JPH0818159A - 半導体レーザ素子及びその作製方法 - Google Patents

半導体レーザ素子及びその作製方法

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JPH0818159A
JPH0818159A JP4158395A JP4158395A JPH0818159A JP H0818159 A JPH0818159 A JP H0818159A JP 4158395 A JP4158395 A JP 4158395A JP 4158395 A JP4158395 A JP 4158395A JP H0818159 A JPH0818159 A JP H0818159A
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resonator
plane
laser device
semiconductor laser
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JP4158395A
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Toshiaki Tanaka
俊明 田中
Kenji Uchida
憲治 内田
Shigekazu Minagawa
重量 皆川
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Hitachi Ltd
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Hitachi Ltd
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    • H01S3/00—Lasers, i.e. devices using stimulated emission of electromagnetic radiation in the infrared, visible or ultraviolet wave range
    • H01S3/09—Processes or apparatus for excitation, e.g. pumping
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    • H01S3/094—Processes or apparatus for excitation, e.g. pumping using optical pumping by coherent light
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    • H01S5/32308—Structure or shape of the active region; Materials used for the active region comprising PN junctions, e.g. hetero- or double- heterostructures in AIIIBV compounds, e.g. AlGaAs-laser, InP-based laser emitting light at a wavelength less than 900 nm
    • H01S5/32341—Structure or shape of the active region; Materials used for the active region comprising PN junctions, e.g. hetero- or double- heterostructures in AIIIBV compounds, e.g. AlGaAs-laser, InP-based laser emitting light at a wavelength less than 900 nm blue laser based on GaN or GaP

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Abstract

(57)【要約】 【目的】 本発明の目的は、青緑色から紫色に相当する
短波長半導体レーザ素子をGaInN/AlGaN材料系において
実現するために、レーザダイオードに必須である共振器
構造を形成する技術を提供することにある。 【構成】 Diamond や Zinc Blende 結晶構造を有する
半導体基板上又は六方晶系のWurtzite結晶構造を有する
半導体もしくはセラミックス単結晶基板１上に、AlGaN
材料系からなる導波路構造３〜７に対して共振器面を劈
開法及び選択成長技術を用いることにより、基板に対し
て垂直でかつ原子オーダの良好な平坦性をもつ共振器面
を形成する。 【効果】 この共振器端面を利用して、室温において光
励起及び電流注入によってレーザ発振を達成でき、発振
波長は４２０〜４４０ｎｍの範囲であった。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、光情報端末或は光応用
計測用に適する光源について述べており、特に短波長半
導体レーザ素子及びその作製方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来の技術では、GaInN/AlGaN材料を用
いた青色発光ダイオードを構成する素子構造について
は、例えば公知例１）アプライド・フィジックス・レタ
ー1994年,64巻,1687-1689頁(Appl. Phys. Lett., 64, 1
687-1689(1994).)において述べられている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】上記従来技術では、窒
素系材料を用いた青色発光ダイオードに適する発光活性
層や光導波層の構成について言及しているが、レーザダ
イオードに必要な共振器構造を形成して誘導放出光を増
幅することにより、レーザ発振を得ることに関して内容
を述べていない。
【０００４】本発明の目的は、窒素系材料を用いたダイ
オード特性を有する発光素子において、六方晶系Wurtzi
te結晶構造をもち(0001)C面ジャストの結晶面を有した
半導体もしくはセラミックス単結晶基板上に、AlGaInN
材料からなる共振器構造を作製し、共振器内部に発生し
た誘導放出光を増幅することによりレーザ発振を可能と
するものである。特に本発明では、青緑色から紫色に相
当する短波長半導体レーザ素子をAlGaInN材料系におい
て実現するために、従来注目されていなかった素子作製
技術を述べ、少なくともレーザダイオードに必須である
共振器構造を形成する技術を提案する。これにより、レ
ーザ発振に必要な原子オーダで良好な平坦性を有した共
振器面をさらに歩留まりよく作製でき、かつその端面反
射率を安定して得ることを目的とする。また、共振器端
面近傍において禁制帯幅の大きな導波路構造領域を端面
透明領域として設定することにより、高出力レーザ動作
を可能にする。
【０００５】また本発明の他の目的は、半導体レーザに
おいて新しいレーザ共振器構造や導波路構造を提供する
ものであり、埋め込み構造により端面透明構造とした高
出力動作を達成することにある。特に本発明では、青緑
色から紫色に相当する短波長半導体レーザ素子をGaInN/
AlGaN材料系において実現するために、従来試みられて
いない技術であり、少なくともレーザダイオードに必須
である共振器構造を形成する方法を提案し、さらに横モ
ードを制御する屈折率導波埋め込み構造や高出力動作に
必要な端面透明構造を形成することにより、青緑色から
紫色を示すGaInN/AlGaNレーザの高出力動作を達成す
る。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
の手段を以下に説明する。
【０００７】本発明では、用いる基板を六方晶系のWurt
zite結晶構造を有する半導体もしくはセラミックス単結
