JP2001053388A - Semiconductor light-emitting element and manufacture thereof - Google Patents

Semiconductor light-emitting element and manufacture thereof

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JP2001053388A
JP2001053388A JP11223442A JP22344299A JP2001053388A JP 2001053388 A JP2001053388 A JP 2001053388A JP 11223442 A JP11223442 A JP 11223442A JP 22344299 A JP22344299 A JP 22344299A JP 2001053388 A JP2001053388 A JP 2001053388A
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semiconductor
electrode
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gan
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Tetsuji Moku
哲次 杢
Koji Otsuka
康二 大塚
Masaki Yanagihara
将貴 柳原
Masaaki Kikuchi
正明 菊地
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Sanken Electric Co Ltd
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a semiconductor light-emitting element which facilitates external connection, and has high mechanical stability. SOLUTION: A cathode electrode 22 made from TIN and having a thin streak part 24 and an external connecting part 25 is formed on a sapphire substrate 20. On the connecting part 25, a semiconductor growth blocking insulation film is formed. A laminated semiconductor 21 for a laser diode is provided on the surface of the board 20, comprising the thin streak part 23. An anode electrode 23 composed of Au and Ni is brought into ohmic contact with a contact layer composed of p-type GaN on the upper surface of the semiconductor 21.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、レ−ザダイオ−ド
等の半導体発光素子及びその製造方法に関する。
The present invention relates to a semiconductor light emitting device such as a laser diode and a method for manufacturing the same.

【0002】[0002]

【従来の技術】レ−ザダイオ−ドとして図1に示す構造
のものが知られている。このレ−ザダイオ−ドは、多重
量子井戸構造(MQW構造)のレ−ザダイオ−ドであっ
て、サファイア等からなる絶縁性基板1と多数の層を含
む積層半導体2と、第1及び第2の電極3、4とから成
る。積層半導体2は、基板1の上面に順次積層形成され
たGaN化合物半導体から成るバッファ層5、GaN化
合物半導体から成るn形半導体層6、InGaN化合物
半導体から成るn形半導体層7、AlGaN化合物半導
体から成る第1のn形クラッド層8、GaN化合物半導
体から成る第2のn形クラッド層9、In0.5GaN化
合物半導体層とIn0.2GaN化合物半導体層とが交互
に複数積層されて成る活性層10、AlGaN化合物半
導体層から成る第1のp形クラッド層11、GaN層か
ら成る第2のp形クラッド層12、AlGaN化合物半
導から成るp形半導体層13、及びGaN化合物半導体
から成るp形コンタクト層14から成る。n形半導体層
6は段部6aを有し、この段部6aの上には別の半導体
層7〜14が形成されておらず、第1の電極(カソ−ド
電極)3がオ−ミック接続されている。第2の電極(ア
ノ−ド電極)はp形コンタクト層14にオ−ミック接続
されている。第2の電極4は周知の細条電極即ちストラ
イプ電極であって、活性層10の幅よりも狭く形成され
ている。なお、積層半導体2の側面の大部分にシリコン
酸化膜から成る保護絶縁膜(図示せず)が設けられてい
る。
2. Description of the Related Art A laser diode having a structure shown in FIG. 1 is known. This laser diode has a multiple quantum well structure (MQW structure), and includes an insulating substrate 1 made of sapphire or the like, a laminated semiconductor 2 including a large number of layers, first and second semiconductor layers. Electrodes 3 and 4. The stacked semiconductor 2 includes a buffer layer 5 made of a GaN compound semiconductor, an n-type semiconductor layer 6 made of a GaN compound semiconductor, an n-type semiconductor layer 7 made of an InGaN compound semiconductor, and an AlGaN compound semiconductor, which are sequentially formed on the upper surface of the substrate 1. A first n-type cladding layer 8, a second n-type cladding layer 9 made of a GaN compound semiconductor, an active layer 10 formed by alternately stacking a plurality of In 0.5 GaN compound semiconductor layers and In 0.2 GaN compound semiconductor layers, First p-type cladding layer 11 composed of an AlGaN compound semiconductor layer, second p-type cladding layer 12 composed of a GaN layer, p-type semiconductor layer 13 composed of an AlGaN compound semiconductor, and p-type contact layer composed of a GaN compound semiconductor Consists of fourteen. The n-type semiconductor layer 6 has a step 6a, on which no other semiconductor layers 7-14 are formed, and the first electrode (cathode electrode) 3 is an ohmic contact. It is connected. The second electrode (anode electrode) is ohmically connected to the p-type contact layer 14. The second electrode 4 is a well-known strip electrode, that is, a stripe electrode, and is formed narrower than the width of the active layer 10. Note that a protective insulating film (not shown) made of a silicon oxide film is provided on most of the side surface of the stacked semiconductor 2.

【0003】図1のレ−ザダイオ−ドの一対の電極3、
4間にアノ−ド電極4側の電位をカソ−ド電極3側の電
位よりも高くする電圧を印加し、これ等の間に電流を流
すと、n形クラッド層7、8側から活性層10に電子が
注入され、またp形クラッド層11、12側からホ−ル
が活性層10に注入され、活性層10に注入されたキャ
リア(電子及びホ−ル)はn形クラッド層7、8及びp
形クラッド層11、12の働きによって活性層10に閉
じ込められ、また活性層10の両端のへき開面(半導体
の割れやすい結晶面であって平坦性が良くて反射鏡とし
て作用する面)の働きによる共振器動作により発振し、
出力光が得られる。また、図1のレ−ザダイオ−ドは、
アノ−ド電極4及びp形コンタクト層13が活性層10
の幅よりも大幅に狭いストライプ状即ち細条に形成さた
利得導波型ストライプ型半導体レ−ザであるので、電流
通路が制限され、活性層10における発振動作領域の限
定が生じ、横モ−ドが安定化する。
A pair of electrodes 3 of the laser diode of FIG.
When a voltage is applied between the anode electrode 4 and the anode electrode 4 that is higher than the cathode electrode 3 and a current flows between these electrodes, the n-type cladding layers 7 and 8 are activated from the n-type cladding layers 7 and 8 sides. Electrons are injected into the active layer 10, holes are injected into the active layer 10 from the p-type cladding layers 11 and 12, and carriers (electrons and holes) injected into the active layer 10 are n-type cladding layers 7 and 12. 8 and p
It is confined in the active layer 10 by the function of the shaped cladding layers 11 and 12, and is also formed by the cleavage planes at both ends of the active layer 10 (a crystal plane which is easily broken and has a good flatness and acts as a reflecting mirror). Oscillates due to resonator operation,
Output light is obtained. Also, the laser diode of FIG.
The anode electrode 4 and the p-type contact layer 13 form the active layer 10.
Since the semiconductor laser is a gain-guided stripe semiconductor laser formed in a stripe shape, that is, a stripe, which is much narrower than the width of the semiconductor layer, the current path is limited, and the oscillation operation region in the active layer 10 is limited. -The stabilization is achieved.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】ところで図1に示すG
aN半導体レ−ザの動作電圧は次の(1)(2)の理由
によって比較的高くなる。 (1) アノ−ド電極4とp形コンクト層14とのオ−
ミックコンタクト(低抵抗性接触)が良好に取れない。
即ち、GaN化合物半導体においては、オ−ミック抵抗
の十分に低いp側電極がなく、現在のところ知られてい
る最も抵抗の小さくとれる金とニッケルから成る積層電
極の場合でも、その抵抗値は1×10-3Ωcm2程度で
ある。 (2) アノ−ド電極4と接触しているコンタクト層1
4がストライプ状であるので、ここでの直列抵抗成分
(シリ−ズ抵抗成分)が比較的高くなる。
The G shown in FIG.
The operating voltage of the aN semiconductor laser is relatively high for the following reasons (1) and (2). (1) The contact between the anode electrode 4 and the p-type contact layer 14
Mic contact (low-resistance contact) cannot be taken well.
That is, in the case of a GaN compound semiconductor, there is no p-side electrode having a sufficiently low ohmic resistance, and even in the case of a currently known multilayer electrode made of gold and nickel having the smallest resistance, the resistance value is 1 It is about × 10 −3 Ωcm 2 . (2) Contact layer 1 in contact with anode electrode 4
Since 4 has a stripe shape, the series resistance component (series resistance component) here becomes relatively high.

