Iii族氮化物半導(dǎo)體激光元件的制作方法
【專利摘要】能夠提供一種可減少為了得到所希望的光輸出所需的工作電流的III族氮化物半導(dǎo)體激光元件。根據(jù)III族氮化物半導(dǎo)體激光元件(11),將光諧振器的第一反射膜(43a)以具有小于60%的反射率的方式形成,并將光諧振器的第二反射膜(43b)以具有85%以上的反射率的方式形成。因而,能夠避免閾值電流的增加引起的振蕩特性的劣化,并且能夠避免光諧振器內(nèi)的光密度的空間的不均勻的發(fā)生。在兩端面(26、28)的反射率過(guò)低時(shí),由于鏡面損耗的增加而閾值電流增加。在兩端面(26、28)的反射率過(guò)高時(shí),由于光諧振器內(nèi)的光密度的空間的不均勻的生成而激光增益下降。由于該光密度不均勻(空間的燒孔效應(yīng))的發(fā)生,不僅是在I-L特性觀察到扭曲的現(xiàn)象,而且也會(huì)使電力/光輸出轉(zhuǎn)換效率下降。
【專利說(shuō)明】Μ I族氮化物半導(dǎo)體激光元件
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及III族氮化物半導(dǎo)體激光元件。
【背景技術(shù)】
[0002] 在專利文獻(xiàn)1中記載有III族氮化物半導(dǎo)體激光元件。
[0003] 在非專利文獻(xiàn)1?非專利文獻(xiàn)3中公開(kāi)了在c面上制作的半導(dǎo)體激光的特性。在 非專利文獻(xiàn)4及非專利文獻(xiàn)5中公開(kāi)了在半極性面上制作的半導(dǎo)體激光的特性。在非專利 文獻(xiàn)6中公開(kāi)了絕對(duì)溫度161K?246K的范圍內(nèi)的激光振蕩,并公開(kāi)了 508nm?520nm的 波長(zhǎng)范圍的發(fā)光。非在專利文獻(xiàn)7中,公開(kāi)了波長(zhǎng)520nm的發(fā)光,通過(guò)分裂而形成的前端面 及后端面的反射率為了得到激光振蕩而分別為97%及99%。
[0004] 現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)
[0005] 專利文獻(xiàn)
[0006] 專利文獻(xiàn)1 :日本特開(kāi)2011-077393號(hào)公報(bào)
[0007] 非專利文獻(xiàn)
[0008] 非專利文獻(xiàn) 1 :S. Lutgen, D. Dini, I. Pietzonka, S. Tautz, A. Breidenassel,A. Lell, A. Avramescu, C. Eichler, T. Lermer, J. Muller, G. Bruederl, A. Gomez, U. Strauss, W. G. Scheibenzuber, U. T. Schwarz, B. Pasenow, and S. Koch :Proc. SPIE 7953 (2011) 79530G
[0009] 非專利文獻(xiàn) 2 :T. Miyoshi,S. Masui,T. Okada,T. Yanamoto, T. Kozaki,S. Nagahama, and T. Mukai :Appl. Phys. Express 2 (2009) 062201
[0010] 非專利文獻(xiàn) 3 :T. Miyoshi,S. Masui,T. Okada,T. Yanamoto, T. Kozaki,S. Nagahama, and T. Mukai :Phys. Status Solidi A 207(2010) 1389
[0011] 非專利文獻(xiàn) 4 :J. W. Raring,M. C. Schmidt,C. Poblenz,Y. Chang,M. J. Mondry,B. Li, J. Iveland, B. Walters, M. R. Krames, R. Craig, P. Rudy, J. S. Speck, S. P. DenBaars, and S. Nakamura :Appl. Phys. Express 3 (2010) 112101
[0012] 非專利文獻(xiàn) 5 :J. W. Raring :presented at ICNS9, 9th Int. Conf. Nitride Semiconductors,2011
[0013] 非專利文獻(xiàn) 6 :D. Sizov,R. Bhat,K. Song,D. Allen,B. Paddock,S. Coleman,L· C. Hughes, and C. Zah :Appl. Phys. Express 4(2011) 102103
[0014] 非專利文獻(xiàn) 7 :You_Da Lin, Shuichiro Yamamoto, Chia-Yen Huang,Chia-Lin Hsiung, Feng Wu, Kenji Fujito, Hiroaki Ohta,James S. Speck, Steven P. DenBaars, and Shuji Nakamura :Appl.Phys.Express 3(2010)082001
【發(fā)明內(nèi)容】
[0015] 發(fā)明要解決的課題
[0016] 例如非專利文獻(xiàn)4中,報(bào)告了使用III族氮化物半導(dǎo)體能夠進(jìn)行長(zhǎng)波長(zhǎng)的激光振 蕩的情況。通過(guò)提高光諧振器的反射率,容易實(shí)現(xiàn)激光振蕩。在較多的研究中,著眼于激光 振蕩的有無(wú)、激光振蕩的閾值電流的減少,進(jìn)而著眼于光功率的增強(qiáng)等的特性。
[0017] 在上述那樣的狀況下的研究/開(kāi)發(fā)中,關(guān)于光諧振器的反射率,幾乎未關(guān)注,推測(cè) 為使用了上述特性的改善用的值。
[0018] 根據(jù)發(fā)明人的研究,在使用半極性面的III族氮化物半導(dǎo)體激光元件中,可認(rèn)為 光諧振器的端面品質(zhì)及反射率會(huì)影響半導(dǎo)體元件的可靠性及I-L特性曲線的線形性。在上 述那樣的研究/開(kāi)發(fā)的背景下,以使用半極性面的III族氮化物半導(dǎo)體激光元件的技術(shù)的 復(fù)雜度及困難度為起因,到目前為止在III族氮化物半導(dǎo)體激光元件中還無(wú)法充分掌握為 了提高特性而應(yīng)改善的對(duì)象。
[0019] 本發(fā)明目的在于提供一種能夠減少為了得到所希望的光輸出所需的工作電流的 III族氮化物半導(dǎo)體激光元件。
[0020] 用于解決課題的方案
[0021] 本發(fā)明的一個(gè)方面的III族氮化物半導(dǎo)體激光元件具備:(a)激光結(jié)構(gòu)體,包含具 有由III族氮化物半導(dǎo)體構(gòu)成的半極性主面的支承基體及在所述支承基體的所述半極性 主面上設(shè)置的半導(dǎo)體區(qū)域;(b)第一反射膜,設(shè)置在所述半導(dǎo)體區(qū)域的第一端面上,用于該 氮化物半導(dǎo)體激光元件的光諧振器;以及(C)第二反射膜,設(shè)置在所述半導(dǎo)體區(qū)域的第二 端面上,用于該氮化物半導(dǎo)體激光元件的光諧振器,所述激光結(jié)構(gòu)體包含在所述支承基體 的所述半極性主面上延伸的激光波導(dǎo),所述半導(dǎo)體區(qū)域包含活性層,所述活性層具備氮化 鎵系半導(dǎo)體層,表示所述支承基體的所述ΠΙ族氮化物半導(dǎo)體的〈0001〉軸的方向的C+軸 向量相對(duì)于表示所述半極性主面的法線軸的方向的法線向量向所述III族氮化物半導(dǎo)體 的m軸的結(jié)晶軸的方向以63度以上且小于80度的范圍的傾斜角傾斜,所述第一反射膜的 反射率在525?545nm的波長(zhǎng)范圍內(nèi)小于60 %,所述第二反射膜的反射率在525?545nm 的波長(zhǎng)范圍內(nèi)為85%以上。
[0022] 根據(jù)III族氮化物半導(dǎo)體激光元件,將光諧振器的第一反射膜以具有小于60%的 反射率的方式形成,并將光諧振器的第二反射膜以具有85%以上的反射率的方式形成。因 而,能夠避免閾值電流的增加引起的振蕩特性的劣化,并且能夠避免光諧振器內(nèi)的光密度 的空間的不均勻的發(fā)生。在一方的端面反射率過(guò)低時(shí),由于鏡面損耗的增加而閾值電流顯 著增加。在兩端面反射率過(guò)高時(shí),由于光諧振器內(nèi)的光密度的空間的不均勻的生成而激光 增益下降。由于該光密度不均勻(空間的燒孔效應(yīng))的發(fā)生,不僅有在I-L特性觀察到扭 曲這樣的現(xiàn)象,而且使電力/光輸出轉(zhuǎn)換效率下降。
[0023] 在本發(fā)明的一個(gè)方面的III族氮化物半導(dǎo)體激光元件中,優(yōu)選的是,所述III族氮 化物半導(dǎo)體激光元件具有脊形結(jié)構(gòu)。
[0024] 根據(jù)該III族氮化物半導(dǎo)體激光元件,脊形結(jié)構(gòu)能夠控制向活性層供給的電流的 分布寬度,并且能夠控制縱向及橫向的光的束縛,能夠調(diào)整在沿著半極性面延伸的激光波 導(dǎo)上傳播的光與載流子的相互作用的程度。