晶基板としたときに、該基板の性質を利用して原子オー
ダで平坦性良好な共振器面を劈開技術により形成する
か、或いは該基板上の方向に依存して成長する窒素化物
単結晶の形状を利用した選択成長技術により形成する。
【０００８】劈開技術によってレーザの共振器面を作製
するときには、基板面方位を指定し、かつその上に結晶
成長して形成する共振器の方向とそれに対して劈開する
方向を規定する。
【０００９】結晶成長における選択成長技術によってレ
ーザの共振器面を作製するときには、基板面方位を指定
し、かつその上に結晶成長して形成する共振器方向を規
定し、さらに基板に対して垂直な側面を形成できる選択
結晶成長条件を用いる。また、領域選択成長を利用する
ことにより、面積の狭い領域と広い領域において結晶成
長速度が異なることをもとにして、領域により量子井戸
構造或は歪量子井戸構造の量子準位エネルギーの高低を
制御する。
【００１０】
【作用】上記を目的として本発明では、(0001)C面ジャ
ストの結晶面を有したWurtzite構造を有する半導体基板
SiCやセラミックス基板Al2O3等の単結晶基板上に、AlGa
InN材料からなる導波路構造を作製した後、劈開技術に
より共振器面を形成するか、或いは該基板上に選択成長
技術により結晶成長した窒素化物単結晶の形状を利用し
て共振器を形成し、共振器内部で発生した誘導放出光を
増幅してレーザ発振を可能とした。
【００１１】劈開技術により共振器面を作製する際に、
上記基板を用いてAlGaInN材料からなる導波路共振器構
造を該基板の結晶面(11-20)A面に対して平行な方向に設
け、かつ該基板の(11-20)A面に対して垂直な方向に劈開
を行うことによって、原子オーダで平坦性良好な共振器
面を形成することができることを見出した。このように
基板面と共振器及び劈開方向を規定することにより、劈
開法を用いてAlGaInN材料の結晶面(11-20)A面を基板の
(0001)C面に対して垂直な共振器面として切り出すこと
ができ、高い歩留り８０〜９０％をもって劈開共振器の
作製が達成できた。端面のもつ反射率は、端面保護膜を
施していない状態で１８％から２０％の範囲であった。
これらは、発光活性層の屈折率から算出される値に相当
するものである。
【００１２】また選択成長技術により共振器面を作製す
る際に、上記基板上において六角形状のパターン領域に
AlGaInN材料の選択成長を行うと、結晶成長条件によっ
て側面を基板の(0001)C面に対して垂直に形成できる六
角柱状の構造を作製できることを見出した。このことを
利用して、少なくとも共振器を形成する両端面近傍に六
角柱状の領域を設け、両端にある六角柱の側面のうち相
向かい平行となる２つの面を共振器面とすることができ
る。このとき、該共振器の方向を該基板の(11-20)A面に
対して垂直な方向に設けておき、相向かい平行となる２
つの六角柱の側面は該基板の(11-20)A面に対して平行で
あるように設定する。選択成長技術による共振器面は、
AlGaInN材料の結晶面(10-10)M面に相当する。この結晶
面(10-10)M面は、上記のような六角柱構造における基板
に対して垂直な側面として形成される。パターン精度の
よい選択成長を行える結晶成長条件は、成長する材料や
原料の性質に合わせて制御することに基づく。例えば、
成長温度を比較的低く、また原料供給比Ｖ族元素とIII
族元素の比Ｖ/IIIを比較的大きくしていったときに、絶
縁膜SiO2やSiNにより形成した正六角形のパターン領域
に対して上記のような六角柱構造の側面を基板の(0001)
C面に対して垂直に形成できるようになる。この領域選
択成長により、レーザ共振器構造を形成すると同時に、
導波路構造を作製する際に、発光活性層の発振波長制御
や端面透明導波路領域の波長を制御できる。選択成長の
特徴として、パターン領域の形状や幅及び面積によって
成長速度を制御できることが挙げられる。パターンの広
い領域では成長速度が遅くなり、相対的にパターンの狭
い領域では成長速度が速くなる。このことを利用して、
発光活性層を量子井戸構造としたとき、共振器内部にお
いて幅の狭いパターン領域を形成しておけば厚膜の量子
井戸層となり、共振器端面近傍では六角形状の広いパタ
ーン領域を形成しておき薄膜の量子井戸層を得る。即
ち、共振器内部の導波路領域では発光活性層内における
量子準位のエネルギーが低く実効的な禁制帯幅は小さく
なり、共振器端面近傍の導波路領域では発光活性層にお
ける量子準位のエネルギーが高く共振器内部とは逆に実
効的な禁制帯幅は大きくなる。共振器端面近傍は、その
禁制帯幅エネルギーが共振器内部に導波されたレーザ光
のエネルギーよりも大きくなるため、端面透明構造とし
ての役割を果たす。
【００１３】上記六角柱の導波路共振器構造において、
六つの側面をすべて共振器面とするときには、正六角形
のパターン領域を利用して作製し、リングレーザの共振
器面とすることができる。また、六角柱構造の上下面も
相平行した面とすることができるので、面発光レーザの
垂直共振器面としても適用可能である。
【００１４】Wurtzite構造を有する半導体基板SiCやセ
ラミックス基板Al2O3,ZnO,MgO及びMnO等の(0001)C面の
他に、Diamond構造やZinc Blende構造を有する半導体基
板Si,GaAs,GaP及びInP等の(111)面〔(001)面から54.7°
傾いた面〕を用いることができる。
【００１５】結晶成長の際に、成長する材料や原料の性
質に合わせて結晶成長条件を制御することや、具体的に
は成長温度を比較的低く、また原料供給比を例えばＶ族
元素とIII族元素の比Ｖ/IIIで示すとＶ/IIIを比較的大
きくしていったときに、絶縁膜SiO2やSiNにより形成し
た正六角形のパターン領域に対して上記基板に垂直な六
角形側面を選択成長により作製可能となる。この領域選
択成長により、レーザ共振器構造を形成すると同時に、
導波路構造を作製でき、さらにはこれらを埋め込んだ構
造より端面透明構造を作製できる。
【００１６】
【実施例】
（実施例１）本発明の一実施例を図１,２により説明す
る。まず図１において、(0001)C面ジャストの結晶面を
有するサファイアAl2O3基板１を用いて、その上にGaNバ
ッファ層２(d=0.01〜0.03μｍ)，ｎ型GaN光導波層３(d=
4〜6μｍ，ND=5×1017〜9×1017/cm3)，ｎ型Al0.1Ga0.9
N光導波層４(d=0.03〜0.05μｍ，ND=3×1017〜7×1017/
cm3)，アンドープIn0.2Ga0.8N(d=5〜10nm)圧縮歪量子井
戸層とアンドープGaN(d=5〜10nm)量子障壁層からなる多
重量子井戸活性層５，ｐ型Al0.1Ga0.9N光導波層６(d=0.
03〜0.05μｍ，NA=3×1017〜7×1017/cm3)，ｐ型GaN光
導波層７(d=0.5〜0.9μｍ，NA=7×1017〜3×1018/cm3)
をまず有機金属気相成長(ＭＯＣＶＤ)法によってエピタ
キシャル成長した。その後、図２に示すように、基板の
(11-20)A面と平行な方向にストライプ方向を決定し、そ
の方向に共振器導波路構造ができるように、図１におい
て層３の途中に到るまで層７から層３をエッチング除去
する。次に、絶縁膜を用いて、電流狭窄層８を形成す
る。さらに、ホトリソグラフィー技術と電子線加熱蒸着
によりｐ側電極９及びｎ側電極１０を形成した後、図２
において波線で示した方向、つまり基板の(11-20)A面に
対して垂直な方向に、劈開法を用いて劈開共振器面を形
成することにより、図１に示す素子断面を得る。この共
振器面は、上記導波路構造を形成する窒素化物におい
て、結晶面(11-20)A面に相当する。次に、スクライブし
て素子を切り出して分離する。
【００１７】本実施例では、基板面と共振器及び劈開方
向を規定し劈開法を用いることにより、AlGaInN材料の
結晶面(11-20)A面を基板の(0001)C面に対して、垂直で
かつ原子層オーダの良好な平坦性を有する共振器面とし
て切り出すことができた。さらに、８０〜９０％の高い
