(57)【要約】  【課題】  本発明は、高転位密度領域と低転位密度領域を面内に有するウェーハ上に複数の窒化物半導体薄膜を積層して成る窒化物半導体成長層の表面平坦性の影響を受けることなく作製できる端面出射型の窒化物半導体発光素子を提供することを目的とする。  【解決手段】  転位密度が面内で分布している基板や下地となる半導体層上に窒化物半導体による層を形成して窒化物化合物半導体発光素子を作製するとき、ストライプ形状を、共振器端面側の幅が広くなるようにするとともに中央部分の幅が狭くなるような形状とする。【選択図】      図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
帯状の転位密度の分布を備えた半導体層に窒化物半導体が積層されて構成され、電流狭窄するためのストライプ構造が形成される窒化物半導体発光素子において、
前記ストライプ構造が、転位密度の低い領域の直上に形成されるとともに、光出射端面におけるストライプ幅が前記端面以外におけるストライプ幅よりも広いことを特徴とする窒化物半導体発光素子。
【請求項２】
前記半導体層に備えられた帯状の転位密度の分布が、光出射面となる端面に対して垂直方向に延び、
前記ストライプ構造が、電流狭窄するための絶縁層に挟まれるとともに表面から突出したリッジとして形成され、
前記リッジとして形成される前記ストライプ構造が、転位密度の低い領域の直上に前記端面に対して垂直方向に延びたストライプ形状で形成されるとともに、前記端面におけるストライプ幅が前記端面以外におけるストライプ幅よりも広いことを特徴とする請求項１に記載の窒化物半導体発光素子。
【請求項３】
前記ストライプ構造が、
前記端面側に設けられるとともにストライプ幅が最も広い第１領域と、
前記ストライプ形状の中央部に設けられるとともにストライプ幅が最も狭い第２領域と、
前記第１領域と前記第２領域との間に設けられるとともにストライプ幅が前記第１領域のストライプ幅から前記第２領域のストライプ幅に変化している第３領域と、
を備えることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の窒化物半導体発光素子。
【請求項４】
前記ストライプ構造の前記第３領域の長さを５０μｍ以上とすることを特徴とする請求項３に記載の窒化物半導体発光素子。
【請求項５】
前記ストライプ構造において、前記端面側におけるストライプ幅を１０μｍ以上とすることを特徴とする請求項１〜請求項４のいずれかに記載の窒化物半導体発光素子。
【請求項６】
前記ストライプ構造において、最も広いストライプ幅Ｗ１と最も狭いストライプ幅Ｗ２との比Ｗ１／Ｗ２を２以下とすることを特徴とする請求項１〜請求項５のいずれかに記載の窒化物半導体発光素子。
【請求項７】
前記転位密度の分布を備える前記半導体層が、窒化物半導体からなる窒化物半導体基板であることを特徴とする請求項１〜請求項６のいずれかに記載の窒化物半導体発光素子。
【請求項８】
前記転位密度の分布を備える前記半導体層が、基板上に構成された窒化物半導体層による下地層であることを特徴とする請求項１〜請求項６のいずれかに記載の窒化物半導体発光素子。
【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などの窒化物半導体発光素子に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
ＧａＮ、ＡｌＧａＮ、ＧａＩｎＮ、ＡｌＧａＩｎＮなどの窒化物半導体は、ＡｌＧａＩｎＡｓ系半導体やＡｌＧａＩｎＰ系半導体に比べてバンドギャップエネルギーが大きく、かつ直接遷移の半導体材料であるという特徴を有している。このため、これらの窒化物半導体は、紫外線から緑色に当たる短波長の光の発光が可能な半導体レーザや、紫外線から赤色まで広い発光波長範囲をカバーできる発光ダイオードなどの半導体発光素子を構成する材料として注目されており、高密度光ディスクやフルカラーディスプレー、さらには環境・医療分野など、広く応用が考えられている。
【０００３】
又、熱伝導性がＧａＡｓ系半導体などよりも高く、高温・高出力動作の素子の応用に期待される。さらに、ＡｌＧａＡｓ系半導体における砒素（Ａｓ）、ＺｎＣｄＳＳｅ系半導体におけるカドミウム（Ｃｄ）などに相当する材料及びその原料（アルシン（ＡｓＨ3））などを使用しないため、環境への負荷が小さい化合物半導体材料として期待される。
【０００４】
このような窒化物半導体から成る窒化物半導体発光素子において、その窒化物半導体発光素子の信頼性が窒化物半導体層内の転位密度により影響を受ける。即ち、転位密度が小さいほど、動作寿命などの信頼性が高くなる。この転位密度を小さく抑えるには、ＧａＮなどの窒化物半導体層(窒化物半導体薄膜)はＧａＮ基板上に成長させ、形成するのが好ましい。しかし、現在、ＧａＮに格子整合する高品質、大面積のＧａＮ単結晶基板が開発されていない。このため、従来、窒化物半導体薄膜を積層する基板として、例えばサファイア基板が用いられてきたが、サファイア基板はＧａＮとの格子不整合が大きく（約１３％）。このため、サファイア基板上に形成した複数の窒化物半導体薄膜からなる窒化物半導体成長層内の転位密度は非常に大きくなり、結果、十分な信頼性を備えた窒化物半導体発光素子を得ることができなかった。
【０００５】
このような理由から、窒化物半導体成長層内の転移密度を抑える方法の開発が推進されている。特に、発光領域における転移密度を小さく抑える必要があり、このため、発光領域の下地となる窒化物半導体薄膜や基板において、転位密度を小さく抑える技術が多く開発されている。例えば、サファイア基板上にＧａＮを積層し、さらにその表面にストライプ状のＳｉＯ2マスクを形成し、このＳｉＯ2マスクを成長抑制膜としてＧａＮを選択成長させる技術が提案されている(非特許文献１参照)。
【０００６】
そして、この成長抑制膜として用いられたＳｉＯ2マスク上に転移密度の小さな領域を形成し、その領域において窒化物半導体発光素子を作製する。この方法によれば、ＳｉＯ2マスクの形成されていない部分の転位密度は高いが、ＳｉＯ2マスクの上方の領域には転位密度の低い領域が形成され、その位置に発光領域が形成された発光素子は、比較的信頼性の高い素子を得ることができる。
