JPH03125491A - 半導体発光素子の製造方法 - Google Patents
半導体発光素子の製造方法Info
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- JPH03125491A JPH03125491A JP1264271A JP26427189A JPH03125491A JP H03125491 A JPH03125491 A JP H03125491A JP 1264271 A JP1264271 A JP 1264271A JP 26427189 A JP26427189 A JP 26427189A JP H03125491 A JPH03125491 A JP H03125491A
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-
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- H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
- H01S5/00—Semiconductor lasers
- H01S5/20—Structure or shape of the semiconductor body to guide the optical wave ; Confining structures perpendicular to the optical axis, e.g. index or gain guiding, stripe geometry, broad area lasers, gain tailoring, transverse or lateral reflectors, special cladding structures, MQW barrier reflection layers
- H01S5/22—Structure or shape of the semiconductor body to guide the optical wave ; Confining structures perpendicular to the optical axis, e.g. index or gain guiding, stripe geometry, broad area lasers, gain tailoring, transverse or lateral reflectors, special cladding structures, MQW barrier reflection layers having a ridge or stripe structure
- H01S5/227—Buried mesa structure ; Striped active layer
-
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- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
- H01S5/00—Semiconductor lasers
- H01S5/30—Structure or shape of the active region; Materials used for the active region
- H01S5/32—Structure or shape of the active region; Materials used for the active region comprising PN junctions, e.g. hetero- or double- heterostructures
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- H01S5/32308—Structure or shape of the active region; Materials used for the active region comprising PN junctions, e.g. hetero- or double- heterostructures in AIIIBV compounds, e.g. AlGaAs-laser, InP-based laser emitting light at a wavelength less than 900 nm
