"基板と、前記基板上に設けられたn型クラッド層と、前記n型クラッド層上に設けられたn型ガイド層と、前記n型ガイド層上に設けられた活性層と、前記活性層上に設けられた第1のp型ガイド層と、前記第1のp型ガイド層上に設けられたオーバーフロー防止層と、前記オーバーフロー防止層上に設けられた第2のp型ガイド層と、前記第2のp型ガイド層上に設けられたp型クラッド層とを有し、前記層のそれぞれが窒化物系III-V族化合物半導体からなるレーザダイオードと、前記レーザダイオードの出射面上に設けられアルミニウムを含む窒化物の第1の保護層と、前記第1の保護層上に設けられ前記第1の保護層と屈折率の異なる、シリコンを含む窒化物の第2の保護層と、を備え、前記第1の保護層と、前記第2の保護層の膜厚が、それぞれ0.25nm以上50nm以下であることを特徴とする半導体素子。前記第1の保護層は、前記第2の保護層よりも熱伝導率が高く、前記第2の保護層は前記第1の保護層よりも耐酸化性が高い材料であることを特徴とする請求項1記載の半導体素子。前記第1の保護層は窒化アルミニウム、窒化シリコンアルミニウムのいずれかであることを特徴とする請求項1または2記載の半導体素子。前記第2の保護層は、前記第1の保護層が窒化アルミニウムである場合には窒化シリコンまたは窒化シリコンアルミニウムであり、前記第1の保護層が窒化シリコンアルミニウムである場合には窒化シリコンであることを特徴とする請求項3記載の半導体素子。前記第1の保護層が設けられる面は{1-100}面であることを特徴とする請求項1乃至4のいずれかに記載の半導体素子。前記基板はGaN基板であることを特徴とする請求項1乃至5のいずれかに記載の半導体素子。以上説明したように、従来は、信頼性の高い窒化物系III-V族化合物半導体層を備えた半導体素子を得ることが難しかった。本発明は、上記事情を考慮してなされたものであって、信頼性の高い窒化物系III-V族化合物半導体層を備えた半導体素子を提供することを目的とする。本発明の第1の態様による半導体素子は、基板と、前記基板上に設けられたn型クラッド層と、前記n型クラッド層上に設けられたn型ガイド層と、前記n型ガイド層上に設けられた活性層と、前記活性層上に設けられた第1のp型ガイド層と、前記第1のp型ガイド層上に設けられたオーバーフロー防止層と、前記オーバーフロー防止層上に設けられた第2のp型ガイド層と、前記第2のp型ガイド層上に設けられたp型クラッド層とを有し、前記層のそれぞれが窒化物系III-V族化合物半導体からなるレーザダイオードと、前記レーザダイオードの出射面上に設けられアルミニウムを含む窒化物の第1の保護層と、前記第1の保護層上に設けられ前記第1の保護層と屈折率の異なる、シリコンを含む窒化物の第2の保護層と、を備え、前記第1の保護層と、前記第2の保護層の膜厚が、それぞれ0.25nm以上50nm以下であることを特徴とする。本発明によれば、信頼性の高い窒化物系III-V族化合物半導体層を備えた半導体素子を提供することができる。以下、本発明の実施形態を図面を参照して説明する。第1実施形態本発明の第1実施形態による半導体素子の断面を図1に示す。本実施形態の半導体素子は、以下のように形成される。まず、n型GaN{0001}基板11上に、n型不純物がドープされたn型半導体層n型GaNバッファ層12を結晶成長させる。結晶成長には、有機金属気相成長法MetalOrganicChemicalVaporDepositionMOCVDを用いたが、分子線エピタキシー法MolecularBeamEpitaxyMBEを用いても構わない。n型不純物には、Si、Geなどを用いれば良く、本実施形態ではSiを用いた。なお、括弧{}は面を表し、{1-100}面を例にとって説明すると、{1-100}面は1-100の面を意味し、1-100の面は10-10、-1100、-1010、01-10、0-110の面と等価であり、これらの面を包括的に定義するために便宜上{1-100}という表記を用いる。ここで、-バーはその直後の数字に付随して用いられる記号である。この記号は後述する方向についても同様のことを意味するものである。n型GaNバッファ層12上にn型クラッド層13を成長させる。