[发明专利]条形半导体激光芯片及其制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及包括氮化物半导体衬底的条形半导体激光芯片，以及制造这种半导体激光芯片的方法。

背景技术

传统地已知半导体激光芯片包括氮化物半导体衬底。例如，在JP-A-2008-205171中公开了一个这样的半导体激光芯片。

上述JP-A-2008-205171公开了一种氮化物半导体激光芯片，包括：由氮化物半导体构成的衬底；在衬底的主(正)面上形成的n-侧半导体层、有源层、p侧半导体层、以及p电极；以及在衬底的背(反)面上形成的n电极。

在该氮化物半导体激光芯片中，谐振腔(空腔)小面位于(1-100)面上。即，谐振腔小面被形成为在[11-20]方向上延伸。

另一方面，传统地已知包括氮化物半导体衬底的条形半导体激光芯片。通过在预定的方向上形成多个激光芯片部分的阵列来形成条形半导体激光芯片。

当使用例如在上述JP-A-2008-205171中公开的氮化物半导体激光芯片来形成这样的条形半导体激光芯片时，该条形半导体激光芯片被形成为在[11-20]方向上延伸。即，采用在[11-20]方向上具有激光芯片部分(独立的氮化物半导体衬底)的条形形状来形成该条形半导体激光芯片。

然而，不方便的是，由于氮化物半导体衬底在其表面上的偏角不是均匀的，所以在条形半导体激光芯片中，氮化物半导体衬底的偏角在独立的激光芯片部分之间变化。因此，如同上述条形半导体激光芯片那样，在激光芯片部分(独立的氮化物半导体激光芯片)在[11-20]方向上形成阵列的情况下，它们的振荡波长(发射极光的波长)在[11-20]方向上逐渐增大(或减小)。这带来了以下问题：在[11-20]方向上最末端激光芯片部分的振荡波长与在[-1-120]方向上最末端激光芯片部分的振荡波长差异很大，即条形半导体激光芯片受到振荡波长变化很大的影响。

振荡波长变化很大的条形半导体激光芯片是不利的，因为该条形半导体激光芯片例如当用作曝光机的光源时，使得很难均匀曝光。

发明内容

设计了本发明以解决上述问题，本发明的目的是提供一种可以抑制振荡波长变化的条形半导体激光芯片，以及提供一种制造这种半导体激光芯片的方法。

为了实现上述目的，根据本发明的第一方面，提供了一种条形半导体激光芯片，该条形半导体激光芯片具有：氮化物半导体衬底；以及半导体层，形成在氮化物半导体衬底的主表面上，并且包括多个激光芯片部分。这里，所述多个激光芯片部分在[11-20]方向上形成阵列；所述氮化物半导体衬底的主表面是在沿着[11-20]方向的方向上具有偏角的(0001)面；以及所述氮化物半导体衬底的主表面的中央部分具有在沿着[11-20]方向的方向上偏离(0001)面0.05±0.1度的偏角。

在根据本发明第一方面的该条形半导体激光芯片，如上所述，通过为氮化物半导体衬底的主表面的中央部分提供在沿着[11-20]方向的方向上偏离(0001)面0.05±0.1度的偏角，可以抑制在多个激光芯片部分当中在[11-20]方向上最末端的一个激光芯片部分与[-1-120]方向上最末端的一个激光芯片部分之间的振荡波长差。即，可以抑制条形半导体激光芯片的振荡波长的变化。

在上述根据本发明第一方面的条形半导体激光芯片中，优选地，当氮化物半导体衬底的主表面的偏角在[11-20]方向上减小时，在朝向[11-20]方向测量时，氮化物半导体衬底的主表面的中央部分具有从(0001)面到[0001]方向侧0.05±0.1度的偏角；当氮化物半导体衬底的主表面的偏角在[11-20]方向上增大时，在朝向[-1-120]方向测量时，氮化物半导体衬底的主表面的中央部分具有从(0001)面到[0001]方向侧0.05±0.1度的偏角。采用这种结构，可以容易地抑制[11-20]方向上最末端激光芯片部分的振荡波长与[-1-120]方向上最末端激光芯片部分的振荡波长之差。

在上述根据本发明第一方面的条形半导体激光芯片中，优选地，所述氮化物半导体衬底的主表面的中央部分具有在沿着[11-20]方向的方向上偏离(0001)面大于0度但小于0.1度的偏角。采用该结构，可以更高效地抑制在多个激光芯片部分当中在[11-20]方向上最末端的一个激光芯片部分与[-1-120]方向上最末端的一个激光芯片部分之间的振荡波长差。即，可以更高效地抑制条形半导体激光芯片的振荡波长的变化。