(57)【要約】【課題】窒化物半導体及び保護膜のクラックの発生を抑制し、かつ保護膜の剥がれが生じず、高出力化の可能な窒化物半導体レーザ素子を提供することを目的とする。【解決手段】第１窒化物半導体層、活性層、第２窒化物半導体層を含む窒化物半導体層と、該窒化物半導体層に形成された保護膜と、を有する窒化物半導体レーザ素子において、該保護膜は、六方晶系の結晶構造を有し、前記窒化物半導体層に形成された共振器面を被覆する第１の面と、前記第２窒化物半導体層表面を被覆する第２の面と、該第１の面と第２の面の間に連続する第３の面と、を具備する窒化物半導体レーザ素子。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１窒化物半導体層、活性層、第２窒化物半導体層を含む窒化物半導体層と、該窒化物半導体層に形成された保護膜と、を有する窒化物半導体レーザ素子において、
該保護膜は、六方晶系の結晶構造を有し、前記窒化物半導体層に形成された共振器面を被覆する第１の面と、前記第２窒化物半導体層表面を被覆する第２の面と、該第１の面と第２の面の間に連続する第３の面と、を具備する窒化物半導体レーザ素子。
【請求項２】
前記第３の面は、前記第１の面及び第２の面とは異なる結晶面を有する請求項１に記載の窒化物半導体レーザ素子。
【請求項３】
前記第３の面は、前記窒化物半導体レーザ素子の外表面の角部を被覆する請求項１又は２に記載の窒化物半導体レーザ素子。
【請求項４】
前記第１の面は、前記共振器面と同じ結晶面であり、第２の面は、前記窒化物半導体層の結晶成長面と同じ結晶面である請求項１乃至３のいずれか１項に記載の窒化物半導体レーザ素子。
【請求項５】
前記第１の面がＭ面（１−１００）であり、第２の面がＣ面（０００１）である請求項１乃至４のいずれか１項に記載の窒化物半導体レーザ素子。
【請求項６】
前記保護膜は、共振器面に接して形成される請求項１乃至５のいずれか１項に記載の窒化物半導体レーザ素子。
【請求項７】
前記保護膜の上に、さらにアモルファスの第２の保護膜を有する請求項１乃至６のいずれか１つに記載の窒化物半導体レーザ素子。
【請求項８】
前記第２の保護膜の膜厚は、前記保護膜の膜厚よりも厚いことを特徴とする請求項７に記載の窒化物半導体レーザ素子。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、窒化物半導体レーザ素子に関し、より詳細には、共振器面に特定構造の保護膜を有する窒化物半導体レーザ素子に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体レーザ素子においては、ＲＩＥ（反応性イオンエッチング）又はへき開により形成された共振器面はバンドギャップエネルギーが小さいため、端面で出射光の吸収が起こり、この吸収により端面に熱が発生し、高出力レーザを実現するには寿命特性等に問題があった。このため、例えば特許文献１には、共振器端面に接して薄い窒化膜を設け、続いて厚い酸化膜を設けることによってＣＯＤ（Catastrophic Optical Damage：端面の光学的損傷）の発生を防止する高出力半導体レーザの製造方法が提案されている。
また、特許文献２には、共振器端面に形成された高反射膜が、レーザ構造上面にかかるように形成されたレーザ素子について開示されている。
【特許文献１】特開平９−１６２４９６
【特許文献２】特開２００５−１０１４５７
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかし、窒化物半導体レーザ素子においては、共振器面での光吸収を抑制できる材料の保護膜を形成したとしても、保護膜が単結晶や多結晶で形成されている場合には、共振器面の窒化物半導体との格子定数の違いから窒化物半導体層や保護膜にクラックが発生し、端面保護膜としての機能を果たすことができず、素子特性を悪化させるという問題があった。特に、結晶性の良い保護膜の場合、端面保護膜としてレーザ光を好適に反射・透過できる反面、保護膜自体にクラックが発生しやすく、その信頼性について課題があった。このように、従来においては、結晶性の良い保護膜を有する窒化物半導体レーザ素子を作製することが困難であった。
あるいは、保護膜がアモルファスの膜である場合は、その応力により保護膜に剥がれが生じるといった問題や、光吸収が生じると端面での発熱により共振器端面の温度上昇を招き、共振器端面のバンドギャップが低下し、さらに出力光の吸収を増加させ、端面劣化が起こり、所望の機能を果たすことができなくなるという問題がある。
また、保護膜の剥がれを防止するために引用文献２のように半導体層表面を被覆するように保護膜を形成したとしても、長時間の駆動や高出力での駆動下においては半導体層表面の端部から剥がれるという問題があった。また、共振器面から半導体層表面を被覆するように形成された保護膜は、レーザ素子の角部において応力がかかり、角部においての保護膜の浮きや剥がれという問題があった。
本発明は、上記課題に鑑みなされたものであり、窒化物半導体及び保護膜のクラックの発生を抑制し、かつ保護膜の剥がれが生じず、高出力化の可能な窒化物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】
【０００４】
本発明の窒化物半導体レーザ素子は、第１窒化物半導体層、活性層、第２窒化物半導体層を含む窒化物半導体層と、該窒化物半導体層に形成された保護膜と、を有する窒化物半導体レーザ素子において、該保護膜は、六方晶系の結晶構造を有し、前記窒化物半導体層に形成された共振器面を被覆する第１の面と、前記第２窒化物半導体層表面を被覆する第２の面と、該第１の面と第２の面の間に連続する第３の面と、を具備するものである。
また、このような窒化物半導体レーザ素子においては、前記第３の面は、前記第１の面及び第２の面とは異なる結晶面を有することが好ましい。
また、前記第３の面は、前記窒化物半導体レーザ素子の外表面の角部を被覆することが好ましい。
また、前記第１の面は、前記共振器面と同じ結晶面であり、第２の面は、前記窒化物半導体層の結晶成長面と同じ結晶面であることが好ましい。
