專利名稱：氮化物半導(dǎo)體激光元件的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種具備由氮化物系半導(dǎo)體構(gòu)成的各種層的氮化物系半導(dǎo)體激光元件。
背景技術(shù)：
目前，公知有射出藍(lán)紫色激光(波長約400nm以上約410nm以下)的氮化物系半導(dǎo)體激光元件。這樣的氮化物系半導(dǎo)體激光元件例如被公開于日本特開2006-2^171號(hào)公報(bào)上。對現(xiàn)有的氮化物系半導(dǎo)體激光元件的構(gòu)成的一例進(jìn)行簡單說明。在日本特開 2006-229171號(hào)公報(bào)中，在η型GaN基板上依次層疊η側(cè)氮化物系半導(dǎo)體層、活性層及ρ側(cè)氮化物系半導(dǎo)體層。而且P側(cè)氮化物系半導(dǎo)體層具有脊部(光波導(dǎo)路)，在該P(yáng)側(cè)氮化物系半導(dǎo)體層的脊部上形成有P側(cè)電極。另外，η側(cè)電極形成于η型GaN基板的背面上。另外，作為η側(cè)氮化物系半導(dǎo)體層是由η型AlGaN構(gòu)成的η型包覆層等，作為ρ側(cè)氮化物系半導(dǎo)體層是由P SMGaN構(gòu)成的ρ型包覆層等。另外，活性層含有阱層及勢壘層， 這些阱層及勢壘層都是由InGaN構(gòu)成，但在阱層和勢壘層中，^！組成彼此不同。在現(xiàn)有的氮化物系半導(dǎo)體激光元件中，通常將ρ型雜質(zhì)Mg摻雜于ρ型包覆層。但是，若作為摻雜于P型包覆層的P型雜質(zhì)使用Mg，則P型包覆層成為吸收來自活性層的光 (波長約400nm以上約410nm以下)的層。因此，從活性層滲透到ρ型包覆層內(nèi)的光被ρ型包覆層吸收，由此使光損失變大。因此，由于隨著閾值電流增大斜度效率下降，因而難以實(shí)現(xiàn)氮化物系半導(dǎo)體激光元件的高輸出。

發(fā)明內(nèi)容
為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的一方面的氮化物系半導(dǎo)體激光元件具備由氮化物系半導(dǎo)體構(gòu)成的活性層；形成于活性層上且由氮化物系半導(dǎo)體構(gòu)成的P型包覆層。而且，P型包覆層內(nèi)的活性層側(cè)區(qū)域的折射率低于P型包覆層內(nèi)的活性層側(cè)相反側(cè)區(qū)域的折射率。在本發(fā)明一方面的氮化硅系半導(dǎo)體激光元件中，如上所述，由于通過使ρ型包覆層內(nèi)的活性層側(cè)區(qū)域的折射率低于P型包覆層內(nèi)的活性層側(cè)相反側(cè)區(qū)域的折射率，而將P 型包覆層內(nèi)的活性層側(cè)的區(qū)域設(shè)為抑制來自活性層的光滲透的光滲透抑制區(qū)域，因此，可使從活性層滲透到P型包覆層內(nèi)的光減少。因此，即使將P型包覆層設(shè)為使來自活性層的光吸收的層，由于自活性層向P型包覆層內(nèi)所滲透來的光自身減少，因而由P型包覆層的光吸收(光損失)也減少。由此，在降低閾值電流的同時(shí)提高了斜度效率，隨著斜度效率的提高而使驅(qū)動(dòng)電流降低，因而可實(shí)現(xiàn)氮化物系半導(dǎo)體激光元件更高的高輸出。另外，光滲透抑制區(qū)域(低折射率區(qū)域)為P型包覆層內(nèi)的一區(qū)域，與P型包覆層內(nèi)的其它區(qū)域同樣通過摻雜P型雜質(zhì)而進(jìn)行P型化，不損失作為P型包覆層原有的功能。因此，由將P型包覆層內(nèi)的活性層側(cè)的區(qū)域設(shè)為光滲透抑制區(qū)域(低折射率區(qū)域)所引起空穴從P型包覆層向活性層的注入效率降低這樣的不妥產(chǎn)生可得到抑制。
在上述一方面的氮化物系半導(dǎo)體激光元件中，優(yōu)選ρ型包覆層由含有Al的氮化物系半導(dǎo)體構(gòu)成；P型包覆層內(nèi)的所述活性層側(cè)區(qū)域的Al組成比高于ρ型包覆層內(nèi)的活性層側(cè)相反側(cè)區(qū)域的Al組成比。根據(jù)這種構(gòu)成，可以容易使ρ型包覆層內(nèi)的活性層側(cè)區(qū)域的折射率低于P型包覆層內(nèi)的活性層相反側(cè)區(qū)域的折射率。另外，在本發(fā)明中，所謂上述的“Al 組成比”是指構(gòu)成半導(dǎo)體層的氮化物系半導(dǎo)體所包含的Al的比率(含有率(％ ))。在此，若提高P型包覆層內(nèi)的活性層側(cè)區(qū)域的Al組成比，則因Al組成比高而引起 P型包覆層具有的電阻率增加之虞存在。但是，由于對于P型包覆層內(nèi)的活性層相反側(cè)區(qū)域未設(shè)定高的Al組成比而設(shè)定得比活性層側(cè)區(qū)域相對較低，因而使P型包覆層的電阻率及接觸電阻的值成為不成問題的程度。即，并非將P型包覆層內(nèi)整個(gè)區(qū)域的折射率降低(將Al 組成比提高)，而通過僅使P型包覆層內(nèi)的活性層側(cè)區(qū)域的折射率降低(Al組成比提高)， 由此，可以將氮化物系半導(dǎo)體激光元件的工作電壓以不提高的方式進(jìn)行維持。在上述P型包覆層內(nèi)的活性層側(cè)區(qū)域的Al組成比高于P型包覆層內(nèi)活性層側(cè)相反側(cè)區(qū)域的Al組成比的構(gòu)成中，作為優(yōu)選，在P型包覆層內(nèi)的活性層側(cè)相反側(cè)區(qū)域的Al組成比為0. 01以上0. 15以下的情況下，ρ型包覆層內(nèi)的活性層側(cè)區(qū)域的Al組成比和ρ型包覆層內(nèi)的活性層側(cè)相反側(cè)區(qū)域的Al組成比之差在0. 002以上0. 2以下的范圍內(nèi)。另外，作為更優(yōu)選，在P型包覆層內(nèi)的活性層側(cè)相反側(cè)區(qū)域的Al組成比為0. 03以上0. 1以下的情況下，P型包覆層內(nèi)的活性層側(cè)區(qū)域的Al組成比和ρ型包覆層內(nèi)的活性層側(cè)相反側(cè)區(qū)域的 Al組成比之差在0.005以上0.2以下的范圍內(nèi)。具備設(shè)為這樣的Al組成比的ρ型包覆層的氮化物系半導(dǎo)體激光元件中，與具備不設(shè)為上述的Al組成比的ρ型包覆層的氮化物系半導(dǎo)體激光元件相比，可進(jìn)一步提高輸出特性。