(57)【要約】【課題】熱放出効率が高く、単結晶の成長状態が良好な埋め込み層を備えた半導体レーザーダイオード及びその製造方法を提供する。【解決手段】第１クラッド層と、第１クラッド層上に形成された活性層と、前記活性層上に形成され、その上部にストライプ状のリッジ部が形成された第２クラッド層と、リッジ部の上面を除外した第２クラッド層の上部で成長し、ＡｌＧａＩｎＮから形成された埋め込み層と、を備えることを特徴とする半導体レーザーダイオード及びその製造方法によって上記課題は解決される。【選択図】図１
2006303441.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１クラッド層と、
前記第１クラッド層上に形成された活性層と、
前記活性層上に形成され、その上部にストライプ状のリッジ部が形成された第２クラッド層と、
前記リッジ部の上面を除外した前記第２クラッド層の上部で成長し、ＡｌＧａＩｎＮから形成された埋め込み層と、を備えることを特徴とする半導体レーザーダイオード。
【請求項２】
前記埋め込み層は、単結晶に成長したことを特徴とする請求項１に記載の半導体レーザーダイオード。
【請求項３】
前記埋め込み層が、Ａｌｘ１Ｇａｙ１Ｉｎｚ１Ｎ層である場合、０．１≦ｘ１≦０．２であり、０＜ｚ１≦０．００１であり、ｘ１＋ｙ１＋ｚ１＝１であることを特徴とする請求項１または２に記載の半導体レーザーダイオード。
【請求項４】
前記Ａｌｘ１Ｇａｙ１Ｉｎｚ１Ｎ層は、７００〜９５０℃で成長したことを特徴とする請求項３に記載の半導体レーザーダイオード。
【請求項５】
前記Ａｌｘ１Ｇａｙ１Ｉｎｚ１Ｎ層は、９００℃で成長したことを特徴とする請求項３に記載の半導体レーザーダイオード。
【請求項６】
前記埋め込み層は、前記Ａｌｘ１Ｇａｙ１Ｉｎｚ１Ｎ層の下部にＡｌｘ２Ｇａｙ２Ｉｎｚ２Ｎ層を更に備え、この際、ｘ２≦０．１であり、０＜ｚ２≦０．００５であり、ｘ２＋ｙ２＋ｚ２＝１であることを特徴とする請求項３〜５のいずれか１項に記載の半導体レーザー。
【請求項７】
前記Ａｌｘ２Ｇａｙ２Ｉｎｚ２Ｎ層は、６００〜８００℃で成長したことを特徴とする請求項６に記載の半導体レーザーダイオード。
【請求項８】
前記埋め込み層は、前記Ａｌｘ１Ｇａｙ１Ｉｎｚ１Ｎ層の上部にＡｌｘ３Ｇａｙ３Ｎ層を更に備え、この際、ｘ３≦０．１であり、ｘ３＋ｙ３＝１であることを特徴とする請求項３〜７のいずれか１項に記載の半導体レーザーダイオード。
【請求項９】
前記Ａｌｘ２Ｇａｙ２Ｉｎｚ２Ｎ層と前記Ａｌｘ１Ｇａｙ１Ｉｎｚ１Ｎ層との間にＡｌｘ４Ｇａｙ４Ｎ層を更に備え、この際、ｘ４≦０．１であり、ｘ４＋ｙ４＝１であることを特徴とする請求項６〜８のいずれか１項に記載の半導体レーザーダイオード。
【請求項１０】
前記Ａｌｘ１Ｇａｙ１Ｉｎｚ１Ｎ層は、相異なる組成を有する二つ以上の層が交互に積層されてなることを特徴とする請求項３〜９のいずれか１項に記載の半導体レーザーダイオード。
【請求項１１】
前記Ａｌｘ１Ｇａｙ１Ｉｎｚ１Ｎ層は、Ｓｉ及びＭｇでそれぞれドーピングされた層が交互に積層されてなることを特徴とする請求項３〜１０のいずれか１項に記載の半導体レーザーダイオード。
【請求項１２】
