半导体激光装置
阅读：727发布：2023-02-04
专利汇可以提供半导体激光装置专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本 发明 提供一种在 谐振器 的端面形成保护膜的长寿命的 半导体 激光装置。该半导体激光装置具备：沿激光的行进方向(X方向)设置的谐振器；设于谐振器的一端且射出激光的前端面(8)；设于谐振器的另一端的后端面(9)。在前端面(8)和后端面(9)的至少一个面的最前面，设有 阳极 氧 化 膜。将激光的振动 波长 设为λ、阳极氧化膜的折射率设为n时，阳极氧化膜的厚度优选为λ/4n或其奇数倍。，下面是半导体激光装置专利的具体信息内容。
1.一种氮化镓系半导体激光装置，其为在衬底上层叠半导体膜而 形成的半导体激光器，其特征在于，具备：
沿激光的行进方向设置的谐振器；
设于所述谐振器的一端且射出所述激光的第一端面；以及
设于所述谐振器的另一端的第二端面，
在所述第一端面及所述第二端面的至少一个面的最前面，设有所述 半导体自身被阳极氧化的阳极氧化膜。
2.一种氮化镓系半导体激光装置，其为在衬底上层叠半导体膜而 形成的半导体激光器，其特征在于，具备：
沿激光的行进方向设置的谐振器；
设于所述谐振器的一端、且射出所述激光的第一端面；以及
设于所述谐振器的另一端的第二端面，
在所述第一端面及所述第二端面的至少一个面，设有所述半导体自 身被阳极氧化的阳极氧化膜，在所述阳极氧化膜上形成有单层或多层涂敷膜。
3.如权利要求1或2所述的氮化镓系半导体激光装置，其特征在 于，
设所述激光的振动波长为λ，所述阳极氧化膜的折射率为n，则所 述阳极氧化膜的厚度为λ/4n或其奇数倍。
4.如权利要求1或2所述的氮化镓系半导体激光装置，其特征在 于，
所述阳极氧化膜的厚度为λ/2n或其整数倍。
5.如权利要求1或2所述的氮化镓系半导体激光装置，其特征在 于，
所述阳极氧化膜的厚度为10nm以下。
6.如权利要求1或2所述的氮化镓系半导体激光装置，其特征在 于，
所述阳极氧化膜是通过等离子体阳极氧化而形成的氧化膜。
7.如权利要求1或2所述的氮化镓系半导体激光装置，其特征在 于，
所述阳极氧化膜是以200～600℃进行退火后的氧化膜。
技术领域
本发明涉及光盘系统或光通信等中所使用的半导体激光装置，更详 细地说，涉及使用了氮化镓系半导体的蓝色半导体激光装置。
背景技术
半导体激光装置被广泛用于光盘系统或光通信等中(例如，参照专 利文献1～3。)。这样的半导体激光装置具有用于产生激光的谐振器。 在其一端设有用于射出激光的前端面，在其另一端设有后端面。在前端 面和后端面上包覆有叫做涂敷膜的绝缘膜，以减小半导体激光器的工作 电流、防止反射光、实现高输出。
通常，在要求高输出的半导体激光装置中，在前端面侧形成有反射 率低的涂敷膜，在后端面侧形成有反射率高的涂敷膜。后端面侧的涂敷 膜的反射率通常在60％以上，优选80％以上。前端面的反射率不仅是低 就可以，而且要根据半导体激光所要求的特性进行选定。例如，在和光 纤光栅一起使用的光纤放大器激励用半导体激光器中反射率选定为 0.01～3％程度，在通常的高输出半导体激光器中反射率选定为3～7％ 程度，在需要反射光对策的情况下，反射率选定为7～20％程度。
涂敷膜也可以作为端面的保护膜即半导体界面的钝化膜发挥作用 (例如，参照专利文献3。)。但是，就现有涂敷膜材料而言，存在如 下问题，即：在其与半导体的界面处发生界面态(interface state)，COD (Catastrophic Optical Damage：灾变性光学损伤)阈值(COD threshold) 降低。
