(57)【要約】【課題】  回折格子部分の異常成長を抑制することができる半導体レーザ素子およびその製造方法を提供する。【解決手段】  半導体レーザ素子は、ＩｎＰ基板上に設けられた回折格子層と、前記回折格子層上に設けられ、ＩｎＰの埋め込み層と、前記埋め込み層上に設けられ、前記ＩｎＰ基板に対して引張歪を有するバリア層と、前記ＩｎＰ基板に対して圧縮歪を有するウェル層と、前記バリア層と前記ウェル層との間に設けられ前記ＩｎＰ基板に対して前記バリア層と前記ウェル層との中間の歪を有する中間層と、を有する活性層と、を備え、前記中間層は、１ｎｍ以下の厚みを有する。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＩｎＰ基板上に設けられた回折格子層と、
前記回折格子層上に設けられ、ＩｎＰの埋め込み層と、
前記埋め込み層上に設けられ、前記ＩｎＰ基板に対して引張歪を有するバリア層と、前記ＩｎＰ基板に対して圧縮歪を有するウェル層と、前記バリア層と前記ウェル層との間に設けられ前記ＩｎＰ基板に対して前記バリア層と前記ウェル層との中間の歪を有する中間層と、を有する活性層と、を備え、
前記中間層は、１ｎｍ以下の厚みを有する、半導体レーザ素子。
【請求項２】
前記バリア層、前記ウェル層および前記中間層の組成式をＡｌｙＧａ（１−ｘ−ｙ）ＩｎｘＡｓとし、前記バリア層のｘをｘｂとし、前記ウェル層のｘをｘｗとし、前記中間層のｘをｘｍとした場合に、ｘｂ＜ｘｍ＜ｘｗであり、
前記バリア層のｙをｙｂとし、前記ウェル層のｙをｙｗとし、前記中間層のｙをｙｍとし、前記バリア層のバンドギャップエネルギをＥｂとし、前記ウェル層のバンドギャップエネルギをＥｗとし、前記中間層のバンドギャップエネルギをＥｍとした場合に、
ｘｗ＝０．７９、ｙｗ＝０．１６であり、
ｘｂ＝０．４４、ｙｂ＝０．２８であり、
Ｅｗ＜Ｅｂ＜Ｅｍであれば、ｘｍ＝０．５２、ｙｍ＝０．４８であり、
Ｅｍ＜Ｅｗ＜Ｅｂであれば、ｘｍ＝０．５３、ｙｍ＝０である、請求項１に記載の半導体レーザ素子。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体レーザ素子に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体レーザ素子や半導体光変調器の活性層として、多重量子井戸（ＭＱＷ：Ｍｕｌｔｉ  Ｑｕａｎｔｕｍ  Ｗｅｌｌ）構造が用いられている。例えば、特許文献１では、ＡｌＧａＩｎＡｓの量子井戸においてウェル層とバリア層との間に中間層を設ける技術を開示している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００３−２５５２８６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
半導体レーザ素子では、回折格子上に活性層が形成される。回折格子の埋め込み成長後に圧縮歪のウェル層と引張歪のバリア層とをＭＱＷ成長させる際に、ウェル層とバリア層との歪差が大きいと、界面の格子定数の差が大きくなり、回折格子の段差部が埋まらずに異常成長が生じるおそれがある。
【０００５】
