亚洲成年人黄色一级片,日本香港三级亚洲三级,黄色成人小视频,国产青草视频,国产一区二区久久精品,91在线免费公开视频,成年轻人网站色直接看

氮化物半導(dǎo)體發(fā)光元件及氮化物半導(dǎo)體激光元件的制造方法

文檔序號:6954264閱讀:131來源:國知局
專利名稱:氮化物半導(dǎo)體發(fā)光元件及氮化物半導(dǎo)體激光元件的制造方法
技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明涉及氮化物半導(dǎo)體發(fā)光元件及氮化物半導(dǎo)體激光元件的制造方法。
背景技術(shù)
一般,在半導(dǎo)體激光元件中,已知以共振器端面劣化為原因?qū)е驴煽啃圆缓?。共?器端面的劣化,由于不發(fā)光復(fù)合能級的存在造成共振器端面過度發(fā)熱從而引起的。作為發(fā) 生不發(fā)光復(fù)合能級的主要原因,舉出共振器端面的氧化。為此,特開平09-162496號公報(bào)(專利文獻(xiàn)1)中,公布一種方法是在共振器 端面形成由不含氧的氮化物構(gòu)成的涂膜,從而防止共振器端面的氧化。另外,在特開 2002-237648號公報(bào)(專利文獻(xiàn)2)中公布了一種方法是在氮化物半導(dǎo)體激光元件的共振器 端面,形成與共振器端面相同氮化物的電介質(zhì)膜作為涂膜,從而降低不發(fā)光復(fù)合能級的方法。已知有在共振器端面形成由這種氮化物構(gòu)成的涂膜的方法。氮化物中特別是氮 化鋁(AlN)在化學(xué)性及熱性上穩(wěn)定,是優(yōu)質(zhì)的絕緣體,另外,熱傳導(dǎo)率高放熱效果也大, 因而,具有作為在半導(dǎo)體激光的共振器端面形成的涂膜優(yōu)異的特征(例如,參照特開平 03-209895號公報(bào)(專利文獻(xiàn)3))。不過,不含氧的涂膜一般應(yīng)力高,導(dǎo)致例如發(fā)生暗線 (darkline)這樣的劣化。我們以實(shí)現(xiàn)即使高輸出驅(qū)動(dòng)時(shí)也不會導(dǎo)致以共振器端面劣化為原因的可靠性不 好的氮化物半導(dǎo)體激光元件為目的,致力于在共振器端面形成由上述AlN構(gòu)成的涂膜的技 術(shù)開發(fā)。首先,在氮化物半導(dǎo)體激光元件的光射出側(cè)的共振器端面,采用ECR濺射法,在成 膜溫度為100°C的條件下,采用鋁(Al)和氮?dú)?,形成由厚?0nm的AlN構(gòu)成的涂膜。另外, 在氮化物半導(dǎo)體激光元件的光反射側(cè)的共振器端面形成由兩層氧化硅膜和氧化鈦膜構(gòu)成 的高反射膜,獲得95%以上的高反射率。對如此制作的氮化物半導(dǎo)體激光元件蝕刻前和蝕刻后(300小時(shí)、70°C、100mW、Cff 驅(qū)動(dòng))的COD(Cotastrophic Optical Damage)水平進(jìn)行調(diào)查。所謂COD水平,意思是緩慢 增加流經(jīng)元件的電流,隨著端面破壞而使振蕩停止時(shí)的最大光輸出值。還有,在本說明書 中,COD水平用CW驅(qū)動(dòng)下測定光輸出-電流特性時(shí)的最大光輸出值進(jìn)行評價(jià)。在此,COD水 平,用上述氮化物半導(dǎo)體激光元件的5個(gè)COD水平的平均值進(jìn)行評價(jià)。其結(jié)果是,在蝕刻前,在400mW的光輸出下熱飽和,在蝕刻后,由于COD引起共振器 端面破壞,其COD水平為230mW左右。其結(jié)果如圖11所示。在該蝕刻后的COD水平降低,認(rèn)為是由于氮化物半導(dǎo)體激光元件的構(gòu)成光射出側(cè) 的共振器端面的氮化物半導(dǎo)體和構(gòu)成涂膜的AlN的密接性降低,在其界面部分引起強(qiáng)烈發(fā)熱,由于該發(fā)熱而使共振器端面劣化。上述密接性的降低,認(rèn)為是由于涂膜具有的內(nèi)部應(yīng) 力、共振器端面和涂膜的熱膨脹系數(shù)不同及振蕩出激光時(shí)的發(fā)熱而受到促進(jìn)。另外,在氮化物半導(dǎo)體激光二極管元件的作為光射出部的光攝取面形成由AlN構(gòu) 成的涂膜時(shí),也往往是若氮化物半導(dǎo)體構(gòu)成的光攝取面和由AlN構(gòu)成的涂膜的密接性降 低,則由于在這些界面形成的不發(fā)光中心等吸收光而使光攝取效率降低。

