CN101257186B

CN101257186B - 氮化物半导体激光器元件

Info

Publication number: CN101257186B
Application number: CN2008100808963A
Authority: CN
Inventors: 道上敦生; 森住知典; 高桥祐且
Original assignee: Nichia Chemical Industries Ltd
Current assignee: Nichia Corp; Nichia Chemical Industries Ltd
Priority date: 2007-02-26
Filing date: 2008-02-26
Publication date: 2012-06-20
Anticipated expiration: 2028-02-26
Also published as: JP5670009B2; JP2008210992A; CN101257186A

Abstract

本发明提供一种氮化物半导体激光器元件，其具有包含第一氮化物半导体层、活性层、第二氮化物半导体层的氮化物半导体层、和与该氮化物半导体层的共振器面接触的第一保护膜，其中，至少与共振器面的活性层接触的第一保护膜是具有比上述第一保护膜的最大膜厚薄的区域的氮化物半导体层激光器元件。

Description

氮化物半导体激光器元件

技术领域

本发明涉及氮化物半导体激光器元件，更详细地说，涉及在共振器面具有保护膜的氮化物半导体激光器元件。

背景技术

在氮化物半导体激光器元件中，由于通过RIE(反应性离子蚀刻)或へき開形成的共振器面的带隙能量减小，故射出光的吸收从端面开始，通过该吸收，在端面产生热，从而要实现高输出半导体激光，在寿命特性等方面存在问题。因此，例如提出将Si的氧化膜及氮化膜作为共振器端面的保护膜形成的高输出半导体激光的制造方法(例如特开2006-228892号公报)。另外，作为高输出半导体激光的共振器面的保护膜，使用Si的氧化膜及氮化物在共振器面上形成窗口构造，抑制共振器面的光吸收(例如特开平10-70338)。

另一方面，目前在氮化物半导体激光器元件中，为抑制芯片间的器件特性的偏差，而采用根据射出的光密度来改变在共振器面上形成的保护膜的厚度的方法(例如特开平9-283843号公报)。

另外，提案有，为设置对应于特定波长的周期性折射率变动，在共振器内部采用条构造，对实现单峰性等进行研究，使用SiO₂膜作为其保护膜，对每个条改变保护膜的厚度(例如特开平4-79279号公报、特开昭63-164286号公报及特开2000-329926号公报)。

在氮化物半导体激光器元件中，采用可抑制共振器面的光吸收的构造，或尝试对应于其性能等的各种保护膜的形态，但为实现高输出激光，还不能充分防止光吸收引起的发热，从而需要进行进一步改善。另外，氮化物半导体的晶格常数的不同引起的裂纹在氮化物半导体层及保护膜上产生，或保护膜上产生剥离，从而依然存在不能实现所希望的功能的问题。

即，氮化物半导体激光器元件由于光密度大，故需要提高散热性，但在形成能够适宜地反射·透射振荡的光的保护膜时，若为提高散热性而加厚膜厚，则存在在其保护膜上容易产生裂纹的问题。

发明内容

本发明是鉴于上述课题而构成的，其目的在于，提供一种抑制氮化物半导体及保护膜的裂纹的产生，且在端面不产生保护膜的剥离，实现良好的特性及高寿命的氮化物半导体激光器元件。

本发明的氮化物半导体激光器元件(分两件只记载主权利要求)

另外，本发明的其它氮化物半导体激光器元件。

根据本发明，通过在共振器面上，使粘合性良好的第一保护膜接触氮化物半导体层而形成，由此可最大限地发挥散热性，同时，特别是即使在作为整体形成较厚膜的第一保护膜的情况下，通过至少在共振器面的活性层上薄膜状地形成第一保护膜，来实现与第一保护膜的粘合性引起的氮化物半导体层和第一保护膜之间的应力的缓解，从而能够可靠地防止第一保护膜的剥离或裂纹对氮化物半导体层及保护膜的产生。

特别是通过在第一保护膜上形成第二保护膜，能够进一步提高第一保护膜对氮化物半导体层的粘合性，且能够可靠地防止第一保护膜的剥离。另外，通过将第二保护膜作成上述的构成，可抑制第二保护膜整体的膜厚，同时可只是在活性层周边的所需要的区域将第二保护膜加厚。由此，可防止将第二保护膜整体加厚带来的向第二保护膜材料的电极、基板部分的过剩的绕入，可防止散热性的降低。

其结果是，可提供一种能够确保稳定的动作，且可靠性提高、且提高了COD电平的高输出的氮化物半导体激光器元件。

附图说明

图1是用于说明本发明的氮化物半导体激光器元件的构造的主要部分的概略剖面图；

图2是用于说明的氮化物半导体激光器元件的保护膜的主要部分的活性层的剖面图(a)、正面图(b)及纵剖面图(c)；

图3是用于说明本发明的其它氮化物半导体激光器元件的保护膜的主要部分的概略剖面图；

图4是表示本发明的氮化物半导体激光器元件的COD电平的图表；

图5是表示用于验证本发明的氮化物半导体激光器元件的第一保护膜的取向性的取向强度的图表；

图6是用于说明本发明的氮化物半导体激光器元件的保护膜的主要部分的概略纵剖面图；

图7是用于说明本发明其它氮化物半导体激光器元件的保护膜的主要部分的概略剖面图；

图8是用于说明的氮化物半导体激光器元件的保护膜的活性层的剖面图(a)、正面图(b)及纵剖面图(c)；

图9是表示对本发明的氮化物半导体激光器元件进行比较的激光器元件的COD电平的图表；

图10是表示本发明的氮化物半导体激光器元件的COD电平的图表。

具体实施方式

本发明的氮化物半导体激光器元件例如典型例如图1所示，主要包含由第一氮化物半导体层11、活性层12及第二氮化物半导体层13构成的氮化物半导体层，在氮化物半导体层的对置的端面设置共振器面，形成共振器。

这样的氮化物半导体激光器元件通常是在基板10上形成氮化物半导体层，在第二氮化物半导体层13的表面形成脊14，在共振器面的整个面上形成有与共振器面接触的第一保护膜(参照图2(a)～(c)中25)。在第一保护膜25上也可以形成有第二保护膜(参照图8(a)～(c)中26).进而适宜形成有埋入膜15、p电极16、第三保护膜17、p焊盘电极18、n电极19等。

第一保护膜25如图2(a)的活性层的剖面图、图2(b)的正面图及图2(c)的纵剖面图所示，是至少与共振器面的活性层接触形成的膜，在活性层12(任意与其附近区域接触的区域)，形成为比第一保护膜的最大膜厚薄的膜(参照图2(a)中25a、下面将由该薄膜形成的区域记作“薄膜区域”)。

在此，薄膜区域25a是在氮化物半导体层中的共振器面中被称作所谓的光波导路区域的区域，其至少含有活性层12。在采用了SCH(SeparateConfinement Hetrostructure)构造的情况下，也可以包含活性层12、位于其上下的导向层的局部或全部。另外，有时也将光波导路区域称作核心区域。

