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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2022115255
(43)【公開日】2022-08-09
(54)【発明の名称】窒化物半導体発光素子
(51)【国際特許分類】
H01S 5/20 20060101AFI20220802BHJP
【ＦＩ】
H01S5/20 610
【審査請求】未請求
【請求項の数】16
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2021011771
(22)【出願日】2021-01-28
(71)【出願人】
【識別番号】000102212
【氏名又は名称】ウシオ電機株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100109380
【弁理士】
【氏名又は名称】小西 恵
(74)【代理人】
【識別番号】100109036
【弁理士】
【氏名又は名称】永岡 重幸
(72)【発明者】
【氏名】深町 俊彦
【テーマコード（参考）】
5F173
【Ｆターム（参考）】
5F173AA46
5F173AF24
5F173AF33
5F173AF36
5F173AF40
5F173AF76
5F173AF95
5F173AH22
5F173AP16
5F173AP33
5F173AR23
5F173AR62
5F173AR71
5F173AR99
(57)【要約】
【課題】窒化物半導体発光素子の発熱を低減し、スロープ効率を向上させる。
【解決手段】一態様に係る窒化物半導体発光素子によれば、第１導電型窒化物半導体層と、前記第１導電型窒化物半導体層上に位置する活性層と、前記活性層上に位置する第２導電型窒化物半導体層と、前記第２導電型窒化物半導体層の一部に位置する電流狭窄層と、前記第２導電型窒化物半導体層上に位置し、前記活性層で発生される光に透明な透明導電層とを備える。
【選択図】図１
【解決手段】一態様に係る窒化物半導体発光素子によれば、第１導電型窒化物半導体層と、前記第１導電型窒化物半導体層上に位置する活性層と、前記活性層上に位置する第２導電型窒化物半導体層と、前記第２導電型窒化物半導体層の一部に位置する電流狭窄層と、前記第２導電型窒化物半導体層上に位置し、前記活性層で発生される光に透明な透明導電層とを備える。
【選択図】図１
【特許請求の範囲】
【請求項1】
第１導電型窒化物半導体層と、
前記第１導電型窒化物半導体層上に位置する活性層と、
前記活性層上に位置する第２導電型窒化物半導体層と、
前記第２導電型窒化物半導体層の一部に位置する電流狭窄層と、
前記第２導電型窒化物半導体層上に位置し、前記活性層で発生される光に透明な透明導電層とを備えることを特徴とする窒化物半導体発光素子。
前記第１導電型窒化物半導体層上に位置する活性層と、
前記活性層上に位置する第２導電型窒化物半導体層と、
前記第２導電型窒化物半導体層の一部に位置する電流狭窄層と、
前記第２導電型窒化物半導体層上に位置し、前記活性層で発生される光に透明な透明導電層とを備えることを特徴とする窒化物半導体発光素子。
【請求項2】
前記第１導電型窒化物半導体層、前記活性層、第２導電型窒化物半導体層および前記透明導電層の各端面に形成された端面保護膜をさらに備えることを特徴とする請求項１に記載の窒化物半導体発光素子。
【請求項3】
前記電流狭窄層の下面は、前記第２導電型窒化物半導体層の上面より低い位置に設定されていることを特徴とする請求項１または２に記載の窒化物半導体発光素子。
【請求項4】
前記電流狭窄層は、前記活性層で発生される光の導波方向に沿った開口部を有するように形成され、前記第２導電型窒化物半導体層は前記開口部に埋め込まれていることを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の窒化物半導体発光素子。
【請求項5】
第１導電型窒化物半導体層と、
前記第１導電型窒化物半導体層上に位置する活性層と、
前記活性層上に位置する第２導電型窒化物半導体層と、
前記第２導電型窒化物半導体層上に位置し、前記活性層で発生される光に透明な透明導電層と、
前記透明導電層の一部に位置する電流狭窄層と、
前記第１導電型窒化物半導体層、前記活性層、第２導電型窒化物半導体層および前記透明導電層の各端面に形成された端面保護膜とを備えることを特徴とする窒化物半導体発光素子。
前記第１導電型窒化物半導体層上に位置する活性層と、
前記活性層上に位置する第２導電型窒化物半導体層と、
前記第２導電型窒化物半導体層上に位置し、前記活性層で発生される光に透明な透明導電層と、
前記透明導電層の一部に位置する電流狭窄層と、
前記第１導電型窒化物半導体層、前記活性層、第２導電型窒化物半導体層および前記透明導電層の各端面に形成された端面保護膜とを備えることを特徴とする窒化物半導体発光素子。
【請求項6】
前記透明導電層は、前記活性層上のガイド層またはクラッド層の少なくともいずれか１つとして用いられることを特徴とする請求項１から５のいずれか１項に記載の窒化物半導体発光素子。
【請求項7】
前記電流狭窄層は、前記第２導電型窒化物半導体層の端面側において、前記活性層の発光部上にも位置することを特徴とする請求項１から６のいずれか１項に記載の窒化物半導体発光素子。
【請求項8】
前記電流狭窄層は、光の導波方向に沿うように位置し、前記第２導電型窒化物半導体層の端面側に連続することを特徴とする請求項７に記載の窒化物半導体発光素子。
【請求項9】
前記第２導電型窒化物半導体層は、前記電流狭窄層と前記活性層との間に延在することを特徴とする請求項１から８のいずれか１項に記載の窒化物半導体発光素子。
【請求項10】
前記第１導電型はｎ型、前記第２導電型はｐ型であることを特徴とする請求項１から９のいずれか１項に記載の窒化物半導体発光素子。
【請求項11】
前記電流狭窄層が存在しない位置におけるｐ型窒化物半導体層の厚さは、４０ｎｍ以上５５０ｎｍ以下であることを特徴とする請求項１０に記載の窒化物半導体発光素子。
【請求項12】
前記第１導電型はｐ型、前記第２導電型はｎ型であることを特徴とする請求項１から９のいずれか１項に記載の窒化物半導体発光素子。
【請求項13】
前記電流狭窄層が存在しない位置におけるｎ型窒化物半導体層の厚さは、５ｎｍ以上１５０ｎｍ以下であることを特徴とする請求項１２に記載の窒化物半導体発光素子。
【請求項14】
前記透明導電層は、Ｉｎ、Ｓｎ、Ｚｎ、Ｔｉ、ＮｂおよびＺｒから選択される少なくともいずれか１つの元素を含むことを特徴とする請求項１から１３のいずれか１項に記載の窒化物半導体発光素子。
【請求項15】
前記透明導電層は、光伝搬時の垂直横モードを閉じ込め可能な範囲内で薄膜化されていることを特徴とする請求項１から１４のいずれか１項に記載の窒化物半導体発光素子。
【請求項16】
前記透明導電層の厚さは、８０ｎｍ以上１２０ｎｍ以下であることを特徴とする請求項１から１５のいずれか１項に記載の窒化物半導体発光素子。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、窒化物半導体発光素子に関する。
【背景技術】
【0002】
露光機用の光源として、青紫レーザダイオードの採用が進んでいる。この青紫レーザダイオードには高出力化および高信頼化が求められており、さらなる発熱の抑制および高スロープ効率化が求められている。
特許文献１には、ｐ型ＧａＮガイド層、ｐ型ＡｌＧａＮクラッド層およびｐ型ＧａＮコンタクト層を活性層上に順次形成する方法が開示されている。
特許文献１には、ｐ型ＧａＮガイド層、ｐ型ＡｌＧａＮクラッド層およびｐ型ＧａＮコンタクト層を活性層上に順次形成する方法が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】特許第３７８５９７０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
しかしながら、特許文献１に開示された構成では、ｐ側電極とコンタクトをとるためにｐ型ＧａＮコンタクト層が設けられている。このため、レーザ光の垂直横モードがｐ型ＧａＮコンタクト層側に引っ張られ、レーザ光の増幅効率の低下を招いていた。