前記Ａｌｘ１Ｇａｙ１Ｉｎｚ１Ｎ層は、非ドープ層、Ｓｉドーピング層及びＭｇドーピング層がこの順に反復して積層されてなることを特徴とする請求項３〜１０のいずれか１項に記載の半導体レーザーダイオード。
【請求項１３】
第１クラッド層上に活性層を形成する工程と、
前記活性層上に、上部にリッジストライプ構造が形成された第２クラッド層を形成する工程と、
前記リッジ部の上面を除外した前記第２クラッド層の上部に、ＡｌＧａＩｎＮから形成された埋め込み層を形成する工程と、を含み、
前記埋め込み層を形成する工程は、
前記リッジ部の上面上にマスク層を形成する工程と、
前記マスク層で覆われた領域を除外した前記第２クラッド層上に、Ａｌｘ１Ｇａｙ１Ｉｎｚ１Ｎ層を蒸着して単結晶に成長した埋め込み層を形成する工程と、を含み、この際、０．１≦ｘ１≦０．２であり、０＜ｚ１≦０．００１であり、ｘ１＋ｙ１＋ｚ１＝１であることを特徴とする半導体レーザーダイオードの製造方法。
【請求項１４】
前記Ａｌｘ１Ｇａｙ１Ｉｎｚ１Ｎ層は、７００〜９５０℃で５０００Å以下の厚さに蒸着されたことを特徴とする請求項１３に記載の製造方法。
【請求項１５】
前記Ａｌｘ１Ｇａｙ１Ｉｎｚ１Ｎ層は、９００℃で５０００Å以下の厚さに蒸着されたことを特徴とする請求項１４に記載の製造方法。
【請求項１６】
前記埋め込み層を形成する工程は、前記Ａｌｘ１Ｇａｙ１Ｉｎｚ１Ｎ層の下部に、Ａｌｘ２Ｇａｙ２Ｉｎｚ２Ｎ層を６００〜８００℃で５００Å以下の厚さに蒸着する工程を更に含み、この際、ｘ２≦０．１であり、０＜ｚ２≦０．００５であり、ｘ２＋ｙ２＋ｚ２＝１であることを特徴とする請求項１３〜１５のいずれか１項に記載の製造方法。
【請求項１７】
前記埋め込み層を形成する工程は、前記Ａｌｘ１Ｇａｙ１Ｉｎｚ１Ｎ層の上部に、Ａｌｘ３Ｇａｙ３Ｎ層を７００〜９５０℃で５００Å以下の厚さに蒸着する工程を更に含み、この際、ｘ３≦０．１であり、ｘ３＋ｙ３＝１であることを特徴とする請求項１３〜１６のいずれか１項に記載の製造方法。
【請求項１８】
前記埋め込み層を形成する工程は、前記Ａｌｘ２Ｇａｙ２Ｉｎｚ２Ｎ層と前記Ａｌｘ１Ｇａｙ１Ｉｎｚ１Ｎ層との間に、Ａｌｘ４Ｇａｙ４Ｎ層を７００〜９５０℃で５００Å以下の厚さに蒸着する工程を更に含み、この際、ｘ４≦０．１であり、ｘ４＋ｙ４＝１であることを特徴とする請求項１６または１７に記載の製造方法。
【請求項１９】
前記埋め込み層を形成する工程において、前記Ａｌｘ１Ｇａｙ１Ｉｎｚ１Ｎ層は、相異なる組成を有する二つ以上の層を交互に蒸着させることによって形成されることを特徴とする請求項１３〜１８のいずれか１項に記載の製造方法。
【請求項２０】
前記埋め込み層を形成する工程において、前記Ａｌｘ１Ｇａｙ１Ｉｎｚ１Ｎ層は、Ｓｉ及びＭｇでそれぞれドーピングされた層を交互に積層することにより形成されることを特徴とする請求項１３〜１９のいずれか１項に記載の製造方法。
【請求項２１】
