(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板と、
前記基板上に形成された窒化ガリウム系化合物半導体からなるコンタクト層と、
前記コンタクト層における、前記基板側とは反対側の表面上の一部に形成されたストライプ状の導電性選択成長マスクと、
前記コンタクト層における、前記基板側とは反対側の表面上に、前記導電性選択成長マスクと離間して配置された絶縁性選択成長マスクと、
前記コンタクト層における、前記基板側とは反対側の表面上の一部であって、前記導電性選択成長マスクと前記絶縁性選択成長マスクとの間に位置する表面上、前記導電性選択成長マスク表面上の一部、および前記絶縁性選択成長マスク表面上の一部に形成された電流阻止層と、
ここで、前記電流阻止層は、前記導電性選択成長マスクの前記表面の一部を底面とする開口部を有しており、
前記電流阻止層上に形成された、少なくとも一対のクラッド層と、前記クラッド層に挟まれた少なくとも一層の活性層とを含む窒化ガリウム系化合物半導体からなる積層体と、
を含む半導体レーザ素子。
【請求項２】
前記開口部内に形成される前記活性層は、略Ｖ字状または略Ｕ字状の形状を有する請求項１に記載の半導体レーザ素子。
【請求項３】
基板と、
前記基板上に形成された窒化ガリウム系化合物半導体からなるコンタクト層と、
前記コンタクト層における、前記基板側とは反対側の表面上の一部に形成されたストライプ状の導電性選択成長マスクと、
前記コンタクト層における、前記基板側とは反対側の表面上に形成され、前記導電性選択成長マスクを挟むように配置された絶縁性選択成長マスクと、
前記導電性選択成長マスクおよび前記絶縁性選択成長マスク上に形成された、少なくとも一対のクラッド層と、前記クラッド層に挟まれた少なくとも一層の活性層とを含む窒化ガリウム系化合物半導体からなる積層体と、
を含む半導体レーザ素子。
【請求項４】
前記導電性選択成長マスクおよび前記絶縁性選択成長マスクからなる層と、前記積層体との間に、ＧａＮからなる層をさらに有する請求項３に記載の半導体レーザ素子。
【請求項５】
前記基板は絶縁性基板であり、少なくとも前記コンタクト層における、前記基板側とは反対側の表面上に、電極を有する請求項１〜４のいずれかに記載の半導体レーザ素子。
【請求項６】
前記基板は導電性基板であり、少なくとも前記基板における、前記コンタクト層側とは反対側の表面上に、電極を有する請求項１〜４のいずれかに記載の半導体レーザ素子。
【請求項７】
前記導電性選択成長マスクが酸化膜半導体材料からなることを特徴とする請求項１〜６のいずれかに記載の半導体レーザ素子。
【請求項８】
前記導電性選択成長マスクはｎ型導電性を有する請求項１〜７のいずれかに記載の半導体レーザ素子。
【請求項９】
前記絶縁性選択成長マスクは、酸化シリコンまたは窒化シリコンからなることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の半導体レーザ素子。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、青色から紫外領域で発光可能な半導体レーザ素子及びその製造方法に関し、特に、信頼性に優れた電流阻止型窒化ガリウム系化合物半導体レーザ素子に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の窒化ガリウム系化合物半導体レーザ素子では、ＳｉＯ2等の絶縁膜を選択成長マスクとして使用したラテラル成長により結晶上に半導体レーザ素子が形成されていた。図１１に従来技術により作製された従来半導体レーザ素子の断面構造図を示す。本従来半導体レーザ素子は、サファイア基板１１００上にＧａＮ下地層１１０１、ストライプ状ＳｉＯ2からなる絶縁性選択成長マスク１１０２、ｎ型ＧａＮコンタクト層１１０３、ｎ型ＡｌＧａＮクラッド層１１０４、ｎ型ＧａＮ光ガイド層１１０５、Ｉｎ0.2Ｇａ0.8Ｎ／Ｉｎ0.05Ｇａ0.95Ｎ多重量子井戸活性層１１０６、ｐ型ＧａＮ光ガイド層１１０７、ＳｉＯ2選択成長マスク１１０２領域上に形成したリッジストライプ構造１１２０を有するｐ型ＡｌＧａＮクラッド層１１０８、ｐ型ＧａＮコンタクト層１１０９、ｎ型ＧａＮコンタクト層１１０３上に形成されたｎ型電極１１１０、ｐ型ＧａＮコンタクト層１１０９上にストライプ状に形成されたｐ型コンタクト層１１１１から構成されている。
【０００３】
ｎ型ＧａＮコンタクト層１１０３は、絶縁性選択成長マスク１１０２上に連続的に形成されているが、結晶成長は絶縁性選択成長マスク１１０２の無いＧａＮ下地層１１０１上から起こり、層厚が増すに従って、徐々に絶縁性選択成長マスク１１０２上へと張り出すように成長が進み、最終的にストライプ状の絶縁性選択成長マスク１１０２の左右から成長が進行したｎ型ＧａＮコンタクト層１１０３が合体し、単一の層として形成されたものである。
【０００４】
本従来半導体レーザ素子では、ｎ型電極１１１０から注入された電流がｎ型ＧａＮコンタクト層１１０３を横方向に流れ、リッジストライプ構造１１２０直下近傍の活性層にて正孔と再結合し光を発生する。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記のような従来半導体レーザ素子では、絶縁性選択成長マスク１１０２上のｎ型ＧａＮコンタクト層１１０３を電子が横切り、ｐ型コンタクト層１１１１領域に到達する必要があった。この場合、電子は複数の絶縁性選択成長マスク１１０２上のｎ型ＧａＮコンタクト層１１０３中を走行する必要があるが、絶縁性選択成長マスク１１０２の中心位置１１５０に相当するｎ型ＧａＮコンタクト層１１０３には、結晶成長方向に伸びた微小な結晶割れや、非成長領域が存在し、このｎ型ＧａＮコンタクト層１１０３を通して横方向に電流が流れ難い性質があった。