在上述ρ型包覆層內(nèi)的活性層側(cè)區(qū)域的Al組成比高于ρ型包覆層內(nèi)的活性層側(cè)相反側(cè)區(qū)域的Al組成比的構(gòu)成中，優(yōu)選在ρ型包覆層內(nèi)的活性層側(cè)的區(qū)域，隨著從與活性層接近一側(cè)的表面向P型包覆層的活性層側(cè)相反側(cè)區(qū)域遠(yuǎn)離，P型包覆層的Al組成比以逐漸減少的方式變化。根據(jù)這種構(gòu)成，可抑制在P型包覆層內(nèi)由晶格常數(shù)差引起的變形的發(fā)生。該情況下，優(yōu)選在ρ型包覆層內(nèi)的活性層側(cè)區(qū)域，P型包覆層的Al組成比按照ρ 型包覆層的折射率隨著從與活性層接近一側(cè)向活性層側(cè)相反側(cè)遠(yuǎn)離在實(shí)質(zhì)上以恒定比率增加的方式變化。根據(jù)這種構(gòu)成，既可抑制在P型包覆層內(nèi)由晶格常數(shù)差引起的變形的發(fā)生，又可通過使折射率確實(shí)發(fā)生變化的P型包覆層區(qū)域(活性層側(cè)區(qū)域)，構(gòu)成抑制來自活性層的光滲透的光滲透抑制區(qū)域。在上述一方面的氮化物系半導(dǎo)體激光元件中，優(yōu)選ρ型包覆層由將各自通過氮化物系半導(dǎo)體而成的多個(gè)P型層從活性層側(cè)依次層疊的且含有多個(gè)P型層的層疊體構(gòu)成，P型包覆層內(nèi)的活性層側(cè)區(qū)域由多個(gè)P型層中的位于活性層側(cè)的第一 P型層構(gòu)成，P型包覆層內(nèi)的活性層側(cè)相反側(cè)的區(qū)域由多個(gè)P型層中的位于活性層側(cè)相反側(cè)的第二P型層構(gòu)成。根據(jù)這種構(gòu)成，通過使多個(gè)P型層中的位于活性層側(cè)的第一P型層的折射率低于多個(gè)P型層中的位于活性層側(cè)相反側(cè)的第二 P型層的折射率，可以容易地得到P型包覆層內(nèi)的活性層側(cè)區(qū)域的折射率低于P型層內(nèi)的活性層側(cè)相反側(cè)區(qū)域的折射率的結(jié)構(gòu)。在上述P型包覆層由含有多個(gè)P型層的層疊體構(gòu)成的情況下，優(yōu)選第一 P型層及第二 P型層由含有Al的氮化物系半導(dǎo)體構(gòu)成；第一 P型層的Al組成比高于第二 P型層的Al組成比。根據(jù)這種構(gòu)成，可以利用ρ型包覆層內(nèi)產(chǎn)生的Al組成比的差異，很容易按照將第一 P型層的折射率低于第二 P型層的折射率的方式構(gòu)成。在上述第一 ρ型層的Al組成比高于第二 ρ型層的Al組成比的構(gòu)成中，優(yōu)選第二 P型層的Al組成比在P型層的厚度方向?qū)嵸|(zhì)上是恒定的；第一 ρ型層的Al組成比隨著從活性層側(cè)朝向第二 P型層側(cè)以逐漸減少的方式變化。根據(jù)這種構(gòu)成，既可抑制在P型包覆層內(nèi)由晶格常數(shù)差引起的變形的發(fā)生，又可在第一 P型層使折射率確實(shí)發(fā)生變化。在上述第一 P型層的Al組成比高于第二 P型層的Al組成比的構(gòu)成中，優(yōu)選第一 ρ 型層及第二 P型層由AWaN構(gòu)成。根據(jù)這種構(gòu)成，在由氮化物系半導(dǎo)體構(gòu)成的P型包覆層內(nèi)，可以容易地形成抑制來自活性層的光滲透的光滲透抑制區(qū)域。在上述第一 ρ型層的Al組成比隨著從活性層側(cè)朝向第二 ρ型層側(cè)而逐漸減少的構(gòu)成中，優(yōu)選還具備蓋隙層，其形成于活性層和第一 P型層之間，且由含有Al的氮化物系半導(dǎo)體構(gòu)成，第一 P型層的與蓋隙層的接觸邊界面附近的Al組成比與蓋隙層的Al組成比實(shí)質(zhì)相等，第一 P型層的與第二 P型層的接觸邊界面附近的Al組成比與第二 ρ型層的Al組成比實(shí)質(zhì)相等。根據(jù)這種構(gòu)成，由于在從蓋隙層至第二 P型層的范圍P型層內(nèi)的Al組成比連續(xù)發(fā)生變化(減少)，因而可以容易地抑制在P型包覆層內(nèi)由晶格常數(shù)差引起的變形的發(fā)生。在第一 ρ型層的Al組成比高于第二 ρ型層的Al組成比的構(gòu)成中，優(yōu)選ρ型包覆層中，除第一 P型層及第二 P型層之外，還具備在第一 P型層和第二 P型層之間所配置的且由含有Al的氮化物系半導(dǎo)體構(gòu)成的第三P型層；第三P型層的Al組成比低于第一 P型層的Al組成比且高于第二 ρ型層的Al組成比。根據(jù)這種構(gòu)成，通過在第一 ρ型層和第二 ρ 型層之間所配置的第三P型層，可抑制因第一 P型層和第二 P型層之間的晶格常數(shù)差引起的變形的發(fā)生。在上述ρ型包覆層還包括第三ρ型層的構(gòu)成中，優(yōu)選第三P型層由MGaN構(gòu)成。根據(jù)這種構(gòu)成，由于第三P型層可由與第一 P型層和第二 P型層相同的氮化物系半導(dǎo)體構(gòu)成， 因而可確實(shí)形成具有沿厚度方向折射率不同的區(qū)域的層疊體結(jié)構(gòu)的P型包覆層。在上述ρ型包覆層還包括第三ρ型層的構(gòu)成中，優(yōu)選第一 ρ型層及第二 ρ型層的 Al組成比均在P型包覆層的厚度方向上實(shí)質(zhì)恒定；第三P型層的Al組成比隨著從第一 P型層朝向第二 P型層以逐漸減少的方式變化。根據(jù)這種構(gòu)成，可通過在第一 P型層和第二 P 型層之間所配置的第三P型層，確實(shí)地抑制由第一 P型層和第二 P型層之間的晶格常數(shù)差引起的變形的發(fā)生。在上述一方面的氮化物系半導(dǎo)體激光元件中，優(yōu)選相對于ρ型包覆層的整體厚度而P型包覆層內(nèi)的活性層側(cè)區(qū)域的厚度為2 %以上80 %以下。另外，更優(yōu)選相對于P型包覆層的整體厚度而P型包覆層內(nèi)的活性層側(cè)區(qū)域的厚度為6%以上60%以下。另外，最優(yōu)選相對于P型包覆層的整體厚度而P型包覆層內(nèi)的活性層側(cè)區(qū)域的厚度為10%以上50% 以下。具備以具有這樣的厚度的方式所形成的P型包覆層的氮化物系半導(dǎo)體激光元件中， 與具備未按具有這樣的厚度所形成的P型包覆層的氮化物系半導(dǎo)體激光元件相比，可以進(jìn)一步提高的輸出特性。在上述一方面的氮化物系半導(dǎo)體激光元件中，優(yōu)選ρ型包覆層所摻雜的ρ型雜質(zhì)為Mg。這樣，若將作為雜質(zhì)的Mg摻雜于ρ型包覆層，則由于ρ型包覆層成為易于吸收來自活性層的光的層，因而對本發(fā)明特別有效。