JP2005136274A - Method of manufacturing semiconductor laser diode - Google Patents

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Naoki Kaneda
直樹 金田
Ryoji Suzuki
良治 鈴木
Toshihiro Kono
敏弘 河野
Akio Oishi
昭夫 大石
Masakazu Omura
雅一 大村
Kazuyuki Iizuka
和幸 飯塚
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<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To prevent an active layer from deteriorating due to the diffusion of impurities and to realize sufficiently low element resistance so as to obtain an AlGaInP semiconductor laser diode. <P>SOLUTION: The method of manufacturing an AlGaInP semiconductor laser diode comprises a process of growing an n-type AlGaInP clad layer 3, an active layer 4, a p-type Mg-doped AlGaInP clad layer 5, and an n-type Zn-doped GaAs contact layer 6 successively on an n-type GaAs substrate 1 through a MOVPE method. The growth temperature of the contact layer 6 is set at 500 to 600°C, preferably at 500 to below 600°C. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

本発明は、Mg及びZnをp型層の導電性制御に用いたものであり、特にAlGaInP系半導体レーザダイオードの製造方法に関するものである。   The present invention uses Mg and Zn for controlling the conductivity of a p-type layer, and particularly relates to a method for manufacturing an AlGaInP-based semiconductor laser diode.

AlGaInP系の半導体レーザダイオード(LD)はデジタルバーサタイルディスク(DVD)の読み取り用光源、書き込み用光源として広く用いられている。最近の電子機器は高密度実装を行うため、特に高温での動作電流の低減が重要である。このため、LDのp型クラッド層のドーピング量を増やしキャリア濃度を大きくして、ヘテロ界面での漏れ電流を低減したり、直列抵抗成分を低減するなどの施策が行われている。   AlGaInP semiconductor laser diodes (LDs) are widely used as reading light sources and writing light sources for digital versatile discs (DVDs). Since recent electronic devices perform high-density mounting, it is particularly important to reduce operating current at high temperatures. For this reason, measures such as increasing the doping amount of the p-type cladding layer of the LD and increasing the carrier concentration to reduce the leakage current at the heterointerface and reduce the series resistance component are being taken.

AlGaInP系化合物半導体のp型ドーパントとしてはベリリウム(Be)、マグネシウム(Mg)、亜鉛(Zn)等が挙げられる。このうち分子線エピタキシー(MBE)で用いられているBe原料は、高濃度で低拡散のドーピングが可能であるが、極めて毒性が強いという欠点を有する。またZnは、AlGaInP系化合物半導体内のp型ドーパントとして広く用いられているものの、拡散定数が比較的大きく熱工程等による悪影響が生ずることが知られている。   Examples of the p-type dopant of the AlGaInP-based compound semiconductor include beryllium (Be), magnesium (Mg), and zinc (Zn). Among these, the Be raw material used in molecular beam epitaxy (MBE) can be doped with high concentration and low diffusion, but has a drawback of being extremely toxic. Zn is widely used as a p-type dopant in AlGaInP-based compound semiconductors, but has a relatively large diffusion constant and is known to cause adverse effects due to a thermal process or the like.

図7に、AlGaInP系半導体材料を用いた従来の半導体レーザダイオード(LD)の一例として、特開平9−219567号公報(特許文献1)に開示されたものを示す。図において、201はn型GaAs基板、202は基板201上に形成されたn型GaAsからなるバッファ層である。203はn型AlGaInPからなるクラッド層である。205はAlGaInPからなる活性層であり、その上下にノンドープAlGaInP層を有する。206は、p型AlGaInPからなるクラッド層である。すなわち、AlGaInP活性層204〜206をAlGaInPクラッド層203とp型AlGaInPクラッド層207で挟んだダブルヘテロ構造を有している。   FIG. 7 shows one disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 9-219567 (Patent Document 1) as an example of a conventional semiconductor laser diode (LD) using an AlGaInP-based semiconductor material. In the figure, 201 is an n-type GaAs substrate, and 202 is a buffer layer made of n-type GaAs formed on the substrate 201. Reference numeral 203 denotes a clad layer made of n-type AlGaInP. Reference numeral 205 denotes an active layer made of AlGaInP, which has a non-doped AlGaInP layer above and below it. 206 is a clad layer made of p-type AlGaInP. That is, it has a double hetero structure in which the AlGaInP active layers 204 to 206 are sandwiched between the AlGaInP cladding layer 203 and the p-type AlGaInP cladding layer 207.

