專利名稱：氮化物系半導體激光器元件的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及氮化物系半導體激光器元件，特別是涉及具備具有活性層的半導體元件層的氮化物系半導體激光器元件。
背景技術(shù)：
歷來，公知有具備由氮化物系半導體構(gòu)成的半導體元件層的半導體元件及其制造方法。這種半導體元件的制造方法例如被公開在特開2005-56979號公報中。在特開2005-56979號公報中公開有在由氮化物系半導體構(gòu)成的基板的上表面上使半導體層晶體生長而制造氮化物系半導體的制造方法。在該氮化物系半導體的制造方法中，作為晶體生長用的半導體基板的一例，使用了上表面(主面)相對于c面((0001)面)在a軸方向和m軸方向上在規(guī)定的角度范圍內(nèi)偏向的偏傾(* 7 )基板。在此，晶片狀態(tài)的偏傾基板所具有的偏傾角度中，在晶片面發(fā)生偏差的情況存在。例如，在晶片中央部相對于c面((0001)面)的偏傾角度相對小、在晶片周邊部相對于c面((0001)面)的偏傾角度相對大的情況等存在。這時，認為在晶片中央部具有與c面更近傾向的主表面而半導體層晶體生長，另一方面，在晶片周邊部具有完全非c面的主表面而半導體晶體生長。但是，在特開2005-56979號公報中公開的氮化物系半導體的制造方法中，使用在偏傾角度內(nèi)存在面內(nèi)分布的偏傾基板使氮化物系半導體層晶體生長時，偏傾角度的面內(nèi)分布引起各層的材料組成在晶片中央部和周邊部產(chǎn)生偏差。例如，公知有在比晶片中央部更靠晶片周邊部相對偏傾角度大的基板面上，混入原料氣體有可能阻礙發(fā)光效率的雜質(zhì)容易被攝入半導體層。關(guān)于活性層，由于雜質(zhì)的攝入導致半導體激光器元件的發(fā)光效率下降。為此，在晶片中央部被芯片化的半導體激光器元件和在晶片周邊部被芯片化的半導體激光器元件的發(fā)光效率存在偏差的問題存在。還有，對于該點，也是本申請發(fā)明的發(fā)明者在使用在偏傾角度內(nèi)存在面內(nèi)分布的偏傾基板使氮化物系半導體層晶體生長而制造大量半導體激光器元件芯片時所發(fā)現(xiàn)的問題點。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的一方面的氮化物系半導體激光器元件具備基板和半導體元件層，該半導體元件層具有活性層且在基板的主表面上形成，半導體元件層包括具有晶體生長面在沿[11-20]方向的方向上不具有偏傾角度的第一主表面的第一區(qū)域；和具有晶體生長面在沿[11-20]方向的方向上具有偏傾角度的第二主表面的第二區(qū)域，在半導體元件層的第一區(qū)域上形成有電流通路部。


圖I是表示本發(fā)明的一個實施方式的藍紫色半導體激光器元件的結(jié)構(gòu)的剖面圖。圖2是表示本發(fā)明的一個實施方式的藍紫色半導體激光器元件的結(jié)構(gòu)的俯視圖。圖3是表示本發(fā)明的一個實施方式的藍紫色半導體激光器元件的結(jié)構(gòu)的放大剖面圖。圖4是用于說明本發(fā)明的一個實施方式的藍紫色半導體激光器元件的制造工藝的俯視圖。圖5是沿圖4的170-170線的晶片基板的剖面圖。圖6是用于說明本發(fā)明的一個實施方式的藍紫色半導體激光器元件的制造工藝的剖面圖。 圖7是用于說明本發(fā)明的一個實施方式的藍紫色半導體激光器元件的制造工藝的剖面圖。圖8是用于說明本發(fā)明的一個實施方式的藍紫色半導體激光器元件的制造工藝的剖面圖。圖9是用于說明本發(fā)明的一個實施方式的藍紫色半導體激光器元件的制造工藝的剖面圖。圖10是用于說明本發(fā)明的一個實施方式的藍紫色半導體激光器元件的制造工藝的俯視圖。圖11是表示為了確認本發(fā)明的效果而進行的確認實驗的結(jié)果(實施例)的圖。圖12是表示為了確認本發(fā)明的效果而進行的確認實驗的結(jié)果(比較例)的圖。
具體實施例方式以下，基于附圖對本發(fā)明的實施方式進行說明。首先，參照圖I 圖3和圖7，對本發(fā)明的一個實施方式的藍紫色半導體激光器元件100的結(jié)構(gòu)進行說明。還有，藍紫色半導體激光器元件100是本發(fā)明的“氮化物系半導體激光器兀件”的一例。如圖I所示，藍紫色半導體激光器元件100具備n型GaN基板I和在η型GaN基板I的主表面la(C2側(cè))上形成的且包括活性層13的半導體元件層10。半導體元件層10由具有振蕩波長約為405nm帶的氮化物系半導體構(gòu)成。另外，在藍紫色半導體激光器元件100中，在半導體元件層10的上表面(C2側(cè))上形成有ρ側(cè)衰減(pad)電極21，并且，在η型GaN基板I的下表面(Cl側(cè))上形成有η側(cè)電極22。還有，η型GaN基板I是本發(fā)明的“基板”的一例。就藍紫色半導體激光器元件100而言，如圖2所示，其具有大約800 μ m的共振器長度(激光元件端部間(A方向)的長度)。另外，在半導體元件層10上分別形成有與共振器的延伸方向(A方向)正交的光出射面2a(Al側(cè))和光反射面2b (A2側(cè))。另外，在光出射面2a上形成有低反射率的電介體多層膜(未圖示)，在光反射面2b上形成有高反射率的電介體多層膜(未圖示)。在此，上述光出射面2a和光反射面2b相對于在藍紫色半導體激光器元件100上所形成的一對共振器端面，根據(jù)從各個端面出射的激光的光強度的大小關(guān)系被區(qū)分。即，出射的激光的光強度相對大的一個端面是光出射面2a。還有,共振器的延伸方向(A方向)是本發(fā)明的“第一方向”的一例。就η型GaN基板I而言，如圖I所示，具有大約100 μ m的厚度，并且摻雜有具有大約I X IO18CnT3的載流子濃度的Si。另外，η型GaN基板I是偏傾基板。即，η型GaN基板I的主表面Ia具有按照從c面((0001)面)在a軸方向([11_20]方向)具有大約O. 05度以上大約0.3度以下的角度α的方式所偏傾(傾斜)的面取向。另外，主表面Ia按照相對于c面在m軸方向([1-100]方向)也具有大約O. 05度以上大約O. 3度以下的角度的方式被偏傾。因此，半導體元件層10形成在與η型GaN基板I的c面(極性面)不同的表面上。另外，在η型GaN基板I中，在主表面Ia中的偏傾角度內(nèi)面內(nèi)分布產(chǎn)生。在此，在本實施方式中，半導體元件層10包括主要形成在藍紫色半導體激光器元件100的一側(cè)(BI側(cè))的側(cè)端面IOOa側(cè)上的元件層區(qū)域10a、和主要形成在藍紫色半導體激光器元件100的另一側(cè)(B2側(cè))的側(cè)端面IOOb側(cè)上的元件層區(qū)域10b。在元件層區(qū)域IOa中，包括后述的活性層13的各半導體層的主表面(例如勢壘層11的主表面lie)，按照相對于η型GaN基板I的主表面Ia具有角度β (參照圖3)的方式傾斜。