JP5423294B2 - Nitride semiconductor light emitting device - Google Patents

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Description

本発明は、窒化物半導体発光素子に関する。   The present invention relates to a nitride semiconductor light emitting device.

近年、複数の波長の光を出射する発光素子の開発が行われている。特許文献１には、６５０ｎｍ及び７８０ｎｍの二波長のレーザ光を出射する半導体レーザアレイが開示されている。この半導体レーザアレイは、ＧａＡｓ基板と、６５０ｎｍのレーザ光を出射するレーザ素子部と、７８０ｎｍの波長のレーザ光を出射するレーザ素子部とを備え、この二個のレーザ素子部は、ＧａＡｓ基板上に設けられている。特許文献２には、少なくとも三個のレーザダイオードがプレート上に設けられた複数の波長のレーザ光を出射する多波長レーザダイオードが開示されている。この三個のレーザダイオードはプレート上にプレート表面に沿って並列に設けられている。この三個のレーザダイオードのうちの一部はＧａＮ基板で結晶成長されたものであり、残りはＧａＡｓ基板上で結晶成長されたものである。特許文献３には、少なくとも三個のレーザダイオードがプレート上に接合された複数の波長のレーザ光を出射する多波長レーザダイオードが開示されている。この三個のレーザダイオードはプレート上に積層されて設けられている。この三個のレーザダイオードのうち、一部はＧａＮ基板上で結晶成長されたものであり、残りはＧａＡｓ基板上で結晶成長されたものである。特許文献４には、三個のＬＤがプレート上に接合された複数の波長のレーザ光を出射する多波長レーザが開示されている。この三個のＬＤはＧａＮ基板上にＧａＮ基板表面に沿って並列に設けられている。この三個のＬＤのうち、一部はＧａＮ基板上で結晶成長されたものであり、残りはＧａＡｓ基板上で結晶成長されたものである。非特許文献１には、ＧａＮ基体に設けられた三つの異なるファセットと、それぞれのファセット上に結晶成長されたＬＥＤとを有する発光素子が開示されている。それぞれのＬＥＤは、ファセットが異なることによってＩｎの含有率も異なっており、このため、発光波長も異なっている。   In recent years, light-emitting elements that emit light having a plurality of wavelengths have been developed. Patent Document 1 discloses a semiconductor laser array that emits laser light having two wavelengths of 650 nm and 780 nm. The semiconductor laser array includes a GaAs substrate, a laser element unit that emits a laser beam having a wavelength of 650 nm, and a laser element unit that emits a laser beam having a wavelength of 780 nm. The two laser element units are arranged on the GaAs substrate. Is provided. Patent Document 2 discloses a multi-wavelength laser diode that emits laser light having a plurality of wavelengths, in which at least three laser diodes are provided on a plate. The three laser diodes are provided on the plate in parallel along the plate surface. Some of these three laser diodes are grown on a GaN substrate and the rest are grown on a GaAs substrate. Patent Document 3 discloses a multi-wavelength laser diode that emits laser light having a plurality of wavelengths in which at least three laser diodes are bonded on a plate. These three laser diodes are stacked on the plate. Among these three laser diodes, some are crystal-grown on a GaN substrate, and the rest are crystal-grown on a GaAs substrate. Patent Document 4 discloses a multi-wavelength laser that emits laser light having a plurality of wavelengths in which three LDs are bonded on a plate. The three LDs are provided in parallel on the GaN substrate along the surface of the GaN substrate. Among these three LDs, some are crystal-grown on a GaN substrate, and the rest are crystal-grown on a GaAs substrate. Non-Patent Document 1 discloses a light emitting device having three different facets provided on a GaN substrate, and an LED crystal-grown on each facet. Each LED has a different In content due to a different facet, and therefore has a different emission wavelength.

特開２０００−０１１４１７号公報JP 2000-011417 A 特開２００６−１３５３０６号公報JP 2006-135306 A 特開２００６−１３５３２３号公報JP 2006-135323 A 特開２００８−２９４３２２号公報JP 2008-294322 A 特開２００６−３１５９４７号公報JP 2006-315947 A

M.Funato, T.Kotani, T.Kondou, Y.Kawakami, Y Narukawa and T.Mukai, “Tailoredemission color synthesis using microfacet quantum wells consisting of nitridesemiconductors wihout phosphors”, APPLIED PHYSICS LETTERS 88, 261920 (2006)M. Funato, T. Kotani, T. Kondou, Y. Kawakami, Y Narukawa and T. Mukai, “Tailoredemission color synthesis using microfacet quantum wells consisting of nitridesemiconductors wihout phosphors”, APPLIED PHYSICS LETTERS 88, 261920 (2006)

ＧａＮは広い範囲の発光波長を実現できる材料であり、多波長発光素子の発光部位を複数の材料系の組み合わせではなくＧａＮのみで構成することができる。しかし、特許文献１〜４の技術の場合、ＧａＮは化学的に比較的安定しているのでエッチング等による加工が困難であり、従って、異なる発光波長を有する複数のＧａＮでアライメントの精度に優れたの半導体レーザアレイを作製することは容易ではない。また、非特許文献１の場合においてＬＥＤに替えてＬＤを製造する場合、異なる複数のファセット上のそれぞれにＬＤを形成しなければならないのでデバイスプロセスが容易ではない。以上のことから、加工が困難なＧａＮにおいても多波長の発光素子の開発が望まれている。そこで、本発明は、上記の事項を鑑みてなされたものであり、複数の波長の光を出射する窒化物半導体発光素子を提供することを目的としている。   GaN is a material that can realize a wide range of emission wavelengths, and the light-emitting portion of the multi-wavelength light-emitting element can be composed of only GaN, not a combination of a plurality of material systems. However, in the techniques of Patent Documents 1 to 4, since GaN is chemically relatively stable, it is difficult to process by etching and the like, and therefore, the alignment accuracy is excellent with a plurality of GaN having different emission wavelengths. It is not easy to manufacture the semiconductor laser array. Further, in the case of Non-Patent Document 1, when an LD is manufactured instead of an LED, the device process is not easy because the LD must be formed on each of a plurality of different facets. From the above, development of a multi-wavelength light emitting element is desired even for GaN, which is difficult to process. Accordingly, the present invention has been made in view of the above-described matters, and an object thereof is to provide a nitride semiconductor light emitting element that emits light of a plurality of wavelengths.

本発明の窒化物半導体発光素子は、六方晶系窒化物半導体からなる基板と、前記基板の主面に含まれる第１の領域上に設けられた第１の窒化物半導体部と、前記主面に含まれる第２の領域上に設けられた第２の窒化物半導体部とを備え、前記第１の窒化物半導体部は、ＩｎＧａＮからなる第１の井戸層を含む第１の発光層を有し、前記第２の窒化物半導体部は、ＩｎＧａＮからなる第２の井戸層を含んでおり前記第１の発光層の発光波長と異なる発光波長の第２の発光層を有し、前記基板のうち前記第１の領域上の第１の部分のｃ軸方向と前記主面の法線方向との成す第１の角度と、前記基板のうち前記第２の領域上の第２の部分のｃ軸方向と前記法線方向との成す第２の角度とは異なっている、ことを特徴とする。従って、第１の窒化物半導体部と第２の窒化物半導体部とのそれぞれの発光波長が異なるので、複数の発光波長を有する窒化物半導体からなる発光素子が提供できる。なお、用途に応じて、第１の窒化物半導体部と第２の窒化物半導体部を隣接させるようにしてもよい。   The nitride semiconductor light-emitting device of the present invention includes a substrate made of a hexagonal nitride semiconductor, a first nitride semiconductor portion provided on a first region included in the main surface of the substrate, and the main surface And a second nitride semiconductor portion provided on a second region included in the first nitride semiconductor portion, the first nitride semiconductor portion having a first light emitting layer including a first well layer made of InGaN. The second nitride semiconductor portion includes a second well layer made of InGaN, and has a second light emitting layer having an emission wavelength different from the emission wavelength of the first light emitting layer. Of these, the first angle formed by the c-axis direction of the first portion on the first region and the normal direction of the main surface, and c of the second portion on the second region of the substrate. The second angle formed by the axial direction and the normal direction is different. Therefore, since the emission wavelengths of the first nitride semiconductor portion and the second nitride semiconductor portion are different from each other, a light emitting element made of a nitride semiconductor having a plurality of emission wavelengths can be provided. Note that the first nitride semiconductor portion and the second nitride semiconductor portion may be adjacent to each other depending on the application.

本発明の窒化物半導体発光素子では、前記第１の角度と前記第２の角度との差は５度以上であるのが好ましい。このように、第１の角度と前記第２の角度との差は５度以上なので、第１の窒化物半導体部の発光波長と第２の窒化物半導体部の発光波長との差は比較的大きいものとなる。   In the nitride semiconductor light emitting device of the present invention, the difference between the first angle and the second angle is preferably 5 degrees or more. Thus, since the difference between the first angle and the second angle is 5 degrees or more, the difference between the emission wavelength of the first nitride semiconductor portion and the emission wavelength of the second nitride semiconductor portion is relatively small. It will be big.

本発明の窒化物半導体発光素子では、前記第１の井戸層のＩｎ組成が、前記第２の井戸層のＩｎ組成と異なっている。このように、発光層のＩｎ組成を調整することによって第１の窒化物半導体部と第２の窒化物半導体部の発光波長の調整が可能となる。   In the nitride semiconductor light emitting device of the present invention, the In composition of the first well layer is different from the In composition of the second well layer. As described above, by adjusting the In composition of the light emitting layer, the emission wavelengths of the first nitride semiconductor portion and the second nitride semiconductor portion can be adjusted.

本発明の窒化物半導体発光素子では、前記第１の窒化物半導体部は、ＩｎＧａＮからなる第１の光ガイド層を有し、前記第２の窒化物半導体部は、ＩｎＧａＮからなる第２の光ガイド層を有し、前記第１の光ガイド層のＩｎ組成は、前記第２の光ガイド層のＩｎ組成と異なる。これにより、発光波長の異なる前記第１の窒化物半導体部と前記第２の窒化物半導体部のそれぞれに適した光導波構造とすることができる。   In the nitride semiconductor light emitting device of the present invention, the first nitride semiconductor portion has a first light guide layer made of InGaN, and the second nitride semiconductor portion has a second light made of InGaN. It has a guide layer, and the In composition of the first light guide layer is different from the In composition of the second light guide layer. Thereby, an optical waveguide structure suitable for each of the first nitride semiconductor portion and the second nitride semiconductor portion having different emission wavelengths can be obtained.

本発明の窒化物半導体発光素子では、前記第１の井戸層の発光波長は、４３０ｎｍ以上４８０ｎｍ以下の範囲内にあるのが好ましい。この場合、第１の発光層は青色光を発光する。   In the nitride semiconductor light emitting device of the present invention, the emission wavelength of the first well layer is preferably in the range of 430 nm to 480 nm. In this case, the first light emitting layer emits blue light.

本発明の窒化物半導体発光素子では、前記第２の井戸層の発光波長は、５００ｎｍ以上５５０ｎｍ以下の範囲内にあるのが好ましい。この場合、第２の発光層は緑色光を発光する。   In the nitride semiconductor light emitting device of the present invention, the emission wavelength of the second well layer is preferably in the range of 500 nm to 550 nm. In this case, the second light emitting layer emits green light.

本発明の窒化物半導体発光素子では、前記第２の角度は、６３度以上８０度以下の範囲内又は１００度以上１１７度以下の範囲内にあるのが好ましい。第２の角度が６３度以上８０度以下の範囲内又は１００度以上１１７度以下の範囲内にあるとき、第２の発光層でＩｎの取り込みや高Ｉｎ組成のＩｎＧａＮの結晶品質が優れたものになり、高輝度な緑色光を実現しやすくなる。   In the nitride semiconductor light emitting device of the present invention, the second angle is preferably in the range of 63 degrees to 80 degrees or in the range of 100 degrees to 117 degrees. When the second angle is in the range of not less than 63 degrees and not more than 80 degrees or in the range of not less than 100 degrees and not more than 117 degrees, the second light emitting layer has excellent In incorporation and InGaN crystal quality of high In composition It becomes easy to realize high brightness green light.

