JP3405552B2

JP3405552B2 - 光半導体装置

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Publication number: JP3405552B2
Application number: JP27108892A
Authority: JP
Inventors: ウディンアシュラフ
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1992-09-14
Filing date: 1992-09-14
Publication date: 2003-05-12
Anticipated expiration: 2018-05-12
Also published as: JPH0697506A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ｐ型化合物半導体層を
具備する光半導体装置に係り、特に、ｐ型ＺｎＳｅ層を
具備するＬＥＤやレ−ザ−ダイオ−ド等の光半導体装置
に関する。

【０００２】

【従来の技術】ＺｎＳｅは、広いバンドギャップ（２．
７ｅＶ）のため、発光ダイオ−ドやレ−ザダイオ−ド等
の、青−緑波長領域における広範なオプトエレクトロニ
クスの用途に、望ましい材料とされている。しかし、一
般のエレクトロニクス及びオプトエレクトロニクスのデ
バイスを製造するには、ｎ型及びｐ型物質を得ることが
必要であるが、ｐ型物質を得ることは困難であり、この
ことは、ＺｎＳｅを用いる技術において、長い間問題と
されていた。

【０００３】Ｌｉ、Ｎａ、Ｋ、Ｎ、Ｐ及びＡｓは、理論
的にはｐ型ＺｎＳｅを得るための適切なド−パントであ
る。実際に、Ｌｉ、Ｎ、及びＬｉ／Ａｓでド−プされた
ｐ型ＺｎＳｅについての幾つかの報告がある。多くのｐ
型ＺｎＳｅの実現は、無接触の電気的及び光学的測定に
よって確かめられている。

【０００４】１０¹⁹ｃｍ^-3までのキャリア濃度の高品位
のｎ型ＺｎＳｅは、分子線エピタキシャル（ＭＢＥ）成
長におけるＣｌのド−ピングにより、良好に制御された
形で得られている。これに対し、ＺｎＳｅに浅いアクセ
プタを導入して低抵抗率ｐ型伝導型を実現するために、
ＭＢＥにおける多くの試みがなされた。しかし、ｎ型Ｚ
ｎＳｅのように高キャリア濃度を有するｐ型ＺｎＳｅを
成長させることは、極めて困難である。

【０００５】Ｎ₂及びＮＨ3 の中性分子の低い付着係数
のため、ＭＢＥプロセスにおけるＮのド−ピングは極め
て困難である。ＭＢＥプロセスにより成長したＮ−ド−
プトＺｎＳｅ層は、良好な低温ＰＬスペクトル、即ち支
配的なアクセプタ結合発光ラインと、抑制された他の発
光を示している。しかし、このサンプルの電気的特性
は、高い抵抗率を示した。

【０００６】ｐ型ＺｎＳｅを得るために試みられる重い
ド−ピング条件の下では、イオンによるダメ−ジにより
結晶性が損なわれる。また、過剰にド−プされた（＞１
０¹⁹ｃｍ^-3）層は、高い抵抗率を示してしまう。

【０００７】窒素は、ＺｎＳｅにおける最も浅いアクセ
プタとして知られており、その活性化エネルギ−は１１
０ｍｅＶ付近である。アクセプタのイオン化による自由
正孔の発生のためには、吸収すべきある程度のエネルギ
−が必要である。一般に、フォノンエネルギ−は、半導
体材料におけるアクセプタ又はドナ−の活性化のための
自然のエネルギ−源である。縦波光学（ＬＯ）フォノン
は、半導体材料において最高エネルギ−フォノンであ
る。室温下でのＺｎＳｅにおけるＬＯフォノンエネルギ
−は、Ｎの活性化エネルギ−のほぼ１／４である３０ｍ
ｅＶ付近である。室温下では、Ｎアクセプタの活性化
は、少なくとも４ＬＯフォトン量子を吸収する必要があ
る。マルチフォノンの吸収は、Ｎアクセプタの活性化の
可能性を制限する。室温下でのＺｎＳｅにおけるＮアク
セプタの活性化が０．２％未満であることは、実験的に
報告されている。

【０００８】ＺｎＳｅにおける最も浅いドナ−であるＣ
ｌは、３０ｍｅＶ付近のエネルギ−レベルを有し、この
値はＬＯフォノンエネルギ−に等しい。そこで、室温下
では、ＺｎＳｅにおけるドナ−原子の活性化は、アクセ
プタの活性化よりも数オ−ダ−高い。

