(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
レーザ光の自励発振を行う半導体発光装置であって、
半導体基板と、
該半導体基板上に複数の窒化物半導体層を積層してなる積層構造と、
該積層構造内に、レーザ発振を行う共振器を構成するストライプ状導波路が形成されるよう、該複数の窒化物半導体層のうちの活性層に供給する電流を狭窄する電流狭窄構造とを備え、
該積層構造は、
該活性層における電流が注入される、該ストライプ状導波路を構成する電流注入領域での欠陥密度に比べて、該ストライプ状導波路の両側に位置する、該活性層の電流注入領域以外の可飽和吸収領域での欠陥密度が大きくなるよう、該複数の窒化物半導体層を成長させたものであることを特徴とする半導体発光装置。
【請求項２】
前記半導体基板は、その表面に、前記ストライプ状導波路と平行な凹状溝を、該凹状溝の中央部と該凹状溝の一端側部との間に該ストライプ状導波路が位置するよう形成したものであり、
前記積層構造は、該半導体基板上での窒化物半導体層の形成が、前記凹状溝の両側面からの横方向の成長により行われて、欠陥が前記可飽和吸収領域に集中したものである請求項１に記載の半導体発光装置。
【請求項３】
前記半導体基板は、その表面に選択的に、該半導体基板上での前記窒化物半導体層の成長を抑制する成長抑制膜、あるいは該半導体基板上での該窒化物半導体層の成長を促進する成長促進膜を形成したものであり、
前記積層構造は、該半導体基板上での窒化物半導体層の形成が、該成長抑制膜あるいは該成長促進膜により選択的に抑制あるいは促進されて、前記欠陥が前記可飽和吸収領域に集中したものであることを特徴とする請求項１に記載の半導体発光装置。
【請求項４】
前記欠陥密度の高い可飽和吸収領域での欠陥密度は、前記ストライプ状導波路を構成する電流注入領域での欠陥密度の１０倍以上である請求項１に記載の半導体発光装置。
【請求項５】
前記欠陥密度の高い可飽和吸収領域での欠陥密度は、１０8／ｃｍ2以上である請求項１に記載の半導体発光装置。
【請求項６】
前記欠陥密度の高い可飽和吸収領域と、前記ストライプ状導波路を構成する電流注入領域との間隔が０．５μｍ〜４μｍになっている請求項１に記載の半導体発光装置。
【請求項７】
前記ストライプ状導波路のストライプ幅が０．５μｍ〜８μｍである請求項１に記載の半導体発光装置。
【請求項８】
請求項１に記載の半導体発光装置を製造する方法であって、
前記半導体基板である第１の導電型の窒化物半導体基板上に凹状溝を形成する工程と、
該第１の導電型の窒化物半導体基板上に、該凹状溝が埋め込まれるよう第１の成長温度により第１の導電型の窒化物半導体層を形成する工程と、
該第１の導電型の窒化物半導体層上に、該第１の成長温度と異なる第２の成長温度により第１の導電型の窒化物半導体クラック防止層、該第１の成長温度により第１の導電型の窒化物半導体クラッド層、第１の導電型の窒化物半導体ガイド層を順番に形成する工程と、
該第１の導電型の窒化物半導体ガイド層上に、該第２の成長温度と異なる第３の成長温度により前記活性層として第１の導電型の窒化物半導体活性層を形成する工程と、
該第１の導電型の窒化物半導体活性層上に、該第１の成長温度により第２の導電型の窒化物半導体バリア層、第２の導電型の窒化物半導体ガイド層、第２の導電型の窒化物半導体クラッド層、第２の導電型の窒化物半導体コンタクト層を順番に形成する工程と、
該第２の導電型の窒化物コンタクト層及び該第２の導電型の窒化物半導体クラッド層をドライエッチング処理により該第２の導電型の窒化物半導体ガイド層に達しないようエッチングして、前記ストライプ状導波路と規定するリッジ構造を形成する工程と、
を包含することを特徴とする半導体発光装置の製造方法。
【請求項９】
請求項１〜７のいずれかに記載の半導体発光装置が光源として用いられていることを特徴とする光学式情報記録再生装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、光ディスクの情報記録、再生等に使用され、水平横モードが安定であるとともに、低雑音化のための自励発振特性を有する半導体発光装置およびその製造方法ならびに光学式情報記録再生装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
光ディスクにおける記憶容量の増加にともなって、光ディスク用光源としては、集光径が小さくでき、より一層情報を高密度にて記録することができる４００ｎｍ前後の波長の光源が必要とされている。また、光ディスクシステムでは、コスト削減のために、レンズ、ディスク等に対して、安価なプラスチック系の材料の使用が検討されている。しかしながら、このようなプラスチック系の材料は、光の吸収端が最大で３９０ｎｍ程度の波長であるために、光ディスク用光源としては、更なる短波長化を行う必要がある。このために光源としての材料を検討する必要があり、量産化に対応することが容易ではない。このような光ディスクシステムの光源には、従来より半導体レーザが使用されており、４００ｎｍ前後の波長を有する半導体レーザの代表的な材料としては、窒化ガリウム化合物半導体がある。
【０００３】
窒化物半導体レーザは、光ディスクシステム等に使用される場合に、光ディスク等の反射点からの戻り光雑音を減少させるため、自励発振特性を備えた構造が用いられている。
【０００４】
特開平１０−２９４５３２号公報には、このような窒化物半導体レーザが開示されており、図４は、その窒化物半導体レーザの代表的な構造を示す断面図である。この公報には、ＩｎＧａＮを含む活性層の隣接領域において、非発光領域であるＩｎの島状領域を、光の吸収量が飽和する可飽和吸収特性を有する領域（以下、可飽和吸収領域とする）として用いることによって、自励発振機能が得られ、戻り光雑音の低減した半導体レーザが開示されている。
【０００５】