在上述一方面的氮化物系半導(dǎo)體激光元件中，優(yōu)選還具備在ρ型層所形成的且用于構(gòu)成光波導(dǎo)路的脊部；脊部下方的P型包覆層的折射率低于形成脊部的區(qū)域的P型包覆層的折射率。根據(jù)這種構(gòu)成，在氮化物系半導(dǎo)體激光元件的形成有光波導(dǎo)路的區(qū)域，可將P 型包覆層內(nèi)的活性層側(cè)的區(qū)域(低折射率區(qū)域)作為抑制來自活性層的光滲透的光滲透抑制區(qū)域來構(gòu)成。即，可以使在光波導(dǎo)路上的P型包覆層的光吸收(光損失)減少。在還具備上述脊部的構(gòu)成中，優(yōu)選ρ型包覆層的活性層側(cè)區(qū)域的厚度至少從脊部的一側(cè)面至另一側(cè)面在實(shí)質(zhì)上是恒定的。根據(jù)這種構(gòu)成，可至少在與含有形成脊部的區(qū)域的脊部下方所對應(yīng)的實(shí)質(zhì)上整個(gè)區(qū)域，配置抑制來自活性層的光的透射的光滲透抑制區(qū)域。由此，可以使在光波導(dǎo)路上的P型包覆層的光吸收(光損失)確實(shí)地減少。如上所述，根據(jù)本發(fā)明，可以很容易實(shí)現(xiàn)氮化物系半導(dǎo)體激光元件的高輸出。


圖1是本發(fā)明第一實(shí)施方式的氮化物系半導(dǎo)體激光元件的剖面圖；圖2是表示在405nm波長光下的AlGaN內(nèi)的Al組成比和折射率的關(guān)系的曲線圖；圖3是表示本發(fā)明第一實(shí)施方式的氮化物系半導(dǎo)體激光元件的各層的折射率及光密度的圖；圖4是表示比較例中的氮化物系半導(dǎo)體激光元件的各層的折射率及光密度的圖；圖5是用于說明本發(fā)明第一實(shí)施方式的氮化物系半導(dǎo)體激光元件的制造方法的剖面圖；圖6是用于說明本發(fā)明第一實(shí)施方式的氮化物系半導(dǎo)體激光元件的制造方法的剖面圖；圖7是用于說明本發(fā)明第一實(shí)施方式的氮化物系半導(dǎo)體激光元件的制造方法的剖面圖；圖8是用于說明本發(fā)明第一實(shí)施方式的氮化物系半導(dǎo)體激光元件的制造方法的剖面圖；圖9是用于說明本發(fā)明第二實(shí)施方式的氮化物系半導(dǎo)體激光元件的構(gòu)成(各層的折射率)的剖面圖；圖10是用于說明本發(fā)明第三實(shí)施方式的氮化物系半導(dǎo)體激光元件的構(gòu)成(各層的折射率)的剖面圖；圖11是用于說明本發(fā)明第四實(shí)施方式的氮化物系半導(dǎo)體激光元件的構(gòu)成(各層的折射率)的剖面圖；圖12是用于說明本發(fā)明第五實(shí)施方式的氮化物系半導(dǎo)體激光元件的構(gòu)成(各層的折射率)的剖面圖；圖13是用于說明本發(fā)明第六實(shí)施方式的氮化物系半導(dǎo)體激光元件的構(gòu)成(各層的折射率)的剖面圖。
具體實(shí)施例方式(第一實(shí)施方式)
首先，參照圖1說明第一實(shí)施方式的氮化物系半導(dǎo)體激光元件的構(gòu)成。另外，第一實(shí)施方式的氮化物系半導(dǎo)體激光元件是射出藍(lán)紫色激光(波長約400nm以上約410nm以下)的元件，用于例如光盤系統(tǒng)等中。第一實(shí)施方式的氮化物系半導(dǎo)體激光元件中，如圖1所示，在具有約ΙΟΟμπι厚度的η型GaN基板1上形成有具有約1. 0 μ m厚度的且由不摻雜質(zhì)的AlatllGiia99N構(gòu)成的緩沖層2。在緩沖層2上形成有η型包覆層3。通過η型包覆層3將光限制在后述的活性層 5、或者提高活性層5的電子密度。另外，在η型緩沖層3上形成有用于與η型緩沖層3 — 起將光限制在活性層5的光導(dǎo)層4。另外，η型緩沖層3由摻雜了作為η型雜質(zhì)的Si的η 型Ala C14GEia96N構(gòu)成、且具有約2. 5μπι的厚度。光導(dǎo)層4由不摻雜質(zhì)的^iatllGEia99N構(gòu)成、且具有約50nm的厚度。在光導(dǎo)層4上形成有通過使所注入的載流子再結(jié)合而進(jìn)行發(fā)光的活性層5。該活性層5包含由hxGai_xN構(gòu)成的阱層(厚度約7nm)和由hyGai_yN構(gòu)成的勢壘層(厚度約 20nm)，形成為由阱層及勢壘層一層一層地交替層疊的多重量子阱(MQW Multiple Quantum
Well)結(jié)構(gòu)。這些阱層及勢壘層各自的h組成比(InGaN內(nèi)的h含有率)彼此不同，為χ > y。在活性層5上形成有用于將光限制在活性層5的光導(dǎo)層6。另外，在光導(dǎo)層6上形成有蓋隙層7，以抑制電子的溢流。另外，光導(dǎo)層5由不摻雜質(zhì)的InatllGiia99N構(gòu)成、且具有約70nm的厚度。蓋隙層7由不摻雜質(zhì)的Ina2Giia8N構(gòu)成、且具有約20nm的厚度。在蓋隙層7上形成有用于與光導(dǎo)層6 —起將光限制在活性層5、或者提高活性層5 的空穴密度的P型包覆層8。該ρ型包覆層8具有凸部，由不摻雜質(zhì)的h。.。7Giia(13N構(gòu)成的接觸層9在ρ型包覆層8的凸部上按約3nm的厚度形成。而且，將含有ρ型包覆層8的凸部和接觸層9的脊部10設(shè)為光波導(dǎo)路。另外，關(guān)于ρ型包覆層9的結(jié)構(gòu)將在以后詳細(xì)說明。脊部10上形成有通過依次層疊了 Pt層及Pd層而成的ρ側(cè)電極。另外，在ρ型包覆層8的平坦部上以延伸至脊部10的側(cè)面上的方式形成有由SiA構(gòu)成的電流阻擋層12。 而且將通過依次層疊有Ti層及Au層而成的焊盤電極13形成于電流阻擋層12上，焊盤電極13經(jīng)由電流阻擋層12的開口部與ρ側(cè)電極11的上表面接觸。另外，還在η型GaN基板 1的背面上形成有通過從η型GaN基板側(cè)起依次層疊Ti層、Pt層及Au層而成的η側(cè)電極 14。在此，在第一實(shí)施方式中，將摻雜有作為ρ型雜質(zhì)的Mg的ρ型AWaN層設(shè)為ρ型包覆層8，通過控制其Al組成比(AWaN內(nèi)的Al含有率)，按照ρ型包覆層8內(nèi)的活性層5 側(cè)區(qū)域的折射率比P型包覆層內(nèi)的活性層5側(cè)相反側(cè)區(qū)域的折射率低的方式構(gòu)成。具體而言，該ρ型包覆層8由雙層結(jié)構(gòu)的重疊體構(gòu)成，該雙層結(jié)構(gòu)的層疊體包含 位于活性層5側(cè)的下層ρ型層(在蓋隙層7上所形成的層)8a、和位于活性層5側(cè)相反側(cè)即接觸層9側(cè)的上層ρ型層(在下層ρ型層8a上所形成的層)8b。