【0005】上記問題を解決するために、アノ−ド電極
4のストライプの幅を大きくすることが考えられる。し
かし、この方法を採用すると、横モ−ドの安定化が妨げ
られる。即ち、アノ−ド電極4のストライプ形状を採用
する目的の1つは、動作電流の低減化と共に発光スポッ
ト位置を限定することにあるが、ストライプの幅を大き
くすることこの発光スポット位置が水平方向に移動し易
くなり、ストライプ形状を採用することの利点が失われ
る。また、パルス電流に対しての光出力過渡応答特性に
異常な緩和振動を生じたり、直流駆動時における光出力
のゆらぎ現象(ノイズ)をもたらす。また、アノ−ド電
極4及び/又はコンタクト層13の幅が大きくなると、
非点隔差が生じる。即ち、レ−ザ光の幅が最も絞られる
位置、即ちビ−ムウエイストの位置と活性層の端面との
距離を非点隔差というが、ストライプ幅を大きくすると
この非点隔差が生じ易い。非点隔差が生じると、単一の
レンズにおいては平行性のよいビ−ムや小さなスポット
を得ることが困難にとなる。また外部接続が容易であり
且つ機械的安定性の高いレ−ザダイオ−ドが要求されて
いる。
In order to solve the above problem, it is conceivable to increase the width of the stripe of the anode electrode 4. However, when this method is adopted, the stabilization of the lateral mode is hindered. That is, one of the purposes of adopting the stripe shape of the anode electrode 4 is to reduce the operating current and to limit the light emitting spot position. And the advantage of adopting the stripe shape is lost. Further, abnormal relaxation oscillation occurs in the transient response characteristic of the optical output with respect to the pulse current, and a fluctuation phenomenon (noise) of the optical output at the time of DC driving is caused. When the width of the anode electrode 4 and / or the contact layer 13 is increased,
Astigmatism occurs. That is, the position where the width of the laser light is most narrowed, that is, the distance between the position of the beam waste and the end face of the active layer is called astigmatic difference. When the stripe width is increased, the astigmatic difference easily occurs. When astigmatism occurs, it becomes difficult to obtain a beam or a small spot with good parallelism with a single lens. In addition, there is a demand for a laser diode which can be easily connected to an external device and has high mechanical stability.

【0006】そこで、本願の第1の目的は外部接続が容
易であり、且つ機械的安定性が高い半導体発光素子を提
供することにある。本願の第2の目的は、横モ−ドの安
定化、非点隔差の低減作用等の諸特性を損なうこと無
く、動作電圧の低減化の要求に応えることができる半導
体発光素子及びその製造方法を提供することにある。
Accordingly, a first object of the present invention is to provide a semiconductor light emitting device which can be easily connected externally and has high mechanical stability. A second object of the present invention is to provide a semiconductor light emitting device capable of meeting a demand for a reduction in operating voltage without impairing various characteristics such as stabilization of a lateral mode and a function of reducing astigmatism, and a method of manufacturing the same. Is to provide.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】上記第1の目的を達成す
るための本発明は、絶縁性基板と、前記基板の一方の主
面に配置された細条部分とこの細条部分に接続続されて
いる外部接続部分とを有する第1の電極と、少なくとも
第1導電形のクラッド層と活性層と第2の導電形のクラ
ッド層とを含み、前記細条部分は覆うが前記外部接続部
分は覆わないように前記第1の電極を有する前記基板上
に配置された半導体と、前記半導体の表面に配置され、
且つ前記細条部分よりも広い幅を有している第2の電極
とから成る半導体発光素子に係わるものである。
SUMMARY OF THE INVENTION In order to achieve the first object, the present invention provides an insulating substrate, a strip arranged on one main surface of the substrate, and a connecting portion connected to the strip. A first electrode having at least a first conductive type clad layer, an active layer, and a second conductive type clad layer, wherein the strip portion is covered but the external connection portion is provided. A semiconductor disposed on the substrate having the first electrode so as not to cover, and disposed on a surface of the semiconductor;
And a second electrode having a width wider than the narrow portion.

【0008】上記第1及び第2の目的を達成するために
請求項2に示すように、第1の電極を窒化チタンで形成
されたカソ−ド電極とし、第2の電極をアノ−ド電極と
することができる。また、第2の目的を達成するため
に、請求項3に示すように、請求項2の絶縁性基板を省
いた構成にすることができる。また、請求項4に示すよ
うに、半導体を基板の上に限定的に形成するために、第
1の電極の外部接続部分を例えばシリコン酸化膜等の半
導体の成長を阻止する物質で覆うことができる。
In order to achieve the first and second objects, the first electrode is a cathode electrode made of titanium nitride, and the second electrode is an anode electrode. It can be. Further, in order to achieve the second object, a configuration in which the insulating substrate of the second aspect is omitted can be adopted as described in the third aspect. According to a fourth aspect of the present invention, in order to form the semiconductor on the substrate in a limited manner, the external connection portion of the first electrode may be covered with a substance such as a silicon oxide film which prevents the growth of the semiconductor. it can.

