JP2002076518A - 半導体レーザおよび半導体素子並びにそれらの製造方法 - Google Patents
半導体レーザおよび半導体素子並びにそれらの製造方法Info
- Publication number
- JP2002076518A JP2002076518A JP2000260722A JP2000260722A JP2002076518A JP 2002076518 A JP2002076518 A JP 2002076518A JP 2000260722 A JP2000260722 A JP 2000260722A JP 2000260722 A JP2000260722 A JP 2000260722A JP 2002076518 A JP2002076518 A JP 2002076518A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- layer
- seed crystal
- semiconductor
- substrate
- semiconductor layer
- 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
Abstract
(57)【要約】
【課題】 転位密度を低減し、素子の特性を向上させる
ことができる半導体レーザおよび半導体素子並びにそれ
らの製造方法を提供する。 【解決手段】 ｎ型ＧａＮよりなる基板１１に窒化物系
ＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体よりなる半導体層２０が積層
されている。基板１１には突状の種結晶部１１ａが形成
されるとと共に、種結晶部１１ａに対応して開口を有す
る成長抑止層１２が設けられている。半導体層２０は種
結晶部１１ａを基礎として成長し、転位密度が低い横方
向成長領域を有している。この横方向成長領域に対応し
て活性層２４の電流注入領域を設けるようにすれば、発
光効率を向上させることができる。また、成長抑止層１
２に半導体層２０で発生した光を反射または吸収する機
能を持たせるようにすれば、基板１１側からの光の漏れ
および迷光の進入を防止することができ、ノイズの発生
を抑制することができる。
ことができる半導体レーザおよび半導体素子並びにそれ
らの製造方法を提供する。 【解決手段】 ｎ型ＧａＮよりなる基板１１に窒化物系
ＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体よりなる半導体層２０が積層
されている。基板１１には突状の種結晶部１１ａが形成
されるとと共に、種結晶部１１ａに対応して開口を有す
る成長抑止層１２が設けられている。半導体層２０は種
結晶部１１ａを基礎として成長し、転位密度が低い横方
向成長領域を有している。この横方向成長領域に対応し
て活性層２４の電流注入領域を設けるようにすれば、発
光効率を向上させることができる。また、成長抑止層１
２に半導体層２０で発生した光を反射または吸収する機
能を持たせるようにすれば、基板１１側からの光の漏れ
および迷光の進入を防止することができ、ノイズの発生
を抑制することができる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、窒化物系ＩＩＩ−
Ｖ族化合物よりなる基板と、この基板を基礎として成長
させた窒化物系ＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体よりなる半導
体層とを備えた半導体レーザおよび半導体素子並びにそ
れらの製造方法に関する。
Ｖ族化合物よりなる基板と、この基板を基礎として成長
させた窒化物系ＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体よりなる半導
体層とを備えた半導体レーザおよび半導体素子並びにそ
れらの製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】ＧａＮ，ＡｌＧａＮ混晶あるいはＧａＩ
ｎＮ混晶などの窒化物系ＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体は、
直接遷移の半導体材料であると共に、禁制帯幅が１．９
ｅＶ〜６．２ｅＶにわたっているという特徴を有してい
る。従って、これらの窒化物系ＩＩＩ−Ｖ族化合物半導
体は、可視領域から紫外領域までの発光を得ることがで
き、半導体レーザ(laser diode；ＬＤ）あるいは発光ダ
イオード（light emitting diode；ＬＥＤ）などの半導
体発光素子を構成する材料として注目されている。更
に、窒化物系ＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体は、飽和電子速
度および破壊電界が大きいことから、電子素子を構成す
る材料としても注目されている。
ｎＮ混晶などの窒化物系ＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体は、
直接遷移の半導体材料であると共に、禁制帯幅が１．９
ｅＶ〜６．２ｅＶにわたっているという特徴を有してい
る。従って、これらの窒化物系ＩＩＩ−Ｖ族化合物半導
体は、可視領域から紫外領域までの発光を得ることがで
き、半導体レーザ(laser diode；ＬＤ）あるいは発光ダ
イオード（light emitting diode；ＬＥＤ）などの半導
体発光素子を構成する材料として注目されている。更
に、窒化物系ＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体は、飽和電子速
度および破壊電界が大きいことから、電子素子を構成す
る材料としても注目されている。
【０００３】これらの半導体素子は、従来、サファイア
（α−Ａｌ2 Ｏ3 ）あるいは炭化ケイ素（ＳｉＣ）など
よりなる成長用基体の上に気相成長法を用いて窒化物系
ＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体の層を成長させることにより
製造されていた。しかし、サファイアあるいは炭化ケイ
素と窒化物系ＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体とでは格子不整
や熱膨張係数の差が大きく、窒化物系ＩＩＩ−Ｖ族化合
物半導体の層中には歪みを緩和するために転位などの格
子欠陥が発生してしまっていた。このように格子欠陥が
発生すると、欠陥部分が電子と正孔とが再結合しても発
光しない非発光再結合の中心あるいは電流リーク箇所と
なってしまい、半導体素子の光学的あるいは電気的特性
が損なわれてしまう。
（α−Ａｌ2 Ｏ3 ）あるいは炭化ケイ素（ＳｉＣ）など
よりなる成長用基体の上に気相成長法を用いて窒化物系
ＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体の層を成長させることにより
製造されていた。しかし、サファイアあるいは炭化ケイ
素と窒化物系ＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体とでは格子不整
や熱膨張係数の差が大きく、窒化物系ＩＩＩ−Ｖ族化合
物半導体の層中には歪みを緩和するために転位などの格
子欠陥が発生してしまっていた。このように格子欠陥が
発生すると、欠陥部分が電子と正孔とが再結合しても発
光しない非発光再結合の中心あるいは電流リーク箇所と
なってしまい、半導体素子の光学的あるいは電気的特性
が損なわれてしまう。
【０００４】そこで、近年においては、窒化物系ＩＩＩ
−Ｖ族化合物よりなる基板を用いることが検討されてい
る。この窒化物系ＩＩＩ−Ｖ族化合物よりなる基板は、
例えば、サファイアなどよりなる成長用基体の上に成長
させたのち、成長用基体から分離することにより製造さ
れる。この窒化物系ＩＩＩ−Ｖ族化合物よりなる基板を
用いるようにすれば、上述した問題を解決することがで
きると共に、サファイアの基板に比べて優れた熱伝導性
を得ることができるので、駆動時に発生する熱を効果的
に放散することができという利点がある。更に、不純物
を添加して導電性を持たせるようにすれば基板の裏面に
電極を設けることができるので、素子の面積を小さくす
ることができ、高密度実装が可能となるという利点もあ
る。
−Ｖ族化合物よりなる基板を用いることが検討されてい
る。この窒化物系ＩＩＩ−Ｖ族化合物よりなる基板は、
例えば、サファイアなどよりなる成長用基体の上に成長
させたのち、成長用基体から分離することにより製造さ
れる。この窒化物系ＩＩＩ−Ｖ族化合物よりなる基板を
用いるようにすれば、上述した問題を解決することがで
きると共に、サファイアの基板に比べて優れた熱伝導性
を得ることができるので、駆動時に発生する熱を効果的
に放散することができという利点がある。更に、不純物
を添加して導電性を持たせるようにすれば基板の裏面に
電極を設けることができるので、素子の面積を小さくす
ることができ、高密度実装が可能となるという利点もあ
る。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、窒化物
系ＩＩＩ−Ｖ族化合物よりなる基板は、例えばサファイ
アなどよりなる成長用基体の上に成長させることにより
製造されるので、転位密度が１×１０8 ｃｍ-2〜１×１
０11ｃｍ-2程度と高いという問題があった。そのため、
基板の上に成長させる窒化物系ＩＩＩ−Ｖ族化合物半導
体の層についても転位密度が高くなってしまい、素子特
性を向上させることができなかった。
系ＩＩＩ−Ｖ族化合物よりなる基板は、例えばサファイ
アなどよりなる成長用基体の上に成長させることにより
製造されるので、転位密度が１×１０8 ｃｍ-2〜１×１
０11ｃｍ-2程度と高いという問題があった。そのため、
基板の上に成長させる窒化物系ＩＩＩ−Ｖ族化合物半導
体の層についても転位密度が高くなってしまい、素子特
性を向上させることができなかった。
【０００６】本発明はかかる問題点に鑑みてなされたも
ので、その目的は、転位密度を低減し、素子の特性を向
上させることができる半導体レーザおよび半導体素子並
びにそれらの製造方法を提供することにある。
ので、その目的は、転位密度を低減し、素子の特性を向
上させることができる半導体レーザおよび半導体素子並
びにそれらの製造方法を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明による半導体レー
ザは、窒化物系ＩＩＩ−Ｖ族化合物よりなり、突状の種