208はp型GaInPコンタクト層、209はp型GaAsキャップ層で、ストライプ構造となっており、そのストライプ構造の両側には電流狭窄を行う目的でGaAsからなる電流ブロック層210が設けられている。   A p-type GaInP contact layer 208 and a p-type GaAs cap layer 209 have a stripe structure, and a current blocking layer 210 made of GaAs is provided on both sides of the stripe structure for the purpose of current confinement.

上記AlGaInP系半導体レーザダイオードの特徴は、p型AlGaInPクラッド層207のうちのノンドープAlGaInP層206と接する第1の部分207aには、p型不純物として、従来より用いられているZnの代わりに、このZnに比べて化合物半導体の固体中で拡散しにくいMgがドープされ、残りの第2の部分207bにはZnがドープされている点にある。   The AlGaInP-based semiconductor laser diode is characterized in that the first portion 207a in contact with the non-doped AlGaInP layer 206 in the p-type AlGaInP cladding layer 207 is replaced with a conventionally used Zn as a p-type impurity. Mg, which is difficult to diffuse in the solid of the compound semiconductor as compared with Zn, is doped, and the remaining second portion 207b is doped with Zn.

このように構成された半導体レーザにおいては、p型クラッド層の活性層側の第1の部分にZnがドープされていないか、または、Znがドープされる場合であっても非常に低濃度で済むことにより、p型クラッド層中のZnが活性層中に入り込むのを有効に防止することができる。また、p型クラッド層中のZnが活性層中に入り込むのを防止するためにp型クラッド層の第2の部分を活性層から過度に離す必要がないので、p型クラッド層の直列抵抗を十分に低くすることができる。   In the semiconductor laser configured in this way, the first portion on the active layer side of the p-type cladding layer is not doped with Zn, or even at a very low concentration even when Zn is doped. As a result, Zn in the p-type cladding layer can be effectively prevented from entering the active layer. Further, since it is not necessary to excessively separate the second portion of the p-type cladding layer from the active layer in order to prevent Zn in the p-type cladding layer from entering the active layer, the series resistance of the p-type cladding layer is reduced. It can be made low enough.

また一般に、コンタクト層をp型GaAsで構成することも多い(例えば特許文献2参照)。
特開平9−219567号公報(図1) 特許第3053836号公報(第3図)
In general, the contact layer is often made of p-type GaAs (see, for example, Patent Document 2).
JP-A-9-219567 (FIG. 1) Japanese Patent No. 3053836 (FIG. 3)

しかしながら、一方、本発明者等の調査によれば、AlGaInP系の半導体レーザダイオードのクラッド層及びコンタクト層のp型ドーパントとしてMgを用いた場合に、次のような問題が生じることがわかった。   However, according to the investigation by the present inventors, it has been found that the following problems occur when Mg is used as the p-type dopant of the cladding layer and contact layer of the AlGaInP-based semiconductor laser diode.

第1に最表面のコンタクト層をMgドープによって作製する場合に十分に抵抗の小さいMg−GaAs層を得ることが困難である。コンタクト層に必要な2×1018cm-3から5×1019cm-3程度のキャリア濃度を得ようとしてもGaAs層の膜厚方向に均一にMgが入らず、GaAs層の成長初期に特にMgが入りにくいためである。 First, it is difficult to obtain an Mg—GaAs layer having a sufficiently low resistance when the outermost contact layer is formed by Mg doping. Even when trying to obtain a carrier concentration of about 2 × 10 18 cm −3 to 5 × 10 19 cm −3 necessary for the contact layer, Mg does not enter uniformly in the film thickness direction of the GaAs layer, and particularly at the initial growth stage of the GaAs layer. This is because Mg is difficult to enter.

図3はGaAs基板上にキャリア濃度1×1019cm-3のMg−GaAs層を育成し、これを2次イオン分析(SIMS)により、膜厚方向のMg濃度分布を調べたものである。これから明らかなように成長初期にMgが十分に入っておらず、低抵抗のMg−GaAs層を得ることが困難であることがわかる。抵抗が高い場合にはレーザ素子を駆動しているときに発熱が大きくなり、その結果、動作電流の上昇や信頼性の低下をもたらす。 FIG. 3 shows an Mg-GaAs layer having a carrier concentration of 1 × 10 19 cm −3 grown on a GaAs substrate, and the Mg concentration distribution in the film thickness direction was examined by secondary ion analysis (SIMS). As is clear from this, Mg is not sufficiently contained in the initial stage of growth, and it is difficult to obtain a low-resistance Mg—GaAs layer. When the resistance is high, heat is increased when the laser element is driven, resulting in an increase in operating current and a decrease in reliability.