与此相对，在GaAs系半导体激光器中，为了防止COD阈值的降低， 基于活性层的无秩序化的窗结构是有效的，这一观点已被确认并被实际 应用(例如，参照专利文献5)。并且，也已经摸索出在氮化物系半导 体激光器中形成窗的方法。
专利文献1：特许第3080312号公报
专利文献2：特开2002-100830号公报
专利文献3：特开2004-296903号公报
专利文献4：特开平3-76184号公报
专利文献5：特开2006-147814号公报
但是，在蓝色半导体激光中，由于激光的振动波长短，因此，存在 涂敷膜的光吸收系数比现有的大，容易引起涂敷膜自身的劣化的问题。 另外，存在如下问题，即：现有的涂敷膜作为钝化膜的功能不充分，端 面附近的结晶劣化、COD阈值降低。
通常，在要求高输出的半导体激光装置中，在前端面侧形成有反射 率低的涂敷膜，在后端面侧形成有反射率高的涂敷膜。后端面侧的涂敷 膜的反射率通常在60％以上，优选80％以上。前端面的反射率不仅是低 就可以，而且要根据半导体激光所要求的特性进行选定。例如，在和光 纤光栅一起使用的光纤放大器激励用半导体激光器中反射率选定为 0.01～3％程度，在通常的高输出半导体激光器中反射率选定为3～7％ 程度，在需要反射光对策的情况下，反射率选定为7～20％程度。
涂敷膜也可以作为端面的保护膜即半导体界面的钝化膜发挥作用 (例如，参照专利文献3。)。但是，就现有涂敷膜材料而言，存在如 下问题，即：在其与半导体的界面处发生界面态(interface state)，COD (Catastrophic Optical Damage：灾变性光学损伤)阈值(COD threshold) 降低。
与此相对，在GaAs系半导体激光器中，为了防止COD阈值的降低， 基于活性层的无秩序化的窗结构是有效的，这一观点已被确认并被实际 应用(例如，参照专利文献5)。并且，也已经摸索出在氮化物系半导 体激光器中形成窗的方法。
专利文献1：特许第3080312号公报
专利文献2：特开2002-100830号公报
专利文献3：特开2004-296903号公报
专利文献4：特开平3-76184号公报
专利文献5：特开2006-147814号公报
但是，在蓝色半导体激光中，由于激光的振动波长短，因此，存在 涂敷膜的光吸收系数比现有的大，容易引起涂敷膜自身的劣化的问题。 另外，存在如下问题，即：现有的涂敷膜作为钝化膜的功能不充分，端 面附近的结晶劣化、COD阈值降低。
发明内容
本发明是为解决上述问题而开发的，其目的在于提供一种在谐振器 的端面形成保护膜且寿命长的半导体激光装置。
本发明的其它目的及优点从以下的记载可以明了。
本发明涉及氮化镓系半导体激光装置，其特征在于，具备：
沿激光的行进方向设置的谐振器；
设于所述谐振器的一端且射出所述激光的第一端面；以及
设于所述谐振器的另一端的第二端面，
在所述第一端面及所述第二端面的至少一个面的最前面，设有阳极 氧化膜。
另外，本发明涉及氮化镓系半导体激光装置，其特征在于，具备：
沿激光的行进方向设置的谐振器；
设于所述谐振器的一端且射出所述激光的第一端面；以及
设于所述谐振器的另一端的第二端面，
在所述第一端面及所述第二端面的至少一个面，设有阳极氧化膜，
在所述阳极氧化膜上形成有单层或多层涂敷膜。
根据本发明，可以得到在谐振器的端面形成有保护膜的长寿命的半 导体激光装置。
附图说明
图1是本发明实施方式1的半导体激光装置的立体图；
图2(a)是图1的半导体激光装置的前端面附近的放大剖面图，(b) 是(a)的比较例；
图3是实施方式2的半导体激光装置的前端面附近的放大剖面图；
图4是实施方式3的半导体激光装置的前端面附近的放大剖面图；
图5是可适用于本实施方式的半导体激光装置的制造中的等离子体 阳极氧化装置的结构图。