結晶部を有する基板と、窒化物系ＩＩＩ−Ｖ族化合物半
導体よりなり、種結晶部を基礎として成長し、基板に積
層された半導体層と、基板と半導体層との間に設けら
れ、種結晶部に対応して開口を有する成長抑止層とを備
えたものである。
ザは、窒化物系ＩＩＩ−Ｖ族化合物よりなり、突状の種
結晶部を有する基板と、窒化物系ＩＩＩ−Ｖ族化合物半
導体よりなり、種結晶部を基礎として成長し、基板に積
層された半導体層と、基板と半導体層との間に設けら
れ、種結晶部に対応して開口を有する成長抑止層とを備
えたものである。
【０００８】本発明による半導体素子は、窒化物系ＩＩ
Ｉ−Ｖ族化合物よりなり、突状の種結晶部を有する基板
と、窒化物系ＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体よりなり、種結
晶部を基礎として成長し、基板に積層された半導体層
と、基板と半導体層との間に設けられ、種結晶部に対応
して開口を有する成長抑止層とを備えたものである。
Ｉ−Ｖ族化合物よりなり、突状の種結晶部を有する基板
と、窒化物系ＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体よりなり、種結
晶部を基礎として成長し、基板に積層された半導体層
と、基板と半導体層との間に設けられ、種結晶部に対応
して開口を有する成長抑止層とを備えたものである。
【０００９】本発明による半導体レーザの製造方法は、
窒化物系ＩＩＩ−Ｖ族化合物よりなる基板に、突状の種
結晶部を離間させて複数形成する工程と、基板の上に、
種結晶部に対応して開口を有する成長抑止層を形成する
工程と、基板の上に、種結晶部を基礎として窒化物系Ｉ
ＩＩ−Ｖ族化合物半導体よりなる半導体層を成長させる
工程とを含むものである。
窒化物系ＩＩＩ−Ｖ族化合物よりなる基板に、突状の種
結晶部を離間させて複数形成する工程と、基板の上に、
種結晶部に対応して開口を有する成長抑止層を形成する
工程と、基板の上に、種結晶部を基礎として窒化物系Ｉ
ＩＩ−Ｖ族化合物半導体よりなる半導体層を成長させる
工程とを含むものである。
【００１０】本発明による半導体素子の製造方法は、窒
化物系ＩＩＩ−Ｖ族化合物よりなる基板に、突状の種結
晶部を離間させて複数形成する工程と、基板の上に、種
結晶部に対応して開口を有する成長抑止層を形成する工
程と、基板の上に、種結晶部を基礎として窒化物系ＩＩ
Ｉ−Ｖ族化合物半導体よりなる半導体層を成長させる工
程とを含むものである。
化物系ＩＩＩ−Ｖ族化合物よりなる基板に、突状の種結
晶部を離間させて複数形成する工程と、基板の上に、種
結晶部に対応して開口を有する成長抑止層を形成する工
程と、基板の上に、種結晶部を基礎として窒化物系ＩＩ
Ｉ−Ｖ族化合物半導体よりなる半導体層を成長させる工
程とを含むものである。
【００１１】本発明による半導体レーザおよび半導体素
子では、基板の種結晶部を基礎として半導体層が成長さ
れているので、半導体層の転位密度が低減される。
子では、基板の種結晶部を基礎として半導体層が成長さ
れているので、半導体層の転位密度が低減される。
【００１２】本発明による半導体レーザの製造方法また
は半導体素子の製造方法では、基板に離間して複数の種
結晶部が形成され、この種結晶部に対応して開口を有す
る成長抑止層が形成されたのち、種結晶部を基礎として
半導体層が成長する。よって、転位密度の低い半導体層
が得られる。
は半導体素子の製造方法では、基板に離間して複数の種
結晶部が形成され、この種結晶部に対応して開口を有す
る成長抑止層が形成されたのち、種結晶部を基礎として
半導体層が成長する。よって、転位密度の低い半導体層
が得られる。
【００１３】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て、図面を参照して詳細に説明する。
て、図面を参照して詳細に説明する。
【００１４】図１は、本発明の一実施の形態に係る半導
体素子としての半導体レーザの断面構造を表すものであ
る。この半導体レーザは、窒化物系ＩＩＩ−Ｖ族化合物
よりなる基板１０と、この基板１０の一面側に積層され
た窒化物系ＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体よりなる半導体層
２０とを備えている。なお、ここで窒化物系ＩＩＩ−Ｖ
族化合物または窒化物系ＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体と
は、短周期型周期表における３Ｂ族元素のうちの少なく
とも１種と短周期型周期表における５Ｂ族元素のうちの
少なくとも窒素とを含む化合物または化合物半導体のこ
とをいう。
体素子としての半導体レーザの断面構造を表すものであ
る。この半導体レーザは、窒化物系ＩＩＩ−Ｖ族化合物
よりなる基板１０と、この基板１０の一面側に積層され
た窒化物系ＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体よりなる半導体層
２０とを備えている。なお、ここで窒化物系ＩＩＩ−Ｖ
族化合物または窒化物系ＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体と
は、短周期型周期表における３Ｂ族元素のうちの少なく
とも１種と短周期型周期表における５Ｂ族元素のうちの
少なくとも窒素とを含む化合物または化合物半導体のこ
とをいう。
【００１５】基板１１は、例えば、半導体層２０の積層
方向における厚さ（以下、単に厚さという。）が２５０
μｍであり、ｎ型不純物としてケイ素（Ｓｉ）を添加し
たｎ型ＧａＮにより構成されている。基板１１の一面側
には、突状の種結晶部１１ａが形成されている。この種
結晶部１１ａは、例えば、帯状に延長（図１においては
紙面に対して垂直な方向に延長）され、ストライプ状に
離間して複数配置されている。種結晶部１１ａは、例え
ば、基板１１の｛０００１｝面に形成されており、外１
または外２に示した方向に延長されている。
方向における厚さ（以下、単に厚さという。）が２５０
μｍであり、ｎ型不純物としてケイ素（Ｓｉ）を添加し
たｎ型ＧａＮにより構成されている。基板１１の一面側
には、突状の種結晶部１１ａが形成されている。この種
結晶部１１ａは、例えば、帯状に延長（図１においては
紙面に対して垂直な方向に延長）され、ストライプ状に
離間して複数配置されている。種結晶部１１ａは、例え
ば、基板１１の｛０００１｝面に形成されており、外１
または外２に示した方向に延長されている。
【００１６】
【外１】
【外２】
【００１７】種結晶部１１ａの配列方向（延長方向に対
して垂直な方向）におけるバッファ層２１との境界面の
幅は、例えば１．５μｍ〜６μｍの範囲内であることが
好ましく、２μｍ以上５μｍ以下の範囲内であればより
好ましい。幅が狭いと製造時においてバッファ層２１が
剥離しやすくなり、幅が広いとバッファ層２１の結晶軸
に揺らぎが生じやすいからである。種結晶部１１ａの離
間距離は、例えば９μｍ以上であることが好ましく、１
０μｍ以上であればより好ましい。離間距離が短いと製
造時においてマスク合わせの際などにプロセスマージン
が狭くなり、生産性が低下するからである。種結晶部１
１ａの高さは例えば１μｍ〜３μｍである。１μｍより
も低いと後述する成長抑止層１２と半導体層２０の間に
間隙を確保することが難しく、３μｍよりも高いと半導
体層２０の結晶軸が揃いにくくなるからである。
して垂直な方向）におけるバッファ層２１との境界面の
幅は、例えば１．５μｍ〜６μｍの範囲内であることが
好ましく、２μｍ以上５μｍ以下の範囲内であればより
好ましい。幅が狭いと製造時においてバッファ層２１が
剥離しやすくなり、幅が広いとバッファ層２１の結晶軸
に揺らぎが生じやすいからである。種結晶部１１ａの離
間距離は、例えば９μｍ以上であることが好ましく、１
０μｍ以上であればより好ましい。離間距離が短いと製
造時においてマスク合わせの際などにプロセスマージン
が狭くなり、生産性が低下するからである。種結晶部１
１ａの高さは例えば１μｍ〜３μｍである。１μｍより
も低いと後述する成長抑止層１２と半導体層２０の間に
間隙を確保することが難しく、３μｍよりも高いと半導
体層２０の結晶軸が揃いにくくなるからである。
【００１８】基板１１と半導体層２０との間には、種結
晶部１１ａに対応して開口を有する成長抑止層１２が設
けられている。成長抑止層１２は、基板１１の種結晶部
１１ａを基礎として半導体層２０を成長させ、種結晶部
１１ａの離間領域から半導体層２０が成長しないように
するためのものである。成長抑止層１２は、例えば誘電
体により構成されており、具体的には、二酸化ケイ素
（ＳｉＯ2 ），窒化ケイ素（Ｓｉ3 Ｎ4 ），二酸化チタ
ン（ＴｉＯ2 ）あるいは酸化アルミニウム（Ａｌ
2 Ｏ3 ）などの単層膜、またはこれらのうちの２種以上
を用いた積層膜により構成される。
晶部１１ａに対応して開口を有する成長抑止層１２が設
けられている。成長抑止層１２は、基板１１の種結晶部
１１ａを基礎として半導体層２０を成長させ、種結晶部
１１ａの離間領域から半導体層２０が成長しないように
するためのものである。成長抑止層１２は、例えば誘電
体により構成されており、具体的には、二酸化ケイ素
（ＳｉＯ2 ），窒化ケイ素（Ｓｉ3 Ｎ4 ），二酸化チタ
ン（ＴｉＯ2 ）あるいは酸化アルミニウム（Ａｌ
2 Ｏ3 ）などの単層膜、またはこれらのうちの２種以上
を用いた積層膜により構成される。
【００１９】成長抑制層１２は、また、種結晶部１１ａ
の離間領域のみでなく、種結晶部１１ａに沿ってその根
元部分を覆い、半導体層２０と成長抑制層１２との間に
間隙が生じるようになっていることが好ましい。種結晶
部１１ａを基礎として半導体層２０を成長させる際に半
導体層２０が基板１１と接触して欠陥が発生してしまう
のを防止するためである。成長抑止層１２の種結晶部１
１ａに沿った立ち上がり部分の高さｈは、例えば、１０
ｎｍ以上であることが好ましい。１０ｎｍ未満では半導
体層２０と成長抑止層１２との接触を効果的に防止する
ことができないからである。
の離間領域のみでなく、種結晶部１１ａに沿ってその根
元部分を覆い、半導体層２０と成長抑制層１２との間に
間隙が生じるようになっていることが好ましい。種結晶
部１１ａを基礎として半導体層２０を成長させる際に半
導体層２０が基板１１と接触して欠陥が発生してしまう
のを防止するためである。成長抑止層１２の種結晶部１
１ａに沿った立ち上がり部分の高さｈは、例えば、１０
ｎｍ以上であることが好ましい。１０ｎｍ未満では半導
体層２０と成長抑止層１２との接触を効果的に防止する
