(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
光出射部上に第１コート膜が形成されており、前記第１コート膜は酸化アルミニウム結晶を含み、前記酸化アルミニウム結晶がγ−アルミナであることを特徴とする、窒化物半導体レーザ素子。
【請求項２】
前記光出射部と前記第１コート膜との間に第２コート膜が形成されており、前記第２コート膜はアルミニウムの窒化物、アルミニウムの酸窒化物、シリコンの窒化物またはシリコンの酸窒化物からなることを特徴とする、請求項１に記載の窒化物半導体レーザ素子。
【請求項３】
前記酸化アルミニウム結晶が形成されている領域の厚みが１０ｎｍ以上であることを特徴とする、請求項１または２に記載の窒化物半導体レーザ素子。
【請求項４】
前記窒化物半導体レーザ素子の光出射側の端面上に前記第１コート膜が形成されていることを特徴とする、請求項１から３のいずれか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、特に、低温かつ低出力の条件において十分な信頼性を得ることができる窒化物半導体レーザ素子に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、窒化物半導体発光素子のなかでも窒化物半導体レーザ素子においては、光出射側の端面の光出射部の劣化を原因とする信頼性不良が知られている。光出射部の劣化は、非発光再結合準位の存在により光出射部が過度に発熱することによって起こるとされている。非発光再結合準位が発生する主要因としては光出射部の酸化が考えられている。
【０００３】
そこで、光出射部の酸化を防止することを目的として、光出射部にアルミナ（Ａｌ2Ｏ3）または酸化シリコン（ＳｉＯ2）などのコート膜が形成されている（たとえば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２００２−３３５０５３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
我々は、高出力駆動時でも光出射部の劣化を原因とした信頼性不良を起こさないような窒化物半導体レーザ素子の実現を目指して、研究を行なってきた。
【０００５】
光出射側の端面にアモルファスのアルミナからなるコート膜を８０ｎｍの厚さに形成し、光反射側の端面に酸化シリコン膜／酸化チタン膜の多層膜を形成して９５％の反射率とした従来の窒化物半導体レーザ素子について、−１０℃の低温状態で光出力が４５ｍＷ（pulse駆動、パルス幅３０ｎｓ、duty５０％）の低出力の条件でエージング試験を行なったところ、図９に示すように、駆動電流が非常に大きく変動することがわかった。
【０００６】
この従来の窒化物半導体レーザ素子について、６０℃の高温状態で光出力が６５ｍＷ（pulse駆動、パルス幅３０ｎｓ、duty５０％）の高出力の条件でエージング試験を行なった場合にはエージング時間が１０００時間を超えた場合でもこのような駆動電流の変動は起こらなかった。
【０００７】
一般的には、高温かつ高出力の条件でのエージング試験の方が光出射部に与えるダメージが大きいため、高温かつ高出力の条件で信頼性が確保されれば低温かつ低出力の条件での信頼性も問題がないと考えられてきた。しかしながら、上記のエージング試験によって、必ずしもその考え方は正しくないことが確認された。窒化物半導体レーザ素子が使用される環境は様々であり、低温かつ低出力の条件でも信頼性を確保する必要がある。また、このことは、窒化物半導体レーザ素子だけでなく、窒化物半導体ダイオード素子などの他の窒化物半導体発光素子にも当てはまると考えられる。
【０００８】
そこで、本発明の目的は、低温かつ低出力の条件において十分な信頼性を得ることができる窒化物半導体レーザ素子を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明は、光出射部上に第１コート膜が形成されており、第１コート膜は酸化アルミニウム結晶を含み、酸化アルミニウム結晶がγ−アルミナである窒化物半導体レーザ素子であることを特徴とする。
