[发明专利]激光二极管元件和制造激光二极管元件的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种激光二极管元件和制造激光二极管元件的方法。更具体地，本发明涉及一种六方晶III族氮化物激光二极管元件，及其制造方法。

背景技术

当前，激光二极管被应用在大量的技术领域。尤其是，在诸如电视和投影仪的图像显示装置的领域中，激光二极管是不可或缺的必要光学设备。在这样的应用中，输出作为光的三原色的红光、绿光和蓝光的激光二极管是必需的，并期望改善激光器的特性。

在PTL1中，为了有效地抑制用在波长为约400nm的短波长区域的氮化物基激光二极管元件中的高阶模式的光，公开了以下一种构造，其中，包含吸收发射光的微粒子的绝缘层形成在脊的侧面。红色和蓝色激光二极管已处于实际使用中。同时，最近几年，绿色(波长从约500nm至约560nm，包括端点)激光二极管已经被积极地开发(例如，参见NPTL1和NPTL2)。

在NPTL1和NPTL2中，提出了以下一种III族氮化物激光二极管(绿色激光)，其中，n-型熔覆层、包括由InGaN构成的活性层的发光层、以及p型熔覆层按顺序层压在n型GaN基板的半极性面{2，0，-2，1}上。应当注意的是，在本说明书中，六方晶的平面方向被标记为{h，k，l，m}(h，k，l和m代表平面指数)。

在NPTL1和NPTL2中，外延层的晶体生长是在GaN基板的半极性面上进行的，由此，实现了具有优异晶体质量的绿色激光，同时抑制了压电电场的影响。此外，在NPTL2中，描述了其中具有折射率波导(脊型)结构的绿色激光装置的情况下的一种构造。在该构造中，通过在脊的侧面形成具有低折射率的绝缘层，激光被限制(confined)。

引用列表

专利文献

PTL1：日本特开第2009-176837号

非专利文献

NPTL1：Takashi Kyono等人，The World's First True Green Laser Diodes on Novel GaN Substrates I,SEI Technical Review,176卷，88-92页(2010年1月)

NPTL2：Masahiro Adachi等人，The World's First True Green Laser Diodes on Novel GaN Substrates II,SEI Technical Review,176卷，93-96页(2010年1月)

发明内容

如上所述，在现有的激光二极管元件中，已经提出了防止由脊状结构引起的振荡特性劣化的不同构造。然而，在使用半极性基板的激光二极管元件的技术领域中，存在不同于使用极性基板的现有氮化物基激光二极管元件的特性的很多特性，并且因此，期望进一步开发以改进这些特性。

因此，当使用半极性基板的氮化物基半导体激光元件时，期望提供一种具有抑制由脊状结构引起的振荡特性劣化的优异可靠性的激光二极管元件。

一种本发明的实施方式的激光二极管元件，包括：包括由六方晶III族氮化物半导体形成的具有半极性面的半导体基板，以及包括发光层并形成在半导体基板的半极性面上的外延层，该外延层包括脊部。此外，本发明的实施方式的激光二极管元件包括：形成在脊部的上表面上的第一电极，以及绝缘层，该绝缘层在脊部相邻区域和脊部的侧面覆盖外延层以及从外延层侧连续覆盖第一电极的侧面的一部分或全部。此外，本发明的实施方式的激光二极管元件包括：焊盘电极，被形成为覆盖第一电极的上表面和绝缘层并电连接到第一电极，以及第二电极，形成在半导体基板的、与其中形成外延层的表面相对的表面上。此处，“脊部的相邻区域”是指外延层的、除了脊部之外的区域中的表面。

在根据本发明的实施方式的激光二极管元件中，绝缘层覆盖外延层，并从外延层连续地覆盖第一电极的部分或全部侧面，因此，焊盘电极与外延层不直接接触。