換言之，ρ型層8內(nèi)的活性層5側(cè)的區(qū)域由下層ρ型層8a構(gòu)成，同時(shí)，ρ型層8內(nèi)的活性層5側(cè)相反側(cè)的區(qū)域由上層P型層8b構(gòu)成。另外，下層ρ型層8a的厚度約為0. 15 μ m，上層ρ型層8b的厚度約為 0. 35 μ m。另外，P型層8a的厚度從ρ型包覆層8的凸部(脊部10)的一側(cè)面至另一側(cè)面實(shí)質(zhì)上是恒定的。該情況下，更優(yōu)選P型層8a的厚度從氮化物系半導(dǎo)體激光元件的寬度方向的一側(cè)面至另一側(cè)面實(shí)質(zhì)上是恒定的。因此，作為脊部10的ρ型包覆層8的凸部僅形成于上層P型層8b的部分。另外，下層ρ型層8a是本發(fā)明“第一 ρ型層”之一例，上層ρ型層8b是本發(fā)明“第二 ρ型層”之一例。而且，下層ρ型層8a及上層ρ型層汕都是由摻雜了 Mg的ρ型AWaN構(gòu)成，ρ型層8a和ρ型層8b的Al組成比彼此不同。具體而言，下層ρ型層8a為Alatl7Giia93N,上層ρ 型層8b為Al0.04Ga0.96No即，設(shè)定下層ρ型層8a的Al組成比(0. 07)高于上層ρ型層8b的 Al組成比(0.04)。由于若這樣設(shè)定下層ρ型層8a的Al組成比(0. 07)高于上層ρ型層8b的Al組成比(0. 04)，則在約405nm波長光下的AlGaN內(nèi)的Al組成比和折射率的關(guān)系就是如圖2所示的那樣(若Al組成比低則折射率高，若Al組成比高則折射率低)，因而，下層ρ型層8a 的折射率低于上層P型層8b的折射率地構(gòu)成。由此，得到ρ型包覆層8內(nèi)的活性層5側(cè)區(qū)域的折射率低于P型包覆層8內(nèi)的活性層5側(cè)相反側(cè)區(qū)域的折射率地構(gòu)成的狀態(tài)。另外， 該狀態(tài)從氮化物系半導(dǎo)體激光元件的寬度方向的一側(cè)面至另一側(cè)面連續(xù)形成。因此，脊部 10下方的ρ型層8a的折射率低于形成有脊部10的ρ型層8b的折射率。由此，構(gòu)成第一實(shí)施方式的氮化物系半導(dǎo)體激光元件。下面，參照圖1及圖5 圖8說明第一實(shí)施方式的氮化物系半導(dǎo)體激光元件的制
造方法。在制造第一實(shí)施方式的氮化物系半導(dǎo)體激光元件時(shí)，首先如圖5所示，使用有機(jī)金屬氣相成長法(MOCVD :Metal Organic Chemical VaporD印osition)，在 η 型 GaN 基板上使由不摻雜質(zhì)的AlacilGiia99N構(gòu)成的緩沖層2按約Ι.Ομπι的厚度成長。作為此時(shí)供給的原料氣體為NH3氣體、TMGa氣體及TMAl氣體。而且，除作為原料氣體的NH3氣體、TMGa氣體及TMAl氣體外，通過還供給含有η型雜質(zhì)的Si的SiH4氣體，在緩沖層2上使由摻雜了 Si的η型Ala^Giia96N構(gòu)成的η型包覆層 3按約2. 5 μ m的厚度成長。之后，通過供給NH3氣體、TMGa氣體及TMAl氣體作為原料氣體， 在P型包覆層3上使由不摻雜質(zhì)的LacilGiia99N構(gòu)成的光導(dǎo)層4按約50nm的厚度成長。然后，通過供給NH3氣體、TMGa氣體及TMh氣體作為原料氣體，在光導(dǎo)層4上使由 InxGa1^xN構(gòu)成的阱層(厚度約7nm)及由hyGai_yN構(gòu)成的勢壘層(厚度約20nm) —層一層地交替成長。由此，在光導(dǎo)層4上形成含有阱層及勢壘層的MQW結(jié)構(gòu)的活性層5。接著，通過供給NH3氣體、TMGa氣體及TMh氣體作為原料氣體，在活性層5上使由不摻雜質(zhì)InatllGiia99N構(gòu)成光導(dǎo)層6按約70nm的厚度成長。其后，通過供給NH3氣體、TMGa 氣體及TMAl氣體作為原料氣體，在光導(dǎo)層6上使由不摻雜質(zhì)的Ala2Ga0.8N構(gòu)成的蓋隙層7 按約20nm的厚度成長。其次，除作為原料氣體的NH3氣體、TMGa氣體及TMAl氣體之外，通過再供給含有ρ 型雜質(zhì)即Mg的Cp2Mg氣體，在蓋隙層7上使由ρ型Ala 07Ga0.93N構(gòu)成的ρ型層8a按約0. 15 μ m 的厚度成長，在該P(yáng)型層8a上使由ρ型Alatl4Giia96N構(gòu)成的ρ型層8b按約0. 35 μ m的厚度成長。即，在蓋隙層7上使由含有下層ρ型層8a和上層ρ型層8b的雙層結(jié)構(gòu)的層疊體構(gòu)成的P型包覆層8成長。由此，得到活性層5側(cè)區(qū)域的AWaN中的Al組成比高于活性層5 側(cè)相反側(cè)區(qū)域的Al組成比的ρ型包覆層8。而且，其結(jié)果是，ρ型包覆層8內(nèi)的活性層5側(cè)區(qū)域的折射率低于P型包覆層8內(nèi)的活性層5側(cè)相反側(cè)區(qū)域的折射率。
其后，通過供給NH3氣體、TMGa氣體及TMh氣體作為原料氣體，在ρ型包覆層8上使由不摻雜質(zhì)的Inac17Giia93N構(gòu)成的接觸層9按約3nm的厚度成長。在η型GaN基板上使氮化物系半導(dǎo)體各層O 9)成長之后，如圖6所示，使用真空蒸鍍法，在接觸層9上形成通過依次層疊有Pt及Pd等而成的ρ側(cè)電極11。另外，在該ρ 側(cè)電極11上的脊部形成區(qū)域(與如圖1所示的脊部10對應(yīng)的區(qū)域)形成抗蝕層15。而且，通過以抗蝕層15為掩膜對ρ側(cè)電極11進(jìn)行蝕刻，將ρ側(cè)電極11的脊部形成區(qū)域(凸部)以外的區(qū)域全部去除。接著，通過以抗蝕層15為掩膜對接觸層9及ρ型包覆層8進(jìn)行蝕刻，將接觸層9的脊部形成區(qū)域以外的區(qū)域全部去除，將ρ型接觸層8的脊部形成區(qū)域以外的區(qū)域去除至中間深度。其后，去除抗蝕層15。由此，如圖7所示，得到由ρ 型包覆層8的凸部和接觸層9構(gòu)成的脊部10，僅在該脊部0上配置ρ側(cè)電極11。接著，使用等離子CVD法由SiA膜覆蓋脊部10側(cè)的整個(gè)面，通過將該SiA膜中的與P側(cè)電極11的上面重疊的區(qū)域去除，如圖8所示，形成具有使P側(cè)電極11的上面露出的開口部的電流阻擋層12。其后，使用真空蒸鍍法，在電流阻擋層12上形成經(jīng)由電流阻擋層 12的開口部與ρ側(cè)電極11的上面接觸的焊盤電極13。另外，在形成焊盤電極13時(shí)，依次形成Ti層及Au層。