ことができないからである。
【００２０】成長抑止層１２は、更に、半導体層２０に
おいて発生した光を反射または吸収する機能を有してい
ることが好ましい。半導体層２０において発生した光が
基板１１側から漏れるのを抑制できると共に、パッケー
ジなどの収納されて用いられる場合に、パッケージ内で
反射された迷光が基板１１側から進入するのを抑制する
ことができるからである。なお、このような機能は、上
述した材料より成長抑止層１２を構成しても得られる。
おいて発生した光を反射または吸収する機能を有してい
ることが好ましい。半導体層２０において発生した光が
基板１１側から漏れるのを抑制できると共に、パッケー
ジなどの収納されて用いられる場合に、パッケージ内で
反射された迷光が基板１１側から進入するのを抑制する
ことができるからである。なお、このような機能は、上
述した材料より成長抑止層１２を構成しても得られる。
【００２１】半導体層２０は、基板１１の種結晶部１１
ａを基礎として成長されており、基板１１の側からバッ
ファ層２１，ｎ型クラッド層２２，ｎ型ガイド層２３，
活性層２４，ｐ型ガイド層２５，ｐ型クラッド層２６お
よびｐ側コンタクト層２７がこの順に積層されている。
ａを基礎として成長されており、基板１１の側からバッ
ファ層２１，ｎ型クラッド層２２，ｎ型ガイド層２３，
活性層２４，ｐ型ガイド層２５，ｐ型クラッド層２６お
よびｐ側コンタクト層２７がこの順に積層されている。
【００２２】バッファ層２１は、例えば、厚さが０．０
４μｍであり、ｎ型不純物としてケイ素が添加されたｎ
型ＧａＮにより構成されている。このバッファ層２１
は、種結晶部１１ａの離間領域に対応して、種結晶部１
１ａの側壁面を基礎として半導体層２０の積層方向とは
異なる方向に成長した横方向成長領域を有している。こ
の横方向成長領域というのは、具体的には、半導体層２
０の積層方向に対して垂直な方向への成長成分を有する
領域のことである。
４μｍであり、ｎ型不純物としてケイ素が添加されたｎ
型ＧａＮにより構成されている。このバッファ層２１
は、種結晶部１１ａの離間領域に対応して、種結晶部１
１ａの側壁面を基礎として半導体層２０の積層方向とは
異なる方向に成長した横方向成長領域を有している。こ
の横方向成長領域というのは、具体的には、半導体層２
０の積層方向に対して垂直な方向への成長成分を有する
領域のことである。
【００２３】この横方向成長領域は、図２に示したよう
に、種結晶部１１ａからの貫通転位Ｍ1 が伝播しにく
く、転位密度が低くなっている。これにより、バッファ
層２１の上に積層されているｎ型クラッド層２２からｐ
側コンタクト層２７までの半導体層２０についても、横
方向成長領域に対応する部分の転位密度が、例えば１×
１０6 ｃｍ-2以下と低くなっている。これに対して、バ
ッファ層２１のうち種結晶部１１ａに対応する領域に
は、種結晶部１１ａからの貫通転位Ｍ1 が伝播されてい
る。このバッファ層２１は、また、横方向成長領域のほ
ぼ中心部に積層方向とは異なる方向に成長した結晶同士
が会合することにより形成された会合部Ｂを有してお
り、会合部Ｂには会合により発生した貫通転位Ｍ2 が存
在している。なお、この貫通転位Ｍ2 は、バッファ層２
１の上に積層されているｎ型クラッド層２２からｐ側コ
ンタクト層２７までの半導体層２０に伝播されているこ
とが多い。
に、種結晶部１１ａからの貫通転位Ｍ1 が伝播しにく
く、転位密度が低くなっている。これにより、バッファ
層２１の上に積層されているｎ型クラッド層２２からｐ
側コンタクト層２７までの半導体層２０についても、横
方向成長領域に対応する部分の転位密度が、例えば１×
１０6 ｃｍ-2以下と低くなっている。これに対して、バ
ッファ層２１のうち種結晶部１１ａに対応する領域に
は、種結晶部１１ａからの貫通転位Ｍ1 が伝播されてい
る。このバッファ層２１は、また、横方向成長領域のほ
ぼ中心部に積層方向とは異なる方向に成長した結晶同士
が会合することにより形成された会合部Ｂを有してお
り、会合部Ｂには会合により発生した貫通転位Ｍ2 が存
在している。なお、この貫通転位Ｍ2 は、バッファ層２
１の上に積層されているｎ型クラッド層２２からｐ側コ
ンタクト層２７までの半導体層２０に伝播されているこ
とが多い。
【００２４】ｎ型クラッド層２２は、例えば、厚さが１
μｍであり、ｎ型不純物としてケイ素を添加したｎ型Ａ
ｌＧａＮ混晶により構成されている。ｎ型ガイド層２３
は、例えば、厚さが０．１μｍであり、ｎ型不純物とし
てケイ素を添加したｎ型ＧａＮにより構成されている。
μｍであり、ｎ型不純物としてケイ素を添加したｎ型Ａ
ｌＧａＮ混晶により構成されている。ｎ型ガイド層２３
は、例えば、厚さが０．１μｍであり、ｎ型不純物とし
てケイ素を添加したｎ型ＧａＮにより構成されている。
【００２５】活性層２４は、例えば、厚さが３０ｎｍで
あり、組成の異なるＧａx Ｉｎ1-xＮ（但し、１≧ｘ≧
０）混晶層を積層した多重量子井戸構造を有している。
この活性層１６は、電流が注入される電流注入領域を有
しており、電流注入領域は発光領域として機能する。
あり、組成の異なるＧａx Ｉｎ1-xＮ（但し、１≧ｘ≧
０）混晶層を積層した多重量子井戸構造を有している。
この活性層１６は、電流が注入される電流注入領域を有
しており、電流注入領域は発光領域として機能する。
【００２６】ｐ型ガイド層２５は、例えば、厚さが０．
１μｍであり、ｐ型不純物としてマグネシウム（Ｍｇ）
を添加したｐ型ＧａＮにより構成されている。ｐ型クラ
ッド層２６は、例えば、厚さが０．８μｍであり、ｐ型
不純物としてマグネシウムを添加したｐ型ＡｌＧａＮ混
晶により構成されている。ｐ側コンタクト層２７は、例
えば、厚さが０．５μｍであり、ｐ型不純物としてマグ
ネシウムを添加したｐ型ＧａＮにより構成されている。
ｐ側コンタクト層２７およびｐ型クラッド層２６の一部
は、細い帯状（図１においては紙面に対して垂直方向に
延長された帯状）とされており、電流狭窄部を構成して
いる。
１μｍであり、ｐ型不純物としてマグネシウム（Ｍｇ）
を添加したｐ型ＧａＮにより構成されている。ｐ型クラ
ッド層２６は、例えば、厚さが０．８μｍであり、ｐ型
不純物としてマグネシウムを添加したｐ型ＡｌＧａＮ混
晶により構成されている。ｐ側コンタクト層２７は、例
えば、厚さが０．５μｍであり、ｐ型不純物としてマグ
ネシウムを添加したｐ型ＧａＮにより構成されている。
ｐ側コンタクト層２７およびｐ型クラッド層２６の一部
は、細い帯状（図１においては紙面に対して垂直方向に
延長された帯状）とされており、電流狭窄部を構成して
いる。
【００２７】この電流狭窄部は、活性層２４に電流が注
入される電流注入領域を制限するためのものであり、活
性層２４のうち電流狭窄部に対応した部分が電流注入領
域となり、発光領域となっている。従って、素子特性の
劣化を防止し、向上させるためには、電流注入領域（す
なわち、電流狭窄部）が転位密度の低い横方向成長領域
に対応して形成されていることが好ましい。但し、結晶
の会合部Ｂには貫通転位Ｍ2 （図２参照）が存在するの
で、種結晶部１１ａと会合部Ｂとの間の領域に対応して
電流注入領域が設けられていればより好ましい。
入される電流注入領域を制限するためのものであり、活
性層２４のうち電流狭窄部に対応した部分が電流注入領
域となり、発光領域となっている。従って、素子特性の
劣化を防止し、向上させるためには、電流注入領域（す
なわち、電流狭窄部）が転位密度の低い横方向成長領域
に対応して形成されていることが好ましい。但し、結晶
の会合部Ｂには貫通転位Ｍ2 （図２参照）が存在するの
で、種結晶部１１ａと会合部Ｂとの間の領域に対応して
電流注入領域が設けられていればより好ましい。
【００２８】なお、半導体層２０の厚さが厚くなるに従
って、貫通転位Ｍ1 は種結晶部１１ａの活性層２４側の
境界面における端部Ｃから配列方向にΔＬ1 だけ拡がっ
て伝播する傾向にあり、貫通転位Ｍ2 は会合部Ｂから配
列方向にΔＬ2 だけ拡がって伝播する傾向にある。その
ため、種結晶部１１ａおよび会合部Ｂの近傍では、貫通
転位Ｍ1 ，Ｍ2 が伝播してしまうおそれがある。よっ
て、発光領域に貫通転位Ｍ1 ，Ｍ2 が入り込む可能性を
より低くし、十分な素子特性を得るためには、種結晶部
１１ａの活性層２４側の境界面における端部Ｃから配列
方向にΔＬ1 以上離れ、かつ会合部Ｂから配列方向にΔ
Ｌ2 以上離れた領域内に対応して電流注入領域を設ける
ようにすることが好ましい。
って、貫通転位Ｍ1 は種結晶部１１ａの活性層２４側の
境界面における端部Ｃから配列方向にΔＬ1 だけ拡がっ
て伝播する傾向にあり、貫通転位Ｍ2 は会合部Ｂから配
列方向にΔＬ2 だけ拡がって伝播する傾向にある。その
ため、種結晶部１１ａおよび会合部Ｂの近傍では、貫通
転位Ｍ1 ，Ｍ2 が伝播してしまうおそれがある。よっ
て、発光領域に貫通転位Ｍ1 ，Ｍ2 が入り込む可能性を
より低くし、十分な素子特性を得るためには、種結晶部
１１ａの活性層２４側の境界面における端部Ｃから配列
方向にΔＬ1 以上離れ、かつ会合部Ｂから配列方向にΔ
Ｌ2 以上離れた領域内に対応して電流注入領域を設ける
ようにすることが好ましい。
【００２９】ちなみに、貫通転位Ｍ1 ，Ｍ2 の拡がりΔ
Ｌ1 ，ΔＬ2 は半導体層２０の厚さと比例関係にある。
例えば、種結晶部１１ａの離間領域におけるバッファ層
２１，ｎ型クラッド層２２，ｎ型ガイド層２３，活性層
２４，ｐ型ガイド層２５，ｐ型クラッド層２６およびｐ
側コンタクト層２７の厚さの合計をｔ1 とし、種結晶部
１１ａのうちバッファ層２１に対応する部分の厚さをｔ
2 とすると、貫通転位Ｍ1 の拡がりΔＬ1 は、ΔＬ1 ＝
（ｔ1 −ｔ2 ）／２０と近似され、貫通転位Ｍ 2 の拡が
りΔＬ2 は、ΔＬ2 ＝ｔ1 ／２０となる。
Ｌ1 ，ΔＬ2 は半導体層２０の厚さと比例関係にある。
例えば、種結晶部１１ａの離間領域におけるバッファ層
２１，ｎ型クラッド層２２，ｎ型ガイド層２３，活性層
２４，ｐ型ガイド層２５，ｐ型クラッド層２６およびｐ
側コンタクト層２７の厚さの合計をｔ1 とし、種結晶部
１１ａのうちバッファ層２１に対応する部分の厚さをｔ
2 とすると、貫通転位Ｍ1 の拡がりΔＬ1 は、ΔＬ1 ＝
（ｔ1 −ｔ2 ）／２０と近似され、貫通転位Ｍ 2 の拡が
りΔＬ2 は、ΔＬ2 ＝ｔ1 ／２０となる。
【００３０】また、種結晶部１１ａの活性層２４側の境
界面における端部Ｃからの配列方向における距離および
会合部Ｂからの配列方向における距離が、共に０．９３
μｍ以上である領域内に対応して注入領域を形成するよ
うにすれば、素子特性をより一層向上させることができ