[0025] 在本發(fā)明的一個(gè)方面的III族氮化物半導(dǎo)體激光元件中,優(yōu)選的是,所述半導(dǎo)體 區(qū)域包含由III族氮化物構(gòu)成的接觸層和由III族氮化物構(gòu)成的光引導(dǎo)層,所述光引導(dǎo)層 設(shè)置在所述活性層與所述接觸層之間,所述脊形結(jié)構(gòu)具有被設(shè)置成包含所述接觸層和所述 光引導(dǎo)層的一部分的高度。
[0026] 根據(jù)該III族氮化物半導(dǎo)體激光元件,脊形結(jié)構(gòu)的高度對(duì)向活性層供給的電流進(jìn) 行引導(dǎo)而容易調(diào)整活性層內(nèi)的電流分布寬度。
[0027] 在本發(fā)明的一個(gè)方面的III族氮化物半導(dǎo)體激光元件中,優(yōu)選的是,所述第一反 射膜的反射率在525?545nm的波長(zhǎng)范圍內(nèi)為30%以上。
[0028] 在本發(fā)明的一個(gè)方面的III族氮化物半導(dǎo)體激光元件中,優(yōu)選的是,所述第二反 射膜的反射率在525?545nm的波長(zhǎng)范圍內(nèi)為99. 9%以下。
[0029] 在本發(fā)明的一個(gè)方面的III族氮化物半導(dǎo)體激光元件中,優(yōu)選的是,所述第一反 射膜的反射率在525?545nm的波長(zhǎng)范圍內(nèi)為35%以上。而且,在本發(fā)明的一個(gè)方面的III 族氮化物半導(dǎo)體激光元件中,優(yōu)選的是,所述第一反射膜的反射率在525?545nm的波長(zhǎng) 范圍內(nèi)處于55%以下的范圍。第一反射膜的反射率在上述波長(zhǎng)范圍內(nèi)優(yōu)選為35%以上且 55%以下。
[0030] 在本發(fā)明的一個(gè)方面的III族氮化物半導(dǎo)體激光元件中,優(yōu)選的是,所述第一反 射膜的反射率在525?545nm的波長(zhǎng)范圍內(nèi)為50%以下。而且,在本發(fā)明的一個(gè)方面的III 族氮化物半導(dǎo)體激光元件中,優(yōu)選的是,所述第一反射膜的反射率在525?545nm的波長(zhǎng)范 圍內(nèi)為40%以上。第一反射膜的反射率在上述波長(zhǎng)范圍內(nèi)優(yōu)選為40%以上且50%以下。
[0031] 在本發(fā)明的一個(gè)方面的III族氮化物半導(dǎo)體激光元件中,優(yōu)選的是,所述傾斜角 為70度以上。而且,在本發(fā)明的一個(gè)方面的III族氮化物半導(dǎo)體激光元件中,優(yōu)選的是,所 述傾斜角小于80度。所述傾斜角優(yōu)選為70度以上且小于80度。
[0032] 在本發(fā)明的一個(gè)方面的III族氮化物半導(dǎo)體激光元件中,優(yōu)選的是,在從與所述 支承基體的c+軸垂直的面傾斜的傾斜角(以下,根據(jù)需要也記為"偏離角")為63度以上 且小于80度時(shí),所述支承基體的主面從{20-21}面以-4度以上且4度以下的范圍傾斜。而 且,優(yōu)選的是,在偏離角度為45度以上且小于80度、或者為100度以上且145度以下時(shí),所 述支承基體的主面從{10-11}、{20-21}、{20-2-1}、{10-1-1}中的任一面以-4度以上且4 度以下的范圍傾斜。
[0033] 在本發(fā)明的一個(gè)方面的III族氮化物半導(dǎo)體激光元件中,優(yōu)選的是,所述支承基 體的主面包含{20-21}。
[0034] 在本發(fā)明的一個(gè)方面的III族氮化物半導(dǎo)體激光元件中,優(yōu)選的是,所述支承基 體的所述半極性主面由GaN構(gòu)成。而且,在本發(fā)明的一個(gè)方面的III族氮化物半導(dǎo)體激光 元件中,優(yōu)選的是,所述支承基體包含GaN基板。
[0035] 在本發(fā)明的一個(gè)方面的III族氮化物半導(dǎo)體激光元件中,優(yōu)選的是,所述第一反 射膜包含電介質(zhì)多層膜,所述第二反射膜包含電介質(zhì)多層膜。
[0036] 在本發(fā)明的一個(gè)方面的III族氮化物半導(dǎo)體激光元件中,優(yōu)選的是,所述支承基 體具有與所述半導(dǎo)體區(qū)域的所述第一端面相連的第一基體端面,所述第一反射膜設(shè)置在 所述基體端面上,所述支承基體具有與所述半導(dǎo)體區(qū)域的所述第二端面相連的第二基體端 面,所述第二反射膜設(shè)置在所述第二基體端面上。
[0037] 根據(jù)III族氮化物半導(dǎo)體激光元件,支承基體具有與半導(dǎo)體區(qū)域的第一端面相連 的第一基體端面,并且具有與半導(dǎo)體區(qū)域的第二端面相連的第二基體端面。在該方式中,能 提高第一反射膜及第二反射膜的平坦性。
[0038] 本發(fā)明的一個(gè)方面的III族氮化物半導(dǎo)體激光元件優(yōu)選還具備設(shè)置在所述激光 結(jié)構(gòu)體的所述半導(dǎo)體區(qū)域上的電極。所述電極優(yōu)選包含與所述半導(dǎo)體區(qū)域的上表面接觸的 Pd電極。
[0039] 在本發(fā)明的一個(gè)方面的III族氮化物半導(dǎo)體激光元件中,可以是,所述第一反射 膜的反射率與所述第二反射膜的反射率之差超過(guò)25%。
[0040] 根據(jù)該III族氮化物半導(dǎo)體激光元件,通過(guò)反射率之差的大小,能夠降低光諧振 器內(nèi)的光密度的上限的上升。
[0041] 在本發(fā)明的一個(gè)方面的III族氮化物半導(dǎo)體激光元件中,優(yōu)選的是,在所述第一 端面及第二端面分別露出所述支承基體的端面和所述半導(dǎo)體區(qū)域的端面,所述半導(dǎo)體區(qū)域 的所述活性層的端面和與由所述III族氮化物半導(dǎo)體構(gòu)成的支承基體的m軸正交的基準(zhǔn)面 所成的角度在由所述III族氮化物半導(dǎo)體的c軸及m軸規(guī)定的第一平面內(nèi)成為(ALPHA-5) 度以上且(ALPHA+5)度以下的范圍的角度。
[0042] 該III族氮化物半導(dǎo)體激光元件關(guān)于從c軸及m軸的一方向另一方獲取的角度, 具有滿足上述垂直性的端面。
[0043] 在本發(fā)明的一個(gè)方面的III族氮化物半導(dǎo)體激光元件中,優(yōu)選的是,所述角度在 所述第一平面及與所述法線軸正交的第二平面內(nèi)處于-5度以上且+5度以下的范圍。
[0044] 該III族氮化物半導(dǎo)體激光元件關(guān)于在與半極性面的法線軸垂直的面上規(guī)定的 角度,具有滿足上述垂直性的端面。
[0045] 本發(fā)明的上述目的及其他的目的、特征、以及優(yōu)點(diǎn)通過(guò)參照附圖而開(kāi)展的本發(fā)明 的優(yōu)選實(shí)施方式的以下的詳細(xì)的記述,更容易理解。
[0046] 發(fā)明效果
[0047] 如以上說(shuō)明那樣,根據(jù)本發(fā)明,能夠提供一種可減少為了得到所希望的光輸出所 需的工作電流的III族氮化物半導(dǎo)體激光元件。
【專利附圖】
【附圖說(shuō)明】
[0048] 圖1是概略地表示本實(shí)施方式的III族氮化物半導(dǎo)體激光元件的結(jié)構(gòu)的附圖。
[0049] 圖2是表示III族氮化物半導(dǎo)體激光元件的活性層的發(fā)光的偏光的附圖。
[0050] 圖3是示意性地表示由c軸及m軸規(guī)定的截面的附圖。
[0051] 圖4是表示制作本實(shí)施方式的III族氮化物半導(dǎo)體激光元件的方法的主要的工序 的附圖。
[0052] 圖5是示意性地表示制作本實(shí)施方式的III族氮化物半導(dǎo)體激光元件的方法的主 要的工序的附圖。
[0053] 圖6是表示實(shí)施例的激光結(jié)構(gòu)體及外延基板的結(jié)構(gòu)的附圖。
[0054] 圖7是表示輸出功率對(duì)不同的面方位的GaN基板上的InGaN綠色激光二極管的振 蕩波長(zhǎng)的依賴性的附圖。
[0055] 圖8是表示電光轉(zhuǎn)換效率對(duì)不同的面方位的GaN基板上的InGaN綠色激光二極管 的振蕩波長(zhǎng)的依賴性的附圖。
[0056] 圖9是表示在室溫的CW動(dòng)作下、{20-21}面上的激光二極管的振蕩光譜的附圖。
[0057] 圖10是表示在CW動(dòng)作下、528. lnm處的半極性{20-21}綠色振蕩的L-I曲線的溫 度依賴性的附圖。
[0058] 圖11是表示在CW動(dòng)作下、528. lnm處的半極性{20-21}綠色振蕩的V-I曲線的溫 度依賴性的附圖。
[0059] 圖12是概略地表示實(shí)施例3的綠色激光二極管的結(jié)構(gòu)的附圖。
[0060] 圖13是表示攝氏25度?55度的Tc的范圍的CW動(dòng)作下、50mW處的振蕩光譜及振 蕩峰值波長(zhǎng)的溫度依賴性的附圖。