其次，對η型GaN基板1的背面?zhèn)冗M(jìn)行研磨，將η型GaN基板形成為厚度約100 μ m。 而且，使用真空蒸鍍法，在η型GaN基板1的背面上，從GaN基板1側(cè)依次層疊Ti層、Pt層及Au層。由此，將如圖1所示的η型電極14形成于η型GaN基板1的背面上。最后，通過進(jìn)行元件分離，制造出第一實(shí)施方式的氮化物系半導(dǎo)體激光元件。在第一實(shí)施方式中，如上所述，按照ρ型包覆層8內(nèi)的活性層5側(cè)的區(qū)域(ρ型層 8a)的折射率低于ρ型包覆層8內(nèi)的活性層5側(cè)相反側(cè)區(qū)域(ρ型層8b)的折射率的方式構(gòu)成。由此，由于P型包覆層8內(nèi)的活性層5側(cè)的區(qū)域(低折射率區(qū)域)成為抑制來自活性層5的光的滲透的光滲透抑制區(qū)域，因而如圖3所示，從活性層5滲透到了 ρ型包覆層8內(nèi)的光(圖中陰影區(qū)域的光)得以減少。因此，即使將P型包覆層8設(shè)為使來自活性層5的光吸收的層，由于自活性層5向ρ型包覆層8內(nèi)所滲透來的光自身減少，因而由ρ型包覆層 8的光吸收(光損失)也減少。另一方面，若不采用以P型包覆層8內(nèi)的活性層5側(cè)的區(qū)域?yàn)楣鉂B透抑制區(qū)域(低折射率區(qū)域)的構(gòu)成，則如圖4所示的比較例所示，從活性層5滲透到了P型包覆層8內(nèi)的光(圖中陰影區(qū)域的光)增多，因此使得由ρ型包覆層8的光吸收 (光損失)增大。因此，通過采用ρ型包覆層8內(nèi)的活性層5側(cè)的區(qū)域(ρ型層8a)的折射率低于ρ 型包覆層8內(nèi)的活性層5側(cè)相反側(cè)區(qū)域(ρ型層8b)的折射率的構(gòu)成，在降低閾值電流的同時(shí)提高了斜度效率，隨著斜度效率的提高而使驅(qū)動(dòng)電流降低，因而可實(shí)現(xiàn)氮化物系半導(dǎo)體激光元件更高的輸出。另外，在第一實(shí)施方式中，由于將ρ型包覆層8內(nèi)的一區(qū)域設(shè)為光滲透抑制區(qū)域 (低折射率區(qū)域)，因而使P型層8a即光滲透抑制區(qū)域(低折射率區(qū)域)發(fā)揮作為P型包覆層8的原有功能。即，可將空穴從ρ型包覆層8向活性層5的注入效率的降低加以抑制。 假設(shè)通過具有可隔斷光滲透的程度的厚度的不摻雜層(不摻雜Mg的層)來抑制光從活性層5向ρ型包覆層8內(nèi)的滲透，則由于空穴從ρ型包覆層8向活性層5的注入被不摻雜層的存在所妨礙，因而造成空穴從P型包覆層8向活性層5的注入效率的降低。
另外，如上所述，在第一實(shí)施方式中，通過設(shè)定ρ型包覆層8內(nèi)的活性層5側(cè)區(qū)域 (P型層8a)的Al組成比高于P型包覆層8內(nèi)的活性層5側(cè)相反側(cè)區(qū)域(ρ型層8b)的Al 組成比，可以容易地按照P型包覆層8內(nèi)的活性層5側(cè)區(qū)域的折射率低于ρ型包覆層8內(nèi)的活性層5側(cè)相反側(cè)區(qū)域的折射率的方式構(gòu)成。另外，在第一實(shí)施方式中，就作為ρ型層8b的ρ型包覆層8內(nèi)的活性層5側(cè)相反側(cè)區(qū)域而言，由于AlGaN內(nèi)的Al組成比并非比ρ型層8a高，因而ρ型包覆層8所具有的電阻率及接觸電阻并不因此而增大。由此，可維持氮化物系半導(dǎo)體激光元件的工作電壓不高的狀態(tài)。另外，如上所述，在第一實(shí)施方式中，將ρ型包覆層8采用含有下層ρ型層8a和上層P型層8b的雙層結(jié)構(gòu)。由此，只要按照使下層ρ型層8a的折射率低于上層ρ型層8b的折射率的方式將P型層8a及8b進(jìn)行成膜，就能夠容易地得到ρ型包覆層8內(nèi)的活性層5 側(cè)區(qū)域的折射率低于P型包覆層8內(nèi)的活性層5側(cè)相反側(cè)區(qū)域的折射率的結(jié)構(gòu)。另外，如上所述，在第一實(shí)施方式中，由于P型層8a及8b均通過使用AWaN來形成，因而可以在由氮化物系半導(dǎo)體構(gòu)成的P型包覆層8內(nèi)容易地形成抑制來自活性層5的光滲透的光滲透抑制區(qū)域。 另外，如上所述，在第一實(shí)施方式中，還具備在ρ型包覆層8所形成的脊部10，脊部 10下方的ρ型層8a的折射率低于形成有脊部10的區(qū)域的ρ型層8b的折射率。由此，可以在氮化物系半導(dǎo)體激光元件的形成有光波導(dǎo)路的區(qū)域，將P型包覆層8內(nèi)的活性層5側(cè)的區(qū)域(低折射率區(qū)域)作為抑制來自活性層5的光滲透的光滲透抑制區(qū)域進(jìn)行構(gòu)成。艮口， 可以使在光波導(dǎo)路上的P型包覆層8的光吸收(光損失)減少。其結(jié)果是，可有效降低氮化物系半導(dǎo)體激光元件的閾值電流。另外，如上所述，在第一實(shí)施方式中，ρ型層8a的厚度至少從脊部10的一側(cè)面至另一側(cè)面實(shí)質(zhì)上為恒定。由此，可至少在與含有形成有脊部10的區(qū)域的脊部10的下方所對應(yīng)的P型層8a的整個(gè)區(qū)域，配置抑制來自活性層5的光滲透的光滲透抑制區(qū)域。由此， 可使在光波導(dǎo)路上的P型包覆層8中的光吸收(光損失)確實(shí)地減少。(第二實(shí)施方式)下面，參照圖9說明第二實(shí)施方式的氮化物系半導(dǎo)體激光元件的構(gòu)成。該第二實(shí)施方式的構(gòu)成與第一實(shí)施方式的構(gòu)成大致相同，由摻雜Mg的ρ型MGaN 構(gòu)成的P型包覆層觀被形成于蓋隙層7上，該ρ型包覆層觀為雙層結(jié)構(gòu)(含有下層ρ型層28a和上層ρ型層^b的結(jié)構(gòu))。另外，在第二實(shí)施方式中與第一實(shí)施方式同樣，通過使下層ρ型層^a的Al組成比高于上層P型層^b的Al組成比，而使ρ型層^a內(nèi)的活性層5側(cè)區(qū)域的折射率低于ρ 型層^b內(nèi)的活性層5側(cè)相反側(cè)區(qū)域的折射率。另外，下層ρ型層28a的組成為Ala2Giia8N, 上層P型層^b的組成為Ala Q5G￡ia 95N。在此，在第二實(shí)施方式中，若與第一實(shí)施方式相比較，則下層ρ型層^a的厚度極小，由此以上層P型層^b的厚度相應(yīng)增大的方式構(gòu)成。具體而言，下層P型層的厚度為約lOnm，上層ρ型層^b的厚度為約0. 5 μ m。另外，ρ型層28a及28b分別為本發(fā)明“第一 P型層”及“第二 P型層”之一例。