【０００６】
このため、従来例半導体レーザ素子の直列抵抗は４５〜１４０Ωと高く、このための熱発生や、結晶歪みのため、６０℃雰囲気中、５ｍＷの光出力の条件での素子寿命が１５０時間以下と短かく、光ディスクシステム等への応用上問題であった。また、この割れや非選択成長領域に電界が集中し、半導体レーザ素子の動作電圧が１５〜３０Ｖと高くなると共に、半導体レーザ素子が破壊する場合も頻繁に観測された。
【０００７】
本発明は上記問題点を鑑みてなされたもので、窒化ガリウム系化合物半導体からなる半導体レーザ素子の素子寿命を長くし、さらに半導体レーザ素子の直列抵抗を低減できる技術を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
課題を解決するための第１の手段は、基板と、窒化ガリウム系化合物半導体からなるコンタクト層と、前記コンタクト層の上方に形成されたストライプ状の導電性選択成長マスクと、前記導電性選択成長マスク上に形成された少なくとも一対のクラッド層と、該クラッド層に挟まれた少なくとも一層の活性層とを含む窒化ガリウム系化合物半導体からなる積層体と、を含む構成となっており、これにより、低抵抗で低動作電圧を実現し、高信頼性を有する窒化ガリウム系化合物半導体レーザ素子を提供する。
【０００９】
第２の手段は、前記導電性選択成長マスクの両側に電流阻止層を有することを特徴とする第１の手段に含まれる構成を有しており、また第３の手段として、前記電流阻止層の少なくとも１部に、絶縁性選択成長マスクを含むことを特徴とすることで、発光させるべき場所のみへの選択的な電流注入を実現できる効果が付加される。
【００１０】
さらに、第４の手段として、前記基板が絶縁性基板であり、前記導電性選択成長マスクの幅が前記絶縁性選択成長マスクの幅より小さく、前記基板に対して反対側の前記コンタクト層の表面に電極が形成されていることを特徴とすることにより、同一面にｐ型電極とｎ電極を有する半導体レーザ素子において直列抵抗を大幅に低減できる特徴を発揮する。
【００１１】
さらに、第５および第６手段としては、前記導電性選択成長マスクが酸化膜半導体材料からなることを特徴し、前記絶縁性選択成長マスクは酸化シリコンまたは窒化シリコンからなることを特徴とする。
【００１２】
さらに、第７の手段としては、絶縁性基板上に、窒化ガリウム系化合物半導体からなるコンタクト層を形成する工程と、前記コンタクト層上に導電性選択成長マスク及び絶縁性選択成長マスクを形成する工程と、前記選択成長マスク及び前記コンタクト層上方に少なくとも一対のクラッド層及び活性層とを含む窒化ガリウム系化合物半導体からなる積層体を形成する工程と、前記絶縁性選択成長マスクをエッチングし、露出した前記コンタクト層上に電極を形成する工程とを有することを特徴とすることにより、コンタクト層上に形成する電極を容易に形成する特徴を有する。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施例を図面を参照しながら説明するが、これらに限定されるものではない。以下の実施の形態では、本発明の半導体レーザ素子について述べるが、発光ダイオードについても適用できることは言うまでもない。なお、以下に述べる窒化ガリウム系化合物半導体とはＩｎsＡｌtＧａ1-s-tＮ（０≦ｓ、０≦ｔ、ｓ＋ｔ≦１）を含むものとする。
【００１４】
［実施の形態１］
図１に本発明の窒化ガリウム系化合物半導体レーザ素子の模式断面図を示す。図１の半導体レーザ素子構造は、サファイア基板１０１、ＡｌＮバッファ層１０２、ｎ型ＧａＮコンタクト層１０３、ｎ型Ｓｎ添加Ｉｎ2Ｏ3層からなる導電性選択成長マスク１０４、ＳｉＯ2膜からなる絶縁性選択成長マスク１１０、三角状の高抵抗ＧａＮ電流阻止層１０５、ｎ型Ａｌ0.1Ｇａ0.9Ｎクラッド層１０６、ＩｎＧａＮ単一量子井戸活性層１０７、ｐ型Ａｌ0.1Ｇａ0.9Ｎクラッド層１０８、ｐ型ＧａＮコンタクト層１０９、ｐ型電極１１１、ｎ型電極１１２から構成されている。
【００１５】
以下に、図６の（ａ）から（ｃ）を用いて本発明の窒化ガリウム系化合物半導体レーザ素子の製造方法を詳細に説明する。有機金属気相成長法（以下、ＭＯＣＶＤ法と呼ぶ）を用い、Ｖ族原料としてアンモニア（ＮＨ3）、ＩＩＩ族原料としてトリメチルガリウム、トリメチルアルミニウム、トリメチルインジウム、ｐ型不純物としてビスシクロペンタデイエニルマグネシウム（Ｃｐ2Ｍｇ）、ｎ型不純物としてモノシランを用い、キャリヤガスとして水素及び窒素を用いる。
【００１６】
まず、ＭＯＣＶＤ装置にてサファイア基板１０１Ｃ面上に、ＡｌＮバッファ層１０２を厚さ５００Åで、ｎ型ＧａＮコンタクト層１０３を厚さ１０μｍで積層し、積層体を作製する。
【００１７】
一度、前記積層体をＭＯＣＶＤ装置より取り出し、ｎ型導電性を示す酸化物半導体Ｓｎ添加Ｉｎ2Ｏ3（酸化インジウム、抵抗率１×１０-4Ω・ｃｍ）からなる導電性選択成長マスク１０４をウエハー全面に厚さ０．３μｍ形成する。ここで、導電性選択成長マスク１０４は、スパッタリング法にてＩｎ2Ｏ3−ＳｎＯ2ターゲットを用い、Ａｒ圧力１０-2ｔｏｒｒ、基板温度４５０℃、Ｏ2分圧３×１０-5ｔｏｒｒにて厚さ０．３μｍ形成する。ここで、導電性選択成長マスク１０４の成膜温度は４００から４６０℃の低温とした。このため、成膜中に露出したｎ型ＧａＮコンタクト層１０３表面のＮ（窒素）原子の脱離が起こりにくく、前記成膜方法がよい。
【００１８】