[0061] 圖14是表示攝氏25度?55度的溫度范圍的CW動(dòng)作下、具有50mW的光輸出功率 及528nm的波長(zhǎng)的純綠色激光二極管的水平方向(Θ平行)及垂直方向(Θ垂直)的遠(yuǎn)視 野影像(FFP)的附圖。
[0062] 圖15是表示攝氏55度的殼體溫度、APC條件下的CW動(dòng)作下、50mW、525. 5? 531. 2nm的純綠色的6個(gè)激光二極管的壽命試驗(yàn)的附圖。
[0063] 圖16是表示攝氏55度的殼體溫度、APC條件下的CW動(dòng)作下、70mW、528. 2? 529. lnm的純綠色的2個(gè)激光二極管的壽命試驗(yàn)的附圖。
【具體實(shí)施方式】
[0064] 本發(fā)明的見(jiàn)解通過(guò)參照作為例示所示的附圖并考慮以下的詳細(xì)的記述而能夠容 易理解。接著,參照附圖,說(shuō)明本發(fā)明的III族氮化物半導(dǎo)體激光元件及制作III族氮化物 半導(dǎo)體激光元件的方法的實(shí)施方式。在可能的情況下,對(duì)于同一部分標(biāo)注同一標(biāo)號(hào)。
[0065] 圖1是概略地表示本實(shí)施方式的III族氮化物半導(dǎo)體激光元件的結(jié)構(gòu)的附圖。III 族氮化物半導(dǎo)體激光元件11具備激光結(jié)構(gòu)體13及歐姆電極15。激光結(jié)構(gòu)體13包含支承 基體17及半導(dǎo)體區(qū)域19。支承基體17具有由六方晶系III族氮化物半導(dǎo)體構(gòu)成的半極性 主面17a,且具有背面17b。半導(dǎo)體區(qū)域19設(shè)置在支承基體17的半極性主面17a上。電極 15設(shè)置在激光結(jié)構(gòu)體13的半導(dǎo)體區(qū)域19上。半導(dǎo)體區(qū)域19包含活性層25,活性層25包 含氮化鎵系半導(dǎo)體層。
[0066] 參照?qǐng)D1,描繪正交坐標(biāo)系S及結(jié)晶坐標(biāo)系CR。法線軸NX朝向正交坐標(biāo)系S的Z 軸的方向。半極性主面17a與由正交坐標(biāo)系S的X軸及Y軸規(guī)定的預(yù)定平面平行地延伸。而 且,在圖1中,描繪出代表性的c面Sc。表示支承基體17的III族氮化物半導(dǎo)體的〈0001〉 軸的方向的c+軸向量相對(duì)于法線向量NV而向III族氮化物半導(dǎo)體的m軸及a軸中的任一 結(jié)晶軸的方向傾斜。該傾斜角度處于45度以上且80度以下、及100度以上且135度以下 的范圍。在本實(shí)施例中,c+軸向量的方向與向量VC的方向一致,〈000-1〉軸的方向是c+軸 向量的反方向。在圖1所示的實(shí)施例中,支承基體17的六方晶系III族氮化物半導(dǎo)體的c+ 軸向量相對(duì)于法線軸NX而向六方晶系III族氮化物半導(dǎo)體的m軸的方向以角度ALPHA傾 斜。該角度ALPHA優(yōu)選為63度以上且80度以下。
[0067] 激光結(jié)構(gòu)體13包含諧振器用的第一端面26及第二端面28。諧振器用的激光波導(dǎo) 沿著半極性面17a從第二端面28延伸至第一端面26,波導(dǎo)向量WV表示從第二端面28向 第一端面26的方向。激光結(jié)構(gòu)體13的第一及第二端面26、28與由六方晶系III族氮化物 半導(dǎo)體的結(jié)晶軸(例如m軸)及法線軸NX規(guī)定的基準(zhǔn)面交叉。在圖1中,第一及第二端面 26、28與由六方晶系III族氮化物半導(dǎo)體的m軸及法線軸NX規(guī)定的m-n面交叉。
[0068] 表示支承基體17的III族氮化物半導(dǎo)體的〈0001〉軸的方向的c+軸向量相對(duì)于 表示法線軸NX的方向的法線向量NV而向III族氮化物半導(dǎo)體的m軸的結(jié)晶軸的方向以63 度以上且80度以下的范圍的傾斜角傾斜。該角度范圍的半極性面在包含銦的III族氮化 物半導(dǎo)體中,能夠提供銦組成的空間的均勻性,而且能夠形成為高的銦組成。
[0069] 在半導(dǎo)體區(qū)域19的第一端面19c上設(shè)有氮化物半導(dǎo)體激光二極管11的光諧振器 用的第一反射膜43a。在半導(dǎo)體區(qū)域19的第二端面19d上設(shè)有該氮化物半導(dǎo)體激光二極 管11的光諧振器用的第二反射膜43b。第一反射膜43a的反射率在525?545nm的波長(zhǎng)范 圍內(nèi)小于60 %,第二反射膜43b的反射率在525?545nm的波長(zhǎng)范圍內(nèi)為85 %以上。來(lái)自 活性層25的光處于525?545nm的波長(zhǎng)范圍時(shí),第一反射膜43a的反射率小于第二反射膜 43b的反射率。
[0070] 根據(jù)III族氮化物半導(dǎo)體激光元件11,將光諧振器的第一反射膜43a形成為具有 小于60%的反射率,并將光諧振器的第二反射膜43b形成為具有85%以上的反射率。因而, 能夠避免閾值電流的增加引起的振蕩特性的劣化,并且能夠避免光諧振器內(nèi)的光密度的空 間的不均勻的發(fā)生。在一方的端面26、28的反射率過(guò)低時(shí),由于鏡面損耗的增加而閾值電 流增加。在兩端面26、28的反射率過(guò)高時(shí),由于光諧振器內(nèi)的光密度的空間的不均勻的生 成而激光增益下降。由于該光密度不均勻(空間的燒孔效應(yīng))的發(fā)生,不僅有在I-L特性 觀察到扭曲這樣的現(xiàn)象,而且會(huì)使電力/光輸出轉(zhuǎn)換效率(WPE)下降。
[0071] 在III族氮化物半導(dǎo)體激光元件11中,第一反射膜43a的反射率與第二反射膜 43b的反射率之差優(yōu)選超過(guò)25%。根據(jù)反射率之差的大小,能夠降低光諧振器內(nèi)的光密度 的最大值的上升。該反射率差優(yōu)選為70%以下。而且,該反射率差優(yōu)選為更大的40%以上。
[0072] 在III族氮化物半導(dǎo)體激光元件11中,第一反射膜43a的反射率在525?545nm 的波長(zhǎng)范圍內(nèi),優(yōu)選為30%以上。根據(jù)該值,能將閾值電流的增加抑制在實(shí)用的范圍內(nèi)。第 二反射膜的反射率在525?545nm的波長(zhǎng)范圍內(nèi),優(yōu)選為99. 9%以下。根據(jù)該值,能夠使鏡 面損耗最小。
[0073] 另外,第一反射膜43a的反射率在525?545nm的波長(zhǎng)范圍內(nèi),優(yōu)選為35%以上。 根據(jù)該值,能將閾值電流的增加進(jìn)一步抑制在實(shí)用的范圍內(nèi)。第一反射膜43a的反射率在 525?545nm的波長(zhǎng)范圍內(nèi),可以處于55%以下的范圍。根據(jù)該值,能夠抑制扭曲的發(fā)生。
[0074] 此外,第一反射膜43a的反射率在525?545nm的波長(zhǎng)范圍內(nèi),可以為50%以下。 根據(jù)該值,能夠進(jìn)一步降低扭曲的發(fā)生率。第一反射膜43a的反射率在525?545nm的波 長(zhǎng)范圍內(nèi),可以為40%以上。根據(jù)該值,閾值電流在實(shí)用的范圍內(nèi)且能夠抑制扭曲的發(fā)生。
[0075] 第一反射膜43a及第二反射膜43b可以分別由例如電介質(zhì)多層膜構(gòu)成。在接下來(lái) 的說(shuō)明中,第一反射膜43a及第二反射膜43b分別作為第一電介質(zhì)多層膜43a及第二電介 質(zhì)多層膜43b進(jìn)行參照。
[0076] 半導(dǎo)體區(qū)域19還包含第一包覆層21及第二包覆層23。活性層25設(shè)置在第一包 覆層21與第二包覆層23之間。第一包覆層21由第一導(dǎo)電型的氮化鎵系半導(dǎo)體構(gòu)成,例如 由η型AlGaN、n型InAlGaN等構(gòu)成。第二包覆層23由第二導(dǎo)電型的氮化鎵系半導(dǎo)體構(gòu)成, 例如由P型AlGaN、p型InAlGaN等構(gòu)成?;钚詫?5的氮化鎵系半導(dǎo)體層例如為阱層25a。 活性層25包含由氮化鎵系半導(dǎo)體構(gòu)成的勢(shì)壘層25b,在z軸的方向上,阱層25a及勢(shì)壘層 25b交替排列。最上層及/或最下層的勢(shì)壘層可以省略。阱層25a例如由InGaN等構(gòu)成,勢(shì) 壘層25b例如由GaN、InGaN等構(gòu)成?;钚詫?5可以包含被設(shè)置成產(chǎn)生波長(zhǎng)360nm以上且 600nm以下的光的量子阱結(jié)構(gòu)。通過(guò)半極性面的利用,有利于活性層25產(chǎn)生波長(zhǎng)500nm以 上且550nm以下的光。第一包覆層21、第二包覆層23及活性層25沿著半極性主面17a的 法線軸NX排列。法線軸NX向法線向量NV的方向延伸。支承基體17的III族氮化物半導(dǎo) 體的c軸Cx沿c軸向量VC的方向延伸。