そこで、回折格子部分の異常成長を抑制す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。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明に係る半導体レーザ素子は、ＩｎＰ基板上に設けられた回折格子層と、前記回折格子層上に設けられ、ＩｎＰの埋め込み層と、前記埋め込み層上に設けられ、前記ＩｎＰ基板に対して引張歪を有するバリア層と、前記ＩｎＰ基板に対して圧縮歪を有するウェル層と、前記バリア層と前記ウェル層との間に設けられ前記ＩｎＰ基板に対して前記バリア層と前記ウェル層との中間の歪を有する中間層と、を有する活性層と、を備え、前記中間層は、１ｎｍ以下の厚みを有する。
【発明の効果】
【０００７】
上記発明によれば、回折格子部分の異常成長を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】（ａ）は第１実施形態に係る半導体レーザ素子の光導波方向に垂直な断面を例示する図であり、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ線断面図である。
【図２】活性層の拡大断面図である。
【図３】ｎ型ＩｎＰクラッド層において回折格子が形成されている領域と回折格子が形成されていない領域との境界の上方における活性層の拡大断面図である。
【図４】活性層を上方から見た図である。
【図５】（ａ）は中間層を設けない場合のバンドギャップエネルギの関係を例示する図であり、（ｂ）はＥｗ＜Ｅｂ＜Ｅｍとする場合のバンドギャップエネルギを例示する図であり、（ｃ）はＥｍ＜Ｅｗ＜Ｅｂとする場合のバンドギャップエネルギを例示する図である。
【図６】半導体レーザ素子の製造方法を例示する図である。
【図７】半導体レーザ素子の製造方法を例示する図である。
【図８】半導体レーザ素子の製造方法を例示する図である。
【図９】半導体レーザ素子の製造方法を例示する図である。
【図１０】半導体レーザ素子の製造方法を例示する図である。
【図１１】半導体レーザ素子の製造方法を例示する図である。
【図１２】半導体レーザ素子の製造方法を例示する図である。
【図１３】格子定数とエネルギギャップとの関係を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
[本願発明の実施形態の説明]
最初に本願発明の実施形態の内容を列記して説明する。
【００１０】
本願発明は、（１）ＩｎＰ基板上に設けられた回折格子層と、前記回折格子層上に設けられ、ＩｎＰの埋め込み層と、前記埋め込み層上に設けられ、前記ＩｎＰ基板に対して引張歪を有するバリア層と、前記ＩｎＰ基板に対して圧縮歪を有するウェル層と、前記バリア層と前記ウェル層との間に設けられ前記ＩｎＰ基板に対して前記バリア層と前記ウェル層との中間の歪を有する中間層と、を有する活性層と、を備え、前記中間層は、１ｎｍ以下の厚みを有する。
（２）前記バリア層、前記ウェル層および前記中間層の組成式をＡｌｙＧａ（１−ｘ−ｙ）ＩｎｘＡｓとし、前記バリア層のｘをｘｂとし、前記ウェル層のｘをｘｗとし、前記中間層のｘをｘｍとした場合に、ｘｂ＜ｘｍ＜ｘｗであり、前記バリア層のｙをｙｂとし、前記ウェル層のｙをｙｗとし、前記中間層のｙをｙｍとし、前記バリア層のバンドギャップエネルギをＥｂとし、前記ウェル層のバンドギャップエネルギをＥｗとし、前記中間層のバンドギャップエネルギをＥｍとした場合に、
ｘｗ＝０．７９、ｙｗ＝０．１６であり、
ｘｂ＝０．４４、ｙｂ＝０．２８であり、
Ｅｗ＜Ｅｂ＜Ｅｍであれば、ｘｍ＝０．５２、ｙｍ＝０．４８であり、
Ｅｍ＜Ｅｗ＜Ｅｂであれば、ｘｍ＝０．５３、ｙｍ＝０としてもよい。
