[发明专利]氮化物类半导体激光元件和光学装置

说明书

技术领域

本发明涉及氮化物类半导体激光元件和光学装置，特别涉及在出射侧谐振器面形成电介质膜的氮化物类半导体激光元件和光学装置。

背景技术

以往，半导体激光作为在光盘系统和光通信系统等的光源被广泛使用。另外，伴随构成系统的机器高性能化，希望激光元件特性提高。特别是作为高密度光盘的光源，希望激光的短波长化和高输出化，近年来由氮化物类半导体开发出振荡波长约405nm的蓝紫色半导体激光元件。

在日本特开2006-203162号公报中公开了具备由形成谐振器端面的Al₂O₃等电介质膜构成的端面涂膜、在谐振器端面和端面涂膜之间形成由AlN构成的贴附层的氮化物类半导体激光元件。

在日本特开2006-203162号公报中所公开的氮化物类半导体激光元件中，为了控制反射率而调整端面涂膜的厚度时，有时使端面涂膜厚度为100nm以上。此时，由于端面涂膜的应力增加，因此，端面涂膜容易从谐振器的端面剥离。其结果，由于在谐振器端面的反射率变动，因此，产生激光强度变得不稳定等的不妥。

发明内容

根据本发明第1方面的氮化物类半导体激光元件，具备包含发光层的、由具有出射侧谐振器面和反射侧谐振器面的氮化物类半导体构成的半导体元件层，和形成于上述出射侧谐振器面的端面涂膜；端面涂膜具有与出射侧谐振器面接触形成的由氮化铝构成的第1电介质膜、形成于第1电介质膜的出射侧谐振器面相反侧的由氧氮化铝构成的第2电介质膜、形成于第2电介质膜的第1电介质膜相反侧的由氧化铝构成的第3电介质膜、形成于第3电介质膜的第2电介质膜相反侧的由氧氮化铝构成的第4电介质膜和形成于第4电介质膜的第3电介质膜相反侧的由氧化铝构成的第5电介质膜。

另外，在本发明中，出射侧谐振器面和反射侧谐振器面是形成于氮化物类半导体激光元件端部的一对谐振器端面，根据从各面出射的激光强度的大小关系予以区别。即，激光出射强度相对大的侧是出射侧谐振器面，激光出射强度相对小的侧是反射侧谐振器面。

根据本发明第1方面的氮化物类半导体激光元件中，如上所述，由于在第1电介质膜、由氧化铝构成的第3电介质膜和第5电介质膜之间形成由氧氮化铝构成的第2电介质膜和第4电介质膜，因此，氧化铝中的氧难以脱离，另外，难以向其它电介质膜中扩散。由此，由于能够减轻各电介质膜的变质，因此，能够抑制各电介质膜从出射侧谐振器面剥离，同时也能够抑制端面涂膜的反射率变化。

另外，如上所述，在由氮化铝构成的第1电介质膜的出射侧谐振器面相反侧，依次叠层由氧氮化铝构成的第2电介质膜、由氧化铝构成的第3电介质膜、由氧氮化铝构成的第4电介质膜和由氧化铝构成的第5电介质膜，各电介质膜含有共通的铝。由此，端面涂膜内的各电介质膜的粘合性提高，能够抑制端面涂膜剥离。

另外，如上所述，通过使端面涂膜为多层膜结构，能够减小各电介质膜的厚度，因此，能够减小各电介质膜的应力。由此，由于能够减小端面涂膜的整体应力，因此，能够抑制端面涂膜的剥离。

这些的结果，由于能够抑制出射侧谐振器面的端面涂膜的反射率变动，因此，能够使氮化物类半导体激光元件的稳定性提高。

根据上述第1方面的氮化物类半导体激光元件中，优选第1电介质膜由氮化铝的多晶膜构成。根据这样的结构，能够提高端面涂膜的出射侧谐振器面和与出射侧谐振器面接触的第1电介质膜的粘合性。

此时，优选包含发光层的半导体元件层具有由氮化物类半导体的大致(0001)面构成的主表面，由氮化铝组成的多晶膜中，结晶结构沿发光层的大致[0001]方向取向。根据这样的结构，由于第1电介质膜的结晶构造与发光层的结晶构造在大致相同方向一致，因此，能够确实地提高出射侧谐振器面(半导体元件层)与第1电介质膜的粘合性。由此，能够抑制接近发光层、热能和光能集中而容易变质的第1电介质膜从出射侧谐振器面剥离。

根据上述第1方面的氮化物类半导体激光元件中，优选第2电介质膜由氧氮化铝的多晶膜构成。根据这样的结构，能够提高第2电介质膜和与第2电介质膜邻接的其它电介质膜的粘合性。