(57)【要約】【課題】端面発光型半導体レーザにおいて、導波路内に結晶欠陥を発生させることなく、有効な端面窓構造を形成すること。【解決手段】図２に示す高さＨや高さｈの段差は十分に大きく確保されているので、この凸部の上に結晶成長される半導体層に付いては何れも、共振器の中央部（２つの凸部間の凹部）よりも薄く積層される。また、この傾向は、少なくとも活性層１０６を形成し終わるまで続く。その結果、共振器の出射端面付近には、量子サイズ効果に基づいてバンドギャップエネルギーが共振器の中央部よりも十分に大きく確保された窓構造を形成することができる。また、エッチングダメージを有するエッチング面と導波路を構成する半導体層との間にｎ型クラッド層１０４を配置した。これにより、エッチング面上に残るダメージが導波路の結晶品質に対して悪影響を与えることを緩和または払拭することができた。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
結晶成長基板の結晶成長面上に活性層を含む半導体層が積層された端面発光型の半導体レーザであって、
直上に前記活性層が積層された結晶成長面において、共振器の光出射端面が形成される部位に、前記活性層側に突き出した凸部を有し、
前記凸部の上方における前記活性層の量子井戸層のバンドギャップエネルギーが、前記凸部の上方以外における前記活性層の量子井戸層のバンドギャップエネルギーよりも大きい
ことを特徴とする半導体レーザ。
【請求項２】
前記凸部の高さｈは、７ｎｍ以上である
ことを特徴とする請求項１に記載の半導体レーザ。
【請求項３】
前記凸部の高さｈは、５０ｎｍ以上１００ｎｍ以下である
ことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の半導体レーザ。
【請求項４】
前記共振器の共振方向における前記凸部の幅ｗは、
１μｍ以上、５０μｍ以下に形成されている
ことを特徴とする請求項１乃至請求項３の何れか１項に記載の半導体レーザ。
【請求項５】
活性層の内の前記凸部の上に積層される部位は、電流非注入領域である
ことを特徴とする請求項１乃至請求項４の何れか１項に記載の半導体レーザ。
【請求項６】
前記電流非注入領域は、
正電極を前記凸部の上方を避けて形成することにより構成されている
ことを特徴とする請求項５に記載の半導体レーザ。
【請求項７】
前記電流非注入領域は、
前記凸部の上方に絶縁層を形成することにより構成されている
ことを特徴とする請求項５または請求項６に記載の半導体レーザ。
【請求項８】
結晶成長基板の結晶成長面上に活性層を含む半導体層を順次結晶成長させることによって製造される端面発光型の半導体レーザの製造方法であって、
前記活性層を含む光導波路を構成する半導体層の最下層が結晶成長を開始する結晶成長面を形成するよりも前に、共振器の光出射端面が形成される部位に、上方に突き出した凸部を形成し、
前記凸部の上方における前記活性層の量子井戸層のバンドギャップエネルギーが、前記凸部の上方以外における前記活性層の量子井戸層のバンドギャップエネルギーよりも大きくなる様に、
前記凸部を有する前記上面の上に前記活性層を含む半導体層を積層して、前記凸部の上方における前記活性層の量子井戸層の厚さを前記凸部の上方以外における前記活性層の量子井戸層の厚さよりも薄くした
ことを特徴とする半導体レーザの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、端面発光型の半導体レーザの共振器端面の窓構造に関する。
したがって、本発明は、半導体レーザの出力性能や寿命などの各種の素子特性の改善に大きく寄与するものである。
【背景技術】
【０００２】
端面発光型の半導体レーザの共振器端面の窓構造（：以下、「端面窓構造」或いは単に「窓構造」と言う場合がある。）とは、半導体レーザの光出射端面を工夫して、出力または共振させるべき光が端面近傍で吸収されない様にした構造のことを言い、この窓構造を適用することにより、共振器の光出射端面の光学的破壊（ＣＯＤ）が生じる光出力レベルを向上させることができ、その結果、高温または高出力状態における素子の信頼性の向上や、或いは出力性能の向上などを図ることができる。
