半導体レーザ及びその製造方法
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、半導体レーザ及びその製造方法に関し、さらに詳しくは、大容量光ディスク装置及びレーザビームプリンタなどに好適に用いることのできる半導体レーザ及びその製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】光ディスク装置などに用いる半導体レーザは、長寿命、低しきい値電流動作は当然として、その他に安定な単一横モード動作、低非点隔差、低雑音、低アスペクト比等が求められている。現状ではこれら全ての特性を満たす４００ｎｍ帯半導体レーザは実現されていない。
【０００３】従来、単一横モード型のＧａＮ系半導体レーザとして、図３に示すようなリッジ導波路型構造が用いられている。このリッジ導波路型構造は、以下のようにして作製する。最初に、サファイア基板２０１上に第１の結晶成長によりＧａＮ半導体層からなるバッファ層２０２、ｎ−ＧａＮ半導体層からなる第１のコンタクト層２０３、ｎ−ＡｌＧａＮ半導体層からなる第１のクラッド層２０４、ｎ−ＧａＮ半導体層からなる第１の光ガイド層２０５、Ｇａ１−ＸＩｎＸＮ／Ｇａ１−ＹＩｎＹＮ（０＜Ｙ＜Ｘ＜１）半導体層からなる多重量子井戸活性層２０６、ｐ−ＡＩＧａＮ半導体層からなるキャップ層２０７、ｐ−ＧａＮ半導体層からなる第２の光ガイド層２０８、ｐ―ＡｌＧａＮ半導体層からなる第２クラッド層２０９、及びｐ−ＧａＮ半導体層からなる第２のコンタクト層２１０を順次形成する。
【０００４】続いて、例えばＣｌ２ガスを用いた反応性イオンエッチングにより、第２のクラッド層２０９及び第２のコンタクト層２１を積層方向において部分的に除去することによって、リッジストライプ２１１を形成する。リッジストライプ２１１以外の表面には、例えばＳｉＯ２から成る絶縁膜２１２を形成する。これによって、リッジストライプ２１１との屈折率差が生じ、また電気的な絶縁を確保することができる。
【０００５】そして、リッジストライプ２１１上に例えばＮｉ／Ａｕから成るｐ電極２１３を形成するとともに、第１のコンタクト層２０３の一部を厚さ方向に部分的にエッチングして得た表面に、例えばＴｉＡｌから成るｎ電極２１４を形成する。
【０００６】このようにして得たリッジ導波路型ＧａＮ系半導体レーザにおいて、ｎ電極２１４を接地し、Ｐ電極２１３に電圧を印可すると、活性層２０６に向かってｐ電極２１３側からホールが、またｎ電極２１４側から電子が注入される。その結果、活性層２０６内で光学利得を生じ、レーザ発振を起こす。また、リッジストライプ２１１においては、積層方向と垂直な方向に屈折率差を有する屈折率導波構造を呈しているので、光学モードは単一横モードとなって安定する。また、非点隔差も比較的小さくなるので、高性能の半導体レーザを実現できる。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、図３に示すようなリッジ導波路型ＧａＮ系半導体レーザを実際に作製する場合においては、次に示すような極めて困難な問題が存在する。図３において、リッジストライプ２１１を形成するためには、前述のように、Ｃｌ２ガスを用いた反応性イオンエッチングを用いるが、この際におけるエッチング探さは、リッジストライプ２１１とＳｉＯ２絶縁膜２１２との実効屈折率差を決定する重要な因子となる。
【０００８】図４は、リッジストライプ２１１の実効屈折率、並びにリッジストライプ２１１及びＳｉＯ２絶縁膜２１２における実効屈折率差の、ｐ−ＡｌＧａＮクラッド層残厚ｄに対する依存性を示す計算時果である。ｐ−ＡｌＧａＮクラッド層残厚ｄが増加するにつれて、リッジストライプ２１１の実効屈折率が急激に上昇するととともに、リッジストライプ２１１及びＳｉＯ２絶縁膜における実効屈折率差が減少する。そして、ｐ−ＡｌＧａＮクラッド層残厚ｄが２００ｎｍを超えると、前記実効屈折率差がほとんど０になってしまう。すなわち、リッジストライプ２１１を形成する際のエッチングを極めて高精度に制御することが要求され、例えば、１０ｎｍ程度の精度でｐ−ＡｌＧａＮクラッド層のエッチング深さを制御することが要求される。
【０００９】しかしながら、一般的な反応性イオンエッチングでは、各エッチング操作においては、あるいは同一基板面におけるばらつきが数１０ｎｍ程度となってしまう。このため、リッジストライプ２１１を形成する際のエッチングを高精度に行うことができず、この結果、リッジ導波路型ＧａＮ系半導体レーザの歩留まりが減少してしまうという問題があった。
【００１０】本発明は、半導体レーザの製造歩留まりを向上すべく、新規な構造の半導体レーザ及びその製造方法を提供することを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】本発明は、上記問題を解決すべく、基板上に、第１のコンタクト層と、第１のクラッド層と、第１の光ガイド層と、活性層と、キャップ層と、第２の光ガイド層と、第２のクラッド層と、第２のコンタクト層とがこの順に積層されてなる半導体レーザであって、前記第１のクラッド層はメサストライプ形状を呈し、前記第１のクラッド層の両側において、この第１のクラッド層の側面全体を覆うように電流ブロック層を具えるとともに、前記電流ブロック層は階段形状を呈し、前記各層の積層方向と垂直な方向において、前記電流ブロック層の前記第１のクラッド層から離隔した部分の高さが、前記電流ブロック層の前記第１のクラッド層に近接した部分の高さよりも低くなっているとともに、前記第１のクラッド層の上面の高さと前記電流ブロック層の前記第１のクラッド層に近接した部分の上面の高さとがほぼ等しくなっており、前記活性層は、互いにほぼ等しい高さを有する、前記第１のクラッド層の上面と前記電流ブロック層の前記近接した部分の上面とに対応した平坦部を有するとともに、前記各層の積層方向と垂直な方向において、前記電流ブロック層の階段形状に対応し、前記平坦部から外方に向かって下方に屈曲していることを特徴とする、単一横モード型のＧａＮ系半導体レーザに関する。
