JP2000332291A - 端面発光型発光ダイオード - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 カラーレーザプリンターやバーチャル・リア
リティーなどに用いられる微少光源として光ビームのス
ポットサイズを小さくできる４７０ｎｍ付近の青色及び
５３０ｎｍ付近の緑色の波長の発光が可能な端面発光型
発光ダイオードを提供することである。 【解決手段】 導波路を有する窒化物半導体レーザ素子
を、電流−光出力特性におけるしきい値電流未満の電流
で動作し、端面から放出する光を発光ダイオード光とし
て用いる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、発光ダイオード、
レーザダイオード等の発光素子、又は太陽電池、光セン
サー等の受光素子に使用可能な窒化物半導体（Ｉｎ_XＡ
ｌ_YＧａ_1-X-YＮ、０≦X、０≦Y、X＋Y≦１）からなる窒
化物半導体素子に関し、特に、レーザ素子のデバイス構
造を有する窒化物半導体素子を、しきい値電流以下の電
流で動作させ共振面から発光ダイオード光を放出させて
なる端面発光型発光ダイオードに関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、本発明者等は、実用可能な４００
ｎｍ付近の波長を有する青紫色の窒化物半導体レーザ素
子を発表している。例えば、Ｊｐｎ．Ｊ．Ａｐｐｌ．Ｐ
ｈｙｓ．Ｖｏｌ．３７（１９９８）ｐｐ．Ｌ３０９−Ｌ
３１２に、ＧａＮ基板上に、ｎ型ＧａＮ層、ｎ型ＩｎＧ
ａＮ層、ｎ型ＡｌＧａＮ／ＧａＮのＭＤ−ＳＬＳ（超格
子構造）層、ｎ型ＧａＮ層、Ｉｎ_{0. 02}Ｇａ_0.98Ｎ／Ｉｎ
_0.15Ｇａ_0.85Ｎの多重量子井戸の活性層、ｐ型ＡｌＧａ
Ｎ層、ｐ型ＧａＮ層、ｐ型ＡｌＧａＮ／ＧａＮのＭＤ−
ＳＬＳ層、ｐ型ＧａＮ層が積層されてなるレーザ素子が
開示されている。このような、短波長のレーザ素子が実
用可能となると、レーザ素子を応用した製品における情
報記録容量の増大が可能となる。またさらに、従来レー
ザープリンターには、複雑で高価であるにもかかわら
ず、信頼性が低く性能も十分でないガスレーザが用いら
れていたが、短波長のレーザ素子が実用可能となること
で、コンパクトで、安価で、信頼性の高い性能がえら
れ、しかも解像度の向上による高画質化が可能となる。

【０００３】また、本出願人は、発光出力が高い青色及
び緑色の窒化物半導体発光ダイオードをディスプレイな
どの光源として実用化している。例えば、発光ダイオー
ドとして、特開平９−１５３６４２号公報には、サファ
イア基板上に、ＧａＮからなるバッファ層、Ｓｉドープ
のｎ型ＧａＮ層、アンドープのＩｎＧａＮからなる活性
層、Ｍｇドープのｐ型ＡｌＧａＮ層、Ｍｇドープのｐ型
ＧａＮ層からなる発光ダイオードが記載されている。こ
の技術では、発光ダイオードの発光出力及び発光効率を
向上させることを達成している。そして、上記のような
発光ダイオードにより、高光度のフルカラーのディスプ
レイが可能となる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、レーザ
素子を、レーザディスプレイやカラーコピーに用いるに
は、レーザ素子から得られる光の波長を、青色（４７０
ｎｍ付近）及び緑色（５３０ｎｍ付近）の波長に調整す
ることが望まれるが、このような波長を有するレーザ素
子は十分満足できる特性を有していない。つまり、上記
の４００ｎｍ付近のレーザ光を有するレーザ素子の構造
において、活性層の井戸層のＩｎの組成比を大きくすれ
ば波長が長波長側にシフトするが、Ｉｎ組成比を大きく
すると結晶性が低下し易くなり、十分な連続発振が得ら
れ難くなる。また、上記の発光ダイオードは、大型ディ
スプレイの光源として用いられているが、この大型ディ
スプレイに用いられている発光ダイオードでは、例えば
バーチャル・リアリティーなどの微少光源として用いる
場合、光の広がりが大きく十分満足できるものでない。

【０００５】そこで、本発明の目的は、カラーレーザプ
リンターやバーチャル・リアリティーなどに用いられる
微少光源として光ビームのスポットサイズを小さくでき
る４７０ｎｍ付近の青色及び５３０ｎｍ付近の緑色の波
長の発光が可能な端面発光型発光ダイオードを提供する
ことである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】即ち、本発明の目的は、
下記（１）〜（２）の構成により達成することができ
る。 （１） 導波路を有する窒化物半導体レーザ素子を、電
流−光出力特性におけるしきい値電流未満の電流で動作
し、端面から放出する光を発光ダイオード光として用い
ることを特徴とする端面発光型発光ダイオード。 （２） 前記導波路が、Ａｌを含んでなるｎ型クラッド
層とＡｌを含んでなるｐ型クラッド層との間に少なくと
も順に、ガイド層、Ｉｎを井戸層に含んでなる量子井戸
構造の活性層、キャップ層、及びガイド層を積層してな
ることを特徴とする前記（１）に記載の端面発光型発光
ダイオード。

【０００７】つまり、本発明は、上記の如く、光の閉じ
込めが良好な導波路を形成してなるデバイス構造を有す
る窒化物半導体レーザ素子を、レーザ光が発振しない程
度の電流、即ち、しきい値電流未満の電流で動作させる
ことで、共振面に相当する端面から発光を外部に取り出
すことで、青色及び緑色の光が得られ、この光を微少光
源、ディスプレイ、カラーレーザプリンターなどに使用
が可能となる端面発光型発光ダイオードを提供すること
ができる。

【０００８】前記したように、４００ｎｍ付近の青紫色
のレーザ光を、純青色や純緑色にする場合は、活性層の
井戸層のＩｎ組成比を大きくすることで長波長側へ波長
をシフトさせることができるが、Ｉｎ組成比が大きいと
結晶性が低下する傾向があり、青色及び緑色のレーザ素
子が得られ難かった。また、従来公知の発光ダイオード
では、やや発光点が大きく集光などの応用が困難であ
る。