符号说明
1GaN衬底
2n型包层
3活性层
4p型包层
5脊
6p电极
7n电极
8前端面
9后端面
10阳极氧化膜
12涂敷膜
101等离子体阳极氧化装置
102真空容器
103上部电极
104下部电极
105气体导入管
107高频电源
108高频线圈
109DC电源
110激光杆
111石英罩
本发明的其它目的及优点从以下的记载可以明了。
本发明涉及氮化镓系半导体激光装置，其特征在于，具备：
沿激光的行进方向设置的谐振器；
设于所述谐振器的一端且射出所述激光的第一端面；以及
设于所述谐振器的另一端的第二端面，
在所述第一端面及所述第二端面的至少一个面的最前面，设有阳极 氧化膜。
另外，本发明涉及氮化镓系半导体激光装置，其特征在于，具备：
沿激光的行进方向设置的谐振器；
设于所述谐振器的一端且射出所述激光的第一端面；以及
设于所述谐振器的另一端的第二端面，
在所述第一端面及所述第二端面的至少一个面，设有阳极氧化膜，
在所述阳极氧化膜上形成有单层或多层涂敷膜。
根据本发明，可以得到在谐振器的端面形成有保护膜的长寿命的半 导体激光装置。
附图说明
图1是本发明实施方式1的半导体激光装置的立体图；
图2(a)是图1的半导体激光装置的前端面附近的放大剖面图，(b) 是(a)的比较例；
图3是实施方式2的半导体激光装置的前端面附近的放大剖面图；
图4是实施方式3的半导体激光装置的前端面附近的放大剖面图；
图5是可适用于本实施方式的半导体激光装置的制造中的等离子体 阳极氧化装置的结构图。
符号说明
1GaN衬底
2n型包层
3活性层
4p型包层
5脊
6p电极
7n电极
8前端面
9后端面
10阳极氧化膜
12涂敷膜
101等离子体阳极氧化装置
102真空容器
103上部电极
104下部电极
105气体导入管
107高频电源
108高频线圈
109DC电源
110激光杆
111石英罩
具体实施方式
下面，参照附图对本发明的实施方式进行说明。另外，在各图中， 对相同或相当的部分付与相同符号，对其说明简化乃至省略。
实施方式1
图1表示本实施方式的半导体激光装置的立体图。该半导体激光装 置是发生蓝色激光的氮化镓系半导体激光装置，使用GaN衬底1而形成。
如图1所示，在GaN衬底1上层叠有n型包层2、活性层3、p型 包层4，p型包层4的一部分通过蚀刻被除去而形成脊5。在脊5的上部 设有p电极6，在GaN衬底1的背面设有n电极7。在脊的两端面设有 反射镜面，沿X方向构成谐振器。前端面8在本发明中与设于谐振器的 一端并与射出激光的第一端面相对应。另一方面，后端面9在本发明中 与设于谐振器的另一端的第二端面相对应。前端面8的反射率设定为较 低，后端面9的反射率设定为较高。
图2(a)是图1的前端面8附近的剖面图。如图2(a)所示，在前 端面8上形成有厚度为λ/4n(λ：激光的振动波长、n：电介质膜的折射 率)的氮化物半导体自身的阳极氧化膜10。氮化镓进行阳极氧化时，通 常得到与氧化镓相近的物质。在这种情况下，带隙约为4eV，折射率约 为2，因此，将激光的振动波长设定为400nm时，阳极氧化膜10的厚 度为50nm。因为阳极氧化膜10为低反射膜，所以可得到斜度效率高的 激光。
为了比较，由图2(b)表示现有的形成了涂敷膜12的前端面8附 近的剖面图。涂敷膜12为由氧化铝(折射率：1.7)构成的、厚度λ/4n＝59nm 的蒸镀膜，具有作为低反射膜的功能。另外，除了将阳极氧化膜10作 为涂敷膜12以外，图2(b)的结构和图2(a)是一样的。