【００１０】
ここで、本発明の窒化物半導体レーザ素子においては、光出射部と第１コート膜との間に第２コート膜が形成されており、第２コート膜はアルミニウムの窒化物、アルミニウムの酸窒化物、シリコンの窒化物またはシリコンの酸窒化物からなることができる。
【００１１】
また、本発明の窒化物半導体レーザ素子においては、酸化アルミニウム結晶が形成されている領域の厚みが１０ｎｍ以上であることが好ましい。
【００１４】
また、本発明の窒化物半導体レーザ素子の光出射側の端面上に第１コート膜が形成されていてもよい。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、低温かつ低出力の条件において十分な信頼性を得ることができる窒化物半導体レーザ素子を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、本発明の実施の形態について説明する。なお、本発明の図面において、同一の参照符号は、同一部分または相当部分を表わすものとする。
【００１８】
本発明者が鋭意検討した結果、窒化物半導体発光素子の光出射部上に酸化アルミニウム結晶を含む第１コート膜を形成することによって、低温かつ低出力の条件でも十分な信頼性を得ることができることを見いだし、本発明を完成するに至った。
【００１９】
また、本発明者は、窒化物半導体発光素子の光出射部と酸化アルミニウム結晶を含む第１コート膜との間に、アルミニウムの窒化物、アルミニウムの酸窒化物、シリコンの窒化物またはシリコンの酸窒化物からなる第２コート膜を形成することによっても、低温かつ低出力の条件で十分な信頼性を有する窒化物半導体発光素子が得られることを見いだした。
【００２０】
ここで、第１コート膜中において酸化アルミニウム結晶が形成されている領域の厚みは１０ｎｍ以上であることが好ましい。この場合には、低温かつ低出力の条件において、窒化物半導体発光素子の信頼性がさらに向上する傾向にある。なお、信頼性を向上する観点からは、第１コート膜中において酸化アルミニウム結晶が形成されている領域が光出射部上に位置していることが好ましいことは言うまでもない。
【００２１】
また、本発明において、第１コート膜中の酸化アルミニウム結晶としては、たとえば、安定相であるα−アルミナまたは準安定相であるγ−アルミナ、θ−アルミナ、δ−アルミナ、κ−アルミナ、χ−アルミナ、η−アルミナ若しくはρ−アルミナなどが挙げられるが、なかでも、窒化物半導体発光素子の信頼性を向上する観点からは、α−アルミナまたはβ−アルミナであることが好ましい。
【００２２】
また、本発明の窒化物半導体発光素子としては、たとえば、窒化物半導体レーザ素子または窒化物半導体発光ダイオード素子などがある。また、本発明の窒化物半導体発光素子は、基板上に形成された活性層とクラッド層とがアルミニウム、インジウムおよびガリウムからなる群から選択された少なくとも１種の３族元素と５族元素である窒素との化合物を５０質量％以上含む材料から構成されている発光素子のことを意味する。
【００２３】
また、本発明の窒化物半導体発光素子が窒化物半導体レーザ素子である場合には、光出射部は窒化物半導体レーザ素子の光出射側の端面にあり、第１コート膜は窒化物半導体レーザ素子の光出射側の端面上に形成することができる。また、本発明の窒化物半導体発光素子が窒化物半導体ダイオード素子である場合には、光出射部は窒化物半導体ダイオード素子の発光面となるため、第１コート膜は窒化物半導体レーザ素子の発光面上に形成することができる。ここで、発光面とは、窒化物半導体ダイオード素子から光が取り出される面を指し、窒化物半導体ダイオード素子の上面、下面または側面のいずれであってもよい。
【００２４】
（実施の形態１）