【０００９】これに対し、本発明は、導波路を形成して
なるレーザ素子のデバイス構造を有する素子を、意図的
にレーザ発振に至る電流より小さい電流で動作させるこ
とで、共振面に相当する端面から青色及び緑色の発光が
可能となり、更に、導波路内で光が閉じ込められるの
で、発光点が小さく微少光源等として使用することがで
きるものである。本発明は、このように発光ダイオード
光を得るには一見不必要と感じる導波路を有する素子
を、あえてしきい値電流未満の小さい電流で動作させ自
然放出光を端面から取り出すことで、微少光源などとし
て応用可能な端面発光型発光ダイオードを可能にする。
ちなみに、レーザ発振をするには結晶性が大きく関与し
レーザ発振条件が厳しいが、発光ダイオード光を得るに
は条件が緩和され発光し易くなる。

【００１０】更に、本発明は、導波路が、Ａｌを含んで
なるｎ型クラッド層とＡｌを含んでなるｐ型クラッド層
との間に少なくとも順に、ガイド層、Ｉｎを井戸層に含
んでなる量子井戸構造の活性層、キャップ層、及びガイ
ド層を積層してなると、光の閉じ込めが良好となり発光
点が小さく微少光源として良好な光となると共に、発光
が良好に行われ好ましい。

【００１１】端面発光型発光ダイオードは、全面発光型
発光ダイオードに比べ、光出力は低下するが、発光点が
小さく微少光源として使用できる。また発光点が小さい
ので集光などの応用が容易となる。また、端面発光型発
光ダイオードは、短波長側の吸収により、スペクトル幅
の狭い発光となる。また更に、端面発光型発光ダイオー
ドは、誘導放出成分が入りやすいため、スーパーリニア
な特性になりやすい。窒化ガリウム系半導体により実用
的レベルの青色及び緑色レーザを作るのは、青色や緑色
のＬＥＤを作るのに比べて困難であるが、レーザ発振に
至る電流より小さい動作電流で使用するなら、自然放出
光として青色や緑色発光が可能である。そして、この発
光を光源として使用する場合、素子構造は導波路を有す
るレーザ構造のため、端面の光ビームのスポットサイズ
がほぼ１０μｍ〜１μｍと小さく微少光源として利用で
きる。

【００１２】

【発明の実施の形態】本発明の端面発光型発光ダイオー
ドとしては、少なくとも導波路を形成する素子構造を有
する窒化物半導体レーザ素子と同様の素子構造を有して
いればよく、公知の種々の窒化物半導体レーザ素子の素
子構造を用いることができる。但し、純青色及び純緑色
の自然放出光を得るためには、活性層のＩｎ組成比を調
整し発光する波長を調整する。そして、このような導波
路を形成してなる素子構造を有する素子を、レーザ発振
に至る電流より小さい動作電流（しきい値電流未満の電
流）で使用することで、共振面に相当する端面から自然
放出光を外部に取り出すことができる。この端面から取
り出される自然放出光は、活性層で発生し導波路内で閉
じ込められているため、発光点が小さく微少光源等とし
て用いることができる。さらに、本発明の端面発光型発
光ダイオードとして、好ましくは、導波路が、Ａｌを含
んでなるｎ型クラッド層とＡｌを含んでなるｐ型クラッ
ド層との間に少なくとも順に、ガイド層、Ｉｎを井戸層
に含んでなる量子井戸構造の活性層、キャップ層、及び
ガイド層を積層してなる素子構造であるものが挙げられ
る。例えば、素子構造として具体的には、図１に示され
る素子構造を有する素子を好ましい一実施の形態として
挙げることができる。しかし本発明はこれに限定されな
い。また、以下の説明の中で、しきい値を低下させるの
に好ましい記載があるが、本発明はしきい値電流未満の
電流で動作させるため、しきい値が低下すれば、例えば
低消費電力や寿命特性の向上等が可能となり好ましい。

【００１３】以下に、図１を用いて本発明の端面発光型
発光ダイオードについて更に詳細に説明する。図１は、
本発明の一実施の形態である窒化物半導体からなる端面
発光型発光ダイオードを示す模式的断面図である。図１
には、サファイア等の異種基板上にＥＬＯＧ成長させた
窒化物半導体基板１上に、ｎ型不純物（例えばＳｉ）を
ドープしてなるＡｌ_aＧａ_1-aＮ（０＜ａ＜１）よりなる
ｎ型コンタクト層２、ＳｉドープのＩｎ_gＧａ_1-gＮ
（０．０５≦ｇ≦０．２）よりなるクラック防止層３、
Ａｌ_eＧａ_1-eＮ（０．０５≦ｅ＜０．１５）を含んでな
る多層膜のｎ型クラッド層４、アンドープのＧａＮから
なるｎ型ガイド層５、Ｉｎ_bＧａ_1-bＮ（０≦ｂ＜１）か
らなる多重量子井戸構造の活性層６、ＭｇドープのＡｌ
_dＧａ_1-dＮ（０＜ｄ≦１）からなる少なくとも１層以上
のｐ型電子閉じ込め層７、アンドープのＧａＮからなる
ｐ型ガイド層８、Ａｌ_fＧａ_1-fＮ（０＜ｆ≦１）を含ん
でなる多層膜のｐ型クラッド層９、ＭｇドープのＧａＮ
からなるｐ型コンタクト層１０からなるリッジ形状のス
トライプを有する窒化物半導体からなる端面発光型発光
ダイオードが示されている。また、ｐ電極は、リッジ形
状のストライプの最上層に形成され、ｎ電極はｎ型コン
タクト層上に形成される。以下に各層について更に詳細
に説明する。

【００１４】ＥＬＯＧ成長について以下に説明する。本
発明で用いることのできるＥＬＯＧ成長は、窒化物半導
体の縦方向の成長を少なくとも部分的に一時的止めて、
横方向の成長を利用して転位を抑制することのできる成
長方法であれば特に限定されない。例えば具体的に、窒
化物半導体と異なる材料からなる異種基板上に、窒化物
半導体が成長しないかまたは成長しにくい材料からなる
保護膜を部分的に形成し、その上から窒化物半導体を成
長させることにより、保護膜が形成されていない部分か
ら窒化物半導体が成長し、成長を続けることにより保護
膜上に向かって横方向に成長することにより厚膜の窒化
物半導体が得られる。

