氮化物半导体发光元件以及氮化物半导体发光元件的制造方法技术

本发明专利技术公开一种氮化物半导体发光元件以及该氮化物半导体发光元件的制造方法，是在光出射部上依次形成涂层膜和反射率调整膜的半导体发光元件，其中，光出射部由氮氧化物半导体构成，涂层膜由铝的氧化物膜或铝的氮化物膜构成，反射率调整膜由氧化物膜构成。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及。
技术介绍
即使在氮化物半导体发光元件中，对于氮化物半导体激光元件，为了调节谐振器端面的激光的反射率等目的，在成为氮化物半导体激光元件的光出射部的光出射侧的谐振器端面上形成使该谐振器端面的激光的反射率为大约10％的AR(Anti-Reflectance)涂层膜，在光反射侧的谐振器端面上形成使该激光的反射率为大约80～100％的HR(High Reflectance)涂层膜(例如，参照专利文献1(特开平09-162496号公报)、专利文献2(特开2002-237648号公报)以及专利文献3(特开平03-209895号公报)。这里，在氮化物半导体激光器中，能够提高光出射侧的谐振器端面中的激光的反射率降低反射镜损失，从而降低阈值。另外，氮化物半导体激光元件的光出射侧的谐振器端面，有可能因COD(Catastrophic OpticalDamage)而被破坏，因此有必要提高CODL等级(光出射侧的谐振器端面因COD而被破坏时的光输出)。然而，对于在氮化物半导体激光元件的光出射侧的谐振器端面上，作为AR涂层膜单层地形成氧化硅膜、氧化铝膜、氧化钛膜、氧化钽膜或氧化锌膜等的情况下，不能够足够地提高光出射侧的谐振器端面的反射率。另外，作为与光出射侧的谐振器端面表面接触的AR涂层膜形成基于氧化铝膜和氧化硅膜的层积体的多层膜的情况下，存在COD等级较低的问题。另外，在以往中，在提高光出射侧的谐振器端面的反射率的情况下，光出射侧的谐振器端面的光密度变大，因此难于在维持高的COD等级的同时提高光出射侧的谐振器端面的反射率。因此，本专利技术的目的为提供一种能够在维持高的COD等级的同时提高光出射侧的谐振器端面的反射率的氮化物半导体激光器以及氮化物半导体激光器的制造方法。
技术实现思路
本专利技术是一种氮化物半导体发光元件，其在光出射部上依次形成涂层膜和反射率调整膜，其中，光出射部由氮化物半导体构成，涂层膜由铝的氮氧化物膜或铝的氮化物膜构成，反射率调整膜由氧化物膜构成。另外，优选为，在本专利技术的氮化物半导体发光元件中，反射率调整膜由氧化铝膜和氧化硅膜的层积体构成。另外，优选为，在本专利技术的氮化物半导体发光元件中，涂层膜中的氧的含有量是0原子％以上35原子％以下。另外，优选为，在本专利技术的氮化物半导体发光元件中，光出射部对由氮化物半导体发光元件所发光的光的反射率是18％以上。另外，优选为，在本专利技术的氮化物半导体发光元件中，在光反射侧，依次形成氧化铝膜、氧化硅膜和氧化铝膜的层积体。另外，优选为，在本专利技术的氮化物半导体发光元件中，在光反射侧，依次形成氧化铝膜、氮化硅膜和氧化硅膜的层积体。另外，本专利技术是一种氮化物半导体发光元件的制造方法，用于制造在光出射部上依次形成涂层膜和反射率调整膜的氮化物半导体发光元件，其中，包含在光出射部上形成由铝的氮氧化物膜或铝的氮化物膜构成的涂层膜的工序；在所述涂层膜上形成由氧化物膜构成的反射率调整膜的工序。这里，优选为，在所述的氮化物半导体发光元件的制造方法中，作为反射率调整膜，形成氧化铝膜和氧化硅膜的层积体。另外，在本专利技术的氮化物半导体发光元件的制造方法中，对于涂层膜由铝的氮氧化物膜构成的情况下，能够通过对于靶材使用氧化铝而形成涂层膜。按照本专利技术，能够提供一种氮化物半导体发光元件和氮化物半导体发光元件的制造方法，其能够在维持较高的COD等级的同时提高光出射侧的谐振器端面的反射率。该专利技术的上述以及其他的目的、特征、局面以及有利点，应当根据与所添加的附图相关联而理解的与该专利技术相关的以下的详细说明，而明了。附图说明图1是表示作为本专利技术的氮化物半导体发光元件的一例的氮化物半导体激光元件的优选一例的示意性剖面图。