また、特許文献１に開示された構成では、ｐ型ＡｌＧａＮクラッド層が薄いと、レーザ光の垂直横モードがｐ側電極にかかり、光損失を招いていた。
また、特許文献１に開示された構成では、ｐ型ＡｌＧａＮクラッド層が薄いと、レーザ光の垂直横モードがｐ側電極にかかり、光損失を招いていた。
【0005】
一方、レーザ光の伝搬モードがｐ型ＧａＮコンタクト層側に引っ張られたり、ｐ側電極にかかったりするのを防止するため、ｐ型ＡｌＧａＮクラッド層を厚くすると、その分だけ抵抗および光損失が増大し、発熱が増大するとともに、スロープ効率の低下を招いていた。
【0006】
そこで、本発明の目的は、発熱を低減し、スロープ効率を向上させることが可能な窒化物半導体発光素子を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【0007】
本発明の一態様に係る窒化物半導体発光素子によれば、第１導電型窒化物半導体層と、前記第１導電型窒化物半導体層上に位置する活性層と、前記活性層上に位置する第２導電型窒化物半導体層と、前記第２導電型窒化物半導体層の一部に位置する電流狭窄層と、前記第２導電型窒化物半導体層上に位置し、前記活性層で発生される光に透明な透明導電層とを備える。
【0008】
これにより、第２導電型窒化物半導体層の厚膜化を抑制しつつ、光伝搬方向に対して垂直方向の垂直横モードを透明導電層にて閉じ込めることが可能となる。また、電極とコンタクトをとるためのコンタクト層を透明導電層上に設ける必要がなくなるとともに、透明導電層を介して活性層に注入される電流の抵抗を低減することができる。さらに、活性層に注入される電流を電流狭窄層にて狭窄し、発光領域に電流を効率よく注入することが可能となるとともに、光伝搬方向に対して水平方向の水平横モードを電流狭窄層間に閉じ込めることが可能となる。このため、窒化物半導体発光素子の発熱を低減することが可能となるとともに、光伝搬時の光損失を低減し、スロープ効率を向上させることができる。
【0009】
また、本発明の一態様に係る窒化物半導体発光素子によれば、前記第１導電型窒化物半導体層、前記活性層、第２導電型窒化物半導体層および前記透明導電層の各端面に形成された端面保護膜をさらに備える。
【0010】
これにより、垂直横モードの分布を維持しつつ導波光を反射させることができ、光損失を低減することができる。
【0011】
また、本発明の一態様に係る窒化物半導体発光素子によれば、前記電流狭窄層の下面は、前記第２導電型窒化物半導体層の上面より低い位置に設定されている。
【0012】
これにより、活性層に注入される電流を電流狭窄層にて狭窄し、発光領域に電流を効率よく注入することが可能となるとともに、光伝搬方向に対して水平方向の水平横モードを電流狭窄層間に閉じ込めることが可能となる。
【0013】
また、本発明の一態様に係る窒化物半導体発光素子によれば、前記電流狭窄層は、前記活性層で発生される光の導波方向に沿った開口部を有するように形成され、前記第２導電型窒化物半導体層は前記開口部に埋め込まれている。
【0014】
これにより、光伝搬方向に対して垂直方向の垂直横モードを透明導電層にて閉じ込めることを可能としつつ、光伝搬方向に対して水平方向の水平横モードを電流狭窄層間に閉じ込めることが可能となり、光伝搬時の光損失を低減することができる。
【0015】
また、本発明の一態様に係る窒化物半導体発光素子によれば、第１導電型窒化物半導体層と、前記第１導電型窒化物半導体層上に位置する活性層と、前記活性層上に位置する第２導電型窒化物半導体層と、前記第２導電型窒化物半導体層上に位置し、前記活性層で発生される光に透明な透明導電層と、前記透明導電層の一部に位置する電流狭窄層と、前記第１導電型窒化物半導体層、前記活性層、第２導電型窒化物半導体層および前記透明導電層の各端面に形成された端面保護膜とを備える。
【0016】
これにより、第２導電型窒化物半導体層の厚膜化を抑制しつつ、光伝搬方向に対して垂直方向の垂直横モードを透明導電層にて閉じ込めることが可能となるとともに、垂直横モードの分布を維持しつつ導波光を端面保護膜にて反射させることができる。また、電極とコンタクトをとるためのコンタクト層を透明導電層上に設ける必要がなくなるとともに、透明導電層を介して活性層に注入される電流の抵抗を低減することができる。さらに、電流狭窄層の形成後に再度の結晶成長を行うことなく、活性層に注入される電流を電流狭窄層にて狭窄し、発光領域に電流を効率よく注入することが可能となる。このため、工程数の増大を抑制しつつ、窒化物半導体発光素子の発熱を低減することが可能となるとともに、光伝搬時の光損失を低減し、スロープ効率を向上させることができる。
【0017】
また、本発明の一態様に係る窒化物半導体発光素子によれば、前記透明導電層は、前記活性層上のガイド層またはクラッド層の少なくともいずれか１つとして用いられる。
【0018】
これにより、光伝搬時の垂直横モードを透明導電層にて閉じ込めることを可能としつつ、第２導電型窒化物半導体層のガイド層またはクラッド層を除去することができ、第２導電型窒化物半導体層を介して活性層に注入される電流の抵抗を低減することができる。
【0019】
また、本発明の一態様に係る窒化物半導体発光素子によれば、前記電流狭窄層は、前記第２導電型窒化物半導体層の端面側において、前記活性層の発光部上にも位置する。
【0020】
これにより、窒化物半導体発光素子をウェハから切り出す際の劈開異常を低減することが可能となるとともに、端面の発熱を抑制し、端面破壊を抑制することができる。
【0021】
また、本発明の一態様に係る窒化物半導体発光素子によれば、前記電流狭窄層は、光の導波方向に沿うように位置し、前記第２導電型窒化物半導体層の端面側に連続する。
【0022】
これにより、電流狭窄層の１回のパターニングに基づいて、水平横モードを電流狭窄層間に閉じ込めることが可能となるとともに、電流非注入領域を端面側に形成することができ、電流非注入領域の作製にかかる工程数の増大を抑制することができる。
【0023】
また、本発明の一態様に係る窒化物半導体発光素子によれば、前記第２導電型窒化物半導体層は、前記電流狭窄層と前記活性層との間に延在する。
【0024】
これにより、電流狭窄層を薄膜化しつつ、再結合に必要な空乏層を第２導電型窒化物半導体層に確保することができる。このため、発光効率を低下させることなく、電流狭窄層との格子定数の不整合に起因して第２導電型窒化物半導体層にかかる応力を低減することができる。
【0025】
また、本発明の一態様に係る窒化物半導体発光素子によれば、前記第１導電型はｎ型、前記第２導電型はｐ型である。
【0026】
これにより、電流注入側のキャリアとして、電子に比べ移動度が小さな正孔を用いることができる。このため、電流狭窄層を薄膜化しつつ、ｐ型窒化物半導体層における電流狭窄効果を得ることができ、電流狭窄層との格子定数の不整合に起因してｐ型窒化物半導体層にかかる応力を低減することができる。
【0027】
また、本発明の一態様に係る窒化物半導体発光素子によれば、前記電流狭窄層が存在しない位置におけるｐ型窒化物半導体層の厚さは、４０ｎｍ以上５５０ｎｍ以下である。
【0028】
ここで、ｐ型窒化物半導体層の厚さを４０ｎｍ以上とすることにより、再結合に必要な空乏層をｐ型窒化物半導体層に確保することができ、発光効率の低下を防止することができる。ｐ型窒化物半導体層の厚さを５５０ｎｍ以下とすることにより、ｐ型窒化物半導体層を介して活性層に注入される電流の抵抗を低減することができ、窒化物半導体発光素子の発熱を低減することができる。
【0029】
また、本発明の一態様に係る窒化物半導体発光素子によれば、前記第１導電型はｐ型、前記第２導電型はｎ型である。
【0030】
これにより、ｎ型窒化物半導体層の厚膜化を抑制しつつ、光伝搬方向に対して垂直方向の垂直横モードを透明導電層にて閉じ込めることが可能となり、窒化物半導体発光素子の発熱を低減することが可能となるとともに、光伝搬時の光損失を低減し、スロープ効率を向上させることができる。
【0031】
また、本発明の一態様に係る窒化物半導体発光素子によれば、前記電流狭窄層が存在しない位置におけるｎ型窒化物半導体層の厚さは、５ｎｍ以上１５０ｎｍ以下である。
【0032】