【００１２】また、本発明の半導体レーザの製造方法は、上述したＧａＮ系半導体レーザを構成すべく、基板上に、第１のコンタクト層と、第１のクラッド層と、第１の光ガイド層と、活性層と、キャップ層と、第２の光ガイド層と、第２のクラッド層と、第２のコンタクト層とがこの順に積層されてなる半導体レーザの製造方法であって、前記第１のクラッド層を厚さ方向の全体に亘って部分的に除去するとともに、前記第１のコンタクト層を厚さ方向の一部において部分的に除去することにより、前記第１のクラッド層と前記第１のコンタクト層の一部とからなるメサストライプ構造を自己形成的に形成し、前記第１のコンタクト層上において前記メサストライプ構造の全体を覆うようにして電流ブロック層を形成するとともに、この電流ブロック層を加熱することによってマストランスポートを生じさせ、前記電流ブロック層の前記メサストライプ構造上に形成された部分を除去するようにしたことを特徴とする。
【００１３】本発明者らは、高精度なエッチング操作を必然的に要求する、従来のリッジ導波路型半導体レーザに代わる新規な構成の半導体レーザを見出すべく、鋭意検討を行った。その結果、上記のような本発明の製造方法に基づいて、製造歩留まりが著しく向上した新規な構成の半導体レーザを得ることができた。
【００１４】すなわち、従来の半導体レーザと同様な積層構成において、ｐ―ＡｌＧａＮからなる第２のクラッド層に代えて、所定の半導体層からなる第１のクラッド層をメサストライプ状に形成するとともに、所定の半導体層からなる電流ブロック層を、前記メサストライプ状の第１のクラッド層を覆うようにして形成する。その後、前記電流ブロック層を所定の温度に加熱すると、この電流ブロック層にマストランスポートが発生し、前記電流ブロック層の、前記メサストライプ状の第１のクラッド層の上面に形成された部分が消失する。
【００１５】この結果、前記電流ブロック層は、前記前記メサストライプ状の第１のクラッド層の側面にのみ、この側面の全体を覆うようにして存在する。したがって、第１のクラッド層及び電流ブロック層は、従来の半導体レーザにおける第２のクラッド層及びＳｉＯ２絶縁層と同様の構成を呈するようになる。そして、このような構成を有する本発明の半導体レーザは、第１のクラッド層及び電流ブロック層間の実効屈折率差に基づいて、従来のリッジ導波路型半導体レーザと同様に、単一横モードの光学モードを呈する。すなわち、本発明の製造方法に基づいて本発明の半導体レーザを製造することにより、高精度なエッチング操作を必要とすることなく、高い歩留まりで従来と同等の特性を有する半導体レーザを提供することができる。
【００１６】
【発明の実施の形態】以下、本発明を図面と関連させながら、発明の実施の形態に基づいて詳細に説明する。図１R>１は、本発明の半導体レーザの一例を示す断面図である。図１に示す半導体レーザにおいては、サファイア基板１０１上に、低温で結晶成長させたＡｌＮ半導体層からなるバッファ層１０２、ｎ−ＧａＮ半導体層からなる第１のコンタクト層１０３、ｎ−ＡｌＧａＮ半導体層からなる第１のクラッド層１０４、ｎ−ＧａＮ半導体層からなる第１の光ガイド層１０７、Ｇａ１−ＸＩｎＸＮ／Ｇａ１−ＹＩｎＹＮ（０＜Ｙ＜Ｘ＜１）半導体層からなる多重量子井戸型の活性層１０８、ｐ−ＡｌＧａＮ半導体層からなるキャップ層１０９、ｐ−ＧａＮ半導体層からなる第２の光ガイド層１１０、ｐ−ＡｌＧａＮ半導体層からなる第２のクラッド層１１１、及びｐ＋−ＧａＮ半導体層からなる１１２コンタクト層１１２がこの順に積層されている。
【００１７】第２のコンタクト層１１２上には、例えばＮｉ／Ｔｉからなるｐ電極１１３が形成されているとともに、上記各層をエッチング除去して露出させた第１のコンタクト層１０３の表面には、例えばＴｉ／Ａｌからなるｎ電極１１４が形成されている。
【００１８】第１のクラッド層１０４はメサストライプ形状を呈するとともに、第１のクラッド層１０４の両側には、その側面１０４Ｂの全体を覆うようにして電流ブロック層１０６が形成されている。
【００１９】また、電流ブロック層１０６は階段形状を呈し、積層方向と垂直な方向において、電流ブロック層１０６の第１のクラッド層１０４から離隔した部分１０６―２の高さが、電流ブロック層１０６の第１のクラッド層１０４に近接した部分１０６―１の高さよりも低くなっている。さらには、電流ブロック層１０６の第１のクラッド層１０４に近接した部分１０６―１の上面１０６Ａの高さと、第１のクラッド層１０４の上面１０４Ａとの高さがほぼ等しくなっている。すなわち、上面１０４Ａと上面１０６Ａとは同一レベルの平面を構成している。
【００２０】メサストライプ状の第１のクラッド層１０４及び電流ブロック層１０６を上記のように形成することにより、以下に示すような階段状に屈曲した活性層を容易に形成することができる。
【００２１】メサストライプ状の第１のクラッド層１０４の高さ（厚さ）Ｈは０．２〜５μｍであり、階段状の電流ブロック層１０６の段差ｈは０．１〜４μｍである。そして、これらの上に積層する第１の光ガイド層１０７から第２の光ガイド層１１０は０．０５〜０．３μｍ程度の厚さである。
【００２２】したがって、メサストライプ状の第１のクラッド層１０４及び電流ブロック層１０６上に積層された第１の光ガイド層１０７、活性層１０８、キャップ層１０９、及び第２の光ガイド層１１０は、第１のクラッド層１０４の上面１０４Ａと電流ブロック層１０６の上面１０６Ａとで構成される平面に対応して、それらの中央部分が平坦に構成されているとともに、電流ブロック層１０６の階段形状に対応して、前記平坦部から外方へ向かって階段状に屈曲した構成を呈している。すなわち、上述したメサストライプ状の第１のクラッド層１０４及び電流ブロック層１０６の形状に応じて、階段状に屈曲した活性層１０８を得ることができる。
【００２３】第２のクラッド層１１１は、階段状の電流ブロック層１０６によって形成された、第１の光ガイド層１０７から第２の光ガイド層１１０までの段差を埋めるべく、０．４〜２μｍの厚さを有している。
【００２４】メサストライプ状の第１のクラッド層１０４の側面全体が電流ブロック層１０６によって覆われているので、ｐ電極１１３及びｎ電極１１４に所定の電圧を印加しても、第１のクラッド層１０４以外の領域から活性層１０８に電流が流入することがない。このため、メサストライプ状の第１のクラッド層上においてのみ発光する。
【００２５】さらに活性層１０８は積層方向と垂直な方向において階段状に屈曲しているため、屈曲部分において屈折率変化を有している。すなわち、活性層１０８は、横方向において屈折率差を有する屈折率導波構造を呈している。このため、上記のようにして発光した光は、メサストライプ状の第１のクラッド層１０４上の平坦な部分に閉じ込められて伝搬する。この結果、単一横モードの半導体レーザの提供が可能となる。