図１に、本実施の形態の窒化物半導体レーザ素子の好ましい一例の模式的な断面図を示す。ここで、本実施の形態の窒化物半導体レーザ素子１００は、ｎ型ＧａＮからなる半導体基板１０１上に、ｎ型ＧａＮからなる厚さ０．２μｍのバッファ層１０２、ｎ型Ａｌ0.06Ｇａ0.94Ｎからなる厚さ２．３μｍのｎ型クラッド層１０３、ｎ型ＧａＮからなる厚さ０．０２μｍのｎ型ガイド層１０４、厚さ４ｎｍのＩｎＧａＮと厚さ８ｎｍのＧａＮからなる多重量子井戸活性層１０５、ｐ型Ａｌ0.3Ｇａ0.7Ｎからなる厚さ２０ｎｍのｐ型電流ブロック層１０６、ｐ型Ａｌ0.05Ｇａ0.95Ｎからなる厚さ０．５μｍのｐ型クラッド層１０７およびｐ型ＧａＮからなる厚さ０．１μｍのｐ型コンタクト層１０８が半導体基板１０１側からこの順序でエピタキシャル成長により積層された構成を有している。なお、上記の各層の混晶比は適宜調節されるものであり、本発明の本質とは関係がない。また、本実施の形態の窒化物半導体レーザ素子から発振されるレーザ光の波長は多重量子井戸活性層１０５を構成する窒化物半導体の混晶比を調整することによって、たとえば３７０ｎｍ〜４７０ｎｍの範囲で適宜調節することができる。なお、本実施の形態においては、レーザ光の波長は４０５ｎｍとされた。
【００２５】
また、本実施の形態の窒化物半導体レーザ素子１００は、ｐ型クラッド層１０７およびｐ型コンタクト層１０８の一部が除去されて、ストライプ状のリッジストライプ部１１１が共振器長方向に延伸するように形成されている。ここで、リッジストライプ部１１１のストライプの幅は、たとえば１．２〜２．４μｍ程度であり、代表的には１．５μｍ程度である。
【００２６】
また、ｐ型コンタクト層１０８の表面にはＰｄ層とＭｏ層とＡｕ層の積層体からなるｐ電極１１０が設けられ、ｐ電極１１０の下部にはリッジストライプ部１１１の形成箇所を除いてＳｉＯ2層とＴｉＯ2層の積層体からなる絶縁膜１０９が設けられている。また、半導体基板１０１の上記の層の積層側と反対側の表面にはＨｆ層とＡｌ層の積層体からなるｎ電極１１２が形成されている。
【００２７】
図２に、図１に示す本実施の形態の窒化物半導体レーザ素子の共振器長方向の模式的な側面図を示す。ここで、本実施の形態の窒化物半導体レーザ素子１００の光出射側の端面１１３にはγ−アルミナを含む第１コート膜１１４が８０ｎｍの厚さで形成されている。
【００２８】
また、本実施の形態の窒化物半導体レーザ素子１００の光反射側の端面１１５には厚さ８０ｎｍのアモルファスの酸化アルミニウム膜１１６、および、厚さ７１ｎｍの酸化シリコン膜と厚さ４６ｎｍの酸化チタン膜とを１ペアとして４ペア積層（酸化シリコン膜から積層開始）した後に最表面に厚さ１４２ｎｍの酸化シリコン膜が積層された高反射膜１１７がこの順序で形成されている。
【００２９】
なお、上記の第１コート膜１１４、酸化アルミニウム膜１１６および高反射膜１１７は、上記の半導体基板上にバッファ層などの上記の窒化物半導体層を順次積層し、リッジストライプ部を形成した後に、絶縁膜、ｐ電極およびｎ電極をそれぞれ形成したウエハを劈開することによって劈開面である端面１１３および端面１１５がそれぞれ露出した試料を作製し、その試料の端面１１３および端面１１５上にそれぞれ形成される。ここで、本実施の形態においては、第１コート膜１１４は、端面１１３上にアモルファスの酸化アルミニウム膜（以下、「アモルファス膜」という。）を形成した後に、このアモルファス膜の一部を結晶化させてγ−アルミナを含む第１コート膜１１４が形成される。
【００３０】
ここで、アモルファス膜を形成する前に成膜装置内において端面１１３をたとえば１００℃以上の温度で加熱することによって、端面１１３に付着している酸化膜や不純物などを除去してクリーニングすることが好ましいが、本発明においては特に行なわなくてもよい。また、端面１１３にたとえばアルゴンまたは窒素のプラズマを照射することで端面１１３のクリーニングを行なってもよいが、本発明においては特に行なわなくてもよい。また、端面１１３を加熱しながらプラズマ照射することも可能である。また、上記のプラズマの照射に関しては、たとえば、アルゴンのプラズマを照射した後に続けて窒素のプラズマを照射することも可能であり、その逆の順番でプラズマを照射してもよい。アルゴンと窒素以外にも、たとえば、ヘリウム、ネオン、キセノンまたはクリプトンなどの希ガスを用いることもできる。
【００３１】
また、アモルファス膜は、たとえば以下に説明するＥＣＲ（Electron Cyclotron Resonance）スパッタ法により形成することができるが、他の各種スパッタ法、またはＣＶＤ（Chemical Vapor Deposition）法あるいはＥＢ（Electron Beam）蒸着法などにより形成することもできる。
