氮化物类半导体发光元件、氮化物类半导体激光元件、氮化物类半导体发光二极管及其制造方法和氮化物类半导体层的形成方法技术

本发明专利技术提供一种能抑制制造工艺复杂化且能抑制发光效率降低的氮化物类半导体发光元件。该氮化物类半导体发光元件（５０）包括：氮化物类半导体元件层（２３），形成于基板（２１）的由（１－１００）面构成的主表面上，具有以（１－１００）面为主面的发光层（２６）；由（０００－１）面构成的端面（５０ａ），形成于氮化物类半导体元件层（２３）的包含发光层（２６）的区域的端部，沿相对于发光层（２６）的主面（（１－１００）面）大致垂直方向延伸；反射面（５０ｃ），形成于与由（０００－１）面构成的端面（５０ａ）相对的区域，由氮化物类半导体元件层（２３）的生长面构成，沿相对于端面（５０ａ）倾斜角度θ１（约６２°）的方向延伸。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及氮化物类半导体发光元件、氮化物类半导体激光元件、氮化物类半导体发光二极管及其制造方法和氮化物类半导体层的形成方法
技术介绍
目前，Appl. Phys. Lett. 48 (24)，16June 1986，p. 1675-1677 提出有单片型半导体激光元件，该单片型半导体激光元件具备利用镓砒素系的半导体材料一体地形成有谐振器 端面和激光器射出光的反射面的半导体元件层。在Appl. Phys. Lett. 48(24)，16June 1986，p. 1675-1677 所公开的现有半导体激 光元件中，对一律层叠(重叠)于基板上的半导体元件层，通过离子束蚀刻技术，形成有光 射出面侧的谐振器端面、和在与该谐振器端面隔开规定距离的位置沿相对于谐振器端面倾 斜45°的方向延伸的反射面。由此构成为能够将来自谐振器端面的激光器射出光通过反射 面反射为与基板垂直的方向而射出到外部。但是，在Appl. Phys. Lett. 48 (24)，16June 1986，p. 1675-1677 所提出的单片型半 导体激光元件中，在制造工艺上，需要在基板上形成有平整的半导体元件层之后，再利用离 子束蚀刻技术形成相对于谐振器端面倾斜为斜角45°的反射面的工序，因此存在制造工艺 复杂之类的问题。另外，认为通过离子束蚀刻而形成的反射面表面上形成有微小的凹凸形 状，因此从谐振器端面射出的激光的一部分会在反射面上进行散射。在这种情况下，也存在 导致作为半导体激光元件的发光效率降低之类的问题。
技术实现思路
本专利技术是为解决如上所述的课题而开发的，其目的在于，提供一种能够抑制制造 工艺复杂化且能够抑制发光效率降低的氮化物类半导体激光元件及其制造方法。本专利技术第一方面的氮化物类半导体发光元件包括氮化物类半导体元件层，形成 于基板上，具有以(H、K、-Η-Κ、0)面为主面的发光层；端面，形成于氮化物类半导体元件层 的包含发光层的区域的端部，在相对于发光层的主面大致垂直的方向延伸，由(000-1)面 构成；和反射面，形成于与端面相对的区域，由氮化物类半导体元件层的生长面构成，相对 于端面倾斜规定角度地延伸。在本专利技术第一方面的氮化物类半导体发光元件中，如上所述，包括在与由(000-1) 面构成的端面相对的区域相对于端面倾斜规定角度地延伸的由氮化物类半导体元件层的 生长面构成的反射面，由此在氮化物类半导体元件层的结晶生长时，能够同时形成相对于 端面倾斜的反射面。由此，与在基板上使平整的半导体元件层生长之后再通过离子束蚀刻 形成相对于谐振器端面倾斜规定角度的反射面的情况不同，能够抑制半导体发光元件的制 造工艺复杂化。另外，通过将反射面按照由氮化物类半导体元件层的生长面构成的方式来构成，能够在反射面上得到良好地平整性。由此，使从端面射出的激光不会在反射面上发生 反射就一律使射出方向变化而射出到外部。因此，与通过离子束蚀刻而形成具有微小凹凸 形状的反射面的半导体发光元件不同，能够抑制半导体发光元件的发光效率降低。另外，包 括在基板上具有以(H、Κ、-Η-Κ、0)面为主面的发光层的氮化物类半导体元件层，由此能够 降低在半导体元件层(发光层)上发生的压电场和自发极化等内部电场。由此，能够进一 步提高激光的发光效率。在上述第一方面的氮化物类半导体发光元件中，优选端面由氮化物类半导体元件 层的生长面构成。根据如此构成，在氮化物类半导体元件层的结晶生长时，能够同时形成由 (000-1)面构成的端面。