發(fā)明內(nèi)容
為此,本發(fā)明的目的在于提供能夠提高蝕刻后的COD水平的氮化物半導(dǎo)體發(fā)光元 件及氮化物半導(dǎo)體激光元件的制造方法。本發(fā)明的氮化物半導(dǎo)體發(fā)光元件,是在光射出部形成涂膜的氮化物半導(dǎo)體發(fā)光元 件,光射出部由氮化物半導(dǎo)體構(gòu)成,與光射出部相接的涂膜由氧氮化物構(gòu)成。在此,本發(fā)明的氮化物半導(dǎo)體發(fā)光元件可以是氮化物半導(dǎo)體激光元件,光射出部 可以是共振器端面。另外,本發(fā)明的氮化物半導(dǎo)體發(fā)光元件,作為氧氮化物可以采用鋁的氧氮化物或 硅的氧氮化物。另外,本發(fā)明的氮化物半導(dǎo)體發(fā)光元件,優(yōu)選是氧氮化物中的氧含量為2原子% 以上35原子%以下。另外,本發(fā)明的氮化物半導(dǎo)體發(fā)光元件,更優(yōu)選是氧氮化物中的氧含量為2原 子%以上15原子%以下。另外,本發(fā)明的氮化物半導(dǎo)體發(fā)光元件,可以在涂膜上形成由氧化物或氮化物構(gòu) 成的膜。另外,本發(fā)明的氮化物半導(dǎo)體發(fā)光元件,由氮化物構(gòu)成的膜可以為硅及鋁至少一 方的氮化物構(gòu)成的膜。在此,由氮化物構(gòu)成的膜為由硅的氮化物構(gòu)成的膜時(shí),由硅的氮化物 構(gòu)成的膜的厚度優(yōu)選是為5nm以上。另外,本發(fā)明的氮化物半導(dǎo)體發(fā)光元件,由氧化物構(gòu)成的膜可以為由氧化鋁、氧化 硅、氧化鈦、氧化鉿、氧化鋯、氧化鈮、氧化鉭及氧化釔構(gòu)成的群中選擇的至少1種的膜。另外,本發(fā)明的氮化物半導(dǎo)體發(fā)光元件,可以在涂膜上形成由氧氮化物構(gòu)成的膜。 在此,作為由氧氮化物構(gòu)成的膜可以采用由硅或鋁的氧氮化物構(gòu)成的膜。另外,本發(fā)明的氮化物半導(dǎo)體發(fā)光元件,可以在涂膜上形成由氟化鎂構(gòu)成的膜。再有,本發(fā)明的氮化物半導(dǎo)體激光元件的制造方法,是制造在共振器端面形成涂 膜的氮化物半導(dǎo)體激光元件的方法,包括通過解理(Cleavage)形成共振器端面的工序和 在共振器端面形成由氧氮化物構(gòu)成的涂膜的工序。另外,本發(fā)明的氮化物半導(dǎo)體激光元件的制造方法,氧氮化物可以采用氧化鋁作 為靶進(jìn)行制作。另外,本發(fā)明的氮化物半導(dǎo)體激光元件的制造方法,氧氮化物可以采用鋁的氧氮 化物作為靶進(jìn)行制作。根據(jù)本發(fā)明,能夠提供可以提高蝕刻后的COD水平的氮化物半導(dǎo)體發(fā)光元件及氮 化物半導(dǎo)體激光元件的制造方法。該發(fā)明的上述及其他目的、特征、局面及優(yōu)點(diǎn),可以從參照附圖進(jìn)行理解的與該發(fā)
4明相關(guān)的以下詳細(xì)說明中明確。


圖1是本發(fā)明的實(shí)施方式1的氮化物半導(dǎo)體激光元件的優(yōu)選一例的模式性剖視 圖。圖2是圖1所示的本發(fā)明的實(shí)施方式1的氮化物半導(dǎo)體激光元件的共振器縱向的 模式性側(cè)視圖。圖3是ECR濺射成膜裝置的模式性構(gòu)成圖。圖4是表示利用AES對在與本發(fā)明的實(shí)施方式1相同條件下另行制作的鋁的氧氮 化物在厚度方向進(jìn)行組成分析的結(jié)果的圖。圖5是表示本發(fā)明的實(shí)施方式1的氮化物半導(dǎo)體激光元件蝕刻前和蝕刻后的COD 水平的調(diào)查結(jié)果的圖。圖6是表示本發(fā)明的實(shí)施方式1的氮化物半導(dǎo)體激光元件蝕刻后的光輸出_電流 特性的曲線。圖7是現(xiàn)有的氮化物半導(dǎo)體激光元件蝕刻后的光輸出_電流特性的曲線。