次に、フォトレジストをマスクとして塩化鉄系のエッチング液にて導電性選択成長マスク１０４を幅４μｍのストライプ状に形成する。さらに、厚さ０．３μｍのＳｉＯ2からなる絶縁性選択成長マスク１１０を通常のプラズマ化学気相堆積（Ｐ−ＣＶＤ）法を用いてウエハー全面に形成し、フッ酸系エッチング液を用いて、導電性選択成長マスク１０４から１０μｍ離れたところに幅約２８０μｍの絶縁性選択成長マスク１１０を形成する。ここで、＜１１−２０＞方向にストライプ状に導電性選択成長マスク１０４、絶縁性選択成長マスク１１０をｎ型ＧａＮコンタクト層１０３上に周期的に形成する。以上までに作製した製造工程断面図を図６（ａ）に示す。
【００１９】
このようにして、ｎ型ＧａＮコンタクト層１０３上にストライプ状の導電性選択成長マスク１０４と、その両側の絶縁性選択成長マスク１１０を有するウェハーを、再度、ＭＯＣＶＤ装置内に導入し、基板温度１０５０℃にて高抵抗ＧａＮ電流阻止層１０５（抵抗率１０Ω・ｃｍ）をｎ型ＧａＮコンタクト層１０３から頂点までの厚さで４μｍ、導電性選択成長マスク１０４表面上の開口部１４４の幅が２μｍになるように４分間成長し、断面が三角状の高抵抗ＧａＮ電流阻止層１０５が形成される。このＭＯＣＶＤによる結晶成長工程において、導電性選択成長マスク１０４および絶縁性選択成長マスク１１０の両方が、その上へのＧａＮ系結晶の析出を抑制する機能を有しており、下地のｎ型ＧａＮコンタクト層１０３が露出している領域においてのみ、高抵抗ＧａＮ電流阻止層１０５の成長は進行する。ただし、この高抵抗ＧａＮ電流阻止層１０５の結晶成長を継続することにより、高抵抗ＧａＮ電流阻止層１０５自体の横方向への結晶成長が起こり、導電性選択成長マスク１０４および絶縁性選択成長マスク１１０上へも徐々に結晶が横方向に張り出すように成長する。このような現象を利用することにより、幅４μｍのストライプ状の導電性選択成長マスク１０４の両側それぞれ１μｍは高抵抗ＧａＮ電流阻止層１０５によりカバーされ、導電性選択成長マスク１０４の中心部に幅２μｍの開口部１４４が形成できた。
【００２０】
続いて、高抵抗ＧａＮ電流阻止層１０５と開口部１４４を覆うようにｎ型Ａｌ0.1Ｇａ0.9Ｎクラッド層１０６を厚さ０．３μｍで積層し、基板温度を８００℃に下げ、ＩｎＧａＮ単一量子井戸活性層１０７を厚さ３ｎｍで積層し、次に基板温度１０５０℃に昇温しｐ型Ａｌ0.1Ｇａ0.9Ｎクラッド層１０８を厚さ０．３μｍで、ｐ型ＧａＮコンタクト層１０９を厚さ０．５μｍで順次積層すると、断面が三角状の積層構造体が形成される。以上までに作製される製造工程断面図を図６（ｂ）に示す。
【００２１】
次に、前記三角状の積層構造体をＭＯＣＶＤ装置より取り出し、三角状の積層構造体上を覆うようにｐ型電極１１１を形成する。次に、絶縁性選択成長マスク１１０の一部をエッチングしｎ型ＧａＮコンタクト層１０３を露出させ、この上にｎ型電極１１２を形成する。以上までに作製される製造工程断面図を図６（ｃ）に示す。最後にウエハーを幅３００μｍ、長さ５００μｍにスクライブ等により分割し、半導体レーザ素子として作製される。
【００２２】
このように、本発明を実施した半導体レーザ素子では、ｎ型電極１１２からの電流は、ｎ型ＧａＮコンタクト層１０３および導電性選択成長マスク１０４の開口部１４４のみを通してＩｎＧａＮ単一量子井戸活性層１０７に注入されることとなる。これにより、従来例半導体レーザ素子では問題となっていた導電性選択成長マスク１０４、絶縁性選択成長マスク１１０上での左右からのＧａＮ系結晶成長が合体するストライプ形状中心線上のＧａＮ系半導体層を横切ることなく、電流をＩｎＧａＮ単一量子井戸活性層１０７に注入することが可能となった。従って、本発明の半導体レーザ素子の直列抵抗は６〜１５Ωと低く、かつ動作電圧も４〜４．５Ｖと非常に低くすることができた。本実施形態半導体レーザ素子を６０℃雰囲気、５ｍＷの条件下で信頼性試験を実施したところ、５５００時間以上の寿命を確認することができた。
【００２３】
さらに、本発明の半導体レーザ素子構造によれば、導電性選択成長マスク１０４のストライプ幅と高抵抗ＧａＮ電流阻止層１０５の成長時間で、開口部１４４の幅及び溝形状（電流通路）が再現性良く形成できるため、閾値電流の低減が可能で、発振モードが安定な信頼性の良好な窒化ガリウム系化合物半導体レーザが実現できる効果も認められた。
【００２４】
なお、本実施形態としては、Ｉｎ2Ｏ3膜を導電性選択成長マスク１０４として用いたが、材料をＳｎＯ2に変更した場合についても同様の形状の半導体レーザ素子を作製し、同等の効果を確認することができた。また、上記実施形態では、ＳｉＯ2膜を絶縁性選択成長マスク１１０として利用したが、窒化シリコンを用いた場合にも、同様の効果を得ることができた。
【００２５】
さらに、本実施形態では開口部１４４の幅を２μｍとしたが、この幅を０．５μｍ、４μｍ、８μｍ、１０μｍと変化させて作製した半導体レーザ素子についても同様の高信頼性が確認できた。なお、この開口部１４４の幅を変更するに当たっては、ストライプ状の導電性選択成長マスク１０４の幅と高抵抗ＧａＮ電流阻止層１０５の成長時間を制御することにより、容易に実現できることは説明するまでもない。また、本実施形態では、導電性選択成長マスクの両側に形成した絶縁性選択成長マスク１１０を用いたが、絶縁性選択成長マスク１１０が無い場合にも、電流は高抵抗ＧａＮ電流阻止層１０５により阻止されるため、開口部１４４に集中して流すことは可能であり、本発明の効果を発揮できた。ただし、この場合には、ｎ型電極１１２を形成する前にｎ型コンタクト層１０３を露出させるために、ＧａＮ系結晶の積層構造１０５〜１０９をドライエッチングにより除去する工程が新たに必要となる。従って、プロセスの簡略化の観点からは、両側の絶縁性選択成長マスク１１０を適用し、かつその幅を導電性選択成長マスク１０４の幅より広くすることが肝要である。また、本実施の形態では絶縁性選択成長マスク１１０の幅を２８０μｍとしたが、幅を２０μｍ、１００μｍ、３００μｍ、と変化させた場合について半導体レーザ素子作製を行ったところ、素子特性には変化はなく、いずれも上記と同様の高信頼性が確認できた。
