JPH04253389A - 半導体発光素子及びその製造方法 - Google Patents
半導体発光素子及びその製造方法Info
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- JPH04253389A JPH04253389A JP3180491A JP3180491A JPH04253389A JP H04253389 A JPH04253389 A JP H04253389A JP 3180491 A JP3180491 A JP 3180491A JP 3180491 A JP3180491 A JP 3180491A JP H04253389 A JPH04253389 A JP H04253389A
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- Semiconductor Lasers (AREA)
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
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は半導体発光素子及びそ
の製造方法に関し、特に有機金属化学的気相成長法（Ｍ
ＯＣＶＤ法）によるＡｌＧａＩｎＰ結晶を用いた半導体
発光素子及びその製造方法に関するものである。
の製造方法に関し、特に有機金属化学的気相成長法（Ｍ
ＯＣＶＤ法）によるＡｌＧａＩｎＰ結晶を用いた半導体
発光素子及びその製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】図２は従来のＡｌＧａＩｎＰ結晶を用い
た半導体発光素子の構造及びその製造方法の一例を示す
断面図であり、図において、１はｎ−ＧａＡｓ基板、２
はｎ−ＧａＡｓバッファ層で、基板１上に設けられ、上
方の層との間の界面準位による抵抗成分を低減するため
の層である。３はｎ−ＡｌＧａＩｎＰ下クラッド層、４
はＩｎＧａＰ活性層、５はｐ−ＡｌＧａＩｎＰ第１上ク
ラッド層、６は後述する電流ブロック層を形成するとき
のメサ構造作成時に、エッチングストッパとなるｐ−Ｉ
ｎＧａＰエッチングストッパー層、７はｐ−ＡｌＧａＩ
ｎＰ第２上クラッド層で、上記ｐ−ＡｌＧａＩｎＰ第１
上クラッド層５と全く同一の素材のものである。
た半導体発光素子の構造及びその製造方法の一例を示す
断面図であり、図において、１はｎ−ＧａＡｓ基板、２
はｎ−ＧａＡｓバッファ層で、基板１上に設けられ、上
方の層との間の界面準位による抵抗成分を低減するため
の層である。３はｎ−ＡｌＧａＩｎＰ下クラッド層、４
はＩｎＧａＰ活性層、５はｐ−ＡｌＧａＩｎＰ第１上ク
ラッド層、６は後述する電流ブロック層を形成するとき
のメサ構造作成時に、エッチングストッパとなるｐ−Ｉ
ｎＧａＰエッチングストッパー層、７はｐ−ＡｌＧａＩ
ｎＰ第２上クラッド層で、上記ｐ−ＡｌＧａＩｎＰ第１
上クラッド層５と全く同一の素材のものである。
【０００３】８はｐ−ＡｌＧａＩｎＰ第２上クラッド層
７と上方のｐ−ＧａＡｓキャップ層９とのバンドギャッ
プを緩衝するためのｐ−ＩｎＧａＰバンド不連続緩和層
、１０は電流ブロック層形成時のエッチングマスクとな
るＳｉＮ膜、１１はｎ−ＧａＡｓ電流ブロック層、１２
は電流ブロック層１１及びキャップ層９上方に設けられ
たｐ−ＧａＡｓコンタクト層である。
７と上方のｐ−ＧａＡｓキャップ層９とのバンドギャッ
プを緩衝するためのｐ−ＩｎＧａＰバンド不連続緩和層
、１０は電流ブロック層形成時のエッチングマスクとな
るＳｉＮ膜、１１はｎ−ＧａＡｓ電流ブロック層、１２
は電流ブロック層１１及びキャップ層９上方に設けられ
たｐ−ＧａＡｓコンタクト層である。