根据图2(a)的结构，如专利文献4所述，利用阳极氧化膜10能 将界面态密度抑制在较小的密度、再者，阳极氧化膜10为带隙大的半 导体(绝缘体)，对于波长为400nm的激光是透明的。根据以上这两点， 阳极氧化膜10的形成和在端面形成窗的方式具有等价的作用，从而能 够抑制COD(Catastrophic Optical Damage：灾变性光学损伤)阈值的降 低。
另外，在图2(a)的例中，将阳极氧化膜10的厚度设定为λ/4n， 因此，作为用于低反射的涂敷膜而发挥作用，不需要在阳极氧化膜10 上追加其它涂敷膜。还有，将阳极氧化膜10的厚度设定为λ/4n的奇数 倍，也具有同样的功能。
由于阳极氧化膜10是氮化物半导体自身氧化而形成的，因此，与 通常的涂敷膜12相比，不易在其和氮化物半导体的界面产生强的应力。 因而，即使是厚膜，也能够将界面态密度抑制在较小。还有，如实施方 式5中的说明，采用阳极氧化法就能以低温、膜厚的控制性优良地制作 数百nm厚的氧化膜，因此，不必在阳极氧化膜10上追加由和半导体自 身不同的异类材料构成的现有涂敷膜，就能形成λ/4n低反射膜等。
实施方式2
在实施方式1中，在前端面8上形成了厚度为λ/4n的阳极氧化膜 10。与此相对，在本实施方式中，如图3所示，形成厚度为λ/2n(λ： 激光的振动波长、n：电介质膜的折射率)的阳极氧化膜11。
根据图3的结构，和实施方式1同样，与形成窗的方式等价，能够 抑制COD阈值的降低。另外，由于将阳极氧化膜的厚度设定为λ/2n， 因此，成为与端面无薄膜的情况等价的端面反射率(约18％)，从而得 到有效防止反射光的激光。
实施方式3
本实施方式的半导体激光装置具有和实施方式1类似的结构。但是， 前端面8附近的结构不同。
图4是前端面8附近的剖面图。如该图所示，在前端面8上形成有 λ/2n(λ：激光的振动波长、n：电介质膜的折射率)、或其整数倍厚度 的阳极氧化膜13。另外，在其上，通过蒸镀、溅射形成由氧化铝(折射 率：1.7)构成的厚度为λ/4n(λ：激光的振动波长、n：电介质膜的折射 率)的涂敷膜14。
阳极氧化膜13的形成和实施方式1一样，具有与形成窗的方式等 价的作用。因而，能够抑制COD阈值的降低。另外，由于阳极氧化膜 13的厚度设定为λ/2n，因此，与在端面没有形成薄膜的情况具有相同的 反射率。所以，通过在其上形成λ/4n的涂敷膜14，就可以将涂敷膜作 为低反射膜而发挥作用。
实施方式4
在实施方式3中，在前端面8上形成了λ/2n或其整数倍厚度的阳极 氧化膜13，在其上形成了λ/4n的涂敷膜14。与此相对，在本实施方式 中，代替λ/4n的涂敷膜14，通过蒸镀、溅射等形成由氧化铝、氮化铝 非结晶硅、铝氧化物、氧化钛、氧化铌、氧化锆、氧化钽、氧化硅或氧 化铪等组成的单层或多层膜。单层或多层膜的厚度为，例如通过专利文 献3所示的方法得到所期望的反射率的结构。通过形成多层膜，即使薄 膜的厚度有制造误差，也可以得到反射率变动小的涂敷膜。
还有，本发明的半导体激光装置不限定于实施方式1～4，在不脱离 本发明的宗旨的范围内可以实施各种各样的变形。
例如，在实施方式1～4中，表示了在前端面上形成阳极氧化膜的 例子，不过在后端面9上形成阳极氧化膜也可以。在这种情况下，能够 防止后端面9的COD阈值的降低。作为其一例，为：将阳极氧化膜的 厚度设定为λ/2n(λ：激光的振动波长、n：电介质膜的折射率)或其整 数倍，在其上，通过蒸镀、溅射等形成氧化铝或氧化钽等单层或多层膜 而作为高反射率膜。通过将阳极氧化膜的厚度设定为λ/2n，则可达到和 未形成膜的情况等价的反射率。因而，对设于阳极氧化膜上的单层或多 层膜，可以进行和现有相同的设计。