【0009】[0009]

【発明の効果】請求項1及び4の発明によれば、第1の
電極の半導体に接触する細条部分および半導体に接触し
ない外部接続部分を基板上に設けるので、第1の電極の
外部接続が容易になり、且つ機械的安定性が高くなる。
また、第2の極性が幅広になるので、ここでの電圧降下
が少なくなり且つ第2の電極に対する外部接続が容易に
なる。また、請求項2及び3の発明によれば、GaN又
はGaN系の発光素子において、アノ−ド電極のオ−ミ
ックコンタクトを良好に取り難いが、本願ではアノ−ド
電極の面積を広くすることによってここでの電圧降下を
低くしている。従って、半導体発光素子の動作電圧を低
くすることができる。なお、カソ−ド電極が細条(スト
ライプ)になっているので、活性層における動作領域を
限定させるための作用が従来のアノ−ド電極をストライ
プにした場合と同様に生じる。また、カソ−ド電極のG
aNに対するオ−ミックコンタクトはアノ−ド電極の場
合よりも良好に得られるので、従来のアノ−ド電極をス
トライプとした場合よりも動作電圧を下げることができ
る。また、請求項4の発明によれば、基板上における半
導体の限定的形成を容易に達成することができる。
According to the first and fourth aspects of the present invention, the strip portion of the first electrode that contacts the semiconductor and the external connection portion that does not contact the semiconductor are provided on the substrate. And mechanical stability is increased.
Further, since the second polarity is widened, the voltage drop here is reduced, and external connection to the second electrode is facilitated. According to the second and third aspects of the present invention, in the GaN or GaN-based light emitting device, it is difficult to obtain good ohmic contact of the anode electrode, but in the present application, the area of the anode electrode is increased. Thereby lowering the voltage drop here. Therefore, the operating voltage of the semiconductor light emitting device can be reduced. Since the cathode electrode is in the form of stripes, the effect of limiting the active region in the active layer occurs in the same manner as in the case where the conventional anode electrode is formed as a stripe. Also, the G of the cathode electrode
Since the ohmic contact to aN can be obtained better than in the case of the anode electrode, the operating voltage can be lower than in the case where the conventional anode electrode is formed as a stripe. According to the invention of claim 4, it is possible to easily achieve limited formation of a semiconductor on a substrate.

【0010】[0010]

【実施形態及び実施例】次に、図2〜図6を参照して本
発明の実施形態及び実施例を説明する。
Embodiments and Examples Next, embodiments and examples of the present invention will be described with reference to FIGS.

【0011】図1及び図2に示す本発明の実施例の多重
量子井戸構造(MQW構造)のレーザダイオードは、絶縁
性基板としてのサファイア基板20と、積層半導体21
と、第1の電極としてのカソード電極22と、第2の電
極としてのアノード電極23とから成る。発光層即ち活
性層を含む積層半導体21は、半導体基板20の一方の
主面20aの全部には形成されておらず、図2の右側部
分上のみに形成されている。なお、図2では図示を簡単
にするために積層半導体21を多数の層に分割して示さ
ずに1つのブロックで示した。
A laser diode having a multiple quantum well structure (MQW structure) according to an embodiment of the present invention shown in FIGS. 1 and 2 has a sapphire substrate 20 as an insulating substrate and a laminated semiconductor 21.
And a cathode electrode 22 as a first electrode and an anode electrode 23 as a second electrode. The stacked semiconductor 21 including the light emitting layer, that is, the active layer, is not formed on the entire one main surface 20a of the semiconductor substrate 20, but is formed only on the right side in FIG. In FIG. 2, for simplicity of illustration, the stacked semiconductor 21 is shown in one block without being divided into a number of layers.

【0012】窒化チタン(TiN)膜から成るカソード
電極22は、基板20の右側部分の中央に配置された細
条部分24これよりも幅広の外部接続部分25とから成
る。このカソード電極22の細条部分24は積層半導体
21の下面側にオーミック(低抵抗)接続されている。
アノード電極23はカソード電極22の細条部分24よ
りも幅広に形成され、積層半導体21の上面のほぼ全部
にオーミック接続されている。なお、積層半導体21の
側面26、27がへき開面であり、ここから光出力が得
られる。従って、本実施例のレーザダイオードは、次の
点で図1の従来のレーザダイオードと相違している。 (1) カソード電極22が細条部分24を有し、これ
が半導体21と基板20との間に配置されていること。 (2) カソード電極22が窒化チタン(TiN)で形
成されていること。 (3) アノード電極23が半導体21の上面全体に形
成されていること。 (4) カソード電極22の外部接続部分25が基板2
0上に形成されていること。
The cathode electrode 22 made of a titanium nitride (TiN) film includes a narrow portion 24 disposed at the center of the right side portion of the substrate 20 and an external connection portion 25 wider than the narrow portion 24. The strip portion 24 of the cathode electrode 22 is ohmic (low resistance) connected to the lower surface of the laminated semiconductor 21.
The anode electrode 23 is formed wider than the narrow portion 24 of the cathode electrode 22 and is ohmically connected to almost the entire upper surface of the stacked semiconductor 21. Note that the side surfaces 26 and 27 of the stacked semiconductor 21 are cleaved surfaces, from which light output can be obtained. Therefore, the laser diode of this embodiment is different from the conventional laser diode of FIG. 1 in the following points. (1) The cathode electrode 22 has a strip portion 24, which is arranged between the semiconductor 21 and the substrate 20. (2) The cathode electrode 22 is formed of titanium nitride (TiN). (3) The anode electrode 23 is formed on the entire upper surface of the semiconductor 21. (4) The external connection portion 25 of the cathode electrode 22 is
0.

【0013】積層半導体21は、図3に拡大して示すよ
うに、カソード電極22の細条部分24を含む基板20
の一方の主面20a上に順次に積層配置されたGaN
(窒化カリウム)化合物半導体から成るバッファ層31
と、GaN化合物半導体から成るn形半導体層32と、
AIGaN(アルミニウム・ガリウム・窒素)化合物半
導体から成るn形クラッド層33と、ノンドープのGa
N化合物半導体から成るn側光ガイド層34と、In
0.5GaN化合物半導体層とIn0.15GaN化合物半導
体層とが交互に複数積層されて成る活性層35と、ノン
ドープのGaN化合物半導体層から成るp側光ガイド層
36と、AIGaN層から成るp形クラッド層37と、
GaN化合物半導体から成るp形コンタクト層38とか
ら成る。TiNから成るカソード電極22の細条部分2
4はGaNバッファ層31を介してn形半導体層32に
オーミック接続されている。なお、バッファ層31とn
形半導体層32とのいずれか一方又は両方をn側コンタ
クト層と呼ぶこともできる。
As shown in an enlarged scale in FIG. 3, a laminated semiconductor 21 includes a substrate 20 including a strip portion 24 of a cathode electrode 22.
GaN sequentially laminated on one main surface 20a of
Buffer layer 31 made of (potassium nitride) compound semiconductor
And an n-type semiconductor layer 32 made of a GaN compound semiconductor;
An n-type cladding layer 33 made of AIGaN (aluminum / gallium / nitrogen) compound semiconductor;
An n-side light guide layer 34 made of an N compound semiconductor;
An active layer 35 in which a plurality of 0.5 GaN compound semiconductor layers and In 0.15 GaN compound semiconductor layers are alternately stacked, a p-side optical guide layer 36 made of a non-doped GaN compound semiconductor layer, and a p-type clad layer made of an AIGaN layer 37,
And a p-type contact layer 38 made of a GaN compound semiconductor. Strip portion 2 of cathode electrode 22 made of TiN
4 is ohmically connected to the n-type semiconductor layer 32 via the GaN buffer layer 31. Note that the buffer layer 31 and n
Either one or both of the semiconductor layer 32 may be referred to as an n-side contact layer.