另一方面，在兀件層區(qū)域IOb中，包括活性層13的各半導體層的主表面(例如勢壘層11的主表面Ild)，按照相對于η型GaN基板I的主表面Ia大致平行的方式延伸。由此，在藍紫色半導體激光器元件100中，BI側(cè)的元件的厚度(C方向)比Β2側(cè)的元件的厚度小。還有，元件層區(qū)域IOa和IOb分別是本發(fā)明的“第一區(qū)域”和“第二區(qū)域”的一例。另外，半導體元件層10中的構(gòu)成元件層區(qū)域IOa的各半導體層的主表面(勢壘層11的主表面Ilc等)是本發(fā)明的“第一 主表面”的一例，構(gòu)成元件層區(qū)域IOb的各半導體層的主表面(主表面Ild等)是本發(fā)明的“第二主表面”的一例。另外，側(cè)端面IOOa和IOOb分別是本發(fā)明的“第一側(cè)端面”和“第二側(cè)端面”的一例。另外，藍紫色半導體激光器元件100的寬度方向(B方向)是本發(fā)明的“第二方向”的一例。另外，在半導體元件層10中，元件層區(qū)域IOa和元件層區(qū)域IOb的邊界部分(圖I中虛線IOe所示)，在η型GaN基板I的主表面Ia上比藍紫色半導體激光器元件100的中央部(中心線150)更靠BI側(cè)，但按照隨著從主表面Ia向上方(C2方向)遠離而比中央部(中心線150)更靠Β2側(cè)的方式傾斜地延伸。由此，元件層區(qū)域IOa的B方向的寬度隨著從η型GaN基板I向上方遠離而擴大，另一方面，元件層區(qū)域IOb的B方向的寬度隨著從η型GaN基板I向上方遠離而變窄。0022另外，就元件層區(qū)域IOa而言，其是在后述的制造工藝時以在η型GaN基板I的主表面Ia上預先形成的槽部50 (參照圖7)的側(cè)壁51 (Β2側(cè))為起點所晶體生長的區(qū)域。具體地說，半導體元件層10中構(gòu)成元件層區(qū)域IOa的各半導體層的主表面，是在相對于η型GaN基板I的主表面Ia在a軸方向([11_20]方向)上傾斜了角度β的狀態(tài)下進行晶體生長的成長面。另外，元件層區(qū)域IOa中的各層的主表面(晶體生長面)，在沿[11-20]方向的方向上大致不具有偏傾角度。此時，在勢壘層11的主表面Ilc等上出現(xiàn)大致(0001)面或其附近的晶體生長面。其另一方面，半導體元件層10中的元件層區(qū)域10b，是在各半導體層的主表面(晶體生長面)與η型GaN基板I的主表面Ia大致平行的狀態(tài)得以維持下進行晶體生長的成長面。即，元件層區(qū)域IOb的主表面(晶體生長面)具有與η型GaN基板I的主表面Ia相同的面取向(相對于(大致(0001)面)在沿著a軸方向([11_20]方向)上具有偏傾角度α的面取向)，是與主表面Ilc等不同的晶體生長面。還有，在形成有元件層區(qū)域IOa的側(cè)端面IOOa上，殘存有η型GaN基板I由槽部50 (參照圖7)的部分被元件分割后的段差部50a。同樣，在形成有元件層區(qū)域IOb的側(cè)端面IOOb上，也殘存有η型GaN基板I由槽部50(參照圖7)的部分被元件分割后的段差部50a。另外，側(cè)端面IOOa側(cè)和側(cè)端面IOOb側(cè)的各個段差部50a沿著共振器的延伸方向(A方向)延伸。還有，段差部50a是本發(fā)明的“第一段差部”和“第二段差部”的一例。0023另外，元件層區(qū)域IOa和IOb在藍紫色半導體激光器元件100的共振器的延伸方向(A方向)上并非相互傾斜，而是在同一方向上延伸。即，藍紫色半導體激光器元件100的剖面(參照圖I)沿著A方向([1-100]方向)大致相同。另外，此時元件層區(qū)域IOa的B方向的寬度沿A方向大致一定。另外，在本實施方式中，在半導體元件層10的元件層區(qū)域IOa上，在上方(C2方 向)形成有具有規(guī)定的高度而突出的脊部(凸部)3。脊部3具有大約1.5μπι的寬度(B方向)，形成藍紫色半導體激光器元件100的電流注入?yún)^(qū)域(電流通路部)。由此，在包括脊部3的下方(Cl側(cè))的活性層13的區(qū)域中，形成沿著脊部3在A方向上條紋狀(細長狀)地延伸的光波導管。另外，如圖3所示，脊部3的上表面3a是元件層區(qū)域IOa所具有的主表面(在沿[11-20]方向的方向上大致不具有偏傾角度的主表面)的一部分。因此，上表面3a在按照相對于η型GaN基板I的主表面Ia具有大致一定的傾斜角度β的方式傾斜的狀態(tài)下在A方向上延伸。為此，上表面3a的面積S2( = A方向的長度XB方向的斜面的長度)就按傾斜的量比與主表面Ia平行時的剖面積Sl( = A方向的長度XB方向的脊寬度)增加(S2 = Sl/cosP)。在此，上表面3a構(gòu)成脊部3和ρ側(cè)歐姆電極18的接觸界面。還有，脊部3是本發(fā)明的“電流通路部”的一例，P側(cè)歐姆電極18是本發(fā)明的“第一電極”的一例。另外，在本實施方式中，就脊部3而言，其配置在脊部3的中心線160從藍紫色半導體激光器元件100的寬度方向(B方向)中的中心線150向形成有元件層區(qū)域IOa的一側(cè)(BI方向)離開距離LI的位置。另外，脊部3配置在與η型GaN基板I最接近的勢壘層11的主表面Ilc相對應的位置(主表面Ilc的正上方)，脊部3并未配置在與主表面Ild對應的位置(主表面Ild的正上方)。而且，在脊部3的上表面3a上經(jīng)與上表面3a接觸的P側(cè)歐姆電極18形成有ρ側(cè)衰減電極21。還有，ρ側(cè)衰減電極21是本發(fā)明的“第二電極”的一例。另外，在包括上述的元件層區(qū)域IOa和IOb的半導體元件層10中，在η型GaN基板I的主表面Ia上，形成有具有大約I μπι的厚度的由本征AlacilGaci99N構(gòu)成的勢壘層11。在勢壘層11的上表面上，形成有具有大約2μπι的厚度的由摻雜Ge的Alatl5Gaa95N構(gòu)成的η型包覆層12。在η型包覆層12的上表面上，形成有具有多重量子阱(MQW)結(jié)構(gòu)的活性層13。該活性層13中，各自具有大約30 μ m的厚度且由GaN構(gòu)成的3個屏障層(未圖示)和各自具有大約7nm的厚度且由In組成高的InGaN構(gòu)成的2個阱層(未圖示)被交互層疊。另外，在活性層13的上表面上，形成有具有大約90nm的厚度且由本征InatllGaa99N構(gòu)成的P側(cè)光引導層14。在P側(cè)光引導層14的上表面上，形成有具有大約20nm的厚度且由Ala2Gaa8N構(gòu)成的蓋帽層15。在蓋帽層15的上表面上，形成有具有大約O. 5 μ m的厚度且由摻雜Mg的Alatl5Gaa95N構(gòu)成的ρ型包覆層16。