前記埋め込み層を形成する工程において、前記Ａｌｘ１Ｇａｙ１Ｉｎｚ１Ｎ層は、非ドープ層、Ｓｉドーピング層及びＭｇドーピング層をこの順に反復して積層することにより形成されることを特徴とする請求項１３〜１９のいずれか１項に記載の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体レーザーダイオード及びその製造方法に係り、より詳細には、リッジ部の側面に熱放出層が形成された半導体レーザーダイオード及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体レーザーは、光通信のような通信分野やコンパクトディスクプレーヤー（Ｃｏｍｐａｃｔ  Ｄｉｓｋ  Ｐｌａｙｅｒ：ＣＤＰ）やデジタルビデオディスクプレーヤー（Ｄｉｇｉｔａｌ  Ｖｉｄｅｏ  Ｄｉｓｃ  Ｐｌａｙｅｒ：ＤＶＤＰ）のような装置で、データの伝送やデータの記録及び読み取りのための手段として広く使用されている。
【０００３】
半導体レーザーが使用される産業分野の増加に従って、小さな臨界電流値を有し、多重横モード発振が抑制されるリッジ部を備えた半導体レーザーダイオードが開発されてきた。
【０００４】
従来のリッジ部を備えた半導体レーザーダイオードは、リッジ領域を限定する絶縁層から形成された埋め込み層を備える。
【０００５】
前記絶縁層から形成された埋め込み層は熱伝導率が低いため、活性層から放出される熱を効果的に放出できず、したがって活性層を劣化させうる。
【０００６】
活性層からの熱を効果的に放出させるために埋め込み層をＡｌＧａＮから製造する技術が、特許文献１に開示されている。
【特許文献１】米国特許第６，６２０，６４１号明細書
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、特許文献１に記載の方法では、ＡｌＧａＮを蒸着する際、窒素原子源として使用されるアンモニアから窒素原子を分離することが難しく、反応炉に過剰な圧力をかけなければならない。また、窒素原子が満たされていない空格子点は、単結晶であるＡｌＧａＮの光学特性を悪化させうる。本発明が達成しようとする技術的課題は、熱放出効率が高く、単結晶の成長状態が良好な埋め込み層を備えたリッジ部を備える半導体レーザーダイオードを提供するところにある。
【０００８】
また、本発明が達成しようとする技術的課題は、屈折率の調節が容易な物質を埋め込み層として使用することにより、高い発振出力下でも容易に単一横モードの発振を維持できる半導体レーザーダイオードを提供するところにある。
【０００９】
本発明が達成しようとする他の技術的課題は、前記半導体レーザーダイオードの製造方法を提供するところにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
前記技術的課題を達成するために、本発明の半導体レーザーダイオードは、第１クラッド層と、前記第１クラッド層上に形成された活性層と、前記活性層上に形成され、その上部にストライプ状のリッジ部が形成された第２クラッド層と、前記リッジ部の上面を除外した前記第２クラッド層の上部で成長し、ＡｌＧａＩｎＮから形成された埋め込み層と、を備えることを特徴とする。
【００１１】
前記埋め込み層は、単結晶に成長したものであることが好ましい。
【００１２】
本発明の一形態によれば、前記埋め込み層は、Ａｌｘ１Ｇａｙ１Ｉｎｚ１Ｎ層であり、この際、０．１≦ｘ１≦０．２であり、０＜ｚ１≦０．００１であり、ｘ１＋ｙ１＋ｚ１＝１である。
【００１３】
本発明の他の形態によれば、前記埋め込み層は、Ａｌｘ１Ｇａｙ１Ｉｎｚ１Ｎ層の下部にＡｌｘ２Ｇａｙ２Ｉｎｚ２Ｎ層を更に備え、この際、ｘ２≦０．１であり、０＜ｚ２≦０．００５であり、ｘ２＋ｙ２＋ｚ２＝１である。
