閉じ込め層を100Åの膜厚で成長さ
せる。 (p型光ガイド層)次に、温度を1050℃にして、原
料ガスにTMG及びアンモニアを用い、アンドープのG
aNよりなるp型光ガイド層を750Åの膜厚で成長さ
せる。このp型光ガイド層はアンドープとして成長させ
るが、Mgをドープさせてもよい。 (p型クラッド層)続いて、1050℃でアンドープA
l0.16Ga0.84Nよりなる層を25Åの膜厚で
成長させ、続いてTMGを止め、Cp2Mgを用いてM
gドープGaNよりなる層を25Åの膜厚で成長させ、
総膜厚0.6μmの超格子層よりなるp型クラッド層を
成長させる。p型クラッド層は少なくとも一方がAlを
含む窒化物半導体層を含み、互いにバンドギャップエネ
ルギーが異なる窒化物半導体層を積層した超格子で作製
した場合、不純物はいずれも一方の層に多くドープし
て、いわゆる変調ドープを行うと結晶性がよくなる傾向
にあるが、両方に同じようにドープさせてもよい。 (p型コンタクト層)最後に1050℃でp型クラッド
層の上にMgを1×1020/cm3ドープしたp型G
aNよりなるp型コンタクト層を150Åの膜厚で成長
させる。p型コンタクト層はp型のInxAlyGa
1−x−yN(x≦0、y≦0、x+y≦1)で構成す
ることができ、好ましくはMgをドープしたGaNとす
ればp電極と最も好ましいオーミック接触が得られる。
反応終了後、反応容器内において窒素雰囲気中でウエハ
を700℃でアニーリングして、p型層を更に低抵抗化
する。 (n型層露出及びストライプ状凸部形成)以上のように
して窒化物半導体を成長させて積層構造体を形成した
後、ウエハを反応容器から取り出し、最上層のp型コン
タクト層の表面にSiO2よりなる保護膜を形成してR
IE(反応性イオンエッチング)を用いSiCl4ガス
によりエッチングし、n電極を形成させるn型コンタク
ト層の表面を露出させる。Next, on the underlayer made of a nitride semiconductor,
Next, each layer constituting the laminated structure is formed. (N-type contact layer) on underlying layer (nitride semiconductor substrate)
Uses silane gas as TMG, ammonia and impurity gas
1 × 10 at 1050 ° C18/ Cm3Doped
4.5-μm film with n-type contact layer made of GaN
Grow in thickness. (Crack prevention layer) Next, TMG, TMI (trimethyl
Using indium) and ammonia, raise the temperature to 800 ° C
In0.06Ga0.94Crack prevention layer made of N
Is grown to a thickness of 0.15 μm. Note that this crack
The anti-blocking layer can be omitted. (N-type cladding layer) Next, the temperature was raised to 1050 ° C.
TMA (trimethylaluminum), TMG and
Made of undoped AlGaN using water and ammonia
Grow layer A to a thickness of 25 °, then stop TMA,
Using silane gas as impurity gas, Si
18/ Cm3B layer of doped GaN
It grows with the film thickness. And repeat this operation 160 times
The layer A and the layer B are alternately laminated so that the total film thickness is 8000.
N An n-type clad layer consisting of a multilayer film (superlattice structure)
Lengthen. At this time, Al mixed crystal of undoped AiGaN
If the ratio is in the range of 0.05 or more and 0.3 or less,
Provide a sufficient refractive index difference to function as a cladding layer
Can be. (N-type light guide layer) Next, TM was added to the source gas at the same temperature.
Made of undoped GaN using G and ammonia
An n-type light guide layer is grown to a thickness of 0.1 μm. this
The layer may be doped with n-type impurities. (Active Layer) Next, the temperature was raised to 800 ° C.
