(57)【要約】【課題】デバイスにダメージを与えることなく容易に製造することのできる半導体発光装置の製造方法およびこれを用いて製造された半導体発光装置を提供する。【解決手段】半導体レーザ素子１の製造方法は、エピタキシャル層１５と誘電体膜１６とを有するフォトニック結晶構造８を形成するフォトニック結晶構造工程と、フォトニック結晶構造工程後に、誘電体膜１６上およびエピタキシャル層１５上にＧａＮ層９を形成する工程とを備えている。【選択図】図２
2008130731.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１エピタキシャル層と誘電体膜とを有するフォトニック結晶構造を形成するフォトニック結晶構造工程と、
前記フォトニック結晶構造工程後に、前記誘電体膜上および前記第１エピタキシャル層上に第２エピタキシャル層を形成する工程とを備える、半導体発光装置の製造方法。
【請求項２】
前記フォトニック結晶構造工程は、前記第１エピタキシャル層を形成する工程と、前記第１エピタキシャル層に孔または溝を形成する工程と、前記孔または溝内の少なくとも一部および前記第１エピタキシャル層上に前記誘電体膜を形成する工程と、前記第１エピタキシャル層上の前記誘電体膜を除去する工程とを含むことを特徴とする、請求項１に記載の半導体発光装置の製造方法。
【請求項３】
研削、ラップ研磨、ポリッシュ研磨、およびＣＭＰ研磨よりなる群から選ばれる少なくとも１種以上の研磨方法を用いて前記誘電体膜を除去することを特徴とする、請求項２に記載の半導体発光装置の製造方法。
【請求項４】
前記フォトニック結晶構造工程は、孔または溝を有する前記誘電体膜を形成する工程と、前記孔または溝内に第１エピタキシャル層を形成する工程とを含むことを特徴とする、請求項１に記載の半導体発光装置の製造方法。
【請求項５】
ＣＶＤ法、蒸着法、スパッタ法、およびスピンコートとアニール法との複合法よりなる群から選ばれる少なくとの１種以上の方法を用いて前記誘電体膜を形成することを特徴とする、請求項１〜４のいずれかに記載の半導体発光装置の製造方法。
【請求項６】
前記誘電体膜の屈折率は前記第１エピタキシャル層の屈折率とは異なることを特徴とする、請求項１〜５のいずれかに記載の半導体発光装置の製造方法。
【請求項７】
請求項１〜６のいずれかの製造方法を用いて製造された半導体発光装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体発光装置の製造方法およびこれを用いて製造された半導体発光装置に関し、より特定的には、ＩＩＩ−Ｖ族窒化物半導体よりなるフォトニック結晶構造を備える半導体発光装置の製造方法およびこれを用いて製造された半導体発光装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ＤＦＢ（Distributed  feedback）レーザは、内部に設けられた１次元の回折格子によって前進波と後進波との結合を誘起し、その結果生じる定在波を利用したレーザである。この現象は、１次元の回折格子に対しブラッグ条件を満たす特定の波長の光でのみ生じる。したがって、ＤＦＢレーザによれば、縦モード（発振される光の光軸方向の共振モード）が単一モードである光を安定して発振することができる。
【０００３】
一方、ＤＦＢレーザにおいて、発振される光の光軸方向（言い換えれば回折格子に対して垂直な方向）以外の方向の光は、回折格子により回折されても定在波とはならず、フィードバックされない。つまり、ＤＦＢレーザでは、発振される光の光軸方向以外の方向の光は発振に関与せずにロスになるので、その分だけ発光効率が悪いという欠点があった。
【０００４】
そこで、近年、フォトニック結晶構造を備える半導体発光装置が開発されつつある。フォトニック結晶構造を備える半導体発光装置によれば、フォトニック結晶構造が２次元回折格子として機能する。すなわち、発振される光の光軸方向以外の光であっても、フォトニック結晶面内に存在するさまざまな方向の光を回折して定在波を生じる。その結果、発光効率を向上することができる。また、フォトニック結晶構造を備える半導体発光装置は、フォトニック結晶の主面に対して垂直な方向に面発光するという特徴を有しているので、レーザ光の出力を増加することができる。従来の２次元回折格子を備える半導体発光装置および製造方法は、たとえば特許文献１（特開２０００−３３２３５１号公報）に開示されている。
【０００５】
特許文献１の半導体発光装置は、ダブルへテロ接合を形成するように形成されたｎ型ＩｎＰ半導体層、活性層、およびｐ型ＩｎＰ半導体層と、ＩｎＰ基板と、２つの電極とを備えている。ＩｎＰ基板の主面には、所定の格子配列（たとえば三角格子や正方格子など）で複数の孔が開口されている。これにより、孔の開いていない部分はＩｎＰの屈折率（ｎ＝３．２１）となり、孔の開いている部分は空気の屈折率（ｎ＝１）となり、ＩｎＰ基板の主面は周期的な屈折率分布を有するフォトニック結晶（２次元回折格子）となる。このＩｎＰ基板の主面上にｎ型ＩｎＰ半導体層、活性層、およびｐ型ＩｎＰ半導体層がこの順序で形成されている。ｐ型クラッド層の主面と、フォトニック結晶が形成されていない側のＩｎＰ基板の主面との各々に、２つの電極の各々が形成されている。
【０００６】
この半導体発光装置では、２つの電極間に適当な電圧を印加することによって、正孔と電子とが活性層に注入される。そして、正孔と電子とが再結合すると、所定の波長を持った光が活性層内に発生する。そして、この光が活性層外へ漏れ出してエバネッセント光となり、フォトニック結晶層に伝搬し、フォトニック結晶層内における孔の格子点でブラッグ反射を繰り返す。その結果、各格子点間で定在波が発生し、波長および位相が揃った光となる。そして、この光がフォトニック結晶の主面に垂直な方向から発振される。
【０００７】
特許文献１の半導体発光装置は以下のようにして製造されている。始めに、第１のＩｎＰ基板上にフォトニック結晶が形成された形態の第１の部品を作製し、第２のＩｎＰ基板上にｎ型ＩｎＰ半導体層、活性層、およびｐ型ＩｎＰ半導体層が形成された形態の第２の部品を作製する。続いて、第１の部品におけるフォトニック結晶と、第２の部品におけるフォトニック結晶の真上に形成される層（ｐ型ＩｎＰ半導体層）とを融着貼り付けし、第２のＩｎＰ基板を除去する。その後、２つの電極を形成し、半導体発光装置が完成する。
