[发明专利]氮化物半导体激光器的制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及采用氮化物III-V族半导体的氮化物半导体激光器的制造方法。

背景技术

传统的氮化物III-V族半导体激光器，通过在谐振器端面和端面镀膜(coat)之间形成密着层，来抑制灾变性光学损伤对谐振器端面的劣化。

例如，有在谐振器端面和由氧化铝形成的端面镀膜之间，形成由氮化铝构成的分离层的结构(例如，参照专利文献1：日本特开2007-103814号公报)。

如专利文献1所述，利用溅镀(sputter)来在谐振器端面上形成膜的一般方法，通过采用质量大的气体，能够提高溅镀速度，因此采用氩(Ar)气体作为溅镀气体。但是，由Ar气体构成的Ar等离子体照射到谐振器端面的表面时，Ar等离子体冲撞到谐振器端面，会损坏端面，如果端面受到损坏，就会生成势阱(trap)能级，由此发生表面再耦合，导致激光器发光时的谐振器端面的劣化。

另外，一般由氮化膜电介质构成的膜的应力大，利用Ar等离子体成膜后的氮化膜电介质获取Ar作为晶格间原子。因此，溅镀在谐振器端面上的氮化膜电介质膜中产生歪曲，发生膜容易被剥离，或在膜中容易产生裂纹(crack)等的问题，因此需要在精密控制的情况下成膜。

发明内容

本发明鉴于上述问题构思而成，其目的在于提供减小在谐振器端面上形成的氮化物电介质膜的应力，并减少在形成氮化物电介质膜时产生的对谐振器端面的损伤的、可靠性高的氮化物半导体激光器的制造方法。

为了解决上述课题，本发明的氮化物半导体激光器的制造方法，是采用氮化物III-V族半导体的氮化物半导体激光器的制造方法，其特征在于包括：(a)利用由氮气组成的等离子体，在谐振器端面上形成由氮化物电介质构成的密着层的工序；以及(b)在密着层上形成由电介质构成的镀膜的工序。

依据本发明，由于包括利用由氮气组成的等离子体，在谐振器端面上形成由氮化物电介质构成的密着层的工序；以及在密着层上形成由电介质构成的镀膜的工序，能够减小在谐振器端面上形成的氮化物电介质膜的应力，并能够减少在形成氮化物电介质膜时产生的对谐振器端面的损伤。

附图说明

图1是本发明实施例1的氮化物半导体激光器的结构的剖视图。

图2是本发明实施例1的氮化物半导体激光器的谐振器的剖视图。

图3是本发明实施例1的氮化物半导体激光器的概略结构图。

图4是本发明实施例2的氮化物半导体激光器的谐振器的剖视图。

(符号说明)

1 GaN衬底；2 n型GaN缓冲层；3、4、5 n型AlGaN包层；6 n型GaN导光层；7 n型InGaN-SCH层；8 活性层；9 p型InGaN-SCH层；10 p型AlGaN电子障壁层；11 p型GaN导光层；12 p型AlGaN包层；13 p型GaN接触层；14 脊(ridge)；15绝缘膜；16 开口部；17 p型电极；18 n型电极；20、40 光出射侧谐振器端面；21、24 密着层；22、43 低反射端面镀膜；23、44 光反射侧谐振器端面；25、47 高反射端面镀膜；30 激光元件；31 底板(submount)；32 管心(stem)；33 罩(cap)；34 玻璃窗；35 引脚；36 布线；41、45 第一密着层；42、46 第二密着层；200、400 半导体激光器线阵列(lazer bar)。

具体实施方式

以下，参照附图，说明本发明的实施方式。

图1是本发明实施例1的采用氮化物类III-V族化合物半导体来制作的半导体激光器(半导体发光元件)的结构的剖视图。本实施例的半导体激光器具有脊结构及SCH(分别限制异质结：SeparateConfinement Heterostructure)结构。

如图1所示，在GaN衬底1的一个主表面即Ga面上形成n型GaN缓冲层2。为了在GaN衬底1的一个主表面上尽量平坦地进行层叠，而通过n型GaN缓冲层2来减少GaN衬底1的一个主表面上的凹凸。另外，n型GaN缓冲层2的膜厚例如可为1μm，且作为n型杂质可掺杂硅(Si)。

在n型GaN缓冲层2上，依次层叠了Al组成比为0.07的n型AlGaN包层3、Al组成比为0.045的n型AlGaN包层4、及Al组成比为0.015的n型AlGaN包层5。另外，n型AlGaN包层3、4、5的膜厚例如可分别为0.4μm、1.0μm、0.3μm，且作为n型杂质可掺杂Si。