另外，薄膜区域25a包含脊14的下方的区域，通常是脊14的下方的区域和其附近区域、即与NFP对应的区域、或脊下方的区域和向脊左右扩散的区域，且该薄膜区域25a适合是具有全宽为脊宽度的1.5倍程度以下的宽度的区域。该薄膜区域25a例如可例举，宽度W(宽度W2(参照图2(a)))为0.5μm～3.0μm程度、优选1.0μm～2.0μm程度。高度H(高度H2(参照图2(c)))只要为与活性层相同程度～4000

程度即可，优选与活性层相同程度～2000

程度，更优选与活性层相同程度～1000

程度。

进而，薄膜区域25a的共振器面的平面形状通常为椭圆或圆形状，但由于第一保护膜的膜质、第一保护膜的形成方法、第一保护膜的薄膜化方法等，也可以作成四角形或带圆角的四角形。其中，优选横长的椭圆形状。通过形成与光波导路区域的形状对应的薄膜区域，可更有效地提高散热性，高度确保COD电平。

薄膜区域25a的薄膜的程度只要比最大膜厚薄即可，例如薄膜区域的膜厚相对于最大膜厚减薄5％程度以上、优选10％程度以上适合，也可以减薄最大膜厚的40％程度以上。例如，薄膜区域的膜厚(图8(a)中、D4)相对于最大膜厚(图8(a)中、D3)为5％程度以上、优选10％程度以上的薄膜适合。另外，从其它观点来看，薄膜区域25a减薄10

程度以上形成适合。从其它观点来看，薄膜区域25a的膜厚为最大膜厚的40％以上。另外，薄膜区域25a的膜厚优选具有20

程度以上、优选30

程度以上的膜厚。若为具有该程度膜厚的薄膜的区域，则即使是比其它区域薄的薄膜，也能够抑制强度不足带来的劣化等，从而可作成稳定的第一保护膜。

另外，该薄膜的程度为与测定误差或偏差等区别开，例如考虑各区域的十点平均粗糙度或算术平均粗糙度(JIS B 0601(1994)或JIS B 0031(1994))等，来测定及/或决定各区域的膜厚适合。例如，在薄膜区域如后述那样倾斜成薄膜的情况下，最薄的区域和最大膜厚的区域的膜厚优选具有上述那样的关系。通过将第一保护膜这样作成薄膜，可降低与该区域的氮化物半导体层的应力，且可防止在氮化物半导体层及保护膜上产生裂纹。

薄膜区域的第一保护膜的其膜厚可以未必是均匀的，例如可以碗状或穹状倾斜地形成薄膜区域，只是光波导路区域或与NFP对应的区域可以台阶状洼下，且薄膜区域的第一保护膜表面可以凹凸状地形成。

第一保护膜覆盖形成于氮化物半导体层上的共振器面，但未必要覆盖共振器面的整个面，只要至少覆盖共振器面的光波导路区域即可。另外，如后述，第一保护膜也可以局部地覆盖共振器面以外的面(后述的第二膜及第二保护膜也相同)。

第一保护膜例如例举Si、Mg、Al、Hf、Nb、Zr、Sc、Ta、Ga、Zn、Y、B、Ti等的氧化物、氮化物(例如AlN、AlGaN、GaN、BN等)或氟化物等。

作为第一保护膜的晶体构造，例举六方晶系、立方晶系、斜方晶系的构成等。另外，若晶格常数与氮化物半导体接近(例如与氮化物半导体的晶格常数之差为15％以下)，则可形成结晶性良好的第一保护膜，这是优选的。其中，优选具有六方晶系的晶体构造的材料得到的膜，更优选是氮化物。另外，从其它观点看，优选由相对于激光器元件的振荡波长没有吸收的材料形成。

第一保护膜的膜厚即最大膜厚的区域的膜厚没有特别限定，例如优选50

～1000

、更优选50

～500

。

氮化物半导体层的共振器面例如例举M轴、A轴、C轴及R轴取向，即，优选选自M面(1-100)、A面(11-20)、C面(0-001)或R面(1-102)构成的组的面，特别是优选M轴取向。共振器面是指，通常包含上述那样的光波导路区域或与NFP对应的区域的区域，但极性这样的特定的取向的区域只要至少是光波导路区域或与NFP对应的区域以外即可。另外，不仅这样的区域，即便是光波导路区域或与NFP对应的区域，也具有上述的取向。

另外，相对于具有这样的取向的端面(共振器面)，作为第一保护膜(主要是光波导路区域以外的区域的第一保护膜)，优选含有M轴<1-100>、A轴<11-20>、C轴<0001>及R轴<1-102>取向、和与该端面同轴取向的区域。

由此，第一保护膜的膜质更良好，即使在驱动半导体激光器元件时，也能够维持或增强薄膜区域，同时应当防止对氮化物半导体层及端面保护膜(在包含第一保护膜及第二保护膜的端面形成的保护膜)的裂纹，从而可将应力缓解，且能够可靠地提高COD电平。其中，第一保护膜(主要是光波导路区域以外的第一保护膜)优选含有M轴取向。

在此，M轴取向是指，不仅是以单晶体精密地在M轴取向的状态(单晶体)，而也可以是多晶体状态、即虽然多晶体混合但均匀地含有在M轴取向的部位的状态、均匀分布地含有在M轴取向的部位的状态。这样，在为多晶体状态的情况下，与共振器面的晶格常数的差异不会严格地表示，可将该差异缓解。

另外，作为M轴取向的膜形成第一保护膜的膜特别是如后述，可通过时间控制而容易地调节用于将其任意薄膜化的处理。即使在驱动半导体激光器元件时，也能够将薄膜区域的对氮化物半导体层的应力缓解。

如上所述，通过设定与共振器面同轴取向的第一保护膜，可提高COD电平，但通常在氮化物半导体激光器元件中，难以结晶性良好地形成与共振器面同轴取向的第一保护膜。另外，即使在形成了结晶性良好的第一保护膜的情况下，由于第一保护膜和氮化物半导体层的晶格常数之差，也会容易在第一保护膜上生成裂纹。另外，在未产生裂纹的程度的薄膜的第一保护膜中，对于光密度大的氮化物半导体激光，不能够成分地散热。

因此，如本发明，通过对应光学输出区域形成薄膜区域，可提高散热性，且可高度确保COD电平。另外，在薄膜区域，成为同轴取向的第一保护膜的情况下，得到窗口效果。另外，由于为薄膜，故即使是具有特定的晶体取向的结晶性良好的膜，也能够抑制在第一保护膜上生成裂纹。另外，由驱动元件而产生的热可从薄膜区域以外的区域良好地散热。由于光未从该区域输出，故与薄膜的区域相比，发热量少，难以产生裂纹，且即使产生了多少的裂纹，对元件特性的影响也少，结果可得到高输出的氮化物半导体激光器元件。

第一保护膜可利用在该领域公知的方法形成。例如可利用蒸镀法、溅射法、反应性溅射法、ECR等离子溅射法、磁控管溅射法、离子束辅助蒸镀法、离子镀敷法、激光烧蚀法、CVD法、喷雾法、旋涂法、浸渍法或将两种以上的这些方法组合的方法、或将这些方法和整体或局部的氧化处理(热处理)或曝光处理组合的方法等各种方法。另外，组合的方法中，可以未必同时或连续地进行成膜及/或处理，也可以在成膜后进行处理，还可以进行相反的处理。其中，优选ECR等离子溅射法及之后的热处理的组合。