【0014】次に、図2のレーザダイオードの構造の詳
細及びその製造方法を説明する。まず図4に示すAI2
3を主成分とする人造サファイアから成る基板20を
用意する。サファイア基板20に対して、有機洗浄及び
酸洗浄を施した後、これをMOCVD(有機金属気相成
長法)装置のチャンバ(反応室)内に配置し、水素ガス雰
囲気中で、1100℃、10分程度の熱処理などを施し
て表面の自然酸化膜を除去する。なお、基板20として
はサファイア基板以外を使用することも可能であるが、
この上面側に形成するGaN系化合物半導体との格子定
数の相違などを考慮するとサファイア基板がもっとも実
用的である。このサファイア基板20は後述のように、
その上面にバッファ層31などが形成される半導体形成
予定領域と、カソード電極22が形成される電極形成予
定領域とを有する。なお、本実施形態では、この上のバ
ッファ層31などの支持体として良好に機能するように
基板20の厚みを約350μmに設定した。
Next, details of the structure of the laser diode shown in FIG. 2 and a method of manufacturing the same will be described. First, the AI 2 shown in FIG.
A substrate 20 made of artificial sapphire containing O 3 as a main component is prepared. After sapphire substrate 20 is subjected to organic cleaning and acid cleaning, it is placed in a chamber (reaction chamber) of a MOCVD (metal organic chemical vapor deposition) apparatus, and is placed at 1100 ° C., 10 ° C. in a hydrogen gas atmosphere. A heat treatment for about one minute is performed to remove the natural oxide film on the surface. Note that it is possible to use a substrate other than a sapphire substrate as the substrate 20,
The sapphire substrate is most practical in consideration of the difference in lattice constant from the GaN-based compound semiconductor formed on the upper surface. This sapphire substrate 20 is, as described later,
On the upper surface thereof, there are provided a semiconductor formation region where the buffer layer 31 and the like are formed, and an electrode formation region where the cathode electrode 22 is formed. In the present embodiment, the thickness of the substrate 20 is set to about 350 μm so as to function well as a support such as the buffer layer 31 thereon.

【0015】次に、図5に示すように基板20の上面全
体に周知の反応性スパッタリング方法によって窒化チタ
ン膜22aを形成する。即ち、窒素とアルゴンの混合ガ
スの雰囲気中でチタンから成るターゲットをスパッタリ
ングして、チタンとガス中の窒素とを反応させてその化
合物である窒化チタンを基板20の上面に堆積させる。
なお、窒化チタン膜22aはこの反応性スパッタリング
以外の方法で形成することもできる。たとえば、ターゲ
ットに窒化チタンを使用したスパッタリング方法や、チ
タンから成る金属膜を基板の上面にスパッタリング方法
などで形成した後にこの金属膜をNH3の雰囲気中の熱
処理で窒化させる方法などを使用して形成することもで
きる。本実施形態では、この窒化チタン膜22aの厚み
を100Å〜2000Å(オングストローム)に設定し
た。窒化チタン膜22aは、(111)面が表面エネル
ギーの最小となる最密面のため、<111>方向に配向
し易い。サファイアは六方晶系の結晶構造を有し、六方
晶系の(0001)面上にTiN膜を成膜すれば<11
1>の方向の配向性を高めることができる。このため、
窒化チタン膜22aは、下側の低抵抗性基板の結晶方位
を良好に引き継いで<111>方向に良好に配向する。
この窒化チタン膜22aの比抵抗は25〜250μΩc
m程度である。本実施例では窒化チタン膜22aの膜厚
を50〜2000オングストロームの範囲に設定した。
このため、窒化チタン膜22aは実質的に導電性の膜あ
るいは低抵抗性の膜となっており、これをバッファ層3
1と良好に低抵抗性接触するカソード電極22として使
用することが可能である。
Next, as shown in FIG. 5, a titanium nitride film 22a is formed on the entire upper surface of the substrate 20 by a known reactive sputtering method. That is, a target made of titanium is sputtered in an atmosphere of a mixed gas of nitrogen and argon, and titanium and nitrogen in the gas are reacted to deposit titanium nitride as a compound thereof on the upper surface of the substrate 20.
The titanium nitride film 22a can be formed by a method other than the reactive sputtering. For example, a sputtering method using titanium nitride as a target, a method in which a metal film made of titanium is formed on the upper surface of a substrate by a sputtering method and the like, and then the metal film is nitrided by a heat treatment in an atmosphere of NH 3 , are used. It can also be formed. In the present embodiment, the thickness of the titanium nitride film 22a is set to 100 to 2000 (angstrom). The titanium nitride film 22a is likely to be oriented in the <111> direction because the (111) plane is the densest surface with the minimum surface energy. Sapphire has a hexagonal crystal structure, and if a TiN film is formed on a hexagonal (0001) plane, <11
The orientation in the direction of 1> can be improved. For this reason,
The titanium nitride film 22a satisfactorily inherits the crystal orientation of the lower low-resistance substrate and is well oriented in the <111> direction.
The specific resistance of this titanium nitride film 22a is 25 to 250 μΩc.
m. In this embodiment, the thickness of the titanium nitride film 22a is set in the range of 50 to 2,000 angstroms.
For this reason, the titanium nitride film 22a is substantially a conductive film or a low-resistance film.
1 can be used as the cathode electrode 22 in good low-resistance contact.

【0016】次に、この窒化チタン膜22aに周知の選
択エッチングを施して、図6に示すようにサファイア基
板20の半導体形成領域の上面にカソード電極22の細
条部分24を形成し、サファイア基板20の電極形成領
域に略四角形状の外部接続部分25を形成する。なお、
本実施例では、レーザダイオードの横モードの安定化効
果を良好に得るために窒化チタンから成る細条部分24
の幅を3〜5μm程度とする。
Next, the titanium nitride film 22a is subjected to a well-known selective etching to form a narrow portion 24 of the cathode electrode 22 on the upper surface of the semiconductor formation region of the sapphire substrate 20, as shown in FIG. A substantially square external connection portion 25 is formed in the electrode formation region 20. In addition,
In this embodiment, in order to obtain a good effect of stabilizing the transverse mode of the laser diode, the narrow portion 24 made of titanium nitride
Is about 3 to 5 μm.

【0017】次に、図7に示すように、外部接続部分2
5の上にシリコン酸化膜等から成る半導体成長阻止用絶
縁膜39を形成する。この絶縁膜39は、後述のよう
に、サファイア基板20の上面のうち半導体形成予定領
域の上面にバッファ層31などを選択的に気相成長させ
る為のマスクとして機能する。即ち、サファイア基板2
0の上面のうち絶縁膜39の形成されていないサファイ
ア基板20と細条部分24の上面には半導体を気相成長
させることができるが、絶縁膜39の上面には半導体を
気相成長によって形成することができない。なお、本実
施例では絶縁膜39を周知の化学的気相成長方法とエッ
チングによって形成した。
Next, as shown in FIG.
5, an insulating film 39 for preventing semiconductor growth, which is made of a silicon oxide film or the like, is formed. The insulating film 39 functions as a mask for selectively vapor-growing the buffer layer 31 and the like on the upper surface of the region where the semiconductor is to be formed on the upper surface of the sapphire substrate 20, as described later. That is, the sapphire substrate 2
The semiconductor can be vapor-phase grown on the upper surface of the sapphire substrate 20 and the thin strip portion 24 where the insulating film 39 is not formed on the upper surface of the insulating film 39, but the semiconductor is formed on the upper surface of the insulating film 39 by vapor-phase growth. Can not do it. In this embodiment, the insulating film 39 is formed by a known chemical vapor deposition method and etching.