【０００９】フォノンエネルギ−を増加させること、又
はＺｎＳｅにおけるアクセプタの活性化エネルギ−を減
少させることは不可能である。そこで、本発明者は、半
導体材料内のアクセプタの活性化エネルギ−を変化させ
ることを可能とするｐ型ＺｎＳｅの新しいド−ピング技
術を提案した。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】半導体がドナ−又はア
クセプタ不純物でド−プされると、不純物のエネルギ−
レベルが禁制帯に導入される。半導体の特定の不純物に
ついて、特徴的なイオン化エネルギ−（活性化エネルギ
−とも言うことが出来る）が存在する。この活性化エネ
ルギは固定され、通常の操作条件の下では変化し得な
い。水素のような浅い不純物では、イオン化エネルギ−
は、キャリアの有効質量と半導体の誘電定数について補
正された、下記の式（１）により表されるＲｙｄｂｅｒ
ｇ定数により与えられる。

【００１１】Ｅｉ＝（４πＥ）^-2ｅ⁴ｍ^*／２ｈ² …（１）Ｅ：半導体の誘電率ｍ^*：電子又は正孔の有効質量結果として、それぞれの半導体について、ド−パントの
選択は非常に限られている。それぞれの半導体につい
て、しばしば、半導体におけるその固体溶解度、ド−ピ
ングプロセスやデバイス製造プロセスの容易さ及び適合
性、及び固相拡散のような他の束縛条件が考慮されると
きに使用するのに適切であることがわかった、１つか又
は２つのド−パントがある。

【００１２】式（１）は、量子井戸（ＱＷ）内に位置す
る不純物には適用出来ないことがわかっている。不純物
を量子井戸内に置くと、量子井戸のポテンシャルは、１
／ｒク−ロンポテンシャルに加えて考慮されなければな
らない。その結果、不純物が量子井戸内に位置するなら
ば、不純物の活性化エネルギ−は増加し、不純物を薄膜
バリアに導入することにより減少する。また、更に、不
純物のイオン化エネルギ−は除去することが可能であ
り、即ち、ゼロに接近させることが出来る。このよう
に、不純物の活性化エネルギ−は、高度の自由度をもっ
て設計することが可能である。

【００１３】多くの理論的及び実験的報告が、II−VI族
化合物の変調ド−ピングについて述べている。変調ド−
ピングの主要な目的は、ｐ型ＺｎＳｅの代用としてのｐ
型材料を得ることである。しかし、これまで、そのよう
な変調ド−ピングによりｐ型材料を得ることに成功した
報告はない。変調構造における価電子帯準位で発生した
定在波が、アクセプタの活性化、及びII−VI族化合物の
変調ド−ピング構造における正孔の輸送を妨げているこ
とは、疑わしい。そこで、本発明者は、新たなド−ピン
グ技術を見出だした。

【００１４】本発明は、上記事情の下になされ、高正孔
濃度を有し、かつ低抵抗のｐ型化合物半導体層を具備す
る光半導体装置を提供することを目的とする。

【００１５】

【課題を解決するための手段及び作用】ＺｎＳｅ技術に
おける長い間の課題は、ｐ型ＺｎＳｅを成長させる方法
を提供することであり、本発明は、ＺｎＳｅにおける適
切な第２の物質からなる超薄膜の新規な概念によりこれ
を解決した。

【００１６】即ち、本発明は、Ｚｎ及びＣｄの少なくと
も一方を含むカルコゲナイド、又はIII 族の窒化物から
なる化合物半導体層と、この化合物半導体層の価電子帯
の上端エネルギ−レベルより低い価電子帯の上端エネル
ギ−レベルを有する物質の薄膜とを、交互に、膜厚に周
期性を有することなくランダムに形成してなるｐ型化合
物半導体層を具備し、前記薄膜にはアクセプタがド−プ
され、それによって前記薄膜間の化合物半導体層はｐ型
とされることを特徴とする光半導体装置を提供する。

