一种半导体激光器，在基板（１１）上顺序层叠ｎ型半导体层（１３）、活性层（１０１）和ｐ型半导体层（２４），所述活性层（１０１）包含由ＩｎＧａＮ所构成的阱层，在活性层（１０１）和ｐ型半导体层（２４）之间，形成实质上不掺杂杂质的由氮化镓系列化合物半导体所构成的中间层（２１）。利用该半导体激光器，可实现高的光输出动作下的长寿命。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种。
技术介绍
近些年来，作为下一代的高密度光盘用光源，对于发出蓝紫光的激光二极管的希望变高，特别是，对在从蓝紫光到紫外光的短波长区域能动作的氮化镓(GaN)系列的III-V族化合物半导体发光元件的研究开发逐渐盛行。此外，这种光盘装置作为刻录部件，希望高密度、高速记录用，所以需要高光输出的高可靠性的GaN系列半导体激光器。最近，为了GaN系列激光器的长寿命化，采用这种方法，在蓝宝石基板上成长的GaN系列半导体膜上部分堆积二氧化硅(SiO2)等绝缘膜，在该绝缘膜上选择生长GaN系列半导体降低位错密度(dislocation density)。关于这种选择成长，具有第一文献“IEEE Journalof Selected Topics in Quantum Electronics，Vol.4(1998)483-489”。如按第一文献，表示了在GaN的<1-100>方向周期地形成直线间隔状的SiO2膜，将在SiO2上横向(ELOEpitaxial Lateral Overgrowth)成长的GaN膜变平坦，一边能够用为低位错基板。作为将该ELO选择成长技术用于激光器的文献，具有第二文献“Applied Physics Letters，Vol.77(2000)1931-1933”和第三文献“IEICETransuction Electron，Vol.E83-C(2000)529-535”。如按照第二文献，表示了通过选择成长能够将激光器构造的活性层部分的位错密度从1E10cm-2左右降低到1E7cm-2左右。此外，如按第四文献“JapaneseJournal of Applied Physics Vol.40(2001)3206-3210”，表示了降低GaN系列激光器的动作电流和动作电压，降低消耗电力(动作电流和动作电压的积)，对于抑制激光器的发热有关的长寿命化是有效的。不仅GaN系列激光器，一般的半导体激光器的活性层具有用于载流子注入的由p-n结所夹持的构造。为此，在活性层附近的p型掺杂物和n型掺杂物的控制即所谓的界面陡峭性(interface abruptness)，对于激光器的特性提高是重要的。原因是，如果上述掺杂物扩散到活性层，作为非发光再结合中心而作用，降低了活性层的发光效率。下面，关于GaN系列半导体的p型掺杂物，来说明已有的控制方法。对于GaN的p型掺杂物，通常使用二茂镁(Biscyclopentadienylmagnesium)(Cp2Mg)。但是，如按第五文献“Journal of Crystal Growth，Vol.189/190(1998)551-555”，表示了在使用有机金属气相成长(MOVPE)的结晶成长中，具有作为p型掺杂物的Mg扩散到规定的结晶以外的问题。此外，也表示了在位错密度大的情况下，这种扩散明显。另外，在第六文献“Journal of Crystal Growth，Vol.145(1994)214-218”中，记载了Mg吸附到作为MOVPE装置的反应炉的石英制的反应堆的存储器效果。如按该文献，表示了由于Mg具有存储器效果，所以产生掺杂延迟，Mg浓度分布的界面陡峭性恶化。另外，关于已有的Mg的扩散控制方法，记载在特开平6-283825号公报和特开平11-251687号公报中。我们为了实现GaN系列激光器的长寿命化，与上述文献1、2同样，尝试通过ELO选择成长法来降低GaN膜的位错密度，但长寿命化的效果不明显。即，可理解，仅降低位错密度，不能实现GaN系列激光器的长寿命。
技术实现思路