また、前記第１の面がＭ面（１−１００）であり、第２の面がＣ面（０００１）であることが好ましい。
また、前記保護膜は、共振器面に接して形成されることが好ましい。
また、前記保護膜の上に、さらにアモルファスの第２の保護膜を有することが好ましい。
また、前記第２の保護膜の膜厚は、前記保護膜の膜厚よりも厚いものであることが好ましい。
【発明の効果】
【０００５】
本発明によれば、六方晶系の結晶構造を有する保護膜が、窒化物半導体層に形成された共振器面を被覆する第１の面と、前記窒化物半導体層の成長面の表面を被覆する第２の面と、該第１の面と第２の面の間に連続する第３の面と、を有することにより、保護膜内で局所的に応力がかかるのを抑制し、共振器面と保護膜の間の応力が緩和されることで保護膜の剥がれを防止することができる。これにより、六方晶系の結晶構造を有する保護膜を窒化物半導体層の共振器面に形成することが実現できるため、高出力の窒化物半導体レーザ素子を提供することができる。また、これにより、窒化物半導体及び保護膜にクラックの発生を抑制し、動作時においても共振器面及び窒化物半導体層表面における密着性が良好な保護膜であるため、信頼性の高い窒化物半導体レーザ素子を得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００６】
本発明の窒化物半導体レーザ素子は、例えば、典型的には図１、図５及び図７に示すように、主として、基板上に窒化物半導体層を積層し、該窒化物半導体層に共振器が形成されて構成されている。このような窒化物半導体レーザ素子は、通常、基板１１上に窒化物半導体層として第１窒化物半導体層１２、活性層１３及び第２窒化物半導体層１４を含み、第２窒化物半導体層１４の表面にリッジ１６が形成されている。また、共振器面から窒化物半導体層表面にかけて保護膜２１（図１中、２１ａ、２１ｂ、２１ｃ参照）、第２の保護膜（図５中、２２、２３参照）が形成されている。さらに、埋込膜１５、ｐ電極１７、ｎ電極２０、第２保護膜１８、ｐ側パッド電極１９等が形成されている。また、これらの部材については、図面によっては省略したものもある。
【０００７】
保護膜は、図２に示すように、共振器の少なくとも一方の面に形成されている膜であり、窒化物半導体層に形成された共振器面から窒化物半導体層表面にかけて形成され、共振器面を被覆する第１の面２１ａと、前記第２窒化物半導体層表面を被覆する第２の面２１ｂと、該第１の面と第２の面の間に連続する第３の面２１ｃと、を有する。すなわち、前記保護膜は、結晶面が異なる領域を備えており、少なくとも第１の面を構成する第１領域と、第２の面を構成する第２領域と、その間に位置し、第３の面を構成する第３領域とを有している。以下、この保護膜について第１膜と記載することがある。
【０００８】
保護膜の材料は、例えば、Ｓｉ、Ｍｇ、Ａｌ、Ｈｆ、Ｎｂ、Ｚｒ、Ｓｃ、Ｔａ、Ｇａ、Ｚｎ、Ｙ、Ｂ、Ｔｉ等の酸化物、窒化物（例えば、ＡｌＮ、ＡｌＧａＮ、ＧａＮ、ＢＮ等）又はフッ化物等が挙げられる。
【０００９】
保護膜の結晶構造としては、六方晶系、立方晶系、斜方晶系のものなどが挙げられる。また、窒化物半導体と格子定数が近い（例えば、窒化物半導体との格子定数の差が１５％以下）ものであれば、結晶性の良好な保護膜を形成することができ好ましい。特に、これらのうち、六方晶系の結晶構造を有する膜であることが好ましい。また、前記保護膜は、単結晶又は多結晶を含有するものであって、成膜したときに結晶性を有する材料であることが好ましい。更には、前記保護膜は、単結晶を含有するものであって、第１の面における主ピークの結晶軸の配向が共振器面における主ピークの結晶軸の配向と一致するものであって、また第２の面における主ピークの結晶軸の配向が窒化物半導体層の成長面の主ピークと一致するものであれば、窒化物半導体層との密着が良好なものとなる。
また、別の観点では、レーザ素子の発振波長に対して吸収端のない材料により形成されることが好ましい。
【００１０】
保護膜は、第１領域乃至第３領域において、異なる材料で形成されていてもよいが、同一の材料で形成されていることが好ましい。同一材料で形成することによって、保護膜同士の格子定数差をなくし、結晶性の良い保護膜を形成することで、窒化物半導体層及び保護膜のクラックの発生を防止し、レーザ素子の信頼性を向上させることができる。また、製造工程中の不純物等の混入による、歩留まりや素子特性の悪化を防ぐことができる。
【００１１】
以下、保護膜を構成する第１の面、第２の面及び第３の面（第１領域、第２領域及び第３領域）について説明する。第３の面は、第１の面と第２の面の間に連続して形成されるが、第１の面と第３の面の間、第２の面と第３の面の間は、全て連続していてもよいし、各領域間で膜厚方向においてその一部が分断されていてもよい。
第１領域は、共振器端面を被覆する領域である。少なくとも活性層を含む光導波領域を被覆することが好ましい。これにより、レーザ光を反射・透過させる端面保護膜として機能させることができる。この場合、活性層よりも屈折率の小さな材料で形成されることが好ましい。また、第１領域は、例えば、Ｍ軸、Ａ軸、Ｃ軸及びＲ軸配向で形成されたものが挙げられる。また、共振器面と同軸配向の結晶構造を有することが好ましく、特にＭ軸配向であることが好ましい。これにより共振器面と保護膜との密着性を良好なものとすることができる。その理由としては、出射側端面と同軸配向の結晶構造を有する第１膜を形成することによって、出射側端面の発光領域のバンドギャップエネルギーを広げ、ウィンドウ構造を形成し、出射側端面の劣化を防止することができるためである。
【００１２】