在上述構(gòu)成的第二實(shí)施方式中，雖然下層ρ型層28a的厚度極小，但可得到與第一實(shí)施方式同樣的效果。(第三實(shí)施方式)下面，參照圖10說明第三實(shí)施方式的氮化物系半導(dǎo)體激光元件的構(gòu)成。該第三實(shí)施方式的構(gòu)成與第一實(shí)施方式的構(gòu)成大致相同，將雙層結(jié)構(gòu)(含有下層 P型38a和上層P型層38b的結(jié)構(gòu))的ρ型包覆層38形成于蓋隙層7上，這些ρ型包覆層 38所包含的各層由摻雜Mg的ρ型AWaN構(gòu)成。另外，ρ型層38a及38b分別為本發(fā)明“第一 P型層”及“第二 P型層”之一例。在此，在第三實(shí)施方式中，設(shè)定下層ρ型層38a的Al組成比高于上層ρ型層38b 的Al組成比，這一點(diǎn)與第一實(shí)施方式相同，但是，與第一實(shí)施方式的不同之處在于，下層ρ 型層38a的Al組成比在保持梯度下變化。具體而言，上層ρ型層38b的Al組成比(0.035)在厚度方向的整個(gè)區(qū)域恒定，ρ 型層38b為Alatl35Giia 965Ntj另一方面。下層ρ型層38a的Al組成比隨著從活性層5接近側(cè)的區(qū)域(P型層38a的下面?zhèn)?向活性層5側(cè)相反側(cè)區(qū)域遠(yuǎn)離在0. 2至0. 035之間逐漸減少。即，下層P型層38a內(nèi)的與活性層5接近一側(cè)的區(qū)域的組成，與蓋隙層7的組成相同且為Ala2Giia8N ；并且下層ρ型層38a內(nèi)的活性層5側(cè)相反側(cè)區(qū)域的組成，與上層ρ型層38b 的組成相同且為AlaC35G^1 965I由此，在ρ型層38a內(nèi)，從與蓋隙層7接近的區(qū)域朝向與ρ 型層38b接近的區(qū)域，折射率逐漸增加。另外，下層ρ型層38a的厚度為約0. 05 μ m，上層ρ型層38b的厚度為約0. 45 μ m。在第三實(shí)施方式中，通過采用上述構(gòu)成，除了可得到與第一實(shí)施方式同樣的效果之外，還可抑制由下層ρ型層38a和上層P型層38b之間的晶格常數(shù)差所引起的變形的發(fā)生。另外，如上所述，在第三實(shí)施方式中，在ρ型層38a中，ρ型包覆層8的Al組成比按照P型層38a的折射率隨著從與活性層5接近一側(cè)向活性層5側(cè)相反側(cè)遠(yuǎn)離在實(shí)質(zhì)上以恒定比率增加且達(dá)到P型層38b的折射率的方式變化。由此，通過不僅抑制在ρ型包覆層 8內(nèi)由晶格常數(shù)差引起的變形的發(fā)生并且折射率確實(shí)發(fā)生變化(增加)的ρ型層38a，能夠構(gòu)成抑制來自活性層5的光滲透的光滲透抑制區(qū)域。另外，如上所述，在第三實(shí)施方式中，還具備由在活性層5和ρ型層38a之間所形成的Ala2Giia8N構(gòu)成的蓋隙層7，p型層38a的與蓋隙層7的接觸界面附近的Al組成比(0. 2) 實(shí)質(zhì)上與蓋隙層7的Al組成比相等，ρ型層38a的與ρ型層38b的接觸界面附近的Al組成比(0.35)實(shí)質(zhì)上與ρ型層38b的組成比相等。由此，由于在自蓋隙層7經(jīng)ρ型層38a至 P型層38b的范圍可使ρ型層內(nèi)的Al組成比連續(xù)變化(減少)，因而可以容易抑制在ρ型包覆層8內(nèi)由晶格常數(shù)差引起的變形的發(fā)生。(第四實(shí)施方式)下面，參照圖11說明第四實(shí)施方式的氮化物系半導(dǎo)體激光元件的構(gòu)成。在該第四實(shí)施方式中，與第一實(shí)施方式不同，將三層結(jié)構(gòu)(含有下層P型層48a、上層P型層48b及中間P型層48c的結(jié)構(gòu))的P型包覆層48形成于蓋隙層7上。而且，這些 P型包覆層48所包含的各層由摻雜Mg的ρ型AlGaN構(gòu)成。另外，ρ型層48a、48b及48b分別是本發(fā)明的“第一 P型層”、“第二 P型層”及“第三P型層”之一例。在此，在第四實(shí)施方式中，將下層ρ型層48a的組成設(shè)為Alatl8Giiai32N,并且將上層P型層48b的組成設(shè)為Al0.04Ga0.96N,由此，使下層ρ型層48a的Al組成比(0. 08)高于上層 P型層48b的Al組成比(0. 04)，使ρ型包覆層48內(nèi)的活性層5側(cè)區(qū)域的折射率低于ρ型包覆層48內(nèi)的活性層5側(cè)相反側(cè)區(qū)域的折射率。這一點(diǎn)與第一實(shí)施方式相同。除此之外，在第四實(shí)施方式中，還在下層ρ型層48a和上層ρ型層48b之間設(shè)有中間P型層48c，而該中間ρ型層48c的組成為Al0.06Ga0.94No即，處于在下層ρ型層48a和上層P型層48b之間夾持有中間ρ型層48c的狀態(tài)，且該中間ρ型層48c具有在下層ρ型層 48a的Al組成比(0. 08)和上層ρ型層48b的Al組成比(0. 04)之間的Al組成比(0. 06)。另外，下層ρ型層48a的厚度為約0. IOym,并且上層ρ型層4 的厚度為約 0. 20 μ m，中間ρ型層48c的厚度為約0. 10 μ m。在第四實(shí)施方式中，通過如上構(gòu)成，除得到與第一實(shí)施方式同樣的效果外，還可通過中間P型層48c的功能抑制由下層P型層48a和上層ρ型層48b之間的晶格常數(shù)差所引起的變形的發(fā)生。另外，由于使用AWaN形成中間ρ型層48c，因而可用與ρ型層48a及 48b同樣的氮化物系半導(dǎo)體構(gòu)成ρ型層48c。因此，可確實(shí)形成具有沿著厚度方向折射率不同的區(qū)域的層疊體結(jié)構(gòu)的P型包覆層8。(第五實(shí)施方式)下面，參照圖12說明第五實(shí)施方式的氮化物系半導(dǎo)體激光元件的構(gòu)成。該第五實(shí)施方式的構(gòu)成與第四實(shí)施方式的構(gòu)成大致一樣，將三層結(jié)構(gòu)(含有下層 P型層58a、上層ρ型層58b及中間ρ型層58c的結(jié)構(gòu))的ρ型包覆層58形成于蓋隙層7 上，這些ρ型包覆層58所包含的各層由摻雜Mg的ρ型AWaN構(gòu)成。而且，將下層ρ型層 58a的組成設(shè)為Alai5Giia85N,并且將上層ρ型層58b的組成設(shè)為Alatl35Giia 965N,由此，使下層 P型層58a的Al組成比(0. 15)高于上層ρ型層58b的Al組成比(0. 035)。