(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
半導体発光素子を備えた発光装置の製造方法であって、
ハンダが設けられた表面を有するサブマウントと、前記半導体発光素子とを用意する工程と、
前記半導体発光素子の電極を前記サブマウントの前記表面に向けるようにして、前記半導体発光素子を前記サブマウントの上に前記ハンダを介して配置する工程と、
前記サブマウントの側に向けて前記半導体発光素子を加圧しつつ、前記ハンダの温度を上昇させ、前記ハンダが予め設定された加熱時間だけ予め設定された接合温度となるように、前記ハンダを加熱する工程と、
前記ハンダを加熱した後に、前記ハンダを冷却する工程と、
を備え、
前記半導体発光素子は、半導体領域と、前記半導体領域上に設けられた前記電極とを有し、
前記半導体領域は、窒化ガリウム系半導体から成り、
前記半導体領域は、半極性主面を有する支持基体と、前記半極性主面の上に成長されたエピタキシャル層とを有し、
前記電極は、複数の金属層によって構成され、
前記電極の表面は、Ａｕ層から成り、
前記半導体発光素子を前記サブマウントの上に前記ハンダを介して配置する工程では、前記半導体発光素子の前記Ａｕ層と、前記ハンダとを接触させ、
前記ハンダは、８０ｗｔ％Ａｕ−２０ｗｔ％Ｓｎの組成を有するＡｕＳｎ共晶組成のＡｕＳｎ系合金から成り、
前記Ａｕ層の膜厚は、前記ハンダの膜厚の３／１０００倍以上１／１００倍以下の範囲にあり、
前記ハンダを加熱する工程では、前記ハンダの温度を上昇させ、前記ハンダが摂氏２８０度以上摂氏３００度以下の範囲の接合温度となるように、前記ハンダを５秒以上１０秒以下の加熱時間だけ加熱する、
発光装置の製造方法。
【請求項２】
前記電極は、Ｐｔ層を有し、
前記Ａｕ層は、前記Ｐｔ層の上に設けられ、前記Ｐｔ層と接触を成している、
ことを特徴とする請求項１に記載の発光装置の製造方法。
【請求項３】
前記電極は、Ｐｄ層と、前記Ｐｄ層の上に設けられパッド電極の機能を有する金属積層とを有し、
前記金属積層は、前記Ｐｔ層と前記Ａｕ層とを有し、前記Ｐｄ層と接触を成しており、
前記Ｐｄ層は、前記エピタキシャル層の上に設けられ、前記エピタキシャル層と接触を成している、
ことを特徴とする請求項２に記載の発光装置の製造方法。
【請求項４】
前記エピタキシャル層は、活性層と光ガイド層とを有し、
前記光ガイド層は、前記活性層と接触を成しており、
前記活性層と前記光ガイド層との界面は、前記窒化ガリウム系半導体のｃ軸と前記窒化ガリウム系半導体のｍ軸とによって規定されるｃ−ｍ面に直交しており、前記ｃ−ｍ面において、前記ｃ軸の方向を示すｃ軸ベクトルから前記ｍ軸の方向を示すｍ軸ベクトルに向かう方向に、前記ｃ軸に直交するｃ面から角度ＡＬＰＨＡの傾斜を成す、
ことを特徴とする請求項１〜３の何れか一項に記載の発光装置の製造方法。
【請求項５】
前記角度ＡＬＰＨＡは、６３度以上８０度未満の範囲にある、
ことを特徴とする請求項４に記載の発光装置の製造方法。
【請求項６】
前記Ａｕ層の膜厚は、前記ハンダの膜厚の４／１０００倍以上９／１０００倍以下の範囲にある、
ことを特徴とする請求項１〜５の何れか一項に記載の発光装置の製造方法。
【請求項７】
前記半導体発光素子は、半導体レーザ素子であり、
前記半導体発光素子の発振波長は、４００ｎｍ以上５５０ｎｍ以下の範囲にある、
ことを特徴とする請求項１〜請求項６の何れか一項に記載の発光装置の製造方法。
【請求項８】
前記半導体発光素子の発振波長は、４８０ｎｍ以上５４０ｎｍ以下の範囲にある、
ことを特徴とする請求項１〜請求項７の何れか一項に記載の発光装置の製造方法。
【請求項９】
前記半導体発光素子の発振波長は、５１０ｎｍ以上５４０ｎｍ以下の範囲にある、
ことを特徴とする請求項１〜請求項８の何れか一項に記載の発光装置の製造方法。
【請求項１０】
発光装置の製造方法であって、
前記発光装置に実装される実装用の半導体発光素子と前記発光装置に実装される実装用のサブマウントとを実装用のハンダを介して接合するための接合条件を決定する工程と、
前記接合条件を満たすように、前記実装用の半導体発光素子と前記実装用のハンダが予め設けられた前記実装用のサブマウントとを用意し前記実装用の半導体発光素子と前記実装用のサブマウントとを前記実装用のハンダを介して接合する工程と、
を備え、
前記接合条件を決定する工程は、複数の試験用の半導体発光素子と、複数の試験用のハンダと、複数の試験用のサブマウントとを用意する工程を有し、
前記複数の試験用の半導体発光素子の各々は、前記実装用の半導体発光素子に対応し、
前記複数の試験用のサブマウントの各々は、前記実装用のサブマウントに対応し、
前記複数の試験用のハンダの各々は、前記実装用のハンダに対応し、
前記複数の試験用の半導体発光素子の各々は、半導体領域と、前記半導体領域の上に設けられた電極とを有し、
前記半導体領域は、窒化ガリウム系半導体から成り、
前記半導体領域は、半極性主面を有する支持基体と、前記半極性主面の上に成長されたエピタキシャル層とを有し、
前記電極は、複数の金属層によって構成され、
前記電極の表面は、Ａｕ層から成り、
前記複数の試験用のハンダの各々は、８０ｗｔ％Ａｕ−２０ｗｔ％Ｓｎの組成を有するＡｕＳｎ共晶組成のＡｕＳｎ系合金から成り、
前記複数の試験用のサブマウントの各々は、表面を有し、
前記複数の試験用のハンダの各々は、前記複数の試験用のサブマウントの各々の前記表面に予め設けられ、
前記接合条件を決定する工程は、
前記複数の試験用の半導体発光素子と前記複数の試験用のハンダと前記複数の試験用のサブマウントとを用意する工程の後に、前記複数の試験用の半導体発光素子の各々の前記電極を、前記複数の試験用のサブマウントの各々の前記表面に向け、前記複数の試験用の半導体発光素子の各々の前記電極を前記複数の試験用のハンダの各々に接触させ、５秒以上１０秒以下の加熱時間に、前記複数の試験用のハンダの各々が予め設定された複数の試験用の接合温度の各々となるように前記複数の試験用のハンダの各々を加熱し、加熱後に前記複数の試験用のハンダの各々を冷却し、前記複数の試験用の半導体発光素子の各々と前記複数の試験用のサブマウントの各々とを前記複数の試験用のハンダの各々を介して接合する工程と、
前記接合の後における前記複数の試験用の半導体発光素子の各々と前記複数の試験用のサブマウントの各々との間の熱抵抗値を測定する工程と、
前記複数の試験用のハンダの各々に対する前記複数の試験用の半導体発光素子の各々の前記電極の前記Ａｕ層の膜厚比と前記複数の試験用の接合温度の各々との組み合わせから成る複数の試験条件の各々を、前記熱抵抗値を測定する工程において測定された複数の熱抵抗値の各々に対応付ける工程と、
前記対応付けの結果に基づいて、前記複数の試験条件のうち、予め設定された熱抵抗条件を満たす熱抵抗値の試験条件を前記接合条件に決定する工程と、
を更に有する、
発光装置の製造方法。
【請求項１１】
前記電極は、Ｐｔ層を有し、
前記Ａｕ層は、前記Ｐｔ層の上に設けられ、前記Ｐｔ層と接触を成している、
ことを特徴とする請求項１０に記載の発光装置の製造方法。
【請求項１２】
前記電極は、Ｐｄ層と、前記Ｐｄ層の上に設けられパッド電極の機能を有する金属積層とを有し、
前記金属積層は、前記Ｐｔ層と前記Ａｕ層とを有し、前記Ｐｄ層と接触を成しており、
前記Ｐｄ層は、前記エピタキシャル層の上に設けられ、前記エピタキシャル層と接触を成している、
ことを特徴とする請求項１１に記載の発光装置の製造方法。
【請求項１３】
前記エピタキシャル層は、活性層と光ガイド層とを有し、
前記光ガイド層は、前記活性層と接触を成しており、
前記活性層と前記光ガイド層との界面は、前記窒化ガリウム系半導体のｃ軸と前記窒化ガリウム系半導体のｍ軸とによって規定されるｃ−ｍ面に直交しており、前記ｃ−ｍ面において、前記ｃ軸の方向を示すｃ軸ベクトルから前記ｍ軸の方向を示すｍ軸ベクトルに向かう方向に、前記ｃ軸に直交するｃ面から角度ＡＬＰＨＡの傾斜を成す、
ことを特徴とする請求項１０〜１２の何れか一項に記載の発光装置の製造方法。
【請求項１４】
前記角度ＡＬＰＨＡは、６３度以上８０度未満の範囲にある、
ことを特徴とする請求項１３に記載の発光装置の製造方法。
【請求項１５】
前記実装用の半導体発光素子と前記複数の試験用の半導体発光素子の各々とは、半導体レーザ素子であり、
前記実装用の半導体発光素子の発振波長と前記複数の試験用の半導体発光素子の各々の発振波長とは、４００ｎｍ以上５５０ｎｍ以下の範囲にある、
ことを特徴とする請求項１０〜請求項１４の何れか一項に記載の発光装置の製造方法。
【請求項１６】