【００１５】異種基板としては、窒化物窒化物半導体と
異なる材料よりなる基板であれば特に限定されず、例え
ば、図２に示すＣ面、Ｒ面、Ａ面を主面とするサファイ
ア、スピネル（ＭｇＡ１₂Ｏ₄）のような絶縁性基板、Ｓ
ｉＣ（６Ｈ、４Ｈ、３Ｃを含む）、ＺｎＳ、ＺｎＯ、Ｇ
ａＡｓ、Ｓｉ、及び窒化物半導体と格子整合する酸化物
基板等、従来知られている窒化物半導体と異なる基板材
料を用いることができる。上記の中で好ましい異種基板
としては、サファイアであり、更に好ましくはサファイ
アのＣ面である。更に、ＥＬＯＧ成長して得られる窒化
物半導体の内部に微細なクラックの発生を防止できる等
の点から、サファイアのＣ面がステップ状にオフアング
ルされ、オフアングル角θ（図３に示されるθ）が０．
１°〜０．３°の範囲のものが好ましい。オフアングル
角θが０．１°未満であると素子の特性が安定し易くな
り、またＥＬＯＧ成長の窒化物半導体の内部に微細なク
ラックが発生しやすくなる傾向があり、一方オフ角が
０．３°を超えると、ＥＬＯＧ成長の窒化物半導体の面
状態がステップ状になり、その上に素子構造を成長させ
るとステップが若干強調され、素子のショート及びしき
い値上昇を招き易くなる傾向がある。

【００１６】上記のようなステップ状にオフアングルさ
れたサファイア等の異種基板上に、保護膜を、直接又は
一旦窒化物半導体を成長させてから形成する。保護膜と
しては、保護膜表面に窒化物半導体が成長しないかまた
は成長しにくい性質を有する材料であれば特に限定され
ないが、例えば酸化ケイ素（ＳｉＯ_X ）、窒化ケイ素
（Ｓｉ_XＮ_Y）、酸化チタン（ＴｉＯ_X）、酸化ジルコニ
ウム（ＺｒＯ_X）等の酸化物、窒化物、またこれらの多
層膜の他、１２００℃以上の融点を有する金属等を用い
ることができる。好ましい保護膜材料としては、ＳｉＯ
₂ 及びＳｉＮが挙げられる。保護膜材料を窒化物半導体
等の表面に形成するには、例えば蒸着、スパッタ、ＣＶ
Ｄ等の気相製膜技術を用いることができる。また、部分
的（選択的）に形成するためには、フォトリソグラフィ
ー技術を用いて、所定の形状を有するフォトマスクを作
製し、そのフォトマスクを介して、前記材料を気相製膜
することにより、所定の形状を有する保護膜を形成でき
る。保護膜の形状は、特に限定されないが、例えばドッ
ト、ストライプ、碁盤面状の形状で形成でき、好ましく
はストライプ状の形状でストライプがオリエンテーショ
ンフラット面（サファイアのＡ面）に垂直になるように
形成される。また保護膜が形成されている表面積は、保
護膜が形成されていない部分の表面積より大きい方が転
位を防止して良好な結晶性を有する窒化物半導体基板を
得ることができる。

【００１７】また、保護膜がストライプ形状である場合
の保護膜のストライプ幅と保護膜が形成されていない部
分（窓部）の幅との関係は、１０：３以上、好ましくは
１６〜１８：３である。保護膜のストライプ幅と窓部の
幅が上記の関係にあると、窒化物半導体が良好の保護膜
を覆い易くなり、且つ転位を良好に防止することができ
る。保護膜のストライプ幅としては、例えば６〜２７μ
ｍ、好ましくは１１〜２４μｍであり、窓部の幅として
は、例えば２〜５μｍ、好ましくは２〜４μｍである。
また、ＥＬＯＧ成長して得られる窒化物半導体上に素子
構造を形成しｐ型窒化物半導体層の最上層にリッジ形状
のストライプを形成する場合、リッジ形状のストライプ
が、保護膜上部であって、且つ保護膜の中心部分を避け
て形成されていることがしきい値を低下させることがで
き、素子の信頼性を向上させるのに好ましい。このこと
は、保護膜上部の窒化物半導体の結晶性は、窓部上部の
その結晶性に比べて良好であるためしきい値を低下させ
るのに好ましいからである。また保護膜の中心付近は、
窓部から成長した隣接する窒化物半導体同士が横方向の
成長によって接合する部分でありこのような接合箇所に
空隙の生じる場合があり、この空隙の上部にリッジ形状
のストライプが形成されると、素子の動作中に空隙から
転位が伝播し易いため素子の信頼性が劣化する傾向があ
るからである。

【００１８】保護膜は、異種基板に直接形成されてもよ
いが、低温成長のバッファ層を形成させ、更に高温成長
の窒化物半導体を成長させた上に、形成させることが転
位を防止するのに好ましい。低温成長のバッファ層とし
ては、例えばＡｌＮ、ＧａＮ、ＡｌＧａＮ、及びＩｎＧ
ａＮ等のいずれかを９００℃以下２００℃以上の温度
で、膜厚数十オングストローム〜数百オングストローム
で成長させてなるものである。このバッファ層は、異種
基板と高温成長の窒化物半導体層との格子定数不正を緩
和し転位の発生を防止するのに好ましい。高温成長のバ
ッファ層としては、アンドープのＧａＮ、ｎ型不純物を
ドープしたＧａＮ、またＳｉをドープしたＧａＮを用い
ることができ、好ましくはアンドープのＧａＮである。
またこれらの窒化物半導体は、高温、具体的には９００
℃〜１１００℃、好ましくは１０５０℃でバッファ層上
に成長される。膜厚は特に限定されないが、例えば１〜
２０μｍ、好ましくは２〜１０μｍである。

【００１９】次に保護膜を形成した上に、窒化物半導体
をＥＬＯＧ成長させて窒化物半導体基板１を得る。この
場合、成長させる窒化物半導体としては、アンドープの
ＧａＮ又は不純物（例えばＳｉ、Ｇｅ、Ｓｎ、Ｂｅ、Ｚ
ｎ、Ｍｎ、Ｃｒ、及びＭｇ）をドープしたＧａＮが挙げ
られる。成長温度としては、例えば９００℃〜１１００
℃、より具体的には１０５０℃付近の温度で成長させ
る。不純物がドープされていると転位を抑制するのに好
ましい。保護膜上に成長させる初期は、成長速度をコン
トロールし易いＭＯＣＶＤ（有機金属化学気相成長法）
等で成長させ、保護膜がＥＬＯＧ成長の窒化物半導体で
覆われた後の成長をＨＶＰＥ（ハライド気相成長法）等
で成長させてもよい。

【００２０】また、本発明において、窒化物半導体基板
１を形成する方法としては、上記のＥＬＯＧ成長以外に
種々のＥＬＯＧ成長を用いることができるが、例えば好
ましくは本出願人が出願した特願平１１−８０２８８、
同１１−３７８２６、同１１−３７８２７、各号明細書
に記載の方法を用いることができる。更に前記特願平１
１−３７８２７号明細書に記載のＥＬＯＧ成長をする場
合、同号明細書に記載の第１の窒化物半導体層２をエッ
チングして凹凸を形成する際に、異種基板（サファイア
など）が露出するまでエッチングしてストライプ状の凹
凸を形成し、その後、常圧の条件下で、第２の窒化物半
導体層３を成長させることが転位の低減と表面の面状態
を良好とする点で好ましい。