另外，在实施方式1～4中，阳极氧化膜的厚度设定为λ/4n(λ：激 光的振动波长、n：电介质膜的折射率)的奇数倍、λ/2n(λ：激光的振 动波长、n：电介质膜的折射率)的整数倍，不过，形成对反射不会产 生影响的10nm以下的薄膜也可以。另外，也可以在其上形成具有所期 望的端面反射率的单层或多层涂敷膜。与直接形成涂敷膜的情况相比， 可以得到COD阈值降低小的激光。
再者，在上述实施方式1～4中与使用于其它涂敷膜的薄膜相区别， 对阳极氧化膜进行了反射率的设计。但是，也可以将阳极氧化膜作为多 层膜的第一层薄膜进行反射率的设计。此时，能够将阳极氧化膜的厚度 设定为所期望的厚度。
实施方式5
本发明的氮化物系半导体激光装置如下进行制造。
首先，在事先通过热清洗等将表面进行了净化的GaN衬底1上，通 过有机金属化学气相成长(MOCVD)法，依次层叠n型AlGaN包层2、 InGaN多重量子井活性层3及p型AlGaN包层4。
上述各层的结晶成长结束之后，在GaN衬底1的整个面上涂敷布抗 蚀剂，利用光刻法形成对应于台面的形状的规定形状的抗蚀图案。将该 抗蚀图案作为掩膜，例如通过RIE法进行p型包层4的蚀刻，从而形成 作为光波导路的脊条5。
其次，原样保留作为掩膜使用的抗蚀图案，再次在GaN衬底1的整 个面上，例如通过CVD法、真空蒸镀法、溅射法等形成例如厚度0.2μm 的SiO2膜。然后，在除去抗蚀剂的同时将处于脊条5上的SiO2膜除去， 进行所谓的剥离。由此，在脊条5上形成开口。
接着，在GaN衬底1的整个面上，例如通过真空蒸镀法依次形成 Pt膜及Au膜之后，涂布抗蚀剂进行光刻，通过湿式蚀刻法或干式蚀刻 法在表面形成p电极6。
其后，涂布抗蚀剂进行光刻，通过湿式蚀刻或干式蚀刻，在与衬底 背面的条对置的部分以外的部分，通过真空蒸镀法依次形成Ti膜和Au 膜，并进行用于使n电极7欧姆接触的合金处理。之后，通过真空蒸镀 法或溅射法使Ti/Au膜在衬底背面成膜，从而形成n电极。
接着，将GaN衬底1通过劈开等加工成杆状，形成前端面8和后端 面9。然后，使前端面8朝上将该激光杆设置于等离子体阳极氧化装置 的下部电极上，对前端面8进行阳极氧化。
图5是表示等离子体阳极氧化装置的结构图。如该图所示，等离子 体阳极氧化装置101由真空容器102、上部电极103、下部电极104、气 体导入管105、真空泵(未图示)、高频电源107、高频线圈108、DC 电源109构成。阳极氧化膜的形成采用等离子体阳极氧化时，能够以100 ℃以下的低温、形成膜厚的控制性优良的数1000的氧化膜。另外，由 于没有使用溶液，因此能够减少污染的困扰。
将通过上述的工艺得到的激光杆110设置于下部电极104上之后， 将真空容器102排气变成真空。接着，从气体导入管105导入氧气，调 节氧气的流量和排气速度，将真空容器102内的氧气压力保持在0.1Torr 左右。
对压力进行了调节之后，在高频线圈108上施加高频功率时，氧气 被激励而变成等离子体。下部电极104位于等离子体中或离开等离子体 的位置。通常，为了防止激光杆110受到等离子体的直接的损害，将其 设置在离开等离子体的位置。下部电极104可以通过水冷保持在恒定的 温度。另外，下部电极104为了防止其自身被氧化，除设置激光杆110 的部分以外，被石英罩111覆盖。
在等离子体产生之后，在下部电极104上对等离子体施加正偏压 (0～100V)时，由于活性氧气的作用，前端面8被氧化而形成阳极氧 化膜。此时，以定电流模式施加偏压时，能够保持氧化膜的成膜速度恒 定，膜厚的控制性优良，从而能够形成数百nm厚的氧化膜。在此，阳 极氧化法与热氧化法等相比，具有能够以低温形成厚膜的特征。
将前端面8进行了阳极氧化之后，将激光杆110从容器中取出，使 后端面9朝上，同样地形成阳极氧化膜。