るので好ましい。ＧａＮ結晶中の少数キャリアの拡散長
は０．９３μｍであり、ここで用いる窒化物系ＩＩＩ−
Ｖ族化合物半導体の結晶中における拡散長についても同
程度であると考えられるので、電流注入領域から小数キ
ャリアが拡散する拡散領域についても転位密度を低くす
ることができるからである。更に、種結晶部１１ａから
配列方向にΔＬ1 ＋０．９３（μｍ）以上離れ、かつ会
合部Ｂから配列方向にΔＬ2 ＋０．９３（μｍ）以上離
れた領域内に発光領域を設けるようにすれば、更に拡散
領域における転位密度を低くすることができるので好ま
しい。
界面における端部Ｃからの配列方向における距離および
会合部Ｂからの配列方向における距離が、共に０．９３
μｍ以上である領域内に対応して注入領域を形成するよ
うにすれば、素子特性をより一層向上させることができ
るので好ましい。ＧａＮ結晶中の少数キャリアの拡散長
は０．９３μｍであり、ここで用いる窒化物系ＩＩＩ−
Ｖ族化合物半導体の結晶中における拡散長についても同
程度であると考えられるので、電流注入領域から小数キ
ャリアが拡散する拡散領域についても転位密度を低くす
ることができるからである。更に、種結晶部１１ａから
配列方向にΔＬ1 ＋０．９３（μｍ）以上離れ、かつ会
合部Ｂから配列方向にΔＬ2 ＋０．９３（μｍ）以上離
れた領域内に発光領域を設けるようにすれば、更に拡散
領域における転位密度を低くすることができるので好ま
しい。
【００３１】半導体層２０の上には、例えば二酸化ケイ
素（ＳｉＯ2 ）よりなる絶縁膜１３が形成されている。
この絶縁膜１３にはｐ側コンタクト層２７に対応して開
口が設けられており、ｐ側コンタクト層２７の上にはｐ
側電極１４が形成されている。ｐ側電極１４は、例えば
パラジウム（Ｐｄ），白金（Ｐｔ）および金（Ａｕ）が
順次積層された構造を有しており、ｐ側コンタクト層２
７と電気的に接続されている。一方、基板１１の他面
側、すなわち半導体層２０の反対側には、ｎ側電極１５
が設けられている。ｎ側電極１５は、例えばチタン（Ｔ
ｉ）およびアルミニウム（Ａｌ）を順次積層して熱処理
により合金化した構造を有しており、基板１１と電気的
に接続されている。
素（ＳｉＯ2 ）よりなる絶縁膜１３が形成されている。
この絶縁膜１３にはｐ側コンタクト層２７に対応して開
口が設けられており、ｐ側コンタクト層２７の上にはｐ
側電極１４が形成されている。ｐ側電極１４は、例えば
パラジウム（Ｐｄ），白金（Ｐｔ）および金（Ａｕ）が
順次積層された構造を有しており、ｐ側コンタクト層２
７と電気的に接続されている。一方、基板１１の他面
側、すなわち半導体層２０の反対側には、ｎ側電極１５
が設けられている。ｎ側電極１５は、例えばチタン（Ｔ
ｉ）およびアルミニウム（Ａｌ）を順次積層して熱処理
により合金化した構造を有しており、基板１１と電気的
に接続されている。
【００３２】また、この半導体レーザでは、例えばｐ側
コンタクト層２７の長さ方向において対向する一対の側
面が共振器端面となっており、この一対の共振器端面に
図示しない一対の反射鏡膜がそれぞれ形成されている。
これら一対の反射鏡膜は、一方が低反射率となり、他方
が高反射率となるようにそれぞれ調整されている。これ
により、活性層２４において発生した光は一対の反射鏡
膜の間を往復して増幅され、低反射率側の反射鏡膜から
レーザビームとして出射するようになっている。
コンタクト層２７の長さ方向において対向する一対の側
面が共振器端面となっており、この一対の共振器端面に
図示しない一対の反射鏡膜がそれぞれ形成されている。
これら一対の反射鏡膜は、一方が低反射率となり、他方
が高反射率となるようにそれぞれ調整されている。これ
により、活性層２４において発生した光は一対の反射鏡
膜の間を往復して増幅され、低反射率側の反射鏡膜から
レーザビームとして出射するようになっている。
【００３３】この半導体レーザは、例えば次のようにし
て製造することができる。
て製造することができる。
【００３４】まず、図３（Ａ）に示したように、例え
ば、厚さ２５０μｍのｎ型ＧａＮよりなる基板１１を用
意する。なお、この基板１１は、図示しないが、例え
ば、サファイアなどよりなる成長用基体の上にハイドラ
イド気相成長法あるいはハライド気相成長法により成長
させたのち、成長用基体と分離することにより形成する
ことができる。ちなみに、ハイドライド気相成長法とは
ハイドライド（水素化物）が反応もしくは原料ガスの輸
送に寄与する気相成長法のことであり、ハライド気相成
長法とはハライド（ハロゲン化物）が反応もしくは原料
ガスの輸送に寄与する気相成長法のことである。
ば、厚さ２５０μｍのｎ型ＧａＮよりなる基板１１を用
意する。なお、この基板１１は、図示しないが、例え
ば、サファイアなどよりなる成長用基体の上にハイドラ
イド気相成長法あるいはハライド気相成長法により成長
させたのち、成長用基体と分離することにより形成する
ことができる。ちなみに、ハイドライド気相成長法とは
ハイドライド（水素化物）が反応もしくは原料ガスの輸
送に寄与する気相成長法のことであり、ハライド気相成
長法とはハライド（ハロゲン化物）が反応もしくは原料
ガスの輸送に寄与する気相成長法のことである。
【００３５】次いで、基板１１の上（例えば｛０００
１｝面）に、ＣＶＤ（Chemical VaporDeposition ）法
により、厚さ０．３μｍ〜１μｍの窒化ケイ素（Ｓｉ3
Ｎ4 ）あるいは二酸化ケイ素（ＳｉＯ2 ）よりなるマス
ク層３１を形成する。なお、このマスク層３１は、例え
ば窒化ケイ素膜と二酸化ケイ素膜との積層構造としても
よい。
１｝面）に、ＣＶＤ（Chemical VaporDeposition ）法
により、厚さ０．３μｍ〜１μｍの窒化ケイ素（Ｓｉ3
Ｎ4 ）あるいは二酸化ケイ素（ＳｉＯ2 ）よりなるマス
ク層３１を形成する。なお、このマスク層３１は、例え
ば窒化ケイ素膜と二酸化ケイ素膜との積層構造としても
よい。
【００３６】続いて、図３（Ｂ）に示したように、マス
ク層３１の上に例えば厚さ２μｍ〜５μｍのフォトレジ
スト膜３２を成膜し、例えば、上述した外１または外２
の方向に延長された複数のストライプ状のパターンを形
成する。このフォトレジスト膜３２およびマスク層３１
は、基板１１を選択的にエッチングして種結晶部１１ａ
を形成するためのものである。フォトレジスト膜３２の
パターン形成を行ったのち、図３（Ｃ）に示したよう
に、フォトレジスト膜３２をマスクとして例えばウエッ
トエッチングを行い、マスク層３１を選択的に除去す
る。そののち、フォトレジスト膜３２を除去する。
ク層３１の上に例えば厚さ２μｍ〜５μｍのフォトレジ
スト膜３２を成膜し、例えば、上述した外１または外２
の方向に延長された複数のストライプ状のパターンを形
成する。このフォトレジスト膜３２およびマスク層３１
は、基板１１を選択的にエッチングして種結晶部１１ａ
を形成するためのものである。フォトレジスト膜３２の
パターン形成を行ったのち、図３（Ｃ）に示したよう
に、フォトレジスト膜３２をマスクとして例えばウエッ
トエッチングを行い、マスク層３１を選択的に除去す
る。そののち、フォトレジスト膜３２を除去する。
【００３７】フォトレジスト膜３２を除去したのち、図
３（Ｄ）に示したように、例えばエッチングガスに塩素
ガス（Ｃｌ2 ）を用いた反応性イオンエッチング（Reac
tiveIon Etching；ＲＩＥ）法により、マスク層３１を
利用して基板１１を選択的に除去する。これにより、基
板１１に突状の種結晶部１１ａを離間させて複数形成す
る。
３（Ｄ）に示したように、例えばエッチングガスに塩素
ガス（Ｃｌ2 ）を用いた反応性イオンエッチング（Reac
tiveIon Etching；ＲＩＥ）法により、マスク層３１を
利用して基板１１を選択的に除去する。これにより、基
板１１に突状の種結晶部１１ａを離間させて複数形成す
る。
【００３８】種結晶部１１ａを形成したのち、図４
（Ａ）に示したように、基板１１の上に例えばＣＶＤ法
により成長抑止層１２を成膜する。成長抑止層１２を成
膜したのち、図４（Ｂ）に示したように、基板１１の上
にフォトレジスト膜３３を塗布する。そののち、フォト
レジスト膜３３を露光し、図４（Ｃ）に示したように、
種結晶部１１ａの離間領域に対応する部分を残して、フ
ォトレジスト膜３３を選択的に除去する。その際、光量
あるいは露光時間を調節することによりフォトレジスト
膜３３の膜厚を制御し、種結晶部１１ａに対応する成長
抑止層１２の表面が露出しかつ種結晶部１１ａの離間領
域に対応する成長抑止層１２の表面は露出しない程度の
膜厚、例えば１μｍ未満の膜厚でフォトレジスト膜３３
が残るようにする。
（Ａ）に示したように、基板１１の上に例えばＣＶＤ法
により成長抑止層１２を成膜する。成長抑止層１２を成
膜したのち、図４（Ｂ）に示したように、基板１１の上
にフォトレジスト膜３３を塗布する。そののち、フォト
レジスト膜３３を露光し、図４（Ｃ）に示したように、
種結晶部１１ａの離間領域に対応する部分を残して、フ
ォトレジスト膜３３を選択的に除去する。その際、光量
あるいは露光時間を調節することによりフォトレジスト
膜３３の膜厚を制御し、種結晶部１１ａに対応する成長
抑止層１２の表面が露出しかつ種結晶部１１ａの離間領
域に対応する成長抑止層１２の表面は露出しない程度の
膜厚、例えば１μｍ未満の膜厚でフォトレジスト膜３３
が残るようにする。
【００３９】フォトレジスト膜３３を選択的に除去した
のち、図５（Ａ）に示したように、フォトレジスト膜３
３をマスクとして例えばウエットエッチングを行い、成
長抑止層１２を選択的に除去すると共に、マスク層３１
を除去する。これにより、成長抑止層１２に種結晶部１
１ａに対応させて開口を形成する。開口を形成する際に
は、構成の欄でも説明したように、成長抑止層１２が種
結晶部１１ａに沿って根元を覆う立ち上がり部分を残す
ようにすることが好ましい。なお、このエッチングで
は、フォトレジスト膜３３も一部除去されて厚さが薄く
なるので、フォトレジスト膜３３の厚さはエッチングさ
れる分を含めて十分な厚さとすることが好ましい。その
のち、フォトレジスト膜３３を除去する。
のち、図５（Ａ）に示したように、フォトレジスト膜３
３をマスクとして例えばウエットエッチングを行い、成
長抑止層１２を選択的に除去すると共に、マスク層３１
を除去する。これにより、成長抑止層１２に種結晶部１
１ａに対応させて開口を形成する。開口を形成する際に
は、構成の欄でも説明したように、成長抑止層１２が種
結晶部１１ａに沿って根元を覆う立ち上がり部分を残す
ようにすることが好ましい。なお、このエッチングで
は、フォトレジスト膜３３も一部除去されて厚さが薄く