(Trimethylindium), TMG and ammonia
Silane gas is used as impurity gas, and Si
0 18/ Cm3Doped In0.05Ga0.95N
A barrier layer made of 100 .ANG. Is grown. continue
Stop silane gas and undoped In0.1Ga0 . 9
A well layer of N is grown to a thickness of 50 °. This operation
The operation is repeated three times, and finally a barrier layer is laminated to form a total film thickness of 5
Growing an active layer of 50 Å multiple quantum well structure (MQW)
Let (P-type cap layer) Next, at the same temperature, T
Using MA, TMG and ammonia as impurity gas
Cp2For Mg (cyclopentadienyl magnesium)
And Mg is 1 × 1019/ Cm3Doped AlGaN
A p-type electron confinement layer consisting of
Let (P-type light guide layer) Next, the temperature was raised to 1050 ° C.
Undoped G using TMG and ammonia as source gas
A p-type light guide layer made of aN is grown to a thickness of 750 °.
Let This p-type light guide layer is grown as undoped.
However, Mg may be doped. (P-type cladding layer) Subsequently, at 1050 ° C., undoped A
l0.16Ga0.84N layer with a thickness of 25 °
Growing, then stopping TMG, Cp2M using Mg
growing a layer of g-doped GaN to a thickness of 25 °,
A p-type cladding layer composed of a superlattice layer having a total film thickness of 0.6 μm
Let it grow. At least one of the p-type cladding layers is made of Al.
Including the bandgap energy
Manufactured with a superlattice of stacked nitride semiconductor layers with different energy
In this case, doping is heavily doped in one layer.
Therefore, the crystallinity tends to improve when so-called modulation doping is performed.
However, both may be doped in the same manner. (P-type contact layer) Finally, p-type cladding at 1050 ° C
1 × 10 Mg on the layer20/ Cm3Doped p-type G
Growth of a-type p-type contact layer with a thickness of 150 °
Let it. The p-type contact layer is p-type InxAlyGa
1-xyN (x ≦ 0, y ≦ 0, x + y ≦ 1)
And preferably GaN doped with Mg.
Then, the most preferable ohmic contact with the p-electrode can be obtained.
After the reaction is completed, the wafer is placed in a nitrogen atmosphere in the reaction vessel.
Annealing at 700 ° C to further reduce the resistance of the p-type layer
I do. (Exposure of n-type layer and formation of stripe-shaped protrusions)
To form a laminated structure by growing a nitride semiconductor
Then, the wafer is taken out of the reaction vessel, and the uppermost p-type