- H01S5/32325—Structure or shape of the active region; Materials used for the active region comprising PN junctions, e.g. hetero- or double- heterostructures in AIIIBV compounds, e.g. AlGaAs-laser, InP-based laser emitting light at a wavelength less than 900 nm red laser based on InGaP
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔概 要〕
発光ダイオード（ＬＥＤ）あるいは半導体レーザ（Ｌ
Ｄ ）等の半導体発光素子に関し。
Ｄ ）等の半導体発光素子に関し。
可視領域の光を出力する埋め込み型の半導体発光素子を
提供可能とすることを目的とし。
提供可能とすることを目的とし。
第１のＡｌＧａＩｎＰ層から成り、上面に（１００）面
を表出し且つ側壁に（１１１）Ｂ面を表出するメサ状の
スドライブまたは底面に（１００）面を表出し且つ側壁
に（１１１）Ｂ面を表出する溝状のストライプを基板上
に形成し、該ＡｌＧａＩｎＰ層の（１００）面上にのみ
Ｇａ１ｎｐ１１をエピタキシャル成長させ、該ＧａＩｎ
Ｐ層上および該ＧａＩｎＰ層がエピタキシャル成長して
いない該第１のＡｌＧａＩｎＰ層上に第２のＡｌＧａＩ
ｎＰ層をエピタキシャル成長させる諸工程を含むことか
ら構成される。
を表出し且つ側壁に（１１１）Ｂ面を表出するメサ状の
スドライブまたは底面に（１００）面を表出し且つ側壁
に（１１１）Ｂ面を表出する溝状のストライプを基板上
に形成し、該ＡｌＧａＩｎＰ層の（１００）面上にのみ
Ｇａ１ｎｐ１１をエピタキシャル成長させ、該ＧａＩｎ
Ｐ層上および該ＧａＩｎＰ層がエピタキシャル成長して
いない該第１のＡｌＧａＩｎＰ層上に第２のＡｌＧａＩ
ｎＰ層をエピタキシャル成長させる諸工程を含むことか
ら構成される。
本発明は、可視領域の光を出力する半導体発光素子に係
り、とくに、活性層がＡＩＧａＴｎＰのようなＡＩを含
有するクラッド層に埋め込まれた半導体発光素子に関す
る。
り、とくに、活性層がＡＩＧａＴｎＰのようなＡＩを含
有するクラッド層に埋め込まれた半導体発光素子に関す
る。
光デイスク装置用の光源等には、短波長化による記録密
度の向上環の理由から、可視領域の光を出力する半導体
レーザが必要とされている。この目的の半導体レーザは
、高出力が要求されるため２発光効率が高く、低しきい
値電流密度で動作可能とする必要がある。
度の向上環の理由から、可視領域の光を出力する半導体
レーザが必要とされている。この目的の半導体レーザは
、高出力が要求されるため２発光効率が高く、低しきい
値電流密度で動作可能とする必要がある。
従来、実用化されている可視光領域の半導体レーザとし
ては、 ＧａＩｎＰ三元系の化合物半導体を活性層とす
る６６０ｎｍの赤色光を出力するものである。
ては、 ＧａＩｎＰ三元系の化合物半導体を活性層とす
る６６０ｎｍの赤色光を出力するものである。
ＧａＩｎＰ活性層に対するクラッド層材料としては。
ＡｌＧａ１ｎＰのようなアルミニウム（ＡＩ）を含有す
る四元系材料が用いられる。
る四元系材料が用いられる。
（発明が解決しようとする課題〕
しかしながら、上記従来の可視光領域の半導体レーザに
おいては、 Ｇａ１ｎｒ’活性層を、その周囲がＧａＩ
ｎＰクラッド層により完全に包囲された埋め込み型の構
造を実現することが困難であり、その結果、キャリヤお
よび光の横方向のき閉じ込めが不完全であり１発光効率
が低く、また、横モード制御ができない等の問題があっ