ここで、ｎ型窒化物半導体層の厚さを５ｎｍ以上とすることにより、再結合に必要な空乏層をｎ型窒化物半導体層に確保することができ、発光効率の低下を防止することができる。ｎ型窒化物半導体層の厚さを１５０ｎｍ以下とすることにより、ｎ型窒化物半導体層を介して活性層に注入される電流の抵抗を低減することができ、窒化物半導体発光素子の発熱を低減することができる。
【0033】
また、本発明の一態様に係る窒化物半導体発光素子によれば、前記透明導電層は、Ｉｎ、Ｓｎ、Ｚｎ、Ｔｉ、ＮｂおよびＺｒから選択される少なくともいずれか１つの元素を含む。
【0034】
これにより、導電性を確保しつつ、活性層で発生される光に透明な透明導電層を形成することが可能となる。
【0035】
また、本発明の一態様に係る窒化物半導体発光素子によれば、前記透明導電層は、光伝搬時の垂直横モードを閉じ込め可能な範囲内で薄膜化されている。
【0036】
これにより、第２導電型窒化物半導体層の厚膜化を抑制しつつ、光伝搬方向に対して垂直方向の垂直横モードを透明導電層にて閉じ込めることが可能となるとともに、透明導電層を介して活性層に注入される電流の抵抗を低減することができる。このため、窒化物半導体発光素子の発熱を低減することが可能となるとともに、光伝搬時の光損失を低減し、スロープ効率を向上させることができる。
【0037】
また、本発明の一態様に係る窒化物半導体発光素子によれば、前記透明導電層の厚さは、８０ｎｍ以上１２０ｎｍ以下である。
【0038】
ここで、透明導電層の厚さを８０ｎｍ以上とすることにより、光伝搬方向に対して垂直方向の垂直横モードを透明導電層にて閉じ込めることが可能となる。透明導電層の厚さを１２０ｎｍ以下とすることにより、透明導電層を介して活性層に注入される電流の抵抗を低減することができる。
【発明の効果】
【0039】
本発明の一態様においては、窒化物半導体発光素子の発熱を低減し、スロープ効率を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【0040】
【図1】第１実施形態に係る窒化物半導体発光素子の構成を光導波方向に垂直に切断して示す断面図である。
【図2】（ａ）は、第１実施形態に係る窒化物半導体発光素子の構成を光導波方向に沿って切断して示す断面図、（ｂ）は、第１実施形態に係る窒化物半導体発光素子の各層の屈折率を示す図である。
【図3A】第１実施形態に係る窒化物半導体発光素子の製造方法の一例を示す断面図である。
【図3B】第１実施形態に係る窒化物半導体発光素子の製造方法の一例を示す断面図である。
【図3C】第１実施形態に係る窒化物半導体発光素子の電流狭窄層の構成例を示す平面図である。
【図3D】第１実施形態に係る窒化物半導体発光素子の製造方法の一例を示す断面図である。
【図4】第１実施形態に係る窒化物半導体発光素子の内蔵電位を求めるための簡略化したモデルの一例を示す図である。
【図6】（ａ）は、比較例に係る窒化物半導体発光素子の構成を光導波方向に沿って切断して示す断面図、（ｂ）は、比較例に係る窒化物半導体発光素子の各層の屈折率を示す図である。
【図7A】比較例に係る窒化物半導体発光素子の伝搬モードのシミュレーション結果の一例を示す図である。
【図7B】比較例に係る窒化物半導体発光素子の伝搬モードのシミュレーション結果のその他の例を示す図である。
【図8】第１実施形態に係る窒化物半導体発光素子の実装例を示す断面図である。
【図9】第２実施形態に係る窒化物半導体発光素子の構成を光導波方向に垂直に切断して示す断面図である。
【図10】第３実施形態に係る窒化物半導体発光素子の構成を光導波方向に垂直に切断して示す断面図である。
【図11A】第３実施形態に係る窒化物半導体発光素子の製造方法の一例を示す断面図である。
【図11B】第３実施形態に係る窒化物半導体発光素子の製造方法の一例を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【0041】
以下、添付の図面を参照しながら、本発明の実施形態を詳細に説明する。なお、以下の実施形態は本発明を限定するものではなく、実施形態で説明されている特徴の組み合わせの全てが本発明の構成に必須のものとは限らない。実施形態の構成は、本発明が適用される装置の仕様や各種条件（使用条件、使用環境等）によって適宜修正または変更され得る。本発明の技術的範囲は、特許請求の範囲によって確定され、以下の個別の実施形態によって限定されない。また、以下の説明に用いる図面は、各構成を分かり易くするため、実際の構造と縮尺および形状などを異ならせることがある。
【0042】
図１は、第１実施形態に係る窒化物半導体発光素子の構成を光導波方向に垂直に切断して示す断面図、図２（ａ）は、第１実施形態に係る窒化物半導体発光素子の構成を光導波方向に沿って切断して示す断面図、図２（ｂ）は、第１実施形態に係る窒化物半導体発光素子の各層の屈折率を示す図である。
【0043】
図１および図２（ａ）において、半導体レーザＬＡは、ｎ型窒化物半導体層Ｎ１、活性層１５、ｐ型窒化物半導体層Ｎ２、電流狭窄層１９および透明導電層２０を備える。活性層１５は、ｎ型窒化物半導体層Ｎ１上に積層されている。ｐ型窒化物半導体層Ｎ２は、活性層１５上に積層されている。ｐ型窒化物半導体層Ｎ２の厚さは、４０ｎｍ以上５５０ｎｍ以下であるのが好ましい。なお、窒化物半導体は、例えば、ＩｎｘＡｌｙＧａ１－ｘ－ｙＮ（０≦ｘ≦１、０≦ｙ≦１、０≦ｘ＋ｙ≦１）という組成を持つことができる。
【0044】
なお、ｎ型窒化物半導体層Ｎ１から活性層１５への不純物の拡散を抑制するために、ｎ型窒化物半導体層Ｎ１と活性層１５との間にノンドープ窒化物ガイド層１４を設けてもよい。ｐ型窒化物半導体層Ｎ２から活性層１５への不純物の拡散を抑制するために、ｐ型窒化物半導体層Ｎ２と活性層１５との間にノンドープ窒化物ガイド層１６を設けてもよい。
【0045】
電流狭窄層１９は、ｐ型窒化物半導体層Ｎ２の一部に位置する。ここで、電流狭窄層１９は、屈折率導波型および利得導波型のいずれか少なくとも１つの共振器が構成されるようにｐ型窒化物半導体層Ｎ２の一部に配置することができる。このとき、電流狭窄層１９の下面は、ｐ型窒化物半導体層Ｎ２の上面より低い位置に設定することができる。また、電流狭窄層１９の下面は、透明導電層２０の下面より低い位置に設定することができる。また、電流狭窄層１９は、図２（ａ）に示すように、ｐ型窒化物半導体層Ｎ２の端面側において、活性層１５の発光部上にも位置することができる。また、電流狭窄層１９は、電流狭窄層１９と活性層１５との間にｐ型窒化物半導体層Ｎ２が延在するように配置することができる。電流狭窄層１９は、例えば、ＡｌＮからなる高抵抗層を用いることができる。電流狭窄層１９の厚さは、例えば、１００ｎｍに設定することができる。
【0046】
透明導電層２０は、活性層１５で発生される光に透明な導電層である。透明導電層２０は、フェルミレベルが伝導帯に位置することができる。透明導電層２０は、活性層１５上のガイド層またはクラッド層の少なくともいずれか１つとして用いられる。透明導電層２０は、Ｉｎ、Ｓｎ、Ｚｎ、Ｔｉ、ＮｂおよびＺｒから選択される少なくともいずれか１つの元素を含むことができ、これらの元素の酸化物とすることができる。例えば、透明導電層２０は、ＩＴＯ膜であってもよいし、ＺｎＯ膜であってもよいし、ＳｎＯ膜であってもよいし、ＴｉＯ膜であってもよい。透明導電層２０は、垂直横モードＭＡを閉じ込め可能な範囲内で薄膜化されているのが好ましい。垂直横モードＭＡは、光伝搬方向に対して垂直方向の伝搬モードである。このとき、透明導電層２０の厚さは、８０ｎｍ以上１２０ｎｍ以下であるのが好ましい。なお、本明細書では、ｐ型窒化物半導体層Ｎ２と透明導電層２０を合わせてｐ側層と言うことがある。
【0047】
ｎ型窒化物半導体層Ｎ１は、ｎ型窒化物クラッド層１２およびｎ型窒化物ガイド層１３を備える。ｎ型窒化物クラッド層１２およびｎ型窒化物ガイド層１３は、ｎ型窒化物半導体基板１１上に順次積層されている。
【0048】
ｐ型窒化物半導体層Ｎ２は、ｐ型キャリアブロック層１７およびｐ型窒化物ガイド層１８を備える。ｐ型キャリアブロック層１７およびｐ型窒化物ガイド層１８は、ノンドープ窒化物ガイド層１６上に順次積層されている。ここで、ｐ型窒化物半導体層Ｎ２の一部に電流狭窄層１９を配置するために、電流狭窄層１９に開口部ＫＡを形成し、ｐ型窒化物ガイド層１８の一部をｐ型窒化物ガイド層１８Ａとして開口部ＫＡに埋め込むようにしてもよい。
