JP2000252591A - 窒化物系半導体素子及びその製造方法 - Google Patents
窒化物系半導体素子及びその製造方法Info
- Publication number
- JP2000252591A JP2000252591A JP5077799A JP5077799A JP2000252591A JP 2000252591 A JP2000252591 A JP 2000252591A JP 5077799 A JP5077799 A JP 5077799A JP 5077799 A JP5077799 A JP 5077799A JP 2000252591 A JP2000252591 A JP 2000252591A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- layer
- nitride
- electrode
- based semiconductor
- semiconductor device
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 title claims abstract description 110
- 150000004767 nitrides Chemical class 0.000 title claims abstract description 74
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims description 10
- 239000002019 doping agent Substances 0.000 claims abstract description 15
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 14
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 9
- 229910052697 platinum Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 229910052763 palladium Inorganic materials 0.000 claims 1
- 229910052733 gallium Inorganic materials 0.000 abstract description 2
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 description 36
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 16
- 238000005253 cladding Methods 0.000 description 11
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 9
- 238000005530 etching Methods 0.000 description 5
- 238000001020 plasma etching Methods 0.000 description 5
- 238000001312 dry etching Methods 0.000 description 3
- 238000010884 ion-beam technique Methods 0.000 description 3
- 229910052594 sapphire Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000010980 sapphire Substances 0.000 description 3
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 3
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 2
- 238000010030 laminating Methods 0.000 description 2
- 229910002704 AlGaN Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910000980 Aluminium gallium arsenide Inorganic materials 0.000 description 1
- 206010027339 Menstruation irregular Diseases 0.000 description 1
- 229910004298 SiO 2 Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000001174 ascending effect Effects 0.000 description 1
- 230000004888 barrier function Effects 0.000 description 1
- 239000007772 electrode material Substances 0.000 description 1
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 1
- 238000012827 research and development Methods 0.000 description 1
Landscapes
- Semiconductor Lasers (AREA)
- Led Devices (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 動作電圧が低減した窒化物系半導体素子を形
成する。 【解決手段】 ｐ−コンタクト層８の上面にｐ−電極１
２が形成されている窒化物系半導体レーザにおいて、ｐ
−コンタクト層８の上面がＣ面に対して０．０３°以
上、１０°以下の範囲で傾斜している傾斜面であること
を特徴とする。
成する。 【解決手段】 ｐ−コンタクト層８の上面にｐ−電極１
２が形成されている窒化物系半導体レーザにおいて、ｐ
−コンタクト層８の上面がＣ面に対して０．０３°以
上、１０°以下の範囲で傾斜している傾斜面であること
を特徴とする。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は窒化物系の半導体層
を有する窒化物系半導体素子及びその製造方法に関す
る。
を有する窒化物系半導体素子及びその製造方法に関す
る。
【０００２】
【従来の技術】近年、高密度・大容量の光ディスクシス
テムに用いられる記録或いは再生用の光源として、窒化
物系半導体レーザの研究開発が行われている。
テムに用いられる記録或いは再生用の光源として、窒化
物系半導体レーザの研究開発が行われている。
【０００３】従来、例えばＡｌXＧａ1-XＮ（０≦Ｘ≦
１）の半導体層からなる窒化物系半導体レーザは、図２
０に示すように、サファイア基板１のＣ面上に、ＭＯＣ
ＶＤ法により、アンドープのｉ−Ａｌ0.5Ｇａ0.5Ｎから
なる厚さ３００Åの第１バッファ層２、アンドープのｉ
−ＧａＮからなる厚さ２μｍの第２バッファ層３、Ｓｉ
ドープのｎ−ＧａＮからなる厚さ３μｍのｎ−コンタク
ト層４、Ｓｉドープのｎ−Ａｌ0.1Ｇａ0.9Ｎからなる厚
さ１μｍのｎ−クラッド層５、Ｓｉドープのｎ−ＩｎＧ
ａＮからなる多重量子井戸構造の活性層６、Ｍｇドープ
のｐ−Ａｌ0.1Ｇａ0.9Ｎからなる厚さ１μｍのｐ−クラ
ッド層７、Ｍｇドープのｐ−ＧａＮからなる厚さ０．２
μｍのｐ−コンタクト層８が順に積層された半導体ウエ
ハにより構成されている。
１）の半導体層からなる窒化物系半導体レーザは、図２
０に示すように、サファイア基板１のＣ面上に、ＭＯＣ
ＶＤ法により、アンドープのｉ−Ａｌ0.5Ｇａ0.5Ｎから
なる厚さ３００Åの第１バッファ層２、アンドープのｉ
−ＧａＮからなる厚さ２μｍの第２バッファ層３、Ｓｉ
ドープのｎ−ＧａＮからなる厚さ３μｍのｎ−コンタク
ト層４、Ｓｉドープのｎ−Ａｌ0.1Ｇａ0.9Ｎからなる厚
さ１μｍのｎ−クラッド層５、Ｓｉドープのｎ−ＩｎＧ
ａＮからなる多重量子井戸構造の活性層６、Ｍｇドープ
のｐ−Ａｌ0.1Ｇａ0.9Ｎからなる厚さ１μｍのｐ−クラ
ッド層７、Ｍｇドープのｐ−ＧａＮからなる厚さ０．２
μｍのｐ−コンタクト層８が順に積層された半導体ウエ
ハにより構成されている。
【０００４】尚、活性層７は、ＧａＮからなる厚さ０．
１μｍの一対の光ガイド層の間に、Ｉｎ0.03Ｇａ0.97Ｎ
からなる厚さ６０Åの障壁層とＩｎ0.13Ｇａ0.87Ｎから
なる厚さ３０Åの井戸層とが交互に形成された多重量子
井戸構造である。
１μｍの一対の光ガイド層の間に、Ｉｎ0.03Ｇａ0.97Ｎ
からなる厚さ６０Åの障壁層とＩｎ0.13Ｇａ0.87Ｎから
なる厚さ３０Åの井戸層とが交互に形成された多重量子
井戸構造である。
【０００５】上記半導体ウエハには、反応性イオンエッ
チング又は反応性イオンビームエッチングによりｐ−ク
ラッド層７の所定の深さまで除去されてストライプ状の
リッジ部９が形成され、同様のエッチングによりｎ−コ