【０００３】
この様な端面窓構造を工夫した素子構造としては、例えば下記の特許文献１や、或いは下記の特許文献２に開示されている素子構造などが一般にも広く知られている。前者は亜鉛（Ｚｎ）などの不純物を添加することにより端面付近のバンドギャップエネルギーを拡大する方式であり、また、後者は周知の量子サイズ効果を利用することによって、端面付近のバンドギャップエネルギーを拡大する方式を例示している。
【特許文献１】特開２００１−２１０９０７
【特許文献２】特開平５−３４３８１３
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記の特許文献１の方式では、不純物の拡散状態を好適或いは最適に制御することが、製造工程上非常に難しい。
また、イオン注入により不純物を添加・拡散させる方式では、不純物によって、光吸収が生じたり、或いは半導体層中に欠陥が生じたりするので、素子の信頼性が低下する。
【０００５】
また、上記の特許文献２の方式では、以下の問題が発生し易い。
即ち、エッチングによって共振器の共振方向と同じ方向に走る溝を形成する際に、その溝の側壁などに、結晶品質上深刻なダメージが発生する。このダメージは、その後に積層される光導波路を構成する半導体層中に、点欠陥や転位などの結晶欠陥が発生する原因となるため、素子の信頼性の面で問題となる。
【０００６】
本発明は、上記の課題を解決するために成されたものであり、その目的は、端面発光型半導体レーザにおいて、導波路内に結晶欠陥を発生させることなく、有効な端面窓構造を形成することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記の課題を解決するためには、以下の手段が有効である。
即ち、本発明の第１の手段は、結晶成長基板の結晶成長面上に活性層を含む半導体層が積層された端面発光型の半導体レーザの活性層が直上に積層される結晶成長面において、共振器の光出射端面が形成される部位に前記活性層側に突き出した凸部を設け、この凸部の上方における活性層の量子井戸層のバンドギャップエネルギーを、前記凸部の上方以外における前記活性層の量子井戸層のバンドギャップエネルギーよりも大きくすることである。
【０００８】
ただし、上記の凸部を形成するためにその準備として予め形成しておく元の突出部は、最初の結晶成長面となる結晶成長基板の上面に形成しても良いし、その後の結晶成長面となる半導体層の上面に形成しても良い。
また、上記の凸部を形成する部位は、必ずしも共振器の光出射端面に限定して形成する必要はない。即ち、共振器の前後両端面付近の双方に上記の凸部を形成しても良い。
また、結晶成長基板の種類は、公知或いは任意のものが使用可能である。また、結晶成長基板の導電性に付いては問わない。また、結晶成長させる半導体層の組成は任意で良い。また、積層する活性層の構造は、ＭＱＷ（多重量子井戸）構造でも、ＳＱＷ（単一量子井戸）構造でも良い。即ち、本発明はこれらの任意性を許容するものであり、端面発光型であれば、任意の半導体レーザに対して適用することができる。
【０００９】
また、本発明の第２の手段は、上記の第１の手段において、上記の凸部の高さｈを７ｎｍ以上に形成することである。
【００１０】
また、本発明の第３の手段は、上記の第１又は第２の手段において、凸部の高さｈを５０ｎｍ以上、１００ｎｍ以下に形成することである。
【００１１】
また、本発明の第４の手段は、上記の第１乃至第３の何れか１つの手段において、共振器の共振方向における凸部の幅ｗを１μｍ以上、５０μｍ以下に形成することである。
【００１２】
また、本発明の第５の手段は、上記の第１乃至第４の何れか１つの手段において、活性層の内の凸部の上に積層される部位を電流非注入領域にすることである。
【００１３】
また、本発明の第６の手段は、上記の第５の手段において、凸部の上方を避けて正電極を形成することにより、上記の電流非注入領域を構成することである。
【００１４】
また、本発明の第７の手段は、上記の第５または第６の手段において、上記の凸部の上方に絶縁層を形成することにより、上記の電流非注入領域を構成することである。
【００１５】