特别是作为第一保护膜，如上所述，为得到与共振器面同轴取向的膜，也采用该成膜方法，但优选在成膜前，用利用氮等离子处理共振器面的表面、将成膜速度调节到较慢的速率、将成膜时的氛围气控制成例如氮氛围气、将成膜压力调节到较低等步骤的任一个或将两个以上组合来控制成膜。

在各方法的成膜时，也可以改变氮分压、成膜压力等条件。

例如例举如下方法等，在通过溅射法成膜时，使用第一保护膜材料作为靶，使成膜速率缓缓或急剧地增大，或使RF电力缓缓或急剧地增大(增大的范围为50～500W程度)、或使靶和基板的距离缓缓或急剧地变化(变化的范围为本来距离的0.2～3倍程度)的方法；在使用第一保护膜材料作为靶成膜时，使压力缓缓或急剧地降低(降低的压力范围为0.1～2.0pa程度)的方法。

具体而言，优选的是，在调节成膜速度时，以5/min～100

/min的范围成膜，之后以其以上的成膜速度成膜。另外，优选的是，以RF电力100W～600成膜，之后(例如改变成膜速度时)以其以上的RF电力成膜。之后也可以任意地进行热处理或曝光处理。

进而例举在通过溅射法成膜时，使基板的温度缓缓或急剧上升或降低(变化的温度范围为50～500℃程度)的方法。

另外，作为在第一保护膜上形成薄膜区域的方法，没有特别限定，但例如暂时在共振器面的整个面形成规定膜厚的第一保护膜，之后利用公知的光刻(例如抗蚀剂涂敷、预培、曝光、显影及热培等)及蚀刻工序(采用碱显影液的湿式蚀刻、使用氯类气体的干式蚀刻等)、或局部地对薄膜区域附加曝光或热处理等，也可以在第一保护膜的膜厚方向局部地薄膜化。在通过曝光等将第一保护膜的膜厚薄膜化时，为防止第一保护膜的氧化，优选在其上形成后述的第二保护膜后进行。此时，通过驱动元件，也可以在光波导路区域的第一保护膜上局部地曝光激光，且也可以通过来自外部的曝光形成薄膜区域。利用公知的光刻及蚀刻工序，只在共振器面的其它区域形成规定膜厚的第一保护膜，接着，也可以在共振器面的整个面上层叠相同材料的第一保护膜来形成薄膜区域。另外，也可以在共振器端面形成第一保护膜之前，局部地实施前处理等，以能够使得到的第一保护膜的膜质、膜厚等局部变化。另外，在进行曝光、热处理、前处理等的情况下，为防止共振器面的局部的劣化、变质等，特别优选设定为对活性层及构成其附近区域的氮化物半导体层不会造成恶影响的温度例如900℃程度以下。

本发明的氮化物半导体激光器元件中，优选在第一保护膜上进一步形成膜质、材料或组成不同的第二保护膜(例如参照图6(b)或(c)中、或图8(a)、(c)中26)。通过形成这样的第二保护膜，可将第一保护膜更强固地粘合于共振器面。作为第二保护膜例举Si、Mg、Al、Hf、Nb、Zr、Sc、Ta、Ga、Zn、Y、B、Ti等的氧化物。其中优选SiO₂膜。另外，第二保护膜也可以是单层构造、层叠构造的任一个。例如例举单层Si氧化物、单层Al氧化物、Si氧化物和Al氧化物的层叠构造等。

在将第二保护膜局部作成厚膜的情况下，在该区域更强力地压入第一保护膜，可使粘合性良好，并且，由于能够避免无意的区域、即第二保护材料对电极、基板部分的绕入形成等，故也可以自该部分有效地散热，从而可防止散热性的降低。其结果是，能够确保稳定的动作，且能够提高COD电平。

第二保护膜的膜厚没有特别限定，作成可作为保护膜起作用的膜厚适宜，例如优选将第一保护膜和第二保护膜的总膜厚作成2μm程度以下。

第二保护膜如图7及图8(a)～(c)所示，至少具有与活性层12(任意的其附近区域)对置的区域、换言之，具有突出到共振器面的光波导路区域附近、即与第一保护膜的薄膜区域对应的位置及其相反侧的面这两者的厚膜部(参照图7、图8(a)的26a)。该厚膜部在第二保护膜中，其膜厚比活性层12(任意的其附近区域)以外的区域的膜厚(以下简单记作“其它区域”)厚。另外，第二保护膜的厚膜部的横方向(氮化物半导体层的宽度方向)的范围例如如上所述，具有脊的下方及其附近、即至少具有脊宽以上的宽度，可将其作为相当于脊宽的区域和将该区域完全覆盖的其周边区域定义。

在厚膜部26a的与活性层对置的面侧，宽度W2(参照图8(a))例举0.5μm～3.0μm程度，优选1.0μm～2.0μm程度。高度H2(参照图8(c))例举与活性层12同程度～4000

程度、与活性层同程度～2000程度、优选与活性层同程度～1000

程度。

在厚膜部26a的与活性层对置的面的相反侧的面，例如为具有全宽度是脊宽的1.7倍程度以下的宽度的区域适合。具体而言，宽度W1(参照图8(b))例举0.55μm～10μm程度，更优选1.05μm～5μm程度。高度H1(参照图8(c))例举与活性层12同程度～9000

程度、与活性层同程度～7000

程度、优选与活性层同程度即600

程度～5000程度。

这样，在第二保护膜的共振器面侧的面形成的厚膜部的面积优选比在对置的面形成的厚膜部的面积小。另外，第二保护膜的厚膜部26a的共振器面侧的形状与第一保护膜的薄膜的区域大致相同。其相反侧的面的突出的区域的形状优选与共振器面侧的面的形状大致相同。

厚膜部26a的厚膜的程度只要相对于其它区域的膜厚厚即可，例如厚膜部的膜厚(图8(a)中D1)相对于其它区域的膜厚(图8(a)中D2)加厚2％程度以上、优选5％程度以上适合。另外，从其它观点看，厚膜部26a优选加厚100

程度以上形成。另外，第二保护膜的膜厚D2没有特别限定，作成可作为保护膜起作用的膜厚适合，例如，第一保护膜和第二保护膜的总膜厚优选2μm程度以下，优选膜厚D2为1000～4000

程度、膜厚D1为50～1000

程度。另外，活性层侧的突出和其相反侧的突出的程度可以为同程度，也可以不同。

该厚膜部与上述的薄膜区域相同，考虑十点平均粗糙度等测定/决定模后适合，也可以形成为倾斜的台阶状凹凸状。

第二保护膜与上述的第一保护膜相同，可利用示例的公知的方法等形成。特别是第二保护膜优选作为无定型膜形成，因此，因该成膜方法而异，优选将成膜速度调节到较快的速率、将成膜时的氛围气控制成例如氮氛围气、将成膜压力调节到较低等步骤的任一个或将两个以上组合来控制成膜。在控制为氧气氛围气的情况下，优选导入氧气不吸收的程度。具体而言，列举利用溅射装置使用Si靶进行成膜，以氧流量3～20sccm，RF电力300～800W程度成膜。