[0077] III族氮化物半導(dǎo)體激光元件11還具備絕緣膜31。絕緣膜31設(shè)置在激光結(jié)構(gòu)體 13的半導(dǎo)體區(qū)域19的表面19a上,而且覆蓋表面19a。半導(dǎo)體區(qū)域19位于絕緣膜31與支 承基體17之間。支承基體17由六方晶系III族氮化物半導(dǎo)體構(gòu)成。絕緣膜31具有開(kāi)口 31a。開(kāi)口 31a例如呈條紋形狀。在如本實(shí)施例那樣c軸向m軸的方向傾斜時(shí),開(kāi)口 31a沿 著半導(dǎo)體區(qū)域19的表面19a與上述m-n面的交叉線的方向延伸。交叉線沿波導(dǎo)向量WV的 方向延伸。
[0078] 電極15經(jīng)由開(kāi)口 31a而與半導(dǎo)體區(qū)域19的表面19a(例如第二導(dǎo)電型的接觸層 33)接觸,沿上述交叉線的方向延伸。在III族氮化物半導(dǎo)體激光元件11中,激光波導(dǎo)包含 第一包覆層21、第二包覆層23及活性層25,而且沿上述交叉線的方向延伸。
[0079] III族氮化物半導(dǎo)體激光元件11優(yōu)選具有脊形結(jié)構(gòu)。電極15與脊形結(jié)構(gòu)24的上 表面24a接觸。脊形結(jié)構(gòu)24能夠控制向活性層25供給的電流的分布寬度,并能夠控制光 的束縛,能夠調(diào)整在激光波導(dǎo)上傳播的光與載流子的相互作用的程度。
[0080] 在III族氮化物半導(dǎo)體激光元件11中,半導(dǎo)體區(qū)域19包含由III族氮化物構(gòu)成 的接觸層33和由III族氮化物構(gòu)成的光引導(dǎo)層37。光引導(dǎo)層37設(shè)置在活性層25與接觸 層33之間,而且設(shè)置在活性層25與包覆層23之間。脊形結(jié)構(gòu)24優(yōu)選具有被設(shè)置成包含 接觸層33、包覆層23及光引導(dǎo)層37的一部分的高度HR。脊形結(jié)構(gòu)24的高度HR對(duì)向活性 層25供給的電流進(jìn)行引導(dǎo)而容易調(diào)整活性層25內(nèi)的電流分布寬度。
[0081] 在支承基體17的背面17b設(shè)置另一電極41,電極41例如覆蓋支承基體17的背 面17b。III族氮化物半導(dǎo)體激光元件15還可以具備在歐姆電極15上設(shè)置的焊盤(pán)電極42。 焊盤(pán)電極42例如可以由金構(gòu)成,歐姆電極15與半導(dǎo)體區(qū)域19的上表面19a接觸,而且可 以包含例如Pd電極。
[0082] 在III族氮化物半導(dǎo)體激光元件11中,支承基體17具有第一基體端面17c,該基 體端面17c與半導(dǎo)體區(qū)域19的第一端面19c相連。第一反射膜43a設(shè)置在第一基體端面 17c上。支承基體17具有第二基體端面17d,該基體端面17d與半導(dǎo)體區(qū)域19的第二端面 19d相連。第二反射膜43b設(shè)置在第二基體端面17d上。在該方式中,第一反射膜43a及第 二基體端面17d分別從半導(dǎo)體區(qū)域19的第一端面19c及第二端面19d連續(xù)地到達(dá)第一基 體端面17c及第二基體端面17d上。
[0083] 在III族氮化物半導(dǎo)體激光元件11中,第一端面26及第二端面28分別為割斷面。 在接下來(lái)的說(shuō)明中,將第一端面26及第二端面28作為第一割斷面27及第二割斷面29進(jìn) 行參照。第一割斷面27及第二割斷面29與由六方晶系III族氮化物半導(dǎo)體的m軸及法線 軸NX規(guī)定的m-n面交叉。III族氮化物半導(dǎo)體激光元件11的激光諧振器包含第一及第二 割斷面27、29,激光波導(dǎo)從第一割斷面27及第二割斷面29的一方延伸至另一方。激光結(jié)構(gòu) 體13包含第一面13a及第二面13b,第一面13a是第二面13b的相反側(cè)的面。第一及第二 割斷面27、29從第一面13a的邊緣13c延伸至第二面13b的邊緣13d。第一及第二割斷面 27、29與c面、m面或a面這樣的到目前為止的解理面不同。
[0084] 根據(jù)該III族氮化物半導(dǎo)體激光元件11,構(gòu)成激光諧振器的第一及第二割斷面 27、29與m-n面交叉。因而,能夠設(shè)置沿m-n面與半極性面17a的交叉線的方向延伸的激光 波導(dǎo)。因而,III族氮化物半導(dǎo)體激光元件11具有能夠形成低閾值電流的激光諧振器。
[0085] 對(duì)III族氮化物半導(dǎo)體激光元件11的光波導(dǎo)結(jié)構(gòu)進(jìn)行說(shuō)明。III族氮化物半導(dǎo) 體激光元件11包含η側(cè)的光引導(dǎo)層35及p側(cè)的光引導(dǎo)層37。η側(cè)光引導(dǎo)層35包含第一 部分35a及第二部分35b,η側(cè)光引導(dǎo)層35例如由GaN、InGaN等構(gòu)成。ρ側(cè)光引導(dǎo)層37包 含第一部分37a及第二部分37b,p側(cè)光引導(dǎo)層37例如由GaN、InGaN等構(gòu)成。載波塊層39 例如設(shè)置在第一部分37a與第二部分37b之間。
[0086] 圖2是表示III族氮化物半導(dǎo)體激光元件11的活性層25的發(fā)光的偏光的附圖。 圖3是示意性地表示由c軸及m軸規(guī)定的截面的附圖。如圖2所示,電介質(zhì)多層膜43a、 43b分別設(shè)于第一及第二割斷面27、29。電介質(zhì)多層膜43a,43b的各自的材料可以由例如 硅氧化物、硅氮化物、硅氮氧化物、鈦氧化物、鈦氮化物、鈦氮氧化物、鋯氧化物、鋯氮化物、 鋯氮氧化物、鋯氟化物、鉭氧化物、鉭氮化物、鉭氮氧化物、鉿氧化物、鉿氮化物、鉿氮氧化 物、鉿氟化物、鋁氧化物、鋁氮化物、鋁氮氧化物、鎂氟化物、鎂氧化物、鎂氮化物、鎂氮氧化 物、鈣氟化物、鋇氟化物、鈰氟化物、銻氧化物、鉍氧化物、釓氧化物中的至少1個(gè)構(gòu)成。根 據(jù)該ΠΙ族氮化物半導(dǎo)體激光元件11,實(shí)用的電介質(zhì)膜可以由硅氧化物(例如Si0 2)、硅 氮化物(例如Si3N4)、硅氮氧化物(例如SiOJh)、鈦氧化物(例如Ti0 2)、鈦氮化物(例如 TiN)、鈦氮氧化物(例如TiOJh)、鋯氧化物(例如Zr02)、鋯氮化物(例如ZrN)、鋯氮氧化 物(例如ZrOAJ、鋯氟化物(ZrF 4)、鉭氧化物(例如Ta205)、鉭氮化物(Ta3N5)、鉭氮氧化 物(TaOAJ、鉿氧化物(例如Η-- 2)、鉿氮化物(例如HfN)、鉿氮氧化物(例如HfC^Nh)、鉿 氟化物(例如HfF4)、鋁氧化物(例如A1 203)、鋁氮化物(例如A1N)、鋁氮氧化物(A10xNh)、 鎂氟化物(例如MgF 2)、鎂氧化物(例如MgO)、鎂氮化物(例如Mg3N2)、鎂氮氧化物(例如 MgOJh)、鈣氟化物(例如CaF2)、鋇氟化物(例如BaF2)、鈰氟化物(例如CeF 3)、銻氧化物 (例如Sb203)、鉍氧化物(例如Bi20 3)、釓氧化物(例如Gd203)中的至少1個(gè)構(gòu)成。利用這 些材料,可以對(duì)端面27、29應(yīng)用端面涂敷。通過(guò)端面涂敷能夠調(diào)整反射率。
[0087] 如圖2的(b)部所示,來(lái)自朝向本實(shí)施方式的結(jié)晶軸的方向的激光波導(dǎo)的活性層 25的激光L向六方晶系III族氮化物半導(dǎo)體的a軸的方向偏光。在該III族氮化物半導(dǎo)體 激光元件11中,能夠?qū)崿F(xiàn)低閾值電流的能帶躍遷具有偏光性。激光諧振器用的第一及第二 割斷面27、29與c面、m面或a面這樣的到目前為止的解理面不同。然而,第一及第二割斷 面27、29具有諧振器用的作為反射鏡的平坦性、垂直性。因而,使用第一及第二割斷面27、 29和在這些割斷面27、29間延伸的激光波導(dǎo),如圖2的(b)部所示,利用比向?qū)軸投影到 主面的方向偏光的躍遷產(chǎn)生的發(fā)光12更強(qiáng)的躍遷產(chǎn)生的發(fā)光II,能夠進(jìn)行低閾值的激光 振蕩。
[0088] 在III族氮化物半導(dǎo)體激光元件11中,在第一割斷面27上出現(xiàn)支承基體17的端 面17c及半導(dǎo)體區(qū)域19的端面19c,端面17c及端面19c由電介質(zhì)多層膜43a覆蓋。支承 基體17的端面17c及活性層25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利用在由III族氮化物半導(dǎo)體的c軸及m軸規(guī)定的第一平面S1上規(guī)定的分 量(BETA) i和在與第一平面S1及法線軸NX正交的第二平面S2上規(guī)定的分量(BETA) 2來(lái)規(guī) 定。分量(BETA) i在由III族氮化物半導(dǎo)體的c軸及m軸規(guī)定的第一平面S1上優(yōu)選處于 (ALPHA-5)度以上且(ALPHA+5)度以下的范圍。該角度范圍在圖3中,作為代表性的m面 SM與參照面FA所成的角度進(jìn)行表示。代表性的m面SM為了容易理解,在圖3中,從激光結(jié) 構(gòu)體的內(nèi)側(cè)朝向外側(cè)描繪。參照面FA沿著活性層25的端面25c延伸。該III族氮化物半 導(dǎo)體激光元件11關(guān)于從c軸及m軸的一方向另一方獲取的角度BETA,具有滿足上述垂直性 的端面。而且,分量(BETA) 2在第二平面S2上優(yōu)選處于-4度以上且+4度以下的范圍。在 此,BETA2 = (BETA) XBETA)/。此時(shí),III族氮化物半導(dǎo)體激光元件11的端面27、29關(guān)于 在與半極性面17a的法線軸NX垂直的面上規(guī)定的角度,滿足上述垂直性。