た。
おいては、 Ｇａ１ｎｒ’活性層を、その周囲がＧａＩ
ｎＰクラッド層により完全に包囲された埋め込み型の構
造を実現することが困難であり、その結果、キャリヤお
よび光の横方向のき閉じ込めが不完全であり１発光効率
が低く、また、横モード制御ができない等の問題があっ
た。
上記問題は、基板を大気中に取り出してＧａＴｎＰ活性
層を所定幅のストライプに加工することができないため
である。すなわち、 Ｇａ１ｎＰ活性層が形成された基
板を大気中に取り出すと、すでに成長させであるＡｌＧ
ａ１ｎＰから成る下部クラッド層が。
層を所定幅のストライプに加工することができないため
である。すなわち、 Ｇａ１ｎＰ活性層が形成された基
板を大気中に取り出すと、すでに成長させであるＡｌＧ
ａ１ｎＰから成る下部クラッド層が。
酸化されやすいＡ１を成分として含有しているために、
その表面に酸化膜が形成されしまい、以後この上に上部
クラッド層をエピタキシャル成長させることができない
。したがって、 ＡｌＧａＩｎＰクラッド層が大気に触
れることないように酸化され難い層で覆われてしまうま
で、所要の各層のすべてを一回の成長で連続して形成す
る必要がある。
その表面に酸化膜が形成されしまい、以後この上に上部
クラッド層をエピタキシャル成長させることができない
。したがって、 ＡｌＧａＩｎＰクラッド層が大気に触
れることないように酸化され難い層で覆われてしまうま
で、所要の各層のすべてを一回の成長で連続して形成す
る必要がある。
本発明は上記問題に鑑みてなされたものであって、−回
の連続エピタキシャル成長により、 ＡｌＧａＩｎＰク
ラッド層に埋め込まれた所定幅のス１−ライブ状のＧａ
ＩｎＰ活性層を有する半導体発光素子を形成可能とし、
これにより、高発光効率かつ横モード制御が可能な半導
体発光素子を提供することを目的とする。
の連続エピタキシャル成長により、 ＡｌＧａＩｎＰク
ラッド層に埋め込まれた所定幅のス１−ライブ状のＧａ
ＩｎＰ活性層を有する半導体発光素子を形成可能とし、
これにより、高発光効率かつ横モード制御が可能な半導
体発光素子を提供することを目的とする。
上記目的は、第１のＡｌＧａＩｎＰ層から成り、上面に
（１００）面を表出し且つ側壁に（１１１）Ｂ面を表出
するメサ状のストライプまたは底面に（１００）面を表
出し且つ側壁に（１１１）Ｂ面を表出する溝状のストラ
イプを基板上に形成する工程と、該ＡｌＧａＩｎＰ層の
（１００）面上にのみＧａＩｎＰ層をエピタキシャル成
長させる工程と、該ＧａＩｎＰ層上および該ＧａＩｎＰ
層がエピタキシャル成長していない該第１のＡｌＧａＩ
ｎＰ層上に第２のＡｌＧａＩｎＰ層をエピタキシャル成
長させる工程とを含むことを特徴とする本発明に係る半
導体発光素子の製造方法によって達成される。
（１００）面を表出し且つ側壁に（１１１）Ｂ面を表出
するメサ状のストライプまたは底面に（１００）面を表
出し且つ側壁に（１１１）Ｂ面を表出する溝状のストラ
イプを基板上に形成する工程と、該ＡｌＧａＩｎＰ層の
（１００）面上にのみＧａＩｎＰ層をエピタキシャル成
長させる工程と、該ＧａＩｎＰ層上および該ＧａＩｎＰ
層がエピタキシャル成長していない該第１のＡｌＧａＩ
ｎＰ層上に第２のＡｌＧａＩｎＰ層をエピタキシャル成
長させる工程とを含むことを特徴とする本発明に係る半
導体発光素子の製造方法によって達成される。
本発明はｒＧａＩｎＰがＧａＡｓまたはＡｌＧａ１ｎＰ
の（１００）面にはエピタキシャル成長するが、 （１
１１）Ｂ面に対してはエピタキシャル成長せず、一方、
ＡｌＧａ１ｎＰはこのような選択性を示さないことを
利用するものであって、単結晶ＧａＡｓ基板の（１００
）面に、 （１１１）面を側壁として表出するメサ状ま
たは溝状のストライプを形成しておき、この上に下部Ａ
ｌＧａＩｎＰクラッド層＋ ＧａＩｎＰ活性層、上部Ａ
ｌＧａ１ｎＰクラッド層、 ＧａＡｓコンタクト層（も
しくはキャップ層）を連続してエピタキシャル成長させ
る。
の（１００）面にはエピタキシャル成長するが、 （１
１１）Ｂ面に対してはエピタキシャル成長せず、一方、
ＡｌＧａ１ｎＰはこのような選択性を示さないことを