【００２１】上記のようなＥＬＯＧ成長により得られた
窒化物半導体基板１上に、素子構造を成長させる。 （ｎ型コンタクト層２）まず、ｎ型コンタクト層２を窒
化物半導体基板１上に成長させる。ｎ型コンタクト層と
しては、ｎ型不純物（好ましくはＳｉ）をドープされた
Ａｌ_aＧａ_1-aＮ（０＜ａ＜１）を成長させ、好ましくは
ａが０．０１〜０．０５のＡｌ_aＧａ_1-a Ｎを成長させ
る。ｎ型コンタクト層がＡｌを含む３元混晶で形成され
ると、窒化物半導体基板１に微細なクラックが発生して
いても、微細なクラックの伝播を防止することができ、
更に従来の問題点であった窒化物半導体基板１とｎ型コ
ンタクト層との格子定数及び熱膨張係数の相違によるｎ
型コンタクト層への微細なクラックの発生を防止するこ
とができ好ましい。ｎ型不純物のドープ量としては、１
×１０¹⁸／ｃｍ³〜５×１０¹⁸／ｃｍ³である。このｎ型
コンタクト層２にｎ電極が形成される。ｎ型コンタクト
層２の膜厚としては、１〜１０μｍである。また、窒化
物半導体基板１とｎ型コンタクト層２との間に、アンド
ープのＡｌ_aＧａ_1-aＮ（０＜ａ＜１）を成長させてもよ
く、このアンドープの層を成長させると結晶性が良好と
なり、寿命特性を向上させるのに好ましい。アンドープ
ｎ型コンタクト層の膜厚は、数μｍである。

【００２２】（クラック防止層３）次に、クラック防止
層３をｎ型コンタクト層２上に成長させる。クラック防
止層３としては、ＳｉドープのＩｎ_gＧａ_1-gＮ（０．０
５≦ｇ≦０．２）を成長させ、好ましくはｇが０．０５
〜０．０８のＩｎ_gＧａ_1-gＮを成長させる。このクラッ
ク防止層３は、省略することができるが、クラック防止
層３をｎ型コンタクト層２上に形成すると、素子内のク
ラックの発生を防止するのに好ましい。Ｓｉのドープ量
としては、５×１０¹⁸／ｃｍ³である。また、クラック
防止層３を成長させる際に、Ｉｎの混晶比を大きく（ｇ
≧０．１）すると、クラック防止層３が、活性層６から
発光しｎ型クラッド層４から漏れ出した光を吸収するこ
とができ、端面から放出される光のファーフィールドパ
ターンの乱れを防止することができ好ましい。クラック
防止層の膜厚としては、結晶性を損なわない程度の厚み
であり、例えば具体的には０．０５〜０．３μｍであ
る。

【００２３】（ｎ型クラッド層４）次に、ｎ型クラッド
層４をクラック防止層３上に成長させる。ｎ型クラッド
層４としては、Ａｌ_eＧａ_1-eＮ（０．０５≦ｅ＜０．１
５）を含む窒化半導体を有する多層膜の層として形成さ
れる。多層膜とは、互いに組成が異なる窒化物半導体層
を積層した多層膜構造を示し、例えば、Ａｌ_eＧａ_1-eＮ
（０．１２≦ｅ＜０．１５）層と、このＡｌ_eＧａ_1-eＮ
と組成の異なる窒化物半導体、例えばＡｌの混晶比の異
なるもの、Ｉｎを含んでなる３元混晶のもの、又はＧａ
Ｎ等からなる層とを組み合わせて積層してなるものであ
る。この中で好ましい組み合わせとしては、Ａｌ_eＧａ
_1-eＮとＧａＮとを積層してなる多層膜とすると、同一
温度で結晶性の良い窒化物半導体層が積層でき好まし
い。より好ましい多層膜としては、アンドープのＡｌ_e
Ｇａ_1-eＮとｎ型不純物（例えばＳｉ）ドープのＧａＮ
とを積層してなる組み合わせである。ｎ型不純物は、Ａ
ｌ_eＧａ_1-eＮにドープされてもよい。ｎ型不純物のドー
プ量は、４×１０¹⁸／ｃｍ³〜５×１０¹⁸／ｃｍ³であ
る。ｎ型不純物がこの範囲でドープされていると抵抗率
を低くでき且つ結晶性を損なわない。このような多層膜
は、単一層の膜厚が１００オングストローム以下、好ま
しくは７０オングストローム以下、さらに好ましくは４
０オングストローム以下、好ましくは１０オングストロ
ーム以上の膜厚の窒化物半導体層を積層してなる。単一
の膜厚が１００オングストローム以下であるとｎ型クラ
ッド層が超格子構造となり、Ａｌを含有しているにもか
かわらず、クラックの発生を防止でき結晶性を良好にす
ることができる。また、ｎ型クラッド層４の総膜厚とし
ては、０．７〜２μｍである。またｎ型クラッド層の全
体のＡｌの平均組成は、０．０３〜０．１である。Ａｌ
の平均組成がこの範囲であると、クラックを発生させな
い程度の組成比で、且つ充分にレーザ導波路との屈折率
の差を得るのに好ましい組成比である。

【００２４】（ｎ型ガイド層５）次に、ｎ型ガイド層５
をｎ型クラッド層４上に成長させる。ｎ型ガイド層５と
しては、アンドープのＧａＮからなる窒化物半導体を成
長させる。ｎ型ガイド層５の膜厚としては、０．２５〜
０．０７μｍであるとしきい値が低下し好ましい。ｎ型
ガイド層４をアンドープとすることで、レーザ導波路内
の伝搬損失が減少し、しきい値が低くなり好ましい。

【００２５】（活性層６）次に、活性層６をｎ型ガイド
層５上に成長させる。活性層としては、Ｉｎ_bＧａ_1-bＮ
（０≦ｂ＜１）を含んでなる多重量子井戸構造である。
活性層６の井戸層としては、純青色の場合はｂが０．３
５〜０．５のＩｎ_bＧａ_1-bＮであり、純緑色の場合はｂ
が０．５〜０．７のＩｎ_bＧａ_1-bＮであり、この井戸層
のｂの値は、動作すると波長がやや短波長側にシフトす
る傾向があるため、前記範囲内で適宜調整される。また
活性層６の障壁層としては、ｂが０〜０．０１のＩｎ_b
Ｇａ_1-bＮである。また活性層６を構成する井戸層及び
障壁層のいずれか一方または両方に不純物をドープして
もよい。井戸層の膜厚としては、１０〜６０オングスト
ロームであり、障壁層の膜厚としては、９０〜２５０オ
ングストロームである。