ρ型包覆層16具有沿著相對于圖I的紙面垂直的方向(圖2的A方向)上延伸的具有大約1.5μπι的寬度的凸部16a、和凸部16a的寬度方向(B方向)的兩側(cè)(BI側(cè)和B2側(cè))的具有大約80nm的厚度的平坦部16b。另夕卜，凸部16a中的ρ型包覆層16的厚度為大約550nm。0028另外，在ρ型包覆層16的凸部16a上，形成有具有大約3nm的厚度且由本征Inaci7Gaa93N構(gòu)成的ρ側(cè)接觸層17。由該ρ側(cè)接觸層17和ρ型包覆層16的凸部16a構(gòu)成具有大約I. 5 μ m的寬度且在A方向上以條紋狀延伸的脊部3。另外，在P型包覆層16的凸部16a的兩側(cè)面上、平坦部16b的上表面上以及ρ側(cè)接觸層17的兩側(cè)面上，形成有具有大約O. 3μπι的厚度且由SiO2構(gòu)成電流阻擋層20。另外，電流阻擋層20以露出脊部3的上表面3a(ρ側(cè)歐姆電極18的上表面)的方式形成。另外，在ρ側(cè)接觸層17的上表面上，形成有從靠近P側(cè)接觸層17 —側(cè)起順次由具有大約5nm的厚度的Pt層、具有大約IOOnm的厚度的Pd層以及具有大約150nm的厚度的Au層所構(gòu)成的ρ側(cè)歐姆電極18。在此，ρ側(cè)歐姆電極18與相對于η型GaN基板I的主表面Ia傾斜的脊部3的上表面 3a接觸。因此，ρ側(cè)歐姆電極18的上表面與上表面3a大致平行。另外，在ρ側(cè)歐姆電極18的上表面上和電流阻擋層20的上表面上，形成有從靠近P側(cè)歐姆電極18 —側(cè)起順次由具有大約O. I μ m的厚度的Ti層、具有大約O. I μ m的厚度的Pd層和具有大約3 μ m的厚度的Au層所構(gòu)成的ρ側(cè)衰減電極21。另外，ρ側(cè)衰減電極21從P側(cè)歐姆電極18的上表面起到半導體元件層10的元件層區(qū)域IOb上，在Β2方向上延伸。因此，P側(cè)衰減電極21具有以中心線150為界在與脊部3的相反側(cè)擴展的區(qū)域。另外，如圖I所示，在η型GaN基板I的背面上(Cl側(cè))，形成有從靠近η型GaN基板I的一側(cè)起順次由具有大約IOnm的厚度的Al層、具有大約20nm的厚度的Pt層和具有大約300nm的厚度的Au層所構(gòu)成的η側(cè)電極22。另外，η側(cè)電極22從藍紫色半導體激光器元件100的側(cè)端面IOOa延伸到側(cè)端面100b，且在η型GaN基板I的背面的全面上形成。接著，參照圖I和圖4 圖10對本發(fā)明的一個實施方式的藍紫色半導體激光器元件100的制造工藝進行說明。首先，如圖4和圖5所示，使用蝕刻技術(shù)等，在由偏傾基板構(gòu)成的晶片狀的η型GaN基板I的主表面Ia上，形成在[11-20]方向(B方向)上具有大約IOym的寬度Wl并且具有大約2μπι的深度、在[1-100]方向(Α方向)上條紋狀地延伸的多個槽部50。另外，槽部50在B方向上以大約110 μ m的周期L2條紋狀地形成。還有，在圖4和圖5中模式化地示出了在晶片上形成多個槽部50的樣子，在實際的晶片上形成的槽部50的條數(shù)與圖中的槽部50的條數(shù)會有不同。在此，在η型GaN基板I中具有以下面內(nèi)分布，即主表面Ia的相對于c面((0001)面)的a軸方向([11-20]方向)的偏傾角度α會從晶片的中央部朝向晶片周邊部逐漸變大的面內(nèi)分布。在主要由區(qū)域200 (參照圖4)所示的晶片的中央部，相對于c面((0001)面)的a軸方向([11-20]方向)的偏傾角度相對地小。另一方面，在由比區(qū)域200更靠外側(cè)的區(qū)域205a和205b (參照圖4)所示的晶片的周邊部，相對于c面((0001)面)的a軸方向([11-20]方向)的偏傾角度相對地大。其后，如圖6所示，使用有機金屬氣相成長(MOCVD)法，在晶片狀態(tài)的η型GaN基板I上，順次層疊勢壘層11、η型包覆層12、活性層13、ρ側(cè)光引導層14、蓋帽層15、ρ型包覆層16、ρ側(cè)接觸層17從而形成半導體元件層10。還有，在圖6中示出η型GaN基板I的晶片內(nèi)的區(qū)域205a中的晶體生長時的樣子。在上述半導體元件層10的形成中，具體地說，將基板溫度保持在大約1100°C以上的比較高溫的狀態(tài)。在該狀態(tài)下，將包括作為Ga原料的TMGa(三甲基鎵)和作為AL原料的TMAl (三甲基鋁)的由H2構(gòu)成的載氣在大約IOOhPa的壓力下供給反應爐內(nèi)，在η型GaN基板I的主表面Ia上使勢壘層11成長。此時，在本實施方式中，在具有間隔L2的槽部50間所晶體生長的勢壘層11中的BI側(cè)的規(guī)定區(qū)域內(nèi)，勢壘層11在維持主表面Ild與η型GaN基板I的主表面Ia大致平行的狀態(tài)下以規(guī)定的成長速度向上方(C2方向)晶體生長。另一方面，在勢壘層11中的Β2側(cè)的規(guī)定區(qū)域內(nèi)，主表面Ilc以比主表面Ild的成長速度慢的成長速度進行晶體生長。由于該成長速度的不同，主表面Ilc相對于η型GaN基板I的主表面Ia在B方向(a軸方向([11-20]方向))上具有規(guī)定的傾斜角度β而被晶體生長。另外，傾斜的主表面Ilc以槽部50的側(cè)壁52 (BI側(cè))為起點進行晶體生長并被形成。其結(jié)果是，勢壘層11具有如下區(qū)域而形成具有以角度β傾斜的主表面Ilc的區(qū)域Ila和具有與η型GaN基板I的主表面Ia大致平行的主表面Ild的區(qū)域lib。還有，區(qū)域Ila和Ib分別是本發(fā)明的“第一區(qū)域”和“第二區(qū)域”的一例。
另外，在以角度β傾斜的勢壘層11的主表面Ilc上，出現(xiàn)由在沿著[11-20]方向的方向上大致不具有偏傾角度的大致(0001)面構(gòu)成的晶體生長面(小面)。另一方面，在與主表面Ia大致平行的勢壘層11的主表面Ild上，出現(xiàn)在沿著[11-20]方向的方向上具有偏傾角度的與主表面Ilc不同的晶體生長面。其后，將包含TMGa和TMAl、用于得到η型導電性的作為Ge雜質(zhì)的原料的GeH4 (monogermane)的由H2構(gòu)成的載氣供給到反應爐內(nèi)，在勢魚層11上使η型包覆層12成長。其后，將基板溫度保持在大約850°C的狀態(tài)，在大約200hPa的壓力下向反應爐內(nèi)供給NH3氣體的N2氣體氣氛中，供給作為Ga原料的TEGa(三乙基鎵)和作為In原料的TMIn (三甲基銦)，使活性層13和ρ側(cè)光引導層14成長。而且，在相同的溫度和壓力條件下，將TMGa和TMAl供給到反應爐內(nèi)，使蓋帽層15成長。