另外，ρ型層 58a、58b及58c分別是本發(fā)明的“第一 ρ型層”、“第二 ρ型層”及“第三P型層”之一例。在此，在第五實(shí)施方式中，與第四實(shí)施方式不同，將下層ρ型層58a及上層ρ型層 58b各自的Al組成比在整個(gè)區(qū)域設(shè)為恒定，而將中間ρ型層58c的Al組成比持有梯度地變化。具體而言，中間P型層58c的Al組成比自活性層5側(cè)區(qū)域至活性層5側(cè)相反側(cè)區(qū)域在0. 15至0. 035之間逐漸減少。S卩，中間ρ型層58c內(nèi)的活性層5側(cè)區(qū)域的組成為與下層 P型層59a的組成相同的Al0.15Ga0.85N,同時(shí)，中間ρ型層58c內(nèi)的活性層5側(cè)相反側(cè)區(qū)域的組成為與上層P型層58b的組成相同的Alatl35Giia 965Ntj由此，在ρ型層58c內(nèi)，自與ρ型層 58a所接近的區(qū)域至與ρ型層58b所接近的區(qū)域，折射率逐漸增加。另外，下層ρ型層58a的厚度為約0. 03 μ m,同時(shí)，上層ρ型層58b的厚度為約 0. 38 μ m，中間ρ型層58c的厚度為約0. 05 μ m。在第五實(shí)施方式中，通過如上構(gòu)成，除得到與第一實(shí)施方式同樣的效果外，還可通過中間P型層58c的功能進(jìn)一步抑制由下層P型層58a和上層ρ型層58b之間的晶格常數(shù)差所引起的變形的發(fā)生。另外，在第五實(shí)施方式中，如上所述，P型層58a及58b的Al組成比均沿ρ型包覆層8的厚度方向?qū)嵸|(zhì)恒定，另一方面，中間ρ型層58c的Al組成比按照隨著自ρ型層58a 朝向P型層58b側(cè)而逐漸減少的方式變化。由此，可通過在ρ型層58a和ρ型層58b之間所配置的P型層58c，確實(shí)抑制因ρ型層58a和ρ型層58b之間的晶格常數(shù)差所引起的變形的發(fā)生。
(第六實(shí)施方式)下面，參照圖13說明第六實(shí)施方式的氮化物系半導(dǎo)體激光元件的構(gòu)成。在該第六實(shí)施方式中，與第一實(shí)施方式同樣，將由摻雜了 Mg的ρ型AKiaN構(gòu)成的 P型包覆層形成于蓋隙層7上。但是，在第六實(shí)施方式中，與第一實(shí)施方式不同，ρ型包覆層68不是多層結(jié)構(gòu)而是單層結(jié)構(gòu)。而且，P型包覆層68內(nèi)的活性層5側(cè)區(qū)域的Al組成比高于P型包覆層68內(nèi)的活性層5側(cè)相反側(cè)區(qū)域的Al組成比。由此，使ρ型包覆層68內(nèi)的活性層5側(cè)區(qū)域的折射率低于P型包覆層68內(nèi)的活性層5側(cè)相反側(cè)區(qū)域的折射率。在第六實(shí)施方式中，通過如上構(gòu)成，即使ρ型包覆層不采用多層結(jié)構(gòu)，也可得到與第一實(shí)施方式同樣的效果。本次公開的實(shí)施方式應(yīng)認(rèn)為是所有的各點(diǎn)是示例并非是限制性的。本發(fā)明的范圍并非上述的實(shí)施方式的說明而是如權(quán)利要求的范圍所示，還包含與權(quán)利要求范圍均等的意思及在范圍內(nèi)的所有變更。例如，在上述實(shí)施方式中，將作為ρ型雜質(zhì)的Mg摻雜于P型包覆層，但是本發(fā)明不限于此。在本發(fā)明中，將Mg之外的ρ型雜質(zhì)摻雜于ρ型包覆層也可。另外，在上述實(shí)施方式的構(gòu)成中，也可以將ρ型包覆層內(nèi)的活性層側(cè)區(qū)域及ρ型包覆層內(nèi)的活性層側(cè)相反側(cè)區(qū)域的Al組成比分別進(jìn)行變更。但是，在ρ型包覆層內(nèi)的活性層側(cè)相反側(cè)區(qū)域的Al組成比為0.01以上0. 15以下的情況下，優(yōu)選ρ型包覆層內(nèi)的活性層側(cè)區(qū)域的Al組成比和ρ型包覆層內(nèi)的活性層側(cè)相反側(cè)區(qū)域的Al組成比之差在0. 002以上 0. 2以下的范圍，特別是在ρ型包覆層內(nèi)的活性層側(cè)相反側(cè)區(qū)域的Al組成比為0. 03以上 0. 1以下的情況下，更優(yōu)選ρ型包覆層內(nèi)的活性層側(cè)區(qū)域的Al組成比和ρ型包覆層內(nèi)的活性層側(cè)相反側(cè)區(qū)域的Al組成比之差在0. 005以上0.2以下的范圍。作為一例，在將P型包覆層內(nèi)的活性層側(cè)相反側(cè)區(qū)域(上層ρ型層)的Al組成比設(shè)為0. 04的情況下，優(yōu)選P型包覆層內(nèi)的活性層側(cè)區(qū)域(下層ρ型層)的Al組成比比P 型包覆層內(nèi)的活性層側(cè)相反側(cè)區(qū)域(上層P型層)的Al組成比要高0.002以上0. 20以下的范圍，更優(yōu)選要高0. 005以上0. 20以下的范圍。另外，在上述實(shí)施方式的構(gòu)成中，也可以將P型包覆層內(nèi)的活性層側(cè)區(qū)域(下層P 型層)及P型包覆層內(nèi)的活性層側(cè)相反側(cè)區(qū)域(上層P型層)的厚度分別進(jìn)行變更。但是， 作為P型包覆層內(nèi)的活性層側(cè)區(qū)域(下層P型層)的厚度，優(yōu)選相對于P型包覆層整體厚度而達(dá)到2%以上80%以下的范圍，更優(yōu)選相對于P型包覆層整體厚度而達(dá)到6%以上60% 以下的范圍。特別是最優(yōu)選P型包覆層內(nèi)的活性層側(cè)區(qū)域(下層P型層)的厚度相對于P 型包覆層整體厚度而達(dá)到10%以上50%以下的范圍。作為一例，在ρ型包覆層整體厚度為約0. 5μπι的情況下，優(yōu)選ρ型包覆層內(nèi)的活性層側(cè)區(qū)域(下層P型層)的厚度為約IOnm以上約400歷以下，更優(yōu)選為約30nm以上約 300nm以下。另外，最優(yōu)選為約50nm以上250nm以下。
權(quán)利要求
1.一種氮化物系半導(dǎo)體激光元件，具備活性層，其由氮化物系半導(dǎo)體構(gòu)成；P型包覆層，其形成于所述活性層上且由氮化物系半導(dǎo)體構(gòu)成，并且，所述P型包覆層內(nèi)的所述活性層側(cè)區(qū)域的折射率比所述P型包覆層內(nèi)的所述活性層側(cè)相反側(cè)區(qū)域的折射率低。
2.如權(quán)利要求ι所述的氮化物系半導(dǎo)體激光元件，其中，所述P型包覆層由含有Al的氮化物系半導(dǎo)體構(gòu)成，所述P型包覆層內(nèi)的所述活性層側(cè)區(qū)域的Al組成比高于所述ρ型包覆層內(nèi)的所述活性層側(cè)相反側(cè)區(qū)域的Al組成比。