【００１１】
［本願発明の実施形態の詳細］
本発明の実施形態に係る半導体レーザ素子の具体例を、以下に図面を参照しつつ説明する。なお、本発明はこれらの例示に限定されるものではなく、特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【００１２】
（第１実施形態）
図１（ａ）は、第１実施形態に係る半導体レーザ素子１の光導波方向に垂直な断面を例示する図である。図１（ｂ）は、図１（ａ）のＡ−Ａ線断面図である。図１（ａ）および図１（ｂ）で例示するように、半導体レーザ素子１は、ｎ型ＩｎＰ基板２、ｎ型ＩｎＰクラッド層３、活性層４、ｐ型ＩｎＰクラッド層５、ｐ型ＩｎＰブロック層６、ｎ型ＩｎＰブロック層７、ｐ型ＩｎＰ層８、コンタクト層９、保護膜１０、ｐ型電極１１、およびｎ型電極１２を備えている。
【００１３】
ｎ型ＩｎＰクラッド層３、活性層４およびｐ型ＩｎＰクラッド層５は、ｎ型ＩｎＰ基板２上に、この順に積層されている。また、ｎ型ＩｎＰクラッド層３、活性層４およびｐ型ＩｎＰクラッド層５は、メサストライプ構造を有している。このメサストライプ構造の高さは、例えば、２．０μｍである。メサストライプ構造は、ｎ型ＩｎＰ基板２の光導波方向に垂直な横方向における中央部分に形成されている。
【００１４】
ｎ型ＩｎＰ基板２は、例えば、１．０×１０１８／ｃｍ３のＳｉ（シリコン）がドープされたｎ型ＩｎＰ基板である。ｎ型ＩｎＰクラッド層３は、例えば、１．０×１０１８／ｃｍ３のＳｉがドープされたＩｎＰ層である。ｎ型ＩｎＰクラッド層３の厚さは、例えば０．５μｍである。活性層４は、例えば、ＡｌＧａＩｎＡｓを含む層の積層体から形成されるＭＱＷ構造を有する。ｐ型ＩｎＰクラッド層５は、例えば、１．０×１０１８／ｃｍ３のＺｎがドープされたＩｎＰ層である。ｐ型ＩｎＰクラッド層５の厚さは、例えば０．２μｍである。
【００１５】
ｎ型ＩｎＰクラッド層３の内部には、所定の周期（ピッチ）で回折格子１４が形成されている。回折格子１４は、例えば、ＩｎＧａＡｓＰ等を含んでいる。回折格子１４の屈折率は、ｎ型ＩｎＰクラッド層３の屈折率と異なっている。回折格子１４の高さは、例えば１００ｎｍ程度である。
【００１６】
ｐ型ＩｎＰブロック層６およびｎ型ＩｎＰブロック層７は、メサストライプ構造の両側（メサストライプ構造の幅方向における両側面）を埋め込むように、ｎ型ＩｎＰ基板２の上に、この順に積層されている。ｐ型ＩｎＰブロック層６は、例えば、４．０×１０１７／ｃｍ３のＺｎがドープされたＩｎＰ層である。ｐ型ＩｎＰブロック層６の厚さは、例えば３．０μｍである。ｎ型ＩｎＰブロック層７は、例えば、１．０×１０１９／ｃｍ３のＳｉがドープされたＩｎＰ層である。ｎ型ＩｎＰブロック層７の厚さは、例えば、０．４μｍである。
【００１７】
ｐ型ＩｎＰ層８およびコンタクト層９は、ｐ型ＩｎＰクラッド層５およびｎ型ＩｎＰブロック層７上を覆うように設けられている。ｐ型ＩｎＰ層８およびコンタクト層９は、この順に積層されている。ｐ型ＩｎＰ層８は、例えば、１．２×１０１８／ｃｍ３のＺｎがドープされたＩｎＰ層である。ｐ型ＩｎＰ層８の厚さは、例えば、２．０μｍである。コンタクト層９は、例えば、１．２×１０１９／ｃｍ３のＺｎがドープされたＩｎＧａＡｓ層である。コンタクト層９の厚さは、例えば、０．５μｍである。コンタクト層９のバンドギャップは、ｐ型ＩｎＰ層８のバンドギャップよりも小さい。なお、ｐ型ＩｎＰ層８は、ｐ型ＩｎＰクラッド層５の一部として機能する。