【０００７】
又、現状得ることができる品質のＧａＮ基板を用いて、このＧａＮ基板上にその表面にストライプ状のＳｉＯ2マスクを形成し、このＳｉＯ2マスクを成長抑制膜としてＧａＮを選択成長させる技術が提案されている(非特許文献２参照)。この成長抑制膜として用いられたＳｉＯ2マスク上に転移密度の小さな領域を形成し、その領域において窒化物半導体発光素子を作製する。これらのＳｉＯ2マスクを成長抑制膜としてＧａＮを選択成長させる技術は、ＥＬＯＧ（Epitaxially Lateral OverGrown）法と呼ばれる技術であり、ラテラル成長の利用により、欠陥を低減する手法である。
【０００８】
さらに、このＥＬＯＧ法によって形成されたウェーハに対して、ＨＶＰＥ法（Hydride Vapor Phase Epitaxy）により２００μｍ厚のＧａＮ層を形成し、下地であるサファイア基板を除去することで１５０μｍ厚のＧａＮ基板を製造する。次に、得られたＧａＮ基板の表面を平坦に研磨する。この様にして得られた基板では、欠陥密度が１０６ｃｍ−２以下と低いことが知られている。
【０００９】
このように非特許特許文献１及び非特許文献２で示された方法を用いると、基板と基板上に積層された窒化物半導体成長層内において、転位密度の大きな領域（以下、「高転位密度領域」とする）と転位密度の小さな領域（以下、「低転位密度領域」とする）とが周期的に形成される。この転位密度の異なる領域の内、低転位密度領域に窒化物半導体発光素子が作製される。
【００１０】
尚、本出願人においても、このように転位密度の大きい領域と転位密度の小さな領域とを周期的に形成した窒化物半導体基板を用いて構成された窒化物半導体レーザ素子を提案している（特許文献１参照）。
【非特許文献１】Journal of Electronic Materials. Vol.27 No.4 (1998) pp.160-165
【非特許文献２】Japanese Journal of Applied Physics. Vol.39 (2000) Part2 No.7A pp.L647-L650
【特許文献１】特開２００４−３２７６５５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
しかしながら、非特許特許文献１及び非特許文献２で示されたＳｉＯ2マスクを形成してＧａＮなどの窒化物半導体を選択成長させる方法を用いて窒化物半導体発光素子を作製する場合、窒化物半導体成長層を構成する各窒化物半導体薄膜の各膜厚が均一でなくばらつきを有する。即ち、窒化物半導体成長層の層厚がウェーハ面内の位置によって異なるものとなって、その表面平坦性が悪化する場合もある。このため、窒化物半導体発光素子の素子特性が悪影響を受ける。
【００１２】
上述したような窒化物半導体成長層の層厚のばらつきを図５に示す。図５（ｂ）及び図５（ｃ）は転位密度が大きいストライプ状の高転位密度領域３００ａと転位密度が小さなストライプ状の低転位密度領域３００ｂとが周期４００μｍで交互に形成されているＧａＮ基板（ウェーハ）上に、層厚設定１０μｍの窒化物半導体成長層を積層させた場合において、所定の基準高さを設定したとき、この所定の基準高さに対する相対値となる表面高さの分布の測定結果である。図５（ａ）は、測定したＧａＮ基板の一部を示す。図５（ａ）に示すように、ＧａＮ基板表面において、高転位密度領域３００ａと低転位密度領域３００ｂとがストライプ状に延在する方向と平行な方向をＢ方向（［１−１００］）方向とし、高転位密度領域３００ａと低転位密度領域３００ｂとがストライプ状に延在する方向と垂直な方向をＡ方向（［１１−２０］）とする。図５（ｂ）は所定の基準高さに対する表面高さの分布の測定結果である。この図５（ｂ）の測定結果の場合、層厚分布を表すこととなり、高転位密度領域３００ａ及び低転位密度領域３００ｂの双方と横切って測定している。又、図５（ｃ）は、同様、Ｂ方向における層厚分布を表す測定結果であり、測定したのは転位密度の小さな領域である。
【００１３】
図５（ｃ）に示すように、Ｂ方向における測定結果は、測定をした範囲内で層厚がほぼ一定であり、良好な表面平坦性を示している。それに対し、図５（ｂ）に示すように、Ａ方向における測定結果は、測定した範囲内において、層厚の一番厚い部分と層厚の薄い部分との差が略３０００ｎｍあり、非常に値がばらついている。この層厚の分布は、Ａ方向に沿って、凸形状の山の部分と凹形状の谷の部分が交互に現れる周期的な分布となっている。
【００１４】
このようにウェーハ面内の位置により窒化物半導体成長層の膜厚が異なるのは、基板及び当該基板上に積層した窒化物半導体成長層内に、高転位密度領域３００ａと低転位密度領域３００ｂとが混在するためである。即ち、高転位密度領域３００ａと低転位密度領域３００ｂとで、窒化物半導体成長層を構成する窒化物半導体薄膜の成長速度が異なり、低転位密度領域３００ｂにおける窒化物半導体薄膜の成長速度が、高転位密度領域３００ａにおける窒化物半導体薄膜の成長速度よりも大きいものと思われる。この成長速度に違いがある状態で、更に、各高転位密度領域３００ａで成長速度のばらつきがあるために、高転位密度領域３００ａそれぞれに隣接する低転位密度領域３００ｂの成長速度にも影響を与え、層厚分布を生じているものと思われる。
【００１５】
又、ウェーハがオフ角の状態により、窒化物半導体薄膜の原料となる原子・分子のマイグレーション状態が変化し、結果、ウェーハ面内での窒化物半導体成長層の層厚のばらつきが大きくなる場合もある。このとき、［１−１００］方向に０．１°〜５°の範囲でオフ角を有する場合、層厚分布を低減できる。又、［１−１００］方向のオフ角の大きさ（絶対値）を［１１−２０］方向のオフ角の大きさ（絶対値）よりも大きくすることによっても、層厚分布を低減できる。そして、例えば、高転位密度領域３００ａと低転位密度領域３００ｂとの間における段差などのように、ウェーハ上に窒化物半導体成長層を形成する前のウェーハ表面において段差があると、ウェーハ上に形成した窒化物半導体成長層の層厚分布、表面平坦性の悪化がより顕著となる。
【００１６】