由此，在基板上使半导体元件层生长后，与通过离子束蚀刻等而形 成相对于基板的主表面大致垂直的谐振器端面的情况不同，能够抑制半导体发光元件的制 造工艺复杂化。在上述第一方面的氮化物类半导体发光元件中，优选由氮化物类半导体构成的反 射面具有(1-101)面和(11-22)面中的任一个的面方位，在基板具有由(1-100)面构成的 主表面的情况下，反射面为(1-101)面，在基板具有由(11-20)面构成的主表面的情况下， 反射面为(11-22)面。根据如此构成，上述两个反射面通过利用结晶生长而由氮原子覆盖 大部分表面，因此抑制氛围气中的氧被摄入反射面。由此抑制反射面随着氧化而劣化。其 结果是，在激光的反射率上不会发生时效变化，能够得到稳定的激光。在上述第一方面的氮化物类半导体发光元件中，优选基板具有由(H、K、-Η-Κ、0) 面构成的主表面，端面按照在主表面内的方向条纹状延伸的方式，沿着形 成于基板的凹部的一侧面，形成为相对于主表面大致垂直。根据如此构成，在基板的主表面 上形成氮化物类半导体层时，利用在基板的(H、Κ、-Η-Κ、0)面内的与c轴方向(W001]方 向)实质上正交的方向上形成的凹部的一侧面，能够容易地形成具有与基 板的主表面大致垂直的由(000-1)面构成的端面的氮化物类半导体元件层。在这种情况下，优选一侧面由(000-1)面构成。根据如此构成，在基板上形成氮化 物类半导体元件层时，接着基板的凹部的(000-1)面，能够容易地形成具有由(000-1)面构 成的端面的氮化物类半导体元件层。在上述第一方面的氮化物类半导体发光元件中，优选构成为从端面射出的激光 通过反射面反射为与来自发光层的射出方向交叉的方向，并入射到激光的监测用的光传感 器。根据如此构成，能够将通过作为结晶生长面具有良好平整性的反射面而抑制了光的散 射的激光(监测端面射出型激光元件的激光强度的抽样光)导入光传感器，因此能够更正 确地测定激光强度。在上述第一方面的氮化物类半导体发光元件中，优选从端面射出的激光通过反射 面反射为与来自发光层的射出方向交叉的方向，作为面发光型激光器的光源而使用。根据 如此构成，由于将通过作为结晶生长面具有良好平整性的反射面而抑制了光的散射的激光 射出，因此能够形成提高了发光效率的面发光型激光器。本专利技术第二方面的氮化物类半导体激光元件包括；基板；氮化物类半导体元件 层，形成于基板的主表面上，具有发光层，氮化物类半导体元件层的第一端面包含谐振器端 面和形成于谐振器端面附近且至少相对于主表面倾斜规定角度的倾斜面，倾斜面和主表面 所成的角为锐角。在本专利技术第二方面的氮化物类半导体激光元件中，如上所述，构成为氮化物类半导体元件层的第一端面包含谐振器端面和形成于谐振器端面附近且至少相对于基板的主 表面成锐角且倾斜规定角度的倾斜面，由此氮化物类半导体元件层经由比发光层附近的平 面积大的平面积与基板侧连接，因此能够使向基板侧散热的路径的截面积增加其平面积增 加的部分那么多的量。由此即使是使半导体激光的输出增加的情况，也可将谐振器端面附 近的激光器射出光的发热比谐振器端面更适当地经由形成有沿激光的射出方向延伸的倾 斜面的氮化物类半导体元件层内部向基板侧扩散。因此，激光器射出光造成的谐振器端面 的过度发热得以抑制。由此，能够抑制谐振器端面随着半导体激光器的高输出化而劣化。另 夕卜，通过抑制谐振器端面的劣化，能够实现半导体激光器的长寿命化。在上述第二方面的氮化物类半导体激光元件中，优选氮化物类半导体元件层包含 形成于发光层的基板侧的第一导电型的第一包覆层和形成于发光层的与基板相反侧的第 二导电型的第二包覆层，倾斜面至少包含第一包覆层的端面。根据如此构成，倾斜面以位于 在基板上本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种氮化物类半导体发光元件，其特征在于，包括：氮化物类半导体元件层，形成于基板上，具有以（Ｈ、Ｋ、－Ｈ－Ｋ、０）面为主面的发光层；端面，形成于所述氮化物类半导体元件层的包含所述发光层的区域的端部，在相对于所述发光层的主面大致垂直的方向延伸，由（０００－１）面构成；和反射面，形成于与所述端面相对的区域，由所述氮化物类半导体元件层的生长面构成，相对于所述端面倾斜规定角度地延伸。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：广山良治，三宅泰人，久纳康光，别所靖之，畑雅幸，
申请(专利权)人：三洋电机株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]