また、本発明の第８の手段は、結晶成長基板の結晶成長面上に活性層を含む半導体層を順次結晶成長させることによって製造される端面発光型の半導体レーザの製造工程において、活性層を含む光導波路を構成する半導体層の最下層を結晶成長させる結晶成長面を形成するよりも前に、共振器の光出射端面が形成される部位に上方に突き出した凸部を形成し、この凸部の上方における活性層の量子井戸層のバンドギャップエネルギーが、凸部の上方以外における活性層の量子井戸層のバンドギャップエネルギーよりも大きくなる様に、凸部を有する上面の上に活性層を含む半導体層を積層して、凸部の上方における活性層の量子井戸層の厚さを凸部の上方以外における活性層の量子井戸層の厚さよりも薄くすることである。
【００１６】
ただし、より望ましくは、本発明の第８の手段における上記の凸部は、ｎ型クラッド層の最上面が形成されるよりも前の段階で予め形成しておくと良く、更により望ましくは、ｎ型クラッド層よりも更に結晶成長基板に近いｎ型コンタクト層と結晶成長基板とを含んでこの両者の間の何処かに形成しておくと良い。
また、半導体層の上面、または結晶成長基板の上面をエッチングする方法は、周知のドライエッチング、ウェットエッチングなど任意で良い。
【００１７】
なお、半導体レーザは、通常、１枚の半導体ウエハ上に多数の素子（半導体レーザ）を形成しておき、それらを各素子毎に分割して製造する。この分割に際して、共振器の端面は、通常、劈開により形成される。したがって、半導体ウエハ上に上記の幅ｗの２倍の幅の凸部を形成しておき、その幅２ｗの真ん中で上記の劈開を実施すれば、この劈開によって分割される半導体レーザの双方に、上記の幅ｗの凸部を有する窓構造を形成することができる。この劈開においては切り代は生じないので、最初に半導体ウエハ上に形成しておくべき凸部の共振方向における幅（＝２ｗ）の適正範囲は、上記の第４の手段に基づき、当然のことながら１０μｍ〜１００μｍ程度となる。この幅２ｗの値は、２０μｍ〜５０μｍ程度にするとより望ましい。
以上の本発明の手段により、前記の課題を効果的、或いは合理的に解決することができる。
【発明の効果】
【００１８】
以上の本発明の手段によって得られる効果は以下の通りである。
即ち、本発明の第１の手段によれば、上記の凸部の上方に積層される活性層の量子井戸層の厚さが、その他の部位に積層される活性層の量子井戸層の厚さよりも薄くなる。これは、結晶成長面に凹凸がある系では、その系の表面エネルギーを最小化させる方向に結晶化の駆動力が働くため、結晶成長に伴って結晶成長面の平坦化が進むからである。
そして、この作用と周知の量子サイズ効果によって、活性層の端面付近におけるバンドギャップエネルギーは共振器の内部よりも大きくなるので、共振器の端面での光吸収や非発光再結合が起こり難くなる。したがって、本発明の第１の手段によれば、素子の信頼性や出力性能を向上させることができる。
【００１９】
また、上記の凸部は、共振器の前後両端面付近の双方に形成しても良い。共振器の前後両端面付近に上記の凸部を形成すれば、共振器の前後が同じ構造になるので、素子製造時に共振器の前後の区別をする必要がなくなる。このため、前後双方に上記の凸部を形成すれば、少なくとも生産効率が向上する。
【００２０】
また、上記の凸部の高さｈは、７ｎｍ以上とすること（本発明の第２の手段）が望ましい。更に、より望ましくは、上記の凸部の高さｈは、５０ｎｍ以上、１００ｎｍ以下に形成すると良い（本発明の第３の手段）。これらの手段（本発明の第２又は第３の手段）によれば、より確実に上記の作用・効果を引き出すことができ、更に、必要以上にエッチングを深く施すむだもなくなる。
【００２１】
また、共振器の共振方向における凸部の幅ｗを１μｍ以上、５０μｍ以下に形成すること（本発明の第４の手段）により、光出射端面での非発光再結合を防止する窓構造、即ち、光非吸収領域を必要かつ十分な大きさに確保することができる。この厚み（幅ｗ）が小さ過ぎると、光非吸収領域の共振方向の長さが不足して上記の作用・効果を十分に得ることが難しくなる。また、この厚み（幅ｗ）が大き過ぎると、光のロスが大きくなり、閾値電流の増加や出力性能の低下を招く。
より望ましくは、凸部の幅ｗは、１０μｍ〜２５μｍ程度が良い。
【００２２】