其后，將基板溫度保持在大約1100°c以上的高溫狀態(tài)，在反應爐內(nèi)NH3氣體在大約IOOhOa的壓力下被供給了的氫氣和氮氣氣氛中，供給作為P型雜質(zhì)的Mg的原料的Mg (C5H5) 2 (環(huán)戍二烯 Mg(cyclopentadienylMg))、TMGa 和 TMA1,在蓋帽層 15 上使 ρ 型包覆層16成長。其后，在向反應爐內(nèi)供給NH3氣體的N2氣體氣氛中，供給TEGa和TMIn，使ρ側(cè)接觸層17成長。如此，在主表面Ia上形成半導體元件層10。在本實施方式的制造工藝中，就順次層疊在勢壘層11上的η型包覆層12、活性層13、ρ側(cè)光引導層14、蓋帽層15、ρ型包覆層16和ρ側(cè)接觸層17而言，也以接著下層的主表面的方式層疊。此時，從元件層區(qū)域IOa中的η型包覆層12到ρ側(cè)接觸層17的各層的主表面，與勢壘層11的主表面Ilc同樣，形成由在沿著[11-20]方向的方向上大致不具有偏傾角度的大致(0001)面構(gòu)成的晶體生長小面。另一方面，從元件層區(qū)域IOb中的η型包覆層12到ρ側(cè)接觸層17的各層的主表面，與勢壘層11的主表面Ild同樣，形成在沿著[11-20]方向的方向上具有偏傾角度的晶體生長小面。另外，在勢壘層11中，區(qū)域Ila的寬度對元件寬度(從槽部50到相鄰的槽部50的半導體層的寬度)的比率比區(qū)域Ilb對元件寬度的比率小。而且，隨著在勢壘層11上層疊從η型包覆層12到ρ側(cè)接觸層17的各層，具有大致(0001)面的主表面的區(qū)域(元件層區(qū)域IOa)的B方向的寬度逐漸擴大，相對照而言，在沿著[11-20]方向的方向上具有偏傾角度的主表面的區(qū)域(元件層區(qū)域IOb)的B方向的寬度逐漸變小，在這種方式下進行晶體生長。因此，元件層區(qū)域IOa和元件層區(qū)域IOb的邊界部分(虛線IOe)從B2側(cè)朝向BI側(cè)斜向地延伸。如此，晶體生長后的半導體元件層10具有主表面傾斜的兀件層區(qū)域IOa和主表面相對于η型GaN基板I的主表面Ia大致平行的元件層區(qū)域IOb而被形成。還有，在主表面Ia上層疊半導體元件層10時，在槽部50也有半導體層堆積。雖然也根據(jù)晶體生長時的溫度條件，但最終也會有半導體層埋入槽部50的情況。但是，該半導體層是非能動層，與半導體元件層10無關(guān)。另外，由于上述的晶體生長，如圖6和圖7所示，在元件層區(qū)域IOa上，形成以BI側(cè)的槽部50的側(cè)壁51 (參照圖7)為起點向上方延伸的側(cè)端面100a，并且，在元件層區(qū)域IOb上，形成以相反側(cè)(B2側(cè))的槽部50的側(cè)壁52 (參照圖6)為起點向上方延伸的側(cè)端面IOOb0還有，在圖4所示的η型GaN基板I的晶片內(nèi)的區(qū)域205b中的半導體元件層10的晶體生長中，以沿著晶片(η型GaN基板I)的m軸方向([1-100]方向)的中心線180為對稱軸具有鏡像關(guān)系的方式形成半導體元件層10。即，如圖7所示，在區(qū)域205b中，在半導體元件層10的BI側(cè)(靠近晶片中央部一側(cè))配置有元件層區(qū)域10a，并且，在半導體元件 層10的B2側(cè)(靠近晶片的周邊部一側(cè))配置有元件層區(qū)域10b。此時，在元件層區(qū)域IOa中，以與槽部50的側(cè)壁52 (參照圖6)相反側(cè)(B2側(cè))的側(cè)壁51為起點，各層的主表面得以晶體生長。由此，區(qū)域205b中的元件層區(qū)域IOa的主表面就形成為在相對于η型GaN基板I的主表面Ia在a軸方向([11-20]方向)上傾斜了角度β的狀態(tài)下晶體生長的成長面。另外，在本實施方式中，伴隨著η型GaN基板I所具有的偏傾角度α的面內(nèi)分布，按照與區(qū)域200(參照圖4)中的元件層區(qū)域IOa的主表面的傾斜角度β相比、區(qū)域205a或205b(參照圖4)中的元件層區(qū)域IOa的主表面的傾斜角度β隨著朝向晶片的周邊部而變得更大的方式，形成各個半導體元件層10。此時，主表面相對于η型GaN基板I的主表面Ia大致平行的元件層區(qū)域IOb的厚度，在晶片的區(qū)域200、區(qū)域205a或205b中均大致相同，因此，元件層區(qū)域IOa的橫寬(B方向)從晶片中央部向周邊部逐漸減小元件層區(qū)域IOa的主表面的傾斜角度β增大的量。其后，如圖6和圖7所示，使用真空蒸鍍法在晶片中的P側(cè)接觸層17的上表面上形成成為P側(cè)歐姆電極18的金屬層。其后，使用等離子體CVD法等，在成為ρ側(cè)歐姆電極18的金屬層的上表面上，形成由SiO2構(gòu)成的掩膜層31。接著，使用光蝕刻在掩膜層31上以圖案化形成在A方向上條紋狀地延伸、并且在B方向上具有大約I. 5 μ m的寬度的抗蝕層32。還有，抗蝕層32按照B方向的中心位置與后續(xù)工序中形成的脊部3(參照圖I)的中心線160對齊的方式被圖案化形成。此時，在本實施方式中，在晶片中央部(區(qū)域200)和晶片周邊部(區(qū)域205a和205b)，在主表面具有傾斜面的元件層區(qū)域IOa的寬度(B方向)不同，因此，掩膜層31和抗蝕層32在任一元件層區(qū)域IOa上以適當?shù)匦纬杉共?的方式被圖案化形成。S卩，如圖6所示，按照從半導體元件層10的單側(cè)(元件層區(qū)域IOb側(cè))的側(cè)端面到掩膜層31的中心線的B方向的距離L3、在晶片中央部(區(qū)域200)相對地變小而在晶片周邊部(區(qū)域205a)相對地變大的方式，掩膜層31和抗蝕層32被圖案化形成。另外，該關(guān)系在圖7中也同樣，從元件層區(qū)域IOb側(cè)(B2側(cè))的側(cè)端面到掩膜層31的中心線的B方向的距離L4，在晶片中央部(區(qū)域200)相對地變小，在晶片周邊部(區(qū)域205b)相對地變大。其后，如圖8所示，通過將抗蝕層32 (參照圖7)作為掩膜對掩膜層31進行干蝕刻，掩膜層31被圖案化形成。接著，將被圖案化形成的掩膜層31作為掩膜，使用CF4氣體等對金屬層(電極層)進行干蝕刻，由此形成具有與掩膜層31大致相同寬度(大約I. 5 μ m)的P側(cè)歐姆電極18。接著，通過對在上表面上未形成ρ側(cè)歐姆電極18的部分的ρ側(cè)接觸層17和下部的P型包覆層16的一部分進行干蝕刻，形成具有凸部16a和平坦部16b的ρ型包覆層16。由此，在半導體元件層10的上表面上形成向上方突出的作為電流通路部的脊部3。另外，就脊部3而言，脊部3的中心線160在從半導體元件層10的寬度方向(B方向)中的中心線150在形成有元件層區(qū)域IOa的一側(cè)(BI方向) 隔開距離LI的位置上形成。其后，通過剝離液等除去抗蝕層32 (參照圖7)，并且，通過濕蝕刻除去殘留在脊部3上的掩膜層31 (參照圖7)。