このようにウェーハ上に形成した窒化物半導体成長層の層厚がウェーハ面内位置で異なると、当該ウェーハにストライプ状の発光領域を有する端面出射型の窒化物半導体レーザ素子などの窒化物発光素子を作製した際、光学モードが設計したものと異なる等の問題が生じ、結果、歩留まりの低下が生じていた。この場合、発光領域となるストライプは、上述した低転位密度領域に形成されるとともに、ストライプの延在する方向と低転位密度領域の延在する方向とが平行となるように形成される。しかしながら、ストライプの幅が大きい高出力の窒化物半導体発光素子を作製する場合、図５（ａ）におけるＡ方向の幅を広くするために、転位密度に起因する窒化物半導体成長層表面の平坦性の影響を受けやすくなり、結果的に、作製された窒化物半導体発光素子の歩留まりの低下が生じる。
【００１７】
このような問題を鑑みて、本発明は、高転位密度領域と低転位密度領域を面内に有するウェーハ上に複数の窒化物半導体薄膜を積層して成る窒化物半導体成長層の表面平坦性の影響を受けることなく作製できる端面出射型の窒化物半導体発光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】
【００１８】
上記目的を達成するために、本発明の窒化物半導体発光素子は、帯状の転位密度の分布を備えた半導体層に窒化物半導体が積層されて構成され、電流狭窄するためのストライプ構造が形成される窒化物半導体発光素子において、前記ストライプ構造が、転位密度の低い領域の直上に形成されるとともに、光出射端面におけるストライプ幅が前記端面以外におけるストライプ幅よりも広いことを特徴とする。
【００１９】
このような窒化物半導体発光素子において、前記半導体層に備えられた帯状の転位密度の分布が、光出射面となる端面に対して垂直方向に延び、前記ストライプ構造が、電流狭窄するための絶縁層に挟まれるとともに表面から突出したリッジとして形成され、前記リッジとして形成される前記ストライプ構造が、転位密度の低い領域の直上に前記端面に対して垂直方向に延びたストライプ形状で形成されるとともに、前記端面におけるストライプ幅が前記端面以外におけるストライプ幅よりも広いものとする。
【００２０】
このような窒化物半導体発光素子において、前記ストライプ構造が、前記端面側に設けられるとともにストライプ幅が最も広い第１領域と、前記ストライプ形状の中央部に設けられるとともにストライプ幅が最も狭い第２領域と、前記第１領域と前記第２領域との間に設けられるとともにストライプ幅が前記第１領域のストライプ幅から前記第２領域のストライプ幅に変化している第３領域と、を備えるものとする。このとき、前記ストライプ構造の前記第３領域の長さを５０μｍ以上とする。
【００２１】
又、上述の窒化物半導体発光素子において、前記ストライプ構造において、前記端面側におけるストライプ幅を１０μｍ以上とする。更に、前記ストライプ構造において、最も広いストライプ幅Ｗ１と最も狭いストライプ幅Ｗ２との比Ｗ１／Ｗ２を２以下とする。
【００２２】
又、上述の窒化物半導体発光素子において、前記転位密度の分布を備える前記半導体層が、窒化物半導体からなる窒化物半導体基板としても構わない。この窒化物半導体基板は、転位密度の高い高転位密度領域と転位密度の低い低転位密度領域とが交互にストライプ上に配置された基板であり、成長抑制膜となるマスクを設置したＧａＡｓ基板やサファイア基板などの支持基盤に窒化物半導体を成長させることで得られる。
【００２３】
又、上述の窒化物半導体発光素子において、前記転位密度の分布を備える前記半導体層が、基板上に構成された窒化物半導体層による下地層としても構わない。このとき、基板としてサファイア基板などを用いるものとしても構わない。そして、下地層として、このサファイア基板から順番に積層されたＧａＮバッファ層及びＧａＮ層を備えるとともに、ＧａＮ層に成長抑制膜となるマスクを設置することで転位密度領域と転位密度の低い低転位密度領域とが交互にストライプ上に分布するＧａＮ膜を備える。
【発明の効果】
【００２４】
本発明によると、転位密度が分布している半導体層に窒化物半導体を積層することで構成されるため、ストライプ構造が転位密度の低い領域の直上に形成されるようにすることで、高密度な結晶欠陥が伝播されることを抑制することができるとともに、熱歪み及び格子定数差が原因となる歪みの影響を低減することができる。又、端面におけるストライプ構造のストライプ幅を広くすることにより、端面における光子密度を下げることができ、端面の劣化が大きくなることを防ぐことができる。更に、端面以外におけるストライプ構造のストライプ幅を狭くすることで、半導体層における転位の面内分布の影響を受けることなく発光素子を作製できる。よって、その素子特性を良好なものとするとともに、素子作製歩留まりを高くすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２５】
以下に説明する実施形態では窒化物発光素子の一例として窒化物半導体発光素子について説明するが、これに限定されるものではなく、他の窒化物発光素子にも適用可能である。又、本明細書で説明する窒化物半導体とは、ＡｌxＧａyＩｎzＮ（０≦ｘ≦１、０≦ｙ≦１、０≦ｚ≦１、ｘ＋ｙ＋ｚ＝１）で構成される。また、窒化物半導体の窒素元素の内、約１０％以下（ただし、六方晶系であること）がＡｓ，Ｐ，Ｓｂのいずれかの元素に置換されていても構わない。また、前記窒化物半導体中にＳｉ、Ｏ、Ｃｌ、Ｓ、Ｃ、Ｇｅ、Ｚｎ、Ｃｄ、Ｍｇ、Ｂｅがドーピングされていても構わない。
【００２６】
＜第１の実施形態＞
本発明の第１の実施形態について、図面を参照して説明する。図１は本実施形態における窒化物半導体発光素子の構成を示す概略断面図である。
【００２７】