【００１７】本発明に係るｐ型化合物半導体層を構成す
る薄膜の厚さは、１〜１０原子層、好ましくは数原子層
であるのが好ましい。ＺｎＳｅ内の正孔は、このような
厚さの薄膜中をトンネル効果により移動する。薄膜を構
成する物質には、１０²⁰ｃｍ^-3のオ−ダ−までの適切な
アクセプタがド−プされる。このド−プ量のアクセプタ
は、自動的にイオン化されるか、又はＺｎＳｅにおける
活性化エネルギ−を減少させる。薄膜と薄膜との間のＺ
ｎＳｅ層には、Ｎ、Ｌｉ等の適切なアクセプタをド−プ
してもよい。薄膜を構成する物質としては、ＺｎＳ、Ｚ
ｎＳＳｅ、ＣｄＳ、ＺｎＣｄＳＳｅ、ＺｎＭｇＳＳｅ、
ＡｌＰ、ＩｎＮ、ＧａＮ、ＡｌＮを挙げることが出来
る。なお、ｐ型半導体としては、ＺｎＳｅに限らず、Ｇ
ａＮ、ＡｌＮをも使用可能である。

【００１８】本発明における化合物半導体層と薄膜との
積層構造は、膜厚に周期性を有することなくランダムに
形成されることにおいて、超格子構造とは明確に異な
る。薄膜により挟まれる化合物半導体層の厚さは、３〜
２００ｎｍであるのが好ましい。

【００１９】本発明によると、１０¹⁵〜１０¹⁹ｃｍ^-3の
高正孔濃度、１０²〜１０^-2オ−ム・ｃｍの低い抵抗率
のｐ型化合物半導体を得ることが可能である。

【００２０】

【実施例】以下、本発明の実施例を示し、本発明をより
具体的に説明する。

【００２１】図３は、均一な半導体Ｂにおける固定され
た活性化エネルギ−Ｅ_Aを有するド−パントによる、従
来のｐ型ド−ピングを示すエネルギ−バンド図である。

【００２２】図４は、ホスト半導体Ａと、それより高い
価電子帯の上端エネルギ−レベルを有する半導体Ｂとを
交互に積層した構造のエネルギ−バンド図である。この
構造では、半導体Ｂ中のアクセプタ原子は、異なる半導
体ホストＡ内の格子面に閉じ込められる。Ｂの厚さはわ
ずか数原子層であり、例えば１−４原子層である。ホス
ト半導体Ａに閉じ込められているＢ内のアクセプタ原子
は、半導体Ｂの伝導帯の端部のエネルギ−レベルに対
し、活性化エネルギ−Ｅ_Aを有する。従って、ホスト半
導体Ａに対し、有効活性化エネルギ−Ｅ_Aeffは、次の式
（２）で与えられる。

【００２３】Ｅ_Aeff＝Ｅ_A＋ΔＥ_V （２） ΔＥ_V：半導体ＡとＢとの間の価電子帯の不連続性半導体Ｂは、非常に薄く形成されているので、この構造
は、均一なホスト半導体Ａにおける有効活性化エネルギ
−Ｅ_Aeffを有するアクセプタド−ピングを有するかのよ
うに挙動する。ΔＥ_Vを変化させることにより、即ち異
なる半導体を用いることにより、異なるＥ_Aeffを得るこ
とが出来る。図２の構造の場合、Ｅ_AeffはＥ_Aより大き
く、従って、ｐ型化合物半導体を得ることは困難であ
る。

【００２４】これに対し、図１に示す構造では、半導体
Ｂは、ホスト半導体Ａよりも広いバンドギャップを有す
る。または、図４に示す構造とは逆に、Ｂの価電子帯の
上端エネルギ−レベルは、Ａの価電子帯の上端エネルギ
−レベルよりも低い。そのとき、Ｅ_Aeffは、Ｅ_Aよりも
小さくなり、従って、ｐ型化合物半導体を容易に得るこ
とが可能である。

【００２５】図２に示す構造においては、Ｅ_Aeffは負と
なり、これはアクセプタ原子をイオン化するためにエネ
ルギが必要ないことを意味する。事実、これは、両方の
不純物ド−ピングの厚さが格子面に閉じ込められ、広い
バンドギャップの半導体層（数原子層）が非常に薄い限
界に押される変調ド−ピングの限界ケ−スとして考慮す
ることが可能である。

【００２６】本発明のド−ピング技術は、変調ド−ピン
グ又は超格子とは異なる。量子井戸又は超格子では、価
電子帯エネルギ−準位は、関連する物質の価電子帯エネ
ルギ−準位間で移動する。しかし、本発明の構造では、
価電子帯エネルギ−準位は、ＺｎＳｅの価電子帯エネル
ギ−準位のままである。そのため、定在波を発生する可
能性はなく、この構造における正孔の移動度はＺｎＳｅ
のそれとほぼ同一である。