【００２６】なお、図１に示す半導体レーザにおいては、サファイア基板１０１と第１のコンタクト層１０３との間にバッファ層１０２が形成されているが、これはサファイア基板１０１と第１のコンタクト層１０３との格子不整合を緩和して、第１のコンタクト層１０３の結晶成長を促進させるためのものである。
【００２７】次に、本発明の半導体レーザの製造方法において説明する。図２は、本発明の半導体レーザの製造方法の一例を示す工程図である。最初に、図２（ａ）に示すように、サファイア基板１０１上に、必要に応じてＡｌＮからなる低温成長バッファ層１０２、ｎ−ＧａＮ半導体層からなる第１のコンタクト層１０３、及びｎ−ＡｌＧａＮ半導体層からなる第１のクラッド層１０４を順次積層する。
【００２８】その後、このようにして得たアセンブリを結晶成長装置から取り出す。そして、フォトリソグラフイーと反応性イオンエッチングとを用い、第１のクラッド層１０４を厚さ方向の全体に亘って、及び第１のコンタクト層１０３を厚さ方向の一部に亘って部分的に除去し、第１のクラッド層１０４及び第１のコンタクト層１０３の一部からなるメサストライプ構造１０５を自己形成的に形成する。この様子を図２（ｂ）に示す。
【００２９】なお、図２（ｂ）においては、第１のコンタクト層１０３の一部をも除去して第１のクラッド層１０４及び第１のコンタクト層の一部からなるメサストライプ構造を作製している。このようにメサストライプ構造の一部を第１のコンタクト層１０３の一部をも含めて構成するのは、後に形成する電流ブロック層によって第１のクラッド層１０４の側面を完全に覆うようにするためである。すなわち、メサストライプ構造を第１のクラッド層のみから形成した場合は、前記エッチングによって第１のクラッド層の下部が除去される事なく残存する場合が生じる。このような第１のクラッド層のメサストライプ構造を構成しない部分は、電流ブロック層によって完全に覆うことができない。この結果、印加電圧に起因する電流に漏れが生じ、均一な発光が不可能となるためである。
【００３０】次いで、前述のようにして得たアセンブリを再び結晶成長装置に導入し、第１のコンタクト層１０３上において、メサストライプ構造１０５を覆うようにして高抵抗のＧａＮ半導体層からなる電流ブロック層１０６を形成する。この様子を図２（ｃ）に示す。
【００３１】次いで、例えば、ＮＨ３雰囲気、ＮＨ３＋Ｈ２雰囲気、又はＮＨ３＋Ｈ２雰囲気などの還元性雰囲気中で、前述のようにして得たアセンブリを９００〜１２００℃、好ましくは９５０〜１１５０℃で、数分間加熱する。すると、電流ブロック層１０６においてマストランスポートを生じる。すなわち、電流ブロック層１０６の、メサストライプ構造１０５上に形成された部分を構成するＧａＮ半導体粒子が、メサストライプ構造１０５の側面に存在する電流ブロック層の部分に移動する。その結果、メサストライプ構造１０５の上面１０５Ａから電流ブロック層は消失し、メサストライプ構造１０５の側面１０５Ｂ側にのみ存在するようになる。この様子を図２（ｄ）に示す。
【００３２】なお、上述したマストランスポートを適切に制御することにより、メサストライプ構造の上面１０５Ａの高さと、電流ブロック層１０６のメサストライプ構造に近接した部分１０６−１の上面１０６Ａの高さとをほぼ等しくすることができる。
【００３３】また、電流ブロック層の厚さ及びメサストライプ構造の高さに応じて、電流ブロック層を図２（ｄ）に示すように階段状に形成することができる。次いで、結晶成長を再開し、図２（ｅ）に示すように、第１の光ガイド層１０７、活性層１０８、キャップ層１０９、第２の光ガイド層１１０、第２のクラッド層１１１、及び第２のコンタクト層１１２を順次形成する。
【００３４】次いで、図示しないがコンタクト層１１２上にｐ電極１１３を形成するととともに、図２（ｅ）に示すアセンブリにエッチングを施すことによって第１のコンタクト層１０３の表面を露出させ、この表面上にｎ電極１１４を形成する。
【００３５】なお、上述したように、第１のクラッド層１０４をＡｌＧａＮ半導体層から構成し、電流ブロック層１０６をＧａＮ半導体層から構成する場合においては、前記ＡｌＧａＮ半導体層中におけるＡｌＮのモル分率が４〜１０％であることが好ましく、さらには５〜８％であることが好ましい。これによって、上述したマストランスポートの発生を容易にし、加熱温度及び保持時間を低減することができる。
【００３６】以上、発明の実施の形態に則して本発明を説明してきたが、本発明の内容は上記に限定されるものではなく、本発明の範疇を逸脱しない限りにおいて、あらゆる変形や変更が可能である。
【００３７】例えば、上記発明の実施の形態においては、電流ブロック層１０６をＧａＮ半導体層から構成したが、ＡｌＧａＮ半導体層から構成することもできる。この際において、このＡｌＧａＮ半導体層におけるＡｌＮモル分率は、前記同様の理由から、第１のクラッド層１０４を構成するＡｌＧａＮ半導体層におけるＡｌＮモル分率よりも小さいことが好ましい。
【００３８】また、図１に示す半導体レーザは、第１のコンタクト層１０３、第１のクラッド層１０４、及び第１の光ガイド層１０７をｎ型半導体層から構成し、キャップ層１０９、第２の光ガイド層１１０、第２のクラッド層１１１、及び第２のコンタクト層１１２をｐ型半導体層から構成している。しかしながら、上記各層は互いに逆の導電型の半導体層から構成することができる。すなわち、第１のコンタクト層１０３などをｐ型半導体層から構成し、キャップ層１０９などをｎ型半導体層から構成することもできる。
【００３９】
【発明の効果】以上説明したように、本発明の半導体レーザ及びその製造方法によれば、半導体レーザの作製時において、構成度なエッチング工程を必要としない。したがっって、従来のリッジ導波路型半導体レーザと同等の性能を有する半導体レーザを高い製造歩留まりで提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の半導体レーザの一例を示す断面図である。
【図２】 本発明の半導体レーザの製造方法の一例における工程図である。
【図３】 従来の半導体レーザの一例を示す断面図である。
【図４】 第２のクラッド層残留膜厚とリッジストライプの実行屈折率、並びにリッジストライプ及びＳｉＯ２絶縁層間の実行屈折率差との関係を示すグラフである。
【符号の説明】
１０１、２０１ サファイア基板
１０２、２０２ バッファ層
１０３、２０３ 第１のコンタクト層
１０４、２０４ 第１のクラッド層
１０５ メサストライプ構造
１０６ 電流ブロック層
１０７、２０５ 第１の光ガイド層