激光杆110不必一条一条地进行阳极氧化。例如，将数十条激光杆 重叠并固定在夹具上设置于真空容器102中，就可以一次进行阳极氧化。 另外，除按单面进行阳极氧化以外，也可以将面平行地朝向等离子体， 同时将两端面进行氧化。
如上所述形成阳极氧化膜之后，根据需要对谐振器端面实施端面涂 敷。其后，通过将该激光杆进行切片分离，就可制造本发明的氮化镓系 半导体激光装置。
还有，根据本发明的氮化物系半导体激光装置，还可以通过上述以 外的方法来制造。例如，也可以在阳极氧化之前，不施加电压而将激光 杆110暴露在等离子体中。由此，能够将端面净化。此时，可以使用氩 气作为等离子体。
另外，也可以在阳极氧化后，将激光杆110在200～600℃下进行退 火。由此，由于阳极氧化膜中的固定电荷稳定化，所以，能够抑制通电 中的特性变化。只要在下部电极104的周围设置加热线圈，就可以在真 空容器102中进行退火。另外，也可以从真空容器102中取出而在专用 装置中进行退火。
再者，也可以代替等离子体阳极氧化装置，而使用KOH等溶液来 形成阳极氧化膜。
实施方式1
图1表示本实施方式的半导体激光装置的立体图。该半导体激光装 置是发生蓝色激光的氮化镓系半导体激光装置，使用GaN衬底1而形成。
如图1所示，在GaN衬底1上层叠有n型包层2、活性层3、p型 包层4，p型包层4的一部分通过蚀刻被除去而形成脊5。在脊5的上部 设有p电极6，在GaN衬底1的背面设有n电极7。在脊的两端面设有 反射镜面，沿X方向构成谐振器。前端面8在本发明中与设于谐振器的 一端并与射出激光的第一端面相对应。另一方面，后端面9在本发明中 与设于谐振器的另一端的第二端面相对应。前端面8的反射率设定为较 低，后端面9的反射率设定为较高。
图2(a)是图1的前端面8附近的剖面图。如图2(a)所示，在前 端面8上形成有厚度为λ/4n(λ：激光的振动波长、n：电介质膜的折射 率)的氮化物半导体自身的阳极氧化膜10。氮化镓进行阳极氧化时，通 常得到与氧化镓相近的物质。在这种情况下，带隙约为4eV，折射率约 为2，因此，将激光的振动波长设定为400nm时，阳极氧化膜10的厚 度为50nm。因为阳极氧化膜10为低反射膜，所以可得到斜度效率高的 激光。
为了比较，由图2(b)表示现有的形成了涂敷膜12的前端面8附 近的剖面图。涂敷膜12为由氧化铝(折射率：1.7)构成的、厚度λ/4n＝59nm 的蒸镀膜，具有作为低反射膜的功能。另外，除了将阳极氧化膜10作 为涂敷膜12以外，图2(b)的结构和图2(a)是一样的。
根据图2(a)的结构，如专利文献4所述，利用阳极氧化膜10能 将界面态密度抑制在较小的密度、再者，阳极氧化膜10为带隙大的半 导体(绝缘体)，对于波长为400nm的激光是透明的。根据以上这两点， 阳极氧化膜10的形成和在端面形成窗的方式具有等价的作用，从而能 够抑制COD(Catastrophic Optical Damage：灾变性光学损伤)阈值的降 低。
另外，在图2(a)的例中，将阳极氧化膜10的厚度设定为λ/4n， 因此，作为用于低反射的涂敷膜而发挥作用，不需要在阳极氧化膜10 上追加其它涂敷膜。还有，将阳极氧化膜10的厚度设定为λ/4n的奇数 倍，也具有同样的功能。
由于阳极氧化膜10是氮化物半导体自身氧化而形成的，因此，与 通常的涂敷膜12相比，不易在其和氮化物半导体的界面产生强的应力。 因而，即使是厚膜，也能够将界面态密度抑制在较小。还有，如实施方 式5中的说明，采用阳极氧化法就能以低温、膜厚的控制性优良地制作 数百nm厚的氧化膜，因此，不必在阳极氧化膜10上追加由和半导体自 身不同的异类材料构成的现有涂敷膜，就能形成λ/4n低反射膜等。
实施方式2
在实施方式1中，在前端面8上形成了厚度为λ/4n的阳极氧化膜 10。与此相对，在本实施方式中，如图3所示，形成厚度为λ/2n(λ： 激光的振动波长、n：电介质膜的折射率)的阳极氧化膜11。