【００２６】活性層６の多重量子井戸構造は、障壁層か
ら始まり井戸層で終わっても、障壁層から始まり障壁層
で終わっても、井戸層から始まり障壁層で終わっても、
また井戸層から始まり井戸層で終わってもよい。好まし
くは障壁層から始まり、井戸層と障壁層とのペアを２〜
５回繰り返してなるもの、好ましくは井戸層と障壁層と
のペアを３回繰り返してなるものがしきい値を低くし寿
命特性を向上させるのに好ましい。

【００２７】（ｐ型電子閉じ込め層７）次に、ｐ型電子
閉じ込め層７を活性層６上に成長させる。ｐ型電子閉じ
込め層７としては、ＭｇドープのＡｌ_dＧａ_1-dＮ（０＜
ｄ≦１）からなる少なくとも１層以上を成長させてなる
ものである。好ましくはｄが０．１〜０．５のＭｇドー
プのＡｌ_dＧａ_1-dＮである。ｐ型電子閉じ込め層７の膜
厚は、１０〜１０００オングストローム、好ましくは５
０〜２００オングストロームである。膜厚が上記範囲で
あると、活性層６内の電子を良好に閉じ込めることがで
き、且つバルク抵抗も低く抑えることができ好ましい。
またｐ型電子閉じ込め層７のＭｇのドープ量は、１×１
０¹⁹／ｃｍ³〜１×１０²¹／ｃｍ³である。ドープ量がこ
の範囲であると、バルク抵抗を低下させることに加え
て、後述のアンドープで成長させるｐ型ガイド層へＭｇ
が良好に拡散され、薄膜層であるｐ型ガイド層８にＭｇ
を１×１０¹⁶／ｃｍ³〜１×１０¹⁸／ｃｍ³の範囲で含有
させることができる。またｐ型電子閉じ込め層７は、低
温、例えば８５０〜９５０℃程度の活性層を成長させる
温度と同様の温度で成長させると活性層の分解を防止す
ることができ好ましい。またｐ型電子閉じ込め層７は、
低温成長の層と、高温、例えば活性層の成長温度より１
００℃程度の温度で成長させる層との２層から構成され
ていてもよい。このように、２層で構成されていると、
低温成長の層が活性層の分解を防止し、高温成長の層が
バルク抵抗を低下させるので、全体的に良好となる。ま
たｐ型電子閉じ込め層７が２層から構成される場合の各
層の膜厚は、特に限定されないが、低温成長層は１０〜
５０オングストローム、高温成長層は５０〜１５０オン
グストロームが好ましい。

【００２８】（ｐ型ガイド層８）次に、ｐ型ガイド層８
をｐ型電子閉じ込め層７上に成長させる。ｐ型ガイド層
８としては、アンドープのＧａＮからなる窒化物半導体
層として成長させてなるものである。膜厚は０．２５〜
０．０７μｍであり、この範囲であるとしきい値が低く
なり好ましい。また上記したように、ｐ型ガイド層はア
ンドープ層として成長させるが、ｐ型電子閉じ込め層７
にドープされているＭｇが拡散して、１×１０¹⁶／ｃｍ
³〜１×１０¹⁸／ｃｍ³の範囲でＭｇが含有される。

【００２９】（ｐ型クラッド層９）次に、ｐ型クラッド
層９をｐ型ガイド層８に成長させる。ｐ型クラッド層と
しては、Ａｌ_fＧａ_1-fＮ（０＜ｆ≦１）を含んでなる窒
化物半導体層、好ましくはＡｌ_fＧａ_1-fＮ（０．０５≦
ｆ≦０．１５）を含んでなる窒化物半導体層を有する多
層膜の層として形成される。多層膜とは、互いに組成が
異なる窒化物半導体層を積層した多層膜構造であり、例
えば、Ａｌ_fＧａ_1-fＮ層と、Ａｌ_fＧａ_1-fＮと組成の異
なる窒化物半導体、例えばＡｌの混晶比の異なるもの、
Ｉｎを含んでなる３元混晶のもの、又はＧａＮ等からな
る層とを組み合わせて積層してなるものである。この中
で好ましい組み合わせとしては、Ａｌ_fＧａ_1-fＮとＧａ
Ｎとを積層してなる多層膜とすると、同一温度で結晶性
の良い窒化物半導体層が積層でき好ましい。より好まし
い多層膜としては、アンドープのＡｌ_fＧａ_1-fＮとｐ型
不純物（例えばＭｇ）ドープのＧａＮとを積層してなる
組み合わせである。ｐ型不純物は、Ａｌ_fＧａ_1-fＮにド
ープされてもよい。ｐ型不純物のドープ量は、１×１０
¹⁷／ｃｍ³〜１×１０¹⁹／ｃｍ³である。ｐ型不純物がこ
の範囲でドープされていると結晶性を損なわない程度の
ドープ量で且つバルク抵抗が低くなり好ましい。このよ
うな多層膜は、単一層の膜厚が１００オングストローム
以下、好ましくは７０オングストローム以下、さらに好
ましくは４０オングストローム以下、好ましくは１０オ
ングストローム以上の膜厚の窒化物半導体層を積層して
なる。単一の膜厚が１００オングストローム以下である
とｎ型クラッド層が超格子構造となり、Ａｌを含有して
いるにもかかわらず、クラックの発生を防止でき結晶性
を良好にすることができる。ｐ型クラッド層９の総膜厚
としては、０．４〜０．５μｍであり、この範囲である
と順方向電圧（Ｖｆ）を低減するために好ましい。また
ｐ型クラッド層の全体のＡｌの平均組成は、０．０３〜
０．１である。この値は、クラックの発生を抑制し且つ
レーザ導波路との屈折率差を得るのに好ましい。

【００３０】（ｐ型コンタクト層１０）次に、ｐ型コン
タクト層１０をｐ型クラッド層９上に成長させる。ｐ型
コンタクト層としては、ＭｇドープのＧａＮからなる窒
化物半導体層を成長させてなるものである。膜厚は１０
〜２００オングストロームである。Ｍｇのドープ量は１
×１０¹⁹／ｃｍ³〜１×１０²²／ｃｍ³である。このよう
に膜厚とＭｇのドープ量を調整することにより、ｐ型コ
ンタクト層のキャリア濃度が上昇し、ｐ電極とのオーミ
ックがとりやすくなる。