[0089] 再次參照?qǐng)D1,在III族氮化物半導(dǎo)體激光元件11中,支承基體17的厚度優(yōu)選為 400 μ m以下。在該III族氮化物半導(dǎo)體激光元件中,為了得到激光諧振器用的優(yōu)質(zhì)的割斷 面而優(yōu)選。在III族氮化物半導(dǎo)體激光元件11中,支承基體17的厚度更優(yōu)選為50 μ m以 上且100 μ m以下。在該III族氮化物半導(dǎo)體激光元件11中,為了得到激光諧振器用的優(yōu) 質(zhì)的割斷面而更優(yōu)選。而且,處理變得容易,能夠提高生產(chǎn)成品率。
[0090] 在III族氮化物半導(dǎo)體激光元件11中,法線軸NX與六方晶系III族氮化物半導(dǎo) 體的c軸所成的角度優(yōu)選為45度以上,而且也可以為80度以下。而且,該角度優(yōu)選為100 度以上,而且優(yōu)選為135度以下。在小于45度及超過(guò)135度的角度中,通過(guò)按壓而形成的端 面由m面構(gòu)成的可能性升高。而且,在超過(guò)80度且小于100度的角度中,可能無(wú)法得到所 希望的平坦性及垂直性。在偏離角度(Off angle)為45度以上且小于80度、或100度以 上且145度以下時(shí),支承基體的主面優(yōu)選從{10-11}、{20-21}、{20-2-1}、{10-1-1}中的任 一面以-4度以上且4度以下的范圍傾斜。而且,在偏離角度為45度以上且小于80度、或 100度以上且145度以下時(shí),支承基體的主面優(yōu)選為{10-11}、{20-21}、{20-2-1}、{10-1-1} 中的任一面。
[0091] 在III族氮化物半導(dǎo)體激光元件11中,從斷裂面的形成的觀點(diǎn)出發(fā),作為更優(yōu)選 的結(jié)構(gòu),法線軸NX與六方晶系III族氮化物半導(dǎo)體的C軸所成的角度ALPHA優(yōu)選為63度以 上,而且優(yōu)選為80度以下。而且,角度ALPHA優(yōu)選為100度以上,而且優(yōu)選為117度以下。 在小于63度及超過(guò)117度的角度中,在通過(guò)按壓而形成的端面的一部分可能會(huì)出現(xiàn)m面。 而且,在超過(guò)80度且小于100度的角度中,可能無(wú)法得到所希望的平坦性及垂直性。
[0092] 在III族氮化物半導(dǎo)體激光元件11中,在III族氮化物半導(dǎo)體的c軸向氮化物半 導(dǎo)體的m軸的方向傾斜時(shí),實(shí)用的面方位及角度范圍至少包含以下的面方位及角度范圍。 例如,在偏離角度為63度以上且小于80度時(shí),支承基體17的主面17a優(yōu)選從{20-21}面 以-4度以上且4度以下的范圍傾斜。而且,支承基體17的主面17a可以是{20-21}面。
[0093] 在III族氮化物半導(dǎo)體激光元件11中,傾斜角ALPHA優(yōu)選為70度以上。當(dāng)超過(guò) 該傾斜角ALPHA時(shí),能抑制活性層的銦組成的不均勻,能得到良好的發(fā)光特性。而且,傾斜 角ALPHA優(yōu)選小于80度。當(dāng)超過(guò)該傾斜角ALPHA時(shí),銦的取入效率惡化而長(zhǎng)波長(zhǎng)化變得困 難。
[0094] 支承基體17可以由GaN、AlN、AlGaN、InGaN及InAlGaN中的任一個(gè)構(gòu)成。在使用 這些由氮化鎵系半導(dǎo)體構(gòu)成的基板時(shí),能夠得到可用作諧振器的割斷面27、29。
[0095] 支承基體17的主面17a可以為GaN,而且支承基體17可以為GaN。根據(jù)該III族 氮化物半導(dǎo)體激光元件,通過(guò)使用了 GaN主面的激光結(jié)構(gòu)體的實(shí)現(xiàn),能夠?qū)崿F(xiàn)例如上述的 波長(zhǎng)范圍(從藍(lán)色到綠色的波長(zhǎng)范圍)的發(fā)光。而且,在使用A1N或AlGaN基板時(shí),能夠增 大偏光度,而且通過(guò)低折射率能夠使光束縛強(qiáng)化。在使用InGaN基板時(shí),能夠減小基板與發(fā) 光層的晶格失配率,能夠提高結(jié)晶品質(zhì)。而且,在III族氮化物半導(dǎo)體激光元件11中,支承 基體17的堆垛層錯(cuò)密度可以為IX ΙΟΥπΓ1以下。由于堆垛層錯(cuò)密度為IX ΙΟΥπΓ1以下,因 此可能會(huì)因偶發(fā)的情況而導(dǎo)致割斷面的平坦性及/或垂直性紊亂。
[0096] 圖4是表示制作本實(shí)施方式的III族氮化物半導(dǎo)體激光元件的方法的主要的工序 的附圖。參照?qǐng)D5的(a)部,示出基板51。在本實(shí)施例中,基板51的c軸向m軸的方向傾 斜。在工序S101中,準(zhǔn)備III族氮化物半導(dǎo)體激光元件的制作用的基板51?;?1的六 方晶系III族氮化物半導(dǎo)體的c軸(向量VC)相對(duì)于法線軸NX向六方晶系III族氮化物 半導(dǎo)體的m軸方向(向量VM)的方向以有限的角度ALPHA傾斜。因而,基板51具有由六方 晶系III族氮化物半導(dǎo)體構(gòu)成的半極性主面51a。
[0097] 在工序S102中,形成基板產(chǎn)物SP。在圖5的(a)部,基板產(chǎn)物SP雖然基本描繪成 圓板形的構(gòu)件,但是基板產(chǎn)物SP的形狀沒(méi)有限定于此。為了得到基板產(chǎn)物SP,首先,在工 序S103中,形成激光結(jié)構(gòu)體55。激光結(jié)構(gòu)體55包含半導(dǎo)體區(qū)域53及基板51,在工序S103 中,半導(dǎo)體區(qū)域53形成在半極性主面51a上。為了形成半導(dǎo)體區(qū)域53,在半極性主面51a 上,依次生長(zhǎng)第一導(dǎo)電型的氮化鎵系半導(dǎo)體區(qū)域57、發(fā)光層59及第二導(dǎo)電型的氮化鎵系半 導(dǎo)體區(qū)域61。氮化鎵系半導(dǎo)體區(qū)域57可以包含例如η型包覆層,氮化鎵系半導(dǎo)體區(qū)域61 可以包含例如Ρ型包覆層。發(fā)光層59設(shè)置在氮化鎵系半導(dǎo)體區(qū)域57與氮化鎵系半導(dǎo)體區(qū) 域61之間,而且可以包含活性層、光引導(dǎo)層及電子塊層等。氮化鎵系半導(dǎo)體區(qū)域57、發(fā)光層 59及第二導(dǎo)電型的氮化鎵系半導(dǎo)體區(qū)域61沿著半極性主面51a的法線軸NX排列。這些 半導(dǎo)體層在主面51a上進(jìn)行外延生長(zhǎng)。半導(dǎo)體區(qū)域53上由絕緣膜54覆蓋。絕緣膜54例 如由硅氧化物構(gòu)成。絕緣膜54具有開(kāi)口 54a。開(kāi)口 54a例如呈條紋形狀。參照?qǐng)D5的(a) 部,描繪有波導(dǎo)向量WV,在本實(shí)施例中,該向量WV與m-n面平行地延伸。在必要的情況下, 在絕緣膜54的形成之前,可以在半導(dǎo)體區(qū)域53上形成脊形結(jié)構(gòu),可以與絕緣膜54的形成 一起在半導(dǎo)體區(qū)域53形成脊形結(jié)構(gòu),也可以與絕緣膜54的形成及電極的形成一起在半導(dǎo) 體區(qū)域53形成脊形結(jié)構(gòu)。這樣構(gòu)成的脊形結(jié)構(gòu)可以包含被加工成脊形形狀的氮化鎵系半 導(dǎo)體區(qū)域61。
[0098] 在工序S104中,在激光結(jié)構(gòu)體55上形成陽(yáng)極電極58a及陰極電極58b。而且,在 基板51的背面形成電極之前,對(duì)結(jié)晶生長(zhǎng)所使用的基板的背面進(jìn)行研磨,形成所希望的厚 度DSUB的基板產(chǎn)物SP。在電極的形成中,例如陽(yáng)極電極58a形成在半導(dǎo)體區(qū)域53上,并 且陰極電極58b形成在基板51的背面(研磨面)51b上。陽(yáng)極電極58a沿X軸方向延伸, 陰極電極58b將背面51b的整個(gè)面覆蓋。通過(guò)上述的工序,形成基板產(chǎn)物SP?;瀹a(chǎn)物SP 包含第一面63a和位于其相反側(cè)的第二面63b。半導(dǎo)體區(qū)域53位于第一面63a與基板51 之間。
[0099] 接著,在工序S105中,形成激光諧振器用的端面。在本實(shí)施例中,由基板廣物SP 來(lái)制作激光條。激光條具有能夠形成電介質(zhì)多層膜的一對(duì)端面。接著,說(shuō)明激光條及端面 的制作的一例。