歩留りをもって劈開共振器を作製でき、このときの端面
反射率は、端面保護膜を施していない状態で１８％から
２０％の範囲であった。この反射率は、発光活性層の屈
折率から算出される値に相当する良好な値である。上記
共振器構造によって、共振器内部に発生した誘導放出光
を増幅して外部にレーザ光としてとりだすことができ
た。電極を蒸着する以前には、He-Cdガスレーザを用い
た光励起を行うことよってレーザ発振する素子を得た。
さらに、電極を形成した後には、電流注入によるレーザ
発振も可能であり、劈開共振器面から得られる素子の発
振波長は４２０〜４３０ｎｍの範囲であった。
【００１８】（実施例２）本発明の他実施例を図３によ
り説明する。本実施例では、層７まで実施例１と同様に
してＭＯＣＶＤ法により結晶成長するが、その後絶縁膜
マスクを利用して、ホトリソグラフィーとエッチングに
よりストライプを作製した。次に、ｎ型GaN電流狭窄埋
め込み層１１(d=0.6〜1.0μｍ，ND=1×1018〜3×1018/c
m3)を選択成長し、さらに絶縁膜マスクを除去して、ｐ
型GaNコンタクト層１２(d=1〜3μｍ，NA=7×1017〜3×1
018/cm3)を埋め込み成長した。この後、実施例１と全く
同様に素子を作製することにより、図３の素子断面を得
た。
【００１９】本実施例では、実施例１と同様に作製した
共振器構造によって、共振器内部に発生した誘導放出光
を増幅して外部にレーザ光としてとりだすことができ
た。本素子においても、光励起及び電流注入によってレ
ーザ発振が可能であり、得られた発振波長は４２０〜４
３０ｎｍの範囲で実施例１と同様であるが、光励起によ
る励起光パワー密度や電流注入励起による電流密度にお
いて、実施例１の素子よりも1/2から1/3の低閾値で動作
するレーザ素子を得た。
【００２０】（実施例３）本発明の他実施例を図４
（ａ）,（ｂ）により説明する。まず図４（ａ）におい
て、実施例１や２と同様にして、層３までＭＯＣＶＤ法
により結晶成長する。その後、絶縁膜とリソグラフィー
及びエッチングにより、図４（ｂ）に示した正六角形状
のパターンを基板の(11-20)A面とは垂直な方向につなげ
て並べていったストライプ形状を選択成長用のマスクと
して形成する。次に、ＭＯＣＶＤ法の選択成長条件を用
いて、ｎ型GaN光導波層１３(d=0.1〜0.2μｍ，ND=5×10
17〜7×1017/cm3)、及び実施例１や２と同様の層４から
層１２までを結晶成長する。ここで、上記絶縁膜マスク
パターン上で、図２において共振器の端面に相当し相向
かう正六角形の側面は基板の(11-20)A面に対して平行で
かつ基板の(0001)C面に垂直に形成されている。この共
振器面は、上記導波路構造を形成する窒素化物におい
て、結晶面(10-10)M面に相当する。さらに、実施例１や
２と同様にして、絶縁膜８やｐ側電極９及びｎ側電極１
０を設け、スクライブして素子を切り出して分離する。
【００２１】本実施例では、基板面と共振器方向を規定
し、選択成長するパターンを工夫することにより、AlGa
InN材料の結晶面(10-10)M面を基板の(0001)C面に対し
て、垂直でかつ原子層オーダの良好な平坦性を有する共
振器面として形成することができた。さらに、９０〜９
５％の高い歩留りをもって制度のよい共振器面を選択成
長技術により作製できた。このときの端面反射率は、端
面保護膜を施していない状態で１８％から２０％の範囲
であった。この反射率は、発光活性層の屈折率から算出
される値に相当する良好な値である。上記六角柱をつな
げた共振器構造によっても、共振器内部に発生した誘導
放出光を増幅して外部にレーザ光としてとりだすことが
できた。本素子においても、光励起及び電流注入によっ
てレーザ発振が可能であり、得られた発振波長は４２０
〜４３０ｎｍの範囲で実施例１と同様であるが、光励起
による励起光パワー密度や電流注入励起による電流密度
において、実施例２の素子と同様であるかもしくはそれ
よりも低閾値で動作するレーザ素子を得た。
【００２２】（実施例４）本発明の他実施例を図５
（ａ）,（ｂ）により説明する。本実施例では、実施例
３とほぼ同様に素子を作製するが、図５（ｂ）におい
て、絶縁膜とリソグラフィー及びエッチングにより、共
振器内部をストレートな導波路構造とし、共振器端面近
傍を正六角形状のパターンを基に六角柱状の導波路構造
を作製する。ここで、共振器端面近傍の六角柱状導波路
構造は、実施例３と同様に作製し、共振器内部のストラ
イプ幅より共振器端面近傍の正六角形状パターン領域幅
を広くとる。また、共振器方向は基板の(11-20)A面とは
垂直な方向に設定する。この後、実施例３と全く同様に
して素子を作製することにより、図５（ａ）の素子断面
を得た。
【００２３】本実施例では、実施例３の場合と異なり、
共振器内部では、ストライプ幅を狭く調節することによ
り、歪量子井戸層の膜厚を共振器端面近傍の六角柱領域
よりも厚くできる。これにより、共振器端面部の導波路
領域の方が共振器内部より活性層の実効的な禁制帯幅を
少なくとも６０ｍｅＶ以上大きくできた。このことは、
共振器端面近傍の正六角柱導波路構造が、共振器内部の
導波光に対してほとんど光吸収のない端面透明領域とし
て機能することを示す。上記複合した共振器構造によっ
ても、共振器内部に発生した誘導放出光を増幅して外部
にレーザ光としてとりだすことができた。本素子におい
ても、光励起及び電流注入によってレーザ発振が可能で
あり、得られた発振波長は４３０〜４４０ｎｍの範囲で
実施例３より長波長側であった。本素子は、実施例３と
同様の基本特性である上に、実施例３の素子よりも２倍
から３倍の高出力動作を得た。
【００２４】（実施例５）本発明の他実施例を図６
（ａ），(ｂ)により説明する。本実施例では、図６
（ａ）において層２，アンドープGaN層１４(d=5〜6μ
ｍ)，アンドープGaInN/AlGaNＤＢＲ構造高反射膜層１
５，層３を成長した後、図６（ｂ）の六角形状絶縁膜パ
ターンマスクを利用して、実施例３や４の六角柱状導波
路構造領域とほぼ同様にして層１２まで選択成長する
が、最後にアンドープGaInN/AlGaNＤＢＲ構造高反射膜
層１６を形成する。次に、リソグラフィー及びエッチン
グにより、層１２に到るまで層１６を円柱状に加工す
る。この後、実施例３や４と全く同様にして素子を作製
することにより、図６（ａ）の素子断面を得た。
【００２５】本実施例では、六角柱状導波路構造の平坦
な上下面に形成したＤＢＲ構造高反射膜層を共振器面と
した面発光垂直共振器構造を作製できた。本素子では、
基板側のＤＢＲ構造高反射膜層１５では反射率９９％以
上、上面側のＤＢＲ構造高反射膜層１６では反射率９０
％以上が得られ、共振器内部で発生した誘導放出光を増
幅して光励起及び電流注入によって垂直共振方向にレー
ザ光を取りだすことが可能であった。得られた発振波長
は４２０〜４３０ｎｍの範囲で、光励起による励起光パ
ワーや電流注入励起による電流において、実施例３や４
の素子よりも低閾値で動作するレーザ素子を得た。
【００２６】このように本発明では、AlGaInN半導体レ
ーザの共振器面を基板の(11-20)A面に対して垂直方向に
劈開技術により作製した場合、基板に対して垂直でかつ
原子オーダの良好な平坦性をもつ共振器端面をAlGaInN
結晶の(11-20)A面において歩留良く形成することができ
た。また、選択成長技術により基板の(11-20)A面に対し
て垂直方向に共振器を作製し、基板に対して垂直でかつ
原子オーダの良好な平坦性をもつ共振器端面をAlGaInN
結晶の(10-10)M面に形成できた。両者において、端面保
護膜を施していない状態での端面反射率は１８％から２
０％の範囲であった。これは、活性層の屈折率から算出
される値に相当する。本素子では、室温において光励起
また電流注入を行ったときに、レーザ動作を得ることが
できた。素子の発振波長は、４２０〜４４０ｎｍの範囲
であった。
【００２７】（実施例６）本発明の他実施例を図７
（ａ），（ｂ），図８（ａ），（ｂ）により説明する。
(001)面から５４.７°の面方位を有した(111)面から０.
