WO2006030845A1

WO2006030845A1 - Iii族窒化物半導体光素子

Info

Publication number: WO2006030845A1
Application number: PCT/JP2005/017007
Authority: WO
Inventors: Kazuhisa Fukuda; Chiaki Sasaoka; Akitaka Kimura
Original assignee: Nec Corporation
Priority date: 2004-09-16
Filing date: 2005-09-15
Publication date: 2006-03-23
Also published as: JP5507792B2; JPWO2006030845A1; US20080063020A1; US7741654B2

Abstract

　本発明は、電流注入効率に優れる半導体レーザを提供する。本発明にかかるインナー・ストライプ型半導体レーザにおいて、ｐ型クラッド層３０９は、ＧａＮ層およびＡｌ０．１Ｇａ０．９Ｎ層が交互に積層された超格子構造を有する。ｐ型クラッド層３０９は、転位密度の高い部分と低い部分とを有する。すなわち、電流狭窄層３０８の直上領域においては、転位密度が相対的に高く、電流狭窄層３０８の開口部直上領域においては、転位密度が相対的に低くなっている。

Description

明細書

m族窒化物半導体光素子

技術分野

[0001] 本発明は、 in族窒化物半導体光素子に関するものである。

背景技術

[0002] 窒化ガリウムに代表される III族窒化物半導体は、高効率の青紫色発光が得られることから、発光ダイオード（light emitting diode, LED)やレーザーダイオード（1 aser diode, LD)材料として注目を浴びてきた。なかでも LDは大容量光ディスク装置の光源として期待され、近年では書き込み用光源として高出力 LDの開発が精力的に進められている。

[0003] 窒化物系青紫色 LDの代表的な構造を図 1に示す。この構造では、ドライエツチングによりリッジ 101が形成される。リッジ上部は、ストライプ状開口部を有する絶縁膜 1 02でカバーされ、開口部に p型電極 103が設けられる。電流狭窄は、ストライプ状電極でなされ、また、リッジ幅およびリッジ高さを調整することにより横モードの制御がなされる。

[0004] し力しながら、こうしたリッジ型の半導体レーザにおいては、以下のような課題を有していた。光ディスクへの応用では、レーザービームをスポット状に効率よく絞り込むためにビーム形状を整えることが求められ、レーザービームの遠視野像がガウシアン状の強度プロファイルとなるように横モード制御を行うことが要請される。このため、高出力青色 LDでは、リッジ幅を 1. 7 /z m程度まで狭くする必要がある。ところが、リッジ幅が狭くなると電極面積も狭くなるため、コンタクト抵抗が増加する。高出力 LDでは、動作電流密度も高いため、コンタクトでの発熱により素子の劣化が生じる場合がある。

[0005] このような課題に鑑み、図 2に示すような、 A1Nや (Al) GaNを電流狭窄層としたインナー 'ストライプ型 LDが提案された (特開 2001— 15860号公報、特開平 10— 0931 92号公報、特開 2003— 78215号公報）。これらのインナ一 ·ストライプ LDは、コンタタト面積が広く取れるため、ストライプ幅の狭い高出力 LDにおいても、低いコンタクト抵抗を実現できる。特に、低温成長 A1Nを電流狭窄層に用いたインナ一'ストライプ構造 (特開 2001— 15860号公報）は、電流狭窄層の開口部形成時におけるダメージゃ不純物汚染の影響が少ないという利点があるため、低電圧動作高出力 LDとして期待される。

[0006] 一方、活性層上部のクラッド層を超格子構造にする試みも検討されている（特開 20 02— 171028号公報)。超格子構造を構成する各層の界面にキャリアが誘起されるため、層厚方向の抵抗が低減されるとともに、層面方向のキャリア易動度が増加する。これにより、キャリアを効率よく素子の動作に利用できるとともに、動作電圧を大幅に低減することが可能となる。

発明の開示

発明が解決しょうとする課題

[0007] 上記のような超格子構造のクラッド層と電流狭窄層とを組み合わせることにより、電流注入効率が高ぐ動作電圧の低い半導体光素子が実現されるものと期待される。

[0008] ところが、超格子構造のクラッド層と電流狭窄層とを組み合わせた構造を実際に作製した場合、たしかに電流注入効率を改善できるものの、高い電流注入効率を安定的に得ることは必ずしも容易ではな力つた。特に、超格子クラッド層の成膜条件のばらっきを反映して、得られる素子の電流注入効率等がばらつく等の現象が確認された。

[0009] また、 AlGaN、 A1Nを電流狭窄層に用いたインナ一'ストライプ型 LDでは、素子分離やワイヤ ·ボンディング、ヒート'シンクへの融着などの工程で素子が破壊されることがあり、この点で改善の余地を有していた。

[0010] また、ワイヤ'ボンディング、ヒート'シンクへの融着などの工程で素子が破壊されることについては、電流狭窄層と、その周囲の半導体層との界面に、格子定数の相違に起因する歪みや応力が発生することが要因になっているものと考えられる。

[0011] 一方、電流狭窄層として、周囲の半導体層と著しく格子定数の異なるものを用いた場合、製造条件によっては、上層のクラッド層に多くの転位が導入される場合があることを見いだした。電流注入効率を安定的に向上させるためには、クラッド層に導入される、カゝかる転位の低減も重要となる。

課題を解決するための手段 [0012] 本発明は、上記事情に鑑みなされたものであって、具体的には以下の構成を有する。

[0013] 本発明の第一の形態に係る半導体レーザは、

III族窒化物半導体力なる活性層と、

前記活性層の上部に設けられた電流狭窄層と、

電流注入領域として、前記電流狭窄層に設けられている電流注入用開口部と、前記電流狭窄層および前記電流注入用開口部の上部に設けられた超格子構造のクラッド層と、

前記クラッド層の上部に設けられたコンタクト層と、

前記コンタクト層の表面に設けられた電極と、

を備え、

前記電流狭窄層の直上領域における前記クラッド層の転位密度が、前記電流注入用開口部の直上領域における前記クラッド層の転位密度よりも大き、

ことを特徴とする III族窒化物半導体レーザ素子である。

[0014] 本発明の半導体光素子は、超格子構造のクラッド層を採用している。超格子構造を構成する各層の界面にキャリアが誘起されるため、層厚方向の抵抗が低減されるとともに、層面方向のキャリア易動度が増加する。これにより、キャリアを効率よく素子の動作に利用でき、動作電圧を大幅に低減することが可能となる。

[0015] し力しながら、こうした超格子構造を採用した場合、上記したように層面方向のキヤリア易動度が増加するため、電極力注入されたキャリアが層面方向に拡散し、電流注入効率が低下する場合がある。