本発明の窒化物半導体発光素子では、前記第１の窒化物半導体部及び前記第２の窒化物半導体部は光を導波するための導波路を有し、前記第１の部分のｃ軸方向は前記第１の窒化物半導体部の導波路の延びている方向に直交し、前記第２の部分のｃ軸方向は前記第２の窒化物半導体部の導波路の延びている方向に直交していてもよく、または、前記第１の窒化物半導体部及び前記第２の窒化物半導体部は光を導波するための導波路を有し、前記第１の部分のｃ軸方向は前記第１の窒化物半導体部の導波路の延びている方向と前記主面の法線方向とによってなる平面に平行し、前記第２の部分のｃ軸方向は前記第２の窒化物半導体部の導波路の延びている方向と前記主面の法線方向とによってなる平面に平行していてもよく、または、前記第１の窒化物半導体部及び前記第２の窒化物半導体部は光を導波するための導波路を有し、前記第１の部分のｃ軸方向は前記第１の窒化物半導体部の導波路の延びている方向に直交し、前記第２の部分のｃ軸方向は前記第２の窒化物半導体部の導波路の延びている方向と前記主面の法線方向とによってなる平面に平行していてもよい。ｃ軸方向が導波路の延びている方向に直交している場合、へき開によって光の出射端面を形成しやすくなる。ｃ軸方向が導波路の延びている方向と主面の法線方向とによってなる平面に平行している場合、光学異方性によって導波路方向の利得が大きくなる。   In the nitride semiconductor light emitting device of the present invention, the first nitride semiconductor portion and the second nitride semiconductor portion have a waveguide for guiding light, and the c-axis direction of the first portion Is orthogonal to the extending direction of the waveguide of the first nitride semiconductor portion, and the c-axis direction of the second portion is orthogonal to the extending direction of the waveguide of the second nitride semiconductor portion. Or the first nitride semiconductor part and the second nitride semiconductor part have a waveguide for guiding light, and the c-axis direction of the first part is 1 is parallel to a plane formed by the direction in which the waveguide of the nitride semiconductor portion extends and the normal direction of the main surface, and the c-axis direction of the second portion is guided by the second nitride semiconductor portion. It may be parallel to a plane formed by the direction in which the waveguide extends and the normal direction of the main surface, or the first The nitride semiconductor portion and the second nitride semiconductor portion have a waveguide for guiding light, and the c-axis direction of the first portion is an extension of the waveguide of the first nitride semiconductor portion. The c-axis direction of the second portion is parallel to a plane formed by the extending direction of the waveguide of the second nitride semiconductor portion and the normal direction of the main surface. Also good. When the c-axis direction is orthogonal to the extending direction of the waveguide, it becomes easy to form the light emission end face by cleavage. When the c-axis direction is parallel to a plane formed by the extending direction of the waveguide and the normal direction of the main surface, the gain in the waveguide direction increases due to optical anisotropy.

本発明によれば、複数の波長の光を出射する窒化物半導体を用いた窒化物半導体発光素子を提供できる。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the nitride semiconductor light-emitting device using the nitride semiconductor which radiate | emits the light of a several wavelength can be provided.

実施形態に係る窒化物半導体多波長レーザの構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the nitride semiconductor multiwavelength laser which concerns on embodiment. 実施形態に係る窒化物半導体多波長レーザの製造方法を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the manufacturing method of the nitride semiconductor multiwavelength laser which concerns on embodiment. 実施形態に係る窒化物半導体多波長レーザの製造方法を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the manufacturing method of the nitride semiconductor multiwavelength laser which concerns on embodiment. 実施形態に係る窒化物半導体多波長レーザの製造方法を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the manufacturing method of the nitride semiconductor multiwavelength laser which concerns on embodiment. 実施形態に係る窒化物半導体多波長レーザの他の製造方法を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the other manufacturing method of the nitride semiconductor multiwavelength laser which concerns on embodiment. 実施形態に係る窒化物半導体多波長レーザの他の製造方法を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the other manufacturing method of the nitride semiconductor multiwavelength laser which concerns on embodiment. 実施形態に係る窒化物半導体多波長レーザの他の製造方法を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the other manufacturing method of the nitride semiconductor multiwavelength laser which concerns on embodiment. 実施例１の窒化物半導体多波長レーザの構成を説明するための図である。FIG. 3 is a diagram for explaining a configuration of a nitride semiconductor multiwavelength laser of Example 1. 実施例１〜実施例３の窒化物半導体多波長レーザの構成を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the structure of the nitride semiconductor multiwavelength laser of Example 1- Example 3. FIG. 実施例２の窒化物半導体多波長レーザの構成を説明するための図である。6 is a diagram for explaining a configuration of a nitride semiconductor multiwavelength laser of Example 2. FIG. 実施例３の窒化物半導体多波長レーザの構成を説明するための図である。6 is a diagram for explaining a configuration of a nitride semiconductor multiwavelength laser of Example 3. FIG. 実施形態に係る窒化物半導体多波長レーザの発振特性を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the oscillation characteristic of the nitride semiconductor multiwavelength laser which concerns on embodiment.

以下、図面を参照して、本発明に係る好適な実施形態について詳細に説明する。なお、図面の説明において、可能な場合には、同一要素には同一符号を付し、重複する説明を省略する。図１は、実施形態に係る窒化物半導体多波長レーザ１（窒化物半導体発光素子）の構成を説明するための図である。窒化物半導体多波長レーザ１は、ＬＤ２及びＬＤ４を備え、ＬＤ２及びＬＤ４は共通のｎ電極３上に設けられている。   Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. In the description of the drawings, if possible, the same elements are denoted by the same reference numerals, and redundant description is omitted. FIG. 1 is a diagram for explaining a configuration of a nitride semiconductor multiwavelength laser 1 (nitride semiconductor light emitting device) according to the embodiment. The nitride semiconductor multiwavelength laser 1 includes an LD 2 and an LD 4, and the LD 2 and the LD 4 are provided on a common n electrode 3.

ＬＤ２は、ＧａＮ基板２ａ、半導体部２ｂ、ｐ電極２ｃ及びｎ電極２ｄを有する。ＧａＮ基板２ａは、六方晶系窒化物半導体からなる基板５に含まれておりＧａＮ基板２ａの主面Ｓ２（基板５の主面Ｓ５に含まれる第１の領域であり、半導体部２ｂとの界面）から延びている基板５の第１の部分である。基板５は窒化物半導体多波長レーザ１の基板である。半導体部２ｂは、ＧａＮ基板２ａの主面Ｓ２上に設けられている。半導体部２ｂは、ＧａＮ基板２ａの主面Ｓ２上にエピタキシャル成長によって形成されたものとなっている。半導体部２ｂは、ＧａＮ基板２ａ上に順に設けられたＧａＮ層２ｅ、クラッド層２ｆ、ガイド層２ｇ、発光層２ｈ、ガイド層２ｉ、電子ブロック層２ｊ、クラッド層２ｋ及びコンタクト層２ｍを有する。ＧａＮ基板２ａ上にＧａＮ層２ｅが設けられ、ＧａＮ層２ｅ上にクラッド層２ｆが設けられ、クラッド層２ｆ上にガイド層２ｇが設けられ、ガイド層２ｇ上に発光層２ｈが設けられ、発光層２ｈ上にガイド層２ｉが設けられ、ガイド層２ｉ上に電子ブロック層２ｊが設けられ、電子ブロック層２ｊ上にクラッド層２ｋが設けられ、クラッド層２ｋ上にコンタクト層２ｍが設けられている。発光層２ｈは、ＩｎＧａＮからなる複数の井戸層を含む多重量子井戸構造を有する。発光層２ｈは、ＩｎＧａＮを井戸層とする単一量子井戸構造としてもよい。発光層２ｈの発光波長は、４３０ｎｍ以上４８０ｎｍ以下の範囲内にあり、発光層２ｈは青色レーザ光を発光する。クラッド層２ｋ及びコンタクト層２ｍは、電子ブロック層２ｊ上においてリッジ形状の導波路２１を成す。電子ブロック層２ｊ上には、リッジ形状の導波路２１に沿って絶縁膜２３が設けられている。そして、導波路２１及び絶縁膜２３上にｐ電極２ｃが設けられている。また、ＧａＮ基板２ａの裏面（主面Ｓ２の反対側にある面）にはｎ電極２ｄが設けられており、ｎ電極２ｄはＧａＮ基板２ａに接している。ｎ電極２ｄは、ｎ電極３の一部であり、ＧａＮ基板２ａ及び半導体部２ｂに重なっている部分である。   The LD 2 includes a GaN substrate 2a, a semiconductor portion 2b, a p electrode 2c, and an n electrode 2d. The GaN substrate 2a is included in the substrate 5 made of a hexagonal nitride semiconductor, and is the main surface S2 of the GaN substrate 2a (the first region included in the main surface S5 of the substrate 5 and the interface with the semiconductor portion 2b). The first portion of the substrate 5 extending from). The substrate 5 is a substrate of the nitride semiconductor multiwavelength laser 1. The semiconductor part 2b is provided on the main surface S2 of the GaN substrate 2a. The semiconductor portion 2b is formed by epitaxial growth on the main surface S2 of the GaN substrate 2a. The semiconductor portion 2b includes a GaN layer 2e, a clad layer 2f, a guide layer 2g, a light emitting layer 2h, a guide layer 2i, an electron block layer 2j, a clad layer 2k, and a contact layer 2m provided in this order on the GaN substrate 2a. A GaN layer 2e is provided on the GaN substrate 2a, a cladding layer 2f is provided on the GaN layer 2e, a guide layer 2g is provided on the cladding layer 2f, and a light emitting layer 2h is provided on the guide layer 2g. A guide layer 2i is provided on 2h, an electron block layer 2j is provided on the guide layer 2i, a clad layer 2k is provided on the electron block layer 2j, and a contact layer 2m is provided on the clad layer 2k. The light emitting layer 2h has a multiple quantum well structure including a plurality of well layers made of InGaN. The light emitting layer 2h may have a single quantum well structure with InGaN as a well layer. The emission wavelength of the light emitting layer 2h is in the range of 430 nm to 480 nm, and the light emitting layer 2h emits blue laser light. The clad layer 2k and the contact layer 2m form a ridge-shaped waveguide 21 on the electron block layer 2j. An insulating film 23 is provided along the ridge-shaped waveguide 21 on the electron block layer 2j. A p-electrode 2 c is provided on the waveguide 21 and the insulating film 23. An n electrode 2d is provided on the back surface (the surface opposite to the main surface S2) of the GaN substrate 2a, and the n electrode 2d is in contact with the GaN substrate 2a. The n-electrode 2d is a part of the n-electrode 3 and is a part overlapping the GaN substrate 2a and the semiconductor part 2b.

ＧａＮ層２ｅはｎ型ドープされたＧａＮからなる。クラッド層２ｆはｎ型ドープされたＩｎＡｌＧａＮからなる。ガイド層２ｇはＩｎＧａＮからなる。発光層２ｈは、ＩｎＧａＮからなる複数の井戸層とＧａＮからなる複数のバリア層とを含み、この井戸層とバリア層とが交互に積層されてなる。ガイド層２ｉはＩｎＧａＮからなる。電子ブロック層２ｊはｐ型ドープされたＡｌＧａＮからなる。クラッド層２ｋはｐ型ドープされたＩｎＡｌＧａＮからなる。コンタクト層２ｍはｐ型ドープされたＧａＮからなる。ｐ電極２ｃは例えばＮｉ／Ａｕオーミック電極とＴｉ／Ａｕパッド電極からなり、ｎ電極２ｄ（ｎ電極３）は例えばＴｉ／Ａｌオーミック電極とＴｉ／Ａｕパッド電極からなる。絶縁膜２３はＳｉＯ２からなる。ＬＤ２の幅Ｗ２（導波路２１のリッジ状に延びている方向に対し直交する方向のＬＤ２の厚み）は、０．５ｍｍ程度である。 The GaN layer 2e is made of n-type doped GaN. The clad layer 2f is made of n-type doped InAlGaN. The guide layer 2g is made of InGaN. The light emitting layer 2h includes a plurality of well layers made of InGaN and a plurality of barrier layers made of GaN, and these well layers and barrier layers are alternately stacked. The guide layer 2i is made of InGaN. The electron block layer 2j is made of p-type doped AlGaN. The clad layer 2k is made of p-type doped InAlGaN. The contact layer 2m is made of p-type doped GaN. The p electrode 2c is composed of, for example, a Ni / Au ohmic electrode and a Ti / Au pad electrode, and the n electrode 2d (n electrode 3) is composed of, for example, a Ti / Al ohmic electrode and a Ti / Au pad electrode. Insulating film 23 is made of SiO 2. The width W2 of the LD2 (the thickness of the LD2 in the direction orthogonal to the direction extending in the ridge shape of the waveguide 21) is about 0.5 mm.

