JPH05121335A

JPH05121335A - 半導体微細構造の製造方法

Info

Publication number: JPH05121335A
Application number: JP14938591A
Authority: JP
Inventors: Shigeyuki Otake; 茂行大竹
Original assignee: Fuji Xerox Co Ltd
Current assignee: Fujifilm Business Innovation Corp
Priority date: 1991-05-23
Filing date: 1991-05-23
Publication date: 1993-05-18
Anticipated expiration: 2015-04-10
Also published as: JP3030932B2

Abstract

(57)【要約】【目的】本発明は、量子細線や量子ドット等を作製する
ことができる半導体微細構造の製造方法を提供すること
にある。【構成】本発明では、基板上に２つの結晶面が上面と斜
面を形成するメサ構造の半導体からなる凸部を設け、こ
の凸部の前記２つの結晶面のうちの第１の結晶面の成長
速度が第２の結晶面の成長速度よりも速くなる条件で結
晶成長を行うことにより前記第１の結晶面を消失させる
第１の工程と、前記２つの結晶面のうちの第１の結晶面
の成長速度が第２の結晶面の成長速度よりも遅くなる条
件で結晶成長を行うことにより再び第１の結晶面が現れ
るように結晶成長を行う第２の工程とを有することを特
徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、電子、正孔、あるいは
光の閉じ込めを行なうために、微細な半導体の横方向構
造を作製する方法を提供するものであり、１μｍ以下の
活性層幅を持つ半導体レーザダイオードや量子細線を応
用した半導体レーザダイオード、半導体スイッチング素
子等に応用することができる。

【０００２】

【従来の技術】化合物半導体を用いて、半導体レーザ、
高速電子デバイスなどが作製されている。これらの半導
体デバイスの性能を向上させるために、量子井戸構造
や、二次元電子ガスなどのヘテロ構造が用いられてき
た。一方、量子細線や、量子箱などの提案がなされ、こ
れらのデバイスの性能向上が理論的に予想されている。
しかし、これらの構造の作製技術は、未だに確立されて
おらず微細加工技術の応用やファセットの選択成長によ
り作製する試みが行われている。微細加工技術の応用で
は、電子ビームリソグラフィーと反応性イオンエッチン
グを組み合わせて行なう方法により、３０ｎｍの量子細
線や量子箱が作られている（Ｈ．Ｔｅｍｋｉｎｅｔ
ａｌ．，Ａｐｐｌ．Ｐｈｙｓ．Ｌｅｔｔ．５０，４１
３（１９８７）参照）。また干渉露光と、ケミカルエッ
チングを組み合わせた方法により作製したサンプルで、
フォトルミネッセンスによる発光波長の変化が報告され
ている（Ｙ．Ｍｉｙａｍｏｔｏｅｔａｌ．，Ｊ．
Ｊ．Ａ．Ｐ．２６，Ｌ２２５，（１９８７）参照）。

【０００３】一方、ファセット成長により作製する方法
は、結晶の異方性によって生じる結晶面の成長速度の違
いを成長条件によって相対的に変化させることによって
行なうものである。これについては、ガリウム砒素や、
アルミニウムガリウム砒素のＭＯＣＶＤ法による成長に
おいていくつかの報告がある。今まで提案された方法
は、二次元電子ガスの細線であるファセット量子細線を
作る方法（特開平２−１３７３１６号公報参照）、（１
１１）Ｂ面の基板を用い、＜１１０＞方向への成長を利
用してラテラル量子細線や四面体量子ドット等を作る方
法（Ｔ．Ｆｕｋｕｉｅｔａｌ．，ＳＪＡＰＡ
Ｐ９０２２２０Ｎｏ，４３４参照）がある。このほか
に、Ｖ溝上への成長でＶ溝の底の部分の成長速度が速く
なることを応用して量子細線レーザの作製を試みた例が
ある（Ｒ．Ｂｈａｔｅｔａｌ．，Ｊ．Ｃｒｙｓｔ．
Ｇｒｏｗｔｈ９３，８５０（１９８８）参照）。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】微細加工技術の応用で
は、加工時の界面へのダメージが問題となり、発光デバ
イス等への応用には好ましくない。特に、アルミニウム
ガリウム砒素／ガリウム砒素の系では、界面の欠陥が問
題となるため、上記の例は、いずれもバンドギャップ内
に界面準位のできにくいインジウム燐系の材料を用いて
いる。また、この方法は大きさの制御性が不十分であ
る。二次元電子ガスの細線であるファセット量子細線に
於ては、界面にできた二次元あるいは一次元電子ガスを
用いるものであり、この方法では、電子輸送に応用が限
られる。

【０００５】ラテラル量子細線は、横方向の、膜厚が成
長膜厚で制御できる特長を持つが、（００１）面の成長
は、良好な面を得ることが難しい。また、細線の片側が
常に露出するために、半導体のなかに埋め込む目的では
問題がある。四面体量子ドットでは、微細な構造を作製
するために、（１１１）Ｂ面で囲まれた頂点付近で成長
材料を切り換える必要があるが、この成長膜厚の制御が
底辺の大きさに対する、微細構造の大きさになるため、
底辺の大きさが、１μｍでも１％の変化が、１０ｎｍの
変化になり、大きさの制御は極めて難しい。Ｖ溝上への
成長では、Ｖ溝の底の部分の大きさを制御できないとい
う大きな欠点がある。本発明は、これらの従来の問題点
を解決し、単原子オーダーで制御可能な半導体微細構造
の製造方法を提供することを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明は、基板上に２つ
の結晶面が上面と斜面を形成するメサ構造の半導体から
なる凸部を設け、この凸部の前記２つの結晶面のうちの
第１の結晶面の成長速度が第２の結晶面の成長速度より
も速くなる条件で結晶成長を行うことにより前記第１の
結晶面を消失させる第１の工程と、前記２つの結晶面の
うちの第１の結晶面の成長速度が第２の結晶面の成長速
度よりも遅くなる条件で結晶成長を行うことにより再び
第１の結晶面が現れるように結晶成長を行う第２の工程
とを有することを特徴とする。

