JP4978454B2 - Nitride semiconductor laser device - Google Patents
Nitride semiconductor laser device Download PDFInfo
- Publication number
- JP4978454B2 JP4978454B2 JP2007323204A JP2007323204A JP4978454B2 JP 4978454 B2 JP4978454 B2 JP 4978454B2 JP 2007323204 A JP2007323204 A JP 2007323204A JP 2007323204 A JP2007323204 A JP 2007323204A JP 4978454 B2 JP4978454 B2 JP 4978454B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- film
- nitride semiconductor
- protective film
- semiconductor laser
- resonator
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 title claims description 122
- 150000004767 nitrides Chemical class 0.000 title claims description 105
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 claims description 89
- 239000013078 crystal Substances 0.000 claims description 55
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 20
- 239000010408 film Substances 0.000 description 362
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 100
- 238000000034 method Methods 0.000 description 54
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 23
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 19
- 229910002601 GaN Inorganic materials 0.000 description 11
- 229910004298 SiO 2 Inorganic materials 0.000 description 11
- 238000004544 sputter deposition Methods 0.000 description 11
- 238000010894 electron beam technology Methods 0.000 description 10
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 8
- 239000011777 magnesium Substances 0.000 description 8
- 230000008859 change Effects 0.000 description 7
- 238000000151 deposition Methods 0.000 description 6
- 230000008021 deposition Effects 0.000 description 6
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 6
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 6
- 238000001020 plasma etching Methods 0.000 description 6
- 229910052726 zirconium Inorganic materials 0.000 description 6
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 5
- 239000012298 atmosphere Substances 0.000 description 5
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 238000005530 etching Methods 0.000 description 5
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 5
- 239000002356 single layer Substances 0.000 description 5
- 239000010936 titanium Substances 0.000 description 5
- JLTRXTDYQLMHGR-UHFFFAOYSA-N trimethylaluminium Chemical compound C[Al](C)C JLTRXTDYQLMHGR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 229910052725 zinc Inorganic materials 0.000 description 5
- 239000011701 zinc Substances 0.000 description 5
- QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N Ammonia Chemical compound N QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- JMASRVWKEDWRBT-UHFFFAOYSA-N Gallium nitride Chemical compound [Ga]#N JMASRVWKEDWRBT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N Nickel Chemical compound [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 238000005229 chemical vapour deposition Methods 0.000 description 4
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 description 4
- 239000010931 gold Substances 0.000 description 4
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 4
- 238000002294 plasma sputter deposition Methods 0.000 description 4
- BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N platinum Chemical compound [Pt] BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 4
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 description 4
- KDLHZDBZIXYQEI-UHFFFAOYSA-N Palladium Chemical compound [Pd] KDLHZDBZIXYQEI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 3
- 230000004888 barrier function Effects 0.000 description 3
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 3
- 238000005253 cladding Methods 0.000 description 3
- 238000003776 cleavage reaction Methods 0.000 description 3
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 3
- 229910052735 hafnium Inorganic materials 0.000 description 3
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 3
- 238000010884 ion-beam technique Methods 0.000 description 3
- 229910052749 magnesium Inorganic materials 0.000 description 3
- 238000001755 magnetron sputter deposition Methods 0.000 description 3
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 3
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 3
- 238000001451 molecular beam epitaxy Methods 0.000 description 3
- 229910052758 niobium Inorganic materials 0.000 description 3
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 3
- 230000007017 scission Effects 0.000 description 3
- 239000010409 thin film Substances 0.000 description 3
- KLSJWNVTNUYHDU-UHFFFAOYSA-N Amitrole Chemical compound NC1=NC=NN1 KLSJWNVTNUYHDU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- KRHYYFGTRYWZRS-UHFFFAOYSA-N Fluorane Chemical compound F KRHYYFGTRYWZRS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- BLRPTPMANUNPDV-UHFFFAOYSA-N Silane Chemical compound [SiH4] BLRPTPMANUNPDV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000003917 TEM image Methods 0.000 description 2
- 229910021529 ammonia Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910052796 boron Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910052733 gallium Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000002248 hydride vapour-phase epitaxy Methods 0.000 description 2
- 229910052738 indium Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000007733 ion plating Methods 0.000 description 2
- 238000000608 laser ablation Methods 0.000 description 2
- 230000031700 light absorption Effects 0.000 description 2
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 2
- 239000013081 microcrystal Substances 0.000 description 2
- 238000001000 micrograph Methods 0.000 description 2
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 2
- 230000010355 oscillation Effects 0.000 description 2
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 2
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 2
- 230000000737 periodic effect Effects 0.000 description 2
- 230000008569 process Effects 0.000 description 2
- 238000005546 reactive sputtering Methods 0.000 description 2
- 229910000077 silane Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000009751 slip forming Methods 0.000 description 2
- 238000004528 spin coating Methods 0.000 description 2
- 239000007921 spray Substances 0.000 description 2
- 229910052718 tin Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000011135 tin Substances 0.000 description 2
- 229910052721 tungsten Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910052727 yttrium Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910002704 AlGaN Inorganic materials 0.000 description 1
- MHYQBXJRURFKIN-UHFFFAOYSA-N C1(C=CC=C1)[Mg] Chemical compound C1(C=CC=C1)[Mg] MHYQBXJRURFKIN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052684 Cerium Inorganic materials 0.000 description 1
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910003902 SiCl 4 Inorganic materials 0.000 description 1
- BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N Silver Chemical compound [Ag] BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- ATJFFYVFTNAWJD-UHFFFAOYSA-N Tin Chemical compound [Sn] ATJFFYVFTNAWJD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N Titanium Chemical compound [Ti] RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N Zinc Chemical compound [Zn] HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000001133 acceleration Effects 0.000 description 1
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 1
- 239000003513 alkali Substances 0.000 description 1
- 239000000956 alloy Substances 0.000 description 1
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910021486 amorphous silicon dioxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000000137 annealing Methods 0.000 description 1
- 229910052787 antimony Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052785 arsenic Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002585 base Substances 0.000 description 1
- 229910052790 beryllium Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052793 cadmium Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052791 calcium Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 1
- 238000011109 contamination Methods 0.000 description 1
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 1
- 238000002425 crystallisation Methods 0.000 description 1
- 230000008025 crystallization Effects 0.000 description 1
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 description 1
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 1
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 1
- 230000002542 deteriorative effect Effects 0.000 description 1
- 238000002003 electron diffraction Methods 0.000 description 1
- 238000000572 ellipsometry Methods 0.000 description 1
- 230000005284 excitation Effects 0.000 description 1
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 1
- 238000007716 flux method Methods 0.000 description 1
- 229910052732 germanium Inorganic materials 0.000 description 1
- PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N gold Chemical compound [Au] PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052737 gold Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910021478 group 5 element Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000017525 heat dissipation Effects 0.000 description 1
- 150000004678 hydrides Chemical class 0.000 description 1
- 238000001027 hydrothermal synthesis Methods 0.000 description 1
- APFVFJFRJDLVQX-UHFFFAOYSA-N indium atom Chemical compound [In] APFVFJFRJDLVQX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000011810 insulating material Substances 0.000 description 1
- 238000009413 insulation Methods 0.000 description 1
- 229910052741 iridium Inorganic materials 0.000 description 1
- GKOZUEZYRPOHIO-UHFFFAOYSA-N iridium atom Chemical compound [Ir] GKOZUEZYRPOHIO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000001788 irregular Effects 0.000 description 1
- 229910052748 manganese Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000000691 measurement method Methods 0.000 description 1
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 1
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 1
- 239000012528 membrane Substances 0.000 description 1
- 238000002488 metal-organic chemical vapour deposition Methods 0.000 description 1
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000004297 night vision Effects 0.000 description 1
- 239000012299 nitrogen atmosphere Substances 0.000 description 1
- 229910052763 palladium Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052698 phosphorus Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000005424 photoluminescence Methods 0.000 description 1
- 229910052697 platinum Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000005498 polishing Methods 0.000 description 1
- 229910052703 rhodium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010948 rhodium Substances 0.000 description 1
- MHOVAHRLVXNVSD-UHFFFAOYSA-N rhodium atom Chemical compound [Rh] MHOVAHRLVXNVSD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000000851 scanning transmission electron micrograph Methods 0.000 description 1
- 229910052814 silicon oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052709 silver Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000004332 silver Substances 0.000 description 1
- 238000000992 sputter etching Methods 0.000 description 1
- 229910052712 strontium Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052717 sulfur Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052715 tantalum Inorganic materials 0.000 description 1
- -1 that is Substances 0.000 description 1
- WFKWXMTUELFFGS-UHFFFAOYSA-N tungsten Chemical compound [W] WFKWXMTUELFFGS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000010937 tungsten Substances 0.000 description 1
- 229910052720 vanadium Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000007740 vapor deposition Methods 0.000 description 1
- 238000001947 vapour-phase growth Methods 0.000 description 1
- 230000000007 visual effect Effects 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
- H01S5/00—Semiconductor lasers
- H01S5/20—Structure or shape of the semiconductor body to guide the optical wave ; Confining structures perpendicular to the optical axis, e.g. index or gain guiding, stripe geometry, broad area lasers, gain tailoring, transverse or lateral reflectors, special cladding structures, MQW barrier reflection layers
- H01S5/22—Structure or shape of the semiconductor body to guide the optical wave ; Confining structures perpendicular to the optical axis, e.g. index or gain guiding, stripe geometry, broad area lasers, gain tailoring, transverse or lateral reflectors, special cladding structures, MQW barrier reflection layers having a ridge or stripe structure
- H01S5/2205—Structure or shape of the semiconductor body to guide the optical wave ; Confining structures perpendicular to the optical axis, e.g. index or gain guiding, stripe geometry, broad area lasers, gain tailoring, transverse or lateral reflectors, special cladding structures, MQW barrier reflection layers having a ridge or stripe structure comprising special burying or current confinement layers
- H01S5/2214—Structure or shape of the semiconductor body to guide the optical wave ; Confining structures perpendicular to the optical axis, e.g. index or gain guiding, stripe geometry, broad area lasers, gain tailoring, transverse or lateral reflectors, special cladding structures, MQW barrier reflection layers having a ridge or stripe structure comprising special burying or current confinement layers based on oxides or nitrides
- H01S5/2216—Structure or shape of the semiconductor body to guide the optical wave ; Confining structures perpendicular to the optical axis, e.g. index or gain guiding, stripe geometry, broad area lasers, gain tailoring, transverse or lateral reflectors, special cladding structures, MQW barrier reflection layers having a ridge or stripe structure comprising special burying or current confinement layers based on oxides or nitrides nitrides
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
- H01S3/00—Lasers, i.e. devices using stimulated emission of electromagnetic radiation in the infrared, visible or ultraviolet wave range
- H01S3/14—Lasers, i.e. devices using stimulated emission of electromagnetic radiation in the infrared, visible or ultraviolet wave range characterised by the material used as the active medium
- H01S3/16—Solid materials
- H01S3/17—Solid materials amorphous, e.g. glass
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
- H01S5/00—Semiconductor lasers
- H01S5/30—Structure or shape of the active region; Materials used for the active region
- H01S5/32—Structure or shape of the active region; Materials used for the active region comprising PN junctions, e.g. hetero- or double- heterostructures
- H01S5/321—Structure or shape of the active region; Materials used for the active region comprising PN junctions, e.g. hetero- or double- heterostructures having intermediate bandgap layers
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Geometry (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Plasma & Fusion (AREA)
- Semiconductor Lasers (AREA)
Description
本発明は、窒化物半導体レーザ素子に関し、より詳細には、共振器面に特定構造の保護膜を有する窒化物半導体レーザ素子に関する。 The present invention relates to a nitride semiconductor laser device, and more particularly to a nitride semiconductor laser device having a protective film having a specific structure on a resonator surface.