ＬＤ４は、ＧａＮ基板４ａ、半導体部４ｂ、ｐ電極４ｃ及びｎ電極４ｄを有する。ＧａＮ基板４ａは、六方晶系窒化物半導体からなる基板５に含まれておりＧａＮ基板４ａの主面Ｓ４（基板５の主面Ｓ５に含まれる第２の領域であり、半導体部４ｂとの界面）から延びている基板５の第２の部分である。基板５は、ＧａＮ基板２ａ及びＧａＮ基板４ａからなる。半導体部４ｂは、ＧａＮ基板４ａの主面Ｓ４上に設けられている。基板５の主面Ｓ５は、ＬＤ２の主面Ｓ２とＬＤ４の主面Ｓ４とからなり、主面Ｓ２は主面Ｓ４に隣接している。半導体部４ｂは、ＧａＮ基板４ａの主面Ｓ４上にエピタキシャル成長によって形成されたものとなっている。半導体部４ｂは、ＧａＮ基板４ａ上に順に設けられたＧａＮ層４ｅ、クラッド層４ｆ、ガイド層４ｇ、発光層４ｈ、ガイド層４ｉ、電子ブロック層４ｊ、クラッド層４ｋ及びコンタクト層４ｍを有する。ＧａＮ基板４ａ上にＧａＮ層４ｅが設けられ、ＧａＮ層４ｅ上にクラッド層４ｆが設けられ、クラッド層４ｆ上にガイド層４ｇが設けられ、ガイド層４ｇ上に発光層４ｈが設けられ、発光層４ｈ上にガイド層４ｉが設けられ、ガイド層４ｉ上に電子ブロック層４ｊが設けられ、電子ブロック層４ｊ上にクラッド層４ｋが設けられ、クラッド層４ｋ上にコンタクト層４ｍが設けられている。発光層４ｈは、ＩｎＧａＮからなる複数の井戸層を含む多重量子井戸構造を有する。発光層２ｈは、ＩｎＧａＮを井戸層とする単一量子井戸構造としてもよい。発光層４ｈの井戸層のＩｎ組成は、ＬＤ２の発光層２ｈのＩｎ組成と異なっており、発光層４ｈの発光波長は、５００ｎｍ以上５５０ｎｍ以下の範囲内にあり、発光層４ｈは緑色レーザ光を発光する。クラッド層４ｋ及びコンタクト層４ｍは、電子ブロック層４ｊ上においてリッジ形状の導波路４１を成す。電子ブロック層４ｊ上には、リッジ形状の導波路４１に沿って絶縁膜４３が設けられている。そして、導波路４１及び絶縁膜４３上にｐ電極４ｃが設けられている。また、ＧａＮ基板４ａの裏面（主面Ｓ４の反対側にある面）にはｎ電極４ｄが設けられており、ｎ電極４ｄはＧａＮ基板４ａに接している。ｎ電極４ｄは、ｎ電極３の一部であり、ＧａＮ基板４ａ及び半導体部４ｂに重なっている部分である。ｎ電極３は、ｎ電極２ｄ及びｎ電極４ｄからなる。   The LD 4 includes a GaN substrate 4a, a semiconductor portion 4b, a p-electrode 4c, and an n-electrode 4d. The GaN substrate 4a is included in the substrate 5 made of a hexagonal nitride semiconductor, and is the main surface S4 of the GaN substrate 4a (second region included in the main surface S5 of the substrate 5 and the interface with the semiconductor portion 4b). This is a second portion of the substrate 5 extending from). The substrate 5 includes a GaN substrate 2a and a GaN substrate 4a. The semiconductor part 4b is provided on the main surface S4 of the GaN substrate 4a. The main surface S5 of the substrate 5 is composed of a main surface S2 of LD2 and a main surface S4 of LD4, and the main surface S2 is adjacent to the main surface S4. The semiconductor portion 4b is formed by epitaxial growth on the main surface S4 of the GaN substrate 4a. The semiconductor part 4b includes a GaN layer 4e, a clad layer 4f, a guide layer 4g, a light emitting layer 4h, a guide layer 4i, an electron block layer 4j, a clad layer 4k, and a contact layer 4m provided in this order on the GaN substrate 4a. A GaN layer 4e is provided on the GaN substrate 4a, a cladding layer 4f is provided on the GaN layer 4e, a guide layer 4g is provided on the cladding layer 4f, and a light emitting layer 4h is provided on the guide layer 4g. A guide layer 4i is provided on 4h, an electron block layer 4j is provided on the guide layer 4i, a clad layer 4k is provided on the electron block layer 4j, and a contact layer 4m is provided on the clad layer 4k. The light emitting layer 4h has a multiple quantum well structure including a plurality of well layers made of InGaN. The light emitting layer 2h may have a single quantum well structure with InGaN as a well layer. The In composition of the well layer of the light emitting layer 4h is different from the In composition of the light emitting layer 2h of the LD2, the emission wavelength of the light emitting layer 4h is in the range of 500 nm to 550 nm, and the light emitting layer 4h emits green laser light. Emits light. The clad layer 4k and the contact layer 4m form a ridge-shaped waveguide 41 on the electron block layer 4j. An insulating film 43 is provided along the ridge-shaped waveguide 41 on the electron block layer 4j. A p-electrode 4 c is provided on the waveguide 41 and the insulating film 43. In addition, an n electrode 4d is provided on the back surface of the GaN substrate 4a (the surface on the opposite side of the main surface S4), and the n electrode 4d is in contact with the GaN substrate 4a. The n-electrode 4d is a part of the n-electrode 3 and is a part overlapping the GaN substrate 4a and the semiconductor part 4b. The n electrode 3 includes an n electrode 2d and an n electrode 4d.

ＧａＮ層４ｅはｎ型ドープされたＧａＮからなる。クラッド層４ｆはｎ型ドープされたＩｎＡｌＧａＮからなる。ガイド層４ｇはＩｎＧａＮからなる。ガイド層４ｇのＩｎ組成は、ＬＤ２のガイド層２ｇのＩｎ組成と異なっている。発光層４ｈは、ＩｎＧａＮからなる複数の井戸層とＧａＮからなる複数のバリア層とを含み、この井戸層とバリア層とが交互に積層されてなる。ガイド層４ｉはＩｎＧａＮからなる。電子ブロック層４ｊはｐ型ドープされたＡｌＧａＮからなる。クラッド層４ｋはｐ型ドープされたＩｎＡｌＧａＮからなる。コンタクト層４ｍはｐ型ドープされたＧａＮからなる。ｐ電極４ｃは例えばＮｉ／Ａｕオーミック電極とＴｉ／Ａｕパッド電極からなり、ｎ電極４ｄ（ｎ電極３）は例えばＴｉ／Ａｌオーミック電極とＴｉ／Ａｕパッド電極からなる。絶縁膜４３はＳｉＯ２からなる。ＬＤ４の幅Ｗ４（導波路４１のリッジ状に延びている方向に対し直交する方向のＬＤ４の厚み）は、０．５ｍｍ程度である。 The GaN layer 4e is made of n-type doped GaN. The clad layer 4f is made of n-type doped InAlGaN. The guide layer 4g is made of InGaN. The In composition of the guide layer 4g is different from the In composition of the guide layer 2g of the LD2. The light emitting layer 4h includes a plurality of well layers made of InGaN and a plurality of barrier layers made of GaN, and these well layers and barrier layers are alternately stacked. The guide layer 4i is made of InGaN. The electron blocking layer 4j is made of p-type doped AlGaN. The clad layer 4k is made of p-type doped InAlGaN. The contact layer 4m is made of p-type doped GaN. The p electrode 4c is composed of, for example, a Ni / Au ohmic electrode and a Ti / Au pad electrode, and the n electrode 4d (n electrode 3) is composed of, for example, a Ti / Al ohmic electrode and a Ti / Au pad electrode. Insulating film 43 made of SiO 2. The width W4 of the LD 4 (the thickness of the LD 4 in the direction orthogonal to the direction extending in the ridge shape of the waveguide 41) is about 0.5 mm.

ＧａＮ基板２ａのｃ軸方向とＧａＮ基板２ａの主面Ｓ２の法線方向との成す第１の角度（オフ角）と、ＧａＮ基板４ａのｃ軸方向とＧａＮ基板４ａの主面Ｓ４の法線方向との成す第２の角度（オフ角）とは異なっている。具体的には、図８に示す実施例１における角度θ２１（第１の角度）と角度θ４１（第２の角度）との差、図１０に示す実施例２における角度θ２２（第１の角度）と角度θ４２（第２の角度）との差、及び、図１２に示す実施例３における角度θ２３（第１の角度）と角度θ４３（第２の角度）との差は、何れも５度以上である。第１の角度と第２の角度との差が１０度程度の場合、ＬＤ２とＬＤ４のＩｎ組成に１０％程度の差が生じるので、ＬＤ２及びＬＤ４を青色・緑色に分けることが可能になるが、発光波長はＩｎ組成だけでなくピエゾ分極にも依存し、ピエゾ分極もオフ角に応じて変化するので、第１の角度と第２の角度との差を５度とした。特に、第２の角度（角度θ４１，θ４２及びθ４３）は、６３度以上８０度以下の範囲内又は１００度以上１１７度以下の範囲内にある。第２の角度が６３度以上８０度以下の範囲内又は１００度以上１１７度以下の範囲内にあるとき、第２の発光層でＩｎの取り込みや高Ｉｎ組成のＩｎＧａＮの結晶品質が優れたものになり、緑色光を実現しやすくなる。なお、図８、図１０及び図１２の何れにおいても、ＧａＮ基板２ａの主面Ｓ２の法線方向とＧａＮ基板４ａの主面Ｓ４の法線方向とは、共に、基板５の主面Ｓ５の法線方向と同一であり、ｚ軸方向と記載している。   A first angle (off angle) formed by the c-axis direction of the GaN substrate 2a and the normal direction of the main surface S2 of the GaN substrate 2a, the normal direction of the c-axis direction of the GaN substrate 4a and the main surface S4 of the GaN substrate 4a This is different from the second angle (off angle) formed with the direction. Specifically, the difference between the angle θ21 (first angle) and the angle θ41 (second angle) in the first embodiment shown in FIG. 8, and the angle θ22 (first angle) in the second embodiment shown in FIG. And the difference between the angle θ23 (second angle) and the difference between the angle θ23 (first angle) and the angle θ43 (second angle) in the third embodiment shown in FIG. It is. When the difference between the first angle and the second angle is about 10 degrees, a difference of about 10% occurs in the In composition of LD2 and LD4, so that LD2 and LD4 can be divided into blue and green. The emission wavelength depends not only on the In composition but also on the piezo polarization, and the piezo polarization also changes according to the off angle, so the difference between the first angle and the second angle was set to 5 degrees. In particular, the second angles (angles θ41, θ42, and θ43) are in the range of 63 degrees to 80 degrees or in the range of 100 degrees to 117 degrees. When the second angle is in the range of not less than 63 degrees and not more than 80 degrees or in the range of not less than 100 degrees and not more than 117 degrees, the second light emitting layer has excellent In incorporation and InGaN crystal quality of high In composition It becomes easy to realize green light. 8, 10, and 12, the normal direction of the main surface S2 of the GaN substrate 2a and the normal direction of the main surface S4 of the GaN substrate 4a are both on the main surface S5 of the substrate 5. It is the same as the normal direction and is described as the z-axis direction.

次に、図２〜図４を参照して、窒化物半導体多波長レーザ１の製造方法の概略を説明する。まず、図２（Ａ）に示すように、複数のＧａＮ基体２ｎ及び複数のＧａＮ基体４ｎを用意する。ＧａＮ基体２ｎ及びＧａＮ基体４ｎは、何れも、ＨＶＰＥ（hydride vapor phase epitaxy）によって作製されたＧａＮインゴットから切り出された部分であり、略同一の寸法の直方体の形状を有する。ＧａＮ基体２ｎの結晶方位はＧａＮ基体４ｎの結晶方位と異なっている。次に、ＧａＮ基体２ｎとＧａＮ基体４ｎとを交互に一列に並べる。隣接するＧａＮ基体２ｎとＧａＮ基体４ｎとは接している（以上、図２（Ａ））。   Next, an outline of a method for manufacturing the nitride semiconductor multiwavelength laser 1 will be described with reference to FIGS. First, as shown in FIG. 2A, a plurality of GaN substrates 2n and a plurality of GaN substrates 4n are prepared. Each of the GaN substrate 2n and the GaN substrate 4n is a portion cut out from a GaN ingot produced by HVPE (hydride vapor phase epitaxy), and has a rectangular parallelepiped shape having substantially the same dimensions. The crystal orientation of the GaN substrate 2n is different from the crystal orientation of the GaN substrate 4n. Next, the GaN substrate 2n and the GaN substrate 4n are alternately arranged in a line. Adjacent GaN substrate 2n and GaN substrate 4n are in contact (refer to FIG. 2A).

次に、図２（Ｂ）に示すように、交互に一列に並べた複数のＧａＮ基体２ｎとＧａＮ基体４ｎの全体を下地基板として再度ＨＶＰＥによってＧａＮ層を結晶成長させる。このようにして結晶成長したＧａＮ層のうちＧａＮ基体２ｎ上に形成された部分（ＧａＮ基体２ｐ）の結晶方位はＧａＮ基体２ｎの結晶方位と同一であり、ＧａＮ基体４ｎ上に形成された部分（ＧａＮ基体４ｐ）の結晶方位は、ＧａＮ基体４ｎの結晶方位と同一である。このようにして、複数のＧａＮ基体２ｐ及びＧａＮ基体４ｐが交互に並んだＧａＮインゴットが形成される（以上、図２（Ｂ））。   Next, as shown in FIG. 2B, the GaN layer is crystal-grown again by HVPE using the entire plurality of GaN substrates 2n and 4n alternately arranged in a row as the base substrate. The crystal orientation of the portion (GaN substrate 2p) formed on the GaN substrate 2n in the GaN layer thus grown is the same as the crystal orientation of the GaN substrate 2n, and the portion formed on the GaN substrate 4n ( The crystal orientation of the GaN substrate 4p) is the same as the crystal orientation of the GaN substrate 4n. In this way, a GaN ingot in which a plurality of GaN substrates 2p and GaN substrates 4p are alternately arranged is formed (FIG. 2B).

次に、図２（Ｂ）及び図２（Ｃ）に示すように、ＧａＮ基体２ｐ及びＧａＮ基体４ｐからなるＧａＮインゴットから基板部５ａを切り出す。基板部５ａのうちＧａＮ基体２ｐに含まれていた部分はＧａＮ基板２ａとなっており、基板部５ａのうちＧａＮ基体４ｐに含まれていた部分はＧａＮ基板４ａとなっている。ＧａＮ基板２ａは、結晶成長のプロセスによって、隣接するＧａＮ基板４ａに接合した状態となっているが、このＧａＮ基板２ａとＧａＮ基板４ａとの界面には結晶欠陥が生じている。   Next, as shown in FIGS. 2B and 2C, the substrate portion 5a is cut out from the GaN ingot composed of the GaN base 2p and the GaN base 4p. A portion of the substrate portion 5a included in the GaN base 2p is the GaN substrate 2a, and a portion of the substrate portion 5a included in the GaN base 4p is the GaN substrate 4a. The GaN substrate 2a is in a state of being bonded to the adjacent GaN substrate 4a by a crystal growth process, but crystal defects are generated at the interface between the GaN substrate 2a and the GaN substrate 4a.

次に、図３（Ａ）に示すように、ＭＯＶＰＥ（Metal-Organic Vapor Phase Epitaxy）によって、ＬＤ用の積層構造体をエピタキシャル成長させる。このＬＤ用の積層構造体のうちＧａＮ基板２ａ上の部分（積層体２ｑ）は、図１に示す半導体部２ｂと同様の積層構造を有し、ＧａＮ基板４ａ上の部分（積層体４ｑ）は、図１に示す半導体部４ｂと同様の積層構造を有する。ＧａＮ基板２ａの結晶方位はＧａＮ基板４ａの結晶方位と異なっているので、積層体２ｑの発光層内に取り込まれるＩｎの組成比は、積層体４ｑの発光層内に取り込まれるＩｎの組成比と異なる。このように、積層体２ｑの発光波長と積層体４ｑの発光波長とは異なることとなり、このようにして、異なる発光波長（例えば青色の発光波長及び緑色の発光波長）の二つのＬＤが一回のエピタキシャル成長によって得られる（以上、図３（Ａ））。積層体２ｑと積層体４ｑは同一の表面を有しているので、デバイスプロセスが容易になる。   Next, as shown in FIG. 3A, the laminated structure for LD is epitaxially grown by MOVPE (Metal-Organic Vapor Phase Epitaxy). Of the laminated structure for LD, the portion on the GaN substrate 2a (stacked body 2q) has the same stacked structure as the semiconductor portion 2b shown in FIG. 1, and the portion on the GaN substrate 4a (stacked body 4q) 1 has a stacked structure similar to that of the semiconductor portion 4b shown in FIG. Since the crystal orientation of the GaN substrate 2a is different from the crystal orientation of the GaN substrate 4a, the In composition ratio taken into the light emitting layer of the multilayer body 2q is equal to the In composition ratio taken into the light emitting layer of the multilayer body 4q. Different. Thus, the emission wavelength of the laminate 2q and the emission wavelength of the laminate 4q are different, and thus two LDs having different emission wavelengths (for example, a blue emission wavelength and a green emission wavelength) are produced once. (FIG. 3A). Since the stacked body 2q and the stacked body 4q have the same surface, the device process is facilitated.

次に、図３（Ｂ）に示すように、ドライエッチングと真空蒸着とを用いて、積層体２ｑにリッジ形状の導波路２１を設け、積層体４ｑにリッジ形状の導波路４１を設ける。これによって、リッジ形状の導波路２１を有する半導体部２ｂがＧａＮ基板２ａ上に形成され、リッジ形状の導波路４１を有する半導体部４ｂがＧａＮ基板４ａ上に形成される。そして、導波路２１及び導波路４１が所定長となるようにＧａＮ基板２ａ、ＧａＮ基板４ａ、積層体２ｑ及び積層体４ｑをへき開する（以上、図３（Ｂ））。   Next, as shown in FIG. 3B, a ridge-shaped waveguide 21 is provided in the stacked body 2q and a ridge-shaped waveguide 41 is provided in the stacked body 4q using dry etching and vacuum deposition. As a result, the semiconductor portion 2b having the ridge-shaped waveguide 21 is formed on the GaN substrate 2a, and the semiconductor portion 4b having the ridge-shaped waveguide 41 is formed on the GaN substrate 4a. Then, the GaN substrate 2a, the GaN substrate 4a, the stacked body 2q, and the stacked body 4q are cleaved so that the waveguide 21 and the waveguide 41 have a predetermined length (hereinafter, FIG. 3B).

次に、絶縁膜（絶縁膜２３及び絶縁膜４３に対応）と、ｐ電極２ｃ及びｐ電極４ｃと、ｎ電極３とを設けた後に、図３（Ｂ）及び図４（Ａ）に示す切断面Ｌ１に沿った切断を行ってチップ化することによって、図３（Ｃ）及び図４（Ｂ）に示すように、複数の窒化物半導体多波長レーザ１を得る。切断面Ｌ１は、隣接するＬＤ２とＬＤ４との界面を含む面であり、隣接する切断面Ｌ１の間にはＬＤ２とＬＤ４とが含まれる。切断面Ｌ１同士の間隔は、ＬＤ２及びＬＤ４の幅（ＬＤ２及びＬＤ４の並んでいる方向にとったＬＤ２の厚みとＬＤ４の厚みとの合計）程度（１ｍｍ程度）である。なお、この切断処理の前に、ＬＤ２及びＬＤ４のへき開面（端面）に対し、所望の反射率を実現するための端面コートを施しておく。ＬＤ２及びＬＤ４は、同一の導波路形成プロセスを経ており、さらに同一のへき開面（端面）を有しているので、ＬＤ２の発光波長の光軸とＬＤ４の発光波長の光軸とは高精度で一致することとなる。   Next, after providing an insulating film (corresponding to the insulating film 23 and the insulating film 43), the p-electrode 2c, the p-electrode 4c, and the n-electrode 3, the cutting shown in FIGS. 3B and 4A is performed. A plurality of nitride semiconductor multi-wavelength lasers 1 are obtained by cutting along the surface L1 to obtain chips, as shown in FIGS. The cut surface L1 is a surface including an interface between adjacent LD2 and LD4, and LD2 and LD4 are included between the adjacent cut surfaces L1. The interval between the cut surfaces L1 is about the width of LD2 and LD4 (the sum of the thickness of LD2 and the thickness of LD4 taken in the direction in which LD2 and LD4 are arranged) (about 1 mm). In addition, before this cutting process, the end surface coat | cover for implement | achieving a desired reflectance is given with respect to the cleavage surface (end surface) of LD2 and LD4. Since LD2 and LD4 have undergone the same waveguide formation process and have the same cleavage plane (end face), the optical axis of the emission wavelength of LD2 and the optical axis of the emission wavelength of LD4 are highly accurate. Will match.

なお、図２〜図４に示す製造方法に限らず、図５〜図７に示す製造方法によって窒化物半導体多波長レーザ１を製造してもよい。まず、図５（Ａ）に示すように、二つのＧａＮ基体２ｎと、二つのＧａＮ基体４ｎとを、交互に一列に並べる。隣接するＧａＮ基体２ｎとＧａＮ基体４ｎとは接しており、隣接するＧａＮ基体２ｎ同士も接しており、隣接するＧａＮ基体４ｎ同士も接している（以上、図５（Ａ））。   The nitride semiconductor multi-wavelength laser 1 may be manufactured not only by the manufacturing method shown in FIGS. 2 to 4 but also by the manufacturing method shown in FIGS. First, as shown in FIG. 5A, two GaN substrates 2n and two GaN substrates 4n are alternately arranged in a line. The adjacent GaN substrate 2n and the GaN substrate 4n are in contact with each other, the adjacent GaN substrates 2n are also in contact with each other, and the adjacent GaN substrates 4n are also in contact with each other (hereinafter, FIG. 5A).

次に、図５（Ｂ）に示すように、上記のようにして一列並べられた複数のＧａＮ基体２ｎとＧａＮ基体４ｎの全体を下地基板として再度ＨＶＰＥによってＧａＮ層を結晶成長させる。このようにして結晶成長したＧａＮ層のうちＧａＮ基体２ｎ上に形成された部分（ＧａＮ基体２ｐ）の結晶方位はＧａＮ基体２ｎの結晶方位と同一であり、ＧａＮ基体４ｎ上に形成された部分（ＧａＮ基体４ｐ）の結晶方位は、ＧａＮ基体４ｎの結晶方位と同一である。このようにして、ＧａＮ基体２ｐ及びＧａＮ基体４ｐからなるＧａＮインゴットが形成される（以上、図５（Ｂ））。   Next, as shown in FIG. 5B, the GaN layer is crystal-grown again by HVPE using the entire GaN substrate 2n and GaN substrate 4n arranged in a row as described above as the base substrate. The crystal orientation of the portion (GaN substrate 2p) formed on the GaN substrate 2n in the GaN layer thus grown is the same as the crystal orientation of the GaN substrate 2n, and the portion formed on the GaN substrate 4n ( The crystal orientation of the GaN substrate 4p) is the same as the crystal orientation of the GaN substrate 4n. Thus, a GaN ingot composed of the GaN substrate 2p and the GaN substrate 4p is formed (FIG. 5B).

次に、図５（Ｂ）及び図５（Ｃ）に示すように、ＧａＮ基体２ｐ及びＧａＮ基体４ｐからなるＧａＮインゴットから基板部５ｂを切り出す。基板部５ｂのうちＧａＮ基体２ｐに含まれていた部分はＧａＮ基板２ａとなっており、基板部５ｂのうちＧａＮ基体４ｐに含まれていた部分はＧａＮ基板４ａとなっている。ＧａＮ基板２ａは、結晶成長のプロセスによって、隣接するＧａＮ基板２ａ及びＧａＮ基板４ａに接合した状態となっているが、ＧａＮ基板４ａとの界面には結晶欠陥が生じている。   Next, as shown in FIGS. 5B and 5C, the substrate portion 5b is cut out from the GaN ingot composed of the GaN base 2p and the GaN base 4p. A portion of the substrate portion 5b included in the GaN base 2p is the GaN substrate 2a, and a portion of the substrate portion 5b included in the GaN base 4p is the GaN substrate 4a. The GaN substrate 2a is in a state of being bonded to the adjacent GaN substrate 2a and the GaN substrate 4a by a crystal growth process, but crystal defects are generated at the interface with the GaN substrate 4a.

次に、図６（Ａ）に示すように、ＭＯＶＰＥによって、ＬＤ用の積層構造体をエピタキシャル成長させる。このＬＤ用の積層構造体のうちＧａＮ基板２ａ上の部分（積層体２ｑ）は、図１に示す半導体部２ｂと同様の積層構造を有し、ＧａＮ基板４ａ上の部分（積層体４ｑ）は、図１に示す半導体部４ｂと同様の積層構造を有する。ＧａＮ基板２ａの結晶方位はＧａＮ基板４ａの結晶方位と異なっているので、積層体２ｑの発光層内に取り込まれるＩｎの組成比は、積層体４ｑの発光層内に取り込まれるＩｎの組成比と異なる。このように、積層体２ｑの発光波長と積層体４ｑの発光波長とは異なることとなり、このようにして、異なる発光波長（例えば青色の発光波長及び緑色の発光波長）の二つのＬＤが一回のエピタキシャル成長によって得られる（以上、図６（Ａ））。積層体２ｑと積層体４ｑは同一の表面を有しているので、デバイスプロセスが容易になる。   Next, as shown in FIG. 6A, the laminated structure for LD is epitaxially grown by MOVPE. Of the laminated structure for LD, the portion on the GaN substrate 2a (stacked body 2q) has the same stacked structure as the semiconductor portion 2b shown in FIG. 1, and the portion on the GaN substrate 4a (stacked body 4q) 1 has a stacked structure similar to that of the semiconductor portion 4b shown in FIG. Since the crystal orientation of the GaN substrate 2a is different from the crystal orientation of the GaN substrate 4a, the In composition ratio taken into the light emitting layer of the multilayer body 2q is equal to the In composition ratio taken into the light emitting layer of the multilayer body 4q. Different. Thus, the emission wavelength of the laminate 2q and the emission wavelength of the laminate 4q are different, and thus two LDs having different emission wavelengths (for example, a blue emission wavelength and a green emission wavelength) are produced once. (FIG. 6A). Since the stacked body 2q and the stacked body 4q have the same surface, the device process is facilitated.

次に、図６（Ｂ）に示すように、ドライエッチングと真空蒸着とを用いて、積層体２ｑにリッジ形状の導波路２１を設け、積層体４ｑにリッジ形状の導波路４１を設ける。これによって、リッジ形状の導波路２１を有する半導体部２ｂがＧａＮ基板２ａ上に形成され、リッジ形状の導波路４１を有する半導体部４ｂがＧａＮ基板４ａ上に形成される。そして、導波路２１及び導波路４１が所定長となるようにＧａＮ基板２ａ、ＧａＮ基板４ａ、積層体２ｑ及び積層体４ｑをへき開する（以上、図６（Ｂ））。   Next, as shown in FIG. 6B, by using dry etching and vacuum deposition, a ridge-shaped waveguide 21 is provided in the stacked body 2q, and a ridge-shaped waveguide 41 is provided in the stacked body 4q. As a result, the semiconductor portion 2b having the ridge-shaped waveguide 21 is formed on the GaN substrate 2a, and the semiconductor portion 4b having the ridge-shaped waveguide 41 is formed on the GaN substrate 4a. Then, the GaN substrate 2a, the GaN substrate 4a, the stacked body 2q, and the stacked body 4q are cleaved so that the waveguide 21 and the waveguide 41 have a predetermined length (hereinafter, FIG. 6B).

次に、絶縁膜（絶縁膜２３及び絶縁膜４３に対応）と、ｐ電極２ｃ及びｐ電極４ｃと、ｎ電極３とを設けた後に、図６（Ｂ）及び図７（Ａ）に示す切断面Ｌ２に沿った切断を行ってチップ化することによって、図６（Ｃ）及び図７（Ｂ）に示すように、複数の窒化物半導体多波長レーザ１を得る。切断面Ｌ２は、隣接する二つのＬＤ２の界面、又は、隣接する二つのＬＤ４の界面を含む面であり、隣接する二つの切断面Ｌ２の間にはＬＤ２とＬＤ４とが含まれる。切断面Ｌ２同士の間隔は、ＬＤ２及びＬＤ４の幅（ＬＤ２及びＬＤ４の並んでいる方向にとったＬＤ２の厚みとＬＤ４の厚みとの合計）程度（１ｍｍ程度）である。なお、この切断処理の前に、ＬＤ２及びＬＤ４のへき開面（端面）に対し、所望の反射率を実現するための端面コートを施しておく。ＬＤ２及びＬＤ４は、同一の導波路形成プロセスを経ており、さらに同一のへき開面（端面）を有しているので、ＬＤ２の発光波長の光軸とＬＤ４の発光波長の光軸とは高精度で一致することとなる。   Next, after providing an insulating film (corresponding to the insulating film 23 and the insulating film 43), the p-electrode 2c, the p-electrode 4c, and the n-electrode 3, the cutting shown in FIGS. 6B and 7A is performed. By cutting along the surface L2 into chips, a plurality of nitride semiconductor multi-wavelength lasers 1 are obtained as shown in FIGS. 6C and 7B. The cut surface L2 is a surface including an interface between two adjacent LD2s or an interface between two adjacent LD4s, and LD2 and LD4 are included between the two adjacent cut surfaces L2. The interval between the cut surfaces L2 is about the width of LD2 and LD4 (the sum of the thickness of LD2 and the thickness of LD4 taken in the direction in which LD2 and LD4 are arranged) (about 1 mm). In addition, before this cutting process, the end surface coat | cover for implement | achieving a desired reflectance is given with respect to the cleavage surface (end surface) of LD2 and LD4. Since LD2 and LD4 have undergone the same waveguide formation process and have the same cleavage plane (end face), the optical axis of the emission wavelength of LD2 and the optical axis of the emission wavelength of LD4 are highly accurate. Will match.

なお、図３（Ａ）に示す積層体２ｑにリッジ形状の二つの導波路２１を形成し、図３（Ａ）に示す積層体４ｑにリッジ形状の二つの導波路４１を形成することによって、図６（Ｂ）に示す構造を実現してもよい。この場合、ＧａＮ基体２ｎ及びＧａＮ基体４ｎのそれぞれの幅（ＧａＮ基体２ｎ及びＧａＮ基体４ｎの並んでいる方向にとったＧａＮ基体２ｎ及びＧａＮ基体４ｎのそれぞれの厚み）は、上記幅０．５ｍｍの２倍程度（１ｍｍ程度）にでき、ＧａＮ基板を並べる工程を簡略化できる。積層体２ｑの幅（ＧａＮ基体２ｎ及びＧａＮ基体４ｎの並んでいる方向にとった積層体２ｑの厚み）は上記幅０．５ｍｍの２倍程度（１ｍｍ程度）となり、積層体４ｑの幅（ＧａＮ基体２ｎ及びＧａＮ基体４ｎの並んでいる方向にとった積層体４ｑの厚み）も上記幅０．５ｍｍの２倍程度（１ｍｍ程度）となる。   In addition, by forming two ridge-shaped waveguides 21 in the stacked body 2q shown in FIG. 3A and forming two ridge-shaped waveguides 41 in the stacked body 4q shown in FIG. The structure shown in FIG. 6B may be realized. In this case, the respective widths of the GaN base 2n and the GaN base 4n (the respective thicknesses of the GaN base 2n and the GaN base 4n taken in the direction in which the GaN base 2n and the GaN base 4n are arranged) have the width of 0.5 mm. It can be about twice (about 1 mm), and the process of arranging the GaN substrates can be simplified. The width of the stacked body 2q (the thickness of the stacked body 2q taken in the direction in which the GaN base 2n and the GaN base 4n are arranged) is about twice the width 0.5mm (about 1mm), and the width of the stacked body 4q (GaN The thickness of the laminate 4q taken in the direction in which the base 2n and the GaN base 4n are arranged is also about twice the width 0.5mm (about 1mm).

（実施例１）図８及び図９を参照して、実施形態に係る窒化物半導体多波長レーザ１の実施例１について説明する。図８に示すように、ＬＤ２のＧａＮ基板２ａのｃ軸方向はＬＤ２の導波路２１の延びている方向（ｙ軸方向）に直交し、ＬＤ４のＧａＮ基板４ａのｃ軸方向はＬＤ４の半導体部４ｂの導波路４１の延びている方向（ｙ軸方向）に直交している。すなわち、ＧａＮ基板２ａのｃ軸方向は、導波路２１（ｙ軸）に直交する面（ｚｘ面）に平行し、ＧａＮ基板４ａのｃ軸方向は、導波路４１（ｙ軸）に直交する面（ｚｘ面）に平行している。ＧａＮ基板２ａのｃ軸方向と基板５の主面Ｓ５の法線方向（ｚ軸方向）との成す第１の角度（角度θ２１）は２度であり（主面Ｓ５がａ軸方向２度オフ面）、ＧａＮ基板４ａのｃ軸方向と基板５の主面Ｓ５の法線方向（ｚ軸方向）との成す第２の角度（角度θ４１）は７５度である（主面Ｓ５がｍ軸方向７５度オフ面）。ＧａＮ基板２ａのｍ軸方向はｙ軸方向と等価な方向であり、ＧａＮ基板４ａのａ軸方向もｙ軸方向と等価な方向である。 Example 1 Example 1 of the nitride semiconductor multiwavelength laser 1 according to the embodiment will be described with reference to FIGS. As shown in FIG. 8, the c-axis direction of the GaN substrate 2a of the LD2 is orthogonal to the extending direction (y-axis direction) of the waveguide 21 of the LD2, and the c-axis direction of the GaN substrate 4a of the LD4 is the semiconductor portion of the LD4. It is orthogonal to the direction (y-axis direction) in which the waveguide 41 of 4b extends. That is, the c-axis direction of the GaN substrate 2a is parallel to a plane (zx plane) orthogonal to the waveguide 21 (y-axis), and the c-axis direction of the GaN substrate 4a is a plane orthogonal to the waveguide 41 (y-axis). Parallel to (zx plane). The first angle (angle θ21) formed by the c-axis direction of the GaN substrate 2a and the normal direction (z-axis direction) of the main surface S5 of the substrate 5 is 2 degrees (the main surface S5 is off by 2 degrees in the a-axis direction). Surface), the second angle (angle θ41) formed by the c-axis direction of the GaN substrate 4a and the normal direction (z-axis direction) of the main surface S5 of the substrate 5 is 75 degrees (the main surface S5 is in the m-axis direction). 75 degrees off surface). The m-axis direction of the GaN substrate 2a is a direction equivalent to the y-axis direction, and the a-axis direction of the GaN substrate 4a is also a direction equivalent to the y-axis direction.

図９に示すように、ＧａＮ層２ｅはｎ型ドープされたＧａＮからなり、５００ｎｍ程度の厚みを有する。クラッド層２ｆは、ｎ型ドープされたＩｎＡｌＧａＮからなり、１．５μｍ程度の厚みを有する。クラッド層２ｆのＩｎ，Ａｌ，Ｇａの組成比は、それぞれ、０．０２，０．０９，０．８９である。ガイド層２ｇは、ＩｎＧａＮからなり、２００ｎｍ程度の厚みを有する。ガイド層２ｇのＩｎ，Ｇａの組成比は、それぞれ、０．０２，０．９８である。   As shown in FIG. 9, the GaN layer 2e is made of n-type doped GaN and has a thickness of about 500 nm. The clad layer 2f is made of n-type doped InAlGaN and has a thickness of about 1.5 μm. The composition ratios of In, Al, and Ga in the cladding layer 2f are 0.02, 0.09, and 0.89, respectively. The guide layer 2g is made of InGaN and has a thickness of about 200 nm. The In and Ga composition ratios of the guide layer 2g are 0.02 and 0.98, respectively.

発光層２ｈは、複数のバリア層２ｒと複数の井戸層２ｓとからなり、バリア層２ｒと井戸層２ｓとが交互に積層されている。バリア層２ｒは、ＧａＮからなり、１５ｎｍ程度の厚みを有する。井戸層２ｓは、ＩｎＧａＮからなり、３ｎｍ程度の厚みを有する。井戸層２ｓのＩｎ，Ｇａの組成比は、それぞれ、０．２０，０．８０である。   The light emitting layer 2h includes a plurality of barrier layers 2r and a plurality of well layers 2s, and the barrier layers 2r and the well layers 2s are alternately stacked. The barrier layer 2r is made of GaN and has a thickness of about 15 nm. The well layer 2s is made of InGaN and has a thickness of about 3 nm. The In and Ga composition ratios of the well layer 2s are 0.20 and 0.80, respectively.

ガイド層２ｉは、ＩｎＧａＮからなり、２００ｎｍ程度の厚みを有する。ガイド層２ｉのＩｎ，Ｇａの組成比は、それぞれ、０．０２，０．９８である。電子ブロック層２ｊは、ｐ型ドープされたＡｌＧａＮからなり、２０ｎｍ程度の厚みを有する。電子ブロック層２ｊのＡｌ，Ｇａの組成比は、それぞれ、０．１２，０．８８である。クラッド層２ｋは、ｐ型ドープされたＩｎＡｌＧａＮであり、４００ｎｍ程度の厚みを有する。クラッド層２ｋのＩｎ，Ａｌ，Ｇａの組成比は、それぞれ、０．０２，０．０９，０．８９である。コンタクト層２ｍは、ｐ型ドープされたＧａＮからなり、５０ｎｍ程度の厚みを有する。   The guide layer 2i is made of InGaN and has a thickness of about 200 nm. The In and Ga composition ratios of the guide layer 2i are 0.02 and 0.98, respectively. The electron blocking layer 2j is made of p-type doped AlGaN and has a thickness of about 20 nm. The composition ratio of Al and Ga in the electron block layer 2j is 0.12 and 0.88, respectively. The clad layer 2k is p-type doped InAlGaN and has a thickness of about 400 nm. The composition ratios of In, Al, and Ga in the cladding layer 2k are 0.02, 0.09, and 0.89, respectively. The contact layer 2m is made of p-type doped GaN and has a thickness of about 50 nm.

また、ＧａＮ層４ｅは、ｎ型ドープされたＧａＮからなり、５００ｎｍ程度の厚みを有する。クラッド層４ｆは、ｎ型ドープされたＩｎＡｌＧａＮからなり、１．５μｍ程度の厚みを有する。クラッド層４ｆのＩｎ，Ａｌ，Ｇａの組成比は、それぞれ、０．０２，０．０９，０．８９である。ガイド層４ｇは、ＩｎＧａＮからなり、２００ｎｍ程度の厚みを有する。ガイド層４ｇのＩｎ，Ｇａの組成比は、それぞれ、０．０３，０．９７である。   The GaN layer 4e is made of n-type doped GaN and has a thickness of about 500 nm. The clad layer 4f is made of n-type doped InAlGaN and has a thickness of about 1.5 μm. The composition ratios of In, Al, and Ga in the cladding layer 4f are 0.02, 0.09, and 0.89, respectively. The guide layer 4g is made of InGaN and has a thickness of about 200 nm. The In and Ga composition ratios of the guide layer 4g are 0.03 and 0.97, respectively.

発光層４ｈは、複数のバリア層４ｒと複数の井戸層４ｓとからなり、バリア層４ｒと井戸層４ｓとが交互に積層されている。バリア層４ｒは、ＧａＮからなり、１５ｎｍ程度の厚みを有する。井戸層４ｓは、ＩｎＧａＮからなり、３ｎｍ程度の厚みを有する。井戸層４ｓのＩｎ，Ｇａの組成比は、それぞれ、０．３０，０．７０である。   The light emitting layer 4h includes a plurality of barrier layers 4r and a plurality of well layers 4s, and the barrier layers 4r and the well layers 4s are alternately stacked. The barrier layer 4r is made of GaN and has a thickness of about 15 nm. The well layer 4s is made of InGaN and has a thickness of about 3 nm. The In and Ga composition ratios of the well layer 4s are 0.30 and 0.70, respectively.

ガイド層４ｉは、ＩｎＧａＮからなり、２００ｎｍ程度の厚みを有する。ガイド層４ｉのＩｎ，Ｇａの組成比は、それぞれ、０．０３，０．９７である。電子ブロック層４ｊは、ｐ型ドープされたＡｌＧａＮからなり、２０ｎｍ程度の厚みを有する。電子ブロック層４ｊのＡｌ，Ｇａの組成比は、それぞれ、０．１２，０．８８である。クラッド層４ｋは、ｐ型ドープされたＩｎＡｌＧａＮであり、４００ｎｍ程度の厚みを有する。クラッド層４ｋのＩｎ，Ａｌ，Ｇａの組成比は、それぞれ、０．０２，０．０９，０．８９である。コンタクト層４ｍは、ｐ型ドープされたＧａＮからなり、５０ｎｍ程度の厚みを有する。   The guide layer 4i is made of InGaN and has a thickness of about 200 nm. The In and Ga composition ratios of the guide layer 4i are 0.03 and 0.97, respectively. The electron blocking layer 4j is made of p-type doped AlGaN and has a thickness of about 20 nm. The composition ratio of Al and Ga in the electron block layer 4j is 0.12 and 0.88, respectively. The clad layer 4k is p-type doped InAlGaN and has a thickness of about 400 nm. The composition ratios of In, Al, and Ga in the cladding layer 4k are 0.02, 0.09, and 0.89, respectively. The contact layer 4m is made of p-type doped GaN and has a thickness of about 50 nm.

実施例１に係る窒化物半導体多波長レーザ１の製造方法を説明する。実施例１に係る窒化物半導体多波長レーザ１は図２〜図４に示す製造方法（特に、積層体２ｑにリッジ形状の二つの導波路２１を形成し、積層体４ｑにリッジ形状の二つの導波路４１を形成する製造方法）によって製造された。まず、ＨＶＰＥによって作製されたＧａＮインゴットから切り出した幅１ｍｍ程度の複数のＧａＮ基体２ｎ（ａ軸方向２度オフの結晶方位）と、ＨＶＰＥによって作製された他のＧａＮインゴットから切り出した幅１ｍｍ程度の複数のＧａＮ基体４ｎ（ｍ軸方向７５度オフの結晶方位）とを用意してＧａＮ基体２ｎとＧａＮ基体４ｎとを交互に並べた。次に、この複数のＧａＮ基体２ｎ及びＧａＮ基体４ｎの全体を下地基板として再度ＨＶＰＥによってＧａＮ基体２ｐ及びＧａＮ基体４ｐを結晶成長させ、複数のＧａＮ基体２ｐ及びＧａＮ基体４ｐが交互に並んだＧａＮインゴットを形成した。次に、このＧａＮインゴットから基板部５ａを切り出した。   A method for manufacturing the nitride semiconductor multi-wavelength laser 1 according to the first embodiment will be described. The nitride semiconductor multiwavelength laser 1 according to the first embodiment is manufactured by the manufacturing method shown in FIGS. 2 to 4 (particularly, two ridge-shaped waveguides 21 are formed in the stacked body 2q, and two ridge-shaped waveguides are formed in the stacked body 4q. Manufactured by the manufacturing method of forming the waveguide 41). First, a plurality of GaN substrates 2n having a width of about 1 mm cut from a GaN ingot manufactured by HVPE (a crystal orientation of 2 degrees off in the a-axis direction) and a width of about 1 mm cut from another GaN ingot manufactured by HVPE. A plurality of GaN substrates 4n (m-axis direction crystal orientation of 75 degrees off) were prepared, and the GaN substrates 2n and GaN substrates 4n were alternately arranged. Next, the GaN base 2p and the GaN base 4p are crystal-grown again by HVPE using the whole of the plurality of GaN bases 2n and the GaN base 4n as a base substrate, and the GaN ingot in which the plurality of GaN bases 2p and the GaN bases 4p are alternately arranged. Formed. Next, the substrate part 5a was cut out from the GaN ingot.

次に、基板部５ａ上に、積層体２ｑ及び積層体４ｑを、ＭＯＶＰＥによってエピタキシャル成長させた。まず、基板部５ａを、ＮＨ３＋Ｈ２雰囲気、摂氏１０５０度の条件で１０分程度保持し、前処理（サーマルクリーニング）を行った後に、ｎ型ドープされたＧａＮ層（ＧａＮ層２ｅ及びＧａＮ層４ｅ）を摂氏１０５０度程度で基板部５ａ上に成長させる。 Next, the stacked body 2q and the stacked body 4q were epitaxially grown on the substrate portion 5a by MOVPE. First, the substrate portion 5a is held for about 10 minutes under the condition of NH 3 + H 2 atmosphere and 1050 degrees Celsius, and after pretreatment (thermal cleaning), an n-type doped GaN layer (GaN layer 2e and GaN layer) 4e) is grown on the substrate portion 5a at about 1050 degrees Celsius.

次に、温度を摂氏８４０度に下げ、クラッド層２ｆ及びクラッド層４ｆを成長させ、更に、ガイド層２ｇ及びガイド層４ｇを成長させた。次に、発光層２ｈ及び発光層４ｈを成長させた。バリア層２ｒ及びバリア層４ｒを摂氏８４０度程度で成長させ、井戸層２ｓ及び井戸層４ｓを摂氏７４０度程度で成長させた。次に、摂氏８４０度のもとで、ガイド層２ｉ及びガイド層４ｉを成長させた。   Next, the temperature was lowered to 840 degrees Celsius, the cladding layer 2f and the cladding layer 4f were grown, and the guide layer 2g and the guide layer 4g were further grown. Next, the light emitting layer 2h and the light emitting layer 4h were grown. The barrier layer 2r and the barrier layer 4r were grown at about 840 degrees Celsius, and the well layer 2s and the well layer 4s were grown at about 740 degrees Celsius. Next, the guide layer 2i and the guide layer 4i were grown at 840 degrees Celsius.

なお、基板部５ａのＧａＮ基板２ａとＧａＮ基板４ａとは結晶方位が異なっているので、ＧａＮ基板２ａ上に成長させたガイド層２ｇ、井戸層２ｓ及びガイド層２ｉのＩｎ組成比と、ＧａＮ基板４ａ上に成長させたガイド層４ｇ、井戸層４ｓ及びガイド層４ｉのＩｎ組成比とは異なっていた。   Since the GaN substrate 2a and the GaN substrate 4a of the substrate portion 5a have different crystal orientations, the In composition ratio of the guide layer 2g, the well layer 2s, and the guide layer 2i grown on the GaN substrate 2a, and the GaN substrate The In composition ratio of the guide layer 4g, the well layer 4s, and the guide layer 4i grown on 4a was different.

次に、摂氏１０００度程度のもとで電子ブロック層２ｊ及び電子ブロック層４ｊを成長させた。更にこの後、摂氏８４０度程度のもとで、クラッド層２ｋ及びクラッド層４ｋを成長させ、更に、コンタクト層２ｍ及びコンタクト層４ｍを成長させた。以上によって積層体２ｑ及び積層体４ｑを形成した。   Next, the electron block layer 2j and the electron block layer 4j were grown at about 1000 degrees Celsius. Thereafter, the cladding layer 2k and the cladding layer 4k were grown at about 840 degrees Celsius, and the contact layer 2m and the contact layer 4m were further grown. The laminated body 2q and the laminated body 4q were formed by the above.

次に、積層体２ｑ及び積層体４ｑに対しドライエッチングと真空蒸着とを行うことによって、ストライプ幅２μｍ程度のリッジ形状の導波路２１を積層体２ｑ毎に二つ形成し、同様のリッジ形状の導波路４１を積層体４ｑ毎に二つ形成した。次に、基板部５ａの裏面（半導体部２ｂ及び半導体部４ｂとの界面の反対側にあり、露出している面）を、へき開を容易にするために基板部５ａの厚みが１００μｍ程度になるまで研磨した。   Next, by performing dry etching and vacuum deposition on the stacked body 2q and the stacked body 4q, two ridge-shaped waveguides 21 having a stripe width of about 2 μm are formed for each stacked body 2q. Two waveguides 41 were formed for each laminate 4q. Next, in order to easily cleave the back surface of the substrate portion 5a (the exposed surface opposite to the interface between the semiconductor portion 2b and the semiconductor portion 4b), the thickness of the substrate portion 5a is about 100 μm. Polished until.

そして、電子ブロック層２ｊ上に導波路２１を挟むようにして絶縁膜２３を形成し、電子ブロック層４ｊ上に導波路４１を挟むようにして絶縁膜４３を形成した後に、導波路２１及び絶縁膜２３上にｐ電極２ｃを形成し、導波路４１及び絶縁膜４３上にｐ電極４ｃを形成した。更に、基板部５ａの裏面にｎ電極３を形成した。そして、導波路２１及び導波路４１の長さが６００μｍ程度となるようにへき開を行った。ここで、ＧａＮ基板２ａ及び積層体２ｑに対するへき開はｍ面へき開であり、ＧａＮ基板４ａ及び積層体４ｑに対するへき開はａ面へき開であった。次に、このへき開によって生じた端面に対し、波長４９０ｎｍの光の反射率が８０％及び９５％のＳｉＯ２／ＴｉＯ２からなる誘電体多層膜を蒸着した。そして、積層体２ｑの二つの導波路２１の間の切断面（切断面Ｌ２に対応）及び積層体４ｑの二つの導波路４１の間の切断面（切断面Ｌ２に対応）に沿った切断を行ってチップ化することによって、複数の窒化物半導体多波長レーザ１を得た。 Then, an insulating film 23 is formed on the electron block layer 2j so as to sandwich the waveguide 21, and an insulating film 43 is formed on the electron block layer 4j so as to sandwich the waveguide 41, and then on the waveguide 21 and the insulating film 23. A p-electrode 2 c was formed, and a p-electrode 4 c was formed on the waveguide 41 and the insulating film 43. Furthermore, the n electrode 3 was formed on the back surface of the substrate portion 5a. Then, cleavage was performed so that the lengths of the waveguide 21 and the waveguide 41 were about 600 μm. Here, the cleavage with respect to the GaN substrate 2a and the laminate 2q was an m-plane cleavage, and the cleavage with respect to the GaN substrate 4a and the laminate 4q was an a-plane cleavage. Next, a dielectric multilayer film made of SiO 2 / TiO 2 with a reflectance of 80% and 95% of light having a wavelength of 490 nm was deposited on the end face generated by this cleavage. Then, cutting along the cut surface (corresponding to the cut surface L2) between the two waveguides 21 of the multilayer body 2q and the cut surface (corresponding to the cut surface L2) between the two waveguides 41 of the multilayer body 4q is performed. A plurality of nitride semiconductor multi-wavelength lasers 1 were obtained by going into chips.

窒化物半導体多波長レーザ１のＬＤ２は、４６０ｎｍで発振し、窒化物半導体多波長レーザ１のＬＤ４は、５２０ｎｍで発振した。なお、誘電体多層膜の反射率は波長４９０ｎｍを中心に調整しているので、ＬＤ２とＬＤ４の両方にほぼ所望の反射率を提供することができる。このようにして、ＭＯＶＰＥ成長とデバイスプロセスが簡便な多波長発光素子が提供される。本実施例は、光の三原色のうちの青色光と緑色光を含んでいるので、例えば映像表示機器の光源に応用できる。   The LD 2 of the nitride semiconductor multi-wavelength laser 1 oscillated at 460 nm, and the LD 4 of the nitride semiconductor multi-wavelength laser 1 oscillated at 520 nm. Since the reflectance of the dielectric multilayer film is adjusted around a wavelength of 490 nm, almost desired reflectance can be provided to both LD2 and LD4. In this way, a multi-wavelength light-emitting element with a simple MOVPE growth and device process is provided. Since the present embodiment includes blue light and green light among the three primary colors of light, it can be applied to, for example, a light source of a video display device.

（実施例２）図１０を参照して、実施形態に係る窒化物半導体多波長レーザ１の実施例２について説明する。図１０に示すように、ＬＤ２のＧａＮ基板２ａのｃ軸方向はＬＤ２の導波路２１の延びている方向（ｙ軸方向）に直交し、ＬＤ４のＧａＮ基板４ａのｃ軸方向はＬＤ４の半導体部４ｂの導波路４１の延びている方向（ｙ軸方向）と基板５の主面Ｓ５の法線方向（ｚ軸方向）とによってなる平面（ｙｚ平面）に平行している。ＧａＮ基板２ａのｃ軸方向は、導波路２１（ｙ軸）に直交する面（ｚｘ面）に平行している。ＧａＮ基板２ａのｃ軸方向と基板５の主面Ｓ５の法線方向（ｚ軸方向）との成す第１の角度（角度θ２２）は２度であり（主面Ｓ５がａ軸方向２度オフ面）、ＧａＮ基板４ａのｃ軸方向と基板５の主面Ｓ５の法線方向（ｚ軸方向）との成す第２の角度（角度θ４２）は７５度である（主面Ｓ５がｍ軸方向７５度オフ面）。ＧａＮ基板２ａのｍ軸方向はｙ軸方向と等価な方向であり、ＧａＮ基板４ａのａ軸方向はｘ軸方向と等価な方向である。主面Ｓ５がｍ軸方向７５度オフ面となっているＧａＮ基板４ａ上に形成された半導体部４ｂからの発光は正の偏光度を有する。ここで、偏光度は、発光を素子表面から観測した場合に、オフ方向に垂直な成分の発光がオフ方向に平行な成分の発光よりも強いときに、正としている。このＬＤ４から発光されるレーザ光のオフ垂直成分は、このレーザ光のオフ平行成分よりも強い（図１２）。レーザ発振にはＴＥモードが寄与するので、ＬＤ４のようにオフ垂直成分がＴＥモードに一致するように導波路を形成すれば、しきい値電流を低減できる。 Example 2 Example 2 of the nitride semiconductor multiwavelength laser 1 according to the embodiment will be described with reference to FIG. As shown in FIG. 10, the c-axis direction of the GaN substrate 2a of the LD2 is orthogonal to the extending direction (y-axis direction) of the waveguide 21 of the LD2, and the c-axis direction of the GaN substrate 4a of the LD4 is the semiconductor portion of the LD4. 4b is parallel to a plane (yz plane) formed by the extending direction of the waveguide 41 (y-axis direction) and the normal direction (z-axis direction) of the main surface S5 of the substrate 5. The c-axis direction of the GaN substrate 2a is parallel to a plane (zx plane) orthogonal to the waveguide 21 (y-axis). The first angle (angle θ22) formed by the c-axis direction of the GaN substrate 2a and the normal direction (z-axis direction) of the main surface S5 of the substrate 5 is 2 degrees (the main surface S5 is off by 2 degrees in the a-axis direction). Surface), the second angle (angle θ42) formed by the c-axis direction of the GaN substrate 4a and the normal direction (z-axis direction) of the main surface S5 of the substrate 5 is 75 degrees (the main surface S5 is in the m-axis direction). 75 degrees off surface). The m-axis direction of the GaN substrate 2a is a direction equivalent to the y-axis direction, and the a-axis direction of the GaN substrate 4a is a direction equivalent to the x-axis direction. The light emitted from the semiconductor portion 4b formed on the GaN substrate 4a whose main surface S5 is 75-degree off-plane in the m-axis direction has a positive degree of polarization. Here, the degree of polarization is positive when the light emission is observed from the element surface, and the light emission of the component perpendicular to the off direction is stronger than the light emission of the component parallel to the off direction. The off-vertical component of the laser light emitted from the LD 4 is stronger than the off-parallel component of the laser light (FIG. 12). Since the TE mode contributes to laser oscillation, the threshold current can be reduced if the waveguide is formed so that the off-vertical component matches the TE mode as in LD4.

実施例２の半導体部２ｂ及び半導体部４ｂの構成は、図９に示す実施例１の場合と同様であった。実施例２に係る窒化物半導体多波長レーザ１の製造方法も、実施例１の場合の製造方法と同様であった。実施例２の場合におけるＧａＮ基板４ａ及び積層体４ｑの端面はへき開性のある結晶面ではないが、ＧａＮ基板２ａ及び積層体２ｑのｍ面へき開に引きずられて良好に割れた。   The configurations of the semiconductor part 2b and the semiconductor part 4b in Example 2 were the same as those in Example 1 shown in FIG. The manufacturing method of the nitride semiconductor multi-wavelength laser 1 according to Example 2 was the same as the manufacturing method in Example 1. In the case of Example 2, the end faces of the GaN substrate 4a and the laminated body 4q are not cleaved crystal faces, but were favorably cracked by being pulled by the m-plane cleavage of the GaN substrate 2a and the laminated body 2q.

（実施例３）図１１を参照して、実施形態に係る窒化物半導体多波長レーザ１の実施例２について説明する。図１１に示すように、ＬＤ２のＧａＮ基板２ａのｃ軸方向はＬＤ２の導波路２１の延びている方向（ｙ軸方向）と基板５の主面Ｓ５の法線方向（ｚ軸方向）とによってなる平面（ｙｚ平面）に平行し、ＬＤ４のＧａＮ基板４ａのｃ軸方向はＬＤ４の半導体部４ｂの導波路４１の延びている方向（ｙ軸方向）と基板５の主面Ｓ５の法線方向（ｚ軸方向）とによってなる平面（ｙｚ平面）に平行している。ＧａＮ基板２ａのｃ軸方向と基板５の主面Ｓ５の法線方向（ｚ軸方向）との成す第１の角度（角度θ２３）は９０度であり（主面Ｓ５がｍ面）、ＧａＮ基板４ａのｃ軸方向と基板５の主面Ｓ５の法線方向（ｚ軸方向）との成す第２の角度（角度θ４３）は７０度である（主面Ｓ５がｍ軸方向７０度オフ面）。ＧａＮ基板２ａのｍ軸方向はｚ軸方向と等価な方向であり、ＧａＮ基板４ａのａ軸方向はｘ軸方向と等価な方向である。主面Ｓ５がｍ面となっているＧａＮ基板２ａ上に形成された半導体部２ｂからの発光と、主面Ｓ５がｍ軸方向７０度オフ面となっているＧａＮ基板４ａ上に形成された半導体部４ｂからの発光とは何れも正の偏光度を有するので、ＬＤ２及びＬＤ４に対するしきい値電流は何れも低減される。 Example 3 Example 2 of the nitride semiconductor multiwavelength laser 1 according to the embodiment will be described with reference to FIG. As shown in FIG. 11, the c-axis direction of the GaN substrate 2a of the LD2 depends on the direction in which the waveguide 21 of the LD2 extends (y-axis direction) and the normal direction of the main surface S5 of the substrate 5 (z-axis direction). The c-axis direction of the GaN substrate 4a of the LD 4 is parallel to the plane (yz plane), and the direction in which the waveguide 41 of the semiconductor portion 4b of the LD 4 extends (the y-axis direction) and the normal direction of the main surface S5 of the substrate 5 Is parallel to a plane (yz plane) formed by (z-axis direction). The first angle (angle θ23) formed between the c-axis direction of the GaN substrate 2a and the normal direction (z-axis direction) of the main surface S5 of the substrate 5 is 90 degrees (the main surface S5 is the m-plane). The second angle (angle θ43) formed by the c-axis direction of 4a and the normal direction (z-axis direction) of the main surface S5 of the substrate 5 is 70 degrees (the main surface S5 is 70 degrees off-plane in the m-axis direction). . The m-axis direction of the GaN substrate 2a is a direction equivalent to the z-axis direction, and the a-axis direction of the GaN substrate 4a is a direction equivalent to the x-axis direction. Light emission from the semiconductor portion 2b formed on the GaN substrate 2a whose main surface S5 is the m-plane and a semiconductor formed on the GaN substrate 4a whose main surface S5 is the 70-degree off-surface in the m-axis direction Since the light emitted from the unit 4b has a positive degree of polarization, the threshold currents for the LD2 and LD4 are both reduced.

実施例３の半導体部２ｂ及び半導体部４ｂの構成は、図９に示す実施例１の場合と同様であった。実施例３に係る窒化物半導体多波長レーザ１の製造方法については、井戸層２ｓ及び井戸層４ｓの成長温度を摂氏７５０度程度とし、ガイド層２ｇ及びガイド層４ｇと、ガイド層２ｉ及びガイド層４ｉと、バリア層２ｒ及びバリア層４ｒとの成長温度を摂氏８５０度程度としたことを除けば、実施例１の場合の製造方法と同様であった。実施例３の場合におけるＧａＮ基板４ａ及び積層体４ｑの端面はへき開性のある結晶面ではないが、ＧａＮ基板２ａ及び積層体２ｑのｃ面へき開に引きずられて良好に割れた。   The configurations of the semiconductor part 2b and the semiconductor part 4b in Example 3 were the same as those in Example 1 shown in FIG. Regarding the method for manufacturing the nitride semiconductor multi-wavelength laser 1 according to Example 3, the growth temperature of the well layer 2s and the well layer 4s is set to about 750 degrees Celsius, the guide layer 2g, the guide layer 4g, the guide layer 2i, and the guide layer Except that the growth temperature of 4i, the barrier layer 2r, and the barrier layer 4r was about 850 degrees Celsius, it was the same as the manufacturing method in Example 1. In the case of Example 3, the end faces of the GaN substrate 4a and the stacked body 4q were not cleaved crystal surfaces, but were favorably cracked by being pulled by the c-plane cleavage of the GaN substrate 2a and the stacked body 2q.

１…窒化物半導体多波長レーザ、２，４…ＬＤ、２１，４１…導波路、２３，４３…絶縁膜、２ａ，４ａ…ＧａＮ基板、２ｂ，４ｂ…半導体部、２ｃ，４ｃ…ｐ電極、２ｄ，３，４ｄ…ｎ電極、２ｅ，４ｅ…ＧａＮ層、２ｆ，４ｆ，２ｋ，４ｋ…クラッド層、２ｇ，４ｇ，２ｉ，４ｉ…ガイド層、２ｈ，４ｈ…発光層、２ｊ，４ｊ…電子ブロック層、２ｍ，４ｍ…コンタクト層、２ｎ，４ｎ，２ｐ，４ｐ…ＧａＮ基体、２ｑ，４ｑ…積層体、２ｒ，４ｒ…バリア層、２ｓ，４ｓ…井戸層、５…基板、５ａ，５ｂ…基板部、Ｓ２，Ｓ４，Ｓ５…主面。
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Nitride semiconductor multiwavelength laser, 2, 4 ... LD, 21, 41 ... Waveguide, 23, 43 ... Insulating film, 2a, 4a ... GaN substrate, 2b, 4b ... Semiconductor part, 2c, 4c ... P electrode, 2d, 3, 4d ... n electrode, 2e, 4e ... GaN layer, 2f, 4f, 2k, 4k ... cladding layer, 2g, 4g, 2i, 4i ... guide layer, 2h, 4h ... light emitting layer, 2j, 4j ... electron Block layer, 2m, 4m ... contact layer, 2n, 4n, 2p, 4p ... GaN substrate, 2q, 4q ... laminate, 2r, 4r ... barrier layer, 2s, 4s ... well layer, 5 ... substrate, 5a, 5b ... Substrate part, S2, S4, S5 ... main surface.

Claims (10)

六方晶系窒化物半導体からなる基板と、
前記基板の主面に含まれる第１の領域上に設けられた第１の窒化物半導体部と、
前記主面に含まれる第２の領域上に設けられた第２の窒化物半導体部と、
を備え、
前記第１の窒化物半導体部は、ＩｎＧａＮからなる第１の井戸層を含む第１の発光層を有し、
前記第２の窒化物半導体部は、ＩｎＧａＮからなる第２の井戸層を含んでおり前記第１の発光層の発光波長と異なる発光波長の第２の発光層を有し、
前記第１の領域の法線方向と前記第２の領域の法線方向とは、前記主面の法線方向と同一であり、
前記基板のうち前記第１の領域上の第１の部分のｃ軸方向と前記主面の法線方向との成す第１の角度と、前記基板のうち前記第２の領域上の第２の部分のｃ軸方向と前記主面の法線方向との成す第２の角度とは異なっている、
ことを特徴とする窒化物半導体発光素子。 A substrate made of a hexagonal nitride semiconductor;
A first nitride semiconductor portion provided on a first region included in the main surface of the substrate;
A second nitride semiconductor portion provided on a second region included in the main surface ;
With
The first nitride semiconductor portion has a first light emitting layer including a first well layer made of InGaN,
The second nitride semiconductor portion includes a second well layer made of InGaN, and has a second light emitting layer having an emission wavelength different from the emission wavelength of the first light emitting layer,
The normal direction of the first region and the normal direction of the second region are the same as the normal direction of the main surface,
A first angle formed between a c-axis direction of a first portion on the first region of the substrate and a normal direction of the main surface; and a second angle on the second region of the substrate. A second angle formed by the c-axis direction of the portion and the normal direction of the principal surface is different;
A nitride semiconductor light emitting device characterized by that. 前記第１の角度と前記第２の角度との差は５度以上である、ことを特徴とする請求項１に記載の窒化物半導体発光素子。 2. The nitride semiconductor light emitting device according to claim 1, wherein a difference between the first angle and the second angle is 5 degrees or more. 前記第１の井戸層のＩｎ組成は、前記第２の井戸層のＩｎ組成と異なる、ことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の窒化物半導体発光素子。 3. The nitride semiconductor light emitting device according to claim 1, wherein an In composition of the first well layer is different from an In composition of the second well layer. 4. 前記第１の窒化物半導体部は、ＩｎＧａＮからなる第１の光ガイド層を有し、
前記第２の窒化物半導体部は、ＩｎＧａＮからなる第２の光ガイド層を有し、
前記第１の光ガイド層のＩｎ組成は、前記第２の光ガイド層のＩｎ組成と異なる、ことを特徴とする請求項１〜請求項３の何れか一項に記載の窒化物半導体発光素子。 The first nitride semiconductor portion has a first light guide layer made of InGaN,
The second nitride semiconductor part has a second light guide layer made of InGaN,
4. The nitride semiconductor light emitting device according to claim 1, wherein an In composition of the first light guide layer is different from an In composition of the second light guide layer. 5. . 前記第１の井戸層の発光波長は、４３０ｎｍ以上４８０ｎｍ以下の範囲内にある、ことを特徴とする請求項１〜請求項４の何れか一項に記載の窒化物半導体発光素子。 5. The nitride semiconductor light emitting element according to claim 1, wherein an emission wavelength of the first well layer is in a range of not less than 430 nm and not more than 480 nm. 前記第２の井戸層の発光波長は、５００ｎｍ以上５５０ｎｍ以下の範囲内にある、ことを特徴とする請求項１〜請求項５の何れか一項に記載の窒化物半導体発光素子。 6. The nitride semiconductor light emitting element according to claim 1, wherein an emission wavelength of the second well layer is in a range of not less than 500 nm and not more than 550 nm. 前記第２の角度は、６３度以上８０度以下の範囲内又は１００度以上１１７度以下の範囲内にある、ことを特徴とする請求項１〜請求項６の何れか一項に記載の窒化物半導体発光素子。 The nitriding according to any one of claims 1 to 6, wherein the second angle is in a range of 63 degrees to 80 degrees or in a range of 100 degrees to 117 degrees. Semiconductor light emitting device. 前記第１の窒化物半導体部及び前記第２の窒化物半導体部は光を導波するための導波路を有し、前記第１の部分のｃ軸方向は前記第１の窒化物半導体部の導波路の延びている方向に直交し、前記第２の部分のｃ軸方向は前記第２の窒化物半導体部の導波路の延びている方向に直交している、ことを特徴とする請求項１〜請求項７の何れか一項に記載の窒化物半導体発光素子。 The first nitride semiconductor part and the second nitride semiconductor part have a waveguide for guiding light, and the c-axis direction of the first part is the same as that of the first nitride semiconductor part. The c-axis direction of the second portion is orthogonal to the extending direction of the waveguide of the second nitride semiconductor portion, and is orthogonal to the extending direction of the waveguide. The nitride semiconductor light emitting device according to any one of claims 1 to 7. 前記第１の窒化物半導体部及び前記第２の窒化物半導体部は光を導波するための導波路を有し、前記第１の部分のｃ軸方向は前記第１の窒化物半導体部の導波路の延びている方向と前記主面の法線方向とによってなる平面に平行し、前記第２の部分のｃ軸方向は前記第２の窒化物半導体部の導波路の延びている方向と前記主面の法線方向とによってなる平面に平行している、ことを特徴とする請求項１〜請求項７の何れか一項に記載の窒化物半導体発光素子。 The first nitride semiconductor part and the second nitride semiconductor part have a waveguide for guiding light, and the c-axis direction of the first part is the same as that of the first nitride semiconductor part. The c-axis direction of the second portion is parallel to the plane formed by the direction in which the waveguide extends and the normal direction of the main surface, and the direction in which the waveguide of the second nitride semiconductor portion extends The nitride semiconductor light-emitting element according to claim 1, wherein the nitride semiconductor light-emitting element is parallel to a plane formed by a normal direction of the main surface. 前記第１の窒化物半導体部及び前記第２の窒化物半導体部は光を導波するための導波路を有し、前記第１の部分のｃ軸方向は前記第１の窒化物半導体部の導波路の延びている方向に直交し、前記第２の部分のｃ軸方向は前記第２の窒化物半導体部の導波路の延びている方向と前記主面の法線方向とによってなる平面に平行している、ことを特徴とする請求項１〜請求項７の何れか一項に記載の窒化物半導体発光素子。 The first nitride semiconductor part and the second nitride semiconductor part have a waveguide for guiding light, and the c-axis direction of the first part is the same as that of the first nitride semiconductor part. The c-axis direction of the second portion is perpendicular to the extending direction of the waveguide, and is a plane formed by the extending direction of the waveguide of the second nitride semiconductor portion and the normal direction of the main surface. The nitride semiconductor light-emitting element according to claim 1, wherein the nitride semiconductor light-emitting element is parallel.
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