【０００８】
また、特許文献１と同様に２つの部品を融着貼り付けする半導体発光装置の製造方法が、非特許文献１にも開示されている。
【０００９】
さらに、特許文献２（特開２００３−２７３４５３号公報）では、フォトニック結晶周期構造体が発光領域平面に形成されていて、上部電極の垂直真下には設けられていない構成の二次元フォトニック結晶面発光レーザが開示されている。
【特許文献１】特開２０００−３３２３５１号公報
【特許文献２】特開２００３−２７３４５３号公報
【非特許文献１】M.Imada, et al., "Coherent two-dimensional lasing action in surface-emitting laser with triangular-lattice photonic crystal structure", Appl. Phys. Lett., vol.75 （3） pp.316-318, 19 July 1999
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
上述のように、フォトニック結晶構造を備える半導体発光装置の従来の製造方法においては、フォトニック結晶を形成した第１の部品と、フォトニック結晶の真上に形成される層（活性層など）を形成した第２の部品とを別体で作製した後で、第１の部品と第２の部品とを融着貼り付けしている。しかし、第１の部品と第２の部品との融着貼り付けは、通常、還元雰囲気で高温高圧の状態で行なわれる。このため、融着貼り付けの際にデバイスにダメージ（孔の変形など）を与えやすいという問題があった。また、フォトニック結晶構造には反りやうねりが発生していることがあり、このような場合には融着貼り付けが難しいという問題があった。
【００１１】
ここで、特許文献２の二次元フォトニック結晶面発光レーザでは、フォトニック結晶周期構造体の形成されていない部分の真上に上部電極を形成するため、融着貼り付けを行なわずに製造し得る。しかし、特許文献２に開示されたレーザでは、光のフィードバックが起こるフォトニック結晶領域と、電流注入によってゲインを得る発光領域との関係が明確ではない。このため、実際に光のフィードバックによるゲインは起こらず、レーザ発振する構造にはなっていない。
【００１２】
したがって、本発明の目的は、デバイスにダメージを与えることなく容易に製造することのできる半導体発光装置の製造方法およびこれを用いて製造された半導体発光装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明の半導体発光装置の製造方法は、第１エピタキシャル層と誘電体膜とを有するフォトニック結晶構造を形成するフォトニック結晶構造工程と、フォトニック結晶構造工程後に、誘電体膜上および第１エピタキシャル層上に第２エピタキシャル層を形成する工程とを備えている。
【００１４】
本発明の半導体発光装置の製造方法によれば、フォトニック結晶構造上に第２エピタキシャル層を形成するので、フォトニック結晶構造と、フォトニック結晶構造の真上に形成される層との融着貼り付けを行なう必要がない。したがって、デバイスにダメージを与えることなく半導体発光装置を容易に製造することができる。
【００１５】
本発明の半導体発光装置の製造方法において好ましくは、フォトニック結晶構造工程は、第１エピタキシャル層を形成する工程と、第１エピタキシャル層に孔または溝を形成する工程と、孔または溝内の少なくとも一部および第１エピタキシャル層上に誘電体膜を形成する工程と、第１エピタキシャル層上の誘電体膜を除去する工程とを含んでいる。
【００１６】
これにより、孔または溝内に形成された誘電体膜によって第２のエピタキシャル層が孔または溝内から成長するのを抑止することができる。
【００１７】
本発明の半導体発光装置の製造方法において好ましくは、研削、ラップ研磨、ポリッシュ研磨、およびＣＭＰ研磨よりなる群から選ばれる少なくとも１種以上の研磨方法を用いて誘電体膜を除去する。これらの研磨方法によって第１エピタキシャル層上の誘電体膜を容易に除去することができる。
【００１８】
本発明の半導体発光装置の製造方法において好ましくは、フォトニック結晶構造工程は、孔または溝を有する誘電体膜を形成する工程と、孔または溝内に第１エピタキシャル層を形成する工程とを含んでいる。
【００１９】
これにより、誘電体膜を形成した後で、第１のエピタキシャル層および第２エピタキシャル層を連続的に成長させることができる。
【００２０】
本発明の半導体発光装置の製造方法において好ましくは、ＣＶＤ法、蒸着法、スパッタ法、およびスピンコートとアニール法との複合法よりなる群から選ばれる少なくとの１種以上の方法を用いて誘電体膜を形成する。これらの成膜方法によって孔または溝のような狭い領域にも誘電体膜を容易に形成することができる。
【００２１】
本発明の半導体発光装置の製造方法において好ましくは、誘電体膜の屈折率は第１エピタキシャル層の屈折率とは異なっている。これにより、誘電体膜と第１エピタキシャル層との境界で光が反射するので、誘電体膜または第１エピタキシャル層を２次元回折格子の格子点とすることができる。
【００２２】
本発明の半導体発光装置は、上記のいずれかの製造方法を用いて製造されている。これにより、ダメージを与えることなく容易に製造することができる。
【発明の効果】
【００２３】
本発明の半導体発光装置の製造方法およびこれを用いて製造された半導体発光装置によれば、デバイスにダメージを与えることなく容易に製造することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
以下、本発明の実施の形態について図面に基づいて説明する。
（実施の形態１）