窒化物半導体レーザ素子では、ＲＩＥ（反応性イオンエッチング）又はへき開によって形成された共振器面はバンドギャップエネルギーが小さいため、出射光の吸収が端面で起こり、この吸収により端面に熱が発生し、高出力レーザを実現するには寿命特性等に問題があった。このため、例えば、Ｓｉの酸化膜や窒化膜を、共振器端面の保護膜として形成する高出力半導体レーザの製造方法が提案されている（例えば、特許文献１）。この保護膜は窓層として機能し、共振器端面での光吸収を抑制するものである。
しかし、窒化物半導体レーザ素子においては、保護膜が共振器面での光吸収を抑制できる材料であったとしても、窒化物半導体における格子定数の違いから窒化物半導体層や保護膜にクラックが発生したり、あるいは保護膜に剥がれが生じ、所望の機能を果たすことができなくなるという問題がある。
本発明は、上記課題に鑑みなされたものであり、窒化物半導体及び保護膜のクラックの発生を抑制し、かつ端面において保護膜の剥がれが生じず、良好な特性を有する窒化物半導体レーザ素子を提供することを目的とする。
However, in nitride semiconductor laser devices, even if the protective film is a material that can suppress light absorption at the resonator surface, cracks occur in the nitride semiconductor layer and the protective film due to the difference in the lattice constant of the nitride semiconductor. Or the protective film is peeled off and cannot perform a desired function.
The present invention has been made in view of the above problems, and provides a nitride semiconductor laser element having excellent characteristics in which the occurrence of cracks in the nitride semiconductor and the protective film is suppressed and the protective film does not peel off at the end face. The purpose is to provide.
本発明の窒化物半導体レーザ素子としては、
第１窒化物半導体層、活性層、第２窒化物半導体層を含む積層構造と、積層構造と略垂直な共振器面を有する窒化物半導体レーザ素子であって、
少なくとも一方の共振器面に、該共振器面のバンドギャップエネルギーを広げるような第１膜と、該第１膜と異軸配向の結晶構造を有する第２膜とからなる保護膜が形成されてなることを特徴とする。
このような窒化物半導体レーザ素子においては、前記第１膜及び第２膜は、六方晶系の結晶構造を有し、前記第１膜は、前記共振器端面を構成する窒化物半導体層の結晶構造と同軸配向の結晶構造を有することを特徴とする。
Is a nitride semiconductor laser element of the present invention,
A nitride semiconductor laser device having a multilayer structure including a first nitride semiconductor layer, an active layer, and a second nitride semiconductor layer, and a resonator surface substantially perpendicular to the multilayer structure,
A protective film is formed on at least one of the resonator surfaces, which includes a first film that widens the band gap energy of the resonator surface and a second film that has a crystal structure that is different from the first film. It is characterized by becoming.
In such a nitride semiconductor laser device, the first film and the second film have a hexagonal crystal structure, and the first film is a crystal of a nitride semiconductor layer constituting the resonator end face. It has a crystal structure coaxial with the structure.
また、本発明の窒化物半導体レーザ素子においては、保護膜が、第２膜の上に、さらにアモルファスの第３膜有していてもよい。
前記第３膜の膜厚は、第１膜と第２膜の総膜厚よりも厚いことが好ましい。
前記保護膜の総膜厚は、５０Å〜２μｍであることが好ましい。
第１膜と第２膜とは、同一材料からなることが好ましい。
共振器面が、Ｍ面であることが好ましい。
In the nitride semiconductor laser device of the present invention, the protective film may further have an amorphous third film on the second film.
The film thickness of the pre-Symbol third film is preferably thicker than the total thickness of the first film and the second film.
The total thickness of the protective film is preferably 50 to 2 μm.
The first film and the second film are preferably made of the same material.
It is preferable that the resonator surface is an M plane.
本発明によれば、共振器面に、共振器面を構成する窒化物半導体層の結晶構造と同軸配向の結晶構造を有する第１膜と、第１膜と異軸配向の結晶構造を有する第２膜とを順に有する保護膜が形成されていることにより、前記共振器面のバンドギャップエネルギーを広げてＣＯＤレベルを向上させることができ、前記第１膜と第２膜との界面で応力を緩和させることができる。そのため、窒化物半導体及び保護膜のクラックの発生を抑制し、保護膜の剥がれを防止した高出力の窒化物半導体レーザ素子を提供することができる。 According to the present invention, on the resonator surface, the first film having a crystal structure coaxial with the crystal structure of the nitride semiconductor layer constituting the resonator surface, and the first film having a crystal structure different from the first film. By forming a protective film having two films in order, the band gap energy of the resonator surface can be widened to improve the COD level, and stress is applied at the interface between the first film and the second film. Can be relaxed. Therefore, it is possible to provide a high-power nitride semiconductor laser device that suppresses the occurrence of cracks in the nitride semiconductor and the protective film and prevents the protective film from peeling off.
本発明の窒化物半導体レーザ素子は、例えば、典型的には図１に示すように、主として、第１窒化物半導体層１２、活性層１３及び第２窒化物半導体層１４を含み、共振器が形成されて構成されている。このような窒化物半導体レーザ素子は、通常、基板１１上に形成され、第２窒化物半導体層１４の表面にリッジ１６が形成され、共振器面に保護膜（図２Ａ中、２１ａ、２１ｂ、図２Ｂ中、２１ａ、２１ｂ、２２又は２３参照）、さらに、埋込膜１５、ｐ電極１７、ｎ電極２０、第２保護膜１８等が形成されている。
The nitride semiconductor laser device of the present invention typically includes a first
保護膜は、図２Ａ、Ｂに示すように、共振器の少なくとも一方の面に形成されている膜であり、その共振器面を構成する窒化物半導体層の結晶構造と同軸で配向する第１膜２１ａと、この第１膜２１ａと異軸配向する第２膜２１ｂとからなる。保護膜の材料は、例えば、Ｓｉ、Ｍｇ、Ａｌ、Ｈｆ、Ｎｂ、Ｚｒ、Ｓｃ、Ｔａ、Ｇａ、Ｚｎ、Ｙ、Ｂ、Ｔｉ等の酸化物、窒化物（例えば、ＡｌＮ、ＡｌＧａＮ、ＢＮ等）又はフッ化物等が挙げられ、特に、第１膜及び第２膜は、これらのうち、六方晶系の結晶構造を有する膜である。第１膜と第２膜とは、異なる材料で形成されていてもよいが、同一の材料で形成されていることが好ましい。同一材料で形成することによって、製造工程中の不純物等の混入による、歩留まりや素子特性の悪化を防ぐことができる。
As shown in FIGS. 2A and 2B, the protective film is a film formed on at least one surface of the resonator, and the first is oriented coaxially with the crystal structure of the nitride semiconductor layer constituting the resonator surface. The
また、本発明では、保護膜を同一材料で形成したとしても、軸配向の異なる結晶構造の第１膜と第２膜とでは格子定数差や熱膨張係数差を有している。よって、保護膜の剥がれを防止し、ＣＯＤレベルを向上させることができる。その理由としては、出射側端面と同軸配向の結晶構造を有する第１膜を形成することによって、出射側端面のバンドギャップエネルギーを広げ、ウィンドウ構造を形成することにより、出射側端面の劣化を防止することができる。第１膜の上に同一材料で第１膜とは異なる軸配向の結晶構造を有する第２膜を形成することによって、窒化物半導体層とその端面に形成された第１膜との応力を緩和し、保護膜の剥がれを防止することができる。
具体的には、このような材料としては、ＡｌＮ膜が挙げられる。また、保護膜の総膜厚は、例えば、５０Å〜２μｍ程度であることが適している。なお、本発明のような保護膜が、共振器面の光反射側と光出射側のどちらか一方に形成されていてもよいし、両方の共振器面に形成されていてもよい。
In the present invention, even if the protective film is formed of the same material, the first film and the second film having different crystal orientations have a difference in lattice constant and a coefficient of thermal expansion. Therefore, peeling of the protective film can be prevented and the COD level can be improved. The reason for this is that by forming a first film that has a crystal structure that is coaxially aligned with the output side end face, the band gap energy of the output side end face is widened and a window structure is formed to prevent deterioration of the output side end face. can do. Forming a second film on the first film with the same material and an axially oriented crystal structure different from that of the first film reduces stress between the nitride semiconductor layer and the first film formed on the end face thereof. In addition, the protective film can be prevented from peeling off.
Specifically, an AlN film is an example of such a material. Moreover, it is suitable that the total film thickness of the protective film is, for example, about 50 to 2 μm. The protective film as in the present invention may be formed on either the light reflection side or the light emission side of the resonator surface, or may be formed on both resonator surfaces.
本発明では、共振器面は、Ｃ軸配向以外の配向を有していることが好ましく、例えば、Ｍ軸、Ａ軸及びＲ軸配向が挙げられ、特にＭ軸配向であることが好ましい。従って、このような配向を有する端面に対して、第１膜は、Ｍ軸、Ａ軸及びＲ軸配向と、この端面と同軸で配向された膜であることが好ましく、なかでもＭ軸配向であることがより好ましい。ここで、Ｍ軸配向であるとは、単結晶で、精密にＭ軸に配向した状態のみならず、多結晶が混在するが、Ｍ軸に配向する部位を均一に含む状態、均一に分布して含む状態であってもよい。このように、多結晶状態である場合には、共振器面との格子定数の差異が厳格に表れず、その差異を緩和することができる。なお、第１膜の膜厚は、１原子レベル〜７００Å程度の膜厚であることが好ましい。さらに好ましくは、５０〜３００Åのものである。第1膜をこのように薄膜とすることにより、窒化物半導体や保護膜にクラックが生じることを防止することができる。
また、第１膜は、共振面と同軸配向で形成されることにより、上述したように、ＣＯＤレベルを向上させることができる。
In the present invention, the resonator surface preferably has an orientation other than the C-axis orientation, for example, an M-axis, A-axis, and R-axis orientation, and particularly preferably an M-axis orientation. Therefore, it is preferable that the first film is an M-axis, A-axis, and R-axis orientation, and a film oriented coaxially with the end face with respect to the end face having such an orientation. More preferably. Here, “M-axis orientation” means a single crystal that is not only precisely oriented in the M-axis but also includes polycrystals, but includes a portion uniformly oriented in the M-axis and is uniformly distributed. May be included. Thus, in the polycrystalline state, the difference in the lattice constant from the resonator surface does not appear strictly, and the difference can be mitigated. The film thickness of the first film is preferably about 1 atomic level to about 700 mm. More preferably, it is 50-300 mm. By making the first film as such a thin film, it is possible to prevent the nitride semiconductor and the protective film from being cracked.
Further, as described above, the first film can be improved in COD level by being formed in a coaxial orientation with the resonance surface.
第１膜がＭ軸、Ａ軸又はＲ軸配向である場合、特にＭ軸配向である場合には、第２膜は、第1膜と異軸配向、例えば、Ｃ軸配向の膜であることが好ましい。
本明細書において、第１膜と異軸配向の結晶構造とは、ＸＲＤ装置で結晶構造の配向性を測定したときに、その対象とする膜（以下、第２膜と記載する）の一部又は全部が、第１膜と異なる軸配向のピークを有している結晶構造を有することを意味し、保護膜全体として同一の結晶構造でないことを意味する。また、第２膜が、第１膜の軸配向のピークを有している場合に、異なる軸配向のピークが第１膜の軸配向のピークよりも強いものを意味する。
図３Ａは、Ｍ軸配向の第１膜２５０Åの上にＣ軸配向の第２膜７５０Å、総膜厚１０００Åを形成したものである。また、図３Ｂは、Ｍ軸配向の第１膜２５０Åを形成したものである。この図３Ａにおいて、Ｃ軸配向のピークはＭ軸配向のピークよりも大きくなっている。一例ではあるが、このような場合は、第２膜は第１膜と異軸配向の結晶構造を有すると言える。
When the first film has an M-axis, A-axis, or R-axis orientation, particularly when the first film has an M-axis orientation, the second film is a film different from the first film, for example, a C-axis orientation. Is preferred.
In this specification, the first film and the crystal structure of different axis orientation are a part of a target film (hereinafter referred to as a second film) when the orientation of the crystal structure is measured with an XRD apparatus. Or it means that all have a crystal structure having an axial orientation peak different from that of the first film, and that the entire protective film is not the same crystal structure. Further, when the second film has the peak of the axial orientation of the first film, it means that the peak of the different axial orientation is stronger than the peak of the axial orientation of the first film.
In FIG. 3A, a C-axis oriented second film 750７ and a total film thickness of 1000Å are formed on the M-axis oriented first film 250 膜. FIG. 3B shows an M-axis oriented first film 250 形成 formed. In FIG. 3A, the peak of the C-axis orientation is larger than the peak of the M-axis orientation. In this case, it can be said that the second film has a crystal structure different from that of the first film.