其后，如圖9所示，使用等離子體CVD法等，以連續(xù)覆蓋ρ型包覆層16的凸部16a以外的平坦部16b的上表面上、ρ側(cè)歐姆電極18的上表面上和脊部3的兩側(cè)面的方式，形成電流阻擋層20。其后，使用真空蒸鍍法和剝離法(liftoff)，在電流阻擋層20上和未形成電流阻擋層20的ρ側(cè)歐姆電極18上，形成ρ側(cè)衰減電極21。其后，以使η型GaN基板I的厚度成為大約100 μ m的方式,研磨η型GaN基板I的背面后，使用真空蒸鍍法，在η型GaN基板I的背面上以與η型GaN基板I接觸的方式形成η側(cè)電極22。其后，如圖10所示，以在A方向上具有大約800 μ m的共振器長度的方式沿劈開線190在B方向上將晶片劈開(桿狀劈開)。另外，如圖9所示，在成為槽部50的中央部的元件分離線195的位置，以晶片的表面?zhèn)?上側(cè))打開的方式，將η型GaN基板I (η側(cè)電極22)的背面?zhèn)茸鳛橹c施加荷重，由此，沿共振器方向(Α方向)對晶片進行元件分割(芯片化)。如此，形成藍紫色半導體激光器元件100的芯片(參照圖I)。在本實施方式中，如上所述，半導體元件層10包括晶體生長面在沿[11-20]方向的方向上具有大致沒有偏傾角度的主表面的元件層區(qū)域10a、和晶體生長面在沿[11-20]方向的方向上具有偏傾角度的元件層區(qū)域10b，并且在半導體元件層10的元件層區(qū)域IOa中形成有脊部3。由此，能夠使從脊部3注入的電流容易地流入在晶體生長時的主表面上具有在沿[11-20]方向的方向上大致沒有偏傾角度的大致(0001)面等的半導體元件層10的元件層區(qū)域10a。因此，即使在使用晶片的中央部(圖4的區(qū)域200)和周邊部(圖4的區(qū)域205a和205b)而主表面的偏傾角度α有偏差的η型GaN基板I而使半導體元件層10晶體生長時，芯片化后的各個藍紫色半導體激光器元件100(參照圖10)，能夠使用各自在沿[11-20]方向的方向上大致沒有偏傾角度的主表面(例如，大致(0001)面)上所形成的元件層區(qū)域10a(活性層13)的部分而發(fā)揮功能。在此，大致(0001)面(極性面)上所形成的活性層13中，有可能阻礙發(fā)光效率的雜質(zhì)比在具有偏傾角度的除了大致(0001面)以外的主表面上形成的活性層13少，因此，能夠抑制發(fā)光效率的下降。其結(jié)果是，即使在使用在晶片的中央部和周邊部而主表面的偏傾角度α有偏差的η型GaN基板I時，也能夠得到大量在芯片化后的半導體激光器元件間發(fā)光效率的偏差得到抑制的藍紫色半導體激光器元件100。另外，由于發(fā)光效率的偏差得到抑制，所以能夠提高制造工藝時的成品率。另外，在本實施方式中，脊部3配置在半導體元件層10的元件層區(qū)域IOa所對應的活性層13的上方。如此，由于在元件層區(qū)域IOa所對應的活性層13的上方配置脊部3，所以能夠容易地得到對于每個芯片發(fā)光效率不會發(fā)生偏差、且各芯片的發(fā)光效率的降低得到抑制的藍紫色半導體激光器元件100。另外，在本實施方式中，η型GaN基板I是包括相對于c面((0001)面)具有規(guī)定的偏傾角度α的主表面Ia的偏傾基板；半導體元件層10的具有由大致(0001)面構(gòu)成的主表面(勢壘層11的主表面Ilc等)的元件層區(qū)域10a，形成在相對于在沿[11-20]方向的方向上大致沒有偏傾角度的主表面具有偏傾角度α的n型GaN基板I的主表面Ia上。 如此，在使用偏傾基板形成藍紫色半導體激光器元件100時，能夠在半導體元件層10中形成具有由在沿[11-20]方向的方向上大致沒有偏傾角度的大致(0001)面等構(gòu)成的主表面的元件層區(qū)域10a，因此，在使用偏傾基板時，能夠容易地形成在半導體激光器元件間發(fā)光效率的偏差得到抑制的藍紫色半導體激光器元件100。另外，在本實施方式中，元件層區(qū)域IOa的主表面(主表面Ilc等)是大致(0001)面或其附近的晶體生長面，元件層區(qū)域IOb的主表面(主表面Ild等)是除了大致(0001)面或其附近的晶體生長面以外的晶體生長面。由此，元件層區(qū)域IOa的主表面比元件層區(qū)域IOb的主表面更接近作為極性面(c面)的性質(zhì)，因此，能夠在元件層區(qū)域IOa上形成雜質(zhì)混入更少的活性層13。另外，在本實施方式中，元件層區(qū)域IOa沿共振器的延伸方向(A方向)延伸，作為電流注入部的脊部3按照與該方向大致平行的方式延伸。由此，從脊部3注入的電流沿共振器的延伸方向流入元件層區(qū)域IOa中，因此能夠在脊部3的下部的活性層13的附近形成沿共振器的延伸方向延伸的光波導管。另外，在本實施方式中，元件層區(qū)域IOa沿共振器的延伸方向(A方向)延伸，元件層區(qū)域IOa的寬度(B方向)沿共振器的延伸方向大致一定。由此，半導體元件層10中的元件層區(qū)域IOa的形狀沿共振器方向形成一樣，因此，能夠容易地得到具有希望的共振器長度的藍紫色半導體激光器元件100。另外，在本實施方式中，元件層區(qū)域IOa的主表面(勢壘層11的主表面Ilc等)以相對于η型GaN基板I的主表面Ia具有角度β的方式傾斜，并且，元件層區(qū)域IOb的主表面(勢魚層11的主表面Ild等)相對于η型GaN基板I的主表面Ia大致平行。另外，元件層區(qū)域IOa形成在沿與共振器的延伸方向(Α方向)正交的方向(B方向)的半導體元件層10的一側(cè)(BI側(cè))，并且元件層區(qū)域IOb形成在沿B方向的半導體元件層10的另一側(cè)(Β2側(cè))。而且，脊部3從半導體元件層10的B方向中的中央部(中心線150)向形成有元件層區(qū)域10的一側(cè)(BI側(cè))隔開距離LI而配置。由此，脊部3可靠地配置在相對于η型GaN基板I的主表面Ia傾斜的元件層區(qū)域IOa中，因此，能夠使從脊部3注入的電流可靠地流入在大致(0001)面(極性面)上所形成的活性層13的部分。另外，隨著沿著a軸方向([11-20]方向)的方向的偏傾角度變大，主表面Ilc的寬度窄地形成(主表面Ild的寬度寬)的傾向存在。因此，在考慮在元件層區(qū)域IOa上可靠地配置脊部3 (電流通路部)時，更優(yōu)選上述構(gòu)成。另外，在本實施方式中，元件層區(qū)域IOa中至少形成有脊部3的區(qū)域，按照相對于η型GaN基板I的主表面Ia具有大致一定的角度β的方式傾斜。由此，在形成有脊部3的區(qū)域中，在沿[11-20]方向的方向上大致不具有偏傾角度的主表面(主表面Ilc等)就以大致一定的傾斜角度繼續(xù)，因此，能夠使構(gòu)成活性層13的量子阱層和屏障層等的半導體層的性質(zhì)進一步均質(zhì)。其結(jié)果是，能夠可靠地得到對于每個芯片發(fā)光效率不會發(fā)生偏差、且各芯片的發(fā)光效率的降低得到抑制的藍紫色半導體激光器元件100。另外，在本實施方式中，與η型GaN基板I的主表面Ia所對應的配置有脊部3的區(qū)域的傾斜角度β，沿共振器的延伸方向(Α方向)大致一定。由此，半導體層的性質(zhì)成為均質(zhì)的活性層13在共振器方向上連續(xù)形成，因此，能夠可靠地抑制各個藍紫色半導體激光器兀件100中的發(fā)光效率的降低。