前記実装用の半導体発光素子と前記複数の試験用の半導体発光素子の各々とは、４８０ｎｍ以上５４０ｎｍ以下の範囲にある、
ことを特徴とする請求項１０〜請求項１５の何れか一項に記載の発光装置の製造方法。
【請求項１７】
前記実装用の半導体発光素子と前記複数の試験用の半導体発光素子の各々とは、５１０ｎｍ以上５４０ｎｍ以下の範囲にある、
ことを特徴とする請求項１０〜請求項１６の何れか一項に記載の発光装置の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、発光装置の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
引用文献１には、熱電モジュールについての技術が開示されている。引用文献１の熱電モジュールは、基板上に形成された電極に熱電素子をＡｕＳｎ系ハンダにより接合して構成さている。電極の接合面及び／又は熱電素子の接合面に、Ａｕ層が形成されている。ＡｕＳｎ系ハンダの材料は、ＡｕＳｎ共晶組成からＳｎリッチ側に偏倚した組成のＡｕＳｎ系合金である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００４−２９６９０１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
引用文献１の熱電モジュールにおけるＡｎＳｎ系ハンダとの接合面は、Ｐｄ／Ａｕであり、このＰｄ／ＡｕのＡｕ層は、０．１μｍ以下である。引用文献１には、Ａｕ層が比較的に薄く、ＡｕＳｎ系ハンダのＳｎが比較的に多いので、Ａｕ層とＡｕＳｎ系ハンダとが混合された後の融点上昇幅が抑制できる旨が示されている。
【０００５】
しかし、半極性ＧａＮ基板上にｐ電極が設けられた素子をサブマウントに実装する場合などには、実装時に加えられる熱によって素子のｐ電極と半導体層との接合がショットキー接合となって素子の駆動電圧が上昇する場合があるので、このような駆動電圧の上昇を抑制するために、素子をハンダでサブマウント等に実装するときの実装温度を低減する必要がある。そのため、比較的に低い融点の材料のハンダの使用が必要となる。しかし、実装温度の低減により、一旦は溶融したハンダが、素子のｐ側のパッド電極と混合することによって、ハンダの物性が変化して融点が上昇し、この融点上昇によって、ハンダが速やかに凝固し、これによって、素子とサブマウントがハンダで均一に接着されない場合が生じ得る。
【０００６】
引用文献１の場合、Ａｕ層とＡｕＳｎ系ハンダとが混合された後の融点上昇は、引用文献１に記載されているようなＡｕ層の膜厚に起因するものではなく、寧ろ、Ａｕ層の膜厚とＡｕＳｎ系ハンダの膜厚との比率に起因する。従って、Ａｕ層とＡｕＳｎ系ハンダとが混合された後の融点上昇を抑制するためには、Ａｕ層の膜厚を０．１μｍ以下にする、という引用文献１に開示されている条件だけでは、不十分である。そこで、本発明の目的は、上記の事項を鑑みてなされたものであり、窒化ガリウム半導体からなる半極性基板上に電極が設けられた素子がサブマウントにハンダを介して実装されており比較的に低い駆動電圧で動作できる発光装置の製造方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、半導体発光素子を備えた発光装置の製造方法であって、ハンダが設けられた表面を有するサブマウントと、前記半導体発光素子とを用意する工程と、前記半導体発光素子の電極を前記サブマウントの前記表面に向けるようにして、前記半導体発光素子を前記サブマウントの上に前記ハンダを介して配置する工程と、前記サブマウントの側に向けて前記半導体発光素子を加圧しつつ、前記ハンダの温度を上昇させ、前記ハンダが予め設定された加熱時間だけ予め設定された接合温度となるように、前記ハンダを加熱する工程と、前記ハンダを加熱した後に、前記ハンダを冷却する工程と、を備え、前記半導体発光素子は、半導体領域と、前記半導体領域上に設けられた前記電極とを有し、前記半導体領域は、窒化ガリウム系半導体から成り、前記半導体領域は、半極性主面を有する支持基体と、前記半極性主面の上に成長されたエピタキシャル層とを有し、前記電極は、複数の金属層によって構成され、前記電極の表面は、Ａｕ層から成り、前記半導体発光素子を前記サブマウントの上に前記ハンダを介して配置する工程では、前記半導体発光素子の前記Ａｕ層と、前記ハンダとを接触させ、前記ハンダは、ＡｕＳｎ共晶組成のＡｕＳｎ系合金から成り、前記Ａｕ層の膜厚は、前記ハンダの膜厚の３／１０００倍以上１／１００倍以下の範囲にあり、前記ハンダを加熱する工程では、前記ハンダの温度を上昇させ、前記ハンダが摂氏２７０度以上摂氏３００度以下の範囲の接合温度となるように、前記ハンダを加熱する。
【０００８】
半極性面を用いた窒化ガリウム系半導体からなる半導体発光素子を、ハンダを介してサブマウントに実装する場合、加熱してハンダを溶融する必要があるが、この加熱によって、ハンダと接触を成す半導体発光素子の電極の特性が変化し、ショットキー性を有する場合がある。この場合、サブマウントに接合された後の発光装置（半導体発光素子）の駆動電圧は、接合前に比較して上昇する。従って、加熱時の温度を抑制することが、駆動電圧の上昇量の抑制に必要となるので、比較的に低温で溶融するハンダを用いることが良好である。ＡｕＳｎハンダは、８０ｗｔ％Ａｕ−２０ｗｔ％Ｓｎの組成を有する場合には、比較的に低い融点（摂氏２８０度程度）を有する。駆動電圧の上昇量を抑制するためには、８０ｗｔ％Ａｕ−２０ｗｔ％Ｓｎの組成を有するＡｕＳｎハンダの利用が好適であることがわかる。しかし、８０ｗｔ％Ａｕ−２０ｗｔ％Ｓｎの組成が変化すると、ＡｕＳｎハンダの融点が上昇する。ＡｕＳｎハンダは、半導体発光素子の電極のＡｕ層と接触を成すが、加熱によってＡｕＳｎハンダとＡｕ層とが溶融し、Ａｕ層のＡｕとＡｕＳｎハンダのＡｕＳｎとが混合し、ＡｕＳｎの組成が変化し、ＡｕＳｎハンダの融点も上昇する。
【０００９】
そこで、発明者による鋭意研究の結果、Ａｕ層のＡｕとＡｕＳｎハンダのＡｕＳｎとの混合を抑制するためには、Ａｕ層の膜厚を、ＡｕＳｎハンダの膜厚の３／１０００倍以上１／１００倍以下の範囲とし、ＡｕＳｎハンダを加熱する工程では、ＡｕＳｎハンダが摂氏２７０度以上摂氏３００度以下の範囲の接合温度となるように、ＡｕＳｎハンダを加熱する、ことが有効であることを、発明者は見出した。Ａｕ層の膜厚を、ＡｕＳｎハンダの膜厚の３／１０００倍以上１／１００倍以下の範囲とし、ＡｕＳｎハンダを加熱する工程では、ＡｕＳｎハンダが摂氏２７０度以上摂氏３００度以下の範囲の接合温度となるように、ＡｕＳｎハンダを加熱する、ことによって、Ａｕ層のＡｕとＡｕＳｎハンダのＡｕＳｎとの混合が抑制されるので、ＡｕＳｎハンダの濡れ性の低下を抑制でき、半導体発光素子とサブマウントとの接合が良好に行われ、接合後の半導体発光素子の駆動電圧の上昇量も抑制可能となる。
【００１０】
本発明において、前記電極は、Ｐｔ層を有し、前記Ａｕ層は、前記Ｐｔ層の上に設けられ、前記Ｐｔ層と接触を成している、ことが好ましい。ＡｕＳｎハンダと接触を成すＡｕ層は、Ｐｔ層と接触を成しているので、加熱時におけるＰｔ層より内側へのＳｎの拡散を抑制できる。
【００１１】
本発明において、前記電極は、Ｐｄ層と、前記Ｐｄ層の上に設けられパッド電極の機能を有する金属積層とを有し、前記金属積層は、前記Ｐｔ層と前記Ａｕ層とを有し、前記Ｐｄ層と接触を成しており、前記Ｐｄ層は、前記エピタキシャル層の上に設けられ、前記エピタキシャル層と接触を成している、ことが好ましい。Ｐｄ層がエピタキシャル層と接触を成していることで、良好なオーミック特性を得ることができる。
【００１２】
本発明において、前記エピタキシャル層は、活性層と光ガイド層とを有し、前記光ガイド層は、前記活性層と接触を成しており、前記活性層と前記光ガイド層との界面は、前記窒化ガリウム系半導体のｃ軸と前記窒化ガリウム系半導体のｍ軸とによって規定されるｃ−ｍ面に直交しており、前記ｃ−ｍ面において、前記ｃ軸の方向を示すｃ軸ベクトルから前記ｍ軸の方向を示すｍ軸ベクトルに向かう方向に、前記ｃ軸に直交するｃ面から角度ＡＬＰＨＡの傾斜を成す、ことが好ましい。本発明に係る製造方法によって製造された発光装置は、半極性面を利用することで、緑色領域の発光に適した活性層を得ることができる。
【００１３】
本発明において、前記角度ＡＬＰＨＡは、６３度以上８０度未満の範囲にある、ことが好ましい。この範囲のオフ角の半極性面を利用することで、緑色領域の発光に適した活性層を得ることができる。
【００１４】