【００２６】
さらに、本実施形態では、図１に示したように、前記電流阻止層の開口部の斜面は結晶成長の特質として（１−１０１）面が現われるため、この開口部の斜面を成長モードにて制御するため非常にきれいな形状を持った開口部を形成することができる。ここで、酸化物半導体の屈折率（２．０）は、ＩｎＧａＮ単一量子井戸活性層１０７の屈折率（２．８３）より小さく、ＩｎＧａＮ単一量子井戸活性層１０７に対して垂直方向の光閉じ込めも十分に可能である。このため、導電性選択成長マスク１０４上に形成したｎ型Ａｌ0.1Ｇａ0.9Ｎクラッド層１０６の層厚を０．３μｍと通常の０．５μｍより薄くできるため、クラックが生じない層厚範囲（０．５μｍ未満）でｎ型Ａｌ0.1Ｇａ0.9Ｎクラッド層１０６が形成できる。従って、ｎ型Ａｌ0.1Ｇａ0.9Ｎクラッド層１０６上に少なくとも積層される量子構造活性層１０７、ｐ型Ａｌ0.1Ｇａ0.9Ｎクラッド層１０８の結晶性も良好となり、結晶性の良好な半導体レーザ素子が実現できる。
【００２７】
ここで、導電性選択成長マスク１０４に用いた酸化物半導体はｎ型導電性で、その幅は０．５μｍから１０μｍの範囲が望ましい。前記幅は０．５μｍ以下だと電流通路となる開口部を成長時間で制御するのに困難となり、１０μｍ以上だと電流通路となる開口部の幅を２μｍから３μｍに制御する間に電流阻止層のｃ軸方向の成長が大きくなり、この上に積層構造体を積層することが困難となる。酸化物半導体層の膜厚は０．１μｍから１μｍの範囲が望ましい。０．１μｍ以下だと抵抗率が大きくなり、半導体レーザ素子の直列抵抗が大きくなる。１μｍ以上だと抵抗率は小さくなるが、光の透過率が小さくなるため前記範囲が望ましい。好ましくは０．３から０．５μｍの範囲が好ましい。さらに、導電性選択成長マスク１０４上に形成するｎ型Ａｌ0.1Ｇａ0.9Ｎクラッド層１０６の層厚は、クラック防止のためには、０．１μｍから０．４μｍの範囲が望ましい。ここで、活性層１０７に対するクラッドの働きをする層は導電性選択成長マスク１０４とｎ型Ａｌ0.1Ｇａ0.9Ｎクラッド層１０６の２層の合計厚となり、０．６から０．８μｍ程度の好ましいクラッドを形成することができた。
【００２８】
つまり、本実施例の半導体レーザ素子では、導電性選択成長マスク直上の活性層が下に凸となる形状となるように、結晶成長層を形成することにより、活性層での横方向の屈折率分布を自動的に形成し、発振モードが安定な電流阻止型窒化ガリウム系化合物半導体レーザ素子を実現できた。また、活性層の下方に活性層より屈折率の小さい導電性選択成長マスクを形成するため、クラッド層の層厚が薄くても、活性層に光を閉じ込めることができ、ＡｌＧａＮクラッド層を０．５μｍを越える程度厚くした場合に見られるクラックを防止、このクラッド層上に積層する活性層を含む積層体の結晶性が良好となるため、信頼性の良好な半導体レーザ素子が実現できる。
【００２９】
［実施の形態２］
実施の形態１の応用形態として、図２に本発明の窒化ガリウム系化合物半導体レーザ素子の模式断面図を示す。図２の半導体レーザ素子構造は、ｎ型ＧａＮ基板２０１、ｎ型ＧａＮバッファ層２０２、ｎ型ＧａＮコンタクト層２０３、ｎ型Ｓｂ添加ＳｎＯ2層からなる導電性選択成長マスク２０４、Ｓｉ3Ｎ4膜からなる絶縁性選択成長マスク２１０、三角状のｐ型ＧａＮ電流阻止層２０５、ｎ型Ａｌ0.1Ｇａ0.9Ｎクラッド層２０６、ノンドープＩｎ0.2Ｇａ0.8Ｎ量子井戸層とノンドープＩｎ0.01Ｇａ0.99Ｎ障壁層とからなるＩｎＧａＮ多重量子井戸層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２１１、ｎ型ＧａＮ基板２０１裏面にｎ型電極２１２から構成されている。半導体レーザ素子の幅３００μｍ、長さ６００μｍにスクライブ等により分割し、発光素子として作製される。
【００３０】
本発明の半導体レーザ素子構造にて、前記ｐ型ＧａＮ電流阻止層２０５の成長時間のみで、溝の幅及び溝形状（電流通路）が再現性良く形成できるため、閾値電流の低減が可能となり、発振モードが安定な信頼性の良好な窒化ガリウム系化合物半導体レーザが実現できる。さらに、導電性基板の裏面に電極を形成できるため実施の形態１より簡便に半導体レーザ素子を組み立てることが可能である。
【００３１】
以下に図７の（ａ）から（ｃ）を用いて本発明の窒化ガリウム系化合物半導体レーザ素子の製造方法を詳細に説明する。成長法、Ｖ族原料、ＩＩＩ族原料、ｐ型不純物、ｎ型不純物、キャリヤガスも実施の形態１と同様とした。まず、ＭＯＣＶＤ装置にて、導電性基板例えばｎ型ＧａＮ基板２０１上に、ｎ型ＧａＮバッファ層２０２を厚さ３５ｎｍで、ｎ型ＧａＮコンタクト層２０３を厚さ１０μｍで積層し、積層体を得る。
【００３２】
一度、前記積層体をＭＯＣＶＤ装置より取り出し、ｎ型導電性を示す酸化物半導体Ｓｂ添加ＳｎＯ2（酸化錫、抵抗率は３×１０-4Ω・ｃｍ）層からなる導電性選択成長マスク２０４をウエハー全面に厚さ０．５μｍ形成する。ここで、導電性選択成長マスク２０４は、スパッタリング法にてＳｎＯ2−Ｓｂターゲットを用い、基板温度３５０℃、５×１０-2ｔｏｒｒのＡｒ−Ｏ2混合ガス中にて厚さ０．５μｍ形成した後、エッチングにて幅５μｍのストライプ状に形成する。
【００３３】