[0100] 在工序S106中,如圖5的(b)部所示,對(duì)基板產(chǎn)物SP的第一面63a進(jìn)行刻劃。該 刻劃使用激光刻劃器l〇a進(jìn)行。通過(guò)刻劃而形成刻劃槽65a。在圖5的(b)部,已經(jīng)形成5 個(gè)刻劃槽,使用激光束LB促進(jìn)刻劃槽65b的形成??虅澆?5a的長(zhǎng)度比由六方晶系III族 氮化物半導(dǎo)體的a軸及法線軸NX規(guī)定的a-n面與第一面63a的交叉線AIS的長(zhǎng)度短,對(duì)交 叉線AIS的一部分進(jìn)行激光束LB的照射。通過(guò)激光束LB的照射,向特定的方向延伸且到 達(dá)基板的槽形成于第一面63a??虅澆?5a可以形成在例如基板產(chǎn)物SP的一邊緣。
[0101] 在工序S107中,如圖5的(c)部所示,在基板產(chǎn)物SP由片12a、12b夾持之后,通 過(guò)向基板產(chǎn)物SP的第二面63b的按壓來(lái)進(jìn)行基板產(chǎn)物SP的分離,形成基板產(chǎn)物SP1及激 光條LB1。按壓例如使用刀片69這樣的致斷裝置進(jìn)行。刀片69包含向一個(gè)方向延伸的邊 緣69a和對(duì)邊緣69a進(jìn)行規(guī)定的至少2個(gè)刀片面69b、69c。而且,基板產(chǎn)物SP1的按壓在 支承裝置71上進(jìn)行。支承裝置71包含支承面71a和凹部71b,凹部71b向一個(gè)方向延伸。 凹部71b形成于支承面71a。使基板產(chǎn)物SP1的刻劃槽65a的朝向及位置與支承裝置71的 凹部71b的延伸方向一致,將基板產(chǎn)物SP1在支承裝置71上定位于凹部71b。使致斷裝置 的邊緣的方向與凹部71b的延伸方向一致,從與第二面63b交叉的方向?qū)⒅聰嘌b置的邊緣 抵壓在基板產(chǎn)物SP1。作為優(yōu)選,交叉方向是與第二面63b基本垂直的方向。由此,進(jìn)行基 板產(chǎn)物SP的分離,形成基板產(chǎn)物SP1及激光條LB1。通過(guò)抵壓,形成具有第一及第二端面 67a、67b的激光條LB1,在這些端面67a、67b中,至少發(fā)光層的一部分具有能夠應(yīng)用于半導(dǎo) 體激光的諧振鏡的程度的垂直性及平坦性。
[0102] 形成的激光條LB1具有通過(guò)上述分離而形成的第一及第二端面67a、67b,端面 67a、67b分別從第一面63a延伸至第二面63b。因而,端面67a、67b能夠構(gòu)成該III族氮化 物半導(dǎo)體激光元件的激光諧振器,且與XZ面交叉。該XZ面對(duì)應(yīng)于由六方晶系III族氮化 物半導(dǎo)體的m軸及法線軸NX規(guī)定的m-n面。在激光條LB0、LB1分別示出波導(dǎo)向量WV。波 導(dǎo)向量WV朝向從端面67a到端面67b的方向。在圖5的(c)部,激光條LB0為了表示c軸 向量VC的方向而局部剖切地表示。波導(dǎo)向量WV與c軸向量VC成銳角。
[0103] 根據(jù)該方法,沿著六方晶系III族氮化物半導(dǎo)體的a軸的方向在基板產(chǎn)物SP的第 一面63a上刻劃之后,通過(guò)向基板產(chǎn)物SP的第二面63b的按壓而進(jìn)行基板產(chǎn)物SP的分離, 形成新的基板產(chǎn)物SP1及激光條LB1。因而,以與m-n面交叉的方式在激光條LB1形成第一 及第二端面67a、67b。根據(jù)該端面形成,能夠向第一及第二端面67a、67b提供可構(gòu)成該III 族氮化物半導(dǎo)體激光元件的激光諧振器的程度的充分的平坦性及垂直性。形成的激光波導(dǎo) 沿著六方晶系III族氮化物的c軸的傾斜的方向延伸。在該方法中,形成能夠提供該激光 波導(dǎo)的諧振鏡端面。
[0104] 根據(jù)該方法,通過(guò)基板產(chǎn)物SP1的割斷,形成新的基板產(chǎn)物SP1及激光條LB1。在 工序S108中,反復(fù)進(jìn)行基于按壓的分離,從而制作多個(gè)激光條。該割斷使用與激光條LB1 的割斷線BREAK相比較短的刻劃槽65a而引起。
[0105] 在工序S109中,在激光條LB1的端面67a、67b形成電介質(zhì)多層膜,形成激光條產(chǎn) 物。該工序例如以下那樣進(jìn)行。首先,在工序S110中,在激光條LB1的端面67a、67b的任 一方形成電介質(zhì)多層膜。接著,在工序S111中,在激光條LB1的端面67a、67b的任另一方 形成電介質(zhì)多層膜。前側(cè)的電介質(zhì)多層膜的反射率小于后側(cè)的電介質(zhì)多層膜的反射率時(shí), 從該前側(cè)射出較多的激光,在該后側(cè)激光的大部分被反射。
[0106] 在工序S112中,將該激光條產(chǎn)物分離成各個(gè)半導(dǎo)體激光的芯片。
[0107] 在本實(shí)施方式的制造方法中,主面的傾斜角可以處于45度以上且80度以下、及 100度以上且135度以下的范圍。在小于45度及超過(guò)135度的傾斜角中,通過(guò)按壓形成的 端面由m面構(gòu)成的可能性升高。而且,在超過(guò)80度且小于100度的傾斜角中,可能無(wú)法得 到所希望的平坦性及垂直性。作為更優(yōu)選的情況,角度ALPHA可以為63度以上且80度以 下、及100度以上且117度以下的范圍。在小于45度及超過(guò)135度的傾斜角中,在通過(guò)按 壓形成的端面的一部分可能會(huì)出現(xiàn)m面。而且,在超過(guò)80度且小于100度的傾斜角中,可 能無(wú)法得到所希望的平坦性及垂直性。在已經(jīng)列舉的典型的半極性面上,能夠以可構(gòu)成該 III族氮化物半導(dǎo)體激光元件的激光諧振器的程度的充分的平坦性及垂直性來(lái)提供激光諧 振器用的端面。
[0108] 而且,基板51可以由GaN、AIN、AlGaN、InGaN及InAlGaN中的任一個(gè)構(gòu)成。在使 用這些由氮化鎵系半導(dǎo)體構(gòu)成的基板時(shí),能夠得到可用作激光諧振器的端面?;?1優(yōu)選 由GaN構(gòu)成。
[0109] 在形成基板產(chǎn)物SP的工序S106中,結(jié)晶生長(zhǎng)所使用的半導(dǎo)體基板被實(shí)施切片或 磨削這樣的加工以使基板厚度成為400 μ m以下,第二面63b可以是通過(guò)研磨而形成的加工 面。在該基板厚度中,在使用割斷時(shí),能夠以良好的成品率得到可構(gòu)成該III族氮化物半導(dǎo) 體激光元件的激光諧振器的程度的充分的平坦性、垂直性。而且,在使用割斷時(shí),能夠形成 沒(méi)有離子損傷的端面67a、67b。第二面63b優(yōu)選為通過(guò)研磨而形成的研磨面。而且,為了 比較容易地處理基板產(chǎn)物SP,基板厚度優(yōu)選為50 μ m以上。在未使用割斷時(shí),端面67a、67b 可以是例如通過(guò)蝕刻而形成的蝕刻面。在蝕刻面出現(xiàn)發(fā)光層的端面。
[0110] 在本實(shí)施方式的激光端面的制造方法中,在激光條LB1中,也規(guī)定了參照?qǐng)D2說(shuō)明 的角度BETA。在激光條LB1中,角度BETA的分量(BETA) i在由III族氮化物半導(dǎo)體的c軸 及m軸規(guī)定的第一平面(與參照?qǐng)D2說(shuō)明的第一平面S1對(duì)應(yīng)的面)上優(yōu)選處于(ALPHA-5) 度以上且(ALPHA+5)度以下的范圍。激光條LB1的端面67a、67b關(guān)于從c軸及m軸的一方 向另一方獲取的角度BETA的角度分量,滿足上述垂直性。而且,角度BETA的分量(BETA) 2 在第二平面(與圖2所示的第二平面S2對(duì)應(yīng)的面)上優(yōu)選處于-5度以上且+5度以下的 范圍。此時(shí),激光條LB1的端面67a、67b關(guān)于在與半極性面51a的法線軸NX垂直的面上規(guī) 定的角度BETA的角度分量,滿足上述垂直性。
[0111] 端面67a、67b通過(guò)因?qū)Π霕O性面51a上外延生長(zhǎng)的多個(gè)氮化鎵系半導(dǎo)體層的按壓 所引起的斷裂而形成。由于是半極性面51a上的外延膜,端面67a、67b并非目前為止被用 作諧振鏡的c面、m面或a面這樣的低面指數(shù)的解理面。然而,在向半極性面51a上的外延 膜的積層的斷裂中,端面67a、67b具有作為諧振鏡可以適用的平坦性及垂直性。
[0112] (實(shí)施例1)
[0113] 如以下那樣,激光二極管通過(guò)有機(jī)金屬氣相生長(zhǎng)法而生長(zhǎng)。原料使用了三甲基 鎵(TMGa)、三甲基鋁(TMA1)、三甲基銦(TMIn)、氨(NH 3)、硅烷(SiH4)、雙環(huán)戊二烯基鎂 (Cp2Mg)。作為基板71,準(zhǔn)備了 {20-21}GaN基板。該GaN基板能夠從以HVPE法而較厚地生 長(zhǎng)的(OOOl)GaN晶錠向m軸方向以75度的范圍的角度使用晶圓切片裝置切取并制作。