まず、窒化物半導体発光素子の構造について説明する。図１の窒化物半導体発光素子は、ｎ型ＧａＮ基板２００上に順に、ｎ型ＧａＮコンタクト層２０１、ｎ型Ａｌ0.1Ｇａ0.9Ｎクラッド層２０２、ｎ型ＧａＮガイド層２０３、ＧａＩｎＮ多重量子井戸活性層２０４、ｐ型Ａｌ0.2Ｇａ0.8Ｎキャリアバリア層２０５、ｐ型ＧａＮガイド層２０６、ｐ型Ａｌ0.1Ｇａ0.9Ｎクラッド層２０７、ｐ型ＧａＮコンタクト層２０８が積層され構成されている。尚、ＧａＩｎＮ多重量子井戸活性層２０４は、Ｉｎ0.02Ｇａ0.98Ｎから成る障壁層とＩｎ0.15Ｇａ0.85Ｎから成る井戸層が、障壁層／井戸層／障壁層／井戸層／障壁層／井戸層／障壁層の順序で積層されて形成される。このように、３つの井戸層を含む多重量子井戸構造の活性層とした。尚、これらの井戸層、障壁層には、不純物を添加してもしなくても構わない。又、不純物、例えば、Ｓｉを添加することにより、活性層からの発光強度を強くすることができる。
【００２８】
又、ｐ型クラッド層２０７およびｐ型コンタクト層２０８には、共振器方向に延伸したストライプ状のリッジストライプ部２１２が設けられるとともに、このリッジストライプ部２１２の両側に電流狭窄を目的とした絶縁膜２１１が設けられている。更に、ｐ型ＧａＮコンタクト層２０８及び絶縁膜２１１の表面にｐ型電極２０９が設けられるとともに、ｎ型ＧａＮ基板２００の裏面にｎ型電極２１０が設けられる。
【００２９】
尚、このような窒化物半導体発光素子が構成されるｎ型ＧａＮ基板２００の材料となるＧａＮは六方晶系（hexagonal）であるから軸方向や面方位を表すには４つの指数を使う表記方法を採用する。ａ軸、ｂ軸は１２０度をなし、長さは等しい（ａ＝ｂ）これらに直交するｃ軸は特異な軸でありａ軸と等しくない（ｃ≠ａ）。ａ軸とｂ軸だけではａｂ面の方向を表す際に対称性がなくなるのでもう一つの軸を想定する。これを仮にｄ軸とする。尚、ａ、ｂ、ｄ軸は、ａ、ｂ軸だけで充分に方位を指定できるが対称性を損なわないようにもう一つ余分のｄ軸を導入したのであるから、これらは互いに独立でない。
【００３０】
又、一つの平行面群を４つの指数（ｋｌｍｎ）で表現したとすると、これは原点から数えて１枚目の面がａ軸、ｂ軸、ｄ軸、ｃ軸を切る点の原点からの距離がａ／ｋ、ｂ／ｌ、ｄ／ｍ、ｃ／ｎであるということである。これは他の晶系の場合と同じ定義である。ただしａ、ｂ、ｄ軸は平面内に含まれる冗長な座標であるから、ｋ、ｌ、ｍは独立でなく、常にｋ＋ｌ＋ｍ＝０である。ｃ軸に関しては立方晶等の場合と同じである。同等な平行面がｃ軸単位長さにｎ枚あるときｃ方向の指数がｎとなる。だから４つの指数のうち前３つについては回転対称性があるが、ｃ軸の指数は独立である。
【００３１】
個々の面方位は（…）で表現する。集合的な面方位は｛…｝によって表現する。集合的なというのはある面方位をその晶系が許す全ての対称操作によって到達できる全ての面方位の集合を意味する。結晶方位も同じ指数によって表現する。結晶方位はそれに垂直な面の指数と同じ指数を用いる。個別の方位は［…］であらわす。集合方位は＜…＞で表現する。これらは結晶学の常識であるが混乱を避けるため説明した。マイナスの指数は数字の上に横線を引いて示すのが直観的に分かりやすくて結晶学の決まりでもある。しかし、上述したように、本明細書において、数字の上に横線を引く事ができないので、ここでは数字の前に−をつけて負数を示す。
【００３２】
（ＧａＮ基板の作製）
このとき、ｎ型ＧａＮ基板２００は、その基板表面がｃ面（＜０００１＞方向）となるｃ面ＧａＮ基板であり、その［１−１００］方向に沿って帯状に転位密度の高い高転位密度領域２５０ａが構成されるとともに、この高転位密度領域２５０ａに挟まれるとともに高転位密度領域２５０ａと平行となる領域に転位密度の低い低転位密度領域２５０ｂが構成される。そして、このｎ型ＧａＮ基板２００において、高転位密度領域２５０ａが、［１１−２０］方向と平行な方向に、その幅が５０μｍ程度とされるとともに、４００μｍ程度のピッチ（周期）で構成される。又、このように高転位密度領域２５０ａが構成されることにより、高転位密度領域２５０ａの間に形成される低転位密度領域２５０ｂは、その幅が３５０μｍ程度の幅で構成されることになる。しかしながら、高転位密度領域２５０ａからの転位が面内方向に広がることがあるため、実質上、この低転位密度領域２５０ｂにおいて安定して使用できる領域幅は３００μｍ弱となる。
【００３３】
このｎ型ＧａＮ基板２００が特許文献１や特開２００１−１０２３０７号広報に記載の方法などが用いられて製造される。このとき、下地基板となる支持基体上に、高転位密度領域を形成する場所に、非晶質又は多結晶の層である転位形成用の種を予め形成される。即ち、支持基体の表面に開口部を持つＳｉＯ2のマスク（成長抑制膜）を形成するとき、このＳｉＯ2のマスクにおける開口部が転位形成用の種となる。このように転位形成用の種が表面上に形成された支持基体にＧａＮを成長させることで、成長方向に垂直な面（成長面）以外の面であるファセット面からなる斜面を有して成長させる。
【００３４】
このファセット面となる斜面を維持して成長させることで、転位を成長方向に対して伝播させて所定の位置に集合させることができるとともに、ファセット面の成長した領域は、転位の移動により低転位密度領域となる。又、ファセット面となる斜面の下部には、明確な境界を持った高密度の欠陥領域を有した高転位密度領域の成長がなされて、転位が高転位密度領域の境界或いはその内部に集合するため、この高転位密度領域内で消滅或いは蓄積する。このようにＧａＮ層を成長させることで、ファセット面を埋め込むこと無く、ファセット面を維持して成長を進行させることができるため、転位形成用の種の直上の領域の転位密度が高くなり、交点に領域が形成される。
【００３５】
このとき、この高転位密度領域の形状によって、ファセット面の形状が異なる。即ち、高転位密度領域がドット状となる場合、ファセット面が高転位密度領域を取り巻くように形成され、ファセット面から成るピットが形成される。又、高転位密度領域がストライプ状となる場合、この高転位密度領域のストライプとなる部分を底となるようにして、高転位密度領域の両側にファセット面の斜面を形成してＶ字型となる。尚、本実施形態では、高転位密度領域をストライプ状とする。このようにして、Ｖ字型のファセット面の斜面を形成してその凹部に高転位密度領域を備えたｎ型ＧａＮ層を支持基板上に形成する。
【００３６】