一般に、保護膜の状態は、その保護膜を構成する材料の結晶化の程度によって、単結晶、多結晶、アモルファスに分類される。単結晶は、材料中で格子定数の変動がほとんどなく、格子面傾斜がほとんどない。言い換えると、材料中で原子配列が規則的に並び、長距離的な秩序が保たれている。多結晶とは、多数の微小な単結晶、すなわち微結晶から構成されているものである。アモルファスは、結晶におけるような周期的構造をもたないもの、つまり原子配列が不規則、長距離秩序がないものを意味する。
このような膜の状態（結晶質である場合は、その結晶性又は結晶状態）は、電子線による回折像によって容易に判定することができる。つまり、膜に電子線を入射することによって、格子定数の大きさ及び面方向に対応して、電子線回折像が表れる。例えば、単結晶の場合は、結晶面が略そろっているため、規則正しく回折点が並んで観察される。多結晶の場合は、微結晶から構成されるため、それぞれの格子面の向きがそろっておらず、回折点が複雑に合わさった状態で見られたり、デバイリングが見られたりする。一方、アモルファスの場合、原子配列が長距離に周期的な構造をもたないため、電子線回折が起こらない。したがって、回折像に回折点がない状態で観察される。
In general, the state of the protective film is classified into single crystal, polycrystalline, and amorphous depending on the degree of crystallization of the material constituting the protective film. A single crystal has almost no change in lattice constant in the material, and has almost no lattice plane inclination. In other words, the atomic arrangement is regularly arranged in the material, and the long-range order is maintained. The polycrystal is composed of a large number of minute single crystals, that is, microcrystals. Amorphous means one that does not have a periodic structure as in crystals, that is, one that has an irregular atomic arrangement and no long-range order.
The state of such a film (in the case of being crystalline, its crystallinity or crystal state) can be easily determined from a diffraction image by an electron beam. That is, when an electron beam is incident on the film, an electron beam diffraction image appears corresponding to the size of the lattice constant and the surface direction. For example, in the case of a single crystal, since the crystal planes are substantially aligned, diffraction points are regularly observed side by side. In the case of a polycrystal, since it is composed of microcrystals, the directions of the respective lattice planes are not aligned, and the diffraction points can be seen in a complicated state or Debye ring can be seen. On the other hand, in the case of amorphous, the atomic arrangement does not have a periodic structure over a long distance, so that electron beam diffraction does not occur. Therefore, the diffraction image is observed in a state where there is no diffraction point.
結晶を構成する元素の配列の様子は、電子線回折によって、視覚的に捉えることができる。
結晶性が異なる、つまり結晶の軸配向が異なることは、例えば、透過型電子顕微鏡（Ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ Ｅｌｅｃｔｒｏｎ Ｍｉｃｒｏｓｃｏｐｅ:ＴＥＭ）、走査透過電子顕微鏡（Ｓｃａｎｎｉｎｇ Ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ Ｅｌｅｃｔｒｏｎ Ｍｉｃｒｏｓｃｏｐｅ:ＳＴＥＭ）、走査型電子顕微鏡（Ｓｃａｎｎｉｎｇ Ｅｌｅｃｔｒｏｎ Ｍｉｃｒｏｓｃｏｐｅ：ＳＥＭ）等による断面観察（明視野、制限視野、高分解能等）で認められるのみならず、上述したような電子線回折又はこれらのパターンを高速フーリエ変換（ＦＦＴ：Ｆａｓｔ Ｆｏｕｒｉｅｒ Ｔｒａｎｓｆｏｒｍ）処理したもの等、あるいはエッチングレートの差異からも確認することができる。
つまり、顕微鏡における保護膜の観察において、結晶性の違いに起因して、活性層に接する領域と、第１窒化物半導体層及び第２窒化物半導体層に接触する領域とで、視覚的な差異が認められる。
特に、ＳＴＥＭ、ＴＥＭ等による観察では、その膜の状態の違い（結晶質である場合は、その結晶性又は結晶状態）により明暗（コントラスト）が観察される。
また、同じ膜を観察した場合でも、観察条件（ＳＴＥＭ像、ＴＥＭ像の表示設定）を変えることで、明暗が逆転して観察されることがある。
The state of the arrangement of elements constituting the crystal can be visually grasped by electron diffraction.
The difference in crystallinity, that is, the difference in the axial orientation of the crystal is, for example, a transmission electron microscope (TEM), a scanning transmission electron microscope (STEM), or a scanning electron microscope (Scanning Electron Microscope). : SEM) etc. not only observed in cross-sectional observation (bright field, limited field of view, high resolution, etc.), but also electron beam diffraction as described above or a fast Fourier transform (FFT) process of these patterns It can also be confirmed from the difference in the etching rate.
That is, in the observation of the protective film with a microscope, due to the difference in crystallinity, there is a visual difference between the region in contact with the active layer and the region in contact with the first nitride semiconductor layer and the second nitride semiconductor layer. Is recognized.
In particular, in observation with STEM, TEM, etc., light and darkness (contrast) is observed due to the difference in the state of the film (in the case of being crystalline, its crystallinity or crystal state).
Even when the same film is observed, the light and darkness may be reversed and observed by changing the observation conditions (display setting of STEM image and TEM image).
電子線回折像は、保護膜が形成されている端面に対して保護膜の断面が露出するように切断し、電子線を当てて観察することができる。電子線回折像は、例えば、日本電子株式会社製のＪＥＭ−２０１０Ｆ型を用いて観察することができる。 The electron beam diffraction image can be observed by cutting an end surface on which the protective film is formed so that a cross section of the protective film is exposed and applying an electron beam. An electron beam diffraction image can be observed using, for example, JEM-2010F type manufactured by JEOL Ltd.
ＴＥＭ観察は、例えば、日本電子株式会社製：ＪＥＭ−２０１０Ｆ型を用いて行うことができる。観察の手順としては、まず、収束イオンビーム（Ｆｏｃｕｓｅｄ Ｉｏｎ Ｂｅａｍ：ＦＩＢ）加工装置（例えば、セイコーインスツルメンツ株式会社製： ＳＭＩ３０５０ＭＳ２）を用いて、マイクロプロービングによる試料切り出しを行い、試料をＦＩＢ加工により薄膜加工し（例えば、１００ｎｍ程度以下）。さらにイオンミリング加工によりさらに薄膜加工する（例えば、５０ｎｍ程度以下）。次に、所定に加速電圧（例えば、２００ｋＶ程度）にて、ＴＥＭ観察を行うことで暗視像を得ることができる。
さらに、得られた保護膜を適当なエッチャント、例えば、酸（例えば、バッファードフッ酸等）又はアルカリ（例えば、ＫＯＨ等）溶液に浸漬することにより、それらの溶解性の違い（エッチングレートの差）から、結晶性の差異が認められる。このエッチングでは、結晶性の悪いものは速やかに溶解又は除去され、結晶性の良好のものが残る又は維持される。
また、これらの方法に限られず、公知の方法を用いて保護膜の結晶性を評価することが可能である。
TEM observation can be performed using, for example, JEOL Ltd .: JEM-2010F type. As an observation procedure, first, a sample is cut out by microprobing using a focused ion beam (FIB) processing apparatus (for example, SMI3050MS2 manufactured by Seiko Instruments Inc.), and the sample is processed into a thin film by FIB processing. (For example, about 100 nm or less). Further thin film processing is performed by ion milling (for example, about 50 nm or less). Next, a night vision image can be obtained by performing TEM observation at a predetermined acceleration voltage (for example, about 200 kV).
Further, by immersing the obtained protective film in an appropriate etchant, for example, an acid (for example, buffered hydrofluoric acid) or an alkali (for example, KOH) solution, the difference in solubility (difference in etching rate). ) Shows a difference in crystallinity. In this etching, those with poor crystallinity are quickly dissolved or removed, and those with good crystallinity remain or are maintained.
The crystallinity of the protective film can be evaluated using a known method without being limited to these methods.
第１膜上に第１膜とは異軸配向の結晶構造を有する第２膜を形成することで、窒化物半導体層と第１膜との格子定数や熱膨張係数の差による応力を緩和し、保護膜の剥がれを防止することができる。
なお、第１膜と第２膜との間の組成及び／又は配向は、急激に変化していてもよいし、徐々に変化していてもよい。第２膜は、少なくとも最表面において、第１膜の共振器面の配向と一部又は全部が（好ましくは全部が）異なっていればよい。配向が急激に又は徐々に変化する場合、その変化する領域において、第１膜の配向を有する結晶と第２膜の配向を有する結晶とを混在させ、その割合を第１膜の配向から第２膜の配向が多くなるように変化させることによって膜の配向性を変えることが好ましい。
By forming a second film having a crystal structure different from that of the first film on the first film, stress due to a difference in lattice constant or thermal expansion coefficient between the nitride semiconductor layer and the first film is reduced. The protective film can be prevented from peeling off.
Note that the composition and / or orientation between the first film and the second film may change rapidly or may change gradually. The second film may be partially or entirely (preferably entirely) different from the orientation of the resonator plane of the first film at least on the outermost surface. When the orientation changes abruptly or gradually, a crystal having the orientation of the first film and a crystal having the orientation of the second film are mixed in the changing region, and the ratio is changed from the orientation of the first film to the second. It is preferable to change the orientation of the film by changing it so that the orientation of the film increases.
このように、共振器面に対して、共振器面と同軸配向の第１膜と、第１膜と異軸配向の第２膜とからなる六方晶系の結晶構造を有する保護膜が形成されていることにより、共振器面を構成する窒化物半導体に対して、応力を生じさせることなく、窒化物半導体や保護膜にクラックが生じず、共振器面との密着性が良好で、剥がれを防止し、ひいては、ＣＯＤレベルを向上させることができる。第２膜の膜厚としては、窒化物半導体層と第１膜との応力を緩和させることができる程度であることが好ましい。端面の放熱性という点からは、ある程度厚く形成されることが好ましい。その膜厚は特に限定されず、例えば、１００〜３０００Å程度が挙げられる。
また、保護膜は、第１膜よりも第２膜のほうが厚く形成されることが好ましい。
さらに、保護膜は、つまり、第１膜及び第２膜は、それぞれ、その面内においてすべて均一な配向性を有していることは必要とされず、多結晶が混在するが、ある配向性を有する部位を均一に含む状態、ある配向性を均一に分布して含む状態であってもよい。また、その面内において、一部異なる軸配向の領域を含んでいてもよい。例えば、図４に示すように、保護膜の一部の領域において、共振器面を構成する窒化物半導体層の結晶構造と同軸配向の結晶構造を有する第１膜２１ａと、第１膜２１ａと異軸配向の結晶構造を有する第２膜２１ｂとを順に有するような端面保護膜としてもよい。
Thus, a protective film having a hexagonal crystal structure composed of the first film coaxially aligned with the resonator surface and the first film and the second film differently oriented with respect to the resonator surface is formed. Therefore, the nitride semiconductor constituting the resonator surface is not stressed, the nitride semiconductor and the protective film are not cracked, the adhesiveness to the resonator surface is good, and peeling is not caused. Can be prevented, and as a result, the COD level can be improved. The film thickness of the second film is preferably such that the stress between the nitride semiconductor layer and the first film can be relaxed. From the viewpoint of heat dissipation of the end face, it is preferable that the end face is formed to be thick to some extent. The film thickness is not specifically limited, For example, about 100-3000 mm is mentioned.
The protective film is preferably formed so that the second film is thicker than the first film.
Further, the protective film, that is, the first film and the second film are not required to have a uniform orientation in the plane, and polycrystals are mixed. The state which contains the site | part which has, and the state which contains a certain orientation uniformly distributed may be sufficient. In addition, in the plane, a region having a different axial orientation may be included. For example, as shown in FIG. 4, in a partial region of the protective film, a
第１膜及び第２膜は、例えば、当該分野で公知の方法によって形成することができる。例えば、蒸着法、スパッタ法、反応性スパッタ法、ＥＣＲプラズマスパッタ法、マグネトロンスパッタ法、イオンビームアシスト蒸着法、イオンプレーティング法、レーザアブレーション法、ＣＶＤ法、スプレー法、スピンコート法、ディップ法又はこれらの方法の２種以上を組み合わせる方法、あるいはこれらの方法と酸化処理（熱処理）とを組み合わせる方法等、種々の方法を利用することができる。なかでも、ＥＣＲプラズマスパッタ法が好ましい。 The first film and the second film can be formed by a method known in the art, for example. For example, evaporation method, sputtering method, reactive sputtering method, ECR plasma sputtering method, magnetron sputtering method, ion beam assisted evaporation method, ion plating method, laser ablation method, CVD method, spray method, spin coating method, dip method or Various methods such as a method of combining two or more of these methods or a method of combining these methods and oxidation treatment (heat treatment) can be used. Of these, the ECR plasma sputtering method is preferable.