【0049】
透明導電層２０上には、透明導電層２０およびｐ型窒化物半導体層Ｎ２を介して活性層１５に電流を注入する電極２１が形成されている。電極２１は、Ｔｉ／Ｐｔ／Ａｕの積層構造とすることができる。Ｔｉ／Ｐｔ／Ａｕの厚さは、例えば、１００／５０／３００ｎｍに設定することができる。
【0050】
また、図２（ａ）に示すように、半導体レーザＬＡの端面ＥＦには、端面保護膜２２が形成されている。端面保護膜２２は、ＡｌＮ／ＳｉＯ２の積層構造とすることができる。ＡｌＮ／ＳｉＯ２の厚さは、例えば、３０／３００ｎｍに設定することができる。
半導体レーザＬＡの端面ＥＲには、端面保護膜２３が形成されている。端面保護膜２３は、ＡｌＮ／（ＳｉＯ２／Ｔａ２Ｏ５）６／ＳｉＯ２の積層構造とすることができる。ＡｌＮ／（ＳｉＯ２／Ｔａ２Ｏ５）６／ＳｉＯ２の厚さは、例えば、３０／（６０／４０）６／１０ｎｍに設定することができる。
端面保護膜２２、２３は、ｎ型窒化物半導体層Ｎ１、活性層１５、ｐ型窒化物半導体層Ｎ２および電流狭窄層１９のそれぞれの端面だけでなく、透明導電層２０の端面も被覆することができる。
半導体レーザＬＡの端面ＥＲには、端面保護膜２３が形成されている。端面保護膜２３は、ＡｌＮ／（ＳｉＯ２／Ｔａ２Ｏ５）６／ＳｉＯ２の積層構造とすることができる。ＡｌＮ／（ＳｉＯ２／Ｔａ２Ｏ５）６／ＳｉＯ２の厚さは、例えば、３０／（６０／４０）６／１０ｎｍに設定することができる。
端面保護膜２２、２３は、ｎ型窒化物半導体層Ｎ１、活性層１５、ｐ型窒化物半導体層Ｎ２および電流狭窄層１９のそれぞれの端面だけでなく、透明導電層２０の端面も被覆することができる。
【0051】
ｎ型窒化物半導体基板１１、ｎ型窒化物クラッド層１２、ｎ型窒化物ガイド層１３、ノンドープ窒化物ガイド層１４、活性層１５、ノンドープ窒化物ガイド層１６、ｐ型キャリアブロック層１７およびｐ型窒化物ガイド層１８、１８Ａとして、例えば、ｎ型ＧａＮ基板、ｎ型Ａｌ０．０２Ｇａ０．９８Ｎ層、ｎ型ＧａＮ層、Ｉｎ０．０２Ｇａ０．９９Ｎ層、Ｉｎ０．０２Ｇａ０．９８Ｎ層／Ｉｎ０．０８Ｇａ０．８８Ｎ層／Ｉｎ０．０２Ｇａ０．９８Ｎ層からなる単一量子井戸層、Ｉｎ０．０２Ｇａ０．９９Ｎ層、ｐ型Ａｌ０．２２Ｇａ０．７８Ｎ層およびｐ型ＧａＮ層をそれぞれ用いることができる。
【0052】
ｎ型窒化物クラッド層１２の厚さは、例えば、７００ｎｍ、ドナー濃度ＮＤは、１×１０１７ｃｍ－３に設定することができる。ｎ型窒化物ガイド層１３の厚さは、例えば、５０ｎｍ、ドナー濃度ＮＤは、１×１０１７ｃｍ－３に設定することができる。ノンドープ窒化物ガイド層１４の厚さは、例えば、１３６ｎｍに設定することができる。活性層１５の量子井戸層の障壁層／井戸層／障壁層の厚さは、例えば、１０／９／１０ｎｍに設定することができる。ノンドープ窒化物ガイド層１６の厚さは、例えば、１３５ｎｍに設定することができる。ｐ型キャリアブロック層１７の厚さは、例えば、４ｎｍ、アクセプタ濃度ＮＡは、１×１０１８ｃｍ－３に設定することができる。ｐ型窒化物ガイド層１８、１８Ａの合計の厚さは、例えば、５０ｎｍ、アクセプタ濃度ＮＡは、１×１０１８ｃｍ－３に設定することができる。
【0053】
ここで、図２（ｂ）に示すように、ｎ型窒化物クラッド層１２の屈折率は、ｎ型窒化物ガイド層１３の屈折率より小さくし、ｎ型窒化物ガイド層１３の屈折率は、ノンドープ窒化物ガイド層１４の屈折率より小さくし、ノンドープ窒化物ガイド層１４の屈折率は、活性層１５の屈折率より小さくすることができる。
また、透明導電層２０の屈折率は、ｐ型窒化物ガイド層１８の屈折率より小さくし、ｐ型窒化物ガイド層１８の屈折率は、ノンドープ窒化物ガイド層１６の屈折率より小さくし、ノンドープ窒化物ガイド層１６の屈折率は、活性層１５の屈折率より小さくすることができる。また、透明導電層２０の屈折率は、ｐ型キャリアブロック層１７の屈折率より小さくし、ｐ型キャリアブロック層１７の屈折率は、ｐ型窒化物ガイド層１８の屈折率より小さくすることができる。
また、透明導電層２０の屈折率は、ｐ型窒化物ガイド層１８の屈折率より小さくし、ｐ型窒化物ガイド層１８の屈折率は、ノンドープ窒化物ガイド層１６の屈折率より小さくし、ノンドープ窒化物ガイド層１６の屈折率は、活性層１５の屈折率より小さくすることができる。また、透明導電層２０の屈折率は、ｐ型キャリアブロック層１７の屈折率より小さくし、ｐ型キャリアブロック層１７の屈折率は、ｐ型窒化物ガイド層１８の屈折率より小さくすることができる。
【0054】
図２（ａ）に示すように、半導体レーザＬＡのレーザ発振時の垂直横モードＭＡは、透明導電層２０にかかる。ここで、透明導電層２０の屈折率をｐ型窒化物ガイド層１８の屈折率より小さくすることにより、ｐ型窒化物半導体層Ｎ２の厚膜化を抑制しつつ、垂直横モードＭＡを透明導電層２０にて閉じ込めることが可能となる。また、ｐ型窒化物半導体層Ｎ２上に透明導電層２０を積層することにより、電極２１とコンタクトをとるためのｐ型窒化物半導体コンタクト層を透明導電層２０上に設ける必要がなくなるとともに、透明導電層２０を介して活性層１５に注入される電流の抵抗を低減することができる。さらに、ｐ型窒化物半導体層Ｎ２の一部に電流狭窄層１９を設けることにより、活性層１５に注入される電流を電流狭窄層１９にて狭窄し、発光領域に電流を効率よく注入することが可能となるとともに、光伝搬方向に対して水平方向の水平横モードを電流狭窄層１９間に閉じ込めることが可能となる。このため、半導体レーザＬＡの発熱を低減することが可能となるとともに、光伝搬時の光損失を低減し、スロープ効率を向上させることができる。
【0055】
また、ｎ型窒化物半導体層Ｎ１、活性層１５、ｐ型窒化物半導体層Ｎ２および電流狭窄層１９のそれぞれの端面だけでなく、透明導電層２０の端面ＥＦ、ＥＲも端面保護膜２２、２３にて被覆することにより、垂直横モードＭＡの分布を維持しつつ導波光を反射させることができ、光損失を低減することができる。
【0056】
また、ｐ型窒化物半導体層Ｎ２の厚さを４０ｎｍ以上とすることにより、再結合に必要な空乏層をｐ型窒化物半導体層Ｎ２に確保することができ、発光効率の低下を防止することができる。ｐ型窒化物半導体層Ｎ２の厚さを５５０ｎｍ以下とすることにより、ｐ型窒化物半導体層Ｎ２を介して活性層１５に注入される電流の抵抗を低減することができ、半導体レーザＬＡの発熱を低減することができる。
【0057】
また、透明導電層２０の厚さを８０ｎｍ以上とすることにより、垂直横モードＭＡを透明導電層２０にて閉じ込めることが可能となる。透明導電層２０の厚さを１２０ｎｍ以下とすることにより、透明導電層２０を介して活性層１５に注入される電流の抵抗を低減することができる。
【0058】
図３Ａ、図３Ｂおよび図３Ｄは、第１実施形態に係る窒化物半導体発光素子の製造方法の一例を示す断面図、図３Ｃは、第１実施形態に係る窒化物半導体発光素子の電流狭窄層の構成例を示す平面図である。
図３Ａにおいて、エピタキシャル成長によって、ｎ型窒化物クラッド層１２、ｎ型窒化物ガイド層１３、ノンドープ窒化物ガイド層１４、活性層１５、ノンドープ窒化物ガイド層１６、ｐ型キャリアブロック層１７およびｐ型窒化物ガイド層１８をｎ型窒化物半導体基板１１上に順次積層する。さらに、エピタキシャル成長やスパッタなどの方法によって、電流狭窄層１９をｐ型窒化物ガイド層１８上に積層する。
図３Ａにおいて、エピタキシャル成長によって、ｎ型窒化物クラッド層１２、ｎ型窒化物ガイド層１３、ノンドープ窒化物ガイド層１４、活性層１５、ノンドープ窒化物ガイド層１６、ｐ型キャリアブロック層１７およびｐ型窒化物ガイド層１８をｎ型窒化物半導体基板１１上に順次積層する。さらに、エピタキシャル成長やスパッタなどの方法によって、電流狭窄層１９をｐ型窒化物ガイド層１８上に積層する。
【0059】
次に、図３Ｂに示すように、フォトリソグラフィー技術およびドライエッチング技術に基づいて、電流狭窄層１９をパターニングし、電流狭窄層１９に開口部ＫＡを形成する。このとき、図３Ｃに示すように、半導体レーザＬＡの端面ＥＦ、ＥＲ側において活性層１５の発光部上にも電流狭窄層１９が位置するように開口部ＫＡを形成することができる。これにより、ウェハから切り出す際の端面ＥＦ、ＥＲの劈開異常を低減することが可能となるとともに、端面ＥＦ、ＥＲの発熱を抑制し、端面破壊を抑制することができる。