[0016] そこで、本発明の第一の形態においては、電流狭窄層の直上領域および電流注入用開口部（電流注入領域)の直上領域にぉヽて、クラッド層の転位密度に分布を持たせることにより、層面方向のキャリアの漏出を抑制している。すなわち、電流注入領域の周囲に配置された電流狭窄領域において、クラッド層の転位密度を高くすることによって、キャリア易動度を低減し、この領域へのキャリアの漏出を防止している。これにより、電流注入効率が向上し、例えば、半導体レーザにおける閾値電流の低下が図られる。 [0017] 本発明の第二の形態に係る半導体レーザは、

III族窒化物半導体力なる活性層と、

前記活性層の上部に設けられた電流狭窄層と、

前記クラッド層の上部に設けられたコンタクト層と、

前記コンタクト層の表面に設けられた電極と、

を備え、

前記電流狭窄層が、 Al Ga In _ _ N (0. 4≤x≤l, 0≤y≤0. 6、 0≤x+y≤lである。）により構成されている

ことを特徴とする III族窒化物半導体レーザ素子である。

[0018] このような高いアルミニウム組成の電流狭窄層を用いた場合、電流狭窄効果は高まるものの、その上部に設けられる膜の品質が低下しがちになる。電流狭窄層とその上部に設けられる膜との組成の違いによる格子定数の違、により内部歪みが大きくなる力である。成膜条件を適切に組み合わせることで品質を良好にすることができるが、成膜条件のばらつきにより品質が変動することもあり、この点で改善の余地を有していた。

[0019] そこで、本発明の第二の形態においては、高いアルミニウム組成の電流狭窄層と、超格子構造クラッド層とを組み合わせることにより、力かる課題を解決している。高いアルミニウム組成の電流狭窄層を用いることにより、良好な電流狭窄効果を得る一方

、超格子構造クラッド層の採用により、転位の低減を図っている。高アルミニウム組成の電流狭窄層を用いた場合、クラッド層中に多くの転位を発生させることがある。クラッド層を超格子構造とすれば、超格子構造中の界面において転位が横方向に曲げられ転位同士がぶつ力り合って消滅するため、積層面方向上部への転位の伝播が抑制される。このように、高アルミニウム組成の電流狭窄層を用いた構造において、超格子構造をクラッド層に採用した場合、超格子構造の本来の機能である低抵抗化のみならず、転位抑制の効果をも得ることができる。 [0020] 本発明の第三の形態に係る半導体レーザは、

III族窒化物半導体力なる活性層と、

前記活性層の上部に設けられた電流狭窄層と、

電流注入領域として、前記電流狭窄層に設けられている電流注入用開口部と前記電流狭窄層および前記電流注入用開口部の上部に設けられた超格子構造のクラッド層と、

前記クラッド層の上部に設けられたコンタクト層と、

前記コンタクト層の表面に設けられた、開口部を有する絶縁層と、

前記開口部に露出した前記コンタクト層と接して設けられた電極と、

を備え、

前記電流注入領域の電流注入用開口部はストライプ形状であり、

前記電流狭窄層は、前記ストライプ形状電流注入用開口部の両脇に設けられた一対のストライプ状電流狭窄層からなる

ことを特徴とする III族窒化物半導体レーザ素子である。

[0021] 本発明の第三の形態によれば、電流狭窄層を設ける箇所を必要最小限に抑え、これにより内部歪みの低減を図ることができる。電流狭窄層は、周囲の半導体と異なる組成の材料を用いるため、電流狭窄層と他の半導体層との界面には、格子定数の相違などに起因する歪みや応力が発生する。そこで、本発明においては、電流注入領域 (ストライプ形状電流注入用開口部）の両脇に設けられた一対のストライプ状電流狭窄層を設けることにより、カゝかる課題を解決している。このような構成によれば、電流狭窄層による下地層の被覆率を低減でき、歪みや応力が効果的に低減され、良好な電流注入効率を実現することができる。

[0022] 本発明の第三の形態において、絶縁層の開口部の端が、電流狭窄層の上部に位置していることが好ましい。電流狭窄層は、その機能を維持する範囲内で、なるべく下地層 (活性層）に対する被覆率を低くすることが望まれる。しかしながら、電流狭窄層を設ける箇所を減らした場合、電極カゝら注入されたキャリアの漏出が問題となる。例えば、電流注入領域 (ストライプ形状電流注入用開口部）の周囲に電流狭窄層を設け、さらにその外側の領域においては電流狭窄層を設けない構造とすると、歪みが低減されるものの、ストライプ状の電流狭窄層の外側領域におけるキャリアの漏出（電流の漏出）が問題となる。上記構成の本発明の第三の形態によれば、電流狭窄層を設けない外側領域の上部には絶縁層が配置される位置関係となり、電流狭窄層を設けていない外側領域には電流が注入されない構造を実現している。これにより、電流狭窄層による歪みの発生を抑制し、良好な電流注入効率を実現することが可能となる。

[0023] なお、上記本発明の第三の形態において、電流狭窄層の下地層（活性層）に対する被覆率は、好ましくは 50%以下、より好ましくは 20%以下とする。こうすることにより、電流狭窄層による歪みの発生がより確実に抑制され、良好な電流注入効率を実現できる。

発明の効果

[0024] 以上説明したように、本発明の第一の形態に力かる半導体レーザは、超格子構造のクラッド層を採用するとともに、電流狭窄層の直上領域における超格子クラッド層の転位密度を、電流狭窄層に設けている電流注入用開口部の直上領域における超格子クラッド層の転位密度より高くする構造としているため、良好な電流注入効率を安定的に得ることができる。

[0025] また、本発明の第二の形態に力かる半導体レーザは、超格子構造のクラッド層と、高 A1組成の Al Ga In Nで構成される電流狭窄層とを併用してヽるため、良好な電流注入効率を安定的に得ることができる。

[0026] また、本発明の第三の形態に力かる半導体レーザは、コンタクト層表面に開口部を有する絶縁層を設けるとともに、電流注入領域 (ストライプ形状電流注入用開口部）の両脇に一対のストライプ状電流狭窄層を設けているため、電流狭窄層による歪みの発生を抑制しつつ、良好な電流注入効率を実現することができる。

図面の簡単な説明

[0027] [図 1]図 1は、リッジ型導波路構造を有する従来の半導体レーザの構造を模式的に示す断面図である。

[図 2]図 2は、従来のインナー 'ストライプ型半導体レーザの構造を模式的に示す断面図である。 [図 3]図 3は、本発明の第一の実施形態に係るインナー 'ストライプ型半導体レーザの構造を模式的に示す断面図である。