特に、第１膜として、共振器面と同軸配向の膜を得るためには、その成膜方法にもよるが、成膜前に、共振器面の表面を窒素プラズマで処理する、成膜速度を比較的遅いレートに調整する、成膜時の雰囲気を、例えば、窒素雰囲気に制御する、成膜圧力を比較的低く調整するなどのいずれか１つ又は２以上を組み合わせて成膜を制御することが好ましい。また、第２膜として、第１膜と異軸配向の膜を形成するためには、その成膜方法にもよるが、成膜速度をより早いレートに調整する、成膜時の雰囲気を、例えば、窒素分圧を低減させる、成膜圧力をより高く調整するなどのいずれか１つ又は２以上を組み合わせて成膜を制御することが好ましい。 In particular, in order to obtain a film oriented coaxially with the resonator surface as the first film, depending on the film forming method, the film surface is processed with nitrogen plasma before the film formation. Is adjusted to a relatively slow rate, the film formation atmosphere is controlled to, for example, a nitrogen atmosphere, or the film formation pressure is adjusted to be relatively low, or the film formation is controlled in combination of two or more It is preferable. In addition, in order to form a film having a different axis orientation from the first film as the second film, depending on the film forming method, the film forming atmosphere is adjusted to a higher rate. For example, it is preferable to control the film formation by any one or a combination of two or more of reducing the nitrogen partial pressure and adjusting the film formation pressure higher.
また、第１膜及び第２膜を成膜する際に、共振器面を窒素プラズマにて前処理し、第１膜をＥＣＲプラズマスパッタ法、第２膜をマグネトロンスパッタ法など、第１及び第２膜において異なる成膜方法を採用してもよい。
また、各方法での成膜時に徐々に又は急激に窒素分圧を変えてもよいし、徐々に又は急激に成膜圧力を変えてもよい。
Further, when the first film and the second film are formed, the resonator surface is pretreated with nitrogen plasma, the first film is an ECR plasma sputtering method, the second film is a magnetron sputtering method, etc. Different film forming methods may be adopted for the two films.
In addition, the nitrogen partial pressure may be changed gradually or suddenly during film formation by each method, or the film formation pressure may be changed gradually or suddenly.
スパッタ法で成膜する際、ターゲットとして第１膜材料を用い、成膜レートを徐々に又は急激に増大させるか、ＲＦ電力を徐々に又は急激に増大（増大させる範囲が５０〜５００Ｗ程度）させるか、あるいはターゲットと基板との距離を徐々に又は急激に変化させる（変化させる範囲が元の距離の０．２〜３倍程度）方法、ターゲットとして第１膜材料を用いて成膜する際に圧力を徐々に又は急激に低下させる（低下させる圧力範囲が０．１〜２．０ｐａ程度）方法等が挙げられる。具体的には、成膜速度を調整する際に、第１膜を形成するときは５Å／ｍｉｎ〜１００Å／ｍｉｎの範囲で成膜し、第２膜を形成する際にはそれ以上の成膜速度で成膜することが好ましい。また、ＲＦ電力は、第１膜成膜時には１００Ｗ〜６００Ｗ、第２膜成膜時にはそれ以上で成膜することが好ましい。 When forming a film by sputtering, the first film material is used as a target, and the film formation rate is gradually or rapidly increased, or the RF power is gradually or rapidly increased (the increase range is about 50 to 500 W). Or a method of changing the distance between the target and the substrate gradually or suddenly (the range to be changed is about 0.2 to 3 times the original distance), when forming a film using the first film material as the target Examples include a method of gradually or rapidly reducing the pressure (the pressure range to be reduced is about 0.1 to 2.0 pa). Specifically, when adjusting the film formation rate, when forming the first film, the film is formed in the range of 5 Å / min to 100 Å / min, and when forming the second film, the film is further formed. It is preferable to form the film at a speed. The RF power is preferably 100 W to 600 W when the first film is formed, and more than that when the second film is formed.
さらに、スパッタ法で成膜する際、基板の温度を徐々に又は急激に上昇または低下させる（変化させる温度範囲が５０〜５００℃程度）方法が挙げられる。なお、この後、任意に熱処理を行ってもよい。
さらに、これらの方法を任意に組み合わせてもよい。
Furthermore, when the film is formed by the sputtering method, there is a method in which the temperature of the substrate is gradually or rapidly increased or decreased (the temperature range to be changed is about 50 to 500 ° C.). Thereafter, heat treatment may be optionally performed.
Furthermore, these methods may be arbitrarily combined.
また、本発明の窒化物半導体レーザ素子においては、保護膜として、図２Ｂに示すように、第２膜の上に、さらにアモルファスの第３膜２２が積層されていることが好ましい。このような膜が形成することにより、第１膜及び第２膜を構成する組成の変化を防止することができるとともに、第１及び第２膜をより強固に共振器面に密着させることができる。第３膜としては、Ｓｉ、Ｍｇ、Ａｌ、Ｈｆ、Ｎｂ、Ｚｒ、Ｓｃ、Ｔａ、Ｇａ、Ｚｎ、Ｙ、Ｂ、Ｔｉ等の酸化物が挙げられ、なかでもＳｉＯ2膜が好ましい。また、第３膜は、単層構造、積層構造のどちらを用いてもよい。
In the nitride semiconductor laser device of the present invention, it is preferable that an amorphous
また、第３膜の膜厚は、第１膜と第２膜の総膜厚よりも厚いことが好ましい。共振器面と同軸配向の結晶構造を有する第１膜上に第１膜とは異なる結晶構造を有する第２膜を有することにより、共振器面及び第１膜と、第２膜との間に生じる応力を緩和し、保護膜と窒化物半導体層との剥がれを抑制した状態である。その上に、アモルファス状態の第３膜を形成することにより、上記の応力緩和状態を補強し、保護膜の密着性を良好なものとすることができる。これにより全体としての保護膜の剥がれを防止することができる。さらに好ましくは、第１膜と第２膜の膜厚の総膜厚の１．５倍以上であり、保護膜の総膜厚が２μｍ以下となるものである。これにより上記の効果をより顕著なものとすることができる。 The film thickness of the third film is preferably larger than the total film thickness of the first film and the second film. By having the second film having a crystal structure different from the first film on the first film having a crystal structure coaxial with the resonator surface, the resonator surface and the first film are interposed between the second film and the second film. The generated stress is relaxed, and peeling between the protective film and the nitride semiconductor layer is suppressed. Further, by forming the amorphous third film, the stress relaxation state can be reinforced and the adhesion of the protective film can be improved. Thereby, peeling of the protective film as a whole can be prevented. More preferably, it is 1.5 times or more of the total film thickness of the first film and the second film, and the total film thickness of the protective film is 2 μm or less. Thereby, said effect can be made more remarkable.
また、図２Ｂのように出射側と反射側とで第３膜２２、２３の材料や膜厚等を異ならせることもできる。出射側の第３膜としては、ＳｉＯ2の単層により形成されることが好ましい。また、反射側の第３膜としては、ＳｉとＺｒとの酸化物の積層構造、ＡｌとＺｒの酸化物の積層構造等が挙げられる。所望の反射率に合わせて適宜その積層周期等を調整することができる。
Further, as shown in FIG. 2B, the materials, film thicknesses, and the like of the
第３膜の好ましい形態としては、出射側の第３膜をＳｉＯ2の単層で形成し、反射側の第３膜をＳｉＯ2とＺｒＯ2の積層構造により形成したものである。
アモルファスの第３膜は、上記第１及び第２膜と同様、例示した公知の方法等を利用して形成することができる。特に、アモルファスの膜とするために、その成膜方法にもよるが、成膜速度をより早いレートに調整する、成膜時の雰囲気を、例えば、酸素雰囲気に制御する、成膜圧力をより高く調整するなどのいずれか１つ又は２以上を組み合わせて成膜を制御することが好ましい。また、酸素雰囲気に制御する場合、吸収を持たない程度に酸素を導入することが好ましい。具体的な成膜条件としては、スパッタ装置でＳｉターゲットを用いて成膜し、酸素の流量は、３〜２０ｓｃｃｍ、ＲＦ電力は、３００〜８００Ｗ程度で成膜することが好ましい。
As a preferred form of the third layer, the third layer of the emission side formed by a single layer of SiO 2, in which the third layer of the reflection side is formed by a laminated structure of SiO 2 and ZrO 2.
Similar to the first and second films, the amorphous third film can be formed by using the known method described above. In particular, in order to obtain an amorphous film, depending on the film formation method, the film formation speed is adjusted to a higher rate, the atmosphere during film formation is controlled to, for example, an oxygen atmosphere, and the film formation pressure is increased. It is preferable to control the film formation by combining any one or two or more such as high adjustment. Moreover, when controlling to oxygen atmosphere, it is preferable to introduce | transduce oxygen to such an extent that it does not have absorption. As specific film formation conditions, it is preferable to form a film using a Si target with a sputtering apparatus, an oxygen flow rate of 3 to 20 sccm, and an RF power of about 300 to 800 W.
本発明の窒化物半導体レーザ素子を形成するために用いる基板は、絶縁性基板であってもよいし、導電性基板であってもよい。基板としては、例えば、第１主面及び／又は第２主面に０°以上１０°以下のオフ角を有する窒化物半導体基板であることが好ましい。その膜厚は、例えば、５０μｍ以上１０ｍｍ以下が挙げられる。なお、例えば、特開２００６−２４７０３号公報に例示されている種々の基板等の公知の基板、市販の基板等を用いてもよい。
窒化物半導体基板は、ＭＯＣＶＤ法、ＨＶＰＥ法、ＭＢＥ法等の気相成長法、超臨界流体中で結晶育成させる水熱合成法、高圧法、フラックス法、溶融法等により形成することができる。
The substrate used for forming the nitride semiconductor laser device of the present invention may be an insulating substrate or a conductive substrate. The substrate is preferably a nitride semiconductor substrate having an off angle of 0 ° to 10 ° on the first main surface and / or the second main surface, for example. As for the film thickness, 50 micrometers or more and 10 mm or less are mentioned, for example. For example, a known substrate such as various substrates exemplified in JP-A-2006-24703, a commercially available substrate, or the like may be used.
The nitride semiconductor substrate can be formed by vapor phase growth methods such as MOCVD method, HVPE method, MBE method, hydrothermal synthesis method for crystal growth in a supercritical fluid, high pressure method, flux method, melting method and the like.
窒化物半導体層としては、一般式ＩｎxＡｌyＧａ1-x-yＮ（０≦ｘ≦１、０≦ｙ≦１、０≦ｘ＋ｙ≦１）のものを用いることができる。また、これに加えて、III族元素としてＢが一部に置換されたものを用いてもよいし、Ｖ族元素としてＮの一部をＰ、Ａｓで置換されたものを用いてもよい。ｎ側半導体層は、ｎ型不純物として、Ｓｉ、Ｇｅ、Ｓｎ、Ｓ、Ｏ、Ｔｉ、Ｚｒ、ＣｄなどのＩＶ族元素又はＶＩ族元素等のいずれか１つ以上を含有していてもよい。また、ｐ側半導体層は、ｐ型不純物として、Ｍｇ、Ｚｎ、Ｂｅ、Ｍｎ、Ｃａ、Ｓｒ等を含有していてもよい。不純物は、例えば、５×１０16／ｃｍ3〜１×１０21／ｃｍ3程度の濃度範囲で含有されていることが好ましい。 As the nitride semiconductor layer, can be used of the general formula In x Al y Ga 1-xy N (0 ≦ x ≦ 1,0 ≦ y ≦ 1,0 ≦ x + y ≦ 1). In addition to this, a group III element partially substituted with B may be used, or a group V element partially substituted with P and As may be used. The n-side semiconductor layer may contain any one or more of IV group elements or VI group elements such as Si, Ge, Sn, S, O, Ti, Zr, and Cd as n-type impurities. Further, the p-side semiconductor layer may contain Mg, Zn, Be, Mn, Ca, Sr, etc. as p-type impurities. The impurities are preferably contained in a concentration range of, for example, about 5 × 10 16 / cm 3 to 1 × 10 21 / cm 3 .