第２領域は、半導体層の表面を被覆する領域である。後述するように、半導体層表面に形成された埋込膜や電極を一部被覆するように形成してもよい。これにより、埋込膜や電極の剥がれを抑制することができる。第２の面を有さない、共振器面のみを被覆する保護膜とすると、保護膜と共振器面との界面から剥がれが起こる可能性がある。さらに、そのような保護膜を形成することは、製造工程が煩雑となり、半導体層表面に形成されたリッジの損傷などの問題を招くおそれがある。また、半導体層表面においては、リッジ等が形成され、凹凸を有しているが、この表面を保護膜により被覆することで、剥がれ等の起こりやすい箇所での強度を保つことができる。例えば、Ｍ軸、Ａ軸、Ｃ軸及びＲ軸配向で形成されたものが挙げられる。また、第２領域は、半導体層の表面（結晶成長面）と同軸配向の結晶構造を有することが好ましく、特にＣ軸配向であることが好ましい。これにより半導体層表面と保護膜との密着性を良好なものとすることができる。
【００１３】
第３領域は、第１領域と第２領域の間に形成される領域である。少なくとも窒化物半導体レーザ素子の角部を被覆することが好ましい。また、第３の面は、第１の面及び第２の面とは異なる結晶面を有することが好ましい。レーザ素子の端面保護膜として、結晶性の良い膜を形成した場合、共振器面上と半導体層表面において、それぞれ格子定数差によるひずみが起こる。それにより、窒化物半導体と保護膜との間で応力が発生する。その場合、共振器面と半導体層表面により形成された角部において最も負荷がかかり、その部分からの保護膜の浮き、剥がれやクラックの発生が起こる。しかし、第３の面を形成することにより、その応力が分断され、保護膜内で局所的に応力がかかるのを抑制し、共振器面と保護膜の間の応力が緩和されることで保護膜の剥がれを防止することができる。これにより、共振器面及び半導体層表面において密着性の良好な保護膜とすることができ、高信頼性の窒化物半導体レーザ素子を得ることができる。
また、第３領域には、１以上のファセット面が形成されていることが好ましい。このファセット面は、特に面方位を限定するものではないが、保護膜が六方晶系の結晶構造を有する場合、第１領域と第２領域とは異なる面方位をしたものであって、Ｍ面（１−１００）、Ａ面（１１−２０）、Ｃ面（０００１）、Ｒ面（１−１０２）、等の面であることが好ましい。第１の面と第２の面の間に第３の面を設けることによって、第１領域と第２領域の間で応力が緩和され、保護膜全体の密着性を向上させ信頼性の高い窒化物半導体レーザ素子を得ることができる。
また、第１領域と第２領域の間にファセット面が形成されていれば、その面方位については問わず、図４（ａ）、（ｂ）、（ｃ）のように複数の面を有していてもよい。例えば、図４（ａ）では、２つの第３の面２１ｃ１及び２１ｃ２を有する。図４（ｂ）では、３つの第３の面２１ｃ１、２１ｃ２及び２１ｃ３を有する。図４（ｃ）では、４つの第３の面２１ｃ１、２１ｃ２、２１ｃ３及び２１ｃ４を有する。これらの場合、第１の面と連続する部分は、第１の面とは異なる面であり、第２の面と連続する部分は第２の面とは異なる面方位のファセット面が形成されていることが好ましい。複数のファセット面が形成されることで保護膜の応力を緩和し、半導体層や保護膜へのクラックの発生や保護膜の剥がれを緩和することができる。
また、図４（ｃ）のように第３領域内において、膜厚方向において一部が分断されるように第３領域が形成されていてもよい。これにより、第１領域方向と第２領域方向に係る応力を分断し、保護膜の浮きや剥がれを抑制することができる。
また、本明細書において、保護膜の結晶面（面方位）を例えばＭ面であると記載した場合にも単結晶からなるＭ面のみを指すものではなく、その中に多結晶状態のものが含まれることは言うまでもない。もちろん他の結晶面についても同様である。また、本明細書においては、Ｍ面を（１−１００）と記載し、Ｃ面を（０００１）と記載する。
また、第１領域としては、共振器面全体、具体的には８０μｍ程度（６０μｍ〜１２０μｍ程度）が好ましく、第２領域としては、共振器面から５〜３０μｍ程度が好ましく、第３領域としては、１０Å〜１μｍ程度が好ましい。
【００１４】
本発明の窒化物半導体レーザ素子の一例としては、基板のＣ面上に窒化物半導体層が形成され、その半導体層表面はＣ面であり、共振器面がＭ面で形成される。この場合、第１領域にＭ軸配向性の結晶構造を有する保護膜が形成され、第２領域にＣ軸配向性の結晶構造を有する保護膜が形成され、第３領域に第１領域及び第２領域とは異なる配向性の結晶構造を有する保護膜が形成されるものである。このように保護膜を形成することにより上述したように、保護膜内の応力を緩和させ、保護膜全体の密着性を向上させることができる。具体的には、このような保護膜の材料としては、ＡｌＮ膜が挙げられる。なお、本発明のような保護膜が、共振器面の光反射側と光出射側のどちらか一方に形成されていてもよいし、両方の共振器面に形成されていてもよい。
【００１５】
また本発明では、共振器面は、例えば、Ｍ軸、Ａ軸、Ｃ軸及びＲ軸配向が挙げられ、特にＭ軸配向であることが好ましい。従って、このような配向を有する端面に対して、第１領域は、Ｍ軸、Ａ軸、Ｃ軸及びＲ軸配向と、この端面と同軸で配向された膜であることが好ましく、なかでもＭ軸配向であることがより好ましい。ここで、Ｍ軸配向であるとは、単結晶で、精密にＭ軸に配向した状態のみならず、多結晶が混在するが、Ｍ軸に配向する部位を均一に含む状態、均一に分布して含む状態であってもよい。このように、多結晶状態である場合には、共振器面との格子定数の差異が厳格に表れず、その差異を緩和することができる。なお、保護膜の膜厚は、１原子レベル〜７００Å程度の膜厚である。好ましくは、３０〜３００Åのものである。保護膜をこのように薄膜とすることにより、窒化物半導体にクラックが生じることを防止することができる。また、第１領域は、共振面と同軸配向で形成されることにより、上述したように、ＣＯＤレベルを向上させることができる。
また、第１領域と第２領域の膜厚は同じでもよいし、どちらかの膜厚が厚くなるように形成してもよい。好ましくは、第１領域よりも第２領域の方が膜厚が薄いものである。第２領域の膜厚が第２領域を第１領域と同程度の厚さやそれ以上に形成すると保護膜にクラックが発生することがあるが、それを防止することができるためである。
【００１６】