【００３２】
図３に、ＥＣＲスパッタ成膜装置の一例の模式的な構成図を示す。ここで、ＥＣＲスパッタ成膜装置は、成膜室２００と、磁気コイル２０３と、マイクロ波導入窓２０２とを備えている。成膜室２００にはガス導入口２０１およびガス排気口２０９が設置されており、成膜室２００内にはＲＦ電源２０８に接続されたＡｌターゲット２０４とヒータ２０５とが設置されている。また、成膜室２００内には試料台２０７が設置されており、試料台２０７上には上記の試料２０６が設置されている。なお、磁気コイル２０３はプラズマを生成するのに必要な磁場を発生させるために設けられており、ＲＦ電源２０８はＡｌターゲット２０４をスパッタするために用いられる。また、マイクロ波導入窓２０２よりマイクロ波２１０が成膜室２００内に導入される。
【００３３】
そして、ガス導入口２０１から成膜室２００内に、酸素ガスを６．５ｓｃｃｍの流量で導入し、さらに、プラズマを効率よく発生させて成膜速度を大きくするためにアルゴンガスを４０．０ｓｃｃｍの流量で導入する。そして、Ａｌターゲット２０４をスパッタするためにＡｌターゲット２０４にＲＦパワーを５００Ｗ印加するとともにプラズマの生成に必要なマイクロ波パワーを５００Ｗ印加し、成膜温度を２００℃として、端面１１３上に８０ｎｍの厚さのアモルファス膜を形成した。ここで、アモルファス膜であることは、上記において端面１１３上にアモルファス膜を形成した試料の一部を切り出し、その切り出された試料のアモルファス膜についてＴＥＭによる電子線回折パターンを見て、その電子線回折パターンがハローパターンとなっていることから確認した。
【００３４】
また、光反射側の酸化アルミニウム膜１１６および高反射膜１１７もアモルファス膜と同様にＥＣＲスパッタ法などにより形成することができる。また、これらの膜の形成前にも加熱によるクリーニングおよび／またはプラズマ照射によるクリーニングを行なうことが好ましい。ただし、光出射部の劣化が問題となるのは光密度の大きい光出射側であり、光反射側は光出射側に比べて光密度が小さいため、劣化が問題とならない場合が多い。したがって、本発明においては、光反射側には膜は設けなくてもよい。
【００３５】
また、端面に上記の膜を形成した後には加熱処理を行なってもよい。これにより、上記の膜に含まれる水分の除去や加熱処理による膜質の向上を期待することができる。
【００３６】
以上のようにして、上記の試料の端面１１３上にアモルファス膜を形成し、端面１１５上に酸化アルミニウム膜１１６および高反射膜１１７をこの順序で形成した後に複数のチップに分割する。
【００３７】
続いて、分割されたチップについて、７０℃の温度環境下で光出力１００ｍＷの条件でＣＷ駆動させて２０時間程度エージングを行なう。このような高温かつ高出力の条件でレーザ光を出射させると、たとえば、図４の模式図に示すように、端面１１３における光出射部１１３ａ上のアモルファス膜の領域１１４ａが結晶化し、γ−アルミナとなって第１コート膜１１４が形成され、本実施の形態の窒化物半導体レーザ素子が完成する。このとき、アモルファス膜は８０ｎｍの厚さで形成されていることから、第１コート膜１１４中において酸化アルミニウム結晶が形成されている領域１１４ａの厚みは１０ｎｍ以上となっている。
【００３８】
図５に、図４に示す領域１１４ａのＴＥＭによる電子線回折パターンの模式図を示す。図５に示す電子線回折パターンから図４に示す領域１１４ａがγ−アルミナから構成されていることが確認された。
【００３９】
本実施の形態の窒化物半導体レーザ素子について、−１０℃の低温状態で光出力が４５ｍＷ（pulse駆動、パルス幅３０ｎｓ、duty５０％）の低出力の条件でエージング試験を行なった。そのエージング試験における駆動電流の変動を図６に示す。図６に示すように、エージング時間が３００時間になるまで駆動電流がほとんど変動しないことが確認された。このような結果が得られた理由は不明であるが、従来の窒化物半導体レーザ素子のように光出射部にアモルファスのアルミナからなるコート膜を形成した場合には、熱サイクルが強くかかり、光出射部とコート膜との密着性が低下したために信頼性が低下したものと考えられる。一方、本実施の形態の窒化物半導体レーザ素子においては、光出射部と接触する部分の第１コート膜が結晶化することにより、光出射部と第１コート膜との密着性が向上するために低温かつ低出力での信頼性が向上できたものと考えられる。