図１は、本発明の半導体レーザ素子の一例を示す斜視図である。図２は、図１のＩＩ−ＩＩ線に沿った断面図である。図１および図２に示すように、半導体発光装置としての半導体レーザ素子１は、基板２と、ｎ型バッファ層３と、ｎ型クラッド層４と、ｎ型ガイド層５と、活性層６と、ブロック層７と、フォトニック結晶構造（ガイド層）８と、ＧａＮ層９と、ｐ型クラッド層１０と、ｐ+コンタクト層１１と、電極１２および１３とを備えている。
【００２５】
基板２は、たとえば導電性ＧａＮや導電性ＳｉＣなどよりなっており、主面２ａおよび２ｂを有している。基板２の主面２ａにはｎ型バッファ層３が形成されており、ｎ型バッファ層３上には、ｎ型クラッド層４、ｎ型ガイド層５、活性層６、ブロック層７、フォトニック結晶構造８、ＧａＮ層９、ｐ型クラッド層１０、およびｐ+コンタクト層１１がこの順序で形成されている。ｐ+コンタクト層１１上の中央部には円形状の電極１２が設けられており、基板２の主面２ａとは反対側の主面２ｂには、一面に電極１３が設けられている。
【００２６】
フォトニック結晶構造８は主面２ａが延びる方向に沿って形成されている。フォトニック結晶構造８は、たとえばＧａＮよりなるエピタキシャル層１５と誘電体膜１６とを有している。つまり、エピタキシャル層１５とフォトニック結晶構造８の真上を覆うように形成されたＧａＮ層９とは、共にＧａＮよりなっており、同一の層である（境界がない）。なお、本発明においてＧａＮ層９は必須の層ではなく、フォトニック結晶構造８に接してｐ型クラッド層１０が形成されていてもよい。
【００２７】
図３は、本発明の実施の形態１におけるフォトニック結晶構造を示す斜視図である。図３を参照して、フォトニック結晶構造８において、エピタキシャル層１５の表面には複数の孔８ａが周期的に形成されている。複数の孔８ａの各々はたとえば円形であり、３角格子を構成するように配置されている。複数の孔８ａ内の一部には誘電体膜１６が埋め込まれている。各回折格子点（誘電体膜）１６の中心と、これと最も近い隣接の６個の回折格子点（誘電体膜）１６の中心との距離は等しい値である。
【００２８】
エピタキシャル層１５は第１の屈折率（ＧａＮの場合２．５４）を有し、周期的に形成された誘電体膜１６は第２の屈折率を有する。第１の屈折率と第２の屈折率との差を大きくとると、所望のフォトニック結晶の特性を得ることができる。誘電体膜１６は、たとえばＳｉＯ2、ＭｇＦ2、ＣａＦ2、ＢａＦ2、Ａｌ2Ｏ3またはＬｉＦなどよりなっている。
【００２９】
図１および図２を参照して、活性層６はＧａＮを含んでおり、たとえばＡｌxＧａ1-x-yＩｎyＮ（０≦ｘ，ｙ≦１，０≦ｘ＋ｙ≦１）からなる多重量子井戸により構成されている。活性層６は、フォトニック結晶構造８に沿って設けられ、所定の方向に伸びる複数の量子細線として形成されていてもよい。また、フォトニック結晶構造８に沿って設けられ複数の量子箱として形成されていてもよい。各量子細線は、その長手方向と直交する２方向に関して電子のエネルギ準位が離散的になるような寸法（たとえば数十ｎｍ程度）を有する。各量子箱は、互いに直交する３方向に関して電子のエネルギ準位が離散的になるような寸法（たとえば数十ｎｍ程度）を有する。このような量子構造を備えると状態密度が大きくなるので、発光効率が高められると共に、発光スペクトルが先鋭化される。
【００３０】
ｎ型バッファ層３、ｎ型ガイド層５、およびｐ+コンタクト層１１の各々は、たとえばＩＩＩ−Ｖ族窒化物半導体よりなっており、より具体的にはＧａＮよりなっている。ｎ型クラッド層４、ブロック層７、およびｐ型クラッド層１０の各々は、たとえばＩＩＩ−Ｖ族窒化物半導体よりなっており、より具体的にはＡｌＧａＮよりなっている。電極１２および１３は、たとえばＡｕ（金）などよりなっている。
【００３１】
ｎ型クラッド層４およびｐ型クラッド層１０は、活性層６に与えられるべきキャリアが伝導する導電層として機能する。このため、ｎ型クラッド層４およびｐ型クラッド層１０は、活性層６を挟むように設けられている。また、ｎ型クラッド層４およびｐ型クラッド層１０は、共に、活性層６にキャリア（電子および正孔）と光とを閉じ込める閉じ込め層として機能する。つまり、ｎ型クラッド層４、活性層６、およびｐ型クラッド層１０は、ダブルヘテロ接合を形成している。このため、発光に寄与するキャリアを活性層６に集中させることができる。またブロック層７は、フォトニック結晶構造８への電子の進入をブロックするブロック層として機能する。これにより、フォトニック結晶構造８内で電子と正孔とが非発光再結合するのを抑止することができる。またｐ+コンタクト層１１は、電極１２との接触をオーミック接触にするために形成される。さらにｎ型バッファ層３は、基板２上に形成されたエピタキシャル層の結晶性を向上するために形成される。
【００３２】
次に、半導体レーザ素子１の発光方法について、図１〜図６を用いて説明する。
電極１２に正電圧を印加すると、ｐ型クラッド層１０から活性層６へ正孔が注入され、ｎ型クラッド層４から活性層６へ電子が注入される。活性層６へ正孔および電子（キャリア）が注入されると、キャリアの再結合が起こり、光が発生される。発生される光の波長は、活性層６が備える半導体層のバンドギャップによって規定される。
【００３３】
活性層６において発生された光は、ｎ型クラッド層４およびｐ型クラッド層１０によって活性層６内に閉じ込められるが、一部の光はエバネッセント光としてフォトニック結晶構造８に到達する。フォトニック結晶構造８に到達したエバネッセント光の波長と、フォトニック結晶構造８が有する所定の周期とが一致する場合には、その周期に対応する波長において定在波が誘起される。
【００３４】
このような現象は、活性層６およびフォトニック結晶構造８が２次元的に広がりをもって形成されているので、電極１２の真下の領域Ｃ（図３）およびその付近において生じうる。定在波によるフィードバック効果により、レーザ発振を起こすことが可能となる。
【００３５】
続いて、フォトニック結晶構造８の２次元回折格子としての機能について具体例を掲げながら説明する。フォトニック結晶構造８は、少なくとも２方向に同一の周期で並進させたときに重なり合うような性質を有する。このような２次元回折格子は、正三角形、正方形、または正六角形を一面に敷き詰めて配置し、その各頂点に格子点を設けることによって形成される。ここでは、正三角形を用いて形成される格子を３角格子、正方形を用いて形成される格子を正方格子、正六角形を用いて形成される格子を６角格子とそれぞれ呼ぶ。