１０８、２０６ 活性層
１０９ ２０７ キャップ層
１１０、２０８ 第２の光ガイド層
１１１、２０９ 第２のクラッド層
１１２、２１０ 第２のコンタクト層
１１３、２１３ ｐ電極
１１４、２１４ ｎ電極
２１１ リッジストライプ
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、半導体レーザ及びその製造方法に関し、さらに詳しくは、大容量光ディスク装置及びレーザビームプリンタなどに好適に用いることのできる半導体レーザ及びその製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】光ディスク装置などに用いる半導体レーザは、長寿命、低しきい値電流動作は当然として、その他に安定な単一横モード動作、低非点隔差、低雑音、低アスペクト比等が求められている。現状ではこれら全ての特性を満たす４００ｎｍ帯半導体レーザは実現されていない。
【０００３】従来、単一横モード型のＧａＮ系半導体レーザとして、図３に示すようなリッジ導波路型構造が用いられている。このリッジ導波路型構造は、以下のようにして作製する。最初に、サファイア基板２０１上に第１の結晶成長によりＧａＮ半導体層からなるバッファ層２０２、ｎ−ＧａＮ半導体層からなる第１のコンタクト層２０３、ｎ−ＡｌＧａＮ半導体層からなる第１のクラッド層２０４、ｎ−ＧａＮ半導体層からなる第１の光ガイド層２０５、Ｇａ１−ＸＩｎＸＮ／Ｇａ１−ＹＩｎＹＮ（０＜Ｙ＜Ｘ＜１）半導体層からなる多重量子井戸活性層２０６、ｐ−ＡＩＧａＮ半導体層からなるキャップ層２０７、ｐ−ＧａＮ半導体層からなる第２の光ガイド層２０８、ｐ―ＡｌＧａＮ半導体層からなる第２クラッド層２０９、及びｐ−ＧａＮ半導体層からなる第２のコンタクト層２１０を順次形成する。
【０００４】続いて、例えばＣｌ２ガスを用いた反応性イオンエッチングにより、第２のクラッド層２０９及び第２のコンタクト層２１を積層方向において部分的に除去することによって、リッジストライプ２１１を形成する。リッジストライプ２１１以外の表面には、例えばＳｉＯ２から成る絶縁膜２１２を形成する。これによって、リッジストライプ２１１との屈折率差が生じ、また電気的な絶縁を確保することができる。
【０００５】そして、リッジストライプ２１１上に例えばＮｉ／Ａｕから成るｐ電極２１３を形成するとともに、第１のコンタクト層２０３の一部を厚さ方向に部分的にエッチングして得た表面に、例えばＴｉＡｌから成るｎ電極２１４を形成する。
【０００６】このようにして得たリッジ導波路型ＧａＮ系半導体レーザにおいて、ｎ電極２１４を接地し、Ｐ電極２１３に電圧を印可すると、活性層２０６に向かってｐ電極２１３側からホールが、またｎ電極２１４側から電子が注入される。その結果、活性層２０６内で光学利得を生じ、レーザ発振を起こす。また、リッジストライプ２１１においては、積層方向と垂直な方向に屈折率差を有する屈折率導波構造を呈しているので、光学モードは単一横モードとなって安定する。また、非点隔差も比較的小さくなるので、高性能の半導体レーザを実現できる。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、図３に示すようなリッジ導波路型ＧａＮ系半導体レーザを実際に作製する場合においては、次に示すような極めて困難な問題が存在する。図３において、リッジストライプ２１１を形成するためには、前述のように、Ｃｌ２ガスを用いた反応性イオンエッチングを用いるが、この際におけるエッチング探さは、リッジストライプ２１１とＳｉＯ２絶縁膜２１２との実効屈折率差を決定する重要な因子となる。
【０００８】図４は、リッジストライプ２１１の実効屈折率、並びにリッジストライプ２１１及びＳｉＯ２絶縁膜２１２における実効屈折率差の、ｐ−ＡｌＧａＮクラッド層残厚ｄに対する依存性を示す計算時果である。ｐ−ＡｌＧａＮクラッド層残厚ｄが増加するにつれて、リッジストライプ２１１の実効屈折率が急激に上昇するととともに、リッジストライプ２１１及びＳｉＯ２絶縁膜における実効屈折率差が減少する。そして、ｐ−ＡｌＧａＮクラッド層残厚ｄが２００ｎｍを超えると、前記実効屈折率差がほとんど０になってしまう。すなわち、リッジストライプ２１１を形成する際のエッチングを極めて高精度に制御することが要求され、例えば、１０ｎｍ程度の精度でｐ−ＡｌＧａＮクラッド層のエッチング深さを制御することが要求される。
【０００９】しかしながら、一般的な反応性イオンエッチングでは、各エッチング操作においては、あるいは同一基板面におけるばらつきが数１０ｎｍ程度となってしまう。このため、リッジストライプ２１１を形成する際のエッチングを高精度に行うことができず、この結果、リッジ導波路型ＧａＮ系半導体レーザの歩留まりが減少してしまうという問題があった。
【００１０】本発明は、半導体レーザの製造歩留まりを向上すべく、新規な構造の半導体レーザ及びその製造方法を提供することを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】本発明は、上記問題を解決すべく、基板上に、第１のコンタクト層と、第１のクラッド層と、第１の光ガイド層と、活性層と、キャップ層と、第２の光ガイド層と、第２のクラッド層と、第２のコンタクト層とがこの順に積層されてなる半導体レーザであって、前記第１のクラッド層はメサストライプ形状を呈し、前記第１のクラッド層の両側において、この第１のクラッド層の側面全体を覆うように電流ブロック層を具えるとともに、前記電流ブロック層は階段形状を呈し、前記各層の積層方向と垂直な方向において、前記電流ブロック層の前記第１のクラッド層から離隔した部分の高さが、前記電流ブロック層の前記第１のクラッド層に近接した部分の高さよりも低くなっているとともに、前記第１のクラッド層の上面の高さと前記電流ブロック層の前記第１のクラッド層に近接した部分の上面の高さとがほぼ等しくなっており、前記活性層は、互いにほぼ等しい高さを有する、前記第１のクラッド層の上面と前記電流ブロック層の前記近接した部分の上面とに対応した平坦部を有するとともに、前記各層の積層方向と垂直な方向において、前記電流ブロック層の階段形状に対応し、前記平坦部から外方に向かって下方に屈曲していることを特徴とする、単一横モード型のＧａＮ系半導体レーザに関する。