本明細書において、第１領域と結晶配向性が異なるとは、ＸＲＤ装置で結晶構造の配向性を測定したときに、その対象とする領域の結晶配向性が、第１領域と異なる軸配向のピークを有している結晶構造である。また、対象とする領域が、第１領域の軸配向のピークを有している場合には、異なる軸配向のピークが第１領域の軸配向のピークよりも強いものである。
なお、各領域間の組成及び／又は配向は、急激に変化していてもよいし、徐々に変化していてもよい。例えば第１領域と第２領域の間で配向が急激に又は徐々に変化する場合、その変化する領域において、第１領域の配向を有する結晶と第２領域の配向を有する結晶とを混在させ、その割合を第１領域の配向から第２領域の配向が多くなるように変化させることによって膜の配向性を変えることが好ましい。
【００１７】
保護膜は、例えば、当該分野で公知の方法によって形成することができる。例えば、蒸着法、スパッタ法、反応性スパッタ法、ＥＣＲプラズマスパッタ法、マグネトロンスパッタ法、イオンビームアシスト蒸着法、イオンプレーティング法、レーザアブレーション法、ＣＶＤ法、スプレー法、スピンコート法、ディップ法又はこれらの方法の２種以上を組み合わせる方法、あるいはこれらの方法と酸化処理（熱処理）とを組み合わせる方法等、種々の方法を利用することができる。なかでも、成膜する保護膜の結晶構造を制御することが比較的容易であるＥＣＲプラズマスパッタ法が好ましい。
【００１８】
特に、前記保護膜の第１領域を、共振器面と同軸配向の膜を得る、もしくは共振器面と同軸配向の結晶構造の配向性を強くするためには、その成膜方法にもよるが、成膜前に、共振器面の表面を窒素プラズマで処理する、成膜速度を比較的遅いレートに調整する、成膜時の雰囲気を、例えば、窒素雰囲気に制御する、成膜圧力を比較的低く調整するなどのいずれか１つ又は２以上を組み合わせて成膜を制御することが好ましい。
【００１９】
また、特に、前記保護膜の第２領域を、窒化物半導体層表面と同軸配向の膜を得る、もしくは半導体層表面と同軸配向の結晶構造の配向性を強くするためには、その成膜方法にもよるが、成膜時圧力を比較的高く調整する、成膜速度を比較的遅いレートに調整するなどのいずれか１つ又は２以上を組み合わせて成膜を制御することが好ましい。
【００２０】
また、保護膜を成膜する際に、共振器面を窒素プラズマや酸素プラズマ等により前処理してもよい。また、各方法での成膜時に徐々に又は急激に窒素分圧を変えてもよいし、徐々に又は急激に成膜圧力を変えてもよい。また、第１領域をＥＣＲプラズマスパッタ法、第２領域をマグネトロンスパッタ法など、領域において異なる成膜方法を採用してもよい。
【００２１】
また、スパッタ法で成膜する際の条件としては、成膜レートを徐々に又は急激に増大させるか、ＲＦ電力を徐々に又は急激に増大（増大させる範囲が５０〜５００Ｗ程度）させるか、あるいはターゲットと基板との距離を徐々に又は急激に変化させる（変化させる範囲が元の距離の０．２〜３倍程度）、成膜する際に圧力を徐々に又は急激に低下させる（低下させる圧力範囲が０．１〜２．０ｐａ程度）等の方法が挙げられる。
具体的には、成膜圧力を調整する際に、第１領域の結晶構造の配向性を強く形成する場合は低真空で成膜し、第２領域の結晶構造の配向性を強く形成する場合には高真空で成膜することが好ましい。また、ターゲットと試料の間の距離は、第１領域の結晶構造の配向性を強くするには長く、第２領域の結晶構造の配向性を強くするには短くして成膜することが好ましい。また、低真空で成膜し、ターゲットと試料の間の距離を長くすることで、第１領域の結晶構造の配向性をより強くすることができ、このとき第２領域の結晶構造の配向性も強めることができると考えられる。
【００２２】
さらに、スパッタ法で成膜する際、基板の温度を徐々に又は急激に上昇または低下させる（変化させる温度範囲が５０〜５００℃程度）方法が挙げられる。なお、この後、任意に熱処理を行ってもよい。
さらに、これらの方法を任意に組み合わせてもよい。
【００２３】
また、ファセット面（第３領域）の形成方法としては、成膜速度を調整することでファセット面を有する保護膜を得ることができる。第１領域の結晶構造の配向性を強く形成するときに早い成膜速度とする、もしくは第２領域の結晶構造の配向性を強く形成するときに遅い成膜速度とすることで得ることができる。
また、成膜時圧力を第１領域の結晶構造の配向性を強く形成するときに高くする、もしくは第２領域の結晶構造の配向性を強く形成するときに低くする、ことで得ることができる。これらのうちのいずれか１つ又は２以上を組み合わせて成膜を制御することが好ましい。
また、条件の組み合わせにもよるが、成膜速度を小さくする、又はＡｒの流量に対する窒素の流量を多くすると、一定時間で成膜される第１領域の膜厚に対する第２領域の膜厚の比を大きくすることができ、第３の面の数を増やすことができる。また、窒素プラズマを用いて前処理を行うことで、比較的第３の面を形成しやすいと考えられる。
【００２４】
また、本発明の窒化物半導体レーザ素子においては、前記保護膜を多層膜とするものであってもよい。一例としては、上述した保護膜を第１膜とし、該第１膜の上に第２膜が形成されている構成である。この第２膜は、共振器面において、第１膜とは軸配向性の異なる結晶構造を有するものであることが好ましい。第１膜がＭ軸配向である場合には、第２膜は、第1膜と異軸配向、例えば、Ｃ軸配向の膜であることが好ましい。第１膜上に第１膜とは異軸配向の結晶構造を有する第２膜を形成することで、窒化物半導体層と第１膜との格子定数や熱膨張係数の差による応力を緩和し、保護膜の剥がれを防止することができる。第２膜は、第１膜と同一材料からなるものが好ましく、それにより、製造工程中の不純物等の混入による、歩留まりや素子特性の悪化を防ぐことができる。第１膜と異軸配向の結晶構造とは、ＸＲＤ装置で結晶構造の配向性を測定したときに、その対象とする膜（第２膜）が、第１膜と異なる軸配向のピークを有している結晶構造である。また、第２膜が第１膜の軸配向のピークを有している場合には、異なる軸配向のピークが第１膜の軸配向のピークよりも強く見られるものである。