【0018】次に、窒化チタン膜から成るカソード電極
22及び絶縁膜39の形成されたサファイア基板20の
上面に、GaN化合物半導体から成るバッファ層31、
GaN化合物半導体から成るn形半導体層32、AIG
aN化合物半導体から成るn形クラッド層33、ノンド
ープのGaN化合物半導体から成るn側光ガイド層3
4、In0.5GaN化合物半導体層とIn0.15GaN化
合物半導体層とが交互に複数積層されて成る活性層3
5、ノンドープのGaN化合物半導体層から成るN側光
ガイド層36、AIGaN層から成るp形クラッド層3
7、及びGaN化合物半導体から成るp形コンタクト層
38を周知のMOCVD(有機金属化学気相成長方法)
によって順次形成する。即ち、窒化チタン膜から成るカ
ソード電極22と絶縁膜39の形成されたサファイア基
板20をMOCVD装置の反応室内に配置して、反応室
内にまずトリメルチルガリウムガス(以下、TMGガス
という)、アンモニアガス(NH3)を供給してサファ
イア基板20と窒化チタン膜から成る細条部分24の上
面にバッファ層31を形成する。このバッファ層31の
形成は、この上に形成するn形半導体層32などに比べ
て低温で形成する。即ち、本実施形態では、サファイア
基板20の加熱温度を600℃とした後、TMGガスの
流量即ちGaの供給量を約4.3μmol/分、NH3
ガスの供給量を約17.9mmol/分としてバッファ
層31を形成した。また、本実施形態ではバッファ層3
1の厚みを約250オングストロームとした。本実施形
態のレーザダイオードでは、窒化チタン膜から成る細条
部分24の上方にもサファイア基板20の上面と同様に
バッファ層31を均一に且つ結晶性を良好にして形成す
ることができる。なお、絶縁膜39の上面にはバッファ
層31が形成されない。
Next, on the upper surface of the sapphire substrate 20 on which the cathode electrode 22 made of a titanium nitride film and the insulating film 39 are formed, a buffer layer 31 made of a GaN compound semiconductor,
N-type semiconductor layer 32 made of GaN compound semiconductor, AIG
n-type cladding layer 33 made of aN compound semiconductor, n-side light guide layer 3 made of non-doped GaN compound semiconductor
4. An active layer 3 in which a plurality of In 0.5 GaN compound semiconductor layers and a plurality of In 0.15 GaN compound semiconductor layers are alternately laminated.
5. N-side light guide layer 36 made of a non-doped GaN compound semiconductor layer, p-type clad layer 3 made of an AIGaN layer
7 and a p-type contact layer 38 made of a GaN compound semiconductor by well-known MOCVD (metal organic chemical vapor deposition).
Are sequentially formed. That is, the sapphire substrate 20 on which the cathode electrode 22 made of a titanium nitride film and the insulating film 39 are formed is placed in a reaction chamber of a MOCVD apparatus, and first, trimertilgallium gas (hereinafter, referred to as TMG gas) and ammonia gas are placed in the reaction chamber. By supplying (NH 3 ), a buffer layer 31 is formed on the upper surface of the sapphire substrate 20 and the narrow portion 24 made of a titanium nitride film. The buffer layer 31 is formed at a lower temperature than the n-type semiconductor layer 32 and the like formed thereon. That is, in the present embodiment, after the heating temperature of the sapphire substrate 20 is set to 600 ° C., the flow rate of the TMG gas, that is, the supply rate of Ga is set to about 4.3 μmol / min and NH 3
The buffer layer 31 was formed at a gas supply of about 17.9 mmol / min. In the present embodiment, the buffer layer 3
1 had a thickness of about 250 Å. In the laser diode of the present embodiment, the buffer layer 31 can be formed uniformly and with good crystallinity above the narrow portion 24 made of a titanium nitride film, similarly to the upper surface of the sapphire substrate 20. Note that the buffer layer 31 is not formed on the upper surface of the insulating film 39.

【0019】次に、サファイア基板20の加熱温度10
40℃に昇温し、TMGガスの供給量を約4.3μmo
l/分、NH3ガスの供給量を約53.6mmol/
分、シランガス(SiH4)の供給量を約1.5nmo
l/分としてGaN化合物半導体から成るn形半導体層
32を形成した。このn形半導体層32のキャリア濃度
は3×1018cm-3であり、またこの膜厚は2μmであ
る。
Next, the heating temperature of the sapphire
The temperature was raised to 40 ° C., and the supply amount of TMG gas was increased to about 4.3 μmo.
1 / min, the supply amount of NH 3 gas is about 53.6 mmol /
The supply amount of silane gas (SiH 4 ) is about 1.5 nm
An n-type semiconductor layer 32 made of a GaN compound semiconductor was formed at 1 / min. The carrier concentration of this n-type semiconductor layer 32 is 3 × 10 18 cm −3 , and its thickness is 2 μm.

【0020】次に、サファイア基板20の加熱温度を1
040℃に維持して、TMGガスの供給量を約4.3μ
mol/分、NH3ガスの供給量を約53.6mmol
/分、トリメチルアルミニウムガス(以下、TMAガス
という)の供給量を約2.0μmol/分、シランガス
(SiH4)の供給量を約3nmol/分としてAlG
aN化合物半導体から成るn形クラッド層33を形成し
た。このn形クラッド層33のキャリア濃度は3×10
18cm-3、この膜厚は0.3μmである。
Next, the heating temperature of the sapphire substrate 20 is set to 1
While maintaining the temperature at 040 ° C., the supply amount of TMG gas was set to about 4.3 μM.
mol / min, the supply amount of NH 3 gas is about 53.6 mmol.
/ Min, the supply amount of trimethylaluminum gas (hereinafter referred to as TMA gas) is about 2.0 μmol / min, and the supply amount of silane gas (SiH 4 ) is about 3 nmol / min.
An n-type cladding layer 33 made of an aN compound semiconductor was formed. The carrier concentration of this n-type cladding layer 33 is 3 × 10
18 cm -3 and the thickness is 0.3 μm.