【０００４】上記構造において、ｎ−ＡｌＧａＩｎＰ下
クラッド層３及びｐ−ＡｌＧａＩｎＰ第１上クラッド層
５は活性層４よりもバンドギャップが大きく、活性層４
を挟んで逆の導電型となっていることからダブルヘテロ
構造と呼ばれている。
クラッド層３及びｐ−ＡｌＧａＩｎＰ第１上クラッド層
５は活性層４よりもバンドギャップが大きく、活性層４
を挟んで逆の導電型となっていることからダブルヘテロ
構造と呼ばれている。
【０００５】次に製造方法について説明する。まず図２
（ａ）に示す第１の成長工程において、基板１上にバッ
ファ層２，下クラッド層３，活性層４，第１上クラッド
層５，エッチングストッパ層６，第２上クラッド層７，
バンド不連続緩和層８，キャップ層９を連続的にＭＯＣ
ＶＤ法により成長する。
（ａ）に示す第１の成長工程において、基板１上にバッ
ファ層２，下クラッド層３，活性層４，第１上クラッド
層５，エッチングストッパ層６，第２上クラッド層７，
バンド不連続緩和層８，キャップ層９を連続的にＭＯＣ
ＶＤ法により成長する。
【０００６】次に図２（ｂ）の第２の成長工程に示され
るように、上記各層を形成した基板上にストライプ状の
ＳｉＮ膜１０からなるマスクを形成し、選択エッチング
によりキャップ層９，バンド不連続層８，第２上クラッ
ド層７をメサ状に残すように、これらの各層の所定領域
をエッチングストッパ層６を用いてエッチング除去する
。次いで、選択エッチング時に用いたエッチングマスク
であるＳｉＮ膜１０をマスクとして、ｎ−ＧａＡｓ電流
ブロック層１１を上記エッチング除去した領域に選択的
に成長する。
るように、上記各層を形成した基板上にストライプ状の
ＳｉＮ膜１０からなるマスクを形成し、選択エッチング
によりキャップ層９，バンド不連続層８，第２上クラッ
ド層７をメサ状に残すように、これらの各層の所定領域
をエッチングストッパ層６を用いてエッチング除去する
。次いで、選択エッチング時に用いたエッチングマスク
であるＳｉＮ膜１０をマスクとして、ｎ−ＧａＡｓ電流
ブロック層１１を上記エッチング除去した領域に選択的
に成長する。
【０００７】そして上記マスクとしてのＳｉＮ膜１０を
除去した後、図（ｃ）に示すように第３の成長工程にお
いて、コンタクト層１２を電流ブロック層１１及びキャ
ップ層９上方に成長する。最後に基板１裏面にｎ−電極
１５を、またコンタクト層１２上にｐ−電極１６を形成
して図５に示されるような半導体発光素子が完成される
。なお、１７ａ，１７ｂは装置の劈開面である。
除去した後、図（ｃ）に示すように第３の成長工程にお
いて、コンタクト層１２を電流ブロック層１１及びキャ
ップ層９上方に成長する。最後に基板１裏面にｎ−電極
１５を、またコンタクト層１２上にｐ−電極１６を形成
して図５に示されるような半導体発光素子が完成される
。なお、１７ａ，１７ｂは装置の劈開面である。
【０００８】ここで第１上クラッド層５，エッチングス
トッパ層６，上クラッド層７として用いられているｐ−
ＡｌＧａＩｎＰのｐ型不純物としては、Ｚｎ，Ｍｇが用
いられる。
トッパ層６，上クラッド層７として用いられているｐ−
ＡｌＧａＩｎＰのｐ型不純物としては、Ｚｎ，Ｍｇが用
いられる。
【０００９】またｎ型不純物としては、ＳｉもしくはＳ
ｅが用いられる。
ｅが用いられる。
【００１０】次に動作について説明する。コンタクト層
１２上方のｐ−電極と基板１裏面のｎ−電極との間に順
方向電圧を印加して電流を供給すると、電流は電流ブロ
ック層１２を避けて絞り込まれ、キャップ層９，バンド
不連続緩和層８，第２上クラッド層７を経て下方に向け
て流れ、活性層４よりもバンドギャップの大きな上，下
クラッド層３，５及び活性層４からなるダブルヘテロ構
造で、活性層４に入る電流がしきい値を越えると活性層
