[发明专利]半导体发光元件及其制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及形成有条(stripe)形波导区域的半导体发光元件及其制造方法，尤其涉及能够充分地抑制FFP的波纹(ripple)的半导体发光元件及其方法。

背景技术

近年来，作为光盘的高密度化所需要的可发出从蓝色区域达至紫外线区域的光的半导体激光器，积极地进行了使用AlInGaN等的氮化物类III-V族化合物半导体的半导体激光器的研究开发，并已达到实用化。

从半导体激光器发射的光通过透镜系统在光盘上会聚成小点(spot)，希望从端面出射的激光的远视野像(FFP：Far Field Pattern)接近高斯(Gauss)形状，并要求没有波纹等的扰动。

在半导体激光器中，为了电流变窄(narrowing current)及光封闭，在半导体层叠结构的顶面形成有条形波导区域。通过该波导区域，在水平方向上形成接近高斯形状的光分布，这在谐振器端面间往复。这时，如果在波导区域形状或外延厚度等上存在结构的不完整性，就会因谐振器方向的位置不同而折射率分布不同。

折射率分布不同是指光的导波模式形状不同。因而，光在折射率不同的部分上传播时，因该导波模式形状的不一致而激光从波导区域部沿水平及垂直方向散射。该散射光与原来的激光一起从前端面发射，从而在FFP发生波纹。尤其在使用氮化物类III-V族化合物半导体的半导体激光器中，往往在水平方向的FFP上发生波纹，其实用上存在很大的问题。

对此，提出了在半导体层叠结构的顶面与波导区域相离地形成凹部的半导体发光元件的方案(例如，参照日本专利文献：特开2005-311308号公报)。通过该凹部，以使水平方向散射的发射光不会发射到外部的方式，抑制FFP的波纹。

但是，形成凹部的传统半导体发光元件中也依然在FFP上残留有波纹，无能充分地抑制FFP的波纹。

发明内容

本发明为解决上述那样的课题构思而成，其目的在于能充分抑制FFP的波纹的半导体发光元件及其制造方法。

本发明的半导体发光元件，其特征在于具备：半导体衬底；半导体层叠结构，该半导体层叠结构具有在所述半导体衬底上依次形成的第一导电型的覆盖(clad)层、有源层、第二导电型的覆盖层、及第二导电型的接触层，并在顶面形成有条形波导区域，且在顶面与所述波导区域相离地形成有凹部；第一导电型电极，与所述半导体衬底电连接；第二导电型电极，与所述接触层电连接；焊盘(pad)电极，形成在所述第二导电型电极上；以及凹部内电极，隔着绝缘膜形成在所述凹部的内部。

(发明效果)

通过本发明能够充分抑制FFP的波纹。

附图说明

图1是表示实施方式1的半导体发光元件的透视图。

图2是沿图1的半导体发光元件的A-A’的剖视图。

图3是表示比较例的半导体发光元件的透视图。

图4是沿图3的半导体发光元件的B-B’的剖视图。

图5是表示没有形成凹部的半导体发光元件的水平方向FFP的实际测量结果的图。

图6是表示比较例的半导体发光元件的水平方向FFP的实际测量结果的图。

图7是表示比较例的半导体发光元件的俯视图。

图8是表示实施方式1的半导体发光元件的俯视图。

图9是表示实施方式1的半导体发光元件的水平方向FFP的实际测量结果的图。

图10是表示实施方式2的半导体发光元件的透视图。

图11是表示实施方式2的半导体发光元件的俯视图。

图12是表示实施方式3的半导体发光元件的俯视图。

具体实施方式

实施方式1

图1是表示实施方式1的半导体发光元件的透视图。该半导体发光元件被劈开，以使谐振器长度成为800μm。对于半导体发光元件的前端面10实施了反射率10％的低反射涂敷(coating)，对于后端面12实施了反射率95％的高反射涂敷。

图2是沿图1的半导体发光元件的A-A’的剖视图。作为半导体层叠结构16，在GaN衬底14上依次形成厚度3.0μm的n型AlGaN覆盖层18、厚度100nm的n型GaN导光层20、厚度7nm的不掺杂InGaN光封闭层22、有源层24、厚度7nm的不掺杂InGaN光封闭层26、厚度30nm的不掺杂AlGaN中间层28、厚度5nm的不掺杂InGaN中间层30、厚度10nm的p型AlGaN电子势垒层32、厚度450nm的p型AlGaN覆盖层34、及厚度100nm的p型GaN接触层36。