又、ｎ型ＧａＮ基板２００の作製する際、支持基板からＧａＮ層を成長する行程において、ＳｉＯ2上は膜が成長しないため、開口部から成長が始まり、開口部から成長したＧａＮ膜の膜厚がＳｉＯ2のマスクより厚くなると、ＳｉＯ2のマスク上で、開口部から横方向に成長する。そして、ＳｉＯ2のマスクの中心部で、左右からおのおの成長してきたＧａＮ膜が会合する。即ち、このＳｉＯ2のマスクの中心部でＧａＮ膜が会合した領域が、ｎ型ＧａＮ基板２００の低転位密度領域２５０ｂの中央部に、紫外線照射時に周囲とコントラストが異なる発光を行う低ルミネッセンス領域（不図示）として形成される。
【００３７】
（窒化物半導体発光素子の製造工程）
このように高転位密度領域と低転位密度領域とを［１−１００］方向にストライプ上に形成されたｎ型ＧａＮ基板２００上に構成される窒化物半導体発光素子の製造工程について、以下に簡単に説明する。
【００３８】
まず、ｎ型ＧａＮ基板２００上に、ＭＯＣＶＤ装置による有機金属気相成長法により、ｎ型ＧａＮコンタクト層２０１、ｎ型Ａｌ0.1Ｇａ0.9Ｎクラッド層２０２、ｎ型ＧａＮガイド層２０３、ＧａＩｎＮ多重量子井戸活性層２０４、ｐ型Ａｌ0.2Ｇａ0.8Ｎキャリアバリア層２０５、ｐ型ＧａＮガイド層２０６、ｐ型Ａｌ0.1Ｇａ0.9Ｎクラッド層２０７、ｐ型ＧａＮコンタクト層２０８を形成する。尚、半導体層成長後、ｐ型層の抵抗が高い場合には、熱処理等を施すことにより、抵抗を下げることができる場合がある。
【００３９】
次に、このようにして各層がｎ型ＧａＮ基板２００表面上に積層されて構成された窒化物半導体層表面に対してＲＩＥ装置などによるエッチングを行うことにより、リッジストライプ部２１２を形成する。このとき、ｐ型ＧａＮコンタクト層２０８からｐ型Ａｌ0.1Ｇａ0.9Ｎクラッド層２０７の途中までの層がエッチングされて、ｐ型Ａｌ0.1Ｇａ0.9Ｎクラッド層２０７及びｐ型ＧａＮコンタクト層２０８によるリッジストライプ部２１２がｎ型ＧａＮ基板２００の低転位密度領域２５０ｂにおける低ルミネッサンス領域（不図示）以外の領域の直上に形成される。このように構成されるリッジストライプ部２１２は、後述するように、図３に示すように、劈開後に構成される端面（レーザ出射端面）側の幅（［１１−２０］方向の幅）が広くなるとともに、１つの窒化物半導体発光素子の共振器長方向（［１−１００］方向）における中央部分の幅（［１１−２０］方向の幅）が狭くなるように構成される。
【００４０】
更に、このようにして形成されたリッジストライプ部２１２を挟むようにして設置され電流狭窄を目的としたＳｉＯ2からなる絶縁層２１１が形成された後、Ｐｄ／Ｍｏ／Ａｕの積層構造からなるｐ電極２０９を真空蒸着装置やスパッタ装置等を利用して形成する。又、同様にして、ｎ型ＧａＮ基板２００に対して窒化物半導体層を形成した面と反対の面（裏面）に、Ｈｆ／Ａｌ／Ｍｏ／Ｐｔ／Ａｕの積層構造からなるｎ型電極２１０を形成する。尚、この際、パターニングのためにフォトリソグラフィ法によるマスク形成技術等を適宜利用して、絶縁層２１１及びｐ電極２０９及びｎ電極２１０が形成されている。
【００４１】
又、次工程のチップ分割工程において、良好な端面を形成するために、ｎ型電極２１０を形成する前に、ｎ型ＧａＮ基板２００を裏面側から一部研磨やエッチングにより除去することで、上述のようにしてｎ型ＧａＮ基板２００上に半導体発光素子構造が形成されたウェーハの層厚を薄くし、チップ分割を容易にしておいても構わない。そして、ｎ型ＧａＮ基板２００に上述の半導体発光素子構造が形成されたウェーハにスクライブ等のチップ分割工程を実施し、図２に示す構成の窒化物半導体発光素子を得ることができる。
【００４２】
尚、チップ分割の工程において、窒化物半導体発光素子の共振器端面（出射端面）の形成後、その端面に誘電体多層膜によるＨＲ（High Reflection）コーティングやＡＲ（Antireflection）コーティングを施してもよい。このようにして、得られた窒化物半導体発光素子は、サブマウント等の支持基体を介して、或いは、直接、ステム等のレーザ素子パッケージ部品に設置され、ｎ電極２１０及びｐ電極２０９に金属ワイヤを接続し、外部との電気的接続を形成することにより、最終的に、通電による素子動作が可能である状態とする。
【００４３】
（リッジ構造）
上述のような製造行程を経て製造される窒化物半導体発光素子のリッジストライプ部２１２の構造について、図２を参照して説明する。尚、図２は、窒化物半導体発光素子の上面図であり、リッジストライプ部２１２のストライプ形状を示す図である。まず、共振器長をＬ１とする窒化物半導体発光素子において、このリッジストライプ部２１２は、窒化物半導体発光素子の一方の端面Ｘから共振器長方向（［１−１００］方向）の長さＬ２となる領域Ｌａと、領域Ｌａに隣接するとともに共振器長方向の長さＬ３となる領域Ｌｂと、領域Ｌｂに隣接するとともに共振器長方向の長さＬ４となる領域Ｌｃと、領域Ｌｃに隣接するとともに共振器長方向の長さＬ５となる領域Ｌｄと、領域Ｌｄと隣接するとともに窒化物半導体発光素子の他方の端面Ｙから共振器長方向の長さＬ６となる領域Ｌｅと、を備える。
【００４４】
更に、このように共振器長方向（［１−１００］方向）に沿って領域Ｌａ〜Ｌｅが形成されるリッジストライプ部２１２は、領域Ｌａ，Ｌｅの端面Ｘ，Ｙと平行な方向（［１１−２０］方向）の幅（ストライプ幅）がＷ１とされるとともに、領域Ｌｃの端面Ｘ，Ｙと平行な方向の幅がＷ１より狭いＷ２とされる。更に、領域Ｌｂの端面Ｘ，Ｙと平行な方向の幅が領域Ｌｃから領域Ｌａに向かってＷ２からＷ１に広がるように変化するとともに、領域Ｌｄの端面Ｘ，Ｙと平行な方向の幅（ストライプ幅）が領域Ｌｃから領域Ｌｅに向かってＷ２からＷ１に広がるように変化する。
【００４５】
このように構成するとき、端面Ｘ，Ｙ側における領域Ｌａ，Ｌｅの幅をＷ１として広くすることで、端面Ｘ，Ｙにおける光子密度を下げることができるため、この端面Ｘ，Ｙの劣化が大きくなることを防ぐことができる。又、共振器長方向の中央部分における領域Ｌｃの幅をＷ２として狭くすることで、リッジストライプ部２１２に対するｎ型ＧａＮ基板２００の高転位密度領域の影響による面内分布の不均一性の影響を抑制することができ、素子作製歩留まりを高くすることができる。
【００４６】
（本実施形態の第１例）