５°傾いた面を有するｎ型GaAs基板２１を用いて、その
上にｎ型GaAsバッファ層２２(d=0.5μｍ，ND=1×1018cm
-3)，ｎ型 GaInP光導波層２３(d=2.0μｍ，ND=1×1018c
m-3)をまず有機金属気相成長法(MOCVD)法によってエピ
タキシャル成長した。その後、絶縁膜SiN層２４(d=0.1
μｍ)を蒸着して、図７（ｂ）に示す正六角形状のパタ
ーンを形成した。次に、ｎ型GaInAsP光導波層２５(d=0.
25μｍ，ND=5×1017cm-3)，アンドープGaAs光分離閉じ
込め層２６(d=0.05μｍ)，アンドープInGaAs(d=6nm，歪
量1.8%)歪量子井戸層２層と，アンドープGaAs(d=8nm)量
子障壁層１層からなる圧縮歪多重量子井戸活性層２７，
アンドープGaAs光分離閉じ込め層２８(d=0.05μｍ)，ｐ
型GaInAsP光導波層２９(d=0.25μｍ，NA=7×1017cm-3)
をＭＯＣＶＤにより選択成長した。
【００２８】図７（ｂ）の正六角形状パターンは導波路
構造としてこのまま使うことができる。またホトリソグ
ラフィーとドライ加工により、ストレートな導波路構造
を形成し、このストレートな導波路形状の周囲に対して
導波路構造長手方向の両端から５〜２０μｍ間隔をあけ
て、図８（ｂ）に示すように絶縁膜で形成した正六角形
のパターンマスクをホトリソグラフィーとエッチングに
より作製した。次に、ｐ型GaInP層(d=2〜3μｍ，ND=7×
1017〜2×1018cm-3)とｐ型GaAs層(d=0.2〜1.0μｍ，NA=
5×1018〜1×1019cm-3)による埋め込み層３０をＭＯＣ
ＶＤ法により埋め込み成長した後、ホトリソグラフィー
を利用して水素イオンを打ち込んだ電流狭窄領域３１を
形成した。さらに、ｐ側電極３２及びｎ側電極３３を蒸
着し、スクライブして図８（ａ）の断面と図８（ｂ）の
上面を有した素子の形を得た。
【００２９】本実施例では、共振器長１０００μｍの素
子が室温における閾値電流５〜１０ｍＡで直流動作し、
発振波長は９７０〜９８０ｎｍの範囲であった。最大光
出力２００ｍＷ以上の高出力動作を得ることができ、最
高レーザ発振温度は１５０〜１６０℃を得た。動作温度
６０℃における光出力１００ｍＷの定出力動作で２００
０時間以上の長期信頼性を達成した。
【００３０】（実施例７）本発明の他実施例を実施例６
と同様に図７（ａ），(ｂ）,図８（ａ）,（ｂ）により
説明する。(0001)C面から０.５°傾いた面を有するAl2O
3又はSiC基板を２１'を用いて、その上にGaNバッファ層
２２'(d=0.01〜0.05μｍ)，ｎ型GaN光導波層２３'(d=3
〜5μｍ，ND=5×1017〜1×1018cm-3)をまず有機金属気
相成長法(MOCVD)法によってエピタキシャル成長した。
その後、絶縁膜SiN層２４'(d=0.1μｍ)を蒸着して、図
７（ｂ）に示す正六角形状のパターンを形成した。次
に、ｎ型GaN光導波層２５'(d=0.5〜1.0μｍ，ND=5×10
17〜1×1018cm-3)，アンドープAlGaN光導波層２６'(d=
0.03〜0.05μｍ)，アンドープInGaN(d=6nm，歪量1.8%)
歪量子井戸層２層と，アンドープGaN(d=8nm)量子障壁層
１層からなる多重量子井戸活性層２７'，アンドープAlG
aN光導波層２８'(d=0.03〜0.05μｍ)，ｐ型GaN光導波層
２９'(d=0.25〜0.5μｍ，NA=7×1017〜1×1018cm-3)を
ＭＯＣＶＤにより選択成長した。
【００３１】図７（ｂ）の正六角形状パターンは導波路
構造としてこのまま使うことができる。またホトリソグ
ラフィーとドライ加工により、ストレートな導波路構造
を形成し、このストレートな導波路形状の周囲に対して
導波路構造長手方向の両端から５〜２０μｍ間隔をあけ
て、図８（ｂ）に示すように絶縁膜で形成した正六角形
のパターンマスクをホトリソグラフィーとエッチングに
より作製した。次に、ｐ型GaN埋め込み層３０'(d=2〜3
μｍ，ND=7×1017〜5×1018cm-3)をＭＯＣＶＤ法により
埋め込み成長した後、ホトリソグラフィーを利用して水
素イオンを打ち込んだ電流狭窄領域３１を形成した。さ
らに、ｐ側電極３２及びｎ側電極３３を蒸着し、スクラ
イブして図３８（ａ）の断面と図８（ｂ）の上面を有し
た素子の形を得た。材料はことなるが、素子構造は実施
例１と同様にして作製できた。
【００３２】本実施例によると、中央部の導波路構造に
導波された誘導放出光の増幅が可能である共振器構造が
Nitride系材料においても埋め込み構造により形成でき
た。これにより、電流注入によるレーザ発振が可能であ
った。発振波長は４２０〜４３０ｎｍの範囲であり、青
紫色を呈したレーザ光を得た。
【００３３】（実施例８）本発明の他実施例を図９
（ａ）,（ｂ），図１０（ａ）,（ｂ）により説明する。
本実施例では、実施例７とほぼ同様に素子を作製する
が、図９（ｂ）において導波路構造を形成する際に、実
施例６や７における長方形状の絶縁膜パターン長手方向
の両端に対して、正六角柱の三つの側面を隣接するよう
に形成しかつ両端面が相対して平行に位置するように設
定した。これにより、両端の側面は基板に対して垂直で
あり、共振器内部の導波光に対して共振器ミラーとな
る。その他は、実施例７と全く同様に素子を作製した。
最終的には、図１０（ａ）の断面と図１０（ｂ）の上面