【００１４】
本発明の更に他の形態によれば、前記埋め込み層は、前記Ａｌｘ１Ｇａｙ１Ｉｎｚ１Ｎ層の上部にＡｌｘ３Ｇａｙ３Ｎ層を更に備え、この際、ｘ３≦０．１であり、ｘ３＋ｙ３＝１である。
【００１５】
本発明の更に他の形態によれば、前記Ａｌｘ２Ｇａｙ２Ｉｎｚ２Ｎ層と前記Ａｌｘ１Ｇａｙ１Ｉｎｚ１Ｎ層との間にＡｌｘ４Ｇａｙ４Ｎ層を更に備え、この際、ｘ４≦０．１であり、ｘ４＋ｙ４＝１である。
【００１６】
前記Ａｌｘ１Ｇａｙ１Ｉｎｚ１Ｎ層は、相異なる組成を有する二つ以上の層が交互に積層された形態であることが好ましい。
【００１７】
また、前記Ａｌｘ１Ｇａｙ１Ｉｎｚ１Ｎ層は、Ｓｉ及びＭｇでそれぞれドーピングされた層が交互に積層されてなる形態であってもよい。
【００１８】
前記Ａｌｘ１Ｇａｙ１Ｉｎｚ１Ｎ層は、非ドープ層、Ｓｉドーピング層及びＭｇドーピング層がこの順に反復して積層されてなる形態であってもよい。
【００１９】
前記他の技術的課題を達成するために、本発明のリッジ部を備えた半導体レーザーダイオードの製造方法は、第１クラッド層上に活性層を形成する工程と、前記活性層上に、上部にリッジストライプ構造が形成された第２クラッド層を形成する工程と、前記リッジ部の上面を除外した前記第２クラッド層の上部に、ＡｌＧａＩｎＮから形成された埋め込み層を形成する工程と、を含み、前記埋め込み層を形成する工程は、前記リッジ部の上面上にマスク層を形成する工程と、前記マスク層で覆われた領域を除外した前記第２クラッド層上に、Ａｌｘ１Ｇａｙ１Ｉｎｚ１Ｎ層を蒸着して単結晶に成長した埋め込み層を形成する工程と、を含み、この際、０．１≦ｘ１≦０．２であり、０＜ｚ１≦０．００１であり、ｘ１＋ｙ１＋ｚ１＝１であることを特徴とする。
【００２０】
前記Ａｌｘ１Ｇａｙ１Ｉｎｚ１Ｎ層は、好ましくは７００〜９５０℃で５０００Å以下の厚さに蒸着される。
【００２１】
前記Ａｌｘ１Ｇａｙ１Ｉｎｚ１Ｎ層は、９００℃で蒸着されることがより好ましい。
【発明の効果】
【００２２】
本発明によれば、本発明によるＡｌＧａＩｎＮ埋め込み層が半導体レーザーダイオードの多重横モード発振を抑制し、光特性が良好でありながらも、熱放出が円滑に行われて、活性層の寿命が延びる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
以下、本発明のリッジ部を備える半導体レーザーダイオード及びその製造方法を、添付された図面を参照して詳細に説明する。この過程で、図面に示す層や領域の厚さは、明細書の明確性のために誇張して図示されている。
【００２４】
まず、本発明の実施形態による半導体レーザーダイオードについて説明する。
【００２５】
図１に示すように、サファイア基板１０上に、ｎ−ＧａＮコンタクト層１２が形成されている。ｎ−ＧａＮコンタクト層１２は、第１領域Ｒ１と第２領域Ｒ２とに区分されうる。第１領域Ｒ１上に、ｎ−ＡｌＧａＮ／ＧａＮクラッド層２４、ｎ−ＧａＮ導波層２６、ＩｎＧａＮ活性層２８、ｐ−ＧａＮ導波層３０及びｐ−ＡｌＧａＮ／ＧａＮクラッド層３２が順次に形成されている。ここで、ｎ−ＡｌＧａＮ／ＧａＮクラッド層２４及びｐ−ＡｌＧａＮ／ＧａＮクラッド層３２の屈折率は、ｎ−ＧａＮ導波層２６及びｐ−ＧａＮ導波層３０より低く、ｎ−ＧａＮ導波層２６及びｐ−ＧａＮ導波層３０の屈折率は、ＩｎＧａＮ活性層２８の屈折率より低い。