利用するものであって、単結晶ＧａＡｓ基板の（１００
）面に、 （１１１）面を側壁として表出するメサ状ま
たは溝状のストライプを形成しておき、この上に下部Ａ
ｌＧａＩｎＰクラッド層＋ ＧａＩｎＰ活性層、上部Ａ
ｌＧａ１ｎＰクラッド層、 ＧａＡｓコンタクト層（も
しくはキャップ層）を連続してエピタキシャル成長させ
る。
ＡｌＧａ１ｎＰはＧａＡｓ基板の面方位に関係なくエピ
タキシャル成長するので、上記メサ状または溝状ストラ
イプの側壁およびそれぞれの上表面または底面にはＡｌ
Ｇａ１ｎＰクラッド層が形成される。
タキシャル成長するので、上記メサ状または溝状ストラ
イプの側壁およびそれぞれの上表面または底面にはＡｌ
Ｇａ１ｎＰクラッド層が形成される。
上記メサ状または溝状ストライプの側壁にＡｌＧａ１ｎ
Ｐ層の（１１１）Ｂ面を表出させておくと、この面には
Ｇａ１ｎＰ活性層がエピタキシャル成長しない。しかし
、Ｇａ１ｎＰ活性層は上記メサ状ストライプの上表面ま
たは溝状ストライプの底面に表出する（１００）面には
エピタキシャル成長する。すなわち、上記メサ状または
溝状のストライプに沿ってＧａＩｎＰ活性層が自己整合
的に形成される。ストライプブの両側に表出するＡｌＧ
ａ１ｎＰクラッド層の（１００）面上にもＧａＩｎＰ層
が形成されるが、これらはストライプの側壁により活性
層のＧａＩｎＰ層とは分離されており、しかも側壁によ
り相互間に段差が与えられている。
Ｐ層の（１１１）Ｂ面を表出させておくと、この面には
Ｇａ１ｎＰ活性層がエピタキシャル成長しない。しかし
、Ｇａ１ｎＰ活性層は上記メサ状ストライプの上表面ま
たは溝状ストライプの底面に表出する（１００）面には
エピタキシャル成長する。すなわち、上記メサ状または
溝状のストライプに沿ってＧａＩｎＰ活性層が自己整合
的に形成される。ストライプブの両側に表出するＡｌＧ
ａ１ｎＰクラッド層の（１００）面上にもＧａＩｎＰ層
が形成されるが、これらはストライプの側壁により活性
層のＧａＩｎＰ層とは分離されており、しかも側壁によ
り相互間に段差が与えられている。
上記Ｇａ１ｎＰ活性層が形成されたＧａＡｓ基板上に。
上部ＡｌＧａＩｎＰクラッド層をエピタキシャル成長さ
せることにより、下層および上層ＡｌＧａ１ｎＰクラッ
ド層に埋め込まれたストライプ状のＧａＩｎＰ活性層が
連続した一回のエピタキシャル成長により形成される。
せることにより、下層および上層ＡｌＧａ１ｎＰクラッ
ド層に埋め込まれたストライプ状のＧａＩｎＰ活性層が
連続した一回のエピタキシャル成長により形成される。
この構造により、活性層におけるキャリヤの横方向の閉
じ込めが有効に行われ、また、横方向における活性層と
クラッド層の屈折率差により光導波も有効に行われるよ
うになる。その結果。
じ込めが有効に行われ、また、横方向における活性層と
クラッド層の屈折率差により光導波も有効に行われるよ
うになる。その結果。
キャリヤと光の結合効率が向上され、低しきい値電流を
達成することができ、また、横モード制御が可能となる
。
達成することができ、また、横モード制御が可能となる
。
Ｇａ１ｎＡｓＰ／ＩｎＰ系の１．３ μｍ帯のレーザに
おいてＩｎＰ基板の（１００）面にメサ状のストライプ
を形成し、このストライプの上表面にＧａＩｎＡｓＰ活
性層を形成することにより埋め込み型のレーザを作製す
る方法が報告されている。（Ｋ、Ｋ１５ｈｉｎｏ、 ｅ
ｔ ａｌ、。
おいてＩｎＰ基板の（１００）面にメサ状のストライプ
を形成し、このストライプの上表面にＧａＩｎＡｓＰ活
性層を形成することにより埋め込み型のレーザを作製す
る方法が報告されている。（Ｋ、Ｋ１５ｈｉｎｏ、 ｅ
ｔ ａｌ、。
ＩＥＥＥ Ｊ、 ＱＵＡＮＴＵＭ ＥＬＥＣＴＯＮＩＣ
３，ＶＯＬ、ＱＥ−１６，Ｎｏ、２Ｐ、１６０．１９８
０） 上記報告は、メサの側壁にＧａＴｎＡｓＰが成長しない
ための条件は、メサ側壁の傾斜角度とメサの高さに依存
するとしており５本発明のようなＧａＡｓまたは八１Ｇ
ａＩｎＰの（１００）面と（１１１）面に対するＧａ１
ｎＰの選択成長性を利用したものではない。
３，ＶＯＬ、ＱＥ−１６，Ｎｏ、２Ｐ、１６０．１９８