SiO on the surface of the tact layer2Forming a protective film of
SiCl using IE (Reactive Ion Etching)4gas
Contact to form an n-electrode by etching
The surface of the layer is exposed.
【0031】次に、ストライプ状の導波路領域を形成す
るために、最上層のp型コンタクト層のほぼ全面にCV
D装置により、Si酸化物(主としてSiO2)よりな
る保護膜を0.5μmの膜厚で形成した後、保護膜の上
に所定の形状のマスクをかけ、RIE装置によりCF4
ガスを用いたフォトリソグラフィー技術によりストライ
プ状の保護膜を形成して、活性層よりも上にストライプ
状の凸部が形成される。 (第1の絶縁膜)SiO2マスクをつけたまま、p型層
表面にZrO2よりなる第1の絶縁膜を形成する。この
第1の絶縁膜は、n側オーミック電極形成面をマスクし
て半導体層の全面に設けてもよい。また、後に分割され
易いように絶縁膜を形成させない部分を設ける。この部
分は、10μmのストライプ状で、凸部と直交するよう
設けられる。第1の絶縁膜形成後、バッファード液に浸
漬して、ストライプ状凸部の上面に形成したSiO2を
溶解除去し、リフトオフ法によりSiO2と共に、p型
コンタクト層上(更にはn型コンタクト層上)にあるZ
rO2を除去する。これにより、ストライプ状凸部の上
面は露出され、凸部の側面はZrO2で覆われた構造と
なる。 (オーミック電極)次に、p型コンタクト層上の凸部最
表面の第1の絶縁膜上にp側オーミック電極を形成させ
る。このp側オーミック電極は、Au−Niからなる。
また、エッチングにより露出されたn型コンタクト層の
表面にもストライプ状のn側オーミック電極を形成させ
る。n側オーミック電極はTi−Alからなる。これら
を形成後、それぞれを酸素:窒素が80:20の割合の
雰囲気中で、600℃でアニーリングすることで、p
側、n側とものオーミック電極を合金化し、良好なオー
ミック特性を得る (光吸収層)以上のようにしてp側オーミック電極及び
n側オーミック電極を形成した後、ストライプ状凸部に
直交する方向の分割面近傍(共振器面近傍)に光吸収層
を設ける。この光吸収層はNiよりなり、電極及び絶縁
膜が形成されていない幅10μmの窒化物半導体の表面
に、幅5μmで形成させる。この時電極とは接しないよ
うに形成させる。また、凸部上面から側面、更には側面
から連続するp型層表面に渡ってストライプ状に形成さ
せる。この時、ストライプ状凸部の上面には形成しなく
てもよい。凸部の高さによって、あるいは活性層の位置
関係によって任意に選択できる。 (第2の絶縁膜)次いで、Si酸化物(主としてSiO
2)からなる第2の絶縁膜を分割位置を除いた全面に形
成し、ストライプ状凸部上のp側オーミック電極とn側
オーミック電極の一部にレジストを塗布しドライエッチ
ングすることでp側オーミック電極とn側オーミック電
極の一部を露出させる。尚、分割位置とは、ストライプ
状凸部と直交するように分割させる位置であり、この分
割位置に幅10μm程度のストライプ状の範囲は第1
及、第2の絶縁膜や電極は形成されていない。 (パッド電極)次に、上記の絶縁膜を覆うようにp側パ
ッド電極及びn側パッド電極がそれぞれ形成される。電
極は、Ni−Ti−Auからなる。このパッド電極は、
露出されたオーミック電極とストライプ状に接してい
る。 (共振器面)以上のようにして光吸収層を形成した後、
ウエハのサファイア基板を研磨して70μmとした後、
ストライプ状の電極に垂直な方向で、基板側からバー状
にヘキ開し、ヘキ開面(11−00面、六角柱状の結晶
の側面に相当する面=M面)に共振器面を作製した。こ
の共振器面は、エッチングにより形成してもよい。 (ミラー形成)上記のように形成された共振器面にミラ
ーとしてSiO2とZrO2よりなる誘電体多層膜を形
成させる。光反射側の共振器面には、スパッタ装置を用
い、ZrO2からなる保護膜を形成し、次いでSiO2
とZrO2とを交互に3ペア積層して高反射膜を形成し
た。ここで、保護膜と、高反射膜を構成するSiO2膜
とZrO2膜の膜厚は、それぞれ活性層からの発光波長
に応じて好ましい厚さに設定することができる。また、
光出射側の共振器面は、何も設けなくてもいいし、スパ
ッタ装置を用いてZrO2よりなる第1の低反射膜とS
iO2よりなる第2の低反射膜を形成させてもよい。次
いで、最後にストライプ状凸部に平行な方向でバーを切
断して本発明の半導体レーザ素子を得る。Next, in order to form a stripe-shaped waveguide region, CV is formed on almost the entire surface of the uppermost p-type contact layer.
After a protective film made of Si oxide (mainly SiO 2 ) is formed to a thickness of 0.5 μm by the D apparatus, a mask of a predetermined shape is put on the protective film, and CF 4 is applied by the RIE apparatus.