【００２７】加えて、本発明におけるＺｎＳｅに対する
第２の物質の薄膜は、ＧａＡｓ又はIII-V 化合物におけ
るδド−ピングとは異なる。ＧａＡｓでは、δド−ピン
グ層はドナ−又はアクセプタであるのに対し、本発明の
薄膜はドナ−でもアクセプタでもない。この第２の物質
の薄膜に適切なアクセプタをド−プすることにより、ｐ
型ＺｎＳｅが得られる。

【００２８】種々の適切な半導体の価電子帯端部オフセ
ットを、ＺｎＳｅに比較して下記表１に示す。

【００２９】

【表１】ＨＦ：ハ−トリ−・フォック（Ｈａａｒｔｒｅｅ−Ｆｏ
ｃｋ）値を用いた。

【００３０】ＨＳ：ハ−マン・スキル（Ｈｅｒｍａｎ−
Ｓｋｉｌｌ）値を用いた。

【００３１】表１において、各数値は、ＺｎＳｅとの比
較で表わされている。

【００３２】文献（Ａ．ＱｔｅｉｓｈａｎｄＲ．
Ｊ．Ｎｅｅｄｓ，Ｐｈｙｓ．Ｒｅｖ．Ｂ４５，１３
１７（１９９２））によると、ＺｎＳの価電子帯の上端
は０．８４ｅＶであり、ＺｎＳｅの価電子帯の上端の下
である。従って、ＺｎＳはＺｎＳｅ中に薄膜を構成する
適切な第２の物質である。ＺｎＳｅ中のＺｎＳの薄膜
は、活性化エネルギ−が０．８４ｅＶであるＮ又はＬｉ
のような適切なアクセプタにより高度にド−プされ得
る。ＺｎＳにおけるアクセプタは、有効活性化エネルギ
−が負であるため、ＺｎＳｅ中で自動的に活性化される
であろう。ＺｎＳ層は、１０²⁰ｃｍ^-3のオ−ダ−まで
（即ち出来るだけ高度に）ド−プされ得る。ホスト物質
ＺｎＳｅは、１０¹⁵ｃｍ^-3のオ−ダ−までの自由正孔濃
度を与えるＮアクセプタによってもド−プされ得ること
が知られている。正孔キャリア濃度は、ｐ型ＺｎＳｅ中
のＺｎＳ薄膜により１０¹⁹ｃｍ^-3のオ−ダ−まで上昇さ
せることが可能である。ＺｎＳ薄膜は数原子層の厚さな
ので、正孔は、トンネル効果によってＺｎＳ薄膜中を移
動することが出来る。ＺｎＳ及びＺｎＳｅはII−IV化合
物なので、ＭＯＣＶＤやＭＢＥ等の方法により容易に成
長させることが出来る。それらの成長温度は非常に近接
しており、かつ低い。

【００３３】従って、ＺｎＳｅ中のＺｎＳの薄膜によ
り、高正孔濃度及び低抵抗のｐ型ＺｎＳｅの成長が可能
であり、それによって、数カンデラのパワ−を出力する
発光ダイオ−ドやレ−ザ−ダイオ−ドのようなオプトエ
レクトロニクスデバイスを製造することが出来る。

【００３４】ＺｎＳｅにおける薄膜のための適切な第２
の物質として、ＡｌＰを用いることが出来る。この物質
の価電子帯の上端は０．２１ｅＶであり、ＺｎＳｅの価
電子帯の上端の下である。アクセプタのイオン化エネル
ギ−は、ＡｌＰに対するＢｅの場合約１５０ｍｅＶであ
る。従って、ＡｌＰをＺｎＳｅに用いれば、Ｂｅは自動
的にイオン化されるであろう。それ故、ＡｌＰは、高正
孔濃度のｐ型ＺｎＳｅを得るための、薄膜の他の材料で
ある。ＡｌＰもまた、ＭＯＣＶＤ、ＭＢＥ等により成長
することが可能である。

【００３５】ＣｄＳの価電子帯の上端はＺｎＳｅの価電
子帯の上端と同レベルである。しかし、価電子帯の端部
の位置では、ＺｎＳｅの価電子帯の端部の位置より低
い。従って、ＣｄＳもＺｎＳｅに対する薄膜を構成する
第２の物質として使用可能である。ＺｎＳＳｅ、ＺｎＣ
ｄＳＳｅ、ＺｎＭｇＳＳｅも、その価電子帯の上端がＺ
ｎＳｅの価電子帯の上端より低ければ、ＺｎＳｅに対す
る薄膜を構成する第２の物質となる。