[図 4]図 4は、本発明の第二の実施形態に係るインナー 'ストライプ型半導体レーザの構造を模式的に示す断面図である。

[図 5]図 5は、本発明の第三の実施形態に係るインナー 'ストライプ型半導体レーザの構造を模式的に示す断面図である。

符号の説明

[0028] 101 リッジ

102 絶縁膜

103 p型電極

201 電流狭窄層

301 n型 GaN基板

302 Siドープ n型 GaN層

303 _n型クラッド'層

304 n型 GaNガイド層

305 多重量子井戸（MQW)層

306 キャップ層

307 p型 GaNガイド層

308 電流狭窄層

309 P型クラッド層

310 p型コンタクト層

311 p型電極

313 絶縁層

発明を実施するための最良の形態

[0029] 以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。図面中、同様の構成部材については同じ符号を付し、適宜説明を省略した。

[0030] 本発明を半導体レーザに適用した例について、図 3を参照して説明する。この半導体レーザは、 ₁1型0&?^基板301上に3 、ープ11型0&?^層302 (31濃度4 10¹⁷ ₍：111^{_ 3} 、厚さ: m)、 Siドープ n型 Al Ga N (Si濃度 4 X 10 cm 、厚さ 2 m)からな

O. 1 0. 9

る n型クラッド層 303、 Siドープ n型 GaN (Si濃度 4 X 10¹⁷cm^_3、厚さ 0. 1 μ m)からなる n型光閉じ込め層 304、 In Ga N (厚さ 3nm)井戸層と Siドープ In Ga

0. 15 0. 85 0. 01 0. 9

N (Si濃度 1 X 10¹⁸cm^_3、厚さ 4nm)バリア層からなる 3周期多重量子井戸 (MQW)

9

層 305、 Mgドープ p型 Al Ga N (Mg濃度 2 X 10¹⁹cm_³、厚さ 10 m)からなる

0. 2 0. 8

キャップ層 306、 Mgドープ p型 GaN (Mg濃度 2 X 10¹⁹cm^_3、厚さ 0. 1 μ m)からなる p型 GaNガイド層 307が積層した構造を有する。そして、この上に、電流狭窄層 308 、GaN/Al Ga N (厚さ 2. 5nm/2. 5nm;Mg濃度 1 X 10¹⁹cm^_3/l X 10¹⁹c

0. 1 0. 9

π ³) 130周期構造力もなる超格子構造 (総厚さ 0. 65 m)の ρ型クラッド層 309、 M gドープ p型 GaN (Mg濃度 1 X 10²°cm"³,厚さ 0. 02 μ m)力なる p型コンタクト層 3 10が積層している。 p型コンタクト層 310の上面は、平坦面となっている。この積層構造の上部（P型コンタクト層 310の上部）に、 p型電極 311が、 n型 GaN基板 301の下部に n型電極 312が、それぞれ設けられている。

電流狭窄層 308は、層厚方向に電流が流れることを阻止する役割を果たす。電流狭窄層 308は、たとえば、 p型クラッド層 309よりも高抵抗な材料により構成することができる。電流狭窄層 308に用いられる高抵抗材料としては、高 A1組成の Al Ga In

Nを用いることができる。ここで、 Xは、 0. 4以上とすることが好ましぐ特に、 A1Nを

-y

用いることが好ましい。加えて、電流狭窄層 308の厚さは、 50nm以上 200nm以下の範囲に選択することが好ましい。こうすることにより、例えば、超格子構造の p型クラッド層 309Z電流狭窄層 308ZP型 GaNガイド層 307の各界面にお、て、荷電子帯バンド不連続 Δ Εを有するヘテロ接合が構成されており、確実な電流ブロック効果が得られる。また、電流狭窄層 308に高 A1組成の Al Ga In Nを用いると、電流狭窄層 308の屈折率は、 p型 GaNガイド層 307の屈折率ならびに超格子構造の p型クラッド層 309の実効的屈折率よりも小さくすることができる。活性層の屈折率を n、光ガイド層の屈折率を n、クラッド層の屈折率を n、電流狭窄層の屈折率を nとした場

2 3 4 合、 n >n >n >nの条件を満足するように、例えば、 η—η≥0· 06、 η—η≥0

1 2 3 4 1 2 2 3

. 03、 η -η≥0. 02とすること力できる。従って、電流注入領域 (ストライプ形状電流

3 4

注入用開口部）と、その両側の電流狭窄層 308を設ける領域とを比較すると、両者の間に実効的な屈折率差 Δ η が形成され、電流狭窄層 308を設ける領域への光染み

eff

出しを抑制する作用も得られる。そのほか、高 A1組成の Al Ga In Nよりもさらに屈折率が小さぐ絶縁性材料である、酸ィ匕シリコン、窒化シリコン等も、電流狭窄層 30 8の構成材料として用いることができる。また、電流狭窄層 308を、 p型クラッド層 309 と逆導電型 (本実施形態では n型）とし、両者の間の界面で pn接合を形成することで、すなわち、 p型 GaNガイド層 307Z電流狭窄層 308ZP型クラッド層 309は pnp構造となり、電流が流れることを阻止する構成としてもよい。この p型クラッド層 309と逆導電型とする場合、電流狭窄層 308に導入する不純物としては、酸素、セレンまたは硫黄が好ましく用いられる。

[0032] p型クラッド層 309は、 GaN層および Al Ga N層が交互に積層された超格子構

0. 1 0. 9

造を有する。超格子の周期数は、少なくとも 50周期以上、より好ましくは 140周期以上とする。本実施形態では 130周期とする。上記周期数の超格子構造の層を p型クラッド層の一部に挿入することにより、動作電圧の低減が顕著になる。その際、超格子構造の層は、 p側ガイド層 307、および pコンタクト層 310と直接接していなくてもよい力 p側ガイド層 307との界面に挿入する方が低電圧化、およびクラック抑制の点で望ましい。なお、超格子構造を含む p型クラッド層の層厚は、電流狭窄層 308よりも厚いものとする。特に、 p側ガイド層 307との界面に超格子構造の層を挿入する際、 p型クラッド層 309が有する超格子構造の層の厚さは、電流狭窄層 308の厚さよりも厚くすることが、クラック抑制、ならびに低電圧化の点でより望ましい。

[0033] p型クラッド層 309は、転位密度の高い部分と低い部分とを有する。すなわち、電流狭窄層 308の直上領域においては、転位密度が相対的に高ぐ電流狭窄層 308に設けられている電流注入用開口部の直上領域においては、転位密度が相対的に低くなつている。本実施形態では、電流狭窄層 308の直上領域における転位密度は、電流狭窄層 308に設けられてヽる電流注入用開口部直上領域における転位密度の 100倍以上である。こうした構造は、電流狭窄層 308の組成および成膜条件、 p型クラッド層 309の成長条件 (成膜速度、 VZIII比等)を適切に選択することによって実現することができる。