本発明において、前記Ａｕ層の膜厚は、前記ハンダの膜厚の４／１０００倍以上９／１０００倍以下の範囲にある、ことが好ましい。Ａｕ層の膜厚は、ハンダの膜厚の４／１０００倍以上９／１０００倍以下の範囲にある場合には、半導体発光素子とサブマウントとの接合が更に良好となる。
【００１５】
本発明において、前記ハンダを加熱する工程では、前記ハンダが５秒以上１０秒以下の加熱時間だけ摂氏２７５度以上摂氏２９０度以下の範囲の接合温度となるように、前記ハンダを加熱する、ことが好ましい。このように、５秒以上１０秒以下の加熱時間と摂氏２７５度以上摂氏２９０度以下の範囲の接合温度とを用いることによって、半導体発光素子とサブマウントとの接合が更に良好となる。
【００１６】
本発明において、前記半導体発光素子は、半導体レーザ素子であり、前記半導体発光素子の発振波長は、４００ｎｍ以上５５０ｎｍ以下の範囲にあることが好ましく、４８０ｎｍ以上５４０ｎｍ以下の範囲にあることも好ましく、５１０ｎｍ以上５４０ｎｍ以下の範囲にあることも好ましい。本発明に係る製造方法によって製造される発光装置は、緑色領域のレーザ光を発する半導体レーザに適用される。
【００１７】
本発明の他の側面に係る発光装置の製造方法は、前記発光装置に実装される実装用の半導体発光素子と前記発光装置に実装される実装用のサブマウントとを実装用のハンダを介して接合するための接合条件を決定する工程と、前記接合条件を満たすように、前記実装用の半導体発光素子と前記実装用のハンダが予め設けられた前記実装用のサブマウントとを用意し前記実装用の半導体発光素子と前記実装用のサブマウントとを前記実装用のハンダを介して接合する工程と、を備え、前記接合条件を決定する工程は、複数の試験用の半導体発光素子と、複数の試験用のハンダと、複数の試験用のサブマウントとを用意する工程を有し、前記複数の試験用の半導体発光素子の各々は、前記実装用の半導体発光素子に対応し、前記複数の試験用のサブマウントの各々は、前記実装用のサブマウントに対応し、前記複数の試験用のハンダの各々は、前記実装用のハンダに対応し、前記複数の試験用の半導体発光素子の各々は、半導体領域と、前記半導体領域の上に設けられた電極とを有し、前記半導体領域は、窒化ガリウム系半導体から成り、前記半導体領域は、半極性主面を有する支持基体と、前記半極性主面の上に成長されたエピタキシャル層とを有し、前記電極は、複数の金属層によって構成され、前記電極の表面は、Ａｕ層から成り、前記複数の試験用のハンダの各々は、ＡｕＳｎ共晶組成のＡｕＳｎ系合金から成り、前記複数の試験用のサブマウントの各々は、表面を有し、前記複数の試験用のハンダの各々は、前記複数の試験用のサブマウントの各々の前記表面に予め設けられ、前記接合条件を決定する工程は、前記複数の試験用の半導体発光素子と前記複数の試験用のハンダと前記複数の試験用のサブマウントとを用意する工程の後に、前記複数の試験用の半導体発光素子の各々の前記電極を、前記複数の試験用のサブマウントの各々の前記表面に向け、前記複数の試験用の半導体発光素子の各々の前記電極を前記複数の試験用のハンダの各々に接触させ、予め設定された加熱時間に、前記複数の試験用のハンダの各々が予め設定された複数の試験用の接合温度の各々となるように前記複数の試験用のハンダの各々を加熱し、加熱後に前記複数の試験用のハンダの各々を冷却し、前記複数の試験用の半導体発光素子の各々と前記複数の試験用のサブマウントの各々とを前記複数の試験用のハンダの各々を介して接合する工程と、前記接合の後における前記複数の試験用の半導体発光素子の各々と前記複数の試験用のサブマウントの各々との間の熱抵抗値を測定する工程と、前記複数の試験用のハンダの各々に対する前記複数の試験用の半導体発光素子の各々の前記電極の前記Ａｕ層の膜厚比と前記複数の試験用の接合温度の各々との組み合わせから成る複数の試験条件の各々を、前記熱抵抗値を測定する工程において測定された複数の熱抵抗値の各々に対応付ける工程と、前記対応付けの結果に基づいて、前記複数の試験条件のうち、予め設定された熱抵抗条件を満たす熱抵抗値の試験条件を前記接合条件に決定する工程と、を更に有する、ことを特徴とする。
【００１８】
従って、複数の試験用の半導体発光素子と複数の試験用のサブマウントとを用いて、半導体発光素子のＡｕ層の膜厚とハンダの膜厚との比と、半導体発光素子をサブマウントにハンダを介して接合する接合温度とから成る試験条件と、接合後の半導体発光素子とサブマウントとの間の熱抵抗値との相関関係が決定される。この相関関係を用いることによって、良好な熱抵抗値を得るために必要な接合条件が複数の試験条件の中から容易に決定できる。このようにして決定された接合条件を用いて半導体発光素子とサブマウントとを接合することによって、半導体発光素子とサブマウントとの間の良好な熱抵抗値を有する発光装置が製造される。
【００１９】
本発明の上記他の側面では、前記電極は、Ｐｔ層を有し、前記Ａｕ層は、前記Ｐｔ層の上に設けられ、前記Ｐｔ層と接触を成していることが好ましい。ＡｕＳｎハンダと接触を成すＡｕ層は、Ｐｔ層と接触を成しているので、加熱時におけるＰｔ層より内側へのＳｎの拡散を抑制できる。
【００２０】
本発明の上記他の側面では、前記電極は、Ｐｄ層と、前記Ｐｄ層の上に設けられパッド電極の機能を有する金属積層とを有し、前記金属積層は、前記Ｐｔ層と前記Ａｕ層とを有し、前記Ｐｄ層と接触を成しており、前記Ｐｄ層は、前記エピタキシャル層の上に設けられ、前記エピタキシャル層と接触を成していることが好ましい。Ｐｄ層がエピタキシャル層と接触を成していることで、良好なオーミック特性を得ることができる。
【００２１】
本発明の上記他の側面では、前記エピタキシャル層は、活性層と光ガイド層とを有し、前記光ガイド層は、前記活性層と接触を成しており、前記活性層と前記光ガイド層との界面は、前記窒化ガリウム系半導体のｃ軸と前記窒化ガリウム系半導体のｍ軸とによって規定されるｃ−ｍ面に直交しており、前記ｃ−ｍ面において、前記ｃ軸の方向を示すｃ軸ベクトルから前記ｍ軸の方向を示すｍ軸ベクトルに向かう方向に、前記ｃ軸に直交するｃ面から角度ＡＬＰＨＡの傾斜を成すことが好ましい。本発明の上記他の側面に係る製造方法によって製造された発光装置は、半極性面を利用することで、緑色領域の発光に適した活性層を得ることができる。
【００２２】
本発明の上記他の側面では、前記角度ＡＬＰＨＡは、６３度以上８０度未満の範囲にあることが好ましい。この範囲のオフ角の半極性面を利用することで、緑色領域の発光に適した活性層を得ることができる。
【００２３】
本発明の上記他の側面では、前記実装用の半導体発光素子と前記複数の試験用の半導体発光素子の各々とは、半導体レーザ素子であり、前記実装用の半導体発光素子の発振波長と前記複数の試験用の半導体発光素子の各々の発振波長とは、４００ｎｍ以上５５０ｎｍ以下の範囲にあることが好ましい。本発明の上記他の側面に係る製造方法によって製造される発光装置は、緑色領域のレーザ光を発する半導体レーザに適用される。
【００２４】
本発明の上記他の側面では、前記実装用の半導体発光素子と前記複数の試験用の半導体発光素子の各々とは、４８０ｎｍ以上５４０ｎｍ以下の範囲にあることが好ましく、前記実装用の半導体発光素子と前記複数の試験用の半導体発光素子の各々とは、５１０ｎｍ以上５４０ｎｍ以下の範囲にあることも好ましい。従って、本発明の上記他の側面に係る製造方法によって製造される発光装置は、緑色領域のレーザ光を発する半導体レーザに適用される。
【発明の効果】
【００２５】
本発明によれば、窒化ガリウム半導体からなる半極性基板上に電極が設けられた素子がサブマウントにハンダを介して実装されており比較的に低い駆動電圧で動作できる発光装置の製造方法を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】図１は、実施形態に係る発光装置の構成を示す図である。
【図２】図２は、実施形態に係る半導体発光素子とサブマウントとの接合の様子を説明するための図である。
【図３】図３は、実施形態に係る半導体発光素子の積層構造を説明するための図である。
【図４】図４は、実施形態に係る半導体発光素子とサブマウントとの接合の様子を説明するための図である。
【図５】図５は、実施形態に係る発光装置の製造方法の主要な一部の工程を説明するための図である。
【図６】図６は、実施形態に係る半導体発光素子とサブマウントとの接合の様子を説明するための図である。
【図７】図７は、実施形態に係る発光装置の製造方法を説明するための図である。
【図８】図８は、実施形態に係る発光装置の製造方法の主要な工程を説明するための図である。
