專利名稱：Ⅲ族氮化物半導體激光元件、及制作Ⅲ族氮化物半導體激光元件的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明關(guān)于一種III族氮化物半導體激光元件、及制作III族氮化物半導體激光元件的方法。
背景技術(shù)：
在非專利文獻I中，記載有在c面藍寶石基板上制作的半導體激光。通過干式蝕刻形成半導體激光的鏡面。公開有激光的共振鏡面的顯微鏡照片，且記載有其端面的粗糙度為約50nm。在非專利文獻2中，記載有在(11-2 2)面GaN基板上制作的半導體激光。通過干式蝕刻形成半導體激光的鏡面。在非專利文獻3中，記載有氮化鎵系半導體激光。提出有將m面作為裂面(cleavedfacets)而用于激光共振器,因此生成向基板的c軸的偏離方向偏光的激光。該文獻中，具體記載有在非極性面擴大阱寬度，在半極性面縮小阱寬度?，F(xiàn)有技術(shù)文獻非專利文獻非專利文獻I Jpn. J. Appl. Phys. Vol. 35，(1996) L74-L76非專利文獻2 :Appl. Phys. Express 1(2008)091102非專利文獻3 Jpn. J. Appl. Phys. Vol. 46，(2007) L789

發(fā)明內(nèi)容
根據(jù)氮化鎵系半導體的能帶構(gòu)造，存在可進行激光振蕩的若干躍遷。根據(jù)發(fā)明者的見解，認為在使用c軸向m軸的方向傾斜的半極性面的支持基體的III族氮化物半導體激光元件中，使激光波導沿著由c軸及m軸所規(guī)定的面延伸時，可降低閾值電流。該激光波導的方向中，其中躍遷能量(傳導帶能量與價帶能量的差)最小的模式可進行激光振蕩，在該模式的振蕩成為可能時，可降低閾值電流。然而，在該激光波導的方向中，由于共振鏡，故而無法利用c面、a面或m面的先前的裂面。因此，為了制作共振鏡，使用反應(yīng)離子蝕刻(RIE, reactive ion etching)形成半導體層的干式蝕刻面。期望以RIE法形成的共振鏡在對于激光波導的垂直性、干式蝕刻面的平坦性或離子損傷(ion damage)的方面有所改善，即開發(fā)較高的振蕩良率(発振歩留* 9 )的激光共振器。并且，在現(xiàn)有的技術(shù)水準下創(chuàng)造出用以獲得良好的干式蝕刻面的工序條件成為較大的負擔。據(jù)發(fā)明者所知，以往在形成在上述半極性面上的同一 III族氮化物半導體激光元件中，未能同時實現(xiàn)在c軸的傾斜方向(偏離方向)上延伸的激光波導與不使用干式蝕刻而形成的共振鏡用端面。本發(fā)明鑒于上述情況而完成。本發(fā)明的目的在于提供一種在從六方晶系III族氮化物的C軸向m軸的方向傾斜的支持基體的半極性面上，具有較高的振蕩良率的激光共振器的III族氮化物半導體激光元件，且提供一種制作該III族氮化物半導體激光元件的方法。本發(fā)明的一個方案的III族氮化物半導體激光元件包含激光構(gòu)造體，包括由六方晶系III族氮化物半導體構(gòu)成且具有半極性主面的支持基體、以及設(shè)置于上述支持基體的上述半極性主面上的半導體區(qū)域；以及電極，設(shè)置于上述激光構(gòu)造體的上述半導體區(qū)域上，上述半導體區(qū)域包括由第I導電型的氮化鎵系半導體構(gòu)成的第I包覆層、由第2導電型的氮化鎵系半導體構(gòu)成的第2包覆層、以及設(shè)置于上述第I包覆層與上述第2包覆層之間的活性層，上述第I包覆層、上述第2包覆層及上述活性層沿著上述半極性主面的法線軸排列，上述活性層包含氮化鎵系半導體層。上述支持基體的上述六方晶系III族氮化物半導體的c軸朝向上述六方晶系III族氮化物半導體的m軸的方向，相對于上述法線軸而以有限的角度ALPHA傾斜，上述角度ALPHA為45度以上 80度以下、或100度以上135度以下的范圍，上述激光構(gòu)造體包含與由上述六方晶系III族氮化物半導體的m軸及上述法線軸所規(guī)定的m-n面交叉的第I及第2割斷面，該III族氮化物半導體激光元件的激光共振器包含上述第I及第2割斷面，上述激光構(gòu)造體包含第I及第2面，上述第I面為上述第2面的相反側(cè)的面，上述第I及第2割斷面分別從上述第I面的邊緣延伸至上述第2面的邊緣為止，在上述第I及第2割斷面上分別出現(xiàn)上述支持基體的端面及上述半導體區(qū)域的端面，將L設(shè)為4以上的整數(shù)，上述第I及第2割斷面包含處于從以面指數(shù)(_1，0，1，L)或(1，0,-1,-L)所表示的面起±5度的范圍內(nèi)的區(qū)域。因此，成為共振鏡的第I及第2割斷面包含上述面指數(shù)的區(qū)域，因此該共振鏡具有平坦性、垂直性，激光共振器的振蕩良率提高。該III族氮化物半導體激光元件中，上述第I及第2割斷面包含與N原子-Ga原子的排列所成的角度處于±10度以下的范圍內(nèi)的區(qū)域，其中上述N原子-Ga原子的排列為沿著從上述六方晶系III族氮化物半導體的c軸的方向，朝向與上述六方晶系III族氮化物半導體的m軸的方向相反的方向僅傾斜70. 53度的方向延伸。因此，在激光共振器中所包含的第I及第2割斷面包含與支持基體的六方晶系III族氮化物半導體的N原子-Ga原子的排列所成的角度處于±10度以下的范圍內(nèi)的區(qū)域的情況下，第I及第2割斷面也具有作為共振鏡的平坦性、垂直性，由此激光共振器的振蕩良率提高。在該III族氮化物半導體激光元件中，上述第I及第2割斷面中包含于上述活性層中的部分包含處于從以面指數(shù)(_1，0，1，L)或(1，0，-1，-L)所表示的面起±5度的范圍內(nèi)的區(qū)域的一部分或全部。因此，成為共振鏡的第I及第2割斷面中至少包含于活性層中的部分包含上述面指數(shù)的區(qū)域，因此該共振鏡具有平坦性、垂直性，激光共振器的振蕩良率提聞。在該III族氮化物半導體激光元件中，上述第I及第2割斷面中包含于上述活性層中的部分包含與N原子-Ga原子的排列所成的角度處于±10度以下的范圍內(nèi)的區(qū)域的一部分或全部，其中上述N原子-Ga原子的排列沿著從上述六方晶系III族氮化物半導體的c軸的方向，朝向與上述六方晶系III族氮化物半導體的m軸的方向相反的方向僅傾斜70. 53度的方向延伸。在成為共振鏡的第I及第2割斷面中至少包含于活性層中的部分包含與支持基體的六方晶系III族氮化物半導體的N原子-Ga原子的排列所成的角度處于±10度以下的范圍內(nèi)的區(qū)域的情況下，第I及第2割斷面也具有作為共振鏡的平坦性、垂直性，由此激光共振器的振蕩良率提高。在該III族氮化物半導體激光元件中，上述角度ALPHA為63度以上80度以下、或100度以上117度以下的范圍。該III族氮化物半導體激光元件中，在63度以上80度以下、或100度以上117度以下的范圍內(nèi)，通過按壓而形成的端面獲得與基板主面接近于垂直的面的可能性變高。并且，在超過80度且未滿100度的角度時，有無法獲得所需的平坦性及垂直性的危險。在該III族氮化物半導體激光元件中，上述支持基體的厚度為400 ii m以下。該III族氮化物半導體激光元件中，上述支持基體可用以獲得用于激光共振器的優(yōu)質(zhì)的割斷面。在該III族氮化物半導體激光元件中，上述支持基體的厚度為50 ii m以上100 U m以下。若厚度為50 iim以上，則操作變得容易，生產(chǎn)良率提高。若為IOOiim以下，則可用以獲得用于激光共振器的優(yōu)質(zhì)的割斷面。 在該III族氮化物半導體激光元件中，來自上述活性層的激光朝向上述六方晶系III族氮化物半導體的a軸的方向偏光。該III族氮化物半導體激光元件中，可實現(xiàn)低閾值電流的帶間躍遷(band to band transition)具有偏光性。在該III族氮化物半導體激光元件中，該III族氮化物半導體激光元件中的LED模式下的光包含朝向?qū)⑸鲜隽骄礗II族氮化物半導體的c軸投影至主面的方向的偏光成分12、及上述六方晶系III族氮化物半導體的a軸的方向的偏光成分II,上述偏光成分Il大于上述偏光成分12。根據(jù)該III族氮化物半導體激光元件，可使用激光共振器，使LED模式下較大發(fā)光強度的模式的光進行激光振蕩。在該III族氮化物半導體激光元件中，上述半極性主面是從{20-21}面、{10-11}面、{20-2-1}面、及{10-1-1}面中的任一面以-4度以上+4度以下的范圍偏離的微傾斜面。根據(jù)該III族氮化物半導體激光元件，從上述典型的半極性面微傾斜的微傾斜面中，可提供能夠構(gòu)成該III族氮化物半導體激光元件的激光共振器的程度的充分的平坦性及垂直性的第I及第2端面。在該III族氮化物半導體激光元件中，上述半極性主面是{20-21}面、{10-11}面、{20-2-1}面、及{10-1-1}面中的任一個。根據(jù)該III族氮化物半導體激光元件，在上述典型的半極性面中，可提供能夠構(gòu)成該III族氮化物半導體激光元件的激光共振器的程度的充分的平坦性及垂直性的第I及第2端面。在該III族氮化物半導體激光元件中，上述支持基體的層錯密度為IXlO4Cnr1以下。根據(jù)該III族氮化物半導體激光元件，因?qū)渝e密度為IXlO4cnT1以下，因此由于偶發(fā)情況導致割斷面的平坦性及/或垂直性混亂的可能性較低。在該III族氮化物半導體激光元件中，上述支持基體由GaN、AlGaN、AlN、InGaN及InAlGaN中的任一種構(gòu)成。根據(jù)該III族氮化物半導體激光元件，在使用由上述氮化鎵系半導體構(gòu)成的基板時，可獲得能夠用作共振器的第I及第2端面。在使用AlN基板或AlGaN基板時，可使偏光度變大，且由于低折射率而可強化光封閉性。在使用InGaN基板時，可減小基板與發(fā)光層的晶格失配率，可提聞結(jié)晶品質(zhì)。在該III族氮化物半導體激光元件中，還包含設(shè)置于上述第I及第2割斷面的至少任一方的介電多層膜。該III族氮化物半導體激光元件中，也可將端面涂布用于斷裂面。通過端面涂布可調(diào)整反射率。