[0114] 將該基板配置在反應(yīng)爐內(nèi)的基座上之后,按照以下的生長(zhǎng)順序來(lái)生長(zhǎng)圖6所示的 激光結(jié)構(gòu)體用的外延層。在將基板71配置于生長(zhǎng)爐之后,首先,在基板71上生長(zhǎng)出η型GaN 層(厚度:500nm)72。接著,使η型包覆層(例如In^AUa^N,厚度:2000nm)73在η型 GaN層72上生長(zhǎng)。接著,制作了發(fā)光層。首先,使η型光引導(dǎo)層(例如GaN,厚度:200nm) 74a 及無(wú)摻雜光引導(dǎo)層(例如Ιηα(ι36&α97Ν,厚度:150nm)74b在η型包覆層73上生長(zhǎng)。接著,使 活性層75生長(zhǎng)。該活性層75由InojGafuN(厚度:3nm)構(gòu)成。然后,使無(wú)慘雜光引導(dǎo)層 (例如 InQ.Q3GaQ.97N,厚度:50nm)76a、p 型光引導(dǎo)層(例如 Ιηα(ιρα97Ν,厚度:100nm)76b 及 P型光引導(dǎo)層(例如GaN,厚度200nm) 76c在活性層75上生長(zhǎng)。接著,使p型包覆層(例如 Inc^Al^Ga^N及/或AlGaN,厚度:400nm)77在發(fā)光層上生長(zhǎng)。最后,使p型接觸層(例 如,GaN,厚度:50nm) 78在p型包覆層77上生長(zhǎng)。通過(guò)它們的外延生長(zhǎng)而生成出外延基板 EP〇
[0115] 使用該外延基板EP,通過(guò)光刻法及蝕刻法而制作了脊形結(jié)構(gòu)。首先,使用光刻形 成了條紋狀掩模。掩模的圖案沿著將c軸投影到主面的方向延伸。使用該掩模進(jìn)行干式蝕 亥IJ,制作了 2μπι寬的條紋狀脊形結(jié)構(gòu)。干式蝕刻使用了例如氯氣(Cl2)。在脊形結(jié)構(gòu)的表 面形成了絕緣膜79。絕緣膜使用了例如通過(guò)真空蒸鍍法形成的Si0 2。在形成了絕緣膜79 之后,制作P側(cè)電極80a及η側(cè)電極80b而制作了基板產(chǎn)物。通過(guò)真空蒸鍍法制作了p側(cè) 電極80a。p側(cè)電極80a例如為Ni/Au。對(duì)該外延基板的背面進(jìn)行研磨,薄至100um。背面 的研磨使用金剛石研磨液進(jìn)行。在研磨面通過(guò)蒸鍍形成了 η側(cè)電極80b。η側(cè)電極80b由 Ti/Al/Ti/Au 構(gòu)成。
[0116] 為了從該基板產(chǎn)物通過(guò)刻劃來(lái)制作激光條,使用了能夠照射波長(zhǎng)355nm的YAG激 光的激光刻劃器。以400 μ m間距通過(guò)基板的絕緣膜開(kāi)口部位而向外延表面直接照射激光 束,由此形成了刻劃槽。諧振器長(zhǎng)為500μπι。使用刀片,通過(guò)割斷而制作了諧振鏡。因基板 產(chǎn)物的背面的按壓而斷裂,由此制作了激光條。諧振器長(zhǎng)優(yōu)選處于例如400 μ m?1000 μ m 的范圍。
[0117] 然后,進(jìn)行了端面涂敷。作為端面涂敷,使用了硅氧化膜(例如Si02)/鉭氧化膜 (例如Ta 205)組合而成的電介質(zhì)多層膜。作為端面涂敷,在前側(cè)的出射面形成2.3對(duì)的電 介質(zhì)多層膜,該電介質(zhì)多層膜的反射率為54%。而且,在后側(cè)的反射面上形成6. 5對(duì)的電介 質(zhì)多層膜,該電介質(zhì)多層膜的反射率為98%。除此以外,以各種反射率的電介質(zhì)多層膜的組 合進(jìn)行了端面涂敷。
[0118] 在該實(shí)驗(yàn)中,對(duì)端面涂敷的反射率中的出射面?zhèn)冗M(jìn)行了各種研究,在該研究中,從 86%的反射膜實(shí)現(xiàn)了無(wú)端面涂敷的范圍的反射率。通過(guò)該研究,在為45%的反射率時(shí),III 族氮化物半導(dǎo)體激光元件顯示出了與86%的反射率相比4倍的斜度效率,實(shí)現(xiàn)了高的光輸 出和效率。根據(jù)該實(shí)驗(yàn)的結(jié)果,前側(cè)的反射率優(yōu)選為30%以上且小于60%。而且,前側(cè)的 反射率優(yōu)選為35%以上且小于55%。
[0119] 在現(xiàn)有的文獻(xiàn)、本發(fā)明之前的實(shí)驗(yàn)中,由于以用于規(guī)定反射率的反射膜的基底為 起因的情況,在各種反射率的研究中未能夠提供可靠的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。根據(jù)本發(fā)明,半極性面上 的綠色激光的特性也穩(wěn)定,耐受長(zhǎng)時(shí)間的實(shí)驗(yàn)。由于該穩(wěn)定性的緣故,能夠得到與對(duì)可靠 性、I-L曲線的線形性產(chǎn)生影響(扭曲)的端面品質(zhì)及反射率關(guān)聯(lián)的特性。
[0120] 基于這樣的端面涂敷的反射率高的可靠度的數(shù)據(jù),能夠?qū)榱说玫礁叩墓廨敵鏊?需的工作電流(lop)抑制得較低。而且,當(dāng)出射面的反射率高時(shí),端面的光密度升高,施加 大量的電流而提高光輸出時(shí),發(fā)生由端面破壞(C0D)引起的劣化。而且,即使在未產(chǎn)生這樣 的端面破壞時(shí),也會(huì)因光密度升高而在波導(dǎo)內(nèi)局部地載流子減少而發(fā)生空間的燒孔效應(yīng)。 當(dāng)發(fā)生該空間的燒孔效應(yīng)時(shí),由于激光增益的暫時(shí)性的下降而在I-L特性觀察到扭曲。因 此,出射面的反射率過(guò)高而不優(yōu)選。在出射面的反射率過(guò)低時(shí),鏡面損耗升高,從而導(dǎo)致閾 值電流的增加。綜合性地鑒于這些情況,能夠?qū)嶋H證明可決定半極性面上的綠色激光的端 面涂敷反射率的端面品質(zhì)。
[0121] (實(shí)施例2)
[0122] 在半極性{20-21}面的GaN基板上制作了超過(guò)100mW的高輸出的綠色激光二極 管。以波長(zhǎng)530nm及超過(guò)該波長(zhǎng)的振蕩波長(zhǎng)進(jìn)行了動(dòng)作。激光動(dòng)作可以是連續(xù)振蕩(CW)。 7·0?8·9%的電光轉(zhuǎn)換效率(WPEs :WallPlugEfficiencies)以 525nm? 532nm的波長(zhǎng) 范圍實(shí)現(xiàn)。該WPEs超過(guò)對(duì)于c面激光二極管報(bào)告的值。c面與半極性面之間的WPEs的差 隨著振蕩波長(zhǎng)成為長(zhǎng)波長(zhǎng)而增加。上述的結(jié)果暗示了小的壓電電場(chǎng)及高的組成均勻性的 {20-21}面上的InGaN綠色激光二極管適合作為需要比波長(zhǎng)525nm長(zhǎng)的振蕩波長(zhǎng)的用途用 的光源。
[0123] InGaN類綠色激光二極管可期待作為移動(dòng)用途的全彩色激光投影機(jī)的光源。雖然 基于SHG技術(shù)的綠色激光已經(jīng)能夠獲得,但半導(dǎo)體激光在其尺寸上具有優(yōu)點(diǎn),在商業(yè)的用 途中最佳且高效。為了滿足激光投影的要求,可認(rèn)為與超過(guò)515nm的振蕩波長(zhǎng)一起需要超 過(guò)50mW的光輸出及4. 5%的WPEs,從較廣領(lǐng)域的用途的立場(chǎng)出發(fā),優(yōu)選超過(guò)525nm的振蕩 波長(zhǎng)。關(guān)于GaN基板的極性c面和半極性面或無(wú)極性面這雙方,活躍的研究/開(kāi)發(fā)的努力 著眼于得到這些特性。非專利文獻(xiàn)1報(bào)告使用了 c面的綠色激光二極管,該激光二極管具 有522nm的振蕩波長(zhǎng)、80mW的輸出功率及6%的WPE。相信超過(guò)525nm的波長(zhǎng)的擴(kuò)張是困難 的,其原因是,InGaN量子阱的大的壓電分極及銦組成的波動(dòng)這樣的技術(shù)課題在c面上特別 是伴隨銦組成的增加而顯著。
[0124] 在本實(shí)施例中,在例如520nm?530nm波長(zhǎng)區(qū)域,通過(guò)與現(xiàn)有的c面上的激光二極 管的比較,制作了表示特別低的閾值電流密度的{20-21}面上的InGaN綠色激光二極管。可 知除了 InGaN量子阱的更弱的壓電分極和作為其結(jié)果的高光學(xué)躍遷概率之外,{20-21}面 由于通過(guò)小的載流子局部存在能量及顯微熒光譜(PL)像表示,在均勻的InGaN的生長(zhǎng)的點(diǎn) 上有利。上述特征對(duì)制作綠色激光二極管起作用,最長(zhǎng)的振蕩波長(zhǎng)在CW動(dòng)作的評(píng)價(jià)中到達(dá) 536. 6nm。這是將該面方位上的綠色激光二極管在求出高輸出及長(zhǎng)波長(zhǎng)的發(fā)光的用途中作 為魅力的光源。
[0125] 在本實(shí)施例中,說(shuō)明在超過(guò)530nm的波長(zhǎng)范圍中,具有超過(guò)100mW的輸出功率的 {20-21}面GaN基板上的綠色激光二極管。在WPEs特性中,在{20-21}面與c面之間關(guān)于 振蕩波長(zhǎng)不同的依賴性表示富In的InGaN量子阱的結(jié)晶品質(zhì)及發(fā)光特性而說(shuō)明。