【００１８】
保護膜１０は、コンタクト層９の上に積層されている。保護膜１０は、少なくともコンタクト層９におけるメサストライプ構造よりも上方の領域には設けられていない。保護膜１０は、絶縁膜であり、例えばＳｉＯ２等を含む。ｐ型電極１１は、コンタクト層９が保護膜１０から露出した領域、および保護膜１０を覆うように設けられている。ｐ型電極１１は、例えば、Ｔｉ層とＰｔ層とＡｕ層との積層体である。ｎ型電極１２は、ｎ型ＩｎＰ基板２の下面に形成されている。ｎ型電極１２は、例えば、Ａｕ層とＧｅ層とＮｉ層との積層体である。
【００１９】
図２は、活性層４の拡大断面図である。図２ではハッチを省略してある。図２で例示するように、活性層４は、バリア層４１とウェル層４２とが交互に積層され、バリア層４１とウェル層４２との間に中間層４３が積層された構造を有する。ＭＱＷ構造においてｎ型ＩｎＰクラッド層３に最も近い層およびｐ型ＩｎＰクラッド層５に最も近い層は、バリア層４１である。本実施形態においては、一例として、バリア層４１、ウェル層４２および中間層４３の組成は、いずれもＡｌｙＧａ（１−ｘ−ｙ）ＩｎｘＡｓである。バリア層４１は、ｎ型ＩｎＰ基板２に対して引張歪を有する。ウェル層４２は、ｎ型ＩｎＰ基板２に対して圧縮歪を有する。中間層４３は、バリア層４１とウェル層４２との中間の歪を有する。
【００２０】
ここで、比較例に係る活性層４ａの成長について説明する。活性層４ａは、バリア層４１とウェル層４２とが交互に積層され、中間層４３が設けられていない構造を有している。図３は、ｎ型ＩｎＰクラッド層３において回折格子１４が形成されている領域と回折格子１４が形成されていない領域との境界ＩＦの上方における活性層４ａの拡大断面図である。
【００２１】
回折格子１４をｎ型ＩｎＰクラッド層３で埋め込む場合、ｎ型ＩｎＰクラッド層３と回折格子１４とが構成する段差に起因して、ｎ型ＩｎＰクラッド層３の上面（露出面）にも段差が生じるようになる。この段差は、境界ＩＦの上方において顕著に現れる。一方、活性層４ａにおいては、中間層４３が設けられていないことから、バリア層４１の格子定数とウェル層４２の格子定数との差が大きくなっている。これにより、バリア層４１とウェル層４２との間の歪差が大きくなっている。この場合、ｎ型ＩｎＰクラッド層３上に段差が滑らかに埋まらないため、活性層４ａに異常成長が生じてしまう。図４は、活性層４ａを上方から見た図である。図４で例示するように、回折格子１４の配列が形作る略矩形を囲むように異常成長が生じるようになる。なお、図３は、図４のＢ−Ｂ線断面に相当する。
【００２２】
これに対して、本実施形態においては、中間層４３がバリア層４１とウェル層４２との中間の歪を有することで、バリア層４１とウェル層４２との間の歪差が緩和される。それにより、回折格子１４の段差に起因して生じるｎ型ＩｎＰクラッド層３の上面の段差が埋まるようになり、回折格子部分の異常成長が抑制される。
【００２３】
例えば、バリア層４１のｘをｘｂとし、ウェル層４２のｘをｘｗとし、中間層４３のｘをｘｍとした場合に、ｘｂ＜ｘｍ＜ｘｗとすることで、中間層４３を介さない場合のバリア層４１とウェル層４２との界面の格子定数差よりも、バリア層４１と中間層４３との界面の格子定数差および中間層４３とウェル層４２との界面の格子定数差が小さくなる。それにより、中間層４３がバリア層４１とウェル層４２との中間の歪を有するようになる。例えば、ｎ型ＩｎＰ基板２に対してバリア層４１が−０．６％以下の歪（引張歪）を有してウェル層４２が１．７％以上の歪（圧縮歪）を有する場合に、ｎ型ＩｎＰ基板２に対する中間層４３の歪は、−０．６％を上回り、１．７％未満であることが好ましい。