[0034] 以下、本実施形態に係る半導体レーザの効果について説明する。 [0035] 本実施形態に係る半導体レーザでは、 p型クラッド層 309が超格子構造を有するため、層厚方向の抵抗が低減されるとともに、層面方向のキャリア易動度が増加する。すなわち、 GaN/AlGaN 超格子構造において、 GaN層にホールが誘起されるため、膜厚方向の電気抵抗が低減することにより、 p型電極 311からキャリアが注入される際の電気抵抗が低減される。さらに、上記半導体レーザにおいては、超格子構造によって層面方向のキャリア易動度が増加し、電流注入用開口部直上より外側に位置する P型電極から注入されたキャリアを効率よぐ電流注入用開口部に集中させ、 L D動作に利用できることとなる。このため、所望のレーザ光出力を得る際に印加される、動作電圧を大幅に低減することが可能となる。

[0036] また、 p型クラッド層 309が超格子構造を有するため、電流狭窄層 308となる A1Nと、超格子構造層との界面で発生する転位が横方向に曲げられ、転位同士の反応により消滅する。この結果、超格子構造層の結晶品質が大幅に向上する。

[0037] また、 p型クラッド層 309の転位密度力電流狭窄層 308の直上領域において相対的に高ぐ電流狭窄層 308に設けられている電流注入用開口部の直上領域において相対的に低くなつているため、電流狭窄層 308の直上領域においては、高抵抗の半導体層となり、良好な電流ブロック効果が得られるとともに、電流注入用開口部の直上領域においては低抵抗な半導体層となり、良好な電流注入が実現される。

[0038] 具体的には、電流注入用開口部においては、 p型 GaNガイド層 307上に、 GaNZ AlGaN 超格子構造層が形成され、その界面で発生する転位は元々少なぐこの電流注入用開口部の直上領域の p型クラッド層 309の転位密度は、 10⁸cm_²未満となる。一方、電流狭窄層 308として、低温成長 A1Nを利用すると、超格子構造層との界面で発生する転位は格段に多いため、超格子構造層内部で転位が横方向に曲げられ、転位同士の反応により消滅する現象があるが、なお、電流狭窄層 308の直上領域では、 p型クラッド層 309の転位密度は、 10⁹cm ²を超えている。超格子構造層を含む p型クラッド層 309の転位密度力 10⁸cm_²未満であれば、低抵抗な半導体層であるが、転位密度が、 10⁹cm ²を超えると、高抵抗となる。すなわち、電流狭窄層 3 08に用いる、高 A1組成の Al Ga In Nの組成および成膜条件、ならびに、 GaN /AlGaN 超格子構造層を含む p型クラッド層 309の成長条件とを適切に選択すると、電流注入用開口部の直上領域においては、 10⁵〜： L0⁷cm_²程度の低転位密度を、他方、電流狭窄層 308の直上領域においては、 10⁹cm ²を超える高転位密度とすることが可能である。このような転位密度に明確に差違がある構造とすることで、 p 型クラッド層 309自体も、電流狭窄層 308の直上領域においては、高抵抗の半導体層となり、良好な電流ブロック効果が得られるとともに、電流注入用開口部の直上領域においては低抵抗な半導体層となり、良好な電流注入が実現される。

[0039] 上記実施の形態は例示であり、様々な変形例が可能なこと、またそうした変形例も本発明の範囲にあることは当業者に理解されるところである。

[0040] たとえば、 p型電極 311は、素子全面に渡って形成することが可能である力 SiO

2 等による絶縁層を形成して電極幅を制限してもよい。この場合、 p型コンタクト層 310 と p型電極 311の接触幅 (電極幅）は、絶縁層の開口部により制限され、絶縁層の開口部の端は、電流注入用開口部に対して対称に配置することが好ましい。また、絶縁層の開口部幅 (電極幅）を、電流注入用開口部の開口幅の 10倍以上とすることで、上記低電圧効果が顕著になる。上記絶縁層には、素子の寄生容量を低減する効果があり、周波数特性の点で有利である。

[0041] また、電流経路であるストライプ状開口部の両側にある電流狭窄層 308の一部が除去されていてもよい。電流狭窄層が素子全面に形成された LDでは、基板と電流狭窄層の格子定数差に起因する大きな歪の影響で、素子分離やワイヤ'ボンディング、ヒート 'シンクへの融着などの工程で素子が破壊される。電流狭窄層のチップ面積 (活性層面積）に占める被覆率を低減することで、素子全体に内在する応力が低減され、長期信頼性が改善されるとともに、外部力もの応力への耐性が向上する。特にワイャ'ボンディングゃ融着の際に力かる局所的な応力に対しては、ボンディング.パッドをダミー開口部に設けるなどにより、電流狭窄層への応力集中を避けることができ、素子へのダメージを最小限に抑えることが可能となる。なお、ストライプ状開口部の両側にある電流狭窄層 308の一部を除去する際、ストライプ状開口部の両脇に設けられた一対のストライプ状電流狭窄層とすることが好ましい。その際、ストライプ状電流狭窄層の外側、電流狭窄層が除去された領域への電流リークを抑制する必要があるため、絶縁層を形成して電極幅を制限する構造を選択する。すなわち、電極幅と比較し、各ストライプ状電流狭窄層の幅と、電流注入用開口部の開口幅とを合計した幅が広くなるように、各ストライプ状電流狭窄層の幅と電極幅とを選択する必要がある。絶縁層の開口部の端を、電流注入用開口部に対して対称に配置する際、各ストライプ状電流狭窄層の幅は、上記電極幅の少なくとも 0. 5倍以上、より好ましくは 0. 7倍以上に選択する。なお、前記構造において、電流狭窄層のチップ面積 (活性層面積 )に占める被覆率は、 50%以下、 2. 5%以上の範囲に選択することが可能である。

[0042] 電流狭窄層 308としては、アンドープの A1Nや (Al) GaN等が用いられる力これにシリコンや酸素等の n型不純物をドーピングしてもよい。電流狭窄層には、 p型クラッド層の埋め込み成長時に p型不純物である Mgが拡散して、無効電流が増加することが懸念されるが、電流狭窄層に n型不純物をドーピングすることによって、これを補償して、無効電流を低減できる。力 tlえて、電流狭窄層と p型クラッド層の界面に pn接合による空乏層が形成されるため、より完全な電流狭窄が行われて、例えば、レーザ発振の閾値電流が低減される。