【００３６】
図４は、２次元回折格子として、格子間隔がａである３角格子を描いた図面である。３角格子は、一辺の長さがａである正三角形によって埋め尽くされている。図４において、任意に選択された格子点Ａに着目し、格子点Ａから格子点Ｂに向かう方向をＸ−Γ方向と呼び、また格子点Ａから格子点Ｃへ向かう方向をＸ−Ｊ方向と呼ぶ。本実施の形態では、活性層６において発生される光の波長がＸ−Γ方向に関する格子周期に対応している場合について説明する。
【００３７】
２次元回折格子は、以下に説明する３個の１次元回折格子群Ｌ、Ｍ、Ｎを含むと考えることができる。１次元回折格子群Ｌは、Ｙ軸方向に向けて設けられた１次元格子Ｌ1、Ｌ2、Ｌ3などからなっている。１次元回折格子群Ｍは、Ｘ軸方向に対して１２０度の角度を方向に向けて設けられた１次元格子Ｍ1、Ｍ2、Ｍ3などからなっている。１次元回折格子群Ｎは、Ｘ軸方向に対して６０度の方向に向けて設けられた１次元格子Ｎ1、Ｎ2、Ｎ3などからなっている。これら３つの１次元回折格子群Ｌ、Ｎ、およびＭは、任意の格子点を中心に１２０度の角度で回転すると重なりあう。各１次元回折格子群Ｌ、Ｎ、およびＭにおいて、１次元格子間の間隔はｄであり、１次元格子内の間隔はａである。
【００３８】
まず、格子群Ｌに関して考える。格子点Ａから格子点Ｂの方向に進む光は、格子点Ｂにおいて回折現象を生じる。回折方向は、ブラッグ条件２ｄ・ｓｉｎθ＝ｍλ（ｍ＝０、±１、・・）によって規定される。ここで、λはエピタキシャル層１５内における光の波長である。２次のブラッグ反射（ｍ＝±２）を満足するように回折格子が形成されている場合には、θ＝±６０゜、±１２０゜の角度に別の格子点Ｄ、Ｅ、Ｆ、およびＧが存在する。また、ｍ＝０に対応する角度θ＝０、１８０゜にも格子点ＡおよびＫが存在する。
【００３９】
格子点Ｂにおいて、たとえば格子点Ｄの方向に向けて回折された光は、格子点Ｄにおいて格子群Ｍに従って回折される。この回折は、格子群Ｌに従う回折現象と同様に考えることができる。次いで、格子点Ｄにおいて格子点Ｈに向けて回折される光は、格子群Ｎに従って回折される。このようにして順次、格子点Ｈ、格子点Ｉ、格子点Ｊと回折されていく。格子点Ｊから格子点Ａに向けて回折される光は、格子群Ｎに従って回折される。
【００４０】
以上、説明したように、格子点Ａから格子点Ｂに進む光は、複数回の回折を経て、最初の格子点Ａに到達する。このため、半導体レーザ素子１においては、ある方向に進む光が複数回の回折を介して元の格子点の位置の戻るので、各格子点間には定在波が立つ。したがって、２次元回折格子は光共振器、つまり波長選択器および反射器として作用する。
【００４１】
また、上記ブラッグ条件２ｄ・ｓｉｎθ＝ｍλ（ｍ＝０、±１、・・）において、ｍが奇数である条件でのブラッグ反射の方向は、θ＝±９０゜となる。これは、２次元回折格子の主面に対して垂直方向（図４中紙面に垂直な方向）にも回折が強くなることを意味している。これにより、フォトニック結晶構造８の主面に対して垂直方向、すなわち光放出面１１ａ（図１）から光を放出（面発光）させることができる。
【００４２】
さらに、２次元回折格子では、上記の説明が任意の格子点Ａにおいて行なわれたことを考慮すると、上記のような光の回折は２次元的に配置されたすべての格子点において生じ得る。このため、各Ｘ−Γ方向に伝搬する光が、ブラッグ回折によって２次元的に相互に結合していると考えられる。２次元回折格子では、この２次元的結合によって３つのＸ−Γ方向が結合しあってコヒーレントな状態が形成されると考えられる。
【００４３】
図５は、図４に示された３角格子が有する逆格子空間を示した図面である。逆格子空間におけるブリユアンゾーンの中心Γ点、このΓ点と隣接ブリユアンゾーンのΓ点とを結んだ直線がブリユアンゾーンの境界と交差するＸ点、互いに隣接する３ブリユアンゾーンが一点において接するＪ点が示されている。図５におけるΓ点、Ｘ点、Ｊ点から規定される方向は、図４に説明において参照したΓ−Ｘ方向およびΓ−Ｊ方向に対応する。
【００４４】
図６（ａ）は、図４に示された３角格子について、ＩｎＰよりなるフォトニック結晶層に関して、平面波展開法を用いてバンド計算を行なった結果を示したフォトニックバンド図であり、特にＴＥモードに対する計算結果である。図６（ｂ）は、図６（ａ）におけるＳ点近傍における拡大図である。図１のフォトニック結晶構造８は、図６（ａ）に示された分散関係、つまりフォトニックバンド構造を有する。本明細書において、フォトニックバンド構造とは、媒質内に設けられた少なくとも２次元の周期的な屈折率分布に基づき光子のエネルギに対して規定された分散関係をいう。
【００４５】
図６（ａ）および（ｂ）を参照して、Γ点およびその付近の波数範囲では、Ｓで示す部分およびＰで示す部分において、フォトニックバンドギャップが存在している。ここでは、Ｓで示す部分を「第１フォトニックバンドギャップ」と呼び、Ｐで示す部分を「第２フォトニックバンドギャップ」と呼ぶ。第１フォトニックバンドギャップの規格化周波数ω1は約０．３５となっており、第２フォトニックバンドギャップの規格化周波数ω2は約０．６１となっている。ここで、Γ点は波数ベクトルｋ＝０の点であるので、光の規格化周波数ωが規格化周波数ω1およびω2の場合には、結晶方向に関わらず定在波が立つことになる。同様の計算を本願のＧａＮよりなるフォトニック結晶（３角格子）に対して行なうと、第１フォトニックバンドギャップの規格化周波数ω1は約０．４７となり、第２フォトニックバンドギャップの規格化周波数ω2は約０．８２となる。
【００４６】
また、フォトニック結晶構造８の回折格子点の配列は、たとえば以下のようなものであってもよい。
【００４７】
図７は、本発明の実施の形態１におけるフォトニック結晶構造の変形例を示す斜視図である。図７に示すフォトニック結晶構造８において、エピタキシャル層１５の表面には複数の孔８ａが正方格子を構成するように配置されており、孔８ａ内の一部には誘電体膜１６が埋め込まれている。
【００４８】