【0060】
また、レーザ光が導波する共振器の両側に電流狭窄層１９が位置するとともに、活性層１５の発光部上の端面ＥＦ、ＥＲ側に電流狭窄層１９が連続するように開口部ＫＡを形成することができる。これにより、電流狭窄層１９の１回のパターニングに基づいて、水平横モードを電流狭窄層１９間に閉じ込めることが可能となるとともに、電流非注入領域を端面ＥＦ、ＥＲ側に形成することができ、電流非注入領域の作製にかかる工程数の増大を抑制することができる。
【0061】
次に、図３Ｄに示すように、エピタキシャル成長によって、開口部ＫＡに埋め込まれるようにｐ型窒化物ガイド層１８Ａをｐ型窒化物ガイド層１８上に選択的に形成する。
【0062】
次に、図１に示すように、スパッタなどの方法によって、透明導電層２０をｐ型窒化物ガイド層１８Ａおよび電流狭窄層１９上に形成する。次に、蒸着などの方法によって、電極２１を透明導電層２０上に形成する。
【0063】
次に、図２（ａ）に示すように、ｎ型窒化物半導体基板１１の劈開によって、劈開面を持つ端面ＥＦ、ＥＲを形成する。次に、スパッタなどの方法によって、各端面ＥＦ、ＥＲに端面保護膜２２、２３を形成する。
【0064】
以下、ｐ型窒化物半導体層Ｎ２の厚さの計算例について説明する。
ｐ型窒化物半導体層Ｎ２の厚さは、ダイオードとして十分な特性が得られるように、ｐ型窒化物半導体層Ｎ２内に形成される空乏層の空乏層厚ｗＰ以上にする必要がある。
ｐ型窒化物半導体層Ｎ２の厚さは、ダイオードとして十分な特性が得られるように、ｐ型窒化物半導体層Ｎ２内に形成される空乏層の空乏層厚ｗＰ以上にする必要がある。
【0065】
この空乏層厚さｗＰは、以下のようにして求められる。
本実施形態の窒化物半導体発光素子はｐ型－ｉ型－ｎ型という半導体の層構造をもつ。このｐｉｎジャンクションの内蔵電位Φは、以下の式（１）で与えられる。
本実施形態の窒化物半導体発光素子はｐ型－ｉ型－ｎ型という半導体の層構造をもつ。このｐｉｎジャンクションの内蔵電位Φは、以下の式（１）で与えられる。
【0066】
【数1】
【0067】
ここで、Φ１、Φ２、Φ３は、以下の式（２）～（４）で与えられる。
【0068】
【数2】
【0069】
【数3】
【0070】
【数4】
【0071】
ただし、式（２）～（４）において、以下の式（５）の関係がある。
【0072】
【数5】
【0073】
ここで、ｚはｐｉｎジャンクションの厚み方向の位置を示す座標、ρｐおよびρｎはｐ型半導体層およびｎ型半導体層の各空乏層の単位体積当たりの電荷量、εは誘電率、ε０は真空の誘電率、ｗ１はｐ型半導体層とｉ型半導体層との境界位置におけるｚ座標、ｗ２はｎ型半導体層とｉ型半導体層との境界位置におけるｚ座標、ｗＰはｐ型半導体層の空乏層厚、ｗｎはｎ型半導体層の空乏層厚である。ただし、ε、ρｐおよびρｎはｚの関数である。
【0074】
実際の素子構造に対して式（１）～（５）を解くことによって、Ｐ型半導体内に形成される空乏層厚ＷＰが求められる。本実施形態の窒化物半導体発光素子の場合、内蔵電位Φは、簡略化したモデルで計算することができる。
【0075】
図４は、第１実施形態に係る窒化物半導体発光素子の内蔵電位を求めるための簡略化したモデルの一例を示す図である。
図４において、このモデルでは、ｐ型半導体層のアクセプタ濃度ＮＡおよびｐ型半導体層のドナー濃度ＮＤはｚ座標に対して一定とした。ｉ型半導体層の厚さｗｉｎｔｒはｗ１＋ｗ２で与えられる。
図４において、このモデルでは、ｐ型半導体層のアクセプタ濃度ＮＡおよびｐ型半導体層のドナー濃度ＮＤはｚ座標に対して一定とした。ｉ型半導体層の厚さｗｉｎｔｒはｗ１＋ｗ２で与えられる。
【0076】
このモデルについて、内蔵電位Φを求めると、内蔵電位Φは、以下の式（６）で与えられる。
【0077】
【数6】
【0078】
次に、式（５）から、ＮＡ・ｗＰ＝ＮＤ・ｗｎの関係より、空乏層厚ｗＰについて求めると、空乏層厚ｗＰは、以下の式（７）で与えられる。
【0079】
【数7】
【0080】
同様に、空乏層厚ｗｎについて求めると、空乏層厚ｗｎは、以下の式（８）で与えられる。
【0081】
【数8】
【0082】
ＧａＮ系半導体レーザの場合、ｐ型半導体のドーパントにはＭｇが使われる。Ｍｇの不純物準位は深いため、ほとんど活性化されず、１０％でも活性化できれば十分なほどである。ただし、ｎ型半導体はドーパントにＳｉが使われており、ほぼ１００％活性化される。そこで、Ｍｇの活性化率をαとすると、式（７）および（８）は、以下の式（９）および（１０）のように修正される。
【0083】
【数9】
【0084】
【数10】
【0085】
また、ＧａＮ系半導体レーザでは、ピエゾ効果および自発分極により内部に電場ができ、上式はそれらの影響も考慮した方が好ましい。ただし、上式は、ある程度簡略化されたモデルから導出されているが、ＧａＮ系半導体レーザに対しても、概ねよい目安を与えることが経験的に判っている。
そこで、上式より、具体的な空乏層厚ｗＰ（温度Ｔ＝２５℃）を求める。温度ＴにおけるバンドギャップＥｇは、以下の式（１１）で与えられる。
そこで、上式より、具体的な空乏層厚ｗＰ（温度Ｔ＝２５℃）を求める。温度ＴにおけるバンドギャップＥｇは、以下の式（１１）で与えられる。
【0086】
【数11】
【0087】
ただし、ａおよびｂは定数である。これらの式から、真性キャリア密度ｎｉは、以下の式（１２）で与えられる。
【0088】
【数12】
【0089】
式（１２）により、ｎｉ～８．７×１０－１１ｃｍ－３と求まる。ただし、Ｎｃ＝２．２×１０１８ｃｍ－３、Ｎｖ＝４．５×１０１９ｃｍ－３、Ｅｇ（０）＝３．５［ｅＶ］、ａ＝－５．０８×１０－４［ｅＶ／Ｋ］、ｂ＝－９９６［Ｋ］とした。Ｎｃは伝導体の実効状態密度、Ｎｖは価電子帯の実効状態密度である。
【0090】
ＮＡ＝１．０×１０１８［ｃｍ－３］、ＮＤ＝１．０×１０１［ｃｍ－３］、α＝５［％］としたときに、式（１２）と以下の式（１３）から内蔵電位Φを求めると、内蔵電位Φは、～３．２Ｖとなる。
【0091】
【数13】
【0092】
従って、図４の簡略化したモデルでは、ｗｉｎｔｒ＝３００ｎｍ、ε＝９．５のとき、ｐ型半導体層の空乏層厚ｗＰは、ｗＰ～９１ｎｍとなり、Ｐ型半導体層の厚さは９１ｎｍ以上必要であることが判る。
【0093】
以上の見積もりは、Ｔ＝２５［℃］の条件で計算したが、実際には通電に伴う発熱によって活性層１５の周辺の温度は２５℃以上になり、内蔵電位Φが小さくなる方向に働く。また、実際の使用環境において、ハンドリングなどで多少逆バイアスが印加されるような状況も想定され、内蔵電位Φが大きくなる方向に働く。このため、素子の扱い易さおよび動作の信頼性を確保するため、ｐ型窒化物半導体層Ｎ２の厚さは１５０ｎｍ程度になるように余裕を持たせて設定してもよい。
【0094】
ここで、ｐ型およびｎ型の不純物濃度が空間的に一様な場合を想定して式（９）および式（１０）を算出したが、ｐ型およびｎ型の不純物濃度が空間的に非一様に分布する場合は、空間的に平均した不純物濃度を式（９）および式（１０）に適用すればよい。さらにより正確に見積もるには、式（１）～式（５）を用いて計算すればよい。
【0095】
次に、透明導電層２０の厚さの計算例について説明する。
ｐ型クラッド層、コア層およびｎ型クラッド層の３層の誘電体スラブ型導波路を考える。ここで、ｐ型クラッド層の屈折率をｎ３、コア層の屈折率をｎ１、ｎ型クラッド層の屈折率をｎ２-とする。このとき、ｎ１＝ｎｃｏｒｅ＞ｎ２＝ｎｎ－ｃｌａｄかつｎ１＝ｎｃｏｒｅ＞ｎ３＝ｎｐ－ｃｌａｄとなる３層の誘電体スラブ型導波路を伝搬する光波は、コア層周辺をピークに概ね山型の分布をする。ＴＥ（Ｔｒａｎｓｖｅｒｓｅ Ｅｌｅｃｔｒｉｃ）波の場合、最外のｐ型クラッド層側への光の分布Ｅ（ｙ）は、以下の式（１４）で与えられる。
ｐ型クラッド層、コア層およびｎ型クラッド層の３層の誘電体スラブ型導波路を考える。ここで、ｐ型クラッド層の屈折率をｎ３、コア層の屈折率をｎ１、ｎ型クラッド層の屈折率をｎ２-とする。このとき、ｎ１＝ｎｃｏｒｅ＞ｎ２＝ｎｎ－ｃｌａｄかつｎ１＝ｎｃｏｒｅ＞ｎ３＝ｎｐ－ｃｌａｄとなる３層の誘電体スラブ型導波路を伝搬する光波は、コア層周辺をピークに概ね山型の分布をする。ＴＥ（Ｔｒａｎｓｖｅｒｓｅ Ｅｌｅｃｔｒｉｃ）波の場合、最外のｐ型クラッド層側への光の分布Ｅ（ｙ）は、以下の式（１４）で与えられる。