０） 上記報告は、メサの側壁にＧａＴｎＡｓＰが成長しない
ための条件は、メサ側壁の傾斜角度とメサの高さに依存
するとしており５本発明のようなＧａＡｓまたは八１Ｇ
ａＩｎＰの（１００）面と（１１１）面に対するＧａ１
ｎＰの選択成長性を利用したものではない。
以下本発明の実施例を図面を参照して説明する。
第１図は本発明に係る半導体レーザの構造の一実施例を
示す要部断面図であって５例えばｐ型の単結晶ＧａＡｓ
基板ｌには１紙面に垂直方向に延伸するメサ状のストラ
イプ１１が形成されている。ストライプ１１の側壁１２
には（１１１）面が、また、上表面１３には（１００）
面がそれぞれ表出している。またストライプ１１の両側
の平坦部１４には（１００）面が表出している。
示す要部断面図であって５例えばｐ型の単結晶ＧａＡｓ
基板ｌには１紙面に垂直方向に延伸するメサ状のストラ
イプ１１が形成されている。ストライプ１１の側壁１２
には（１１１）面が、また、上表面１３には（１００）
面がそれぞれ表出している。またストライプ１１の両側
の平坦部１４には（１００）面が表出している。
ＧａＡｓ基板１上にば、ｐ型のＡ ＩＧａ ［ｎＰがら
成る下部クラット層２が形成されている。下部クラッド
層２は、ストライプ１１の側壁１２と上表面１３．およ
び、平坦部１４上にエピタキシャル成長したもので。
成る下部クラット層２が形成されている。下部クラッド
層２は、ストライプ１１の側壁１２と上表面１３．およ
び、平坦部１４上にエピタキシャル成長したもので。
約１μｍの−様な厚さを有する。
ストライプ１１の上表面１３には、 Ｇａ１ｎＰから成
る。
る。
厚さ約０．０８μｍの活性層３が形成されている。活性
層３はストライプ１１に沿って延伸している。平坦部１
４上にも、活性層３と同じｎ型Ｇａ１ｎＰ層３１が形成
されている。活性層３とＧａ１ｎＰ Ｊｉ１３１は、
ＡｌＧａＩｎＰクラッド層２の（１００）面上に対する
選択的なエピタキシャル成長性を利用して形成されたも
ので、側壁１２の（１１１）面には成長していない。
層３はストライプ１１に沿って延伸している。平坦部１
４上にも、活性層３と同じｎ型Ｇａ１ｎＰ層３１が形成
されている。活性層３とＧａ１ｎＰ Ｊｉ１３１は、
ＡｌＧａＩｎＰクラッド層２の（１００）面上に対する
選択的なエピタキシャル成長性を利用して形成されたも
ので、側壁１２の（１１１）面には成長していない。
活性層３が形成された下部クラッド層２上には。
ｎ型のＡｌＧａ１ｎＰから成る厚さ約１μｍの上部クラ
ッド層４およびｎ型のＧａＡｓから成る厚さ約０．８μ
ｍのコンタクト層５が順次形成されている。これらの層
は、下部クラッド層２および活性層３上にエピタキシャ
ル成長したものであるが、下地の結晶方位に対する選択
性を有していないため、−様に成長している。このよう
にして、 ＡｌＧａ１ｎＰクラッド層２および４中に、
ストライプ状のＧａＩｎＰ活性層３が埋め込まれている
。
ッド層４およびｎ型のＧａＡｓから成る厚さ約０．８μ
ｍのコンタクト層５が順次形成されている。これらの層
は、下部クラッド層２および活性層３上にエピタキシャ
ル成長したものであるが、下地の結晶方位に対する選択
性を有していないため、−様に成長している。このよう
にして、 ＡｌＧａ１ｎＰクラッド層２および４中に、
ストライプ状のＧａＩｎＰ活性層３が埋め込まれている
。
コンタクト層５上には、ストライプ１１に対向するよう
にしてＴｉ／Ｐｔ／Ａｕの三層から成るｎ側電極７が、
一方、 ＧａＡｓ基板１の背面にはＡｕＧｅから成るｐ
側電極８が形成されている。なお３図において符０ 号６は電流狭窄用のｎ型拡散領域６である。
にしてＴｉ／Ｐｔ／Ａｕの三層から成るｎ側電極７が、
一方、 ＧａＡｓ基板１の背面にはＡｕＧｅから成るｐ
側電極８が形成されている。なお３図において符０ 号６は電流狭窄用のｎ型拡散領域６である。
第２図は本発明に係る半導体レーザの構造の別の実施例
を示す要部断面図であって１本実施例の構造にしたがっ
て、製造方法を説明する。
を示す要部断面図であって１本実施例の構造にしたがっ
て、製造方法を説明する。