根据图3的结构，和实施方式1同样，与形成窗的方式等价，能够 抑制COD阈值的降低。另外，由于将阳极氧化膜的厚度设定为λ/2n， 因此，成为与端面无薄膜的情况等价的端面反射率(约18％)，从而得 到有效防止反射光的激光。
实施方式3
本实施方式的半导体激光装置具有和实施方式1类似的结构。但是， 前端面8附近的结构不同。
图4是前端面8附近的剖面图。如该图所示，在前端面8上形成有 λ/2n(λ：激光的振动波长、n：电介质膜的折射率)、或其整数倍厚度 的阳极氧化膜13。另外，在其上，通过蒸镀、溅射形成由氧化铝(折射 率：1.7)构成的厚度为λ/4n(λ：激光的振动波长、n：电介质膜的折射 率)的涂敷膜14。
阳极氧化膜13的形成和实施方式1一样，具有与形成窗的方式等 价的作用。因而，能够抑制COD阈值的降低。另外，由于阳极氧化膜 13的厚度设定为λ/2n，因此，与在端面没有形成薄膜的情况具有相同的 反射率。所以，通过在其上形成λ/4n的涂敷膜14，就可以将涂敷膜作 为低反射膜而发挥作用。
实施方式4
在实施方式3中，在前端面8上形成了λ/2n或其整数倍厚度的阳极 氧化膜13，在其上形成了λ/4n的涂敷膜14。与此相对，在本实施方式 中，代替λ/4n的涂敷膜14，通过蒸镀、溅射等形成由氧化铝、氮化铝 非结晶硅、铝氧化物、氧化钛、氧化铌、氧化锆、氧化钽、氧化硅或氧 化铪等组成的单层或多层膜。单层或多层膜的厚度为，例如通过专利文 献3所示的方法得到所期望的反射率的结构。通过形成多层膜，即使薄 膜的厚度有制造误差，也可以得到反射率变动小的涂敷膜。
还有，本发明的半导体激光装置不限定于实施方式1～4，在不脱离 本发明的宗旨的范围内可以实施各种各样的变形。
例如，在实施方式1～4中，表示了在前端面上形成阳极氧化膜的 例子，不过在后端面9上形成阳极氧化膜也可以。在这种情况下，能够 防止后端面9的COD阈值的降低。作为其一例，为：将阳极氧化膜的 厚度设定为λ/2n(λ：激光的振动波长、n：电介质膜的折射率)或其整 数倍，在其上，通过蒸镀、溅射等形成氧化铝或氧化钽等单层或多层膜 而作为高反射率膜。通过将阳极氧化膜的厚度设定为λ/2n，则可达到和 未形成膜的情况等价的反射率。因而，对设于阳极氧化膜上的单层或多 层膜，可以进行和现有相同的设计。
另外，在实施方式1～4中，阳极氧化膜的厚度设定为λ/4n(λ：激 光的振动波长、n：电介质膜的折射率)的奇数倍、λ/2n(λ：激光的振 动波长、n：电介质膜的折射率)的整数倍，不过，形成对反射不会产 生影响的10nm以下的薄膜也可以。另外，也可以在其上形成具有所期 望的端面反射率的单层或多层涂敷膜。与直接形成涂敷膜的情况相比， 可以得到COD阈值降低小的激光。
再者，在上述实施方式1～4中与使用于其它涂敷膜的薄膜相区别， 对阳极氧化膜进行了反射率的设计。但是，也可以将阳极氧化膜作为多 层膜的第一层薄膜进行反射率的设计。此时，能够将阳极氧化膜的厚度 设定为所期望的厚度。
实施方式5
本发明的氮化物系半导体激光装置如下进行制造。
首先，在事先通过热清洗等将表面进行了净化的GaN衬底1上，通 过有机金属化学气相成长(MOCVD)法，依次层叠n型AlGaN包层2、 InGaN多重量子井活性层3及p型AlGaN包层4。
上述各层的结晶成长结束之后，在GaN衬底1的整个面上涂敷布抗 蚀剂，利用光刻法形成对应于台面的形状的规定形状的抗蚀图案。将该 抗蚀图案作为掩膜，例如通过RIE法进行p型包层4的蚀刻，从而形成 作为光波导路的脊条5。