活性層は、多重量子井戸構造又は単一量子井戸構造のいずれでもよい。
窒化物半導体層は、ｎ側半導体層とｐ側半導体層に光の導波路を構成する光ガイド層を有することで、活性層を挟んだ分離光閉じ込め型構造であるＳＣＨ（Separate Confinement Heterostructure）構造とすることが好ましい。但し、本発明は、これらの構造に限定されるものではない。
The active layer may have either a multiple quantum well structure or a single quantum well structure.
The nitride semiconductor layer has a light guide layer that constitutes an optical waveguide in the n-side semiconductor layer and the p-side semiconductor layer, so that an SCH (Separate Confinement Heterostructure) structure that is a separated light confinement structure with an active layer sandwiched therebetween. It is preferable that However, the present invention is not limited to these structures.
また、活性層は、第１膜よりバンドギャップエネルギーが小さいものであることが好ましい。本発明において、第１膜のバンドギャップエネルギーを活性層より大きいもので形成すことにより、端面のバンドギャップエネルギーを広げ、言い換えると、共振器面付近の不純物準位を広げ、ウィンドウ構造を形成することにより、ＣＯＤレベルを向上させることができる。
また、本発明では、特に発振波長が３７０ｎｍ〜５００ｎｍのものにおいて、保護膜の剥がれを防止し、ＣＯＤレベルを向上させることができる。
The active layer preferably has a smaller band gap energy than the first film. In the present invention, the band gap energy of the first film is made larger than that of the active layer, so that the band gap energy of the end face is widened, in other words, the impurity level near the resonator face is widened to form a window structure. As a result, the COD level can be improved.
Further, in the present invention, particularly when the oscillation wavelength is 370 nm to 500 nm, it is possible to prevent the protective film from peeling and to improve the COD level.
窒化物半導体層の成長方法は、特に限定されないが、ＭＯＶＰＥ（有機金属気相成長法）、ＭＯＣＶＤ（有機金属化学気相成長法）、ＨＶＰＥ（ハイドライド気相成長法）、ＭＢＥ（分子線エピタキシー法）など、窒化物半導体の成長方法として知られている全ての方法を好適に用いることができる。特に、ＭＯＣＶＤは結晶性良く成長させることができるので好ましい。 The method for growing the nitride semiconductor layer is not particularly limited, but MOVPE (metal organic chemical vapor deposition), MOCVD (metal organic chemical vapor deposition), HVPE (hydride vapor deposition), MBE (molecular beam epitaxy). All methods known as nitride semiconductor growth methods can be suitably used. In particular, MOCVD is preferable because it can be grown with good crystallinity.
窒化物半導体層、つまり、ｐ側半導体層の表面には、リッジが形成されている。リッジは、導波路領域として機能するものであり、その幅は１．０μｍ〜３０．０μｍ程度、さらに、１．０μｍ〜３．０μｍ程度が好ましい。その高さ（エッチングの深さ）は、例えば、０．１〜２μｍが挙げられる。また、ｐ側半導体層を構成する層の膜厚、材料等を調整することにより、光閉じ込めの程度を適宜調整することができる。リッジは、共振器方向の長さが２００μｍ〜５０００μｍ程度になるように設定することが好ましい。また、共振器方向においてすべて同じ幅でなくてもよいし、その側面が垂直であっても、テーパー状であってもよい。この場合のテーパー角は４５°〜９０°程度が適当である。 A ridge is formed on the surface of the nitride semiconductor layer, that is, the p-side semiconductor layer. The ridge functions as a waveguide region, and the width is preferably about 1.0 μm to 30.0 μm, and more preferably about 1.0 μm to 3.0 μm. The height (etching depth) is, for example, 0.1 to 2 μm. Further, the degree of light confinement can be adjusted as appropriate by adjusting the film thickness, material, and the like of the layers constituting the p-side semiconductor layer. The ridge is preferably set so that the length in the resonator direction is about 200 μm to 5000 μm. Further, they may not all have the same width in the resonator direction, and the side surfaces thereof may be vertical or tapered. The taper angle in this case is suitably about 45 ° to 90 °.
通常、窒化物半導体層の表面及びリッジの側面にわたって、埋込膜が形成されている。つまり、埋め込み膜は、窒化物半導体層上であって、窒化物半導体層と、後述する電極とが直接接触して、電気的な接続をとる領域以外の領域に形成されている。なお、窒化物半導体層と電極との接続領域としては、特にその位置、大きさ、形状等は限定されず、窒化物半導体層の表面の一部、例えば、窒化物半導体層の表面に形成されるストライプ状のリッジ上面のほぼ全面が例示される。 Usually, a buried film is formed over the surface of the nitride semiconductor layer and the side surface of the ridge. That is, the buried film is formed on the nitride semiconductor layer in a region other than the region in which the nitride semiconductor layer and an electrode described later are in direct contact and electrically connected. The connection region between the nitride semiconductor layer and the electrode is not particularly limited in position, size, shape, etc., and is formed on a part of the surface of the nitride semiconductor layer, for example, on the surface of the nitride semiconductor layer. A substantially entire upper surface of the striped ridge is illustrated.
埋込膜は、一般に、窒化物半導体層よりも屈折率が小さな絶縁材料によって形成されている。屈折率は、エリプソメトリーを利用した分光エリプソメータ、具体的には、Ｊ．Ａ．ＷＯＯＬＬＡＭ社製のＨＳ−１９０等を用いて測定することができる。例えば、埋込膜は、Ｚｒ、Ｓｉ、Ｖ、Ｎｂ、Ｈｆ、Ｔａ、Ａｌ、Ｃｅ、Ｉｎ、Ｓｂ、Ｚｎ等の酸化物、窒化物、酸化窒化物等の絶縁膜又は誘電体膜の単層又は積層構造が挙げられる。また、埋込膜は、単結晶であってもよいし、多結晶又はアモルファスであってもよい。このように、リッジの側面から、リッジの両側の窒化物半導体表面にわたって保護膜が形成されていることにより、窒化物半導体層、特にｐ側半導体層に対する屈折率差を確保して、活性層からの光の漏れを制御することができ、リッジ内に効率的に光閉じ込めができるとともに、リッジ基底部近傍における絶縁性をより確保することができ、リーク電流の発生を回避することができる。 The buried film is generally formed of an insulating material having a refractive index smaller than that of the nitride semiconductor layer. The refractive index is a spectroscopic ellipsometer using ellipsometry. A. It can be measured using HS-190 manufactured by WOOLLAM. For example, the buried film is a single layer of an insulating film or a dielectric film such as an oxide such as Zr, Si, V, Nb, Hf, Ta, Al, Ce, In, Sb, Zn, nitride, oxynitride, etc. Or a laminated structure is mentioned. Further, the embedded film may be single crystal, polycrystalline or amorphous. As described above, the protective film is formed from the side surface of the ridge to the surface of the nitride semiconductor on both sides of the ridge, thereby ensuring a difference in refractive index from the nitride semiconductor layer, particularly the p-side semiconductor layer, from the active layer. The light leakage can be controlled, the light can be efficiently confined in the ridge, the insulation in the vicinity of the ridge base portion can be further secured, and the occurrence of the leakage current can be avoided.
埋め込み膜は、当該分野で公知の方法によって形成することができる。例えば、蒸着法、スパッタ法、反応性スパッタ法、ＥＣＲプラズマスパッタ法、マグネトロンスパッタ法、イオンビームアシスト蒸着法、イオンプレーティング法、レーザアブレーション法、ＣＶＤ法、スプレー法、スピンコート法、ディップ法又はこれらの方法の２種以上を組み合わせる方法、あるいはこれらの方法と酸化処理（熱処理）とを組み合わせる方法等、種々の方法を利用することができる。 The buried film can be formed by a method known in the art. For example, evaporation method, sputtering method, reactive sputtering method, ECR plasma sputtering method, magnetron sputtering method, ion beam assisted evaporation method, ion plating method, laser ablation method, CVD method, spray method, spin coating method, dip method or Various methods such as a method of combining two or more of these methods or a method of combining these methods and oxidation treatment (heat treatment) can be used.
本発明における電極は、ｐ及びｎ側窒化物半導体層と電気的に接続された一対の電極をさす。ｐ側電極は、窒化物半導体層及び埋込膜上に形成されることが好ましい。電極が最上層の窒化物半導体層及び第１膜上に連続して形成されていることにより、第１膜の剥がれを防止することができる。特に、リッジ側面まで電極を形成することにより、リッジ側面に形成された埋込膜について有効に剥がれを防止することができる。 The electrodes in the present invention refer to a pair of electrodes electrically connected to the p and n side nitride semiconductor layers. The p-side electrode is preferably formed on the nitride semiconductor layer and the buried film. Since the electrode is continuously formed on the uppermost nitride semiconductor layer and the first film, the first film can be prevented from peeling off. In particular, by forming the electrode up to the ridge side surface, the embedded film formed on the ridge side surface can be effectively prevented from peeling off.
電極は、例えば、パラジウム、白金、ニッケル、金、チタン、タングステン、銅、銀、亜鉛、錫、インジウム、アルミニウム、イリジウム、ロジウム、ＩＴＯ等の金属又は合金の単層膜又は積層膜により形成することができる。電極の膜厚は、用いる材料等により適宜調整することができ、例えば、５００〜５０００Å程度が適当である。電極は、少なくともｐ側及びｎ側半導体層又は基板上にそれぞれ形成していればよく、さらにこの電極上にパッド電極等、単数又は複数の導電層を形成してもよい。なお、ｐ側電極及びｎ側電極は、基板に対して同じ面側に形成されていてもよい。 The electrode is formed of a single layer film or a laminated film of a metal or an alloy such as palladium, platinum, nickel, gold, titanium, tungsten, copper, silver, zinc, tin, indium, aluminum, iridium, rhodium, and ITO. Can do. The film thickness of the electrode can be appropriately adjusted depending on the material used, and for example, about 500 to 5000 mm is appropriate. The electrodes only need to be formed on at least the p-side and n-side semiconductor layers or the substrate, respectively, and one or more conductive layers such as pad electrodes may be formed on the electrodes. Note that the p-side electrode and the n-side electrode may be formed on the same surface side with respect to the substrate.
また、埋込膜上には、第２の保護膜が形成されていることが好ましい。このような第２の保護膜は、少なくとも窒化物半導体層表面において埋込膜上に配置していればよく、埋込膜を介して又は介さないで、窒化物半導体層の側面及び／又は基板の側面又は表面等をさらに被覆していることが好ましい。第２の保護膜は、埋込膜で例示したものと同様の材料で形成することができる。これにより、絶縁性のみならず、露出した側面又は表面等を確実に保護することができる。
なお、窒化物半導体層の側面から、上面にかけて、埋込膜、ｐ側電極及び第２の保護膜の上面には、ｐパッド電極が形成されていることが好ましい。
A second protective film is preferably formed on the buried film. Such a second protective film may be disposed on the buried film at least on the surface of the nitride semiconductor layer, and may be disposed on the side surface of the nitride semiconductor layer and / or the substrate with or without the buried film interposed therebetween. It is preferable to further coat the side surface or the surface. The second protective film can be formed of a material similar to that exemplified for the buried film. As a result, not only the insulating properties but also the exposed side surfaces or surfaces can be reliably protected.
A p-pad electrode is preferably formed on the upper surface of the buried film, the p-side electrode, and the second protective film from the side surface to the upper surface of the nitride semiconductor layer.