このような構成の窒化物半導体発光素子の第１例として、共振器長Ｌ１を６００μｍとするとともに、領域Ｌａ，Ｌｅそれぞれの長さＬ２，Ｌ６を５０μｍとし、領域Ｌｂ，Ｌｄそれぞれの長さＬ３，Ｌ５を７５μｍとし、領域Ｌｃの長さＬ４を３５０μｍとする。そして、領域Ｌａ，Ｌｅの幅（ストライプ幅）Ｗ１を１０μｍとするとともに、領域Ｌｃの幅（ストライプ幅）Ｗ２を５μｍとする。
【００４７】
（比較例１）
又、上述の第１例の窒化物半導体発光素子と比較するための一比較例として、図３のように幅（ストライプ幅）Ｗ４を１０μｍで一定とするとともに共振器長Ｌ１を６００μｍとするストライプ形状のリッジストライプ部２１２を備える窒化物半導体発光素子を作製する。尚、この窒化物半導体発光素子は、第１及び第２例と同様の窒化物半導体層がｎ型ＧａＮ基板２００に積層されたものである。
【００４８】
（比較例２）
又、上述の第１例の窒化物半導体発光素子と比較するための別の比較例として、図３のように幅（ストライプ幅）Ｗ４を５μｍで一定とするとともに共振器長Ｌ１を６００μｍとするストライプ形状のリッジストライプ部２１２を備える窒化物半導体発光素子を作製する。尚、この窒化物半導体発光素子は、第１及び第２例と同様の窒化物半導体層がｎ型ＧａＮ基板２００に積層されたものである。
【００４９】
比較例１のような構成の窒化物半導体発光素子に対して、例えば５００ｍＷの光出力動作といった高出力動作をさせたときの寿命試験を行うと、端面の変質による窒化物半導体発光素子の素子劣化は発生しなかったが、各窒化物半導体発光素子間の素子特性バラツキが大きくなり、素子作製歩留りが低くなる。又、比較例２のような構成の窒化物半導体発光素子に対して、同様の寿命試験を行うと、端面の変質による素子の劣化が発生する窒化物半導体発光素子が多数製造され、その信頼性が不充分であった。
【００５０】
これは、比較例２の窒化物半導体発光素子のように端面近傍でのリッジストライプ部２１２の幅が狭い場合、リッジストライプ部２１２における端面での光子密度が高くなるため、端面の劣化が大きくなり、結果として、端面破壊のよる素子劣化を生じ信頼性に問題を生じる。そこで、リッジストライプ部２１２の端面での光子密度を下げるため、比較例１の窒化物半導体発光素子のようにリッジストライプ部２１２の幅を広げる場合、端面破壊のよる素子劣化を低減でき、信頼性を上げることはできる。
【００５１】
しかしながら、ｎ型ＧａＮ基板２００が帯状に高転位密度領域２５０ａと低転位密度領域２５０ｂとを周期的に有するため、このｎ型ＧａＮ基板２００上に形成される窒化物半導体層の面内分布が良好でなくなる。よって、比較例１の窒化物半導体発光素子のようにリッジストライプ部２１２の幅を広くなると、高転位密度領域２５０ａ及び低転位密度領域２５０ｂの帯状の方向と垂直方向の面内分布の影響から、急激に素子特性にバラツキを生じるようになるので、結果として、素子作製歩留りが低下してしまう。
【００５２】
それに対して、本実施形態の第１例における窒化物半導体発光素子の場合、リッジストライプ部２１２の端面付近の領域Ｌａ，Ｌｅの幅Ｗ１を１０μｍとして、リッジストライプ部２１２の中央部分の領域Ｌｃの幅Ｗ２を５μｍより広くすることで、リッジストライプ部２１２の端面付近における光子密度を低くすることができる。よって、リッジストライプ部２１２における端面破壊のよる素子劣化を抑制することができる。更に、本実施形態の第１例における窒化物半導体発光素子は、リッジストライプ部２１２の中央部分の領域Ｌｃの幅Ｗ２を５μｍとして狭くすることで、窒化物半導体層の面内バラツキの影響がリッジストライプ部２１２に与えられることを抑制することができる。よって、素子の高い信頼性と高い作製歩留まりを得ることができる。
【００５３】
このように、本実施形態の第１例における窒化物半導体発光素子に対して、上述の比較例１及び比較例２それぞれの窒化物半導体発光素子に対して行ったものと同様の寿命試験を行ったところ、端面破壊を生じず、良好な信頼性を示した上、各素子間の特性バラツキ（例えば、動作電流、動作電圧の値のバラツキ）が少なくなり、高い素子作製歩留りを示した。
【００５４】
又、リッジストライプ部２１２においてその幅が連続的に変化する領域Ｌｂ，Ｌｄそれぞれの長さＬ３，Ｌ５が短すぎると、リッジストライプ部２１２において、領域Ｌｃから領域Ｌａ，Ｌｅそれぞれへの光子密度の変化が急激なものとなるため、領域Ｌｂ，Ｌｄにおける導波ロスが大きくなり、窒化物半導体素子の素子特性が悪化する。このことから、リッジストライプ部２１２の領域Ｌｂ，Ｌｄそれぞれの長さＬ３，Ｌ５を５０μｍ以上とすることが望ましい。
【００５５】
（本実施形態の第２例）
又、本実施形態の窒化物半導体発光素子の第２例として、共振器長Ｌ１を６００μｍとするとともに、領域Ｌａ，Ｌｅそれぞれの長さＬ２，Ｌ６を５０μｍとし、領域Ｌｂ，Ｌｄそれぞれの長さＬ３，Ｌ５を７５μｍとし、領域Ｌｃの長さＬ４を３５０μｍとする。そして、領域Ｌａ，Ｌｅの幅（ストライプ幅）Ｗ１を２０μｍとするとともに、領域Ｌｃの幅（ストライプ幅）Ｗ２を１０μｍとする。
【００５６】
（比較例３）
又、上述の第２例の窒化物半導体発光素子と比較するための一比較例として、リッジストライプ部２１２の構成を図２のような構成とするとともに、領域Ｌａ，Ｌｅの幅（ストライプ幅）Ｗ１を２０μｍとするとともに、領域Ｌｃの幅（ストライプ幅）Ｗ２を５μｍとする。又、第１例及び第２例の窒化物半導体発光素子と同様、共振器長Ｌ１を６００μｍとするとともに、領域Ｌａ，Ｌｅそれぞれの長さＬ２，Ｌ６を５０μｍとし、領域Ｌｂ，Ｌｄそれぞれの長さＬ３，Ｌ５を７５μｍとし、領域Ｌｃの長さＬ４を３５０μｍとする。
【００５７】
比較例３のような構成の窒化物半導体発光素子に対して、上述の本実施形態の第１例における窒化物半導体発光素子に対して行ったものと同様の寿命試験を行ったところ、素子特性が悪化し、又、動作電圧が上昇しやすくなるなど、信頼性に問題がある素子が発生するようになる。これは、リッジストライプ部２１２の領域Ｌａ，Ｌｅの幅Ｗ１が２０μｍに対して領域Ｌｃの幅Ｗ２の５μｍとかなり狭まっていることが原因であると考えられる。即ち、領域Ｌｃの幅が狭いため、領域Ｌｃから領域Ｌａ，Ｌｅそれぞれへの光子密度の変化が急激なる。よって、領域Ｌｂ，Ｌｄにおける導波ロスが大きくなって素子特性が悪くなるとともに、リッジストライプ部２１２の領域Ｌｃへの電流の注入が悪くなりやすい傾向となるためと考えられる。