このn型クラッド層13は、アンドープGa0.9Al0.1N層と、n型不純物が1×1018cm-3程度ドープされたGaN層とからなる超格子である。n型クラッド層13としては、これに限定されず、例えばGa0.95Al0.05Nからなるn型不純物がドープされた厚膜膜厚1.5μm程度でも構わない。また、アンドープGa0.9Al0.1N層と、n型不純物が1×1018cm-3程度ドープされたGaN層とからなる超格子を用いたが、Ga0.9Al0.1N層とGaN層の両方にn型不純物をドープしても構わない。n型クラッド層13上に、n型不純物が1×1018cm-3程度ドープされた膜厚0.1μm程度のGaNからなるn型ガイド層14を成長させる。また、n型ガイド層14として膜厚0.1μm程度のIn0.01Ga0.99Nを用いても構わない。n型ガイド層14上に活性層15を成長させる。この活性層15は、膜厚3.5nm程度のアンドープのIn0.1Ga0.9N層からなる3層の量子井戸層と、この量子井戸を挟む膜厚7nm程度のアンドープのIn0.01Ga0.99N層からなるバリア層とを交互に積層した多重量子井戸MultipleQuantumWellMQW構造が用いられている。活性層15上にp型GaNからなる第1ガイド層16を成長させる。この第1ガイド層16は膜厚0.03μmとすれば良い。第1ガイド層16上にオーバーフロー防止層17を成長させる。このオーバーフロー防止層17は、p型不純物元素が5×1018cm-3程度にドープされた膜厚10nm程度のGa0.8Al0.2N層からなり、電子のオーバーフローを防止する層である。p型不純物としては、Mg、Znなどを用いれば良く、この場合Mgを用いた。オーバーフロー防止層17上にp型GaNからなる第2ガイド層18を成長させる。この第2ガイド層18は、本実施形態においては、p型不純物元素が5×1018cm-3~10×1018cm-3程度ドープされた、膜厚0.1μm程度のGaN層としたが、より一般的にはInxGa1-x-yAlyN0≦x≦1,0≦y≦1等のp型の窒化物系III-V族化合物半導体層とすることが可能である。第2ガイド層18上にp型クラッド層19を成長させる。このp型クラッド層19は、本実施形態においてはアンドープGa0.9Al0.1N層と、p型不純物がドープされたGaNとからなる超格子である。しかし、これに限定されず、例えばGa0.95Al0.05Nからなるp型不純物がドープされた厚膜膜厚0.6μm程度でも構わない。また、アンドープGa0.9Al0.1Nと、p型不純物がドープされたGaNとからなる超格子を用いたが、Ga0.9Al0.1Nと、GaNの両方にp型不純物をドープしてもよい。p型クラッド層19上にp型GaNからなるコンタクト層20を成長させる。このコンタクト層20は、本実施形態ではp型不純物がドープされた膜厚0.1μm程度のGaN層であるが、InxGa1-x-yAlyN0≦x≦1,0≦y≦1等のp型不純物がドープされた層でも構わない。このようにして結晶成長されたウェハーについて、デバイスプロセスを経て、レーザダイオードが作製される。図1に示すように、p型クラッド層19と、p型コンタクト層20との積層構造は中央にp型クラッド層19と、p型コンタクト層20とからなる凸部を有し、この凸部の周辺の平坦部がp型クラッド層19からなるように構成している。すなわち、凸部と平坦部分からなる段差構造リッジ構造を形成している。p型クラッド層19とp型GaNコンタクト層20とがなす凸部積層構造は、紙面に垂直方向に延伸しており、共振器となる。なお、凸部積層構造は、図1に示すように、断面が垂直側壁を有する矩形に限定されず、メサ型の斜面を有して台形の凸部をなしても構わない。p型コンタクト層20の幅リッジ幅は約2μmである。ここで、共振器方向紙面に垂直方向を、窒化物系III-V族化合物半導体の<1-100>方向に合わせる。ここで、<1-100>方向とは、1-100の方向を意味し、1-100の方向は、10-10、-1100、-1010、01-10、0-110の方向と等価であり、これらの方向を包括的に定義するために便宜上<1-100>という表記を用いる。凸部の側面および凸部の周辺の平坦部となるp型クラッド層19上には、リッジ凸部を挟むように絶縁膜からなる電流ブロック層41が形成され、電流ブロック層41により横モードが制御される。