図４に示すように、この半導体レーザは、サファイヤ基板７０上に、ｎ型ＧａＮバッファー層７１、ｎ型ＧａＮコンタクト層７２が形成されており、ｎ型ＧａＮコンタクト層７２の所定の領域上に、ｎ型ＡｌＧａＮクラッド層７３、Ｉｎの島状領域を有するｎ型ＩｎＧａＮ／ＧａＮ多重量子井戸隣接層７４、ＩｎＧａＮ／ＧａＮ多重量子井戸活性層７５、ｐ型ＧａＮ隣接層７６、ｐ型ＡｌＧａＮクラッド層７７が順番に積層されている。ｐ型ＡｌＧａＮクラッド層７７上の中央部には、レーザ共振器を構成するストライプ状導波路領域７８ａが設けられており、ストライプ状導波路領域７８ａの外側には、導波路以外に電流を注入させないｎ型ＧａＮ通電障壁層７９が形成されている。ストライプ状導波路領域７８ａの部分およびｎ型ＧａＮ通電障壁層７９の上には、ｐ型ＧａＮコンタクト層７８が形成されている。そして、ｐ型ＧａＮコンタクト層７８上には、ｐ側電極８０が設けられており、また、ｎ型ＧａＮコンタクト層７２上の前述の所定の領域以外の部分に、ｎ側電極８１が形成されている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
特開平１０−２９４５３２号公報に開示された窒化物半導体レーザは、活性層の隣接領域において、非発光領域であるＩｎの島状領域８２を、可飽和吸収領域としてに用いているために、光吸収を生じるＩｎの島状領域８２が良好な吸収特性を保持するようにプロセス制御しながら素子を形成する事が容易ではなく、この結果、良好な自励発振特性を得るためのプロセス制御が難しくなるおそれがある。
【０００７】
また、このようなＩｎの島状領域８２を、積極的に可飽和吸収特性を持たせるように形成することなく、ストライプ状導波路の外側の電流が注入されない領域（通電障壁層）の下部に形成されている活性層の領域を可飽和吸収領域として用いることによって、自励発振動作が可能となる低雑音半導体レーザの技術が知られている。この場合、低雑音半導体レーザの自励発振を有効に持続させるためには、電流注入領域の活性層のキャリア寿命に対して、電流注入領域以外の活性層のキャリア寿命を短くする必要がある。しかし、窒化物半導体では、キャリアの拡散係数が小さいために、可飽和吸収領域において光吸収によって生成されたキャリアが拡散しにくく、見かけ上のキャリアの寿命を短くすることも容易ではない。
【０００８】
さらに、従来の半導体レーザにおいては、高出力動作時に十分に水平横モードを安定させる事が難しく、光出力の変動である雑音が生じるおそれがある。
【０００９】
本発明は、このような課題を解決するものであり、その目的は、電流注入領域以外の活性層のキャリア寿命を短くし、高出力動作時でも水平横モードが安定した自励発振特性が得られる半導体発光装置およびその製造方法ならびに光学式情報記録再生装置を提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明の半導体発光装置は、レーザ光の自励発振を行う半導体発光装置であって、半導体基板と、該半導体基板上に複数の窒化物半導体層を積層してなる積層構造と、該積層構造内に、レーザ発振を行う共振器を構成するストライプ状導波路が形成されるよう、該複数の窒化物半導体層のうちの活性層に供給する電流を狭窄する電流狭窄構造とを備え、該積層構造は、該活性層における電流が注入される、該ストライプ状導波路を構成する電流注入領域での欠陥密度に比べて、該ストライプ状導波路の両側に位置する、該活性層の電流注入領域以外の可飽和吸収領域での欠陥密度が大きくなるよう、該複数の窒化物半導体層を成長させたものであることを特徴とする。
【００１１】
前記半導体基板は、その表面に、前記ストライプ状導波路と平行な凹状溝を、該凹状溝の中央部と該凹状溝の一端側部との間に該ストライプ状導波路が位置するよう形成したものであり、前記積層構造は、該半導体基板上での窒化物半導体層の形成が、前記凹状溝の両側面からの横方向の成長により行われて、欠陥が前記可飽和吸収領域に集中したものである。
【００１２】
本発明の半導体発光装置は、前記半導体基板は、その表面に選択的に、該半導体基板上での前記窒化物半導体層の成長を抑制する成長抑制膜、あるいは該半導体基板上での該窒化物半導体層の成長を促進する成長促進膜を形成したものであり、前記積層構造は、該半導体基板上での窒化物半導体層の形成が、該成長抑制膜あるいは該成長促進膜により選択的に抑制あるいは促進されて、前記欠陥が前記可飽和吸収領域に集中したものであることを特徴とする。
【００１３】
前記欠陥密度の高い可飽和吸収領域での欠陥密度は、前記ストライプ状導波路を構成する電流注入領域での欠陥密度の１０倍以上である。
【００１４】
前記欠陥密度の高い可飽和吸収領域での欠陥密度は、１０8／ｃｍ2以上である。
【００１５】
前記欠陥密度の高い可飽和吸収領域と、前記ストライプ状導波路を構成する電流注入領域との間隔が０．５μｍ〜４μｍになっている。
【００１７】
前記ストライプ状導波路のストライプ幅が０．５μｍ〜８μｍである。
【００１９】
本発明の半導体発光装置の製造方法は、上述した本発明の半導体発光装置を製造する方法であって、前記半導体基板である第１の導電型の窒化物半導体基板上に凹状溝を形成する工程と、該第１の導電型の窒化物半導体基板上に、該凹状溝が埋め込まれるよう第１の成長温度により第１の導電型の窒化物半導体層を形成する工程と、該第１の導電型の窒化物半導体層上に、該第１の成長温度と異なる第２の成長温度により第１の導電型の窒化物半導体クラック防止層、該第１の成長温度により第１の導電型の窒化物半導体クラッド層、第１の導電型の窒化物半導体ガイド層を順番に形成する工程と、該第１の導電型の窒化物半導体ガイド層上に、該第２の成長温度と異なる第３の成長温度により前記活性層として第１の導電型の窒化物半導体活性層を形成する工程と、該第１の導電型の窒化物半導体活性層上に、該第１の成長温度により第２の導電型の窒化物半導体バリア層、第２の導電型の窒化物半導体ガイド層、第２の導電型の窒化物半導体クラッド層、第２の導電型の窒化物半導体コンタクト層を順番に形成する工程と、該第２の導電型の窒化物コンタクト層及び該第２の導電型の窒化物半導体クラッド層をドライエッチング処理により該第２の導電型の窒化物半導体ガイド層に達しないようエッチングして、前記ストライプ状導波路と規定するリッジ構造を形成する工程と、を包含することを特徴とする。