４にて発光（レーザ光）が生じ、この光が活性層４に沿
って水平方向に導波していくこととなり、レーザの共振
端面（劈開面）１７ａ，１７ｂ間で反射増幅され、いず
かの端面からレーザ光１８が出力される。
１２上方のｐ−電極と基板１裏面のｎ−電極との間に順
方向電圧を印加して電流を供給すると、電流は電流ブロ
ック層１２を避けて絞り込まれ、キャップ層９，バンド
不連続緩和層８，第２上クラッド層７を経て下方に向け
て流れ、活性層４よりもバンドギャップの大きな上，下
クラッド層３，５及び活性層４からなるダブルヘテロ構
造で、活性層４に入る電流がしきい値を越えると活性層
４にて発光（レーザ光）が生じ、この光が活性層４に沿
って水平方向に導波していくこととなり、レーザの共振
端面（劈開面）１７ａ，１７ｂ間で反射増幅され、いず
かの端面からレーザ光１８が出力される。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】従来のＡｌＧａＩｎＰ
系材料を用いた半導体発光素子は以上のようにして製造
されていたが、ｐ型層に用いられる不純物はＡｌＧａＩ
ｎＰ層中では非常に動き易く、しばしば結晶成長の過程
でこの不純物がｐ型層から活性層まで拡散して、所望の
バンド構造が得られず、しきい値電流が大きくなる等し
て素子の特性を劣化させてしまい、ひいてはデバイスの
寿命が短くなり、数百時間で動作不可能となる場合があ
る等の問題点があった。
系材料を用いた半導体発光素子は以上のようにして製造
されていたが、ｐ型層に用いられる不純物はＡｌＧａＩ
ｎＰ層中では非常に動き易く、しばしば結晶成長の過程
でこの不純物がｐ型層から活性層まで拡散して、所望の
バンド構造が得られず、しきい値電流が大きくなる等し
て素子の特性を劣化させてしまい、ひいてはデバイスの
寿命が短くなり、数百時間で動作不可能となる場合があ
る等の問題点があった。
【００１２】例えば、図３（ａ），（ｂ）はそれぞれ第
１上クラッド層５，エッチングストッパー層６，上クラ
ッド層７として用いられているｐ−ＡｌＧａＩｎＰのｐ
型不純物として亜鉛（Ｚｎ）を用いた場合の、第１の成
長工程終了後と第３の成長工程終了後における活性層４
近傍のＳＩＭＳ（ｓｅｃｏｎｄａｒｙ ｉｏｎ ｍａｓ
ｓ ｓｐｅｃｔｒｏｓｃｏｐｙ） 測定によるＺｎのプ
ロファイルを示す。図に示すように、第１の成長工程終
了後に比較して、第３の成長工程終了後ではＺｎがｐ層
より活性層４へ向けて拡散してきていることが明確に観
測される。
１上クラッド層５，エッチングストッパー層６，上クラ
ッド層７として用いられているｐ−ＡｌＧａＩｎＰのｐ
型不純物として亜鉛（Ｚｎ）を用いた場合の、第１の成
長工程終了後と第３の成長工程終了後における活性層４
近傍のＳＩＭＳ（ｓｅｃｏｎｄａｒｙ ｉｏｎ ｍａｓ
ｓ ｓｐｅｃｔｒｏｓｃｏｐｙ） 測定によるＺｎのプ
ロファイルを示す。図に示すように、第１の成長工程終
了後に比較して、第３の成長工程終了後ではＺｎがｐ層
より活性層４へ向けて拡散してきていることが明確に観
測される。
【００１３】また例えば、特開平１−２８６４８５号公
報に示されるようにコンタクト層成長前に、上クラッド
層の不純物となるＤＥＺ（ジメチル亜鉛）をＰを含む雰
囲気中で供給して、上クラッド層のメサ部の不純物濃度
を増加させて、クラッド層とコンタクト層間の直列抵抗
を低減させるようにしたものがあったが、かかる方法を
用いても依然として上述したような活性層への不純物拡
散は抑制することができなかった。
報に示されるようにコンタクト層成長前に、上クラッド
層の不純物となるＤＥＺ（ジメチル亜鉛）をＰを含む雰
囲気中で供給して、上クラッド層のメサ部の不純物濃度
を増加させて、クラッド層とコンタクト層間の直列抵抗