なるので、フォトレジスト膜３３の厚さはエッチングさ
れる分を含めて十分な厚さとすることが好ましい。その
のち、フォトレジスト膜３３を除去する。
【００４０】フォトレジスト膜３３を除去したのち、図
５（Ｂ）に示したように、例えば、ＭＯＣＶＤ（Metal
Organic Chemical Vapor Deposition ）法により種結晶
部１１ａを基礎としてｎ型ＧａＮよりなるバッファ層２
１を成長させる。このとき、バッファ層２１は、種結晶
部１１ａの上面および側壁面から結晶成長し、積層方向
に対して垂直な方向にも成長する。一定時間経過すると
側壁面から積層方向とは異なる方向に成長した結晶同士
が会合し、成長面が実質的に平坦となる。
５（Ｂ）に示したように、例えば、ＭＯＣＶＤ（Metal
Organic Chemical Vapor Deposition ）法により種結晶
部１１ａを基礎としてｎ型ＧａＮよりなるバッファ層２
１を成長させる。このとき、バッファ層２１は、種結晶
部１１ａの上面および側壁面から結晶成長し、積層方向
に対して垂直な方向にも成長する。一定時間経過すると
側壁面から積層方向とは異なる方向に成長した結晶同士
が会合し、成長面が実質的に平坦となる。
【００４１】これにより、バッファ層２１のうち種結晶
部１１ａに対応する領域には貫通転位Ｍ1 （図２参照）
が伝播されるものの、それ以外の横方向成長領域に対応
する部分には種結晶部１１ａからの貫通転位Ｍ1 が横方
向に屈曲するのでほとんど伝播されず、バッファ層２１
の貫通転位密度が低減される。
部１１ａに対応する領域には貫通転位Ｍ1 （図２参照）
が伝播されるものの、それ以外の横方向成長領域に対応
する部分には種結晶部１１ａからの貫通転位Ｍ1 が横方
向に屈曲するのでほとんど伝播されず、バッファ層２１
の貫通転位密度が低減される。
【００４２】なお、バッファ層２１を成長させる際に
は、成長速度を６μｍ／ｈ以下とすることが好ましい。
６μｍ／ｈよりも速く成長させると、バッファ層２１の
結晶軸に揺らぎが大きくなると共に、種結晶部１１ａを
基礎として積層方向とは異なる方向に成長した結晶同士
が会同し、成長面が平坦になるまでに長時間を要した
り、あるいは平坦な成長面が得られないという不具合が
生じるからである。また、成長速度を４μｍ／ｈ以下と
すればより好ましく、２μｍ／ｈ以上とすれば更に好ま
しい。４μｍ／ｈ以下とすれば結晶軸の揺らぎがより少
なくなり、良好な結晶が得られるが、２μｍ／ｈよりも
小さいと表面が荒れてしまうおそれがあるからである。
は、成長速度を６μｍ／ｈ以下とすることが好ましい。
６μｍ／ｈよりも速く成長させると、バッファ層２１の
結晶軸に揺らぎが大きくなると共に、種結晶部１１ａを
基礎として積層方向とは異なる方向に成長した結晶同士
が会同し、成長面が平坦になるまでに長時間を要した
り、あるいは平坦な成長面が得られないという不具合が
生じるからである。また、成長速度を４μｍ／ｈ以下と
すればより好ましく、２μｍ／ｈ以上とすれば更に好ま
しい。４μｍ／ｈ以下とすれば結晶軸の揺らぎがより少
なくなり、良好な結晶が得られるが、２μｍ／ｈよりも
小さいと表面が荒れてしまうおそれがあるからである。
【００４３】また、ここでは、成長抑止層１２が種結晶
部１１ａの根元部分を覆い、種結晶部１１ａに沿った立
ち上がり部分を有しているので、横方向成長領域におい
てバッファ層２１が成長抑止層１２に接触して欠陥が発
生したり、結晶軸に揺らぎが生じてしまうことが防止さ
れる。成長抑止層１２に立ち上がり部分が設けられない
場合には、積層方向とは異なる方向に成長した結晶同士
が会合せず、実質的に平坦な面が得られないおそれもあ
る。種結晶部１１ａからの成長は、積層方向に対して垂
直な方向ではなく、それよりも若干成長抑止層１２側に
進行する場合があるが、成長抑止層１２の立ち上がり部
分の高さｈを１０ｎｍ以上とすることにより、バッファ
層２１と成長抑止層１２との接触が効果的に防止され
る。
部１１ａの根元部分を覆い、種結晶部１１ａに沿った立
ち上がり部分を有しているので、横方向成長領域におい
てバッファ層２１が成長抑止層１２に接触して欠陥が発
生したり、結晶軸に揺らぎが生じてしまうことが防止さ
れる。成長抑止層１２に立ち上がり部分が設けられない
場合には、積層方向とは異なる方向に成長した結晶同士
が会合せず、実質的に平坦な面が得られないおそれもあ
る。種結晶部１１ａからの成長は、積層方向に対して垂
直な方向ではなく、それよりも若干成長抑止層１２側に
進行する場合があるが、成長抑止層１２の立ち上がり部
分の高さｈを１０ｎｍ以上とすることにより、バッファ
層２１と成長抑止層１２との接触が効果的に防止され
る。
【００４４】バッファ層２１を成長させたのち、バッフ
ァ層２１の上に、例えば、ＭＯＣＶＤ法により、ｎ型Ａ
ｌＧａＮ混晶よりなるｎ型クラッド層２２，ｎ型ＧａＮ
よりなるｎ型ガイド層２３，不純物を添加しないundope
−ＧａＩｎＮ混晶よりなる活性層２４、ｐ型ＧａＮより
なるｐ型ガイド層２５，ｐ型ＡｌＧａＮ混晶よりなるｐ
型クラッド層２６およびｐ型ＧａＮよりなるｐ側コンタ
クト層２７を順次成長させる。
ァ層２１の上に、例えば、ＭＯＣＶＤ法により、ｎ型Ａ
ｌＧａＮ混晶よりなるｎ型クラッド層２２，ｎ型ＧａＮ
よりなるｎ型ガイド層２３，不純物を添加しないundope
−ＧａＩｎＮ混晶よりなる活性層２４、ｐ型ＧａＮより
なるｐ型ガイド層２５，ｐ型ＡｌＧａＮ混晶よりなるｐ
型クラッド層２６およびｐ型ＧａＮよりなるｐ側コンタ
クト層２７を順次成長させる。
【００４５】なお、ＭＯＣＶＤを行う際に、ガリウムの
原料ガスとしては例えばトリメチルガリウム（（Ｃ
Ｈ3 ）3 Ｇａ）、アルミニウムの原料ガスとしては例え
ばトリメチルアルミニウム（（ＣＨ3 ）3 Ａｌ）、イン
ジウムの原料ガスとしては例えばトリメチルインジウム
（（ＣＨ3 ）3 Ｉｎ）、窒素の原料ガスとしては例えば
アンモニア（ＮＨ3 ）をそれぞれ用いる。また、ケイ素
の原料ガスとしては例えばモノシラン（ＳｉＨ4 ）を用
い、マグネシウムの原料ガスとしては例えばビス＝シク
ロペンタジエニルマグネシウム（（Ｃ5 Ｈ5 ）2 Ｍｇ）
を用いる。
原料ガスとしては例えばトリメチルガリウム（（Ｃ
Ｈ3 ）3 Ｇａ）、アルミニウムの原料ガスとしては例え
ばトリメチルアルミニウム（（ＣＨ3 ）3 Ａｌ）、イン
ジウムの原料ガスとしては例えばトリメチルインジウム
（（ＣＨ3 ）3 Ｉｎ）、窒素の原料ガスとしては例えば
アンモニア（ＮＨ3 ）をそれぞれ用いる。また、ケイ素
の原料ガスとしては例えばモノシラン（ＳｉＨ4 ）を用
い、マグネシウムの原料ガスとしては例えばビス＝シク
ロペンタジエニルマグネシウム（（Ｃ5 Ｈ5 ）2 Ｍｇ）
を用いる。
【００４６】ｐ側コンタクト層２７を成長させたのち、
図６に示したように、ｐ側コンタクト層２７の上に図示
しないマスクを形成し、このマスクを利用してｐ側コン
タクト層２７およびｐ型クラッド層２６の一部を選択的
にエッチングする。これにより、ｐ型クラッド層２６の
上部およびｐ側コンタクト層２７を細い帯状とし、電流
狭窄部を形成する。
図６に示したように、ｐ側コンタクト層２７の上に図示
しないマスクを形成し、このマスクを利用してｐ側コン
タクト層２７およびｐ型クラッド層２６の一部を選択的
にエッチングする。これにより、ｐ型クラッド層２６の
上部およびｐ側コンタクト層２７を細い帯状とし、電流
狭窄部を形成する。
【００４７】その際、電流狭窄部を種結晶部１１ａの離
間領域に対応して設け、活性層２４の電流注入領域をそ
の領域に対応して形成するようにすることが好ましい。
また、種結晶部１１ａの配列方向における中心部に位置
する会合部Ｂには貫通転位Ｍ 2 （図２参照）が存在する
ので、電流狭窄部を種結晶部１１ａとその離間領域の配
列方向における中心との間の領域に対応して設け、活性
層２４の電流注入領域をその領域に形成するようにすれ
ばより好ましい。
間領域に対応して設け、活性層２４の電流注入領域をそ
の領域に対応して形成するようにすることが好ましい。
また、種結晶部１１ａの配列方向における中心部に位置
する会合部Ｂには貫通転位Ｍ 2 （図２参照）が存在する
ので、電流狭窄部を種結晶部１１ａとその離間領域の配
列方向における中心との間の領域に対応して設け、活性
層２４の電流注入領域をその領域に形成するようにすれ
ばより好ましい。
【００４８】更に、上述したように、種結晶部１１ａの
活性層２４側の境界面における端部ＣからΔＬ1 だけ離
れ、かつ種結晶部１１ａの離間領域の配列方向における
中心からΔＬ2 だけ離れた領域内に電流狭窄部、すなわ
ち活性層２４の電流注入領域を設けるようにすればより
好ましい。また、種結晶部１１ａの端部Ｃ、および種結
晶部１１ａの離間領域の配列方向における中心から、そ
れぞれ０．９３μｍ以上離れた領域内に電流狭窄部を形
成するようにすれば好ましく、種結晶部１１ａの端部Ｃ
からΔＬ1 ＋０．９３（μｍ）以上離れ、かつ種結晶部
１１ａの離間領域の配列方向における中心からΔＬ2 ＋
０．９３（μｍ）以上離れた領域内に形成するようにす
れば更に好ましい。
活性層２４側の境界面における端部ＣからΔＬ1 だけ離
れ、かつ種結晶部１１ａの離間領域の配列方向における
中心からΔＬ2 だけ離れた領域内に電流狭窄部、すなわ
ち活性層２４の電流注入領域を設けるようにすればより
好ましい。また、種結晶部１１ａの端部Ｃ、および種結
晶部１１ａの離間領域の配列方向における中心から、そ
れぞれ０．９３μｍ以上離れた領域内に電流狭窄部を形
成するようにすれば好ましく、種結晶部１１ａの端部Ｃ
からΔＬ1 ＋０．９３（μｍ）以上離れ、かつ種結晶部
１１ａの離間領域の配列方向における中心からΔＬ2 ＋
０．９３（μｍ）以上離れた領域内に形成するようにす
れば更に好ましい。
【００４９】電流狭窄部を形成したのち、ｐ型クラッド
層２６およびｐ側コンタクト層２７の上に、例えば蒸着
法により二酸化ケイ素よりなる絶縁膜１３を成膜し、ｐ
側コンタクト層２７に対応して開口を設け、ｐ側コンタ
クト層２７を表面に露出させる。そののち、基板１１の
他面側に例えばチタンおよびアルミニウムを順次蒸着
し、合金化してｎ側電極１５を形成する。また、ｐ側コ
ンタクト層２７の表面およびその近傍に、例えばパラジ
ウム，白金および金を順次蒸着し、ｐ側電極１４を形成
する。ｎ型電極１５およびｐ側電極１４をそれぞれ形成
したのち、基板１１を所定の大きさに整え、ｐ側コンタ
クト層２７の長さ方向において対向する一対の共振器端
面に図示しない反射鏡膜を形成する。これにより、図１
に示した半導体レーザが完成する。