【図９】図９は、実施形態に係る発光装置の製造に用いられハンダを介した半導体発光素子とサブマウントとの接合条件を説明するための図である。
【図１０】図１０は、実施形態に係る発光装置の製造方法の効果を説明するための図である。
【図１１】図１１は、実施形態に係る発光装置の製造方法の効果を説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【００２７】
以下、図面を参照して、本発明に係る好適な実施形態について詳細に説明する。なお、図面の説明において、可能な場合には、同一要素には同一符号を付し、重複する説明を省略する。図１は、実施形態に係る発光装置１の構造を説明するための図である。図２は、サブマウント７と半導体発光素子９との構成を説明するための図である。発光装置１は、キャップ１ａ、光出射用レンズ１ｂ、ステム３、リード端子４ａ、リード端子４ｂ、リード端子４ｃ、ワイヤＷａ、ワイヤＷｂ、ヒートシンク５、サブマウント７及び半導体発光素子９を備える。リード端子４ａ、リード端子４ｂ及びリード端子４ｃは、ステム３に固定されている。リード端子４ａ及びリード端子４ｂは、ステム３と電気的に絶縁されている。リード端子４ｃは、ステム３と電気的に接続されている。キャップ１ａは、ステム３の主面３ａに設けられており、主面３ａの上方（主面３ａの法線ベクトルの示す向き）に延びている。キャップ１ａは、ステム３の主面３ａの上に設けられているヒートシンク５、サブマウント７、半導体発光素子９等を覆う。光出射用レンズ１ｂは、ステム３の主面３ａの上方（主面３ａの法線ベクトルの示す向き）に設けられている。光出射用レンズ１ｂは、キャップ１ａに固定されている。光出射用レンズ１ｂは、半導体発光素子９の出射面と光学的に結合している。
【００２８】
ステム３の主面３ａの上には、ヒートシンク５、サブマウント７及び半導体発光素子９が、主面３ａの上方に向かって、順に設けられている。
【００２９】
ヒートシンク５は、ステム３の主面３ａ上に設けられている。ヒートシンク５は、ステム３の主面３ａを介してステム３に接合されている。ヒートシンク５は、ステム３の主面３ａとサブマウント７との間に配置されている。ヒートシンク５は、ステム３とサブマウント７とに接合されている。
【００３０】
サブマウント７は、ヒートシンク５に接合されている。サブマウント７の表面７ａを介して、サブマウント７は半導体発光素子９に接合されている。サブマウント７は、ヒートシンク５の搭載面５１を介してヒートシンク５に搭載されている。サブマウント７は、サブマウント７の裏面７ｂとヒートシンク５の搭載面５１とを介して、ヒートシンク５に接合されている。
【００３１】
サブマウント７は、ヒートシンク５の搭載面５１と半導体発光素子９との間に設置されている。サブマウント７は、半導体発光素子９に接合されている。サブマウント７は、図２に示すように、本体７１と金属層７２とを含む。金属層７２は、本体７１の上に設けられており、本体７１と接触を成している。サブマウント７の表面７ａは、金属層７２の表面である。表面７ａの上に金属から成る接合層９７が形成されており、接合層９７の上には、半導体発光素子９が設けられ、半導体発光素子９は、接合層９７と接触を成している。
【００３２】
半導体発光素子９は、図２に示すように、接合層９７を介して、サブマウント７に接合されている。半導体発光素子９のｐ側（後述するｐ側電極１５）がサブマウント７に接合層９７を介して接合されている。半導体発光素子９は、六方晶系の窒化ガリウム系半導体からなる。半導体発光素子９の発振波長は、４００ｎｍ以上５５０ｎｍ以下の範囲にある。半導体発光素子９の発振波長は、特に、４８０ｎｍ以上５４０ｎｍ以下の範囲にあることができ、更に、５１０ｎｍ以上５４０ｎｍ以下の範囲にあることができる。
【００３３】
接合層９７は、ＡｕＳｎ系合金である。接合層９７は、例えば、ＡｕＳｎ共晶組成からＳｎリッチ側に偏倚した組成のＡｕＳｎ系合金（後述するＡｕＳｎハンダ層７２ｃ）と、Ａｕ（後述するＡｕ層１５ｄ）とが、共に溶融し、混合されて形成された合金であることができる。接合層９７の組成は、例えば、８０ｗｔ％Ａｕ−２０ｗｔ％Ｓｎであるのが好ましい。
【００３４】
リード端子４ａは、ワイヤＷａを介して半導体発光素子９のｎ側にあるｎ側電極４１に接続されている。リード端子４ｂは、ワイヤＷｂを介してサブマウント７の表面７ａに接続されている。半導体発光素子９のｐ側にあるｐ側電極１５は、接合層９７、サブマウント７（表面７ａ）及びワイヤＷｂを介して、リード端子４ｂと電気的に接続している。半導体発光素子９のｎ側電極４１は、ワイヤＷａを介して、リード端子４ａと電気的に接続している。接合層９７と、接合層９７に接続を成す半導体発光素子９のｐ側電極１５と、接合層９７に接続を成すサブマウント７の金属層７２と、の接合部（図中符号Ａ１に示す箇所）については、図４に示されている。
【００３５】
次に、図３及び図４を参照して、半導体発光素子９の構造を説明する。図３は、半導体発光素子９の積層構造を説明するための図である。図４は、半導体発光素子９とサブマウント７との接合部（図２の図中符号Ａ１に示す箇所）を説明するための図である。半導体発光素子９は、ｎ側電極４１と、半導体領域１８と、絶縁膜３１と、ｐ側電極１５とを備える。半導体領域１８は、六方晶系の窒化ガリウム系半導体からなる。半導体領域１８は、支持基体１７とエピタキシャル層１９とを含む。支持基体１７は、半極性主面１７ａと裏面１７ｂとを有する。裏面１７ｂは、半極性主面１７ａの反対側にある。半極性主面１７ａは、支持基体１７の窒化ガリウム系半導体の半極性面である。半極性主面１７ａは、支持基体１７の窒化ガリウム系半導体のｃ軸と支持基体１７の窒化ガリウム系半導体のｍ軸とによって規定されるｃ−ｍ面において、ｃ軸の方向を示すｃ軸ベクトルＶＣ（＜０００１＞）からｍ軸の方向を示すｍ軸ベクトルＶＭ（＜１０−１０＞）に向かう方向に、ｃ軸に直交するｃ面（｛０００１｝）から角度ＡＬＰＨＡの傾斜を成す。角度ＡＬＰＨＡは、例えば、緑色領域の発光に適したオフ角である６３度以上８０度未満の範囲内にあることができる。半極性主面１７ａは、例えば、｛２０−２１｝面であることができる。支持基体１７は、例えば、５０μｍ以上１００μｍ以下の厚さを有する。支持基体１７の材料は、ＧａＮ、ＡｌＧａＮ、ＩｎＧａＮ及びＩｎＡｌＧａＮの何れかを含む。
【００３６】
エピタキシャル層１９は、六方晶系の窒化ガリウム系半導体からなる。エピタキシャル層１９は、支持基体１７の半極性主面１７ａの上に設けられている。エピタキシャル層１９は、支持基体１７の上にエピタキシャル成長によって半極性主面１７ａから形成された半導体層である。エピタキシャル層１９は、支持基体１７（半極性主面１７ａ）に格子整合している。エピタキシャル層１９は、半導体層２０、ｎ側クラッド層２１、ｎ側光ガイド層３５、活性層２５、ｐ側光ガイド層３７、電子ブロック層３９、ｐ側光ガイド層３８、ｐ側クラッド層２３及びコンタクト層３３を含む。半導体層２０、ｎ側クラッド層２１、ｎ側光ガイド層３５、活性層２５、ｐ側光ガイド層３７、電子ブロック層３９、ｐ側光ガイド層３８、ｐ側クラッド層２３及びコンタクト層３３は、半極性主面１７ａの法線ベクトルＮＶに沿って順に配列されている。
【００３７】
半導体層２０は、ｎ型の窒化ガリウム系半導体からなり、半導体層２０の材料は、例えばｎ型のＧａＮなどである。ｎ側クラッド層２１は、ｎ型の窒化ガリウム系半導体からなり、ｎ側クラッド層２１の材料は、例えばｎ型のＡｌＧａＮおよびｎ型のＩｎＡｌＧａＮなどである。ｎ側光ガイド層３５は、例えば、ｎ型のＧａＮなどの材料を有する層と、アンドープのＩｎＧａＮなどの材料を有する層とを含むことができる。半導体層２０は、半極性主面１７ａに接している。ｎ側クラッド層２１は、半導体層２０に接している。ｎ側光ガイド層３５は、ｎ側クラッド層２１に接している。
【００３８】
活性層２５は、ｎ側光ガイド層３５とｐ側光ガイド層３７とに接しており、ｎ側光ガイド層３５とｐ側光ガイド層３７との間に設けられている。界面２５ａは、活性層２５とｎ側光ガイド層３５とが接している部分であり、界面２５ｂは、活性層２５とｐ側光ガイド層３７とが接している部分である。
【００３９】
界面２５ａと界面２５ｂとは、支持基体１７の窒化ガリウム系半導体のｃ−ｍ面に直交している。界面２５ａと界面２５ｂとは、何れも、半極性主面１７ａと同様の面方位を有する。具体的には、界面２５ａと界面２５ｂとは、何れも、支持基体１７の窒化ガリウム系半導体のｃ−ｍ面において、支持基体１７の窒化ガリウム系半導体のｃ軸ベクトルＶＣ（＜０００１＞）から、支持基体１７の窒化ガリウム系半導体のｍ軸ベクトルＶＭ（＜１０−１０＞）に向かう方向に、支持基体１７の窒化ガリウム系半導体のｃ面（｛０００１｝）から角度ＡＬＰＨＡの傾斜を成す。角度ＡＬＰＨＡは、例えば、緑色領域の発光に適したオフ角である６３度以上８０度未満の範囲内にある。