3.如權(quán)利要求2所述的氮化物系半導(dǎo)體激光元件，其中，在所述P型包覆層內(nèi)的所述活性層側(cè)相反側(cè)區(qū)域的Al組成比為0. 01以上0. 15以下的情況下，所述P型包覆層內(nèi)的所述活性層側(cè)區(qū)域的Al組成比和所述ρ型包覆層內(nèi)的所述活性層側(cè)相反側(cè)區(qū)域的Al組成比之差，在0. 002以上0. 2以下的范圍內(nèi)。
4.如權(quán)利要求3所述的氮化物系半導(dǎo)體激光元件，其中，在所述P型包覆層內(nèi)的所述活性層側(cè)相反側(cè)區(qū)域的Al組成比為0. 03以上0. 1以下的情況下，所述P型包覆層內(nèi)的所述活性層側(cè)區(qū)域的Al組成比和所述ρ型包覆層內(nèi)的所述活性層側(cè)相反側(cè)區(qū)域的Al組成比之差，在0. 005以上0. 2以下的范圍內(nèi)。
5.如權(quán)利要求2所述的氮化物系半導(dǎo)體激光元件，其中，在所述P型包覆層內(nèi)的所述活性層側(cè)區(qū)域，隨著從與所述活性層接近一側(cè)的表面向所述P型包覆層的所述活性層側(cè)相反側(cè)區(qū)域遠(yuǎn)離，所述P型包覆層的Al組成比按照逐漸減少的方式變化。
6.如權(quán)利要求5所述的氮化物系半導(dǎo)體激光元件，其中，在所述P型包覆層內(nèi)的所述活性層側(cè)區(qū)域，所述P型包覆層的Al組成比按照所述P型包覆層的折射率隨著從與所述活性層接近一側(cè)向所述活性層側(cè)相反側(cè)遠(yuǎn)離在實(shí)質(zhì)上以規(guī)定比率增加的方式變化。
7.如權(quán)利要求1所述的氮化物系半導(dǎo)體激光元件，其中，所述P型包覆層由將各自通過氮化物系半導(dǎo)體而成的多個(gè)P型層從所述活性層側(cè)起依次層疊的且含有所述多個(gè)P型層的層疊體構(gòu)成，所述P型包覆層內(nèi)的所述活性層側(cè)區(qū)域由所述多個(gè)P型層中的位于所述活性層側(cè)的第一 P型層構(gòu)成，所述P型包覆層內(nèi)的所述活性層側(cè)相反側(cè)的區(qū)域由所述多個(gè)P型層中的位于所述活性層側(cè)相反側(cè)的第二P型層構(gòu)成。
8.如權(quán)利要求7所述的氮化物系半導(dǎo)體激光元件，其中，所述第一 P型層及所述第二 P型層由含有Al的氮化物系半導(dǎo)體構(gòu)成，所述第一 P型層的Al組成比高于所述第二 P型層的Al組成比。
9.如權(quán)利要求8所述的氮化物系半導(dǎo)體激光元件，其中，所述第二 P型層的Al組成比在所述P型層的厚度方向上實(shí)質(zhì)恒定，所述第一 P型層的Al組成比隨著從所述活性層側(cè)朝向所述第二 ρ型層側(cè)按照逐漸減少的方式變化。
10.如權(quán)利要求8所述的氮化物系半導(dǎo)體激光元件，其中，所述第一 P型層及所述第二 P型層由AWaN構(gòu)成。
11.如權(quán)利要求9所述的氮化物系半導(dǎo)體激光元件，其中，還具備蓋隙層，其在所述活性層和所述第一 P型層之間形成且由含有Al的氮化物系半導(dǎo)體構(gòu)成，所述第一 P型層的與所述蓋隙層的接觸邊界面附近的Al組成比，與所述蓋隙層的Al 組成比實(shí)質(zhì)相等，所述第一 P型層的與所述第二 P型層的接觸邊界面附近的Al組成比，與所述第二 ρ型層的Al組成比實(shí)質(zhì)相等。
12.如權(quán)利要求8所述的氮化物系半導(dǎo)體激光元件，其中，所述P型包覆層中，除所述第一 P型層及所述第二 P型層之外，還具備在所述第一 P型層和所述第二 P型層之間所配置的且由含有Al的氮化物系半導(dǎo)體構(gòu)成的第三ρ型層，所述第三P型層的Al組成比低于所述第一 ρ型層的Al組成比、且高于所述第二 ρ型層的Al組成比。
13.如權(quán)利要求12所述的氮化物系半導(dǎo)體激光元件，其中，所述第三P型層由MGaN構(gòu)成。
14.如權(quán)利要求12所述的氮化物系半導(dǎo)體激光元件，其中，所述第一 P型層及所述第二 P型層的Al組成比均在所述ρ型包覆層的厚度方向上實(shí)質(zhì)恒定，所述第三P型層的Al組成比隨著從所述第一 ρ型層朝向所述第二 ρ型層按照逐漸減少的方式變化。
15.如權(quán)利要求1所述的氮化物系半導(dǎo)體激光元件，其中，相對于所述P型包覆層的整體厚度，所述P型包覆層內(nèi)的所述活性層側(cè)區(qū)域的厚度為 2%以上80%以下。
16.如權(quán)利要求15所述的氮化物系半導(dǎo)體激光元件，其中，相對于所述P型包覆層的整體厚度，所述P型包覆層內(nèi)的所述活性層側(cè)區(qū)域的厚度為 6%以上60%以下。
17.如權(quán)利要求16所述的氮化物系半導(dǎo)體激光元件，其中，相對于所述P型包覆層的整體厚度，所述P型包覆層內(nèi)的所述活性層側(cè)區(qū)域的厚度為 10%以上50%以下。
18.如權(quán)利要求1所述的氮化物系半導(dǎo)體激光元件，其中，所述P型包覆層中所摻雜的P型雜質(zhì)為Mg。
19.如權(quán)利要求1所述的氮化物系半導(dǎo)體激光元件，其中，還具備在所述P型包覆層所形成的且用于構(gòu)成光波導(dǎo)路的脊部，所述脊部下方的所述P型包覆層的折射率低于形成有所述脊部的區(qū)域的所述P型包覆層的折射率。
20.如權(quán)利要求19所述的氮化物系半導(dǎo)體激光元件，其中，所述P型包覆層內(nèi)的所述活性層側(cè)區(qū)域的厚度至少從所述脊部的一側(cè)面至另一側(cè)面在實(shí)質(zhì)上是恒定的。
全文摘要
本發(fā)明提供一種氮化物系半導(dǎo)體激光元件，其具備由氮化物系半導(dǎo)體構(gòu)成的活性層；和形成于該活性層上且由氮化物系半導(dǎo)體構(gòu)成的p型包覆層。而且，p型包覆層內(nèi)的活性層側(cè)區(qū)域的折射率低于p型包覆層內(nèi)的活性層側(cè)相反側(cè)區(qū)域的折射率。
文檔編號(hào)H01S5/323GK102208754SQ20111006545
公開日2011年10月5日 申請日期2011年3月11日 優(yōu)先權(quán)日2010年3月30日
發(fā)明者狩野隆司 申請人:三洋電機(jī)株式會(huì)社