また、活性層の内の凸部の上に積層される部位を電流非注入領域とすること（本発明の第５の手段）により、端面近傍における活性層からのレーザ発振に寄与しない波長の発光を抑制できるので、自然発光成分（ノイズ）を低減できる。また、電流や発光に伴う発熱の抑制にも効果を得ることができる。この作用・効果を得るためのより具体的な手段としては、例えば上記の本発明の第６又は第７の手段などが有効である。
【００２３】
また、本発明の第８の手段により、有効な端面窓構造を有する上記の本発明の半導体レーザを容易かつ効果的に製造することができる。
凸部を形成する場合、その形状加工によって例えばエッチングダメージなどを有する結晶品質のダメージ部が形状加工面上即ち新たな結晶成長面上に残る。しかしながら、上記の方法に従えば、その新たな結晶成長面上に直接、導波路を構成する半導体層が積層されることはない。即ち、導波路を構成しない例えばｎ型層などの半導体層を、上記の新たな結晶成長面と導波路を形成する半導体層との間に介在せさて、その成長に伴って結晶欠陥などが徐々に減少する様に、その介在層を良好に結晶成長させることができる。
【００２４】
即ち、上記の方法に従えば、新たな結晶成長面上に残る結晶品質のダメージ部が直に成長される半導体層に対して与え得る結晶品質に関する悪影響を、この様な介在層の結晶成長に基づいて緩和または払拭することができる。したがって、上記の方法に従えば、共振器の光導波路を構成する結晶の品質に関する従来の問題は、緩和または回避することができる。
【００２５】
また、本発明は、従来の製造手順に加えて上記のエッチングなどを行うだけで簡単に実施できる。
したがって、本発明の第８の手段によれば、導波路内の結晶品質に関する派生問題を発生させることなく、有効な端面窓構造を形成することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２６】
以下、本発明を具体的な実施例に基づいて説明する。
ただし、本発明の実施形態は、以下に示す個々の実施例に限定されるものではない。
【実施例１】
【００２７】
図１に、本実施例１の半導体レーザ１００の共振方向（：ｘ軸方向）に垂直な断面の模式的な断面図を示す。また、図２は、この半導体レーザ１００の共振方向に平行な断面の模式的な断面図である。即ち、図２は、図１に図示する断面αの模式図であり、図１は、図２に図示する断面βの模式図である。
【００２８】
サファイア基板１０１（結晶成長基板）の上には窒化アルミニウム（ＡｌＮ）から成る膜厚約25ｎｍのバッファ層１０２が設けられ、その上にはシリコン( Ｓｉ) ドープのＧａＮから成る膜厚約５．０μｍのｎ型コンタクト層１０３が形成されている。
【００２９】
図１、図２の符号σ０は、一旦厚く積層されたｎ型コンタクト層１０３に対して上方からドライエッチングすることによって、ｎ型コンタクト層１０３が上方に一旦露出した際の露出面を指している。また、図２の符号σ１，σ２は、共振器の端面を含む、共振方向に垂直な劈開面を指している。
【００３０】
ｎ型コンタクト層１０３の上には、膜厚約1μm、電子密度2×1018/cm3、シリコン(Si)ドープAl0.08Ga0.92Nから成るｎ型クラッド層１０４が形成されている。ｎ型クラッド層１０４の上には、膜厚約１００ｎｍのｎ型光ガイド層１０５が形成されている。このｎ型光ガイド層１０５は、電子密度2×1018/cm3のシリコンドープのＧａＮを約１００ｎｍ積層したものである。
【００３１】
更に、その上には、膜厚約70ÅのＧａＮから成る量子障壁層１０６２と、膜厚約３５ÅのＩｎ0.15Ｇａ0.85Ｎから成る量子井戸層１０６１とが交互に合計９層積層されたＭＱＷ構造の活性層１０６が形成されている。
また、この活性層１０６の上には、Ａｌ0.2 Ｇａ0.8 Ｎから成るｐ型ストッパ層１０７０がある。このｐ型ストッパ層１０７０は、マグネシウム（Ｍｇ）を添加して結晶成長したものであり、膜厚は２０ｎｍ、キャリア濃度は５×１０17ｃｍ-3に設定されている。
【００３２】
更に、ｐ型ストッパ層１０７０の上には、膜厚約100nmのｐ型光ガイド層１０７が形成されている。ｐ型光ガイド層１０７は、ホール密度5×1017/cm3のマグネシウム(Mg)ドープＧａＮを約１００ｎｍ積層したものである。