電流ブロック層41の膜厚は設計により任意に選択できるが、0.3μm~0.6μm程度の値、例えば、0.5μm程度に設定すれば良い。この電流ブロック層41には、AlN膜、Ga0.8Al0.2N膜等の高比抵抗半導体膜を用いても良く、プロトン照射した半導体膜、シリコン酸化膜SiO2膜、酸化ジルコニウム膜ZrO2膜等が使用可能である。更に、例えば、SiO2膜とZrO2膜とによる多層膜でも構わない。即ち、電流ブロック層41としては、活性層15に用いている窒化物系III-V族化合物半導体よりも屈折率が低いものであれば種々の材料が採用可能である。本実施形態のリッジ導波路型レーザ構造だけでなく、絶縁膜の代わりに、n型GaNやn型GaAlNなどn型の半導体層を用いて、pn接合分離して電流ブロック層として機能させた、埋め込み型レーザ構造でも良い。p型GaNコンタクト層20上には、例えば、パラジウム/白金/金Pd/Pt/Auの複合膜積層膜からなるp側電極32が配置されている。例えば、Pd膜は膜厚0.05μm、Pt膜は膜厚0.05μm、Au膜は膜厚1.0μmである。n型GaN基板11の裏面には、チタン/白金/金Ti/Pt/Auの複合膜積層膜等からなるn側電極31が設けられている。n側電極31は、例えば、膜厚0.05μmのTi膜、膜厚0.05μmのPt膜及び膜厚1.0μmのAu膜から構成可能である。共振器はへき開を用いて形成する。すなわち、へき開端面を共振器終端の両側とし、レーザの反射鏡として機能させる。ここでへき開面は窒化物系III-V族化合物半導体の{1-100}面である。共振器長としては例えば600μmにすれば良い。へき開端面をそのままの状態で放置していると、大気や有機物、無機物によって汚染される。また、たとえ端面の汚染の影響が少ない状態でパッケージに封止できたとしても、レーザダイオードに通電しレーザ光を出し始めたら、そのレーザ光に誘起されて、有機物や無機物などが端面に集まってくる。よって、窒化物系III-V族化合物半導体のへき開端面には何らかの保護膜が必要である。本実施形態では図2に示すように、保護膜50として、窒化物系III-V族化合物半導体の{1-100}面にAlN層51を、次にAlNとは屈折率の異なるSi3N4窒化シリコン層52を形成した。ここで、AlNやSi3N4の形成にはECRElectronCyclotronResonanceスパッタ法を用いた。ただし窒化物からなる保護膜の成膜方法として、ECRスパッタ法に限定されることなく、他の成膜方法も選択が可能である。へき開端面は、通常、レーザ光の取り出し面出射面と、反射面がある。窒化物からなる保護膜の形成は、出射面と反射面のどちらか一つ、もしくはその両方に形成すればよい。好ましくは、出射面に窒化物からなる保護膜を形成するのが良い。本実施形態における青紫色レーザダイオードの発振波長は405nmに設計している。波長405nmにおけるAlNの屈折率nAlNは2.16、Si3N4の屈折率nSi3N4は2.06である。AlNの膜厚を0.25nmで固定し、Si3N4の膜厚を変化させたときの出射面における反射率を計算すると図3に示すようになる。出射面では反射率を例えば10に設計する。このためには、図3よりAlNの膜厚が0.25nmのとき、Si3N4の膜厚を32nmとすれば良い。反射面にAlNを形成する場合には、反射面では反射率を95程度にするので、AlNとSi3N4をそれぞれ0.25nm程度ずつ形成し、SiO2とZrO2、SiO2とSi3N4など屈折率の異なる誘電膜を多層にすれば良い。本実施形態による半導体素子レーザダイオードの、しきい値電流は平均で30mAであった。この時の出射面における反射率は10であり、AlN層51の膜厚は0.25nm、Si3N4層52の膜厚は32nmであった。第1比較例として、端面保護膜の材料以外は本実施形態と同じ構成のレーザダイオードを作製した。この第1比較例のレーザダイオードの端面保護膜としては、反射率が10となるように形成したAl2O3からなっている。この比較例のレーザダイオードでは、しきい値電流の平均は30mAであった。このように初期特性を見る限りは、第1比較例も本実施形態も変化が見られなかった。そこで、一定の光出力時におけるレーザダイオードの寿命試験を行った。