第2の問題としては、図4に示すように気相中のMg(またはZn)濃度とキャリア濃度の関係を調べると、同一のZn気相濃度ではGaAsとAlGaInPではGaAsの方が遥かにZnが入り易いが、同一のMg気相濃度ではGaAsとAlGaInPではMgの入り易さは同程度である。コンタクト層は良好な電気的接触を得るために1×1019cm-3前後のキャリア濃度が必要である。これに必要なMg原料を供給しながらMg−GaAs層を成長した場合には、レーザダイオードの結晶成長終了後に過剰なMgが成長炉内に残留してしまう。これにより次成長の初期に意図せずにMgが結晶中に取り込まれてしまう。特にMgは基板とエピタキシャル層との界面付近や、エピタキシャル層同士の界面付近に偏析しやすく、これは素子抵抗を上昇させる原因となってしまい好ましくない。 As a second problem, when the relationship between the Mg (or Zn) concentration in the gas phase and the carrier concentration is examined as shown in FIG. 4, GaAs is far more Zn in GaAs and AlGaInP at the same Zn gas phase concentration. However, GaAs and AlGaInP have the same ease of entering Mg at the same Mg vapor concentration. The contact layer needs a carrier concentration of around 1 × 10 19 cm −3 in order to obtain good electrical contact. When the Mg-GaAs layer is grown while supplying the Mg raw material necessary for this, excess Mg remains in the growth furnace after the crystal growth of the laser diode is completed. As a result, Mg is unintentionally taken into the crystal at the beginning of the next growth. In particular, Mg tends to segregate near the interface between the substrate and the epitaxial layer or near the interface between the epitaxial layers, which causes an increase in device resistance, which is not preferable.

本発明は、上記欠点を解消するためになされたものであり、不純物拡散による活性層の劣化を防ぎ、なおかつ十分低い素子抵抗を実現することにより、高品質なAlGaInP系半導体レーザダイオードを得ることを目的としている。   The present invention has been made to eliminate the above-mentioned drawbacks, and it is possible to obtain a high-quality AlGaInP-based semiconductor laser diode by preventing deterioration of the active layer due to impurity diffusion and realizing a sufficiently low device resistance. It is aimed.

上記目的を達成するため、本発明は、次のように構成したものである。   In order to achieve the above object, the present invention is configured as follows.

請求項1の発明に係る半導体レーザダイオードの製造方法は、MOVPE法により、n型基板上に、n型クラッド層、活性層、Mgドープのp型クラッド層、Znドープのp型コンタクト層を順次成長させる半導体レーザダイオードの製造方法において、上記コンタクト層を成長させる成長温度を500℃以上600℃以下、好ましくは500℃以上600℃未満の範囲とすることを特徴とする。   According to a first aspect of the present invention, there is provided a method for manufacturing a semiconductor laser diode, comprising: an n-type clad layer, an active layer, a Mg-doped p-type clad layer, and a Zn-doped p-type contact layer on an n-type substrate in order by a MOVPE method; In the method of manufacturing a semiconductor laser diode to be grown, the growth temperature for growing the contact layer is 500 ° C. or more and 600 ° C. or less, preferably 500 ° C. or more and less than 600 ° C.

請求項2の発明に係る半導体レーザダイオードの製造方法は、MOVPE法により、n型基板上に、n型クラッド層、活性層、MgドープのAlGaInPからなるp型クラッド層、ZnドープGaAsからなるp型コンタクト層を順次成長させる半導体レーザダイオードの製造方法において、上記コンタクト層を成長させる成長温度を500℃以上600℃以下、好ましくは500℃以上600℃未満の範囲とすることを特徴とする。   According to a second aspect of the present invention, there is provided a method of manufacturing a semiconductor laser diode comprising: an n-type substrate, an active layer, a p-type clad layer made of Mg-doped AlGaInP, and a p-type made of Zn-doped GaAs. In the method of manufacturing a semiconductor laser diode in which the type contact layer is grown sequentially, the growth temperature for growing the contact layer is 500 ° C. or more and 600 ° C. or less, preferably 500 ° C. or more and less than 600 ° C.