【００３３】
ｐ型光ガイド層１０７の上には、膜厚約1μmのホール密度３×1017/cm3マグネシウム(Mg)ドープAl0.08Ga0.92Nから成るｐ型クラッド層１０８が形成されている。ｐ型クラッド層１０８の上には、膜厚300nm、ホール密度5×1017/cm3、マグネシウム(Mg)ドープGaNから成るｐ型コンタクト層１０９が形成されている。そして、ｐ型コンタクト層１０９上には、ニッケル（Ｎｉ）から成る正電極１１０Ａが形成されている。又、ｎ型コンタクト層１０３上にはAlから成る負電極１１０Ｂが形成されている。
【００３４】
次に、この発光素子１０の製造方法について説明する。
上記発光素子１０は、有機金属気相成長法（以下「ＭＯＶＰＥ」と略す）による気相成長により製造された。用いられたガスは、アンモニア(NH3) 、キャリアガス( Ｈ2 , Ｎ2 ) 、トリメチルガリウム( Ｇａ(CH3)3) （以下「ＴＭＧ」と記す）、トリメチルアルミニウム( Ａｌ(CH3)3) （以下「ＴＭＡ」と記す）、トリメチルインジウム( Ｉｎ(CH3)3) （以下「ＴＭＩ」と記す）、シラン( ＳｉH4) とシクロペンタジエニルマグネシウム( Ｍｇ(C5H5)2)（以下「ＣＰ2 Ｍｇ」と記す）である。
【００３５】
まず、有機洗浄及び熱処理により洗浄したサファイア基板１０１をＭＯＶＰＥ装置の反応室に載置されたサセプタに装着する。次に、常圧でＨ2 を約30分間反応室に流しながら温度１１００℃でサファイア基板１０１をベーキングした。
【００３６】
次に、温度を４０0 ℃まで低下させて、Ｈ2 、ＮＨ3 、ＴＭＡを供給してＡｌＮから成るバッファ層１０２を約２５ｎｍの膜厚に形成した。
次に、サファイア基板１０１の温度を１１５０℃まで昇温し、Ｈ2 、ＮＨ3 、ＴＭＧ、シラン（ＳｉＨ4 ）を供給し、膜厚約５.0μｍのＧａＮから成るｎ型コンタクト層１０３を形成した。
【００３７】
次に、エッチング装置を使って、ｎ型コンタクト層１０３の上面をドライエッチングした。図３は、このドライエッチングにより、共振器の両端面付近に位置するｎ型コンタクト層１０３に凸部を形成した際の模式的な斜視図である。
符号σ０は、上記の通り一旦厚く積層されたｎ型コンタクト層１０３に対する上方からのドライエッチングによって上方に露出した露出面を指している。また、符号σ１，σ２は、共振器の共振方向に垂直な劈開面（劈開予定面）を指している。
【００３８】
ｎ型コンタクト層１０３に形成された凸部は、ｙ軸方向（：共振器の幅方向）に走るストライプ状に形成されており、共振方向（：ｘ軸方向）におけるそのストライプ幅２ｗは、約５０μｍに形成されている。また、この凸部の高さＨは、約１００ｎｍに形成されている。即ち、深さ約１００ｎｍのドライエッチングを実施した。劈開が予定されている２つの平面σ１，σ２間の距離Ｌは、約６００μｍである。この長さが、共振器の端面間の距離となる。
【００３９】
上記のドライエッチングを実施した後、再びＭＯＶＰＥ法にて、サファイア基板１０１の温度を１１００℃にし、N2又はH2、NH3、TMA、TMG及びシラン(SiH4)を供給して、膜厚約1μmのシリコン（Ｓｉ）ドープのAl0.08Ga0.92Nから成るｎ型クラッド層１０４を形成した。
【００４０】
ただし、図２からも判る様に、上記の凸部の上に結晶成長される半導体層に付いては何れも、共振器の中央部（２つの凸部間の凹部）よりも薄く積層される。また、この傾向は、少なくとも活性層１０６を形成し終わるまで続く。これは、活性層１０６の積層が完了してもこの段差が完全には解消されない程に、図２に示す凸部による高さＨの段差が大きく確保されているためである。
また、先に図１を用いて言及している様に、上記のｎ型クラッド層１０４の膜厚、及び以下に記載する各半導体層の膜厚は、何れも共振器の略中央部（２つの凸部間の凹部）のものである。
【００４１】
ｎ型クラッド層１０４を形成した後、N2又はH2、NH3、TMG及びシラン(SiH4)を供給して、シリコン（Ｓｉ）ドープのＧａＮから成る膜厚約100nmのｎ型光ガイド層１０５を形成した。
【００４２】