次に、Ｓｉ3Ｎ4膜からなる絶縁性選択成長マスク２１０を厚さ０．３μｍで通常のＰ−ＣＶＤ法を用いてウエハー全面に形成し、フッ酸系エッチング液を用いて、導電性選択成長マスク２０４から１０μｍ離れたところに幅約２８０μｍのストライプ状の絶縁性選択成長マスク２１０を形成する。ここで、＜１１−２０＞方向にｎ型ＧａＮコンタクト層２０３上にストライプ状の幅５μｍの導電性選択成長マスク２０４及び幅約２８０μｍの絶縁性選択成長マスク２１０が複数組形成される。以上までに作製される製造工程断面図を図７（ａ）に示す。
【００３４】
再度、ＭＯＣＶＤ装置内に積層体を導入し、導電性選択成長マスク２０４、絶縁性選択成長マスク２１０及びｎ型ＧａＮコンタクト層２０３上に基板温度１０５０℃にてｐ型ＧａＮ電流阻止層２０５を５分間成長し（ｎ型ＧａＮコンタクト層２０３から頂点までの高さ）厚さ５μｍ、さらに、導電性選択成長マスク２０４表面上の開口部２４４の幅が３μｍになるように１分間成長し、三角状のｐ型ＧａＮ電流阻止層２０５が形成される。次に、ｐ型ＧａＮ電流阻止層２０５と開口部２４４を覆うようにｎ型Ａｌ0.1Ｇａ0.9Ｎクラッド層２０６を厚さ０．３μｍで積層し、基板温度を８００℃に下げ、厚さ２ｎｍのノンドープＩｎ0.2Ｇａ0.8Ｎ量子井戸層を２層と厚さ５ｎｍのノンドープＩｎ0.01Ｇａ0.99Ｎ障壁層のＩｎＧａＮ多重量子井戸層２０７を積層し、次に基板温度１０５０℃に昇温しｐ型Ａｌ0.1Ｇａ0.9Ｎクラッド層２０８を厚さ０．３μｍで、ｐ型ＧａＮコンタクト層２０９を厚さ０．５μｍで順次積層すると、三角状の積層構造体が形成できる。以上までに作製された半導体レーザ素子の製造工程断面図を図７（ｂ）に示す。
【００３５】
次に、三角形状の積層構造体をＭＯＣＶＤ装置より取り出し、三角状の積層構造体上にｐ型電極２１１を形成する。次に、ｎ型ＧａＮ基板２０１裏面にｎ型電極２１２を形成する。以上までに作製された半導体レーザ素子の製造工程断面図を図７（ｃ）に示す。最後にウエハーを上述したチップ寸法に分割し、半導体レーザ素子として作製した。
【００３６】
本実施形態においても、第１の実施形態の半導体レーザ素子と同様に、導電性選択成長マスク２０４および絶縁性選択成長マスク２１０上のＧａＮ系半導体を横切る方向に電流を流す必要はなく、ｎ型ＧａＮ基板２０１裏面から導電性選択成長マスク（Ｓｎ2Ｏ3膜）２０４を介して、ＩｎＧａＮ多重量子活性層２０７に電流を注入することができる。従って、素子抵抗を３〜１０Ωと横方向に電流を流す必要のある前実施例よりもさらに低抵抗化することができた。駆動電圧も３．８〜４．５Ｖと低減され、６０℃雰囲気中、５ｍＷ条件下での素子寿命も７８００時間以上と改善できた。
【００３７】
さらに、本発明では導電性選択成長マスク２０４であるＳｎ2Ｏ3層のストライプ幅とｐ型ＧａＮ電流阻止層２０５の成長時間で、電流注入される開口部２４４の幅（電流通路）及び溝形状が再現性良く形成できるため、閾値電流を従来半導体レーザ素子の５０ｍＡから２５ｍＡに低減でき、発振モードが安定な信頼性の良好な窒化ガリウム系化合物半導体レーザが実現できた。さらに、ｎ型ＧａＮ基板２０１のような導電性基板の裏面にｎ型電極２１２を形成できるため実施の形態１より簡便に半導体レーザ素子を組み立てることが可能であることは言うまでもない。
【００３８】
また、本実施形態では、導電性基板を用いたため、実施形態１において説明したような、ｎ型電極を半導体レーザ素子表面側に形成する必要はなく、両側に形成したＳｉ3Ｎ4膜からなる絶縁性選択成長マスク２１０を廃した場合においても、同様の半導体レーザ素子を作製することが可能であった。この場合は、電流阻止層２０５の形状としては三角状にはならないが、導電性選択成長マスク２０４近傍の形状（逆Ｖ字状）に変化はなく、絶縁性選択成長マスク２１０を設けた場合と同様の効果が得られた。
【００３９】
［実施の形態３］
図３に本発明の窒化ガリウム系化合物半導体レーザ素子の模式断面図を示す。図３の半導体レーザ素子構造は、サファイア基板３０１上に、ＡｌＮバッファ層３０２、ｎ型ＧａＮコンタクト層３０３、導電性選択成長マスク３０４、絶縁性選択成長マスク３１０、ｎ型ＧａＮ平坦化層３０５、ｎ型Ａｌ0.05Ｇａ0.95Ｎクラッド層３０６、ノンドープＩｎ0.2Ｇａ0.8Ｎ量子井戸層とノンドープＩｎ0.01Ｇａ0.99Ｎ障壁層からなるＩｎＧａＮ多重量子井戸層３０７、ｐ型Ａｌ0.05Ｇａ0.95Ｎクラッド層３０８、ｐ型ＧａＮコンタクト層３０９、ｐ型電極３１１、ｎ型電極３１２から構成されている。半導体レーザ素子は幅４００μｍ、共振器長５００μｍのサイズでチップとされている。
【００４０】
以下に図８の（ａ）から（ｃ）を用いて本発明の窒化ガリウム系化合物半導体レーザ素子の製造方法を詳細に説明する。成長法、Ｖ族原料、ＩＩＩ族原料、ｐ型不純物、ｎ型不純物、キャリヤガスも実施の形態１と同様とした。
【００４１】
まず、ＭＯＣＶＤ装置にてサファイア基板３０１上に、ＡｌＮバッファ層３０２を厚さ５０ｎｍで、ｎ型ＧａＮコンタクト層３０３を厚さ１０μｍで積層した後、一度、前記積層体をＭＯＣＶＤ装置より取り出し、Ｓｎ添加Ｉｎ2Ｏ3からならる導電性選択成長マスク３０４を、スパッタリング法にてＩｎ2Ｏ3−ＳｎＯ2ターゲットを用い、Ａｒ圧力１０-2ｔｏｒｒ、基板温度４５０℃、Ｏ2分圧３×１０-5ｔｏｒｒにて厚さ０．３μｍをｎ型ＧａＮコンタクト層３０３上の全面に形成した。
【００４２】