【００１２】また、本発明の半導体レーザの製造方法は、上述したＧａＮ系半導体レーザを構成すべく、基板上に、第１のコンタクト層と、第１のクラッド層と、第１の光ガイド層と、活性層と、キャップ層と、第２の光ガイド層と、第２のクラッド層と、第２のコンタクト層とがこの順に積層されてなる半導体レーザの製造方法であって、前記第１のクラッド層を厚さ方向の全体に亘って部分的に除去するとともに、前記第１のコンタクト層を厚さ方向の一部において部分的に除去することにより、前記第１のクラッド層と前記第１のコンタクト層の一部とからなるメサストライプ構造を自己形成的に形成し、前記第１のコンタクト層上において前記メサストライプ構造の全体を覆うようにして電流ブロック層を形成するとともに、この電流ブロック層を加熱することによってマストランスポートを生じさせ、前記電流ブロック層の前記メサストライプ構造上に形成された部分を除去するようにしたことを特徴とする。
【００１３】本発明者らは、高精度なエッチング操作を必然的に要求する、従来のリッジ導波路型半導体レーザに代わる新規な構成の半導体レーザを見出すべく、鋭意検討を行った。その結果、上記のような本発明の製造方法に基づいて、製造歩留まりが著しく向上した新規な構成の半導体レーザを得ることができた。
【００１４】すなわち、従来の半導体レーザと同様な積層構成において、ｐ―ＡｌＧａＮからなる第２のクラッド層に代えて、所定の半導体層からなる第１のクラッド層をメサストライプ状に形成するとともに、所定の半導体層からなる電流ブロック層を、前記メサストライプ状の第１のクラッド層を覆うようにして形成する。その後、前記電流ブロック層を所定の温度に加熱すると、この電流ブロック層にマストランスポートが発生し、前記電流ブロック層の、前記メサストライプ状の第１のクラッド層の上面に形成された部分が消失する。
【００１５】この結果、前記電流ブロック層は、前記前記メサストライプ状の第１のクラッド層の側面にのみ、この側面の全体を覆うようにして存在する。したがって、第１のクラッド層及び電流ブロック層は、従来の半導体レーザにおける第２のクラッド層及びＳｉＯ２絶縁層と同様の構成を呈するようになる。そして、このような構成を有する本発明の半導体レーザは、第１のクラッド層及び電流ブロック層間の実効屈折率差に基づいて、従来のリッジ導波路型半導体レーザと同様に、単一横モードの光学モードを呈する。すなわち、本発明の製造方法に基づいて本発明の半導体レーザを製造することにより、高精度なエッチング操作を必要とすることなく、高い歩留まりで従来と同等の特性を有する半導体レーザを提供することができる。
【００１６】
【発明の実施の形態】以下、本発明を図面と関連させながら、発明の実施の形態に基づいて詳細に説明する。図１R>１は、本発明の半導体レーザの一例を示す断面図である。図１に示す半導体レーザにおいては、サファイア基板１０１上に、低温で結晶成長させたＡｌＮ半導体層からなるバッファ層１０２、ｎ−ＧａＮ半導体層からなる第１のコンタクト層１０３、ｎ−ＡｌＧａＮ半導体層からなる第１のクラッド層１０４、ｎ−ＧａＮ半導体層からなる第１の光ガイド層１０７、Ｇａ１−ＸＩｎＸＮ／Ｇａ１−ＹＩｎＹＮ（０＜Ｙ＜Ｘ＜１）半導体層からなる多重量子井戸型の活性層１０８、ｐ−ＡｌＧａＮ半導体層からなるキャップ層１０９、ｐ−ＧａＮ半導体層からなる第２の光ガイド層１１０、ｐ−ＡｌＧａＮ半導体層からなる第２のクラッド層１１１、及びｐ＋−ＧａＮ半導体層からなる１１２コンタクト層１１２がこの順に積層されている。
【００１７】第２のコンタクト層１１２上には、例えばＮｉ／Ｔｉからなるｐ電極１１３が形成されているとともに、上記各層をエッチング除去して露出させた第１のコンタクト層１０３の表面には、例えばＴｉ／Ａｌからなるｎ電極１１４が形成されている。
【００１８】第１のクラッド層１０４はメサストライプ形状を呈するとともに、第１のクラッド層１０４の両側には、その側面１０４Ｂの全体を覆うようにして電流ブロック層１０６が形成されている。
【００１９】また、電流ブロック層１０６は階段形状を呈し、積層方向と垂直な方向において、電流ブロック層１０６の第１のクラッド層１０４から離隔した部分１０６―２の高さが、電流ブロック層１０６の第１のクラッド層１０４に近接した部分１０６―１の高さよりも低くなっている。さらには、電流ブロック層１０６の第１のクラッド層１０４に近接した部分１０６―１の上面１０６Ａの高さと、第１のクラッド層１０４の上面１０４Ａとの高さがほぼ等しくなっている。すなわち、上面１０４Ａと上面１０６Ａとは同一レベルの平面を構成している。
【００２０】メサストライプ状の第１のクラッド層１０４及び電流ブロック層１０６を上記のように形成することにより、以下に示すような階段状に屈曲した活性層を容易に形成することができる。
【００２１】メサストライプ状の第１のクラッド層１０４の高さ（厚さ）Ｈは０．２〜５μｍであり、階段状の電流ブロック層１０６の段差ｈは０．１〜４μｍである。そして、これらの上に積層する第１の光ガイド層１０７から第２の光ガイド層１１０は０．０５〜０．３μｍ程度の厚さである。
【００２２】したがって、メサストライプ状の第１のクラッド層１０４及び電流ブロック層１０６上に積層された第１の光ガイド層１０７、活性層１０８、キャップ層１０９、及び第２の光ガイド層１１０は、第１のクラッド層１０４の上面１０４Ａと電流ブロック層１０６の上面１０６Ａとで構成される平面に対応して、それらの中央部分が平坦に構成されているとともに、電流ブロック層１０６の階段形状に対応して、前記平坦部から外方へ向かって階段状に屈曲した構成を呈している。すなわち、上述したメサストライプ状の第１のクラッド層１０４及び電流ブロック層１０６の形状に応じて、階段状に屈曲した活性層１０８を得ることができる。
【００２３】第２のクラッド層１１１は、階段状の電流ブロック層１０６によって形成された、第１の光ガイド層１０７から第２の光ガイド層１１０までの段差を埋めるべく、０．４〜２μｍの厚さを有している。
【００２４】メサストライプ状の第１のクラッド層１０４の側面全体が電流ブロック層１０６によって覆われているので、ｐ電極１１３及びｎ電極１１４に所定の電圧を印加しても、第１のクラッド層１０４以外の領域から活性層１０８に電流が流入することがない。このため、メサストライプ状の第１のクラッド層上においてのみ発光する。
【００２５】さらに活性層１０８は積層方向と垂直な方向において階段状に屈曲しているため、屈曲部分において屈折率変化を有している。すなわち、活性層１０８は、横方向において屈折率差を有する屈折率導波構造を呈している。このため、上記のようにして発光した光は、メサストライプ状の第１のクラッド層１０４上の平坦な部分に閉じ込められて伝搬する。この結果、単一横モードの半導体レーザの提供が可能となる。