【0021】次に、サファイア基板20の加熱温度を1
040℃に維持して、TMGガスの供給量を約4.3μ
mol/分、NH3ガスの供給量を約53.6mmol
/分としてノンドープのGaN化合物半導体から成るn
側光ガイド層34を形成した。このn側光ガイド層34
の膜厚は1000オングストロームである。
Next, the heating temperature of the sapphire substrate 20 is set to 1
While maintaining the temperature at 040 ° C., the supply amount of TMG gas was set to about 4.3 μM.
mol / min, the supply amount of NH 3 gas is about 53.6 mmol.
/ Min made of a non-doped GaN compound semiconductor
The side light guide layer 34 was formed. This n-side light guide layer 34
Has a thickness of 1000 angstroms.

【0022】次に、サファイア基板20の加熱温度を8
00℃に降温し、TMAガスの供給量を約1.1μmo
l/分、NH3ガスの供給量を約67mmol/分、T
MI(トリメチルインジュム)ガスの供給量を約1.5
μmol/分の条件でIn0.5GaN化合物半導体層を
形成し、しかる後、TMAガスの供給量を約1.1μm
ol/分、NH3ガスの供給量を約67mmol/分、
TMIガスの供給量を約4.5μm0l/分としてIn
0.15GaN化合物半導体層を形成し、更にIn0.5Ga
N化合物半導体層とIn0.15GaN化合物半導体層との
形成を交互に複数回繰り返して活性層35を得た。即ち
Inのモル比が0.5のInGaN化合物半導体層とI
nのモル比が0.15のInGaN化合物半導体層とを
交互に複数回繰り返して形成して活性層35を得た。な
お、図3では活性層35が1つの層として概略的に示さ
れている。
Next, the heating temperature of the sapphire substrate 20 is set to 8
The temperature was lowered to 00 ° C., and the supply amount of TMA gas was reduced to about 1.1 μmo.
l / min, the supply amount of NH 3 gas is about 67 mmol / min, T
The supply amount of MI (trimethylindium) gas is set to about 1.5
An In 0.5 GaN compound semiconductor layer is formed under the conditions of μmol / min, and thereafter, the supply amount of the TMA gas is reduced to about 1.1 μm.
ol / min, the supply amount of NH 3 gas was about 67 mmol / min,
When the supply amount of the TMI gas is about 4.5 μm 0 l / min, the In
A 0.15 GaN compound semiconductor layer is formed, and In 0.5 Ga
The formation of the N compound semiconductor layer and the In 0.15 GaN compound semiconductor layer was alternately repeated a plurality of times to obtain the active layer 35. That is, the InGaN compound semiconductor layer in which the molar ratio of In is 0.5
An active layer 35 was obtained by alternately and repeatedly forming an InGaN compound semiconductor layer having an n molar ratio of 0.15 a plurality of times. In FIG. 3, the active layer 35 is schematically shown as one layer.

【0023】次に、サファイア基板20の加熱温度を1
040℃に昇温して、TMGガスの供給量を約4.3μ
mol/分、NH3ガスの供給量を約53.6mmol
/分の条件でアンドープのGaN化合物半導体層から成
るn側光ガイド層36を形成した。このn側光ガイド層
360膜厚は1000オングストロームである。
Next, the heating temperature of the sapphire substrate 20 is set to 1
The temperature was raised to 040 ° C., and the supply amount of TMG gas was increased to about 4.3 μm.
mol / min, the supply amount of NH 3 gas is about 53.6 mmol.
The n-side light guide layer 36 made of an undoped GaN compound semiconductor layer was formed under the condition of / min. The thickness of the n-side light guide layer 360 is 1000 angstroms.

【0024】次に、サファイア基板20の加熱温度を1
040℃に維持して、TMGガスの供給量を約4.3μ
mol/分、NH3ガスの供給量を約53.6mmol
/分、トリメチルアルミニウムガス(TMAガス)の供
給量を約2.0μmol/分、CP2Mgガス即ちビス
シクロペンタジエニルマグネシウムガスの供給量を約
0.48μmol/分としてAlGaN層から成るp形
クラッド層37を形成した。このp形クラッド層37の
キャリア濃度は3×1018cm-3、この膜厚は0.3μ
mである。
Next, the heating temperature of the sapphire substrate 20 is set to 1
While maintaining the temperature at 040 ° C., the supply amount of TMG gas was set to about 4.3 μM.
mol / min, the supply amount of NH 3 gas is about 53.6 mmol.
Per minute, the supply amount of trimethylaluminum gas (TMA gas) is about 2.0 μmol / min, and the supply amount of CP 2 Mg gas, ie, biscyclopentadienyl magnesium gas, is about 0.48 μmol / min. The clad layer 37 was formed. The carrier concentration of the p-type cladding layer 37 is 3 × 10 18 cm −3 , and the thickness is 0.3 μm.
m.

【0025】次に、サファイア基板20の加熱温度を1
040℃に維持して、TMGガスの流量を約4.3μm
ol/分、NH3ガスの流量を約53.6mmol/
分、CP2Mgガスの流量を約0.12μmol/分〜
約1.5nmol/分としてGaN化合物半導体層から
成るp形コンタクト層38を形成した。このp形コンタ
クト層38のキャリア濃度は1×1018cm-3、この膜
厚は1μmである。
Next, the heating temperature of the sapphire substrate 20 is set to 1
At 040 ° C., the flow rate of TMG gas was about 4.3 μm
ol / min, the flow rate of the NH 3 gas is about 53.6 mmol / min.
Min, the flow rate of CP 2 Mg gas is about 0.12 μmol / min.
A p-type contact layer 38 of a GaN compound semiconductor layer was formed at about 1.5 nmol / min. The carrier concentration of the p-type contact layer 38 is 1 × 10 18 cm −3 , and the thickness is 1 μm.

【0026】次に、GaN化合物半導体から成るp形コン
タクト層38の上面全体にアノード23を形成した。即
ち、例えばニッケルと金を周知の真空蒸着方法などによ
ってp形コンタクト層38の上面に付着させることによ
ってアノード電極23を形成した。このアノード電極2
3はGaN化合物半導体から成るp形コンタクト層38に
対して良好に低抵抗接触する。
Next, the anode 23 was formed on the entire upper surface of the p-type contact layer 38 made of a GaN compound semiconductor. That is, the anode electrode 23 was formed by depositing, for example, nickel and gold on the upper surface of the p-type contact layer 38 by a known vacuum deposition method or the like. This anode electrode 2
3 makes good low-resistance contact with a p-type contact layer 38 made of a GaN compound semiconductor.

【0027】次に、絶縁膜39を周知のエッチング方法
などによって除去する。これによって、カソード電極2
2の外部接続部分25が露出する。
Next, the insulating film 39 is removed by a known etching method or the like. Thereby, the cathode electrode 2
The second external connection portion 25 is exposed.

【0028】最後にウエハからチップを周知のダイシン
グ方法によって切り出し、そのへき開面にドライエッチ
ングなどを施して活性層35の両端に端面処理を行い、
図2及び図3のレーザダイオードを完成させる。
Finally, a chip is cut out from the wafer by a known dicing method, and the cleaved surface is subjected to dry etching or the like to perform an end surface treatment on both ends of the active layer 35.
2 and 3 are completed.