【００４０】
なお、本実施の形態においては、アモルファス膜を部分的に結晶化させるために、自ら発生したレーザ光の熱を利用したが、たとえば、エキシマレーザ光またはＹＡＧレーザ光などを上記のアモルファス膜に照射することによっても結晶化が可能である。
【００４１】
（実施の形態２）
図７に、本実施の形態の窒化物半導体レーザ素子の模式図を示す。ここで、本実施の形態の窒化物半導体レーザ素子は、端面１１３にγ−アルミナからなる第１コート膜１１４を直接形成して作製したことに特徴がある。
【００４２】
本実施の形態の窒化物半導体レーザ素子の作製方法は実施の形態１と同様であるが、端面１１３にγ−アルミナからなる第１コート膜１１４を下記に示す方法で形成した。
【００４３】
ここで、図３に示すガス導入口２０１から成膜室２００内に、酸素ガスを６．５ｓｃｃｍの流量で導入し、さらに、プラズマを効率よく発生させて成膜速度を大きくするためにアルゴンガスを４０．０ｓｃｃｍの流量で導入する。そして、Ａｌターゲット２０４をスパッタするためにＡｌターゲット２０４にＲＦパワーを５００Ｗ印加するとともにプラズマの生成に必要なマイクロ波パワーを５００Ｗ印加し、成膜温度を４００℃として、端面１１３上にγ−アルミナからなる第１コート膜１１４を８０ｎｍの厚さで形成した。ここで、アモルファス膜であることは、上記において端面１１３上にアモルファス膜を形成した試料の一部を切り出し、その切り出された試料のアモルファス膜についてＴＥＭによる電子線回折パターンを見て、その電子線回折パターンがハローパターンとなっていることから確認した。なお、第１コート膜１１４の成膜レートは１．７Å／秒であった。また、γ−アルミナからなる第１コート膜１１４を形成するためには成膜温度は３００℃以上であることが好ましく、４００℃以上であることがより好ましい。
【００４４】
本実施の形態の窒化物半導体レーザ素子について、−１０℃の低温状態で光出力が４５ｍＷ（pulse駆動、パルス幅３０ｎｓ、duty５０％）の低出力の条件でエージング試験を行なった。本実施の形態の窒化物半導体レーザ素子についても、実施の形態１の窒化物半導体レーザ素子と同様に、エージング時間が３００時間になるまで駆動電流はほとんど変動しなかった。
【００４５】
なお、本実施の形態においてはγ−アルミナからなる第１コート膜１１４を８０ｎｍの厚さで形成したが、本発明においては、端面１１３に接している側のたとえば３０ｎｍの厚さだけγ−アルミナからなる膜とし、その上にアモルファスの酸化アルミニウムからなる膜を５０ｎｍの厚さで形成して第１コート膜１１４を作製してもよい。
【００４６】
さらに、本実施の形態では、成膜温度を調整してγ−アルミナからなる第１コート膜１１４を形成したが、端面１１３上にアモルファス膜を形成した後に４００℃以上でアニールすることによってもγ−アルミナからなる第１コート膜１１４を形成することもできる。また、そのアニール温度を高温にした場合には、安定相のα−アルミナ、準安定相のθ−アルミナまたはδ−アルミナからなる第１コート膜１１４を形成することもできる。本明細書では、主に、その少なくとも一部にγ−アルミナを含む第１コート膜について説明しているが、その少なくとも一部に安定相のα−アルミナ、準安定相のθ−アルミナまたはδ−アルミナを含む第１コート膜を用いることもできる。この場合には、８００℃以上のアニール温度が必要になるため、上記のアモルファス膜を８００℃以上でアニールして結晶化させた後に、上記のｐ電極およびｎ電極を作製することなどによって実現可能である。さらに、第１コート膜１１４は、上記以外にも、κ−アルミナ、χ−アルミナ、η−アルミナまたはρ−アルミナの準安定相をその少なくとも一部に含んでいてもよい。
【００４７】