[0043] また、 p型クラッド層に面する、電流狭窄層 308の表面にはアンドープ GaN層を設けることができる。なお、電流狭窄層 308の表面に設けるアンドープ GaN層には、 p 型クラッド層の埋め込み成長時に P型不純物である Mgが拡散して、 p型クラッド層に接する部分は、 p型導電性を示す GaNへと変換される。一方、このアンドープ GaN層を越え、電流狭窄層 308に達する p型不純物の拡散は効果的に抑制される。前記の機能を果す、アンドープ GaN層の厚さは、電流狭窄層 308の厚さに対して、 1/10 〜1Z2程度でよい。但し、アンドープ GaN層と電流狭窄層 308の厚さの合計は、 p 型クラッド層の厚さより薄くなるように選択する。また、低温成長のアンドープ A1Nや（ Al) GaN等を用いた電流狭窄層 308の表面に、予め高温成長により形成されるアンドープ GaN層を設けることにより、 p型クラッド層の埋め込み成長が容易になる。

[0044] そのほか、酸ィ匕シリコン、窒化シリコン等の絶縁性材料も、電流狭窄層 308の構成材料として用いることができる。この絶縁性材料を用いる場合、より完全な電流狭窄が可能となるが、 p型クラッド層の埋め込み成長時に、絶縁性材料からなる電流狭窄層 308上には多結晶成長が生じて、素子全面で平坦な表面は得られない。しかし、ストライプ状開口部の表面上に成長する P型クラッド層は、絶縁性材料力なる電流狭窄層 308の表面に達すると、横方向成長を起こす。なお、この横方向成長を利用する場合、絶縁性材料カゝらなる電流狭窄層 308の厚さは、 50nm以上 lOOnm以下の範囲に選択することが好ましい。このストライプ状開口部から絶縁性材料力もなる電流狭窄層 308の表面への、 p型クラッド層の横方向成長によって、電流注入開口部よりも広い平坦部が得られる。この平坦部に pコンタクト層と p型電極を形成することで、低温成長されるアンドープの A1Nや (Al) GaN等力もなる電流狭窄層 308を用いる際に得られる平坦構造と同様な低電圧効果を得ることができる。

[0045] p型クラッド層 309の p型不純物ドーピングは、超格子構造を構成する AlGaN層、 G aN層の両方あるいはどちらか一方に行えばよい。ここで、層面方向の抵抗低減を図るためには、 GaN/AlGaN 超格子構造において、 AlGaN層のみに Mgをドープした変調ドープ超格子構造が望ましい。また、この AlGaN層のみに Mgをドープする変調ドープ超格子構造の方が埋め込み成長の平坦性が向上する効果もある。

実施例

[0046] (実施例 1)

本実施例に係る LDは、第一の実施形態（図 3)で示したものと同様の基本構造を有する。以下、その製造方法について説明する。

[0047] 基板として、 n型 GaN (0001)基板を用いた。素子構造の作製には MOVPE装置を用いる。キャリアガスには水素と窒素の混合ガスを用い、 Ga、 Al、 Inソースとして、それぞれトリメチルガリウム (TMG)、トリメチルアルミニウム (TMA)、トリメチルインジゥム（TMI)、 n型ドーパントにシラン（SiH )、 p型ドーパントにビスシクロペンタジェ-

4

ルマグネシウム（Cp Mg)を用いる。

2

[0048] はじめに、 n型クラッド層 303、 n型光閉じ込め層 304、活性層用の多重量子井戸（ MQW)層 305とキャップ層 306、 p型光閉じ込め層（ガイド層） 307、電流狭窄層 308 のための低温成長 A1N層の成長を行う。以下この工程を「活性層成長工程」という。

[0049] n型 GaN基板 301を成長装置に投入後、 NHを供給しながら基板を昇温し、成長

3

温度まで達した時点で成長を開始する。 3 ープ11型0_&?^層302 (31濃度4 10¹ 111 3、厚さ1 111)、3 、ープ11型八1 Ga N (Si濃度 4 X 10¹⁷cm_³、厚さ 2 m)

0. 1 0. 9

力なる n型クラッド層 303、 3 、ープ11型0&?^ (31濃度4 10¹⁷ ₍：111^{_ 3}、厚さ 0. 1 ^ m )力なる n型光閉じ込め層 304、 In Ga N (厚さ 3nm)井戸層と Siドープ In

0. 15 0. 85 0. 01

Ga N (Si濃度 l X 10¹⁸cm^_3、厚さ 4nm)バリア層からなる 3周期多重量子井戸（

0. 99

MQW)層 305、 Mgドープ p型 Al Ga N (Mg濃度 2 X 10¹⁹cm_³、厚さ 50nm)か

0. 2 0. 8

らなるキャップ層 306、 Mgドープ p型 GaN (Mg濃度 2 X 10¹⁹cm^_3、厚さ 0.： L m)力らなる P型光閉じ込め層（ガイド層） 307を順次堆積する。 GaN成長は、基板温度 10 80°C、 TMG供給量 58 μ mol/min, NH供給量 0. 36mol/min, AlGaN成長は

3

、基板温度 1080°C、 TMA供給量 36 μ mol/min, TMG供給量 58 μ mol/min, NH供給量 0. 36molZminにて行っている。 InGaN MQW成長は、基板温度 80

3

0°C、 TMG供給量 8 μ mol/min, NH供給量 0. 36mol/minにおいて、 TMIn供

3

給量は、井戸層で 48 μ mol/min,バリア層で 3 μ molZminとしている。これらの構造を堆積後、引き続いて基板温度を 400°Cまで降温し、低温成長 A1N層（厚さ 100η m、後に電流狭窄層 308となる）の堆積を行っている。

[0050] 次に、低温成長 A1N層にストライプ状の開口部を形成する。以下この工程を「ストラィプ形成工程」という。 A1N層上に SiOを lOOnm堆積し、その表面にレジストを塗布

2

した後、フォトリソグラフィ一により幅 2 mのストライプ 'パターンを形成する。次に。バッファード'フッ酸により、レジストをマスクとして SiO膜をエッチング後、レジストを有

2

機溶媒により除去し、水洗を行う。次に、 SiO膜をマスクとして低温成長 A1N層の選

2

択的エッチングを行う。選択的エッチング液には、リン酸と硫酸を体積比 1 : 1の割合で混合した溶液を用いる。 SiOマスクでカバーされていない領域の A1N層は、 80°C

2

に保持した上記溶液中 10分間のエッチングにより除去され、ストライプ状開口部が得られた。さら〖こ、ノッファード'フッ酸でマスクとして用いた SiO膜を除去し、 A1N層に