【0029】本実施例のレーザダイオードは次の効果を
有する。 (1) レーザダイオードの横モードの安定化、非点隔
差の低減等の諸特性を損なうこと無く、動作電圧の低減
を達成することができる。即ち、本実施形態レーザダイ
オードでは、バッファ層31に接触するカソード電極2
2の細条部分24の幅が十分に狭い為、活性層35の発
振領域がカソード電極22の細条部分24に対応して細
条領域に限定される。即ち、図1の従来のアノード電極
4をストライプ状にしたと同様な効果を図2及び図3の
レーザダイオードでも得ることができる。活性層35の
活性領域を十分に幅狭のストライプ状にすると、横モー
ドの安定化を図ることができるのみでなく、パルス電流
に対しての光出力過渡応答特性に異常な緩和振動が生じ
たり、直流駆動時における光出力のゆらぎ現象(ノイ
ズ)が生じることを防止することができ、更に、非点隔
差の発生を良好に防止することができる。したがって、
単一のレンズにおいて平行性のよいビームや小さなスポ
ットを得ることができる。また、p形コンタクト層38
及びアノード電極23が幅狭に形成されておらず、これ
等の上面の面積はp形フラッド37等の上面の面積と実
質的に同一である。即ち、比較的大きな面積を有するp
形コンタクト層38の上面全体にアノード電極23が接
触している。p形GaNから成るp形コンタクト層38とA
uとNiから成るアノード電極23とはオーミックコンタ
クトを良好に取り難い組み合せであるが、両者の接触面
積が従来に比べて大幅に増大するので、アノード電極2
3の低抵抗接続が達成され、ここでの電圧降下が小さく
なり、レーザダイオードの動作電圧を下げることができ
る。また、図1の従来のレーザダイオードに比べて、図
1のn型半導体層6の段部6aの抵抗に相当するものを
図2及び図3に示すレーザダイオードは含まないので、
この分だけ動作電圧を下げることができる。 (2) カソード電極22をTiNで形成するので、サ
ファイア基板20と半導体21との間にカソード電極2
2の細条部分24を配置しても、この上に半導体21の
各層を良好にエピタキシャル成長させることができる。 (3) 細条部分24の延長として外部接続部分25を
基板20の主面20a上に形成するので、図1と同様に
上方に露出するカソード電極22の外部接続部分25を
容易に得ることができる。 (4) カソード電極22はサファイア基板20に直接
に支持されているので、この機械的安定性が高い。 (5) カソード電極22の外部接続部分25の上に絶
縁膜39を設け、これをマスクとして半導体21の各層
31〜38をエピタキシャル成長させるので、カソード
電極22の外部接続部分25の上には半導体21が形成
されず、外部接続部分25を容易に得ることができる。
The laser diode of this embodiment has the following effects. (1) The operating voltage can be reduced without impairing various characteristics such as stabilization of the transverse mode and reduction of astigmatic difference of the laser diode. That is, in the laser diode of the present embodiment, the cathode electrode 2 in contact with the buffer layer 31
Since the width of the second narrow portion 24 is sufficiently small, the oscillation region of the active layer 35 is limited to the narrow region corresponding to the narrow portion 24 of the cathode electrode 22. That is, the same effect as in the case where the conventional anode electrode 4 shown in FIG. 1 is formed into a stripe shape can be obtained also with the laser diodes shown in FIGS. When the active region of the active layer 35 is formed in a sufficiently narrow stripe shape, not only the transverse mode can be stabilized, but also the optical output transient response characteristic to a pulse current may cause abnormal relaxation oscillation. In addition, it is possible to prevent the fluctuation phenomenon (noise) of the optical output from occurring during the DC drive, and it is possible to prevent the occurrence of the astigmatic difference satisfactorily. Therefore,
With a single lens, a beam and a small spot with good parallelism can be obtained. Also, the p-type contact layer 38
Also, the anode electrode 23 is not formed narrow, and the area of the upper surface thereof is substantially the same as the area of the upper surface of the p-type flood 37 or the like. That is, p having a relatively large area
The anode electrode 23 is in contact with the entire upper surface of the contact layer 38. p-type contact layer 38 composed of p-type GaN and A
Although the combination of the anode electrode 23 made of u and Ni makes it difficult to obtain an ohmic contact, the contact area between the two is greatly increased as compared with the conventional case.
3, a low-resistance connection is achieved, the voltage drop there is reduced, and the operating voltage of the laser diode can be reduced. Also, as compared with the conventional laser diode of FIG. 1, the laser diode shown in FIGS. 2 and 3 does not include a resistor corresponding to the resistance of the step 6a of the n-type semiconductor layer 6 of FIG.
The operating voltage can be reduced by this amount. (2) Since the cathode electrode 22 is formed of TiN, the cathode electrode 2 is located between the sapphire substrate 20 and the semiconductor 21.
Even if the two narrow portions 24 are arranged, each layer of the semiconductor 21 can be favorably epitaxially grown thereon. (3) Since the external connection portion 25 is formed on the main surface 20a of the substrate 20 as an extension of the narrow portion 24, the external connection portion 25 of the cathode electrode 22 exposed upward as in FIG. 1 can be easily obtained. it can. (4) Since the cathode electrode 22 is directly supported by the sapphire substrate 20, the mechanical stability is high. (5) Since the insulating film 39 is provided on the external connection portion 25 of the cathode electrode 22 and the respective layers 31 to 38 of the semiconductor 21 are epitaxially grown using the insulating film 39 as a mask, the semiconductor 21 is provided on the external connection portion 25 of the cathode electrode 22. Is not formed, and the external connection portion 25 can be easily obtained.

【0030】[0030]

【変形例】本発明は上述の実施例に限定されるものでな
く、例えば次の変形が可能なものである。 (1) 積層半導体21の中の層を増減することができ
る。例えば、n側光ガイド層34、p側光ガイド層36
等を省いた構成にすることができる。また、半導体21
を図1の半導体2と同一の構成にすることができる。 (2) 基板20を省いた構成にすることができる。
[Modifications] The present invention is not limited to the above-described embodiment, and for example, the following modifications are possible. (1) The number of layers in the stacked semiconductor 21 can be increased or decreased. For example, the n-side light guide layer 34 and the p-side light guide layer 36
Etc. can be omitted. In addition, the semiconductor 21
Can have the same configuration as the semiconductor 2 of FIG. (2) A configuration in which the substrate 20 is omitted can be provided.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】従来のレーザダイオードを示す断面図である。FIG. 1 is a sectional view showing a conventional laser diode.

【図2】本発明の実施例のレーザダイオードを概略的に
示す斜視図である。
FIG. 2 is a perspective view schematically showing a laser diode according to an embodiment of the present invention.