ンタクト層４の所定の深さまで除去されて電極形成面１
０が形成されている。
チング又は反応性イオンビームエッチングによりｐ−ク
ラッド層７の所定の深さまで除去されてストライプ状の
リッジ部９が形成され、同様のエッチングによりｎ−コ
ンタクト層４の所定の深さまで除去されて電極形成面１
０が形成されている。
【０００６】また、リッジ部９の両側面、ｐ−クラッド
層７の平坦面、ｐ−クラッド層７の側面からｎ−コンタ
クト層４の側面、及びｎ−コンタクト層４の電極形成面
１０のうち実際に電極が形成される部分を除いた部分に
はＳｉＯ2等よりなる絶縁膜１１が形成されている。ま
た、ｐ−コンタクト層８の上面にはｐ−電極１２が形成
され、ｎ−コンタクト層４の電極形成面１０にはｎ−電
極１３が形成されている。
層７の平坦面、ｐ−クラッド層７の側面からｎ−コンタ
クト層４の側面、及びｎ−コンタクト層４の電極形成面
１０のうち実際に電極が形成される部分を除いた部分に
はＳｉＯ2等よりなる絶縁膜１１が形成されている。ま
た、ｐ−コンタクト層８の上面にはｐ−電極１２が形成
され、ｎ−コンタクト層４の電極形成面１０にはｎ−電
極１３が形成されている。
【０００７】しかしながら、このような従来の窒化物系
半導体レーザでは、赤外光を出射するＡｌＧａＡｓ系半
導体レーザや赤色光を出射するＡｌＧａＩｎＰ系半導体
レーザと比べて、窒化物半導体材料のバンドギャップが
大きいため、動作電圧が大きくなる。更に、窒化物系半
導体レーザでは、窒化物半導体材料にはｐ型ドーパント
が入りにくいため、ｐ型電極を形成する場合、p-コンタ
クト層８とｐ−電極１２の間のコンタクト抵抗が大きく
なりやすい。これらのため、従来の窒化物系半導体レー
ザでは動作電圧が大きくなるという問題がある。
半導体レーザでは、赤外光を出射するＡｌＧａＡｓ系半
導体レーザや赤色光を出射するＡｌＧａＩｎＰ系半導体
レーザと比べて、窒化物半導体材料のバンドギャップが
大きいため、動作電圧が大きくなる。更に、窒化物系半
導体レーザでは、窒化物半導体材料にはｐ型ドーパント
が入りにくいため、ｐ型電極を形成する場合、p-コンタ
クト層８とｐ−電極１２の間のコンタクト抵抗が大きく
なりやすい。これらのため、従来の窒化物系半導体レー
ザでは動作電圧が大きくなるという問題がある。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】本発明は上記従来例の
欠点に鑑み為されたものであり、動作電圧を低減した窒
化物系半導体素子及びその製造方法を提供することを目
的とするものである。
欠点に鑑み為されたものであり、動作電圧を低減した窒
化物系半導体素子及びその製造方法を提供することを目
的とするものである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】本発明は、窒化物系半導
体層の表面上に電極が形成されている窒化物系半導体素
子において、前記電極が形成されている前記窒化物半導
体層の表面がＣ面に対して０．０３°以上、１０°以下
の範囲で傾斜している傾斜面であることを特徴とする。
体層の表面上に電極が形成されている窒化物系半導体素
子において、前記電極が形成されている前記窒化物半導
体層の表面がＣ面に対して０．０３°以上、１０°以下
の範囲で傾斜している傾斜面であることを特徴とする。
【００１０】このような構成の窒化物系半導体素子で
は、動作電圧が低減する。
は、動作電圧が低減する。
【００１１】特に、前記傾斜面のＣ面に対する傾斜角度
が０．０５°以上、１０°以下であれば、動作電圧の低
減が著しい。
が０．０５°以上、１０°以下であれば、動作電圧の低
減が著しい。
【００１２】前記窒化物系半導体層としては、ＧａＮ、
ＡｌＧａＮ、ＩｎＧａＮ、ＢＧａＮ等のＧａとＮを含む
ものが挙げられる。
ＡｌＧａＮ、ＩｎＧａＮ、ＢＧａＮ等のＧａとＮを含む
ものが挙げられる。
【００１３】また、前記窒化物系半導体層に、ｐ型のド
ーパントが１×１０18ｃｍ-3以上ドープされていれば、
動作電圧が低減する。
ーパントが１×１０18ｃｍ-3以上ドープされていれば、
動作電圧が低減する。
【００１４】特に、ｐ型のドーパントが４×１０19ｃｍ
-3以上ドープされていれば、動作電圧の低減は著しい。
-3以上ドープされていれば、動作電圧の低減は著しい。
【００１５】また、前記ｐ型のドーパントとしては、Ｍ
ｇ等が適している。
ｇ等が適している。
【００１６】また、前記電極としては、Ｎｉ、Ｐｔ、Ｐ
ｄのうちの少なくとも１つを有するｐ型電極を形成して
も良い。
ｄのうちの少なくとも１つを有するｐ型電極を形成して
も良い。
【００１７】また、前記窒化物系半導体層に、ｎ型のド
ーパントが５×１０16ｃｍ-3以上ドープされていれば、
動作電圧は低減する。
ーパントが５×１０16ｃｍ-3以上ドープされていれば、
動作電圧は低減する。
【００１８】特に、ｎ型のドーパントが１×１０17ｃｍ
-3以上ドープされていれば、動作電圧の低減は著しい。
-3以上ドープされていれば、動作電圧の低減は著しい。
【００１９】また、前記ｎ型のドーパントとしては、Ｓ
ｉ、Ｇｅ等が適している。
ｉ、Ｇｅ等が適している。
【００２０】また、前記電極としては、Ａｌ、Ｐｔのう
ちの少なくとも１つを有するｎ型電極を形成しても良
い。
ちの少なくとも１つを有するｎ型電極を形成しても良
い。
【００２１】また、前記傾斜面の傾斜方向としては、＜
１０−１０＞方向、＜１０−１０＞方向と<１１−２０>
方向との間の方向、<１１−２０>方向の何れかの方向で
あれば、動作電圧は低減する。
１０−１０＞方向、＜１０−１０＞方向と<１１−２０>
方向との間の方向、<１１−２０>方向の何れかの方向で
あれば、動作電圧は低減する。
【００２２】特に、前記傾斜面の傾斜方向が<１１−２
０>方向である場合、動作電圧の低減は著しい。
０>方向である場合、動作電圧の低減は著しい。
【００２３】また、本発明は、第１クラッド層、活性
層、第２クラッド層が順に積層されれた発光構造を有す
る窒化物系半導体素子であって、前記窒化物半導体層が
前記第２クラッド層若しくは前記第２クラッド層上に形
成される半導体層であることを特徴とする。
層、第２クラッド層が順に積層されれた発光構造を有す
る窒化物系半導体素子であって、前記窒化物半導体層が
前記第２クラッド層若しくは前記第２クラッド層上に形
成される半導体層であることを特徴とする。
【００２４】この場合、動作電圧が低減した発光素子を
形成することが出来る。
形成することが出来る。
【００２５】また、本発明は、第１クラッド層、活性
層、第２クラッド層が順に積層されれた発光構造を有す
る窒化物系半導体素子であって、前記窒化物半導体層が
前記第１クラッド層の下層に形成された半導体層である
ことを特徴とする。
層、第２クラッド層が順に積層されれた発光構造を有す
る窒化物系半導体素子であって、前記窒化物半導体層が
前記第１クラッド層の下層に形成された半導体層である
ことを特徴とする。
【００２６】この場合においても、動作電圧が低減した
発光素子を形成することが出来る。
発光素子を形成することが出来る。
【００２７】また、本発明の窒化物系半導体素子の形成
方法は、窒化物系半導体層の表面に、第１マスク層と該
第１マスク層よりもエッチングされにくい材料よりなる
第２マスク層とが順に積層されているマスク層を形成し
た後、前記マスク層を用いて前記窒化物系半導体層をド
ライエッチングすることにより、前記第１マスク層が除
去された部分における前記窒化物系半導体層の表面に傾
斜面を形成し、その後、前記傾斜面上に電極を形成する
ことを特徴とする。
方法は、窒化物系半導体層の表面に、第１マスク層と該
第１マスク層よりもエッチングされにくい材料よりなる
第２マスク層とが順に積層されているマスク層を形成し
た後、前記マスク層を用いて前記窒化物系半導体層をド
ライエッチングすることにより、前記第１マスク層が除
去された部分における前記窒化物系半導体層の表面に傾
斜面を形成し、その後、前記傾斜面上に電極を形成する
ことを特徴とする。
【００２８】このような窒化物系半導体素子の製造方法
では、電極が形成される窒化物半導体層の表面に傾斜面
を容易に形成することが出来る。
では、電極が形成される窒化物半導体層の表面に傾斜面
を容易に形成することが出来る。
【００２９】
【発明の実施の形態】以下、図面を参照しつつ本発明の
実施の形態について詳細に説明する。
実施の形態について詳細に説明する。
【００３０】図１は本発明の実施の形態である第１実施
例の半導体レーザの構成を示す断面図であり、図２０と
同一部分には同一符号を付し、その説明は割愛する。
例の半導体レーザの構成を示す断面図であり、図２０と
同一部分には同一符号を付し、その説明は割愛する。
【００３１】この第１実施例の半導体レーザでは、ｐ−
コンタクト層８の上面（表面）はＣ面に対して所定の傾
斜角度θ１だけ傾斜しており、この傾斜した上面上にｐ
-電極１２が形成されている。傾斜角度θ１としては
０．０３°〜１０°の範囲が好ましく、更に好ましくは
０．０５°〜１０°の範囲に設定される。
コンタクト層８の上面（表面）はＣ面に対して所定の傾
斜角度θ１だけ傾斜しており、この傾斜した上面上にｐ
-電極１２が形成されている。傾斜角度θ１としては
０．０３°〜１０°の範囲が好ましく、更に好ましくは