另外，第一保护膜及第二保护膜不仅在共振器面的射出侧形成，而且也可以在反射侧形成，且两者的材料、膜厚等不同。作为反射侧的第二保护膜，列举Si氧化物和Zr氧化物的层叠构造、Al氧化物和Zr氧化物的层叠构造、Si氧化剂和Ti氧化物的层叠构造、Al氧化物和Si氧化物和Zr氧化物的层叠构造、Si氧化物和Ta氧化物和Al氧化物的层叠构造等。可与所希望的反射率吻合而适宜调节其层叠周期等。

也可以在上述的第一保护膜和第二保护膜之间任意形成第二膜(例如参照图6(a)及(c)、图7中25’)。第二膜优选由与第一保护膜(下面有时称作第一膜)相同的晶体构造的材料、例如六方晶系材料形成。另外，对于第二膜的材料及晶体取向性，可与第一膜相同地形成。例如在第一膜和第二膜，也可以具有由同一材料异轴取向、由不同的材料同轴取向、由不同的材料异轴取向、由同一材料同轴取向的任一个的晶体构造。其中，优选具有由不同的材料同轴取向的晶体构造。例如例举由AlN形成第一膜，由GaN形成第二膜，且同轴取向的晶体构造、具体而言都具有M轴取向性的构造。由此，可作成结晶性好的保护膜，可抑制保护膜彼此之间的剥离。另外，也可以具有与上述第一保护膜(第一膜)相同的薄膜区域。优选整体上作成同一膜厚，即接着之前形成的第一保护膜的薄膜区域，将光波导路区域(核心区域)周边下洼的形状。此时，通过设定与第一膜同程度的膜厚，可作成这样的形状。

第二膜可与上述第一保护膜同样地形成。

这样，在本发明的半导体激光器元件中，为进一步提高COD电平，优选将第一保护膜作为氮化物膜作成与共振器面同轴取向。但是，当加厚第一保护膜的膜厚时，产生因第一保护膜和氮化物半导体层的晶格常数差而容易在第一保护膜上发生裂纹这样新的问题。因此，优选将第一保护膜的膜厚保留在不产生裂纹的膜厚，同时利用无定型膜形成第二保护膜。由此，进一步缓解第一保护膜和氮化物半导体层的界面的应力，同时进一步提高第一保护膜的粘合性，进而只在必要的部位将第二保护膜作为厚膜形成，由此，可防止第二保护膜向必须要的部位形成，进一步提高散热性等。

用于形成本发明的氮化物半导体激光器元件的基板可以是绝缘性基板，也可以是导电性基板。作为基板，例如优选在第一主面及/或第二主面具有0°～10°的截止角的氮化物半导体基板。其膜厚例如例举50μm以上且10mm以下。另外，例如特开2006-24703号公报中示例的各种基板等公知的基板，也可以使用市售的基板等。

氮化物半导体基板可利用MOCVD法、HVPE法、MBE法等气相成长法、在超临界流体中晶体培育的水热合成法、高压法、助溶法、融溶法等形成。

作为氮化物半导体层，可使用通式In_xAl_yGa_1-x-yN(0≤x≤1、0≤y≤1、0≤x+y≤1)的结构。而且，也可以使用作为III族元素的B取代了一部分的结构，还可以使用作为V族元素的N的一部分由P、As取代的结构。n侧半导体层作为n型杂质，可以含有Si、Ge、Sn、S、O、Ti、Zr、Cd等IV族元素或VI族元素等任一种以上。另外，p侧半导体层作为p型杂质，可以含有Mg、Zn、Be、Mn、Ca、Sr等。杂质例如优选5×10¹⁶/cm³～1×10²¹/cm³程度的浓度范围含有。

活性层可以是多重量子阱构造或单一量子阱构造的任一种，特别是优选使用通式In_xAl_yGa_1-x-yN(0≤x≤1、0≤y≤1、0≤x+y≤1)的结构。

另外，活性层优选为带隙能量比保护膜的小的结构。本发明中，通过由保护膜的带隙能量比活性层大的结构形成，来加宽端面的带隙能量，换言之，加宽共振器面附近的杂质级别，形成窗口构造，由此可进一步提高COD电平。

本发明中，特别是在振荡波长220nm～500nm的结构中，可防止保护膜的剥离，且可提高COD电平。

氮化物半导体层在n侧半导体层和p侧半导体层具有构成光的光波导路的光引导层，从而优选作成夹着活性层的分离光闭合型构造及SCH构造。但是，本发明不限于这些构造。

氮化物半导体层的成长方法没有特别限制，优选使用MOVPE(有机金属气相成长法)、MOCVD(有机金属化学气相成长法)、HVPE(氢化物气相成长法)、MBE(分子线能量法)等作为氮化物半导体的成长方法已知的所有方法。特别是由于MOCVD可结晶性优良地成长，故优选之。

在氮化物半导体层即p型半导体层的表面形成有脊。脊作为光波导路区域起作用，其宽度为1.0μm～30.0μm程度，进而在将横模式作为单一的光源使用时，优选1.0μm～3.0μm程度。其高度(蚀刻深度)例如例举0.1～2μm。另外，通过调节构成p侧半导体层的层的膜厚、材料等，可适宜调节光闭合的程度。脊优选按照共振器方向的长度达到200μm～5000μm程度的方式设定。另外，在共振器方向全部可以不是相同的宽度，其侧面可以垂直，也可以为锥状。该情况下的锥角为45°～90°适合。

通常，在氮化物半导体层的表面及脊的侧面的全部面上形成有埋入膜。即，埋入膜在氮化物半导体层上即后述的电极与氮化物半导体层直接接触而得到电连接的区域以外的区域形成。另外，作为氮化物半导体层和电极的连接区域，特别是其位置、大小、形状等没有限定，示例氮化物半导体层的表面的局部，例如在氮化物半导体层的表面形成的条状的脊上面的大致整个面。

埋入膜通常利用折射率比氮化物半导体层的折射率小的绝缘材料形成。折射率可上也能够利用了椭圆光度法的分光椭圆计、具体而言J.A.WOOLLAM社制的HS-190等测定。例如埋入膜由Zr、Si、V、Nb、Hf、Ta、Al、Ce、In、Sb、Zn等的氧化物、氮化物、氮氧化物等形成。例举由这样的材料形成的绝缘膜或介电膜的单层或层叠构造。另外，埋入膜可以是单晶体，也可以是多晶体或无定型。这样，通过自脊的侧面跨脊的两侧的氮化物半导体表面形成埋入膜，可确保相对于氮化物半导体层特别是p侧半导体层的折射率差，从而可抑制光从活性层的泄漏，可将光有效地闭合于脊内。进而能够进一步确保脊基底部附近的绝缘性，可避免漏泄电流的产生。