また、ｐ−ＡｌＧａＮ／ＧａＮクラッド層３２の上部には、中間部分がストライプ状に突出したリッジ部が形成されている。ｐ−ＡｌＧａＮ／ＧａＮクラッド層３２の前記リッジ部の上面上には、ｐ−ＧａＮコンタクト層３４が形成されている。ｐ−ＡｌＧａＮ／ＧａＮクラッド層３２の上部でｐ−ＧａＮコンタクト層３４に覆われていない面には、単結晶に成長した埋め込み層３６が形成されている。埋め込み層３６上には、ｐ−ＧａＮコンタクト層３４と接触するｐ型電極３８が形成されている。
【００２６】
前記リッジ部を備えたｐ−ＡｌＧａＮ／ＧａＮクラッド層３２は、注入される電流を制限して、ＩｎＧａＮ活性層２８でのレーザー発振のための共振領域を制限し、したがって、多重横モード発振を制限する。
【００２７】
一方、ｎ−ＧａＮコンタクト層１２の第２領域Ｒ２は、第１領域Ｒ１より低い領域であり、ｎ型電極４０が形成されている。
【００２８】
前記埋め込み層３６は、熱伝導係数の高いＡｌＧａＩｎＮから形成されている。前記埋め込み層３６は、ｐ−ＡｌＧａＮ／ＧａＮクラッド層３２から成長させた単結晶から形成されている。
【００２９】
図２は、本発明の実施形態に係る埋め込み層の概略構成図である。
【００３０】
図２に示すように、埋め込み層３６は、４個の層Ｌ１〜Ｌ４から形成されうる。第１層Ｌ１は、６００〜８００℃、好ましくは７７０℃で、約５００Å以下の厚さに形成され、その組成は、Ａｌｘ２Ｇａｙ２Ｉｎｚ２Ｎである。ここで、ｘ２≦０．１であり、０＜ｚ２≦０．００５であり、ｘ２＋ｙ２＋ｚ２＝１である。第１層Ｌ１は、ＩｎＧａＮ活性層２８が高温で熱衝撃によって劣化及びディスロケーションされて、電流の漏れが生じることを防止するための保護層である。したがって、ＩｎＧａＮ活性層２８の形成温度と同程度の、比較的低温で成長する。ここで、Ｉｎは、ＩｎＧａＮ活性層２８とのマッチングのために含まれる。
【００３１】
第２層Ｌ２は、好ましくは７００〜９５０℃、より好ましくは９００℃で約５００Å以下に形成され、その組成は、Ａｌｘ４Ｇａｙ４Ｎである。ここで、ｘ４≦０．１であり、ｘ４＋ｙ４＝１である。第２層Ｌ２は、第１層Ｌ１のＩｎを含む層を保護するように形成される。Ｉｎが含まれた層が、成長温度より高温において、保護層なしに長時間露出される場合に生じうる結晶の特性の劣化を防止するためである。
【００３２】
第３層Ｌ３は、好ましくは７００〜９５０℃、より好ましくは９００℃で約５０００Å以下に形成され、その組成はＡｌｘ１Ｇａｙ１Ｉｎｚ１Ｎである。ここで、０．１≦ｘ１≦０．２であり、０＜ｚ１≦０．００１であり、ｘ１＋ｙ１＋ｚ１＝１である。第３層Ｌ３は、埋め込み層３６の主要な層であって、Ｉｎを使用することによりＧａ空格子点をなくして、成長した単結晶の品質を向上させ、それによって、半導体レーザーダイオードの光特性を向上させる。第３層Ｌ３は、組成の異なるＡｌＧａＩｎＮ層を交互に複数層に成長させたものであってもよい。また、降伏電圧を増加させるために、例えばＳｉとＭｇとが交互にドーピングされた複数層から形成されてもよい。また、非ドープ層上に、Ｓｉドーピング層及びＭｇドーピング層、またはＳｉドーピング層及びＭｇドーピング層から形成された３層を繰り返して形成してもよい。
【００３３】