【図3】図2のA−A線の拡大断面図である。FIG. 3 is an enlarged sectional view taken along line AA of FIG. 2;

【図4】図2のレーザダイオードの基板を示す斜視図で
ある。
FIG. 4 is a perspective view showing a substrate of the laser diode of FIG. 2;

【図5】図2の基板にTiN膜を形成したものを示す斜
視図である。
FIG. 5 is a perspective view showing a structure in which a TiN film is formed on the substrate of FIG. 2;

【図6】図5のTiN膜によってカソード電極を形成し
たものを示す斜視図である。
FIG. 6 is a perspective view showing a cathode electrode formed of the TiN film of FIG. 5;

【図7】図6の外部接続部分の上に絶縁膜を形成したも
のを示す斜視図である。
FIG. 7 is a perspective view showing a state where an insulating film is formed on the external connection portion of FIG. 6;

【符号の説明】[Explanation of symbols]

20 サファイア基板 21 レーザダイオード用積層半導体 22 カソード電極 22a TiN膜 23 アノード電 24 細条部分 25 外部接続部分 39 絶縁膜 REFERENCE SIGNS LIST 20 sapphire substrate 21 laminated semiconductor for laser diode 22 cathode electrode 22 a TiN film 23 anode electrode 24 strip portion 25 external connection portion 39 insulating film

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 柳原 将貴 埼玉県新座市北野三丁目6番3号 サンケ ン電気株式会社内 (72)発明者 菊地 正明 埼玉県新座市北野三丁目6番3号 サンケ ン電気株式会社内 Fターム(参考) 4M104 AA04 AA10 BB05 BB30 BB37 CC01 DD37 DD40 DD42 DD86 GG04 HH15 5F073 AA74 CA07 CB05 CB22 DA05 EA29  ────────────────────────────────────────────────── ─── Continuing on the front page (72) Inventor Masataka Yanagihara 3-6-1 Kitano, Niiza-shi, Saitama Prefecture Within Sanken Electric Co., Ltd. (72) Inventor Masaaki Kikuchi 3-63 Kitano 3-chome, Niiza-shi, Saitama Prefecture 4M104 AA04 AA10 BB05 BB30 BB37 CC01 DD37 DD40 DD42 DD86 GG04 HH15 5F073 AA74 CA07 CB05 CB22 DA05 EA29

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 絶縁性基板と、 前記基板の一方の主面に配置された細条部分とこの細条
部分に接続続されている外部接続部分とを有する第1の
電極と、 少なくとも第1導電形のクラッド層と活性層と第2の導
電形のクラッド層とを含み、前記細条部分は覆うが前記
外部接続部分は覆わないように前記第1の電極を有する
前記基板上に配置された半導体と、 前記半導体の表面に配置され、且つ前記細条部分よりも
広い幅を有している第2の電極とから成る半導体発光素
子。
1. A first electrode having an insulating substrate, a strip disposed on one main surface of the substrate, and an external connection connected to the strip, and at least a first electrode. A conductive type clad layer, an active layer, and a second conductive type clad layer, wherein the conductive layer is disposed on the substrate having the first electrode so as to cover the strip portion but not the external connection portion. And a second electrode disposed on the surface of the semiconductor and having a wider width than the narrow portion.
【請求項2】 前記第1の電極は窒化チタンから成るカ
ソ−ド電極であり、前記半導体は、前記第1の電極の前
記細条部分を覆うように前記基板上に設けられたGaN
から成るバッファ層と、前記バッファ層の上に設けられ
たn形GaNから成るn形半導体層と、前記n形半導体
層の上に設けられたn形AlGaNから成るn形クラッ
ド層と、前記n形クラッド層の上にGaNから成るn側
光ガイド層を介して又は介さないで設けられた活性層
と、前記活性層の上にGaNから成るp側光ガイド層を
介して又は介さないで設けられたp形AlGaNから成
るp形クラッド層と、前記p形クラッド層の上に設けら
れたp形GaNから成るP形コンタクト層とから成り、 前記第2の電極は、前記p形コンタクト層に接続された
アノ−ド電極であることを特徴とする請求項1記載の半
導体発光素子。
2. The semiconductor device according to claim 1, wherein the first electrode is a cathode electrode made of titanium nitride, and the semiconductor is a GaN electrode provided on the substrate so as to cover the narrow portion of the first electrode.
A buffer layer made of n-type GaN provided on the buffer layer; an n-type clad layer made of n-type AlGaN provided on the n-type semiconductor layer; An active layer provided on the shaped cladding layer with or without an n-side light guide layer made of GaN, and an active layer provided on the active layer with or without a p-side light guide layer made of GaN A p-type cladding layer made of p-type AlGaN and a p-type contact layer made of p-type GaN provided on the p-type cladding layer, wherein the second electrode is formed on the p-type contact layer. 2. The semiconductor light emitting device according to claim 1, wherein the semiconductor light emitting device is a connected anode electrode.
【請求項3】 窒化チタンから成る細条カソ−ド電極
と、 前記カソ−ド電極に隣接配置され且つ前記カソ−ド電極
よりも広い幅を有しているGaNから成るバッファ層
と、 前記バッファ層の上にn形GaNから成るn形半導体層
を介して又は介さないで形成されたn形クラッド層と、 前記クラッド層の上にn側光ガイド層を介して又は介さ
ないで設けられた活性層と、 前記活性層の上にp側光ガイド層を介して又は介さない
で設けられたp形クラッド層と、 前記p形クラッド層の上に設けられたp形GaNから成
るp形コンタクト層と、 前記p形コンタクト層の上に設けられたアノ−ド電極と
から成る半導体発光素子。
3. A strip cathode electrode made of titanium nitride; a buffer layer made of GaN disposed adjacent to the cathode electrode and having a wider width than the cathode electrode; An n-type cladding layer formed on the layer with or without an n-type semiconductor layer made of n-type GaN; and provided on the cladding layer with or without an n-side light guide layer. An active layer; a p-type cladding layer provided on or without the p-side light guide layer on the active layer; and a p-type contact comprising p-type GaN provided on the p-type cladding layer. A semiconductor light emitting device comprising: a layer; and an anode electrode provided on the p-type contact layer.
【請求項4】 前記絶縁基板の一方の主面上に細条部分
とこの細条部分に接続されている外部接続部分とを有す
る第1の電極を形成する工程と、 前記外部接続部分の上に半導体の成長を阻止する物質の
層を形成する工程と、 前記細条部分を含む前記基板の表面上に少なくとも第1
導電形のクラッド層と活性層と第2導電形のクラッド層
とを有する半導体を形成する工程と、 前記半導体の表面に前記細条部分よりも広い幅を有する
第2の電極を形成する工程とを備えた半導体発光素子の
製造方法。
4. forming a first electrode having a strip portion and an external connection portion connected to the strip portion on one main surface of the insulating substrate; Forming a layer of a substance that inhibits the growth of semiconductors on the surface of the substrate including the strip portion;
Forming a semiconductor having a conductive type clad layer, an active layer, and a second conductive type clad layer; and forming a second electrode having a wider width than the strip on the surface of the semiconductor. A method for manufacturing a semiconductor light emitting device comprising:
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JP2002280618A (en) * 2001-03-21 2002-09-27 Seiwa Electric Mfg Co Ltd Gallium nitride compound semiconductor light emitting device
JP2016111087A (en) * 2014-12-03 2016-06-20 株式会社豊田中央研究所 Optical semiconductor element, optical semiconductor device, and mounting method for optical semiconductor element

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