また、この場合、第１膜は共振器面と同軸配向することが好ましい。これにより、出射側端面のバンドギャップエネルギーを広げ、ウィンドウ構造を形成し、出射側端面の劣化を防止することができる。その上に第２膜を形成することで、共振器面を構成する窒化物半導体に対して、応力を緩和し、クラックの発生を抑制し、共振器面との密着性を良好なものとすることで剥がれを防止し、ＣＯＤを向上させることができる。第２膜の膜厚としては、窒化物半導体層と第１膜との応力を緩和させることができる程度であることが好ましい。端面の放熱性という点からは、ある程度厚く形成されることが好ましい。第２膜の膜厚は特に限定されるものではないが、例えば、１００Å以上３０００Å以下が挙げられる。
第２膜は、第１膜と同様に当該分野で公知の方法によって形成することができる。また、第２膜として、第１膜と異軸配向の膜を形成するためには、その成膜方法にもよるが、成膜速度をより早いレートに調整する、成膜時の雰囲気を、例えば、窒素分圧を低減させる、成膜圧力をより高く調整するなどのいずれか１つ又は２以上を組み合わせて成膜を制御することが好ましい。
【００２５】
また、本発明の窒化物半導体レーザ素子においては、図５及び図６に示すように、第１膜もしくは第２膜の上に、アモルファスの第２の保護膜２２、２３が積層されていることが好ましい。このような膜が形成することにより、第１膜及び第２膜を構成する組成の変化を防止することができるとともに、その下の保護膜２１（第１膜、第２膜）をより強固に共振器面に密着させることができる。第２の保護膜としては、Ｓｉ、Ｍｇ、Ａｌ、Ｈｆ、Ｎｂ、Ｚｒ、Ｓｃ、Ｔａ、Ｇａ、Ｚｎ、Ｙ、Ｂ、Ｔｉ等の酸化物が挙げられ、なかでもＳｉＯ２膜が好ましい。また、第２の保護膜は、単層構造、積層構造のどちらを用いてもよい。
また、第２の保護膜の膜厚は、第１膜の膜厚もしくは第１膜と第２膜の総膜厚よりも厚いことが好ましい。共振器面と同軸配向の結晶構造を有する第１膜上に、アモルファス状態の第２の保護膜を形成することにより、共振器面と第１膜との間に発生する応力を緩和し、保護膜の密着性を良好なものとすることができる。第２膜を形成した場合は、第１膜とは異なる結晶構造を有する第２膜を有することにより、共振器面及び第１膜と、第２膜との間に生じる応力を緩和し、保護膜と窒化物半導体層との剥がれを抑制した状態である。アモルファス状態の第２の保護膜を形成することにより、上記の応力緩和状態を補強し、保護膜の密着性をさらに良好なものとすることができる。これにより全体としての保護膜の剥がれを防止することができる。さらに好ましくは、第１膜の膜厚もしくは第１膜と第２膜の膜厚の総膜厚の１．５倍以上であり、保護膜の総膜厚が２μｍ以下となるものである。これにより上記の効果をより顕著なものとすることができる。また、保護膜の総膜厚は、例えば、５０Å〜２μｍ程度であることが適している。
また、図５のように出射側と反射側とで第２の保護膜２２、２３の材料や膜厚等を異ならせることもできる。出射側の第２の保護膜２２としては、ＳｉＯ２の単層やＳｉ酸化物とＡｌ酸化物の積層構造により形成されることが好ましい。また、反射側の第２の保護膜２３としては、Ｓｉ酸化物とＺｒ酸化物との積層構造、Ａｌ酸化物とＺｒ酸化物との積層構造、Ｓｉ酸化物とＴｉ酸化物との積層構造、Ｓｉ酸化物とＴａ酸化物とＡｌ酸化物の積層構造等が挙げられる。所望の反射率に合わせて適宜その積層周期等を調整することができる。
第２の保護膜の好ましい形態としては、出射側の第２の保護膜２２をＳｉＯ２の単層で形成し、反射側の第２の保護膜２３をＳｉＯ２とＺｒＯ２の積層構造により形成したものである。
【００２６】
アモルファスの第２の保護膜は、上記第１膜及び第２膜と同様、例示した公知の方法等を利用して形成することができる。特に、アモルファスの膜とするために、その成膜方法にもよるが、成膜速度をより早いレートに調整する、成膜時の雰囲気を、例えば、酸素雰囲気に制御する、成膜圧力をより高く調整するなどのいずれか１つ又は２以上を組み合わせて成膜を制御することが好ましい。また、酸素雰囲気に制御する場合、吸収を持たない程度に酸素を導入することが好ましい。具体的な成膜条件としては、スパッタ装置でＳｉターゲットを用いて成膜し、酸素の流量は、３〜２０ｓｃｃｍ、ＲＦ電力は、３００〜８００Ｗ程度で成膜することが好ましい。
また、第２の保護膜も窒化物半導体層表面を被覆するものが好ましい。
【００２７】
本発明の窒化物半導体レーザ素子を形成するために用いる基板は、絶縁性基板であってもよいし、導電性基板であってもよい。基板としては、例えば、第１主面及び／又は第２主面に０°以上１０°以下のオフ角を有する窒化物半導体基板であることが好ましい。その膜厚は、例えば、５０μｍ以上１０ｍｍ以下が挙げられる。なお、例えば、特開２００６−２４７０３号公報に例示されている種々の基板等の公知の基板、市販の基板等を用いてもよい。
窒化物半導体基板は、ＭＯＣＶＤ法、ＨＶＰＥ法、ＭＢＥ法等の気相成長法、超臨界流体中で結晶育成させる水熱合成法、高圧法、フラックス法、溶融法等により形成することができる。
また、本発明においては、保護膜が共振器面から基板の裏面（窒化物半導体層が形成される面と逆の面）にわたるように形成されていてもよい。またその場合にも、共振器面と基板裏面の間にファセット面を有していてもよい。
【００２８】
窒化物半導体層としては、一般式ＩｎxＡｌyＧａ1-x-yＮ（０≦ｘ≦１、０≦ｙ≦１、０≦ｘ＋ｙ≦１）のものを用いることができる。また、これに加えて、III族元素としてＢが一部に置換されたものを用いてもよいし、Ｖ族元素としてＮの一部をＰ、Ａｓで置換されたものを用いてもよい。ｎ側半導体層は、ｎ型不純物として、Ｓｉ、Ｇｅ、Ｓｎ、Ｓ、Ｏ、Ｔｉ、Ｚｒ、ＣｄなどのＩＶ族元素又はＶＩ族元素等のいずれか１つ以上を含有していてもよい。また、ｐ側半導体層は、ｐ型不純物として、Ｍｇ、Ｚｎ、Ｂｅ、Ｍｎ、Ｃａ、Ｓｒ等を含有していてもよい。不純物は、例えば、５×１０16／ｃｍ3〜１×１０21／ｃｍ3程度の濃度範囲で含有されていることが好ましい。
【００２９】
活性層は、多重量子井戸構造又は単一量子井戸構造のいずれでもよい。
