JP4999038B2 - 半導体装置の製造方法 - Google Patents
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非特許文献1には、分子線エピタキシー(MBE)を用いたSK成長による量子ドットの形成過程が開示されている。具体的には、以下のことが開示されている。すなわち、GaAs(001)基板上にInAsからなる量子ドット構造を形成する場合、基板上のInAsの堆積量が1ML(分子層)程度までは、層状成長が行われ、ウェッティング層というある程度基板からのGa原子を含んだGaInAs層が形成される。次いで、堆積量が増えて1.7ML程度になると、該ウェッティング層上に3次元のInAs島が出現し、量子ドットが形成される。
''半導体ナノ構造の自己組織化''、尾関雅志、清水雄一郎 応用物理 第72巻 第10号(2003)
請求項2に記載の発明は、前記選択成長マスクの前記広い幅を持つ少なくとも一つのストライプの幅は、50μmより大きいことを特徴とする請求項1に記載の半導体装置の製造方法である。
請求項4に記載の発明は、前記選択成長マスクの前記ストライプの幅の変化する間隔は、50μmより大きいことを特徴とする請求項3に記載の半導体装置の製造方法である。
2A 下部クラッド層
2B 上部クラッド層
3A 下部SCH層
3B 上部SCH層
4 活性層
5 コンタクト層
6A、6B 電極
7、7’ 溝
8 p型半導体層
9 n型半導体層
11 低反射膜
12 高反射膜
100 量子ドット層
101 バリア層
100−1 ウェッティング層
100−2 量子ドット
Claims (11)
- 半導体基板上に、少なくとも複数の活性層又は複数の光導波路層が、一列に平行して並んだストライプ状に形成されてなる半導体装置の製造方法において、
前記活性層又は光導波路層はそれぞれ量子ドットを含んでおり、
前記量子ドットは、一列に平行して並んだ2列以上のストライプの少なくとも一つが他のストライプより広い幅を持つ選択成長マスクを用いて形成され、
それぞれの前記活性層又は光導波路層に形成されている前記量子ドットの高さが、前記ストライプの並んだ方向に徐々に変化していることを特徴とする半導体装置の製造方法。 - 前記選択成長マスクの前記広い幅を持つ少なくとも一つのストライプの幅は、50μmより大きいことを特徴とする請求項1に記載の半導体装置の製造方法。
- 半導体基板上に、少なくとも活性層又は光導波路層が、ストライプ状に形成されてなる半導体装置の製造方法において、
前記活性層又は光導波路層は量子ドットを含んでおり、
前記量子ドットは、ストライプの幅が光の導波方向に沿って段階的に異なる選択成長マスクを用いて形成され、
前記活性層又は光導波路層に形成されている前記量子ドットの高さが、前記導波方向に沿って段階的に変化していることを特徴とする半導体装置の製造方法。 - 前記選択成長マスクの前記ストライプの幅の変化する間隔は、50μmより大きいことを特徴とする請求項3に記載の半導体装置の製造方法。
- 光の導波方向が主に<011>方向であることを特徴とする請求項1〜4のいずれか一項に記載の半導体装置の製造方法。
- 前記量子ドットは、前記半導体基板の格子定数と異なる格子定数の結晶層を含む層構造上に形成されることを特徴とする請求項1〜5のいずれか一項に記載の半導体装置の製造方法。
- 前記量子ドットは、(100)面方位から傾斜した結晶面方位を有する層構造上に形成されることを特徴とする請求項1〜6のいずれか一項に記載の半導体装置の製造方法。
- 前記量子ドットは、結晶面方位が(n11)である層構造上に形成されることを特徴とする請求項1〜7のいずれか一項に記載の半導体装置の製造方法。
- 前記半導体基板の面方位は(n11)であることを特徴とする請求項1〜8のいずれか一項に記載の半導体装置の製造方法。
- 前記半導体基板の面方位は、(100)からの傾斜角度が15°以下であることを特徴とする請求項1〜9のいずれか一項に記載の半導体装置の製造方法。
- 前記活性層又は前記光導波路層に電流注入ないし電圧印加を行うための電極を複数有し、前記電極の各々が電気的に独立であることを特徴とする請求項1〜10のいずれか一項に記載の半導体装置の製造方法。
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