<発明の要点>
コンタクト層のp型ドーパントとしてMgを用いるのは、前述の問題があるため好ましくないため、Mgよりも拡散定数が大きいが高キャリア濃度を得やすいZnを用いたZn−GaAsをコンタクト層とすればよいと考えられる。また一般にZn−GaAsコンタクト層は従来より広く用いられてきている。ところが、この場合においては、p型クラッド層成長時にはZnを供給せず、Mgを供給しながら成長したにもかかわらず、コンタクト層のZnがpクラッド層側に拡散し、更には活性層内部まで拡散し、素子特性を著しく劣化させてしまうという問題があった。
<Key points of the invention>
The use of Mg as the p-type dopant for the contact layer is not preferable because of the above-mentioned problems. Therefore, if the contact layer is made of Zn-GaAs using Zn, which has a diffusion constant larger than Mg but easily obtains a high carrier concentration. It is considered good. In general, Zn-GaAs contact layers have been widely used. However, in this case, Zn is not supplied during the growth of the p-type cladding layer, but the Zn in the contact layer diffuses to the p-cladding layer side even though it is grown while supplying Mg, and further to the inside of the active layer. There has been a problem that the device characteristics are significantly deteriorated by diffusion.

そこで我々は種々の成長温度でコンタクト層を形成し、コンタクト層のZnの拡散状況を比較し、600℃以下、好ましくは600℃未満の成長温度の範囲においてZnの拡散が著しく抑えられることを見出した。一方、500℃以下の成長温度ではコンタクト層の表面状態が劣化するという問題がある。そこでコンタクト層を成長する上で最適な温度領域は500℃以上600℃以下、好ましくは500℃以上600℃未満の範囲である。   Therefore, we formed contact layers at various growth temperatures, compared the Zn diffusion status of the contact layers, and found that Zn diffusion was remarkably suppressed in the growth temperature range below 600 ° C, preferably below 600 ° C. It was. On the other hand, there is a problem that the surface state of the contact layer deteriorates at a growth temperature of 500 ° C. or lower. Therefore, the optimum temperature range for growing the contact layer is 500 ° C. or more and 600 ° C. or less, preferably 500 ° C. or more and less than 600 ° C.

コンタクト層の成長温度を580、630、680℃の3種類変えて作製したエピタキシャルウェハの活性層近傍の2次イオン分析結果を図2、図5、図6に示す。コンタクト層の成長温度が600℃を超えるとコンタクト層のみにドーピングしたZnが活性層近傍まで拡散している様子が明らかとなっている。   The secondary ion analysis results in the vicinity of the active layer of the epitaxial wafer produced by changing the growth temperature of the contact layer at 580, 630, and 680 ° C. are shown in FIG. 2, FIG. 5, and FIG. When the growth temperature of the contact layer exceeds 600 ° C., it is clear that Zn doped only in the contact layer is diffused to the vicinity of the active layer.

本発明によれば、次のような優れた効果が得られる。   According to the present invention, the following excellent effects can be obtained.

まず、p型クラッド層がMgドープであることにより、拡散定数の大きいZnと比較して、熱履歴による活性層の劣化を少なくすることができる。   First, since the p-type cladding layer is Mg-doped, it is possible to reduce the deterioration of the active layer due to thermal history as compared with Zn having a large diffusion constant.

次に、コンタクト層をZn−GaAsとし、その成長温度が500℃以上600℃以下、好ましくは500℃以上600℃未満の範囲とすることにより、コンタクト層からのZnの拡散量を最小限に抑え、また低抵抗なオーミック接触が得られるエピタキシャルウェハを得ることができる。   Next, the contact layer is made of Zn-GaAs, and the growth temperature thereof is set to 500 ° C. or more and 600 ° C. or less, preferably 500 ° C. or more and less than 600 ° C., thereby minimizing the amount of Zn diffused from the contact layer. In addition, an epitaxial wafer capable of obtaining a low-resistance ohmic contact can be obtained.