【００３１】また、本発明の素子は、リッジ形状のスト
ライプを有していることが好ましい。本発明の素子にお
いて、リッジ形状のストライプは、ｐ型コンタクト層か
らエッチングされてｐ型コンタクト層よりも下側（基板
側）までエッチングされることにより形成される。例え
ば図１に示すようなｐ型コンタクト層１０からｐ型クラ
ッド層９の途中までエッチングしてなるストライプ、又
はｐ型コンタクト層１０からｎ型コンタクト層２までエ
ッチングしてなるストライプなどが挙げられる。

【００３２】エッチングして形成されたリッジ形状のス
トライプの側面やその側面に連続した窒化物半導体層の
平面に、例えば図１に示すように、導波路領域の屈折率
より小さい値を有する絶縁膜が形成されている。ストラ
イプの側面等に形成される絶縁膜としては、例えば、屈
折率が約１．６〜２．３付近の値を有する、Ｓｉ、Ｖ、
Ｚｒ、Ｎｂ、Ｈｆ、Ｔａよりなる群から選択された少な
くとも一種の元素を含む酸化物や、ＢＮ、ＡｌＮ等が挙
げられ、好ましくは、Ｚｒ及びＨｆの酸化物のいずれか
１種以上の元素や、ＢＮである。さらにこの絶縁膜を介
してストライプの最上層にあるｐ型コンタクト層１０の
表面にｐ電極が形成される。エッチングして形成される
リッジ形状のストライプの幅としては、０．５〜４μ
ｍ、好ましくは１〜３μｍである。ストライプの幅がこ
の範囲であると、水平横モードが単一モードになり易く
好ましい。また、エッチングがｐ型クラッド層９と導波
路領域との界面よりも基板側にかけてなされていると、
アスペクト比を１に近づけるのに好ましい。以上のよう
に、リッジ形状のストライプのエッチング量や、ストラ
イプ幅、さらにストライプの側面の絶縁膜の屈折率など
を特定すると、単一モードの光が得られ、さらにアスペ
クト比を１に近づく円形に近づけられ、端面の光ビーム
やレンズ設計が容易となり好ましい。また本発明の素子
において、ｐ電極やｎ電極等は従来公知の種々のものを
適宜選択して用いることができる。また、本発明は、主
として純青色及び純緑色の端面発光型発光ダイオードに
関するものであるが、活性層のＩｎ組成比を調整して得
られる種々の波長の端面発光型発光ダイオードも可能で
ある。

【００３３】

【実施例】以下に本発明の一実施の形態である実施例を
示す。しかし本発明はこれに限定されない。また、本実
施例はＭＯＶＰＥ（有機金属気相成長法）について示す
ものであるが、本発明の方法は、ＭＯＶＰＥ法に限るも
のではなく、例えばＨＶＰＥ（ハライド気相成長法）、
ＭＢＥ（分子線気相成長法）等、窒化物半導体を成長さ
せるのに知られている全ての方法を適用できる。

【００３４】［実施例１］実施例１として、図１に示さ
れる本発明の一実施の形態である窒化物半導体からなる
端面発光型発光ダイオードを製造する。

【００３５】異種基板として、図３に示すようにステッ
プ状にオフアングルされたＣ面を主面とし、オフアング
ル角θ＝０．１５°、ステップ段差およそ２０オングス
トローム、テラス幅Ｗおよそ８００オングストロームで
あり、オリフラ面をＡ面とし、ステップがＡ面に垂直で
あるサファイア基板を用意する。このサファイア基板を
反応容器内にセットし、温度を５１０℃にして、キャリ
アガスに水素、原料ガスにアンモニアとＴＭＧ（トリメ
チルガリウム）とを用い、サファイア基板上にＧａＮよ
りなる低温成長のバッファ層を２００オングストローム
の膜厚で成長させる。バッファ層成長後、ＴＭＧのみ止
めて、温度を１０５０℃まで上昇させ、１０５０℃にな
ったら、原料ガスにＴＭＧ、アンモニア、シランガスを
用い、アンドープのＧａＮからなる高温成長のバッファ
層を５μｍの膜厚で成長させる。次に、高温成長のバッ
ファ層を積層したウェーハ上にストライプ状のフォトマ
スクを形成し、ＣＶＤ装置によりストライプ幅１８μ
ｍ、窓部の幅３μｍのＳｉＯ₂よりなる保護膜を０．１
μｍの膜厚で形成する。保護膜のストライプ方向はサフ
ァイアＡ面に対して垂直な方向である。保護膜形成後、
ウェーハを反応容器に移し、１０５０℃にて、原料ガス
にＴＭＧ、アンモニアを用い、アンドープのＧａＮより
なる窒化物半導体層を１５μｍの膜厚で成長させ窒化物
半導体基板１とする。得られた窒化物半導体を窒化物半
導体基板１として以下の素子構造を積層成長させる。

【００３６】（アンドープｎ型コンタクト層）［図１に
は図示されていない］ 窒化物半導体基板１上に、１０５０℃で原料ガスにＴＭ
Ａ（トリメチルアルミニウム）、ＴＭＧ、アンモニアガ
スを用いアンドープのＡｌ_0.05Ｇａ_0.95Ｎよりなるｎ型
コンタクト層を１μｍの膜厚で成長させる。 （ｎ型コンタクト層２）次に、同様の温度で、原料ガス
にＴＭＡ、ＴＭＧ及びアンモニアガスを用い、不純物ガ
スにシランガス（ＳｉＨ₄）を用い、Ｓｉを３×１０¹⁸
／ｃｍ³ドープしたＡｌ_0.05Ｇａ_0.95Ｎよりなるｎ型コ
ンタクト層２を３μｍの膜厚で成長させる。成長された
ｎ型コンタクト層２には、微細なクラックが発生してお
らず、微細なクラックの発生が良好に防止されている。
また、窒化物半導体基板１に微細なクラックが生じてい
ても、ｎ型コンタクト層２を成長させることで微細なク
ラックの伝播を防止でき結晶性の良好な素子構造を成長
さることができる。結晶性の改善は、ｎ型コンタクト層
２のみの場合より、上記のようにアンドープｎ型コンタ
クト層を成長させることによりより良好となる。

【００３７】（クラック防止層３）次に、温度を８００
℃にして、原料ガスにＴＭＧ、ＴＭＩ（トリメチルイン
ジウム）及びアンモニアを用い、不純物ガスにシランガ
スを用い、Ｓｉを５×１０¹⁸／ｃｍ³ドープしたＩｎ
_0.08Ｇａ_0.92Ｎよりなるクラック防止層３を０．１５μ
ｍの膜厚で成長させる。