【００２０】
本発明の光学式情報記録再生装置は、上述した本発明の半導体発光装置が光源として用いられていることを特徴とする。
【００２１】
【発明の実施の形態】
半導体レーザの自励発振は、半導体レーザに注入されたキャリアによって反転分布が生じている活性層（利得領域）と可飽和吸収特性を備えた領域である可飽和吸収領域とにおけるキャリアおよび光子の相互作用によって生じる。可飽和吸収領域に要求される特性は、第１に実質的なバンドギャップが活性層（利得領域）のバンドギャップと同じか、あるいは、わずかに狭いことであり、可飽和吸収領域に要求される第２の特性は、有効に自励発振を起こさせるために、可飽和吸収領域のキャリアの寿命が活性層のキャリアの寿命より短いこと、光の吸収が飽和しやすいこと等である。
【００２２】
窒化物半導体レーザでは、可飽和吸収領域に要求される第２の特性である可飽和吸収領域内でのキャリアの寿命特性が特に重要である。窒化物系半導体のキャリアの寿命は、最小で数ｎｓと短いことが知られており、活性層と可飽和吸収領域とのキャリアの寿命に明確な差を付けるためには、可飽和吸収層に不純物元素（例えば、Ｍｇ等）を高濃度で添加（ドーピング）すること、また可飽和吸収領域における光吸収領域から光吸収領域外へのキャリアの拡散を促進して効率的にキャリアを再結合させて、見かけ上のキャリア寿命を短くすること等が考えられる。
【００２３】
しかし、従来の窒化物半導体レーザにおいて、活性層の電流注入領域（ストライプ状導波路に対応した発振領域）を利得領域、活性層の電流注入領域以外を可飽和吸収特性を有する可飽和吸収領域とする場合には、利得領域および可飽和吸収領域の両方の領域において不純物元素の添加（ドープ）量に明確な差を付けることが容易ではない。また、光吸収によって可飽和吸収領域に生成されたキャリアの寿命を見かけ上、短くするには、生成されたキャリアが数ｎｓのオーダーで光吸収領域外に拡散するような大きな拡散係数を有する可飽和吸収領域の材料特性が必要であるが、ＩｎＧａＮ等により形成された可飽和吸収領域では、一般に、拡散係数が小さいために可飽和吸収領域に生成されたキャリアを十分に拡散させることによってキャリアを再結合させ、キャリアの寿命を短くする効果が得られにくい。
【００２４】
本発明では、この点について、検討を重ねた結果、ＧａＮ基板に段差を形成するプロセスを用いることによって、半導体レーザの利得領域および可飽和吸収領域が形成される領域に、周期的に、欠陥密度の高い領域と欠陥密度の低い領域とを形成し、欠陥密度の低い領域に利得領域である電流注入領域（ストライプ状導波路に対応した発振領域）を配置し、利得領域である電流注入領域に近接するように、欠陥密度の高い領域に可飽和吸収特性を有する可飽和吸収領域を配置することにより、無輻射遷移による速やかなキャリアの再結合が可能となる。この結果、半導体レーザの形成領域では、利得領域である電流注入領域（ストライプ状導波路に対応した発振領域）の外側の欠陥密度の高い領域である可飽和吸収領域における実効的なキャリアの寿命が短くなるとともに、利得領域において自励発振が持続されやすくなり、高出力まで自励発振が可能な窒化物半導体レーザが得られる。
【００２５】
また、欠陥密度の低い利得領域である電流注入領域（ストライプ状導波路に対応した発振領域）の近傍に、このように、電流注入領域（ストライプ状導波路に対応した発振領域）に比べて、欠陥密度が高く、キャリアの寿命が短い可飽和吸収特性を有する領域を配置することによって、半導体レーザの動作時にこの欠陥密度の高い可飽和吸収領域における光の吸収を充分に保つことができる。この結果、窒化物系半導体レーザにおいては、欠陥密度の低い利得領域である電流注入領域（ストライプ状導波路に対応した発振領域）と欠陥密度の高い可飽和吸収領域との欠陥密度の差を所定の値にすることにより、窒化物系半導体レーザの動作時において、欠陥密度の低い利得領域である電流注入領域（ストライプ状導波路に対応した発振領域）における利得と欠陥密度の高い可飽和吸収領域における吸収との差を明確に付けることが出来る様になり、高出力まで水平横モードが安定するようになる。
【００２６】
本発明は、このような知見に基づくものである。
【００２７】
ＧａＮ基板の表面に段差を形成する溝をつけた窒化物半導体レーザにおいて、ＧａＮ基板の表面上には、段差の凸領域であるランド、段差の凹領域であるグルーブが周期的に交互に形成されている。所定の条件により、これらのランドの幅、グルーブの幅、グルーブの深さ、および、段差構造を有するＧａＮ基板上に形成される再成長層の厚みを規定すると、その段差構造に応じて、再成長層には欠陥密度の高い領域と欠陥密度の低い領域とが存在することが確認できた。この再成長層のエッチピット観察およびＴＥＭ（透過型電子顕微鏡）観察によって、欠陥密度の高い領域がグルーブ上面の中央部分、および、ランド上面に形成されることも確認できた。このことは、再成長層は、段差が形成されたＧａＮ基板からの再成長時に、ランドの側面からの成長がグルーブの上面からの成長より優位に選択され、その結果、グルーブ上において、貫通転位等の欠陥がグルーブ上の中央部分に集束され、グルーブ上の中央部分以外の領域で貫通転位等の欠陥が少なくなると考えられる。
【００２８】
また、再成長層の厚みが薄い場合には、ランドの上面またはグルーブの中央部分が再成長層で完全に埋まりきらず段差の溝が残ることもあるために、段差が形成される条件を変えて、種々の欠陥密度をもつ領域を形成し、窒化物半導体レーザの自励発振特性の変化、高出力動作時における水平横モードの安定性について調査した。