従って、本発明によれば結晶中の不純物拡散が少ないことにより、発光出力が大きく動作電圧が小さいAlGaInP系半導体レーザダイオードを容易に製造することができる。   Therefore, according to the present invention, an AlGaInP-based semiconductor laser diode having a large light emission output and a small operating voltage can be easily manufactured by reducing the impurity diffusion in the crystal.

以下、本発明を図示の実施の形態に基づいて説明する。   Hereinafter, the present invention will be described based on the illustrated embodiments.

図1に示すごとく、n型GaAs基板1上に、これと格子整合したn型GaAsバッファ層2、n型(Al0.7Ga0.30.5In0.5Pクラッド層3を順次エピタキシャル成長し、その上にAlGaInP系の歪量子井戸から成る活性層4、さらにMgドープのp型(Al0.7Ga0.30.5In0.5Pクラッド層(p型クラッド層)5を成長し、ダブルヘテロ構造を作製した。さらに、上記p型クラッド層5の上に、Znドープのp型GaAsコンタクト層6を成長した。その際、Zn−GaAsコンタクト層6は500℃以上600℃以下、好ましくは500℃以上600℃未満の範囲の温度で成長させた。 As shown in FIG. 1, an n-type GaAs buffer layer 2 and an n-type (Al 0.7 Ga 0.3 ) 0.5 In 0.5 P clad layer 3 lattice-matched with the n-type GaAs substrate 1 are sequentially epitaxially grown, and an AlGaInP layer is formed thereon. An active layer 4 composed of a strained quantum well of the system and an Mg-doped p-type (Al 0.7 Ga 0.3 ) 0.5 In 0.5 P clad layer (p-type clad layer) 5 were grown to produce a double heterostructure. Further, a Zn-doped p-type GaAs contact layer 6 was grown on the p-type cladding layer 5. At that time, the Zn—GaAs contact layer 6 was grown at a temperature in the range of 500 ° C. to 600 ° C., preferably 500 ° C. to less than 600 ° C.

かかる半導体レーザダイオードの製造方法により、Zn−GaAsコンタクト層6の成長温度を500℃以上600℃以下、好ましくは500℃以上600℃未満の範囲とすることにより、コンタクト層6からのZnの拡散量を最小限に抑え、また低抵抗なオーミック接触が得られるエピタキシャルウェハを得ることができる。   By making the growth temperature of the Zn-GaAs contact layer 6 in the range of 500 ° C. or higher and 600 ° C. or lower, preferably 500 ° C. or higher and lower than 600 ° C., by this semiconductor laser diode manufacturing method, the amount of Zn diffused from the contact layer 6 It is possible to obtain an epitaxial wafer that can minimize the resistance and obtain a low-resistance ohmic contact.

MOVPE(有機金属気相成長)法によりn型基板上に、MgドープAlGaInP層からなるp型クラッド層5と、成長温度が500℃以上600℃以下、好ましくは500℃以上600℃未満の範囲で形成されたZnドープGaAs層からなるコンタクト層6を有する、AlGaInP系半導体レーザダイオード用エピタキシャルウェハを作製した。基板1としてはn型GaAs単結晶基板を使用し、Ga、Al、In原料としてはトリエチルガリウム又はトリメチルガリウム、トリメチルアルミニウム、トリメチルインジウムを使用した。P原料としはフォスフィン(PH3)を使用した。As原料としてはアルシン(AsH3)を使用した。発光層である活性層4の組成は発光波長に応じて適当な組成にしても良く、量子井戸構造としても良い。 A p-type cladding layer 5 made of an Mg-doped AlGaInP layer on an n-type substrate by MOVPE (metal organic vapor phase epitaxy) method, and a growth temperature in the range of 500 ° C. to 600 ° C., preferably 500 ° C. to less than 600 ° C. An epitaxial wafer for an AlGaInP-based semiconductor laser diode having a contact layer 6 made of the formed Zn-doped GaAs layer was produced. An n-type GaAs single crystal substrate was used as the substrate 1, and triethylgallium, trimethylgallium, trimethylaluminum, and trimethylindium were used as Ga, Al, and In materials. Phosphine (PH 3 ) was used as the P raw material. Arsine (AsH 3 ) was used as the As raw material. The composition of the active layer 4 which is a light emitting layer may be an appropriate composition according to the emission wavelength, or may be a quantum well structure.