【００３８】（ｎ型クラッド層４）次に、温度を１０５
０℃にして、原料ガスにＴＭＡ、ＴＭＧ及びアンモニア
を用い、アンドープのＡｌ_0.14Ｇａ_0.86ＮよりなるＡ層
を２５オングストロームの膜厚で成長させ、続いて、Ｔ
ＭＡを止め、不純物ガスとしてシランガスを用い、Ｓｉ
を５×１０¹⁸／ｃｍ³ドープしたＧａＮよりなるＢ層を
２５オングストロームの膜厚で成長させる。そして、こ
の操作をそれぞれ１６０回繰り返してＡ層とＢ層の積層
し、総膜厚８０００オングストロームの多層膜（超格子
構造）よりなるｎ型クラッド層４を成長させる。

【００３９】（ｎ型ガイド層５）次に、同様の温度で、
原料ガスにＴＭＧ及びアンモニアを用い、アンドープの
ＧａＮよりなるｎ型ガイド層を０．０７５μｍの膜厚で
成長させる。

【００４０】（活性層６）次に、温度を８００℃にし
て、原料ガスにＴＭＩ、ＴＭＧ及びアンモニアを用い、
不純物ガスとしてシランガスを用い、Ｓｉを５×１０¹⁸
／ｃｍ³ドープしたＩｎ_0.01Ｇａ_0.99Ｎよりなる障壁層
を１００オングストロームの膜厚で成長させる。続い
て、シランガスを止め、アンドープのＩｎ_0.55Ｇａ_0.45
Ｎよりなる井戸層を２０オングストロームの膜厚で成長
させる。この操作を３回繰り返し、最後に障壁層を積層
した総膜厚４６０オングストロームの多重量子井戸構造
（ＭＱＷ）の活性層６を成長させる。

【００４１】（ｐ型電子閉じ込め層７）次に、同様の温
度で、原料ガスにＴＭＡ、ＴＭＧ及びアンモニアを用
い、不純物ガスとしてＣｐ₂Ｍｇ（シクロペンタジエニ
ルマグネシウム）を用い、Ｍｇを１×１０¹⁹／ｃｍ³ド
ープしたＡｌ_0.4Ｇａ_0.6Ｎよりなるｐ型電子閉じ込め層
７を１００オングストロームの膜厚で成長させる。

【００４２】（ｐ型ガイド層８）次に、温度を１０５０
℃にして、原料ガスにＴＭＧ及びアンモニアを用い、ア
ンドープのＧａＮよりなるｐ型ガイド層８を０．０７５
μｍの膜厚で成長させる。このｐ型ガイド層８は、アン
ドープとして成長させるが、ｐ型電子閉じ込め層７から
のＭｇの拡散により、Ｍｇ濃度が５×１０¹⁶／ｃｍ³と
なりｐ型を示す。

【００４３】（ｐ型クラッド層９）次に、同様の温度
で、原料ガスにＴＭＡ、ＴＭＧ及びアンモニアを用い、
アンドープのＡｌ_0.1Ｇａ_0.9ＮよりなるＡ層を２５オン
グストロームの膜厚で成長させ、続いて、ＴＭＡを止
め、不純物ガスとしてＣｐ₂Ｍｇを用い、Ｍｇを５×１
０¹⁸／ｃｍ³ドープしたＧａＮよりなるＢ層を２５オン
グストロームの膜厚で成長させる。そして、この操作を
それぞれ１００回繰り返してＡ層とＢ層の積層し、総膜
厚５０００オングストロームの多層膜（超格子構造）よ
りなるｐ型クラッド層９を成長させる。

【００４４】（ｐ型コンタクト層１０）次に、同様の温
度で、原料ガスにＴＭＧ及びアンモニアを用い、不純物
ガスとしてＣｐ₂Ｍｇを用い、Ｍｇを１×１０²⁰／ｃｍ³
ドープしたＧａＮよりなるｐ型コンタクト層１０を１５
０オングストロームの膜厚で成長させる。

【００４５】反応終了後、反応容器内において、ウエハ
を窒素雰囲気中、７００℃でアニーリングを行い、ｐ型
層を更に低抵抗化する。アニーリング後、ウエハを反応
容器から取り出し、最上層のｐ側コンタクト層の表面に
ＳｉＯ₂よりなる保護膜を形成して、ＲＩＥ（反応性イ
オンエッチング）を用いＳｉＣｌ₄ガスによりエッチン
グし、図４に示すように、ｎ電極を形成すべきｎ側コン
タクト層２の表面を露出させる。次に図４（ａ）に示す
ように、最上層のｐ側コンタクト層１０のほぼ全面に、
ＰＶＤ装置により、Ｓｉ酸化物（主として、ＳｉＯ₂）
よりなる第１の保護膜６１を０．５μｍの膜厚で形成し
た後、第１の保護膜６１の上に所定の形状のマスクをか
け、フォトレジストよりなる第３の保護膜６３を、スト
ライプ幅１．８μｍ、厚さ１μｍで形成する。次に、図
４（ｂ）に示すように第３の保護膜６３形成後、ＲＩＥ
（反応性イオンエッチング）装置により、ＣＦ₄ガスを
用い、第３の保護膜６３をマスクとして、前記第１の保
護膜をエッチングして、ストライプ状とする。その後エ
ッチング液で処理してフォトレジストのみを除去するこ
とにより、図４（ｃ）に示すようにｐ側コンタクト層１
０の上にストライプ幅１．８μｍの第１の保護膜６１が
形成できる。

【００４６】さらに、図４（ｄ）に示すように、ストラ
イプ状の第１の保護膜６１形成後、再度ＲＩＥによりＳ
ｉＣｌ₄ガスを用いて、ｐ側コンタクト層１０、および
ｐ側クラッド層９をエッチングして、ストライプ幅１．
８μｍのリッジ形状のストライプを形成する。但し、リ
ッジ形状のストライプは、図１に示すように、ＥＬＯＧ
成長を行う際に形成した保護膜の上部で且つ保護膜の中
心部分を避けるように形成される。リッジストライプ形
成後、ウェーハをＰＶＤ装置に移送し、図４（ｅ）に示
すように、Ｚｒ酸化物（主としてＺｒＯ₂）よりなる第
２の保護膜６２を、第１の保護膜６１の上と、エッチン
グにより露出されたｐ側クラッド層９の上に０．５μｍ
の膜厚で連続して形成する。このようにＺｒ酸化物を形
成すると、ｐ−ｎ面の絶縁をとるためと、横モードの安
定を図ることができ好ましい。次に、ウェーハをフッ酸
に浸漬し、図４（ｆ）に示すように、第１の保護膜６１
をリフトオフ法により除去する。

