[发明专利]III族氮化物半导体激光器元件、制作III族氮化物半导体激光器元件的方法及评估因形成刻划槽所致损伤的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种III族氮化物半导体激光器元件、制作III族氮化物半导体激光器元件的方法以及因形成刻划槽所致损伤的评估方法。

背景技术

专利文献1中记载有一种激光器装置。若将自{0001}面向与[1-100]方向等价的方向以28.1度倾斜的面作为基板的主面，则2次解理面成为与主面及光谐振器面这两者垂直的{11-20}面，激光器装置成为长方体状。

专利文献2中记载有一种氮化物半导体装置。对用于解理的基板的背面进行研磨，使总层厚薄膜化为100μm左右。将电介质多层膜堆积在解理面。

专利文献3中记载有一种氮化物系化合物半导体元件。氮化物系化合物半导体元件所使用的基板，由穿透位错密度为3×10⁶cm^-2以下的氮化物系化合物半导体构成，穿透位错密度在面内大致均匀。

专利文献4中记载有一种氮化物系半导体激光器元件。氮化物系半导体激光器元件中，如下所示形成解理面。对于以自半导体激光器元件层到达n型GaN基板的方式通过蚀刻加工而形成的凹部，避开n型GaN基板的谐振器面的蚀刻加工时所形成的凸部，同时使用激光刻划器，在与隆脊部的延伸方向正交的方向以虚线状(约40μm的间隔)形成刻划槽。而且，在刻划槽的位置将晶圆解理。此时，凸部等未形成刻划槽的区域以相邻的刻划槽为起点而被解理。结果，元件分离面分别形成为由n型GaN基板的(0001)面构成的解理面。

专利文献5中记载有一种发光元件。根据发光元件，容易实现长波长的发光，而无损于发光层的发光效率。

专利文献6中记载有一种半导体激光器。该半导体激光器中，在n型GaN基板、半导体层以及电流阻挡层上，形成有自GaN系半导体激光器芯片的上表面侧具有约20μm的深度且用于进行解理的解理导入用阶差。这些解理导入用阶差以半导体激光器的谐振器的长度而隔开。这些解理导入用阶差仅形成于与隆脊部的一侧为相反侧的区域。解理导入用阶差与隆脊部(光波导)间的间隔约为70μm以上。解理导入用阶差形成于与隆脊部12a(光波导)正交的方向。

非专利文献1中记载有一种半导体激光器，其在半极性(10-11)面上将波导设于倾斜方向，而利用反应性离子蚀刻法形成镜面。

在先技术文献

专利文献

[专利文献1]日本专利特开2001-230497号公报

[专利文献2]日本专利特开2005-353690号公报

[专利文献3]日本专利特开2007-184353号公报

[专利文献4]日本专利特开2009-081336号公报

[专利文献5]日本专利特开2008-235804号公报

[专利文献6]日本专利特开2008-060555号公报

非专利文献

[非专利文献1]Jpn.J.Appl.Phys.Vol.10(2007)L444

发明内容

发明要解决的问题

根据氮化镓系半导体的能带构造，存在若干可实现激光振荡的跃迁。根据发明人的观点，认为在使用c轴向m轴方向倾斜的半极性面的支撑基体的III族氮化物半导体激光器元件中，当使激光波导沿由c轴及m轴所界定的面延伸时，可降低阈值电流。该激光波导的方向下，其中的跃迁能量(导带能量与价带能量的差)最小的模式能实现激光振荡，当可实现该模式的振荡时，可降低阈值电流。

然而，该激光波导的方向下，因谐振镜的缘故，无法利用c面、a面或者m面等现有的解理面。因此，为了制作谐振镜，使用反应性离子蚀刻(Reactive Ion Etching，RIE)而形成半导体层的干式蚀刻面。作为利用RIE法形成的谐振镜，期望在对于激光波导的垂直性、干式蚀刻面的平坦性或者离子损伤等方面进行改善。而且，当前的技术水平下用于获得良好的干式蚀刻面的工艺条件的导出成为较大的负担。

据发明人所知，目前为止，在形成于上述半极性面上的III族氮化物半导体激光器元件中，在c轴的倾斜方向(OFF方向/偏离方向)延伸的激光波导及不使用干式蚀刻而形成的谐振镜用端面这两者均未实现。