０．０５°〜１０°の範囲に設定される。
【００３２】ｐ−コンタクト層８の上面の傾斜方向は、
ＧａＮの六方晶系構造において、図２に示すように<１
０−１０>方向、若しくは図３に示すように<１０−２０
>方向、或いは<１０−１０>方向と<１０−２０>方向と
の間の方向である。
ＧａＮの六方晶系構造において、図２に示すように<１
０−１０>方向、若しくは図３に示すように<１０−２０
>方向、或いは<１０−１０>方向と<１０−２０>方向と
の間の方向である。
【００３３】ｐ−コンタクト層８の上面を所定角度θ１
だけ傾斜させる方法としては、例えば、ＲＩＥ（リアク
テイブ・イオン・エッチング）やＲＩＢＥ（リアクテイ
ブ・イオンビーム・エッチング）等のドライエッチング
装置を用いる方法がある。
だけ傾斜させる方法としては、例えば、ＲＩＥ（リアク
テイブ・イオン・エッチング）やＲＩＢＥ（リアクテイ
ブ・イオンビーム・エッチング）等のドライエッチング
装置を用いる方法がある。
【００３４】具体的には、先ず、図４（ａ）に示すよう
に、サファイア基板１上に第１バッファ層２、第２バッ
ファ層３、ｎ−コンタクト層４、ｎ−クラッド層５、活
性層６、ｐ−クラッド層７、ｐ−コンタクト層８を積層
して半導体ウエハを形成した後、ｐ−コンタクト層８の
上面の所定部分に、エッチングされやすい材料よりなる
第１マスク層１４１、第１マスク層１４１よりもエッチ
ングされにくい材料よりなる第２マスク層１４２が下方
から順に積層されている２層構造のマスク層１４を形成
する。例えば、第１マスク層１４１としては、Ｔｉを２
０００Å厚形成し、第２マスク層１４２としてＮｉを５
０００Å厚形成する。
に、サファイア基板１上に第１バッファ層２、第２バッ
ファ層３、ｎ−コンタクト層４、ｎ−クラッド層５、活
性層６、ｐ−クラッド層７、ｐ−コンタクト層８を積層
して半導体ウエハを形成した後、ｐ−コンタクト層８の
上面の所定部分に、エッチングされやすい材料よりなる
第１マスク層１４１、第１マスク層１４１よりもエッチ
ングされにくい材料よりなる第２マスク層１４２が下方
から順に積層されている２層構造のマスク層１４を形成
する。例えば、第１マスク層１４１としては、Ｔｉを２
０００Å厚形成し、第２マスク層１４２としてＮｉを５
０００Å厚形成する。
【００３５】次に、ＣＦ４ガスとＯ２ガスを用いたＲＩ
Ｅにより、マスク層１４をマスクとしてｐ−コンタクト
層８を所定の厚みだけエッチング行う。これにより、図
４（ｂ）に示すように、第１マスク層１４１は第２マス
ク層１４２に比べ大幅に外周が除去され、その第１マス
ク層１４１が除去された部分におけるｐ−コンタクト層
８の上面は所定角度θ１だけ自然に傾斜し、一対の傾斜
面８ａが形成される。尚、傾斜面８ａの傾斜角度θ１
は、第１マスク層１４１の厚みとドライエッチング装置
のプラズマ出力により調整することが出来る。
Ｅにより、マスク層１４をマスクとしてｐ−コンタクト
層８を所定の厚みだけエッチング行う。これにより、図
４（ｂ）に示すように、第１マスク層１４１は第２マス
ク層１４２に比べ大幅に外周が除去され、その第１マス
ク層１４１が除去された部分におけるｐ−コンタクト層
８の上面は所定角度θ１だけ自然に傾斜し、一対の傾斜
面８ａが形成される。尚、傾斜面８ａの傾斜角度θ１
は、第１マスク層１４１の厚みとドライエッチング装置
のプラズマ出力により調整することが出来る。
【００３６】以後は、図５（ａ）に示すように、ｐ−コ
ンタクト層８の一対の傾斜面８ａが一対のｐ−電極の形
成面となるように位置決めして、半導体ウエハを所定形
状にエッチングを行い、その後、図５（ｂ）に示すよう
に所定部分に絶縁膜１１、ｐ−電極１２、ｎ−電極１３
を形成する。この時、一対のｐ−電極１２はｐ−コンタ
クト層８の一対の傾斜面８ａ上に形成される。そして、
最後に、図５（ｃ）に示すように、半導体ウエハを一対
のｐ−電極１２が分離するようにへき開して一対の半導
体レーザを形成する。
ンタクト層８の一対の傾斜面８ａが一対のｐ−電極の形
成面となるように位置決めして、半導体ウエハを所定形
状にエッチングを行い、その後、図５（ｂ）に示すよう
に所定部分に絶縁膜１１、ｐ−電極１２、ｎ−電極１３
を形成する。この時、一対のｐ−電極１２はｐ−コンタ
クト層８の一対の傾斜面８ａ上に形成される。そして、
最後に、図５（ｃ）に示すように、半導体ウエハを一対
のｐ−電極１２が分離するようにへき開して一対の半導
体レーザを形成する。
【００３７】以上の工程により、ｐ−電極１２の形成面
が所定角度θ１だけ傾斜している第１実施例の半導体レ
ーザが形成される。
が所定角度θ１だけ傾斜している第１実施例の半導体レ
ーザが形成される。
【００３８】次に、本発明の実施の形態である第２実施
例の半導体レーザについて説明する。
例の半導体レーザについて説明する。
【００３９】図６は第２実施例の半導体レーザの構成を
示す断面図であり、図２０と同一部分には同一符号を付
し、その説明は割愛する。
示す断面図であり、図２０と同一部分には同一符号を付
し、その説明は割愛する。
【００４０】この第２実施例の半導体レーザでは、ｎ−
コンタクト層４の電極形成面（表面）１０は、Ｃ面に対
して所定の傾斜角度θ２だけ傾斜しており、この傾斜し
た上面上にｎ-電極１３が形成されている。傾斜角度θ
２としては０．０３°〜１０°の範囲が好ましく、更に
好ましくは０．０５°〜１０°の範囲に設定される。
コンタクト層４の電極形成面（表面）１０は、Ｃ面に対
して所定の傾斜角度θ２だけ傾斜しており、この傾斜し
た上面上にｎ-電極１３が形成されている。傾斜角度θ
２としては０．０３°〜１０°の範囲が好ましく、更に
好ましくは０．０５°〜１０°の範囲に設定される。
【００４１】ｎ−コンタクト層４の上面の傾斜方向は、
ＧａＮの六方晶系構造において、図２に示すように<１
０−１０>方向、若しくは図３に示すように<１０−２０
>方向、或いは<１０−１０>方向と<１０−２０>方向と
の間の方向である。
ＧａＮの六方晶系構造において、図２に示すように<１
０−１０>方向、若しくは図３に示すように<１０−２０
>方向、或いは<１０−１０>方向と<１０−２０>方向と
の間の方向である。
【００４２】ｎ−コンタクト層４の電極形成面１０を所
定角度θ２だけ傾斜させる方法としては、例えば、ＲＩ
Ｅ（リアクテイブ・イオン・エッチング）やＲＩＢＥ
（リアクテイブ・イオンビーム・エッチング）等のドラ
イエッチング装置を用いる方法がある。
定角度θ２だけ傾斜させる方法としては、例えば、ＲＩ
Ｅ（リアクテイブ・イオン・エッチング）やＲＩＢＥ
（リアクテイブ・イオンビーム・エッチング）等のドラ
イエッチング装置を用いる方法がある。
【００４３】具体的には、先ず、図７（ａ）に示すよう
に、サファイア基板１上に第１バッファ層２、第２バッ
ファ層３、ｎ−コンタクト層４、ｎ−クラッド層５、活
性層６、ｐ−クラッド層７、ｐ−コンタクト層８を積層
して半導体ウエハを形成した後、ｐ−コンタクト層８の
上面の所定部分に、エッチングされやすい材料よりなる
第１マスク層１４１、第１マスク層よりもエッチングさ
れにくい材料よりなる第２マスク層１４２が下方から順
に積層されている２層構造のマスク層１４を形成する。
に、サファイア基板１上に第１バッファ層２、第２バッ
ファ層３、ｎ−コンタクト層４、ｎ−クラッド層５、活
性層６、ｐ−クラッド層７、ｐ−コンタクト層８を積層
して半導体ウエハを形成した後、ｐ−コンタクト層８の
上面の所定部分に、エッチングされやすい材料よりなる
第１マスク層１４１、第１マスク層よりもエッチングさ
れにくい材料よりなる第２マスク層１４２が下方から順
に積層されている２層構造のマスク層１４を形成する。
【００４４】次に、ＣＦ４ガスとＯ２ガスを用いたＲＩ
Ｅにより、マスク層１４をマスクとしてｐ−コンタクト
層８を所定の厚みだけエッチング行う。これにより、図
７（ｂ）に示すように、第１マスク層１４１は第２マス
ク層１４２に比べ大幅に外周が除去され、その第１マス
ク層１４１が除去された部分におけるｐ−コンタクト層
８の上面は所定角度θ１だけ自然に傾斜し、一対の傾斜
面８ｂが形成される。
Ｅにより、マスク層１４をマスクとしてｐ−コンタクト
層８を所定の厚みだけエッチング行う。これにより、図
７（ｂ）に示すように、第１マスク層１４１は第２マス
ク層１４２に比べ大幅に外周が除去され、その第１マス
ク層１４１が除去された部分におけるｐ−コンタクト層
８の上面は所定角度θ１だけ自然に傾斜し、一対の傾斜
面８ｂが形成される。
【００４５】次に、図８（ａ）に示すように、ｐ−コン
タクト層８の一対の傾斜面８ｂの下方に位置する部分が
一対の電極形成面１０となるように位置決めして、半導
体ウエハを所定形状にエッチングを行う。この時、一対
の傾斜面８ｂが形成された部分はｎ−コンタクト層４の
途中までエッチング除去され、このエッチング除去され
た部分の上面は、一対の傾斜面８ｂの形状が反映され一
対の傾斜した電極形成面１０となる。その後、図８
（ｂ）に示すように所定部分に絶縁膜１１、ｐ−電極１
２、ｎ−電極１３を形成する。この時、一対のｎ−電極
１３はｎ−コンタクト層４の一対の傾斜した電極形成面
１０上に形成される。そして、最後に、図８（ｃ）に示
すように、半導体ウエハを一対のｎ−電極１３が分離す