另外，在本實施方式中，元件層區(qū)域IOa的B方向的寬度隨著從η型GaN基板I的主表面Ia朝向半導體元件層10的與η型GaN基板I的相反側(cè)的表面而增加。由此，在元件層區(qū)域IOa中，能夠?qū)摩切虶aN基板I的主表面Ia沿著半導體元件層10的厚度方向(C2方向)所隔開的活性層13的B方向的寬度確保為更大，因此，能夠容易地在元件層區(qū)域IOa上形成脊部3。另外，在本實施方式中，半導體元件層10的與η型GaN基板I的相反側(cè)(電流阻擋層20側(cè))的表面中的元件層區(qū)域IOa的B方向的寬度，比半導體元件層10的電流阻擋層20側(cè)的表面中的元件層區(qū)域IOb的B方向的寬度大。由此，在半導體元件層10的寬度方向(B方向)中，形成脊部3的元件層區(qū)域IOa的寬度比未形成脊部3的元件層區(qū)域IOb的寬度寬，因此，能夠能容易地通過元件層區(qū)域IOa形成脊部3。另外，在本實施方式中，半導體元件層10具有由包括活性層13的多個半導體層構(gòu)成的層疊結(jié)構(gòu)，脊部3被配置在與最接近η型GaN基板I的勢壘層11的元件層區(qū)域IOa所存在的位置對應的位置(主表面Ilc的正上方)。由此，能夠在距η型GaN基板I最遠的ρ側(cè)接觸層17的主表面和最接近η型GaN基板I的勢壘層11的主表面Ilc之間配置沿著半導體元件層10的厚度方向(C方向)的脊部3，因此，能夠形成不僅在形成有脊部3的部分的活性層13中、而且比活性層13更靠下部的勢壘層11和η型包覆層12中也難以含有雜質(zhì)的狀態(tài)的半導體元件層10 (元件層區(qū)域IOa)。其結(jié)果是，能夠更穩(wěn)定地使藍紫色半導體激光器元件100工作。另外，在本實施方式中，脊部3的上表面3a (ρ側(cè)接觸層17的上表面)，是按照相對于η型GaN基板I的主表面Ia具有角度β的方式傾斜的主表面。由此，如果是相同平面面積的情況下，與脊部3的上表面3a沿B方向與η型GaN基板I的主表面Ia大致平行的情況相比，能夠在使脊部3的上表面3a (傾斜面)的面積增加了脊部3的上表面3a相對于B方向以角度β傾斜的量的狀態(tài)下，形成沿A方向延伸的脊部3。由此，脊部3的上表面3a和P側(cè)歐姆電極18的界面的面積增加，因此，能夠降低電流注入時的電阻。另外，在本實施方式中，使P側(cè)歐姆電極18以與相對于脊部3的主表面Ia傾斜的上表面3a(ρ側(cè)接觸層17的上表面)接觸的方式形成。另外，P側(cè)歐姆電極18的上表面與脊部3的上表面3a大致平行。另外，以與ρ側(cè)歐姆電極18接觸的方式形成ρ側(cè)衰減電極21。由此，能夠在使與脊部3的上表面3a的接觸面積增加的狀態(tài)下在脊部3的上表面3a上形成P側(cè)歐姆電極18，因此，能夠在使從ρ側(cè)歐姆電極18向脊部3的電阻降低的狀態(tài)下，使藍紫色半導體激光器元件100工作。其結(jié)果是，能夠降低藍紫色半導體激光器元件100的工作電壓。另外，在本實施方式中，P側(cè)衰減電極21從P側(cè)歐姆電極18的上表面延伸到半導體元件層10的元件層區(qū)域IOb上。由此，在沒有傾斜而相對于η型GaN基板I的主表面Ia大致平行的元件層區(qū)域IOb上所配置的ρ側(cè)衰減電極21的部分中，能夠可靠地進行引線鍵合(wire bonding)。另外，能夠使引線鍵合的位置從元件層區(qū)域IOa在B方向上更遠，因此，能夠抑制引線鍵合的碰撞對于元件層區(qū)域IOa中的活性層13的影響。另外，在本實施方 式中，η型GaN基板I具有在η型GaN基板I所具有的側(cè)端面(BI偵D中的與η型GaN基板I的主表面Ia靠近的部分所形成的段差部50a。而且，元件層區(qū)域IOa是以段差部50a的側(cè)壁51為起點且具有主表面Ilc等的本發(fā)明的“第一主表面”的半導體元件層10晶體生長的區(qū)域。由此，在制造工藝上，能夠容易地在η型GaN基板I的主表面Ia上形成包含元件層區(qū)域IOa的半導體元件層10。特別是，在晶片的中央部和周邊部而主表面的偏傾角度有偏差的η型GaN基板I上使半導體元件層10晶體生長時，能夠容易地形成具有與具有偏傾角度的η型GaN基板I的主表面Ia不同的主表面(由大致(0001)面構(gòu)成的主表面lie)的元件層區(qū)域11a。另外，在本實施方式中，段差部50a沿著共振器的延伸方向(A方向)延伸，因此，能夠沿著共振器的延伸方向容易地形成以在共振器方向上延伸的段差部50a的側(cè)壁51為起點所晶體生長的元件層區(qū)域10a。另外，在本實施方式中，元件層區(qū)域IOa以隨著從段差部50a的側(cè)壁51附近朝向元件層區(qū)域IOb而半導體元件層10的厚度(C方向)增加的方式，主表面(主表面Ilc等)相對于η型GaN基板I的主表面Ia傾斜。由此，位于段差部50a的側(cè)壁51附近的元件層區(qū)域IOa的厚度形成為比半導體元件層10的中央部的厚度小，因此能夠抑制在藍紫色半導體激光器元件100的側(cè)端面IOOa上發(fā)生裂紋或缺口。另外，在本實施方式中，元件層區(qū)域IOa具有以BI側(cè)的段差部50a的側(cè)壁51為起點所形成的側(cè)端面100a，元件層區(qū)域IOb具有以相反側(cè)(B2側(cè))的段差部50a的側(cè)壁52為起點的側(cè)端面100b。由此，利用晶體生長，能夠容易地在η型GaN基板I上所形成的BI側(cè)的段差部50a到B2側(cè)的段差部50a之間形成由元件層區(qū)域IOa和IOb構(gòu)成的一個半導體元件層10。另外，在本實施方式中，使用η型GaN基板I。GaN基板通常通過如下方法制造在藍寶石和GaAs等的異種基板上使厚膜狀態(tài)的GaN通過HVPE法得以異質(zhì)(heteroepitaxial)成長后,剝離基層基板。因此，與可以通過單晶提拉法進行的體(bulk)單晶成長的藍寶石等不同，晶體生長時的基層基板的翹起所引起的偏傾角度的偏差在GaN基板上產(chǎn)生，難以得到在基板面內(nèi)具有均一的偏傾角度的GaN基板。由此，將與藍寶石基板相比較偏傾角度的偏差大的GaN基板I作為本發(fā)明的“基板”使用時，能夠得到更加的抑制所得到的藍紫色半導體激光器元件100中的發(fā)光效率的偏差的效果。接著，參照圖4、圖9、圖11和圖12對為了確認如下的效果而進行的比較試驗進行說明，即，使用具有上述槽部50的GaN基板I (偏傾基板)形成半導體元件層10、且在半導體元件層10的元件層區(qū)域IOa中形成脊部3 (電流通路部)而形成藍紫色半導體激光器元件100的效果。