次に、このｎ型光ガイド層１０５の上に、合計９層から成る前記のＭＱＷ構造（図１）の活性層１０６を形成した。
即ち、まず最初に、基板１の温度を７３０℃まで低下させ、それと同時にＨ2 からＮ2 にキャリアガスを変更し、このキャリアガスとＮＨ3 の供給量を維持しながら、ＴＭＧを供給することにより、膜厚約７ｎｍのＧａＮから成る量子障壁層１０６２を結晶成長させた。
【００４３】
次に、Ｎ2 、ＮＨ3 、ＴＭＧ、ＴＭＩを供給して、上記の量子障壁層１０６２の上に、膜厚約３．５ｎｍのＩｎ0.15Ｇａ0.85Ｎから成る量子井戸層１０６１を形成した。
以下、これを繰り返して、量子障壁層１０６２と量子井戸層１０６１とを交互に積層して、合計９層から成る前記の活性層１０６を形成した。
【００４４】
次に、サファイア基板１０１の温度を１１００℃にまで昇温し、Ｎ2 又はＨ2 、ＮＨ3 、ＴＭＧ、ＴＭＡ、ＣＰ2 Ｍｇを供給して、活性層１０６の上にＡｌ0.2 Ｇａ0.8 Ｎから成る膜厚約４０ｎｍのｐ型ストッパ層１０７０を形成した。このｐ型ストッパ層１０７０はキャリアオーバーフローを防止するためのものである。
【００４５】
次にN2又はH2、NH3、TMG及びCP2Mgを供給して、ＧａＮから成る膜厚約100nmのｐ型光ガイド層１０７を形成した。次に、N2又はH2、NH3、TMA、TMG及びCP2Mgを供給して、膜厚約1μmのマグネシウム(Mg)ドープのAl0.08Ga0.92Nから成るｐ型クラッド層１０８を形成した。
【００４６】
次に、温度を１１００℃に保持し、N2又はH2、NH3、TMG及びCp2Mgを供給して、膜厚約300nmのマグネシウム(Mg)ドープのGaNからなるｐ型コンタクト層１０９を形成した。
【００４７】
次に、電子線照射装置を用いて、ｐ型コンタクト層１０９、ｐ型クラッド層１０８、ｐ型光ガイド層１０７、及びｐ型ストッパ層１０７０に一様に電子線を照射した。この電子線の照射により、ｐ型コンタクト層１０９、ｐ型クラッド層１０８、ｐ型光ガイド層１０７、及びｐ型ストッパ層１０７０は、それぞれ、ホール濃度5×1017/cm3、３×1017/cm3、5×1017/cm3、5×1017/cm3となった。このようにして多層構造のウエハを形成することができた。
【００４８】
次に、スパッタリングによりSiO2層を形成し、そのSiO2上にフォトレジストを塗布し、フォトリソグラフを行った。次にｎ型コンタクト層１０３に対する電極形成部位フォトレジストを除去し、フォトレジストによって覆われていないSiO2層をフッ化水素酸系エッチング液で除去した。
【００４９】
次に、フォトレジスト及びSiO2層によって覆われていない部位のｐ型コンタクト層１０９、ｐ型クラッド層１０８、ｐ型光ガイド層１０７、ｐ型ストッパ層１０７０、活性層１０６、ｎ型光ガイド層１０５、ｎ型クラッド層１０４及びｎ型コンタクト層１０３の一部をドライエッチングした。このエッチング工程で、ｎ型コンタクト層１０３に対する負電極取り出しのための領域が形成された。
【００５０】
次に、ニッケル(Ni)を蒸着してｐ型コンタクト層１０９の上に正電極１１０Ａを形成した。一方、ｎ型コンタクト層１０３に対しては、アルミニウム(Al)を蒸着して負電極１１０Ｂを形成した。
ただし、正電極１１０Ａは、ｎ型コンタクト層１０３の凸部の上方を避けて形成した。これにより、ｎ型コンタクト層１０３の凸部の上方に位置する活性層１０６は、部分的に電流非注入領域にすることができる。
【００５１】
次に、共振器の共振方向（ｘ軸方向）にスクライビングしてクライブ溝を形成し、ダイシンクして半導体ウェハの短冊片を得、更に、共振器端面（劈開面σ１，σ２）を形成するための劈開処理を行った。
以上の様にして製造された本実施例１の半導体レーザ１００は、駆動電流１．２Ａ，発光出力１Ｗで良好に発振した。
【００５２】
一方、上記の半導体レーザ１００のｐ型ストッパ層１０７０形成前の半導体ウェハを試料として、フォトルミネッセンスを測定した所、窓構造（：ｎ型コンタクト層１０３の凸部の上方）における活性層の発光波長は４０３ｎｍであり、共振器中央部における活性層の発光波長は４１６ｎｍであった。即ち、上記の構成により、発光波長差に換算して１３ｎｍのバンドギャップエネルギー差を有する十分に有効な窓構造を共振器の両端面に設置することが、従来よりも容易かつ効果的にできた。