【００４７】次に図４（ｇ）に示すように、ｐ側コンタ
クト層１０の上の第１の保護膜６１が除去されて露出し
たそのｐ側コンタクト層の表面にＮｉ／Ａｕよりなるｐ
電極２０を形成する。但しｐ電極２０は１００μｍのス
トライプ幅として、この図に示すように、第２の保護膜
６２の上に渡って形成する。第２の保護膜６２形成後、
図１に示されるように露出させたｎ側コンタクト層２の
表面にはＴｉ／Ａｌよりなるｎ電極２１をストライプと
平行な方向で形成する。

【００４８】以上のようにして、ｎ電極とｐ電極とを形
成したウェーハのサファイア基板を研磨して７０μｍと
した後、ストライプ状の電極に垂直な方向で、基板側か
らバー状に劈開し、劈開面（１１−００面、六角柱状の
結晶の側面に相当する面＝Ｍ面）に共振器を作製する。
共振器面にＳｉＯ₂とＴｉＯ₂よりなる誘電体多層膜を形
成し、最後にｐ電極に平行な方向で、バーを切断して図
１に示すような端面発光型発光ダイオードとする。なお
共振器長は３００〜５００μｍとすることが望ましい。
得られた端面発光型発光ダイオードをヒートシンクに設
置し、それぞれの電極をワイヤーボンディングして、室
温で発光を試みた。その結果、端面から放出される光
は、発光出力が１００μＷとなるしきい値電流未満の電
流で動作させると、波長が５３０ｎｍで、スポット径が
横２〜３μｍ、縦１〜２μｍの良好な微少発光点を持つ
端面発光型発光ダイオードが得られた。

【００４９】［実施例２］実施例１において、ｐ型電子
閉じ込め層７を以下のように２層から構成させる他は同
様にして窒化物半導体からなる端面発光型発光ダイオー
ドを作製する。 （ｐ型電子閉じ込め層７）温度を８００℃にして、原料
ガスにＴＭＡ、ＴＭＧ及びアンモニアを用い、不純物ガ
スとしてＣｐ₂Ｍｇ（シクロペンタジエニルマグネシウ
ム）を用い、Ｍｇを５×１０¹⁸／ｃｍ³ドープしたＡｌ
_0.4Ｇａ_0.6Ｎよりなる低温成長のＡ層を３０オングスト
ロームの膜厚で成長させ、続いて温度を９００℃にし
て、Ｍｇを５×１０¹⁸／ｃｍ³ドープしたＡｌ_0.4Ｇａ
_0.6Ｎよりなる高温成長のＢ層を７０オングストローム
の膜厚で成長させてなる低温成長のＡ層と高温成長のＢ
層との２層からなるｐ型電子閉じ込め層７を成長させ
る。得られた端面発光型発光ダイオードは、実施例１と
同等の良好な特性を有する。

【００５０】［実施例３］実施例１において、クラック
防止層３を成長させる際に、Ｉｎの組成比を０．２とし
て、Ｓｉを５×１０¹⁸／ｃｍ³ドープしたＩｎ_0.2Ｇａ
_0.8Ｎよりなるクラック防止層３を０．１５μｍの膜厚
で成長させる他は同様にして端面発光型発光ダイオード
を作製する。得られた端面発光型発光ダイオードは、実
施例１と同等の良好な特性を有し、更に活性層６で発光
しｎ型クラッド層から漏れだした光が、良好に素子内
（クラッド防止層３）で吸収され、ファーフィールドパ
ターンが実施例１より良好になる。

【００５１】［実施例４］実施例１において、活性層６
を以下のように変更する他は同様にして端面発光型発光
ダイオードを作製する。

【００５２】（活性層６）次に、温度を８００℃にし
て、原料ガスにＴＭＩ、ＴＭＧ及びアンモニアを用い、
不純物ガスとしてシランガスを用い、Ｓｉを５×１０¹⁸
／ｃｍ³ドープしたＩｎ_0.01Ｇａ_0.99Ｎよりなる障壁層
を１００オングストロームの膜厚で成長させる。続い
て、シランガスを止め、アンドープのＩｎ_0.35Ｇａ_0.65
Ｎよりなる井戸層を４０オングストロームの膜厚で成長
させる。この操作を３回繰り返し、最後に障壁層を積層
した総膜厚５２０オングストロームの多重量子井戸構造
（ＭＱＷ）の活性層６を成長させる。

【００５３】その結果、端面から放出される光は、発光
出力が１００μＷとなるしきい値電流未満の電流で動作
させると、波長が４７０ｎｍで、スポット径が横及び縦
ともに実施例１と同等の良好な微少発光点を持つ端面発
光型発光ダイオードが得られる。

【００５４】

【発明の効果】本発明は、カラーレーザプリンターやバ
ーチャル・リアリティーなどに用いられる微少光源とし
て光ビームのスポットサイズを小さくできる４７０ｎｍ
付近の青色及び５３０ｎｍ付近の緑色の波長の発光が可
能な端面発光型発光ダイオードを提供することができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は、本発明の一実施の形態である窒化物半
導体からなる端面発光型発光ダイオードを示す模式的断
面図である。

【図２】図２は、サファイアの面方位を示すユニットセ
ル図である。

【図３】図３は、オフアングルした異種基板の部分的な
形状を示す模式的断面図である。

【図４】図４は、リッジ形状のストライプを形成する一
実施の形態である方法の各工程におけるウエハの部分的
な構造を示す模式的断面図である。

【符号の説明】

１・・・窒化物半導体基板 ２・・・ｎ型コンタクト層 ３・・・クラック防止層 ４・・・ｎ型クラッド層 ５・・・ｎ型ガイド層 ６・・・活性層 ７・・・ｐ型電子閉じ込め層 ８・・・ｐ型ガイド層 ９・・・ｐ型クラッド層 １０・・・ｐ型コンタクト層

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 導波路を有する窒化物半導体レーザ素子
   を、電流−光出力特性におけるしきい値電流未満の電流
   で動作し、端面から放出する光を発光ダイオード光とし
   て用いることを特徴とする端面発光型発光ダイオード。
2. 【請求項２】 前記導波路が、Ａｌを含んでなるｎ型ク
   ラッド層とＡｌを含んでなるｐ型クラッド層との間に少
   なくとも順に、ガイド層、Ｉｎを井戸層に含んでなる量
   子井戸構造の活性層、キャップ層、及びガイド層を積層
   してなることを特徴とする請求項１に記載の端面発光型
   発光ダイオード。