【0096】
【数14】
【0097】
ただし、κは、以下の式（１５）で与えられる。
【0098】
【数15】
【0099】
ここで、伝搬定数βは、ｎｎ－ｃｌａｄ・ｋ０＜β＜ｎｃｏｒｅ・ｋ０の範囲にある。ただし、ｋ０は発光光の波数であり、定数である。このことから、導波モードの乱れを防止するには、経験的に最外のクラッド層厚は、以下の式（１６）を満たすのが好ましい
【0100】
【数16】
【0101】
本実施形態では、概ね活性層とガイド層がコア層に対応し（合計の厚さが５００ｎｍ）、その屈折率は４０５ｎｍのときｎｃｏｒｅ～２．５２（ＧａＮの場合）、ｐ側層の屈折率ｎｃｌａｄは～２．１１である。このため、透明導電層２０の層厚は９４ｎｍ以上とするのが好ましい。
【0102】
以上の見積もりは、３層の誘電体スラブ型導波路を用いた場合であるが、３層以上の多層の場合にも、最外のクラッド層に対しては同様に見積もり可能なことが経験的に判っている。また、発振波長も狙いに対し長波側へばらつくことがあるので、ある程度余裕を持たせて透明導電層２０の厚さを１００ｎｍ程度に設定するのが好ましい。また、伝搬光がＴＭ（Ｔｒａｎｓｖｅｒｓｅ Ｍａｇｎｅｔｉｃ）波の場合も同様に見積もることができる。
【0103】
図５は、第１実施形態に係る窒化物半導体発光素子の伝搬モードのシミュレーション結果を示す図である。
図５において、図２（ａ）の構造についてｐ側層厚を１００ｎｍに設定してシミュレーションを行った。ｐ側層厚が１００ｎｍ程度あれば、光の伝搬モードが縦方向に十分閉じ込められることが判った。このため、ｐ側層厚が薄いままでも光の伝搬モードが縦方向に十分閉じ込めることができ、半導体レーザＬＡの低抵抗化および低光損失化を図ることができる。
図５において、図２（ａ）の構造についてｐ側層厚を１００ｎｍに設定してシミュレーションを行った。ｐ側層厚が１００ｎｍ程度あれば、光の伝搬モードが縦方向に十分閉じ込められることが判った。このため、ｐ側層厚が薄いままでも光の伝搬モードが縦方向に十分閉じ込めることができ、半導体レーザＬＡの低抵抗化および低光損失化を図ることができる。
【0104】
図６（ａ）は、比較例に係る窒化物半導体発光素子の構成を光導波方向に沿って切断して示す断面図、図６（ｂ）は、比較例に係る窒化物半導体発光素子の各層の屈折率を示す図である。
図６（ａ）において、半導体レーザＬＢは、図２（ａ）の半導体レーザＬＡのｐ型窒化物半導体層Ｎ２の代わりにｐ型窒化物半導体層Ｎ２´を備える。ｐ型窒化物半導体層Ｎ２´の一部には、電流狭窄層３３が設けられている。
図６（ａ）において、半導体レーザＬＢは、図２（ａ）の半導体レーザＬＡのｐ型窒化物半導体層Ｎ２の代わりにｐ型窒化物半導体層Ｎ２´を備える。ｐ型窒化物半導体層Ｎ２´の一部には、電流狭窄層３３が設けられている。
【0105】
ｐ型窒化物半導体層Ｎ２´上には、電極３５が形成されている。半導体レーザＬＢの端面ＥＦには、端面保護膜３６が形成され、半導体レーザＬＢの端面ＥＲには、端面保護膜３７が形成されている。
【0106】
ｐ型窒化物半導体層Ｎ２´は、ｐ型キャリアブロック層１７、ｐ型窒化物ガイド層３１、ｐ型窒化物クラッド層３２およびｐ型窒化物コンタクト層３４を備える。ｐ型キャリアブロック層１７、ｐ型窒化物ガイド層３１、ｐ型窒化物クラッド層３２およびｐ型窒化物コンタクト層３４は、ノンドープ窒化物ガイド層１６上に順次積層されている。
【0107】
ｐ型窒化物ガイド層３１、ｐ型窒化物クラッド層３２およびｐ型窒化物コンタクト層３４として、例えば、ｐ型ＧａＮ層、ｐ型Ａｌ０．０２Ｇａ０．９８Ｎ層およびｐ型ＧａＮ層をそれぞれ用いることができる。ここで、図６（ｂ）に示すように、ｐ型窒化物クラッド層３２の屈折率は、ｐ型窒化物ガイド層３１およびｐ型窒化物コンタクト層３４の屈折率より小さくすることができる。
【0108】
このとき、ｐ型窒化物クラッド層３２にある程度の厚さがないと、光の伝搬モードがｐ型窒化物コンタクト層３４側に引っ張られ、光の増幅効率の低下を招く。また、ｐ型窒化物クラッド層３２にある程度の厚さがないと、光の伝搬モードが電極３５にかかるため、光損失が増大する。このため、ｐ型窒化物コンタクト層３４の厚さが１００ｎｍ、ＮＡ＝１×１０１８ｃｍ－３としたとき、ｐ型窒化物クラッド層３２がｐ型Ａｌ０．０２Ｇａ０．９８Ｎ層の場合、ｎｃｌａｄは～２．５１なので、５８５ｎｍ以上の厚さが必要である。
【0109】
図７Ａは、比較例に係る窒化物半導体発光素子の伝搬モードのシミュレーション結果の一例を示す図である。
図７Ａにおいて、図６（ａ）の構造についてｐ型窒化物半導体層Ｎ２´の厚さを７００ｎｍに設定してシミュレーションを行った。この場合、ｐ型窒化物半導体層Ｎ２´の厚さが厚いため、抵抗が増大するとともに、光の伝搬モードが電極３５側に若干染み出している。
図７Ａにおいて、図６（ａ）の構造についてｐ型窒化物半導体層Ｎ２´の厚さを７００ｎｍに設定してシミュレーションを行った。この場合、ｐ型窒化物半導体層Ｎ２´の厚さが厚いため、抵抗が増大するとともに、光の伝搬モードが電極３５側に若干染み出している。
【0110】
図７Ｂは、比較例に係る窒化物半導体発光素子の伝搬モードのシミュレーション結果のその他の例を示す図である。
図７Ｂにおいて、図６（ａ）の構造についてｐ型窒化物半導体層Ｎ２´の厚さを１００ｎｍに設定してシミュレーションを行った。この場合、光の伝搬モードが電極３５にかかり、伝搬損失の増大を招くことが予想される。
図７Ｂにおいて、図６（ａ）の構造についてｐ型窒化物半導体層Ｎ２´の厚さを１００ｎｍに設定してシミュレーションを行った。この場合、光の伝搬モードが電極３５にかかり、伝搬損失の増大を招くことが予想される。
【0111】
図８は、第１実施形態に係る窒化物半導体発光素子の実装例を示す断面図である。
図８において、半導体レーザＬＡは、サブマウントＭＴ上にジャンクションダウンボンディング実装されている。サブマウントＭＴの材料は、例えば、ＳｉＣである。半導体レーザＬＡとサブマウントＭＴとの接続には、例えば、Ａｕ－ＳｎハンダＨＤを用いることができる。
図８において、半導体レーザＬＡは、サブマウントＭＴ上にジャンクションダウンボンディング実装されている。サブマウントＭＴの材料は、例えば、ＳｉＣである。半導体レーザＬＡとサブマウントＭＴとの接続には、例えば、Ａｕ－ＳｎハンダＨＤを用いることができる。
【0112】
インナーストライプ型の半導体レーザＬＡは、図１の電極２１を平坦化することができる。このため、半導体レーザＬＡをジャンクションダウンボンディング実装した場合においても、半導体レーザＬＡの特定領域に外部応力が集中するのを緩和することができ、信頼性を向上させることができる。また、半導体レーザＬＡをジャンクションダウンボンディング実装することにより、半導体レーザＬＡの放熱性を向上させることができ、レーザ出力を向上させることができる。
【0113】
図９は、第２実施形態に係る窒化物半導体発光素子の構成を光導波方向に垂直に切断して示す断面図である。
図９において、半導体レーザＬＣは、ｐ型窒化物半導体層Ｎ１１、活性層３５、ｎ型窒化物半導体層Ｎ１２、電流狭窄層３９および透明導電層４０を備える。活性層３５は、ｐ型窒化物半導体層Ｎ１１上に積層されている。ｎ型窒化物半導体層Ｎ１２は、活性層３５上に積層されている。ｎ型窒化物半導体層Ｎ１２の厚さは、５ｎｍ以上１５０ｎｍ以下であるのが好ましい。
図９において、半導体レーザＬＣは、ｐ型窒化物半導体層Ｎ１１、活性層３５、ｎ型窒化物半導体層Ｎ１２、電流狭窄層３９および透明導電層４０を備える。活性層３５は、ｐ型窒化物半導体層Ｎ１１上に積層されている。ｎ型窒化物半導体層Ｎ１２は、活性層３５上に積層されている。ｎ型窒化物半導体層Ｎ１２の厚さは、５ｎｍ以上１５０ｎｍ以下であるのが好ましい。
【0114】
なお、ｎ型窒化物半導体層Ｎ１２から活性層３５への不純物の拡散を抑制するために、ｎ型窒化物半導体層Ｎ１２と活性層３５との間にノンドープ窒化物ガイド層３７を設けてもよい。
【0115】