以下に、本発明の窒化物半導体レーザ素子の実施例を図面に基づいて詳細に説明する。
実施例１
この実施例の窒化物半導体レーザ素子は、図１及び図２Ｂに示すように、基板１１上に、第１窒化物半導体層１２、活性層１３及び表面にリッジ１６が形成された第２窒化物半導体層１４をこの順に積層しており、共振器が形成されて構成されている。このような窒化物半導体レーザ素子は、共振器面に保護膜（図２Ｂ中、２１ａ、２１ｂ、２２参照）、さらに、埋込膜１５、ｐ電極１７、ｎ電極２０、第２の保護膜１８、ｐ側パッド電極１９等が形成されている。
Hereinafter, embodiments of the nitride semiconductor laser device of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
Example 1
As shown in FIGS. 1 and 2B, the nitride semiconductor laser device of this embodiment is a second nitride in which a first
共振器面は、Ｍ軸配向を有する窒化物半導体層により形成されており、保護膜は、図２に示すように、共振器の少なくとも一方の共振器面において、その共振器面と同軸、つまり、Ｍ軸配向する第１膜２１ａと、Ｃ軸配向する第２膜２１ｂとからなる。これら第１及び第２膜は、いずれも、ＡｌＮからなり、総膜厚が、例えば、１２００Å程度であり、第１膜は、２００Å程度である。なお、第１膜から第２膜にかけては、配向状態は徐々に変化している。
The resonator surface is formed of a nitride semiconductor layer having an M-axis orientation, and the protective film is coaxial with the resonator surface on at least one resonator surface of the resonator, as shown in FIG. , M-axis oriented
この窒化物半導体レーザ素子は、以下のように製造することができる。
まず、窒化ガリウム基板を準備する。この窒化ガリウム基板上に、１１６０℃でＴＭＡ（トリメチルアルミニウム）、ＴＭＧ、アンモニア、シランガスを用い、Ｓｉを４×１０18／cm3ドープしたＡｌ0.03Ｇａ0.97Ｎよりなる層を膜厚２μｍで成長させる。なお、このｎ側クラッド層は超格子構造とすることもできる。
続いて、シランガスを止め、１０００℃でアンドープＧａＮよりなるｎ側光ガイド層を０．１７５μｍの膜厚で成長させる。このｎ側光ガイド層にｎ型不純物をドープしてもよい。
This nitride semiconductor laser device can be manufactured as follows.
First, a gallium nitride substrate is prepared. On this gallium nitride substrate, a layer made of Al 0.03 Ga 0.97 N doped with Si 4 × 10 18 / cm 3 is grown to a thickness of 2 μm using TMA (trimethylaluminum), TMG, ammonia, and silane gas at 1160 ° C. . Note that the n-side cladding layer may have a superlattice structure.
Subsequently, the silane gas is stopped, and an n-side light guide layer made of undoped GaN is grown to a thickness of 0.175 μm at 1000 ° C. The n-side light guide layer may be doped with n-type impurities.
次に、温度を９００℃にして、ＳｉドープＩｎ0.02Ｇａ0.98Ｎよりなる障壁層を１４０Åの膜厚で成長させ、続いて同一温度で、アンドープＩｎ0.07Ｇａ0.93Ｎよりなる井戸層を７０Åの膜厚で成長させる。障壁層と井戸層とを２回交互に積層し、最後に障壁層で終わり、総膜厚５６０Åの多重量子井戸構造（ＭＱＷ）の活性層を成長させる。 Next, the temperature is set to 900 ° C., a barrier layer made of Si-doped In 0.02 Ga 0.98 N is grown to a thickness of 140 Å, and then a well layer made of undoped In 0.07 Ga 0.93 N is grown to a thickness of 70 膜 at the same temperature. Grow with thickness. A barrier layer and a well layer are alternately stacked twice, and finally, an active layer of a multiple quantum well structure (MQW) having a total film thickness of 560 mm is grown by ending with the barrier layer.
温度を１０００℃に上げ、ＴＭＧ、ＴＭＡ、アンモニア、Ｃｐ2Ｍｇ（シクロペンタジエニルマグネシウム）を用い、ｐ側光ガイド層よりもバンドギャップエネルギーが大きい、Ｍｇを１×１０20／cm3ドープしたｐ型Ａｌ0.25Ｇａ0.75Ｎよりなるｐ側キャップ層を１００Åの膜厚で成長させる。なお、このｐ側キャップ層は省略可能である。
続いて、Ｃｐ2Ｍｇ、ＴＭＡを止め、１０００℃で、バンドギャップエネルギーがｐ側キャップ層１０よりも小さい、アンドープＧａＮよりなるｐ側光ガイド層を０．１４５μｍの膜厚で成長させる。
The temperature was raised to 1000 ° C., TMG, TMA, ammonia, Cp 2 Mg (cyclopentadienyl magnesium) was used, and the band gap energy was larger than that of the p-side light guide layer, and Mg was doped at 1 × 10 20 / cm 3 . A p-side cap layer made of p-type Al 0.25 Ga 0.75 N is grown to a thickness of 100 mm. This p-side cap layer can be omitted.
Subsequently, Cp 2 Mg and TMA are stopped, and a p-side light guide layer made of undoped GaN having a band gap energy smaller than that of the p-
次に、１０００℃でアンドープＡｌ0.10Ｇａ0.90Ｎよりなる層を２５Åの膜厚で成長させ、続いてＣｐ2Ｍｇ、ＴＭＡを止め、アンドープＧａＮよりなる層を２５Åの膜厚で成長させ、総膜厚０．４μｍの超格子層よりなるｐ側クラッド層を成長させる。
最後に、１０００℃で、ｐ側クラッド層の上に、Ｍｇを１×１０20／cm3ドープしたｐ型ＧａＮよりなるｐ側コンタクト層を１５０Åの膜厚で成長させる。
Next, a layer made of undoped Al 0.10 Ga 0.90 N is grown to a thickness of 25 mm at 1000 ° C., then Cp 2 Mg and TMA are stopped, and a layer made of undoped GaN is grown to a thickness of 25 mm, A p-side cladding layer made of a superlattice layer having a thickness of 0.4 μm is grown.
Finally, a p-side contact layer made of p-type GaN doped with 1 × 10 20 / cm 3 of Mg is grown on the p-side cladding layer at 1000 ° C. to a thickness of 150 mm.
このようにして窒化物半導体を成長させたウェハーを反応容器から取り出し、最上層のｐ側コンタクト層の表面にＳｉＯ2よりなる保護膜を形成して、共振器面に平行な方向における幅が８００μｍのストライプ状の構造を形成する。この部分がレーザ素子の共振器本体となる。共振器長は、２００μｍ〜５０００μｍ程度の範囲であることが好ましい。 The wafer on which the nitride semiconductor is grown in this way is taken out of the reaction vessel, a protective film made of SiO 2 is formed on the surface of the uppermost p-side contact layer, and the width in the direction parallel to the resonator surface is 800 μm. A stripe structure is formed. This part becomes the resonator body of the laser element. The resonator length is preferably in the range of about 200 μm to 5000 μm.
次に、ｐ側コンタクト層の表面にストライプ状のＳｉＯ2よりなる保護膜を形成して、ＲＩＥ（反応性イオンエッチング）を用いてＳｉＣｌ4ガスによりエッチングし、ストライプ状の導波路領域であるリッジ部を形成する。
このリッジ部の側面をＺｒＯ2からなる絶縁層で保護する。
Next, a protective film made of striped SiO 2 is formed on the surface of the p-side contact layer and etched with SiCl 4 gas using RIE (Reactive Ion Etching) to form a ridge which is a striped waveguide region. Forming part.
The side surface of the ridge portion is protected with an insulating layer made of ZrO 2 .
次いで、ｐ側コンタクト層及び絶縁層の上の表面にＮｉ（１００Å）／Ａｕ（１０００Å）／Ｐｔ（１０００Å）よりなるｐ電極を形成する。ｐ電極を形成した後、Ｓｉ酸化膜（ＳｉＯ2）からなる保護膜２４０をｐ電極の上及び埋込膜の上及び半導体層の側面に０．５μｍの膜厚で、スパッタリングにより成膜する。ｐ電極を形成した後、６００℃でオーミックアニールを行う。
次に、保護膜で覆われていない露出しているｐ電極上に連続して、Ｎｉ（８０Å）／Ｐｄ（２０００Å）／Ａｕ（８０００Å）で形成し、ｐパッド電極を形成する。
その後、基板厚みが８０μｍになるように窒化物半導体層の成長面と反対側の面から研磨を行う。
研磨した面に、Ｔｉ（１５０Å）／Ｐｔ（２０００Å）／Ａｕ（３０００Å）よりなるｎ電極を形成する。
Next, a p-electrode made of Ni (100 Å) / Au (1000 Å) / Pt (1000 Å) is formed on the surface above the p-side contact layer and the insulating layer. After forming the p-electrode, a protective film 240 made of a Si oxide film (SiO 2 ) is formed on the p-electrode, the buried film, and the side surface of the semiconductor layer by sputtering to a thickness of 0.5 μm. After forming the p-electrode, ohmic annealing is performed at 600 ° C.
Next, Ni (80 電極) / Pd (2000 Å) / Au (8000 Å) is continuously formed on the exposed p electrode not covered with the protective film to form a p pad electrode.
Thereafter, polishing is performed from the surface opposite to the growth surface of the nitride semiconductor layer so that the substrate thickness becomes 80 μm.
On the polished surface, an n electrode made of Ti (150 Å) / Pt (2000 Å) / Au (3000 Å) is formed.
ｎ電極とｐ電極及びｐパッド電極とを形成したウェハー状の窒化物半導体基板の第１の主面側に凹部溝をけがきによって形成する。この凹部溝は、例えば、深さを１０μｍとする。また、共振器面と平行方向に、側面から５０μｍ、垂直方向に１５μｍの幅とする。次に、この凹部溝を劈開補助線として窒化物半導体基板のｎ電極の形成面側からバー状に劈開し、劈開面（１−１００面、六角柱状の結晶の側面に相当する面＝Ｍ面）を共振器面とする。共振器長は８００μｍとする。 A concave groove is formed by scribing on the first main surface side of the wafer-like nitride semiconductor substrate on which the n electrode, the p electrode, and the p pad electrode are formed. For example, the recess groove has a depth of 10 μm. The width is 50 μm from the side surface in the direction parallel to the resonator surface and 15 μm in the vertical direction. Next, this recess groove is used as a cleavage assist line to cleave in a bar shape from the n-electrode formation surface side of the nitride semiconductor substrate, and the cleavage surface (1-100 plane, plane corresponding to the side of the hexagonal column crystal = M plane) ) Is the resonator surface. The resonator length is 800 μm.
共振器面に、ＡｌＮからなる第１膜及び第２膜を形成し、その上にさらに第３膜を形成する。
つまり、ＥＣＲスパッタ装置を用いて、Ａｒの流量が３０ｓｃｃｍ、Ｎ2の流量が１０ｓｃｃｍ、マイクロ波電力５００Ｗ、ＲＦ電力２５０Ｗ、成膜速度５０Å／ｍｉｎの条件で、ＡｌＮからなる第１膜（２００Å）を形成する。続いて、ＲＦ電力６５０Ｗ、成膜速度１００Å／ｍｉｎと変え、それ以外は同じ条件でＡｌＮからなる第２膜（２００Å）を形成する。次に、出射側の端面にスパッタ装置でＳｉターゲットを用いて、酸素の流量が５ｓｃｃｍ、ＲＦ電力５００Ｗの条件でＳｉＯ2からなる第３膜２２を２５００Å成膜する。また、反射側には、出射側と同様の成膜条件で、ＳｉＯ2を２５００Å成膜し、その上に（ＳｉＯ2／ＺｒＯ2）を（６７０Å／４４０Å）で６周期成膜した第３膜２３を形成する。
最後に、ｐ電極に平行な方向で、バーをチップ化することで半導体レーザ素子とする。
A first film and a second film made of AlN are formed on the resonator surface, and a third film is further formed thereon.
That is, using an ECR sputtering apparatus, the first film (200 Å) made of AlN under the conditions of an Ar flow rate of 30 sccm, an N 2 flow rate of 10 sccm, a microwave power of 500 W, an RF power of 250 W, and a deposition rate of 50 Å / min. Form. Subsequently, a second film (200 Å) made of AlN is formed under the same conditions except that the RF power is 650 W and the film formation rate is 100 Å / min. Next, 2500 nm of the
Finally, a bar is chipped in a direction parallel to the p-electrode to obtain a semiconductor laser element.