を有した素子の形を得た。
【００３４】本実施例では、実施例７と同様に作製した
共振器構造によって共振器内部の導波路構造に導波され
た誘導放出光に対して増幅を行なうことができ、電流注
入によるレーザ発振が可能であった。本素子の基本特性
は、実施例７とほぼ同様であった。
【００３５】（実施例９）本発明の他実施例を図１１
（ａ）,（ｂ），図１２（ａ），(ｂ）により説明する。
本実施例では、実施例７や８とほぼ同様に素子を作製す
るが、図１１（ｂ）において導波路構造を形成する際
に、実施例６や７における長方形状の絶縁膜パターン長
手方向の両端に対して、正六角柱を隣接するように形成
しかつ両端面が相対して平行に位置するように設定し
た。これにより、両端の側面は基板に対して垂直であ
り、共振器内部の導波光に対して共振器ミラーとなる。
その上、共振器端面近傍における正六角柱領域では、共
振器内部のストレートな導波路領域より歪多重量子井戸
構造活性層の実効的な禁制帯幅を少なくとも６０ｍｅＶ
以上大きく設定できた。このことにより、共振器端面近
傍の正六角柱領域における導波路構造は、共振器内部の
導波光に対してほとんど光吸収のない端面透明構造の機
能を果たした。その他は、実施例７や８と全く同様に素
子を作製した。最終的には、図１２（ａ）の断面と図１
２（ｂ）の上面を有した素子の形を得た。
【００３６】本実施例では、実施例７や８と同様に作製
した共振器構造によって、共振器内部の導波路構造に導
波された誘導放出光に対して増幅を行なうことができ、
電流注入によるレーザ発振が可能であった。本実施例の
素子特性は、高出力特性を除いて実施例７や８とほぼ同
様であった。本素子は、実施例２や３の素子よりも２倍
から３倍の高出力動作を得た。
【００３７】（実施例１０）実施例９と全く同様の順序
とパターン形状により、実施例６のInGaAs/GaAs/GaInP
材料を用いてレーザ素子構造を作製した。
【００３８】本実施例では、高出力特性以外は実施例６
とほぼ同じ基本特性を得た。最大光出力は実施例１より
も大きくでき４００ｍＷ以上の高出力動作を得ることが
できた。また、動作温度６０℃における光出力２００ｍ
Ｗの定出力動作で２０００時間以上の長期信頼性を達成
した。
【００３９】
【発明の効果】本発明により、DiamondやZinc Blende構
造である立方晶系の半導体基板上だけでなく、Wurtzite
構造を有した六方晶系の半導体基板やセラミックス基板
上に半導体レーザ素子に必須であるレーザ共振器構造や
導波路構造を形成する新しい手段を提供し、埋め込み構
造により屈折率導波構造や端面透明構造を形成して高出
力動作にも有効な素子構造の実現を可能にした。本発明
の実施例では、InGaAs/GaAs/GaInPレーザをGaAs(111)面
基板上に作製した結果、従来の作製技術による素子より
も低閾値で高出力特性を達成でき、閾値電流は５〜１０
ｍＡであり波長９７０〜９８０ｎｍの範囲でレーザ発振
し、４００ｍＷ以上の高出力動作を得た。また、GaInN/
GaN/AlGaN材料を用いてAl2O3やSiC基板上に圧縮歪多重
量子井戸構造活性層を有した異種二重接合構造を形成
し、電流注入によるレーザ発振を確認できた。発振波長
は４２０〜４３０ｎｍの範囲であり、青紫色を呈したレ
ーザ光を得た。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例を示す素子構造断面図。
【図２】本発明の一実施例における共振器方向と劈開方
向を示す上面概略図。
【図３】本発明の他実施例を示す素子構造断面図。
【図４】本発明の他実施例を示す素子構造断面図（ａ）
及び上面図（ｂ）。
【図５】本発明の他実施例を示す素子構造断面図（ａ）
及び上面図（ｂ）。
【図６】本発明の他実施例を示す素子構造断面図（ａ）
及び上面図（ｂ）。
【図７】本発明の他実施例を示す素子構造断面図（ａ）
及び上面図（ｂ）。
【図８】本発明の他実施例を示す素子構造断面図（ａ）
及び上面図（ｂ）。
【図９】本発明の他実施例を示す素子構造断面図（ａ）
及び上面図（ｂ）。
【図１０】本発明の他実施例を示す素子構造断面図
（ａ）及び上面図（ｂ）。
【図１１】本発明の他実施例を示す素子構造断面図
（ａ）及び上面図（ｂ）。
【図１２】本発明の他実施例を示す素子構造断面図
（ａ）及び上面図（ｂ）。
【符号の説明】
１…(0001)C面を有したAl2O3基板、２…アンドープGaN
バッファ層、３…ｎ型GaN光導波層、４…ｎ型AlGaN光導
波層、５…アンドープGaInN/GaN多重量子井戸構造活性
層、６…ｐ型AlGaN光導波層、７…ｐ型GaN光導波層、８
…絶縁膜、９…ｐ側電極、１０…ｎ側電極、１１…ｎ型
GaN電流狭窄埋メ込み層、１２…ｐ型GaNコンタクト層、
１３…ｎ型GaN光導波層、１４…アンドープGaN層、１５
…GaInN/AlGaNＤＢＲ構造高反射膜、１６…GaInN/AlGaN
ＤＢＲ構造高反射膜、１…（111)面から０.５°オフし
たｎ型GaAs基板、２…ｎ型GaAsバッファ層、３…ｎ型Ga
InP光導波層、４…絶縁膜SiN、５…ｎ型GaInAsP光導波
層、６…アンドープGaAs光分離閉じ込め層、７…InGaAs
/GaAs圧縮歪多重量子井戸構造活性層、８…アンドープG
aAs光分離閉じ込め層、９…ｐ型GaInAsP光導波層、１０
…ｐ型GaInP/GaAs埋め込み層、１'…（0001)C面から０.