【００４０】
活性層２５は、量子井戸構造を有する。活性層２５の量子井戸構造は、波長４００ｎｍ以上５５０ｎｍ以下の範囲の光を発生する。活性層２５は、半極性面の利用により、波長４００ｎｍ以上５５０ｎｍ以下の光の発生に好適である。活性層２５の量子井戸構造は、さらに、波長４８０ｎｍ以上５４０ｎｍ以下の範囲の光を発生する構造であることもでき、更に、波長５１０ｎｍ以上５４０ｎｍ以下の範囲の光を発生する構造であることもできる。活性層２５は、一又は複数の井戸層と、一又は複数の障壁層とを含む。井戸層及び障壁層は、交互に配列されている。井戸層の材料は、例えば、ＩｎＧａＮなどである。障壁層の材料は、例えば、ＧａＮおよびＩｎＧａＮなどである。
【００４１】
ｐ側光ガイド層３７は、アンドープの窒化ガリウム系半導体からなり、活性層２５に接している。ｐ側光ガイド層３７の材料は、例えば、ＧａＮおよびＩｎＧａＮなどである。電子ブロック層３９は、ｐ型の窒化ガリウム系半導体からなり、ｐ側光ガイド層３７に接している。電子ブロック層３９の材料は、例えば、ｐ型のＡｌＧａＮなどである。ｐ側光ガイド層３８は、ｐ型の窒化ガリウム系半導体からなり、電子ブロック層３９に接している。ｐ側光ガイド層３８の材料は、例えば、ｐ型のＧａＮおよびｐ型のＩｎＧａＮなどである。ｐ側クラッド層２３は、ｐ側光ガイド層３８に接している。ｐ側クラッド層２３は、ｐ型の窒化ガリウム系半導体からなる。ｐ側クラッド層２３の材料は、例えば、ｐ型のＡｌＧａＮおよびｐ型のＩｎＡｌＧａＮなどである。コンタクト層３３は、ｐ型の窒化ガリウム半導体からなり、ｐ側クラッド層２３に接している。コンタクト層３３の材料は、例えば、ｐ型のＧａＮなどである。
【００４２】
エピタキシャル層１９は、絶縁膜３１と支持基体１７との間に配置されている。絶縁膜３１は、エピタキシャル層１９のｐ側表面１９ａを覆っている。絶縁膜３１とｐ側電極１５とは、コンタクト層３３に接している。絶縁膜３１とｐ側電極１５とは、エピタキシャル層１９のｐ側表面１９ａ（コンタクト層３３の表面）に設けられている。絶縁膜３１は、開口３１ａを有する。絶縁膜３１の材料は、例えば、ＳｉＯ２などである。開口３１ａは、エピタキシャル層１９のｐ側表面１９ａとｃ−ｍ面との交差線の方向に延在し、例えばストライプ形状を成す。
【００４３】
ｐ側電極１５は、エピタキシャル層１９のｐ側表面１９ａとｃ−ｍ面との交差線の方向に延在しており、開口３１ａを介してエピタキシャル層１９のｐ側表面１９ａに接触を成す（コンタクト層３３に接している）。ｐ側電極１５は、複数の金属層によって構成されている。ｐ側電極１５は、Ｐｄ層１５ａ、Ｔｉ層１５ｂ、Ｐｔ層１５ｃからなる。コンタクト層３３の表面（ｐ側表面１９ａ）にはＰｄ層１５ａが設けられており、Ｐｄ層１５ａは、コンタクト層３３と接触を成す。Ｐｄ層１５ａは、コンタクト層３３とオーミックに接触している。Ｔｉ層１５ｂは、Ｐｄ層１５ａの上に設けられており、Ｐｄ層１５ａと接触を成す。Ｐｔ層１５ｃは、Ｔｉ層１５ｂの上に設けられており、Ｔｉ層１５ｂと接触を成す。Ｐｔ層１５ｃは、接合層９７と接触を成す。Ｔｉ層１５ｂは、Ｐｔ層１５ｃとＰｄ層１５ａとの間に配置されている。Ｔｉ層１５ｂとＰｔ層１５ｃとから成る金属積層は、パッド電極の機能を有する。この金属積層はＰｄ層１５ａと接触を成す。Ｐｄ層１５ａは、エピタキシャル層１９の上に設けられ、エピタキシャル層１９と接触を成している。
【００４４】
ｎ側電極４１は、支持基体１７の裏面１７ｂに設けられている。ｎ側電極４１は、裏面１７ｂを覆っている。ｎ側電極４１の材料は、例えば、Ｔｉ／Ａｌ／Ｔｉ／Ａｕである。
【００４５】
接合層９７は、サブマウント７と、図６に示し半導体発光素子９に対応する半導体発光素子９＿１とが接合される際に、サブマウント７の表面７ａの上に部分的に設けられたＡｕＳｎハンダ層７２ｃと、図６に示す半導体発光素子９＿１のｐ側電極１５＿１に含まれておりＰｔ層１５ｃの上に設けられているＡｕ層１５ｄとが、加熱によって溶融して混合され、形成された合金からなる。半導体発光素子９＿１のｐ側電極１５＿１は、Ｐｄ層１５ａ、Ｔｉ層１５ｂ、Ｐｔ層１５ｃ、Ａｕ層１５ｄを有する。ｐ側電極１５＿１において、Ｔｉ層１５ｂとＰｔ層１５ｃとＡｕ層１５ｄとから成る金属積層は、パッド電極の機能を有する。この金属積層は、Ｐｄ層１５ａと接触を成す。Ｐｄ層１５ａは、エピタキシャル層１９の上に設けられ、エピタキシャル層１９と接触を成している。半導体発光素子９は、半導体発光素子９＿１がサブマウント７に接合された後の半導体発光素子に対応するが、半導体発光素子９と半導体発光素子９＿１との相違点は、半導体発光素子９＿１がＡｕ層１５ｄを含んでいるのに対し、半導体発光素子９は、Ａｕ層１５ｄを含まない。半導体発光素子９＿１のＡｕ層１５ｄは、半導体発光素子９＿１がサブマウント７に接合される際に、加熱によって溶融してＡｕＳｎハンダ層７２ｃと混合されるので、半導体発光素子９は、Ａｕ層１５ｄを含まない。接合層９７は、Ａｕ層１５ｄの材料とＡｕＳｎハンダ層７２ｃの材料とが混合された合金である。
【００４６】
次に、図５のフローチャートを参照して、実施形態に係る発光装置１の製造方法を説明する。なお、本実施形態における以下の説明において、ＡｕＳｎハンダ層７２ｃ及び接合層９７の温度は、直接に測定される（測定した）値ではなく、直接に測定した半導体発光素子９＿１及び半導体発光素子９の温度から、予め作成された相関表や相関式に基づいて算出された値である（ハンダの融点は決まっているので、装置の設定温度を徐々に上げていってハンダが溶けたところを融点と判断する。このようにして判断した融点を基準に、装置の設定温度を素子温度に補正する。）。
【００４７】
まず、図１に示すステム３と、ヒートシンク５と、実装用のサブマウント７と、実装用の半導体発光素子９＿１とを用意する。半導体発光素子９＿１とサブマウント７とは、図８に示す後述の接合条件を満たす構成を有している。すなわち、図６に示すように、半導体発光素子９＿１のＡｕ層１５ｄの膜厚Ｌ１は、サブマウント７のＡｕＳｎハンダ層７２ｃの膜厚Ｌ２の４／１０００倍以上９／１０００倍以下の範囲にある（Ｌ１／Ｌ２は、４／１０００以上９／１０００以下の範囲にある。）。そして、ステム３を、熱板上に載置する。ヒートシンク５は、主面３ａに固定されている。サブマウント７の表面７ａのうち、半導体発光素子９＿１と接合される領域（表面７ａの一部）には、ＡｕＳｎハンダ層７２ｃが予め設けられている。半導体発光素子９＿１は、図３に示す半導体発光素子９の構成と、更に、Ａｕ層１５ｄとを有する。図３に示す半導体発光素子９は、半導体発光素子９＿１がサブマウント７に接合された後の半導体発光素子に対応するが、半導体発光素子９と半導体発光素子９＿１との相違点は、半導体発光素子９＿１がＡｕ層１５ｄを含んでいるのに対し、半導体発光素子９は、Ａｕ層１５ｄを含まない。以上のようにして、ステム３と、サブマウント７と、半導体発光素子９とを用意する（以上、ステップＳａ１）。
【００４８】
次に、真空吸着装置を用いてサブマウント７を持ち上げ、ヒートシンク５の搭載面５１に、サブマウント７を配置する。サブマウント７の裏面７ｂが、ヒートシンク５との接合面となる。サブマウント７の裏面７ｂには、予め接着剤が設けられている。この接着剤を介して、サブマウント７がヒートシンク５に固定される。以上のようにして、ヒートシンク５にサブマウント７を固定する（ステップＳａ２）。
【００４９】
次に、図６に示すように、真空吸着装置を用いて半導体発光素子９＿１を持ち上げ、半導体発光素子９＿１のｐ側電極１５＿１をサブマウント７の表面７ａに向けるようにして、半導体発光素子９＿１をサブマウント７の上にＡｕＳｎハンダ層７２ｃを介して配置する。この時点で、ｐ側電極１５＿１のＡｕ層１５ｄは、ＡｕＳｎハンダ層７２ｃと接触を成している。以上のようにして、半導体発光素子９をサブマウント７の上に配置する（ステップＳａ３）。なお、図６に示す構成は、ステップＳａ４を経て図２及び図４に示す図中符号Ａ１に示す箇所の構成が形成される前の構成（ステップＳａ３の開始時における構成）に対応している。
【００５０】