【００２６】なお、図１に示す半導体レーザにおいては、サファイア基板１０１と第１のコンタクト層１０３との間にバッファ層１０２が形成されているが、これはサファイア基板１０１と第１のコンタクト層１０３との格子不整合を緩和して、第１のコンタクト層１０３の結晶成長を促進させるためのものである。
【００２７】次に、本発明の半導体レーザの製造方法において説明する。図２は、本発明の半導体レーザの製造方法の一例を示す工程図である。最初に、図２（ａ）に示すように、サファイア基板１０１上に、必要に応じてＡｌＮからなる低温成長バッファ層１０２、ｎ−ＧａＮ半導体層からなる第１のコンタクト層１０３、及びｎ−ＡｌＧａＮ半導体層からなる第１のクラッド層１０４を順次積層する。
【００２８】その後、このようにして得たアセンブリを結晶成長装置から取り出す。そして、フォトリソグラフイーと反応性イオンエッチングとを用い、第１のクラッド層１０４を厚さ方向の全体に亘って、及び第１のコンタクト層１０３を厚さ方向の一部に亘って部分的に除去し、第１のクラッド層１０４及び第１のコンタクト層１０３の一部からなるメサストライプ構造１０５を自己形成的に形成する。この様子を図２（ｂ）に示す。
【００２９】なお、図２（ｂ）においては、第１のコンタクト層１０３の一部をも除去して第１のクラッド層１０４及び第１のコンタクト層の一部からなるメサストライプ構造を作製している。このようにメサストライプ構造の一部を第１のコンタクト層１０３の一部をも含めて構成するのは、後に形成する電流ブロック層によって第１のクラッド層１０４の側面を完全に覆うようにするためである。すなわち、メサストライプ構造を第１のクラッド層のみから形成した場合は、前記エッチングによって第１のクラッド層の下部が除去される事なく残存する場合が生じる。このような第１のクラッド層のメサストライプ構造を構成しない部分は、電流ブロック層によって完全に覆うことができない。この結果、印加電圧に起因する電流に漏れが生じ、均一な発光が不可能となるためである。
【００３０】次いで、前述のようにして得たアセンブリを再び結晶成長装置に導入し、第１のコンタクト層１０３上において、メサストライプ構造１０５を覆うようにして高抵抗のＧａＮ半導体層からなる電流ブロック層１０６を形成する。この様子を図２（ｃ）に示す。
【００３１】次いで、例えば、ＮＨ３雰囲気、ＮＨ３＋Ｈ２雰囲気、又はＮＨ３＋Ｈ２雰囲気などの還元性雰囲気中で、前述のようにして得たアセンブリを９００〜１２００℃、好ましくは９５０〜１１５０℃で、数分間加熱する。すると、電流ブロック層１０６においてマストランスポートを生じる。すなわち、電流ブロック層１０６の、メサストライプ構造１０５上に形成された部分を構成するＧａＮ半導体粒子が、メサストライプ構造１０５の側面に存在する電流ブロック層の部分に移動する。その結果、メサストライプ構造１０５の上面１０５Ａから電流ブロック層は消失し、メサストライプ構造１０５の側面１０５Ｂ側にのみ存在するようになる。この様子を図２（ｄ）に示す。
【００３２】なお、上述したマストランスポートを適切に制御することにより、メサストライプ構造の上面１０５Ａの高さと、電流ブロック層１０６のメサストライプ構造に近接した部分１０６−１の上面１０６Ａの高さとをほぼ等しくすることができる。
【００３３】また、電流ブロック層の厚さ及びメサストライプ構造の高さに応じて、電流ブロック層を図２（ｄ）に示すように階段状に形成することができる。次いで、結晶成長を再開し、図２（ｅ）に示すように、第１の光ガイド層１０７、活性層１０８、キャップ層１０９、第２の光ガイド層１１０、第２のクラッド層１１１、及び第２のコンタクト層１１２を順次形成する。
【００３４】次いで、図示しないがコンタクト層１１２上にｐ電極１１３を形成するととともに、図２（ｅ）に示すアセンブリにエッチングを施すことによって第１のコンタクト層１０３の表面を露出させ、この表面上にｎ電極１１４を形成する。
【００３５】なお、上述したように、第１のクラッド層１０４をＡｌＧａＮ半導体層から構成し、電流ブロック層１０６をＧａＮ半導体層から構成する場合においては、前記ＡｌＧａＮ半導体層中におけるＡｌＮのモル分率が４〜１０％であることが好ましく、さらには５〜８％であることが好ましい。これによって、上述したマストランスポートの発生を容易にし、加熱温度及び保持時間を低減することができる。
【００３６】以上、発明の実施の形態に則して本発明を説明してきたが、本発明の内容は上記に限定されるものではなく、本発明の範疇を逸脱しない限りにおいて、あらゆる変形や変更が可能である。
【００３７】例えば、上記発明の実施の形態においては、電流ブロック層１０６をＧａＮ半導体層から構成したが、ＡｌＧａＮ半導体層から構成することもできる。この際において、このＡｌＧａＮ半導体層におけるＡｌＮモル分率は、前記同様の理由から、第１のクラッド層１０４を構成するＡｌＧａＮ半導体層におけるＡｌＮモル分率よりも小さいことが好ましい。
【００３８】また、図１に示す半導体レーザは、第１のコンタクト層１０３、第１のクラッド層１０４、及び第１の光ガイド層１０７をｎ型半導体層から構成し、キャップ層１０９、第２の光ガイド層１１０、第２のクラッド層１１１、及び第２のコンタクト層１１２をｐ型半導体層から構成している。しかしながら、上記各層は互いに逆の導電型の半導体層から構成することができる。すなわち、第１のコンタクト層１０３などをｐ型半導体層から構成し、キャップ層１０９などをｎ型半導体層から構成することもできる。
【００３９】
【発明の効果】以上説明したように、本発明の半導体レーザ及びその製造方法によれば、半導体レーザの作製時において、構成度なエッチング工程を必要としない。したがっって、従来のリッジ導波路型半導体レーザと同等の性能を有する半導体レーザを高い製造歩留まりで提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の半導体レーザの一例を示す断面図である。
【図２】 本発明の半導体レーザの製造方法の一例における工程図である。
【図３】 従来の半導体レーザの一例を示す断面図である。
【図４】 第２のクラッド層残留膜厚とリッジストライプの実行屈折率、並びにリッジストライプ及びＳｉＯ２絶縁層間の実行屈折率差との関係を示すグラフである。
【符号の説明】
