JP2004221384A

JP2004221384A - 半導体発光素子およびその製造方法

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Publication number: JP2004221384A
Application number: JP2003008011A
Authority: JP
Inventors: Koji Tamamura; 好司玉村
Original assignee: Sony Corp
Current assignee: Sony Corp
Priority date: 2003-01-16
Filing date: 2003-01-16
Publication date: 2004-08-05
Anticipated expiration: 2023-01-16
Also published as: JP4378955B2

Abstract

【課題】比較的簡単な工程で横モードの乱れを低減し、ＮＦＰのトップハット形状を改善することのできる半導体発光素子およびその製造方法を提供する。
【解決手段】基板１１にｎ型半導体層，活性層１５およびｐ型半導体層が積層され、ｐ型半導体層の上にはｐ側電極２１が設けられている。ｐ型半導体層には活性層１５の発光領域１５Ａに対応して電流狭窄部１９が設けられており、この電流狭窄部１９の脇には、ｐ型半導体層より高キャリア濃度の電流ガイド領域１９Ａが形成されている。ｐ側電極２１から供給された駆動電流は、低抵抗の電流ガイド領域１９Ａに沿ってｐ側電極２１直下の発光領域１５Ａへと導かれる。これにより、発光領域１５Ａの端部における光出力分布の乱れが低減され、ＮＦＰのトップハット形状が改善され、横モード特性が向上する。
【選択図】図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、所謂ブロードエリア型の半導体レーザなどの半導体発光素子およびその製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
半導体レーザ（ｌａｓｅｒｄｉｏｄｅ；ＬＤ）の応用の拡大を目指す上で、素子の高出力化は主要な課題の一つである。光ディスク装置、レーザビームプリンタあるいは複写機などの情報端末器用途のほか、医療用，宇宙通信用，または加工用など様々な分野において高出力半導体レーザが要望されている。
【０００３】
一般に、高出力化を図る最も容易な方法は、ブロードエリア化つまり発光領域の幅を広げることである。このような発光領域の幅を広げたいわゆるブロードエリア型半導体レーザは、一般的なナローストライプ型のストライプ幅が数μｍであるのに対し、数１０μｍないし数１００μｍのストライプ幅を有している。
【０００４】
しかしながら、このようなブロードエリア化によって、（１）横モードの不安定化、（２）素子寿命の低下、（３）光学損傷（ＣａｔａｓｔｒｏｐｈｉｃＯｐｔｉｃａｌＤａｍａｇｅ；ＣＯＤ）の発生、（４）熱的飽和の発生など、好ましくない問題も多々生じる。
【０００５】
これらの問題は、いずれもブロードエリア化によって生ずる光子密度の増加および注入キャリアの増加が原因となっている。このことを、例えば（１）横モードの不安定化について説明すると、まず、光子密度の増加は、空間的ホールバーニング現象、すなわち誘導放出によってキャリアが消費され、光強度の最大箇所のキャリア密度が周囲よりも小さくなる現象を引き起こすため、横モードの不安定が生じる。また、注入キャリアの増加は、プラズマ効果により屈折率の低下をもたらすので、横モードが不安定化する。
【０００６】
上記の問題に対処するため、従来では、例えば、導波路幅をキャリア拡散長の２μｍ〜３μｍ以下にして利得を均一化する、あるいは、光スポット径を大きくして光子密度を減らすなどの対策が講じられている。光スポット径の拡大の具体的な方法としては、活性層を薄くしてクラッド層への光しみ出しを増やしたり、活性層の上下に光導波層を設けることなどが可能である。また、注入キャリアの増加に起因するプラズマ効果に対しては、プラズマ効果を十分に克服可能な屈折率導波構造が取り入れられるようになっている。
【０００７】