A stripe-shaped protective film is formed by photolithography using a gas, and a stripe-shaped projection is formed above the active layer. (First Insulating Film) A first insulating film made of ZrO 2 is formed on the surface of the p-type layer while keeping the SiO 2 mask. This first insulating film may be provided over the entire surface of the semiconductor layer by masking the surface on which the n-side ohmic electrode is formed. Further, a portion where an insulating film is not formed is provided so as to be easily divided later. This portion has a stripe shape of 10 μm and is provided so as to be orthogonal to the convex portion. After the first insulating film formed is immersed in a buffered solution, the SiO 2 formed on the upper surface of the stripe-shaped convex portions dissolve and remove, with SiO 2 by lift-off, p-type contact layer (and the n-type contact Z on the layer)
to remove the rO 2. Thereby, the upper surface of the stripe-shaped protrusion is exposed, and the side surface of the protrusion is covered with ZrO 2 . (Ohmic electrode) Next, a p-side ohmic electrode is formed on the first insulating film on the outermost surface of the projection on the p-type contact layer. This p-side ohmic electrode is made of Au-Ni.
An n-side ohmic electrode in the form of a stripe is also formed on the surface of the n-type contact layer exposed by the etching. The n-side ohmic electrode is made of Ti-Al. After these are formed, each is annealed at 600 ° C. in an atmosphere of oxygen: nitrogen at a ratio of 80:20, whereby p
Alloying the ohmic electrodes on both sides to obtain good ohmic characteristics (light absorbing layer) After forming the p-side ohmic electrode and the n-side ohmic electrode as described above, the direction orthogonal to the stripe-shaped convex portion The light absorption layer is provided in the vicinity of the dividing plane (near the resonator plane). This light absorbing layer is made of Ni, and is formed with a width of 5 μm on the surface of a 10 μm wide nitride semiconductor on which electrodes and insulating films are not formed. At this time, it is formed so as not to be in contact with the electrode. In addition, the protrusions are formed in a stripe shape from the upper surface to the side surface, and further from the side surface to the surface of the p-type layer. At this time, it is not necessary to form on the upper surface of the stripe-shaped convex portion. It can be arbitrarily selected depending on the height of the convex portion or the positional relationship of the active layer. (Second insulating film) Then, Si oxide (mainly SiO 2)
2 ) A second insulating film made of 2 ) is formed on the entire surface excluding the dividing position, a resist is applied to a part of the p-side ohmic electrode and a part of the n-side ohmic electrode on the stripe-shaped convex portion, and dry etching is performed. The ohmic electrode and a part of the n-side ohmic electrode are exposed. Note that the division position is a position where the division is made so as to be orthogonal to the stripe-shaped protrusions.
Further, no second insulating film or electrode is formed. (Pad electrode) Next, a p-side pad electrode and an n-side pad electrode are formed so as to cover the insulating film. The electrodes are made of Ni-Ti-Au. This pad electrode
It is in contact with the exposed ohmic electrode in a stripe shape. (Cavity surface) After forming the light absorption layer as described above,
After polishing the sapphire substrate of the wafer to 70 μm,
Cleavage was performed in a bar shape from the substrate side in a direction perpendicular to the stripe-shaped electrodes, and a cavity surface was formed on the cleaved surface (11-00 surface, a surface corresponding to the side surface of hexagonal columnar crystal = M surface). . This resonator surface may be formed by etching. (Formation of Mirror) A dielectric multilayer film made of SiO 2 and ZrO 2 is formed as a mirror on the resonator surface formed as described above. On the resonator surface on the light reflection side, a protective film made of ZrO 2 is formed using a sputtering device, and then a SiO 2 film is formed.
And ZrO 2 were alternately laminated in three pairs to form a high reflection film. Here, the thicknesses of the protective film, the SiO 2 film and the ZrO 2 film constituting the high reflection film can be set to preferable thicknesses according to the wavelength of light emitted from the active layer. Also,
No resonator surface on the light emission side may be provided, and a first low-reflection film made of ZrO 2 and S
A second low-reflection film made of iO 2 may be formed. Next, finally, the bar is cut in a direction parallel to the stripe-shaped convex portions to obtain the semiconductor laser device of the present invention.
【0032】上記のようにして得られた半導体レーザ素
子は、室温において閾値2.0kA/cm2、30mW
の高出力において発振波長405nmの連続発振が確認
され、また、FFPにおいて、リップルのない良好なビ
ームが得られた。The semiconductor laser device obtained as described above has a threshold of 2.0 kA / cm 2 and 30 mW at room temperature.