圖8是表示對本發(fā)明的實(shí)施方式1的氮化物半導(dǎo)體激光元件的由鋁的氧氮化物構(gòu) 成的涂膜中氧含量的COD水平依存性進(jìn)行調(diào)查的結(jié)果的圖。圖9是表示利用AES對在與本發(fā)明的實(shí)施方式2的氮化物半導(dǎo)體激光元件的光射 出側(cè)的共振器端面形成的涂膜的組成在厚度方向進(jìn)行測定的結(jié)果的圖。圖10是表示利用AES對在與本發(fā)明的實(shí)施方式3的氮化物半導(dǎo)體激光元件的光 射出側(cè)的共振器端面形成的涂膜的組成在厚度方向進(jìn)行測定的結(jié)果的圖。圖11是比較現(xiàn)有的氮化物半導(dǎo)體激光元件蝕刻前和蝕刻后的COD水平的圖。最佳實(shí)施方式的說明以下,關(guān)于本發(fā)明的實(shí)施方式進(jìn)行說明。還有,在本發(fā)明的附圖中,相同的參照符 號表示相同部分或相當(dāng)部分。本發(fā)明是在光射出部形成涂膜的氮化物半導(dǎo)體發(fā)光元件,其中,光射出部由氮化 物半導(dǎo)體構(gòu)成,與光射出部相接的涂膜由氧氮化物構(gòu)成。這樣,本發(fā)明中,由于在光射出部 形成由氧氮化物構(gòu)成的膜,從而,由氮化物半導(dǎo)體構(gòu)成的光射出部和由氧氮化物構(gòu)成的涂 膜的密接性提高,因而能夠提高蝕刻后的氮化物半導(dǎo)體發(fā)光元件的COD水平。在此,作為本發(fā)明的氮化物半導(dǎo)體發(fā)光元件,例如有氮化物半導(dǎo)體激光元件或氮 化物半導(dǎo)體發(fā)光二極管元件等。另外,本發(fā)明的氮化物半導(dǎo)體發(fā)光元件為氮化物半導(dǎo)體激 光元件時(shí),光射出部相當(dāng)于共振器端面,本發(fā)明的氮化物半導(dǎo)體發(fā)光元件為氮化物半導(dǎo)體 發(fā)光二極管元件時(shí),光射出部相當(dāng)于光攝取面。還有,本發(fā)明的氮化物半導(dǎo)體激光元件,意 思是至少活性層和包層由以AlxInyGazN(0彡χ彡1、0彡y彡1、0彡ζ彡Ux+y+z興0)(從 由鋁、銦及鈣構(gòu)成的群中選擇的至少1種3族元素與5族元素氮的化合物)為主成分的材 料構(gòu)成的半導(dǎo)體激光元件。另外,本發(fā)明中,所謂共振器端面,意思是指至少將在半導(dǎo)體基 板上至少層疊活性層和包層的層疊體進(jìn)行解理而形成的鏡面。另外,作為本發(fā)明采用的氧氮化物,例如采用鋁的氧氮化物或硅的氧氮化物。在 此,構(gòu)成氧氮化物的氧含量優(yōu)選為2原子%以上、35原子%以下。氧氮化物中的氧的含量低于2原子%時(shí),由氮化物半導(dǎo)體構(gòu)成的光射出部和由氧氮化物構(gòu)成的涂膜的密接性降低, 存在由于發(fā)熱而使光射出部劣化的傾向。另外,氧氮化物中的氧含量多于35原子%時(shí),由 于涂膜中含有的氧而致使由氮化物半導(dǎo)體構(gòu)成的光射出部被氧化,生成不發(fā)光復(fù)合能級, 從而,有COD水平降低的傾向。構(gòu)成氧氮化物的氧含量更優(yōu)選為2原子%以上15原子%以 下。另外,本發(fā)明中采用的由氧氮化物構(gòu)成的涂膜的厚度優(yōu)選為Inm以上。涂膜的厚 度低于Inm時(shí),很難控制涂膜的厚度,有在光射出部部分地形不成涂膜之虞。另一方面,涂 膜的厚度過厚時(shí)有應(yīng)力出現(xiàn)問題的可能性,不過,我們認(rèn)為即使涂膜厚度過厚,也不會損害 本發(fā)明的效果。還有,在本發(fā)明采用的由氧氮化物構(gòu)成的涂膜上,可以形成用以控制反射率的由 氧化物(例如,從由氧化鋁、氧化硅、氧化鈦、氧化鉿、氧化鋯、氧化鈮、氧化鉭及氧化釔構(gòu) 成的群中選擇的至少1種以上的氮化物等)和氮化物(例如,氮化鋁及氮化硅的至少一方 的氮化物等)構(gòu)成的膜。另外,在本發(fā)明的由氧氮化物構(gòu)成的涂膜上,可以形成由氟化鎂 (MgF)等氟化物構(gòu)成的膜。另外,在本發(fā)明的由氧氮化物構(gòu)成的涂膜上,作為由與底層涂膜 的氧氮化物對比而氧的組成不同的氧氮化物構(gòu)成的膜,可以形成由氧氮化硅或氧氮化鋁等 構(gòu)成的膜。例如,如表1所示,為了控制反射率,也可以把各種層進(jìn)行組合。還有,表1中,作 為與氮化物半導(dǎo)體的表面相接的第1層,采用由鋁的氧氮化物構(gòu)成的涂膜,不過,也可置換 成由硅的氧氮化物構(gòu)成的涂膜。[表 1]