【００３６】また、ＩｎＮ、ＧａＮ及びＡｌＮは、表１
に示すように、価電子帯の端部の上端がＺｎＳｅの価電
子帯の上端よりかなり低いので、高キャリア濃度のｐ型
ＺｎＳｅを得るための薄膜を構成する適切な第２の物質
である。それらの成長温度は、ＺｎＳｅの成長温度より
もかなり高いが、ＣＶＤ法を用いることにより、ＺｎＳ
ｅにＩｎＮ、ＧａＮ及びＡｌＮを低温で成長させること
が可能であり、それによって低抵抗ｐ型ＺｎＳｅを得る
ことが出来る。

【００３７】ＺｎＳｅに対する薄膜物質の格子不整合を
理解するために、格子定数と好ましいド−ピングアクセ
プタもまた上記表１に示されている。

【００３８】このようなｐ型ＺｎＳｅは、オプトエレク
トロニクスデバイス、例えばＬＥＤ、レ−ザダイオ−ド
に適切である。図５は、ホモ−エピタキシャル成長より
形成されたＬＥＤを示す断面図である。図５において、
ｎ−ＺｎＳｅからなる基板１上に高濃度のＣｌがド−プ
されたｎ⁺−ＺｎＳｅエピタキシャル層２が形成されて
おり、このｎ⁺−ＺｎＳｅエピタキシャル層２上に、ｐ
⁺−ＺｎＳｅ：ｓエピタキシャル層４が形成されてい
る。ｐ⁺−ＺｎＳｅ：ｓにおけるｓは、第２の物質の助
けにより形成されたｐ−ＺｎＳｅを示す。ｐ⁺−ＺｎＳ
ｅ：ｓでは、正孔濃度は、１０¹⁹ｃｍ^-3のオ−ダ−であ
る。ＬＥＤの発光強度は、１カンデラのオ−ダ−又はそ
れ以上である。参照数字３は、空乏層を示す。ｐ−Ｚｎ
Ｓｅとのオ−ミックコンタクトのため、同一物質の薄膜
５を成長させている。ｐ⁺−ＺｎＳｅ：ｓエピタキシャ
ル層４と基板１の上には、電極６、７がオ−ミックコン
タクトされている。

【００３９】図６は、ヘテロ−エピタキシャル成長より
形成されたＬＥＤを示す断面図である。図６において、
ｐ−ＧａＡｓからなる基板１０上にｐ−ＺｎＳｅ：ｓエ
ピタキシャル層１１が形成され、このｐ−ＺｎＳｅ：ｓ
エピタキシャル層１１上に、ｐ⁺−ＺｎＳｅ：ｓエピタ
キシャル層１２が形成されている。ｐ⁺−ＺｎＳｅ：ｓ
の正孔濃度は、１０¹⁹ｃｍ^-3のオ−ダ−である。ｐ⁺−
ＺｎＳｅ：ｓエピタキシャル層１２の上には、高濃度の
Ｃｌがド−プされたｎ⁺−ＺｎＳｅエピタキシャル層１
３が形成されている。ｎ⁺−ＺｎＳｅエピタキシャル層
１３と基板１０の上には、電極１４、１５がそれぞれオ
−ミックコンタクトされている。

【００４０】基板をｐ−ＧａＡｓにより構成した場合に
は、層１１、１２は、いずれもｎ⁺−ＺｎＳｅであり、
層１３はｐ⁺−ＺｎＳｅ：ｓとすべきである。ＬＥＤの
発光強度は、１カンデラを越えるであろう。図７は、Ｌ
ＥＤのエレクトロルミネッセンススペクトルを示す。

【００４１】図８は、ＱＷ（量子井戸）レ−ザ−ダイオ
−ドを示す。活性層１８は、Ｎがド−プされたｐ−Ｚｎ
ＣｄＳｅにより構成されている。ＺｎＣｄＳｅ中のＣｄ
の量は、レ−ザ−光の所望の色に依存する。青色発光の
ダイオ−ドを得るには、Ｃｄは１０％未満、緑色発光の
ダイオ−ドを得るには、Ｃｄは１０％以上であるべきで
ある。