埋入膜可利用在该领域公知的方法形成。例如可利用蒸镀法、溅射法、反应性溅射法、ECR等离子溅射法、磁控管溅射法、离子束辅助蒸镀法、离子镀敷法、激光烧蚀法、CVD法、喷雾法、旋涂法、浸渍法或将两种以上的这些方法组合的方法、或将这些方法和氧化处理(热处理)组合的方法等各种方法。

p电极优选在氮化物半导体层及埋入膜上形成。p电极电极在最上层的氮化物半导体层及埋入膜上连续地形成，由此可防止埋入膜的剥离。特别是通过将p电极形成至脊侧面，对于形成于脊侧面的埋入膜而言，能够有效地防止剥离。

p电极及n电极例如可通过钯、铂、镍、金、钛、钨、铜、银、锌、锡、铟、铝、铱、铑、ITO等的金属或合金的单层膜或层叠膜形成。p电极的膜厚可通过使用的材料等适宜调节，例如500～5000

程度适宜。电极只要至少在第一及第二半导体层或基板上分别形成即可，进而也可以在该电极上形成焊盘电极等、单数或复数的导电层。

另外，p电极及n电极如图3所示，也可以在相对于基板相同的面侧形成。

另外，优选在埋入膜上形成有第三保护膜。这样的第三保护膜只要至少在氮化物半导体层表面配置于埋入膜上即可，优选经由或不经由埋入膜而进一步覆盖氮化物半导体层的侧面及/或基板的侧面或表面等。第三保护膜可利用与由埋入膜示例的材料相同的材料形成。由此，不仅能够确保绝缘性，而且还能够可靠的保护露出的侧面或表面等。

另外，从氮化物半导体层的侧面朝向上面形成埋入膜，优选在p电极及第三保护膜的上面形成有p焊盘电极。

另外，保护膜(第一膜、第二膜及第二保护膜)也可以从光照明朝向第二氮化物半导体层表面连续地形成。形成于半导体层表面的端面保护膜和p电极、埋入膜及p侧焊盘电极可以离开、也可以相接、也可以覆盖。优选的是保护膜覆盖埋入膜及p电极。由此，可防止埋入膜后p电极的剥离。

另外，在第二氮化物半导体层表面形成的端面保护膜的膜厚优选比在共振器面形成的端面保护膜的膜厚薄。当半导体层表面的保护膜的膜厚形成为与共振器面的保护膜的膜厚相同程度和厚度或其以上时，特别是会在保护膜上产生裂纹，但可防止其产生。

在第二氮化物半导体层表面形成的保护膜优选为与氮化物半导体层的晶体面同轴取向，特别优选C轴取向。由此，可使半导体层表面和保护膜的粘合性良好。

在保护膜自共振器面朝向半导体层表面形成时，在其角部，优选按照具有与共振器面及半导体层表面不同的晶体面的方式形成。由此，抑制在容易引起保护膜剥离的角部对其局部作用应力，且缓解共振器面和保护膜之间的应力，由此可防止保护膜的剥离。另外，保护膜也可以自共振器面跨基板的背面(形成氮化物半导体层的面的相反面)而形成。该情况下，也与上述的情况相同，在共振器面和基板背面之间也可以具有不同的晶体面。

另外，例如通过将氮化物半导体激光器元件安装于辅助支架、管座等支承部件上并将帽部件与支承部件接合，得到氮化物半导体激光装置。将帽部件接合密封时的氛围气例举氮氛围气、大气氛围气、含有稀有气体元素的氛围气(含量为0～20％)等。另外，在密封了帽后，在形成薄膜区域的情况下，密封氛围气也没有特别限定。

下面，参照附图详细说明本发明的氮化物半导体激光器元件的实施例。

实施例1

该实施例的氮化物半导体激光器元件如图1及图2(a)～(c)所示，通过在基板10上顺序层叠有第一氮化物半导体层(例如n层)11、活性层12、及在表面形成有脊14的第二氮化物半导体层(例如p层)14，形成共振器而构成。

这样的氮化物半导体激光器元件在共振器面形成有第一保护膜(参照图2(c)中25)、进而形成有埋入膜15、p电极16、n电极19、第三保护膜17、p焊盘电极18等。

共振器面主要由具有M轴取向的氮化物半导体层形成，如图2所示，第一保护膜25在至少一共振器面上与其共振器面同轴即M轴取向，进而在其上形成有第二保护膜(参照图6(b))26。第一保护膜25由AlN构成，膜厚为100

程度。第二保护膜26由SiO2构成，膜厚为2500

程度。第一保护膜25在半导体层的层叠方向，在活性层12和其上下的第一氮化物半导体层11及第二氮化物半导体层14的整个区域具有薄膜区域25a。另外，在激光器元件的宽度方向，在脊14的下方及左右的区域具有薄膜区域25a。就该薄膜区域25a而言，例如第一保护膜25的薄膜区域的膜厚D1为70

程度、最大膜厚D2为100

程度，即，在薄膜区域具有30程度的洼部。另外，薄膜区域25a的宽度W为2.0μm程度，高度H为500

程度。

该氮化物半导体激光器元件可如下制造。

首先，准备氮化镓基板。在该氮化镓基板上，使用TMA(三甲基铝)、TMG、氨、硅烷气体，在1160℃下使由掺杂了4×10¹⁸/cm³Al_0.03Ga_0.97N构成的层成长膜厚2μm。另外，其n侧包覆层也可以为超晶格构造。

接着，停止硅烷气体，在1000℃下，使由未掺杂GaN构成的n侧光引导层成长0.175μm的膜厚。也可以在该n侧光引导层中掺杂n型杂质。

其次，将温度设为900℃，使由Si掺杂In_0.02Ga_0.98N构成的阻挡层成长140的膜厚，接着，在同一温度下使由未掺杂In_0.07Ga_0.93N构成的阱层成长70

的膜厚。将阻挡层和阱层交替层叠两层，最后在阻挡层结束，使总膜厚560

的多重量子阱构造(MQW)的活性层成长。

将温度提高到1000℃，使用TMG、TMA、氨、Cp₂Mg(二茂镁)，使带隙能量比p侧光引导层大，且由掺杂了1×10²⁰/cm³的Mg的p型Al_0.25Ga_0.75N构成的p侧帽层成长100的膜厚。另外，该p侧帽层可省略。

接着，停止Cp₂Mg、TMA，以在1000℃下使带隙能量比p侧帽层10小，且由未掺杂GaN的p侧光引导层成长0.145μm的膜厚。

其次，在1000℃下使由未掺杂Al_0.10Ga_0.90N构成的层成长25

的膜厚，接着，停止停止Cp₂Mg、TMA，使未掺杂GaN构成的层成长25的膜厚，使总膜厚0.45μm的由超晶格层构成的p侧包覆层成长。

最后，在1000℃下，在p侧包覆层上使由掺杂了1×10²⁰/cm³的Mg的p型GaN构成的p侧接触层成长150

的膜厚。

将这样使氮化物半导体成长的晶片从反应容器取出，在最上层的p侧接触层表面形成由SiO₂构成的掩模，形成共振器方向的长度为800μm的条状的构造。该部分成为激光器元件的共振器主体。共振器长度优选200μm～5000μm程度的范围。