次に、サブマウント７の側に向けて半導体発光素子９＿１を加圧しつつ、ＡｕＳｎハンダ層７２ｃの温度を上昇させ、ＡｕＳｎハンダ層７２ｃの材料が予め設定された接合温度となるように（図８に示す後述の接合条件を満たすように）、ＡｕＳｎハンダ層７２ｃを加熱し、ＡｕＳｎハンダ層７２ｃの加熱後に、ハンダの冷却を行う。具体的には、図７の温度プロファイルＧ１に示すように、熱板を介して、ステム３、ヒートシンク５、サブマウント７及び半導体発光素子９＿１を、例えば、ＡｕＳｎハンダ層７２ｃの温度が摂氏８０度の程度から６０分程度の間に摂氏２８０度以上摂氏３００度以下の範囲にある温度（接合温度Ａ２）に至るまで（ＡｕＳｎハンダ層７２ｃの融点に達するまで）、加熱する。そして、例えば、４．５分以上５．５分以下の範囲の間（加熱時間Ａ３）、ＡｕＳｎハンダ層７２ｃの温度を、接合温度Ａ２に維持した後に、熱板による加熱を停止し、ステム３、ヒートシンク５、サブマウント７及び半導体発光素子９に対し冷却用の窒素ガスを吹き付けることによって、６０分程度の間に、ＡｕＳｎハンダ層７２ｃの温度を摂氏８０度の程度に至るまで、ステム３、ヒートシンク５、サブマウント７及び半導体発光素子９を冷却し、半導体発光素子９がサブマウント７に接合される。なお、図７の横軸は経過時間（分）を示し、図７の縦軸はＡｕＳｎハンダ層７２ｃの温度を示す。以上のようにして、半導体発光素子９及びサブマウント７をステム３上に固定する（ステップＳａ４）。ステップＳａ４によって、サブマウント７の表面７ａの上に部分的に設けられたＡｕＳｎハンダ層７２ｃと、半導体発光素子９＿１のｐ側電極１５＿１に含まれておりＰｔ層１５ｃの上に設けられているＡｕ層１５ｄとから、接合層９７が形成される。接合層９７は、ステップＳａ４においてサブマウント７と半導体発光素子９＿１とが接合される際に、ＡｕＳｎハンダ層７２ｃとＡｕ層１５ｄとが、加熱によって溶融して混合され、形成された合金からなる。
【００５１】
例えば、８０ｎｍの膜厚のＡｕ層１５ｄと１０μｍの膜厚のＡｕＳｎハンダ層７２ｃとを用いた実施例と、５０ｎｍの膜厚のＡｕ層１５ｄと１０μｍの膜厚のＡｕＳｎハンダ層７２ｃとを用いた実施例と、７０ｎｍの膜厚のＡｕ層１５ｄと８μｍの膜厚のＡｕＳｎハンダ層７２ｃとを用いた実施例とが、採用された。なお、接合温度Ａ２を摂氏２７５度以上摂氏２９０度以下の範囲とし加熱時間Ａ３を５秒以上１０秒以下とすることもできる。
【００５２】
次に、図８を参照して、ＡｕＳｎハンダ層７２ｃを介して半導体発光素子９＿１をサブマウント７に接合するために用いる接合条件を決定する工程について説明する。ステップＳｂ１は、接合条件を決定する工程である。ステップＳｂ１は、ステップＳｂ１１〜ステップＳｂ１５を有する。ステップＳｂ２は、ステップＳｂ１において決定された接合条件を満たすように、実装用の半導体発光素子９＿１と実装用のサブマウント７と実装用のＡｕＳｎハンダ層７２ｃとを用意し、実装用の半導体発光素子９＿１と実装用のサブマウント７とを実装用のＡｕＳｎハンダ層７２ｃを介して接合する工程である。ステップＳｂ２は、図５に示すステップＳａ３〜Ｓａ４と同様である。
【００５３】
まず、ステップＳｂ１１において、複数の試験用の半導体発光素子９＿１＾１と、複数の試験用のＡｕＳｎハンダ層７２ｃ＾１と、複数の試験用のサブマウント７＾１とを用意する。半導体発光素子９＿１＾１は、サブマウント７＾１に接合された後に、半導体発光素子９＾１となる（ステップＳｂ１１）。
【００５４】
試験用の半導体発光素子９＿１＾１は、実装用の半導体発光素子９＿１に対応している。試験用の半導体発光素子９＾１は、実装用の半導体発光素子９に対応している。試験用のサブマウント７＾１は、実装用のサブマウント７に対応している。試験用のＡｕＳｎハンダ層７２ｃ＾１は、実装用のＡｕＳｎハンダ層７２ｃに対応している。
【００５５】
半導体発光素子９＿１＾１、半導体発光素子９＾１、サブマウント７＾１、ＡｕＳｎハンダ層７２ｃ＾１のそれぞれの構成は、半導体発光素子９＿１、半導体発光素子９、サブマウント７、ＡｕＳｎハンダ層７２ｃのそれぞれの構成に対応している。従って、本実施形態において、半導体発光素子９＿１＾１の各構成は、半導体発光素子９＿１の各構成を示す符号に“＾１”を追加した符号が付されており、半導体発光素子９＾１の各構成は、半導体発光素子９の各構成を示す符号に“＾１”を追加した符号が付されており、サブマウント７＾１の各構成は、サブマウント７の各構成を示す符号に“＾１”を追加した符号が付されており、ＡｕＳｎハンダ層７２ｃ＾１の各構成は、ＡｕＳｎハンダ層７２ｃの各構成を示す符号に“＾１”を追加した符号が付されている。
【００５６】
具体的には、図２，３，４，６に記載されているように、半導体発光素子９＾１は半導体発光素子９に対応し、半導体発光素子９＿１＾１は半導体発光素子９＿１に対応し、ｐ側電極１５＾１はｐ側電極１５に対応し、Ｐｄ層１５ａ＾１はＰｄ層１５ａに対応し、Ｔｉ層１５ｂ＾１はＴｉ層１５ｂに対応し、Ｐｔ層１５ｃ＾１はＰｔ層１５ｃに対応し、Ａｕ層１５ｄ＾１はＡｕ層１５ｄに対応し、ｐ側電極１５＾１はｐ側電極１５に対応し、ｐ側電極１５＿１＾１はｐ側電極１５＿１に対応し、支持基体１７＾１は支持基体１７に対応し、半極性主面１７ａ＾１は半極性主面１７ａに対応し、裏面１７ｂ＾１は裏面１７ｂに対応し、支持基体１７＾１は支持基体１７に対応し、半導体領域１８＾１は半導体領域１８に対応し、エピタキシャル層１９＾１はエピタキシャル層１９に対応し、ｐ側表面１９ａ＾１はｐ側表面１９ａに対応し、半導体層２０＾１は半導体層２０に対応し、ｎ側クラッド層２１＾１はｎ側クラッド層２１に対応し、ｐ側クラッド層２３＾１はｐ側クラッド層２３に対応し、界面２５ａ＾１は界面２５ａに対応し、界面２５ｂ＾１は界面２５ｂに対応し、活性層２５＾１は活性層２５に対応し、開口３１ａ＾１は開口３１ａに対応し、絶縁膜３１＾１は絶縁膜３１に対応し、コンタクト層３３＾１はコンタクト層３３に対応し、ｎ側光ガイド層３５＾１はｎ側光ガイド層３５に対応し、ｐ側光ガイド層３７＾１はｐ側光ガイド層３７に対応し、ｐ側光ガイド層３８＾１はｐ側光ガイド層３８に対応し、電子ブロック層３９＾１は電子ブロック層３９に対応し、ｎ側電極４１＾１はｎ側電極４１に対応し、サブマウント７＾１はサブマウント７に対応し、表面７ａ＾１は表面７ａに対応し、裏面７ｂ＾１は裏面７ｂに対応し、本体７１＾１は本体７１に対応し、金属層７２＾１は金属層７２に対応し、Ｎｉ層７２ａ＾１はＮｉ層７２ａに対応し、Ｐｔ層７２ｂ＾１はＰｔ層７２ｂに対応し、ＡｕＳｎハンダ層７２ｃ＾１はＡｕＳｎハンダ層７２ｃに対応し、金属層７２＾１は金属層７２に対応し、表面７ａ＾１は表面７ａに対応し、裏面７ｂ＾１は裏面７ｂに対応し、接合層９７＾１は接合層９７に対応する。
【００５７】
半導体発光素子９＿１の構成は、Ａｕ層１５ｄの有無を除いて半導体発光素子９の構成と同様である。半導体発光素子９＿１＾１の構成は、Ａｕ層１５ｄ＾１の膜厚とＡｕ層１５ｄの膜厚とが相違しているか又は同様であるか、という点を除いて、半導体発光素子９＿１の構成と同様である。Ａｕ層１５ｄ＾１の膜厚は、Ａｕ層１５ｄの膜厚と同様のものと、Ａｕ層１５ｄの膜厚と異なるものとがある。半導体発光素子９＿１＾１は、Ａｕ層１５ｄ＾１の有無を除いて半導体発光素子９＾１と同様である。サブマウント７＾１の構成は、サブマウント７と同様である。ＡｕＳｎハンダ層７２ｃ＾１の構成は、膜厚（厚み）が相違しているか又は同様であるか、という点を除いて、ＡｕＳｎハンダ層７２ｃの構成と同様である。ＡｕＳｎハンダ層７２ｃ＾１の膜厚は、ＡｕＳｎハンダ層７２ｃの膜厚と同様のものと、ＡｕＳｎハンダ層７２ｃの膜厚と異なるものとがある。
【００５８】
引き続き、ステップＳｂ１２では、半導体発光素子９＿１＾１を、ＡｕＳｎハンダ層７２ｃ＾１を介して、サブマウント７＾１に接合する。ステップＳｂ１２においては、複数の半導体発光素子９＿１＾１の各々のｐ側電極１５＿１＾１を、複数のサブマウント７＾１の各々の表面７ａ＾１に向け、複数の半導体発光素子９＿１＾１の各々のｐ側電極１５＿１＾１（具体的にはＡｕ層１５ｄ＾１）を複数のＡｕＳｎハンダ層７２ｃ＾１の各々に接触させ、予め設定された加熱時間に、複数のＡｕＳｎハンダ層７２ｃ＾１の各々が予め設定された複数の試験用の接合温度の各々となるように複数のＡｕＳｎハンダ層７２ｃ＾１の各々を加熱し、加熱後に複数のＡｕＳｎハンダ層７２ｃ＾１（ＡｕＳｎハンダ層７２ｃ＾１の溶融後のハンダ）の各々を冷却し、複数の半導体発光素子９＿１の各々と複数のサブマウント７＾１の各々とが複数のＡｕＳｎハンダ層７２ｃ＾２の各々を介して接合される（ステップＳｂ１２）。
【００５９】
引き続き、ステップＳｂ１３では、接合後における半導体発光素子９＾１とサブマウント７＾１との間の熱抵抗値を測定する。より詳細には、ステップＳｂ１３においては、ステップＳｂ１２の接合の後における複数の半導体発光素子９＾１の各々と複数のサブマウント７＾１の各々との間の熱抵抗値を測定する（ステップＳｂ１３）。