図８は、２次元回折格子として、格子間隔がｄである正方格子を描いた図である。正方格子は、一辺の長さがｄである正方形で埋め尽くされている。図８において、任意に選択された格子点Ｗに着目し、格子点Ｗから格子点Ｐに向かう方向をＸ−Γ方向と呼び、また格子点Ｗから格子点Ｑへ向かう方向Ｘ−Ｊ方向と呼ぶ。ここでは、活性層６において発生される光の波長がＸ−Γ方向に関する格子周期に対応している場合について説明する。
【００４９】
２次元回折格子は、以下に説明する２個の１次元回折格子群Ｕ、Ｖを含むと考えることができる。１次元回折格子群Ｕは、Ｙ軸方向に向けて設けられた１次元格子Ｕ1、Ｕ2、Ｕ3などからなっている。１次元回折格子群Ｖは、Ｘ軸方向に向けて設けられた１次元格子Ｖ1、Ｖ2、Ｖ3などからなっている。これら２つの１次元回折格子群ＵおよびＶは、任意の格子点を中心に９０゜の角度で回転すると重なりあう。各１次元回折格子群ＵおよびＶにおいて、１次元格子間の間隔はｄであり、１次元格子内の間隔もｄである。
【００５０】
まず、格子群Ｕに関して考える。格子点Ｗから格子点Ｐの方向に進む光は、格子点Ｐにおいて回折現象を生じる。回折方向は、３角格子の場合と同様に、ブラッグ条件２ｄ・ｓｉｎθ＝ｍλ（ｍ＝０、±１、・・）によって規定される。２次のブラッグ反射（ｍ＝±２）を満足するように回折格子が形成されている場合には、θ＝±９０゜の角度に別の格子点Ｑ、Ｒが存在し、ｍ＝０に対応する角度θ＝０、１８０゜にも格子点Ｗ、Ｓが存在する。
【００５１】
格子点Ｐにおいて格子点Ｑの方向に向けて回折された光は、格子点Ｑにおいて格子群Ｖに従って回折される。この回折は、格子群Ｕに従う回折現象と同様に考えることができる。次いで、格子点Ｑにおいて格子点Ｔに向けて回折される光は、格子群Ｕに従って回折される。このようにして順次に回折されていく。格子点Ｔから格子点Ｗに向けて回折される光は、格子群Ｖに従って回折される。
【００５２】
以上、説明したように、格子点Ｗから格子点Ｐに進む光は、複数回の回折を経て、最初の格子点Ｗに到達する。このため、本実施の形態の半導体レーザ素子においては、ある方向に進む光が複数回の回折を介して元の格子点の位置の戻るので、各格子点間には定在波が立つ。したがって、２次元回折格子は光共振器、つまり波長選択器および反射器として作用する。
【００５３】
また、上記ブラッグ条件２ｄ・ｓｉｎθ＝ｍλ（ｍ＝０、±１、・・）において、ｍが奇数である条件でのブラッグ反射の方向は、θ＝±９０゜となる。これは、２次元回折格子の主面に対して垂直方向（図８中紙面に垂直な方向）にも回折が強くなることを意味している。これにより、２次元回折格子の主面に対して垂直方向、すなわち光放出面１１ａ（図１）から光を放出（面発光）させることができる。
【００５４】
さらに、この２次元回折格子では、上記の説明が任意の格子点Ｗにおいて行なわれたことを考慮すると、上記のような光の回折は２次元的に配置されたすべての格子点において生じ得る。このため、各Ｘ−Γ方向に伝搬する光が、ブラッグ回折によって２次元的に相互に結合していると考えられる。この２次元回折格子では、この２次元的結合によって３つのＸ−Γ方向が結合しあってコヒーレントな状態が形成されると考えられる。
【００５５】
次に、本実施の形態における半導体レーザ素子１の製造方法について、図９〜図１９を用いて説明する。
【００５６】
始めに図９を参照して、たとえば導電性ＧａＮまたは導電性ＳｉＣよりなる基板２を準備する。そして、たとえばＯＭＶＰＥ（Organo-Metallic  Vapor  Phase  Epitaxy）法を用いて、ｎ型バッファ層３、ｎ型クラッド層４、ｎ型ガイド層５、活性層６、ブロック層７、および第１エピタキシャル層としてのエピタキシャル層１５をこの順序で基板２の主面２ａ上にエピタキシャル成長させる。
【００５７】
次に図１０を参照して、たとえばスピンコータを用いてレジスト剤をエピタキシャル層１５に塗布し、ＥＢ（Electron  Beam）露光装置を用いてレジストをパターニングする。これにより、電子ビームリソグラフィ技術によって所定形状のマスク５１が形成される。続いて、マスク５１をマスクとしてエピタキシャル層１５をたとえばＲＩＥ（Reactive  Ion  Etching）などエッチングし、エピタキシャル層１５の所定の位置に回折格子点となる複数の孔８ａを形成する。その後、マスク５１を除去する。
【００５８】
なお、上記のような方法でマスク５１を形成する代わりに、紫外線硬化型の樹脂をエピタキシャル層１５に塗布し、ナノインプリント法を用いて所定形状のマスク５１を形成してもよい。
【００５９】
次に図１１を参照して、たとえば蒸着法を用いて誘電体膜１６を形成する。誘電体膜１６は複数の孔８ａの各々の底面と、エピタキシャル層１５の上面とに形成される。続いて、研削、ラップ研磨、ポリッシュ研磨、またはＣＭＰ研磨などの研磨方法を用いて、エピタキシャル層１５上の余分な誘電体膜１６を除去する。これにより、図１２に示すように、孔８ａ内にのみ誘電体膜１６が形成され、フォトニック結晶構造８が形成される。図１２の構造のように孔８ａ内の一部にのみ誘電体膜１６が形成されている場合には、誘電体膜１６と、孔８ａ内における誘電体膜１６が形成されていない部分を占める空気とが、回折格子点として機能する。
【００６０】
なお、図１１のように孔８ａ内の一部にのみ誘電体膜１６を形成する代わりに、図１３のように孔８ａ内を完全に埋めるような厚さで誘電体膜１６を形成してもよい。この場合には、図１４に示す構造が得られ、誘電体膜１６が回折格子点として機能する。
【００６１】
また、蒸着法の代わりにＣＶＤ（chemical  vapor  deposition：化学気相成長）法を用いて誘電体膜１６を形成してもよい。図１５を参照して、ＣＶＤ法を用いて誘電体膜１６を形成すると、孔８ａの側面および底面とエピタキシャル層１５の上面とに誘電体膜１６が形成される。その結果、図１６に示す構造が得られ、孔８ａの側面および底面に沿って誘電体膜１６が形成される。
【００６２】
さらに、スパッタ法や、スピンコートとアニール法との複合法などにより誘電体膜を形成してもよい。この複合法とは、孔８ａの側面および底面とエピタキシャル層１５の上面とに誘電体膜１６となる液状の材料をスピンコートし、アニールにより硬化させる方法である。