なお、従来では、ブロードエリア型半導体レーザにおいて熱的飽和を緩和するため、電流通路の中央部に電流通路と平行にストライプ状の絶縁層を設けた例（例えば、特許文献１参照。）、あるいは、電極とキャップ層との間の、電流通路の中央部分における接触抵抗を他の部分よりも大きくした例（例えば、特許文献２参照。）などが報告されている。
【０００８】
【特許文献１】
特開平４−８８６８９号公報
【特許文献２】
特開平４−１３７７８４号公報
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、根本的に、ブロードエリア型半導体レーザは一般的なナローストライプ型のものよりも自由度があるだけに、ブロードエリア内の光出力分布の均一性すなわちＮＦＰ（ＮｅａｒＦｉｅｌｄＰａｔｔｅｒｎ；近視野像）のトップハット形状、つまりきれいな矩形強度分布が得られにくく、使用しづらいという問題を有している。このような問題は、通常の光ディスク装置などに用いられているストライプ幅２μｍないし３μｍのナローストライプ型では生じないが、ストライプ幅を広げていくと５μｍでＮＦＰの乱れの兆候が現れ始め、１０μｍ以上ではＮＦＰの乱れはもはや明らかとなる。なお、ナローストライプ型とブロードエリア型とのストライプ幅の境界は、約１０μｍである。
【００１０】
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、比較的簡単な工程で横モードの乱れを低減し、ＮＦＰのトップハット形状を改善することのできる半導体発光素子およびその製造方法を提供することにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
本発明による半導体発光素子は、基板上に活性層を含む積層構造を有するものであって、活性層に向けて駆動電流を供給する電極と、積層構造中に設けられると共に、電極から供給される駆動電流を活性層中の電極直下の発光領域へ導く電流ガイド領域とを備えたものである。
【００１２】
本発明による半導体発光素子の製造方法は、基板の上に活性層を含む積層構造を形成する工程と、積層構造の前記基板と反対側の表面に電流狭窄部を形成する工程と、電流狭窄部の脇の前記積層構造中に、駆動電流を前記活性層中の電極直下の発光領域へ導く電流ガイド領域を形成する工程と、電流狭窄部の上に、駆動電流を活性層に向けて供給するための電極を形成する工程とを含むものである。
【００１３】
本発明による半導体発光素子では、駆動電流は電極から活性層中の電極直下の領域（発光領域）へ供給されるが、電極直下から外方に拡散しようとする駆動電流の一部も電流ガイド領域によって発光領域へ導かれ、駆動電流の拡散が抑制される。
【００１４】
本発明による半導体発光素子の製造方法では、基板の上に活性層を含む積層構造が形成され、この積層構造の基板と反対側の表面に電流狭窄部が形成される。
続いて、電流狭窄部の脇の半導体層中に、拡散しようとする一部の駆動電流を電極直下の発光領域へ導くための電流ガイド領域が形成される。そののち、電流狭窄部の上に、駆動電流を活性層に向けて供給するための電極が形成される。
【００１５】
【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。
【００１６】
図１は本発明の一実施の形態に係る半導体レーザの断面構成を表すものである。この半導体レーザは、基板１１の表面に、半導体層であるバッファ層１２，ｎ型クラッド層１３，ｎ型光ガイド層１４，活性層１５，ｐ型光ガイド層１６，ｐ型クラッド層１７およびｐ側キャップ層１８がこの順に積層された積層構造１０を有している。このうち、バッファ層１２，ｎ型クラッド層１３およびｎ型光ガイド層１４はｎ型半導体層であり、ｐ型光ガイド層１６，ｐ型クラッド層１７およびキャップ層１８はｐ型半導体層である。
【００１７】
基板１１は、例えば、積層方向における厚さ（以下、単に厚さという）が１０ｎｍまで薄膜化され、シリコン（Ｓｉ）などのｎ型不純物を添加したｎ型ＧａＡｓにより構成されている。バッファ層１２は、例えば、厚さが０．５μｍであり、シリコンなどのｎ型不純物を添加したｎ型ＧａＡｓにより構成されている。ｎ型クラッド層１３は、例えば、厚さが１．５μｍであり、シリコンなどのｎ型不純物を添加したｎ型Ａｌ_ｘＧａ_１−ｘＡｓ混晶（０＜ｘ＜１）により構成されている。ｎ型光ガイド層１４は、例えば、厚さが４０ｎｍであり、シリコンなどのｎ型不純物を添加したｎ型Ａｌ_ｙＧａ_１−ｙＡｓ混晶（０＜ｙ＜１）により構成されている。