【００２９】
欠陥密度の低い領域は、結晶性が良好であり、この領域にリッジ構造のストライプ状導波路（利得領域である電流注入領域）を形成すると、注入されたキャリアは、効果的に輻射再結合され、注入電流の増加の割合に対する光強度の増加の割合であるスロープ効率の高い窒化物半導体レーザが得られた。また、欠陥密度の高い領域では、無輻射再結合の割合および欠陥に起因する低エネルギー準位への緩和の割合が増加し、利得領域である電流注入領域以外の活性層における光吸収によって生成されたキャリアの再結合が促進される。その結果、欠陥密度の高い領域である可飽和吸収領域のキャリアの寿命が短くなり、窒化物半導体レーザにおける自励発振の持続、高出力における水平横モードの安定化に効果的である。
【００３０】
前述のように、自励発振特性を有する窒化物半導体レーザに要求される基板としては、最適には欠陥密度の高い部分と欠陥密度の低い部分との欠陥密度の差が大きい方が良く、またその境界では欠陥密度の差が急峻に変化する方がよい。
【００３１】
本発明では、このような点について、ＧａＮ基板に段差を形成する条件の検討を行ったところ、グルーブ幅は４μｍ〜３０μｍ、グルーブの深さは０.１μｍ〜５μｍ、再成長層は１μｍ〜１０μｍであれば、自励発振特性を有する窒化物半導体レーザに有効であるという確認が得られた。ここで、グルーブの深さをＡ、グルーブ上の再成長層の厚みをＢとすると、２０Ａ≧Ｂ≧２Ａであれば前述の効果が得られる。このような段差構造を有するＧａＮ基板の表面を観察した結果、欠陥密度の高い領域、および、欠陥密度の低い領域が、それぞれＧａＮ基板上のグルーブの上面の中央部、および、ランドの上面に生じていた。ＧａＮ基板上にランドおよびグルーブを周期的に配置する場合には、ランド幅を３μｍ〜２０μｍ程度に設定すれば良い。この時、グルーブは、ストライプ状導波路に対向するように、ＧａＮ基板表面上に形成すればよい。また、欠陥密度の高い領域は、リッジ構造のストライプ状導波路（利得領域である電流注入領域）に対して左右対称に配置されることによって、水平横モードにおける光分布が対象になり好ましい。この結果、グルーブ幅は１０μｍ〜２０μｍであればよい。また、欠陥密度の高い領域の欠陥密度は、欠陥密度の低い領域の欠陥密度の１０倍以上であり、欠陥密度の高い領域の欠陥密度は、１０8ｃｍ-2以上であればよい。
【００３２】
次に、利得領域である電流注入領域（ストライプ状導波路に対応した発振領域）の配置は、自励発振特性の制御、および、水平横モードの安定化のための可飽和吸収領域における光の吸収量の制御が必要であるために、活性層の厚み、可飽和吸収領域からリッジ構造のストライプ状導波路の端部までの距離、ストライプ幅（リッジ構造の上部と下部の平均の幅）等の設計が必要となる。ストライプ幅は、０．５μｍ〜８μｍにおいて良好な結果が得られ、欠陥密度の高い可飽和吸収領域からリッジ構造のストライプ状導波路の端部までの距離は、０.５μｍ〜４μｍにおいて良好な結果が得られた。ストライプ幅が０．５μｍ未満になると、利得領域における水平横モードの光分布が小さくなり、半導体レーザとして十分な利得が得られない。ストライプ幅を拡げていくと、可飽和吸収領域に相当する利得領域以外の活性層における光分布を適切な範囲に設定でき、キャリアの寿命を短くする効果が得られやすいが、ストライプ幅が８μｍを越えると、レーザ発振開始点となる閾値電流が高くなり、半導体レーザとして長寿命が得られない。
【００３３】
また、欠陥密度の高い領域は、利得領域である電流注入領域以外の活性層において生成されたキャリアの寿命を、無輻射再結合および欠陥に起因する低エネルギー準位への緩和によって短くするために、レーザー発振状態における水平横モードの光分布の裾に配置されるか、または、利得領域である電流注入領域の活性層のキャリアの寿命（数ｎｓ〜）よりも短い時間で、生成されたキャリアが拡散できる距離内に配置する必要がある。欠陥密度の高い可飽和吸収領域からリッジ構造のストライプ状導波路の端部までの距離が０.５μｍ未満である場合には、ストライプ状状導波路の電流注入領域（発振領域）内が欠陥密度の高い領域に覆われ、レーザー発振開始点となる閾値電流が著しく上昇し、室温において連続発振しないおそれがある。
【００３４】
また、欠陥密度の高い可飽和吸収領域からリッジ構造のストライプ状導波路の端部までの距離が４μｍを越えると、半導体レーザとしての自励発振特性が得られず、同様に、高出力時における水平横モードの光分布の安定性も得られない。このことは、レーザ発振状態における水平横モードの光分布の裾から欠陥密度の高い領域である可飽和吸収領域までが離れすぎているために、光吸収によって生成されたキャリアが欠陥密度の高い可飽和吸収領域まで短時間に拡散できず、無輻射再結合等の効果が得られないためである。
【００３５】
活性層は、多重量子井戸構造を有することが好ましく、活性層の厚みは、量子井戸層とバリア層との和として、５ｎｍ〜２００ｎｍであれば、窒化物半導体レーザにおいて自励発振特性が得られる。活性層の厚みが厚い場合には、垂直方向の光閉じ込め係数Γと活性層の厚みｄとの比Γ／ｄを一定にすると、一定の光出力では活性層の厚みの薄い場合よりも光吸収量が大きくなる。また、この場合、利得領域である電流注入領域の活性層内のキャリア密度も少なくなるために、キャリアの寿命も長くなり、窒化物半導体レーザにおいて自励発振が起こりやすくなる。しかし、活性層の厚みが厚くなりすぎると、利得領域である電流注入領域にて利得が得られにくいためにレーザ発振開始点となる閾値電流が高くなり、注入電力が大きくなった結果、活性層の厚みが２００ｎｍを越えると、連続発振させても短時間で発振停止してしまう。
【００３６】
