激光元件制造技术

激光元件(10)具备依次层叠的n型半导体层(13)、发光层(14)及p型半导体层(15)。p型半导体层(15)包括在包含主面(P1)的层设置有接触层(1522)的脊(152)。在侧面(P2)与主面(P1)的边界设有使接触层(1522)凹陷的台阶(1523)。边界设有使接触层(1522)凹陷的台阶(1523)。边界设有使接触层(1522)凹陷的台阶(1523)。

【技术实现步骤摘要】
激光元件


[0001]本专利技术涉及发光层由半导体构成的激光元件。

技术介绍

[0002]已知发光层由氮化物系半导体构成的激光元件，近年来， 这样的激光元件的高输出化得到发展。以下，在被记载为激光元 件而没有特别说明的情况下，该激光元件是指由氮化物系半导体 构成的激光元件。
[0003]例如，在美国专利第10333278号说明书的图1及日本专利特 表2018
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523311号公报的图1中示出了激光元件的示意性的剖视 图。如这些图所示，激光元件通过在基板上依次层叠n型半导体 层、发光层、p型半导体层、p侧的接触层以及p侧的电极层而构 成。在该激光元件中，p型半导体层构成为厚度均匀。
[0004]另外，美国专利第10333278号说明书的图1及日本专利特表 2018
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523311号公报的图1中所示的截面是与构成激光元件的谐 振器的长边方向平行的截面。以下，将这样的截面称为纵截面， 将与纵截面正交的截面称为横截面。
[0005]另外，如美国专利第10333278号说明书的图8及日本专利特 表2018
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523311号公报的图8所示，在激光元件的一例中，也可以 在p型半导体层设置有呈条状隆起的脊。脊具有与谐振器的长度 方向平行地设置的条状的结构，且构成为厚度比p型半导体层的 脊以外的部分厚。脊以在激光元件的横截面中成为梯形形状的方 式成形。
[0006]另外，以下，将脊的尺寸中与谐振器的长边方向平行的尺 寸(即，纵截面上的尺寸)称为长度，将与谐振器的长边方向垂直 的尺寸(即，横截面上的尺寸)称为宽度。