【００１８】
活性層１５は、例えば、厚さが１２ｎｍであり、不純物を添加しないｕｎｄｏｐｅｄ−Ａｌ_ｚＧａ_１−ｚＡｓ混晶（０＜ｚ＜１）により構成されている。この活性層１５は、後述する電極から駆動電流が供給されると電極直下の領域（発光領域）１５Ａにおいて発光が生じ、発光領域として機能する。
【００１９】
ｐ型光ガイド層１６は、例えば、厚さが４０ｎｍであり、亜鉛（Ｚｎ）などのｐ型不純物を添加したｐ型Ａｌ_ｙＧａ_１−ｙＡｓ混晶（０＜ｙ＜１）により構成されている。ｐ型クラッド層１７は、例えば、厚さが１μｍであり、亜鉛（Ｚｎ）などのｐ型不純物を添加したｐ型Ａｌ_ｘＧａ_１−ｘＡｓ混晶（０＜ｘ＜１）により構成されている。キャップ層１８は、例えば、厚さが０．５μｍであり、亜鉛などのｐ型不純物を添加したｐ型ＧａＡｓにより構成されている。
【００２０】
このうちｐ型クラッド層１７の少なくとも一部およびキャップ層１８は、細い帯状（図１においては紙面に対して垂直な方向に延長された帯状）となっており電流狭窄部１９を構成している。この電流狭窄部１９は、活性層１５の発光領域１５Ａを制限するためのものである。電流狭窄部１９の両側には、例えば二酸化ケイ素（ＳｉＯ_２）などよりなる保護層２０が形成されている。
【００２１】
キャップ層１８の上にはｐ側電極２１が設けられている。このｐ側電極２１は、例えば、チタン（Ｔｉ）層，白金（Ｐｔ）層および金（Ａｕ）層をキャップ層１８の側から順に積層し、熱処理により合金化した構造を有しており、ｐ型半導体層と電気的に接続されている。一方、基板１１の裏面側にはｎ側電極２２が形成されている。このｎ側電極２２は、例えば、金とゲルマニウム（Ｇｅ）との合金層，ニッケル（Ｎｉ）層および金（Ａｕ）層とを基板１１の側から順に積層し、熱処理により合金化した構造を有しており、基板１１を介してｎ型半導体層と電気的に接続されている。
【００２２】
本実施の形態では、電流狭窄部１９の脇には電流ガイド領域１９Ａが形成されており、この電流ガイド領域１９Ａによりｐ側電極２１から供給される駆動電流のうち外部（発光領域１５Ａ以外の領域）へ拡散しようとする成分（無効電流）を発光領域１５Ａへと導くようになっている。このガイド領域１９Ａは、例えば、電流狭窄部１９の両脇のｐ型クラッド層１７中に電流狭窄部１９と同一方向に延長するように形成されている。この電流ガイド領域１９Ａは、例えば、ｐ型クラッド層１７のキャリア濃度を部分的に制御することにより形成され、例えば電流狭窄部１９の脇のｐ型クラッド層１７中に亜鉛などのｐ型不純物を更に拡散させてそのキャリア濃度を周囲の領域よりも高く、すなわち低抵抗領域としたものである。これにより、活性層１５の発光領域１５Ａ以外の領域に流れ、発光に寄与しない無効電流を低減し、活性層１５で発生する光の横モードが制御される。
ただし、電流ガイド領域１９Ａのキャリア濃度は、極端に高すぎるのも好ましくないので、ｐ型クラッド層１７の通常のキャリア濃度よりも高くキャップ層１８のキャリア濃度よりも低くなるように、例えば高々５×１０^１８ａｔｏｍｓ／ｃｍ^３程度とすることが望ましい。
【００２３】
なお、電流ガイド領域１９Ａは、図１に示したようにｐ型クラッド層１７中にのみ設けられている必要はない。例えば、キャップ層１８の一部またはｐ型光ガイド層１６の一部に若干広がっていてもよい。すなわち、電流狭窄部１９の脇との関係において設けられていればよい。
【００２４】
この半導体レーザは、ｐ型クラッド層１７の延長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は一対の反射鏡膜（図示せず）がそれぞれ形成されている。一方の反射鏡膜は、例えば酸化アルミニウム（Ａｌ_２Ｏ_３）により構成され、低反射率となるように調整されている。これに対して他方の反射鏡膜は、例えば酸化アルミニウム層と非晶質ケイ素（アモルファスシリコン）層とを交互に積層して構成されており、高反射率となるように調整されている。これにより、活性層１５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射出される。
【００２５】
このような構成を有する半導体レーザは、次のようにして製造することができる。