光出力60mW、動作温度60°C、連続発振状態における、動作電流の変化を調べ、動作電流が20上昇する地点を寿命として定義した。第1比較例のレーザダイオードでは、寿命が平均で700時間であった。しかし、本実施形態のように、端面保護膜50がAlN層51とSi3N4層52からなるレーザダイオードでは、寿命が平均で4000時間以上と大きく改善した。AlNは単結晶で6.2eVと非常に大きなバンドギャップエネルギー波長に換算すると200nmを持つことから、波長405nmのレーザ光では、端面保護膜で光吸収による劣化が起きにくいと考えられる。また、AlNは熱伝導率が非常に高い材料である。半導体素子の端面にAlN保護膜を形成することにより、半導体素子内で発生する熱を効率よく逃がすことができる。一方、窒化物半導体からなる半導体素子において、端面に形成するAlNも窒化物半導体であるから、端面のストイキオメトリー組成比が崩れにくい。さらに、ECRスパッタにおける成膜において、AlNの成膜温度から室温に低下させる際に、窒化物系III-V族化合物半導体単結晶からなる半導体素子と、{1-100}面におけるAlN端面保護膜との線膨張係数の違いから、半導体素子の{1-100}面に歪みを生じさせ、端面におけるバンドギャップエネルギーを変化させることにより、端面における光吸収を抑制することも可能となる。また、端面保護膜AlNの上に、Si3N4を形成したことにより、パッケージ内に存在しレーザ光に誘起され端面に集まってくる有機物や無機物などの汚染物質に対して、AlNよりもSi3N4の方がそれら汚染物質の吸着防止に強く、端面の劣化が飛躍的に抑制される。さらに、Si3N4は耐酸化性が強い窒化膜の一つであり、パッケージ封止された半導体素子において、パッケージ内に残存するO酸素によっても、Si3N4保護膜は変質しない。AlNはある程度酸化しやすい窒化膜であるので、半導体素子端面の保護膜にAlNのみを用いた場合、パッケージ内に残存する酸素によって、AlNOxを生成してしまい、レーザダイオードの端面と反応する。その結果、端面における反射率の変動、光の吸収層の形成が起こり、レーザダイオードの信頼性が損なわれるものと考えられる。よって中長期間における半導体素子の信頼性を実現する意味においても、第1保護層としてAlNを用い、第2保護層としてSi3N4を用いた多層構造の端面保護膜50を使用することが好ましい。これに対して、第2比較例として、窒化物半導体に接し反射率が10となるように形成したAlNからなる第1保護層と、SiO2からなる第2保護層とを有する端面保護膜を備えたレーザダイオードを形成した。この第2比較例のレーザダイオードは、端面保護膜の材質以外は本実施形態と同じ構成となっている。この第2比較例のレーザダイオードにおいても、しきい値電流の平均は30mA程度であった。しかし、光出力60mW、動作温度60°C、連続発振状態における寿命は900時間程度と、端面保護膜がAl2O3からなる単層膜である第1比較例のレーザダイオードよりは、若干改善が見られた。第1保護層をAlNとしたことにより、半導体素子で発生した熱を効率よく逃がすことができたためと考えられる。しかしながら、第2保護層であるSiO2の構成元素である酸素がAlNと反応し、AlNOxを生成してしまい、レーザダイオードの端面で反応する。その結果、端面における反射率の変動、光の吸収層の形成が起こり、レーザダイオードの信頼性が損なわれるものと考えられる。以上説明したように、本実施形態によれば、GaN基板上の窒化物系III-V族化合物半導体からなる半導体素子において、その{1-100}面上に屈折率の異なる複数の窒化物からなる保護膜を形成することにより、{1-100}面の劣化を防ぐことが可能となり、高信頼性の半導体素子を提供することができる。変形例また、本実施形態の変形例として、本実施形態のレーザダイオードの形成する際に、端面に窒化物からなる保護膜を形成する前に、ECRスパッタ装置内で端面に窒素プラズマ処理を施したレーザダイオードを作製した。この変形例のレーザダイオードは、上記の試験と同一の条件、すなわち光出力60mW、動作温度60°Cで連続発振させた条件で寿命が5000時間以上となり、本実施形態の場合よりもさらに大きく改善した。