At a high output, continuous oscillation with an oscillation wavelength of 405 nm was confirmed, and in FFP, a good beam without ripple was obtained.
【0033】[実施例2]実施例1において、Si酸化
物(主としてSiO2)からなる第2の絶縁膜を形成す
る前に、ストライプ状凸部に直交する方向の分割面近傍
(共振器面近傍)に光吸収層を設ける。この光吸収層は
Wよりなり、電極及び第1の絶縁膜が形成されていない
幅10μmの窒化物半導体の表面に、幅5μmで形成さ
せる。この時電極とは接しないように形成させる。ま
た、凸部上面から側面、更には側面から連続するp型層
表面に渡ってストライプ状に形成させる。この時、スト
ライプ状凸部の上面には形成しなくてもよい。凸部の高
さによって、あるいは活性層の位置関係によって任意に
選択できる。[Embodiment 2] In the embodiment 1, before forming the second insulating film made of Si oxide (mainly SiO 2 ), the vicinity of the division plane in the direction perpendicular to the stripe-shaped projections (resonator plane) (Near) the light absorbing layer. This light absorption layer is made of W, and is formed with a width of 5 μm on the surface of a 10 μm wide nitride semiconductor on which the electrodes and the first insulating film are not formed. At this time, it is formed so as not to be in contact with the electrode. In addition, the protrusions are formed in a stripe shape from the upper surface to the side surface, and further from the side surface to the surface of the p-type layer. At this time, it is not necessary to form on the upper surface of the stripe-shaped convex portion. It can be arbitrarily selected depending on the height of the convex portion or the positional relationship of the active layer.
【0034】上記のように光吸収層を形成後、第2の絶
縁膜を分割位置を含む全面に形成し、ストライプ状凸部
上のp側オーミック電極とn側オーミック電極の一部を
除いた全面にレジストを塗布しドライエッチングするこ
とでp側オーミック電極とn側オーミック電極の一部を
露出させる。次に、実施例1と同様にパッド電極を設け
ることにより、図5及び図6のように光吸収層の上に第
2の絶縁膜が形成され、その上にp側パッド電極が形成
された本発明の半導体レーザ素子が得られる。実施例1
では、第2の絶縁膜及びパッド電極は素子の端面に達す
る位置までは形成されていないが、実施例2では端面に
達して形成されている。但し、光吸収層とパッド電極は
絶縁膜を介しているため、ショートすることはない。こ
のように形成することで、第2の絶縁膜及びパッド電極
の形成時に分割位置にマスクを用いずとも、光吸収層を
容易に形成させることができる。After forming the light absorbing layer as described above, a second insulating film is formed on the entire surface including the dividing position, and a part of the p-side ohmic electrode and a part of the n-side ohmic electrode on the stripe-shaped convex portion are removed. A resist is applied to the entire surface and dry etching is performed to expose a part of the p-side ohmic electrode and a part of the n-side ohmic electrode. Next, by providing a pad electrode in the same manner as in Example 1, a second insulating film was formed on the light absorbing layer as shown in FIGS. 5 and 6, and a p-side pad electrode was formed thereon. The semiconductor laser device of the present invention is obtained. Example 1
In the example, the second insulating film and the pad electrode are not formed up to the position reaching the end face of the element, but in the second embodiment, they are formed reaching the end face. However, since the light absorption layer and the pad electrode are interposed through the insulating film, no short circuit occurs. With such a structure, the light absorption layer can be easily formed without using a mask at a division position when the second insulating film and the pad electrode are formed.
【0035】上記のようにして得られた半導体レーザ素
子は、室温において閾値2.0kA/cm2、30mW
の高出力において発振波長405nmの連続発振が確認
され、また、FFPにおいて、リップルのない良好なビ
ームが得られた。The semiconductor laser device obtained as described above has a threshold of 2.0 kA / cm 2 and 30 mW at room temperature.