【００２６】
図２および図３はこの半導体レーザの製造方法を工程順に表すものである。まず、図２（Ａ）に示したように、例えば、ｎ型ＧａＡｓよりなる基板１１の一面に、ＭＯＣＶＤ（ＭｅｔａｌｏｒｇａｎｉｃＣｈｅｍｉｃａｌＶａｐｏｒＤｅｐｏｓｉｔｉｏｎ；有機金属化学気相成長）法により、例えば８００℃程度の成長温度で、ｎ型ＧａＡｓよりなるバッファ層１２，ｎ型Ａｌ_ｘＧａ_１−ｘＡｓ混晶（０＜ｘ＜１）よりなるｎ型クラッド層１３，ｎ型Ａｌ_ｙＧａ_１−ｙＡｓ混晶（０＜ｙ＜１）よりなるｎ型光ガイド層１４，ｕｎｄｏｐｅｄ−Ａｌ_ｚＧａ_１−ｚＡｓ混晶（０＜ｚ＜１）よりなる活性層１５，ｐ型Ａｌ_ｙＧａ_１−ｙＡｓ混晶（０＜ｙ＜１）よりなるｐ型光ガイド層１６，ｐ型Ａｌ_ｘＧａ_１−ｘＡｓ混晶（０＜ｘ＜１）よりなるｐ型クラッド層１７，ｐ型ＧａＡｓ混晶よりなるキャップ層１８を順次エピタキシャル成長により成長させる。これにより、積層構造１０が形成される。
【００２７】
次いで、図２（Ｂ）に示したように、例えば、キャップ層１８の上に、通常のレジスト塗布工程により図示しないレジスト膜を形成し、通常のリソグラフィ技術により露光工程，現像工程およびベーキング工程を行い、図示しないマスク層を形成する。次いで、例えばウェットエッチングによりキャップ層１８およびｐ型クラッド層１７を選択的に除去する。これにより、活性層１５の発光領域１５Ａに対応して、キャップ層１８、およびｐ型クラッド層１７の一部を細い帯状とし、電流狭窄部１９を形成する。そののち、図示しないマスク層を除去する。
【００２８】
続いて、図３（Ａ）に示したように、例えばＣＶＤ法により、ｐ型クラッド層１７および電流狭窄部１９の上に、二酸化ケイ素または窒化ケイ素（ＳｉＮ_ｘ）よりなる拡散マスク層２３を形成する。そののち、電流狭窄部１９の脇に電流ガイド領域１９Ａを形成するための開口部２３Ａを設ける。この開口部２３Ａは、拡散マスク層２３を形成する際に電流狭窄部１９の脇に二酸化ケイ素または窒化ケイ素が堆積しにくいことから自然に形成される隙間を利用してもよく、あるいは拡散マスク層２３をエッチングにより選択的に除去して形成してもよい。いずれにしても、電流狭窄部１９の脇にたとえ薄くても拡散マスク層２３が形成されていた場合には、エッチングにより開口部２３Ａを形成することが必要である。
【００２９】
拡散マスク層２３に開口部２３Ａを形成したのち、図３（Ｂ）に示したように、例えば、拡散装置などにより、電流狭窄部１９の脇のｐ型クラッド層１７中に亜鉛などのｐ型不純物を拡散する。このとき、不純物は開口部２３Ａからｐ型半導体層に進入すること、拡散は斜め方向に生じやすいこと、およびＧａＡｓとＡｌＧａＡｓ混晶とではＡｌＧａＡｓ混晶の方が拡散が進みやすいことから、電流狭窄部１９の脇のＡｌＧａＡｓ混晶よりなるｐ型クラッド層１７中に電流ガイド領域１９Ａが形成される。
【００３０】
電流ガイド領域１９Ａを形成したのち、例えば、図１に示したように、蒸着またはＣＶＤ法により、電流狭窄部１９の側面およびｐ型クラッド層１７の上面に二酸化ケイ素よりなる保護層２０を形成する。このとき、保護層２０は、拡散マスク層２３の上に形成してもよく、あるいは、拡散マスク層２３を除去したのちに形成してもよい。そののち、基板１１の裏面側をラッピングして基板１１の厚さを１０ｎｍまで薄膜化し、その面に金とゲルマニウムとの合金層，ニッケル層および金層を順次蒸着したのち、熱処理を行うことによりｎ側電極２２を形成する。また、キャップ層２１の上の拡散マスク層２３を除去したのち、例えばチタン層，白金層および金層を順次蒸着し、さらに熱処理を行うことによりｐ側電極２１を形成する。
【００３１】
ｎ側電極２２およびｐ側電極２１を形成したのち、基板１１を所定の大きさに整え、電流狭窄部１９の延長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形成される。
【００３２】
本実施の形態の半導体レーザでは、ｎ側電極２２とｐ側電極２１との間に所定の電圧が印加されると、ｐ側電極２１から供給される駆動電流は電流狭窄部１９により電流狭窄されたのち活性層１５に注入される。これにより発光領域１５Ａにおいて電子−正孔再結合により発光が起こる。この光は、図示しない一対の反射鏡膜により反射され、その間を往復してレーザ発振を生じ、レーザビームとして外部に射出される。