５°オフしたAl2O3又はSiC基板、２'…GaNバッファ層、
３'…ｎ型GaN光導波層、５'…ｎ型GaN光導波層、６'…
ｐ型AlGaN光導波層、７'…アンドープGaInN/GaN圧縮歪
多重量子井戸構造活性層、８'…ｎ型AlGaN光導波層、
９'…ｐ型GaN光導波層、１０'…ｐ型GaN埋め込み層、１
１…水素イオン打ち込み電流狭窄領域、１２…ｐ側電
極、１３…ｎ側電極。

Claims (24)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】単結晶基板上に設けた半導体発光素子にお
    いて、用いる基板が六方晶系のWurtzite結晶構造を有す
    る半導体もしくはセラミックス単結晶基板であり、かつ
    基板面指数を(0001)C面ジャストとし、該基板上に導波
    路構造を設けて共振器面を形成する際に、ストライプ状
    共振器を該基板の結晶面(11-20)A面に対して平行な方向
    に設けておき、該基板の(11-20)A面に対して垂直な方向
    に劈開法を用いて該基板の(0001)C面に対して垂直な面
    を切り出してこの面を両端に相対して平行に設けた共振
    器を形成することを特徴とする半導体レーザ素子の作製
    方法。
  2. 【請求項２】上記導波路構造はAlGaInN材料からなるこ
    とを特徴とする請求項１記載の半導体レーザ素子の作製
    方法。
  3. 【請求項３】該基板上にAlGaInN材料からなる導波路構
    造の共振器面をAlGaInN材料の結晶面(11-20)A面になる
    ように形成したとき、この共振器面は該基板の結晶面(1
    1-20)A面に対して垂直であることを特徴とする請求項１
    記載の半導体レーザ素子の作製方法。
  4. 【請求項４】単結晶基板上に設けた半導体発光素子にお
    いて、用いる基板を(0001)C面ジャストの結晶面を有し
    た六方晶系の半導体もしくはセラミックス単結晶基板と
    して、この基板上にストライプ状共振器の方向を該基板
    の(11-20)A面に対して垂直な方向に設けておき、該基板
    面の結晶面(0001)C面に対して垂直な相平行する側面を
    選択結晶成長技術により形成して共振器面としたとき、
    この側面を該基板の(11-20)A面に対して平行に設定し、
    両端に相対して平行に設けた共振器面を形成することに
    より、誘導放出光を増幅してレーザ発振を得ることを特
    徴とする半導体レーザ素子の作製方法。
  5. 【請求項５】該基板上に設けた導波路構造における少な
    くとも共振器両端面近傍に相当する領域が六角柱状の光
    導波層からなり、六角柱光導波層の側面が該基板の結晶
    面(0001)C面に対して垂直でありかつその側面は両端面
    において相向かう一対の平行な面を形成しており、この
    一対の両端面を共振器面とすることを特徴とする請求項
    ４記載の半導体レーザ素子の作製方法。
  6. 【請求項６】該基板上に設けた導波路構造は共振器全体
    にわたって六角柱状光導波層の組み合せによりなること
    を特徴とする請求項４記載の半導体レーザ素子の作製方
    法。
  7. 【請求項７】該基板上にAlGaInN材料からなる導波路構
    造を選択結晶成長技術により形成し、該基板に垂直であ
    る側面を設けたときに、形成される共振器両端面をAlGa
    InN材料の結晶面(10-10)M面に設定してあることを特徴
    とする請求項４記載の半導体レーザ素子の作製方法。
  8. 【請求項８】特許請求項目第４から７項記載事項におい
    て、該ストライプ状共振器のパターンは絶縁膜をマスク
    として用いることにより形成し、絶縁膜のマスクパター
    ン以外に選択的にAlGaInN材料を結晶成長することによ
    り、共振器導波路構造を作製することを特徴とする請求
    項４記載の半導体レーザ素子の作製方法。
  9. 【請求項９】該発光活性層は格子歪を導入した歪量子井
    戸層により構成した単一或は多重歪量子井戸構造である
    ことを特徴とする請求項１又は４記載の半導体レーザ素
    子の作製方法。
  10. 【請求項１０】少なくとも共振器端面近傍に設けた六角
    柱状の導波路構造内では、歪量子井戸構造発光活性層の
    実効的な量子準位間エネルギーが共振器内部領域より大
    きい値を有しており、共振器内部の導波路構造を伝播す
    るレーザ光に対して共振器端面近傍における六角柱状の
    導波路構造は光吸収のない透明領域となっていることを
    特徴とする請求項４記載の半導体レーザ素子の作製方
    法。
  11. 【請求項１１】共振器端面近傍に設けた六角柱状の導波
    路構造内では、歪量子井戸構造発光活性層の実効的な量
    子準位間エネルギーが共振器内部領域より少なくとも６
    ０ｍｅＶ以上大きい値を有していることにより、共振器
    内部の導波路構造を伝播するレーザ光に対して共振器端
    面近傍領域が透明領域となっていることを特徴とする請
    求項１０記載の半導体レーザ素子の作製方法。
  12. 【請求項１２】Wurtzite構造を有する半導体基板上に形
    成された導波路共振器構造を有する半導体レーザ素子に
    おいて、上記導波路共振器の端器は結晶面方向が(11-2
    0)A面であることを特徴とする半導体レーザ素子。
  13. 【請求項１３】上記導波路共振器構造はAlGaInN材料か
    らなることを特徴とする請求項１２記載の半導体レーザ
    素子。
  14. 【請求項１４】Wurtzite構造を有する半導体基板上に形
    成された導波路共振器構造を有する半導体レーザ素子に
    おいて、上記導波路共振器の端面は結晶面方位が(10-1
    0)M面であることを特徴とする半導体レーザ素子。
  15. 【請求項１５】上記導波路共振器構造はAlGaInN材料か
    らなることを特徴とする請求項１４記載の半導体レーザ
    素子。
  16. 【請求項１６】半導体もしくはセラミックス単結晶基板
    上に設けた禁制帯幅の大きな光導波層に挾まれた禁制帯
    幅の小さな発光活性層を有した異種二重接合構造におい
    て、レーザ光の導波路構造を少なくとも六角柱状の該光
    導波層により構成しており、該発光活性層の形状は該光
    導波層と同じく六角柱状であるか或は該光導波層の形状
    の中に埋め込まれた形であり、六角柱の導波路形状のう
    ち六角形を構成する六つの側面は該基板面に対して垂直
    であり、これらの側面全て或は相対する二つの面同志を
    レーザ光に対する共振器ミラーとすることを特徴とする
    半導体レーザ素子。
  17. 【請求項１７】上記発光活性層を埋め込んだ該光導波層
    の形状や該発光活性層の形状が正六角柱を構成してお
    り、導波光を正六角柱形状の光導波路構造に伝播させ、
    上記六角柱それぞれの面のうち相平行する面をFabry-Pe
    rot共振器のミラーとし、これに導波光を反射させて増
    幅することによりレーザを発振させることを特徴とする
    請求項１６に記載の半導体レーザ素子。
  18. 【請求項１８】上記基板が立方晶系のDiamond或いはZin
    c Blende構造を有するときには、基板面方位が(001)面
    から５４.７°傾いた(111)面を有しているか或は(111)
    面から０〜３０°範囲のオフ角度を有しており、該基板
    が六方晶系のWurtzite構造を有するときには、基板面方
    位が(0001)C面から０〜３０°範囲のオフ角度を有して
    いることを特徴とする請求項１６又は１７に記載の半導
    体レーザ素子。
  19. 【請求項１９】上記発光活性層は直方体の形状であり、
    かつ正六角柱状の該光導波層が該発光活性層を埋め込ん
    だ導波路構造を構成しており、正六角形をなす該光導波
    層の六つの側面が基板面に対して垂直であることを特徴
    とする請求項１６乃至１８のいずれかに記載の半導体レ
    ーザ素子。
  20. 【請求項２０】上記発光活性層と該光導波層は直方体形
    状の導波路構造を構成しており、共振方向となる導波路
    構造長手方向の両端面は正六角形をなす六面のうち三つ
    の側面によりなっており、両端の三つの側面は基板面に
    対して垂直であり、少なくとも三つの側面のうち真中の
    面同志は長手方向の両端面となるようにあいたいして平
    行であり、相対する面同志は基板面に対して垂直である
    ことを特徴とする請求項１６乃至１９のいずれかに記載
    の半導体レーザ素子。
  21. 【請求項２１】上記発光活性層と該光導波層は真中に直
    方体状の形状と共振方向となる導波路構造長手方向の両
    端に正六角柱状の形状が隣接して組合わさった導波路構
    造を構成しており、両端の正六角柱導波路形状のうち六
    つの側面が基板面に対して垂直であり、少なくとも長手
    方向の両端面となる相対する面同志は基板面に対して垂
    直であることを特徴とする請求項１６乃至２０のいずれ
    かに記載の半導体レーザ素子。
  22. 【請求項２２】上記光導波層と少なくとも該発光活性層
    は選択成長により形成し、直方体状や正六角柱状の導波
    路構造を構成しており、正六角柱状の側面は基板に対し
    て垂直であり少なくとも共振器となる両端面は基板面に
    対して垂直であることを特徴とする請求項１６乃至２１
    のいずれかに記載の半導体レーザ素子。
  23. 【請求項２３】上記発光活性層は格子歪を導入した歪量
    子井戸層により構成した単一或は多重歪量子井戸構造で
    あることを特徴とする請求項１６乃至２２のいずれかに
    記載の半導体レーザ素子。
  24. 【請求項２４】共振器端面近傍に設けた正六角柱状の導
    波路構造では、歪量子井戸構造である該発光活性層の実
    効的な量子準位間エネルギーが共振器内部領域における
    より大きい値を有しており、共振器内部の直方体状導波
    路構造を伝播するレーザ光に対して共振器端面近傍にお
    ける正六角柱状の導波路構造は光吸収のない透明領域と
    なっていることを特徴とする請求項２１又は２２に記載
    の半導体レーザ素子。
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Cited By (27)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH08316582A (ja) * 1995-05-19 1996-11-29 Nec Corp 半導体レーザ
WO1997011518A1 (fr) * 1995-09-18 1997-03-27 Hitachi, Ltd. Materiau semi-conducteur, procede de production de ce materiau semi-conducteur et dispositif a semi-conducteur
JPH09246670A (ja) * 1996-03-04 1997-09-19 Toyoda Gosei Co Ltd ３族窒化物半導体発光素子
WO1998044606A1 (fr) * 1997-03-27 1998-10-08 Sharp Kabushiki Kaisha Laser combine a semi-conducteur
JPH10294533A (ja) * 1997-02-21 1998-11-04 Toshiba Corp 窒化物化合物半導体レーザ及びその製造方法
US6201823B1 (en) 1996-12-24 2001-03-13 Nec Corporation Gallium nitride based compound semiconductor laser and method of forming the same
US6225195B1 (en) 1997-08-04 2001-05-01 Sumitomo Chemical Company Limited Method for manufacturing group III-V compound semiconductor