先ず、成長炉内にGaAs基板1を配置し、基板温度700℃においてn型の導電性を有し、厚さ0.5μmのSiドープGaAsバッファ層2を形成した。次に基板温度で、(Al0.7Ga0.30.5In0.5Pからなるn型クラッド層3、AlGaInP系の歪み量子井戸からなる活性層4、Mgドープ(Al0.7Ga0.30.5In0.5Pからなるp型クラッド層5を形成した。次に基板温度を500℃から600℃の範囲まで下げたのちに、Zn−GaAsコンタクト層6を成長した。p型クラッド層5のキャリア濃度は1.0×1018cm-3とした。 First, a GaAs substrate 1 was placed in a growth furnace, and an Si-doped GaAs buffer layer 2 having an n-type conductivity and a thickness of 0.5 μm was formed at a substrate temperature of 700 ° C. Next, at substrate temperature, made of (Al 0.7 Ga 0.3) 0.5 In 0.5 n -type cladding layer 3 made of P, the active layer 4 made of strained quantum well AlGaInP-based, Mg-doped (Al 0.7 Ga 0.3) 0.5 In 0.5 P A p-type cladding layer 5 was formed. Next, after the substrate temperature was lowered from 500 ° C. to 600 ° C., a Zn—GaAs contact layer 6 was grown. The carrier concentration of the p-type cladding layer 5 was 1.0 × 10 18 cm −3 .

比較のため、コンタクト層6の成長温度のみを630℃〜680℃としたAlGaInP系半導体レーザダイオード用エピタキシャルウェハも製作した。   For comparison, an epitaxial wafer for an AlGaInP semiconductor laser diode in which only the growth temperature of the contact layer 6 was 630 ° C. to 680 ° C. was also manufactured.

完成したエピタキシャルウェハについて2次イオン分析(SIMS)を行った結果は、図2(本実施例)、図5〜図6(比較例)に示したとおりである。比較例であるコンタクト層の成長温度が630℃、680℃のもの(図5、図6)は、Znがp型クラッド層(図中ではpクラッド層と略称している)から活性層へと拡散しており、活性層が劣化していた。   The results of secondary ion analysis (SIMS) of the completed epitaxial wafer are as shown in FIG. 2 (this example) and FIGS. 5 to 6 (comparative example). When the growth temperature of the contact layer, which is a comparative example, is 630 ° C. and 680 ° C. (FIGS. 5 and 6), Zn changes from the p-type cladding layer (abbreviated as p-cladding layer in the figure) to the active layer. It was diffused and the active layer was deteriorated.

また、エピタキシャルウェハのコンタクト層を硫酸系エッチング液で除去し、更に塩酸系エッチング液でp型クラッド層を半分程度除去したのちに、波長488nmのArレーザを用いて活性層のフォトルミネッセンススペクトルを測定したところ、コンタクト層6を600℃以下、好ましくは500℃以上600℃未満の範囲で成長したもの(本実施例)では半値幅が12nm以下であったが、コンタクト層を630℃で成長したもの(比較例1)は半値幅が18nmであり、SIMSでのZn拡散状況と矛盾しない結果が得られた。すなわち、コンタクト層の成長温度が600℃以下、好ましくは500℃以上600℃未満の範囲のときに良質な活性層が得られた。   Also, after removing the contact layer of the epitaxial wafer with a sulfuric acid-based etchant and removing about half of the p-type cladding layer with a hydrochloric acid-based etchant, the photoluminescence spectrum of the active layer is measured using an Ar laser having a wavelength of 488 nm. As a result, the contact layer 6 grown at 600 ° C. or less, preferably 500 ° C. or more and less than 600 ° C. (in this example) had a half width of 12 nm or less, but the contact layer was grown at 630 ° C. (Comparative Example 1) had a half-value width of 18 nm, and a result consistent with the Zn diffusion state by SIMS was obtained. That is, a good quality active layer was obtained when the growth temperature of the contact layer was 600 ° C. or lower, preferably 500 ° C. or higher and lower than 600 ° C.