次に、フォトレジストをマスクとして塩化鉄系のエッチング液にてＳｎ添加Ｉｎ2Ｏ3層からなる導電性選択成長マスク３０４を幅４μｍに形成する。さらに、ＳｉＯx膜からなる絶縁性選択成長マスク３１０を厚さ０．３μｍで通常の電子ビーム蒸着法を用いてウエハー全面に形成し、フッ酸系エッチング液を用いて、Ｓｎ添加Ｉｎ2Ｏ3膜からなる導電性選択成長マスク３０４上のＳｉＯx膜からなる絶縁性選択成長マスク３１０を除去する。このことより、＜１１−２０＞方向に幅２μｍのＳｎ添加Ｉｎ2Ｏ3層からなる導電性選択成長マスク３０４が、ＳｉＯx膜からなる絶縁性選択成長マスク３１０により水平に挟み込まれるように形成される。以上までに作製される半導体レーザ素子の製造工程断面図を図８（ａ）に示す。
【００４３】
再度、ＭＯＣＶＤ装置内にこのウェハーを導入し、導電性選択成長マスク３０４と絶縁性選択成長マスク３１０上に基板温度１０５０℃にてｎ型ＧａＮ平坦化層３０５を厚さ４μｍ、ｎ型Ａｌ0.05Ｇａ0.95Ｎクラッド層３０６を厚さ０．３μｍで積層し、基板温度を７５０℃に下げ、ノンドープＩｎ0.2Ｇａ0.8Ｎ井戸層を厚さ２ｎｍで２層とノンドープＩｎ0.01Ｇａ0.99Ｎ障壁層を厚さ５ｎｍで３層のＩｎＧａＮ多重量子井戸層３０７を積層し、次に基板温度１０５０℃に昇温しｐ型Ａｌ0.05Ｇａ0.95Ｎクラッド層３０８を厚さ０．３μｍで、ｐ型ＧａＮコンタクト層３０９を厚さ０．５μｍで順次積層して、積層構造体を得る。以上の工程までに作製された半導体レーザ素子を図８（ｂ）に示す。
【００４４】
次に、積層構造体をＭＯＣＶＤ装置より取り出し、ｐ型ＧａＮコンタクト層３０９上にｐ型電極３１１を形成する。次に、フォトレジスト（図示せず）をマスクとして、積層構造体の一部をエッチングしｎ型ＧａＮコンタクト層３０３を露出させ、この上にｎ型電極３１２を形成する。以上までに作製された半導体レーザ素子の製造工程断面図を図８（ｃ）に示す。最後にウエハーを前述の寸法にチップに分割し、発光素子として作製される。
【００４５】
このようにして、作製された実施形態の半導体レーザ素子では、選択成長マスクより下にあるｎ型ＧａＮコンタクト層３０３表面にｎ型電極が形成できるため、選択成長マスク上のＧａＮ系半導体層に現れる微小な結晶割れや非成長領域に関係なく、電流をｎ型ＧａＮコンタクト層３０３、導電性選択成長マスク３０４、ｎ型ＧａＮ平坦化層３０５、ｎ型ＡｌＧａＮクラッド層３０６を介して多重量子井戸活性層３０７に注入される。このため、従来例で見られたような、半導体レーザ素子抵抗の上昇や動作電圧の上昇を効果的に抑え、それぞれ、本実施形態の半導体レーザ素子では４〜１０Ω、４〜５Ｖとすることができた。
【００４６】
さらに、本発明では、ｐ型電極３１１から供給された電流は、絶縁性選択成長マスク３１０で挟み込まれた導電性選択成長マスク３０４を電流通路として流れる。ここで、前記導電性選択成長マスク３０４の幅にて電流通路を制御でき、さらに、絶縁性選択成長マスク３１０は電流阻止層としての機能を有するため、電流阻止型の半導体レーザ素子構造が可能となり、閾値電流を低減でき、信頼性の良好な窒化ガリウム系化合物半導体レーザが実現できる。なお、本実施形態の半導体レーザ素子を６０℃雰囲気中で、５ｍＷにて信頼性試験を実施した所、１００００時間の寿命を確認できた。
【００４７】
［実施の形態４］
図４に本発明の窒化ガリウム系化合物半導体からなる半導体レーザ素子の模式断面図を示す。本発明の半導体レーザ素子構造は、サファイア基板４０１上に、ＡｌＮバッファ層４０２、ｎ型ＧａＮコンタクト層４０３、導電性選択成長マスク（Ｓｎ添加Ｉｎ2Ｏ3層）４０４、ｎ型ＧａＮ平坦化層４０５、ｎ型Ａｌ0.05Ｇａ0.95Ｎクラッド層４０６、ノンドープＩｎ0.2Ｇａ0.8Ｎ量子井戸層とノンドープＩｎ0.01Ｇａ0.99Ｎ障壁層からなるＩｎＧａＮ多重量子井戸層４０７、ｐ型Ａｌ0.05Ｇａ0.95Ｎクラッド層４０８、ｎ型Ａｌ0.05Ｇａ0.95Ｎ電流阻止層４８８、ｐ型ＧａＮコンタクト層４０９、ｐ型電極４１１、ｎ型電極４１２から構成されている。なお、半導体レーザ素子サイズは幅３００μｍ、長さ５００μｍであり、半導体レーザ素子を形成している。
【００４８】
以下に、図９の（ａ）から（ｃ）を用いて本発明の窒化ガリウム系化合物半導体レーザ素子の製造方法を詳細に説明する。成長法、Ｖ族原料、ＩＩＩ族原料、ｐ型不純物、ｎ型不純物、キャリヤガスも実施の形態１と同様とした。
【００４９】
まず、ＭＯＣＶＤ装置にてサファイア基板４０１上に、ＡｌＮバッファ層４０２厚さ５０ｎｍ、ｎ型ＧａＮコンタクト層４０３厚さ５μｍを積層する。このウェハーを、一度、ＭＯＣＶＤ装置より取り出し、ｎ型導電性を示すＳｎ添加Ｉｎ2Ｏ3層からなる導電性選択成長マスク４０４を厚さ０．３μｍ形成する。次に、実施形態１と同様な形成方法にて、Ｓｎ添加Ｉｎ2Ｏ3層からなる選択成長マスク４０４を幅３μｍ、間隔を５〜７μｍに形成する。これで、ストライプ状のＳｎ添加Ｉｎ2Ｏ3層からなる導電性選択成長マスク４０４をｎ型ＧａＮコンタクト層４０３上に複数個形成されることとなる。以上までに作製した半導体レーザ素子の製造工程断面図を図９（ａ）に示す。
【００５０】
再度、ＭＯＣＶＤ装置内に積層体を導入し、導電性選択成長マスク４０４とｎ型ＧａＮコンタクト層４０３上に基板温度１０５０℃にてｎ型ＧａＮ平坦化層４０５を厚さ４μｍ、ｎ型Ａｌ0.05Ｇａ0.95Ｎクラッド層４０６を厚さ０．３μｍで積層し、基板温度を７５０℃に下げ、ノンドープＩｎ0.2Ｇａ0.8Ｎ量子井戸層を厚さ２ｎｍで２層とノンドープＩｎ0.01Ｇａ0.99Ｎ障壁層を厚さ５ｎｍで３層のＩｎＧａＮ多重量子井戸層４０７を積層し、次に基板温度１０５０℃に昇温しｐ型Ａｌ0.05Ｇａ0.95Ｎクラッド層４０８を厚さ０．３μｍで、ｎ型Ａｌ0.05Ｇａ0.95Ｎ電流阻止層４８８を０．３μｍで順次形成し、積層体を得る。
【００５１】