US6242761B1 (en) 1997-02-21 2001-06-05 Kabushiki Kaisha Toshiba Nitride compound semiconductor light emitting device
US6255198B1 (en) 1998-11-24 2001-07-03 North Carolina State University Methods of fabricating gallium nitride microelectronic layers on silicon layers and gallium nitride microelectronic structures formed thereby
US6261929B1 (en) 2000-02-24 2001-07-17 North Carolina State University Methods of forming a plurality of semiconductor layers using spaced trench arrays
JP2001237455A (ja) * 2000-02-23 2001-08-31 Inst Of Physical & Chemical Res 紫外域の短波長域において発光するＩｎＡｌＧａＮおよびその製造方法ならびにそれを用いた紫外発光素子
US6376339B2 (en) 1998-11-24 2002-04-23 North Carolina State University Pendeoepitaxial methods of fabricating gallium nitride semiconductor layers on silicon carbide substrates by lateral growth from sidewalls of masked posts, and gallium nitride semiconductor structures fabricated thereby
US6380108B1 (en) 1999-12-21 2002-04-30 North Carolina State University Pendeoepitaxial methods of fabricating gallium nitride semiconductor layers on weak posts, and gallium nitride semiconductor structures fabricated thereby
US6403451B1 (en) 2000-02-09 2002-06-11 Noerh Carolina State University Methods of fabricating gallium nitride semiconductor layers on substrates including non-gallium nitride posts
US6489221B2 (en) 1999-11-17 2002-12-03 North Carolina State University High temperature pendeoepitaxial methods of fabricating gallium nitride semiconductor layers on sapphire substrates
US6570192B1 (en) 1998-02-27 2003-05-27 North Carolina State University Gallium nitride semiconductor structures including lateral gallium nitride layers
US6608327B1 (en) 1998-02-27 2003-08-19 North Carolina State University Gallium nitride semiconductor structure including laterally offset patterned layers
JP2003535480A (ja) * 2000-05-30 2003-11-25 オスラム オプト セミコンダクターズ ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツング 光学的にポンピングされる表面放出半導体レーザ装置
US6806502B2 (en) 2000-11-17 2004-10-19 Sumitomo Chemical Company, Limted 3-5 Group compound semiconductor and light emitting device
US6887726B2 (en) 1997-09-29 2005-05-03 Nec Corporation Semiconductor layer formed by selective deposition and method for depositing semiconductor layer
US6897483B2 (en) 1998-06-10 2005-05-24 North Carolina State University Second gallium nitride layers that extend into trenches in first gallium nitride layers
US7183569B2 (en) 1997-03-07 2007-02-27 Sharp Kabushiki Kaisha Gallium nitride semiconductor light emitting device having multi-quantum-well structure active layer, and semiconductor laser light source device
JP2008260682A (ja) * 1996-06-25 2008-10-30 Sumitomo Electric Ind Ltd 半導体素子
USRE42074E1 (en) 1996-04-26 2011-01-25 Sanyo Electric Co., Ltd. Manufacturing method of light emitting device
US7899100B2 (en) 2002-03-01 2011-03-01 Sharp Kabushiki Kaisha GaN laser element
JP2020025020A (ja) * 2018-08-07 2020-02-13 豊田合成株式会社 半導体レーザー素子とその製造方法
JP2024523148A (ja) * 2021-07-07 2024-06-28 エイエムエス－オスラム インターナショナル ゲーエムベーハー 面発光半導体レーザおよび面発光半導体レーザを製造する方法

Cited By (53)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH08316582A (ja) * 1995-05-19 1996-11-29 Nec Corp 半導体レーザ
US6459712B2 (en) 1995-09-18 2002-10-01 Hitachi, Ltd. Semiconductor devices
WO1997011518A1 (fr) * 1995-09-18 1997-03-27 Hitachi, Ltd. Materiau semi-conducteur, procede de production de ce materiau semi-conducteur et dispositif a semi-conducteur
US6377596B1 (en) 1995-09-18 2002-04-23 Hitachi, Ltd. Semiconductor materials, methods for fabricating semiconductor materials, and semiconductor devices
JPH09246670A (ja) * 1996-03-04 1997-09-19 Toyoda Gosei Co Ltd ３族窒化物半導体発光素子
USRE42074E1 (en) 1996-04-26 2011-01-25 Sanyo Electric Co., Ltd. Manufacturing method of light emitting device
EP2383846B1 (en) * 1996-04-26 2020-02-19 Epistar Corporation Light emitting device and manufacturing method thereof
JP2008260682A (ja) * 1996-06-25 2008-10-30 Sumitomo Electric Ind Ltd 半導体素子
US6201823B1 (en) 1996-12-24 2001-03-13 Nec Corporation Gallium nitride based compound semiconductor laser and method of forming the same
US6420198B1 (en) 1996-12-24 2002-07-16 Nec Corporation Gallium nitride based compound semiconductor laser and method of forming the same
US6242761B1 (en) 1997-02-21 2001-06-05 Kabushiki Kaisha Toshiba Nitride compound semiconductor light emitting device
JPH10294533A (ja) * 1997-02-21 1998-11-04 Toshiba Corp 窒化物化合物半導体レーザ及びその製造方法
US7183569B2 (en) 1997-03-07 2007-02-27 Sharp Kabushiki Kaisha Gallium nitride semiconductor light emitting device having multi-quantum-well structure active layer, and semiconductor laser light source device
US7042011B2 (en) 1997-03-27 2006-05-09 Sharp Kabushiki Kaisha Compound semiconductor laser
WO1998044606A1 (fr) * 1997-03-27 1998-10-08 Sharp Kabushiki Kaisha Laser combine a semi-conducteur
US6597716B1 (en) 1997-03-27 2003-07-22 Sharp Kabushiki Kaisha Compound semiconductor laser
US6855570B2 (en) 1997-03-27 2005-02-15 Sharp Kabushiki Kaisha Compound semiconductor laser
US6225195B1 (en) 1997-08-04 2001-05-01 Sumitomo Chemical Company Limited Method for manufacturing group III-V compound semiconductor
US7314672B2 (en) 1997-09-29 2008-01-01 Nec Corporation Semiconductor layer formed by selective deposition and method for depositing semiconductor layer
US7655485B2 (en) 1997-09-29 2010-02-02 Nec Corporation Semiconductor layer formed by selective deposition and method for depositing semiconductor layer