【００５８】
それに対して、本実施形態の第２例における窒化物半導体発光素子の場合、上述の比較例３の窒化物半導体発光素子に対して行ったものと同様の寿命試験を行ったところ、高出力動作時に、高い信頼性と高い作製歩留まりを得ることができる。即ち、リッジストライプ部２１２における領域Ｌａ，Ｌｅの幅Ｗ１に対する領域Ｌｃの幅Ｗ２の広さを比較例３の窒化物半導体発光素子に比べて広くとることで、導波ロスを抑制するとともに領域Ｌｃへの電流注入量を増加させることができるため、その信頼性及び作製歩留まりを高くすることができる。よって、リッジストライプ部２１２の端面Ｘ，Ｙそれぞれにおける領域Ｌａ，Ｌｅの幅Ｗ１とリッジストライプ部２１２の中央部における領域Ｌｃの幅Ｗ２との比を大きく取りすぎないことにより、好ましくは、Ｗ１／Ｗ２を２以下とすることにより、その信頼性及び作製歩留まりを高くすることができる。
【００５９】
尚、高転位密度領域２５０ａと低転位密度領域２５０ｂとを周期的に備えるｎ型ＧａＮ基板２００に窒化物半導体層を積層することで窒化物半導体発光素子を構成したとき、リッジストライプ部２１２において、そのストライプ幅が１０μｍより大きくなると、窒化物半導体層の面内分布の影響が顕著になる。よって、リッジストライプ部２１２の端面Ｘ，Ｙそれぞれにおける領域Ｌａ，Ｌｅの幅Ｗ１が１０μｍより大きくなるとき、本実施形態のように、リッジストライプ部２１２の中央部における領域Ｌｃの幅Ｗ２を狭くすることで、本発明の効果を十分に得ることができる。
【００６０】
又、上述した素子作製工程において、電極から電気的な接続を形成するため金属線をボンディングすることがある。このとき、本実施形態で用いたｎ型ＧａＮ基板２００は、高転位密度領域２５０ａが幅５０μｍ程度で帯状に存在し、且つ、略４００μｍピッチで分布しているため、ボンディングする位置が高転位密度領域上となった場合、電気的にリークを生じることがあり、素子作製歩留りを低くなることがある。又、ボンディング時におけるリッジストライプ部２１２の破壊を防ぐために、金属線がリッジストライプ部２１２以外の領域でボンディングされる。
【００６１】
よって、低転位密度領域２５０ｂに金属線をボンディングすることになるが、高出力動作を行うためにリッジストライプ部２１２の幅を１００μｍ以上に広げた場合、低転位密度領域２５０ｂの幅は３００μｍよりも狭いため、リッジストライプ部２１２を図３のように形成したとき、ボンディング可能な位置が狭くなり、ボンディングが困難になる。しかしながら、本実施形態で説明するようにリッジストライプ部２１２を図２のような構成とすることにより、リッジストライプ部２１２の中央部の領域Ｌｃのようにその幅が狭くなっている部分で金属線をボンディングすれば、ボンディングできる領域が広くなり、ボンディング工程が容易になる。
【００６２】
＜第２の実施形態＞
次に、本発明の第２の実施形態について、図面を参照して説明する。図４は本実施形態における窒化物半導体発光素子の構成を示す概略断面図である。尚、図４の構成において、図１と同一の目的で構成する部分については、同一の符号を付してその詳細な説明を省略する。本実施形態では、第１の実施形態と異なり、基板としてサファイア基板を用いるとともに、この基板表面に、選択成長技術を用いて低転位密度領域を備えた半導体層を下地層として形成する。そして、更に、この下地層の上に窒化物化合物半導体による窒化物半導体層を形成し、窒化物半導体発光素子を作製する。
【００６３】
本実施形態の窒化物半導体発光素子は、ｃ面サファイア基板４０１上に、まず、ＭＯＣＶＤ装置を用いた有機金属気相成長法により、ＧａＮバッファ層４０２およびＧａＮ層４０３を順番に形成する。そして、ＧａＮ層４０３上に、フォトリソグラフィ技術を用いてＳｉＯ2からなるマスク４０４をストライプ状に形成する。このマスク４０４は、ＧａＮ結晶に対して＜１−１００＞方向に沿ってストライプ状に、例えば、マスク幅２５μｍ、マスク厚さ０．２μｍ、スペース幅１０μｍで周期的に形成する。その後、再度、ＭＯＣＶＤ装置により、ＧａＮ膜４０５を形成する。
【００６４】
このようにして下地層４００を構成するとき、第１の実施形態においてマスクを表面に形成した支持基板にＧａＮ層を積層することでｎ型ＧａＮ基板を形成したときと同様、下地層４０５に積層時において、マスク４０４の間の開口部からＧａＮ層が成長し始める。そして、成長したＧａＮ層の膜圧がマスク４０４より厚くなると、マスク４０４上で、マスク４０４の開口部から横方向に成長し、マスクの中心部で、左右からおのおの成長してきたＧａＮ膜が会合する。
【００６５】
よって、下地層４００において、マスク４０４の開口部の直上に転位密度の高い高転位密度領域４５０ａが＜１−１００＞方向に沿って帯状に形成されるとともに、この高転位密度領域４５０ａに挟まれるように転位密度の低い低転位密度領域４５０ｂが＜１−１００＞方向に沿って帯状に形成される。更に、低転位密度領域４５０ｂの中心部分には、紫外線照射時に周囲とコントラストが異なる発光を行う低ルミネッセンス領域（不図示）が形成されることとなる。
【００６６】
このように高転位密度領域４５０ａと低転位密度領域４５０ｂとが形成された下地層４００に表面に対して、第１の実施形態と同様、ＭＯＣＶＤ装置による有機金属気相成長法により、ｎ型ＧａＮコンタクト層２０１、ｎ型Ａｌ0.1Ｇａ0.9Ｎクラッド層２０２、ｎ型ＧａＮガイド層２０３、ＧａＩｎＮ多重量子井戸活性層２０４、ｐ型Ａｌ0.2Ｇａ0.8Ｎキャリアバリア層２０５、ｐ型ＧａＮガイド層２０６、ｐ型Ａｌ0.1Ｇａ0.9Ｎクラッド層２０７、ｐ型ＧａＮコンタクト層２０８を形成する。
【００６７】
そして、ＲＩＥ装置などによるエッチングを行うことで、ｐ型ＧａＮコンタクト層２０８からｐ型Ａｌ0.1Ｇａ0.9Ｎクラッド層２０７にリッジストライプ部２１２を形成する。このリッジストライプ部２１２は、図４のように、マスク４０４の中央と開口部との境界との間となる領域に＜１−１００＞方向に沿ったストライプ形状で形成することで、低転位密度領域の直上に形成される。