第４層Ｌ４は、好ましくは７００〜９５０℃、より好ましくは９００℃で約５００Å以下に形成され、その組成は、Ａｌｘ３Ｇａｙ３Ｎである。ここで、ｘ３≦０．１であり、ｘ３＋ｙ３＝１である。第４層Ｌ４は、第３層Ｌ３のＩｎを含む層を保護するように形成される。
【００３４】
第１層Ｌ１、第２層Ｌ２、第３層Ｌ３及び第４層Ｌ４は、ＳｉあるいはＭｇでドーピングされてもよい。
【００３５】
次いで、前記の本発明の実施形態による半導体レーザーダイオードの製造方法について説明する。ここで、同じ参照番号は同じ構成要素を示し、その詳細な説明は省略されうる。
【００３６】
図３に示すように、サファイア基板１０上に、ｎ−ＧａＮコンタクト層１２、ｎ−ＡｌＧａＮ／ＧａＮクラッド層２４、ｎ−ＧａＮ導波層２６、ＩｎＧａＮ活性層２８、ｐ−ＧａＮ導波層３０、ｐ−ＡｌＧａＮ／ＧａＮクラッド層３２及びｐ−ＧａＮコンタクト層３４を形成する。次いで、ｐ−ＧａＮコンタクト層３４の上部にマスク層（図示せず）を形成した後にパターニングして、ｐ−ＧａＮコンタクト層３４の所定領域を覆い、残りの領域は露出させるマスクパターンＭを形成する。マスクパターンＭは、例えばシリコン酸化膜ＳｉＯ２から形成されうる。このようなマスクパターンＭをエッチングマスクとして、ｐ−ＧａＮコンタクト層３４及びｐ−ＡｌＧａＮ／ＧａＮクラッド層３２を順次にエッチングする。エッチング方法はとくに制限されないが乾式エッチングすることが好ましく、ｐ−ＧａＮコンタクト層３４の表面に対してエッチングイオンビームＩを所定角度θに傾斜させて入射させることが更に好ましい。エッチングイオンビームＩは、表面に対して約１０°〜７０゜に傾斜させて入射させることが好ましい。このような傾斜入射条件は、例えばエッチング装置の位置を制御するか、またはウェハーステージの位置を制御することにより得られる。前記エッチングは、ｐ−ＧａＮコンタクト層３４の露出された部分がエッチングされ、ｐ−ＡｌＧａＮ／ＧａＮクラッド層３２の露出された部分が所定の厚さになるまで行う。前記エッチングで、ｐ−ＡｌＧａＮ／ＧａＮクラッド層３２のマスクパターンＭにより覆われた部分を除いた周りの残りの部分は所定の深さにエッチングされるため、ｐ−ＡｌＧａＮ／ＧａＮクラッド層３２のマスクパターンＭにより覆われた部分は、図４に示すように、突出したリッジ部となる。
【００３７】
図５に示すように、ｐ−ＡｌＧａＮ／ＧａＮクラッド層３２上に埋め込み層３６を成長させる。前記埋め込み層３６は、例えば図２に示すような構造を有しうる。前記埋め込み層３６は、熱伝導係数の高いＡｌＧａＩｎＮ層から形成されうる。埋め込み層３６は、非晶質層であるマスクＭを除いた領域で、ｐ−ＡｌＧａＮ／ＧａＮクラッド層３２から成長させた単結晶から形成されうる。
【００３８】
第１層Ｌ１は、好ましくは６００〜８００℃、より好ましくは７７０℃で約５００Å以下に形成され、その組成は、Ａｌｘ２Ｇａｙ２Ｉｎｚ２Ｎである。ここで、ｘ２≦０．１であり、０＜ｚ２≦０．００５であり、ｘ２＋ｙ２＋ｚ２＝１である。
【００３９】
第２層Ｌ２は、好ましくは７００〜９５０℃、より好ましくは９００℃で約５００Å以下に形成され、その組成は、Ａｌｘ４Ｇａｙ４Ｎである。ここで、ｘ４≦０．１であり、ｘ４＋ｙ４＝１である。第２層Ｌ２は、第１層Ｌ１のＩｎを含む層を保護するように形成される。