首先，作為與上述實施方式對應的實施例，使用具有上述槽部50的GaN基板I形成半導體元件層10，在其元件層區(qū)域IOa中形成脊部3而制造藍紫色半導體激光器元件100 (參照圖I)。另外，作為與實施例相對照的比較例，制作使用未形成槽部50的GaN基板I (偏傾基板)形成半導體元件層和脊部的藍紫色半導體激光器元件。而且，測定在使實施例的藍紫色半導體激光器元件100和比較例的藍紫色半導體激光器元件工作時的各個半導體激光器元件所具有的斜率(Slope)效率[mW/mA]。而且，將芯片化的各個半導體激光器元件的晶片內(nèi)的形成區(qū)域作為曲線橫軸，將各個半導體激光器元件所具有的斜率效率作為縱軸，來進行記錄。其結(jié)果如圖11所示，在實施例的藍紫色半導體激光器元件100中，能夠得到與晶片的形成位置(形成區(qū)域)無關(guān)而各個半導體激光器元件所具有的斜率效率在晶片的大致全部區(qū)域均衡化的結(jié)果。即，得到在晶片周邊部(圖4所示的區(qū)域205a或205b)所芯片化的藍紫色半導體激光器元件100和在晶片中央部(圖4所示的區(qū)域200)所芯片化的藍紫色半導體激光器元件100均具有大致相同的斜率效率的結(jié)果。而另一方面，在比較例的藍紫色半導體激光器元件中，如圖12所示，得到了各個半導體激光器元件所具有的斜率效率根據(jù)晶片內(nèi)的形成位置有很大不同的結(jié)果。具體地說，得到了如下結(jié)果在晶片周邊部(圖4所示的區(qū)域205a或205b)所芯片化的藍紫色半導體激光器元件與在晶片中央部(圖4所示的區(qū)域200)所芯片化的藍紫色半導體激光器元件相比，斜率效率顯著地低。根據(jù)該結(jié)果可以確認到在實施例的藍紫色半導體激光器元件100中，即使使用偏傾角度具有面內(nèi)分 布的η型GaN基板1(參照圖9)，通過在具有顯現(xiàn)c面((0001)面)小面的主表面的元件層區(qū)域10a(參照圖9)中形成脊部3 (電流通路部)，從而能夠不使活性層13 (參照圖9)的發(fā)光效率(斜率效率)降低地制造大量的各個藍紫色半導體激光器元件100。還有，本次公開的實施方式中，以全部的點進行了示例，并非是限定。本發(fā)明的范圍并非限于上述實施方式的說明，而是示出在發(fā)明的權(quán)利要求書中，另外，包含與發(fā)明的權(quán)利要求書相同的含義和在權(quán)利要求書范圍內(nèi)的所有變更。例如，在上述實施方式中，示例了使用如下的η型GaN基板I形成半導體元件層10的例，該η型GaN基板I具有相對于c面((0001)面)的a軸方向([11-20]方向)的偏傾角度從晶片的中央部(區(qū)域200)朝向晶片的周邊部(區(qū)域205a)逐漸變大的面內(nèi)分布，但本發(fā)明并不限定于此。例如也可以使用如下的η型GaN基板I形成半導體元件層，即具有在晶片的周邊部偏傾角度相對小而在晶片的中央部偏傾角度相對大的面內(nèi)分布的η型GaN基板。另外，在上述實施方式中，作為本發(fā)明的“第一主表面”示例了晶體生長面為在沿著a軸方向([11-20]方向)的方向上大致不具有偏傾角度的由大致(0001)面構(gòu)成的主表面(晶體生長面)，但本發(fā)明并不限定于此。即，如果本發(fā)明的“第一主表面”是在沿著a軸方向([11-20]方向)的方向上大致不具有偏傾角度、且在沿著m軸方向([1-100方向])的方向上具有偏傾角度的晶體生長面的情況下，也可以是上述大致(0001)面以外。另外，在上述實施方式的制造工藝中，示例了在晶片狀態(tài)的η型GaN基板I的主表面Ia上使用蝕刻技術(shù)等預先形成多個槽部50而形成半導體元件層10，但本發(fā)明并不限定于此。例如，也可以使用光蝕刻在平坦的主表面Ia上沿B方向(參照圖5)等間隔形成在[1-100]方向(Α方向)上條紋狀地延伸的掩膜層，在從掩膜層露出的主表面Ia上層疊半導體元件層10。此時也能夠通過以掩膜層的根基部為起點使半導體元件層10的一部分晶體生長，由此形成本發(fā)明的“第一區(qū)域”。另外，在上述實施方式中，示例了在半導體元件層10的元件層區(qū)域IOa上形成向上方突出的脊部3而設(shè)置本發(fā)明的“電流通路部”，但本發(fā)明并不限定于此。也可以形成具有將脊部埋入由SiO2或AlGaN構(gòu)成的電流阻擋層的屈折率分布導波型的脊導波結(jié)構(gòu)的氮化物系半導體激光器元件。或者，也可以在平坦的上部包覆層上形成具有條紋狀的開口部的電流阻擋層而形成設(shè)有電流通路部的增益導波型的氮化物系半導體激光器元件。另外，在上述實施方式中，示例了在一個半導體元件層10中形成一個脊部3而形成藍紫色半導體激光器元件100，但本發(fā)明并不限定于此。也可以在半導體元件層10的元件層區(qū)域IOa中設(shè)置2個以上的脊部3 (電流通路部)。另外，在上述實施方式中，作為基板使用了 η型GaN基板1，但本發(fā)明并不限定于此。例如，也可以使用包含相對于大致(0001)面具有規(guī)定偏傾角度的主表面的藍寶石基板。 另外，在上述實施方式中，示例了通過AlGaN或InGaN等的氮化物系半導體層形成半導體元件層10，但本發(fā)明并不限定于此，也可以通過Α1Ν、ΙηΝ、ΒΝ、Τ1Ν和它們的混晶構(gòu)成的纖維鋅礦(wurtzite)結(jié)構(gòu)的氮化物系半導體層形成半導體元件層10。另外，在上述實施方式中，示例了使用SiO2形成電流阻擋層20，但本發(fā)明并不限定于此。例如也可以使用SiN等的其他絕緣性材料、或AlInP和AlGaN等的半導體材料形成電流阻擋層。例如，在上述實施方式中，示例了將本發(fā)明的“氮化物系半導體激光器元件”適用于藍紫色半導體激光器元件100，但本發(fā)明并不限定于此。也可以在η型GaN基板I上形成藍紫色半導體激光器元件以外的，例如藍色半導體激光器元件或綠色半導體激光器元件。
權(quán)利要求