在該III族氮化物半導體激光元件中，上述活性層包含以產(chǎn)生波長為360nm以上600nm以下的光的方式設(shè)置的發(fā)光區(qū)域。該III族氮化物半導體激光元件利用半極性面，而可獲得有效利用LED模式的偏光的III族氮化物半導體激光元件，且可獲得低閾值電流。在該III族氮化物半導體激光元件中，上述活性層包含以產(chǎn)生波長為430nm以上550nm以下的光的方式設(shè)置的量子阱構(gòu)造。該III族氮化物半導體激光元件通過利用半極性面，而可減少壓電電場，及提高發(fā)光層區(qū)域的結(jié)晶品質(zhì)，由此可提高量子效率，且可用以產(chǎn)生波長為430nm以上550nm以下的光。
制作本發(fā)明的一個方案的III族氮化物半導體激光元件的方法包含如下工序準備由六方晶系III族氮化物半導體構(gòu)成且具有半極性主面的基板的工序；形成具有包含形成于上述半極性主面上的半導體區(qū)域與上述基板的激光構(gòu)造體、陽極電極、及陰極電極的基板產(chǎn)物的工序；在上述六方晶系III族氮化物半導體的a軸的方向上，對上述基板產(chǎn)物的第I面進行局部性地刻劃的工序；以及通過向上述基板產(chǎn)物的第2面的按壓來進行上述基板產(chǎn)物的分離，形成其他基板產(chǎn)物及激光棒的工序。上述第I面為上述第2面的相反側(cè)的面，上述半導體區(qū)域位于上述第I面與上述基板之間，上述激光棒具有從上述第I面延伸至上述第2面為止并通過上述分離而形成的第I及第2端面，上述第I及第2端面構(gòu)成該III族氮化物半導體激光元件的激光共振器，上述陽極電極及陰極電極形成于上述激光構(gòu)造體上，上述半導體區(qū)域包括由第I導電型的氮化鎵系半導體構(gòu)成的第I包覆層、由第2導電型的氮化鎵系半導體構(gòu)成的第2包覆層、及設(shè)置于上述第I包覆層與上述第2包覆層之間的活性層，上述第I包覆層、上述第2包覆層及上述活性層沿著上述半極性主面的法線軸排列，上述活性層包含氮化鎵系半導體層，上述基板的上述六方晶系III族氮化物半導體的c軸朝向上述六方晶系III族氮化物半導體的m軸的方向，相對于上述法線軸以有限的角度ALPHA傾斜，上述角度ALPHA為45度以上80度以下或100度以上135度以下的范圍，上述第I及第2端面與由上述六方晶系III族氮化物半導體的m軸及上述法線軸所規(guī)定的m-n面交叉，上述第I及第2端面包含處于從將L設(shè)為4以上的整數(shù)，以面指數(shù)(_1，0，1，L)或(1,0, -I, -L)所表示的面起±5度的范圍內(nèi)的區(qū)域。因此，成為共振鏡的第I及第2端面包含上述面指數(shù)的區(qū)域，因此該共振鏡具有平坦性、垂直性，激光共振器的振蕩良率提高。該方法中，上述第I及第2端面包含與N原子-Ga原子的排列所成的角度處于±10度以下的范圍內(nèi)的區(qū)域，其中上述N原子-Ga原子的排列沿著自從述六方晶系III族氮化物半導體的c軸的方向，朝向與上述六方晶系III族氮化物半導體的m軸的方向相反的方向僅傾斜70. 53度的方向延伸。因此，在激光共振器中所包含的第I及第2端面包含與支持基體的六方晶系III族氮化物半導體的N原子-Ga原子的排列所成的角度處于± 10度以下的范圍內(nèi)的區(qū)域的情況下，第I及第2端面也具有作為共振鏡的平坦性、垂直性，由此激光共振器的振蕩良率提聞。該方法中，上述第I及第2端面中包含于上述活性層中的部分包含處于從以面指數(shù)(_1，0，1，L)或(1，0，-1，-L)所表示的面起±5度的范圍內(nèi)的區(qū)域的一部分或全部。因此，成為共振鏡的第I及第2端面中至少包含于活性層中的部分包含上述面指數(shù)的區(qū)域，因此該共振鏡具有平坦性、垂直性，激光共振器的振蕩良率提高。該方法中，上述第I及第2端面中包含于上述活性層中的部分包含與N原子-Ga原子的排列所成的角度處于±10度以下的范圍內(nèi)的區(qū)域的一部分或全部，其中上述N原子-Ga原子的排列沿著從上述六方晶系III族氮化物半導體的c軸的方向，朝向與上述六方晶系III族氮化物半導體的m軸的方向相反的方向僅傾斜70. 53度的方向延伸。在成為共振鏡的第I及第2端面中至少包含于活性層中的部分包含與支持基體的六方晶系III族氮化物半導體的N原子-Ga原子的排列所成的角度處于±10度以下的范圍內(nèi)的區(qū)域的情況下，第I及第2端面也具有作為共振鏡的平坦性、垂直性，由此激光共振器的振蕩良率提聞。該方法中，上述角度ALPHA為63度以上80度以下、或100度以上117度以下的范圍。在該III族氮化物半導體激光元件中，在63度以上80度以下、或100度以上117度以下的范圍內(nèi)，通過按壓而形成的端面獲得與基板主面接近于垂直的面的可能性變高。并且，在超過80度且未滿100度的角度時，有無法獲得 所需的平坦性及垂直性的危險。該方法中，在形成上述基板產(chǎn)物的上述工序中，對上述基板實施切片或磨削的加工，以使上述基板的厚度成為400 y m以下，上述第2面是通過上述加工形成的加工面、或包含形成于上述加工面上的電極的面。在該III族氮化物半導體激光元件中，上述基板可用以獲得用于激光共振器的優(yōu)質(zhì)的端面。該方法中，在形成上述基板產(chǎn)物的上述工序中，對上述基板進行研磨，以使上述基板的厚度成為50 ii m以上100 u m以下,上述第2面是通過上述研磨形成的研磨面、或包含形成于上述研磨面上的電極的面。若厚度為50 y m以上，則操作變得容易，生產(chǎn)良率提高。若為lOOym以下，則可用以獲得用于激光共振器的優(yōu)質(zhì)的端面。該方法中，上述刻劃使用激光刻劃器進行，通過上述刻劃形成刻劃槽，上述刻劃槽的長度短于由上述六方晶系III族氮化物半導體的a軸及上述法線軸所規(guī)定的a-n面與上述第I面的交叉線的長度。根據(jù)該方法，通過割斷基板產(chǎn)物，而形成其他基板產(chǎn)物及激光棒。該割斷使用比激光棒的割斷線短的刻劃槽而引起。該方法中，上述半極性主面是{20-21}面、{10-11}面、{20-2-1}面、及{10-1-1}面中的任一個。根據(jù)該方法，在上述典型的半極性面中，可提供能夠構(gòu)成該III族氮化物半導體激光元件的激光共振器的程度的充分的平坦性及垂直性的第I及第2端面。該方法中，上述基板由GaN、AlGaN、AlN、InGaN及InAlGaN中的任一種構(gòu)成。根據(jù)該方法，在使用由上述氮化鎵系半導體構(gòu)成的基板時，可獲得可用作共振器的第I及第2端面。在使用AlN基板或AlGaN基板時，可增大偏光度，且由于低折射率而可強化光封閉性。在使用InGaN基板時，可減小基板與發(fā)光層的晶格失配率，且可提聞結(jié)晶品質(zhì)。本發(fā)明的各方案的上述目的及其它目的、特征以及優(yōu)點根據(jù)附圖所進行的本發(fā)明的優(yōu)選實施方式的以下的詳細記述，更容易明了。發(fā)明效果如以上所說明所示，根據(jù)本發(fā)明的各方案，提供一種在六方晶系III族氮化物的c軸朝m軸的方向傾斜的支持基體的半極性面上，具有較高的振蕩良率的激光共振器的III族氮化物半導體激光元件，并且，根據(jù)本發(fā)明的各方案，提供一種制作該III族氮化物半導體激光元件的方法。


圖I是概略地表示本實施方式的III族氮化物半導體激光元件的構(gòu)造的圖。圖2是表示III族氮化物半導體激光元件中的活性層中的能帶構(gòu)造的圖。圖3是表示III族氮化物半導體激光元件的活性層中的發(fā)光的偏光的圖。圖4是表示III族氮化物半導體激光元件的端面與活性層的m面的關(guān)系的圖。圖5是表示制作本實施方式的III族氮化物半導體激光元件的方法的主要工序的工序流程圖。圖6是示意性地表示制作本實施方式的III族氮化物半導體激光元件的方法的主要工序的圖。