るようにへき開して一対の半導体レーザを形成する。
タクト層８の一対の傾斜面８ｂの下方に位置する部分が
一対の電極形成面１０となるように位置決めして、半導
体ウエハを所定形状にエッチングを行う。この時、一対
の傾斜面８ｂが形成された部分はｎ−コンタクト層４の
途中までエッチング除去され、このエッチング除去され
た部分の上面は、一対の傾斜面８ｂの形状が反映され一
対の傾斜した電極形成面１０となる。その後、図８
（ｂ）に示すように所定部分に絶縁膜１１、ｐ−電極１
２、ｎ−電極１３を形成する。この時、一対のｎ−電極
１３はｎ−コンタクト層４の一対の傾斜した電極形成面
１０上に形成される。そして、最後に、図８（ｃ）に示
すように、半導体ウエハを一対のｎ−電極１３が分離す
るようにへき開して一対の半導体レーザを形成する。
【００４６】図９は、上記第１、第２実施例の半導体レ
ーザの性能評価を行うために用いた評価素子の構造を示
す図である。この評価素子は、サファイア基板１の上
に、窒化物成長層である第１バッファ層２、第２バッフ
ァ層３、ｎ型若しくはｐ型のＧａＮからなるコンタクト
層１５を成長形成している。コンタクト層１５の上面に
直径１５０μmのオーミック電極１６を２５０μmの間隔
をおいて設置している。
ーザの性能評価を行うために用いた評価素子の構造を示
す図である。この評価素子は、サファイア基板１の上
に、窒化物成長層である第１バッファ層２、第２バッフ
ァ層３、ｎ型若しくはｐ型のＧａＮからなるコンタクト
層１５を成長形成している。コンタクト層１５の上面に
直径１５０μmのオーミック電極１６を２５０μmの間隔
をおいて設置している。
【００４７】図１０は、Ｍｇをドーピングしたｐ型のコ
ンタクト層１５を用いると共に、コンタクト層１５上に
形成する電極１６として、膜厚１０００ÅのＮｉ電極を
採用した場合において、Ｍｇのドーピング量を１×１０
18ｃｍ-3、４×１０19ｃｍ-3、及び６×１０20ｃｍ-3の
３種類に変化させた3つの評価素子について、傾斜角度
θと電流３０ｍＡの時の動作電圧Ｖｆとの関係を表した
ものである。尚、コンタクト層１５の傾斜方向は図３に
示す＜１１−２０＞方向である。また、図１０において
横軸が０．００１°の時のデータは、傾斜角度θが０°
であるときのデータである。
ンタクト層１５を用いると共に、コンタクト層１５上に
形成する電極１６として、膜厚１０００ÅのＮｉ電極を
採用した場合において、Ｍｇのドーピング量を１×１０
18ｃｍ-3、４×１０19ｃｍ-3、及び６×１０20ｃｍ-3の
３種類に変化させた3つの評価素子について、傾斜角度
θと電流３０ｍＡの時の動作電圧Ｖｆとの関係を表した
ものである。尚、コンタクト層１５の傾斜方向は図３に
示す＜１１−２０＞方向である。また、図１０において
横軸が０．００１°の時のデータは、傾斜角度θが０°
であるときのデータである。
【００４８】図１０より判るように、何れの評価素子に
おいても、傾斜角度θの増大に伴って動作電圧Ｖｆが減
少しているが、特にＭｇのドーピング量が４×１０19ｃ
ｍ-3と６×１０20ｃｍ-3の２つの評価素子において、傾
斜角度θが０．０1°〜１０°の範囲で動作電圧Ｖｆが
大きく低下しており、更に傾斜角度θが０．０５°を越
えることによって、動作電圧Ｖｆは極めて小さくなって
いる。
おいても、傾斜角度θの増大に伴って動作電圧Ｖｆが減
少しているが、特にＭｇのドーピング量が４×１０19ｃ
ｍ-3と６×１０20ｃｍ-3の２つの評価素子において、傾
斜角度θが０．０1°〜１０°の範囲で動作電圧Ｖｆが
大きく低下しており、更に傾斜角度θが０．０５°を越
えることによって、動作電圧Ｖｆは極めて小さくなって
いる。
【００４９】この結果から、Ｍｇのドーピング量として
は４×１０19cm-3以上が好ましいといえる。又、傾斜角
度θとしては、０．０１°〜１０°の範囲が好ましく、
更に０．０５°以上に設定することが好ましいといえ
る。
は４×１０19cm-3以上が好ましいといえる。又、傾斜角
度θとしては、０．０１°〜１０°の範囲が好ましく、
更に０．０５°以上に設定することが好ましいといえ
る。
【００５０】図１１は、Ｍｇを４×１０19ｃｍ-3ドーピ
ングしたｐ型のコンタクト層１５を用いた場合におい
て、コンタクト層１５の表面を０．０５°傾斜させた評
価素子と、コンタクト層１５の表面が傾斜していないＣ
面を具えた評価素子について、Ｎｉ電極の膜厚と電流３
０ｍＡの時の動作電圧Ｖｆとの関係を表したものであ
る。尚、コンタクト層１５の傾斜方向は図３に示す＜１
１−２０＞方向である。また、図１１において横軸が
０．００１°の時のデータは、傾斜角度θが０°である
ときのデータである。
ングしたｐ型のコンタクト層１５を用いた場合におい
て、コンタクト層１５の表面を０．０５°傾斜させた評
価素子と、コンタクト層１５の表面が傾斜していないＣ
面を具えた評価素子について、Ｎｉ電極の膜厚と電流３
０ｍＡの時の動作電圧Ｖｆとの関係を表したものであ
る。尚、コンタクト層１５の傾斜方向は図３に示す＜１
１−２０＞方向である。また、図１１において横軸が
０．００１°の時のデータは、傾斜角度θが０°である
ときのデータである。
【００５１】図１１より判るように、コンタクト層１５
の表面がＣ面である評価素子では、Ｎｉ電極の膜厚に対
して、動作電圧Ｖｆは変化しないが、コンタクト層１５
の表面を０．０５°傾斜させた評価素子では、Ｎｉ電極
の膜厚が２５０Åを越える（データ上では２５０Å〜１
２００Å）ことによって、動作電圧Ｖｆは極めて小さく
なる。
の表面がＣ面である評価素子では、Ｎｉ電極の膜厚に対
して、動作電圧Ｖｆは変化しないが、コンタクト層１５
の表面を０．０５°傾斜させた評価素子では、Ｎｉ電極
の膜厚が２５０Åを越える（データ上では２５０Å〜１
２００Å）ことによって、動作電圧Ｖｆは極めて小さく
なる。
【００５２】この結果から、コンタクト層１５の表面の
傾斜角度が０．０５°以上、Ｎｉ電極の膜厚が２５０Å
以上に設定することが好ましいといえる。
傾斜角度が０．０５°以上、Ｎｉ電極の膜厚が２５０Å
以上に設定することが好ましいといえる。
【００５３】図１２は、Ｍｇを４×１０19ｃｍ-3ドーピ
ングしたｐ型のコンタクト層１５を用いた場合におい
て、コンタクト層１５の上面を０．０５°傾斜させた評
価素子と、コンタクト層１５の上面が傾斜していないＣ
面を具えた評価素子について、電極１６をＰｔ電極とし
た場合におけるＰｔ電極の膜厚と電流３０ｍＡの時の動
作電圧Ｖｆとの関係を表したものである。尚、コンタク
ト層１５の傾斜方向は図３に示す＜１１−２０＞方向で
ある。また、図１２において横軸が０．００１°の時の
データは、傾斜角度θが０°であるときのデータであ
る。
ングしたｐ型のコンタクト層１５を用いた場合におい
て、コンタクト層１５の上面を０．０５°傾斜させた評
価素子と、コンタクト層１５の上面が傾斜していないＣ
面を具えた評価素子について、電極１６をＰｔ電極とし
た場合におけるＰｔ電極の膜厚と電流３０ｍＡの時の動
作電圧Ｖｆとの関係を表したものである。尚、コンタク
ト層１５の傾斜方向は図３に示す＜１１−２０＞方向で
ある。また、図１２において横軸が０．００１°の時の
データは、傾斜角度θが０°であるときのデータであ
る。
【００５４】図１２より判るように、コンタクト層１５
の表面がＣ面である評価素子では、Ｐｔ電極の膜厚に対
して、動作電圧Ｖｆは変化しないが、コンタクト層１５
の表面を０．０５°傾斜させた評価素子では、Ｐｔ電極
の膜厚が２５０Åを越える（データ上では２５０Å〜１
２００Å）ことによって、動作電圧Ｖｆは極めて小さく
なる。
の表面がＣ面である評価素子では、Ｐｔ電極の膜厚に対
して、動作電圧Ｖｆは変化しないが、コンタクト層１５
の表面を０．０５°傾斜させた評価素子では、Ｐｔ電極
の膜厚が２５０Åを越える（データ上では２５０Å〜１
２００Å）ことによって、動作電圧Ｖｆは極めて小さく
なる。
【００５５】この結果から、コンタクト層１５の表面の
傾斜角度が０．０５°以上、Ｐｔ電極の膜厚が２５０Å
以上に設定することが好ましいといえる。
傾斜角度が０．０５°以上、Ｐｔ電極の膜厚が２５０Å
以上に設定することが好ましいといえる。
【００５６】図１３は、Ｍｇを４×１０19ｃｍ-3ドーピ
ングしたｐ型のコンタクト層１５を用いた場合におい
て、コンタクト層１５の表面を０．０５°傾斜させた評
価素子と、コンタクト層１５の上面が傾斜していないＣ
面を具えた評価素子について、電極１６をＰｄ電極とし
た場合におけるＰｄ電極の膜厚と電流３０ｍＡの時の動
作電圧Ｖｆとの関係を表したものである。尚、コンタク
ト層１５の傾斜方向は図３に示す＜１１−２０＞方向で
ある。又、図１３において横軸が０．００１°の時のデ
ータは、傾斜角度θが０°であるときのデータである。
ングしたｐ型のコンタクト層１５を用いた場合におい
て、コンタクト層１５の表面を０．０５°傾斜させた評
価素子と、コンタクト層１５の上面が傾斜していないＣ
面を具えた評価素子について、電極１６をＰｄ電極とし
た場合におけるＰｄ電極の膜厚と電流３０ｍＡの時の動
作電圧Ｖｆとの関係を表したものである。尚、コンタク
ト層１５の傾斜方向は図３に示す＜１１−２０＞方向で
ある。又、図１３において横軸が０．００１°の時のデ
ータは、傾斜角度θが０°であるときのデータである。