を低減させるようにしたものがあったが、かかる方法を
用いても依然として上述したような活性層への不純物拡
散は抑制することができなかった。
【００１４】この発明は上記のような問題点を解消する
ためになされたもので、結晶成長工程中でのｐ型不純物
の活性層への拡散を抑制し、良好な素子特性を有する半
導体発光素子及びその製造方法を得ることを目的とする
。
ためになされたもので、結晶成長工程中でのｐ型不純物
の活性層への拡散を抑制し、良好な素子特性を有する半
導体発光素子及びその製造方法を得ることを目的とする
。
【００１５】
【課題を解決するための手段】そこで本願発明者は上記
成長工程における不純物の活性層への拡散を抑制せんと
鋭意研究した結果、図３（ａ）に示されるように第１の
成長工程ではＺｎの拡散は見られず、第３の成長工程後
にＺｎの拡散が見られることから、第２または第３の成
長工程において、熱処理時等の要因に起因して不純物で
あるＺｎが拡散移動することに着目し、この成長工程時
に上記不純物の拡散を防止するべく対策を施すことで上
記目的を達成するようにしたものである。
成長工程における不純物の活性層への拡散を抑制せんと
鋭意研究した結果、図３（ａ）に示されるように第１の
成長工程ではＺｎの拡散は見られず、第３の成長工程後
にＺｎの拡散が見られることから、第２または第３の成
長工程において、熱処理時等の要因に起因して不純物で
あるＺｎが拡散移動することに着目し、この成長工程時
に上記不純物の拡散を防止するべく対策を施すことで上
記目的を達成するようにしたものである。
【００１６】すなわち本発明に係る半導体発光素子は、
電流ブロック層及びコンタクト層のうち少なくとも一方
の層の下方にリン（Ｐ）を含む層を設けたものである。
電流ブロック層及びコンタクト層のうち少なくとも一方
の層の下方にリン（Ｐ）を含む層を設けたものである。
【００１７】また本発明に係る半導体発光素子の製造方
法は、第２及び第３の成長工程のうち少なくとも一方の
工程において、リン（Ｐ）を含む雰囲気中で処理を行な
うとともに、各成長工程で層を成長させる前にＰを含む
層を先に成長させ、その上に各層を成長させるようにし
たものである。
法は、第２及び第３の成長工程のうち少なくとも一方の
工程において、リン（Ｐ）を含む雰囲気中で処理を行な
うとともに、各成長工程で層を成長させる前にＰを含む
層を先に成長させ、その上に各層を成長させるようにし
たものである。
【００１８】
【作用】この発明においては、電流ブロック層を成長す
る第２の成長工程、及びコンタクト層を成長する第３の
成長工程の少なくとも一方の工程を、Ｐを含むガス雰囲
気で処理するとともに、Ｐを含む層の成長をそれぞれの
成長工程の初期段階に行なうことにより、活性層へのｐ
型不純物の拡散を抑制することができる。
る第２の成長工程、及びコンタクト層を成長する第３の
成長工程の少なくとも一方の工程を、Ｐを含むガス雰囲
気で処理するとともに、Ｐを含む層の成長をそれぞれの
成長工程の初期段階に行なうことにより、活性層へのｐ
型不純物の拡散を抑制することができる。
【００１９】
【実施例】図１は本発明の一実施例によるＡｌＧａＩｎ
Ｐ２２結晶を用いた半導体発光素子の構造及びその製造
方法の一例を示す図であり、図２と同一符号は同一また
は相当部分を示し、１３はｎ−ＧａＡｓ電流ブロック層
１２下に設けられたｎ−ＩｎＧａＰ層、１４はｐ−Ｇａ
Ａｓコンタクト層下に設けられたｐ−ＩｎＧａＰ層であ
る。
Ｐ２２結晶を用いた半導体発光素子の構造及びその製造
方法の一例を示す図であり、図２と同一符号は同一また
は相当部分を示し、１３はｎ−ＧａＡｓ電流ブロック層
１２下に設けられたｎ−ＩｎＧａＰ層、１４はｐ−Ｇａ
Ａｓコンタクト層下に設けられたｐ−ＩｎＧａＰ層であ
る。