其次，原样保留作为掩膜使用的抗蚀图案，再次在GaN衬底1的整 个面上，例如通过CVD法、真空蒸镀法、溅射法等形成例如厚度0.2μm 的SiO2膜。然后，在除去抗蚀剂的同时将处于脊条5上的SiO2膜除去， 进行所谓的剥离。由此，在脊条5上形成开口。
接着，在GaN衬底1的整个面上，例如通过真空蒸镀法依次形成 Pt膜及Au膜之后，涂布抗蚀剂进行光刻，通过湿式蚀刻法或干式蚀刻 法在表面形成p电极6。
其后，涂布抗蚀剂进行光刻，通过湿式蚀刻或干式蚀刻，在与衬底 背面的条对置的部分以外的部分，通过真空蒸镀法依次形成Ti膜和Au 膜，并进行用于使n电极7欧姆接触的合金处理。之后，通过真空蒸镀 法或溅射法使Ti/Au膜在衬底背面成膜，从而形成n电极。
接着，将GaN衬底1通过劈开等加工成杆状，形成前端面8和后端 面9。然后，使前端面8朝上将该激光杆设置于等离子体阳极氧化装置 的下部电极上，对前端面8进行阳极氧化。
图5是表示等离子体阳极氧化装置的结构图。如该图所示，等离子 体阳极氧化装置101由真空容器102、上部电极103、下部电极104、气 体导入管105、真空泵(未图示)、高频电源107、高频线圈108、DC 电源109构成。阳极氧化膜的形成采用等离子体阳极氧化时，能够以100 ℃以下的低温、形成膜厚的控制性优良的数1000的氧化膜。另外，由 于没有使用溶液，因此能够减少污染的困扰。
将通过上述的工艺得到的激光杆110设置于下部电极104上之后， 将真空容器102排气变成真空。接着，从气体导入管105导入氧气，调 节氧气的流量和排气速度，将真空容器102内的氧气压力保持在0.1Torr 左右。
对压力进行了调节之后，在高频线圈108上施加高频功率时，氧气 被激励而变成等离子体。下部电极104位于等离子体中或离开等离子体 的位置。通常，为了防止激光杆110受到等离子体的直接的损害，将其 设置在离开等离子体的位置。下部电极104可以通过水冷保持在恒定的 温度。另外，下部电极104为了防止其自身被氧化，除设置激光杆110 的部分以外，被石英罩111覆盖。
在等离子体产生之后，在下部电极104上对等离子体施加正偏压 (0～100V)时，由于活性氧气的作用，前端面8被氧化而形成阳极氧 化膜。此时，以定电流模式施加偏压时，能够保持氧化膜的成膜速度恒 定，膜厚的控制性优良，从而能够形成数百nm厚的氧化膜。在此，阳 极氧化法与热氧化法等相比，具有能够以低温形成厚膜的特征。
将前端面8进行了阳极氧化之后，将激光杆110从容器中取出，使 后端面9朝上，同样地形成阳极氧化膜。
激光杆110不必一条一条地进行阳极氧化。例如，将数十条激光杆 重叠并固定在夹具上设置于真空容器102中，就可以一次进行阳极氧化。 另外，除按单面进行阳极氧化以外，也可以将面平行地朝向等离子体， 同时将两端面进行氧化。
如上所述形成阳极氧化膜之后，根据需要对谐振器端面实施端面涂 敷。其后，通过将该激光杆进行切片分离，就可制造本发明的氮化镓系 半导体激光装置。
还有，根据本发明的氮化物系半导体激光装置，还可以通过上述以 外的方法来制造。例如，也可以在阳极氧化之前，不施加电压而将激光 杆110暴露在等离子体中。由此，能够将端面净化。此时，可以使用氩 气作为等离子体。
另外，也可以在阳极氧化后，将激光杆110在200～600℃下进行退 火。由此，由于阳极氧化膜中的固定电荷稳定化，所以，能够抑制通电 中的特性变化。只要在下部电极104的周围设置加热线圈，就可以在真 空容器102中进行退火。另外，也可以从真空容器102中取出而在专用 装置中进行退火。
再者，也可以代替等离子体阳极氧化装置，而使用KOH等溶液来 形成阳极氧化膜。
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