其次，在p侧接触层的表面形成条状的由SiO₂构成的掩模，使用RIE(反应性离子蚀刻)，利用SiCl₄气体进行蚀刻，形成条状的光波导路区域即脊部。

利用由ZrO₂构成的绝缘层(埋入层)保护该脊部的侧面。

其次，在p侧接触层及绝缘层(埋入层)上的表面形成由Ni(1000

)/Au(1000

)/Pt(1000

)构成的p电极。在形成p电极后，在p电极上及埋入膜上及半导体层的侧面，以0.5μm的膜厚通过溅射来成膜由Si氧化膜(SiO₂)构成的第三保护膜。在形成p电极后，在600℃下进行欧姆退火。

其次，与未由第三保护膜覆盖的露出的p电极上连续，在p电极上连续地形成由Ni(80

)/Pd(2000

)/Au(8000

)构成的p焊盘电极。

之后，自氮化物半导体层的成长面的相反侧的面进行研磨，以使基板厚度达到80μm。

在研磨后的面上形成由Ti(150

)/Pd(2000

)/Au(3000

)构成的n电极。

在形成有n电极和p电极及p焊盘电极的晶片状的氮化物半导体基板的半导体层侧，通过划线而形成凹部槽。该凹部槽例如其深度为10μm。另外，在与共振器面平行的方向为距芯片的侧面50μm的宽度，在共振器方向为距共振器面15μm的宽度。其次，将该凹槽部作为劈开辅助槽劈开为棒状，以劈开面(1-100面、与六角柱状晶体的侧面相当的面＝M面)为共振器面。共振器长度为800μm，之后，在与p电极平行的方向，通过将棒片化，作成半导体激光器元件。

在共振器面形成由AlN构成的第一保护膜。

首先，使用氮等离子对共振器面进行表面处理，接着，使用ECR溅射装置，以Ar流量30sccm、N₂流量10sccm、微波电力500W、RF电力250W、成膜速度50

/min的条件形成由AlN构成的第一保护膜(100

)。

接着，在AlN第一保护膜上，例如在射出侧的端面，通过溅射装置，使用Si靶，以氧流量5sccm、RF电力500W的条件成膜2500

的由SiO₂构成的第二保护膜。

另外，在反射侧，以与射出侧相同的成膜条件成膜100

的AlN及2500的SiO₂，且在其上也可以以(670

/440

)6周期性成膜(SiO₂/ZrO₂)。

其次，对激光器元件边施加动作电压边调节动作电压等，在形成的由AlN构成的第一保护膜的所谓的光波导路区域局部的曝光激光。由此，光波导路区域因曝光激光而发热，将在其上形成的第一保护膜薄膜化。

对得到的半导体激光器元件测定以Tc＝80℃、Po＝320mW、振荡波长406nm连续振荡后的光学输出。

另外，为进行比较，形成未形成薄膜区域的由AlN构成的第一保护膜来代替形成有薄膜区域的由AlN构成的第一保护膜(100

)，除此之外，利用实质上与上述的半导体激光器元件相同的制造方法形成激光器元件，且利用同样的条件测定连续振荡后的光学输出。这些结果示于图4。

图4中，实线所示的数据表示具有本发明的薄膜区域的激光器元件的I-L特性，表示虚线所示的数据表示没有比较例的薄膜区域的激光器元件的I-L特性。

根据图4，在具备具有薄膜区域的本发明的第一保护膜的激光器元件中，可知COD电平相对于具备没有薄膜区域的由AlN构成的第一保护膜的激光器元件显著提高。

进而为进行其它比较，代替由AlN构成的第一保护膜及由SiO₂构成的第二保护膜，利用ECR溅射法将在共振器面未形成薄膜区域的Al₂O₃膜(膜厚1500

)作为在该Al₂O₃膜上没有薄膜区域的膜形成，除此之外，利用实质上与上述半导体激光器元件相同的制造方法形成激光器元件，并以同样的条件测定连续振荡后的光学输出。

其结果是，与具备由上述的AlN构成的第一保护膜的激光器元件相比，COD电平的降低更大，就具备具有薄膜区域的本发明的第一保护膜的激光器元件而言，可知相对于具备没有这样的薄膜区域的由Al₂O₃膜构成的第一保护膜的激光器元件，COD电平也可以显著提高。

这样，通过相对于共振器面形成具有薄膜区域的第一保护膜，可对构成共振器面的氮化物半导体层的发光部分缓解应力。因此，在氮化物半导体及保护膜上不会产生裂纹，从而共振器面和端面保护膜的粘合性良好，可防止端面保护膜的剥离。进而可提高COD电平。

另外，为验证得到的氮化物半导体激光器元件的第一保护膜，在n-GaN基板(M轴取向：M面)上，利用与上述相同的材料及实质上相同的成膜方法、具体而言在前处理后的GaN基板上，使用ECR溅射装置，以Ar流量30sccm、N₂流量10sccm、微波电力500W、RF电力250W的条件，成膜100

的由AlN构成的第一保护膜，并使用XRD装置(使用X射线：CuKα线(λ＝0.154nm)、单色仪：Ge(220)、测定方法：ω扫描、步宽：0.01°、扫描速度0.4秒/步)测定该膜的轴取向性。此时，16～17°附近与表示M轴取向性的AlN带来的峰值对应，18°附近与具有C轴取向性的AlN带来的峰值对应。其测定结果示于图5。

图5中，看到表示强度高的M轴取向性的AlN带来的峰值，具有18°附近的C轴取向性的AlN带来的峰值几乎不能看到。由此可知本发明的第一保护膜具有M轴取向性。

实施例2

该实施例中，代替在由AlN构成的第一保护膜上曝光激光，在形成由AlN构成的第一保护膜后，利用公知的方法、例如在共振器面上的AlN膜上的整个面上涂敷抗蚀剂，以90℃在大气中预培30分钟，使用只在所谓的光波导路区域开口的掩模进行曝光，进行显影及后烘焙，由此在抗蚀剂的光波导路区域形成开口，并利用干式蚀刻将光波导路区域的AlN膜薄膜化，在除去抗蚀剂后，在具有薄膜区域的第一保护膜上成膜2500

的SiO₂膜，除此之外，与实施例1同样地制作激光器元件。

得到的激光器元件得到与实施例1相同的效果。

实施例3

在实施例3中，除由Al₂O₃(膜厚1100

)形成第二保护膜26之外，与实施例1同样地形成激光器元件。

用与实施例1同样的条件形成AlN第一保护膜，接着例如在射出侧的端面，使用Al靶，以氧流量5sccm、微波电力500W、RF电力500W的条件成膜1100

的由Al₂O₃膜构成的第二保护膜。

得到的激光器元件中，得到与实施例1相同的效果。

实施例4

在实施例4中，形成图6(c)所示的氮化物半导体激光器元件。

具体而言，第一保护膜25(第一膜)由AlN构成，膜厚100

程度。第二膜25’由GaN构成，膜厚100

程度。第二保护膜由Al₂O₃构成，膜厚1100

程度。另外，形成于第一保护膜25的薄膜区域的膜厚为70

程度，最大膜厚为100程度，即，薄膜区域具有30

程度的洼下。另外，薄膜区域以宽度2.0μm程度、高度500

程度形成。进而，第二膜25’也具有同样大小的薄膜区域。除此之外，与实施例1同样的形成激光器元件。

以与实施例1同样的条件形成AlN第一保护膜，接着，以Ar流量30sccm、N₂流量10sccm、微波电力500W、RF电力500W、成膜速度100

/min的条件形成由GaN构成的第二膜25’(100)。

其次，在第二膜上，例如在射出侧的端面，使用Al靶，以氧流量5sccm、微波电力500W、RF电力500W的条件成膜1100的由Al₂O₃构成的第二保护膜。

得到的激光器元件中，得到与实施例1相同的效果。

实施例5

该实施例的氮化物半导体激光器元件如图1及图8(a)～(c)所示，如下形成，在以C面为成长面的GaN基板10上，按顺序层叠第一氮化物半导体层(例如n侧)11、活性层12及在表面形成有脊14的第二氮化物半导体层(例如p侧)14，形成以M面为共振器面的共振器。