【００６０】
引き続き、ステップＳｂ１４においては、ステップＳｂ１１において測定されるＡｕＳｎハンダ層７２ｃ＾１に対するＡｕ層１５ｄ＾１の膜厚比とステップＳｂ１２において用いられる試験用の接合温度とから成る試験条件と、ステップＳｂ１３において測定された熱抵抗値とを対応付ける。より詳細には、ステップＳｂ１４では、ステップＳｂ１１において測定される複数のＡｕＳｎハンダ層７２ｃ＾１の各々に対する複数の半導体発光素子９＿１＾１の各々のｐ側電極１５＿１＾１のＡｕ層１５ｄ＾１の膜厚比とステップＳｂ１２において用いられる複数の試験用の接合温度の各々との組み合わせから成る複数の試験条件の各々を、熱抵抗値を測定するステップＳｂ１３において測定された複数の熱抵抗値の各々に対応付ける（ステップＳｂ１４）。
【００６１】
引き続き、ステップＳｂ１５においては、ステップＳｂ１４において行われた対応付けの結果に基づいて、複数の試験条件のうち、予め設定された熱抵抗条件を満たす熱抵抗値の試験条件を、ステップＳｂ２において用いられる接合条件に決定する。以上のステップＳｂ１１〜ステップＳｂ１５が実行されることによって、ステップＳｂ１が終了する。
【００６２】
ステップＳｂ１の後、ステップＳｂ２においては、ステップＳｂ１において決定された接合条件を満たすように、実装用の半導体発光素子９＿１と実装用のサブマウント７と実装用のＡｕＳｎハンダ層７２ｃとを用意し、実装用の半導体発光素子９＿１と実装用のサブマウント７とを実装用のＡｕＳｎハンダ層７２ｃを介して接合する（ステップＳｂ２）。ステップＳｂ２は、図５に示すステップＳａ３〜Ｓａ４と同様である。
【００６３】
（実施例）
図９は、図８のステップＳｂ１によって決定される接合条件を説明するための実施例である。図９の横軸は、半導体発光素子のサブマウントへの接合時（実装時）のＡｕＳｎハンダ層の温度に対応し、図９の縦軸は、半導体発光素子をサブマウントに接合した後における半導体発光素子とサブマウントとの間の熱抵抗値Ｒｔｈに対応している。図９に示すグラフＧ２は、１０μｍ程度の膜厚のＡｕＳｎハンダ層を介して、このＡｕＳｎハンダ層と接触を成し３０ｎｍ程度の膜厚のＡｕ層を有する半導体発光素子がサブマウントに接合されて得られた発光装置に対する熱抵抗値Ｒｔｈの測定結果である。図８のステップＳｂ１において用いられる試験条件は、接合前のＡｕＳｎハンダ層の膜厚に対する接合前の半導体発光素子のｐ側電極のＡｕ層の膜厚の膜厚比（図６に示すＬ１／Ｌ２の値）と、ＡｕＳｎハンダ層を介して半導体発光素子とサブマウントとを接合する時の接合温度（図７に示す接合温度Ａ２）とから成る。
【００６４】
図９に示すグラフＧ３は、１０μｍ程度の膜厚のＡｕＳｎハンダ層を介して、このＡｕＳｎハンダ層と接触を成し５０ｎｍ程度の膜厚のＡｕ層を有する半導体発光素子がサブマウントに接合されて得られた発光装置に対する熱抵抗値Ｒｔｈの測定結果である。図９に示すグラフＧ４は、１０μｍ程度の膜厚のＡｕＳｎハンダ層を介して、このＡｕＳｎハンダ層と接触を成し８０ｎｍ程度の膜厚のＡｕ層を有する半導体発光素子がサブマウントに接合されて得られた発光装置に対する熱抵抗値Ｒｔｈの測定結果である。図９に示すグラフＧ５は、１０μｍ程度の膜厚のＡｕＳｎハンダ層を介して、このＡｕＳｎハンダ層と接触を成し１００ｎｍ程度の膜厚のＡｕ層を有する半導体発光素子がサブマウントに接合されて得られた発光装置に対する熱抵抗値Ｒｔｈの測定結果である。図９に示すグラフＧ６は、１０μｍ程度の膜厚のＡｕＳｎハンダ層を介して、このＡｕＳｎハンダ層と接触を成し２００ｎｍ程度の膜厚のＡｕ層を有する半導体発光素子がサブマウントに接合されて得られた発光装置に対する熱抵抗値Ｒｔｈの測定結果である。図９に示すグラフＧ７は、１０μｍ程度の膜厚のＡｕＳｎハンダ層を介して、このＡｕＳｎハンダ層と接触を成し４００ｎｍ程度の膜厚のＡｕ層を有する半導体発光素子がサブマウントに接合されて得られた発光装置に対する熱抵抗値Ｒｔｈの測定結果である。
【００６５】
グラフＧ２〜Ｇ７の何れにおいても、図７に示す加熱時間Ａ３に対応する時間は、４．５分以上５．５分以下の範囲の時間であり、熱抵抗値Ｒｔｈを得るために投入した電力は、１Ｗ程度であった。
【００６６】
図９に示す結果を参照すれば、図７に示す接合温度Ａ２に対応する温度が、摂氏２８０度以上摂氏３００度以下の範囲の温度（接合温度Ａ２）の場合に、熱抵抗値Ｒｔｈが良好に抑制できることがわかる。更に、図７に示す接合温度Ａ２に対応する温度が、摂氏２８０度以上摂氏３００度以下の範囲の温度（接合温度Ａ２）の場合には、グラフＧ２〜Ｇ５の結果（すなわち、接合前の半導体発光素子のｐ側電極のＡｕ層の膜厚が接合前のＡｕＳｎハンダの膜厚の３／１０００倍以上１／１００倍以下の範囲であり、具体的には、例えば、接合前のＡｕＳｎハンダ層の膜厚が１０μｍ程度の場合に、接合前の半導体発光素子のｐ側電極のＡｕ層の膜厚が３０ｎｍ以上１００ｎｍ以下の場合）が、グラフＧ６、Ｇ７の結果に比較して熱抵抗値Ｒｔｈが良好（実装時のハンダ温度が摂氏２８０度程度でも、熱抵抗値はより高い温度と同等の約４０Ｋ／Ｗである。）であることがわかる。
【００６７】
次に、実施形態に係る発光装置１の製造方法についての作用・効果を説明する。半極性面を用いた窒化ガリウム系半導体からなる半導体発光素子を、ハンダを介してサブマウントに実装（接合）する場合、加熱してハンダを溶融する必要があるが、この加熱によって、ハンダと接触を成す半導体発光素子の電極の特性が変化し、ショットキー性を有する場合がある。この場合、サブマウントに接合された後の発光装置（半導体発光素子）の駆動電圧は、接合前に比較して上昇する。図１０には、半導体発光素子のサブマウントへの実装時のＡｕＳｎハンダの温度（℃）と、半導体発光素子のサブマウントへの実装後の発光装置（半導体発光素子）の駆動電圧の上昇量（Ｖ）との相関の実測値が示されている。図１０に示す結果を奏した、ＡｕＳｎハンダの組成と、膜厚比とは、それぞれ、Ａｕ８０ｗｔ％−ＳＮ２０ｗｔ％、ＡｕＳｎ１０μｍ、Ａｕ０．０５μｍであることができる。
【００６８】
図１０を参照すれば、実装時のＡｕＳｎハンダの温度が摂氏３００度を超える場合に、駆動電圧の上昇量の増加することがわかる。従って、加熱時の温度を抑制することが、駆動電圧の上昇量の抑制に必要となる。そこで、比較的に低温で溶融するハンダを用いることが良好である。ＡｕＳｎハンダは、図１１に示すように、８０ｗｔ％Ａｕ−２０ｗｔ％Ｓｎの組成を有する場合には、比較的に低い融点（摂氏２８０度程度）を有する。駆動電圧の上昇量を抑制するためには、８０ｗｔ％Ａｕ−２０ｗｔ％Ｓｎの組成を有するＡｕＳｎハンダの利用が好適であることがわかる。しかし、図１１からわかるように、８０ｗｔ％Ａｕ−２０ｗｔ％Ｓｎの組成が変化すると、ＡｕＳｎハンダの融点が上昇する。ＡｕＳｎハンダは、半導体発光素子の電極のＡｕ層と接触を成すが、加熱によってＡｕＳｎハンダとＡｕ層とが溶融し、Ａｕ層のＡｕとＡｕＳｎハンダのＡｕＳｎとが混合し、ＡｕＳｎの組成が変化し、ＡｕＳｎハンダの融点も上昇する。
【００６９】
そこで、発明者による鋭意研究の結果、Ａｕ層のＡｕとＡｕＳｎハンダのＡｕＳｎとの混合を抑制するためには、Ａｕ層の膜厚を、ＡｕＳｎハンダの膜厚の３／１０００倍以上１／１００倍以下の範囲し、ＡｕＳｎハンダを加熱する工程では、ＡｕＳｎハンダが摂氏２７０度以上摂氏３００度以下の範囲の接合温度となるように、ＡｕＳｎハンダを加熱する、ことが有効であることを、発明者は見出した。本実施形態においては、実装用の半導体発光素子９＿１、実装用のＡｕＳｎハンダ層７２ｃ及び実装用のサブマウント７に対し、Ａｕ層１５ｄの膜厚を、ＡｕＳｎハンダ層７２ｃの膜厚の３／１０００倍以上１／１００倍以下の範囲とし、ＡｕＳｎハンダ層７２ｃを加熱する工程（ステップＳａ４）では、ＡｕＳｎハンダ層７２ｃが摂氏２７０度以上摂氏３００度以下の範囲の接合温度となるように（例えば、加熱時間Ａ３としては、例えば、５秒以上１０秒以下、又は、４．５秒以上５．５秒以下、が採用できる。）、ＡｕＳｎハンダ層７２ｃを加熱する、ことによって、Ａｕ層１５ｄのＡｕとＡｕＳｎハンダ層７２ｃのＡｕＳｎとの混合が抑制されるので、ＡｕＳｎハンダ層７２ｃの濡れ性の低下を抑制でき、半導体発光素子９＿１とサブマウント７との接合が良好に行われ、接合後の発光装置１（半導体発光素子９）の駆動電圧の上昇量も抑制可能となる。
【００７０】