（実施の形態３）
図８に、本実施の形態の窒化物半導体レーザ素子の模式図を示す。ここで、本実施の形態の窒化物半導体レーザ素子は、ＡｌxＯyＮz（ｘ＋ｙ＋ｚ＝１、０≦ｙ≦０．３５）の組成式で表わされるアルミニウム化合物（ｙ＝０のときはアルミニウムの窒化物、０＜ｙ≦０．３５のときはアルミニウムの酸窒化物）からなる第２コート膜１１８が端面１１３とγ−アルミナからなる第１コート膜１１４との間に挟まれて形成されており、第１コート膜１１４上にアモルファスの酸化アルミニウムからなる第３コート膜１１９が形成されていることに特徴がある。ここで、第２コート膜１１８の厚さはたとえば２０ｎｍとすることができ、第１コート膜１１４の厚さはたとえば２０ｎｍとすることができ、第３コート膜１１９の厚さはたとえば１６０ｎｍとすることができる。
【００４８】
なお、上記の組成式において、Ａｌはアルミニウムを示し、Ｏは酸素を示し、Ｎは窒素を示す。また、上記の組成式において、ｘはアルミニウムの組成比を示し、ｙは酸素の組成比を示し、ｚは窒素の組成比を示している。
【００４９】
たとえば、端面１１３上にアルミニウムの酸窒化物またはアルミニウムの窒化物からなる第２コート膜１１８およびアモルファスの酸化アルミニウムからなる第３コート膜１１９をこの順序で形成した場合には、−１０℃の低温状態で光出力が４５ｍＷ（pulse駆動、パルス幅３０ｎｓ、duty５０％）の低出力の条件におけるエージング試験で駆動電流が大きく変動することがわかった。これは、酸窒化物または窒化物である第２コート膜１１８と酸化物である第３コート膜１１９との密着性が低いためと考えられる。
【００５０】
そこで、本発明者が鋭意検討した結果、アルミニウムの酸窒化物またはアルミニウムの窒化物からなる第２コート膜１１８上にγ−アルミナからなる第１コート膜１１４を介してアモルファスの酸化アルミニウムからなる第３コート膜１１９を形成することによって、−１０℃の低温状態で光出力が４５ｍＷ（pulse駆動、パルス幅３０ｎｓ、duty５０％）の低出力の条件でのエージング試験における駆動電流の変動を低減できることがわかった。これは、酸窒化物または窒化物である第２コート膜１１８と酸化物である第３コート膜１１９との間にγ−アルミナからなる第１コート膜１１４を形成することによって、これらの膜の密着性を向上することができるためと考えられる。
【００５１】
なお、本実施の形態においては、第２コート膜１１８の酸素の組成比ｙを０≦ｙ≦０．３５としているが、本発明においてはこれに限定されるわけではない。ただし、ｙ＞０．３５とした場合には、第１コート膜１１４と第３コート膜１１９との間の密着性は向上する傾向にあるが、第１コート膜１１４と第２コート膜１１８との間の密着性が低下する傾向にあるため、第２コート膜１１８の酸素の組成比ｙは０≦ｙ≦０．３５の範囲にあることが好ましい。
【００５２】
また、本実施の形態においては、第２コート膜１１８としてはＡｌxＯyＮz（ｘ＋ｙ＋ｚ＝１、０≦ｙ≦０．３５）の組成式で表わされるアルミニウム化合物を用いたが、ＡｌxＯyＮz（ｘ＋ｙ＋ｚ＝１、０≦ｙ≦０．３５）の組成式で表わされるアルミニウム化合物の代わりに、ＳｉaＯbＮc（ａ＋ｂ＋ｃ＝１、０≦ｂ≦０．３５）の組成式で表わされるシリコン化合物（ｂ＝０のときはシリコンの窒化物、０＜ｂ≦０．３５のときはシリコンの酸窒化物）を用いることもできる。ここでも、第２コート膜１１８中における酸素の組成比ｂは０≦ｙ≦０．３５の範囲に限定されるわけではないが、上記と同様の理由により、０≦ｙ≦０．３５の範囲にあることが好ましい。なお、上記の組成式において、Ｓｉはシリコンを示し、Ｏは酸素を示し、Ｎは窒素を示す。また、上記の組成式において、ａはシリコンの組成比を示し、ｂは酸素の組成比を示し、ｃは窒素の組成比を示している。
【００５３】
（実施の形態４）
本実施の形態の窒化物半導体レーザ素子は、発振されるレーザ光の波長が４６０ｎｍであること以外は実施の形態１の窒化物半導体レーザ素子と同様の構成になっている。本実施の形態の窒化物半導体レーザ素子において、発振されるレーザ光の波長は、多重量子井戸活性層１０５を構成する窒化物半導体の混晶比を変更することによって調整した。