これは、{1-100}面から離脱したNのストイキオメトリーを回復させる機能があるためと考えられる。なお、端面を窒素プラズマ処理する際に、400°Cを越える温度まで昇温することは好ましくない。なぜなら、窒素プラズマ処理する装置内で保護膜を形成する前に昇温することにより、上記装置内に残留する酸素が端面と反応し酸化してしまう。その結果、窒化物半導体素子の端面が劣化してしまうので、その上に保護膜を形成しても、半導体素子の高信頼性を実現するのが難しくなってしまう。第2実施形態次に、本発明の第2実施形態による半導体素子を図4に示す。本実施形態の半導体素子は、以下のように作製される。まず、n型GaNからなる{0001}基板111上に、n型不純物がドープされたn型半導体層n型GaNバッファ層112を最初に結晶成長する。結晶成長には、有機金属気相成長法MetalOrganicChemicalVaporDepositionMOCVDを用いたが、分子線エピタキシー法MolecularBeamEpitaxyMBEでも構わない。n型不純物には、Si、Geなどを用いれば良く、この場合Siを用いた。バッファ層112上にn型ガイド層113を成長させる。このn型ガイド層13は、n型不純物が1×1018cm-3程度ドープされた膜厚0.1μm程度のGaNからなっている。また、n型ガイド層113として膜厚0.1μm程度のIn0.01Ga0.99Nを用いても構わない。なお、バッファ層112とn型ガイド層113との間には、例えばGa0.95Al0.05Nからなる膜厚1μm程度のn型クラッド層を成長しても構わない。n型ガイド層113上に活性層114を成長させる。この活性層は、膜厚3.5nm程度のアンドープのIn0.1Ga0.9N層からなる3層の量子井戸層と、この量子井戸を挟む膜厚7nm程度のアンドープのIn0.01Ga0.99N層からなるバリア層とを交互に積層した多重量子井戸MultipleQuantumWellMQW構造を有している。本実施形態においては多重量子井戸構造の発光波長は405nmとなるように設計したが、量子井戸層やバリア層のIn組成や膜厚を変化させることで、380nmから550nmの間で変化させることが可能である。活性層114上にp型GaNからなる第1ガイド層115を成長させる。この第1ガイド層115は、膜厚0.03μmに形成すれば良い。第1ガイド層115上にオーバーフロー防止層116を成長させる。このオーバーフロー防止層116は、p型不純物元素が5×1018cm-3程度にドープされた膜厚10nm程度のGa0.8Al0.2N層からなっており、電子のオーバーフローを防止する層である。p型不純物としては、Mg、Znなどを用いれば良く、本実施形態ではMgを用いた。オーバーフロー防止層116上にp型GaNからなる第2ガイド層117を成長させた。この第2ガイド層117は、本実施形態ではp型不純物元素が5×1018cm-3~10×1018cm-3程度ドープされた、膜厚0.1μm程度のGaN層であるが、より一般的にはInxGa1-x-yAlyN0≦x≦1,0≦y≦1等のp型の窒化物系III-V族化合物半導体層とすることが可能である。第2ガイド層117上にp型クラッド層118を成長させる。このp型クラッド層118は、アンドープGa0.9Al0.1N層と、p型不純物がドープされたGaNとからなる超格子であるが、これに限定されず、例えばGa0.95Al0.05Nからなるp型不純物がドープされた厚膜膜厚0.3μm程度でも構わない。また、本実施形態では、アンドープGa0.9Al0.1Nとp型不純物がドープされたGaNとからなる超格子を用いたが、Ga0.9Al0.1NとGaNの両方にp型不純物をドープしてもよい。さらには、p型不純物がドープされた膜厚0.3μm程度のGaNを用いても構わない。なお、必要に応じてp型クラッド層118を省略することも可能である。p型クラッド層118上にp型GaNからなるコンタクト層119を成長させる。このコンタクト層119は、p型不純物がドープされた膜厚0.1μm程度のGaN層であるが、InxGa1-x-yAlyN0≦x≦1,0≦y≦1等のp型不純物がドープされた層でも構わない。このようにして結晶成長されたウェハーについて、デバイスプロセスを経て、発光ダイオードが作製される。