窒化物半導体層は、ｎ側半導体層とｐ側半導体層に光の導波路を構成する光ガイド層を有することで、活性層を挟んだ分離光閉じ込め型構造であるＳＣＨ（Separate Confinement Heterostructure）構造とすることが好ましい。但し、本発明は、これらの構造に限定されるものではない。
また、活性層は、第１膜よりバンドギャップエネルギーが小さいものであることが好ましい。本発明において、第１膜のバンドギャップエネルギーを活性層より大きいもので形成すことにより、端面のバンドギャップエネルギーを広げ、言い換えると、共振器面付近の不純物準位を広げ、ウィンドウ構造を形成することにより、ＣＯＤレベルを向上させることができる。
また、本発明では、特に発振波長が２２０ｎｍ〜５００ｎｍのものにおいて、保護膜の剥がれを防止し、ＣＯＤレベルを向上させることができる。
【００３０】
窒化物半導体層の成長方法は、特に限定されないが、ＭＯＶＰＥ（有機金属気相成長法）、ＭＯＣＶＤ（有機金属化学気相成長法）、ＨＶＰＥ（ハイドライド気相成長法）、ＭＢＥ（分子線エピタキシー法）など、窒化物半導体の成長方法として知られている全ての方法を好適に用いることができる。特に、ＭＯＣＶＤは結晶性良く成長させることができるので好ましい。
【００３１】
窒化物半導体層、つまり、ｐ側半導体層の表面には、リッジが形成されている。リッジは、導波路領域として機能するものであり、その幅は１．０μｍ〜３０．０μｍ程度である。レーザ光をシングルモードとする場合には、１．０μｍ〜３．０μｍ程度が好ましい。そのリッジの高さ（エッチングの深さ）は、例えば、０．１〜２μｍが挙げられる。また、ｐ側半導体層を構成する層の膜厚、材料等を調整することにより、光閉じ込めの程度を適宜調整することができる。リッジは、共振器方向の長さが２００μｍ〜５０００μｍ程度になるように設定することが好ましい。また、共振器方向においてすべて同じ幅でなくてもよいし、その側面が垂直であっても、テーパー状であってもよい。この場合のテーパー角は４５°〜９０°程度が適当である。また、リッジがテーパー状に形成される場合、共振器面からリッジ側面にかけて形成される保護膜は、必ずしも第３の面を有していなくても良い。
【００３２】
通常、窒化物半導体層の表面及びリッジの側面にわたって、埋込膜が形成されている。つまり、埋込膜は、窒化物半導体層上であって、窒化物半導体層と、後述する電極とが直接接触して、電気的な接続をとる領域以外の領域に形成されている。なお、窒化物半導体層と電極との接続領域としては、特にその位置、大きさ、形状等は限定されず、窒化物半導体層の表面の一部、例えば、窒化物半導体層の表面に形成されるストライプ状のリッジ上面のほぼ全面が例示される。
【００３３】
埋込膜は、一般に、窒化物半導体層よりも屈折率が小さな絶縁材料によって形成されている。屈折率は、エリプソメトリーを利用した分光エリプソメータ、具体的には、Ｊ．Ａ．ＷＯＯＬＬＡＭ社製のＨＳ−１９０等を用いて測定することができる。例えば、埋込膜は、Ｚｒ、Ｓｉ、Ｖ、Ｎｂ、Ｈｆ、Ｔａ、Ａｌ、Ｃｅ、Ｉｎ、Ｓｂ、Ｚｎ、Ｔｉ等の酸化物、窒化物、酸化窒化物等の絶縁膜又は誘電体膜の単層又は積層構造が挙げられる。また、埋込膜は、単結晶であってもよいし、多結晶又はアモルファスであってもよい。このように、リッジの側面から、リッジの両側の窒化物半導体表面にわたって保護膜が形成されていることにより、窒化物半導体層、特にｐ側半導体層に対する屈折率差を確保して、活性層からの光の漏れを制御することができ、リッジ内に効率的に光閉じ込めができるとともに、リッジ基底部近傍における絶縁性をより確保することができ、リーク電流の発生を回避することができる。
【００３４】
埋込膜は、当該分野で公知の方法によって形成することができる。例えば、蒸着法、スパッタ法、反応性スパッタ法、ＥＣＲプラズマスパッタ法、マグネトロンスパッタ法、イオンビームアシスト蒸着法、イオンプレーティング法、レーザアブレーション法、ＣＶＤ法、スプレー法、スピンコート法、ディップ法又はこれらの方法の２種以上を組み合わせる方法、あるいはこれらの方法と酸化処理（熱処理）とを組み合わせる方法等、種々の方法を利用することができる。
【００３５】
本発明における電極は、ｐ及びｎ側窒化物半導体層と電気的に接続された一対の電極をさす。ｐ側電極は、窒化物半導体層及び埋込膜上に形成されることが好ましい。電極が最上層の窒化物半導体層及び埋込膜上に連続して形成されていることにより、埋込膜の剥がれを防止することができる。特に、リッジ側面まで電極を形成することにより、リッジ側面に形成された埋込膜について有効に剥がれを防止することができる。
【００３６】
電極は、例えば、パラジウム、白金、ニッケル、金、チタン、タングステン、銅、銀、亜鉛、錫、インジウム、アルミニウム、イリジウム、ロジウム、ＩＴＯ等の金属又は合金の単層膜又は積層膜により形成することができる。電極の膜厚は、用いる材料等により適宜調整することができ、例えば、５００〜５０００Å程度が適当である。電極は、少なくともｐ側及びｎ側半導体層又は基板上にそれぞれ形成していればよく、さらにこの電極上にパッド電極等、単数又は複数の導電層を形成してもよい。なお、ｐ側電極及びｎ側電極は、基板に対して同じ面側に形成されていてもよい。
【００３７】
また、埋込膜上には、第２保護膜が形成されていることが好ましい。このような第２保護膜は、少なくとも窒化物半導体層表面において埋込膜上に配置していればよく、埋込膜を介して又は介さないで、窒化物半導体層の側面及び／又は基板の側面又は表面等をさらに被覆していることが好ましい。第２保護膜は、埋込膜で例示したものと同様の材料で形成することができる。これにより、絶縁性のみならず、露出した側面又は表面等を確実に保護することができる。
なお、窒化物半導体層の側面から、上面にかけて、埋込膜、ｐ側電極及び第２保護膜の上面には、ｐパッド電極が形成されていることが好ましい。
【００３８】
また、半導体層表面に形成された保護膜（第２領域）とｐ電極、埋込膜とは離間していてもよいし、接していてもよい。また、保護膜が埋込膜、ｐ電極及びｐパッド電極のいずれか１つ以上を被覆していてもよい。好ましくは、保護膜が埋込膜及びｐ電極を被覆するものである。これにより、埋込膜やｐ電極の剥がれを防止し、窒化物半導体層と埋込膜、窒化物半導体層とｐ電極、埋込膜とｐ電極の密着性を良好なものとすることができる。その被覆する範囲としては、５〜３０μｍ程度が好ましい。