【００５７】図１３より判るように、コンタクト層１５
の上面がＣ面である評価素子では、Ｐｄ電極の膜厚に対
して、動作電圧Ｖｆは変化しないが、コンタクト層１５
の上面を０．０５°傾斜させた評価素子では、Ｐｄ電極
の膜厚が２５０Åを越える（データ上では２５０Å〜１
２００Å）ことによって、動作電圧Ｖｆは極めて小さく
なる。
の上面がＣ面である評価素子では、Ｐｄ電極の膜厚に対
して、動作電圧Ｖｆは変化しないが、コンタクト層１５
の上面を０．０５°傾斜させた評価素子では、Ｐｄ電極
の膜厚が２５０Åを越える（データ上では２５０Å〜１
２００Å）ことによって、動作電圧Ｖｆは極めて小さく
なる。
【００５８】この結果から、コンタクト層１５の表面の
傾斜角度が０．０５°以上、Ｐｄ電極の膜厚が２５０Å
以上に設定することが好ましいといえる。
傾斜角度が０．０５°以上、Ｐｄ電極の膜厚が２５０Å
以上に設定することが好ましいといえる。
【００５９】図１４は、Ｍｇを４×１０19ｃｍ-3ドーピ
ングしたコンタクト層１５を用いると共に、コンタクト
層１５上に形成する電極１６として、膜厚１０００Åの
Ｎｉ電極を採用した場合において、該電極を形成すべき
コンタクト層１４の上面が、＜１０−１０＞方向に０．
０５°傾斜している評価素子、＜１０−１０＞方向と<
１１−２０>方向との間の方向に０．０５°傾斜してい
る評価素子、<１１−２０>方向に０．０５°傾斜してい
る評価素子と、傾斜していないＣ面である評価素子とに
ついて、電流３０ｍＡの時の動作電圧Ｖｆを比較したも
のである。
ングしたコンタクト層１５を用いると共に、コンタクト
層１５上に形成する電極１６として、膜厚１０００Åの
Ｎｉ電極を採用した場合において、該電極を形成すべき
コンタクト層１４の上面が、＜１０−１０＞方向に０．
０５°傾斜している評価素子、＜１０−１０＞方向と<
１１−２０>方向との間の方向に０．０５°傾斜してい
る評価素子、<１１−２０>方向に０．０５°傾斜してい
る評価素子と、傾斜していないＣ面である評価素子とに
ついて、電流３０ｍＡの時の動作電圧Ｖｆを比較したも
のである。
【００６０】図１４から判るように、コンタクト層１５
の表面を傾斜させたを3つの評価素子においては、何れ
も傾斜していないＣ面の評価素子よりも動作電圧Ｖｆが
大きく低下している。特に、<１１−２０>方向に傾斜し
ている評価素子においては、動作電圧Ｖｆの低下が最も
大きい。
の表面を傾斜させたを3つの評価素子においては、何れ
も傾斜していないＣ面の評価素子よりも動作電圧Ｖｆが
大きく低下している。特に、<１１−２０>方向に傾斜し
ている評価素子においては、動作電圧Ｖｆの低下が最も
大きい。
【００６１】以上の図１０〜図１４の結果に基いて、第
１実施例の半導体レーザのｐ−電極１２を形成すればよ
い。
１実施例の半導体レーザのｐ−電極１２を形成すればよ
い。
【００６２】尚、第１実施例の半導体レーザにおいて、
ｐ−クラッド層７の上面に傾斜面を形成し、その上にｐ
−電極１２を形成してもよい。
ｐ−クラッド層７の上面に傾斜面を形成し、その上にｐ
−電極１２を形成してもよい。
【００６３】図１５は、Ｓｉをドーピングしたｎ型のコ
ンタクト層１５を用いると共に、コンタクト層１５上に
形成する電極１６として、下層側から順に膜厚２００Å
のＴｉ層と膜厚５０００ÅのＡｌ層とが形成されている
２層構造のＡｌ／Ｔｉ電極を採用した場合において、Ｓ
ｉのドーピング量を５×１０16ｃｍ-3、１×１０17ｃｍ
-3、及び３×１０18ｃｍ-3の３種類に変化させた3つの
評価素子について、傾斜角度θと電流３０ｍＡの時の動
作電圧Ｖｆとの関係を表したものである。尚、コンタク
ト層１５の傾斜方向は図３に示す＜１１−２０＞方向で
ある。又、図１５において横軸が０．００１°の時のデ
ータは、傾斜角度θが０°であるときのデータである。
ンタクト層１５を用いると共に、コンタクト層１５上に
形成する電極１６として、下層側から順に膜厚２００Å
のＴｉ層と膜厚５０００ÅのＡｌ層とが形成されている
２層構造のＡｌ／Ｔｉ電極を採用した場合において、Ｓ
ｉのドーピング量を５×１０16ｃｍ-3、１×１０17ｃｍ
-3、及び３×１０18ｃｍ-3の３種類に変化させた3つの
評価素子について、傾斜角度θと電流３０ｍＡの時の動
作電圧Ｖｆとの関係を表したものである。尚、コンタク
ト層１５の傾斜方向は図３に示す＜１１−２０＞方向で
ある。又、図１５において横軸が０．００１°の時のデ
ータは、傾斜角度θが０°であるときのデータである。
【００６４】図１５より判るように、何れの評価素子に
おいても、傾斜角度θの増大に伴って動作電圧Ｖｆが減
少しているが、特にＳｉのドーピング量が１×１０17ｃ
ｍ-3と３×１０18ｃｍ-3の２つの評価素子において、傾
斜角度θが０．０1°〜１０°の範囲で動作電圧Ｖｆが
大きく低下しており、更に傾斜角度θが０．０５°を越
えることによって、動作電圧Ｖｆは極めて小さくなって
いる。
おいても、傾斜角度θの増大に伴って動作電圧Ｖｆが減
少しているが、特にＳｉのドーピング量が１×１０17ｃ
ｍ-3と３×１０18ｃｍ-3の２つの評価素子において、傾
斜角度θが０．０1°〜１０°の範囲で動作電圧Ｖｆが
大きく低下しており、更に傾斜角度θが０．０５°を越
えることによって、動作電圧Ｖｆは極めて小さくなって
いる。
【００６５】この結果から、Ｓｉのドーピング量として
は１×１０17cm-3以上が好ましいといえる。又、傾斜角
度θとしては、０．０１°〜１０°の範囲が好ましく、
更に０．０５°以上に設定することが好ましいといえ
る。
は１×１０17cm-3以上が好ましいといえる。又、傾斜角
度θとしては、０．０１°〜１０°の範囲が好ましく、
更に０．０５°以上に設定することが好ましいといえ
る。
【００６６】図１６は、Ｓｉを１×１０17ｃｍ-3ドーピ
ングしたコンタクト層１５を用いた場合において、コン
タクト層１５上に形成する電極１６が、Ａｌ／Ｔｉ電極
である評価素子、Ｐｔ／Ｔｉである評価素子、Ａｕ／Ｎ
ｉ／Ｓｉ／Ａｌ電極である評価素子夫々について、コン
タクト層１５の上面が０．０５°傾斜している場合とコ
ンタクト層１５の上面が傾斜していないＣ面である場合
との電流３０ｍＡの時の動作電圧Ｖｆの差を示したもの
である。尚、動作電圧Ｖｆの差とは、コンタクト層１５
の上面がＣ面である場合からコンタクト層１５の上面を
傾斜させた場合の動作電圧Ｖｆの低下量である。
ングしたコンタクト層１５を用いた場合において、コン
タクト層１５上に形成する電極１６が、Ａｌ／Ｔｉ電極
である評価素子、Ｐｔ／Ｔｉである評価素子、Ａｕ／Ｎ
ｉ／Ｓｉ／Ａｌ電極である評価素子夫々について、コン
タクト層１５の上面が０．０５°傾斜している場合とコ
ンタクト層１５の上面が傾斜していないＣ面である場合
との電流３０ｍＡの時の動作電圧Ｖｆの差を示したもの
である。尚、動作電圧Ｖｆの差とは、コンタクト層１５
の上面がＣ面である場合からコンタクト層１５の上面を
傾斜させた場合の動作電圧Ｖｆの低下量である。
【００６７】尚、Ａｌ／Ｔｉ電極とは下層側から順に膜
厚２００ÅのＴｉ層、膜厚５０００ÅのＡｌ層が積層さ
れている電極、Ｐｔ／Ｔｉ電極とは下層側から順に膜厚
２０ÅのＴｉ層、膜厚５０００ÅのＰｔ層が積層されて
いる電極、Ａｕ／Ｎｉ／Ｓｉ／Ａｌ電極とは下層側から
順に膜厚４０ÅのＡｌ層、膜厚３０ÅのＳｉ層、膜厚５
００ÅのＮｉ層、膜厚５０００ÅのＡｕ層が積層されて
いる電極である。
厚２００ÅのＴｉ層、膜厚５０００ÅのＡｌ層が積層さ
れている電極、Ｐｔ／Ｔｉ電極とは下層側から順に膜厚
２０ÅのＴｉ層、膜厚５０００ÅのＰｔ層が積層されて
いる電極、Ａｕ／Ｎｉ／Ｓｉ／Ａｌ電極とは下層側から
順に膜厚４０ÅのＡｌ層、膜厚３０ÅのＳｉ層、膜厚５
００ÅのＮｉ層、膜厚５０００ÅのＡｕ層が積層されて
いる電極である。
【００６８】図１６から判るように、電極１６がどのよ
うな電極材料であっても、コンタクト層１５の表面が傾
斜させると、コンタクト層１５の上面が傾斜していない
Ｃ面である場合よりも動作電圧Ｖｆが低下し有効であ
る。
うな電極材料であっても、コンタクト層１５の表面が傾
斜させると、コンタクト層１５の上面が傾斜していない
Ｃ面である場合よりも動作電圧Ｖｆが低下し有効であ
る。
【００６９】図１７は、Ｓｉを１×１０17ｃｍ-3ドーピ
ングしたコンタクト層１５を用いると共に、コンタクト
層１５上に形成する電極１６として、下層側から順に膜
厚２０ÅのＴｉ層、膜厚５０００ÅのＰｔ層が積層され
ているＴｉ／Ｐｔ電極を採用した場合において、該電極
を形成すべきコンタクト層１４表面が、＜１０−１０＞
方向に０．０５°傾斜している評価素子、＜１０−１０
＞方向と<１１−２０>方向との間の方向に０．０５°傾
斜している評価素子、<１１−２０>方向に０．０５°傾
斜している評価素子について、コンタクト層１５の上面
が傾斜していないＣ面である場合との電流３０ｍＡ時に
おける動作電圧Ｖｆの差を比較したものである。尚、動
作電圧Ｖｆの差とは、コンタクト層１５の上面がＣ面で
ある場合からコンタクト層１５の上面を傾斜させた場合
の動作電圧Ｖｆの低下量である。
ングしたコンタクト層１５を用いると共に、コンタクト
層１５上に形成する電極１６として、下層側から順に膜
厚２０ÅのＴｉ層、膜厚５０００ÅのＰｔ層が積層され