图2是表示图1所示的氮化物半导体激光元件的谐振器长边方向的示意性的侧视图。图3是ECR溅射成膜装置的一例的示意性构成图。图4是表示利用AES对按照与本专利技术的实施方式的涂层膜相同的条件另体制作的铝的氮氧化物，在厚度方向对组成进行分析的结果的图。图5是表示本专利技术的实施方式的氮化物半导体激光元件的光出射侧的谐振器端面的反射波谱的理论计算结果的图。图6是表示本专利技术的实施方式的氮化物半导体激光元件的光出射侧的谐振器端面的反射波谱的实际测定结果的图。图7是表示对本专利技术实施方式的氮化物半导体激光元件的时效化后的COD等级进行研究的结果的图。图8是表示对本专利技术的实施方式的氮化物半导体激光元件的涂层膜中的氧的含有量的COD等级依存性进行研究的结果的图。图9A是表示本专利技术的氮化物半导体激光元件的另一例的光出射侧的谐振器的反射波谱的理论计算结果的图，图9B是表示本专利技术的氮化物半导体激光元件的另一其他例子的光出射侧的谐振器端面的反射波谱的理论计算结果的图。图10表示对比较例的氮化物半导体激光元件时效化后的COD等级进行研究后的结果的图。具体实施例方式以下，对本专利技术的实施方式进行说明。另外，在本专利技术的附图中，相同的参照符号，表示相同或相当的部分。在图1中，表示本专利技术的氮化物半导体发光元件的一例的氮化物半导体激光元件的优选的一例的示意性剖面图。这里，氮化物半导体激光元件100，具有在n型GaN构成的半导体基板101上从半导体基板101开始通过外延生长依次层积如下各层的结构即厚度0.2μm的由n型GaN构成的n型缓冲层102；厚度2.3μm的由n型Al0.06Ga0.94N构成的包覆层103；厚度0.02μm的由n型GaN构成的n型波导(guide)层104；多量子阱活性层105，其借助于由厚度4nm的InGaN和厚度8nm的GaN构成的多量子阱层以及由厚度70nm的GaN构成的保护层而构成；厚度20nm的由p型Al0.3Ga0.7N构成的p型电流区段(block)层106；厚度0.5μm的由p型Al0.05Ga0.95N构成的p型包覆层107；以及厚度0.1μm的由p型GaN构成的p型接触层108。另外，上述各层的混晶比是被适宜调节的，与本专利技术的本质没有关系。另外，由本实施方式的氮化物半导体激光元件振荡出的激光的波长通过多重量子阱活性层105的混晶比，而能够在例如370nm以上，470nm以下的范围中进行适当调节。另外，本实施方式中，调节为，波长405nm的激光进行振荡。另外，将p型包覆层107和p型接触层108的一部分除去，而以条带(stripe)状的脊带部111在谐振器长边方向延伸的方式，形成氮化物半导体激光元件100。这里脊带部111的条带的宽度是例如大约1.2μm～2.4μm，代表性的是大约1.5μm。另外，氮化物半导体激光元件100的脊带部111的条带的宽度不限于此，也可以使上述条带的宽度为例如2μm～100μm左右，从而将氮化物半导体激光元件100适用于用作照明用途的宽区域(broad area)型的氮化物半导体激光元件。另外，在p型接触层108的表面，设置由Pd层、Mo层和Au层的层积体构成的P电极110，在p电极110的下部，除了脊带部111的形成部位，形成由SiO2膜和TiO2膜的层积体构成的绝缘膜109。另外，在半导体基板101的与上述层的层积侧相反侧的表面上设置由Hf膜和Al膜的层积体构成的n电极112。图2中，示出了图1所示的氮化物半导体激光元件100的谐振器长边方向的示意性的侧面图。这里，氮化物半本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种氮化物半导体发光元件，在光出射部上依次形成涂层膜和反射率调整膜，其特征在于，上述光出射部由氮化物半导体构成，上述涂层膜由铝的氮氧化物膜或铝的氮化物膜构成，所述反射率调整膜由氧化物膜构成。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：神川刚，川口佳伸，
申请(专利权)人：夏普株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[]