At a high output, continuous oscillation with an oscillation wavelength of 405 nm was confirmed, and in FFP, a good beam without ripple was obtained.
【0036】[実施例3]実施例1において、ストライ
プ状凸部形成後、このストライプ状凸部の側面に沿っ
て、露出された半導体層上に図7のように光吸収層を形
成させる。この光吸収層はInGaNよりなり、幅30
μmで一方の共振器面から他方の共振器面に渡って膜厚
0.2μmで形成されている。次いで、実施例1と同様
に第1の絶縁膜が形成され、オーミック電極、第2の絶
縁膜、パッド電極が形成され、ヘキ開後にミラーを形成
して本発明の半導体レーザ素子を得る。Example 3 In Example 1, after the formation of the stripe-shaped protrusions, a light absorption layer is formed on the exposed semiconductor layer along the side surfaces of the stripe-shaped protrusions as shown in FIG. This light absorbing layer is made of InGaN and has a width of 30.
It has a thickness of 0.2 μm from one resonator surface to the other resonator surface. Next, a first insulating film is formed in the same manner as in Example 1, an ohmic electrode, a second insulating film, and a pad electrode are formed. A mirror is formed after opening the cleft to obtain a semiconductor laser device of the present invention.
【0037】上記のようにして得られた半導体レーザ素
子は、室温において閾値2.0kA/cm2、30mW
の高出力において発振波長405nmの連続発振が確認
され、また、FFPにおいて、リップルのない良好なビ
ームが得られた。The semiconductor laser device obtained as described above has a threshold of 2.0 kA / cm 2 and 30 mW at room temperature.
At a high output, continuous oscillation with an oscillation wavelength of 405 nm was confirmed, and in FFP, a good beam without ripple was obtained.
【0038】[0038]
【発明の効果】本発明の半導体レーザ素子は、導波路領
域の近傍に光吸収層を有することで、導波路からしみ出
した迷光を吸収し、主ビームだけを出射させることがで
きるため、良好なFFPを得ることができる。The semiconductor laser device of the present invention has a light absorbing layer in the vicinity of the waveguide region, so that stray light seeping from the waveguide can be absorbed and only the main beam can be emitted. FFP can be obtained.
【図1】本発明の半導体レーザ素子を説明する模式斜視
図FIG. 1 is a schematic perspective view illustrating a semiconductor laser device of the present invention.
【図2】図1のAA’−BB’断面における模式断面図FIG. 2 is a schematic cross-sectional view taken along the line AA′-BB ′ in FIG. 1;
【図3】図1のCC’−DD’断面における模式断面図FIG. 3 is a schematic cross-sectional view taken along the line CC′-DD ′ in FIG. 1;
【図4】図1のEE’−FF’断面における模式断面図FIG. 4 is a schematic cross-sectional view taken along the line EE′-FF ′ of FIG. 1;
【図5】本発明の一実施形態を説明する模式断面図FIG. 5 is a schematic sectional view illustrating an embodiment of the present invention.
【図6】図5のG−G’断面における模式断面図FIG. 6 is a schematic cross-sectional view taken along the line G-G ′ of FIG. 5;
【図7】本発明の一実施形態を説明する模式斜視図FIG. 7 is a schematic perspective view illustrating an embodiment of the present invention.