ているＴｉ／Ｐｔ電極を採用した場合において、該電極
を形成すべきコンタクト層１４表面が、＜１０−１０＞
方向に０．０５°傾斜している評価素子、＜１０−１０
＞方向と<１１−２０>方向との間の方向に０．０５°傾
斜している評価素子、<１１−２０>方向に０．０５°傾
斜している評価素子について、コンタクト層１５の上面
が傾斜していないＣ面である場合との電流３０ｍＡ時に
おける動作電圧Ｖｆの差を比較したものである。尚、動
作電圧Ｖｆの差とは、コンタクト層１５の上面がＣ面で
ある場合からコンタクト層１５の上面を傾斜させた場合
の動作電圧Ｖｆの低下量である。
【００７０】図１７から判るように、コンタクト層１５
の表面を傾斜させたを3つの評価素子においては、何れ
も傾斜していないＣ面の評価素子よりも動作電圧Ｖｆが
大きく低下している。特に、<１１−２０>方向に傾斜し
ている評価素子においては、動作電圧Ｖｆの低下が最も
大きい。
の表面を傾斜させたを3つの評価素子においては、何れ
も傾斜していないＣ面の評価素子よりも動作電圧Ｖｆが
大きく低下している。特に、<１１−２０>方向に傾斜し
ている評価素子においては、動作電圧Ｖｆの低下が最も
大きい。
【００７１】また、ｎ型のドーパントとして、Ｇｅを用
いた場合にも、同様の結果が得られた。
いた場合にも、同様の結果が得られた。
【００７２】以上の図１５〜図１７の結果に基づいて、
第２実施例の半導体レーザのｎ−電極１３を形成すれば
よい。
第２実施例の半導体レーザのｎ−電極１３を形成すれば
よい。
【００７３】尚、上述の第２実施例の半導体レーザで
は、図６に示すように、ｎ−コンタクト層４の電極形成
面１０を、発光領域である活性層６に近い方がｎ−コン
タクト層４の厚みが薄くなるように傾斜させているが、
図１８に示すように、ｎ−コンタクト層４の電極形成面
１０を、発光領域である活性層６から遠い方がｎ−コン
タクト層４の厚みが薄くなるように傾斜させても良い。
は、図６に示すように、ｎ−コンタクト層４の電極形成
面１０を、発光領域である活性層６に近い方がｎ−コン
タクト層４の厚みが薄くなるように傾斜させているが、
図１８に示すように、ｎ−コンタクト層４の電極形成面
１０を、発光領域である活性層６から遠い方がｎ−コン
タクト層４の厚みが薄くなるように傾斜させても良い。
【００７４】また、上述の第１、第２実施例では、ｐ−
電極１２が形成されるｐ−コンタクト層８の上面或いは
ｎ−電極１３が形成されるｎ−コンタクト層４の上面を
１つの傾斜面で形成した例について説明したが、例え
ば、図１９に示すように、ｐ−コンタクト層８の上面或
いはｎ−コンタクト層４の上面を、上りの斜面と下りの
斜面とが周期的に現れるような傾斜面とし、その上にｐ
−電極１２或いはｎ−電極１３を形成するようにしても
よい。また、上り斜面と下り斜面とが現れる周期は、
０．１μｍ〜数１００μｍの範囲であればよく、不規則
な周期でもよい。
電極１２が形成されるｐ−コンタクト層８の上面或いは
ｎ−電極１３が形成されるｎ−コンタクト層４の上面を
１つの傾斜面で形成した例について説明したが、例え
ば、図１９に示すように、ｐ−コンタクト層８の上面或
いはｎ−コンタクト層４の上面を、上りの斜面と下りの
斜面とが周期的に現れるような傾斜面とし、その上にｐ
−電極１２或いはｎ−電極１３を形成するようにしても
よい。また、上り斜面と下り斜面とが現れる周期は、
０．１μｍ〜数１００μｍの範囲であればよく、不規則
な周期でもよい。
【００７５】また、ｐ−コンタクト層８の上面及びｎ−
コンタクト層４の上面の両方が傾斜面であってもよい。
コンタクト層４の上面の両方が傾斜面であってもよい。
【００７６】尚、上述の実施例では、本発明を半導体レ
ーザに用いた場合について説明したが、本発明はそれ以
外にも、窒化物系の発光ダイオードや他の窒化物系の電
子デバイスにも適用可能である。
ーザに用いた場合について説明したが、本発明はそれ以
外にも、窒化物系の発光ダイオードや他の窒化物系の電
子デバイスにも適用可能である。
【００７７】
【発明の効果】本発明に依れば、動作電圧が低減した窒
化物系半導体素子を提供し得る。
化物系半導体素子を提供し得る。
【００７８】また、本発明によれば、動作電圧が低減し
た窒化物系半導体素子を容易に形成することが出来る窒
化物系半導体素子の製造方法を提供し得る。
た窒化物系半導体素子を容易に形成することが出来る窒
化物系半導体素子の製造方法を提供し得る。
【図１】本発明の第１実施例の半導体レーザの構成を示
す断面図である。
す断面図である。
【図２】傾斜面の傾斜方向を示す図である。
【図３】傾斜面の傾斜方向を示す図である。
【図４】第１実施例の半導体レーザの製造方法を示す図
である。
である。
【図５】第１実施例の半導体レーザの製造方法を示す図
である。
である。
【図６】本発明の第２実施例の半導体レーザの構成を示
す断面図である。
す断面図である。
【図７】第２実施例の半導体レーザの製造方法を示す図
である。
である。
【図８】第２実施例の半導体レーザの製造方法を示す図
である。
である。
【図９】本発明の評価素子の構成を示す図である。
【図１０】コンタクト層上面の傾斜角度θと動作電圧と
の関係を示す図である。
の関係を示す図である。
【図１１】電極の厚みと動作電圧との関係を示す図であ
る。
る。
【図１２】電極の厚みと動作電圧との関係を示す図であ
る。
る。
【図１３】電極の厚みと動作電圧との関係を示す図であ
る。
る。
【図１４】コンタクト層上面の傾斜方向と動作電圧との
関係を示す図である。
関係を示す図である。
【図１５】コンタクト層上面の傾斜角度θと動作電圧と
の関係を示す図である。
の関係を示す図である。
【図１６】電極の材料と動作電圧の低下量との関係を示
す図である。
す図である。
【図１７】コンタクト層上面の傾斜方向と動作電圧の低
下量との関係を示す図である。
下量との関係を示す図である。
【図１８】本発明の第２実施例の半導体レーザの他の形
状を示す断面図である。
状を示す断面図である。
【図１９】コンタクト層上面の他の形状を示す図であ
る。
る。
【図２０】従来の半導体レーザの構成を示す断面図であ
る。
る。
４ ｎ−クラッド層（窒化物系半導体層） ５ ｎ−クラッド層（第１クラッド層） ６ 活性層 ７ ｐ−クラッド層（第２クラッド層） ８ ｐ−コンタクト層（窒化物系半導体層） １２ ｐ−電極 １３ ｎ−電極
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 5F041 AA24 CA04 CA05 CA23 CA34 CA57 CA65 CA74 CA82 CB05 5F073 AA13 AA74 CA07 CB05 CB17 DA05 DA25 EA29
Claims (18)
- 【請求項１】 窒化物系半導体層の表面上に電極が形成
されている窒化物系半導体素子において、前記電極が形
成されている前記窒化物半導体層の表面がＣ面に対して
０．０３°以上、１０°以下の範囲で傾斜している傾斜
面であることを特徴とする窒化物系半導体素子。 - 【請求項２】 前記傾斜面のＣ面に対する傾斜角度が
０．０５°以上、１０°以下であることを特徴とする請
求項１記載の窒化物系半導体素子。 - 【請求項３】 前記窒化物系半導体層が少なくともＧａ
とＮを含むことを特徴とする請求項１又は２記載の窒化
物系半導体素子。 - 【請求項４】 前記窒化物系半導体層には、ｐ型のドー
パントが１×１０18ｃｍ-3以上ドープされていることを
特徴とする請求項１、２又は３記載の窒化物系半導体素
子。 - 【請求項５】 前記窒化物系半導体層には、ｐ型のドー
パントが４×１０19ｃｍ-3以上ドープされていることを
特徴とする請求項４記載の窒化物系半導体素子。 - 【請求項６】 前記ｐ型のドーパントがＭｇであること
を特徴とする請求項４又は５記載の窒化物系半導体素
子。 - 【請求項７】 前記電極がＮｉ、Ｐｔ、Ｐｄのうちの少
なくとも１つを有するｐ型電極であることを特徴とする
請求項１、２、３、４、５又は６記載の窒化物系半導体
素子。 - 【請求項８】 前記電極の厚みが２５０Å以上であるこ
とを特徴とする請求項１、２、３、４、５、６又は７記
載の窒化物系半導体素子。 - 【請求項９】 前記窒化物系半導体層には、ｎ型のドー
パントが５×１０16ｃｍ-3以上ドープされていることを
特徴とする請求項１、２又は３記載の窒化物系半導体素
子。 - 【請求項１０】 前記窒化物系半導体層には、ｎ型のド
ーパントが１×１０ 17ｃｍ-3以上ドープされていること
を特徴とする請求項９記載の窒化物系半導体素子。 - 【請求項１１】 前記ｎ型のドーパントがＳｉ又はＧｅ
であることを特徴とする請求項９又は１０記載の窒化物
系半導体素子。 - 【請求項１２】 前記電極がＡｌ、Ｐｔのうちの少なく
とも１つを有するｎ型電極であることを特徴とする請求
項１、２、３、８、９、１０又は１１記載の窒化物系半
導体素子。 - 【請求項１３】 前記傾斜面の傾斜方向が、＜１０−１
０＞方向、＜１０−１０＞方向と<１１−２０>方向との
間の方向、<１１−２０>方向の何れかの方向であること
を特徴とする請求項１、２、３、４、５、６、７、８、
９、１０、１１又は１２記載の窒化物系半導体素子。 - 【請求項１４】 前記傾斜面の傾斜方向が<１１−２０>