このように、本発明では、ＧａＮ基板の表面に段差を形成する溝を付けることによって、幅広い光出力において水平横モードが安定した自励発振を伴い、戻り光によって誘起される雑音を低減する構造を有する窒化物半導体レーザが得られた。
【００３７】
図１は、本発明の第１の実施形態の半導体発光装置である窒化物半導体レーザの横断面図である。
【００３８】
表面に段差を形成する溝が付けられているｎ型ＧａＮ基板１１上には、ｎ型ＧａＮ再成長層２３、ｎ型ＧａＮ層１２、ｎ型ＩｎＧａＮクラック防止層１３、ｎ型ＡｌＧａＮクラッド層１４、ｎ型ＧａＮガイド層１５、ｎ型ＩｎＧａＮ活性層１６、ｐ型ＡｌＧａＮバリア層１７、ｐ型ＧａＮガイド層１８が順番に積層されている。ｐ型ＧａＮガイド層１８には、ｐ型ＡｌＧａＮクラッド層１９が積層され、ｐ型ＡｌＧａＮクラッド層１９は、ストライプ方向と直交する幅方向の中央部が突出したリッジ構造になっており、その突出部上に、ｐ型ＧａＮコンタクト層２０が積層されている。ｐ型ＡｌＧａＮクラッド層１９上、ｐ型ＡｌＧａＮクラッド層１９およびｐ型ＧａＮコンタクト層２０の側面には、ｐ型ＧａＮコンタクト層２０の上面を除いて、絶縁膜２１が設けられており、絶縁膜２１およびｐ型ＧａＮコンタクト層２０の上面にｐ型電極２２が設けられている。また、ｎ型ＧａＮ基板１１側には、ｎ型電極１０が形成されている。
【００３９】
このように、図１に示す本発明の第１の実施形態である窒化物半導体レーザは、リッジ構造を用いたストライプ状屈折率導波路を有している。
【００４０】
図２は、図１に示す窒化物半導体レーザの電流注入領域であるストライプ状導波路と可飽和吸収領域である高欠陥密度領域との位置関係を示した模式図である。図２において、領域Ａは、欠陥密度が低い電流注入領域であるストライプ状導波路を有する低欠陥密度領域、領域Ｂは、欠陥密度が高い可飽和吸収領域である高欠陥密度領域を示しており、Ｌは、ストライプ状導波路の端部から高欠陥密度領域の中心までの距離を示している。図２では、ストライプ幅は２μｍであり、Ｌは１μｍである。窒化物半導体レーザの共振器長は４５０μｍ、共振器の前面反射率は２０％、共振器の後面反射率は８５％である。また、リッジの深さは、水平方向の光閉じ込め係数が０．８８〜０．９７になるように調整している。
【００４１】
図１を参照しながら、本発明の第１の実施形態である窒化物半導体レーザの製造方法を次に説明する。尚、以下に示すエピタキシャル成長法とは、基板上に結晶膜を成長する方法であり、ＶＰＥ（気相エピタキシャル）法、ＣＶＤ（化学気相デポジション）法、ＭＯＶＰＥ（有機金属気相エピタキシャル）法、ＭＯＣＶＤ（有機金属化学気相デポジション）法、Ｈａｌｉｄｅ−ＶＰＥ（ハロゲン化学気相エピタキシャル）法、ＭＢＥ(分子線エピタキシャル）法、ＭＯＭＢＥ（有機金属分子線エピタキシャル）法、ＧＳＭＢＥ（ガス原料分子線エピタキシャル）法、ＣＢＥ（化学ビームエピタキシャル）法等を含んでいる。
【００４２】
まず、ｎ型ＧａＮ基板１１を形成する。ｎ型ＧａＮ基板１１は、５００μｍ程度の膜厚のＧａＮ単結晶膜上に、ピッチ間隔が２０μｍであり、ピッチ間隔内に深さ２．５μｍ、幅１５μｍ程度の溝（グルーブ）を設ける。
【００４３】
次に、窒化物半導体レーザの構成する各窒化ガリウム半導体層をｎ型ＧａＮ基板１１上にエピタキシャル成長法により積層する。この場合、まず、ＭＯＣＶＤ（有機金属化学気相デポジション）装置の炉内にｎ型ＧａＮ基板１１をセットし、Ｖ族原料のＮＨ3とIII族原料のＴＭＧａ（トリメチルガリウム）とを用いて、５５０℃の成長温度で低温ＧａＮバッファ層を成長させ、ｎ型ＧａＮ基板１１上に、厚み２５ｎｍの低温ＧａＮバッファ層を形成する。この低温ＧａＮバッファ層上に、１０７５℃の成長温度に昇温して前述の２種類の原料にＳｉＨ4を加えて、新たに厚み３．５μｍ程度のｎ型ＧａＮ再成長層２３をエピタキシャル成長法によって積層する。さらに、ｎ型ＧａＮ再成長層２３上に、厚み０．５μｍのｎ型ＧａＮ層１２（Ｓｉ不純物濃度１×１０18/ｃｍ3）を形成する。
【００４４】
続いて、成長温度を７００℃〜８００℃程度に降温して、III族原料であるＴＭＩｎ（トリメチルインジウム）の供給を行いながら、ｎ型ＧａＮ層１２上に、ｎ型Ｉｎ0.07Ｇａ0.93Ｎ層を成長させ、厚み５０ｎｍのｎ型ＩｎＧａＮクラック防止層１３を形成する。その後、再び成長温度を１０７５℃に昇温し、III族原料であるＴＭＡｌ（トリメチルアルミニウム）を用いて、ｎ型ＩｎＧａＮクラック防止層１３上に、ｎ型Ａｌ0.1Ｇａ0.9Ｎ層（Ｓｉ不純物濃度１×１０18/ｃｍ3）を成長させ、厚み０．９５μｍのｎ型ＡｌＧａＮクラッド層１４を形成し、さらに、ｎ型ＡｌＧａＮクラッド層１４上に、厚み０．１μｍのｎ型ＧａＮガイド層１５を形成する。
【００４５】
その後、成長温度を７３０℃に降温して、ｎ型ＧａＮガイド層１５上に、厚み４ｎｍのＩｎ0.15Ｇａ0.85Ｎ量子井戸層と、厚み６ｎｍのＩｎ0.05Ｇａ0.95Ｎバリア層とを交互に形成して、４層のバリア層と３層の量子井戸層とが周期的に積層された多重量子井戸構造の活性層を成長させ、ｎ型ＩｎＧａＮ活性層１６を形成する。尚、ｎ型ＩｎＧａＮ活性層１６は、バリア層を積層後、量子井戸層を積層させるまでの間、または、量子井戸層を積層後、バリア層を積層させるまでの間において１秒〜１８０秒の結晶成長の中断を行っても良い。この操作によって、ｎ型ＩｎＧａＮ活性層１６が有する各層の平坦性が向上し発光半値幅が減少する。
【００４６】
