[发明专利]III族氮化物半导体激光器元件、III族氮化物半导体激光器元件的制作方法

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、及III族氮化物半导体激光器元件的制作方法。

背景技术

在非专利文献1中，记载有在c面蓝宝石基板上制作的半导体激光器。通过干式蚀刻而形成半导体激光器的镜面。公开有激光器的谐振镜面的显微镜照片，且记载有其端面的粗糙度为约50nm。

在非专利文献2中，记载有在(11-22)面GaN基板上制作的半导体激光器。通过干式蚀刻而形成半导体激光器的镜面。

在非专利文献3中，记载有氮化镓系半导体激光器。提出为了将m面作为解理面(cleaved facets)用于激光谐振器，而生成沿基板的c轴的倾斜方向偏光的激光。在该文献中，具体而言记载了在非极性面扩大阱宽、在半极性面缩小阱宽的情形。

在先技术文献

非专利文献

非专利文献1：Jpn.J.Appl.Phys.Vol.35,(1996)L74-L76

非专利文献2：Appl.Phys.Express 1(2008)091102

非专利文献3：Jpn.J.Appl.Phys.Vol.46,(2007)L789

发明内容

发明要解决的问题

根据氮化镓系半导体的能带结构，存在可激光振荡的若干跃迁。根据发明人的见解，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，使激光波导沿着由c轴及m轴规定的面延伸时，可降低阈值电流。在该激光波导的方向下，其中跃迁能量(导带能量与价带能量的差)最小的模式可进行激光振荡，且在可进行该模式的振荡时，能够降低阈值电流。

然而，在该激光波导的方向下，无法将c面、a面或m面等现有的解理面用于谐振镜。因此，为制作谐振镜，利用反应性离子蚀刻(RIE、Reactive Ion Etching)形成半导体层的干式蚀刻面。以RIE法形成的谐振镜在对于激光波导的垂直性、干式蚀刻面的平坦性或离子损伤的方面期望得到改善。此外，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。

据本发明人所知，迄今为止在形成于上述半极性面上的同一III族氮化物半导体激光器元件中，尚未实现向c轴的倾斜方向(OFF方向/偏离方向)延伸的激光波导与不使用干式蚀刻而形成的谐振镜用端面。

本申请发明人进行过与本案发明相关的日本专利申请(JP特愿2009-144442号)。

本发明鉴于上述情况研制而成。本发明的目的在于提供一种在自六方晶系III族氮化物的c轴向m轴方向倾斜的支撑基体的半极性面上具有可降低阈值电流的激光谐振器的III族氮化物半导体激光器元件，此外，提供一种可提高该III族氮化物半导体激光器元件的谐振镜的平坦性且可降低阈值电流的III族氮化物半导体激光器元件的制作方法。

用于解决问题的手段

本发明的一个方式涉及制作III族氮化物半导体激光器元件的方法。该方法包括以下步骤：(a)形成具有激光器构造体的基板产物，该激光器构造体包括由六方晶系III族氮化物半导体构成且具有半极性主面的基板以及形成于上述半极性主面上的半导体区域；(b)刻划上述基板产物的第1面，形成向上述六方晶系III族氮化物半导体的a轴方向延伸的刻划标记；以及(c)在形成上述刻划标记后，支撑上述基板产物的第1区域，并且不支撑上述基板产物的第2区域而对该第2区域进行按压，由此进行上述基板产物的分离，形成另一基板产物及激光条。上述基板产物由预定的基准线分为上述第1及第2区域的两区域，上述第1及第2区域彼此相邻，上述按压对上述基板产物的第2面进行，上述第1面为上述第2面的相反侧的面，上述半导体区域位于上述第1面与上述基板之间，上述激光条具有自上述第1面延伸至上述第2面且通过上述分离而形成的第1及第2端面，上述第1及第2端面构成该III族氮化物半导体激光器元件的激光谐振器，上述基板产物包括设置于上述激光器构造体上的阳极电极及阴极电极，上述半导体区域包括由第1导电型氮化镓系半导体构成的第1包覆层、由第2导电型氮化镓系半导体构成的第2包覆层以及设置于上述第1包覆层与上述第2包覆层之间的活性层，上述第1包覆层、上述第2包覆层及上述活性层沿着上述半极性主面的法线轴排列，上述基板的上述六方晶系III族氮化物半导体的c轴相对上述法线轴向上述六方晶系III族氮化物半导体的m轴方向以角度ALPHA倾斜，上述第1及第2端面与由上述六方晶系III族氮化物半导体的m轴及上述法线轴规定的m-n面交叉。