【００４０】
第３層Ｌ３は、好ましくは７００〜９５０℃、より好ましくは９００℃で約５０００Å以下に形成され、その組成は、Ａｌｘ１Ｇａｙ１Ｉｎｚ１Ｎである。ここで、０．１≦ｘ１≦０．２であり、０＜ｚ１≦０．００１であり、ｘ１＋ｙ１＋ｚ１＝１である。第３層Ｌ３は、組成の異なるＡｌＧａＩｎＮ層を交互に複数層に成長させたものであってもよい。また、降伏電圧を増加させるために、ＳｉとＭｇとが交互にドーピングされた複数層から形成されてもよい。また、非ドープ層上にＳｉドーピング層及びＭｇドーピング層、またはＳｉドーピング層及びＭｇドーピング層から形成された３層を繰り返して形成してもよい。
【００４１】
第４層Ｌ４は、好ましくは７００〜９５０℃、より好ましくは、９００℃で約５００Å以下に形成され、その組成は、Ａｌｘ３Ｇａｙ３Ｎである。ここで、ｘ３≦０．１であり、ｘ３＋ｙ３＝１である。
【００４２】
次いで、マスクパターンＭを除去する。
【００４３】
図６に示すように、前記第２（ｐ−ＡｌＧａＮ／ＧａＮ）クラッド層３２に、前記リッジ部を備える第１領域Ｒ１と、前記リッジ部を備えていない第２領域Ｒ２とを設定する。次いで、前記ｐ−ＡｌＧａＮ／ＧａＮクラッド層３２上に、リッジ部を十分に覆う程度の厚さに感光膜（図示せず）を塗布した後、パターニングして第２領域Ｒ２を露出させる感光膜パターン５６を形成する。感光膜パターン５６をエッチングマスクとして露出された第２領域Ｒ２の物質層を連続的にエッチングする。この際、前記エッチングは、ｎ−ＧａＮコンタクト層１２の第２領域Ｒ２に対応する部分が、所定の厚さになるまで行う。以後、感光膜パターン５６を除去する。図７に示すように、ｎ−ＧａＮコンタクト層１２の第１領域Ｒ１と第２領域Ｒ２との間に段差が形成される。
【００４４】
図８に示すように、埋め込み層３６及びｐ−ＧａＮコンタクト層３４上にｐ型電極３８を形成し、第２領域のｎ−ＧａＮコンタクト層上にｎ型電極４０を形成する。
【００４５】
図９は、ｐ−ＡｌＧａＮ／ＧａＮクラッド層３２上に成長したＡｌＧａＩｎＮ層を示すＳＥＭ（Ｓｃａｎｎｉｎｇ  Ｅｌｅｃｔｒｏｎ  Ｍｉｃｒｏｓｃｏｐｙ）写真である。図９に示すように、ｐ−ＡｌＧａＮ／ＧａＮクラッド層３２において、マスクであるＳｉＯ２に覆われた領域以外の領域に、ＡｌＧａＩｎＮ層が成長している。
【００４６】
図１０は、ｐ−ＡｌＧａＮ／ＧａＮクラッド層３２上に成長したＡｌＧａＩｎＮ層のＡＦＭ（Ａｔｏｍｉｃ  Ｆｏｒｃｅ  Ｍｉｃｒｏｓｃｏｐｙ）写真である。図１０に示すように、多結晶を表す粒界が示されておらず、これは、ＡｌＧａＩｎＮ層が単結晶に成長したことを示す。
【００４７】
図１１は、埋め込み層であるＡｌＧａＩｎＮ層が形成された半導体レーザーダイオードのＩ−Ｖ特性曲線を示すグラフである。４個のサンプルに対するＩ−Ｖ電流特性から、漏れ電流が示されないことがわかり、これは、ＡｌＧａＩｎＮが良好に成長し、良い電流特性を与えることを示す。
【００４８】
図１２は、埋め込み層の成長前と埋め込み層の成長後の半導体レーザーダイオードの光特性を示すグラフである。図１２に示すように、埋め込み層３６の有無により、発光効率では差が無いということを示す。すなわち、埋め込み層３６が形成されても、光特性には影響がなく、したがって、埋め込み層３６による熱放出特性の改善は、安定した半導体レーザーダイオードの製造を可能にする。