这样的氮化物半导体激光器元件在共振器面上形成有第一保护膜(参照图8(a)、(c)中25)及跌溶保护膜(参照图8(a)、(c)中26)、进而形成有埋入膜15、p电极16、n电极19、第三保护膜17、p焊盘电极18等。

共振器面主要由具有M轴取向的氮化物半导体层形成，第一保护膜25如图8(a)～(c)所示，至少在一共振器面上与该共振器面同轴即M轴取向，进而在其上形成有第二保护膜26。

第一保护膜25由AlN构成，膜厚D3为100

程度。第一保护膜25在活性层12和其上下的第一氮化物半导体层11及第二氮化物半导体层14的区域、且脊14的下方及其左右的区域具有薄膜区域25a。就该薄膜区域25a而言，例如保护膜25的膜厚D4为50

程度、洼下的深度为50

程度，其宽度W2为2.0μm、高度H2为700

程度。

第二保护膜26由SiO2构成，膜厚D2为3000程度。第二保护膜26在与活性层对置的一侧与其上下的第一氮化物半导体层11及第二氮化物半导体层14的整个区域且脊14的下方及其左右的整个区域、即第一保护膜25的薄膜区域25a对应突出。另外，在活性层的相反侧的面上形成有比活性层侧的突出稍大的面积的突出，由此形成有厚膜部26a。厚膜部26a例如膜厚D1为3150程度、其宽度W1为3.0μm程度、高度H1为4000

程度。另外，活性层侧的突出为50程度，其相反侧的突出为100

程度。

该氮化物半导体激光器元件可如下制造。

与实施例1相同，形成氮化物半导体层，形成共振器面，得到半导体激光器元件。

接着，使用氮等离子对共振器面进行表面处理。接着，利用ECR溅射装置，使用Al靶以Ar流量30sccm、N₂流量10sccm、微波电力500W、RF电力500W的条件形成由AlN构成的第一保护膜(100)。

接着，在AlN的第一保护膜上，在射出侧的端面，利用ECR溅射装置，使用Si靶以氧流量5sccm、微波电力500W、RF电力250W的条件成膜2900

的由SiO₂构成的第二保护膜。

另外，在反射测，也可以以与射出侧相同的成膜条件成膜100的AlN，成膜2900

的SiO₂，并在其上以(670

/440

)6周期性成膜(SiO₂/ZrO-2)。

接着，对激光器元件调节同时施加氛围气、动作时间、动作电压、动作电流，在由形成的AlN构成的保护膜的所谓的核心区域局部地曝光激光。由此，核心区域因激光而发热，将在其上形成的第一保护膜薄膜化，同时，第二保护膜伴随第一保护膜的薄膜化而向活性层侧突出，另一方面，在活性层的相反面侧，只是通过激光曝光的部分的SiO₂膜厚膜化，且第二保护膜的核心区域厚膜化。

为进行比较，形成由AlN构成的第一保护膜，在第二保护膜上，不向活性层侧突出，而另一方面，只是在活性层的相反面侧，形成将由SiO₂构成的第二保护膜厚膜化而成膜，除此之外，利用实质上与上述的半导体激光器元件相同的制造方法形成激光器元件，并以同样的条件测定并评价连续振荡后的光学输出。

这些结果与图4的大致相同。

另外，为进行其它比较，代替由AlN构成的第一保护膜及由SiO₂构成的第二保护膜，利用ECR溅射法形成在共振器面也未形成薄膜区域、在表面也未形成厚膜部的Al₂O₃膜(膜厚：1500

)的单层膜，除此之外，利用实质上与上述的半导体激光器元件相同的制造方法形成激光器元件，并以同样的条件测定并评价连续振荡后的光学输出。

其结果示于图9。

根据图9，可知，在没有薄膜区域及向上方突出的膜厚部的激光器元件上，与具备上述的第一及第二保护膜的激光器元件相比，COD电平的降低更显著地增大。

这样，通过相对于共振器面形成具有薄膜区域的第一保护膜及具有厚膜部的第二保护膜，从而相对于构成共振器面的氮化物半导体层的发光部分不会产生应力，从而在氮化物半导体上不会产生保护膜裂纹，故而与共振器面的粘合性良好，可防止剥离，进而可提高COD电平。

另外，为验证得到的氮化物半导体激光器元件的保护膜，在n-GaN基板(M轴取向：M面)上，利用与上述相同的材料及实质上相同的成膜方法、成膜100

的由AlN构成的第一保护膜，进而在其上层叠1500的由SiO₂构成的第二保护膜，并使用XRD装置测定这些膜的轴取向性。其测定条件与实施例1大致相同。

对于第一保护膜，得到与实施例1大致相同的结果

另外，在第二保护膜上，在特定的角度附近显示取向性的峰值几乎未发现，而确认了无定型构造。

实施例6～11

该实施例中，除变更膜厚形成由AlN构成的第一保护膜、由SiO₂构成且具有突出到两侧的厚膜部的第二保护膜之外，与实施例5同样地制作激光器元件。

得到的激光器元件是表1所示的第一保护膜及第二保护膜的组成及膜厚的激光器元件。

表1

	第一保护膜	第二保护膜
			实施例6	AlN：100	SiO₂：1350
实施例7	AlN：100	SiO₂：2700
			实施例8	AlN：100	SiO₂：2500
实施例9	AlN：320	SiO₂：2500
			实施例10	AlN：320	SiO₂：1100
实施例11	AlN：1200	SiO₂：3000

在这些激光器元件中，进行与实施例5相同的评价。图10表示其结果的一部分。图10中，实线表示实施例7的结果，虚线表示实施例6的结果。

图10中，可知实施例6及7都与实施例5的激光器元件相同，COD电平良好。另外，图中未图示，但对于实施例8～10而言，可知与实施例5相同，COD电平提高，且寿命特性良好。