また、このようにして得られたLDエピタキシャルウェハからLDチップを作製した。この場合、図7の場合と同様に、第2クラッド層5及びp型コンタクト層6をリッジ構造とし、該リッジ構造の左右に電流ブロック層を設け、上下にp側電極11、n側電極12を設けた。このLDにおいて、コンタクト層の成長温度が600℃以下、好ましくは500℃以上600℃未満の範囲のもの(本実施例)では閾電流が120(mA)であったのに、コンタクト層を630℃で成長したもの(比較例1)では210(mA)となり、2次イオン分析や、フォトルミネッセンス測定から得られた活性層品質との関係が明確に現れた。   An LD chip was produced from the LD epitaxial wafer thus obtained. In this case, as in the case of FIG. 7, the second cladding layer 5 and the p-type contact layer 6 have a ridge structure, current blocking layers are provided on the left and right sides of the ridge structure, and the p-side electrode 11 and the n-side electrode 12 are arranged vertically. Was provided. In this LD, in the case where the growth temperature of the contact layer is 600 ° C. or lower, preferably 500 ° C. or higher and lower than 600 ° C. (this example), the threshold current was 120 (mA), but the contact layer was 630 ° C. (Comparative Example 1) was 210 (mA), and the relationship with the quality of the active layer obtained from secondary ion analysis and photoluminescence measurement clearly appeared.

本発明の方法により製造した半導体レーザダイオード用エピタキシャルウェハの構造を示した図である。It is the figure which showed the structure of the epitaxial wafer for semiconductor laser diodes manufactured with the method of this invention. コンタクト層を成長温度580℃で成長したエピタキシャルウェハの2次イオン分析結果を示す図である。It is a figure which shows the secondary ion analysis result of the epitaxial wafer which grew the contact layer with the growth temperature of 580 degreeC. 厚さ1ミクロンのMgドープGaAsプロファイル(2次イオン分析による)を示す図である。It is a figure which shows the Mg dope GaAs profile (by secondary ion analysis) of thickness 1 micron. Mg、Znの取り込み効率を比較して示した図である。It is the figure which showed the taking-in efficiency of Mg and Zn in comparison. コンタクト層を成長温度630℃で成長したエピタキシャルウェハの2次イオン分析結果を示す図である。It is a figure which shows the secondary ion analysis result of the epitaxial wafer which grew the contact layer at the growth temperature of 630 degreeC. コンタクト層を成長温度680℃成長したエピタキシャルウェハの2次イオン分析結果を示す図である。It is a figure which shows the secondary ion analysis result of the epitaxial wafer which grew the contact layer at the growth temperature of 680 degreeC. 従来の半導体レーザダイオード用エピタキシャルウェハの構造を示した図である。It is the figure which showed the structure of the conventional epitaxial wafer for semiconductor laser diodes.

符号の説明Explanation of symbols

1 基板
2 バッファ層
3 n型クラッド層
4 活性層
5 p型クラッド層
6 p型コンタクト層
11 p側電極
12 n側電極
1 substrate 2 buffer layer 3 n-type cladding layer 4 active layer 5 p-type cladding layer 6 p-type contact layer 11 p-side electrode 12 n-side electrode

Claims (2)

MOVPE法により、n型基板上に、n型クラッド層、活性層、Mgドープのp型クラッド層、Znドープのp型コンタクト層を順次成長させる半導体レーザダイオードの製造方法において、
上記コンタクト層を成長させる成長温度を500℃以上600℃以下の範囲とすることを特徴とする半導体レーザダイオードの製造方法。
In a method of manufacturing a semiconductor laser diode, an n-type cladding layer, an active layer, a Mg-doped p-type cladding layer, and a Zn-doped p-type contact layer are sequentially grown on an n-type substrate by a MOVPE method.
A method of manufacturing a semiconductor laser diode, wherein a growth temperature for growing the contact layer is in a range of 500 ° C. to 600 ° C.
MOVPE法により、n型基板上に、n型クラッド層、活性層、MgドープのAlGaInPからなるp型クラッド層、ZnドープGaAsからなるp型コンタクト層を順次成長させる半導体レーザダイオードの製造方法において、
上記コンタクト層を成長させる成長温度を500℃以上600℃以下の範囲とすることを特徴とする半導体レーザダイオードの製造方法。
In a method for manufacturing a semiconductor laser diode, an n-type cladding layer, an active layer, a p-type cladding layer made of Mg-doped AlGaInP, and a p-type contact layer made of Zn-doped GaAs are sequentially grown on an n-type substrate by an MOVPE method.
A method of manufacturing a semiconductor laser diode, wherein a growth temperature for growing the contact layer is in a range of 500 ° C. to 600 ° C.
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