【００６３】
次に、フォトニック結晶構造８の表面をクリーニングした後、ＯＭＶＰＥ法を用いて、第２エピタキシャル層としてのＧａＮ層９をフォトニック結晶構造８上に形成する。図１７（ａ）〜（ｄ）は、本発明の実施の形態１におけるＧａＮ層の成長の様子を順に示す模式図である。なお、図１７（ａ）〜（ｄ）は図１２におけるＡ部を拡大した図である。
【００６４】
図１７（ａ）〜（ｄ）を参照して、通常のＧａＮのエピタキシャル成長の条件よりも成長温度を高くし、たとえば塩素系ガスを少量導入する条件で、ＧａＮをエピタキシャル成長させる。すると、エピタキシャル層１５が図中上方向（たとえば（０００１）方向（Ｃ面成長）など）に成長していたにもかかわらず、エピタキシャル層１５上に形成されるＧａＮ（ＧａＮ層９）は図中横方向（たとえば（１１２−２）方向（Ｒ面方向）など）に成長する（（ａ）→（ｂ）→（ｃ））。ＧａＮは、孔８ａの各々の真上の領域で基板２の主面２ａ（図１）に沿って成長する。なお、孔８ａ内にもわずかにＧａＮが成長するが、これによって孔８ａがＧａＮで埋められることはない。その後、ＧａＮが孔８ａの真上の領域を完全に覆うと、ＧａＮは再び図中上方向に成長する（（ｃ）→（ｄ））。これにより、図１８に示すように、フォトニック結晶構造８上にＧａＮ層９が形成される。
【００６５】
ここで、図１７（ａ）〜（ｃ）で示されるようにフォトニック結晶構造８を覆う層（図ではＧａＮ層９）を図中横方向に成長させるためには、フォトニック結晶構造８を覆う層としてＧａ、Ｉｎ、Ａｌのいずれかと、Ｎとを含む層を形成することが好ましい。また、フォトニック結晶構造８を覆う層を図中横方向に成長させるためには、雰囲気の圧力を７０ｋＰａ以下、好ましくは６０ｋＰａ以下にした状態でフォトニック結晶構造８を覆う層を形成することが好ましい。また、フォトニック結晶構造８を覆う層と同じ成分の層が孔８ａの側面からも成長することを抑止するためには、雰囲気の圧力を１０ｋＰａ以上、好ましくは３０ｋＰａ以上にした状態でフォトニック結晶構造８を覆う層を形成することが好ましい。
【００６６】
次に図１９を参照して、たとえばＯＭＶＰＥ法を用いて、ｐ型クラッド層１０およびｐ+コンタクト層１１をＧａＮ層９上に形成する。その後、図１および図２を参照して、ｐ+コンタクト層１１の光放出面１１ａに電極１２を形成し、基板２の主面２ｂに電極１３を形成し、本実施の形態における半導体レーザ素子１が完成する。
【００６７】
本実施の形態における半導体レーザ素子１の製造方法は、エピタキシャル層１５と誘電体膜１６とを有するフォトニック結晶構造８を形成するフォトニック結晶構造工程と、フォトニック結晶構造工程後に、誘電体膜１６上およびエピタキシャル層１５上にＧａＮ層９を形成する工程とを備えている。
【００６８】
本実施の形態における半導体レーザ素子１の製造方法によれば、フォトニック結晶構造８上にＧａＮ層９を形成するので、フォトニック結晶構造８と、フォトニック結晶構造８の真上に形成されるＧａＮ層９との融着貼り付けを行なう必要がない。したがって、デバイスにダメージを与えることなく半導体発光装置を容易に製造することができる。
【００６９】
また、上記フォトニック結晶構造工程は、エピタキシャル層１５を形成する工程と、エピタキシャル層１５に複数の孔８ａを形成する工程と、孔８ａ内の少なくとも一部およびエピタキシャル層１５上に誘電体膜１６を形成する工程と、エピタキシャル層１５上の誘電体膜１６を除去する工程とを含んでいる。
【００７０】
これにより、孔８ａ内に形成された誘電体膜１６によってエピタキシャル層１５が孔８ａ内から成長するのを抑止することができる。
【００７１】
また、研削、ラップ研磨、ポリッシュ研磨、およびＣＭＰ研磨よりなる群から選ばれる少なくとも１種以上の研磨方法を用いて誘電体膜１６を除去することにより、エピタキシャル層１５上の誘電体膜１６を容易に除去することができる。
【００７２】
また、ＣＶＤ法、蒸着法、スパッタ法、およびスピンコートとアニール法との複合法よりなる群から選ばれる少なくとの１種以上の方法を用いて誘電体膜１６を形成することにより、孔８ａ内のような狭い領域にも誘電体膜１６を容易に形成することができる。
【００７３】
さらに、誘電体膜１６の屈折率がエピタキシャル層１５の屈折率とは異なっていることにより、誘電体膜１６とエピタキシャル層１５との境界で光が反射するので、誘電体膜１６を２次元回折格子の格子点とすることができる。
【００７４】
（実施の形態２）
本実施の形態では、実施の形態１における半導体レーザ素子の製造方法の変形例について、図２０〜２４を用いて説明する。
【００７５】
始めに図２０を参照して、実施の形態１と同様の製造方法により、ｎ型バッファ層３、ｎ型クラッド層４、ｎ型ガイド層５、活性層６、およびブロック層７をこの順序で基板２の主面２ａ上にエピタキシャル成長させる。次に、たとえばスピンコータを用いてレジスト剤をブロック層７に塗布し、ＥＢ露光装置を用いてレジストをパターニングする。これにより、複数の孔５２ａを有するマスク５２が形成される。
【００７６】
次に図２１を参照して、たとえば蒸着法を用いて複数の孔５２ａの各々の底面およびマスク５２上に誘電体膜１６を形成する。
【００７７】
次に図２２を参照して、マスク５２上に形成された誘電体膜１６をマスク５２とともに除去（リフトオフ）する。これにより、溝１６ａを有する回折格子点のパターンの誘電体膜１６が形成される。
【００７８】
次に、ブロック層７の表面をクリーニングした後、ＯＭＶＰＥ法を用いて、第１エピタキシャル層としてのエピタキシャル層１５および第２エピタキシャル層としてのＧａＮ層９を連続的にブロック層７上に形成する。図２３（ａ）〜（ｆ）は、本発明の実施の形態２におけるエピタキシャル層およびＧａＮ層の成長の様子を順に示す模式図である。なお、図２３（ａ）〜（ｆ）は図２２におけるＢ部を拡大した図である。
【００７９】