方向であることを特徴とする請求項１３記載の窒化物系
半導体素子。 - 【請求項１５】 前記傾斜面が上り斜面と下り斜面とか
らなることを特徴とする請求項１、２、３、４、５、
６、７、８、９、１０、１１、１２、１３又は１４記載
の窒化物系半導体素子。 - 【請求項１６】 第１クラッド層、活性層、第２クラッ
ド層が順に積層されれた発光構造を有する窒化物系半導
体素子であって、前記窒化物半導体層が前記第２クラッ
ド層、若しくは前記第２クラッド層上に形成される半導
体層であることを特徴とする請求項１、２、３、４、
５、６、７、８、９、１０、１１、１２、１３、１４又
は１５記載の窒化物系半導体素子。 - 【請求項１７】 第１クラッド層、活性層、第２クラッ
ド層が順に積層されれた発光構造を有する窒化物系半導
体素子であって、前記窒化物半導体層が前記第１クラッ
ド層の下層に形成された半導体層であることを特徴とす
る請求項１、２、３、４、５、６、７、８、９、１０、
１１、１２、１３、１４又は１５記載の窒化物系半導体
素子。 - 【請求項１８】 窒化物系半導体層の表面に、第１マス
ク層と該第１マスク層よりもエッチングされにくい材料
よりなる第２マスク層とが順に積層されているマスク層
を形成した後、前記マスク層を用いて前記窒化物系半導
体層をドライエッチングすることにより、前記第１マス
ク層が除去された部分における前記窒化物系半導体層の
表面に傾斜面を形成し、その後、前記傾斜面上に電極を
形成することを特徴とする窒化物系半導体素子の製造方
法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5077799A JP2000252591A (ja) | 1999-02-26 | 1999-02-26 | 窒化物系半導体素子及びその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5077799A JP2000252591A (ja) | 1999-02-26 | 1999-02-26 | 窒化物系半導体素子及びその製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000252591A true JP2000252591A (ja) | 2000-09-14 |
Family
ID=12868271
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5077799A Pending JP2000252591A (ja) | 1999-02-26 | 1999-02-26 | 窒化物系半導体素子及びその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2000252591A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2004013912A1 (ja) * | 2002-08-01 | 2004-02-12 | Nec Corporation | Iii族窒化物半導体基板及びその製造方法、並びにiii族窒化物半導体素子及びその製造方法 |
| JP2005223353A (ja) * | 2000-11-01 | 2005-08-18 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 半導体発光素子、その製造方法及びその駆動方法 |
| JP2010080618A (ja) * | 2008-09-25 | 2010-04-08 | Toyoda Gosei Co Ltd | Ｉｉｉ族窒化物系化合物半導体素子及びその製造方法 |
Citations (23)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5659699A (en) * | 1979-10-17 | 1981-05-23 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Gallium nitride growing method |
| JPH0542718A (ja) * | 1991-08-09 | 1993-02-23 | Ricoh Co Ltd | 半導体発光装置 |
| JPH06196752A (ja) * | 1992-11-26 | 1994-07-15 | Victor Co Of Japan Ltd | 半導体発光装置 |
| JPH0794429A (ja) * | 1993-02-02 | 1995-04-07 | Texas Instr Inc <Ti> | ヘテロエピタキシャル成長法 |
| JPH07201745A (ja) * | 1993-12-28 | 1995-08-04 | Hitachi Cable Ltd | 半導体ウェハ及びその製造方法 |
| JPH07249795A (ja) * | 1994-03-09 | 1995-09-26 | Toshiba Corp | 半導体素子 |
| JPH09102647A (ja) * | 1995-10-04 | 1997-04-15 | Sony Corp | 光学装置 |
| JPH09191160A (ja) * | 1995-11-06 | 1997-07-22 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 半導体発光素子 |
| JPH09270569A (ja) * | 1996-01-25 | 1997-10-14 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 半導体レーザ装置 |
| JPH10145006A (ja) * | 1996-09-10 | 1998-05-29 | Toshiba Corp | 化合物半導体素子 |
| JPH10294531A (ja) * | 1997-02-21 | 1998-11-04 | Toshiba Corp | 窒化物化合物半導体発光素子 |
| JPH10303497A (ja) * | 1997-04-25 | 1998-11-13 | Canon Inc | リング共振器型面発光半導体レーザ及びその製造法 |
| JPH10321942A (ja) * | 1997-05-14 | 1998-12-04 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 半導体発光素子 |
| JPH10326943A (ja) * | 1997-03-26 | 1998-12-08 | Nichia Chem Ind Ltd | 窒化物半導体素子 |
| JPH10335757A (ja) * | 1997-01-09 | 1998-12-18 | Nichia Chem Ind Ltd | 窒化物半導体素子 |
| JPH118437A (ja) * | 1997-06-13 | 1999-01-12 | Nec Corp | 窒化物系化合物半導体およびその結晶成長方法および窒化ガリウム系発光素子 |
| JPH1140846A (ja) * | 1997-07-15 | 1999-02-12 | Nec Corp | 窒化ガリウム系半導体のｐ型電極およびその形成方法 |
| JPH1168252A (ja) * | 1997-08-25 | 1999-03-09 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 半導体発光素子 |
| JP2000031591A (ja) * | 1998-07-08 | 2000-01-28 | Toshiba Corp | 半導体発光素子 |
| JP2000082676A (ja) * | 1998-06-26 | 2000-03-21 | Sharp Corp | 窒化物系化合物半導体の結晶成長方法、発光素子およびその製造方法 |
| JP2000183460A (ja) * | 1998-12-15 | 2000-06-30 | Toshiba Corp | 半導体素子およびその製造方法 |
| JP2000216498A (ja) * | 1999-01-25 | 2000-08-04 | Sanyo Electric Co Ltd | 窒化物系半導体素子及びその製造方法 |
| JP2000223743A (ja) * | 1999-01-29 | 2000-08-11 | Sanyo Electric Co Ltd | 窒化物系半導体発光素子及び窒化物半導体層の成長方法 |
-
1999
- 1999-02-26 JP JP5077799A patent/JP2000252591A/ja active Pending
Patent Citations (23)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5659699A (en) * | 1979-10-17 | 1981-05-23 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Gallium nitride growing method |