層２６およびｐ側コンタクト層２７の上に、例えば蒸着
法により二酸化ケイ素よりなる絶縁膜１３を成膜し、ｐ
側コンタクト層２７に対応して開口を設け、ｐ側コンタ
クト層２７を表面に露出させる。そののち、基板１１の
他面側に例えばチタンおよびアルミニウムを順次蒸着
し、合金化してｎ側電極１５を形成する。また、ｐ側コ
ンタクト層２７の表面およびその近傍に、例えばパラジ
ウム，白金および金を順次蒸着し、ｐ側電極１４を形成
する。ｎ型電極１５およびｐ側電極１４をそれぞれ形成
したのち、基板１１を所定の大きさに整え、ｐ側コンタ
クト層２７の長さ方向において対向する一対の共振器端
面に図示しない反射鏡膜を形成する。これにより、図１
に示した半導体レーザが完成する。
【００５０】この半導体レーザは次のように作用する。
【００５１】この半導体レーザでは、ｐ側電極１４とｎ
側電極１５との間に所定の電圧が印加されると、活性層
２４に電流が注入され、電子−正孔再結合により発光が
起こる。この光は、図示しない反射鏡膜により反射さ
れ、その間を往復しレーザ発振を生じ、レーザビームと
して外部に射出される。ここでは、半導体層２０が基板
１１の種結晶部１１ａを基礎として成長したものである
ので、半導体層２０の転位密度が低くなっている。特
に、横方向成長領域に対応して活性層２４の電流注入領
域が設けられれば、電流注入領域の転位密度はより低く
なる。よって、素子の劣化が起こりにくく、寿命が延長
される。
側電極１５との間に所定の電圧が印加されると、活性層
２４に電流が注入され、電子−正孔再結合により発光が
起こる。この光は、図示しない反射鏡膜により反射さ
れ、その間を往復しレーザ発振を生じ、レーザビームと
して外部に射出される。ここでは、半導体層２０が基板
１１の種結晶部１１ａを基礎として成長したものである
ので、半導体層２０の転位密度が低くなっている。特
に、横方向成長領域に対応して活性層２４の電流注入領
域が設けられれば、電流注入領域の転位密度はより低く
なる。よって、素子の劣化が起こりにくく、寿命が延長
される。
【００５２】また、成長抑止層１２が半導体層２０（主
として活性層２４）において発生した光を反射または吸
収する機能を有するように構成されれば、成長抑止層１
２により基板１１側における光の漏れが防止される。更
に、半導体レーザをパッケージなどに収納して用いる場
合には、射出されたレーザ光の一部はパッケージ内にお
いて反射され、迷光となって半導体レーザに戻ってくる
が、成長抑止層１２により基板１１側から進入する迷光
が低減される。よって、ノイズの発生が抑制され、出力
変動などの特性が改善される。従って、低出力の半導体
レーザについても安定した駆動が確保される。
として活性層２４）において発生した光を反射または吸
収する機能を有するように構成されれば、成長抑止層１
２により基板１１側における光の漏れが防止される。更
に、半導体レーザをパッケージなどに収納して用いる場
合には、射出されたレーザ光の一部はパッケージ内にお
いて反射され、迷光となって半導体レーザに戻ってくる
が、成長抑止層１２により基板１１側から進入する迷光
が低減される。よって、ノイズの発生が抑制され、出力
変動などの特性が改善される。従って、低出力の半導体
レーザについても安定した駆動が確保される。
【００５３】このように本実施の形態によれば、基板１
１に突状の種結晶部１１ａを設けると共に、種結晶部１
１ａに対応して開口を有する成長抑止層１２を設け、種
結晶部１１ａを基礎として半導体層２０を成長させるよ
うにしたので、半導体層２０の転位密度を低減し、結晶
性を向上させることができる。よって、電圧の印加によ
る劣化が起こりにくく、半導体レーザの寿命を延長させ
ることができる。また、貫通転位などに起因する非発光
再結合の割合を小さくすることができ、発光効率を向上
させることができる。
１に突状の種結晶部１１ａを設けると共に、種結晶部１
１ａに対応して開口を有する成長抑止層１２を設け、種
結晶部１１ａを基礎として半導体層２０を成長させるよ
うにしたので、半導体層２０の転位密度を低減し、結晶
性を向上させることができる。よって、電圧の印加によ
る劣化が起こりにくく、半導体レーザの寿命を延長させ
ることができる。また、貫通転位などに起因する非発光
再結合の割合を小さくすることができ、発光効率を向上
させることができる。
【００５４】特に、成長抑止層１２に、種結晶部１１ａ
に沿って根元を覆う立ち上がり部分を設け、成長抑止層
１２とバッファ層２１との間に間隙を設けるようにした
ので、種結晶部１１ａを基礎としてバッファ層２１を成
長させる際に、バッファ層２１と成長抑止層１２とが接
触することを防止できる。よって、半導体層２０におけ
る貫通転位の密度を低くすることができると共に、結晶
軸の揺らぎを低減することができる。
に沿って根元を覆う立ち上がり部分を設け、成長抑止層
１２とバッファ層２１との間に間隙を設けるようにした
ので、種結晶部１１ａを基礎としてバッファ層２１を成
長させる際に、バッファ層２１と成長抑止層１２とが接
触することを防止できる。よって、半導体層２０におけ
る貫通転位の密度を低くすることができると共に、結晶
軸の揺らぎを低減することができる。
【００５５】また、成長抑止層１２が半導体層２０にお
いて発生した光を反射または吸収する機能を有するよう
に構成すれば、基板１１側から光が漏れるのを防止する
ことができると共に、基板１１側から迷光が進入するの
を防止することができる。よって、ノイズの発生を防止
でき、出力変動などの特性を改善することができる。従
って、低出力の半導体レーザについても安定した駆動を
確保することができる。
いて発生した光を反射または吸収する機能を有するよう
に構成すれば、基板１１側から光が漏れるのを防止する
ことができると共に、基板１１側から迷光が進入するの
を防止することができる。よって、ノイズの発生を防止
でき、出力変動などの特性を改善することができる。従
って、低出力の半導体レーザについても安定した駆動を
確保することができる。
【００５６】更に、横方向成長領域に対応して活性層２
４の電流注入領域を設けるようにすれば、発光効率をよ
り向上させることができ、種結晶部１１ａと会合部Ｂと
の間の領域に対応して電流注入領域を設けるようにすれ
ば、発光効率を更に向上させることができる。加えて、
種結晶部１１ａからΔＬ1 以上離れ、かつ会合部Ｂから
ΔＬ2 以上離れた領域内に対応して電流注入領域を設け
るようにすれば、または、種結晶部１１ａおよび会合部
Ｂからそれぞれ０．９３μｍ以上から離れた領域内に対
応して電流注入領域を設けるようにすれば、より高い効
果を得ることができる。
４の電流注入領域を設けるようにすれば、発光効率をよ
り向上させることができ、種結晶部１１ａと会合部Ｂと
の間の領域に対応して電流注入領域を設けるようにすれ
ば、発光効率を更に向上させることができる。加えて、
種結晶部１１ａからΔＬ1 以上離れ、かつ会合部Ｂから
ΔＬ2 以上離れた領域内に対応して電流注入領域を設け
るようにすれば、または、種結晶部１１ａおよび会合部
Ｂからそれぞれ０．９３μｍ以上から離れた領域内に対
応して電流注入領域を設けるようにすれば、より高い効
果を得ることができる。
【００５７】以上、実施の形態を挙げて本発明を説明し
たが、本発明は上記実施の形態に限定されるものではな
く、種々変形可能である。例えば、上記実施の形態で
は、複数の帯状の種結晶部１１ａを備える場合について
説明したが、素子の大きさによっては最終的に１つしか
備えていない場合もある。また、種結晶部の形状は、格
子状あるいは島状などでもよい。
たが、本発明は上記実施の形態に限定されるものではな
く、種々変形可能である。例えば、上記実施の形態で
は、複数の帯状の種結晶部１１ａを備える場合について
説明したが、素子の大きさによっては最終的に１つしか
備えていない場合もある。また、種結晶部の形状は、格
子状あるいは島状などでもよい。
【００５８】また、上記実施の形態では、種結晶部１１
ａを基板１１の｛０００１｝面に設けるようにしたが、
他の結晶面に設けるようにしてもよく、種結晶部１１ａ
も外１または外２に示した方向に延長させて形成するよ
うにしたが、他の方向に延長させて形成するようにして
もよい。
ａを基板１１の｛０００１｝面に設けるようにしたが、
他の結晶面に設けるようにしてもよく、種結晶部１１ａ
も外１または外２に示した方向に延長させて形成するよ
うにしたが、他の方向に延長させて形成するようにして
もよい。
【００５９】更に、上記実施の形態では、サファイアな
どよりなる成長用基体の上に成長させることにより形成
した基板１１を用いる場合について説明したが、本発明
は、他の方法により作製された基板を用いる場合につい
ても同様に適用することができる。
どよりなる成長用基体の上に成長させることにより形成
した基板１１を用いる場合について説明したが、本発明
は、他の方法により作製された基板を用いる場合につい
ても同様に適用することができる。
【００６０】加えて、上記実施の形態では、マスク層３
１を除去した後にバッファ層２１を形成するようにした
が、種結晶部１１ａの上のマスク層３１を除去せずにバ
ッファ層２１を形成するようにしてもよい。これによ
り、貫通転位Ｍ1 がマスク層３１により遮断され、種結
晶部１１ａからの貫通転位Ｍ1 の伝播が防止される。よ
って、バッファ層２１には会合に起因する貫通転位Ｍ2
を除き結晶欠陥がほとんど存在せず、優れた結晶性を有
する半導体層２０を得ることができる。但し、バッファ
層２１を成長させる際に、マスク層３１の構成材料が不
純物としてバッファ層２１の中に混入してしまい、半導
体レーザの特性を劣化させるおそれもあるので、使用目
的などに応じて適宜の製造方法を選択することが好まし
い。
１を除去した後にバッファ層２１を形成するようにした
が、種結晶部１１ａの上のマスク層３１を除去せずにバ
ッファ層２１を形成するようにしてもよい。これによ
り、貫通転位Ｍ1 がマスク層３１により遮断され、種結
晶部１１ａからの貫通転位Ｍ1 の伝播が防止される。よ
って、バッファ層２１には会合に起因する貫通転位Ｍ2
を除き結晶欠陥がほとんど存在せず、優れた結晶性を有
する半導体層２０を得ることができる。但し、バッファ
層２１を成長させる際に、マスク層３１の構成材料が不
純物としてバッファ層２１の中に混入してしまい、半導
体レーザの特性を劣化させるおそれもあるので、使用目
的などに応じて適宜の製造方法を選択することが好まし
い。
【００６１】更にまた、上記実施の形態では、半導体レ
ーザの構成について具体的に例を挙げて説明したが、本
発明は、他の構造を有する半導体レーザについても同様