【００２４】
中間層４３がバリア層４１とウェル層４２との中間の歪を有することで、バリア層４１とウェル層４２との間の歪差が緩和されるが、中間層４３が厚い場合においては、その緩和度が大きくなってしまい元々の歪の効果が抑制されてしまう。よって、中間層４３は薄いことが望まれる。例えば、中間層４３の厚さは、１ｎｍ以下であることが好ましい。
【００２５】
また、中間層４３が厚い場合において、中間層４３の組成がバリア層４１の組成に近いと、中間層４３がバリア層として機能するおそれがある。一方、中間層４３が厚い場合において、中間層４３の組成がウェル層４２の組成に近いと、中間層４３の吸収が多くなるおそれがある。
【００２６】
バリア層４１のバンドギャップエネルギをＥｂとし、ウェル層４２のバンドギャップエネルギをＥｗとし、中間層４３のバンドギャップエネルギをＥｍとした場合に、Ｅｗ＜Ｅｂ＜ＥｍまたはＥｍ＜Ｅｗ＜Ｅｂであることが好ましい。図５（ａ）は、中間層４３を設けない場合のバンドギャップエネルギの関係を例示する図である。図５（ｂ）は、Ｅｗ＜Ｅｂ＜Ｅｍとする場合のバンドギャップエネルギを例示する図である。図５（ｃ）は、Ｅｍ＜Ｅｗ＜Ｅｂとする場合のバンドギャップエネルギを例示する図である。
【００２７】
Ｅｍ＜Ｅｗ＜Ｅｂとする場合には、中間層４３の組成をウェル層４２の組成に近くすることができる。ただし、ウェル層４２に近い組成では、吸収が発生する可能性があるため、中間層４３の組成をバリア層４１の組成に近くすることが好ましい。Ｅｗ＜Ｅｂ＜Ｅｍとする場合には、中間層４３の組成をバリア層４１の組成に近くすることができる。例えば、バリア層４１のｙをｙｂとし、ウェル層４２のｙをｙｗとし、中間層４３のｙをｙｍとした場合に、ｘｗ＝０．７９、ｙｗ＝０．１６とし、ｘｂ＝０．４４、ｙｂ＝０．２８とし、Ｅｗ＜Ｅｂ＜Ｅｍであればｘｍ＝０．５２、ｙｍ＝０．４８とし、Ｅｍ＜Ｅｗ＜Ｅｂであればｘｍ＝０．５３、ｙｍ＝０とすることが好ましい。
【００２８】
図１３は格子定数とエネルギギャップとの関係を示す図である。図１３に示すように、ｘｗ＝０．７９、ｙｗ＝０．１６は、０．８５５ｅＶのエネルギギャップを有するＩｎ０．７９Ａｌ０．１６Ｇａ０．０５Ａｓのウェル層４２に対応する。ｘｂ＝０．４４、ｙｂ＝０．２８は、１．１８ｅＶのエネルギギャップを有するＩｎ０．４４Ａｌ０．２８Ｇａ０．２８Ａｓのバリア層４１に対応する。ｘｍ＝０．５２、ｙｍ＝０．４８は、１．４８ｅＶのエネルギギャップを有するＩｎＡｌＡｓの中間層４３に対応し、Ｅｗ＜Ｅｂ＜Ｅｍとなる。ｘｍ＝０．５３、ｙｍ＝０は、０．７５ｅＶのエネルギギャップを有するＩｎＧａＡｓの中間層４３に対応し、Ｅｍ＜Ｅｗ＜Ｅｂとなる。
【００２９】
（製造方法）
続いて、半導体レーザ素子１の製造方法について説明する。まず、図６で例示するように、ウェハ１６の主面上に、回折格子層３０を成長させる。その後、図７で例示するように、電子ビーム露光装置を用いて、回折格子１４を形成する。なお、半導体レーザ素子１においては、ウェハ１６はｎ型ＩｎＰ基板２として機能する。
【００３０】