図２３（ａ）〜（ｆ）を参照して、通常のＧａＮのエピタキシャル成長の条件よりもＶ族原料ガス／ＩＩＩ族原料ガスの比の高い条件、言い換えれば、たとえばアンモニアガスが多い条件で、ＧａＮをエピタキシャル成長させる。すると、誘電体膜１６の上部や側面からはＧａＮはエピタキシャル成長せず、誘電体膜１６の形成されていない領域（溝１６ａ内）のブロック層７の表面からのみＧａＮ（エピタキシャル層１５）が選択的にエピタキシャル成長する（（ａ）→（ｂ））。ＧａＮは図中上方向に成長し、誘電体膜１６の上端と同じ高さにまでに到達する（（ｂ）→（ｃ））。これにより、エピタキシャル層１５における複数の孔８ａ内を誘電体膜１６で埋めた構成のフォトニック結晶構造８が得られる。
【００８０】
誘電体膜１６の上端と同じ高さにまでに到達すると、ＧａＮ（ＧａＮ層９）は誘電体膜１６の真上の領域で図中横方向に成長する（（ｃ）→（ｄ））。ＧａＮの成長方向は、基板２の主面２ａ（図１）に沿う方向である。その後、ＧａＮが誘電体膜１６の真上の領域を完全に覆うと、ＧａＮ層９は再び図中上方向に成長する（（ｄ）→（ｅ）→（ｆ））。これにより、ＧａＮ層９が形成される。フォトニック結晶構造８およびＧａＮ層９をブロック層７上に形成した後の状態を図２４に示す。
【００８１】
このように、ＧａＮのエピタキシャル成長の条件を調節することで、融着貼り付けを行なわずにフォトニック結晶構造８上にＧａＮ層９を形成することができる。
【００８２】
ここで、図２３（ｃ）〜（ｅ）で示されるようにフォトニック結晶構造８を覆う層（図ではＧａＮ層９）を図中横方向に成長させるためには、フォトニック結晶構造８を覆う層としてＧａ、Ｉｎ、Ａｌのいずれかと、Ｎとを含む層を形成することが好ましい。また、フォトニック結晶構造８を覆う層を図中横方向に成長させるためには、雰囲気の圧力を９０ｋＰａ以下、好ましくは７０ｋＰａ以下にした状態でフォトニック結晶構造８を覆う層を形成する。
【００８３】
なお、本実施の形態では、エピタキシャル層１５が誘電体膜１６の真上の領域を覆っている構成について示したが、本発明はこのような場合に限定されるものではなく、たとえばエピタキシャル層１５が誘電体膜１６の上端と同じ高さにまで到達した時点（図２３（ｃ）の時点）でエピタキシャル成長の条件を変えて、ＧａＮを含む（たとえばＡｌＧａＮなどの）ｐ型クラッド層１０を引き続き成長させてもよい。この場合にはフォトニック結晶構造８に隣接してｐ型クラッド層１０が形成される。
【００８４】
その後、図１および図２を参照して、実施の形態１と同様の方法により、ｐ型クラッド層１０、ｐ+コンタクト層１１、電極１２、および電極１３を形成し、本実施の形態における半導体レーザ素子が完成する。
【００８５】
本実施の形態における半導体レーザ素子の製造方法によれば、実施の形態１の半導体レーザ素子と同様の効果を得ることができる。
【００８６】
また、本実施の形態における半導体レーザ素子の製造方法において、フォトニック結晶構造８を形成する工程は、溝１６ａを有する誘電体膜１６を基板２上に形成する工程と、溝１６ａ内にエピタキシャル層１５を形成する工程とを含んでいる。
【００８７】
これにより、誘電体膜１６を形成した後で、エピタキシャル層１５およびＧａＮ層９を連続的に成長させることができる。
【００８８】
なお、実施の形態１および２では、図３に示すように回折格子点に誘電体膜１６が形成されており、それ以外の領域にエピタキシャル層１５が形成されているようなフォトニック結晶構造８について示した。しかしながら、本発明におけるフォトニック結晶構造はこのような場合の他、図２５に示すように回折格子点にエピタキシャル層１５が形成されており、それ以外の領域に誘電体膜１６が形成されている構造であってもよい。
【００８９】
また、実施の形態１および２では、第１および第２のエピタキシャル層としてＧａＮ層を形成する場合について示したが、第１および第２のエピタキシャル層はＧａＮ以外の材料であってもよく、ＧａＡｓなどであってもよい。また第１および第２のエピタキシャル層が互いに異なる材料よりなっていてもよい。
【００９０】
以下、本発明の実施例について説明する。
【実施例１】
【００９１】
本実施例では、実施の形態１に示す製造方法を用いて半導体レーザ素子の作製を試みた。ＧａＮ基板上に低温ｎ−ＧａＮバッファ層、ｎ−ＡｌＧａＮクラッド層、ＩｎＧａＮ／ＧａＮからなる量子井戸構造の活性層（発光層）、ＡｌＧａＮブロック層、およびＧａＮエピタキシャル層（ＧａＮガイド層）の順に、ＯＭＶＰＥ法にてエピタキシャル膜を形成した。その後、スピンコート法により紫外線硬化型の樹脂を塗布し、ナノインプリント法でピッチ２００ｎｍ、孔径１００ｎｍのパターンを転写し、マスクを形成した。次に、塩素ガスを用いたドライエッチング装置中で深さ８０ｎｍの孔をＧａＮエピタキシャル層に形成した。この後、溶剤により残ったマスクを除去してから、電子ビーム蒸着装置にてＳｉＯ2誘電体膜を成膜した。ＳｉＯ2誘電体膜は孔が埋まるように１００ｎｍの厚さで成膜した。次にこの基板をポリッシュ研磨装置に装着し、ＧａＮエピタキシャル層の表面が露出するまでポリッシュ研磨を実施した。ＧａＮエピタキシャル層の表面を洗浄した後、ＯＭＶＰＥ法でｐ−ＡｌＧａＮクラッド層、ｐ−ＧａＮコンタクト層をエピタキシャル成長した。その後、ｐ−ＡｌＧａＮクラッド層上にｐ電極を形成し、ＧａＮ基板の下面にｎ電極を形成した。この半導体レーザを通電したところ表面方向への発光が確認された。
【実施例２】
【００９２】
本実施例では、実施の形態１に示す製造方法であって実施例１とは別の方法を用いて半導体レーザ素子の作製を試みた。ＧａＮ基板上に低温ｎ−ＧａＮバッファ層、ｎ−ＡｌＧａＮクラッド層、ＩｎＧａＮ／ＧａＮからなる量子井戸構造の活性層（発光層）、ＡｌＧａＮブロック層、およびＧａＮエピタキシャル層（ＧａＮガイド層）の順に、ＯＭＶＰＥ法にてエピタキシャル膜を形成した。その後、スピンコート法により電子ビーム露光用のレジストを塗布し、ピッチ２００ｎｍ、孔径１００ｎｍのパターンをこのレジストに形成した。続いて、塩素ガスを用いたドライエッチング装置中で、レジストをマスクとして深さ１００ｎｍの孔をＧａＮエピタキシャル層に形成した。この後、残ったレジストを溶剤を用いて除去してから、プラズマＣＶＤ装置にてＳｉＯ2誘電体膜を孔の底面および側面を覆う程度に２０ｎｍの厚さで成膜した。次にこの基板をポリッシュ研磨装置に装着し、ＧａＮエピタキシャル層の表面が露出するまでポリッシュ研磨を実施した。ＧａＮエピタキシャル層の表面を洗浄した後、ＯＭＶＰＥ法でｐ−ＡｌＧａＮクラッド層、ｐ−ＧａＮコンタクト層をエピタキシャル成長した。その後、ｐ−ＡｌＧａＮクラッド層上にｐ電極を形成し、ＧａＮ基板の下面にｎ電極を形成した。この半導体レーザを通電したところ表面方向への発光が確認された。