【００５４】
本実施の形態の窒化物半導体レーザ素子について、−１０℃の低温状態で光出力が４５ｍＷ（pulse駆動、パルス幅３０ｎｓ、duty５０％）の低出力の条件でエージング試験を行なった。その結果、本実施の形態の窒化物半導体レーザ素子についても、実施の形態１の窒化物半導体レーザ素子と同様に、エージング時間が３００時間になるまで駆動電流はほとんど変動しなかった。したがって、本発明は、発振されるレーザ光の波長が４６０ｎｍである窒化物半導体レーザ素子にも適用することができることがわかった。このような波長４６０ｎｍのレーザ光を発振する窒化物半導体レーザ素子は、照明デバイスの励起光源などに用いることができる。
【００５５】
なお、上記の実施の形態１〜４においては、本発明の窒化物半導体発光素子が窒化物半導体レーザ素子である場合について説明したが、本発明の窒化物半導体発光素子が窒化物半導体ダイオード素子である場合には、上記の第１コート膜１１４を窒化物半導体ダイオード素子の発光面に形成することによって窒化物半導体レーザ素子の場合と同様に低温かつ低出力の条件での信頼性を向上することができると考えられる。
【００５６】
今回開示された実施の形態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えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて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。
【産業上の利用可能性】
【００５７】
本発明によれば、低温かつ低出力の条件において十分な信頼性を得ることができる窒化物半導体レーザ素子を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００５８】
【図１】実施の形態１の窒化物半導体レーザ素子の好ましい一例の模式的な断面図である。
【図２】図１に示す実施の形態１の窒化物半導体レーザ素子の共振器長方向の模式的な側面図である。
【図３】ＥＣＲスパッタ成膜装置の一例の模式的な構成図である。
【図４】実施の形態１の窒化物半導体レーザ素子の共振器長方向の模式図である。
【図５】実施の形態１の窒化物半導体レーザ素子の第１コート膜の結晶化した領域の電子線回折パターンの模式図である。
【図６】実施の形態１の窒化物半導体レーザ素子について、−１０℃の低温状態で光出力が４５ｍＷ（pulse駆動、パルス幅３０ｎｓ、duty５０％）の低出力の条件でエージング試験を行なったときの駆動電流の変動を示す図である。
【図７】実施の形態２の窒化物半導体レーザ素子の共振器長方向の模式図である。
【図８】実施の形態３の窒化物半導体レーザ素子の共振器長方向の模式図である。
【図９】従来の窒化物半導体レーザ素子について、−１０℃の低温状態で光出力が４５ｍＷ（pulse駆動、パルス幅３０ｎｓ、duty５０％）の低出力の条件でエージング試験を行なったときの駆動電流の変動を示す図である。
【符号の説明】
【００５９】
１００  窒化物半導体レーザ素子、１０１  半導体基板、１０２  バッファ層、１０３  ｎ型クラッド層、１０４  ｎ型ガイド層、１０５  多重量子井戸活性層、１０６  ｐ型電流ブロック層、１０７  ｐ型クラッド層、１０８  ｐ型コンタクト層、１０９  絶縁膜、１１０  ｐ電極、１１１  リッジストライプ部、１１２  ｎ電極、１１３，１１５  端面、１１３ａ  光出射部、１１４  第１コート膜、１１６  酸化アルミニウム膜、１１７  高反射膜、１１８  第２コート膜、１１９  第３コート膜、２００  成膜室、２０１  ガス導入口、２０２  マイクロ波導入窓、２０３  磁気コイル、２０４  Ａｌターゲット、２０５  ヒータ、２０６  試料、２０７  試料台、２０８  ＲＦ電源、２０９  ガス排気口、２１０  マイクロ波。
【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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