電流狭窄層３９は、ｎ型窒化物半導体層Ｎ１２の一部に位置する。電流狭窄層３９は、ｎ型窒化物半導体層Ｎ１２からノンドープ窒化物ガイド層３７にかけて延在してもよい。このとき、電流狭窄層３９は、屈折率導波型および利得導波型のいずれか少なくとも１つの共振器が構成されるようにｎ型窒化物半導体層Ｎ１２およびノンドープ窒化物ガイド層３７の一部に配置することができる。電流狭窄層３９の平面形状は、図３Ｃに示したように設定することができる。電流狭窄層３９は、例えば、ＡｌＮからなる高抵抗層を用いることができる。電流狭窄層３９の厚さは、例えば、ｎ型窒化物半導体層Ｎ１２の厚さとノンドープ窒化物ガイド層３７の厚さの合計と等しくすることができる。例えば、電流狭窄層３９の厚さは、１５０ｎｍに設定することができる。
【0116】
透明導電層４０は、活性層３５で発生される光に透明な導電層である。透明導電層４０は、フェルミレベルが伝導帯に位置することができる。透明導電層４０は、活性層４５上のガイド層またはクラッド層の少なくともいずれか１つとして用いられる。透明導電層４０は、Ｉｎ、Ｓｎ、Ｚｎ、Ｔｉ、ＮｂおよびＺｒから選択される少なくともいずれか１つの元素を含むことができ、これらの元素の酸化物とすることができる。透明導電層４０は、光伝搬方向に対して垂直方向の伝搬モードである垂直横モードを閉じ込め可能な範囲内で薄膜化されているのが好ましい。このとき、透明導電層４０の厚さは、８０ｎｍ以上１２０ｎｍ以下であるのが好ましい。なお、本明細書では、ｎ型窒化物半導体層Ｎ１２と透明導電層４０を合わせてｎ側層と言うことがある。
【0117】
ｐ型窒化物半導体層Ｎ１１は、ｐ型窒化物クラッド層３２、ｐ型窒化物ガイド層３３およびｐ型キャリアブロック層３４を備える。ｐ型窒化物クラッド層３２、ｐ型窒化物ガイド層３３およびｐ型キャリアブロック層３４は、ｐ型窒化物半導体基板３１上に順次積層されている。
【0118】
ｎ型窒化物半導体層Ｎ１２は、ｎ型窒化物ガイド層３８を備える。ｎ型窒化物ガイド層３８は、ノンドープ窒化物ガイド層３７上に積層されている。ここで、ノンドープ窒化物ガイド層３７およびｎ型窒化物ガイド層３８の一部に電流狭窄層３９を配置するために、電流狭窄層３９に開口部ＫＣを形成し、ノンドープ窒化物ガイド層３７およびｎ型窒化物ガイド層３８を開口部ＫＣに順次埋め込むようにしてもよい。
【0119】
透明導電層４０上には、透明導電層４０およびｐ型窒化物半導体層Ｎ１２を介して活性層３５に電流を注入する電極４１が形成されている。電極４１は、Ｔｉ／Ｐｔ／Ａｕの積層構造とすることができる。Ｔｉ／Ｐｔ／Ａｕの厚さは、例えば、１００／５０／３００ｎｍに設定することができる。
【0120】
また、半導体レーザＬＣの前端面および後端面には、端面保護膜が形成されている。半導体レーザＬＣの前端面の端面保護膜は、ＡｌＮ／ＳｉＯ２の積層構造とすることができる。ＡｌＮ／ＳｉＯ２の厚さは、例えば、３０／３００ｎｍに設定することができる。半導体レーザＬＣの後端面の端面保護膜は、ＡｌＮ／（ＳｉＯ２／Ｔａ２Ｏ５）６／ＳｉＯ２の積層構造とすることができる。ＡｌＮ／（ＳｉＯ２／Ｔａ２Ｏ５）６／ＳｉＯ２の厚さは、例えば、３０／（６０／４０）６／１０ｎｍに設定することができる。端面保護膜は、ｐ型窒化物半導体層Ｎ１１、活性層３５、ｎ型窒化物半導体層Ｎ１２および電流狭窄層３９のそれぞれの端面だけでなく、透明導電層４０の端面も被覆することができる。
【0121】
ｐ型窒化物半導体基板３１、ｐ型窒化物クラッド層３２、ｐ型窒化物ガイド層３３、ｐ型キャリアブロック層３４、活性層３５、ノンドープ窒化物ガイド層３７およびｎ型窒化物ガイド層３８として、例えば、ｐ型ＧａＮ基板、ｐ型Ａｌ０．０２Ｇａ０．９８Ｎ層、ｐ型ＧａＮ層、ｐ型Ａｌ０．２２Ｇａ０．７８Ｎ層、Ｉｎ０．０２Ｇａ０．９８Ｎ層／Ｉｎ０．０８Ｇａ０．８８Ｎ層／Ｉｎ０．０２Ｇａ０．９８Ｎ層／Ｉｎ０．０８Ｇａ０．８８Ｎ層／Ｉｎ０．０２Ｇａ０．９８Ｎ層／Ｉｎ０．０８Ｇａ０．８８Ｎ層／Ｉｎ０．０２Ｇａ０．９８Ｎ層からなる多重量子井戸層、ＧａＮ層およびｐ型ＧａＮ層をそれぞれ用いることができる。
【0122】
ｐ型窒化物クラッド層３２の厚さは、例えば、５００ｎｍ、アクセプタ濃度ＮＡは、１×１０１８ｃｍ－３に設定することができる。ｎ型窒化物ガイド層３３の厚さは、例えば、３６ｎｍ、アクセプタ濃度ＮＡは、１×１０１８ｃｍ－３に設定することができる。ｐ型キャリアブロック層３４の厚さは、例えば、４ｎｍ、アクセプタ濃度ＮＡは、１×１０１８ｃｍ－３に設定することができる。活性層３５の量子井戸層の障壁層／井戸層／障壁層／井戸層／障壁層／井戸層／障壁層の厚さは、例えば、１０／９／１０／９／１０／９／１０ｎｍに設定することができる。ノンドープ窒化物ガイド層３７の厚さは、例えば、３３ｎｍに設定することができる。ｐ型窒化物ガイド層３８の厚さは、例えば、１１７ｎｍ、ドナー濃度ＮＤは、１×１０１７ｃｍ－３に設定することができる。なお、ｎ型窒化物半導体層Ｎ１２および透明導電層４０の厚さは、第１実施形態と同様な方法によって求めることができる。
【0123】
ここで、ｐ型窒化物クラッド層３２の屈折率は、ｐ型窒化物ガイド層３３の屈折率より小さくすることができる。ｐ型キャリアブロック層３４の屈折率は、ｐ型窒化物クラッド層３２の屈折率より小さくすることができる。
また、透明導電層４０の屈折率は、ｎ型窒化物ガイド層３８の屈折率より小さくし、ｎ型窒化物ガイド層３８の屈折率は、ノンドープ窒化物ガイド層３６の屈折率より小さくし、ノンドープ窒化物ガイド層３７の屈折率は、活性層３５の屈折率より小さくすることができる。
また、透明導電層４０の屈折率は、ｎ型窒化物ガイド層３８の屈折率より小さくし、ｎ型窒化物ガイド層３８の屈折率は、ノンドープ窒化物ガイド層３６の屈折率より小さくし、ノンドープ窒化物ガイド層３７の屈折率は、活性層３５の屈折率より小さくすることができる。
【0124】
ここで、透明導電層４０の屈折率をｎ型窒化物ガイド層３８の屈折率より小さくすることにより、ｎ型窒化物半導体層Ｎ１２の厚膜化を抑制しつつ、垂直横モードを透明導電層４０にて閉じ込めることが可能となる。また、ｎ型窒化物半導体層Ｎ１２上に透明導電層４０を積層することにより、電極４１とコンタクトをとるためのｎ型窒化物半導体コンタクト層を透明導電層４０上に設ける必要がなくなるとともに、透明導電層４０を介して活性層３５に注入される電流の抵抗を低減することができる。さらに、ｎ型窒化物半導体層Ｎ１２の一部に電流狭窄層３９を設けることにより、活性層３５に注入される電流を電流狭窄層３９にて狭窄し、発光領域に電流を効率よく注入することが可能となるとともに、光伝搬方向に対して水平方向の水平横モードを電流狭窄層３９間に閉じ込めることが可能となる。このため、半導体レーザＬＣの発熱を低減することが可能となるとともに、光伝搬時の光損失を低減し、スロープ効率を向上させることができる。
【0125】
また、ｎ型窒化物半導体層Ｎ１２の厚さを５ｎｍ以上とすることにより、再結合に必要な空乏層をｎ型窒化物半導体層Ｎ１２に確保することができ、発光効率の低下を防止することができる。ｎ型窒化物半導体層Ｎ１２の厚さを１５０ｎｍ以下とすることにより、ｎ型窒化物半導体層Ｎ１２を介して活性層３５に注入される電流の抵抗を低減することができ、半導体レーザＬＣの発熱を低減することができる。
【0126】
図１０は、第３実施形態に係る窒化物半導体発光素子の構成を光導波方向に垂直に切断して示す断面図である。
図１０において、半導体レーザＬＤは、図１の半導体レーザＬＡの活性層１５、ｐ型窒化物半導体層Ｎ２、電流狭窄層１９および透明導電層２０の代わりに、活性層５５、ｐ型窒化物半導体層Ｎ２２、電流狭窄層５９および透明導電層６０を備える。活性層５５は、ｎ型窒化物半導体層Ｎ１上に積層されている。ｐ型窒化物半導体層Ｎ２２は、活性層１５上に積層されている。
図１０において、半導体レーザＬＤは、図１の半導体レーザＬＡの活性層１５、ｐ型窒化物半導体層Ｎ２、電流狭窄層１９および透明導電層２０の代わりに、活性層５５、ｐ型窒化物半導体層Ｎ２２、電流狭窄層５９および透明導電層６０を備える。活性層５５は、ｎ型窒化物半導体層Ｎ１上に積層されている。ｐ型窒化物半導体層Ｎ２２は、活性層１５上に積層されている。
【0127】