2

2 μ m幅のストライプ状開口部を有す構造を得る。

[0051] 以上により得られるストライプ状開口部を有する試料に対し、 GaNZMgドープ A1G aN超格子構造のクラッド層の埋め込み再成長を行う。以下、この工程を「pクラッド再成長工程」という。 MOVPE装置に投入後、 NH供給量 0. 36molZminにて成長

3

温度である 950°Cまで昇温する。 950°Cに達した後、 GaN層（厚さ 2. 5nm)と Mgドープ A10. IGaO. 9N層（Mg濃度 l X 10¹⁹cm_³、厚さ 2. 5nm)を 140周期成長した超格子構造型の P型クラッド層 309を堆積し、 Mgドープ p型 GaN (Mg濃度 1 X 10²°c m^_3、厚さ 0. 02 /z m)からなるコンタクト層 310を堆積する。

[0052] 以上により、 n型クラッド層 303、 n型光閉じ込め層 304、活性層用の多重量子井戸

(MQW)層 305とキャップ層 306、 p型光閉じ込め層（ガイド層） 307、電流狭窄層 30 8、 p型クラッド層 309、 p型コンタクト層 310を備えた LDウェハが得られる。この LDゥェハに対し、 p型電極 311および n型電極 312を形成する。この工程を「電極工程」という。

[0053] n型 GaN基板 301裏面に Ti 5nm、 Al 20nmをこの順で真空蒸着し、次に、 p型コンタクト層 310上に Ni 10nm、Au 10nmをこの順で真空蒸着する。上記試料を、 RTA装置に投入し、 600°C、 30秒間のァロイを行って、ォーミック'コンタクトを形成する。基板裏面側の T1A1膜および表面側の NiAu膜上に、 Auを 500nm真空蒸着し、 n型電極 312および p型電極 311とする。

[0054] 以上のようにして、 n型電極と p型電極とを形成したウェハを、電流狭窄層に設けているストライプ状の電流注入用開口部に垂直な方向でバー状に劈開し、劈開面に垂直な共振器を作製する。共振器端面に TiO tA\ O

2 2 3よりなる誘電体多層膜を形成し

、前面の反射率 R = 5%、裏面の反射率 R = 90%とし、最後に、劈開面に垂直な方 f b

向でバーを切断して、図 3に示すようなレーザ素子とする。なお、共振器長は 600 m、素子幅は 400 μ mとしている。

[0055] 得られた LDチップについて、断面を透過型顕微鏡で観察したところ、電流狭窄層の直上領域における超格子構造の p型クラッド層における転位密度（8 X 10¹⁰cm"²) は、上記ストライプ状の電流注入用開口部の直上領域における p型クラッド層の転位密度（6 X 10⁷cm_²)の 100倍以上であった。

[0056] 以上の工程により得られた LDチップを、 Pサイド'アップの配置で、ヒート'シンク上に融着し、それぞれの電極をワイヤ'ボンディングして、発光特性を調べたところ、ヒート 'シンク温度 25°C、パルス発振 (周波数 10MHz、 duty比 50%)における閾値条件として、電流 Iをストライプ状の電流注入用開口部（2 m (W) Χ 600 /ζ πι( )面積 Sで除した値 (IZS)で示す電流密度 2. 8kAZcm²、素子に印加する電圧 4. 0V にて、レーザ発振を確認した。

[0057] 本実施例では、電流経路となるストライプ状の電流注入用開口部以外を全て低温成長 A1N層で覆った後、 p型クラッド層の全てを GaNZMgドープ AlGaN 超格子構造として埋め込み再成長を行って!/ヽる。

[0058] 得られた半導体レーザは、電流注入効率に優れ、低電圧動作であり、ワイヤ'ボンデイング等による破損の起きにくいものであった。また、ウェハ全体にわたって、超格子構造の P型クラッド層の平坦な埋め込み成長が可能になり、低電圧動作 LD素子をウェハ全体で安定して得ることができた。

[0059] (実施例 2)

本実施例に係る LDの概略構造を図 4に示す。この半導体レーザ素子は、 p型電極 311と p— GaNコンタクト層 310とが接触する面積が、絶縁層 313により制限されており、この点で、実施例 1の素子と相違する。以下、この半導体レーザの製造方法について説明する。

[0060] まず、第一の実施例と同様の「活性層成長工程」、「ストライプ形成工程」、「pクラッド再成長工程」を経て、 n型クラッド層 303、 n型ガイド層 304、活性層 305とキャップ層 306、 p型ガイド層 307、電流狭窄層 308、 p型クラッド層 309、 p型コンタクト層 310 を備えた LDウェハを得る。この後、 p型コンタクト層 310上に、絶縁層 313として、 70 00オングストロームの SiO膜を CVD法により堆積し、フォトリソグラフィ一により、 20

2

μ m幅のストライプ状開口部を電流狭窄層に設けるストライプ状の電流注入用開口部の直上に形成する。その後、第一の実施例と同様の「電極工程」を得て、 p型電極 311および n型電極 312を形成する。

[0061] 以上の工程により得られたウェハを、電流狭窄層に設けるストライプ状の電流注入用開口部に垂直な方向でバー状に劈開し、劈開面に垂直な共振器を作製する。共振器端面に TiOと Al Oよりなる誘電体多層膜を形成し、前面の反射率 R = 5%、

2 2 3 f 裏面の反射率 R = 90%とし、最後に、劈開面に垂直な方向でバーを切断して、図 4

b

に示すようなレーザ素子とする。なお。共振器長は 600 m、素子幅は 400 mとしている。

[0062] 得られた LDチップについて、断面を透過型顕微鏡で観察したところ、電流狭窄層の直上領域における超格子構造の p型クラッド層における転位密度（10⁹〜： ίΟ^π 2)は、上記ストライプ状の電流注入用開口部の直上領域における p型クラッド層の転位密度（10⁵〜10⁷cm_²)の 100倍以上であった。

[0063] 以上の工程により得られた LDチップを、 Pサイド'アップの配置で、ヒート'シンク上に融着し、それぞれの電極をワイヤ'ボンディングして、発光特性を調べたところ、ヒート 'シンク温度 26°C、パルス発振 (周波数 10MHz、 duty比 50%)における閾値条件として、電流 Iをストライプ状の電流注入用開口部（2 m (W) Χ 600 /ζ πι( )面積 Sで除した値 (IZS)で示す電流密度 2. 8kAZcm²、素子に印加する電圧 4. OV にて、レーザ発振を確認した。

[0064] なお、 SiO膜のストライプ状開口部の幅を、前記 20 μ mに加えて、 2、 5、 10、 50、

2

100 /z mと変化させた場合、レーザ発振閾値の動作電圧は、開口部の幅に依存して、幅が拡大するとともに、低減することが確認された。しかし、この低減効果は、開口部幅が 20 m以上となると、飽和することも確認された。