1・・・第1の導電型層 2・・・第2の導電型層 3・・・活性層 4・・・p側パッド電極 5・・・p側オーミック電極 6・・・n側パッド電極 7・・・n側オーミック電極 8・・・ストライプ状凸部 9、109、209・・・光吸収層 10・・・第1の絶縁膜 11・・・第2の絶縁膜 12・・・基板 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... 1st conductivity type layer 2 ... 2nd conductivity type layer 3 ... Active layer 4 ... p-side pad electrode 5 ... p-side ohmic electrode 6 ... n-side pad electrode 7 n-side ohmic electrode 8 stripe-shaped protrusions 9, 109, 209 light absorbing layer 10 first insulating film 11 second insulating film 12 substrate
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Fターム(参考) 5F073 AA45 AA74 AA83 AA84 BA02 BA09 CA17 CB05 DA05 DA25 DA32 DA33 EA19 EA23 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page F term (reference) 5F073 AA45 AA74 AA83 AA84 BA02 BA09 CA17 CB05 DA05 DA25 DA32 DA33 EA19 EA23
Claims (10)
導電型層と異なる導電型の第2の導電型層とが順に積層
された積層構造体にストライプ状の導波路領域を有し、
前記第1の導電型層及び第2の導電型層にそれぞれ電極
が設けられてなる半導体レーザ素子において、 前記積層構造体は、前記ストライプ状の導波路領域近傍
又は導波路領域に接して光吸収層を有していることを特
徴とする半導体レーザ素子。1. A striped waveguide in a laminated structure in which a first conductivity type layer, an active layer, and a second conductivity type layer having a conductivity type different from the first conductivity type layer are sequentially stacked. Has an area,
In the semiconductor laser device in which electrodes are provided on the first conductivity type layer and the second conductivity type layer, respectively, the laminated structure is configured to absorb light in the vicinity of or in contact with the stripe-shaped waveguide region. A semiconductor laser device having a layer.
て形成されている請求項1記載の半導体レーザ素子。2. The semiconductor laser device according to claim 1, wherein said light absorbing layer is formed in contact with said laminated structure.
とも光出射面側の近傍に設けられている請求項1又は請
求項2のいずれかに記載の半導体レーザ素子。3. The semiconductor laser device according to claim 1, wherein the light absorbing layer is provided at least near a light emitting surface of the resonator surface.
されている請求項1乃至請求項3のいずれかに記載の半
導体レーザ素子。4. The semiconductor laser device according to claim 1, wherein said light absorption layer is formed apart from said electrode.
積層構造体の表面に設けられた絶縁膜上に形成されてい
る請求項1乃至請求項4記載の半導体レーザ素子。5. The semiconductor laser device according to claim 1, wherein at least a part of the light absorption layer is formed on an insulating film provided on a surface of the multilayer structure.
のいずれかからなる請求項1乃至請求項5のいずれかに
記載の半導体レーザ素子。6. The semiconductor laser device according to claim 1, wherein the light absorption layer is made of any one of a conductor, a semiconductor, and an insulator.
u、Fe、Zr、Hf、Nb、W、Rh、Ru、Mg、
Si、Al、Sc、Y、Mo、Ta、Co、Pd、A
g、Au、Ptの単体、合金、多層膜、更にはこれらの
酸化物、窒化物等などの化合物から選ばれたいずれか一
種からなる請求項6記載の半導体レーザ素子。7. The light absorbing layer is made of Ni, Cr, Ti, C
u, Fe, Zr, Hf, Nb, W, Rh, Ru, Mg,
Si, Al, Sc, Y, Mo, Ta, Co, Pd, A
7. The semiconductor laser device according to claim 6, comprising at least one element selected from the group consisting of g, Au, and Pt, an alloy, a multilayer film, and a compound such as an oxide or a nitride thereof.
ギャップの狭い半導体である請求項6記載の半導体レー
ザ素子。8. The semiconductor laser device according to claim 6, wherein said light absorbing layer is a semiconductor having a narrower band gap than said active layer.
電型層に、窒化物半導体が用いられている請求項1乃至
請求項8のいずれかに記載の半導体レーザ素子。9. The semiconductor laser device according to claim 1, wherein a nitride semiconductor is used for the first conductivity type layer, the active layer, and the second conductivity type layer.
体を有し、前記第2の導電型層にp型窒化物半導体を有
する請求項9記載の半導体レーザ素子。10. The semiconductor laser device according to claim 9, wherein the first conductivity type layer has an n-type nitride semiconductor, and the second conductivity type layer has a p-type nitride semiconductor.
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