次に、成長温度を再び１０５０℃まで昇温して、ｎ型ＩｎＧａＮ活性層１６上に、ｐ型Ａｌ0.2Ｇａ0.8Ｎ層を成長させ、厚み１８ｎｍのｐ型ＡｌＧａＮバリア層１７を形成し、さらに、ｐ型ＡｌＧａＮバリア層１７上に、膜厚０．１μｍのｐ型ＧａＮガイド層１８を形成する。ｐ型ＡｌＧａＮバリア層１７およびｐ型ＧａＮガイド層１８には、ｐ型不純物元素としてＭｇを５×１０19／ｃｍ3〜２×１０20／ｃｍ3の濃度で添加する。続いて、ｐ型ＧａＮガイド層１８上に、ｐ型Ａｌ0.1Ｇａ0.9Ｎ層を成長させ、厚み０．５μｍのｐ型ＡｌＧａＮクラッド層１９を形成し、さらに、ｐ型ＡｌＧａＮクラッド層１９上に、厚み０．１μｍのｐ型ＧａＮコンタクト層２０を形成する。ｐ型ＡｌＧａＮクラッド層１９およびｐ型ＧａＮコンタクト層２０には、ｐ型不純物元素としてＭｇを５×１０19／ｃｍ3〜２×１０20／ｃｍ3の濃度で添加する。前述したように、窒化物半導体レーザの各層を構成する元素の各原料には、ＴＭＧａ、ＴＭＡｌ、ＴＭＩｎ、ＮＨ３等を用いており、また、各層に添加する不純物元素（ドーパント）の各原料には、Ｃｐ２Ｍｇ（ビスシクロペンタジエニルマグネシウム）、ＳｉＨ4等を用いている。
【００４７】
このようにして形成された窒化物半導体レーザのウエハーを観察すると、ｎ型ＧａＮ基板１１上に、形成された各層は、前述したように、ｎ型ＧａＮ基板１１上の溝を有する段差構造に対応して、欠陥密度の高い領域と欠陥密度の非常に低い領域とが周期的に繰り返す構造となっており、段差状に形成されているｎ型ＧａＮ再成長層２３からの横方向の選択成長によるものと考えられる。貫通転移等による欠陥は、ｎ型ＧａＮ基板１１上のグルーブ（溝）の中央部分およびランド上面に沿って、多く発生しており、グルーブに平行に幅０．１μｍ程度の範囲に区切って欠陥密度を評価したところ、グルーブの中央部分が、欠陥密度１０10ｃｍ2以上の欠陥密度の極めて高い領域であり、グルーブの中央部分の両側の中央から各１μｍ程度以内の領域が、欠陥密度１０8ｃｍ2以上の高欠陥密度領域であり、同様に、ランド上面もまた、欠陥密度１０8ｃｍ2以上の高密度欠陥領域である。この結果に対し、グルーブ内の他の領域では、欠陥が非常に少ない（１０7ｃｍ2程度以下）高品質な結晶状態となっていた。
【００４８】
このような窒化物半導体レーザのウエハーに対して、さらに、ｐ型ＧａＮコンタクト層２０の形成後、ｐ型ＡｌＧａＮクラッド層１９およびｐ型ＧａＮコンタクト層２０を、幅方向の中央部のみが残るようにドライエッチングによって除去し、グルーブ（溝）の中心から２μｍの位置にストライプ状導波路の端部が配置されるようにリッジ構造を形成する。この結果、ストライプ状導波路の端部とグルーブの中央近傍の高欠陥密度領域との距離Ｌは、１μｍとなる。その後、ｐ型ＧａＮコンタクト層２０の上面のみが露出するように、ｐ型ＡｌＧａＮクラッド層１９およびｐ型ＧａＮコンタクト層２０を絶縁膜２２によって被覆する。さらに、ｐ型ＧａＮコンタクト層２０の露出した上面と絶縁膜２１上面とにわたってｐ型電極（Ｐｄ／Ｍｏ／Ａｕ）２２を形成する。ｐ型電極２２は、ｐ型ＧａＮコンタクト層２０の上面と電気的に導通している。
【００４９】
その後、ｎ型ＧａＮ基板１１の裏面側を研磨またはエッチングすることにより、ｎ型ＧａＮ基板１１の一部を除去しウエハーの厚みを１００〜１５０μｍ程度までに薄く調整する。この操作は、後工程でウエハーを分割し個々の半導体レーザチップにすることを容易にするための操作である。特に、レーザ端面のミラーを分割時に形成する場合には、８０〜１２０μｍ程度に薄く調整することが望ましい。本発明の第１の実施形態では、研削機および研磨機を用いてウエハーの厚みを１００μｍに調整したが、研磨機のみで調整してもよい。ウエハーの裏面は、研磨機により研磨されているため平坦である。
【００５０】
ｎ型ＧａＮ基板１１の裏面の研磨後、ｎ型ＧａＮ基板１１の裏面に薄い金属膜を蒸着し、Ｈｆ／Ａ１／Ｍｏ／Ａｕの積層構造を有するｎ型電極１０を形成する。このような薄い金属膜を、膜厚の制御を行いつつ形成する方法としては、真空蒸着法が適しており、本発明の第１の実施形態においてもこの方法を用いた。但し、ｎ型電極１０を形成する方法は、イオンプレーティング法、スパッタ法等の他の方法を用いても良い。ｐ型電極２３およびｎ型電極１０は、導通良好なオーミック電極を形成するため、それぞれ金属膜形成後５００℃の温度によりアニール処理される。
【００５１】
このようにして製造された半導体素子は、次の方法によって分割される。まず、ウエハーの表面からダイヤモンドポイントでスクライブラインを入れ、ウエハーに、適宜、力を加えて、スクライブラインに沿ってウエハーを分割する。尚、スクライブラインは、ウエハーの裏面から入れてもよい。ウエハーを分割する他の方法としては、ワイヤソーまたは薄板ブレードを用いて傷入れもしくは切断を行うダイシング法、エキシマレーザ等のレーザ光の照射加熱とその後の急冷により照射部にクラックを生じさせ、これをスクライブラインとするレーザスクライビング法、高エネルギー密度のレーザ光を照射し、この部分を蒸発させて溝入れ加工を行うレーザアブレーション法等も適用することができ、いずれの場合にも適切にウエハーを分割することができる。
【００５２】
さらに、本発明の第１の実施形態である窒化物半導体レーザでは、半導体レーザ素子の２つの端面において、一方の端面に１０％程度の反射率を有する反射膜を形成し、他方の端面に８０％程度の反射率を有する反射膜を形成し、非対称コーティングをする。
【００５３】
次に、ダイボンディング法により、窒化物半導体レーザチップをステム等のヒートシンク上にマウントし窒化物半導体レーサ装置が得られる。窒化物半導体レーザチップは、ｎ型電極１０をヒートシンクと接合させるジャンクアップによって強固に接着した。ここで、ヒートシンクは、ステム、Ｓｉサブマウント、Ｃｕサブマウント等のことであり、Ｓｉサブマウントには受光素子などが形成されていてもよい。
【００５４】
このようにして製造された窒化物半導体レーザの諸特性を調べたところ、次の結果が得られた。窒化物半導体レーザの共振器長は、４５０μｍであり、ストライプ幅は、２μｍである。この窒化物半導体レーザは、室温２５℃において、レーザ発振開始点となる閾値電流３２ｍＡで連続発振を行ったところ、その時の発振波長は４０５±５ｎｍであった。また、光出力が２ｍＷから２１ｍＷの範囲において自励発振が得られた。さらに、光出力を増加させた場合に、レーザ発振水平横モードの不安定になるレベルを示すキンクを調べると、キンク発生光出力は７０ｍＷ以上となり、この窒化物半導体レーザは、光出力が２ｍＷから２１ｍＷの範囲において自励発振動作であることが確認できた。