US6887726B2 (en) 1997-09-29 2005-05-03 Nec Corporation Semiconductor layer formed by selective deposition and method for depositing semiconductor layer
US6608327B1 (en) 1998-02-27 2003-08-19 North Carolina State University Gallium nitride semiconductor structure including laterally offset patterned layers
US6570192B1 (en) 1998-02-27 2003-05-27 North Carolina State University Gallium nitride semiconductor structures including lateral gallium nitride layers
US6602763B2 (en) 1998-02-27 2003-08-05 North Carolina State University Methods of fabricating gallium nitride semiconductor layers by lateral overgrowth
US7195993B2 (en) 1998-06-10 2007-03-27 North Carolina State University Methods of fabricating gallium nitride semiconductor layers by lateral growth into trenches
US6897483B2 (en) 1998-06-10 2005-05-24 North Carolina State University Second gallium nitride layers that extend into trenches in first gallium nitride layers
US7378684B2 (en) 1998-11-24 2008-05-27 North Carolina State University Pendeoepitaxial gallium nitride semiconductor layers on silicon carbide substrates
US6255198B1 (en) 1998-11-24 2001-07-03 North Carolina State University Methods of fabricating gallium nitride microelectronic layers on silicon layers and gallium nitride microelectronic structures formed thereby
US6376339B2 (en) 1998-11-24 2002-04-23 North Carolina State University Pendeoepitaxial methods of fabricating gallium nitride semiconductor layers on silicon carbide substrates by lateral growth from sidewalls of masked posts, and gallium nitride semiconductor structures fabricated thereby
US6462355B1 (en) 1998-11-24 2002-10-08 North Carolina State University Pendeoepitaxial gallium nitride semiconductor layers on silicon carbide substrates
US6602764B2 (en) 1998-11-24 2003-08-05 North Carolina State University Methods of fabricating gallium nitride microelectronic layers on silicon layers
US6545300B2 (en) 1999-11-17 2003-04-08 North Carolina State University Pendeoepitaxial methods of fabricating gallium nitride semiconductor layers on sapphire substrates, and gallium nitride semiconductor structures fabricated thereby
US6686261B2 (en) 1999-11-17 2004-02-03 North Carolina State University Pendeoepitaxial methods of fabricating gallium nitride semiconductor layers on sapphire substrates, and gallium nitride semiconductor structures fabricated thereby
US6521514B1 (en) 1999-11-17 2003-02-18 North Carolina State University Pendeoepitaxial methods of fabricating gallium nitride semiconductor layers on sapphire substrates
US6489221B2 (en) 1999-11-17 2002-12-03 North Carolina State University High temperature pendeoepitaxial methods of fabricating gallium nitride semiconductor layers on sapphire substrates
US7217641B2 (en) 1999-11-17 2007-05-15 North Carolina State University Pendeoepitaxial methods of fabricating gallium nitride semiconductor layers on sapphire substrates, and gallium nitride semiconductor structures fabricated thereby
US6380108B1 (en) 1999-12-21 2002-04-30 North Carolina State University Pendeoepitaxial methods of fabricating gallium nitride semiconductor layers on weak posts, and gallium nitride semiconductor structures fabricated thereby
US6586778B2 (en) 1999-12-21 2003-07-01 North Carolina State University Gallium nitride semiconductor structures fabricated by pendeoepitaxial methods of fabricating gallium nitride semiconductor layers on weak posts
US6403451B1 (en) 2000-02-09 2002-06-11 Noerh Carolina State University Methods of fabricating gallium nitride semiconductor layers on substrates including non-gallium nitride posts
US6621148B2 (en) 2000-02-09 2003-09-16 North Carolina State University Methods of fabricating gallium nitride semiconductor layers on substrates including non-gallium nitride posts, and gallium nitride semiconductor structures fabricated thereby
US6864160B2 (en) 2000-02-09 2005-03-08 North Carolina State University Methods of fabricating gallium nitride semiconductor layers on substrates including non-gallium nitride posts
US7095062B2 (en) 2000-02-09 2006-08-22 North Carolina State University Methods of fabricating gallium nitride semiconductor layers on substrates including non-gallium nitride posts, and gallium nitride semiconductor structures fabricated thereby
JP2001237455A (ja) * 2000-02-23 2001-08-31 Inst Of Physical & Chemical Res 紫外域の短波長域において発光するＩｎＡｌＧａＮおよびその製造方法ならびにそれを用いた紫外発光素子
US6486042B2 (en) 2000-02-24 2002-11-26 North Carolina State University Methods of forming compound semiconductor layers using spaced trench arrays and semiconductor substrates formed thereby
US6261929B1 (en) 2000-02-24 2001-07-17 North Carolina State University Methods of forming a plurality of semiconductor layers using spaced trench arrays
JP2003535480A (ja) * 2000-05-30 2003-11-25 オスラム オプト セミコンダクターズ ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツング 光学的にポンピングされる表面放出半導体レーザ装置
US6806502B2 (en) 2000-11-17 2004-10-19 Sumitomo Chemical Company, Limted 3-5 Group compound semiconductor and light emitting device
US8170076B2 (en) 2002-03-01 2012-05-01 Sharp Kabushiki Kaisha GaN laser element
US8548019B2 (en) 2002-03-01 2013-10-01 Sharp Kabushiki Kaisha GaN laser element
US8824516B2 (en) 2002-03-01 2014-09-02 Sharp Kabushiki Kaisha GaN-based laser device
US7899100B2 (en) 2002-03-01 2011-03-01 Sharp Kabushiki Kaisha GaN laser element
JP2020025020A (ja) * 2018-08-07 2020-02-13 豊田合成株式会社 半導体レーザー素子とその製造方法
JP2024523148A (ja) * 2021-07-07 2024-06-28 エイエムエス－オスラム インターナショナル ゲーエムベーハー 面発光半導体レーザおよび面発光半導体レーザを製造する方法

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