【００４２】図８において、ｎ型基板２０上には、Ｃｌ
がド−プされたｎ型ＺｎＳｅ層１９が形成され、このｎ
型ＺｎＳｅ層１９上にはｐ−ＺｎＣｄＳｅからなる活性
層１８が形成されている。活性層１８の上には、ｐ−Ｚ
ｎＣｄＳｅ：ｓ層１７が形成されている。なお、電極は
図示されていない。

【００４３】図９は、図８に示すレ−ザ−ダイオ−ドの
発光スペクトルを示す。ｐ−ＺｎＣｄＳｅ：ｓを用い
て、他のオプトエレクトロニクスデバイス、例えばＱＷ
ＬＥＤを得ることも可能である。

【００４４】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の光半導体
装置では、Ｚｎ及びＣｄの少なくとも一方を含むカルコ
ゲナイド、又はIII 族の窒化物からなる化合物半導体層
と、この化合物半導体層の価電子帯の上端エネルギ−レ
ベルより低い価電子帯の上端エネルギ−レベルを有する
物質の薄膜とを、交互に、膜厚に周期性を有することな
くランダムに積層している。このような薄膜の存在によ
り、半導体母材のエネルギ−レベルが変わって発光波長
が短波長側にシフトすることが防止されるとともに、ア
クセプタの有効活性化エネルギ−を低下させてめ、高正
孔濃度の低抵抗ｐ型化合物半導体層を得ることが出来、
それによってそのようなｐ型化合物半導体層を具備する
光半導体装置を得ることが可能となった。

【図面の簡単な説明】

【図１】アクセプタの有効活性化エネルギ−が減少す
る条件下でのアクセプタのド−ピングを示す、本発明の
原理を示す半導体のエネルギ−バンド図。

【図２】アクセプタの有効活性化エネルギ−がゼロ又
は負である条件下でのアクセプタのド−ピングを示す半
導体のエネルギ−バンド図。

【図３】通常のアクセプタのド−ピングを示す半導体
のエネルギ−バンド図。

【図４】アクセプタの有効活性化エネルギ−が増加す
る条件下でのアクセプタのド−ピングを示す半導体のエ
ネルギ−バンド図。

【図５】ホモ−エピタキシャル成長より形成されたＬ
ＥＤを示す断面図。

【図６】ヘテロ−エピタキシャル成長より形成された
ＬＥＤを示す断面図。

【図７】ｐｎ接合ＬＥＤのエレクトロルミネッセンス
スペクトルを示す特性図。

【図８】ＱＷ（量子井戸）レ−ザ−ダイオ−ドを示す
エネルギ−バンド図。

【図９】ＱＷレ−ザ−ダイオ−ドの発光スペクトルを
示す特性図。

【符号の説明】１…ｎ−ＺｎＳｅ基板、２…ｎ⁺−ＺｎＳｅエピタキシ
ャル層、３…空乏層、４…ｐ⁺−ＺｎＳｅ：ｓエピタキ
シャル層、５…薄膜、６，７…電極、１０…ｐ−ＧａＡ
ｓ基板、１１…ｐ−ＺｎＳｅ：ｓエピタキシャル層、１
２…ｐ⁺−ＺｎＳｅ：ｓエピタキシャル層、１３…ｎ⁺
−ＺｎＳｅエピタキシャル層、１４，１５…電極、１７
…ｐ−ＺｎＣｄＳｅ：ｓ層、１８…活性層、１９…ｎ型
ＺｎＳｅ層、２０…ｎ型基板。

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】Ｚｎ及びＣｄの少なくとも一方を含むカ
ルコゲナイド、又はIII 族の窒化物からなる化合物半導
体層と、この化合物半導体層の価電子帯の上端エネルギ
−レベルより低い価電子帯の上端エネルギ−レベルを有
する物質の薄膜とを、交互に、膜厚に周期性を有するこ
となくランダムに形成してなるｐ型化合物半導体層を具
備し、前記薄膜にはアクセプタがド−プされ、それによ
って前記薄膜間の化合物半導体層はｐ型とされることを
特徴とする光半導体装置。
【請求項２】前記化合物半導体層の価電子帯の上端エ
ネルギ−レベルより低い価電子帯の上端エネルギ−レベ
ルを有する物質は、ＺｎＳ、ＺｎＳＳｅ、ＣｄＳ、Ｚｎ
ＣｄＳＳｅ、ＺｎＭｇＳＳｅ、ＡｌＰ、ＩｎＮ、Ｇａ
Ｎ、及びＡｌＮからなる群から選択された少なくとも１
種である請求項１に記載の光半導体装置。