【００５５】
次に、本発明の第１の実施形態である窒化物半導体レーザにおいて、リッジ構造を有するストライプ状導波路を形成する位置を変化させて、自励発振を生じる光出力範囲を確認した結果を表１に示す。窒化物半導体レーザのウエハーであるｎ型ＧａＮ基板１１において、前述のストライプ状導波路を形成する位置を変化させると、ストライプ状導波路の端部から高欠陥密度領域の中心までの距離Ｌが５μｍでは、ｎ型ＧａＮ基板１１上に段差を形成するグルーブ（溝）構造を設けない場合（Ｌ＝∞）と同じであり、第１の実施形態の窒化物半導体レーザと比較すると、自励発振は、光出力が３〜６ｍＷの範囲と狭くなり、キンク発生出力も３０ｍＷ以上となり低下する。
【００５６】
Ｌが４μｍでは、自励発振は、光出力が２〜１５ｍＷの範囲となり、キンク発生出力は、５０ｍＷ以上となり、ｎ型ＧａＮ基板１１上に段差を形成するグルーブ（溝）構造を設けた効果が得られる。Ｌが０．５μｍでは、自励発振は、光出力が１〜２６ｍＷの範囲となり、キンク発生出力は、７０ｍＷ以上となり、ｎ型ＧａＮ基板１１上に段差を形成するグルーブ（溝）構造を設けた効果が顕著に現れる。
【００５７】
さらに、Ｌが０．５μｍよりも小さいＬ＝０．３μｍでは、連続発振が見られなくなった。このことは、ストライプ状導波路を部分的に高欠陥密度領域が覆う状態になるために、ストライプ状導波路に注入されたキャリアが拡散によって、高欠陥密度領域に多数到達し、無輻射再結合により消費されるため、利得の低下によると考えられる。
【００５８】
このことより、窒化物半導体レーザの自励発振特性に、欠陥の存在が影響するのは、キャリアが拡散により欠陥に到達する距離が０．５μｍ程度であることから欠陥同士の間の平均距離が１μｍ以下のオーダと考えられるため、キャリアの再結合が促進される高欠陥密度領域の欠陥密度は、欠陥が１μｍ平方に１個（１／μｍ2＝１０8／ｃｍ2）以上であれば良い。
【００５９】
また、この高欠陥密度領域と、ストライプ状導波路の領域とにおけるキャリアの再結合に明確な差を付けることによって、自励発振が生じる光出力の範囲を拡大するためには、ストライプ状導波路の領域での欠陥密度が、高欠陥密度領域の欠陥密度よりも１桁以上低い必要がある。実際に、第１の実施形態の窒化物半導体レーザの製造工程において、ｎ型ＧａＮ基板１１上のグルーブ上面に形成されるｎ型再成長層２３の厚みを厚くすると、高欠陥密度領域の欠陥密度と低欠陥密度領域であるストライプ状導波路の欠陥密度との差が小さくなる。このように、ｎ型再成長層２３の厚みを厚くして、ストライプ状導波路の領域の欠陥密度が３×１０7／ｃｍ2程度の素子を作製したところ、自励発振可能な光出力の範囲は３〜７ｍＷであり、キンク発生光出力は２０ｍＷ以上であり、ｎ型ＧａＮ基板１１上にグルーブ（溝）構造を設けない場合（Ｌ＝∞）と差異がないことが確認できた。
【００６０】
【表１】
0004646095.tif 000002
この結果、本発明の第１の実施形態である窒化物半導体レーザは、可飽和吸収領域となる高欠陥密度領域の欠陥密度が、ストライプ状導波路が形成される低欠陥密度領域における欠陥密度の１０倍以上であり、高欠陥密度領域の欠陥密度が１０8／ｃｍ2以上にすることによって、自励発振可能な光出力の範囲を拡大する効果が得られた。このように、本発明の窒化物半導体レーザは、光出力が高出力の範囲まで低雑音で動作可能となり、例えば、光ディスクのシステム用光源に用いれば、システム応用上、非常に有用となる。
【００６１】
また、表１に示すように、本発明の窒化物半導体レーザは、自励発振可能な光出力の範囲に対応して、高出力までキンクが発生しなかった。これは、ストライプ状導波路の端部より前述した所定の距離Ｌだけ隔てて、可飽和吸収領域となる高欠陥密度領域が配置されることによって、光分布が基本次モードよりも広がっている高次モードに対する発振の効率が、基本次モードに対する発振の効率よりも相対的に大きく低下し、高次モードの出現が抑制されるためである。このような高出力動作時における水平横モードが安定な窒化物半導体レーザは、光ディスクシステム用光源に用いた場合、特に、高出力動作時に懸念される水平横モードの不安定さに起因する雑音（動作の不安定さ）が抑制され、非常に有用である。
【００６２】
次に、本発明の第２の実施形態の窒化物半導体レーザについて説明する。第２の実施形態では、第１の実施形態の窒化物半導体レーザのｎ型ＩｎＧａＮ活性層１６の量子井戸層を、発振波長が３６０〜５５０ｎｍのＧａＮＰ、ＧａＮＡｓ、ＩｎＧａＮＰ、ＩｎＧａＮＡｓ等によって形成した。その他の構成は、図１に示す第１の実施形態の窒化物半導体レーザと同様である。第２の実施形態の窒化物半導体レーザについても第１の実施形態の窒化物半導体レーザと同様に水平横モードの安定化および自励発振可能な光出力の範囲の拡大が得られた。
【００６３】
第１の実施形態の窒化物半導体レーザおよび第２の実施形態の窒化物半導体レーザにおいては、リッジ構造を有するストライプ状導波路に対して一方の側のグルーブ上面の高欠陥密度領域との位置関係について説明したが、他方の側であるランド上面の高欠陥密度領域も、ストライプ状導波路から前述した同じ距離に配置されることによって、ストライプ状導波路を中心にして左右対象となり、より好ましい構成の窒化物半導体レーザが得られる。
【００６４】
尚、欠陥密度の高い領域および欠陥密度の低い領域を形成する方法について、本発明では、ｎ型ＧａＮ基板１１上に段差を形成するグルーブ（溝）を設け、その上にｎ型ＧａＮ再成長層２３を形成する方法を用いたが、この方法に限る必要はなく、グルーブ（溝）に代えて、ＳｉＯ2、Ｗ等の成長抑制膜またはＡｌＮ等の成長促進膜をストライプ上に配置するように、ｎ型ＧａＮ基板１１等の基板上に再成長する方法でもよい。また、基板材料においてもＧａＮに限定される必要はなく、サファイア、ＳｉＣ、シリコン等の他の窒化物半導体用基板として用いられている基板材料を用いても良い。