に適用することができる。例えば、図７に示したよう
に、バッファ層２１に代えて、例えばｎ型ＧａＮよりな
るｎ側コンタクト層４１を形成し、ｎ側電極１５を基板
１１に対してｐ側電極１４と同一側に設けるようにして
もよい。この場合、基板１１は、ｎ型ＧａＮにより構成
してもよく、不純物を添加しないＧａＮにより構成する
ようにしてもよい。
ーザの構成について具体的に例を挙げて説明したが、本
発明は、他の構造を有する半導体レーザについても同様
に適用することができる。例えば、図７に示したよう
に、バッファ層２１に代えて、例えばｎ型ＧａＮよりな
るｎ側コンタクト層４１を形成し、ｎ側電極１５を基板
１１に対してｐ側電極１４と同一側に設けるようにして
もよい。この場合、基板１１は、ｎ型ＧａＮにより構成
してもよく、不純物を添加しないＧａＮにより構成する
ようにしてもよい。
【００６２】また、例えば、ｎ型ガイド層２３およびｐ
型ガイド層２５を備えていなくてもよく、活性層２４と
ｐ型ガイド層２５との間に劣化防止層を備えていてもよ
い。更に、上記実施の形態では、利得導波型と屈折率導
波型とを組み合わせたリッジ導波型の半導体レーザを例
に挙げて説明したが、利得導波型の半導体レーザおよび
屈折率導波型の半導体レーザについても同様に適用する
ことができる。
型ガイド層２５を備えていなくてもよく、活性層２４と
ｐ型ガイド層２５との間に劣化防止層を備えていてもよ
い。更に、上記実施の形態では、利得導波型と屈折率導
波型とを組み合わせたリッジ導波型の半導体レーザを例
に挙げて説明したが、利得導波型の半導体レーザおよび
屈折率導波型の半導体レーザについても同様に適用する
ことができる。
【００６３】加えてまた、上記実施の形態では、ＭＯＣ
ＶＤ法により半導体層２０を成長させるようにしたが、
ＭＢＥ（Molecular Beam Epitaxy；分子線エピタキシ
ー）法，ハイドライド気相成長法あるいはハライド気相
成長法などの他の気相成長法により形成するようにして
もよい。
ＶＤ法により半導体層２０を成長させるようにしたが、
ＭＢＥ（Molecular Beam Epitaxy；分子線エピタキシ
ー）法，ハイドライド気相成長法あるいはハライド気相
成長法などの他の気相成長法により形成するようにして
もよい。
【００６４】更にまた、上記実施の形態では、半導体素
子として半導体レーザを具体例に挙げて説明したが、本
発明は、発光ダイオードあるいは電界効果トランジスタ
などの他の半導体素子についても適用することができ
る。
子として半導体レーザを具体例に挙げて説明したが、本
発明は、発光ダイオードあるいは電界効果トランジスタ
などの他の半導体素子についても適用することができ
る。
【００６５】
【発明の効果】以上説明したように請求項１ないし請求
項５のいずれか１に記載の半導体レーザまたは請求項６
記載の半導体素子によれば、突状の種結晶部１１ａを有
すると共に、種結晶部に対応して開口を有する成長抑止
層を備え、種結晶部を基礎として半導体層を成長させる
ようにしたので、半導体層の転位密度を低減し、結晶性
を向上させることができる。よって、素子の特性を向上
させることができるという効果を奏する。
項５のいずれか１に記載の半導体レーザまたは請求項６
記載の半導体素子によれば、突状の種結晶部１１ａを有
すると共に、種結晶部に対応して開口を有する成長抑止
層を備え、種結晶部を基礎として半導体層を成長させる
ようにしたので、半導体層の転位密度を低減し、結晶性
を向上させることができる。よって、素子の特性を向上
させることができるという効果を奏する。
【００６６】特に、請求項２記載の半導体レーザによれ
ば、成長抑止層と半導体層との間に間隙を有するように
したので、半導体層が成長する際に成長抑止層と接触
し、転位などが発生してしまうことを防止できる。よっ
て、貫通転位の密度をより低くすることができると共
に、結晶軸の揺らぎを低減することができるという効果
を奏する。
ば、成長抑止層と半導体層との間に間隙を有するように
したので、半導体層が成長する際に成長抑止層と接触
し、転位などが発生してしまうことを防止できる。よっ
て、貫通転位の密度をより低くすることができると共
に、結晶軸の揺らぎを低減することができるという効果
を奏する。
【００６７】また、請求項３記載の半導体レーザによれ
ば、成長抑止層が半導体層において発生した光を反射ま
たは吸収する機能を有するようにしたので、基板側から
光が漏れるのを防止することができると共に、基板側か
ら迷光が進入するのを防止することができる。よって、
ノイズの発生を防止でき、出力変動などの特性を改善す
ることができる。従って、低出力の半導体レーザについ
ても安定した駆動を確保することができるという効果を
奏する。
ば、成長抑止層が半導体層において発生した光を反射ま
たは吸収する機能を有するようにしたので、基板側から
光が漏れるのを防止することができると共に、基板側か
ら迷光が進入するのを防止することができる。よって、
ノイズの発生を防止でき、出力変動などの特性を改善す
ることができる。従って、低出力の半導体レーザについ
ても安定した駆動を確保することができるという効果を
奏する。
【００６８】更に、請求項４または請求項５に記載の半
導体レーザによれば、横方向成長領域に対応して活性層
の電流注入領域を設けるようにしたので、また、種結晶
部と会合部との間の領域に対応して電流注入領域を設け
るようにしたので、発光効率をより向上させることがで
きるという効果を奏する。
導体レーザによれば、横方向成長領域に対応して活性層
の電流注入領域を設けるようにしたので、また、種結晶
部と会合部との間の領域に対応して電流注入領域を設け
るようにしたので、発光効率をより向上させることがで
きるという効果を奏する。
【００６９】加えて、請求項７ないし請求項９のいずれ
か１に記載の半導体レーザの製造方法または請求項１０
記載の半導体素子の製造方法によれば、基板に突状の種
結晶部を形成し、種結晶部に対応して開口を有する成長
抑止層を形成したのち、種結晶部を基礎として半導体層
を成長させるようにしたので、容易に高い結晶性を有す
る半導体層を製造することができ、本発明の半導体レー
ザおよび半導体素子を容易に製造することができるとい
う効果を奏する。
か１に記載の半導体レーザの製造方法または請求項１０
記載の半導体素子の製造方法によれば、基板に突状の種
結晶部を形成し、種結晶部に対応して開口を有する成長
抑止層を形成したのち、種結晶部を基礎として半導体層
を成長させるようにしたので、容易に高い結晶性を有す
る半導体層を製造することができ、本発明の半導体レー
ザおよび半導体素子を容易に製造することができるとい
う効果を奏する。
【図１】本発明の一実施の形態に係る半導体素子である
半導体レーザの構成を表す断面図である。
半導体レーザの構成を表す断面図である。
【図２】図１に示した半導体レーザのバッファ層におけ
る貫通転位の発生状態を表す模式図である。
る貫通転位の発生状態を表す模式図である。
【図３】図１に示した半導体レーザの製造工程を表す断
面図である。
面図である。
【図４】図３に続く製造工程を表す断面図である。
【図５】図４に続く製造工程を表す断面図である。
【図６】図５に続く製造工程を表す断面図である。
【図７】図１に示した半導体レーザの変形例を表す断面
図である。
図である。
１１…基板、１１ａ…種結晶部、１２…成長抑止層，１
３…絶縁膜、１４…ｐ側電極、１５…ｎ側電極、２０…
半導体層、２１…バッファ層、２２…ｎ型クラッド層、
２３…ｎ型ガイド層、２４…活性層、２５…ｐ型ガイド
層、２６…ｐ型クラッド層、２７…ｐ側コンタクト層、
４１…ｎ側コンタクト層、Ｂ…会合部、Ｃ…端部、
Ｍ1 ，Ｍ2 …貫通転位
３…絶縁膜、１４…ｐ側電極、１５…ｎ側電極、２０…
半導体層、２１…バッファ層、２２…ｎ型クラッド層、
２３…ｎ型ガイド層、２４…活性層、２５…ｐ型ガイド
層、２６…ｐ型クラッド層、２７…ｐ側コンタクト層、
４１…ｎ側コンタクト層、Ｂ…会合部、Ｃ…端部、
Ｍ1 ，Ｍ2 …貫通転位
Claims (10)
- 【請求項１】 窒化物系ＩＩＩ−Ｖ族化合物よりなり、
突状の種結晶部を有する基板と、 窒化物系ＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体よりなり、前記種結
晶部を基礎として成長し、前記基板に積層された半導体
層と、 前記基板と前記半導体層との間に設けられ、前記種結晶
部に対応して開口を有する成長抑止層とを備えたことを
特徴とする半導体レーザ。 - 【請求項２】 前記半導体層と前記成長抑止層との間に
間隙を有することを特徴とする請求項１記載の半導体レ
ーザ。 - 【請求項３】 前記成長抑止層は、前記半導体層で発生
した光を反射または吸収する機能を有することを特徴と
する請求項１記載の半導体レーザ。 - 【請求項４】 前記半導体層は、活性層を有すると共
に、前記半導体層の積層方向とは異なる方向に成長する
ことにより形成された横方向成長領域を含み、前記活性
層は、前記横方向成長領域に対応して電流が注入される
電流注入領域を有することを特徴とする請求項１記載の
半導体レーザ。 - 【請求項５】 前記半導体層は、前記半導体層の積層方
向とは異なる方向に成長することにより形成された会合
部を含み、前記活性層は、前記横方向成長領域のうち前
記種結晶部と前記会合部との間の領域に対応して電流注
入領域を有することを特徴とする請求項４記載の半導体
レーザ。 - 【請求項６】 窒化物系ＩＩＩ−Ｖ族化合物よりなり、
突状の種結晶部を有する基板と、 窒化物系ＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体よりなり、前記種結
晶部を基礎として成長し、前記基板に積層された半導体
層と、 前記基板と前記半導体層との間に設けられ、前記種結晶
部に対応して開口を有する成長抑止層とを備えたことを
特徴とする半導体素子。 - 【請求項７】 窒化物系ＩＩＩ−Ｖ族化合物よりなる基
板に、突状の種結晶部を離間させて複数形成する工程
と、 基板の上に、種結晶部に対応して開口を有する成長抑止
層を形成する工程と、基板の上に、種結晶部を基礎とし
て窒化物系ＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体よりなる半導体層
を成長させる工程とを含むことを特徴とする半導体レー
ザの製造方法。 - 【請求項８】 半導体層として少なくとも活性層を成長
させると共に、活性層に電流が注入される電流注入領域
を、種結晶部の離間領域に対応して形成することを特徴
とする請求項７記載の半導体レーザの製造方法。 - 【請求項９】 活性層に電流が注入される電流注入領域