回折格子１４を形成した後、図８で例示するように、ウェハ１６上にｎ型ＩｎＰクラッド層３成長させる。このとき、ｎ型ＩｎＰクラッド層３によって、回折格子１４を埋め込む。ｎ型ＩｎＰクラッド層３は、例えば、１．０×１０１８／ｃｍ３のＳｉがドープされたＩｎＰ層である。ｎ型ＩｎＰクラッド層３の厚さは、例えば、０．５μｍである。
【００３１】
次に、ｎ型ＩｎＰクラッド層３の上に活性層４を成長させる。活性層４は、例えば、ＭＯＣＶＤ（Ｍｅｔａｌ  Ｏｒｇａｎｉｃ  Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｖａｐｏｒ  Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）により成長させることができる。ガス原料は、例えば、トリメチルインジウム（ＴＭＩｎ）、トリメチルガリウム（ＴＭＧａ）、トリメチルアルミニウム（ＴＭＡｌ）、アルシン（ＡｓＨ３）、ホスフィン（ＰＨ３）である。成長チャンバ圧力は、例えば、１００００Ｐａである。成長温度は、例えば、６６０℃〜７００℃である。エネルギギャップＥｇは、例えば、０．７６ｅＶ〜１．２４ｅＶである。なお、バリア層４１、ウェル層４２および中間層４３のそれぞれのガス流量は、例えば、バリア層４１のＴＭＡｌ実流量＝０．６ｃｃｍ、ＴＭＧａ実流量＝０．５ｃｃｍ、ＴＭＩｎ実流量＝０．６ｃｃｍ、ウェル層４２のＴＭＡｌ実流量＝０．３ｃｃｍ、ＴＭＧａ実流量＝０．１ｃｃｍ、ＴＭＩｎ実流量＝１．３ｃｃｍ、中間層４３は、Ｅｗ＜Ｅｂ＜Ｅｍの場合、ＴＭＡｌ実流量＝０．６ｃｃｍ、ＴＭＩｎ実流量＝０．６ｃｃｍ、Ｅｍ＜Ｅｗ＜Ｅｂの場合、ＴＭＧａ実流量＝０．６ｃｃｍ、ＴＭＩｎ実流量＝０．６ｃｃｍ、ＡｓＨ３実流量は各層共通で４０ｃｃｍである。中間層４３の成長速度は２Å／秒、成長時間は５秒間、バリア層４１の成長速度は３Å／秒、成長時間は３０秒間、ウェル層４２の成長速度は３Å／秒、成長時間は１５秒間である。なお、中間層４３の成長時間を１０秒以下とすることで、中間層４３の厚さを１ｎｍ以下とすることができる。
【００３２】
例えば、ｘｂ＝０．４４、ｙｂ＝０．２８のバリア層４１を成長させる場合には、エネルギギャップＥｇを１．１８ｅＶとする。例えば、ｘｗ＝０．７９、ｙｗ＝０．１６のウェル層４２を成長させる場合には、エネルギギャップＥｇを０．８５５ｅＶとする。例えば、ｘｍ＝０．５２、ｙｍ＝０．４８の中間層４３（ＡｌＩｎＡｓ）を成長させる場合には、エネルギギャップＥｇを１．４８ｅＶとする。ｘｍ＝０．５３、ｙｍ＝０の中間層（ＩｎＧａＡｓ）を成長させる場合には、エネルギギャップＥｇを０．７５０ｅＶとする。
【００３３】
活性層４の成長後、活性層４上にｐ型ＩｎＰクラッド層５を成長させる。ｐ型ＩｎＰクラッド層５は、例えば、１．０×１０１８／ｃｍ３のＺｎがドープされたＩｎＰ層である。ｐ型ＩｎＰクラッド層５の厚さは、例えば０．２μｍである。
【００３４】
次に、図９で例示するように、ｐ型ＩｎＰクラッド層５の上にマスク１７を形成する。マスク１７は、回折格子１４を含むｎ型ＩｎＰクラッド層３、活性層４およびｐ型ＩｎＰクラッド層５から構成されるメサストライプ構造を形成する領域上に、ストライプ状に形成される。このとき、回折格子１４の幅は、例えば１０μｍである。また、回折格子１４の幅より狭い幅であるマスク１７は、例えば、幅３．０μｍ、厚さ０．５μｍのＳｉＯ２膜である。
【００３５】