【００９３】
以上に開示された実施の形態および実施例はすべての点で例示であって制限的なものではないと考慮されるべきである。本発明の範囲は、以上の実施の形態および実施例ではなく、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修正や変形を含むものと意図される。
【産業上の利用可能性】
【００９４】
本発明は、ＩＩＩ−Ｖ族窒化物半導体よりなるフォトニック結晶構造を備える半導体発光装置の製造に特に適している。
【図面の簡単な説明】
【００９５】
【図１】本発明の半導体レーザ素子の一例を示す斜視図である。
【図２】図１のＩＩ−ＩＩ線に沿った断面図である。
【図３】本発明の実施の形態１におけるフォトニック結晶構造を示す斜視図である。
【図４】２次元回折格子として、格子間隔がａである３角格子を描いた図面である。
【図５】図４に示された３角格子が有する逆格子空間を示した図面である。
【図６】（ａ）図４に示された３角格子について、ＩｎＰよりなるフォトニック結晶層に関して、平面波展開法を用いてバンド計算を行なった結果を示したフォトニックバンド図であり、特にＴＥモードに対する計算結果である。（ｂ）（ａ）におけるＳ点近傍における拡大図である。
【図７】本発明の実施の形態１におけるフォトニック結晶構造の変形例を示す斜視図である。
【図８】２次元回折格子として、格子間隔がｄである正方格子を描いた図である。
【図９】本発明の実施の形態１における半導体レーザ素子の製造方法の第１工程を示す断面図である。
【図１０】本発明の実施の形態１における半導体レーザ素子の製造方法の第２工程を示す断面図である。
【図１１】本発明の実施の形態１における半導体レーザ素子の製造方法の第３工程を示す断面図である。
【図１２】本発明の実施の形態１における半導体レーザ素子の製造方法の第４工程を示す断面図である。
【図１３】本発明の実施の形態１における半導体レーザ素子の製造方法の第３工程の変形例を示す断面図である。
【図１４】本発明の実施の形態１における半導体レーザ素子の製造方法の第４工程の変形例を示す断面図である。
【図１５】本発明の実施の形態１における半導体レーザ素子の製造方法の第３工程の他の変形例を示す断面図である。
【図１６】本発明の実施の形態１における半導体レーザ素子の製造方法の第４工程の他の変形例を示す断面図である。
【図１７】本発明の実施の形態１における半導体レーザ素子の製造方法の第５工程におけるＧａＮ層の成長の様子を示す模式図である。（ａ）は第１状態、（ｂ）は第２状態、（ｃ）は第３状態、（ｄ）は第４状態を示している。
【図１８】本発明の実施の形態１における半導体レーザ素子の製造方法の第５工程を示す断面図である。
【図１９】本発明の実施の形態１における半導体レーザ素子の製造方法の第６工程を示す断面図である。
【図２０】本発明の実施の形態２における半導体レーザ素子の製造方法の第１工程を示す断面図である。
【図２１】本発明の実施の形態２における半導体レーザ素子の製造方法の第２工程を示す断面図である。
【図２２】本発明の実施の形態２における半導体レーザ素子の製造方法の第３工程を示す断面図である。
【図２３】本発明の実施の形態２における半導体レーザ素子の製造方法の第４工程におけるエピタキシャル層およびＧａＮ層の成長の様子を示す模式図である。（ａ）は第１状態、（ｂ）は第２状態、（ｃ）は第３状態、（ｄ）は第４状態、（ｅ）は第５状態、（ｆ）は第６状態を示している。
【図２４】本発明の実施の形態２における半導体レーザ素子の製造方法の第５工程を示す断面図である。
【図２５】本発明の半導体レーザ素子の他の例を示す断面図である。
【符号の説明】
【００９６】
１  半導体レーザ素子、２  基板、２ａ，２ｂ  基板の主面、３  ｎ型バッファ層、４  ｎ型クラッド層、５  ｎ型ガイド層、６  活性層、７  ブロック層、８  フォトニック結晶構造、８ａ，５２ａ  孔、９  ＧａＮ層、１０  ｐ型クラッド層、１１  ｐ+コンタクト層、１１ａ  光放出面、１２，１３  電極、１５  エピタキシャル層、１６  誘電体膜、１６ａ  溝、５１，５２  マスク。
【図１】
2008130731.tif 000003
【図２】
2008130731.tif 000004
【図３】
2008130731.tif 000005
【図４】
2008130731.tif 000006
【図５】
2008130731.tif 000007
【図６】
2008130731.tif 000008
【図７】
2008130731.tif 000009
【図８】
2008130731.tif 000010
【図９】
2008130731.tif 000011
【図１０】
2008130731.tif 000012
【図１１】
2008130731.tif 000013
【図１２】
2008130731.tif 000014
【図１３】
2008130731.tif 000015
【図１４】
2008130731.tif 000016
【図１５】
2008130731.tif 000017
【図１６】
2008130731.tif 000018
【図１７】
2008130731.tif 000019
【図１８】
2008130731.tif 000020
【図１９】
2008130731.tif 000021
【図２０】
2008130731.tif 000022
【図２１】
2008130731.tif 000023
【図２２】
2008130731.tif 000024
【図２３】
2008130731.tif 000025
【図２４】
2008130731.tif 000026
【図２５】
2008130731.tif 000027