另外，由这些实施例可知，有第一保护膜的膜厚越薄，对COD电平的提高越有利的倾向。另外，可知因第二保护膜的膜厚而也给予COD电平的提高影响的倾向。

实施例11

该实施例中，代替在由AlN构成的第一保护膜上曝光激光，在形成由AlN构成的第一保护膜后，利用公知的方法、例如在共振器面上的AlN膜上的整个面上涂敷抗蚀剂，以90℃在大气中预培30分钟，使用只在所谓的光波导路区域开口的掩模进行曝光，进行显影及后烘焙，由此在抗蚀剂的核心区域形成开口，并利用干式蚀刻将核心区域的AlN膜薄膜化，在除去抗蚀剂后，在具有薄膜区域的第一保护膜上，与实施例1同样地成膜2500的SiO₂膜作为第二保护膜，并进行激光的曝光，形成具有向两侧突出的厚膜部的第二保护膜，除此之外，与实施例1同样地制作激光器元件。

得到的激光器元件得到与实施例5相同的效果。

实施例12

在实施例12中，除由Al₂O₃(膜厚1100

)形成第二保护膜26之外，与实施例5同样地形成激光器元件。

用与实施例5同样的条件形成AlN保护膜，接着在射出侧的端面，利用溅射装置，使用Al靶，以氧流量5sccm、RF电力500W的条件成膜1100的由Al₂O₃膜构成的第二保护膜。

得到的激光器元件中，得到与实施例5相同的效果。

实施例13

在实施例13中，形成图7所示的氮化物半导体激光器元件。

具体而言，保护膜25(第一膜)由AlN构成，膜厚100

程度。第二膜25’由GaN构成，膜厚100

程度。第二保护膜由Al₂O₃构成，膜厚1100

程度。另外，形成于保护膜25的薄膜区域的膜厚为70

程度，最大膜厚为100

程度，即，薄膜区域具有30

程度的洼下。薄膜区域以宽度2.0μm程度、高度500

程度形成。进而，第二膜25’也具有同样大小的薄膜区域。第二保护膜26的厚膜部以2500

程度，其以外的区域的膜厚为2400程度，最表面的宽度为2.1μm程度、高度为600

程度形成。除此之外，与实施例5同样的形成激光器元件。

即，以与实施例5同样的条件形成AlN保护膜，接着，使用ECR溅射装置，以Ar流量30sccm、N2流量10sccm、微波电力500W、RF电力250W、成膜速度50

/min的条件形成由GaN构成的第二膜25’。

接着，在第二膜上，在射出侧的端面，利用溅射装置，使用Al靶以氧流量5sccm、RF电力500W的条件成膜由Al₂O₃构成的第二保护膜。

在得到的激光器元件中，得到与实施例5相同的效果。

产业上的可利用性

本发明不仅适用于激光二极管元件(LD)，而且还可以广泛适用于发光二极管元件(LED)、超级光致发光二极管等发光元件、太阳电池、光传感器等光接受元件、或晶体管、功率器件等电子器件中所使用的需要确保保护膜和半导体层的粘合性的氮化物半导体元件。特别是可应用于光器件用途、光通信***、印刷机、曝光用途、测定、生物关联的激励用光源等的氮化物半导体激光器元件。

Claims

1.一种氮化物半导体激光器元件，其具有：包含第一氮化物半导体层、活性层、第二氮化物半导体层的氮化物半导体层、和与该氮化物半导体层的共振器面接触的第一保护膜，其中，

至少与共振器面的活性层接触的第一保护膜具有比所述第一保护膜的最大膜厚薄的薄膜区域，

所述薄膜区域是在所述氮化物半导体层中的共振器面中被称作所谓的光波导路区域的区域，

所述第一保护膜的与所述光波导路区域接触的区域的膜厚比所述第一保护膜的最大膜厚薄，

在所述第二氮化物半导体层的表面形成有脊，所述第一保护膜在厚度方向上由同一材料形成。

2.如权利要求1所述的氮化物半导体激光器元件，其中，与所述光波导路区域接触的第一保护膜中的脊的下方及其附近区域具有比所述第一保护膜的最大膜厚薄的区域。

3.如权利要求1所述的氮化物半导体激光器元件，其中，所述第一保护膜由具有六方晶系的晶体构造的材料形成。

4.如权利要求1所述的氮化物半导体激光器元件，其中，所述第一保护膜由氮化物膜形成。

5.如权利要求1所述的氮化物半导体激光器元件，其中，所述第一保护膜的最大膜厚为

的膜厚。

6.如权利要求1所述的氮化物半导体激光器元件，其中，与所述共振器面的光波导路区域以外的区域接触的第一保护膜具有与构成共振器面的氮化物半导体层的晶体构造同轴取向的晶体构造。

7.如权利要求3所述的氮化物半导体激光器元件，其中，所述共振器面是从由M面(1-100)、A面(11-20)、C面(0001)或R面(1-102)构成的组中选择的面。

8.如权利要求1所述的氮化物半导体激光器元件，其中，在与所述共振器面接触的第一保护膜上还层叠有第二保护膜。

9.如权利要求1所述的氮化物半导体激光器元件，其中，比所述第一保护膜的最大膜厚薄的区域的第一保护膜的膜厚相对于最大膜厚薄5％以上。

10.如权利要求2所述的氮化物半导体激光器元件，其中，比所述第一保护膜的最大膜厚薄的区域在共振器面上在脊的下方及其左右的区域是横长的椭圆形状。

11.一种氮化物半导体激光器元件，其具有：包含第一氮化物半导体层、活性层、第二氮化物半导体层的氮化物半导体层、和与在该氮化物半导体层上形成的共振器面接触的第一保护膜、和在该第一保护膜上形成的第二保护膜，其中，

在所述第二氮化物半导体层的表面形成有脊，所述第一保护膜在厚度方向上由同一材料形成，

第二保护膜具有向共振器面侧的面及与该面相对的面突出的厚膜部。

12.如权利要求11所述的氮化物半导体激光器元件，其中，第二保护膜的厚膜部在共振器面的光波导路区域附近形成。

13.如权利要求11所述的氮化物半导体激光器元件，其中，第二保护膜在所述脊的下方及其附近区域具有所述厚膜部。

14.如权利要求11所述的氮化物半导体激光器元件，其中，第二保护膜的厚膜部在共振器面上在脊的下方及其左右的区域为横长的椭圆形状。

15.如权利要求11所述的氮化物半导体激光器元件，其中，第二保护膜的厚膜部的膜厚相对于同一面上的厚膜部以外的区域厚5％以上。

16.如权利要求11所述的氮化物半导体激光器元件，其中，第二保护膜的厚膜部具有的膜厚。

17.如权利要求11所述的氮化物半导体激光器元件，其中，第二保护膜是氧化物膜。

18.如权利要求11所述的氮化物半导体激光器元件，其中，在共振器面侧的面上形成的厚膜部的面积小于在相对的面上形成的厚膜部的面积。

19.如权利要求11所述的氮化物半导体激光器元件，其中，第一保护膜由具有六方晶系的晶体构造的材料形成。

20.如权利要求11所述的氮化物半导体激光器元件，其中，第一保护膜在与共振器面接触的一侧具有与构成共振器面的氮化物半导体层的晶体构造同轴取向的晶体构造。

21.如权利要求19所述的氮化物半导体激光器元件，其中，所述共振器面是从M面(1-100)、A面(11-20)、C面(0001)或R面(1-102)构成的组中选择的面。