[0065] 一方、 SiO膜のストライプ状開口部の幅を、 2、 5、 10、 20、 50、 100 μ mと変化さ

2

せた場合、素子に印加する電圧 4Vにおいて測定される、レーザ素子全体の容量は、幅が拡大するとともに、 15pFから 30pFへと増大することが確認される。なお、上記の実施例 1のレーザ素子においては、素子に印加する電圧 4Vにおいて測定される、レーザ素子全体の容量は、 50pFである。

[0066] 本実施例では、幅 20 μ mの開口部を有する厚さ 5000オングストローム以上の SiO 膜によって p型コンタクト層 310表面が被覆されており、素子面積 (素子幅 400 m)

2

の 90%以上に絶縁層 313が設けられている。また、 p型コンタクト層 310に対する、 p 型電極の接触部分の幅を、電流狭窄層に設ける電流注入用開口部の幅の 10倍程度に制限している。得られた半導体レーザは、電流注入効率に優れ、低容量、低電圧動作であり、ワイヤ ·ボンディング等による破損の起きにくいものであった。また、ゥェハ全体にわたって、超格子構造の p型クラッド層の平坦な埋め込み成長が可能になり、高い素子歩留まりを有する低電圧動作 LD素子をウェハ全体で安定して得ることができた。

[0067] (実施例 3)

本実施例に係る LDの概略構造を図 5に示す。この半導体レーザ素子は、電流経路となるストライプ状開口部の両側の領域において、電流狭窄層 308の一部が除去されている点で実施例 1、 2の素子と相違する。以下、その製造方法について説明する。

[0068] まず、第一の実施例と同様の「活性層成長工程」を経た後、「ストライプ形成工程」記載の方法により、電流経路となる 2 m幅のストライプ状開口部の両側に、 20 m 幅のストライプ状 A1N層を有す構造を得ている。下地膜 (p型 GaNガイド層 Z活性層）に対する電流狭窄層（低温成長 A1N層）の被覆率、すなわち、幅 400 μ mの ρ型 Ga Nガイド層 307全体の面積に対する、 20 μ m幅のストライプ状 A1N層二つからなる電流狭窄層 308の面積の占める割合は、 20%程度となっている。

[0069] その後、第一の実施例と同様の「pクラッド再成長工程」を経て、 n型クラッド層 303、 n型ガイド層 304、活性層 305とキャップ層 306、 p型ガイド層 307、電流狭窄層 308 、 p型クラッド層 309、 p型コンタクト層 310を備えた LDウェハを得る。その後、 p型コンタクト層 310上に絶縁層 313として膜厚 7000オングストロームの SiO膜を CVD法に

2

より堆積した後、フォトリソグラフィ一により、 20 m幅のストライプ状開口部を形成する。ストライプ状開口部は、電流狭窄層に設ける電流注入用開口部の直上に位置するように形成されている。その後、第一の実施例と同様の「電極工程」を得て、 p型電極 311および n型電極 312を形成する。

[0070] 以上の工程により得られたウェハを、電流狭窄層に設けるストライプ状の電流注入用開口部に垂直な方向でバー状に劈開し、劈開面に垂直な共振器を作製する。共振器端面に TiOと Al Oよりなる誘電体多層膜を形成し、前面の反射率 R = 5%、

b

[0071] 得られた LDチップについて、断面を透過型顕微鏡で観察したところ、電流狭窄層の直上領域における超格子構造の p型クラッド層における転位密度（10⁹〜： ίΟ^π 2)は、上記ストライプ状の電流注入用開口部の直上領域における p型クラッド層の転位密度（10⁵〜10⁷cm_²)の 100倍以上であった。

[0072] 以上の工程により得られた LDチップを、 Pサイド'アップの配置で、ヒート'シンク上に融着し、それぞれの電極をワイヤ'ボンディングして、発光特性を調べたところ、ヒート 'シンク温度 25°C、パルス発振 (周波数 10MHz、 duty比 50%)における閾値条件として、電流 Iをストライプ状の電流注入用開口部（2 m (W) Χ 600 /ζ πι( )面積 Sで除した値 (IZS)で示す電流密度 2. 8kAZcm²、素子に印加する電圧 4. OV にて、レーザ発振を確認した。

[0073] なお、上記ワイヤ ·ボンディングの位置を、電流経路となる 2 μ m幅のストライプ状電流注入用開口部の両側に設けている、低温成長 A1Nの電流狭窄層が除去されている領域に設けることにより、素子信頼性が大幅に改善されることが確認された。

[0074] 本実施例では、電流経路となるストライプ状電流注入用開口部の両側に設ける電流狭窄層について、該電流注入用開口部より隔たった領域において、その一部を除去することにより、チップ面積 (活性層面積）に対する、電流狭窄層 308の被覆率を低減した上で、 p型クラッド層 309の全てを GaNZMgドープ AlGaN 超格子構造として埋め込み再成長を行っている。得られた半導体レーザは、電流注入効率に優れ、ワイヤ'ボンディング等による破損の起きにくいものであった。また、ウェハ全体にわたって、超格子構造の p型クラッド層の平坦な埋め込み成長が可能になり、素子歩留まり、長期信頼性を有する低電圧動作 LD素子をウェハ全体で安定して得ることができた。

[0075] (実施例 4)

電流狭窄層 308を、酸素ドープ GaN層により構成したこと以外は、実施例 3と同様にして半導体レーザを作製して、る。

[0076] なお、酸素ドープ GaN層を利用する、実施例 4の半導体レーザでは、素子に印加する電圧 4Vにおいて測定される、レーザ素子全体の容量は、 30pFである。一方、低温成長 A1N層を利用する、実施例 3のレーザ素子においては、素子に印加する電圧 4Vにおいて測定される、レーザ素子全体の容量は、 20pFである。

[0077] 得られた半導体レーザは、電流注入効率に優れ、低容量、低電圧動作であり、ワイャ'ボンディング等による破損の起きにくいものであった。また、ウェハ全体にわたつて、超格子構造の p型クラッド層の平坦な埋め込み成長が可能になり、素子歩留まり、長期信頼性を有する低電圧動作 LD素子をウェハ全体で安定して得ることができた [0078] (比較例 1)

電流狭窄層 308として、高温成長 GaN層を用いたこと以外は、実施例 1と同様にして半導体レーザを作製し評価した。なお、該高温成長 GaN層の成長は、抵抗率 0. 5 Ω · cmの n型導電性を示す GaN膜の作製条件を用いて、る。