【００６５】
次に、本発明の窒化物半導体レーザを光ディスクのシステム用光源に用いた場合の戻り光に対する雑音特性を調べた。図３は、本発明の窒化物半導体レーザを用いた光学式情報記録再生装置を示す概念図である。光学式情報記録再生装置は、基台１２１、基台１２１上に設置された窒化物半導体レーザ１２２、コリメータレンズ１２３、分岐素子１２４、対物レンズ１２５、反射光を集光する為のレンズ１２７、光検出器１２８等から構成されている。
【００６６】
光学式情報記録再生装置には、対物レンズ１２５の集光点位置に、光情報記録盤（光ディスク）１２６がセットされ、再生時に、窒化物半導体レーザ１２２から出射された光は、コリメータレンズ１２３、対物レンズ１２５によって、光情報記録盤１２６の情報記録面に集光される。光情報記録盤１２６の情報記録面には、凹凸、磁気変調、屈折率変調等の手段により情報が書きこまれている。光情報記録盤１２６の情報記録面に集光されたレーザ光は、そこで変調されてから反射され、対物レンズ１２５を通じて分岐素子１２４により光検出器１２８側に導かれ、光検出器１２８に入射される。光学的に検出された信号は、光検出器１２８により電気的信号に変換され、記録情報の読み取りが行われる。
【００６７】
また、記録時には、窒化物半導体レーザ１２２から出射した光がコリメータレンズ１２３、対物レンズ１２５によって、同様に、光情報記録盤１２６の情報記録面に集光され、レーザ光自体が情報に応じて変調され、これにより光情報記録盤１２６の情報記録面の屈折率もしくは磁界等が変調されることにより、情報が書きこまれるか、または、集光されたレーザ光の影響により部分的に光情報記録盤１２６の情報記録面が加熱され、これと同時に情報記録面に磁場を与えることで光情報記録盤１２６の情報記録面の磁界等を変調し、情報が書きこまれる。
【００６８】
本発明の窒化物半導体レーザを用いた光学式情報記録再生装置の雑音を以下の方法にて測定した。レーザ光は、連続的に発振させ、また、光情報記録盤１２６の情報記録面を微妙に振動させて相対雑音強度（ＲＩＮ：Ｒｅｌａｔｉｖｅ Ｉｎｔｅｎｓｉｔｙ Ｎｏｉｓｅ）を評価した。連続発振しているレーザは、戻り光（光情報記録盤１２６の情報記録面からレーザに戻ってしまう光）との干渉により出力が不安定になることが知られており、低雑音特性を有するためには特定の周期で自励発振をすればよい。まず、光出力を５ｍＷの場合において、戻り光が０．１％〜１０％の時の雑音を調べたところ、ＲＩＮ＝−１３０[ｄＢ／Ｈｚ]以下であることが分かった。次に、光出力が高出力の場合の戻り光に対する雑音特性を調べるために、光出力を１５ｍＷ程度にしたところ、同様にＲＩＮ＝−１３５[ｄＢ／Ｈｚ]以下であり、低雑音特性を維持していた。この結果、本発明の窒化物半導体レーザは、安定した自励発振特性を有しており、光ディスクシステム用光源として適していることが確認できた。
【００６９】
本発明の窒化物半導体レーザと比較するために、表１の比較例の欄の半導体レーザを選択して、前述の光学式情報記録再生装置の光源に代えて搭載したところ、光出力が１５ｍＷの場合において、最大ＲＩＮ＝−１１０[ｄＢ／Ｈｚ]程度となり、このような光出力では、雑音が多く、光ディスクシステム等に使用することは、適していないことが判明できた。
【００７０】
さらに、書きこみ動作に対応するような高出力での動作についても調べた。戻り光が０．１％の時、本発明の窒化物半導体レーザは、光出力が４０ｍＷ以上まで安定した動作を示し、相対雑音強度も最大ＲＩＮ＝−１３０[ｄＢ／Ｈｚ]以下であったが、表１の比較例の欄の半導体レーザを選択して、前述の光学式情報記録再生装置の光源に代えて搭載したところ、キンク発生光出力の近傍において、相対雑音強度が最大ＲＩＮ＝−１００[ｄＢ／Ｈｚ]以上となってしまい、極めて不安定な動作を示した。
【００７１】
したがって、本発明の窒化物半導体レーザでは、低雑音のシステムを構築できるとともに、読み取り／書き込み動作不良の少ない光学式情報記録再生装置が実現できる。
【００７２】
【発明の効果】
本発明の半導体発光装置は、基板上に複数の半導体層が積層されて、ストライプ状導波路が設けられており、基板表面には、ストライプ状導波路に対向する領域に凹領域が形成されるように、一対の凸領域が形成されており、凹領域近傍に一方の凸領域が形成されていることによって、電流注入領域以外の活性層のキャリア寿命を短くし、高出力動作時でも水平横モードが安定である自励発振特性が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施形態である半導体発光装置の横断面図である。
【図２】図１の半導体発光装置のストライプ状導波路と高欠陥密度領域との位置関係を示す模式図である。
【図３】本発明の半導体発光装置を用いた光学式情報記録再生装置の概略図である。
【図４】従来の半導体発光装置である窒化物半導体レーザの横断面図である。
【符号の説明】
１０  Ｎ電極
１１  ｎ型ＧａＮ基板
１２  ｎ型ＧａＮ層
１３  ｎ型ＩｎＧａＮクラック防止層
１４  ｎ型ＡｌＧａＮクラッド層
１５  ｎ型ＧａＮガイド層
１６  ｎ型ＩｎＧａＮ活性層
１７  ｐ型ＡｌＧａＮバリア層
１８  ｐ型ＧａＮガイド層
１９  ｐ型ＡｌＧａＮクラッド層
２０  ｐ型ＧａＮコンタクト層
２１  絶縁膜
２２  Ｐ電極
２３  ｎ型ＧａＮ再成長層
【図１】
0004646095.tif 000003
【図２】
0004646095.tif 000004
【図３】
0004646095.tif 000005
【図４】
0004646095.tif 000006