【００２０】次に製造方法について説明する。まず図（
ａ）の第１の成長工程において、従来と同様にして基板
１上に、バッファ層２，下クラッド層３，活性層４，第
１上クラッド層５，エッチングストッパ層６，第２上ク
ラッド層７，バンド不連続緩和層８，キャップ層９を連
続的にＭＯＣＶＤ法により成長する。
ａ）の第１の成長工程において、従来と同様にして基板
１上に、バッファ層２，下クラッド層３，活性層４，第
１上クラッド層５，エッチングストッパ層６，第２上ク
ラッド層７，バンド不連続緩和層８，キャップ層９を連
続的にＭＯＣＶＤ法により成長する。
【００２１】次に図（ｂ）の第２の成長工程において、
キャップ層９上にストライプ状のＳｉＮ膜１０からなる
マスクを形成し、選択エッチングによりキャップ層９，
バンド不連続緩和層８，上クラッド層７をメサ状に残す
ように、これらの層の所定領域をエッチングストッパ層
６を用いてエッチング除去する。次いで、選択エッチン
グ時に用いたエッチングマスクであるＳｉＮ膜１０をマ
スクとして、上記エッチング除去した領域にリン（Ｐ）
を含むｎ−ＩｎＧａＰ層１３、及びｎ−ＧａＡｓ電流ブ
ロック層１１を順次選択的に成長する。この第２の成長
工程においてもＭＯＣＶＤ法を用いるが、この際に上記
第１の成長工程終了後の選択エッチングを施した基板を
成長炉に挿入して、リン（Ｐ）を含むガス中で成長温度
（約７００℃）まで昇温して上記各層を成長させる。
キャップ層９上にストライプ状のＳｉＮ膜１０からなる
マスクを形成し、選択エッチングによりキャップ層９，
バンド不連続緩和層８，上クラッド層７をメサ状に残す
ように、これらの層の所定領域をエッチングストッパ層
６を用いてエッチング除去する。次いで、選択エッチン
グ時に用いたエッチングマスクであるＳｉＮ膜１０をマ
スクとして、上記エッチング除去した領域にリン（Ｐ）
を含むｎ−ＩｎＧａＰ層１３、及びｎ−ＧａＡｓ電流ブ
ロック層１１を順次選択的に成長する。この第２の成長
工程においてもＭＯＣＶＤ法を用いるが、この際に上記
第１の成長工程終了後の選択エッチングを施した基板を
成長炉に挿入して、リン（Ｐ）を含むガス中で成長温度
（約７００℃）まで昇温して上記各層を成長させる。
【００２２】そして上記マスクとしてのＳｉＮ膜１０を
除去した後、図（ｃ）に示すように第３の成長工程にお
いて、リンを含む雰囲気中でリン（Ｐ）を含むｐ−Ｉｎ
ＧａＰ層１４及びｐ−ＩｎＧａＡｓコンタクト層１２を
電流ブロック層１１及びキャップ層９上にＭＯＣＶＤ法
により順次成長する。最後に基板１裏面にｎ−電極を、
またコンタクト層１２上にｐ−電極（共に図示せず）を
形成して半導体発光素子が完成される。
除去した後、図（ｃ）に示すように第３の成長工程にお
いて、リンを含む雰囲気中でリン（Ｐ）を含むｐ−Ｉｎ
ＧａＰ層１４及びｐ−ＩｎＧａＡｓコンタクト層１２を
電流ブロック層１１及びキャップ層９上にＭＯＣＶＤ法
により順次成長する。最後に基板１裏面にｎ−電極を、
またコンタクト層１２上にｐ−電極（共に図示せず）を
形成して半導体発光素子が完成される。
【００２３】また上記各層の典型的な厚みは、下クラッ
ド層３が１μｍ程度、活性層４が０．０５〜０．１μｍ
、第１上クラッド層５が０．２〜０．３μｍ、エッチン
グストッパ層６が３０〜１００オングストローム、第２
上クラッド層７が０．７μｍ程度、バンド不連続緩和層
８が０．１μｍ程度、キャップ層９が０．５μｍ程度、
ｎ−ＩｎＧａＰ層１３が０．１μｍ程度、ｎ−ＧａＡｓ
電流ブロック層１１が１μｍ程度、ｐ−ＩｎＧａＰ層１
４は０．０１μｍ以上、コンタクト層１２は０．５μｍ
以上である。またダブルヘテロ構造を構成する活性層４
の組成比は（Ａｌｘ Ｇａ１−ｘ ）０．５ Ｉｎ０．
５ Ｐ、クラッド層５，７は（Ａｌｘ Ｇａ１−ｘ ）