一度、前記積層体をＭＯＣＶＤ装置よりウェハーを取り出し、エッチングによりｎ型Ａｌ0.05Ｇａ0.95Ｎ電流阻止層４８８に開口部４４１を形成する。前記開口部４４１の形成位置は、活性層の下方に位置する導電性選択成長マスク４０４の存在する領域内に位置するように形成する。
【００５２】
再度、ＭＯＣＶＤ装置内に前記ウェハーを導入し、開口部４４１、ｎ型Ａｌ0.05Ｇａ0.95Ｎ電流阻止層４８８及びｐ型Ａｌ0.05Ｇａ0.95Ｎクラッド層４０８上にｐ型ＧａＮコンタクト層４０９を厚さ０．５μｍで再成長する。以上までに作製された半導体レーザ素子の製造工程断面図を図９（ｂ）に示す。
【００５３】
次に、積層体をＭＯＣＶＤ装置より取り出し、ｐ型ＧａＮコンタクト層４０９上にｐ型電極４１１を形成する。次に、エッチングによりｎ型ＧａＮコンタクト層４０３を露出させ、この上にｎ型電極４１２を形成する。以上までに作製された製造工程断面図を図９（ｃ）に示す。最後にウエハーを前述の寸法にチップに分割し、電流狭窄型の半導体レーザ素子として作製される。
【００５４】
本実施形態の半導体レーザ素子では、ｎ型電極４１２は導電性選択成長マスク４０４より下部に形成されたｎ型ＧａＮコンタクト層４０３に形成されており、電流はｎ型ＧａＮコンタクト層４０３、導電性選択成長マスク４０４またはｎ型ＧａＮ平坦化層４０５、ＡｌＧａＮクラッド層４０６を介して活性層４０７に注入される。従って、従来の半導体レーザ素子のように、導電性選択成長マスク４０４上のＧａＮ系半導体結晶を横方向に電流を流す必要はなく、低抵抗低動作電圧の半導体レーザ素子が実現できた。本実施形態では、素子抵抗５〜１４Ωであり、５ｍＷ出力時の動作電圧は３．９〜４．８Ｖと低くできた。
【００５５】
また、本実施形態では、ｎ型Ａｌ0.05Ｇａ0.95Ｎ電流阻止層４８８としてｎ型ＡｌＧａＮ層を適用したが、高抵抗ＡｌＧａＮ層を適用しても良く、素子特性としては、上記の実施形態とほぼ同等のものが得られた。また、電流通路である開口部４４１の位置としては、導電性選択成長マスク４０４の領域の上部に位置するように形成することが、従来技術と同様に望ましい。
【００５６】
さらに、本実施形態の比較例として、導電性選択成長マスク４０４を、全く同一のサイズの絶縁性選択成長マスクに置換した場合の素子を作製したところ、素子抵抗は１５〜２３Ωと、導電性選択成長マスク４０４を適用した場合よりも２倍も高抵抗化した。よって、選択成長マスクとして導電性膜を適用する効果が確認された。
【００５７】
さらに、本発明において、ｐ型電極４１１から供給された電流は、電流阻止層４８８に形成された開口部４４１で電流が狭窄され、さらに、活性層の下方に位置する酸化物半導体層４０４を通して流れるため、電流阻止型の素子構造が可能となることにより、閾値電流を低減でき、発振横モードが安定した信頼性の良好な窒化ガリウム系化合物半導体レーザが実現できた。本実施形態素子の信頼性試験を６０℃雰囲気中、５ｍＷの条件下で実施したところ、１２０００時間以上の寿命が確認できた。
【００５８】
［実施の形態５］
図５に本発明の窒化ガリウム系化合物半導体レーザ素子の模式断面図を示す。本発明の半導体レーザ素子構造は、ｎ型ＧａＮ基板５０１上に、ｎ型ＧａＮバッファ層５０２、ｎ型ＧａＮ層５０３、ｎ型Ｓｂ添加ＳｎＯ2層からなる導電性選択成長マスク５０４、ＳｉＯ2膜からなる絶縁性選択成長マスク５１０、ｐ型Ａｌ0.05Ｇａ0.95Ｎ電流阻止層５５５、ｎ型Ａｌ0.1Ｇａ0.9Ｎクラッド層５０６、ノンドープＩｎ0.2Ｇａ0.8Ｎ量子井戸層とノンドープＩｎ0.01Ｇａ0.99Ｎ障壁層から成るＩｎＧａＮ多重量子井戸層５０７、ｐ型Ａｌ0.1Ｇａ0.9Ｎクラッド層５０８、ｐ型ＧａＮコンタクト層５０９、ｐ型電極５１１、ｎ型電極５１２から構成されている。チップサイズは幅４００μｍ、長さ６００μｍの半導体レーザ素子を構成している。
【００５９】
以下に図１０の（ａ）から（ｃ）を用いて本発明の窒化ガリウム系化合物半導体レーザ素子の製造方法を詳細に説明する。成長法、Ｖ族原料、ＩＩＩ族原料、ｐ型不純物、ｎ型不純物、キャリヤガスも実施の形態１と同様とした。
【００６０】
まず、ＭＯＣＶＤ装置にて、導電性ｎ型ＧａＮ基板５０１上に、ｎ型ＧａＮバッファ層５０２を厚さ３５ｎｍで、ｎ型ＧａＮコンタクト層５０３を厚さ１０μｍで積層する。
【００６１】
一度、積層体をＭＯＣＶＤ装置より取り出し、ｎ型導電性を示すＳｂ添加ＳｎＯ2からなる導電性選択成長マスク５０４を厚さ０．５μｍ形成する。ここで、Ｓｂ添加ＳｎＯ2からなる導電性選択成長マスク５０４は、スパッタ法を用い、成膜温度は３５０から４５０℃にて行うため、Ｓｎ添加Ｉｎ2Ｏ3の成膜温度より低温にて形成できるため、露出したｎ型ＧａＮコンタクト層５０３表面に対してより好ましい。次に、実施形態２と同様な形成方法にて、導電性選択成長マスク５０４を幅５μｍのストライプ状に形成する。次に、＜１１−２０＞方向にストライプ状にｎ型ＧａＮコンタクト層５０３上に導電性選択成長マスク５０４との間隔が１０μｍとなるように、幅が約２８０μｍのＳｉＯ2からなる絶縁性選択成長マスク５１０を形成する。以上までに作製された半導体レーザ素子の製造工程断面図を図１０（ａ）に示す。
【００６２】
再度、ＭＯＣＶＤ装置内に前記ウェハーを導入し、基板温度１０５０℃にてｐ型Ａｌ0.05Ｇａ0.95Ｎ電流阻止層５５５を厚さ５μｍ、導電性選択成長マスク５０４表面上の開口部５４４の幅が３μｍになるように、６分間成長し、長方形状のｐ型Ａｌ0.05Ｇａ0.95Ｎ電流阻止層５５５を形成する。次に、ｐ型Ａｌ0.05Ｇａ0.95Ｎ電流阻止層５５５と開口部５４４を覆うようにｎ型Ａｌ0.1Ｇａ0.9Ｎクラッド層５０６を厚さ０．３μｍで積層し、基板温度を８００℃に下げ、厚さ２ｎｍのノンドープＩｎ0.2Ｇａ0.8Ｎ量子井戸層２層と厚さ５ｎｍのノンドープＩｎ0.01Ｇａ0.99Ｎ障壁層３層の多重量子井戸層５０７を積層し、次に基板温度１０５０℃に昇温しｐ型Ａｌ0.1Ｇａ0.9Ｎクラッド層５０８を厚さ０．３μｍで、ｐ型ＧａＮコンタクト層５０９を厚さ０．５μｍで順次積層する。以上までに作製された製造工程断面図を図１０（ｂ）に示す。
