[發明專利]Ⅲ族氮化物半導體激光器元件及Ⅲ族氮化物半導體激光器元件的制作方法

有效

• 申請號: 200980104006.0
• 申請日: 2009-07-16
• 公開（公告）號: CN101984774A
• 公開（公告）日: 2011-03-09
• 發明（設計）人: 善積祐介;鹽谷陽平;京野孝史;足立真寬;秋田勝史;上野昌紀;住友隆道;德山慎司;片山浩二;中村孝夫;池上隆俊
• 申請（專利權）人: 住友電氣工業株式會社
• 主分類號: H01S5/323
• 分類號: H01S5/323;H01S5/343
• 代理公司: 中原信達知識產權代理有限責任公司 11219
• 代理人: 王海川;穆德駿

1.一種III族氮化物半導體激光器元件，其特征在于，包含：

激光器結構體，其包含：支撐基體，由六方晶系III族氮化物半導體構成，且具有半極性主面；及半導體區域，設置在所述支撐基體的所述半極性主面上；及

電極，設置在所述激光器結構體的所述半導體區域上；

所述半導體區域包含：第一包覆層，由第一導電型氮化鎵基半導體構成；第二包覆層，由第二導電型氮化鎵基半導體構成；及有源層，設置在所述第一包覆層與所述第二包覆層之間；

所述第一包覆層、所述第二包覆層及所述有源層沿著所述半極性主面的法線軸排列；

所述有源層包含氮化鎵基半導體層；

所述支撐基體的所述六方晶系III族氮化物半導體的c軸，相對于所述法線軸以有限的角度ALPHA向所述六方晶系III族氮化物半導體的m軸方向傾斜；

所述激光器結構體包含第一及第二斷裂面，這些面與由所述六方晶系III族氮化物半導體的m軸及所述法線軸規定的m-n面交叉；

該III族氮化物半導體激光器元件的激光諧振器包含所述第一及第二斷裂面；

所述激光器結構體包含第一及第二面，所述第一面為所述第二面的相反側的面；

所述第一及第二斷裂面各自從所述第一面的邊緣延伸至所述第二面的邊緣。

2.如權利要求1所述的III族氮化物半導體激光器元件，其特征在于，所述法線軸與所述六方晶系III族氮化物半導體的c軸所成的角度在45度以上80度以下或者100度以上135度以下的范圍內。

3.如權利要求1或2所述的III族氮化物半導體激光器元件，其特征在于，所述法線軸與所述六方晶系III族氮化物半導體的c軸所成的角度在63度以上80度以下或者100度以上117度以下的范圍內。

4.如權利要求1至3中任一項所述的III族氮化物半導體激光器元件，其特征在于，所述支撐基體的厚度為400μm以下。

5.如權利要求1至4中任一項所述的III族氮化物半導體激光器元件，其特征在于，所述支撐基體的厚度為50μm以上100μm以下。

6.如權利要求1至5中任一項所述的III族氮化物半導體激光器元件，其特征在于，來自所述有源層的激光向所述六方晶系III族氮化物半導體的a軸方向偏振。

7.如權利要求1至6中任一項所述的III族氮化物半導體激光器元件，其特征在于，該III族氮化物半導體激光器元件在LED模式下的光包含在所述六方晶系III族氮化物半導體的a軸方向上的偏振分量I1、和在所述六方晶系III族氮化物半導體的c軸的主面投影方向上的偏振分量I2；

所述偏振分量I1大于所述偏振分量I2。

8.如權利要求1至7中任一項所述的III族氮化物半導體激光器元件，其特征在于，所述半極性主面為從{20-21}面、{10-11}面、{20-2-1}面及{10-1-1}面的任一面開始以-4度以上+4度以下的范圍偏斜的微傾斜面。

9.如權利要求1至8中任一項所述的III族氮化物半導體激光器元件，其特征在于，所述半極性主面為{20-21}面、{10-11}面、{20-2-1}面及{10-1-1}面的任一個。

10.如權利要求1至9中任一項所述的III族氮化物半導體激光器元件，其特征在于，所述支撐基體的堆垛層錯密度為1×10⁴cm^-1以下。

11.如權利要求1至10中任一項所述的III族氮化物半導體激光器元件，其特征在于，所述支撐基體由GaN、AlGaN、AlN、InGaN及InAlGaN的任一種構成。

12.如權利要求1至11中任一項所述的III族氮化物半導體激光器元件，其特征在于，還包含設置在所述第一及第二斷裂面中至少任一個面上的介電體多層膜。

13.如權利要求1至12中任一項所述的III族氮化物半導體激光器元件，其特征在于，所述有源層包含以發生波長360nm以上600nm以下的光的方式設置的發光區域。

14.如權利要求1至13中任一項所述的III族氮化物半導體激光器元件，其特征在于，所述有源層包含以發生波長430nm以上550nm以下的光的方式設置的量子阱結構。