【００４９】
前記の説明で多くの事項が具体的に記載されているが、それらは、発明の範囲を限定するものではなく、好ましい実施形態の例示として解釈されねばならない。例えば、当業者ならば、前記のリッジ部の特性をそのまま有しながら、物質層の構成を異ならせた多様な変形された実施形態を具現できるであろう。したがって、本発明の範囲は、説明された実施形態によって決まらずに、特許請求の範囲に記載された技術的思想により決まらねばならない。
【産業上の利用可能性】
【００５０】
本発明は、半導体レーザーダイオードに関連した技術分野に好適に適用され得る。
【図面の簡単な説明】
【００５１】
【図１】本発明の一実施形態に係る半導体レーザーダイオードの断面図である。
【図２】本発明の半導体レーザーダイオードの埋め込み層の概略構成図である。
【図３】本発明の半導体レーザーダイオードを製造する方法を工程別に示す断面図である。
【図４】本発明の半導体レーザーダイオードを製造する方法を工程別に示す断面図である。
【図５】本発明の半導体レーザーダイオードを製造する方法を工程別に示す断面図である。
【図６】本発明の半導体レーザーダイオードを製造する方法を工程別に示す断面図である。
【図７】本発明の半導体レーザーダイオードを製造する方法を工程別に示す断面図である。
【図８】本発明の半導体レーザーダイオードを製造する方法を工程別に示す断面図である。
【図９】ｐ−クラッド層上に成長したＡｌＧａＩｎＮ層を示すＳＥＭ写真である。
【図１０】ｐ−クラッド層上に成長したＡｌＧａＩｎＮ層のＡＦＭ写真である。
【図１１】本発明に係る半導体レーザーダイオードのＩ−Ｖ特性曲線を示すグラフである。
【図１２】埋め込み層の成長前と埋め込み層の成長後の半導体レーザーダイオードの光特性を示すグラフである。
【符号の説明】
【００５２】
１０    サファイア基板、
１２    ｎ−ＧａＮコンタクト層、
Ｒ１    第１領域、
Ｒ２    第２領域、
２４    ｎ−ＡｌＧａＮ／ＧａＮクラッド層、
２６    ｎ−ＧａＮ導波層、
２８    ＩｎＧａＮ活性層、
３０    ｐ−ＧａＮ導波層、
３２    ｐ−ＡｌＧａＮ／ＧａＮクラッド層、
３４    ｐ−ＧａＮコンタクト層、
３６    埋め込み層、
３８    ｐ型電極、
４０    ｎ型電極、
５６    感光膜パターン、
Ｍ      マスク、
Ｉ      イオンビーム、
θ      傾斜角、
Ｌ１    第１層、
Ｌ２    第２層、
Ｌ３    第３層、
Ｌ４    第４層。
【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１１】
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【図１２】
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【図９】
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【図１０】
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