第２図（ａ）を参照して１例えばｎ型のＧａＡｓ基板１
の（１００）面上に幅（Ｗ）のストライプ状の開口を有
するレジストマスク１０を設けて異方性エツチングし５
幅（−）が２μｍ＋深さ（Ｄ）が１．５ ａｍの溝状の
ストライプ１５を形成する。この異方性エツチングは１
例えば硫酸と過酸化水素水の混合液またはアンモニア水
と過酸化水素水の混合液から成る周知のエツチング液を
用いて行う。ＧａＡｓのＧａ原子層を表出する（１１１
）Ａ面のエツチング速度は、他の面のエツチング速度の
約１７２と遅いため、溝状ストライプ１５の側壁１７に
は（１１１）面が表出する。ストライプ１５の底面１６
には（１００）面が表出する。底面１６に対する側壁１
７の傾斜角度θは＋ ＧａＡｓ基板１上におけるレジス
トマスク１０に設けられた開口の延伸方向によって異な
り、鋭角（５４，７４°）、９０゜鈍角（１２５，２６
°）のいずれかになる。（例えばＳ、Ｍ、シイー著“半
導体デバイス” （産業図書列）第４７９頁参照） すなわち、溝状ストライプ１５は、その断面が図示のよ
うに逆台形となるように形成することも。
の（１００）面上に幅（Ｗ）のストライプ状の開口を有
するレジストマスク１０を設けて異方性エツチングし５
幅（−）が２μｍ＋深さ（Ｄ）が１．５ ａｍの溝状の
ストライプ１５を形成する。この異方性エツチングは１
例えば硫酸と過酸化水素水の混合液またはアンモニア水
と過酸化水素水の混合液から成る周知のエツチング液を
用いて行う。ＧａＡｓのＧａ原子層を表出する（１１１
）Ａ面のエツチング速度は、他の面のエツチング速度の
約１７２と遅いため、溝状ストライプ１５の側壁１７に
は（１１１）面が表出する。ストライプ１５の底面１６
には（１００）面が表出する。底面１６に対する側壁１
７の傾斜角度θは＋ ＧａＡｓ基板１上におけるレジス
トマスク１０に設けられた開口の延伸方向によって異な
り、鋭角（５４，７４°）、９０゜鈍角（１２５，２６
°）のいずれかになる。（例えばＳ、Ｍ、シイー著“半
導体デバイス” （産業図書列）第４７９頁参照） すなわち、溝状ストライプ１５は、その断面が図示のよ
うに逆台形となるように形成することも。
または矩形となる構造あるいは台形となるように形成す
ることも可能である。なお、第１図に示すようなメサ状
のストライプ１１を形成する場合には。
ることも可能である。なお、第１図に示すようなメサ状
のストライプ１１を形成する場合には。
ストライプ１１上をマスクして上記異方性エツチングを
行うのであり、メサ状ストライプ１１は、その断面が台
形、矩形、逆台形のいずれになるようにも形成可能であ
る。
行うのであり、メサ状ストライプ１１は、その断面が台
形、矩形、逆台形のいずれになるようにも形成可能であ
る。
次いで、溝状ストライプ１５が形成されたＧａＡｓ基板
１上に、第２図（ｂ）に示すように、ｎ型のＡｌＧａ１
ｎＰから成る厚さ１μｍの下部クラッド層２をエピタキ
シャル成長させる。この成長法として５周知のＭＯＣＶ
Ｄ （有機化学気相成長）法を用いる。なお。
１上に、第２図（ｂ）に示すように、ｎ型のＡｌＧａ１
ｎＰから成る厚さ１μｍの下部クラッド層２をエピタキ
シャル成長させる。この成長法として５周知のＭＯＣＶ
Ｄ （有機化学気相成長）法を用いる。なお。
上記エピタキシャル成長は、側壁１７に、ＡｌＧａ１ｎ
Ｐ下部クラッド層２の燐（Ｐ）原子層である（１１１）
８面が表出するように制御する。この制御はＭＯＣＶＤ
法においては容易である。
Ｐ下部クラッド層２の燐（Ｐ）原子層である（１１１）
８面が表出するように制御する。この制御はＭＯＣＶＤ
法においては容易である。
１
２
次いで、 ＡｌＧａ１ｎＰ下部クラッドＮ２が形成され
たＧａＡｓ基板１上に、 Ｇａ１ｎＰから成る厚さ０．
０８μｍの活性層３をエピタキシャル成長させる。前述
したように、 ＧａＩｎＰはＡｌＧａ１ｎＰ’下部クラ
ッド層２の（１１１）面にはエピタキシャル成長しない
。その結果、第２図（Ｃ）に示すように、ストライプ１
５の底面１６およびストライプ１５の両側の平坦部１４
に表出する（１００）面上に、それぞれ、 Ｇａ１ｎＰ
活性層３およびＧａＩｎＰ層３１が層板１に成長する。