０．５ Ｉｎ０．５ Ｐ、下クラッド層３は（ＡｌＹ
Ｇａ１−Ｙ ）０．５ Ｉｎ０．５ Ｐである（０≦Ｘ
＜Ｙ，Ｚ≦１）。
ド層３が１μｍ程度、活性層４が０．０５〜０．１μｍ
、第１上クラッド層５が０．２〜０．３μｍ、エッチン
グストッパ層６が３０〜１００オングストローム、第２
上クラッド層７が０．７μｍ程度、バンド不連続緩和層
８が０．１μｍ程度、キャップ層９が０．５μｍ程度、
ｎ−ＩｎＧａＰ層１３が０．１μｍ程度、ｎ−ＧａＡｓ
電流ブロック層１１が１μｍ程度、ｐ−ＩｎＧａＰ層１
４は０．０１μｍ以上、コンタクト層１２は０．５μｍ
以上である。またダブルヘテロ構造を構成する活性層４
の組成比は（Ａｌｘ Ｇａ１−ｘ ）０．５ Ｉｎ０．
５ Ｐ、クラッド層５，７は（Ａｌｘ Ｇａ１−ｘ ）
０．５ Ｉｎ０．５ Ｐ、下クラッド層３は（ＡｌＹ
Ｇａ１−Ｙ ）０．５ Ｉｎ０．５ Ｐである（０≦Ｘ
＜Ｙ，Ｚ≦１）。
【００２４】次に作用効果について説明する。以上のよ
うにして製造されたＡｌＧａＩｎＰ系結晶を用いた半導
体発光素子は、第２の成長工程においてリン（Ｐ）を含
むガス中での処理が行われ、第１の成長工程で作製され
たＰとＺｎを含む層に十分なリン（Ｐ）圧が供給される
とともに、電流ブロック層１１下方にリンを含む層１３
が設けられているため、リンの欠乏に伴うＺｎの活性層
４への拡散が抑制される。
うにして製造されたＡｌＧａＩｎＰ系結晶を用いた半導
体発光素子は、第２の成長工程においてリン（Ｐ）を含
むガス中での処理が行われ、第１の成長工程で作製され
たＰとＺｎを含む層に十分なリン（Ｐ）圧が供給される
とともに、電流ブロック層１１下方にリンを含む層１３
が設けられているため、リンの欠乏に伴うＺｎの活性層
４への拡散が抑制される。
【００２５】さらに第３の成長工程において、ＭＯＣＶ
Ｄ法でコンタクト層１２を形成するときにもＰを含む雰
囲気中で行うとともに、コンタクト層１２下方にＰを含
む層１４を設けたから、第３の成長工程におけるＺｎの
活性層４への拡散が抑制される。
Ｄ法でコンタクト層１２を形成するときにもＰを含む雰
囲気中で行うとともに、コンタクト層１２下方にＰを含
む層１４を設けたから、第３の成長工程におけるＺｎの
活性層４への拡散が抑制される。
【００２６】上記実施例で作製した半導体光素子の活性
層４近傍のＳＩＭＳ分析を行ったところ、図４に示すよ
うにＺｎの活性層４への拡散は起こっていないことを確
認した。
層４近傍のＳＩＭＳ分析を行ったところ、図４に示すよ
うにＺｎの活性層４への拡散は起こっていないことを確
認した。
【００２６】また、この素子の発振しきい値電流は４５
ｍＡで従来の７０ｍＡに比べて大きく改善されているこ
とがわかった。
ｍＡで従来の７０ｍＡに比べて大きく改善されているこ
とがわかった。
【００２７】なお、上記実施例では電流ブロック層１１
及びコンタクト層１２の両層の下方にリンを含むＩｎＧ
ａＰ層１３及び１４を設けたが、これは必ずしも両方に
設けなくともよい。
及びコンタクト層１２の両層の下方にリンを含むＩｎＧ
ａＰ層１３及び１４を設けたが、これは必ずしも両方に
設けなくともよい。
【００２８】また、第２，第３の成長工程で成長したリ
ンを含む層としてＩｎＧａＰ以外に、例えばＡｌＧａＩ
ｎＰやＩｎＧａＡｓＰ等のリン元素を含む結晶を用いて
も同様の効果がある。
ンを含む層としてＩｎＧａＰ以外に、例えばＡｌＧａＩ
ｎＰやＩｎＧａＡｓＰ等のリン元素を含む結晶を用いて
も同様の効果がある。
【００２９】
【発明の効果】以上のようにこの発明によれば、電流ブ
ロック層及びコンタクト層を形成するときに、少なくと
も一方の形成工程において、リン元素を含む雰囲気中で
処理を行なうとともに、各層の下方にリンを含む層を設