次に、図１０で例示するように、マスク１７をエッチングマスクとして用いて、ｐ型ＩｎＰクラッド層５、活性層４、ｎ型ＩｎＰクラッド層３およびウェハ１６の一部に対して、ドライエッチング処理を施す。これにより、ウェハ１６上に、メサストライプ構造が形成される。ドライエッチング処理として、例えばＳｉＣｌ４を用いてＲＩＥ（Ｒｅａｃｔｉｖｅ  Ｉｏｎ  Ｅｔｃｈｉｎｇ）法を用いることができる。マスク１７を除去することによって得られたメサストライプ構造の厚さは、例えば、２．０μｍ、幅は、例えば、１．５μｍである。
【００３６】
次に、図１１で例示するように、メサストライプ構造の両側（メサストライプ構造の幅方向における両側面）を埋め込むように、ｐ型ＩｎＰブロック層６およびｎ型ＩｎＰブロック層７を、ウェハ１６上から順に成長させる。ｐ型ＩｎＰブロック層６は、例えば、４．０×１０１７／ｃｍ３のＺｎがドープされたＩｎＰ層である。ｐ型ＩｎＰブロック層６の厚さは、例えば３．０μｍである。ｎ型ＩｎＰブロック層７は、例えば、１．０×１０１９／ｃｍ３のＳｉがドープされたＩｎＰ層である。ｎ型ＩｎＰブロック層７の厚さは、例えば、０．４μｍである。
【００３７】
次に、図１２で例示するように、ＨＦ（フッ酸）等を用いてマスク１７を除去する。次に、ｐ型ＩｎＰクラッド層５およびｎ型ＩｎＰブロック層７の上面が覆われるように、ｐ型ＩｎＰ層８を成長させる。成長したｐ型ＩｎＰ層８は、ｐ型ＩｎＰクラッド層５と一体化する。これにより、ｐ型ＩｎＰクラッド層５は、ｐ型ＩｎＰ層８の一部として機能する。ｐ型ＩｎＰ層８は、例えば、１．２×１０１８／ｃｍ３のＺｎがドープされたＩｎＰ層である。ｐ型ＩｎＰ層８の厚さは、例えば、２．０μｍである。
【００３８】
次に、ｐ型ＩｎＰ層８の上に、コンタクト層９を成長させる。コンタクト層９は、例えば、１．２×１０１９／ｃｍ３のＺｎがドープされたｐ型のＩｎＧａＡｓ層である。コンタクト層９の厚さは、例えば、０．５μｍである。次に、少なくともメサストライプ構造の上方の領域以外のコンタクト層９上に保護膜１０を形成する。そして、コンタクト層９において保護膜１０から露出した領域および保護膜１０を覆うように、ｐ型電極１１を形成する。また、ウェハ１６の下面にｎ型電極１２を形成する。保護膜１０は、絶縁膜であり、例えば、ＳｉＯ２等を含む。ｐ型電極１１は、例えば、Ｔｉ層とＰｔ層とＡｕ層との積層体である。ｎ型電極１２は、ウェハ１６の下面に形成されている。ｎ型電極１２は、例えば、Ａｕ層とＧｅ層とＮｉ層との積層体である。これにより、図１の半導体レーザ素子１に相当する素子がウェハ１６に複数回形成される。ウェハ１６を劈開することによって、複数の半導体レーザ素子１が形成される。
【符号の説明】
【００３９】
１  半導体レーザ素子、２  ｎ型ＩｎＰ基板、３  ｎ型ＩｎＰクラッド層、４  活性層、５  ｐ型ＩｎＰクラッド層、６  ｐ型ＩｎＰブロック層、７  ｎ型ＩｎＰブロック層、８  ｐ型ＩｎＰ層、９  コンタクト層、  １０  保護膜、１１  ｐ型電極、１２  ｎ型電極、１４  回折格子、１６  ウェハ、１７  マスク、３０  回折格子層、４１  バリア層、４２  ウェル層、４３  中間層
【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９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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