このように、共振器面に対して、端面と同軸配向の第１膜と、第１膜と異軸配向の第２膜とからなる六方晶系の結晶構造を有する保護膜が形成されていることにより、共振器面を構成する窒化物半導体に対して、応力を生じさせることなく、窒化物半導体及び保護膜にクラックが生じず、共振器面との密着性が良好で、剥がれを防止し、ひいては、ＣＯＤレベルを向上させることができる。 Thus, a protective film having a hexagonal crystal structure composed of the first film coaxially oriented with the end face and the first film and the second film oriented differently with respect to the cavity surface is formed. As a result, the nitride semiconductor constituting the resonator surface is not stressed, the nitride semiconductor and the protective film are not cracked, have good adhesion to the resonator surface, and prevent peeling. As a result, the COD level can be improved.
なお、得られた窒化物半導体レーザ素子の保護膜を検証するために、ｎ−ＧａＮ基板（Ｍ軸配向：Ｍ面）上に、上記と同様の材料及び実質的に同様の成膜方法で、具体的には、前処理したＧａＮ基板上に、ＥＣＲスパッタ装置を用いて、Ａｒの流量が３０ｓｃｃｍ、Ｎ2の流量が１０ｓｃｃｍ、マイクロ波電力５００Ｗ、ＲＦ電力２５０Ｗの条件で、ＡｌＮからなる第１膜２５０Åの上に第２膜７５０Å、総膜厚１０００Åを成膜した。また比較のために、第１膜２５０Åを成膜したものも形成した。それぞれ得られた膜について、それらの軸配向性を、Ｍ軸方向及びＣ軸方向から、ＸＲＤ装置（使用Ｘ線：ＣｕＫα線（λ＝０．１５４ｎｍ）、モノクロメータ：Ｇｅ(２２０)、測定方法：ωスキャン、ステップ幅：０．０１°、スキャンスピード：０．４秒／ステップ）を用いて測定した。なお、この測定装置では、１６〜１７°付近が、Ｍ軸配向性を示すＡｌＮに由来するピークに対応し、１８°付近がＣ軸配向性を有するＡｌＮに由来するピークに対応する。 In order to verify the protective film of the obtained nitride semiconductor laser device, on the n-GaN substrate (M-axis orientation: M-plane), using the same material and the substantially same film formation method as described above, Specifically, on the pretreated GaN substrate, using an ECR sputtering apparatus, ArN is flowed at a rate of 30 sccm, N 2 at a flow rate of 10 sccm, microwave power of 500 W, and RF power of 250 W. A second film 750 mm and a total film thickness of 1000 mm were formed on the film 250 mm. For comparison, a film having the first film 250 成膜 formed thereon was also formed. About each obtained film | membrane, those axial orientation properties are measured from the M-axis direction and the C-axis direction by an XRD apparatus (used X-ray: CuKα ray (λ = 0.154 nm), monochromator: Ge (220), measurement method) : Ω scan, step width: 0.01 °, scan speed: 0.4 sec / step). In this measuring apparatus, the vicinity of 16 to 17 ° corresponds to a peak derived from AlN showing M-axis orientation, and the vicinity of 18 ° corresponds to a peak derived from AlN having C-axis orientation.
それらの結果を図３Ａ及び３Ｂにそれぞれ示す。
図３Ａ及び３Ｂのうち、大きいグラフは、Ｍ軸配向性及びＣ軸配向性を示すＡｌＮに由来するピークを示すグラフである。
このグラフにおける１８°付近のｃ軸配向性を有するＡｌＮに由来するピークについて、図３Ａ（第１膜２５０Åの上に第２膜７５０Å）の場合は、Ｃ軸配向するＡｌＮのピークが見られる。図３Ｂ（第１膜２５０Å）では、Ｃ軸配向性を有するＡｌＮに由来するピークはほとんど見られない。
The results are shown in FIGS. 3A and 3B, respectively.
3A and 3B, a large graph is a graph which shows the peak derived from AlN which shows M-axis orientation and C-axis orientation.
Regarding the peak derived from AlN having c-axis orientation around 18 ° in this graph, in the case of FIG. 3A (the second film 750 に on the first film 250 Å), a peak of C-axis oriented AlN is seen. In FIG. 3B (first film 250 Å), a peak derived from AlN having C-axis orientation is hardly seen.
また、左上の小さいグラフは、Ｍ軸配向性を有するＡｌＮに由来するピークを示す部分の拡大図である。
この小さいグラフによれば、ＡｌＮの膜厚の変化による、Ｍ軸配向性を有するＡｌＮに由来するピークの変化はほとんど見られず、Ｍ軸配向性を有するＡｌＮのピークは、成膜した膜厚に依存しないことが分かる。つまり、Ｍ軸配向のＡｌＮは、膜厚が減少しても一定の量で存在することが分かる。すなわち、本発明のように第１膜及び第２膜を形成することで、第１膜は共振器面と同軸配向の結晶構造を有し、第２膜は第１膜とは異軸配向の結晶構造を有する保護膜を形成することができる。これにより、保護膜の軸配向をＭ軸からＣ軸へと変化させることができ、保護膜の剥がれを防止することができる
Moreover, the small graph on the upper left is an enlarged view of a portion showing a peak derived from AlN having M-axis orientation.
According to this small graph, there is almost no change in the peak derived from AlN having M-axis orientation due to the change in thickness of AlN, and the peak of AlN having M-axis orientation is the film thickness formed. It turns out that it does not depend on. That is, it can be seen that M-axis oriented AlN is present in a certain amount even when the film thickness is reduced. That is, by forming the first film and the second film as in the present invention, the first film has a crystal structure coaxially aligned with the resonator surface, and the second film has a different axial orientation from the first film. A protective film having a crystal structure can be formed. Thereby, the axial orientation of the protective film can be changed from the M axis to the C axis, and the protective film can be prevented from peeling off.
また、ＡｌＮの膜厚の増加に伴う、Ｍ軸配向のＡｌＮとＣ軸配向のＡｌＮの割合の変化について、ＧａＮ界面付近では、ＡｌＮはＭ軸配向しており、膜厚２００Å〜２５０Å程度までは、膜厚が増加するに従い、徐々にＣ軸配向したＡｌＮが増加し、それよりも膜厚が大きくなるとＣ軸配向したＡｌＮの割合が急激に増加することが予想される。 Further, regarding the change in the ratio of MN-oriented AlN and C-axis oriented AlN with the increase in AlN film thickness, AlN is M-axis oriented in the vicinity of the GaN interface, and the film thickness is about 200 to 250 mm. As the film thickness increases, the C-axis oriented AlN gradually increases, and when the film thickness becomes larger than that, the proportion of C-axis oriented AlN is expected to increase rapidly.
実施例２
実施例２においては、共振器面がＡ軸配向からなり、保護膜は、図２Ａに示すように、共振器の少なくとも一方の共振器面において、その共振器面と同軸、つまり、Ａ軸配向する第１膜２１ａと、Ｃ軸配向する第２膜２１ｂとからなる以外は実施例１と同様に形成する。第１膜と第２膜の成膜条件も実施例１と同様に形成する。本実施例においても実施例１と同様の効果が得られる。
Example 2
In Example 2, the resonator surface has an A-axis orientation, and the protective film is coaxial with the resonator surface in at least one resonator surface of the resonator as shown in FIG. The
実施例３
実施例３においては、共振器面がＲＩＥにより形成される以外は、実施例１と同様に形成する。本実施例の共振器面はｍ軸配向からなる、窒化物半導体層により形成されており、保護膜は、図２Ａに示すように、共振器の少なくとも共振器面において、その共振器面と同軸、つまり、Ｍ軸配向する第１膜２１ａと、Ｃ軸配向する第２膜２１ｂとからなる。これら第１及び第２膜は、いずれも、ＡｌＮからなり、総膜厚が、例えば、１２００Å程度であり、第１膜は、２００Å程度である。なお、第１膜から第２膜にかけて配向状態は変化している。
Example 3
In Example 3, it is formed in the same manner as in Example 1 except that the resonator surface is formed by RIE. The resonator surface of this embodiment is formed of a nitride semiconductor layer having an m-axis orientation, and the protective film is coaxial with the resonator surface at least in the resonator surface of the resonator as shown in FIG. 2A. In other words, the
また、本実施例の窒化物半導体レーザ素子の製造方法は、共振器面をＲＩＥにより形成する。具体的には、窒化物半導体を成長させたウェハーのｐ側コンタクト層の表面にＳｉＯ2よりなる保護膜を形成して、共振器長が８００μｍとなるように、エッチングし、ストライプ状の構造を形成し、共振器面を露出させる。このとき、共振器面がＭ面となるようにエッチングする。
続いて、実施例１と同様に、リッジ、保護膜、電極を形成し、バー状に分割する。
バー状に分割した共振器面に、実施例１と同様の条件でＡｌＮからなる第１膜及び第２膜を形成し、その上にさらにアモルファスのＳｉＯ2膜を形成する。本実施例においても実施例１と同様の効果が得られる。
Further, in the method for manufacturing the nitride semiconductor laser device of this embodiment, the resonator surface is formed by RIE. Specifically, a protective film made of SiO 2 is formed on the surface of the p-side contact layer of the wafer on which the nitride semiconductor is grown, and etched so that the resonator length becomes 800 μm. Forming and exposing the resonator face. At this time, etching is performed so that the resonator surface becomes the M plane.
Subsequently, as in Example 1, a ridge, a protective film, and an electrode are formed and divided into bars.
A first film and a second film made of AlN are formed on the resonator surface divided in a bar shape under the same conditions as in the first embodiment, and an amorphous SiO 2 film is further formed thereon. In this embodiment, the same effect as that of the first embodiment can be obtained.
実施例４
実施例４は、共振器面がＡ軸配向からなり、保護膜が、図２Ａに示すように、共振器の少なくとも共振器面において、その共振器面と同軸、つまり、Ａ軸配向する第１膜２１ａと、Ｃ軸配向する第２膜２１ｂとからなる以外は実施例３と同様にして形成する。本実施例においても実施例１と同様の効果が得られる。
Example 4
In Example 4, the resonator surface has an A-axis orientation, and as shown in FIG. 2A, the protective film is a first axis that is coaxial with the resonator surface, that is, has an A-axis orientation at least in the resonator surface of the resonator. It is formed in the same manner as in Example 3 except that the
実施例５及び６
保護膜の膜厚を以下のように形成する以外、実施例１と同様の半導体レーザ素子を形成する。
Examples 5 and 6
A semiconductor laser element similar to that of Example 1 is formed except that the thickness of the protective film is formed as follows.
実施例７
この実施例の半導体レーザ素子は、窒化ガリウム基板上の形成する各半導体層を以下の表に示す構成とし、保護膜（第１膜及び第２膜）の膜厚を３２０Åで形成し、発振波長を37０〜38０ｎｍ程度のレーザ素子とする以外、実施例１に準じて半導体レーザ素子を形成する。
Example 7
In the semiconductor laser device of this example, each semiconductor layer formed on the gallium nitride substrate is configured as shown in the following table, the protective film (first film and second film) is formed with a thickness of 320 mm, and the oscillation wavelength A semiconductor laser element is formed according to Example 1 except that is a laser element of about 370 to 380 nm.
また、その電子線の回折パターンをＦＦＴ処理したものの断面顕微鏡写真を図５Ａ〜Ｄに示す。図５Ａ〜Ｄは、図４に示した保護膜における各ポイントでの軸配向の状態を示す。図５Ａは、第３膜の結晶の軸配向の状態を示し、図５Ｂ及びＣは、保護膜（第１膜及び第２膜）の結晶の軸配向の状態を示し、図５Ｄは、共振器端面付近の窒化物半導体層の結晶の軸配向の状態を示す。
図４に示すように、共振器端面付近の窒化物半導体層の結晶はｍ軸配向を有することが確認された。また、保護膜は、ｍ軸配向からｃ軸配向へと変化する領域を有することが確認された。また、第３膜については、アモルファス状態であることが確認された。
つまり、保護膜は、共振器端面側において、共振器面を構成する窒化物半導体層の結晶構造と同軸配向の結晶構造を有し、その上に異軸配向の結晶構造を有することが確認された。
なお、共振器面に接触する膜を観察する場合、共振器面近傍の膜を観察する場合は、窒化物半導体層を構成するＧａＮの回折点が観察される場合もある。この場合、ＧａＮの回折点を分離して解析することもできる。
本実施例においても実施例１と同様の効果が得られる。
Moreover, the cross-sectional micrograph of what carried out the FFT process of the diffraction pattern of the electron beam is shown to FIG. 5A to 5D show the state of axial orientation at each point in the protective film shown in FIG. 5A shows the state of axial orientation of the crystal of the third film, FIGS. 5B and 5C show the state of axial orientation of the crystal of the protective film (first film and second film), and FIG. 5D shows the resonator. The state of the axial orientation of the crystal of the nitride semiconductor layer near the end face is shown.