けたから、ドーピング不純物の活性層への拡散を抑制す
ることができ、その結果、良好な素子特性を示す半導体
発光素子を得ることができるという効果がある。
ロック層及びコンタクト層を形成するときに、少なくと
も一方の形成工程において、リン元素を含む雰囲気中で
処理を行なうとともに、各層の下方にリンを含む層を設
けたから、ドーピング不純物の活性層への拡散を抑制す
ることができ、その結果、良好な素子特性を示す半導体
発光素子を得ることができるという効果がある。
【図１】本発明の一実施例による半導体発光素子の製造
方法による半導体発光素子の層構造及びその製造方法の
一例を示す断面図である。
方法による半導体発光素子の層構造及びその製造方法の
一例を示す断面図である。
【図２】従来のＡｌＧａＩｎＰ結晶を用いた半導体発光
素子の構造及びその製造方法の一例を示す断面図である
。
素子の構造及びその製造方法の一例を示す断面図である
。
【図３】従来のＡｌＧａＩｎＰ結晶を用いた半導体発光
素子の製造方法により製造されたデバイスにおけるＺｎ
の拡散を示すＳＩＭＳ測定のプロファイル図である。
素子の製造方法により製造されたデバイスにおけるＺｎ
の拡散を示すＳＩＭＳ測定のプロファイル図である。
【図４】本発明の一実施例による半導体発光素子の製造
方法による製造された半導体発光素子Ｚｎの拡散を示す
ＳＩＭＳ測定のプロファイル図である。
方法による製造された半導体発光素子Ｚｎの拡散を示す
ＳＩＭＳ測定のプロファイル図である。
【図５】従来のＡｌＧａＩｎＰ結晶を用いた半導体発光
素子の構造及び動作を説明するための図。
素子の構造及び動作を説明するための図。
１ ｎ−ＧａＡｓ基板
２ ｎ−ＧａＡｓバッファ層
３ ｎ−ＡｌＧａＩｎＰ下クラッド層４
ＩｎＧａＰ活性層 ５ ｐ−ＡｌＧａＩｎＰ第１上クラッド層６
ｐ−ＩｎＧａＰエッチングストッパ層７ ｐ
−ＡｌＧａＩｎＰ第２上クラッド層８ ｐ−Ｉｎ
ＧａＰバンド不連続緩和層９ ｐ−ＧａＡｓキャ
ップ層 １０ ＳｉＮ膜 １１ ｎ−ＧａＡｓ電流ブロック層１２
ｐ−ＧａＡｓタンタクト層１３ ｎ−ＩｎＧａＰ
層 １４ ｐ−ＩｎＧａＰ層
ＩｎＧａＰ活性層 ５ ｐ−ＡｌＧａＩｎＰ第１上クラッド層６
ｐ−ＩｎＧａＰエッチングストッパ層７ ｐ
−ＡｌＧａＩｎＰ第２上クラッド層８ ｐ−Ｉｎ
ＧａＰバンド不連続緩和層９ ｐ−ＧａＡｓキャ
ップ層 １０ ＳｉＮ膜 １１ ｎ−ＧａＡｓ電流ブロック層１２
ｐ−ＧａＡｓタンタクト層１３ ｎ−ＩｎＧａＰ
層 １４ ｐ−ＩｎＧａＰ層
Claims (2)
- 【請求項１】 複数のＩＩＩ 族元素とリンからなる
活性層を、該活性層よりバンドギャップエネルギーが大
きな複数のＩＩＩ 族元素とリンからなる上クラッド層
及び下クラッド層とで挟んだダブルヘテロ構造部と、上
記上クラッド層のメサ部に形成された電流ブロック層と
、該電流ブロック層及び上記上クラッド層上方にコンタ
クト部とが形成された半導体発光素子において、上記電
流ブロック層及びコンタクト層の少なくとも一方の層の
下方にリンを含む層を設けたことを特徴とする半導体発
光素子。 - 【請求項２】 有機金属化学的気相成長法を用いて複
数のＩＩＩ 族元素とリンからなる活性層を、該活性層
よりバンドギャップエネルギーが大きな複数のＩＩＩ
族元素とリンからなる上及び下クラッド層とで挟んだダ
ブルヘテロ構造を形成する第１の工程と、上記上クラッ
ド層の所定領域をメサ状となるようエッチング除去し、
該エッチング除去した領域に電流ブロック層を形成する
第２の工程と、上記上クラッド層及び電流ブロック層上
方にコンタクト層を形成する第３の工程とを有する半導
体発光素子の製造方法において、上記第２及び第３の工
程の少なくとも一方は、電流ブロック層あるいはコンタ
クト層を形成する前に、これらの層とその下地層との間