なお、ｎ型窒化物半導体層Ｎ１から活性層５５への不純物の拡散を抑制するために、ｎ型窒化物半導体層Ｎ１と活性層５５との間にノンドープ窒化物ガイド層１４を設けてもよい。ｐ型窒化物半導体層Ｎ２２から活性層５５への不純物の拡散を抑制するために、ｐ型窒化物半導体層Ｎ１２と活性層５５との間にノンドープ窒化物ガイド層５６を設けてもよい。
【0128】
電流狭窄層５９は、透明導電層６０の一部に位置する。このとき、電流狭窄層５９は、利得導波型の共振器が構成されるように透明導電層６０の一部に配置することができる。電流狭窄層５９は、ｐ型窒化物半導体層Ｎ２２の端面側において、活性層５５の発光部上にも位置することができる。電流狭窄層５９は、例えば、ＡｌＮからなる高抵抗層を用いることができる。電流狭窄層５９の厚さは、例えば、１００ｎｍに設定することができる。
【0129】
透明導電層６０は、活性層５５で発生される光に透明な導電層である。透明導電層６０は、フェルミレベルが伝導帯に位置することができる。透明導電層６０は、活性層５５上のガイド層またはクラッド層の少なくともいずれか１つとして用いられる。透明導電層６０は、Ｉｎ、Ｓｎ、Ｚｎ、Ｔｉ、ＮｂおよびＺｒから選択される少なくともいずれか１つの元素を含むことができ、これらの元素の酸化物とすることができる。透明導電層６０は、垂直横モードを閉じ込め可能な範囲内で薄膜化されているのが好ましい。ここで、透明導電層６０の一部に電流狭窄層５９を配置するために、電流狭窄層５９に開口部ＫＤを形成し、透明導電層６０Ｄを開口部ＫＤに埋め込むようにしてもよい。
【0130】
ｐ型窒化物半導体層Ｎ２２は、ｐ型キャリアブロック層５７およびｐ型窒化物ガイド層５８を備える。ｐ型キャリアブロック層５７およびｐ型窒化物ガイド層５８は、ノンドープ窒化物ガイド層５６上に順次積層されている。
【0131】
透明導電層６０上には、透明導電層６０およびｐ型窒化物半導体層Ｎ２２を介して活性層５５に電流を注入する電極６１が形成されている。電極６１は、Ｔｉ／Ｐｔ／Ａｕの積層構造とすることができる。Ｔｉ／Ｐｔ／Ａｕの厚さは、例えば、１００／５０／３００ｎｍに設定することができる。
【0132】
また、半導体レーザＬＤの前端面および後端面には、端面保護膜が形成されている。半導体レーザＬＤの前端面の端面保護膜は、ＡｌＮ／ＳｉＯ２の積層構造とすることができる。ＡｌＮ／ＳｉＯ２の厚さは、例えば、３０／３００ｎｍに設定することができる。半導体レーザＬＤの後端面の端面保護膜は、ＡｌＮ／（ＳｉＯ２／Ｔａ２Ｏ５）６／ＳｉＯ２の積層構造とすることができる。ＡｌＮ／（ＳｉＯ２／Ｔａ２Ｏ５）６／ＳｉＯ２の厚さは、例えば、３０／（６０／４０）６／１０ｎｍに設定することができる。端面保護膜は、ｐ型窒化物半導体層Ｎ１、活性層５５、ｎ型窒化物半導体層Ｎ２２および電流狭窄層５９のそれぞれの端面だけでなく、透明導電層６０の端面も被覆することができる。
【0133】
活性層５５、ノンドープ窒化物ガイド層５６、ｐ型キャリアブロック層５７およびｐ型窒化物ガイド層５８として、例えば、Ｉｎ０．０２Ｇａ０．９８Ｎ層／Ｉｎ０．０８Ｇａ０．８８Ｎ層／Ｉｎ０．０２Ｇａ０．９８Ｎ層／Ｉｎ０．０８Ｇａ０．８８Ｎ層／Ｉｎ０．０２Ｇａ０．９８Ｎ層からなる２重量子井戸層、Ｉｎ０．０２Ｇａ０．９９Ｎ層、ｐ型Ａｌ０．２２Ｇａ０．７８Ｎ層およびｐ型ＧａＮ層をそれぞれ用いることができる。
【0134】
活性層５５の量子井戸層の障壁層／井戸層／障壁層／井戸層／障壁層の厚さは、例えば、１０／９／１０／９／１０ｎｍに設定することができる。ノンドープ窒化物ガイド層１６の厚さは、例えば、１２６ｎｍに設定することができる。ｐ型キャリアブロック層１７の厚さは、例えば、４ｎｍ、アクセプタ濃度ＮＡは、１×１０１８ｃｍ－３に設定することができる。ｐ型窒化物ガイド層１８の厚さは、例えば、１５０ｎｍ、アクセプタ濃度ＮＡは、１×１０１８ｃｍ－３に設定することができる。
【0135】
このとき、透明導電層６０の屈折率は、ｐ型窒化物ガイド層５８の屈折率より小さくし、ｐ型窒化物ガイド層５８の屈折率は、ノンドープ窒化物ガイド層５６の屈折率より小さくし、ノンドープ窒化物ガイド層５６の屈折率は、活性層５５の屈折率より小さくすることができる。ｐ型キャリアブロック層５７の屈折率は、ｐ型窒化物ガイド層５８の屈折率より小さくすることができる。
【0136】
ここで、透明導電層６０の屈折率をｐ型窒化物ガイド層５８の屈折率より小さくし、透明導電層６０の端面も端面保護膜にて被覆することにより、ｐ型窒化物半導体層Ｎ２の厚膜化を抑制しつつ、垂直横モードを透明導電層６０にて閉じ込めることが可能となるとともに、垂直横モードの分布を維持しつつ導波光を端面保護膜にて反射させることができる。また、ｐ型窒化物半導体層Ｎ２２上に透明導電層６０を積層することにより、電極６１とコンタクトをとるためのｐ型窒化物半導体コンタクト層を透明導電層６０上に設ける必要がなくなるとともに、透明導電層６０を介して活性層５５に注入される電流の抵抗を低減することができる。さらに、透明導電層６０の一部に電流狭窄層５９を設けることにより、電流狭窄層６０の形成後に再度の結晶成長を行うことなく、活性層５５に注入される電流を電流狭窄層５９にて狭窄し、発光領域に電流を効率よく注入することが可能となる。このため、工程数の増大を抑制しつつ、半導体レーザＬＤの発熱を低減することが可能となるとともに、光伝搬時の光損失を低減し、スロープ効率を向上させることができる。
【0137】
図１１Ａおよび図１１Ｂは、第３実施形態に係る窒化物半導体発光素子の製造方法の一例を示す断面図である。
図１１Ａにおいて、エピタキシャル成長によって、ｎ型窒化物クラッド層５２、ｎ型窒化物ガイド層５３、ノンドープ窒化物ガイド層５４、活性層５５、ノンドープ窒化物ガイド層５６、ｐ型キャリアブロック層５７およびｐ型窒化物ガイド層５８をｎ型窒化物半導体基板５１上に順次積層する。さらに、エピタキシャル成長やスパッタなどの方法によって、電流狭窄層５９をｐ型窒化物ガイド層５８上に積層する。なお、ｐ型窒化物半導体層Ｎ２２および透明導電層６０の厚さは、第１実施形態と同様な方法によって求めることができる。
図１１Ａにおいて、エピタキシャル成長によって、ｎ型窒化物クラッド層５２、ｎ型窒化物ガイド層５３、ノンドープ窒化物ガイド層５４、活性層５５、ノンドープ窒化物ガイド層５６、ｐ型キャリアブロック層５７およびｐ型窒化物ガイド層５８をｎ型窒化物半導体基板５１上に順次積層する。さらに、エピタキシャル成長やスパッタなどの方法によって、電流狭窄層５９をｐ型窒化物ガイド層５８上に積層する。なお、ｐ型窒化物半導体層Ｎ２２および透明導電層６０の厚さは、第１実施形態と同様な方法によって求めることができる。
【0138】
次に、図１１Ｂに示すように、フォトリソグラフィー技術およびドライエッチング技術に基づいて、電流狭窄層５９をパターニングし、電流狭窄層５９に開口部ＫＤを形成する。電流狭窄層５９の平面形状は、図３Ｃに示したように設定することができる。
【0139】
次に、図１０に示すように、スパッタなどの方法によって、開口部ＫＤに埋め込まれるように透明導電層６０Ｄをｐ型窒化物ガイド層５８および電流狭窄層５９上に形成する。次に、蒸着などの方法によって、電極６１を透明導電層６０上に形成する。次に、ｎ型窒化物半導体基板１１の劈開によって、劈開面を持つ端面を形成する。次に、スパッタなどの方法によって、各端面に端面保護膜を形成する。
【符号の説明】
【0140】
Ｎ１ ｎ型窒化物半導体層
Ｎ２ ｐ型窒化物半導体層
１１ ｎ型窒化物半導体基板
１２ 第ｎ型窒化物クラッド層
１３ ｎ型窒化物ガイド層
１４、１６ ノンドープ窒化物ガイド層
１５ 活性層
１７ ｐ型キャリアブロック層
１８ ｐ型窒化物ガイド層
１９ 電流狭窄層
２０ 透明導電層
２１ 電極
２２ 端面保護膜
Ｎ２ ｐ型窒化物半導体層
１１ ｎ型窒化物半導体基板
１２ 第ｎ型窒化物クラッド層
１３ ｎ型窒化物ガイド層
１４、１６ ノンドープ窒化物ガイド層
１５ 活性層
１７ ｐ型キャリアブロック層
１８ ｐ型窒化物ガイド層
１９ 電流狭窄層
２０ 透明導電層
２１ 電極
２２ 端面保護膜
【図1】
【図2】
【図3A】
【図3B】
【図3C】
【図3D】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7A】
【図7B】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11A】
【図11B】