權(quán)利要求
1.一種氮化物半導(dǎo)體發(fā)光元件,是在光射出部形成有涂膜的氮化物半導(dǎo)體發(fā)光元件, 其特征在于,所述光射出部由氮化物半導(dǎo)體構(gòu)成,與所述光射出部相接的涂膜由氧氮化物 構(gòu)成,其中氮化物半導(dǎo)體發(fā)光元件的基板為GaN基板,并且在所述涂膜上形成由氮化物構(gòu) 成的膜。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的氮化物半導(dǎo)體發(fā)光元件,其特征在于,所述氮化物半導(dǎo)體發(fā) 光元件為氮化物半導(dǎo)體激光元件,所述光射出部為共振器端面。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的氮化物半導(dǎo)體發(fā)光元件,其特征在于,所述構(gòu)成涂膜的氧氮 化物為鋁的氧氮化物。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的氮化物半導(dǎo)體發(fā)光元件,其特征在于,所述構(gòu)成涂膜的氧氮 化物中的氧含量為2原子%以上35原子%以下。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的氮化物半導(dǎo)體發(fā)光元件,其特征在于,所述構(gòu)成涂膜的氧氮 化物中的氧含量為2原子%以上15原子%以下。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的氮化物半導(dǎo)體發(fā)光元件,其特征在于,所述氮化物構(gòu)成的膜 為硅的氮化物構(gòu)成的膜。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的氮化物半導(dǎo)體發(fā)光元件,其特征在于,所述硅的氮化物構(gòu)成 的膜的厚度為5nm以上。
8.—種制造根據(jù)權(quán)利要求1所述的氮化物半導(dǎo)體發(fā)光元件的方法,是制造在共振器端 面形成有涂膜的氮化物半導(dǎo)體發(fā)光元件的方法,其特征在于,包括通過解理形成所述共振 器端面的工序、和在所述共振器端面形成由氧氮化物構(gòu)成的涂膜的工序。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的制造氮化物半導(dǎo)體發(fā)光元件的方法,其特征在于,所述氧氮 化物采用氧化鋁作為靶進(jìn)行制作。
10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的制造氮化物半導(dǎo)體發(fā)光元件的方法,其特征在于,所述氧氮 化物采用鋁的氧氮化物作為靶進(jìn)行制作。
全文摘要
在光射出部形成涂膜的氮化物半導(dǎo)體發(fā)光元件,是一種光射出部由氮化物半導(dǎo)體構(gòu)成、與光射出部相接的涂膜由氧氮化物構(gòu)成的氮化物半導(dǎo)體發(fā)光元件。還有一種氮化物半導(dǎo)體激光元件的制造方法,是制造在共振器端面形成涂膜的氮化物半導(dǎo)體激光元件的方法,包括通過解理形成共振器端面的工序和在共振器端面形成由氧氮化物構(gòu)成的涂膜的工序。
文檔編號H01S5/343GK102005699SQ20101051028
公開日2011年4月6日 申請日期2006年12月15日 優(yōu)先權(quán)日2005年12月16日
發(fā)明者川口佳伸, 神川剛 申請人:夏普株式會社
網(wǎng)友詢問留言 已有0條留言
  • 還沒有人留言評論。精彩留言會獲得點(diǎn)贊!
1