たＧａＡｓ基板１上に、 Ｇａ１ｎＰから成る厚さ０．
０８μｍの活性層３をエピタキシャル成長させる。前述
したように、 ＧａＩｎＰはＡｌＧａ１ｎＰ’下部クラ
ッド層２の（１１１）面にはエピタキシャル成長しない
。その結果、第２図（Ｃ）に示すように、ストライプ１
５の底面１６およびストライプ１５の両側の平坦部１４
に表出する（１００）面上に、それぞれ、 Ｇａ１ｎＰ
活性層３およびＧａＩｎＰ層３１が層板１に成長する。
ＧａｒｎＰ活性層３とＧａＩｎＰ層３１とは、ストライ
プ１５の側壁１７により分離されており、しかも相互間
に段差が与えられている。上記エピタキシャル成長法と
しても。
プ１５の側壁１７により分離されており、しかも相互間
に段差が与えられている。上記エピタキシャル成長法と
しても。
周知のＭＯＣＶＤ （有機化学気相成長）法を用いる。
上記ののち、活性層３が形成されたＧａＡｓ基板１上に
、第２図（ｄ）に示すように、 ＡｌＧａ１ｎＰから成
る厚さ１μｍの上部クラッド層４およびｎ型のＧａＡｓ
から成る厚さ０．８ μｍのコンタクト層５を順次エピ
タキシャル成長させる。溝状ストライプＩ５の内部は、
上部クラッド層４により埋められる。これら層のエピタ
キシャル成長法としても５周知のＭＯＣＶＤ （有機化
学気相成長）法を用いる。なお、電流狭窄の目的から、
上部クランド層４としてノンドープのＡｌＧａ１ｎＰ層
を形成する。このため、コンタクト層５に図示しないマ
スクを設け１例えばＺｎ（亜鉛）のようなｎ型不純物を
選択的にイオン注入して、溝状ストライプ１５内に達す
るｎ型拡散領域９を形成する。
、第２図（ｄ）に示すように、 ＡｌＧａ１ｎＰから成
る厚さ１μｍの上部クラッド層４およびｎ型のＧａＡｓ
から成る厚さ０．８ μｍのコンタクト層５を順次エピ
タキシャル成長させる。溝状ストライプＩ５の内部は、
上部クラッド層４により埋められる。これら層のエピタ
キシャル成長法としても５周知のＭＯＣＶＤ （有機化
学気相成長）法を用いる。なお、電流狭窄の目的から、
上部クランド層４としてノンドープのＡｌＧａ１ｎＰ層
を形成する。このため、コンタクト層５に図示しないマ
スクを設け１例えばＺｎ（亜鉛）のようなｎ型不純物を
選択的にイオン注入して、溝状ストライプ１５内に達す
るｎ型拡散領域９を形成する。
そして、コンタクト層５上に、ｎ型拡散領域９にオーミ
ック接触するＴｉ／Ｐｔ／Ａｕの三層がら成るｐ側電極
８を、一方、 ＧａＡｓ基板１の背面に、 ＡｕＧｅが
ら成るｎ側電極７を形成する。上記のようにして。
ック接触するＴｉ／Ｐｔ／Ａｕの三層がら成るｐ側電極
８を、一方、 ＧａＡｓ基板１の背面に、 ＡｕＧｅが
ら成るｎ側電極７を形成する。上記のようにして。
ＡｌＧａ１ｎＰクラッド層２および４中に埋め込まれた
ストライプ状のＧａ１ｎＰ活性層３を有する本発明の半
導体発光素子が完成する。
ストライプ状のＧａ１ｎＰ活性層３を有する本発明の半
導体発光素子が完成する。
なお、上記両実施例の各々において、各層の導電型を反
対にした構造も可能である。
対にした構造も可能である。
Ｃ発明の効果〕
本発明によれば、 ＡｌＧａ１ｎＰクラッド層中にＧａ
１ｎＰ活性層を埋め込んだ構造を連続した一回のエビ３ ４ タキシャル成長により形成可能となり、高発光効率およ
び横モード制御ができる可視光領域の半導体発光素子を
製造可能とする効果がある。
１ｎＰ活性層を埋め込んだ構造を連続した一回のエビ３ ４ タキシャル成長により形成可能となり、高発光効率およ
び横モード制御ができる可視光領域の半導体発光素子を
製造可能とする効果がある。
第１図は本発明に係る半導体発光素子の構造の一実施例
第２図は本発明に係る半導体発光素子の構造の別の実施
例 である。 図において。 １はＧａＡｓ基板、 ２と４はクラッド層。 ３は活性層、 ５はコンタクト層。 ６と９はｐ型拡散領域、 ７はｎ側電極。 ８はｎ側電極、１０はレジストマスク。 １１はストライプ、１２と１７は側壁。 １３は上表面、１４は平坦部。 １５はストライブ、１６は底面。 ３１はＧａ ＩｎＰ層 である。 ５ ＼「 Ｃ）ｔ＞