【００６８】
又、このリッジストライプ部２１２を挟むようにして絶縁層２１１が形成されるとともに、こリッジストライプ部２１２におけるｐ型ＧａＮコンタクト層２０８を覆うようにｐ型電極２０９が真空蒸着装置やスパッタ装置等を利用して形成される。更に、ｎ型電極３１０については、ｎ型ＧａＮコンタクト層２０１が露出するまでＲＩＥ装置などによるエッチングを行い、この露出したｎ型ＧａＮコンタクト層２０１にｎ型電極３１０を形成する。
【００６９】
このようにして下地層４００が形成されたサファイア基板４０１に窒化物半導体層を積層した後、第１の実施形態と同様、チップ分割行程において劈開することで窒化物半導体発光素子の共振器端面を形成する。このとき、形成された共振器端面に誘電体多層膜によるＨＲコーティングやＡＲコーティングを施してもよい。そして、分割された窒化物半導体発光素子は、ステムに設置するとともに、金属ワイヤをｎ電極３１０及びｐ電極２０９に接続することにより、最終的に、通電による素子動作が可能である状態とする。
【００７０】
このように構成される窒化物半導体発光素子において、リッジストライプ部２１２の構成は、第１の実施形態と同様、図２のような構成とされる。即ち、リッジストライプ部２１２の端面Ｘ，Ｙ側の領域Ｌａ，Ｌｅの幅Ｗ１を広くするとともに、リッジストライプ部２１２の中央部の領域Ｌｃの幅Ｗ２を狭くする。そして、更に、領域Ｌａ，Ｌｅそれぞれと領域Ｌｃとの間の領域Ｌｂ，Ｌｄの幅を端面Ｘ，Ｙに向かってＷ２からＷ１に広がるように変化させる。
【００７１】
このように構成することで、下地層４００において、成長抑制膜となるマスク４０４が形成されることで、サファイア基板４０１上に転位密度の低い領域をＧａＮ膜４０５に形成することができる。そして、リッジストライプ部２１２を第１の実施形態と同様の構成とすることで、端面Ｘ，Ｙにおける光子密度を下げ、この端面Ｘ，Ｙの劣化が大きくなることを防ぐことができるとともに、下地層４００に形成される高転位密度領域４５０ａの影響による面内分布の不均一性の影響を抑制することができ、素子作製歩留まりを高くすることができる。
【００７２】
又、本実施形態の窒化物化合物半導体発光素子において、リッジストライプ部２１２のストライプ形状を図２のような形状とするとき、リッジストライプ部２１２の端面Ｘ，Ｙ側それぞれの領域Ｌａ，Ｌｅの幅Ｗ１を１０μｍ、リッジストライプ部２１２の中央部の幅Ｗ２を６μｍ、共振器長Ｌ１を６００μｍ、領域Ｌａ，Ｌｅの長さＬ２，Ｌ６を２５μｍ、領域Ｌｂ，Ｌｄの長さＬ３，Ｌ５を１００μｍ、領域Ｌｃの長さＬ４を３５０μｍとして作製したところ、第１の実施形態の各例と同様の寿命試験を行った際、動作寿命の信頼性も高く、また、素子作製歩留まりも高かった。
【００７３】
尚、上述の第１及び第２の実施形態において、リッジ型の窒化物半導体発光素子を示したが、この型の窒化物半導体発光素子に限らず、例えば、電極ストライプ型の窒化物半導体発光素子等の別の型でも良い。即ち、電極ストライプ型の窒化物半導体発光素子の場合、電極のストライプ形状を、共振器端面側が広くなるとともに中央部分が狭くなるような形状とする。
【００７４】
又、上述の第１及び第２の実施形態では、図２のように、リッジストライプ部２１２として、レーザ光の出射する２つの端面両方に同形状の幅を構成するように、窒化物半導体発光素子の中央部に対して対照となる形状のストライプを形成しているが、端面それぞれに対して異なる形状の幅としたストライプとしても構わないし、片方の端面だけに幅を変化させた形状のストライプとしても構わない。更に、図２の形状においては、端面にてストライプ幅が一定となる領域Ｌａ，Ｌｅを設けているが、領域Ｌａ，Ｌｅを除くとともに端面からすぐにストライプ幅を変化させる領域Ｌｂ，Ｌｄが形成されるようなストライプ形状としても構わない。
【００７５】
更に、第１及び第２の実施形態では、窒化物半導体発光素子として、レーザダイオードの例を示したが、スーパールミネッセンスダイオードなどのような端面光放出型の発光ダイオードにおいても、リッジのストライプ形状を図２と同様の形状とすることで、端面劣化と素子作製歩留りの点で、同様の効果を得ることができる。
【産業上の利用可能性】
【００７６】
このようにして作製した窒化物半導体発光素子は、照明器具、例えば、窒化物半導体発光素子から発せられた光を蛍光体に照射して照明光を得ることのできる照明器具や、光磁気再生記録装置、高密度記録再生装置、レーザプリンター、バーコードリーダ、プロジェクターなどの光学装置に好ましく用いることができる。
【図面の簡単な説明】
【００７７】
【図１】は、本発明の第１の実施形態の窒化物半導体発光素子の構成を示す概略断面図である。
【図２】は、本発明の各実施形態の窒化物半導体発光素子のリッジのストライプ形状を示す概略図である。
【図３】は、比較例１及び比較例２における窒化物半導体発光素子のリッジのストライプ形状を示す概略図である。
【図４】は、本発明の第２の実施形態の窒化物半導体発光素子の構成を示す概略断面図である。
【図５】は、帯状に転位密度の分布を有する基板上に形成した窒化物化合物半導体層の層厚分布の関係を示す図である。
【符号の説明】
【００７８】
２００  ｎ型ＧａＮ基板
２０１  ｎ型ＧａＮコンタクト層
２０２  ｎ型Ａｌ0.1Ｇａ0.9Ｎクラッド層
２０３  ｎ型ＧａＮガイド層
２０４  ＧａＩｎＮ多重量子井戸活性層
２０５  ｐ型Ａｌ0.2Ｇａ0.8Ｎキャリアバリア層
２０６  ｐ型ＧａＮガイド層
２０７  ｐ型Ａｌ0.1Ｇａ0.9Ｎクラッド層
２０８  ｐ型ＧａＮコンタクト層
２０９  ｐ型電極
２１０，３１０  ｎ型電極
２１１  絶縁層
２１２  リッジストライプ部
４００  下地層
４０１  サファイア基板
４０２  バッファ層
４０３  窒化物化合物半導体層
４０４  成長抑制膜（マスク）
４０５  窒化物化合物半導体層
【図１】
2007305635.tif 000003
【図２】
2007305635.tif 000004
【図３】
2007305635.tif 000005
【図４】
2007305635.tif 000006
【図５】
2007305635.tif 000007