にリンを含む雰囲気中でリンを含む層を形成する工程を
含むものである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 |
|---|---|---|---|
| JP3180491A JPH04253389A (ja) | 1991-01-29 | 1991-01-29 | 半導体発光素子及びその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3180491A JPH04253389A (ja) | 1991-01-29 | 1991-01-29 | 半導体発光素子及びその製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04253389A true JPH04253389A (ja) | 1992-09-09 |
Family
ID=12341278
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3180491A Pending JPH04253389A (ja) | 1991-01-29 | 1991-01-29 | 半導体発光素子及びその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH04253389A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN112636180A (zh) * | 2021-03-10 | 2021-04-09 | 陕西源杰半导体科技股份有限公司 | 激光器芯片及制备方法 |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01251684A (ja) * | 1988-03-31 | 1989-10-06 | Toshiba Corp | 半導体レーザ装置及びその製造方法 |
| JPH01286479A (ja) * | 1988-05-13 | 1989-11-17 | Toshiba Corp | 半導体レーザ装置 |
| JPH04212487A (ja) * | 1990-05-07 | 1992-08-04 | Toshiba Corp | 半導体レーザ装置 |
-
1991
- 1991-01-29 JP JP3180491A patent/JPH04253389A/ja active Pending
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01251684A (ja) * | 1988-03-31 | 1989-10-06 | Toshiba Corp | 半導体レーザ装置及びその製造方法 |
| JPH01286479A (ja) * | 1988-05-13 | 1989-11-17 | Toshiba Corp | 半導体レーザ装置 |
| JPH04212487A (ja) * | 1990-05-07 | 1992-08-04 | Toshiba Corp | 半導体レーザ装置 |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN112636180A (zh) * | 2021-03-10 | 2021-04-09 | 陕西源杰半导体科技股份有限公司 | 激光器芯片及制备方法 |
| CN112636180B (zh) * | 2021-03-10 | 2021-06-01 | 陕西源杰半导体科技股份有限公司 | 激光器芯片及制备方法 |
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