【００３９】
以下に、本発明の窒化物半導体レーザ素子の実施例を図面に基づいて詳細に説明する。
実施例１
この実施例の窒化物半導体レーザ素子は、図１、図５及び図７に示すように、基板１１上に、第１窒化物半導体層１２、活性層１３及び表面にリッジ１６が形成された第２窒化物半導体層１４をこの順に積層しており、共振器が形成されて構成されている。このような窒化物半導体レーザ素子は、共振器面から半導体層表面にかけて保護膜２１（図１中、２１ａ、２１ｂ、２１ｃ参照）、第２の保護膜（図５中、２２，２３参照）さらに、埋込膜１５、ｐ電極１７、ｎ電極２０、第２保護膜１８、ｐ側パッド電極１９等が形成されている。
共振器面は、窒化物半導体のＭ面で形成されており、保護膜は、図１及び図３に示すように、共振器の少なくとも一方の共振器面において、その共振器面と同じ結晶面、つまり、Ｍ面（１−１００）である第１の面２１ａと、第２窒化物半導体層表面において、半導体層の表面と同じ結晶面（Ｃ面（０００１））である第２の面２１ｂと、第１の面と第２の面の間であり、窒化物半導体レーザ素子の角部を被覆する第３の面２１ｃとからなる。保護膜はＡｌＮからなり、膜厚は、２００Å程度である。なお、第１の面及び第２の面の間には、第１の面、第２の面とは異なる面方位を有するファセット面（第３の面）が形成されている。
【００４０】
この窒化物半導体レーザ素子は、以下のように製造することができる。
まず、基板には窒化ガリウム基板を準備する。この窒化ガリウム基板のＣ面上に、１１６０℃でＴＭＡ（トリメチルアルミニウム）、ＴＭＧ、アンモニア、シランガスを用い、Ｓｉを４×１０18／cm3ドープしたＡｌ０．０３Ｇａ０．９７Ｎよりなるｎ側クラッド層を膜厚２μｍで成長させる。なお、このｎ側クラッド層は超格子構造とすることもできる。
続いて、シランガスを止め、１０００℃でアンドープＧａＮよりなるｎ側光ガイド層を０．１７５μｍの膜厚で成長させる。このｎ側光ガイド層にｎ型不純物をドープしてもよい。
【００４１】
次に、温度を９００℃にして、ＳｉドープＩｎ０．０２Ｇａ０．９８Ｎよりなる障壁層を１４０Åの膜厚で成長させ、続いて同一温度で、アンドープＩｎ０．０７Ｇａ０．９３Ｎよりなる井戸層を７０Åの膜厚で成長させる。障壁層と井戸層とを２回交互に積層し、最後に障壁層で終わり、総膜厚５６０Åの多重量子井戸構造（ＭＱＷ）の活性層を成長させる。
【００４２】
温度を１０００℃に上げ、ＴＭＧ、ＴＭＡ、アンモニア、Ｃｐ2Ｍｇ（シクロペンタジエニルマグネシウム）を用い、ｐ側光ガイド層よりもバンドギャップエネルギーが大きい、Ｍｇを１×１０20／cm3ドープしたｐ型Ａｌ０．２５Ｇａ０．７５Ｎよりなるｐ側キャップ層を１００Åの膜厚で成長させる。なお、このｐ側キャップ層は省略可能である。
続いて、Ｃｐ2Ｍｇ、ＴＭＡを止め、１０００℃で、バンドギャップエネルギーがｐ側キャップ層１０よりも小さい、アンドープＧａＮよりなるｐ側光ガイド層を０．１４５μｍの膜厚で成長させる。
【００４３】
次に、１０００℃でアンドープＡｌ０．１０Ｇａ０．９０Ｎよりなる層を２５Åの膜厚で成長させ、続いてＣｐ2Ｍｇ、ＴＭＡを止め、アンドープＧａＮよりなる層を２５Åの膜厚で成長させ、総膜厚０．４５μｍの超格子層よりなるｐ側クラッド層を成長させる。
最後に、１０００℃で、ｐ側クラッド層の上に、Ｍｇを１×１０２０／cm３ドープしたｐ型ＧａＮよりなるｐ側コンタクト層を１５０Åの膜厚で成長させる。
【００４４】
このようにして窒化物半導体を成長させたウェハーを反応容器から取り出し、最上層のｐ側コンタクト層の表面にＳｉＯ2よりなる保護膜を形成して、共振器面に平行な方向における幅が８００μｍのストライプ状の構造を形成する。この部分がレーザ素子の共振器本体となる。共振器長は、２００μｍ〜５０００μｍ程度の範囲であることが好ましい。
【００４５】
次に、ｐ側コンタクト層の表面にストライプ状のＳｉＯ２よりなる保護膜を形成して、ＲＩＥ（反応性イオンエッチング）を用いてＳｉＣｌ４ガスによりエッチングし、ストライプ状の導波路領域であるリッジ部を形成する。
このリッジ部の側面をＺｒＯ２からなる絶縁層で保護する。
次いで、ｐ側コンタクト層及び絶縁層の上の表面にＮｉ（１００Å）／Ａｕ（１０００Å）／Ｐｔ（１０００Å）よりなるｐ電極を形成する。ｐ電極を形成した後、Ｓｉ酸化膜（ＳｉＯ2）からなる第２保護膜をｐ電極の上及び埋込膜の上及び半導体層の側面に０．５μｍの膜厚で、スパッタリングにより成膜する。ｐ電極を形成した後、６００℃でオーミックアニールを行う。
次に、保護膜で覆われていない露出しているｐ電極上に連続して、Ｎｉ（８０Å）／Ｐｄ（２０００Å）／Ａｕ（８０００Å）で形成し、ｐパッド電極を形成する。
その後、基板厚みが８０μｍになるように窒化物半導体層の成長面と反対側の面から研磨を行う。
【００４６】
研磨した面に、Ｔｉ（１５０Å）／Ｐｔ（２０００Å）／Ａｕ（３０００Å）よりなるｎ電極を形成する。
ｎ電極とｐ電極及びｐパッド電極とを形成したウェハー状の窒化物半導体基板の第１の主面側に凹部溝をけがきによって形成する。この凹部溝は、例えば、深さを１０μｍとする。また、共振器面と平行方向に、側面から５０μｍ、垂直方向に１５μｍの幅とする。次に、この凹部溝を劈開補助線として窒化物半導体基板のｎ電極の形成面側からバー状に劈開し、劈開面（１−１００面、六角柱状の結晶の側面に相当する面＝Ｍ面）を共振器面とする。共振器長は８００μｍとする。
【００４７】
次に保護膜を形成する。保護膜は、共振器面から半導体層表面にかけてＡｌＮからなる第１膜を形成し、その上にＳｉＯ２からなる第２の保護膜を形成する。
つまり、ＥＣＲスパッタ装置を用いて、Ａｒの流量が３０ｓｃｃｍ、Ｎ２の流量が１０ｓｃｃｍ、マイクロ波電力５００Ｗ、ＲＦ電力２５０Ｗ、成膜速度２５Å／ｍｉｎの条件で、第３の面を有するＡｌＮからなる第１膜（２００Å）を形成する。このとき、第２領域における膜厚は、４０Åである。