[0126] 半極性{20-21}面GaN基板通過(guò)HVPE法來(lái)制作。該GaN基板的貫通轉(zhuǎn)位密度比 1 X 106cnT2小。該基板表示η導(dǎo)電性,該電阻率為了在基板的背面形成歐姆接觸而足夠低 (約0. 01 Ω · cm)。LD結(jié)構(gòu)以有機(jī)金屬氣相生長(zhǎng)(M0CVD)法來(lái)制作。η型GaN層在GaN基 板上直接生長(zhǎng),接著,生長(zhǎng)η型InAlGaN包覆層、η型InGaN光引導(dǎo)層、InGaN多重量子阱 (MQW)結(jié)構(gòu)的活性層、p型InGaN光引導(dǎo)層、p型InAlGaN包覆層及p型GaN接觸層。2 μ m 寬的脊形波導(dǎo)結(jié)構(gòu)使用干式蝕刻及光刻來(lái)制作。在P型接觸層上蒸鍍P側(cè)電極,將η側(cè)電 極制作在基板的背面。激光條紋為了對(duì)半極性{20-21}面上的激光二極管有利的面方位而 沿[-1014]方向形成。形成500μπι長(zhǎng)的腔室及諧振鏡。兩端面為了控制端面反射率而被 介質(zhì)鏡包覆。
[0127] 圖7示出本申請(qǐng)發(fā)明人的實(shí)驗(yàn)中的綠色激光二極管的光輸出。{20-21}面上的綠 色激光二極管示出超過(guò)530nm的波長(zhǎng)區(qū)域的超過(guò)100mW的光輸出。光輸出在室溫(RT)的 連續(xù)動(dòng)作(CW動(dòng)作)下為以下的情況。在圖7中,以6個(gè)圓形標(biāo)記表示。
[0128]
【權(quán)利要求】
1. 一種III族氮化物半導(dǎo)體激光元件, 具備:激光結(jié)構(gòu)體,包含具有由III族氮化物半導(dǎo)體構(gòu)成的半極性主面的支承基體及 在所述支承基體的所述半極性主面上設(shè)置的半導(dǎo)體區(qū)域; 第一反射膜,設(shè)置在所述半導(dǎo)體區(qū)域的第一端面上,用于該氮化物半導(dǎo)體激光元件的 光諧振器;以及 第二反射膜,設(shè)置在所述半導(dǎo)體區(qū)域的第二端面上,用于該氮化物半導(dǎo)體激光元件的 光諧振器, 所述激光結(jié)構(gòu)體包含在所述支承基體的所述半極性主面上延伸的激光波導(dǎo), 所述半導(dǎo)體區(qū)域包含活性層, 所述活性層具備氮化鎵系半導(dǎo)體層, 表示所述支承基體的所述ΠΙ族氮化物半導(dǎo)體的〈0001〉軸的方向的C+軸向量相對(duì)于 表示所述半極性主面的法線軸的方向的法線向量向所述III族氮化物半導(dǎo)體的m軸的結(jié)晶 軸的方向以63度以上且小于80度的范圍的傾斜角傾斜, 所述第一反射膜的反射率在525?545nm的波長(zhǎng)范圍內(nèi)小于60%, 所述第二反射膜的反射率在525?545nm的波長(zhǎng)范圍內(nèi)為85%以上。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的III族氮化物半導(dǎo)體激光元件,其中,所述III族氮化物半導(dǎo) 體激光元件具有脊形結(jié)構(gòu)。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的III族氮化物半導(dǎo)體激光元件,其中, 所述半導(dǎo)體區(qū)域包含由III族氮化物構(gòu)成的接觸層和由III族氮化物構(gòu)成的光引導(dǎo) 層, 所述光引導(dǎo)層設(shè)置在所述活性層與所述接觸層之間, 所述脊形結(jié)構(gòu)具有被設(shè)置成包含所述接觸層和所述光引導(dǎo)層的一部分的高度。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1?3中任一項(xiàng)所述的III族氮化物半導(dǎo)體激光元件,其中,所述第一 反射膜的反射率在525?545nm的波長(zhǎng)范圍內(nèi)為30%以上。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1?4中任一項(xiàng)所述的III族氮化物半導(dǎo)體激光元件,其中,所述第二 反射膜的反射率在525?545nm的波長(zhǎng)范圍內(nèi)為99. 9%以下。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1?5中任一項(xiàng)所述的III族氮化物半導(dǎo)體激光元件,其中,所述第一 反射膜的反射率在525?545nm的波長(zhǎng)范圍內(nèi)為35%以上。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1?6中任一項(xiàng)所述的III族氮化物半導(dǎo)體激光元件,其中,所述第一 反射膜的反射率在525?545nm的波長(zhǎng)范圍內(nèi)處于55%以下的范圍。
8. 根據(jù)權(quán)利要求1?7中任一項(xiàng)所述的III族氮化物半導(dǎo)體激光元件,其中,所述第一 反射膜的反射率在525?545nm的波長(zhǎng)范圍內(nèi)為50%以下。
9. 根據(jù)權(quán)利要求1?8中任一項(xiàng)所述的III族氮化物半導(dǎo)體激光元件,其中,所述第一 反射膜的反射率在525?545nm的波長(zhǎng)范圍內(nèi)為40%以上。
10. 根據(jù)權(quán)利要求1?9中任一項(xiàng)所述的III族氮化物半導(dǎo)體激光元件,其中,所述傾 斜角為70度以上。
11. 根據(jù)權(quán)利要求1?10中任一項(xiàng)所述的III族氮化物半導(dǎo)體激光元件,其中,所述傾 斜角小于80度。
12. 根據(jù)權(quán)利要求1?11中任一項(xiàng)所述的III族氮化物半導(dǎo)體激光元件,其中,所述支 承基體的主面從{20-21}面以-4度以上且4度以下的范圍傾斜。
13. 根據(jù)權(quán)利要求1?12中任一項(xiàng)所述的III族氮化物半導(dǎo)體激光元件,其中,所述支 承基體的主面包含{20-21}。
14. 根據(jù)權(quán)利要求1?13中任一項(xiàng)所述的III族氮化物半導(dǎo)體激光元件,其中,所述支 承基體包含GaN基板。
15. 根據(jù)權(quán)利要求1?14中任一項(xiàng)所述的III族氮化物半導(dǎo)體激光元件,其中, 所述第一反射膜包含電介質(zhì)多層膜, 所述第二反射膜包含電介質(zhì)多層膜。
16. 根據(jù)權(quán)利要求1?15中任一項(xiàng)所述的III族氮化物半導(dǎo)體激光元件,其中, 所述支承基體具有與所述半導(dǎo)體區(qū)域的所述第一端面相連的第一基體端面, 所述第一反射膜設(shè)置在所述基體端面上, 所述支承基體具有與所述半導(dǎo)體區(qū)域的所述第二端面相連的第二基體端面, 所述第二反射膜設(shè)置在所述第二基體端面上。
17. 根據(jù)權(quán)利要求1?16中任一項(xiàng)所述的III族氮化物半導(dǎo)體激光元件,其中, 所述III族氮化物半導(dǎo)體激光元件還具備設(shè)置在所述激光結(jié)構(gòu)體的所述半導(dǎo)體區(qū)域 上的電極, 所述電極包含與所述半導(dǎo)體區(qū)域的上表面接觸的Pd電極。
18. 根據(jù)權(quán)利要求1?17中任一項(xiàng)所述的III族氮化物半導(dǎo)體激光元件,其中,所述第 一反射膜的反射率與所述第二反射膜的反射率之差超過(guò)25%。
19. 根據(jù)權(quán)利要求1?18中任一項(xiàng)所述的III族氮化物半導(dǎo)體激光元件,其中, 在所述第一端面及第二端面分別露出所述支承基體的端面和所述半導(dǎo)體區(qū)域的端面, 所述半導(dǎo)體區(qū)域的所述活性層的端面和與由所述III族氮化物半導(dǎo)體構(gòu)成的支承基 體的m軸正交的基準(zhǔn)面所成的角度在由所述III族氮化物半導(dǎo)體的c軸及m軸規(guī)定的第一 平面內(nèi)成為(ALPHA-5)度以上且(ALPHA+5)度以下的范圍的角度。
20. 根據(jù)權(quán)利要求19所述的III族氮化物半導(dǎo)體激光元件,其中,所述角度在所述第一 平面及與所述法線軸正交的第二平面內(nèi)處于-5度以上且+5度以下的范圍。
【文檔編號(hào)】H01S5/343GK104303381SQ201380025897
【公開(kāi)日】2015年1月21日 申請(qǐng)日期:2013年2月22日 優(yōu)先權(quán)日:2012年5月18日
【發(fā)明者】上野昌紀(jì), 片山浩二, 池上隆俊, 中村孝夫, 梁島克典, 中島博 申請(qǐng)人:住友電氣工業(yè)株式會(huì)社, 索尼株式會(huì)社