１０１、２０１ サファイア基板
１０２、２０２ バッファ層
１０３、２０３ 第１のコンタクト層
１０４、２０４ 第１のクラッド層
１０５ メサストライプ構造
１０６ 電流ブロック層
１０７、２０５ 第１の光ガイド層
１０８、２０６ 活性層
１０９ ２０７ キャップ層
１１０、２０８ 第２の光ガイド層
１１１、２０９ 第２のクラッド層
１１２、２１０ 第２のコンタクト層
１１３、２１３ ｐ電極
１１４、２１４ ｎ電極
２１１ リッジストライプ
【特許請求の範囲】
【請求項１】 基板上に、第１のコンタクト層と、第１のクラッド層と、第１の光ガイド層と、活性層と、キャップ層と、第２の光ガイド層と、第２のクラッド層と、第２のコンタクト層とがこの順に積層されてなる半導体レーザであって、前記第１のクラッド層はメサストライプ形状を呈し、前記第１のクラッド層の両側において、この第１のクラッド層の側面全体を覆うように電流ブロック層を具えるとともに、前記電流ブロック層は階段形状を呈し、前記各層の積層方向と垂直な方向において、前記電流ブロック層の前記第１のクラッド層から離隔した部分の高さが、前記電流ブロック層の前記第１のクラッド層に近接した部分の高さよりも低くなっているとともに、前記第１のクラッド層の上面の高さと前記電流ブロック層の前記第１のクラッド層に近接した部分の上面の高さとがほぼ等しくなっており、前記活性層は、互いにほぼ等しい高さを有する、前記第１のクラッド層の上面と前記電流ブロック層の前記近接した部分の上面とに対応した平坦部を有するとともに、前記各層の積層方向と垂直な方向において、前記電流ブロック層の階段形状に対応し、前記平坦部から外方に向かって下方に屈曲していることを特徴とする、単一横モード型のＧａＮ系半導体レーザ。
【請求項２】 前記第１のコンタクト層、前記第１のクラッド層、及び前記第１の光ガイド層はＮ型半導体層から構成され、前記キャップ層、前記第２の光ガイド層、前記第２のクラッド層、及び前記第２のコンタクト層はＰ型半導体層から構成されていることを特徴とする、請求項１に記載のＧａＮ系半導体レーザ。
【請求項３】 前記電流ブロック層はＧａＮから構成され、前記第１のクラッド層はＡｌＸＧａ１−ＸＮ（Ｘ＞０）から構成されたことを特徴とする、請求項１又は２に記載のＧａＮ系半導体レーザ。
【請求項４】 前記基板と前記第１のコンタクト層との間に、バッファ層を設けたことを特徴とする、請求項１〜３のいずれか一に記載のＧａＮ系半導体レーザ。
【請求項５】 基板上に、第１のコンタクト層と、第１のクラッド層と、第１の光ガイド層と、活性層と、キャップ層と、第２の光ガイド層と、第２のクラッド層と、第２のコンタクト層とがこの順に積層されてなるＧａＮ系半導体レーザの製造方法であって、前記第１のクラッド層を厚さ方向の全体に亘って部分的に除去するとともに、前記第１のコンタクト層を厚さ方向の一部において部分的に除去することにより、前記第１のクラッド層と前記第１のコンタクト層の一部とからなるメサストライプ構造を自己形成的に形成し、前記第１のコンタクト層上において前記メサストライプ構造の全体を覆うようにして電流ブロック層を形成するとともに、この電流ブロック層を加熱することによってマストランスポートを生じさせ、前記電流ブロック層の前記メサストライプ構造上に形成された部分を除去するようにしたことを特徴とする、ＧａＮ系半導体レーザの製造方法。
【請求項６】 前記電流ブロック層の加熱によるマストランスポートによって、前記メサストライプ構造の上面の高さと前記電流ブロック層のメサストライプ構造に近接した部分の高さとをほぼ等しくするとともに、前記各層の積層方向と垂直な方向において、前記電流ブロック層の前記メサストライプ構造から離隔した部分の高さを前記電流ブロック層の前記メサストライプ構造に近接した部分の高さよりも低くし、前記電流ブロック層が階段形状を呈するようにしたことを特徴とする、請求項５に記載のＧａＮ系半導体レーザの製造方法。
【請求項７】 前記活性層は、前記メサストライプ構造の上面と前記電流ブロック層の前記メサストライプ構造に近接した部分の上面とに対応した平坦部を有するとともに、前記電流ブロック層の階段形状に対応し、前記各層の積層方向と垂直な方向において、前記平坦部から外方に向かって下方に屈曲するように形成したことを特徴とする、請求項６に記載のＧａＮ系半導体レーザの製造方法。
【請求項８】 前記電流ブロック層の加熱は、９００〜１２００℃で行うことを特徴とする、請求項５〜７のいずれか一に記載のＧａＮ系半導体レーザの製造方法。
【請求項９】 前記第１のコンタクト層、前記第１のクラッド層、及び前記第１の光ガイド層はＮ型半導体層から構成され、前記キャップ層、前記第２の光ガイド層、前記第２のクラッド層、及び前記第２のコンタクト層はＰ型半導体層から構成されていることを特徴とする、請求項５〜８のいずれか一に記載のＧａＮ系半導体レーザの製造方法。
【請求項１０】 前記メサストライプ構造を構成する前記第１のクラッド層はＡｌＧａＮ半導体層からなるとともに、前記電流ブロック層はＧａＮ半導体層からなり、前記第１のクラッド層を構成する前記ＡｌＧａＮ半導体層中におけるＡｌＮのモル分率が４〜１０％であることを特徴とする、請求項９に記載のＧａＮ系半導体レーザの製造方法。
【請求項１１】 前記基板と前記第１のコンタクト層との間に、バッファ層を形成することを特徴とする、請求項５〜１０のいずれか一に記載のＧａＮ系半導体レーザの製造方法。
【請求項１】 基板上に、第１のコンタクト層と、第１のクラッド層と、第１の光ガイド層と、活性層と、キャップ層と、第２の光ガイド層と、第２のクラッド層と、第２のコンタクト層とがこの順に積層されてなる半導体レーザであって、前記第１のクラッド層はメサストライプ形状を呈し、前記第１のクラッド層の両側において、この第１のクラッド層の側面全体を覆うように電流ブロック層を具えるとともに、前記電流ブロック層は階段形状を呈し、前記各層の積層方向と垂直な方向において、前記電流ブロック層の前記第１のクラッド層から離隔した部分の高さが、前記電流ブロック層の前記第１のクラッド層に近接した部分の高さよりも低くなっているとともに、前記第１のクラッド層の上面の高さと前記電流ブロック層の前記第１のクラッド層に近接した部分の上面の高さとがほぼ等しくなっており、前記活性層は、互いにほぼ等しい高さを有する、前記第１のクラッド層の上面と前記電流ブロック層の前記近接した部分の上面とに対応した平坦部を有するとともに、前記各層の積層方向と垂直な方向において、前記電流ブロック層の階段形状に対応し、前記平坦部から外方に向かって下方に屈曲していることを特徴とする、単一横モード型のＧａＮ系半導体レーザ。