【００６３】
次に、積層体をＭＯＣＶＤ装置より取り出し、ｐ型ＧａＮコンタクト層５０９上にｐ型電極５１１を形成する。次に、エッチングにより露出したｎ型ＧａＮコンタクト層５０３にｎ型電極５１２を形成する。以上までに作製された半導体レーザ素子の製造工程断面図を図１０（ｃ）に示す。最後にウエハーを前述の寸法にチップに分割し、半導体レーザ素子が作製される。
【００６４】
本実施形態においては、ｎ型電極５１２がｎ型ＧａＮコンタクト層５０３に形成されているため、導電性選択成長マスク５０４、絶縁性選択成長マスク５１０上の半導体層を横方向に電流を流す必要は無い。従って、従来の問題点であった、半導体レーザ素子の高抵抗化および高動作電圧化を抑制し、素子抵抗８〜２０Ω、動作電圧４〜５．６Ｖの半導体レーザ素子を形成することができた。
【００６５】
さらに、本形態においては、電流阻止層をＡｌを含む層にて構成することにより、開口部の溝形状を長方形状に形成され、この上に活性層を形成すると下に凸状の活性層が形成できる。このため、横方向に屈折率の異なるクラッド層で挟まれたいわゆる屈折率導波型の横モードが安定な、閾値電流が小さく、信頼性の良好な窒化ガリウム系化合物半導体レーザ素子が実現できる。
【００６６】
また、本実施形態ではｎ型電極をｎ型ＧａＮコンタクト層５０３表面に設けたが、導電性基板であるｎ型ＧａＮ基板５０１裏面全面にｎ型電極を形成しても良く、この場合の素子抵抗は５〜１６Ω、動作電圧は３．８〜４．３Ｖと、ｎ型ＧａＮコンタクト層５０３にｎ型電極５１２を設けた場合に比べ、それぞれの値を低減できた。本半導体レーザ素子の６０℃雰囲気中、５ｍＷ条件下での寿命は１５０００時間であった。
【００６７】
【発明の効果】
本発明を適用することにより、基板に近い側から電極から注入される電流が、選択成長マスクより下部の結晶割れや非成長領域の存在しないコンタクト層と導電性選択成長マスクを介して活性層に注入されるため、低抵抗で低動作電圧、さらには信頼性に優れた半導体レーザを作製することができた。
【００６８】
さらには、導電性選択成長マスク位置の両側から電流阻止層を形成することにより自己整合的に電流通路を規定でき、閾値電流の低減も可能となった。このため、閾値電流が低減でき、発振モードが安定であり信頼性の良好な窒化ガリウム系化合物半導体レーザが実現できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態１の窒化ガリウム系化合物半導体レーザ素子の断面模式図である。
【図２】本発明の実施形態２の窒化ガリウム系化合物半導体レーザ素子の断面模式図である。
【図３】本発明の実施形態３の窒化ガリウム系化合物半導体レーザ素子の断面模式図である。
【図４】本発明の実施形態４の窒化ガリウム系化合物半導体レーザ素子の断面模式図である。
【図５】本発明の実施形態５の窒化ガリウム系化合物半導体レーザ素子の断面模式図である。
【図６】実施形態１の窒化ガリウム系化合物半導体レーザ素子の作製模式図である。
【図７】実施形態２の窒化ガリウム系化合物半導体レーザ素子の作製模式図である。
【図８】実施形態３の窒化ガリウム系化合物半導体レーザ素子の作製模式図である。
【図９】実施形態４の窒化ガリウム系化合物半導体レーザ素子の作製模式図である。
【図１０】実施形態５の窒化ガリウム系化合物半導体レーザ素子の作製模式図である。
【図１１】従来の窒化ガリウム系化合物半導体レーザの断面模式図である。
【符号の説明】
１０１、３０１、４０１  サファイア基板
１０２、３０２、４０２  ＡｌＮバッファ層
１０３、２０３、３０３、４０３、５０３  ｎ型ＧａＮコンタクト層
１０４、２０４、３０４、４０４、５０４  導電性選択成長マスク
１０５  高抵抗ＧａＮ電流阻止層
１０６、２０６、５０６  ｎ型Ａｌ0.1Ｇａ0.9Ｎクラッド層
１０７  ＩｎＧａＮ単一量子井戸活性層
１０８、２０８、５０８  ｐ型Ａｌ0.1Ｇａ0.9Ｎクラッド層
１０９、２０９、３０９、４０９、５０９  ｐ型ＧａＮコンタクト層
１１０、２１０、３１０、４１０、５１０  絶縁性選択成長マスク
１１１、２１１、３１１、４１１、５１１  ｐ型電極
１１２、２１２、３１２、４１２、５１２  ｎ型電極
１４４、２４４、４４１、５４４  開口部
２０１、５０１  ｎ型ＧａＮ基板
２０２、５０２  ｎ型ＧａＮバッファ層
２０５  ｐ型ＧａＮ電流阻止層
２０７、３０７、４０７、５０７  ＩｎＧａＮ多重量子井戸層
３０５、４０５  ｎ型ＧａＮ平坦化層
３０６、４０６  ｎ型Ａｌ0.05Ｇａ0.95Ｎクラッド層
３０８、４０８  ｐ型Ａｌ0.05Ｇａ0.95Ｎクラッド層
４８８  ｎ型Ａｌ0.05Ｇａ0.95Ｎ電流阻止層
５５５  ｐ型Ａｌ0.05Ｇａ0.95Ｎ電流阻止層
【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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【図１０】
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【図１１】
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