例 である。 図において。 １はＧａＡｓ基板、 ２と４はクラッド層。 ３は活性層、 ５はコンタクト層。 ６と９はｐ型拡散領域、 ７はｎ側電極。 ８はｎ側電極、１０はレジストマスク。 １１はストライプ、１２と１７は側壁。 １３は上表面、１４は平坦部。 １５はストライブ、１６は底面。 ３１はＧａ ＩｎＰ層 である。 ５ ＼「 Ｃ）ｔ＞
Claims (2)
- （１）第１のＡｌＧａＩｎＰ層から成り、上面に（１０
０）面を表出し且つ側壁に（１１１）Ｂ面を表出するメ
サ状のストライプまたは底面に（１００）面を表出し且
つ側壁に（１１１）Ｂ面を表出する溝状のストライプを
基板上に形成する工程と、 該ＡｌＧａＩｎＰ層の（１００）面上にのみＧａＩｎＰ
層をエピタキシャル成長させる工程と、 該ＧａＩｎＰ層上および該ＧａＩｎＰ層がエピタキシャ
ル成長していない該第１のＡｌＧａＩｎＰ層上に第２の
ＡｌＧａＩｎＰ層をエピタキシャル成長させる工程とを
含むことを特徴とする半導体発光素子。 - （２）（１００）面が表出するＧａＡｓ基板の表面に異
方性エッチングを施して側壁に（１１１）面が表出し且
つ上面に（１００）が表出するメサ状のストライプまた
は側壁に（１１１）面が表出し且つ底面に（１００）が
表出する溝状のストライプを形成する工程と、該ストラ
イプが設けられた該ＧａＡｓ基板表面の面指数を引き継
いで該表面に（１００）面および（１１１）Ｂ面を表出
する第１のＡｌＧａＩｎＰ層を成長させる工程と、 該第１のＡ１ＧａＩｎＰ層の（１００）面上にのみＧａ
ＩｎＰ層をエピタキシャル成長させる工程と、 該ＧａＩｎＰ層上および第１のＡｌＧａＩｎＰ層上に第
２のＡｌＧａＩｎＰ層をエピタキシャル成長させる工程
とを含むことを特徴とする半導体発光素子の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1264271A JPH03125491A (ja) | 1989-10-11 | 1989-10-11 | 半導体発光素子の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1264271A JPH03125491A (ja) | 1989-10-11 | 1989-10-11 | 半導体発光素子の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03125491A true JPH03125491A (ja) | 1991-05-28 |
Family
ID=17400852
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1264271A Pending JPH03125491A (ja) | 1989-10-11 | 1989-10-11 | 半導体発光素子の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH03125491A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007088503A (ja) * | 2000-03-14 | 2007-04-05 | Sony Corp | 半導体発光素子 |
| JP2011211240A (ja) * | 2011-07-25 | 2011-10-20 | Opnext Japan Inc | 光半導体素子の製造方法 |
-
1989
- 1989-10-11 JP JP1264271A patent/JPH03125491A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007088503A (ja) * | 2000-03-14 | 2007-04-05 | Sony Corp | 半導体発光素子 |
| JP2011211240A (ja) * | 2011-07-25 | 2011-10-20 | Opnext Japan Inc | 光半導体素子の製造方法 |
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