【請求項２】 前記第１のコンタクト層、前記第１のクラッド層、及び前記第１の光ガイド層はＮ型半導体層から構成され、前記キャップ層、前記第２の光ガイド層、前記第２のクラッド層、及び前記第２のコンタクト層はＰ型半導体層から構成されていることを特徴とする、請求項１に記載のＧａＮ系半導体レーザ。
【請求項３】 前記電流ブロック層はＧａＮから構成され、前記第１のクラッド層はＡｌＸＧａ１−ＸＮ（Ｘ＞０）から構成されたことを特徴とする、請求項１又は２に記載のＧａＮ系半導体レーザ。
【請求項４】 前記基板と前記第１のコンタクト層との間に、バッファ層を設けたことを特徴とする、請求項１〜３のいずれか一に記載のＧａＮ系半導体レーザ。
【請求項５】 基板上に、第１のコンタクト層と、第１のクラッド層と、第１の光ガイド層と、活性層と、キャップ層と、第２の光ガイド層と、第２のクラッド層と、第２のコンタクト層とがこの順に積層されてなるＧａＮ系半導体レーザの製造方法であって、前記第１のクラッド層を厚さ方向の全体に亘って部分的に除去するとともに、前記第１のコンタクト層を厚さ方向の一部において部分的に除去することにより、前記第１のクラッド層と前記第１のコンタクト層の一部とからなるメサストライプ構造を自己形成的に形成し、前記第１のコンタクト層上において前記メサストライプ構造の全体を覆うようにして電流ブロック層を形成するとともに、この電流ブロック層を加熱することによってマストランスポートを生じさせ、前記電流ブロック層の前記メサストライプ構造上に形成された部分を除去するようにしたことを特徴とする、ＧａＮ系半導体レーザの製造方法。
【請求項６】 前記電流ブロック層の加熱によるマストランスポートによって、前記メサストライプ構造の上面の高さと前記電流ブロック層のメサストライプ構造に近接した部分の高さとをほぼ等しくするとともに、前記各層の積層方向と垂直な方向において、前記電流ブロック層の前記メサストライプ構造から離隔した部分の高さを前記電流ブロック層の前記メサストライプ構造に近接した部分の高さよりも低くし、前記電流ブロック層が階段形状を呈するようにしたことを特徴とする、請求項５に記載のＧａＮ系半導体レーザの製造方法。
【請求項７】 前記活性層は、前記メサストライプ構造の上面と前記電流ブロック層の前記メサストライプ構造に近接した部分の上面とに対応した平坦部を有するとともに、前記電流ブロック層の階段形状に対応し、前記各層の積層方向と垂直な方向において、前記平坦部から外方に向かって下方に屈曲するように形成したことを特徴とする、請求項６に記載のＧａＮ系半導体レーザの製造方法。
【請求項８】 前記電流ブロック層の加熱は、９００〜１２００℃で行うことを特徴とする、請求項５〜７のいずれか一に記載のＧａＮ系半導体レーザの製造方法。
【請求項９】 前記第１のコンタクト層、前記第１のクラッド層、及び前記第１の光ガイド層はＮ型半導体層から構成され、前記キャップ層、前記第２の光ガイド層、前記第２のクラッド層、及び前記第２のコンタクト層はＰ型半導体層から構成されていることを特徴とする、請求項５〜８のいずれか一に記載のＧａＮ系半導体レーザの製造方法。
【請求項１０】 前記メサストライプ構造を構成する前記第１のクラッド層はＡｌＧａＮ半導体層からなるとともに、前記電流ブロック層はＧａＮ半導体層からなり、前記第１のクラッド層を構成する前記ＡｌＧａＮ半導体層中におけるＡｌＮのモル分率が４〜１０％であることを特徴とする、請求項９に記載のＧａＮ系半導体レーザの製造方法。
【請求項１１】 前記基板と前記第１のコンタクト層との間に、バッファ層を形成することを特徴とする、請求項５〜１０のいずれか一に記載のＧａＮ系半導体レーザの製造方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図２】
【図３】
【図４】
【特許番号】特許第３４４９５４６号（Ｐ３４４９５４６）
【登録日】平成１５年７月１１日（２００３．７．１１）
【発行日】平成１５年９月２２日（２００３．９．２２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０００−８２５８０（Ｐ２０００−８２５８０）
【出願日】平成１２年３月２３日（２０００．３．２３）
【公開番号】特開２００１−２７４５１２（Ｐ２００１−２７４５１２Ａ）
【公開日】平成１３年１０月５日（２００１．１０．５）
【審査請求日】平成１２年３月２３日（２０００．３．２３）
【出願人】（５９９００２０４３）学校法人 名城大学 (142)
【出願人】（５９７１５４１１７）日本学術振興会 (2)
【参考文献】
【文献】特開 平１０−１９８９９８（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開 平９−２８３８５４（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開 平１０−２９４５２９（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開 平５−１６７１９８（ＪＰ，Ａ）
【登録日】平成１５年７月１１日（２００３．７．１１）
【発行日】平成１５年９月２２日（２００３．９．２２）
【国際特許分類】
【出願日】平成１２年３月２３日（２０００．３．２３）
【公開番号】特開２００１−２７４５１２（Ｐ２００１−２７４５１２Ａ）
【公開日】平成１３年１０月５日（２００１．１０．５）
【審査請求日】平成１２年３月２３日（２０００．３．２３）
【出願人】（５９９００２０４３）学校法人 名城大学 (142)
【出願人】（５９７１５４１１７）日本学術振興会 (2)
【参考文献】
【文献】特開 平１０−１９８９９８（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開 平９−２８３８５４（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開 平１０−２９４５２９（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開 平５−１６７１９８（ＪＰ，Ａ）
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