【００５３】
この様な共振器端面の窓構造の形成により、端面発光型半導体レーザにおいて、導波路内に結晶欠陥を発生させることなく、有効な端面窓構造を形成することができる。
【００５４】
〔その他の変形例〕
本発明の実施形態は、上記の形態に限定されるものではなく、その他にも以下に例示される様な変形を行っても良い。この様な変形や応用によっても、本発明の作用に基づいて本発明の効果を得ることができる。
【００５５】
（変形例１）
例えば、上記の実施例１では、結晶成長基板としてサファイア基板を用いたが、結晶成長基板としては、その他の一般の周知のものを使用することができる。例えばＧａＮバルク基板などを用いても良い。
【００５６】
（変形例２）
また、上記の実施例１では、ｎ型コンタクト層１０３に対してドライエッチングを実施することにより、凸部を形成したが、本発明の窓構造の形成に係わる凸部は、活性層を含む光導波路を構成する半導体層の最下層を結晶成長させる結晶成長面を形成するよりも前の段階であれば、どの段階で形成しても良い。
ただし、より望ましくは、この凸部は、ｎ型コンタクト層若しくは結晶成長基板に形成するのが良い。早い段階でこの凸部を形成しておけば、光導波路の結晶品質をより良くすることができる。ただし、硬度などの結晶成長基板のエッチング容易性をも考慮すべきであることは言うまでもない。
【００５７】
また、上記の凸部の形成方法は、エッチングに限定されるものではなく、研磨加工などの機械的な加工処理や或いはレーザ加工などによって形成しても良い。
或いは、凸部以外の部位の結晶成長を樹脂などを利用したマスキングによって一旦阻止しておき、この結晶成長によって端面付近に凸部を形成しても良い。この時用いたマスクはその凸部形成後に除去すれば良い。
【００５８】
（変形例３）
例えば、ＧａＮバルク基板を結晶成長基板とする場合、以下の利点を得ることができる。
（１）最初に、ＧａＮバルク基板に上記の凸部を形成しても良く、この場合、サファイア基板に凸部を形成する場合よりも容易に凸部を形成でき、かつ、その結晶成長面（凹凸面）上に比較的容易に良質な半導体結晶を成長させることができる。
（２）バッファ層を積層する必要がない。
【００５９】
また、上記の実施例１では、ＭＱＷ構造の活性層を用いたが、活性層の構造としては、その他にも例えばＳＱＷ構造など任意の構造のものを用いることができる。また、上記の実施例１では、ＭＯＶＰＥ法によって結晶成長を実施したが、結晶成長の方法はその他の任意の方法を用いても良い。また、上記の凸部を形成する方法は、ウェットエッチングなどの任意の方法を用いることができる。
【産業上の利用可能性】
【００６０】
本発明は、端面発光型の半導体レーザの共振器端面の窓構造に関するものであり、上記の他にも、任意の端面発光型の半導体レーザに適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００６１】
【図１】実施例１の半導体レーザ１００の共振方向に垂直な断面の模式的な断面図
【図２】実施例１の半導体レーザ１００の共振方向に平行な断面の模式的な断面図
【図３】実施例１の半導体レーザ１００の凸部形成直後の模式的な斜視図
【符号の説明】
【００６２】
１００  ：  半導体レーザ（実施例１）
１０１  ：  サファイア基板（結晶成長基板）
１０２  ：  バッファ層
１０３  ：  ｎ型コンタクト層
１０４  ：  ｎ型クラッド層
１０５  ：  ｎ型光ガイド層
１０６  ：  活性層（ＭＱＷ構造）
１０６１：  量子井戸層
１０６２：  量子障壁層
１０７０：  ｐ型ストッパ層
１０７  ：  ｐ型光ガイド層
１０８  ：  ｐ型クラッド層
１０９  ：  ｐ型コンタクト層
１１０Ａ：  正電極（金属層）
１１０Ｂ：  負電極（金属層）
【図１】
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【図２】
2005294394.tif 000004
【図３】
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