[0079] 実施例 1と同様にして、 p型光閉じ込め層 307までを形成した後、引き続き、基板温度を 1080°Cに保ち、この温度で GaN力もなる電流狭窄層を成長させている。電流狭窄層の層厚は、厚さ 50nm程度としている。つづいて、 GaN電流狭窄層を選択的にドライエッチングして、 2 m幅のストライプ状開口部を設けた。

[0080] 以上により得られたストライプ開口部を有する試料に対し、「pクラッド再成長工程」以降の工程を実施し、半導体レーザを得ている。得られた LDチップの断面構造を透過型電子顕微鏡により観察したところ、超格子構造の p型クラッド層中の転位密度は均一に近ぐ電流狭窄層上部における転位密度（10⁵〜10⁷cm_²)と、電流狭窄層に設ける開口部上部（電流注入領域）における転位密度（10⁵〜10⁷cm_²)とで、転位の数の分布は発生していないことが確認された。また、 SIMS測定を行ったところ、高温成長 GaN電流狭窄層中に、 p型クラッド層の再成長中に拡散したと思われる高濃度の Mg (Mg濃度： 8 X 10¹⁸cm_³)が検出された。従って、拡散された Mgによって、厚さ 50nmの高温成長 GaN電流狭窄層のうち、 n型導電性を示す部分は、厚さ 30η mに相当している。このような構造では、 p型電極から注入されたキャリアは、 p型クラッド層全体に広がってしまい、電流狭窄層自体の電流狭窄効果も低下するため、無効電流が増加する。得られた LDチップを、 Pサイド'アップの配置で、ヒート'シンク上に融着し、それぞれの電極をワイヤ'ボンディングして、発光特性を調べたところ、ヒート 'シンク温度 25°C、パルス発振 (周波数 10MHz、 duty比 50%)における閾値条件として、電流 Iをストライプ状の電流注入用開口部（2 m (W) Χ 600 /ζ πι( )面積 Sで除した値 (IZS)で示す電流密度 6kAZcm²、素子に印加する電圧 4. OVにて、レーザ発振を確認した。

[0081] なお、電流狭窄層 308として、高温成長 GaN層を用いている、比較例 1の半導体レ一ザでは、注入電流 I = 60mA付近における、スロープ効率は 1. 2WZAである。一方、電流狭窄層 308として、低温成長 A1N層を利用する、実施例 1の半導体レーザでは、注入電流 I = 60mA付近における、スロープ効率は 1. 5WZAである。

Claims

請求の範囲

[1] III族窒化物半導体力もなる活性層と、

前記活性層の上部に設けられた電流狭窄層と、

前記クラッド層の上部に設けられたコンタクト層と、

前記コンタクト層の表面に設けられた電極と、

を備え、

ことを特徴とする III族窒化物半導体光素子。

[2] 請求項 1に記載の III族窒化物半導体光素子にお、て、

前記電流狭窄層の直上領域における前記クラッド層の転位密度が、前記電流注入用開口部の直上領域における前記クラッド層の転位密度の 100倍以上であることを特徴とする III族窒化物半導体光素子。

[3] 請求項 1に記載の III族窒化物半導体光素子にお、て、

前記コンタクト層の表面が略平坦である

ことを特徴とする III族窒化物半導体光素子。

[4] 請求項 1に記載の III族窒化物半導体光素子にお、て、

前記コンタクト層の表面に設けられた、開口部を有する絶縁層をさらに備え、前記電極は、前記開口部に露出した前記コンタクト層と接して設けられており、前記電流注入領域の電流注入用開口部はストライプ形状であり、

前記電流狭窄層は、前記ストライプ形状の電流注入用開口部の両脇に設けられた一対のストライプ状電流狭窄層からなる

ことを特徴とする III族窒化物半導体光素子。

[5] 請求項 4に記載の III族窒化物半導体光素子において、

前記絶縁層に設ける開口部の端が、前記電流狭窄層の上部に位置していることを特徴とする III族窒化物半導体光素子。

[6] 請求項 5に記載の III族窒化物半導体光素子において、

前記活性層に対する、前記電流狭窄層の被覆率が 50%以下、 2. 5%以上であることを特徴とする III族窒化物半導体光素子。

[7] 請求項 1に記載の III族窒化物半導体光素子にお、て、

ことを特徴とする III族窒化物半導体光素子。

[8] 請求項 7に記載の III族窒化物半導体光素子において、

前記クラッド層は p型の導電性を有し、

前記電流狭窄層の表面に、アンドープ GaN層が設けられている

ことを特徴とする III族窒化物半導体光素子。

[9] 請求項 7に記載の III族窒化物半導体光素子において、

前記電流狭窄層が、前記クラッド層と逆導電型の導電型を有する

ことを特徴とする III族窒化物半導体光素子。

[10] 請求項 9に記載の III族窒化物半導体光素子において、

前記クラッド層が p型の導電性を有し、

n型導電性の前記電流狭窄層が、不純物として、酸素、セレンまたは硫黄を含むことを特徴とする III族窒化物半導体光素子。

[11] III族窒化物半導体力なる活性層と、

前記活性層の上部に設けられた電流狭窄層と、

前記クラッド層の上部に設けられたコンタクト層と、

前記コンタクト層の表面に設けられた電極と、

を備え、

前記電流狭窄層が、低温成長 Al Ga In _ N (0. 4≤x≤l, 0≤y≤0. 6、 0≤x +y≤ 1である。）により構成されている

ことを特徴とする III族窒化物半導体光素子。

[12] 請求項 11に記載の III族窒化物半導体光素子にお、て、

前記クラッド層は p型の導電性を有し、

ことを特徴とする III族窒化物半導体光素子。

[13] 請求項 11に記載の III族窒化物半導体光素子にぉ、て、

ことを特徴とする III族窒化物半導体光素子。

[14] 請求項 11に記載の III族窒化物半導体光素子にお、て、

前記クラッド層が p型の導電性を有し、

[15] III族窒化物半導体力なる活性層と、

前記活性層の上部に設けられた電流狭窄層と、

前記クラッド層の上部に設けられたコンタクト層と、

を備え、

ことを特徴とする III族窒化物半導体光素子。

[16] 請求項 15に記載の III族窒化物半導体光素子において、

前記絶縁層の開口部の端が、前記電流狭窄層の上部に位置していることを特徴とする III族窒化物半導体光素子。

[17] 請求項 16に記載の III族窒化物半導体光素子において、

前記活性層に対する、前記電流狭窄層の被覆率が、 50%以下、 2. 5%以上である

ことを特徴とする III族窒化物半導体光素子。

[18] 請求項 15に記載の III族窒化物半導体光素子において、

前記絶縁層が、シリコン酸ィ匕膜またはシリコン窒化膜である

ことを特徴とする III族窒化物半導体光素子。