1.一種氮化物系半導體激光器元件，其具備基板和半導體元件層，該半導體元件層在所述基板的主表面上形成且具有活性層， 所述半導體元件層包括具有晶體生長面在沿[11-20]方向的方向上大致不具有偏傾角度的第一主表面的第一區(qū)域；和具有晶體生長面在沿[11-20]方向的方向上具有偏傾角度的第二主表面的第二區(qū)域， 在所述半導體元件層的所述第一區(qū)域形成有電流通路部。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的氮化物系半導體激光器元件，其中， 所述電流通路部配置在所述半導體元件層的與所述第一區(qū)域?qū)乃龌钚詫拥纳戏健?br> 3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的氮化物系半導體激光器元件，其中， 所述基板是包括相對于大致(0001)面具有規(guī)定偏傾角度的主表面的偏傾基板， 所述半導體元件層的具有在沿[11-20]方向的方向上大致不具有偏傾角度的所述第一主表面的所述第一區(qū)域，被形成在相對于大致(0001)面具有所述偏傾角度的所述基板的主表面上。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的氮化物系半導體激光器元件，其中， 具有所述第一主表面的所述第一區(qū)域，包括大致(0001)面或其附近的晶體生長面，具有所述第二主表面的所述第二區(qū)域，包括除了大致(0001)面或其附近的晶體生長面以外的晶體生長面。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的氮化物系半導體激光器元件，其中， 所述第一區(qū)域沿著共振器延伸的第一方向延伸， 所述電流通路部在與所述第一區(qū)域延伸的所述第一方向大致平行的方向延伸。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的氮化物系半導體激光器元件，其中， 所述第一區(qū)域沿著共振器延伸的第一方向延伸， 所述第一區(qū)域的、與所述第一方向在所述基板的主表面內(nèi)交叉的第二方向的寬度，沿著所述第一方向大致一定。
7.根據(jù)權(quán)利要求I所述的氮化物系半導體激光器元件，其中， 所述第一區(qū)域的所述第一主表面相對于所述基板的主表面傾斜，并且所述第二區(qū)域的所述第二主表面相對于所述基板的主表面大致平行， 所述第一區(qū)域在沿著與共振器延伸的第一方向在所述基板的主表面內(nèi)交叉的第二方向的所述半導體元件層的一側(cè)形成，并且，所述第二區(qū)域在沿著所述第二方向的所述半導體元件層的另一側(cè)形成， 所述電流通路部配置在從所述半導體元件層的所述第二方向的中央部靠向形成有所述第一區(qū)域的所述一側(cè)的位置。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的氮化物系半導體激光器元件，其中， 所述第一主表面中至少配置有所述電流通路部的區(qū)域，以相對于所述基板的主表面具有大致一定的傾斜角度的方式傾斜。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的氮化物系半導體激光器元件，其中， 所述電流通路部沿著所述共振器延伸的所述第一方向延伸， 配置有所述電流通路部的區(qū)域?qū)λ龌逯鞅砻娴膬A斜角度，沿所述第一方向大致一定。
10.根據(jù)權(quán)利要求7所述的氮化物系半導體激光器元件，其中， 所述第一區(qū)域的所述第二方向的寬度，隨著從所述基板的主表面朝向所述半導體元件層的與所述基板的相反側(cè)的表面而增加。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的氮化物系半導體激光器元件，其中， 所述半導體元件層的與所述基板的相反側(cè)的表面中的所述第一區(qū)域的所述第二方向的寬度，比所述半導體元件層的與所述基板的相反側(cè)的表面中的所述第二區(qū)域的所述第二方向的寬度大。
12.根據(jù)權(quán)利要求10所述的氮化物系半導體激光器元件，其中， 所述半導體元件層具有由包括所述活性層的多個半導體層構(gòu)成的層疊結(jié)構(gòu)， 所述電流通路部配置在與最靠近所述基板的所述半導體層的所述第一區(qū)域存在的位置所對應的位置。
13.根據(jù)權(quán)利要求7所述的氮化物系半導體激光器元件，其中， 所述電流通路部包括按照在所述活性層的上方沿著所述第一方向延伸的方式在所述半導體元件層上所形成的脊部， 所述脊部的上表面包括相對于所述基板的主表面傾斜的所述第一主表面。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的氮化物系半導體激光器元件，其中， 還具備按照與包括相對于所述基板的主表面傾斜的所述第一主表面的所述脊部的上表面接觸的方式所形成的第一電極， 所述第一電極的上表面和所述第一主表面大致平行。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的氮化物系半導體激光器元件，其中， 還具備與所述第一電極連接的第二電極， 所述第二電極從所述第一電極的上表面延伸到所述半導體元件層的所述第二區(qū)域上。
16.根據(jù)權(quán)利要求I所述的氮化物系半導體激光器元件，其中， 所述基板包括在所述基板所具有的側(cè)端面中接近所述基板的主表面的部分所形成的段差部， 所述第一區(qū)域是以所述段差部的側(cè)壁為起點且具有所述第一主表面的使所述半導體元件層晶體生長的區(qū)域。
17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的氮化物系半導體激光器元件，其中， 所述段差部沿著共振器延伸的第一方向延伸。
18.根據(jù)權(quán)利要求16所述的氮化物系半導體激光器元件，其中， 所述第一區(qū)域中，按照隨著從所述段差部的側(cè)壁附近朝向所述第二區(qū)域而所述半導體元件層的厚度增加的方式，所述第一主表面相對于所述基板的主表面傾斜。
19.根據(jù)權(quán)利要求16所述的氮化物系半導體激光器元件，其中， 所述段差部是在沿著與共振器延伸的第一方向在所述基板的主表面內(nèi)交叉的第二方向的基板的兩側(cè)端面上所形成的第一段差部和第二段差部， 所述半導體元件層的所述第一區(qū)域具有以所述第一段差部的側(cè)壁為起點所形成的第一側(cè)端面，所述半導體元件層的所述第二區(qū)域具有以位于與所述第一段差部的相反側(cè)的所述第二段差部的側(cè)壁為起點的第二側(cè)端面。
20.根據(jù)權(quán)利要求I所述的氮化物系半導體激光器元件，其中，所述基板是GaN基板。
全文摘要
本發(fā)明提供一種氮化物系半導體激光器元件，其具備基板和半導體元件層，該半導體元件層具有活性層且形成在基板的主表面上。半導體元件層包括具有晶體生長面在沿[11-20]方向的方向上大致不具有偏傾角度的第一主表面的第一區(qū)域；和具有晶體生長面在沿[11-20]方向的方向上具有偏傾角度的第二主表面的第二區(qū)域。而且，在半導體元件層的第一區(qū)域上形成有脊部(3)。
文檔編號H01S5/323GK102623892SQ20111042123
公開日2012年8月1日 申請日期2011年12月15日 優(yōu)先權(quán)日2011年1月28日
發(fā)明者久納康光 申請人:三洋光學設(shè)計株式會社, 三洋電機株式會社