図4に示すように、p型GaNコンタクト層119上には、例えば、パラジウム/白金/金Pd/Pt/Auの複合膜からなるp側電極132が配置されている。例えば、Pd膜は膜厚0.05μm、Pt膜は膜厚0.05μm、Au膜は膜厚1.0μmである。また、n型GaN基板111の裏面には、チタン/白金/金Ti/Pt/Auの複合膜等からなるn側電極131が形成されている。n側電極は、例えば、膜厚0.05μmのTi膜、膜厚0.05μmのPt膜及び膜厚1.0μmのAu膜から構成可能である。へき開もしくはダイシングにより、半導体素子の{1-100}端面や{11-20}端面を形成し、素子分離する。端面をそのままの状態で放置していると、大気や有機物、無機物によって汚染される。また、たとえ端面の汚染の影響が少ない状態でパッケージに封止できたとしても、発光ダイオードに通電しレーザ光を出し始めたら、その光に誘起されて、有機物や無機物などが端面に集まってくる。よって、窒化物系III-V族化合物半導体の端面には何らかの保護膜が必要である。そこで、第1実施形態と同様に、窒化物系III-V族化合物半導体の{1-100}面にAlNからなる第1保護層を、次に、AlNとは屈折率の異なるSi3N4からなる第2保護層を形成した。ここで、AlNやSi3N4の形成にはECRElectronCyclotronResonanceスパッタ法を用いた。ただし窒化物からなる保護膜の成膜方法として、ECRスパッタ法に限定されることなく、他の成膜方法も選択が可能である。端面に形成する保護膜の膜厚に関しては、例えば図3に示すように、所望の反射率に応じて種々の膜厚の選択が可能である。たとえば、AlNの膜厚が0.25nm、Si3N4の膜厚が50nmとすることで、反射率を極小まで低下させ、光取り出し効率を向上させることができる。また、AlNの膜厚が0.25nm、Si3N4の膜厚が0.25nm形成した後にさらにSiO2とZrO2、SiO2とSi3N4など屈折率の異なる誘電膜を多層にすることにより、端面の反射率を90以上まで向上させ光を端面からは出させないようにし、電極が形成された表面もしくは裏面から光を取り出しても良い。本実施形態のように、AlNからなる第1保護層と、Si3N4からなる第2保護層を備えた保護膜を有する発光ダイオードにおいては寿命が3000時間以上であった。ここで、寿命は動作電流350mAで一定とし、光出力が初期値の90に低下するまでの時間と定義した。比較例として、端面保護膜がAl2O3である以外は、本実施形態と同じ構成の発光ダイオードを作製した。この比較例の発光ダイオードの寿命が1500時間程度であった。これは、第1実施形態と同じように、第1保護層をAlNとし第2保護層をSi3N4とすることで、半導体素子内部で発生する熱を効率よくサブマウントに逃がすとともに、保護膜自身が酸化されることや有機物無機物などに汚染されることに対する耐性が強いためと考えられる。以上説明したように、本実施形態も第1実施形態と同様に、信頼性の高い半導体素子を得ることができる。なお、上記で{1-100}端面に窒化物からなる保護膜を形成したが、同様な保護膜を素子分離で現れた{11-20}端面にも形成してもよい。また、上記第1および第2実施形態においては、GaN基板を用いたが、サファイア基板等の絶縁材料からなる基板、SiC基板等の他の半導体材料からなる基板等を用いてもよい。なお、サファイア基板等の絶縁材料からなる基板を用いる場合は、当該基板上に形成するn型半導体層をn型コンタクト層として用いることができる。なお、上記第1および第2実施形態においては、第1保護層にAlNを、第2保護層にSi3N4を用いたが、第1保護層には第2保護層よりも熱伝導率の高い材料を用い、第2保護層には耐酸化性の材料を用いることが好ましい。例えば、第1保護層にAlNを用いた場合は、第2保護層にSi3N4の代わりにSixAl1-xNy0≦x≦1、0≦y≦1を用いてもよい。また、第1保護層にAlNの代わりにSixAl1-xNy0≦x≦1、0≦y≦1を用いてもよい。本発明は、上記実施例に限定されるものではなく、レーザダイオードや発光ダイオード以外にも光検出器などの光デバイス、電界効果トランジスタやヘテロ接合トランジスタなどの電子デバイスにも適用が可能である。"