As shown in FIG. 4, it was confirmed that the crystal of the nitride semiconductor layer in the vicinity of the cavity end face has m-axis orientation. It was also confirmed that the protective film had a region that changed from m-axis orientation to c-axis orientation. The third film was confirmed to be in an amorphous state.
That is, it is confirmed that the protective film has a crystal structure that is coaxial with the crystal structure of the nitride semiconductor layer that forms the resonator surface on the end face side of the resonator, and has a crystal structure that is differently oriented on the crystal structure. It was.
When observing a film in contact with the resonator surface or observing a film near the resonator surface, a diffraction point of GaN constituting the nitride semiconductor layer may be observed. In this case, the diffraction point of GaN can be separated and analyzed.
In this embodiment, the same effect as that of the first embodiment can be obtained.
実施例８
保護膜として、共振器面に、ＥＣＲスパッタ装置を用いて、Ａｒの流量が３０ｓｃｃｍ、Ｎ2の流量が１０ｓｃｃｍ、マイクロ波電力５００Ｗ、ＲＦ電力２５０Ｗ、成膜速度５０Å／ｍｉｎの条件で、ＡｌＮからなる第１膜（２００Å）を形成し、続いて、Ａｒの流量が３０ｓｃｃｍ、Ｎ2の流量が１５ｓｃｃｍ、マイクロ波電力５００Ｗ、ＲＦ電力２５０Ｗ、成膜速度３０Å／ｍｉｎの条件で、ＡｌＮからなる第２膜（２００Å）を形成する以外、実質的に実施例１と同様にして、半導体レーザ素子を形成する。
本実施例においても実施例１と同様の効果が得られる。
Example 8
As a protective film, using an ECR sputtering apparatus on the resonator surface, the flow rate of Ar is 30 sccm, the flow rate of N 2 is 10 sccm, the microwave power is 500 W, the RF power is 250 W, and the deposition rate is 50 Å / min. The first film made of AlN is formed under the conditions of an Ar flow rate of 30 sccm, an N 2 flow rate of 15 sccm, a microwave power of 500 W, an RF power of 250 W, and a deposition rate of 30 Å / min. A semiconductor laser device is formed in substantially the same manner as in Example 1 except that two films (200 mm) are formed.
In this embodiment, the same effect as that of the first embodiment can be obtained.
実施例９
保護膜として、共振器面に、ＥＣＲスパッタ装置を用いて、Ａｒの流量が３０ｓｃｃｍ、Ｎ2の流量が１０ｓｃｃｍ、マイクロ波電力５００Ｗ、ＲＦ電力２５０Ｗ、成膜速度５０Å／ｍｉｎの条件で、ＡｌＮからなる第１膜（２００Å）を形成し、続いて、ターゲットとサンプルの距離を１０ｎｍ遠ざけて、Ａｒの流量が１５ｓｃｃｍ、Ｎ2の流量が１５ｓｃｃｍ、マイクロ波電力５００Ｗ、ＲＦ電力２５０Ｗ、成膜速度２５Å／ｍｉｎの条件で、ＡｌＮからなる第２膜（２００Å）を形成する以外、実質的に実施例１と同様にして、半導体レーザ素子を形成する。
本実施例においても実施例１と同様の効果が得られる。
Example 9
As a protective film, using an ECR sputtering apparatus on the resonator surface, the flow rate of Ar is 30 sccm, the flow rate of N 2 is 10 sccm, the microwave power is 500 W, the RF power is 250 W, and the deposition rate is 50 Å / min. First, the distance between the target and the sample is increased by 10 nm, the flow rate of Ar is 15 sccm, the flow rate of N 2 is 15 sccm, the microwave power is 500 W, the RF power is 250 W, and the deposition rate is 25 μm. A semiconductor laser device is formed in substantially the same manner as in Example 1 except that the second film (200Å) made of AlN is formed under the condition of / min.
In this embodiment, the same effect as that of the first embodiment can be obtained.
本発明は、レーザダイオード素子（ＬＤ）のみならず、発光ダイオード素子（ＬＥＤ）、スーパーフォトルミネセンスダイオード等の発光素子、太陽電池、光センサ等の受光素子、あるいはトランジスタ、パワーデバイス等の電子デバイスに用いられるような、保護膜と半導体層との密着性を確保する必要がある窒化物半導体素子に広く適用することができる。特に、光ディスク用途、光通信システム、印刷機、露光用途、測定、バイオ関連の励起用光源等における窒化物半導体レーザ素子に利用することができる。 The present invention provides not only a laser diode element (LD) but also a light emitting diode element (LED), a light emitting element such as a super photoluminescence diode, a light receiving element such as a solar cell or a photosensor, or an electronic device such as a transistor or a power device. It can be widely applied to nitride semiconductor elements that need to ensure the adhesion between the protective film and the semiconductor layer as used in the above. In particular, it can be used for nitride semiconductor laser elements in optical disc applications, optical communication systems, printing presses, exposure applications, measurements, bio-related excitation light sources, and the like.
１１ 基板
１２ ｎ側半導体層
１３ 活性層
１４ ｐ側半導体層
１５ 埋込膜
１６ リッジ
１７ ｐ電極
１８ 第２の保護膜
１９ ｐ側パッド電極
２０ ｎ電極
２１ａ 第１膜
２１ｂ 第２膜
２２ 出射側第３膜
２３ 反射側第３膜
11 substrate 12 n-
Claims (7)
少なくとも一方の共振器面に、該共振器面のバンドギャップエネルギーを広げるような第１膜と、該第１膜と異軸配向の結晶構造を有する第２膜とからなる保護膜が形成されてなる窒化物半導体レーザ素子。 A nitride semiconductor laser device having a multilayer structure including a first nitride semiconductor layer, an active layer, and a second nitride semiconductor layer, and a resonator surface substantially perpendicular to the multilayer structure,
A protective film is formed on at least one of the resonator surfaces, which includes a first film that widens the band gap energy of the resonator surface and a second film that has a crystal structure that is different from the first film. A nitride semiconductor laser device.
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2007323204A JP4978454B2 (en) | 2006-12-28 | 2007-12-14 | Nitride semiconductor laser device |
| US11/963,825 US7646798B2 (en) | 2006-12-28 | 2007-12-22 | Nitride semiconductor laser element |
| KR1020070138971A KR101361387B1 (en) | 2006-12-28 | 2007-12-27 | Nitride semiconductor laser device |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2006356288 | 2006-12-28 | ||
| JP2006356288 | 2006-12-28 | ||
| JP2007323204A JP4978454B2 (en) | 2006-12-28 | 2007-12-14 | Nitride semiconductor laser device |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2008182208A JP2008182208A (en) | 2008-08-07 |
| JP4978454B2 true JP4978454B2 (en) | 2012-07-18 |
Family
ID=39725844
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2007323204A Active JP4978454B2 (en) | 2006-12-28 | 2007-12-14 | Nitride semiconductor laser device |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP4978454B2 (en) |
| KR (1) | KR101361387B1 (en) |
Families Citing this family (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP5184927B2 (en) * | 2008-03-21 | 2013-04-17 | パナソニック株式会社 | Nitride semiconductor light emitting device and method for manufacturing nitride semiconductor light emitting device |
| JP5383313B2 (en) | 2009-05-20 | 2014-01-08 | パナソニック株式会社 | Nitride semiconductor light emitting device |
| JP4621791B2 (en) | 2009-06-11 | 2011-01-26 | シャープ株式会社 | Nitride semiconductor laser device |
| JP2011151310A (en) | 2010-01-25 | 2011-08-04 | Renesas Electronics Corp | Nitride-based semiconductor light emitting element and light emitting element which loads nitride-based semiconductor light emitting element on package |
| JP2012109499A (en) | 2010-11-19 | 2012-06-07 | Sony Corp | Semiconductor laser element and manufacturing method of the same |
| JP5488775B1 (en) * | 2012-12-19 | 2014-05-14 | パナソニック株式会社 | Nitride semiconductor laser device |
| WO2014097508A1 (en) * | 2012-12-19 | 2014-06-26 | パナソニック株式会社 | Nitride semiconductor laser element |
| JP6706805B2 (en) * | 2015-06-08 | 2020-06-10 | パナソニックＩｐマネジメント株式会社 | Semiconductor laser device |
| JP7296934B2 (en) * | 2018-02-14 | 2023-06-23 | ヌヴォトンテクノロジージャパン株式会社 | Nitride semiconductor laser element and illumination light source module |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001257413A (en) * | 2000-03-14 | 2001-09-21 | Toshiba Electronic Engineering Corp | Semiconductor laser device and its manufacturing method |
| US6680959B2 (en) * | 2000-07-18 | 2004-01-20 | Rohm Co., Ltd. | Semiconductor light emitting device and semiconductor laser |
| PL214287B1 (en) * | 2001-10-26 | 2013-07-31 | Ammono Spolka Z Ograniczona Odpowiedzialnoscia | Light emitting element structure using nitride bulk single crystal layer |
| JP4451371B2 (en) * | 2004-12-20 | 2010-04-14 | シャープ株式会社 | Nitride semiconductor laser device |
-
2007
- 2007-12-14 JP JP2007323204A patent/JP4978454B2/en active Active
- 2007-12-27 KR KR1020070138971A patent/KR101361387B1/en active IP Right Grant
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2008182208A (en) | 2008-08-07 |
| KR101361387B1 (en) | 2014-02-10 |
| KR20080063160A (en) | 2008-07-03 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US7646798B2 (en) | Nitride semiconductor laser element | |
| JP4978454B2 (en) | Nitride semiconductor laser device | |
| JP5286723B2 (en) | Nitride semiconductor laser device | |
| JP5391588B2 (en) | Nitride semiconductor laser device | |
| KR101545347B1 (en) | Nitride semiconductor laser element | |
| US7668218B2 (en) | Nitride semiconductor laser element | |
| KR20070015062A (en) | Semiconductor laser device | |
| JP2008227002A (en) | Nitride semiconductor laser element | |
| KR101834572B1 (en) | Nitride semiconductor laser element and method for manufacturing the same | |
| US7773650B2 (en) | Nitride semiconductor laser element | |
| JP4985374B2 (en) | Nitride semiconductor laser device | |
| JP5670009B2 (en) | Nitride semiconductor laser device | |
| JP5572919B2 (en) | Nitride semiconductor laser device | |
| JP2008218523A (en) | Nitride semiconductor laser element and method for manufacturing the same | |
| US7804872B2 (en) | Nitride semiconductor laser element | |
| JP2008205171A (en) | Nitride semiconductor laser element | |
| EP1873880A1 (en) | Process for producing gallium nitride-based compound semiconductor laser element and gallium nitride-based compound semiconductor laser element | |
| JP5640398B2 (en) | Nitride semiconductor device and manufacturing method thereof | |
| JP5707929B2 (en) | Nitride semiconductor laser device | |
| JP5223342B2 (en) | Nitride semiconductor laser device and manufacturing method thereof | |
| EP4195427A1 (en) | Nitride semiconductor laser element | |
| JP5681338B2 (en) | Nitride semiconductor laser device | |
| JP2011096870A (en) | Nitride semiconductor laser element | |
| JP2023084658A (en) | Nitride semiconductor laser element | |
| KR200332762Y1 (en) | Light-Emitting Element Structure Using Nitride Bulk Single Crystal |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20101129 |
|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20111228 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20120124 |
|
| A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20120223 |
|
| TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20120321 |
|
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20120403 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20150427 Year of fee payment: 3 |
|
| R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 4978454 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20150427 Year of fee payment: 3 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |