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JP2000077790A - Nitride semiconductor laser device - Google Patents

Nitride semiconductor laser device

Info

Publication number
JP2000077790A
JP2000077790A JP24487898A JP24487898A JP2000077790A JP 2000077790 A JP2000077790 A JP 2000077790A JP 24487898 A JP24487898 A JP 24487898A JP 24487898 A JP24487898 A JP 24487898A JP 2000077790 A JP2000077790 A JP 2000077790A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
nitride semiconductor
electrode
semiconductor layer
laser device
type nitride
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.)
Pending
Application number
JP24487898A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Shinichiro Kaneko
信一郎 金子
Hidetoshi Matsumoto
秀俊 松本
Shinichiro Yano
振一郎 矢野
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Matsushita Electric Industrial Co Ltd filed Critical Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Priority to JP24487898A priority Critical patent/JP2000077790A/en
Publication of JP2000077790A publication Critical patent/JP2000077790A/en
Pending legal-status Critical Current

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a nitride semiconductor laser device which is possessed of a low threshold voltage at oscillation of laser rays and a small calorific value and capable of continuously oscillating at a room temperature. SOLUTION: A nitride semiconductor laser device has a structure where an N-type nitride semiconductor layer 2, an active layer 3, and a P-type nitride semiconductor layer 4 are successively laminated on a substrate 1, and a P- electrode 6 is formed on the P-type nitride semiconductor layer 4 through the intermediary of a current constriction insulating film 5 of SiO2. Furthermore, the P-type nitride SEMICONDUCTOR layer 4, the active layer 3, and the N-type nitride semiconductor layer 2 are partially etched to make the N-type nitride semiconductor layer 2 exposed so as to form a strip resonator where light is emitted from the active layer 3. A first flat plane 9 and a sloping plane 8 are so formed as to be parallel with the resonant direction of laser rays emitted from the active layer 3. An N electrode 7 is formed on the first flat plane 9 and the sloping plane 8.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は窒化物半導体よりな
るレーザ素子に関し、より詳しくは窒化物半導体レーザ
素子における電極の形成技術に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a laser device made of a nitride semiconductor, and more particularly, to a technique for forming an electrode in a nitride semiconductor laser device.

【0002】[0002]

【従来の技術】光ディスクの記録密度は、光ディスクに
集光される光ビームのスポットサイズが小さい程高くな
り、光ビームのスポットサイズは光の波長の二乗に比例
する。このため、光ディスクの記録密度を上げるために
は光源である半導体レーザ装置の発振波長を短くするこ
とが必要である。
2. Description of the Related Art The recording density of an optical disk increases as the spot size of a light beam focused on the optical disk decreases, and the spot size of the light beam is proportional to the square of the wavelength of light. Therefore, in order to increase the recording density of the optical disk, it is necessary to shorten the oscillation wavelength of the semiconductor laser device as the light source.

【0003】現在CDには、主として波長780nm
(赤外)領域で発光するGaAlAs半導体レーザ装置
が用いられ、CDより記録密度の高いDVDには、波長
650nm(赤色)領域で発光するInGaAlP半導
体レーザ装置が用いられている。さらにDVDの記録密
度を上げて高い品質の画像を記録するためには、波長の
短い青色領域で発光する半導体レーザ装置が必要であ
る。
At present, CDs mainly have a wavelength of 780 nm.
A GaAlAs semiconductor laser device that emits light in an (infrared) region is used, and an InGaAlP semiconductor laser device that emits light in a wavelength region of 650 nm (red) is used for a DVD having a higher recording density than a CD. In order to further increase the recording density of DVDs and record high-quality images, a semiconductor laser device that emits light in a blue region having a short wavelength is required.

【0004】このような半導体レーザ装置を実現できる
半導体レーザ素子に用いる半導体レーザ材料として、近
年開発された窒化物半導体(InXAlYGa1-X-YN,
0≦X,0≦Y,X+Y≦1)が注目をあびている。
As a semiconductor laser material used for a semiconductor laser device capable of realizing such a semiconductor laser device, a nitride semiconductor (In x Al Y Ga 1 -XYN , recently developed) has been developed.
0 ≦ X, 0 ≦ Y, X + Y ≦ 1) are attracting attention.

【0005】窒化物半導体レーザ素子は、サファイア、
SiC、ZnO等の異種材料よりなる基板上に窒化物半
導体レーザ材料をエピタキシャル成長させることにより
形成される。サファイアやZnOのような絶縁性の基板
上に窒化物半導体レーザ材料をエピタキシャル成長させ
てレーザ素子を作る場合は、p型窒化物半導体層とn型
窒化物半導体層のそれぞれからp電極、n電極を同一面
側に形成しなければならない。
[0005] Nitride semiconductor laser devices include sapphire,
It is formed by epitaxially growing a nitride semiconductor laser material on a substrate made of a different material such as SiC or ZnO. When a nitride semiconductor laser material is epitaxially grown on an insulating substrate such as sapphire or ZnO to form a laser device, a p-type electrode and an n-type electrode are respectively formed from the p-type nitride semiconductor layer and the n-type nitride semiconductor layer. Must be formed on the same side.

【0006】図17は従来の窒化物半導体レーザ素子を
示す斜視図、図18は図17のレーザ共振器長手方向か
らみた断面図である。
FIG. 17 is a perspective view showing a conventional nitride semiconductor laser device, and FIG. 18 is a cross-sectional view as viewed from the longitudinal direction of the laser resonator of FIG.

【0007】従来の窒化物半導体レーザ素子は、図17
および図18に示すように、基板1上にn型窒化物半導
体層2、活性層3、およびp型窒化物半導体層4が順に
積層された構造を有している。このp型窒化物半導体層
4上面にSiO2等よりなる電流狭窄用絶縁膜5を介し
て、p電極6を形成する。さらに、n型窒化物半導体層
2が露出するように、p型窒化物半導体層4、活性層
3、およびn型窒化物半導体層2の一部をエッチングし
て除去し、露出した活性層3より発光する帯状のレーザ
共振器Lを形成する。そして、露出したn型窒化物半導
体層2上にn電極7を形成する。このようにして、帯状
のレーザ共振器Lと直交する窒化物半導体の劈開面、も
しくは化学的異方性エッチング面のいずれかをレーザの
発光端面とした窒化物半導体レーザ素子が形成される。
A conventional nitride semiconductor laser device is shown in FIG.
As shown in FIG. 18, an n-type nitride semiconductor layer 2, an active layer 3, and a p-type nitride semiconductor layer 4 are sequentially laminated on a substrate 1. A p-electrode 6 is formed on the upper surface of the p-type nitride semiconductor layer 4 via a current constriction insulating film 5 made of SiO 2 or the like. Further, the p-type nitride semiconductor layer 4, the active layer 3, and a part of the n-type nitride semiconductor layer 2 are removed by etching so that the n-type nitride semiconductor layer 2 is exposed. A band-shaped laser resonator L that emits more light is formed. Then, an n-electrode 7 is formed on the exposed n-type nitride semiconductor layer 2. In this way, a nitride semiconductor laser element is formed in which either the cleavage plane of the nitride semiconductor orthogonal to the strip-shaped laser resonator L or the chemically anisotropically etched surface is used as the light emitting end face of the laser.

【0008】ところで、半導体レーザ素子を形成するに
は、半導体層にレーザを発振させるための光共振面を形
成することが重要である。光共振面はレーザを発振させ
るために平坦な鏡面状であることが必要であり、従来の
GaAs系及びInGaAlP系の化合物半導体よりな
る半導体レーザ素子は、結晶の性質上劈開性を有してい
るため、この劈開性を利用して劈開した面を半導体レー
ザ素子の光共振面として形成する。
In order to form a semiconductor laser device, it is important to form an optical resonance surface for oscillating a laser on a semiconductor layer. The optical resonance surface needs to be a flat mirror surface in order to oscillate a laser, and a conventional semiconductor laser device made of a GaAs-based or InGaAlP-based compound semiconductor has a cleavage property due to crystal properties. Therefore, the surface cleaved using this cleavage is formed as the optical resonance surface of the semiconductor laser device.

【0009】一方、窒化物半導体は六方晶系であり、従
来のGaAs系と異なり、劈開性を有していない。さら
に、窒化物半導体はサファイア基板の表面に成長形成さ
れることが多く、サファイアもまた結晶の性質上、劈開
性を有していない。従って、窒化物半導体でレーザ素子
を作成する場合、GaAs系のように劈開面を光共振面
とすることは困難である。
On the other hand, nitride semiconductors are hexagonal, and do not have cleavage properties unlike conventional GaAs-based ones. Furthermore, nitride semiconductors are often grown and formed on the surface of a sapphire substrate, and sapphire also has no cleavage due to its crystalline nature. Therefore, when a laser element is formed from a nitride semiconductor, it is difficult to make the cleavage plane an optical resonance plane as in a GaAs-based laser element.

【0010】そこで、このような問題点を解消し劈開性
を有さない窒化物半導体に光共振面を形成する技術が、
特開平8−153931号公報等に提案されている。
Therefore, a technique for solving such a problem and forming an optical resonance surface on a nitride semiconductor having no cleavage is known.
It has been proposed in Japanese Patent Application Laid-Open No. H8-153931.

【0011】特開平8−153931号公報には、サフ
ァイア基板を特定の面方位で割ることによって窒化物半
導体層に光共振面を形成することができるという知見に
基づいて案出されたもので、これにより、劈開性のない
サファイア基板上に積層した窒化物半導体層から劈開面
と同様の光共振面が得られレーザ発振が可能となること
が示されている。
Japanese Patent Application Laid-Open No. 8-153931 has been proposed based on the finding that an optical resonance surface can be formed in a nitride semiconductor layer by dividing a sapphire substrate by a specific plane orientation. This shows that an optical resonance surface similar to the cleavage plane can be obtained from the nitride semiconductor layer stacked on the sapphire substrate having no cleavage and laser oscillation can be performed.

【0012】[0012]

【発明が解決しようとする課題】図17および図18に
示すように、基板上にn型とp型の窒化物半導体層を形
成し、それぞれからn電極、p電極を取り出す構造の窒
化物半導体レーザ素子においては、n電極からの電子
は、矢印Eで示すように、露出したn型窒化物半導体層
を回り込んで活性層に到達するため、電子の流れがスム
ーズにいかず、n型窒化物半導体層による電圧降下が大
きいため発振閾値電圧が高くなる。すなわち閾値電圧が
高いため素子自身の発熱量が大きくなり、素子寿命を極
端に低下させたり、連続発振を困難にするという問題が
ある。
As shown in FIGS. 17 and 18, an n-type and a p-type nitride semiconductor layers are formed on a substrate, and an n-electrode and a p-electrode are taken out from the respective layers. In the laser device, electrons from the n-electrode wrap around the exposed n-type nitride semiconductor layer and reach the active layer as shown by an arrow E, so that the flow of electrons does not go smoothly and the n-type nitride Since the voltage drop due to the semiconductor layer is large, the oscillation threshold voltage increases. In other words, since the threshold voltage is high, the amount of heat generated by the element itself increases, which causes a problem that the life of the element is extremely reduced and continuous oscillation becomes difficult.

【0013】そこで、特開平10−75008号公報に
は、n電極を、n型窒化物半導体層のほぼ全面に形成し
て、n電極から活性層にいたる電圧降下を少なくして、
閾値電圧を低下させたものが開示されている。また、特
開平10−65213号公報には、n電極と、n型コン
タクト層の界面に凹凸を設け、p,n電極間に通電時の
抵抗値を下げてレーザ素子のVf(順方向電圧)を低下
させたものが開示されている。
Japanese Patent Application Laid-Open No. 10-75008 discloses that an n-electrode is formed on almost the entire surface of an n-type nitride semiconductor layer to reduce the voltage drop from the n-electrode to the active layer.
A device with a reduced threshold voltage is disclosed. Japanese Patent Application Laid-Open No. Hei 10-65213 discloses that an unevenness is provided at the interface between an n-electrode and an n-type contact layer, and the resistance value during energization is reduced between the p- and n-electrodes. Are disclosed.

【0014】ところが、これらのものにおいても、電子
がn電極からn型窒化物半導体層を経由して活性層に到
達するまでの経路は変わっておらず、n電極からの電子
は露出したn型窒化物半導体層を回り込んで活性層に到
達することになる。したがって、n型窒化物半導体層に
よる電圧降下が大きいため、発振閾値電圧が高くなって
素子自身の発熱量が大きくなり、素子寿命を極端に低下
させたり、連続発振を困難にするというという問題が解
決されたわけではない。
However, even in these devices, the path from the n-electrode to the active layer via the n-type nitride semiconductor layer is not changed, and the electrons from the n-electrode are exposed to the exposed n-type. The semiconductor goes around the nitride semiconductor layer and reaches the active layer. Therefore, since the voltage drop due to the n-type nitride semiconductor layer is large, the oscillation threshold voltage is increased, the amount of heat generated by the element itself is increased, and there is a problem that the element life is extremely reduced and continuous oscillation becomes difficult. It has not been resolved.

【0015】一方、特開平8−153931号公報等に
記載されているように、劈開により窒化物半導体層の光
共振面を形成する方法で製造される窒化物半導体レーザ
素子においては、劈開時の衝撃により、劈開面である光
共振面の上部に形成されているp電極が浮いたり、剥が
れやすくなり、信頼性の高い窒化物半導体レーザ素子が
得られないという問題がある。
On the other hand, as described in JP-A-8-153931, etc., in a nitride semiconductor laser device manufactured by a method of forming an optical resonance surface of a nitride semiconductor layer by cleavage, Due to the impact, the p-electrode formed on the optical resonance surface, which is the cleavage plane, easily floats or peels off, and there is a problem that a highly reliable nitride semiconductor laser device cannot be obtained.

【0016】そこで、特開平10−27939号公報に
は、劈開面側のp電極端面が、劈開面よりも内側にある
ことにより、劈開時のブレークによる衝撃が電極端面に
伝わらないため電極の剥がれがなくなるものが開示され
ている。ところが、このようにp電極端面を劈開面より
も内側にするためにp電極を小さくすると、p電極とp
型窒化物半導体層との接触面積が小さくなるため、閾値
が上昇したり、不安定になったりするという問題が残
る。
Japanese Patent Application Laid-Open No. 10-27939 discloses that the end face of the p-electrode on the cleavage plane side is located inside the cleavage plane, so that the impact due to the break at the time of cleavage is not transmitted to the electrode end face, so that the electrode peels off. Are disclosed. However, if the p-electrode is made smaller so that the end face of the p-electrode is located inside the cleavage plane, the p-electrode and p
Since the contact area with the type nitride semiconductor layer is reduced, there remains a problem that the threshold value is increased or becomes unstable.

【0017】さらに、劈開により窒化物半導体層の光共
振面を形成する方法で製造される窒化物半導体レーザ素
子においては、劈開時の衝撃やスクライブ時の傷跡によ
り、n型窒化物半導体層上に形成されているn電極が浮
いたり、剥がれやすくなる。n電極に浮きや剥がれが生
じると、n電極とn型窒化物半導体層との導通が正常に
行われなくなって電圧降下が大きくなり、発振閾値電圧
が高くなって上記と同様の問題が起こる。
Further, in a nitride semiconductor laser device manufactured by a method of forming an optical resonance surface of a nitride semiconductor layer by cleavage, an impact at the time of cleavage or a scar at the time of scribing causes a damage on the n-type nitride semiconductor layer. The formed n-electrode is likely to float or peel off. If the n-electrode floats or peels off, conduction between the n-electrode and the n-type nitride semiconductor layer is not normally performed, the voltage drop increases, the oscillation threshold voltage increases, and the same problem as described above occurs.

【0018】そこで本発明は、レーザ発振時の閾値電圧
を低くして、発熱量が少なく室温での連続発振が可能な
信頼性の高い窒化物半導体レーザ素子を提供することを
目的とする。
SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a highly reliable nitride semiconductor laser device capable of lowering the threshold voltage at the time of laser oscillation and generating less heat and capable of continuous oscillation at room temperature.

【0019】[0019]

【課題を解決するための手段】この課題を解決するため
に本発明は、活性層を経由してのp、n電極間の電気抵
抗値を効率よく低下させればよいという観点から、基板
上にn型窒化物半導体層と活性層とp型窒化物半導体層
とを順に積層し、同積層体中のn型窒化物半導体層が露
出するように同積層体の一部を除去して露出した活性層
を含む帯状のレーザ共振器を形成し、露出したn型窒化
物半導体層の上面にn電極を配置し、p型窒化物半導体
層の上面にp電極を配置した窒化物半導体レーザ素子で
あって、前記n電極の前記レーザ共振器側面側にある面
の一部を前記n型窒化物半導体層と接触させたものであ
る。
SUMMARY OF THE INVENTION In order to solve this problem, the present invention provides a method for reducing the electric resistance between p and n electrodes via an active layer on a substrate. An n-type nitride semiconductor layer, an active layer, and a p-type nitride semiconductor layer are sequentially stacked, and a part of the stack is removed and exposed so that the n-type nitride semiconductor layer in the stack is exposed. Semiconductor laser device in which a band-shaped laser resonator including a formed active layer is formed, an n-electrode is disposed on the exposed upper surface of the n-type nitride semiconductor layer, and a p-electrode is disposed on the upper surface of the p-type nitride semiconductor layer Wherein a part of the surface of the n-electrode on the side of the laser resonator side is brought into contact with the n-type nitride semiconductor layer.

【0020】これにより、活性層との距離がn型窒化物
半導体層の上面よりも近いn電極のレーザ共振器側面側
にある接触面に最も電流が集中するようになり、n電極
と活性層間の電気抵抗値を低下させることができる。ま
た、この接触面の面積が大きくなり、同じくn電極と活
性層間の電気抵抗値を低下させることができる。すなわ
ち、レーザ発振時の閾値電圧を低くして、発熱量が少な
く室温での連続発振が可能な信頼性の高い窒化物半導体
素子が得られる。
As a result, the current is most concentrated on the contact surface on the side of the laser resonator side of the n-electrode whose distance from the active layer is shorter than the upper surface of the n-type nitride semiconductor layer. Can be reduced. Further, the area of the contact surface is increased, and similarly, the electric resistance value between the n-electrode and the active layer can be reduced. That is, the threshold voltage at the time of laser oscillation is lowered, so that a highly reliable nitride semiconductor device that generates less heat and can continuously oscillate at room temperature can be obtained.

【0021】[0021]

【発明の実施の形態】本願の請求項1に記載の発明は、
基板上にn型窒化物半導体層と活性層とp型窒化物半導
体層とを順に積層し、同積層体中のn型窒化物半導体層
が露出するように同積層体の一部を除去して露出した活
性層を含む帯状のレーザ共振器を形成し、露出したn型
窒化物半導体層の上面にn電極を配置し、p型窒化物半
導体層の上面にp電極を配置した窒化物半導体レーザ素
子であって、前記n電極の前記レーザ共振器側面側にあ
る面の一部を前記n型窒化物半導体層と接触させた窒化
物半導体レーザ素子としたものであり、活性層との距離
がn型窒化物半導体層の上面よりも近いn電極のレーザ
共振器側面側にある接触面に最も電流が集中するように
なり、また、この接触面の面積が大きくなるため、n電
極と活性層間の電気抵抗値を低下させることができる。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The invention described in claim 1 of the present application is
An n-type nitride semiconductor layer, an active layer, and a p-type nitride semiconductor layer are sequentially stacked on a substrate, and a part of the stack is removed so that the n-type nitride semiconductor layer in the stack is exposed. Forming a band-shaped laser resonator including an exposed active layer, an n-electrode disposed on the exposed upper surface of the n-type nitride semiconductor layer, and a p-electrode disposed on the upper surface of the p-type nitride semiconductor layer A laser device, wherein a part of the surface of the n-electrode on the side of the laser resonator is in contact with the n-type nitride semiconductor layer, and the distance from the active layer is Is most concentrated on the contact surface of the n-electrode closer to the side of the laser resonator than the upper surface of the n-type nitride semiconductor layer, and the area of this contact surface is large. The electric resistance between the layers can be reduced.

【0022】請求項2に記載の発明は、前記n電極の前
記レーザ共振器側面側にある接触面が、前記n型窒化物
半導体層の上面から前記レーザ共振器側面へ渡るように
設けた斜面上にある請求項1記載の窒化物半導体レーザ
素子としたものであり、活性層との距離がn型窒化物半
導体層の上面よりも近い接触面となる斜面に最も電流が
集中するようになり、また、この接触面の面積が大きく
なるため、n電極と活性層間の電気抵抗値を低下させる
ことができる。
According to a second aspect of the present invention, the contact surface of the n-electrode on the side of the laser resonator is provided such that the contact surface extends from the upper surface of the n-type nitride semiconductor layer to the side of the laser resonator. 2. The nitride semiconductor laser device according to claim 1, wherein a current is most concentrated on a slope which is a contact surface closer to an active layer than an upper surface of the n-type nitride semiconductor layer. In addition, since the area of the contact surface increases, the electric resistance between the n-electrode and the active layer can be reduced.

【0023】請求項3に記載の発明は、前記n電極の前
記レーザ共振器側面側にある接触面が、前記n型窒化物
半導体層の上面から前記レーザ共振器側面へ渡るように
設けた段差の側面上にある請求項1記載の窒化物半導体
レーザ素子としたものであり、活性層との距離がn型窒
化物半導体層の上面よりも近い接触面となる段差の側面
に最も電流が集中するようになり、また、この接触面の
面積が大きくなるため、n電極と活性層間の電気抵抗値
を低下させることができる。
According to a third aspect of the present invention, in the method according to the third aspect of the present invention, the contact surface of the n electrode on the side of the laser resonator is provided so as to extend from the upper surface of the n-type nitride semiconductor layer to the side of the laser resonator. 2. The nitride semiconductor laser device according to claim 1, wherein a current is most concentrated on a side surface of a step having a contact surface closer to an active layer than an upper surface of the n-type nitride semiconductor layer. And the area of the contact surface increases, so that the electric resistance between the n-electrode and the active layer can be reduced.

【0024】請求項4に記載の発明は、前記n電極の前
記レーザ共振器側面側にある接触面が、前記レーザ共振
器側面上のうち前記活性層と接触しない部分にある請求
項1から3のいずれかに記載の窒化物半導体レーザ素子
としたものであり、活性層との距離がn型窒化物半導体
層の上面よりも近い接触面となるレーザ共振器側面に最
も電流が集中するようになり、また、この接触面の面積
が大きくなるため、n電極と活性層間の電気抵抗値を低
下させることができる。
According to a fourth aspect of the present invention, the contact surface of the n-electrode on the side of the laser resonator is a portion on the side of the laser resonator that is not in contact with the active layer. Wherein the distance from the active layer is closest to the upper surface of the n-type nitride semiconductor layer so that the current is most concentrated on the side surface of the laser resonator. In addition, since the area of the contact surface increases, the electric resistance between the n-electrode and the active layer can be reduced.

【0025】請求項5に記載の発明は、基板上にn型窒
化物半導体層と活性層とp型窒化物半導体層とを順に積
層し、同積層体中のn型窒化物半導体層が露出するよう
に同積層体の一部を除去して露出した活性層を含む帯状
のレーザ共振器を形成し、露出したn型窒化物半導体層
の上面にn電極を配置し、p型窒化物半導体層の上面に
p電極を配置した窒化物半導体レーザ素子であって、前
記レーザ共振器のレーザ共振面は基板の劈開により形成
されており、前記p電極の幅が劈開面側で狭くなるよう
に形成した窒化物半導体レーザ素子としたものであり、
劈開時にp電極が受ける衝撃が少なくなり、浮きや剥離
が生じにくくなる。
According to a fifth aspect of the present invention, an n-type nitride semiconductor layer, an active layer and a p-type nitride semiconductor layer are sequentially laminated on a substrate, and the n-type nitride semiconductor layer in the laminate is exposed. Forming a band-shaped laser resonator including an exposed active layer by removing a part of the same stacked body to form an n-electrode on the upper surface of the exposed n-type nitride semiconductor layer; A nitride semiconductor laser device having a p-electrode disposed on an upper surface of a layer, wherein a laser resonance surface of the laser resonator is formed by cleavage of a substrate, and a width of the p-electrode is reduced on a cleavage surface side. The formed nitride semiconductor laser device,
The impact applied to the p-electrode at the time of cleavage is reduced, and floating and peeling are less likely to occur.

【0026】請求項6に記載の発明は、劈開面側の前記
n電極端面が、劈開面よりも内側となるように形成した
請求項5記載の窒化物半導体レーザ素子としたものであ
り、スクライブ時や劈開時にn電極が受ける衝撃が少な
くなり、浮きや剥離が生じにくくなる。
According to a sixth aspect of the present invention, there is provided the nitride semiconductor laser device according to the fifth aspect, wherein the end face of the n-electrode on the cleavage plane side is formed inside the cleavage plane. The impact applied to the n-electrode at the time of cleavage or cleavage is reduced, and floating or peeling is less likely to occur.

【0027】請求項7に記載の発明は、劈開面側の前記
n電極端面と劈開面との間に、前記n型窒化物半導体層
の一部または全部が除去された割溝形成用切欠部を形成
した請求項5または6記載の窒化物半導体レーザ素子と
したものであり、劈開時にn電極が衝撃の影響を全く受
けないので、n電極は浮いたり剥離したりすることがな
くなる。
According to a seventh aspect of the present invention, a notch for forming a split groove in which a part or the entirety of the n-type nitride semiconductor layer is removed between the end face of the n-electrode on the cleavage plane side and the cleavage plane. The nitride semiconductor laser device according to claim 5 or 6, wherein the n-electrode is not affected by an impact at the time of cleavage, so that the n-electrode does not float or peel off.

【0028】請求項8に記載の発明は、前記n電極を請
求項1〜4記載のn電極とした請求項5から7のいずれ
かに記載の窒化物半導体レーザ素子としたものであり、
活性層との距離がn型窒化物半導体層の上面よりも近い
n電極のレーザ共振器側面側にある接触面に最も電流が
集中するようになり、また、この接触面の面積が大きく
なるため、n電極と活性層間の電気抵抗値を低下させる
ことができる。さらに、劈開時に電極が受ける衝撃が少
なくなり、浮きや剥離が生じにくくなる。
The invention according to claim 8 is the nitride semiconductor laser device according to any one of claims 5 to 7, wherein the n-electrode is the n-electrode according to any one of claims 1 to 4,
The current is most concentrated on the contact surface on the side of the laser resonator side of the n-electrode whose distance from the active layer is shorter than the upper surface of the n-type nitride semiconductor layer, and the area of this contact surface is increased. , The electric resistance between the n-electrode and the active layer can be reduced. Further, the impact applied to the electrode at the time of cleavage is reduced, and floating and peeling are less likely to occur.

【0029】(実施の形態1)図1は本発明の第1の実
施の形態における窒化物半導体レーザ素子を示す斜視
図、図2は図1のレーザ共振器長手方向からみた断面図
である。
(Embodiment 1) FIG. 1 is a perspective view showing a nitride semiconductor laser device according to a first embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a cross-sectional view as viewed from the longitudinal direction of the laser resonator of FIG.

【0030】図に示すように、本発明の第1の実施の形
態における窒化物半導体レーザ素子は、基板1上にn型
窒化物半導体層2、活性層3、およびp型窒化物半導体
層4が順に積層された構造を有している。このp型窒化
物半導体層4上面にSiO2よりなる電流狭窄用絶縁膜
5を介して、p電極6を形成する。さらに、p型窒化物
半導体層4、活性層3、およびn型窒化物半導体層2の
一部をエッチングしてn型窒化物半導体層2を露出さ
せ、活性層3より発光する帯状のレーザ共振器Lを形成
する。
As shown in the drawing, the nitride semiconductor laser device according to the first embodiment of the present invention comprises an n-type nitride semiconductor layer 2, an active layer 3, and a p-type nitride semiconductor layer 4 on a substrate 1. Are sequentially laminated. A p-electrode 6 is formed on the upper surface of the p-type nitride semiconductor layer 4 via a current constriction insulating film 5 made of SiO 2 . Further, the p-type nitride semiconductor layer 4, the active layer 3, and a part of the n-type nitride semiconductor layer 2 are etched to expose the n-type nitride semiconductor layer 2, and a band-shaped laser resonance emitting light from the active layer 3 is formed. A vessel L is formed.

【0031】このとき、露出したn型窒化物半導体層2
の上面に相当し、基板1表面にほぼ平行な第1平面9お
よびこの第1平面9からレーザ共振器側面13へ渡るよ
うに設けた斜面8は、活性層3より発光するレーザ光の
共振方向と平行になるように形成する。なお、”基板表
面にほぼ平行”とは、基板1表面の面粗度の基準線に対
して±10°以内とする。また、斜面8が第1平面9と
なす角度は、100〜170°とする。そして、第1平
面9および斜面8上にn電極7を形成して窒化物半導体
レーザ素子の基本構造とする。
At this time, the exposed n-type nitride semiconductor layer 2
A first plane 9 substantially parallel to the surface of the substrate 1 and a slope 8 provided from the first plane 9 to the side face 13 of the laser resonator have a resonance direction of laser light emitted from the active layer 3. And are formed in parallel. Here, "substantially parallel to the substrate surface" means that the surface roughness of the surface of the substrate 1 is within ± 10 ° with respect to a reference line. The angle formed by the slope 8 with the first plane 9 is 100 to 170 °. Then, an n-electrode 7 is formed on the first plane 9 and the slope 8 to obtain a basic structure of the nitride semiconductor laser device.

【0032】このように、活性層3との距離が第1平面
9よりも近いn電極7のレーザ共振器側面13側にある
斜面8をn電極7の端面10と接触させることによっ
て、この接触面に最も電流が集中するようになる。この
とき、n電極7から活性層3への電子の流れは図2中の
矢印Eのようになり、n電極7と活性層3間の電気抵抗
値を低下させることができる。また、この接触面の面積
が大きくなるため、n電極7と活性層3間の電気抵抗値
を低下させることができる。したがって、レーザ発振時
の閾値電圧を低くして、発熱量が少なく室温での連続発
振が可能な信頼性の高い窒化物半導体素子が得られる。
As described above, by bringing the slope 8 on the side of the laser resonator side surface 13 of the n-electrode 7 closer to the active layer 3 than the first plane 9 into contact with the end face 10 of the n-electrode 7, this contact is made. The current is most concentrated on the surface. At this time, the flow of electrons from the n-electrode 7 to the active layer 3 is as shown by the arrow E in FIG. 2, and the electric resistance between the n-electrode 7 and the active layer 3 can be reduced. Further, since the area of the contact surface is increased, the electric resistance value between n electrode 7 and active layer 3 can be reduced. Therefore, a highly reliable nitride semiconductor device capable of continuous oscillation at room temperature with a small amount of heat generation by lowering the threshold voltage during laser oscillation can be obtained.

【0033】(実施の形態2)図3は本発明の第2の実
施の形態における窒化物半導体レーザ素子を示す斜視
図、図4は図3のレーザ共振器長手方向からみた断面図
である。
(Embodiment 2) FIG. 3 is a perspective view showing a nitride semiconductor laser device according to a second embodiment of the present invention, and FIG. 4 is a cross-sectional view as viewed from the longitudinal direction of the laser resonator of FIG.

【0034】本発明の第2の実施の形態における窒化物
半導体レーザ素子は、第1の実施の形態と同様の手順に
より形成する。但し、第1平面9からレーザ共振器側面
13へ渡るように設けた段差の上面に相当する基板1表
面にほぼ平行な第2平面11は、活性層3より発光する
レーザ光の共振方向と平行になるように形成する。ま
た、段差の側面に相当する第3平面12が第1平面9と
なす角度は、100〜170°とする。そして、第1平
面9、第2平面11、および第3平面12上にn電極7
を形成して窒化物半導体レーザ素子の基本構造とする。
The nitride semiconductor laser device according to the second embodiment of the present invention is formed by a procedure similar to that of the first embodiment. However, the second plane 11, which is substantially parallel to the surface of the substrate 1 and corresponds to the upper surface of the step provided so as to extend from the first plane 9 to the side face 13 of the laser resonator, is parallel to the resonance direction of the laser light emitted from the active layer 3. It is formed so that The angle formed by the third plane 12 corresponding to the side surface of the step with the first plane 9 is set to 100 to 170 °. Then, the n-electrode 7 is placed on the first plane 9, the second plane 11, and the third plane 12.
To form a basic structure of a nitride semiconductor laser device.

【0035】このように、活性層3との距離が第1平面
9よりも近いn電極7のレーザ共振器側面13側にある
第3平面12を接触面とすることによって、この接触面
に最も電流が集中するようになる。このとき、n電極7
から活性層3への電子の流れは図4中の矢印Eのように
なり、n電極7と活性層3間の電気抵抗値を低下させる
ことができる。また、この接触面の面積が大きくなるた
め、n電極7と活性層3間の電気抵抗値を低下させるこ
とができる。したがって、レーザ発振時の閾値電圧を低
くして、発熱量が少なく室温での連続発振が可能な信頼
性の高い窒化物半導体素子が得られる。
As described above, by setting the third plane 12 on the side of the laser resonator side surface 13 of the n-electrode 7 closer to the active layer 3 than the first plane 9 as the contact surface, the contact surface is most The current becomes concentrated. At this time, the n-electrode 7
4 flows into the active layer 3 as shown by the arrow E in FIG. 4, and the electric resistance between the n-electrode 7 and the active layer 3 can be reduced. Further, since the area of the contact surface is increased, the electric resistance value between n electrode 7 and active layer 3 can be reduced. Therefore, a highly reliable nitride semiconductor device capable of continuous oscillation at room temperature with a small amount of heat generation by lowering the threshold voltage during laser oscillation can be obtained.

【0036】(実施の形態3)図5は本発明の第3の実
施の形態における窒化物半導体レーザ素子を示す斜視
図、図6は図5のレーザ共振器長手方向からみた断面図
である。
(Embodiment 3) FIG. 5 is a perspective view showing a nitride semiconductor laser device according to a third embodiment of the present invention, and FIG. 6 is a cross-sectional view as viewed from the longitudinal direction of the laser resonator of FIG.

【0037】本発明の第3の実施の形態における窒化物
半導体レーザ素子は、第1の実施の形態と同様の手順に
より形成する。但し、第1の実施の形態における斜面8
は設けていない。そして、この第1平面9に膜厚を厚く
したn電極7を形成する。このn電極7の端面10は活
性層3と接触しないようにレーザ共振器側面13上に接
触させる。
The nitride semiconductor laser device according to the third embodiment of the present invention is formed by a procedure similar to that of the first embodiment. However, the slope 8 in the first embodiment.
Is not provided. Then, the n-electrode 7 having a large thickness is formed on the first plane 9. The end face 10 of the n-electrode 7 is brought into contact with the laser resonator side face 13 so as not to contact the active layer 3.

【0038】このように、活性層3との距離が第1平面
9よりも近いn電極7のレーザ共振器側面13側にある
レーザ共振器側面13をn電極7の端面10と接触させ
ることによって、この接触面に最も電流が集中するよう
になる。このとき、n電極7から活性層3への電子の流
れは図6中の矢印Eのようになり、n電極と活性層3間
の電気抵抗値を低下させることができる。したがって、
レーザ発振時の閾値電圧を低くして、発熱量が少なく室
温での連続発振が可能な信頼性の高い窒化物半導体素子
が得られる。
As described above, by bringing the laser resonator side surface 13 on the side of the laser resonator side surface 13 of the n-electrode 7 closer to the active layer 3 than the first plane 9 into contact with the end surface 10 of the n-electrode 7 The current is most concentrated on this contact surface. At this time, the flow of electrons from the n-electrode 7 to the active layer 3 is as shown by the arrow E in FIG. 6, and the electric resistance between the n-electrode and the active layer 3 can be reduced. Therefore,
By lowering the threshold voltage at the time of laser oscillation, a highly reliable nitride semiconductor element which generates less heat and can continuously oscillate at room temperature can be obtained.

【0039】n電極7の膜厚は活性層3間との電気抵抗
値を低下させる重要なパラメータである。膜厚が厚いほ
ど電気抵抗値は低下するが、n電極7の上面が活性層3
やp型窒化物半導体4に達すると、電子はn型窒化物半
導体2中に殆ど注入されることなく、pn接合を構成し
ないか、p型窒化物半導体4へ流れてしまいショートし
てしまう。したがって、n電極7は活性層3と接触しな
いようにする必要がある。
The thickness of the n-electrode 7 is an important parameter for reducing the electric resistance between the active layers 3. Although the electrical resistance decreases as the film thickness increases, the upper surface of the n-electrode 7
When the electrons reach the p-type nitride semiconductor 4, electrons are hardly injected into the n-type nitride semiconductor 2 and do not form a pn junction or flow to the p-type nitride semiconductor 4 to be short-circuited. Therefore, it is necessary that the n-electrode 7 does not contact the active layer 3.

【0040】(実施の形態4)図7および図8は本発明
の第4の実施の形態における窒化物半導体レーザ素子の
レーザ共振器長手方向からみた断面図である。
(Embodiment 4) FIGS. 7 and 8 are cross-sectional views of a nitride semiconductor laser device according to a fourth embodiment of the present invention as viewed from the longitudinal direction of a laser resonator.

【0041】図7に示すものは、図1および図2に示す
ものに対して、第3の実施の形態と同様に、n電極7の
端面10をレーザ共振器側面13に接触させて形成した
ものである。これによって第3の実施の形態と同様の理
由により、n電極7と活性層3間の電気抵抗値をさらに
低下させることができる。また、図8に示すものは、図
3および図4に示すものに対して、上記と同様にしたも
のである。
The structure shown in FIG. 7 is different from the structure shown in FIGS. 1 and 2 in that the end face 10 of the n-electrode 7 is brought into contact with the side face 13 of the laser resonator, as in the third embodiment. Things. Thereby, for the same reason as in the third embodiment, the electric resistance value between n electrode 7 and active layer 3 can be further reduced. 8 is the same as that shown in FIGS. 3 and 4 as described above.

【0042】どちらの場合も、n電極7から活性層3へ
の電子の流れは図7または図8中の矢印Eのようにな
り、n電極7と活性層3間の電気抵抗値をさらに低下さ
せることができる。したがって、レーザ発振時の閾値電
圧を低くして、発熱量が少なく室温での連続発振が可能
な信頼性の高い窒化物半導体素子が得られる。
In either case, the flow of electrons from the n-electrode 7 to the active layer 3 is as shown by the arrow E in FIG. 7 or FIG. 8, and the electric resistance between the n-electrode 7 and the active layer 3 is further reduced. Can be done. Therefore, a highly reliable nitride semiconductor device capable of continuous oscillation at room temperature with a small amount of heat generation by lowering the threshold voltage during laser oscillation can be obtained.

【0043】(実施の形態5)図11は第5の実施の形
態における窒化物半導体レーザ素子を示す斜視図、図1
2は図11のレーザ共振器長手方向からみた断面図であ
る。
(Embodiment 5) FIG. 11 is a perspective view showing a nitride semiconductor laser device according to a fifth embodiment.
FIG. 2 is a cross-sectional view as viewed from the longitudinal direction of the laser resonator of FIG.

【0044】本発明の第5の実施の形態における窒化物
半導体レーザ素子は、第1の実施の形態と同様の手順に
より形成する。但し、p電極6の幅が、光共振面側で狭
くなるように形成する。そして、帯状のレーザ共振器L
とほぼ直交する窒化物半導体の劈開面をレーザの発光端
面とする。
The nitride semiconductor laser device according to the fifth embodiment of the present invention is formed by a procedure similar to that of the first embodiment. However, the width of the p-electrode 6 is formed to be narrow on the optical resonance surface side. Then, the band-shaped laser resonator L
The cleavage plane of the nitride semiconductor, which is substantially perpendicular to the above, is defined as the laser light emitting end face.

【0045】光共振面を劈開法で形成する場合、スクラ
イブ時や劈開時の衝撃により活性層3の上部にあるp電
極6に生じる浮きや剥離はp電極6全面に発生するわけ
ではなく、部分的に密着力が弱い箇所や、劈開時の衝撃
の強度が部分的に偏っている箇所に発生する。したがっ
て、p電極6の幅を劈開面側で狭くなるように形成すれ
ば、p電極6は劈開時の衝撃が小さくなり浮きや剥離が
防止でき、閾値が上昇したり、不安定になったりするこ
とがなくなる。すなわち、レーザ発振時の閾値電圧を低
くして、発熱量が少なく室温での連続発振が可能な信頼
性の高い窒化物半導体素子が得られる。
In the case where the optical resonance surface is formed by the cleavage method, the floating or peeling generated on the p-electrode 6 above the active layer 3 due to the impact at the time of scribing or cleaving does not occur on the entire surface of the p-electrode 6. It occurs at places where the adhesive strength is weak or where the strength of the impact at the time of cleavage is partially biased. Therefore, if the width of the p-electrode 6 is formed to be narrower on the cleavage plane side, the impact of the p-electrode 6 at the time of cleavage is reduced, so that the p-electrode 6 can be prevented from floating or peeling, and the threshold value increases or becomes unstable Disappears. That is, the threshold voltage at the time of laser oscillation is lowered, so that a highly reliable nitride semiconductor device that generates less heat and can continuously oscillate at room temperature can be obtained.

【0046】(実施の形態6)図13は本発明の第6の
実施の形態における窒化物半導体レーザ素子を示す斜視
図、図14は図13のレーザ共振器長手方向からみた断
面図である。
(Embodiment 6) FIG. 13 is a perspective view showing a nitride semiconductor laser device according to a sixth embodiment of the present invention, and FIG. 14 is a cross-sectional view as viewed from the longitudinal direction of the laser resonator of FIG.

【0047】本発明の第6の実施の形態における窒化物
半導体レーザ素子は、第5の実施の形態と同様の手順に
より形成する。但し、n電極7の劈開面側の端面14
を、あらかじめ劈開面となる位置より内側に形成するよ
うにする。そして、帯状のレーザ共振器Lとほぼ直交す
る窒化物半導体の劈開面をレーザの発光端面とする。
The nitride semiconductor laser device according to the sixth embodiment of the present invention is formed by a procedure similar to that of the fifth embodiment. However, the end face 14 on the cleavage plane side of the n-electrode 7
Is formed beforehand on the inside of the position to be the cleavage plane. Then, the cleavage plane of the nitride semiconductor, which is substantially perpendicular to the band-shaped laser resonator L, is used as the light emitting end face of the laser.

【0048】劈開法で光共振面を形成する際に、光共振
面として劈開したいライン上に電極が存在していると、
スクライブ時や劈開時の衝撃を電極が受けてしまい、浮
きや剥離を生じたりするのであるが、あらかじめ劈開面
となる位置より内側に形成するようにすると電極が受け
る衝撃が少なくなり、浮きや剥離が生じにくくなり、閾
値が上昇したり、不安定になったりすることがなくな
る。すなわち、レーザ発振時の閾値電圧を低くして、発
熱量が少なく室温での連続発振が可能な信頼性の高い窒
化物半導体素子が得られる。
When forming an optical resonance surface by the cleavage method, if an electrode exists on a line to be cleaved as an optical resonance surface,
The electrode receives shocks at the time of scribing and cleavage, causing floating and peeling.However, if the electrode is formed in advance inside the position to be the cleavage plane, the electrode receives less shock, and the floating or peeling occurs. Is less likely to occur, and the threshold value does not increase or become unstable. That is, the threshold voltage at the time of laser oscillation is lowered, so that a highly reliable nitride semiconductor device that generates less heat and can continuously oscillate at room temperature can be obtained.

【0049】p電極6は劈開面より内側に形成すると、
閾値が上昇したり、不安定になったりするのであるが、
n電極7は、p電極6と比べると比較的面積が大きいた
め、劈開面より内側に形成しても、閾値が上昇したり、
不安定になったりする影響は少ない。むしろ電極の浮き
や剥離が少ないことによる高信頼性の窒化物半導体レー
ザ素子が得られることになる。
When the p-electrode 6 is formed inside the cleavage plane,
The threshold value rises or becomes unstable,
Since the n-electrode 7 has a relatively large area as compared with the p-electrode 6, even if it is formed inside the cleavage plane, the threshold value increases,
The effect of becoming unstable is small. Rather, a nitride semiconductor laser device having high reliability due to little floating or peeling of the electrode can be obtained.

【0050】(実施の形態7)図15は本発明の第7の
実施の形態における窒化物半導体レーザ素子を示す斜視
図、図16は図15のレーザ共振器長手方向からみた断
面図である。
(Embodiment 7) FIG. 15 is a perspective view showing a nitride semiconductor laser device according to a seventh embodiment of the present invention, and FIG. 16 is a cross-sectional view as viewed from the longitudinal direction of the laser resonator of FIG.

【0051】本発明の第7の実施の形態における窒化物
半導体レーザ素子は、第6の実施の形態と同様の手順に
より形成する。但し、n電極7の劈開面側の端面14
を、あらかじめ劈開面となる位置より内側に形成したの
ち、n型窒化物半導体層2の一部または全部が除去され
た割溝形成用切欠部15を形成する。そして、帯状のレ
ーザ共振器Lとほぼ直交する窒化物半導体の劈開面をレ
ーザの発光端面とする。
The nitride semiconductor laser device according to the seventh embodiment of the present invention is formed by a procedure similar to that of the sixth embodiment. However, the end face 14 on the cleavage plane side of the n-electrode 7
Is formed in advance from a position to be a cleavage plane, and then a notch 15 for forming a split groove from which a part or the entirety of the n-type nitride semiconductor layer 2 is removed is formed. Then, the cleavage plane of the nitride semiconductor, which is substantially perpendicular to the band-shaped laser resonator L, is used as the light emitting end face of the laser.

【0052】劈開法で光共振面を形成する際に、光共振
面として劈開したいライン上に電極が存在していると、
スクライブ時や劈開時の衝撃を電極が受けてしまい、浮
きや剥離を生じたりするのであるが、あらかじめ劈開面
となる位置より内側に形成し、さらに劈開面とn電極7
の劈開面側の端面14との間に、n型窒化物半導体層2
の一部または全部が除去された割溝形成用切欠部15を
形成してから劈開するようにすると劈開時の衝撃の影響
を全く受けないので、n電極7は浮いたり剥離したりす
ることがなくなり、閾値が上昇したり、不安定になった
りすることがなくなる。すなわち、レーザ発振時の閾値
電圧を低くして、発熱量が少なく室温での連続発振が可
能な信頼性の高い窒化物半導体素子が得られる。
When forming an optical resonance surface by the cleavage method, if an electrode exists on a line to be cleaved as an optical resonance surface,
The electrode receives a shock at the time of scribing or cleaving, which causes lifting or peeling. However, the electrode is formed beforehand at a position to be a cleavage plane, and further, the cleavage plane and the n-electrode 7 are formed.
Between the end face 14 on the cleavage plane side of the n-type nitride semiconductor layer 2
If the cleavage is performed after forming the notch 15 for forming the split groove from which a part or the whole is removed, the n-electrode 7 may float or peel off since there is no influence of the shock at the time of cleavage. And the threshold value does not rise or become unstable. That is, the threshold voltage at the time of laser oscillation is lowered, so that a highly reliable nitride semiconductor device that generates less heat and can continuously oscillate at room temperature can be obtained.

【0053】p電極6は劈開面より内側に形成すると、
閾値が上昇したり、不安定になったりするのであるが、
n電極7は、p電極6と比べると比較的面積が大きいた
め、劈開面より内側に形成しても、閾値が上昇したり、
不安定になったりする影響は少ない。むしろ電極の浮き
や剥離が全くないことによる高信頼性の窒化物半導体レ
ーザ素子が得られることになる。
When the p-electrode 6 is formed inside the cleavage plane,
The threshold value rises or becomes unstable,
Since the n-electrode 7 has a relatively large area as compared with the p-electrode 6, even if it is formed inside the cleavage plane, the threshold value increases,
The effect of becoming unstable is small. Rather, a highly reliable nitride semiconductor laser device can be obtained due to no floating or peeling of the electrode.

【0054】[0054]

【実施例】次に、本発明の具体例を説明する。Next, specific examples of the present invention will be described.

【0055】本実施例は、有機金属気相成長法を用いて
成長した窒化ガリウム系半導体層により作製される窒化
物半導体レーザ素子を示すものである。
The present embodiment shows a nitride semiconductor laser device manufactured by a gallium nitride based semiconductor layer grown by using the metal organic chemical vapor deposition method.

【0056】(実施例1)本実施例を図1および図2を
参照しながら説明する。
(Embodiment 1) This embodiment will be described with reference to FIGS.

【0057】まず、基板表面がC面であって表面を鏡面
に仕上げたサファイア等の基板1を反応管内の基板ホル
ダーに載置した後、基板1の表面温度を1100℃に1
0分間保ち、水素ガスを流しながら基板1を加熱するこ
とにより、基板1の表面に付着している有機物の汚れや
水分を取り除くクリーニングを行う。
First, a substrate 1 made of sapphire or the like whose surface is mirror-finished and the surface of which is C-plane is placed on a substrate holder in a reaction tube, and then the surface temperature of the substrate 1 is raised to 1100 ° C.
By keeping the substrate 1 for 0 minute and heating the substrate 1 while flowing hydrogen gas, cleaning for removing organic dirt and moisture adhering to the surface of the substrate 1 is performed.

【0058】次に、基板1の表面温度を600℃まで降
下させ、主キャリアガスとしての窒素ガスを10リット
ル/分、アンモニアを5リットル/分、トリメチルアル
ミニウム(以下、「TMA」と記す)を含むTMA用の
キャリアガスを20cc/分で流しながら、AlNから
なるバッファ層であるn型窒化物半導体層2を25nm
の厚さとなるように成長させる。その後、TMAのキャ
リアガスの供給を止めて1050℃まで昇温させた後、
主キャリアガスとして、窒素ガスを9リットル/分、水
素ガスを0.95リットル/分で流しながら、新たにト
リメチルガリウム(以下、「TMG」と記す)用のキャ
リアガスを4cc/分、Si源である10ppmのSi
4(モノシラン)ガスを10cc/分で流しながら6
0分間成長させて、SiをドープしたGaNからなる第
1のn型層を2μmの厚さで成長させる。このとき、第
1のn型層のキャリア濃度は1×1018cm-3とする。
Next, the surface temperature of the substrate 1 is lowered to 600 ° C., nitrogen gas as a main carrier gas is 10 l / min, ammonia is 5 l / min, and trimethyl aluminum (hereinafter referred to as “TMA”) is added. The n-type nitride semiconductor layer 2 which is a buffer layer made of AlN is formed to a thickness of 25 nm while flowing a carrier gas for TMA containing 20 nm / min.
Grown to a thickness of After that, the supply of the TMA carrier gas was stopped and the temperature was raised to 1050 ° C.
As a main carrier gas, a new carrier gas for trimethylgallium (hereinafter referred to as “TMG”) was supplied at 4 cc / min while flowing nitrogen gas at 9 liter / min and hydrogen gas at 0.95 liter / min. 10 ppm of Si
While flowing H 4 (monosilane) gas at 10 cc / min.
After growing for 0 minutes, a first n-type layer made of GaN doped with Si is grown to a thickness of 2 μm. At this time, the carrier concentration of the first n-type layer is 1 × 10 18 cm −3 .

【0059】第1のn型層の成長後、引き続いて主キャ
リアガスとTMG用のキャリアガスとをそのままの流量
で流しながら、SiH4ガスの流量のみを50cc/分
に変更して6分間流して、SiをドープしたGaNから
なる第2のn型層を0.2μmの厚さで成長させる。こ
のとき、第2のn型層のキャリア濃度は5×1018cm
-3とする。
After the growth of the first n-type layer, while the main carrier gas and the carrier gas for TMG continue to flow at the same flow rate, only the flow rate of the SiH 4 gas is changed to 50 cc / min, and the flow is continued for 6 minutes. Then, a second n-type layer made of GaN doped with Si is grown to a thickness of 0.2 μm. At this time, the carrier concentration of the second n-type layer is 5 × 10 18 cm
-3 .

【0060】第1のn型層と第2のn型層でn型窒化物
半導体層2が形成される。n型窒化物半導体層2を成長
形成後、TMG用のキャリアガスとSiH4ガスを止
め、基板1の表面温度を750℃まで降下させ、新たに
主キャリアガスとして窒素ガスを10リットル/分、T
MG用のキャリアガスを2cc/分、トリメチルインジ
ウム(以下、「TMI」と記す)用のキャリアガスを2
00cc/分で流しながら30秒間成長させて、ノンド
ープのInGaNからなる活性層3を6nmの厚さで成
長させる。
An n-type nitride semiconductor layer 2 is formed by the first n-type layer and the second n-type layer. After growing and forming the n-type nitride semiconductor layer 2, the carrier gas for TMG and the SiH 4 gas are stopped, the surface temperature of the substrate 1 is lowered to 750 ° C., and nitrogen gas is newly added as a main carrier gas at 10 liter / min. T
The carrier gas for MG is 2 cc / min, and the carrier gas for trimethylindium (hereinafter referred to as “TMI”) is 2 cc / min.
The active layer 3 made of non-doped InGaN is grown to a thickness of 6 nm by growing at a flow rate of 00 cc / min for 30 seconds.

【0061】さらに、活性層3の成膜後、TMI用のキ
ャリアガスとTMG用のキャリアガスを止め、基板1の
表面温度を1050℃まで上昇させ、新たに主キャリア
ガスとして窒素ガスを9リットル/分、水素ガスを0.
94リットル/分、TMG用のキャリアガスを4cc/
分、TMA用のキャリアガスを6cc/分、Mg源であ
るビスシクロペンタジエニルマグネシウム(以下、「C
2Mg」と記す)用のキャリアガスを50cc/分で
流しながら4分間成長させて、MgをドープしたAlG
aNからなる第1のp型層を0.1μmの厚さで成長さ
せる。
Further, after the formation of the active layer 3, the carrier gas for TMI and the carrier gas for TMG are stopped, the surface temperature of the substrate 1 is raised to 1050 ° C., and 9 liters of nitrogen gas is newly added as a main carrier gas. / Min, hydrogen gas at 0.
94 liter / min, 4 cc / carrier gas for TMG
And a carrier gas for TMA at 6 cc / min, and biscyclopentadienyl magnesium (hereinafter referred to as "C
the p 2 Mg "and referred to) carrier gas for grown 4 minutes while flowing at 50cc / min, AlG doped with Mg
A first p-type layer made of aN is grown to a thickness of 0.1 μm.

【0062】引き続き、TMA用のキャリアガスのみを
止め、1050℃にて、新たに主キャリアガスとして窒
素ガスを9リットル/分、水素ガスを0.90リットル
/分と、TMG用のキャリアガスを4cc/分、Cp2
Mg用のキャリアガスを100cc/分で流しながら3
分間成長させ、MgをドープしたGaNからなる第2の
p型層を0.1μmの厚さで成長させる。
Subsequently, only the carrier gas for TMA was stopped, and at 1050 ° C., 9 L / min of nitrogen gas, 0.90 L / min of hydrogen gas, and TMG carrier gas were newly added as main carrier gases. 4 cc / min, Cp 2
While flowing a carrier gas for Mg at 100 cc / min.
Then, a second p-type layer made of Mg-doped GaN is grown to a thickness of 0.1 μm.

【0063】この第1のp型層と第2のp型層でp型窒
化物半導体層4が形成される。そして、p型窒化物半導
体層4成長後には、原料ガスであるTMG用のキャリア
ガスとアンモニアを止め、窒素ガスと水素ガスをそのま
まの流量で流しながら室温まで冷却した後、ウェハを反
応管から取り出す。
The p-type nitride semiconductor layer 4 is formed by the first p-type layer and the second p-type layer. After the growth of the p-type nitride semiconductor layer 4, the carrier gas for TMG, which is a source gas, and ammonia are stopped, and the wafer is cooled to room temperature while flowing nitrogen gas and hydrogen gas at the same flow rate. Take out.

【0064】このようにして形成した窒化ガリウム系化
合物半導体からなる量子井戸構造を含む積層構造に対し
て、その表面上にSiO2膜からなる電流狭窄用絶縁膜
5をプラズマCVD法により堆積させる。電流狭窄用絶
縁膜5の成膜条件は、基板温度を350℃とし、酸素ガ
スを4cc/分、テトラエチルオルソシリケートを10
0cc/分で流しながら、RFパワー250Wで30分
成膜し、1μmの厚さのSiO2膜を形成する。
For the laminated structure including the quantum well structure formed of the gallium nitride-based compound semiconductor formed as described above, an insulating film 5 for current confinement made of a SiO 2 film is deposited on the surface thereof by a plasma CVD method. The conditions for forming the current confinement insulating film 5 are as follows: the substrate temperature is 350 ° C., oxygen gas is 4 cc / min, and tetraethylorthosilicate is 10
While flowing at 0 cc / min, a film is formed at an RF power of 250 W for 30 minutes to form an SiO 2 film having a thickness of 1 μm.

【0065】次に、このように形成したウェハにレーザ
構造を形成し、窒化物半導体レーザ素子を作製する。
Next, a laser structure is formed on the wafer thus formed, and a nitride semiconductor laser device is manufactured.

【0066】まず、窒化物半導体層を所望のパターンで
形成する方法として、まず除去する部分の電流狭窄用絶
縁膜5をバッファードフッ酸等のウェットエッチャント
により除去し、所定の形状のマスクを形成する。その
後、化学的異方性のドライエッチングによりp型窒化物
半導体層4,活性層3,n型窒化物半導体層2の一部を
除去し、基板にほぼ平行な平面を露出させる。さらに再
度所定の形状のマスクを形成して、化学的異方性のドラ
イエッチングを行うことにより、斜面8と基板にほぼ平
行な第1平面9を形成する。
First, as a method of forming a nitride semiconductor layer in a desired pattern, first, the current constriction insulating film 5 at a portion to be removed is removed by a wet etchant such as buffered hydrofluoric acid to form a mask having a predetermined shape. I do. Then, the p-type nitride semiconductor layer 4, the active layer 3, and a part of the n-type nitride semiconductor layer 2 are removed by dry etching with chemical anisotropy, and a plane substantially parallel to the substrate is exposed. Further, a mask having a predetermined shape is formed again, and dry etching with chemical anisotropy is performed to form a first plane 9 substantially parallel to the slope 8 and the substrate.

【0067】それから、活性層3に電流を狭窄して注入
するために、p型窒化物半導体層4上の電流狭窄用絶縁
膜5を帯状に除去する。電流狭窄用絶縁膜5の除去は、
所定のストライプ形状のマスクを形成し、バッファード
フッ酸等のウェットエッチャントにより行う。このよう
にエッチングにより露出させたp型窒化物半導体層4の
表面上にNiとAuの積層構造からなるp電極6を蒸着
法により形成する。
Then, in order to confine and inject a current into the active layer 3, the current confinement insulating film 5 on the p-type nitride semiconductor layer 4 is removed in a strip shape. The removal of the insulating film 5 for current constriction
A mask having a predetermined stripe shape is formed, and this is performed by a wet etchant such as buffered hydrofluoric acid. On the surface of the p-type nitride semiconductor layer 4 exposed by the etching as described above, a p-electrode 6 having a laminated structure of Ni and Au is formed by an evaporation method.

【0068】次に、n電極7を第1平面9および斜面8
上に形成する。このとき、n電極7の厚みは3000〜
5000オングストローム、第1平面9から斜面8とレ
ーザ共振器側面13の交線までの高さは5000〜70
00オングストローム、斜面8が第1平面9となす角度
は120〜145°となるようにする。n電極7はTi
とAuの積層構造となるように蒸着法で形成する。
Next, the n-electrode 7 is connected to the first plane 9 and the slope 8
Form on top. At this time, the thickness of the n-electrode 7 is 3000 to
5000 angstroms, the height from the first plane 9 to the intersection of the slope 8 and the laser resonator side 13 is 5000 to 70
The angle between the slope 8 and the first plane 9 is set to be 120 to 145 °. The n electrode 7 is made of Ti
And Au are formed by an evaporation method so as to have a laminated structure.

【0069】この後、基板1の裏面を研磨して50μm
にまで薄くする。研磨後、窒化物半導体レーザ構造が形
成されたウェハをレーザ素子に分割する。
Thereafter, the back surface of the substrate 1 is polished to 50 μm
Until thin. After polishing, the wafer on which the nitride semiconductor laser structure is formed is divided into laser elements.

【0070】まず、スクライブ装置を用いてp型窒化物
半導体層4上に形成した帯状のパターンのストライプ方
向に対して垂直方向に第1の割溝を形成する。第1の割
溝は溝幅5μm、溝深さ1μm程度である。この第1の
割溝に沿って、第1の割溝の反対側からブレーキング装
置を用いてウェハを圧し割る。このようにして形成した
端面をレーザ素子の光共振面とする。第1の割溝は平行
方向に600μmピッチで形成してレーザ素子の共振器
長を600μmとする。
First, using a scribe device, a first split groove is formed in a direction perpendicular to the stripe direction of the band-shaped pattern formed on the p-type nitride semiconductor layer 4. The first split groove has a groove width of about 5 μm and a groove depth of about 1 μm. Along the first split groove, the wafer is pressed and split from the opposite side of the first split groove using a breaking device. The end face formed in this manner is used as an optical resonance surface of the laser device. The first split grooves are formed at a pitch of 600 μm in the parallel direction, and the resonator length of the laser element is set to 600 μm.

【0071】次に、p型窒化物半導体層4上に形成した
帯状のパターンに対して平行な方向に、レーザ素子単体
に分割できるように400μmピッチでスクライブ装置
を用いて第2の割溝を形成する。この割溝に沿って割り
溝の反対側からブレーキング装置を用いて圧し割り、窒
化物半導体レーザ素子を作製する。
Next, in the direction parallel to the band-shaped pattern formed on the p-type nitride semiconductor layer 4, a second split groove is formed using a scribing device at a pitch of 400 μm so that the laser element can be divided into single elements. Form. Using the breaking device, the substrate is split along the split groove from the opposite side of the split groove to produce a nitride semiconductor laser device.

【0072】これにより600μm×400μmサイズ
の窒化物半導体レーザ素子が作製される。
As a result, a nitride semiconductor laser device having a size of 600 μm × 400 μm is manufactured.

【0073】この窒化物半導体レーザ素子をヒートシン
クに設置し、液体窒素温度で通電を行いレーザ発振を試
みたところ、ウエハから得られたレーザ素子の80%以
上について、閾値電流800〜900mAで発振波長4
30nmのレーザ発振が確認された。また、Vfは従来
品と比べて、50%に低下させることができた。
When this nitride semiconductor laser device was placed on a heat sink and energized at the temperature of liquid nitrogen and laser oscillation was attempted, the oscillation wavelength at a threshold current of 800 to 900 mA was obtained for 80% or more of the laser devices obtained from the wafer. 4
Laser oscillation of 30 nm was confirmed. Further, Vf could be reduced to 50% as compared with the conventional product.

【0074】(実施例2)実施例1と同様の手順によ
り、第2の実施の形態において説明した図3および図4
に示す窒化物半導体レーザ素子を作製する。
(Embodiment 2) FIGS. 3 and 4 described in the second embodiment by the same procedure as in Embodiment 1.
Is manufactured.

【0075】このとき、第2平面の幅は3〜10μm、
第3平面の高さは5000〜15000オングストロー
ム、第2平面11上のn電極7の幅は1〜7μmとなる
ように形成する。
At this time, the width of the second plane is 3 to 10 μm,
The height of the third plane is 5000 to 15000 angstroms, and the width of the n-electrode 7 on the second plane 11 is 1 to 7 μm.

【0076】この窒化物半導体レーザ素子をヒートシン
クに設置し、液体窒素温度で通電を行いレーザ発振を試
みたところ、ウエハから得られたレーザ素子の80%以
上について、閾値電流800〜900mAで発振波長4
30nmのレーザ発振が確認された。また、Vfは従来
品と比べて、70%に低下させることができた。
When this nitride semiconductor laser device was placed on a heat sink and energized at the temperature of liquid nitrogen to perform laser oscillation, an oscillation wavelength of 80% or more of the laser device obtained from the wafer at a threshold current of 800 to 900 mA was obtained. 4
Laser oscillation of 30 nm was confirmed. Further, Vf could be reduced to 70% as compared with the conventional product.

【0077】(実施例3)実施例1と同様の手順によ
り、第3の実施の形態において説明した図5および図6
に示す窒化物半導体レーザ素子を作製する。
(Embodiment 3) FIGS. 5 and 6 described in the third embodiment by the same procedure as in Embodiment 1.
Is manufactured.

【0078】このとき、n電極7の端面10の高さは3
000〜9000オングストロームとなるように形成す
る。
At this time, the height of the end face 10 of the n-electrode 7 is 3
It is formed to have a thickness of 000 to 9000 angstroms.

【0079】この窒化物半導体レーザ素子をヒートシン
クに設置し、液体窒素温度で通電を行いレーザ発振を試
みたところ、ウエハから得られたレーザ素子の70%以
上について、閾値電流800〜900mAで発振波長4
30nmのレーザ発振が確認された。また、Vfは従来
品と比べて、50%に低下させることができた。
When this nitride semiconductor laser device was placed on a heat sink and energized at the temperature of liquid nitrogen and laser oscillation was attempted, the oscillation wavelength at a threshold current of 800 to 900 mA was obtained for 70% or more of the laser devices obtained from the wafer. 4
Laser oscillation of 30 nm was confirmed. Further, Vf could be reduced to 50% as compared with the conventional product.

【0080】(実施例4)実施例1と同様の手順によ
り、第4の実施の形態において説明した図7または図8
に示す窒化物半導体レーザ素子を作製する。
(Embodiment 4) FIG. 7 or FIG. 8 described in the fourth embodiment by the same procedure as in Embodiment 1.
Is manufactured.

【0081】この窒化物半導体レーザ素子をヒートシン
クに設置し、液体窒素温度で通電を行いレーザ発振を試
みたところ、ウエハから得られたレーザ素子の90%以
上について、閾値電流600〜700mAで発振波長4
30nmのレーザ発振が確認された。
When this nitride semiconductor laser device was placed on a heat sink and energized at the temperature of liquid nitrogen to perform laser oscillation, at least 90% of the laser devices obtained from the wafer had an oscillation wavelength at a threshold current of 600 to 700 mA. 4
Laser oscillation of 30 nm was confirmed.

【0082】(実施例5)実施例2において説明した例
について、第3平面12が第1平面9となす角度を12
0〜160°とした例を、図9と図10に示す。図10
は図9において、n電極の端面10が共振器長方向の側
面13に接触している場合であり、実施例3の場合と同
様の理由により、より望ましい構成となる。
(Embodiment 5) In the example described in Embodiment 2, the angle formed by the third plane 12 with the first plane 9 is 12
9 and 10 show examples where the angle is 0 to 160 °. FIG.
FIG. 9 shows a case where the end face 10 of the n-electrode is in contact with the side face 13 in the resonator length direction in FIG. 9, which is a more desirable configuration for the same reason as in the third embodiment.

【0083】この窒化物半導体レーザ素子をヒートシン
クに設置し、液体窒素温度で通電を行いレーザ発振を試
みたところ、Vfは従来品と比べて、50%に低下させ
ることができた。
When this nitride semiconductor laser device was mounted on a heat sink and energized at the temperature of liquid nitrogen to perform laser oscillation, Vf could be reduced to 50% as compared with the conventional product.

【0084】(実施例6)実施例1と同様の手順によ
り、第5の実施の形態において説明した図11および図
12に示す窒化物半導体レーザ素子を作製する。但し、
p型層上のSiO2膜6を帯状に除去して、エッチング
により露出させたp型層の表面上にNiとAuの積層構
造から成るp電極6を蒸着法により形成する際に、光共
振面に垂直方向のp電極6の幅が光共振面側で狭くなる
ように形成する。この光共振面端面のp電極6の幅は5
μmとする。
(Example 6) The nitride semiconductor laser device shown in FIGS. 11 and 12 described in the fifth embodiment is manufactured by the same procedure as in Example 1. However,
When the SiO 2 film 6 on the p-type layer is removed in a strip shape and the p-electrode 6 having a laminated structure of Ni and Au is formed by vapor deposition on the surface of the p-type layer exposed by etching, optical resonance occurs. The p-electrode 6 is formed such that the width of the p-electrode 6 in the direction perpendicular to the surface becomes smaller on the optical resonance surface side. The width of the p-electrode 6 at the end face of the optical resonance surface is 5
μm.

【0085】この窒化物半導体レーザ素子の光共振面を
劈開法で形成しても、p電極の浮きはほとんど確認され
ず、剥離は全くなかった。
Even when the optical resonance surface of the nitride semiconductor laser device was formed by the cleavage method, the floating of the p-electrode was hardly confirmed, and no peeling occurred.

【0086】この窒化物半導体レーザ素子をヒートシン
クに設置し、液体窒素温度で通電を行いレーザ発振を試
みたところ、ウエハから得られたレーザ素子の90%以
上について、閾値電流900〜1000mAで発振波長
430nmのレーザ発振が確認された。
When this nitride semiconductor laser device was set on a heat sink and energized at the temperature of liquid nitrogen to perform laser oscillation, an oscillation wavelength of 90% or more of the laser devices obtained from the wafer at a threshold current of 900 to 1000 mA was obtained. 430 nm laser oscillation was confirmed.

【0087】(実施例7)実施例1と同様の手順によ
り、第5の実施の形態において説明した図13および図
14に示す窒化物半導体レーザ素子を作製する。但し、
n電極7は光共振面から20μm内側となるように形成
する。
(Example 7) By the same procedure as in Example 1, the nitride semiconductor laser device shown in FIGS. 13 and 14 described in the fifth embodiment is manufactured. However,
The n-electrode 7 is formed so as to be inside 20 μm from the optical resonance surface.

【0088】この窒化物半導体レーザ素子の光共振面を
劈開法で形成しても、n電極の浮きはほとんど確認され
ず、剥離は全くなかった。
Even when the optical resonance surface of this nitride semiconductor laser device was formed by the cleavage method, the n-electrode was hardly lifted, and there was no separation.

【0089】この窒化物半導体レーザ素子をヒートシン
クに設置し、液体窒素温度で通電を行いレーザ発振を試
みたところ、ウエハから得られたレーザ素子の85%以
上について、閾値電流850〜950mAで発振波長4
30nmのレーザ発振が確認された。
When this nitride semiconductor laser device was placed on a heat sink and energized at the temperature of liquid nitrogen and laser oscillation was attempted, the oscillation wavelength was obtained at a threshold current of 850 to 950 mA for 85% or more of the laser devices obtained from the wafer. 4
Laser oscillation of 30 nm was confirmed.

【0090】(実施例8)実施例1と同様の手順によ
り、第6の実施の形態において説明した図15および図
16に示す窒化物半導体レーザ素子を作製する。但し、
n型窒化物半導体層2に設けた割溝形成用切欠部の深さ
は1.5〜2.0μmとなるように形成する。
(Example 8) By the same procedure as in Example 1, the nitride semiconductor laser device shown in FIGS. 15 and 16 described in the sixth embodiment is manufactured. However,
The notch for forming the groove provided in the n-type nitride semiconductor layer 2 is formed to have a depth of 1.5 to 2.0 μm.

【0091】この窒化物半導体レーザ素子の光共振面を
劈開法で形成しても、n電極の浮きは全く確認されず、
剥離も全くなかった。
Even if the optical resonance surface of this nitride semiconductor laser device is formed by the cleavage method, no floating of the n-electrode is confirmed at all.
There was no peeling.

【0092】この窒化物半導体レーザ素子をヒートシン
クに設置し、液体窒素温度で通電を行いレーザ発振を試
みたところ、ウエハから得られたレーザ素子の80%以
上について、閾値電流850〜950mAで発振波長4
30nmのレーザ発振が確認された。
When this nitride semiconductor laser device was placed on a heat sink and energized at the temperature of liquid nitrogen to perform laser oscillation, an oscillation wavelength of 80% or more of the laser devices obtained from the wafer at a threshold current of 850 to 950 mA was obtained. 4
Laser oscillation of 30 nm was confirmed.

【0093】[0093]

【発明の効果】以上説明したように、基板上にn型窒化
物半導体層と活性層とp型窒化物半導体層とを順に積層
し、同積層体中のn型窒化物半導体層が露出するように
同積層体の一部を除去して露出した活性層を含む帯状の
レーザ共振器を形成し、露出したn型窒化物半導体層の
上面にn電極を配置し、p型窒化物半導体層の上面にp
電極を配置した窒化物半導体レーザ素子であって、前記
n電極の前記レーザ共振器側面側にある面の一部を前記
n型窒化物半導体層と接触させたことにより、n電極と
活性層間の電気抵抗値を低下させることができ、レーザ
発振時の閾値電圧を低下させた、発熱量が少なく室温で
の連続発振が可能な信頼性の高い窒化物半導体レーザ素
子を実現できる。
As described above, an n-type nitride semiconductor layer, an active layer and a p-type nitride semiconductor layer are sequentially laminated on a substrate, and the n-type nitride semiconductor layer in the laminate is exposed. A strip-shaped laser resonator including an exposed active layer is formed by removing a part of the same laminated body as described above, and an n-electrode is arranged on the upper surface of the exposed n-type nitride semiconductor layer. P on the top of
A nitride semiconductor laser device having an electrode disposed therein, wherein a part of a surface of the n-electrode on the side of the laser resonator side is brought into contact with the n-type nitride semiconductor layer, whereby an n-electrode and an active layer An electrical resistance value can be reduced, a threshold voltage at the time of laser oscillation can be reduced, and a highly reliable nitride semiconductor laser device that can generate continuous heat at room temperature with a small amount of heat generation can be realized.

【0094】なお、前記n電極の前記レーザ共振器側面
側にある接触面が、前記n型窒化物半導体層の上面から
前記レーザ共振器側面へ渡るように設けた斜面上にある
としたことにより、n電極と活性層間の電気抵抗値を低
下させることができ、さらに閾値電圧を低下させた窒化
物半導体レーザ素子が実現できる。
Note that the contact surface of the n-electrode on the side of the laser resonator is on a slope provided from the upper surface of the n-type nitride semiconductor layer to the side of the laser resonator. , The electrical resistance between the n-electrode and the active layer can be reduced, and a nitride semiconductor laser device with a further reduced threshold voltage can be realized.

【0095】また、前記n電極の前記レーザ共振器側面
側にある接触面が、前記n型窒化物半導体層の上面から
前記レーザ共振器側面へ渡るように設けた段差の側面上
にあるとしたことにより、n電極と活性層間の電気抵抗
値を低下させることができ、さらに閾値電圧を低下させ
が窒化物半導体レーザ素子が実現できる。
Also, the contact surface of the n-electrode on the side of the laser cavity is on the side of a step provided from the upper surface of the n-type nitride semiconductor layer to the side of the laser cavity. Thus, the electrical resistance between the n-electrode and the active layer can be reduced, and the threshold voltage can be further reduced, thereby realizing a nitride semiconductor laser device.

【0096】さらに、前記n電極の前記レーザ共振器側
面側にある接触面が、前記レーザ共振器側面上のうち前
記活性層と接触しない部分にあるとしたことにより、n
電極の共振器側の端面と活性層間の電気抵抗値を低下さ
せることができ、さらに閾値電圧を低下させた窒化物半
導体レーザ素子を実現できる。
Further, the contact surface on the side of the laser resonator side of the n-electrode is located on a portion of the side surface of the laser resonator that is not in contact with the active layer.
The electrical resistance between the end face of the electrode on the resonator side and the active layer can be reduced, and a nitride semiconductor laser device with a further reduced threshold voltage can be realized.

【0097】基板上にn型窒化物半導体層と活性層とp
型窒化物半導体層とを順に積層し、同積層体中のn型窒
化物半導体層が露出するように同積層体の一部を除去し
て露出した活性層を含む帯状のレーザ共振器を形成し、
露出したn型窒化物半導体層の上面にn電極を配置し、
p型窒化物半導体層の上面にp電極を配置したことによ
り、劈開時の衝撃で浮きや剥離がなく、閾値電圧が上昇
したり、不安定にならない、高信頼性の窒化物半導体レ
ーザ素子を実現できる。
An n-type nitride semiconductor layer, an active layer and a p-type
And a layer-shaped laser resonator including an exposed active layer is formed by removing a part of the stacked body so that the n-type nitride semiconductor layer in the stacked body is exposed. And
Disposing an n-electrode on the upper surface of the exposed n-type nitride semiconductor layer;
By arranging the p-electrode on the upper surface of the p-type nitride semiconductor layer, a high-reliability nitride semiconductor laser device that does not float or peel due to the impact at the time of cleavage, does not increase the threshold voltage, and does not become unstable. realizable.

【0098】また、劈開面側の前記n電極端面が、劈開
面よりも内側となるように形成したことにより、劈開時
の衝撃で浮きや剥離のなく、閾値電圧が上昇したり、不
安定にならない、高信頼性の窒化物半導体レーザ素子を
実現できる。
Further, by forming the n-electrode end face on the cleavage plane side to be inside the cleavage plane, the threshold voltage rises or becomes unstable without floating or separation due to the impact at the time of cleavage. A highly reliable nitride semiconductor laser device can be realized.

【0099】さらに、劈開面側の前記n電極端面と劈開
面との間に、前記n型窒化物半導体層の一部または全部
が除去された割溝形成用切欠部を形成したことにより、
劈開時にn電極が衝撃を全く受けないようになるので、
n電極は浮いたり剥離したりすることがなくなり、閾値
電圧が上昇したり、不安定にならない、さらに高信頼性
の窒化物半導体レーザ素子を実現できる。
Further, a notch for forming a split groove from which a part or the whole of the n-type nitride semiconductor layer is removed is formed between the end face of the n-electrode on the cleavage plane side and the cleavage plane.
Since the n-electrode will not receive any impact during cleavage,
The n-electrode does not float or peel off, and the threshold voltage does not increase or become unstable, so that a highly reliable nitride semiconductor laser device can be realized.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の第1の実施の形態における窒化物半導
体レーザ素子を示す斜視図
FIG. 1 is a perspective view showing a nitride semiconductor laser device according to a first embodiment of the present invention.

【図2】図1のレーザ共振器長手方向からみた断面図FIG. 2 is a cross-sectional view as viewed from a longitudinal direction of the laser resonator of FIG. 1;

【図3】本発明の第2の実施の形態における窒化物半導
体レーザ素子を示す斜視図
FIG. 3 is a perspective view showing a nitride semiconductor laser device according to a second embodiment of the present invention.

【図4】図3のレーザ共振器長手方向からみた断面図FIG. 4 is a cross-sectional view of the laser resonator of FIG. 3 as viewed from the longitudinal direction.

【図5】本発明の第3の実施の形態における窒化物半導
体レーザ素子を示す斜視図
FIG. 5 is a perspective view showing a nitride semiconductor laser device according to a third embodiment of the present invention.

【図6】図5のレーザ共振器長手方向からみた断面図FIG. 6 is a cross-sectional view as viewed from the longitudinal direction of the laser resonator of FIG. 5;

【図7】本発明の第4の実施の形態における窒化物半導
体レーザ素子のレーザ共振器長手方向からみた断面図
FIG. 7 is a cross-sectional view of a nitride semiconductor laser device according to a fourth embodiment of the present invention, viewed from the longitudinal direction of a laser resonator.

【図8】本発明の第4の実施の形態における窒化物半導
体レーザ素子のレーザ共振器長手方向からみた断面図
FIG. 8 is a cross-sectional view of a nitride semiconductor laser device according to a fourth embodiment of the present invention as viewed from a longitudinal direction of a laser resonator.

【図9】本発明の実施例5における窒化物半導体レーザ
素子のレーザ共振器長手方向からみた断面図
FIG. 9 is a cross-sectional view of a nitride semiconductor laser device according to a fifth embodiment of the present invention, viewed from the longitudinal direction of the laser resonator.

【図10】本発明の実施例5における窒化物半導体レー
ザ素子のレーザ共振器長手方向からみた断面図
FIG. 10 is a cross-sectional view of a nitride semiconductor laser device according to a fifth embodiment of the present invention, viewed from the longitudinal direction of the laser resonator.

【図11】本発明の第5の実施の形態における窒化物半
導体レーザ素子を示す斜視図
FIG. 11 is a perspective view showing a nitride semiconductor laser device according to a fifth embodiment of the present invention.

【図12】図11のレーザ共振器長手方向からみた断面
FIG. 12 is a cross-sectional view as viewed from the longitudinal direction of the laser resonator of FIG. 11;

【図13】本発明の第6の実施の形態における窒化物半
導体レーザ素子を示す斜視図
FIG. 13 is a perspective view showing a nitride semiconductor laser device according to a sixth embodiment of the present invention.

【図14】図13のレーザ共振器長手方向からみた断面
FIG. 14 is a cross-sectional view as viewed from the longitudinal direction of the laser resonator of FIG. 13;

【図15】本発明の第7の実施の形態における窒化物半
導体レーザ素子を示す斜視図
FIG. 15 is a perspective view showing a nitride semiconductor laser device according to a seventh embodiment of the present invention.

【図16】図15のレーザ共振器長手方向からみた断面
FIG. 16 is a cross-sectional view of the laser resonator of FIG. 15 viewed from the longitudinal direction.

【図17】従来の窒化物半導体レーザ素子示す斜視図FIG. 17 is a perspective view showing a conventional nitride semiconductor laser device.

【図18】図17のレーザ共振器長手方向からみた断面
FIG. 18 is a cross-sectional view of the laser resonator of FIG. 17 viewed from the longitudinal direction.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 基板 2 n型窒化物半導体層 3 活性層 4 p型窒化物半導体層 5 電流狭窄用絶縁膜 6 p電極 7 n電極 8 斜面 9 第1平面 10 端面 11 第2平面 12 第3平面 13 レーザ共振器側面 14 端面 15 割溝形成用切欠部 Reference Signs List 1 substrate 2 n-type nitride semiconductor layer 3 active layer 4 p-type nitride semiconductor layer 5 current confinement insulating film 6 p-electrode 7 n-electrode 8 slope 9 first plane 10 end face 11 second plane 12 third plane 13 laser resonance Side 14 End face 15 Notch for split groove formation

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 矢野 振一郎 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 Fターム(参考) 5F041 AA24 CA04 CA05 CA34 CA65 5F073 AA61 AA73 BA06 CA07 DA05 DA30 EA07 EA29  ────────────────────────────────────────────────── ─── Continuing on the front page (72) Inventor Shinichiro Yano 1006 Kazuma Kadoma, Kadoma-shi, Osaka Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. F-term (reference) 5F041 AA24 CA04 CA05 CA34 CA65 5F073 AA61 AA73 BA06 CA07 DA05 DA30 EA07 EA29

Claims (8)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】基板上にn型窒化物半導体層と活性層とp
型窒化物半導体層とを順に積層し、同積層体中のn型窒
化物半導体層が露出するように同積層体の一部を除去し
て露出した活性層を含む帯状のレーザ共振器を形成し、
露出したn型窒化物半導体層の上面にn電極を配置し、
前記p型窒化物半導体層の上面にp電極を配置した窒化
物半導体レーザ素子であって、前記n電極の前記レーザ
共振器側面側にある面の一部を前記n型窒化物半導体層
と接触させたことを特徴とする窒化物半導体レーザ素
子。
1. An n-type nitride semiconductor layer, an active layer and a p-type
And a layer-shaped laser resonator including an exposed active layer is formed by removing a part of the stacked body so that the n-type nitride semiconductor layer in the stacked body is exposed. And
Disposing an n-electrode on the upper surface of the exposed n-type nitride semiconductor layer;
A nitride semiconductor laser device in which a p-electrode is arranged on an upper surface of the p-type nitride semiconductor layer, wherein a part of a surface of the n-electrode on the side of the laser resonator is in contact with the n-type nitride semiconductor layer. A nitride semiconductor laser device characterized in that:
【請求項2】前記n電極の前記レーザ共振器側面側にあ
る接触面が、前記n型窒化物半導体層の上面から前記レ
ーザ共振器側面へ渡るように設けた斜面上にあることを
特徴とする請求項1記載の窒化物半導体レーザ素子。
2. The method according to claim 1, wherein the contact surface of the n-electrode on the side of the laser resonator is on a slope provided from the upper surface of the n-type nitride semiconductor layer to the side of the laser resonator. The nitride semiconductor laser device according to claim 1, wherein
【請求項3】前記n電極の前記レーザ共振器側面側にあ
る接触面が、前記n型窒化物半導体層の上面から前記レ
ーザ共振器側面へ渡るように設けた段差の側面上にある
ことを特徴とする請求項1記載の窒化物半導体レーザ素
子。
3. The method according to claim 1, wherein a contact surface of the n-electrode on the side of the laser resonator is on a side surface of a step provided from the upper surface of the n-type nitride semiconductor layer to the side of the laser resonator. 2. The nitride semiconductor laser device according to claim 1, wherein:
【請求項4】前記n電極の前記レーザ共振器側面側にあ
る接触面が、前記レーザ共振器側面上のうち前記活性層
と接触しない部分にあることを特徴とする請求項1から
3のいずれかに記載の窒化物半導体レーザ素子。
4. The laser device according to claim 1, wherein a contact surface of said n-electrode on a side of said laser resonator is located on a side of said laser resonator which is not in contact with said active layer. A nitride semiconductor laser device according to any one of the above.
【請求項5】基板上にn型窒化物半導体層と活性層とp
型窒化物半導体層とを順に積層し、同積層体中のn型窒
化物半導体層が露出するように同積層体の一部を除去し
て露出した活性層を含む帯状のレーザ共振器を形成し、
露出したn型窒化物半導体層の上面にn電極を配置し、
p型窒化物半導体層の上面にp電極を配置した窒化物半
導体レーザ素子であって、前記レーザ共振器のレーザ共
振面は基板の劈開により形成されており、前記p電極の
幅が劈開面側で狭くなるように形成したことを特徴とす
る窒化物半導体レーザ素子。
5. An n-type nitride semiconductor layer, an active layer and a p-type
And a layer-shaped laser resonator including an exposed active layer is formed by removing a part of the stacked body so that the n-type nitride semiconductor layer in the stacked body is exposed. And
Disposing an n-electrode on the upper surface of the exposed n-type nitride semiconductor layer;
A nitride semiconductor laser device in which a p-electrode is arranged on an upper surface of a p-type nitride semiconductor layer, wherein a laser resonance surface of the laser resonator is formed by cleavage of a substrate, and a width of the p-electrode is set at a cleavage surface side. A nitride semiconductor laser device characterized by being formed so as to be narrower.
【請求項6】劈開面側の前記n電極端面が、劈開面より
も内側となるように形成したことを特徴とする請求項5
記載の窒化物半導体レーザ素子。
6. An n-electrode end face on a cleavage plane side is formed to be inside a cleavage plane.
22. The nitride semiconductor laser device according to claim 20.
【請求項7】劈開面側の前記n電極端面と劈開面との間
に、前記n型窒化物半導体層の一部または全部が除去さ
れた割溝形成用切欠部を形成したことを特徴とする請求
項5または6記載の窒化物半導体レーザ素子。
7. A notch for forming a split groove from which a part or the entirety of the n-type nitride semiconductor layer is removed, between the end face of the n-electrode on the cleavage plane side and the cleavage plane. 7. The nitride semiconductor laser device according to claim 5, wherein
【請求項8】前記n電極を請求項1〜4記載のn電極と
したことを特徴とする請求項5から7のいずれかに記載
の窒化物半導体レーザ素子。
8. The nitride semiconductor laser device according to claim 5, wherein the n-electrode is the n-electrode according to any one of claims 1 to 4.
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008263115A (en) * 2007-04-13 2008-10-30 Kyocera Corp Light-emitting element, and manufacturing method thereof
JP2010080618A (en) * 2008-09-25 2010-04-08 Toyoda Gosei Co Ltd Group iii nitride compound semiconductor element, and manufacturing method thereof
US8698188B2 (en) 2010-03-08 2014-04-15 Nichia Corporation Semiconductor light emitting device and method for producing the same

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