圖7是表示晶格中的{20-21}面及共振器端面的掃描式電子顯微鏡圖像的圖。圖8是表示實施例I中所示的激光二極管的構(gòu)造的圖。圖9是表示所求出的偏光度P與閾值電流密度的關(guān)系的圖。圖10是表示GaN基板的朝向m軸方向的c軸的傾斜角與振蕩良率的關(guān)系的圖。圖11是表示層錯密度與振蕩良率的關(guān)系的圖。圖12是表不基板厚度與振蕩良率的關(guān)系的圖。圖13是表示(20-21)面與其他面方位(指數(shù))所成的角度的圖。圖14是表示(20-21)面與(-101-6)面及(-1016)面中的原子配置的圖。圖15是表示(20-21)面與(-101-7)面及(-1017)面中的原子配置的圖。圖16是表示(20-21)面與(-101-8)面及(-1018)面中的原子配置的圖。圖17是表示GaN的原子配置的圖。圖18是表不GaN基板的偏尚角、振蕩良率以及面指數(shù)的關(guān)系的圖。圖19是表示面指數(shù)、面指數(shù)與m面所成的角度、及主面與c面所成的角度的關(guān)系的圖。圖20是表示GaN基板的偏離角、振蕩良率、及GaN基板的偏離角為70. 53±10度的范圍的關(guān)系的圖。圖21是表示c軸從基板主面的傾斜角度與偏光度的關(guān)系的圖。圖22是表示電流密度與偏光度的關(guān)系的圖。
具體實施例方式本發(fā)明的見解通過參照作為例示而表示的附圖并考慮以下的詳細記述而可容易理解。接下來，參照附圖的同時對本發(fā)明的III族氮化物半導體激光元件、及制作III族氮化物半導體激光元件的方法的實施方式進行說明。在可能的情況下對相同部分附上相同的標號。圖I是概略地表示本實施方式的III族氮化物半導體激光元件的構(gòu)造的圖。III族氮化物半導體激光元件11具有增益引導型(利得力' ^卜''型)構(gòu)造，但本發(fā)明的實施方式并不限定于增益引導型構(gòu)造。III族氮化物半導體激光元件11包含激光構(gòu)造體13及電極15。激光構(gòu)造體13包含支持基體17及半導體區(qū)域19。支持基體17由六方晶系III族氮化物半導體構(gòu)成，且具有半極性主面17a及背面17b。半導體區(qū)域19設(shè)置于支持基體17的半極性主面17a上。電極15設(shè)置于激光構(gòu)造體13的半導體區(qū)域19上。半導體區(qū)域19包含第I包覆層21、第2包覆層23及活性層25。第I包覆層21由第I導電型的氮化鎵系半導體構(gòu)成，例如由n型AlGaN、n型InAlGaN等構(gòu)成。第2包覆層23由第2導電型的氮化鎵系半導體構(gòu)成，例如由P型AlGaN、p型InAlGaN等構(gòu)成?；钚詫?5設(shè)置于第I包覆層21與第2包覆層23之間?；钚詫?5包含氮化鎵系半導體層，該氮化鎵系半導體層例如為阱層25a?；钚詫?5包括由氮化鎵系半導體構(gòu)成的障壁層25b，阱層25a及障壁層25b交替排列。阱層25a例如由InGaN等構(gòu)成，障壁層25b例如由GaN、InGaN等構(gòu)成?；钚詫?5可以包含以產(chǎn)生波長為360nm以上600nm以下的光的方式設(shè)置的量子阱構(gòu)造。通過利用半極性面，可產(chǎn)生波長為430nm以上550nm以下的光。第I包覆層21、第2包覆層23及活性層25沿著半極性主面17a的法線軸NX排列。III族氮化物半導體激光元件11中，激光構(gòu)造體13包含與由六方晶系III族氮化物半導體的m軸及法線軸NX所規(guī)定的m-n面交叉的第I割斷面27及第2割斷面29。參照圖1，繪制有正交坐標系統(tǒng)S及結(jié)晶坐標系統(tǒng)CR。法線軸NX朝向正交坐標系統(tǒng)S的Z軸的方向。半極性主面17a與由正交坐標系統(tǒng)S的 X軸及Y軸所規(guī)定的特定平面平行地延伸。并且，在圖I中，繪制有代表性的c面Sc。支持基體17的六方晶系III族氮化物半導體的c軸朝向六方晶系III族氮化物半導體的m軸的方向，相對于法線軸NX以有限的角度ALPHA傾斜。III族氮化物半導體激光元件11還包含絕緣膜31。絕緣膜31覆蓋激光構(gòu)造體13的半導體區(qū)域19的表面19a，半導體區(qū)域19位于絕緣膜31與支持基體17之間。支持基體17由六方晶系III族氮化物半導體構(gòu)成。絕緣膜31具有開口 31a，開口 31a在半導體區(qū)域19的表面19a與上述的m-n面的交叉線LIX的方向上延伸，且例如成為條紋形狀。電極15經(jīng)由開口 31a與半導體區(qū)域19的表面19a(例如第2導電型的接觸層33)形成接觸，在上述交叉線LIX的方向上延伸。III族氮化物半導體激光元件11中，激光波導包含第I包覆層21、第2包覆層23及活性層25，在上述交叉線LIX的方向上延伸。III族氮化物半導體激光元件11中，第I割斷面27及第2割斷面29與由六方晶系III族氮化物半導體的m軸及法線軸NX所規(guī)定的m-n面交叉。III族氮化物半導體激光元件11的激光共振器包含第I及第2割斷面27、29，激光波導向第I割斷面27及第2割斷面29的一方延伸至另一方。激光構(gòu)造體13包含第I面13a及第2面13b，第I面13a為第2面13b的相反側(cè)的面。第I及第2割斷面27、29從第I面13a的邊緣13c延伸至第2面13b的邊緣13d為止。第I及第2割斷面27、29與c面、m面或a面這些以往的裂面不同。將L設(shè)為4以上的整數(shù)第I及第2割斷面27、29包含處于從以面指數(shù)(_1，0，1，L)或(1，0，-1，-L)表示的面起±5度的范圍內(nèi)的區(qū)域(以下，稱為區(qū)域R)。而且，第I及第2割斷面27、29中包含于活性層25中的部分可包含上述的區(qū)域R的一部分或全部。因此，激光共振器中所包含的第I及第2割斷面27、29包含上述面指數(shù)的區(qū)域，因此第I及第2割斷面27、29具有作為共振鏡的平坦性、垂直性，由此激光共振器的振蕩良率提高。而且，第I及第2割斷面27、29也可包含與N原子-Ga原子的排列(沿著向量NX的方向延伸的排列)所成的角度處于±10度以下的范圍內(nèi)的區(qū)域，上述N原子-Ga原子的排列沿著從支持基體17的六方晶系III族氮化物半導體的c軸的方向(向量VC)，朝與支持基體17的六方晶系III族氮化物半導體的m軸的方向相反的方向僅傾斜70. 53度的方向而延伸(參照圖17)。第I及第2割斷面27、29中包含于活性層25中的部分可包含與支持基體17的上述N原子-Ga原子的排列(沿著向量NX的方向而延伸的排列)所成的角度處于±10度以下的范圍內(nèi)的上述區(qū)域的一部分或全部。尤其是上述的區(qū)域R與沿著支持基體17的向量NX延伸的上述N原子-Ga原子的排列所成的角度可處于±10度以下的范圍內(nèi)。激光共振器中所包含的第I及第2割斷面27、29包含與沿著支持基體17的向量NX延伸的上述N原子-Ga原子的排列所成的角度處于±10度以下的范圍內(nèi)的區(qū)域的情況下，第I及第2割斷面27、29具有作為共振鏡的平坦性、垂直性，由此激光共振器的振蕩良率提聞。圖19所示的表可視為表示支持基體17的半極性主面17a與支持基體17的六方晶系III族氮化物半導體的c面(面Sc)所成的角度(角度ALPHA)、及與半極性主面17a正交且沿著第I及第2割斷面27、29延伸的面的面指數(shù)的對應(yīng)。參照圖19，在本實施方式中，支持基體17的半極性主面17a與支持基體17的六方晶系III族氮化物半導體的c面(面Sc)所成的角度(角度ALPHA)可處于64.84±5度以上79. 37±5度以下的范圍內(nèi)。如上所述，在支持基體17的半極性主面17a與支持基體 17的六方晶系III族氮化物半導體的c面(面Sc)所成的角度(角度ALPHA)處于64. 84±5度以上79. 37±5度以下的范圍內(nèi)的情況下，第I及第2割斷面27、29也具有作為共振鏡的平坦性、垂直性，由此激光共振器的振蕩良率提聞。根據(jù)該III族氮化物半導體激光元件11，構(gòu)成激光共振器的第I及第2割斷面27、29與m-n面交叉。因此，可設(shè)置在m_n面與半極性面17a的交叉線的方向上延伸的激光波導。因此，III族氮化物半導體激光元件11具有可成為低閾值電流的激光共振器。III族氮化物半導體激光元件11包含n側(cè)光導層35及p側(cè)光導層37。n側(cè)光導層35包含第I部分35a及第2部分35b，n側(cè)光導層35例如由GaN、InGaN等構(gòu)成。p側(cè)光導層37包含第I部分37a及第2部分37b，p側(cè)光導層37例如由GaN、InGaN等構(gòu)成。載子阻擋層39例如設(shè)置于第I部分37a與第2部分37b之間。在支持基體17的背面17b設(shè)置有另一電極41，電極41例如覆蓋支持基體17的背面17b。圖2是表示III族氮化物半導體激光元件中的活性層中的能帶構(gòu)造的圖。圖3是表示III族氮化物半導體激光元件11的活性層25中的發(fā)光的偏光的圖。圖4是示意性地表示由c軸及m軸所規(guī)定的剖面的圖。參照圖2(a)，在能帶構(gòu)造BAND (能帶)的r點附近，有3種在傳導帶與價帶之間的可能的躍遷。A能帶及B能帶為相對較小的能量差。由傳導帶與A能帶的躍遷Ea所引起的發(fā)光朝a軸方向偏光，由傳導帶與B能帶的躍遷Eb所引起的發(fā)光朝將c軸投影至主面的方向偏光。關(guān)于激光振蕩，躍遷Ea的閾值小于躍遷Eb的閾值。參照圖2(b)，表示III族氮化物半導體激光元件11中的LED模式下的光的光譜。LED模式下的光包含六方晶系III族氮化物半導體的a軸的方向的偏光成分II、及將六方晶系III族氮化物半導體的c軸投影至主面的方向的偏光成分12,偏光成分Il大于偏光成分12。偏光度P通過(11-12)/(11+12)所規(guī)定?？墒褂迷揑II族氮化物半導體激光元件11的激光共振器，使LED模式下較大發(fā)光強度的模式的光進行激光振蕩。如圖3所示，可進一步包含設(shè)置于第I及第2割斷面27、29的至少一方或分別設(shè)置于兩方的介電多層膜43a、43b。也可對割斷面27、29使用端面涂布?？赏ㄟ^端面涂布調(diào)整反射率。如圖3(b)所示，來自活性層25的激光L朝向六方晶系III族氮化物半導體的a軸的方向偏光。該III族氮化物半導體激光元件11中，可實現(xiàn)低閾值電流的帶間躍遷具有偏光性。用于激光共振器的第I及第2割斷面27、29與c面、m面或a面這些以往的裂面不同。然而，第I及第2割斷面27、29具有作為用于共振器的鏡的平坦性、垂直性。因此，使用第I及第2割斷面27、29與在上述割斷面27、29間延伸的激光波導，如圖3(b)所示，利用比起朝將c軸投影至主面的方向偏光的躍遷Eb的發(fā)光更強的躍遷Ea的發(fā)光，可進行低閾值的激光振蕩。III族氮化物半導體激光元件11中，在第I及第2割斷面27、29上分別出現(xiàn)支持基體17的端面17c及半導體區(qū)域19的端面19c，端面17c及端面19c由介電多層膜43a覆蓋。支持基體17的端面17c及活性層25中的端面25c的法線向量NA與活性層25的m軸向量MA所成的角度BETA由如下成分所規(guī)定在由III族氮化物半導體的c軸及m軸規(guī)定的第I平面SI內(nèi)規(guī)定的成分(BETA)1、及在與第I平面SI (為容易理解而未圖示，參照為“SI”)及法線軸NX正交的第2平面S2(為容易理解而未圖示，參照為“S2”)內(nèi)規(guī)定的成分(BETA)2。成分(BETA)1可在由III族氮化物半導體的c軸及m軸所規(guī)定的第I平面SI內(nèi)成為(ALPHA-5)度以上(ALPHA+5)度以下的范圍。該角度范圍在圖4中表示為代表性的m面Sm與參照面Fa所成的角度。為了容易理解，在圖4中從激光構(gòu)造體的內(nèi)側(cè)遍及外側(cè)而繪制代表性的m面SM。參照面Fa沿著活性層25的端面25c延伸。該III族氮化物半導體激光元件11具有關(guān)于從c軸及m軸的一方朝另一方所取的角度BETA滿足上述垂直性的端面。并且，成分(BETA)2可在第2平面S2內(nèi)成為-5度以上+5度以下的范圍。此處，BETA2=(BETA)12+(BETA)22。此時，III族氮化物半導體激光元件11的端面(割斷面27、29)關(guān)于在與半極性面17a的法線軸NX垂直的面內(nèi)規(guī)定的角度滿足上述垂直性。再次參照圖1，111族氮化物半導體激光元件11中，支持基體17的厚度DSUB可為400 u m以下。該III族氮化物半導體激光元件中，可獲得用于激光共振器的優(yōu)質(zhì)的割斷面。III族氮化物半導體激光元件11中，支持基體17的厚度DSUB進而可為50 ii m以上100 u m以下。該III族氮化物半導體激光元件11中，更可獲得用于激光共振器的優(yōu)質(zhì)的割斷面。并且，操作變得容易，可提高生產(chǎn)良率。在III族氮化物半導體激光元件11中，法線軸NX與六方晶系III族氮化物半導體的c軸所成的角度ALPHA進而可為45度以上，且可為80度以下。并且，角度ALPHA可為100度以上，且可為135度以下。在未滿45度及超過135度的角度時，通過按壓形成的端面包含m面的可能性變高。并且，在超過80度且未滿100度的角度時，有無法獲得所需的平坦性及垂直性的危險。在III族氮化物半導體激光元件11中，法線軸NX與六方晶系III族氮化物半導體的c軸所成的角度ALPHA進而可為63度以上，且可為80度以下。并且，角度ALPHA可為100度以上，且可為117度以下。在未滿63度及超過117度的角度時，有通過按壓形成的端面的一部分出現(xiàn)m面的可能性。并且，在超過80度且未滿100度的角度時，有無法獲得所需的平坦性及垂直性的危險。半極性主面17a進而可為{20-21}面、{10-11}面、{20-2-1}面、及{10-1-1}面中的任一個。進而，也可將自上述面以-4度以上+4度以下的范圍微傾斜的面設(shè)為上述主面。在上述典型的半極性面17a中，可提供能夠構(gòu)成該III族氮化物半導體激光元件11的激光共振器的程度的充分的平坦性及垂直性的第I及第2端面(割斷面27、29)。并且，在遍及上述典型的面方位的角度的范圍內(nèi)，可獲得顯示出充分的平坦性及垂直性的端面。在III族氮化物半導體激光元件11中，支持基體17的層錯密度可為IX IO4CnT1以下。因?qū)渝e密度為IXlO4cnT1以下，因此由于偶發(fā)情況導致割斷面的平坦性及/或垂直性混亂的可能性較低。并且，支持基體17可包含GaN、AIN、AlGaN、InGaN及InAlGaN中的任一個。在使用由上述氮化鎵系半導體構(gòu)成的基板時，可獲得可用作共振器的端面(割斷面27,29) 在使用AlN或AlGaN基板時，可增大偏光度，且由于低折射率而可強化光封閉性。在使用InGaN基板時，可減小基板與發(fā)光層的晶格失配率，而可提聞結(jié)晶品質(zhì)。圖5是表示制作本實施方式的III族氮化物半導體激光元件的方法的主要工序的圖。參照圖6(a)，表示基板51。在工序SlOl中，準備用于制作III族氮化物半導體激光元件的基板51?；?1的六方晶系III族氮化物半導體的c軸(向量VC)朝向六方晶系III族氮化物半導體的m軸方向(向量VM)，相對于法線軸N X而以有限的角度ALPHA傾斜。因此，基板51具有由六方晶系III族氮化物半導體構(gòu)成的半極性主面51a。在工序S102中，形成基板產(chǎn)物SP。圖6(a)中，將基板產(chǎn)物SP繪制為大致圓板形的構(gòu)件，但基板產(chǎn)物SP的形狀限定并不限定于此。為了獲得基板產(chǎn)物SP，首先，工序S103中，形成激光構(gòu)造體55。激光構(gòu)造體55包含半導體區(qū)域53及基板51，工序S103中，半導體區(qū)域53形成于半極性主面51a上。為了形成半導體區(qū)域53，在半極性主面51a上依次成長第I導電型的氮化鎵系半導體區(qū)域57、發(fā)光層59、及第2導電型的氮化鎵系半導體區(qū)域61。氮化鎵系半導體區(qū)域57例如可包含n型包覆層，氮化鎵系半導體區(qū)域61例如可包含P型包覆層。發(fā)光層59設(shè)置于氮化鎵系半導體區(qū)域57與氮化鎵系半導體區(qū)域61之間，且可包含活性層、光導層及電子阻擋層等。氮化鎵系半導體區(qū)域57、發(fā)光層59、及第2導電型的氮化鎵系半導體區(qū)域61沿著半極性主面51a的法線軸NX排列。上述半導體層進行外延成長。半導體區(qū)域53上由絕緣膜54所覆蓋。絕緣膜54例如包含硅的氧化物。絕緣膜54具有開口 54a。開口 54a例如成條紋形狀。工序S104中，在激光構(gòu)造體55上形成陽極電極58a及陰極電極58b。并且，在基板51的背面形成電極之前，對用于結(jié)晶成長的基板的背面進行研磨，形成所需的厚度DSUB的基板產(chǎn)物SP。在電極的形成中，例如陽極電極58a形成于半導體區(qū)域53上，并且陰極電極58b形成于基板51的背面(研磨面)51b上。陽極電極58a在X軸方向上延伸，陰極電極58b系覆蓋整個背面51b。通過上述工序，形成基板產(chǎn)物SP?；瀹a(chǎn)物SP包含第I面63a、以及位于其相反側(cè)的第2面63b。半導體區(qū)域53位于第I面63a與基板51之間。工序S105中，如圖6 (b)所示，對基板產(chǎn)物SP的第I面63a進行刻劃。該刻劃使用激光刻劃器IOa而進行。通過刻劃形成刻劃槽65a。圖6 (b)中，已形成有5個刻劃槽，使用激光束LB進行刻劃槽65b的形成?？虅澆?5a的長度短于由六方晶系III族氮化物半導體的a軸及法線軸NX所規(guī)定的a-n面與第I面63a的交叉線AIS的長度，對交叉線AIS的一部分進行激光束LB的照射。通過激光束LB的照射，在特定方向上延伸并到達半導體區(qū)域的槽形成于第I面63a。刻劃槽65a例如可形成于基板產(chǎn)物SP的一個邊緣。在工序S106中，如圖6(c)所示，如果對基板產(chǎn)物SP的第2面63b的按壓進行基板產(chǎn)物SP的分離，形成基板產(chǎn)物SPl及激光棒LB1。按壓例如使用刀具69等斷裂裝置進行。刀具69包含在一個方向上延伸的邊緣69a、以及規(guī)定邊緣69a的至少2個刀面69b、69c。并且，基板產(chǎn)物SPl的按壓在支持裝置71上進行。支持裝置71包含支持面71a與凹部71b，凹部71b在一個方向上延伸。凹部71b形成于支持面71a。使基板產(chǎn)物SPl的刻劃槽65a的方向及位置對準支持裝置71的凹部71b的延伸方向，將基板產(chǎn)物SPl在支持裝置71上定位在凹部71b上。使斷裂裝置的邊緣的方向?qū)拾疾?1b的延伸方向，從與第2面63b交叉的方向，將破斷裝置的邊緣抵壓于基板產(chǎn)物SP1。交叉方向可為與第2面63b大致垂直的方向。由此，進行基板產(chǎn)物SP的分離，形成基板產(chǎn)物SPl及激光棒LB1。通過抵壓，形成具有第I及第2端面67a、67b的激光棒LBl，上述端面67a、67b的至少發(fā)光層的一部分具有可用于半導體激光的共振鏡的程度的垂直性及平坦性。所形成的激光棒LB I具有通過上述分離形成的第I及第2端面67a、67b，端面67a、67b分別從第I面63a延伸至第2面63b為止。因此，端面67a、67b構(gòu)成該III族氮化物半導體激光元件的激光共振器，且與XZ面交 叉。該XZ面對應(yīng)于由六方晶系III族氮化物半導體的m軸及法線軸NX規(guī)定的m-n面。將L設(shè)為4以上的整數(shù)，第I及第2端面67a、67b包含處于從以面指數(shù)(_1，0，1，L)或(1，0，-1，-L)所表示的面起±5度的范圍內(nèi)的區(qū)域(以下，稱為區(qū)域Rl)。而且，第I及第2端面67a、67b中包含于發(fā)光層59的活性層中的部分可包含上述區(qū)域Rl的一部分或全部。因此，激光共振器中所包含的第I及第2端面67a、67b包含上述面指數(shù)的區(qū)域，因此第I及第2端面67a、67b具有作為共振鏡的平坦性、垂直性，由此激光共振器的振蕩良率提聞。而且,第I及第2端面67a、67b也可包含與N原子-Ga原子的排列(沿著向量NX的方向延伸的排列)所成的角度處于±10度以下的范圍內(nèi)的區(qū)域，其中上述N原子-Ga原子的排列沿著從基板51的六方晶系III族氮化物半導體的c軸的方向(向量VC)，朝向與基板51的六方晶系III族氮化物半導體的m軸的方向相反的方向僅傾斜70. 53度的方向延伸(參照圖17)。第I及第2端面67a、67b中包含于發(fā)光層59的活性層中的部分可包含與基板51的上述N原子-Ga原子的排列(沿著向量NX的方向延伸的排列)所成的角度處于±10度以下的范圍內(nèi)的上述區(qū)域的一部分或全部。尤其是上述區(qū)域Rl與沿著基板51的向量NX延伸的上述N原子-Ga原子的排列所成的角度可處于± 10度以下的范圍內(nèi)。在激光共振器中所包含的第I及第2端面67a、67b包含沿著基板51的向量NX延伸的上述N原子-Ga原子的排列所成的角度處于±10度以下的范圍內(nèi)的區(qū)域的情況下，第I及第2端面67a、67b也具有作為共振鏡的平坦性、垂直性，由此激光共振器的振蕩良率提高。圖19所不的表可視為表不基板51的半極性主面51a與基板51的TK方晶系III族氮化物半導體的c面(面Sc)所成的角度(角度ALPHA)、及與半極性主面51a正交且沿著第I及第2端面67a、67b延伸的面的面指數(shù)的對應(yīng)。參照圖19，本實施方式中，基板51的半極性主面51a與基板51的六方晶系III族氮化物半導體的c面(面Sc)所成的角度(角度ALPHA)可處于64.84±5度以上79. 37±5度以下的范圍內(nèi)。如上所述，在基板51的半極性主面51a與基板51的六方晶系III族氮化物半導體的c面(面Sc)所成的角度(角度ALPHA)處于64. 84±5度以上79. 37±5度以下的范圍內(nèi)的情況下，第I及第2端面67a,67b也具有作為共振鏡的平坦性、垂直性，由此激光共振器的振蕩良率提高。根據(jù)該方法，在六方晶系III族氮化物半導體的a軸的方向上，對基板產(chǎn)物SP的第I面63a進行刻劃后，通過對基板產(chǎn)物SP的第2面63b的按壓進行基板產(chǎn)物SP的分離，形成新的基板產(chǎn)物SPl及激光棒LBl。因此，以與m-n面交叉的方式在激光棒LBl形成第I及第2端面67a、67b。根據(jù)該端面形成，對第I及第2端面67a、67b提供可構(gòu)成該III族氮化物半導體激光元件的激光共振器的程度的充分的平坦性及垂直性。并且，該方法中，所形成的激光波導系在六方晶系III族氮化物的c軸的傾斜的方向上延伸。不使用干式蝕刻面，便形成可提供該激光波導的共振鏡端面。根據(jù)該方法，通過基板產(chǎn)物SPl的割斷，形成新的基板產(chǎn)物SPl及激光棒LBl。工序S107中，反復進行由按壓所引起的分離，而制作多個激光棒。該割斷使用比激光棒LB I的割斷線BREAK(斷裂)短的刻劃槽65a而引起。工序S108中，在激光棒LBl的端面67a、67b形成介電多層膜,而形成激光棒產(chǎn)物。工序S109中，將該激光棒產(chǎn)物分離為各個半導體激光的芯片。
本實施方式的制造方法中，角度ALPHA可為45度以上80度以下及100度以上135度以下的范圍。在未滿45度及超過135度的角度時，通過按壓形成的端面由m面構(gòu)成的可能性變高。并且，在超過80度且未滿100度的角度時，有無法獲得所需的平坦性及垂直性的危險。角度ALPHA可為63度以上80度以下及100度以上117度以下的范圍。在未滿45度及超過135度的角度時，存在在通過按壓形成的端面的一部分出現(xiàn)m面的可能性。并且，在超過80度且未滿100度的角度時，有無法獲得所需的平坦性及垂直性的危險。半極性主面51a可為{20-21}面、{10-11}面、{20-2-1}面、及{10-1-1}面中的任一個。進而，也可將從上述面以-4度以上+4度以下的范圍微傾斜的面設(shè)為上述主面。在上述典型的半極性面中，以可構(gòu)成該III族氮化物半導體激光元件的激光共振器的程度的充分的平坦性及垂直性，提供用于激光共振器的端面。并且，基板51可包含GaN、AIN、AlGaN、InGaN及InAlGaN中的任一個。在使用由上述氮化鎵系半導體構(gòu)成的基板時，可獲得可用作激光共振器的端面。基板51可由GaN構(gòu)成。形成基板產(chǎn)物SP的工序S104中，對用于結(jié)晶成長的半導體基板實施切片或磨削的加工，以使基板厚度成為400 以下，第2面63b可以是通過研磨形成的加工面。在該基板厚度下，可高良率地形成能夠構(gòu)成該III族氮化物半導體激光元件的激光共振器的程度的充分的平坦性、垂直性或無離子損傷的端面67a、67b。第2面63b還可以為通過研磨形成的研磨面，研磨后基板厚度為lOOym以下。并且，為了相對容易地處理基板產(chǎn)物SP，基板厚度可為50 u m以上。本實施方式的激光端面的制造方法中，在激光棒LBl中也規(guī)定了參照圖3說明的角度BETA。激光棒LB I中，角度BETA的成分(BETA) i可在由III族氮化物半導體的c軸及m軸所規(guī)定的第I平面(與參照圖3的說明中的第I平面SI相對應(yīng)的面)內(nèi)成為(ALPHA-5)度以上(ALPHA+5)度以下的范圍。激光棒LBl的端面67a、67b關(guān)于從c軸及m軸的一方朝另一方所取的角度BETA的角度成分滿足上述垂直性。并且，角度BETA的成分(BETA)2可在第2平面(與圖3所示的第2平面S2相對應(yīng)的面)內(nèi)成為-5度以上+5度以下的范圍。此時，激光棒LBl的端面67a、67b關(guān)于在與半極性面51a的法線軸NX垂直的面內(nèi)規(guī)定的角度BETA的角度成分滿足上述垂直性。端面67a、67b通過利用對外延成長于半極性面51a上的多個氮化鎵系半導體層的按壓的斷裂而形成。由于是向半極性面51a的外延膜，因而端面67a、67b并非以往用作共振鏡的c面、m面或a面等低面指數(shù)的裂面。然而，在半極性面51a上的外延膜的積層的斷裂中，端面67a、67b具有可用作共振鏡的平坦性及垂直性。(實施例I)如下所述，準備半極性面GaN基板，觀察割斷面的垂直性?；迨褂脧囊訦VPE法(Hydride Vapoar Phase Epitaxy Method,氫化物氣相外延法)較厚地成長的(OOOl)GaN晶錠，朝m軸方向以75度的角度切出的{20-21}面GaN基板。GaN基板的主面為鏡面加工，背面為經(jīng)磨削加工的緞紋表面拋光(Pearskin Finish)狀態(tài)?；宓暮穸葹?70 y m。在緞紋表面拋光狀態(tài)的背面?zhèn)龋褂勉@石筆，在將c軸投影至基板主面的方向上垂直地進行劃線后，進行按壓而將基板割斷。為了觀 察所獲得的割斷面的垂直性，使用掃描式電子顯微鏡，從a面方向觀察基板。圖7(a)是從a面方向觀察割斷面的掃描式電子顯微鏡像，右側(cè)的端面為割斷面。可知割斷面相對于半極性主面，具有平坦性及垂直性。(實施例2)實施例I中，可知具有半極性{20-21}面的GaN基板中，在將c軸投影至基板主面的方向上垂直地進行劃線并進行按壓所獲得的割斷面相對于基板主面具有平坦性及垂直性。因此，為研究該割斷面作為激光的共振器的有用性，如下所述，通過有機金屬氣相成長法使圖8所示的激光二極管成長。原料使用三甲基鎵(TMGa)、三甲基鋁(TMAl)、三甲基銦(TMIn)、氨(NH3)、硅烷(SiH4)。準備基板71。作為基板71，制作下述GaN基板使用晶片切片裝置從以HVPE法較厚地成長的(OOOl)GaN晶錠，朝m軸方向以0度至90度的范圍的角度切出，且具有朝向m軸方向的c軸的傾斜角度ALPHA為0度至90度的范圍的所需的偏離角。例如，在以75度的角度切出時，獲得{20-21}面GaN基板，在圖7(b)所示的六方晶系的晶格中由參照標記71a表示。為了在成長前研究基板的層錯密度，通過陰極發(fā)光法觀察基板。在陰極發(fā)光中，觀察通過電子束所激發(fā)的載子的發(fā)光過程，若存在層錯，則在其附近載子進行非發(fā)光再結(jié)合，因此觀察為暗線狀。求出該暗線的每單位長度的密度(線密度)，定義為層錯密度。此處，為了研究層錯密度，使用非破壞測定的陰極發(fā)光法，但也可使用破壞測定的穿透式電子顯微鏡。在利用穿透式電子顯微鏡時，從a軸方向觀察試料剖面時，從基板朝向試料表面在m軸方向上伸長的缺陷為支持基體中所包含的層錯，可與陰極發(fā)光法的情形同樣地求出層錯的線密度。將該基板71配置于反應(yīng)爐內(nèi)的承載器上之后，以下述成長順序成長外延層。首先，成長厚度為IOOOnm的n型GaN72。其次，成長厚度為1200nm的n型InAlGaN包覆層73。繼而,成長厚度為200nm的n型GaN引導層74a及厚度為65nm的無摻雜InGaN引導層74b之后，成長由GaN厚度15nm/InGaN厚度3nm構(gòu)成的3個周期MQW(Multiple QuantumWell，多量子阱)75。繼而，成長厚度為65nm的無摻雜InGaN引導層76a、厚度為20nm的p型AlGaN阻擋層77a及厚度200nm的p型GaN引導層76b。其次，成長厚度為400nm的p型InAlGaN包覆層77b。最后，成長厚度為50nm的p型GaN接觸層78。將SiO2的絕緣膜79成膜于接觸層78上之后，使用光刻法并通過濕式蝕刻形成寬度為IOiim的條紋窗。此處，如下述二者所示形成條紋方向的接觸窗。激光條紋為(I)M方向(接觸窗沿著由c軸及m軸規(guī)定的特定面的方向)、及(2) A方向〈11-20〉方向。形成條紋窗之后，對由Ni/Au構(gòu)成的p側(cè)電極80a與由Ti/Al構(gòu)成的焊盤電極進行蒸鍍。其次，使用鉆石懸浮液對GaN基板(GaN晶片)的背面進行研磨，制作背面為鏡面狀態(tài)的基板產(chǎn)物。此時，使用接觸式膜厚計測定基板產(chǎn)物的厚度。厚度的測定中，也可通過對從試料剖面進行觀察的顯微鏡而進行。顯微鏡可使用光學顯微鏡或掃描式電子顯微鏡。如果蒸鍍而在GaN基板(GaN晶片)的背面(研磨面)形成由Ti/Al/Ti/Au構(gòu)成的n側(cè)電極 80b。為了針對上述兩種激光條紋制作共振鏡，使用利用波長為355nm的YAG激光的激光刻劃器。在使用激光刻劃器進行斷裂的情況下，與使用鉆石刻劃器的情形相比，可提高振蕩芯片良率。作為刻劃槽的形成條件 ，使用以下激光輸出為IOOmW ;掃描速度為5mm/s。所形成的刻劃槽例如為長度30 u m、寬度10 u m、深度40 y m的槽。以800 y m間距經(jīng)由基板的絕緣膜開口部位而對外延表面直接照射激光光，從而形成刻劃槽。共振器長度為600i!m。使用刀具，通過割斷而制作共振鏡。通過對基板背側(cè)進行按壓而破斷，從而制作激光棒。更具體而言，圖7(b)與圖7(c)關(guān)于{20-21}面的GaN基板表示結(jié)晶方位與割斷面的關(guān)系。圖7(b)是將激光條紋設(shè)置于(I)M方向的情形，且表示半極性面71a及用于激光共振器的端面81a、81b。端面81a、81b與半極性面71a大致正交,與先前的c面、m面或a面等以往的裂面不同。圖7(c)是將激光條紋設(shè)置于(2)〈11-20>方向上的情形，且表示半極性面71a及用于激光共振器的端面81c、81d。端面81c、81d與半極性面71a大致正交，且由a面構(gòu)成。以掃描式電子顯微鏡觀察通過斷裂形成的割斷面，結(jié)果于(I)及(2)中分別未觀察到顯著的凹凸。據(jù)此，推定割斷面的平坦性(凹凸的大小)為20nm以下。進而，割斷面相對于試料表面的垂直性為±5度的范圍內(nèi)。通過真空蒸鍍法在激光棒的端面涂布介電多層膜。介電多層膜通過交替積層SiO2與TiO2而構(gòu)成。膜厚分別在50 IOOnm的范圍內(nèi)進行調(diào)整，設(shè)計為反射率的中心波長成為500 530nm的范圍。將單側(cè)的反射面設(shè)為10個周期，將反射率的設(shè)計值設(shè)計為約95%，將另一側(cè)的反射面設(shè)為6個周期，將反射率的設(shè)計值設(shè)為約80%。在室溫下進行通電的評價。電源使用脈沖寬度為500ns、占空比為0. 1%的脈沖電源，將針放于表面電極上而進行通電。在光輸出測定時，通過二極管檢測來自激光棒端面的發(fā)光，研究電流-光輸出特性(I-L特性)。在測定發(fā)光波長時，使來自激光棒端面的發(fā)光通過光纖，檢測器使用光譜分析儀而進行光譜測定。在研究偏光狀態(tài)時，使來自激光棒的發(fā)光通過偏光板而旋轉(zhuǎn)，由此研究偏光狀態(tài)。在觀測LED模式光時,將光纖配置于激光棒表面?zhèn)申蛴纱藴y定從表面放射的光。確認以全部激光進行振蕩后的偏光狀態(tài)，結(jié)果可知向a軸方向偏光。振蕩波長為500 530nmo以全部激光測定LED模式(自然放射光)的偏光狀態(tài)。電流密度為7. 4A/cm2。將a軸的方向的偏光成分設(shè)為II，將m軸投影至主面的方向的偏光成分設(shè)為12,將(11-12)/(11+12)定義為偏光度P。如此，研究求出的偏光度P與閾值電流密度的最小值的關(guān)系，結(jié)果獲得圖9。根據(jù)圖9，可知于偏光度為正的情況下，在(I)激光條紋M方向的激光時，閾值電流密度大幅下降。即，可知于偏光度為正(II > 12)且在偏離方向上設(shè)置波導的情況下，閾值電流密度大幅下降。圖9所示的數(shù)據(jù)如下。閾值電流閾值電流

偏光度(M方向條紋)(<11-20>條紋)
0.086420
0.051842
0.15948
0.276752
0.46為了采取獲得較高的偏光度的對策，通過調(diào)整GaN基板的切出角度，制作具有從 {20-21}面微傾斜的主面的GaN基板，研究該GaN基板的主面的從c軸起的傾斜角與偏光度的關(guān)系，結(jié)果獲得圖21所示的數(shù)據(jù)。可知在GaN基板的主面為{20-21}面的情況下，該主面與c面所成的角度為約75度，且該角度變大，越接近90度則偏光度越大。即，為獲得較大的偏光度，有效的是使用具有GaN基板的主面與c面所成的角度盡可能接近90度的主面、并從{20-21}面微傾斜的主面的基板。圖21所示的數(shù)據(jù)如下。
基板角度偏光度
710.12
730.18
750.276
770.31
790.40并且，為了確認使用具有{20-21}面的主面的GaN基板的III族氮化物半導體激光元件中的激光的偏光度的穩(wěn)定性，使電流密度增加至0. 74kA/cm2為止而調(diào)查偏光度的電流密度依賴性。其結(jié)果，獲得圖22的數(shù)據(jù)。可知即便使電流密度(CURRENT DENSITY)增加，偏光度(POLARIZATION RATIO)也大致固定而不發(fā)生變化。因此，即便為接近激光振蕩閾值電流密度的電流密度，偏光度也不下降，對低閾值振蕩非常有效。研究GaN基板的朝向m軸方向的c軸的傾斜角(偏離角)與振蕩良率的關(guān)系，結(jié)果獲得圖10。本實施例中，關(guān)于振蕩良率，定義為(振蕩芯片數(shù))/(測定芯片數(shù))。并且，圖10是在基板的層錯密度為lXloYcnf1)以下的基板且激光條紋為(I)M方向的激光的情況下描繪的。根據(jù)圖10，可知于偏離角為45度以下時，振蕩良率極低。以光學顯微鏡觀察端面狀態(tài)，結(jié)果可知在小于45度的角度時，在所有芯片出現(xiàn)m面，未獲得垂直性。并且，可知在偏離角為63度以上80度以下的范圍時，垂直性提高，振蕩良率增加50%以上。根據(jù)上述情況，GaN基板的偏離角度的范圍可利用63度以上80度以下。再者，即便在具有其結(jié)晶性等效的端面的角度范圍即100度以上117度以下的范圍時，也獲得相同的結(jié)果。圖10所
示的數(shù)據(jù)如下。傾斜角良率
10 0.1 430.2
5850
6365
66 80 7185
7580
7975 8545
9035將包含GaN基板的六方晶系III族氮化物半導體的c軸及m軸的面與GaN基板的主面正交的面(對應(yīng)于區(qū)域R1、R2)的面指數(shù)、與GaN基板的偏離角度的對應(yīng)示于圖18。圖18所示的圖表與圖10所示的相同。如圖18所示，在GaN基板的偏離角度為45度以上80度以下的情況下，與區(qū)域R1、R2相對應(yīng)的面的面指數(shù)為(_1，0，1,2),(-1,0,1,3),(-1,0,1,4)、(-1,0,1,5), (-1,0,1,6), (-1,0,1,7), (-1,0,1,8), (_1，0，1，9)、(-1,0,1,10)中的任一個。與此相對，在GaN基板的偏離角度為63度以上80度以下的情況下，與區(qū)域R1、R2相對應(yīng)的面的面指數(shù)為(-1，0，1，4)、(-1，0，1，5)、(-1，0，1，6)、(-1，0，1，7)、(-1，0，1，8)、(-1，0,1,9), (-1,0,1,10)中的任一個。成為共振鏡的面包含上述面指數(shù)的區(qū)域Rl、R2，因此該共振鏡具有平坦性、垂直性。根據(jù)圖18，激光共振器的振蕩良率提高50%以上。再者，圖18所示的GaN基板的偏離角對應(yīng)于圖19所示的主面與c面所成的角度，圖18所示的面指數(shù)對應(yīng)于圖19所示的面指數(shù)。并且，將GaN基板的偏離角度的范圍(70. 53±10度的范圍)清楚記載于圖10所不的圖表中，并不于圖20。如圖20所不,在GaN基板的偏離角度處于70. 53± 10度的范圍內(nèi)、即60. 53度以上80. 53度的范圍內(nèi)的情況下，與區(qū)域R1、R2相對應(yīng)的面的面指數(shù)為(_1，0,1,4), (-1,0,1,5), (-1,0,1,6), (-1,0,1,7), (-1,0,1,8), (_1，0，1，9)、(-1,0,1,10)中
的任一個。成為共振鏡的面包含上述面指數(shù)的區(qū)域R1、R2，因此該共振鏡具有平坦性、垂直性。根據(jù)圖20，激光共振器的振蕩良率提高50%以上。 此處，研究對應(yīng)于GaN基板的王面與GaN基板的TK方晶系III族氣化物半導體的c面所成的角度的工序S106中的斷裂的態(tài)樣，其結(jié)果如下所示。在GaN基板的主面與GaN基板的六方晶系III族氮化物半導體的c面所成的角度為0度的情況下，通過工序S 106中的斷裂，使基板產(chǎn)物高良率地在m面斷裂。在GaN基板的主面與GaN基板的六方晶系III族氮化物半導體的c面所成的角度大于0度且未滿45度的情況下，通過工序S106中的斷裂，使基板產(chǎn)物在m面斷裂。在GaN基板的主面與GaN基板的六方晶系III族氮化物半導體的c面所成的角度為45度以上且未滿63度的情況下，通過工序S 106中的斷裂，基板產(chǎn)物中混合存在在m面斷裂的產(chǎn)物及與主面垂直地斷裂的產(chǎn)物。在GaN基板的主面與GaN基板的六方晶系III族氮化物半導體的c面所成的角度為63度以上且80度以下的情況下，通過工序S106的斷裂，基板產(chǎn)物中多為與主面垂直地斷裂的產(chǎn)物。通過該斷裂形成的端面(對應(yīng)于端面63a等)包含與主面垂直的高指數(shù)面(為(_1，0，1，L)，L為4以上10以下的整數(shù))。在GaN基板的主面與GaN基板的六方晶系III族氮化物半導體的c面所成的角度大于80度且未滿90度的情況下，通過工序S106中的斷裂難以使基板產(chǎn)物斷裂，在GaN基板的主面與GaN基板的六方晶系III族氮化物半導體的c面所成的角度為90度的情況下，通過工序S106中的斷裂，使基板產(chǎn)物高良率地在c面斷裂。研究層錯密度與振蕩良率的關(guān)系，結(jié)果獲得圖11。振蕩良率的定義與上述相同。根據(jù)圖11，可知若層錯密度超過lXlO^cnT1)，則振蕩良率急劇下降。并且，以光學顯微鏡觀察端面狀態(tài)，結(jié)果可知振蕩良率下降的樣品中，端面的凹凸明顯而未獲得平坦的割斷面。認為原因在于由于存在層錯而導致斷裂容易度不同。因此，基板中所包含的層錯密度必須為lXloYcnT1)以下。圖11所示的數(shù)據(jù)如下。
層錯密度(cm.1)良率
50080
100075
400070
800065
10000 20 500002研究基板厚度與振蕩良率的關(guān)系，結(jié)果獲得圖12。振蕩良率的定義與上述相同。并且，在圖12中，在基板的層錯密度為lXlO^cnT1)以下且激光條紋為(I)M方向的激光的情況下進行描繪。根據(jù)圖12，在基板厚度薄于100 u m且厚于50 y m時，振蕩良率較高。其原因在于，若基板厚度厚于100 ym，則割斷面的垂直性惡化。并且，其原因在于，若薄于50 iim，則操作困難，芯片容易破壞。因此，基板的厚度最佳為50 iim以上IOOiim以下。圖12所示的數(shù)據(jù)如下。
基板厚度良率
4810
8065
9070
11045
15048
20030
40020(實施例3)在實施例2中，在具有{20-21}面的GaN基板上成長用于半導體激光的多個外延膜。如上所述，通過刻劃槽的形成與按壓而形成光共振器用的端面。為找出上述端面的候補，通過計算求出與(20-21)面成90度左右的角度，且與a面不同的面方位。參照圖13，以下的角度及面方位相對于(20-21)面具有90度左右的角度。具體的面指數(shù)，相對于{20-21}面的角度
(-1016) 92. 46 度；(-1017) :90. 10 度；(-1018) :88. 29 度。圖14是表示(20-21)面與(-101-6)面及(-1016)面中的原子配置的圖。圖15是表示(20-21)面與(-101-7)面及(-1017)面中的原子配置的圖。圖16是表示(20-21)面與(-101-8)面及(-1018)面中的原子配置的圖。如圖14 圖16所示，箭頭所示的局部的原子配置表示電荷中性的原子的排列，電性中性的原子配置周期性地出現(xiàn)。認為獲得與成長面相對較垂直的面的原因有可能在于，由于該電荷中性的原子排列周期性地出現(xiàn)，從而割斷面的產(chǎn)生相對較穩(wěn)定。 根據(jù)包括上述實施例I 3的各種實驗，角度ALPHA可為45度以上80度以下及100度以上135度以下的范圍。為提高振蕩芯片良率，角度ALPHA可為63度以上80度以下及100度以上117度以下的范圍?？蔀榈湫偷陌霕O性主面、{20-21}面、{10-11}面、{20-2-1}面、及{10-1-1}面中的任一個。進而，可為從上述半極性面微傾斜的面。例如，半極性主面可為從{20-21}面、{10-11}面、{20-2-1}面、及{10-1-1}面中的任一面，朝向m面方向以-4度以上+4度以下的范圍偏離的微傾斜面。在優(yōu)選實施方式中圖示了本發(fā)明的原理并進行了說明，但本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)明白本發(fā)明在不脫離上述原理的狀態(tài)下對配置及詳細進行變更而獲得。本發(fā)明并不限定于本實施方式中所公開的特定構(gòu)成。因此，對由權(quán)利要求的范圍及其精神的范圍產(chǎn)生的所有修正及變更請求權(quán)利。產(chǎn)業(yè)上的可利用性本發(fā)明是一種在六方晶系III族氮化物的c軸朝向m軸的方向傾斜的支持基體的半極性面上，具有較高的振蕩良率的激光共振器的III族氮化物半導體激光元件，并且是一種制作該III族氮化物半導體激光元件的方法。標號說明11 III族氮化物半導體激光元件13激光構(gòu)造體13a 第 I 面13b 第 2 面13c、13d 邊緣15 電極17支持基體17a半極性主面17b支持基體背面17c支持基體端面19半導體區(qū)域19a半導體區(qū)域表面19c半導體區(qū)域端面21第I包覆層23第2包覆層
25活性層25a 阱層25b障壁層27,29 割斷面ALPHA 角度Sc c 面
NX法線軸31絕緣膜31a絕緣膜開口35 n側(cè)光導層37 p側(cè)光導層39載子阻擋層41 電極43a,43b介電多層膜MA m軸向量BETA 角度DSUB支持基體厚度51 基板51a半極性主面SP基板產(chǎn)物57氮化鎵系半導體區(qū)域59發(fā)光層61氮化鎵系半導體區(qū)域53半導體區(qū)域54絕緣膜54a絕緣膜開口55激光構(gòu)造體58a陽極電極58b陰極電極63a 第 I 面63b 第 2 面IOa激光刻劃器65a刻劃槽65b刻劃槽LB激光束SPl基板產(chǎn)物LBl激光棒69 刀具69a 邊緣
69b、69c 刀面71支持裝置71a支持面
71b 凹部
權(quán)利要求
1.一種III族氮化物半導體激光元件，其特征在于，包含 激光構(gòu)造體，包括由六方晶系III族氮化物半導體構(gòu)成且具有半極性主面的支持基體、以及設(shè)置于上述支持基體的上述半極性主面上的半導體區(qū)域；以及電極，設(shè)置于上述激光構(gòu)造體的上述半導體區(qū)域上， 上述半導體區(qū)域包括 第I包覆層，由第I導電型的氮化鎵系半導體構(gòu)成； 第2包覆層，由第2導電型的氮化鎵系半導體構(gòu)成 '及 活性層，設(shè)置于上述第I包覆層與上述第2包覆層之間， 上述第I包覆層、上述第2包覆層及上述活性層沿著上述半極性主面的法線軸排列， 上述活性層包含氮化鎵系半導體層， 上述支持基體的上述六方晶系III族氮化物半導體的c軸朝向上述六方晶系III族氮化物半導體的m軸的方向，相對于上述法線軸以有限的角度ALPHA傾斜，上述角度ALPHA為45度以上80度以下或100度以上135度以下的范圍， 上述激光構(gòu)造體包含與由上述六方晶系III族氮化物半導體的m軸及上述法線軸所規(guī)定的m-n面交叉的第I及第2割斷面， 該III族氮化物半導體激光元件的激光共振器包含上述第I及第2割斷面， 上述激光構(gòu)造體包含第I及第2面，上述第I面為上述第2面的相反側(cè)的面， 上述第I及第2割斷面分別自上述第I面的邊緣延伸至上述第2面的邊緣為止， 在上述第I及第2割斷面上分別出現(xiàn)上述支持基體的端面及上述半導體區(qū)域的端面，將L設(shè)為4以上的整數(shù)，上述第I及第2割斷面包含處于從以面指數(shù)(_1，0，1，L)或(1,0,-I,-L)所表示的面起±5度的范圍內(nèi)的區(qū)域。
2.如權(quán)利要求I所述的III族氮化物半導體激光元件，其中， 上述第I及第2割斷面包含與N原子-Ga原子的排列所成的角度處于土 10度以下的范圍內(nèi)的區(qū)域，其中上述N原子-Ga原子的排列為沿著從上述六方晶系III族氮化物半導體的c軸的方向，朝向與上述六方晶系III族氮化物半導體的m軸的方向相反的方向僅傾斜70. 53度的方向延伸。
3.如權(quán)利要求I或2所述的III族氮化物半導體激光元件，其中， 上述第I及第2割斷面中包含于上述活性層中的部分包含處于從以面指數(shù)(_1，0，1，L)或(1，0，-1，-L)所表示的面起±5度的范圍內(nèi)的區(qū)域的一部分或全部。
4.如權(quán)利要求I至3中任一項所述的III族氮化物半導體激光元件，其中， 上述第I及第2割斷面中包含于上述活性層中的部分包含與N原子-Ga原子的排列所成的角度處于土 10度以下的范圍內(nèi)的區(qū)域的一部分或全部，其中上述N原子-Ga原子的排列沿著從上述六方晶系III族氮化物半導體的c軸的方向，朝向與上述六方晶系III族氮化物半導體的m軸的方向相反的方向僅傾斜70. 53度的方向延伸。
5.如權(quán)利要求I至4中任一項所述的III族氮化物半導體激光元件，其中， 上述角度ALPHA為63度以上80度以下、或100度以上117度以下的范圍。
6.如權(quán)利要求I至5中任一項所述的III族氮化物半導體激光元件，其中， 上述支持基體的厚度為400 ii m以下。
7.如權(quán)利要求I至6中任一項所述的III族氮化物半導體激光元件，其中，上述支持基體的厚度為50 ii m以上100 ii m以下。
8.如權(quán)利要求I或7中任一項所述的III族氮化物半導體激光元件，其中， 來自上述活性層的激光朝向上述六方晶系III族氮化物半導體的a軸的方向偏光。
9.如權(quán)利要求I至8中任一項所述的III族氮化物半導體激光元件，其中， 該III族氮化物半導體激光元件中的LED模式下的光包含朝向?qū)⑸鲜隽骄礗II族氮化物半導體的c軸投影至主面的方向的偏光成分12、及上述六方晶系III族氮化物半導體的a軸的方向的偏光成分Il ； 上述偏光成分Il大于上述偏光成分12。
10.如權(quán)利要求I至9中任一項所述的III族氮化物半導體激光元件,其中， 上述半極性主面是從{20-21}面、{10-11}面、{20-2-1}面、及{10-1-1}面中的任一面以-4度以上+4度以下的范圍偏離的微傾斜面。
11.如權(quán)利要求I至10中任一項所述的III族氮化物半導體激光元件,其中， 上述半極性主面是{20-21}面、{10-11}面、{20-2-1}面、及{10-1-1}面中的任一個。
12.如權(quán)利要求I至11中任一項所述的III族氮化物半導體激光元件，其中， 上述支持基體的層錯密度為IXlO4cnT1以下。
13.如權(quán)利要求I至12中任一項所述的III族氮化物半導體激光元件，其中， 上述支持基體由GaN、AlGaN、AlN、InGaN及InAlGaN中的任一種構(gòu)成。
14.如權(quán)利要求I至13中任一項所述的III族氮化物半導體激光元件,其中， 還包含設(shè)置于上述第I及第2割斷面的至少任一方的介電多層膜。
15.如權(quán)利要求I至14中任一項所述的III族氮化物半導體激光元件,其中， 上述活性層包含以產(chǎn)生波長為360nm以上600nm以下的光的方式設(shè)置的發(fā)光區(qū)域。
16.如權(quán)利要求I至15中任一項所述的III族氮化物半導體激光元件，其中， 上述活性層包含以產(chǎn)生波長為430nm以上550nm以下的光的方式設(shè)置的量子阱構(gòu)造。
17.一種制作III族氮化物半導體激光元件的方法，其特征在于，包含下述工序 準備由六方晶系III族氮化物半導體構(gòu)成且具有半極性主面的基板的工序； 形成具有包含形成于上述半極性主面上的半導體區(qū)域與上述基板的激光構(gòu)造體、陽極電極、及陰極電極的基板產(chǎn)物的工序； 在上述六方晶系III族氮化物半導體的a軸的方向上，對上述基板產(chǎn)物的第I面進行局部性地刻劃的工序；以及 通過向上述基板產(chǎn)物的第2面的按壓來進行上述基板產(chǎn)物的分離，形成其他基板產(chǎn)物及激光棒的工序， 上述第I面為上述第2面的相反側(cè)的面， 上述半導體區(qū)域位于上述第I面與上述基板之間， 上述激光棒具有從上述第I面延伸至上述第2面為止并通過上述分離而形成的第I及第2端面， 上述第I及第2端面構(gòu)成該III族氮化物半導體激光元件的激光共振器， 上述陽極電極及陰極電極形成于上述激光構(gòu)造體上， 上述半導體區(qū)域包括 第I包覆層，由第I導電型的氮化鎵系半導體構(gòu)成；第2包覆層，由第2導電型的氮化鎵系半導體構(gòu)成；以及 活性層，設(shè)置于上述第I包覆層與上述第2包覆層之間， 上述第I包覆層、上述第2包覆層及上述活性層沿著上述半極性主面的法線軸排列， 上述活性層包含氮化鎵系半導體層， 上述基板的上述六方晶系III族氮化物半導體的c軸朝向上述六方晶系III族氮化物半導體的m軸的方向，相對于上述法線軸以有限的角度ALPHA傾斜，上述角度ALPHA為45度以上80度以下或100度以上135度以下的范圍， 上述第I及第2端面與由上述六方晶系III族氮化物半導體的m軸及上述法線軸所規(guī)定的m-n面交叉， 將L設(shè)為4以上的整數(shù)，上述第I及第2端面包含處于從以面指數(shù)(_1，0，1，L)或(1，0,-1,-L)所表示的面起±5度的范圍內(nèi)的區(qū)域。
18.如權(quán)利要求17所述的方法，其中， 上述第I及第2端面包含與N原子-Ga原子的排列所成的角度處于土 10度以下的范圍內(nèi)的區(qū)域，其中上述N原子-Ga原子的排列沿著從上述六方晶系III族氮化物半導體的c軸的方向，朝向與上述六方晶系III族氮化物半導體的m軸的方向相反的方向僅傾斜70.53度的方向延伸。
19.如權(quán)利要求17或18所述的方法，其中， 上述第I及第2端面中包含于上述活性層中的部分包含處于從以面指數(shù)(_1，0，1，L)或(1，0，-1，-L)所表示的面起±5度的范圍內(nèi)的區(qū)域的一部分或全部。
20.如權(quán)利要求17至19中任一項所述的方法，其中， 上述第I及第2端面中包含于上述活性層中的部分包含與N原子-Ga原子的排列所成的角度處于±10度以下的范圍內(nèi)的區(qū)域的一部分或全部，其中上述N原子-Ga原子的排列沿著從上述六方晶系III族氮化物半導體的c軸的方向，朝向與上述六方晶系III族氮化物半導體的m軸的方向相反的方向僅傾斜70. 53度的方向延伸。
21.如權(quán)利要求17至20中任一項所述的方法，其中， 上述角度ALPHA為63度以上80度以下、或100度以上117度以下的范圍。
22.如權(quán)利要求17至21中任一項所述的方法，其中， 在形成上述基板產(chǎn)物的上述工序中，對上述基板實施切片或磨削的加工，以使上述基板的厚度成為400 u m以下， 上述第2面是通過上述加工形成的加工面、或包含形成于上述加工面上的電極的面。
23.如權(quán)利要求17至22中任一項所述的方法，其中， 在形成上述基板產(chǎn)物的上述工序中，對上述基板進行研磨，以使上述基板的厚度成為50 um以上IOOiim以下， 上述第2面是通過上述研磨形成的研磨面、或包含形成于上述研磨面上的電極的面。
24.如權(quán)利要求17至23中任一項所述的方法，其中， 上述刻劃使用激光刻劃器進行， 通過上述刻劃形成刻劃槽，上述刻劃槽的長度短于由上述六方晶系III族氮化物半導體的a軸及上述法線軸所規(guī)定的a-n面與上述第I面的交叉線的長度。
25.如權(quán)利要求17至24中任一項所述的方法，其中，上述半極性主面是{20-21}面、{10-11}面、{20-2-1}面、及{10-1-1}面中的任一個。
26.如權(quán)利要求17至25中任一項所述的方法，其中，上述基板由GaN、AlGaN、AlN、InGaN及InAlGaN中的任一種構(gòu)成。
全文摘要
本發(fā)明提供一種在六方晶系III族氮化物的c軸朝m軸的方向傾斜的支持基體的半極性面上，具有較高的振蕩良率的激光共振器的III族氮化物半導體激光元件。成為激光共振器的第1及第2割斷面27、29與m-n面交叉。III族氮化物半導體激光元件11具有在m-n面與半極性面17a的交叉線的方向上延伸的激光波導。因此，可利用能夠成為低閾值電流的帶間躍遷的發(fā)光。在激光構(gòu)造體13中，第1面13a為第2面13b的相反側(cè)的面。第1及第2割斷面27、29從第1面13a的邊緣13c延伸至第2面13b的邊緣13d為止。割斷面27、29并非通過干式蝕刻形成，與c面、m面或a面等以往的裂面不同。
文檔編號H01S5/343GK102714397SQ201080009778
公開日2012年10月3日 申請日期2010年12月28日 優(yōu)先權(quán)日2010年1月18日
發(fā)明者上野昌紀, 中村孝夫, 京野孝史, 住友隆道, 善積祐介, 德山慎司, 池上隆俊, 片山浩二, 鹽谷陽平, 足立真寬, 高木慎平 申請人:住友電氣工業(yè)株式會社