【００３３】
ここで、前述のようにｐ側電極２１から供給される駆動電流は一部が外方へ拡散しようとするが、電流狭窄部１９の脇に電流ガイド領域１９Ａが形成されていることから、図４（Ａ）に示したように周囲の領域よりも高濃度で低抵抗領域である電流ガイド領域１９Ａに沿って活性層１５のｐ側電極２１直下の発光領域１５Ａへ導かれる。よって、発光領域１５Ａの端部における出力の乱れが低減され、ブロードエリア内の出力分布の均一性すなわちＮＦＰのトップハット形状が改善され、横モード特性が向上する。また、従来構造では無効電流３１となっていた電流が、電流ガイド領域１９Ａに沿って、本来の、すなわちｐ側電極２１の直下の発光領域１５Ａの近傍の領域１５Ｂに供給され、この領域１５Ｂも発光領域として機能するため、結果として発光領域１５Ａが拡大される。
【００３４】
これに対して、図４（Ｂ）に示したように電流ガイド領域を設けない従来の構造では、ｐ側電極１２１から供給された駆動電流１３０は、ｐ型クラッド層１１７内で外側へ広がってしまい、ｐ側電極１２１直下の発光領域１１５Ａから逸れて発光に寄与しない無効電流１３１が生じる。なお、図４（Ｂ）では、図４（Ａ）の対応する構成要素の符号に１００を加えた符号を付している。
【００３５】
このように、本実施の形態では、一般にキャリア濃度の高い領域は低い領域と比較して抵抗が小さく駆動電流が流れやすいことを利用して、ｐ型クラッド層１７のキャリア濃度を部分的に制御することにより電流ガイド領域１９Ａを形成し、この電流ガイド領域１９Ａによって無効電流を内側に向けて有効化させるものであり、無効電流を低減させることができる。これにより、この半導体レーザでは、発光領域１５Ａの端部における光出力分布の乱れを低減し、ブロードエリア内の出力分布の均一性すなわちＮＦＰのトップハット形状を改善し、横モード特性を向上させることが可能になる。
【００３６】
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、電流ガイド領域１９Ａの位置または形状は、上記実施の形態で図示した例に限られず、電流狭窄部１９の側面の傾斜角度の大小によって不純物の拡散状況が異なることを利用して容易に制御することができる。例えば電流狭窄部１９の側面の傾斜角度を大きくすると、開口部２３Ａから進入した不純物は斜めに拡散しやすいことから、図５（Ａ）に示したように、電流ガイド領域１９Ａはより内側寄りに形成される。このような電流狭窄部１９の側面の傾斜角度の制御は、エッチング工程において容易に行うことが可能である。
【００３７】
また、電流ガイド領域１９Ａの大きさは、上記実施の形態で図示した例に限られず、不純物拡散の際のキャリア濃度の大小によって容易に制御することができる。例えば、不純物の流量を小さくすると、図６に示したように、電流ガイド領域１９Ｂは小さくなる。このような不純物の流量の制御は、拡散装置の例えば流量制御計（マスフローコントローラ）により極めて容易に制御することが可能である。
【００３８】
更に、例えば、上記実施の形態において説明した各層の材料および厚み、または成膜方法および成膜条件などは限定されるものではなく、他の材料および厚みとしてもよく、または他の成膜方法および成膜条件としてもよい。例えば、上記実施の形態においては、ｎ型不純物としてシリコンを用いたが、セレン（Ｓｅ）など他のｎ型不純物を用いてもよい。
【００３９】
加えて、上記実施の形態では、電流狭窄部１９が形成されている場合について説明したが、必ずしも電流狭窄部１９を有している必要はない。この場合には、ｐ側電極２１の両脇に電流ガイド領域１９Ａを形成することにより、上記実施の形態と同様の効果を得ることができる。
【００４０】
更にまた、上記実施の形態では、ｐ側電極２１から供給される駆動電流を電流ガイド領域１９によって発光領域に導く場合について説明したが、電流ガイド領域１９は、ｎ側電極２２の側に形成してもよい。
【００４１】
加えてまた、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。
【００４２】