| JPH0542718A (ja) * | 1991-08-09 | 1993-02-23 | Ricoh Co Ltd | 半導体発光装置 |
| JPH06196752A (ja) * | 1992-11-26 | 1994-07-15 | Victor Co Of Japan Ltd | 半導体発光装置 |
| JPH0794429A (ja) * | 1993-02-02 | 1995-04-07 | Texas Instr Inc <Ti> | ヘテロエピタキシャル成長法 |
| JPH07201745A (ja) * | 1993-12-28 | 1995-08-04 | Hitachi Cable Ltd | 半導体ウェハ及びその製造方法 |
| JPH07249795A (ja) * | 1994-03-09 | 1995-09-26 | Toshiba Corp | 半導体素子 |
| JPH09102647A (ja) * | 1995-10-04 | 1997-04-15 | Sony Corp | 光学装置 |
| JPH09191160A (ja) * | 1995-11-06 | 1997-07-22 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 半導体発光素子 |
| JPH09270569A (ja) * | 1996-01-25 | 1997-10-14 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 半導体レーザ装置 |
| JPH10145006A (ja) * | 1996-09-10 | 1998-05-29 | Toshiba Corp | 化合物半導体素子 |
| JPH10335757A (ja) * | 1997-01-09 | 1998-12-18 | Nichia Chem Ind Ltd | 窒化物半導体素子 |
| JPH10294531A (ja) * | 1997-02-21 | 1998-11-04 | Toshiba Corp | 窒化物化合物半導体発光素子 |
| JPH10326943A (ja) * | 1997-03-26 | 1998-12-08 | Nichia Chem Ind Ltd | 窒化物半導体素子 |
| JPH10303497A (ja) * | 1997-04-25 | 1998-11-13 | Canon Inc | リング共振器型面発光半導体レーザ及びその製造法 |
| JPH10321942A (ja) * | 1997-05-14 | 1998-12-04 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 半導体発光素子 |
| JPH118437A (ja) * | 1997-06-13 | 1999-01-12 | Nec Corp | 窒化物系化合物半導体およびその結晶成長方法および窒化ガリウム系発光素子 |
| JPH1140846A (ja) * | 1997-07-15 | 1999-02-12 | Nec Corp | 窒化ガリウム系半導体のｐ型電極およびその形成方法 |
| JPH1168252A (ja) * | 1997-08-25 | 1999-03-09 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 半導体発光素子 |
| JP2000082676A (ja) * | 1998-06-26 | 2000-03-21 | Sharp Corp | 窒化物系化合物半導体の結晶成長方法、発光素子およびその製造方法 |
| JP2000031591A (ja) * | 1998-07-08 | 2000-01-28 | Toshiba Corp | 半導体発光素子 |
| JP2000183460A (ja) * | 1998-12-15 | 2000-06-30 | Toshiba Corp | 半導体素子およびその製造方法 |
| JP2000216498A (ja) * | 1999-01-25 | 2000-08-04 | Sanyo Electric Co Ltd | 窒化物系半導体素子及びその製造方法 |
| JP2000223743A (ja) * | 1999-01-29 | 2000-08-11 | Sanyo Electric Co Ltd | 窒化物系半導体発光素子及び窒化物半導体層の成長方法 |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005223353A (ja) * | 2000-11-01 | 2005-08-18 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 半導体発光素子、その製造方法及びその駆動方法 |
| WO2004013912A1 (ja) * | 2002-08-01 | 2004-02-12 | Nec Corporation | Iii族窒化物半導体基板及びその製造方法、並びにiii族窒化物半導体素子及びその製造方法 |
| JP2010080618A (ja) * | 2008-09-25 | 2010-04-08 | Toyoda Gosei Co Ltd | Ｉｉｉ族窒化物系化合物半導体素子及びその製造方法 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP3668031B2 (ja) | 窒化物系半導体発光素子の製造方法 | |
| US8497141B2 (en) | Semiconductor device and method of manufacturing it | |
| US7420999B2 (en) | Nitride semiconductor laser element and method for manufacturing same | |
| US20080308833A1 (en) | Group III nitride-based compound semiconductor light-emitting device | |
| JPH10270792A (ja) | 化合物半導体レーザ | |
| JP4529372B2 (ja) | 半導体レーザ素子 | |
| TW497308B (en) | Semiconductor light emitting device | |
| US7879635B2 (en) | Method for manufacturing semiconductor optical device | |
| US7751456B2 (en) | Method for manufacturing semiconductor optical device | |
| US8513683B2 (en) | Optical integrated semiconductor light emitting device | |
| US20020034204A1 (en) | Semiconductor laser device and method of manufacturing the same | |
| US20040096997A1 (en) | Method for manufacturing GaN compound semiconductor light emitting device | |
| JP2003179311A (ja) | ＧａＮ系半導体レーザ素子及びその作製方法 | |
| KR100654869B1 (ko) | 반도체 발광 소자 | |
| JP2000252591A (ja) | 窒化物系半導体素子及びその製造方法 | |
| JP2008028375A (ja) | 窒化物半導体レーザ素子 | |
| JP4952184B2 (ja) | 窒化物半導体レーザ素子及びその製造方法 | |
| US7440482B2 (en) | Nitride semiconductor laser element and method for manufacturing the same | |
| JP4111696B2 (ja) | 窒化物系半導体レーザ素子 | |
| TWI450414B (zh) | Nitride semiconductor device | |
| JPH1027940A (ja) | 半導体レーザー装置 | |
| JP3439161B2 (ja) | 窒化物系発光素子 | |
| JP2003347658A (ja) | 半導体発光素子およびその製造方法 | |
| JP2002246696A (ja) | 半導体レーザチップ | |
| JP2000294877A (ja) | 高出力半導体レーザ及びその製造方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20040120 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20040127 |
|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20040803 |