を、種結晶部とその配列方向における離間領域の中心と
の間の領域に対応して形成することを特徴とする請求項
８記載の半導体レーザの製造方法。 - 【請求項１０】 窒化物系ＩＩＩ−Ｖ族化合物よりなる
基板に、突状の種結晶部を離間させて複数形成する工程
と、 基板の上に、種結晶部に対応して開口を有する成長抑止
層を形成する工程と、 基板の上に、種結晶部を基礎として窒化物系ＩＩＩ−Ｖ
族化合物半導体よりなる半導体層を成長させる工程とを
含むことを特徴とする半導体素子の製造方法。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000260722A JP2002076518A (ja) | 2000-08-30 | 2000-08-30 | 半導体レーザおよび半導体素子並びにそれらの製造方法 |
| US09/874,828 US6836498B2 (en) | 2000-06-05 | 2001-06-05 | Semiconductor laser, semiconductor device and nitride series III-V group compound substrate, as well as manufacturing method thereof |
| US10/909,911 US20050000407A1 (en) | 2000-06-05 | 2004-08-02 | Semiconductor laser, semiconductor device and nitride series III-V group compound substrate, as well as manufacturing method thereof |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000260722A JP2002076518A (ja) | 2000-08-30 | 2000-08-30 | 半導体レーザおよび半導体素子並びにそれらの製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002076518A true JP2002076518A (ja) | 2002-03-15 |
Family
ID=18748689
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000260722A Pending JP2002076518A (ja) | 2000-06-05 | 2000-08-30 | 半導体レーザおよび半導体素子並びにそれらの製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2002076518A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2005006506A1 (ja) * | 2003-07-10 | 2005-01-20 | Nichia Corporation | 窒化物半導体レーザ素子及びそれを用いたレーザー装置 |
| EP1624544A3 (en) * | 2004-06-08 | 2006-06-07 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Nitride semiconductor light-Emitting Device |
| US7704860B2 (en) | 2004-11-22 | 2010-04-27 | Panasonic Corporation | Nitride-based semiconductor device and method for fabricating the same |
| US10538858B2 (en) | 2014-03-18 | 2020-01-21 | Sciocs Company Limited | Method for manufacturing group 13 nitride crystal and group 13 nitride crystal |
| WO2022264893A1 (ja) * | 2021-06-17 | 2022-12-22 | 京セラ株式会社 | 半導体レーザ体、半導体レーザ素子、半導体レーザ基板、電子機器、半導体レーザデバイスの製造方法および製造装置 |
-
2000
- 2000-08-30 JP JP2000260722A patent/JP2002076518A/ja active Pending
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2005006506A1 (ja) * | 2003-07-10 | 2005-01-20 | Nichia Corporation | 窒化物半導体レーザ素子及びそれを用いたレーザー装置 |
| US7609737B2 (en) | 2003-07-10 | 2009-10-27 | Nichia Corporation | Nitride semiconductor laser element |
| EP1624544A3 (en) * | 2004-06-08 | 2006-06-07 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Nitride semiconductor light-Emitting Device |
| US7501667B2 (en) | 2004-06-08 | 2009-03-10 | Panasonic Corporation | Nitride semiconductor light-emitting device |
| US7852891B2 (en) | 2004-06-08 | 2010-12-14 | Panasonic Corporation | Nitride semiconductor light-emitting device |
| EP2045889A3 (en) * | 2004-06-08 | 2014-09-03 | Panasonic Corporation | Nitride semiconductor light-emitting device |
| US7704860B2 (en) | 2004-11-22 | 2010-04-27 | Panasonic Corporation | Nitride-based semiconductor device and method for fabricating the same |
| US10538858B2 (en) | 2014-03-18 | 2020-01-21 | Sciocs Company Limited | Method for manufacturing group 13 nitride crystal and group 13 nitride crystal |
| WO2022264893A1 (ja) * | 2021-06-17 | 2022-12-22 | 京セラ株式会社 | 半導体レーザ体、半導体レーザ素子、半導体レーザ基板、電子機器、半導体レーザデバイスの製造方法および製造装置 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| KR101083872B1 (ko) | ＧａＮ계 Ⅲ-Ｖ족 화합물 반도체 발광 소자 및 그 제조방법 | |
| JP3688843B2 (ja) | 窒化物系半導体素子の製造方法 | |
| US8101465B2 (en) | Method of fabricating a semiconductor device with a back electrode | |
| JP3876649B2 (ja) | 窒化物半導体レーザ及びその製造方法 | |
| US7485902B2 (en) | Nitride-based semiconductor light-emitting device | |
| US20010035534A1 (en) | Semiconductor device | |
| JP2002016000A (ja) | 窒化物系半導体素子および窒化物系半導体基板 | |
| US6836498B2 (en) | Semiconductor laser, semiconductor device and nitride series III-V group compound substrate, as well as manufacturing method thereof | |
| KR19980087225A (ko) | 질화 갈륨계 화합물 반도체 발광 소자 및 그 제조 방법 | |
| JP2001267691A (ja) | 半導体素子およびその製造方法 | |
| US8896002B2 (en) | Method for producing semiconductor laser, semiconductor laser, optical pickup, and optical disk drive | |
| JP2003023179A (ja) | ｐ型ＩＩＩ族窒化物半導体およびその作製方法および半導体装置およびその作製方法 | |
| JP2004134772A (ja) | 窒化物系半導体発光素子 | |
| JP2001148544A (ja) | 半導体発光素子 | |
| JP4178807B2 (ja) | 半導体発光素子およびその製造方法 | |
| JP4631214B2 (ja) | 窒化物半導体膜の製造方法 | |
| JP2002314198A (ja) | 半導体レーザ | |
| JP2803791B2 (ja) | 半導体素子の製造方法 | |
| JP2002076518A (ja) | 半導体レーザおよび半導体素子並びにそれらの製造方法 | |
| JP4623799B2 (ja) | 半導体発光素子の製法および半導体レーザ | |
| JP4363415B2 (ja) | 結晶膜、結晶基板および半導体装置 | |
| JP3025760B2 (ja) | 窒化ガリウム系半導体レーザ素子およびその製造方法 | |
| JP3444812B2 (ja) | 半導体発光素子 | |
| JP4826019B2 (ja) | 半導体レーザ素子の製造方法 | |
| JP2001352133A (ja) | 半導体レーザ，半導体素子および窒化物系ｉｉｉ−ｖ族化合物基板並びにそれらの製造方法 |