技术实现思路

本专利技术所要解决的技术问题
[0007]在美国专利第10333278号说明书和特表2018
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523311号公 报的激光元件(例如，参照美国专利第10333278号说明书的图1和 日本专利特表2018
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523311号公报的图1)中，为了以更高的电流驱 动激光元件，在谐振器的端面(美国专利第10333278号说明书和 日本专利特表2018
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523311号公报的刻面)的附近设置了电流保护 区域。
[0008]在电流保护区域中，p侧的接触层被除去，p侧的电极层与 p型半导体层直接接触。另外，以下，将构成脊的外缘的表面中 与谐振器的长边方向正交的表面称为脊的端面，将与谐振器的长 边方向平行的表面称为脊的侧面。
[0009]根据该构成，能够抑制在谐振器的长边方向上的端面附近 流动的电流，因此能够抑制在该端面附近可能产生的非发光复合。
[0010]另外，作为通过提高向激光元件供给的电流来实现激光元 件的高输出化的其他方法，考虑通过扩大脊的宽度来使脊的面积 大面积化。然而，在该情况下，越扩大脊的宽度，相较于脊的中 央部，在脊的侧面流入越多的电流。在侧面容易产生悬空键，形 成较多由悬空键引起的非发光复合能级。在脊的侧面流动的电流 非发光复合而无助于发光，成为
热而逸散。伴随该非发光复合的 发热不仅在以规定的电力驱动的情况下降低了激光元件的输出， 而且在侧面的附近产生结晶缺陷。该结晶缺陷导致激光元件的可 靠性降低。用于解决技术问题的技术方案
[0011]本专利技术的一方式是鉴于上述问题而完成的。本专利技术的一方 式的目的在于，通过在p型半导体层设置有脊的激光元件中抑制 在脊的侧面附近流动的电流，从而提高激光元件的驱动效率以及 可靠性。
[0012]为了解决上述问题，本专利技术的方式1所涉及的激光元件具备 基板、在所述基板的一个主面上依次层叠的n型半导体层、发光 层、p型半导体层以及电极层。
[0013]在方式1涉及的激光元件中，采用了以下构成：所述p型 半导体层包括呈条状隆起的脊，所述脊是在包含与所述基板的相反一 侧的主面的层上设置有接触层的脊，在侧面与所述脊的主面的边界 的至少一部分上设置有使所述接触层凹陷的台阶，所述侧面是在 构成所述脊的外缘的表面中的沿所述脊的长边方向的表面，所述 电极层覆盖所述脊的主面以及所述台阶。有益效果
[0014]根据本专利技术的一方式，通过在p型半导体层设置有脊的激光 元件中抑制在脊的侧面附近流动的电流，从而提高激光元件的可 靠性。
附图说明
[0015]图1是本专利技术的第一实施方式所涉及的激光元件的主视图。图2是图1所示的激光元件所具备的p型半导体层的立体图。图3是表示图2所示的p型半导体层所含的脊中的Mg的浓度 分布的曲线图。图4是脊的主面中与基板相反侧的主面的电极层/脊连接的 示意性能带图。图5是在脊的主面中与基板相反侧的主面上设置的台阶表面 上的电极层/脊连接的示意性能带图。图6是图2所示的p型半导体层所包含的脊的俯视图。图7是图3所示的脊的一变化例的平面图。图8是本专利技术的第二实施方式所涉及的激光元件的主视图。图9是本专利技术的第三实施方式所涉及的激光元件的主视图。图10是本专利技术的第四实施方式所涉及的激光元件的主视图。
具体实施方式
[0016][第一实施方式]<激光元件的构成>参照图1图7对本专利技术的第一实施方式所涉及的激光元件10 进行说明。图1是激光元件10的主视图。图1表示激光元件10的一 个端面，即射出激光的端面。图2是激光元件10所具备的p型半导 体层15的立体图。图3是表示p型半导体层15所包含的脊152中的 Mg的浓度分布的曲线图。图4是脊152的主面中与基板相反的一 侧的主面P1的由电极层16/脊152构成的连接的示意性能带图。图 5是设置在主面P1的台阶1523的表面上的由电极层16/脊152构成 的连接的示意性能带图。图6是p型半导体层15所包含的脊152的 俯视图。图7是
脊152的一变形例的俯视图。
[0017]如图1所示，激光元件10包括电极层11、基板12、n型半导 体层13、发光层14、p型半导体层15、电极层16以及电介质层17。
[0018]n型半导体层13、发光层14、p型半导体层15、电极层16以 及电介质层17按照该顺序层叠在基板12的一个主面(图1中图示 的正交坐标系中y轴正方向侧的主面)。电极层11层叠于基板12的 另一个主面(图1所示的直角坐标系中y轴负方向侧的主面)。
[0019]此外，在图1中，示出了如下的激光元件10：电极层11、基 板12、n型半导体层13、发光层14、p型半导体层15、电极层16以 及电介质层17以位于基板12的上侧的方式配置的激光元件10。
[0020]在图1中，将相对于基板12的主面的法线平行的方向定为y 轴方向，将与y轴方向垂直且与激光元件10的其中一个端面平行 的方向定为x轴方向，将与基板12的主面的面内方向中的上述其 中一个端面垂直的方向定为z轴。在图1中，将y轴方向中从基板 12朝向发光层14的方向(即，图1中的上方向)定为y轴正方向，将 x轴方向中从图1的左侧朝向右侧的方向定为x轴正方向，将z轴方 向中从图1的从里朝向面前的方向定为z轴正本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种激光元件，其特征在于，包括：基板、在所述基板的一个主面上依次层叠的n型半导体层、发光层、p型半导体层以及电极层，所述p型半导体层包括呈条状隆起的脊，所述脊是在包含与所述基板的相反一侧的主面的层上设置有接触层的脊，在侧面与所述脊的主面的边界的至少一部分上设置有使所述接触层凹陷的台阶，其中，所述侧面是在构成所述脊的外缘的表面中的沿所述脊的长边方向的表面，所述电极层覆盖所述脊的主面以及所述台阶。2.根据权利要求1所述的激光元件，其特征在于，所述台阶的高度为2nm以上。3.根据权利要求1或2所述的激光元件，其特征在于...

【专利技术属性】
技术研发人员：野口哲宽，谷善彦，中津弘志，
申请(专利权)人：夏普福山激光株式会社，
类型：发明
国别省市：