実装用の半導体発光素子９＿１（半導体発光素子９）のｐ側電極１５は、Ｐｔ層１５ｃを有し、Ａｕ層１５ｄは、Ｐｔ層１５ｃの上に設けられ、Ｐｔ層１５ｃと接触を成している。従って、ＡｕＳｎハンダ層７２ｃと接触を成すＡｕ層１５ｄは、Ｐｔ層１５ｃと接触を成しているので、加熱時におけるＰｔ層１５ｃより内側へのＳｎの拡散を抑制できる。
【００７１】
実装用の半導体発光素子９＿１（半導体発光素子９）のｐ側電極１５は、Ｐｄ層１５ａと、Ｐｄ層１５ａの上に設けられパッド電極の機能を有する金属積層を有し、この金属積層は、Ｐｔ層１５ｃとＡｕ層１５ｄとを有し、Ｐｄ層１５ａと接触を成しており、Ｐｄ層１５ａは、エピタキシャル層１９の上に設けられ、エピタキシャル層１９と接触を成している。Ｐｄ層１５ａがエピタキシャル層１９と接触を成していることによって、良好なオーミック特性を得ることができる。
【００７２】
実装用の半導体発光素子９＿１（半導体発光素子９）のエピタキシャル層１９は、活性層２５とｐ側光ガイド層３７とを有し、ｐ側光ガイド層３７は、活性層２５と接触を成しており、活性層２５とｐ側光ガイド層３７との界面２５ｂは、窒化ガリウム系半導体のｃ軸と窒化ガリウム系半導体のｍ軸とによって規定されるｃ−ｍ面に直交しており、ｃ−ｍ面において、ｃ軸の方向を示すｃ軸ベクトルＶＣからｍ軸の方向を示すｍ軸ベクトルＶＭに向かう方向に、ｃ軸に直交するｃ面から角度ＡＬＰＨＡの傾斜を成す。よって、本実施形態に係る製造方法によって製造された発光装置１は、半極性面を利用することで、緑色領域の発光に適した活性層２５を得ることができる。
【００７３】
上記の角度ＡＬＰＨＡは、６３度以上８０度未満の範囲にある。この範囲のオフ角の半極性面を利用することによって、緑色領域の発光に適した活性層２５を得ることができる。
【００７４】
実装用の半導体発光素子９＿１のＡｕ層１５ｄの膜厚は、ＡｕＳｎハンダ層７２ｃの膜厚の４／１０００倍以上９／１０００倍以下の範囲にある。Ａｕ層１５ｄの膜厚は、ＡｕＳｎハンダ層７２ｃの膜厚の４／１０００倍以上９／１０００倍以下の範囲にある場合には、半導体発光素子９とサブマウント７との接合が更に良好となる。
【００７５】
ＡｕＳｎハンダ層７２ｃを加熱する工程（ステップＳａ４）では、ＡｕＳｎハンダ層７２ｃが５秒以上１０秒以下の加熱時間だけ摂氏２７５度以上摂氏２９０度以下の範囲の接合温度となるように、ＡｕＳｎハンダ層７２ｃを加熱する。このように、５秒以上１０秒以下の加熱時間と摂氏２７５度以上摂氏２９０度以下の範囲の接合温度とを用いることによって、半導体発光素子９とサブマウント７との接合が良好となる。
【００７６】
実装用の半導体発光素子９＿１（半導体発光素子９）は、半導体レーザ素子であり、実装用の半導体発光素子９＿１（半導体発光素子９）の発振波長は、４００ｎｍ以上５５０ｎｍ以下の範囲にあることが好ましく、４８０ｎｍ以上５４０ｎｍ以下の範囲にあることも好ましく、５１０ｎｍ以上５４０ｎｍ以下の範囲にあることも好ましい。従って、本実施形態に係る製造方法によって製造される発光装置１は、緑色領域のレーザ光を発する半導体レーザに適用される。
【００７７】
また、複数の試験用の半導体発光素子９＿１＾１と複数の試験用のサブマウント７＾１とを用いて、半導体発光素子９＿１＾１のＡｕ層１５ｄ＾１の膜厚Ｌ１とＡｕＳｎハンダ層７２ｃ＾１の膜厚Ｌ２との比（Ｌ１／Ｌ２）と、半導体発光素子９＿１＾１をサブマウント７＾１にＡｕＳｎハンダ層７２ｃ＾１を介して接合する接合温度Ａ２とから成る試験条件と、接合後の試験用の半導体発光素子９＾１と試験用のサブマウント７＾１との間の熱抵抗値Ｒｔｈとの相関関係が決定される。この相関関係を用いることによって、良好な熱抵抗値Ｒｔｈを得るために必要な接合条件が複数の試験条件の中から容易に決定できる。このようにして決定された接合条件を用いて実装用の半導体発光素子９＿１と実装用のサブマウント７とを接合することによって、接合後における実装用の半導体発光素子９と実装用のサブマウント７との間の良好な熱抵抗値Ｒｔｈを有する発光装置１が製造される。
【００７８】
試験用の半導体発光素子９＿１＾１（半導体発光素子９＾１）では、ｐ側電極１５＾１は、Ｐｔ層１５ｃ＾１を有し、Ａｕ層１５ｄ＾１は、Ｐｔ層１５ｃ＾１の上に設けられ、Ｐｔ層１５ｃ＾１と接触を成している。試験用のＡｕＳｎハンダ層７２ｃ＾１と接触を成すＡｕ層１５ｄ＾１は、Ｐｔ層１５ｃ＾１と接触を成しているので、加熱時におけるＰｔ層１５ｃ＾１より内側へのＳｎの拡散を抑制できる。
【００７９】
試験用の半導体発光素子９＿１＾１（半導体発光素子９＾１）では、ｐ側電極１５＾１は、Ｐｄ層１５ａ＾１と、Ｐｄ層１５ａ＾１の上に設けられパッド電極の機能を有する金属積層とを有し、この金属積層は、Ｐｔ層１５ｃ＾１とＡｕ層１５ｄ＾１とを有し、Ｐｄ層１５ａ＾１と接触を成しており、Ｐｄ層１５ａ＾１は、エピタキシャル層１９＾１の上に設けられ、エピタキシャル層１９＾１と接触を成している。Ｐｄ層１５ａ＾１がエピタキシャル層１９＾１と接触を成していることで、良好なオーミック特性を得ることができる。
【００８０】
試験用の半導体発光素子９＿１＾１（半導体発光素子９＾１）では、エピタキシャル層１９＾１は、活性層２５＾１とｐ側光ガイド層３７＾１とを有し、ｐ側光ガイド層３７＾１は、活性層２５＾１と接触を成しており、活性層２５＾１とｐ側光ガイド層３７＾１との界面２５ｂ＾１は、窒化ガリウム系半導体のｃ軸と窒化ガリウム系半導体のｍ軸とによって規定されるｃ−ｍ面に直交しており、ｃ−ｍ面において、ｃ軸の方向を示すｃ軸ベクトルからｍ軸の方向を示すｍ軸ベクトルに向かう方向に、ｃ軸に直交するｃ面から角度ＡＬＰＨＡの傾斜を成す。よって、試験用の半導体発光素子９＿１＾１（半導体発光素子９＾１）では、半極性面を利用することで、緑色領域の発光に適した活性層を得ることができる。
【００８１】
試験用の半導体発光素子９＿１＾１（半導体発光素子９＾１）では、角度ＡＬＰＨＡは、６３度以上８０度未満の範囲にある。この範囲のオフ角の半極性面を利用することで、緑色領域の発光に適した活性層２５＾１を得ることができる。
【００８２】
複数の試験用の半導体発光素子９＿１＾１（半導体発光素子９＾１）の各々は、半導体レーザ素子であり、複数の試験用の半導体発光素子９＿１＾１（半導体発光素子９＾１）の各々の発振波長は、４００ｎｍ以上５５０ｎｍ以下の範囲にあることが好ましく、４８０ｎｍ以上５４０ｎｍ以下の範囲にあることも好ましく、５１０ｎｍ以上５４０ｎｍ以下の範囲にあることも好ましい。従って、試験用の半導体発光素子９＿１＾１（半導体発光素子９＾１）を有する試験用の発光装置は、緑色領域のレーザ光を発する半導体レーザに適用される。
【００８３】
以上、好適な実施の形態において本発明の原理を図示し説明してきたが、本発明は、そのような原理から逸脱することなく配置および詳細において変更され得ることは、当業者によって認識される。本発明は、本実施の形態に開示された特定の構成に限定されるものではない。したがって、特許請求の範囲およびその精神の範囲から来る全ての修正および変更に権利を請求する。
【符号の説明】
【００８４】
１…発光装置、１５，１５＾１…ｐ側電極、１５ａ，１５ａ＾１…Ｐｄ層、１５ｂ，１５ｂ＾１…Ｔｉ層、１５ｃ，１５ｃ＾１…Ｐｔ層、１５ｄ，１５ｄ＾１…Ａｕ層、１５＿１，１５＿１＾１…ｐ側電極、１７，１７＾１…支持基体、１７ａ，１７ａ＾１…半極性主面、１７ｂ，１７ｂ＾１…裏面、１８，１８＾１…半導体領域、１９，１９＾１…エピタキシャル層、１９ａ，１９ａ＾１…ｐ側表面、１ａ…キャップ、１ｂ…光出射用レンズ、２０，２０＾１…半導体層、２１，２１＾１…ｎ側クラッド層、２３，２３＾１…ｐ側クラッド層、２５，２５＾１…活性層、２５ａ，２５ａ＾１，２５ｂ，２５ｂ＾１…界面、３…ステム、３１，３１＾１…絶縁膜、３１ａ，３１ａ＾１…開口、３３，３３＾１…コンタクト層、３５，３５＾１…ｎ側光ガイド層、３７，３７＾１，３８，３８＾１…ｐ側光ガイド層、３９，３９＾１…電子ブロック層、３ａ…主面、４１，４１＾１…ｎ側電極、４ａ，４ｂ，４ｃ…リード端子、５…ヒートシンク、５１…搭載面、７，７＾１…サブマウント、７１，７１＾１…本体、７２，７２＾１…金属層、７２ａ，７２ａ＾１…Ｎｉ層、７２ｂ，７２ｂ＾１…Ｐｔ層、７２ｃ，７２ｃ＾１…ＡｕＳｎハンダ層、７ａ，７ａ＾１…表面、７ｂ，７ｂ＾１…裏面、９，９＾１，９＿１，９＿１＾１…半導体発光素子、９７，９７＾１…接合層、ＮＶ…法線ベクトル、ＶＣ…ｃ軸ベクトル、ＶＭ…ｍ軸ベクトル、Ｗａ，Ｗｂ…ワイヤ。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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