次に、出射側の端面にスパッタ装置でＳｉターゲットを用いて、酸素の流量が５ｓｃｃｍ、ＲＦ電力５００Ｗの条件でＳｉＯ２からなる第２の保護膜２２を２５００Å成膜する。また、反射側には、出射側と同様の成膜条件で、第２の保護膜を２５００Å成膜し、その上に（ＳｉＯ２／ＺｒＯ２）を（６７０Å／４４０Å）で６周期成膜した第２の保護膜２３を形成する。
【００４８】
最後に、ｐ電極に平行な方向で、バーをチップ化することで半導体レーザ素子とする。
このように、共振器面を被覆し、共振器面と同じ結晶面、Ｍ面（１−１００）で形成された第１の面を有する第１領域と、半導体層表面を被覆し、半導体層の表面と同じ結晶面、Ｃ面（０００１）で形成された第２の面を有する第２領域と、第１領域と第２領域の間に形成されファセット面(第３の面)を有する第３領域と、とからなる六方晶系の結晶構造を有する保護膜が形成されていることにより、共振器面を構成する窒化物半導体に対して、応力を生じさせることなく、窒化物半導体にクラックが生じず、共振器面との密着性が良好で、剥がれを防止し、ひいては、ＣＯＤを向上させることができる。
【００４９】
また、得られた窒化物半導体レーザ素子の保護膜を検証するために、ｎ−ＧａＮ基板（Ｍ軸配向：Ｍ面）上に、上記と同様の材料及び実質的に同様の成膜方法で、具体的には、前処理したＧａＮ基板上に、ＥＣＲスパッタ装置を用いて、Ａｒの流量が３０ｓｃｃｍ、Ｎ２の流量が１０ｓｃｃｍ、マイクロ波電力５００Ｗ、ＲＦ電力２５０Ｗの条件で、ＡｌＮからなる保護膜を１００Å成膜し、この膜の軸配向性を、ＸＲＤ装置（使用Ｘ線：ＣｕＫα線（λ＝０．１５４ｎｍ）、モノクロメータ：Ｇｅ(２２０)、測定方法：ωスキャン、ステップ幅：０．０１°、スキャンスピード：０．４秒／ステップ）を用いて測定した。このとき、１６〜１７°付近が、Ｍ軸配向性を示すＡｌＮに由来するピークに対応し、１８°付近がＣ軸配向性を有するＡｌＮに由来するピークに対応する。その測定結果を図８に示す。
図８では、強度の高いＭ軸配向性を示すＡｌＮに由来するピークが現れており、１８°付近のＣ軸配向性を有するＡｌＮに由来するピークはほとんど見られなかった。このことから、本発明の保護膜は、Ｍ軸配向性を有することが分かる。
【００５０】
実施例２
この実施例では、ＡｌＮからなる保護膜を膜厚３２０Åで形成する。このとき、第２領域における膜厚は、１００Åである。
つまり、ＥＣＲスパッタ装置を用いて、Ａｒの流量が３０ｓｃｃｍ、Ｎ２の流量が１５ｓｃｃｍ、マイクロ波電力５００Ｗ、ＲＦ電力２５０Ｗ、成膜速度２０Å／ｍｉｎの条件で、ＡｌＮ膜を３２０Å成膜する以外は、実施例１と同様にレーザ素子を作製した。
得られたレーザ素子は、図１及び図３のように第３の面を有するＡｌＮ膜が得られ、実施例１と同様の効果が得られる。
【００５１】
実施例３  
実施例３では、ＡｌＮからなる保護膜を膜厚３２０Åで形成する。このとき、第２領域における膜厚は、１６０Åである。
つまり、ＥＣＲスパッタ装置を用いて、Ａｒの流量が３０ｓｃｃｍ、Ｎ２の流量が１０ｓｃｃｍ、マイクロ波電力５００Ｗ、ＲＦ電力２５０Ｗ、成膜速度１０Å／ｍｉｎの条件で、ＡｌＮ膜を成膜する以外は、実施例１と同様にレーザ素子を作製した。
得られたレーザ素子は、図４（ｃ）のように４つの第３の面を有するＡｌＮ膜が得られ、実施例１と同様の効果が得られる。
【００５２】
実施例４
実施例４では、ＡｌＮからなる保護膜を膜厚１０００Åで形成する。このとき、第２領域における膜厚は、４００Åである。
つまり、ＥＣＲスパッタ装置を用いて、Ａｒの流量が３０ｓｃｃｍ、Ｎ２の流量が１５ｓｃｃｍ、マイクロ波電力５００Ｗ、ＲＦ電力２５０Ｗ、成膜速度２０Å／ｍｉｎの条件で、
ＡｌＮ膜を１０００Å成膜する以外は、実施例１と同様にレーザ素子を作製した。
得られたレーザ素子は、図４（ｃ）のように４つの第３の面を有するＡｌＮ膜が得られ、実施例３よりも第３の面のうち２１ｃ１及び２１ｃ２が大きく形成され、実施例１と同様の効果が得られる。
【産業上の利用可能性】
【００５３】
本発明は、レーザダイオード素子（ＬＤ）のみならず、発光ダイオード素子（ＬＥＤ）、スーパーフォトルミネセンスダイオード等の発光素子、太陽電池、光センサ等の受光素子、あるいはトランジスタ、パワーデバイス等の電子デバイスに用いられるような、保護膜と半導体層との密着性を確保する必要がある窒化物半導体素子に広く適用することができる。特に、光ディスク用途、光通信システム、印刷機、露光用途、測定、バイオ関連の励起用光源等における窒化物半導体レーザ素子に利用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００５４】
【図１】本発明の窒化物半導体レーザ素子の構造を説明するための概略斜視図である。
【図２】本発明の窒化物半導体レーザ素子の保護膜を説明するための概略断面図である。
【図３】本発明の窒化物半導体レーザ素子の保護膜を説明するための要部の概略斜視面図である。
【図４】本発明の窒化物半導体レーザ素子の構造を説明するための要部の概略断面図である。
【図５】本発明の窒化物半導体レーザ素子の構造を説明するための概略断面図である。
【図６】本発明の窒化物半導体レーザ素子の保護膜を説明するための要部の概略断面図である。
【図７】本発明の窒化物半導体レーザ素子を説明するための概略断面図である。
【図８】本発明の窒化物半導体レーザ素子の保護膜の配向性を検証するための配向強度を示すグラフである。
【符号の説明】
【００５５】
１１  基板
１２  ｎ側半導体層
１３  活性層
１４  ｐ側半導体層
１５  埋込膜
１６  リッジ
１７  ｐ電極
１８  第２保護膜
１９  ｐ側パッド電極
２０  ｎ電極
２１ａ  第１の面
２１ｂ  第２の面
２１ｃ  第３の面
２２  出射側第２の保護膜
２３  反射側第２の保護膜
【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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