本专利技术的目的在于，提供一种在高光输出动作中能够长寿命的。本专利技术的所述目的通过下面的半导体激光器来实现，其在基板上，顺序层叠n型半导体层、活性层和p型半导体层，所述活性层包含由InGaN所构成的阱层，在所述活性层和所述p型半导体层之间，形成实质上不掺杂杂质的由氮化镓系列化合物半导体所构成的中间层。该半导体激光器通过下面的半导体激光器的制造方法来制造，该方法例如具有在基板上形成掺杂n型杂质的n型半导体层的步骤；在所述n型半导体层上，形成包括由InGaN构成的阱层的活性层的步骤；在所述活性层上，形成由氮化镓系列化合物构成的中间层的步骤；和在所述中间层上，形成掺杂p型杂质的p型半导体层的步骤，所述中间层不掺杂杂质来形成。另外，本专利技术的所述目的通过半导体激光器来实现，该半导体激光器是这样的半导体激光器，在其基板上，顺序层叠n型半导体层、活性层和p型半导体层，在所述活性层和所述p型半导体层之间，形成由氮化镓系列化合物半导体所构成的中间层，所述中间层通过层叠实质上不掺杂杂质的非掺杂层和掺杂n型杂质的扩散抑制层来构成，在与所述p型半导体层相邻侧，配置所述扩散抑制层。该半导体激光器通过半导体激光器的制造方法来制造，该方法例如包括在基板上形成掺杂n型杂质的n型半导体层的步骤；在所述n型半导体层上形成包含由InGaN构成的阱层的活性层的步骤；在所述活性层上形成由氮化镓系列化合物构成的中间层的步骤；和在所述中间层上形成掺杂p型杂质的p型半导体层的步骤，其中，形成所述中间层的步骤包括通过不掺杂杂质地成长氮化镓系列化合物半导体层，形成实质不掺杂杂质的非掺杂层的步骤；在所述氮化镓系列化合物半导体层的成长过程中，开始掺杂n型杂质来形成扩散抑制层的步骤。优选，在所述基板上形成n型半导体层的步骤，在所述基板上沿横方向使氮化物系列化合物半导体层选择成长之后来进行。附图说明图1是本专利技术的实施方式1的构成半导体激光器的激光器晶片的截面图。图2是图1的部分截面图。图3是表示本专利技术的实施方式1的半导体激光器的截面图。图4是表示本专利技术的实施方式1的半导体激光器元件的光输出相对电流的变化的图。图5是表示本专利技术的实施方式1的半导体激光器元件的动作电流相对动作时间的变化的图。图6是表示比较例的激光器晶片中Mg向活性层的扩散状态的图。图7是表示光致发光(PL)相对波长的变化的图。图8是表示比较例的半导体激光器元件的动作电流相对动作时间的变化的图。图9是表示本专利技术的实施方式1的激光器晶片中Mg向活性层的扩散状态的图。图10是表示本专利技术的实施方式1的其它激光器晶片中Mg向活性层的扩散状态的图。图11是表示本专利技术的实施方式1的上述其它激光器晶片，在寿命试验后Mg向活性层的扩散状态的图。图12是表示本专利技术实施方式1的中间层和厚度和寿命时间的关系的图。图13是表示本专利技术实施方式2的构成半导体激光器的激光器晶片的截面图。图14是表示本专利技术的实施方式2的激光器晶片中Mg向活性层的扩散状态的图。图15是表示本专利技术的实施方式2的半导体激光器元件的动作电流相对动作时间的变化的图。图16是表示本专利技术的实施方式2的其它激光器晶片中Mg向活性层的扩散状态的图。图17是本专利技术实施方式3的构成半导体激光器的激光器晶片的截面图。图18是表示本专利技术实施方式3的半导体激光器的制造方法的工序图。图19是表示本专利技术实施方式3的半导体激光器元件的动作电流相对动作时间的变化的图。具体实施例方式下面，参照附图来说明本专利技术的实施方式。(实施方式1)图1和图2是本专利技术实施方式1的构成半导体激光器的激光器晶片的截面图。如图1所示那样，激光器晶片为本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种半导体激光器，其特征为，在基板上顺序层叠ｎ型半导体层、活性层和ｐ型半导体层，所述活性层包含由ＩｎＧａＮ所构成的阱层，在所述活性层和所述ｐ型半导体层之间，形成有实质上不掺杂杂质的由氮化镓系列化合物半导体所构成的中间 层。
【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：长谷川义晃，横川俊哉，
申请(专利权)人：松下电器产业株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]
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