更にまた、上記実施の形態では、半導体レーザを構成する材料について具体的に例を挙げて説明したが、本発明は、上記実施の形態で説明したＧａＡｓ系素子以外にも、ＡｌＧａＩｎＰ系あるいはＩｎＰ系などの他のＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体，窒化物系ＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体あるいはＩＩ−ＶＩ族化合物半導体などの他の半導体材料を用いる場合についても広く適用することができる。
【００４３】
加えてまた、上記実施の形態では、ＭＯＣＶＤ法により半導体層を成長させる場合について説明したが、分子線エピタキシー（ＭｏｌｅｃｕｌａｒＢｅａｍＥｐｉｔａｘｙ；ＭＢＥ）法などの他の方法により成長させるようにしてもよい。
【００４４】
更にまた、上記実施の形態では、半導体レーザについて具体的に説明したが、本発明は、発光ダイオード（ｌｉｇｈｔｅｍｉｔｔｉｎｇｄｉｏｄｅ；ＬＥＤ）などの他の半導体発光素子についても適用することができる。
【００４５】
【発明の効果】
以上説明したように本発明の半導体発光素子、または本発明の半導体発光素子の製造方法によれば、積層構造内に電流ガイド領域を設け、拡散しようとする駆動電流の一部を電極直下の発光領域へ導くようにしたので、発光領域端部における光出力分布の乱れを低減し、ブロードエリア内の出力分布の均一性すなわちＮＦＰのトップハット形状を改善し、横モード特性を向上させることができる。
【００４６】
特に、半導体層のキャリア濃度を部分的に制御することにより電流ガイド領域を形成することによって、発光に寄与しない無効電流を内側に向けて有効化させることができ、無効電流そのものの低減が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施の形態に係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製造工程を表す断面図である。
【図３】図２に続く製造工程を表す断面図である。
【図４】図４（Ａ）は図１に示した半導体レーザの作用を説明するため一部を模式的に表す断面図であり、図４（Ｂ）は従来の半導体レーザの作用を説明するため一部を模式的に表す断面図である。
【図５】図１に示した半導体レーザの変形例を表す一部断面図である。
【図６】図１に示した半導体レーザの他の変形例を表す一部断面図である。
【符号の説明】
１１…基板、１２…バッファ層、１３…ｎ型クラッド層、１４，１１４…ｎ型光ガイド層、１５，１１５…活性層、１５Ａ，１１５Ａ…発光領域、１６，１１６…ｐ型光ガイド層、１７，１１７…ｐ型クラッド層、１８，１１８…キャップ層、１９，１１９…電流狭窄部、１９Ａ…電流ガイド領域、２０…保護層、２１，１２１…ｐ側電極、２２…ｎ側電極、２３…拡散マスク層、２３Ａ…開口部、３０，１３０…駆動電流、３１，１３１…無効電流

Claims

基板上に活性層を含む積層構造を有する半導体発光素子であって、
前記活性層に向けて駆動電流を供給する電極と、
前記積層構造中に設けられると共に、前記電極から供給される駆動電流を前記活性層中の電極直下の発光領域へ導く電流ガイド領域とを備えたことを特徴とする半導体発光素子。
前記積層構造は、前記基板と反対側の表面に電流狭窄部を有し、
前記電流ガイド領域は、前記電流狭窄部の脇に設けられていることを特徴とする請求項１記載の半導体発光素子。
前記電流ガイド領域は、半導体層のキャリア濃度を制御することにより形成されていることを特徴とする請求項１記載の半導体発光素子。
基板の上に活性層を含む積層構造を形成する工程と、
前記積層構造の前記基板と反対側の表面に電流狭窄部を形成する工程と、
前記電流狭窄部の脇の前記積層構造中に、駆動電流を前記活性層中の電極直下の発光領域へ導く電流ガイド領域を形成する工程と、
前記電流狭窄部の上に、駆動電流を前記活性層に向けて供給するための電極を形成する工程とを含むことを特徴とする半導体発光素子の製造方法。
前記電流ガイド領域を、半導体層のキャリア濃度を制御することにより形成することを特徴とする請求項４記載の半導体発光素子の製造方法。
前記電流ガイド領域を形成する工程は、
前記積層構造および前記電流狭窄部の上に、前記電流狭窄部の脇に開口部を有する拡散マスク層を形成する工程と、
前記開口部から前記積層構造中に不純物を拡散することにより前記電流ガイド領域を形成する工程とを含むことを特徴とする請求項４記載の半導体発光素子の製造方法。