【０００７】さらに本発明は、基板上に２つの結晶面が
上面と斜面を形成するメサ構造の第１の半導体からなる
凸部を設け、この凸部の前記２つの結晶面のうちの第１
の結晶面の成長速度が第２の結晶面の成長速度よりも速
くなる条件で第１の半導体層の結晶成長を行うことによ
り前記第１の結晶面を消失させる第１の工程と、前記２
つの結晶面のうちの第１の結晶面の成長速度が第２の結
晶面の成長速度よりも遅くなる条件で結晶成長を行うこ
とにより再び第１の結晶面が現れるようにバンドギャッ
プの広い第２の半導体層の結晶成長を行う第２の工程
と、その上に前記第１の結晶面の成長速度が前記第２の
結晶面の成長速度よりも速くなる条件でバンドギャップ
の狭い第３の半導体層を結晶成長させる第３の工程と、
さらにその上にバンドギャップの広い第４の半導体層を
設ける第４の工程とを有することを特徴とする。ここで
第１の半導体とバンドギャップの広い第２の半導体とは
同じ材料でもよいし、異なる材料でもよい。

【０００８】さらに本発明は、基板上に２つの結晶面が
上面と斜面を形成するメサ構造の第１の半導体からなる
凸部を設け、この凸部の前記２つの結晶面のうちの第１
の結晶面の成長速度が第２の結晶面の成長速度よりも速
くなる条件で第１の半導体層の結晶成長を行うことによ
り前記第１の結晶面を消失させる第１の工程と、前記２
つの結晶面のうちの第１の結晶面の成長速度が第２の結
晶面の成長速度よりも遅くなる条件で結晶成長を行うこ
とにより再び第１の結晶面が現れるように屈折率の小さ
い第２の半導体層の結晶成長を行う第２の工程と、その
上に前記第１の結晶面の成長速度が前記第２の結晶面の
成長速度よりも速くなる条件で屈折率の大きい第３の半
導体層を結晶成長させる第３の工程と、さらにその上に
屈折率の小さい第４の半導体層を設ける第４の工程とを
有する。ここで第１の半導体と屈折率の小さい第２の半
導体は同じ材料でもよいし、異なる材料でもよい。本発
明において、特定の結晶面を成長させる方法としては、
ＭＯＣＶＤ法における半導体層の成長において基板温度
を変化させる方法や、使用する原料においてＩＩＩ族と
Ｖ族の供給量の比を変える方法等が使用できる。

【０００９】

【作用】本発明においては、メサ構造の半導体結晶の上
面と斜面の結晶成長速度が、結晶成長条件により異なる
ことを利用して、前記上面部分に半導体微細構造を形成
する。すなわち、斜面に比し上面の結晶成長速度が斜面
の結晶成長速度よりも速い第１の条件で結晶成長を行え
ば結晶は主に上方に成長し、やがて上面の結晶面は消失
する。この状態から斜面の結晶成長速度が上面の結晶成
長速度よりも速い第２の条件で結晶成長を行えば、主に
斜面方向に結晶が成長するので再び上面の結晶面が現
れ、その幅は第２の条件の成長時間で制御することがで
きる。

【００１０】例えば、ＧａＡｓ／ＡｌＧａＡｓの成長で
は高温で成長し、（００１）面を消失させた後に、低温
で成長することにより（００１）面の横幅は、低温で成
長した（１１１）Ａ面の成長膜厚の約２倍となる。この
ように、高温での成長と、低温での成長を組み合わせる
ことにより、成長膜厚で決まる任意の幅を持つ（００
１）面が作製可能となる。この上に、（００１）面が
（１１１）Ａ面と比較して速く成長する条件でバンドギ
ャップの小さい材料を井戸層とし、さらにバンドギャッ
プの大きい材料でクラッド層を構成することで、横方向
のバンドギャップの変化を実現し、電子や正孔を横方向
に閉じ込め、一次元の閉じ込め構造（量子細線）や、実
効的なバンドギャップ差を利用した電流狭搾に使うこと
が可能となる。

【００１１】また、同様にして、横方向の屈折率の変化
を実現できる。この構造は、半導体レーザなどの光閉じ
込めを横方向で行なう時に有効なものである。本発明に
よる方法で、サブμｍの幅を持つ活性層を用いたレーザ
を構成する場合、活性層への光閉じ込め係数を高くする
ためには、本方法により、横方向の導波路構造をサブμ
ｍ領域で作製することが閾値電流を下げるために重要で
ある。さらに、成長による横方向の構造作製方法である
ために、界面のダメージもなく、発光材料としても発光
効率の高いものが得られる。

【００１２】

【実施例】本発明を構成する成長方法を、ここではＭＯ
ＣＶＤ法によるガリウム砒素の成長を例にとって説明す
る。結晶面の方向を示すバーガーズベクトルは、例えば
［−１１０］のように結晶軸のマイナス符号を数字の上
ではなく数字の左に付けて示した。図１（ａ）および
（ｂ）には、（００１）面基板上に［−１１０］方向に
エッチングによりメサストライプを作製し、その上に成
長した基板を［−１１０］方向より観察した断面形状を
示した。それぞれの破線の矢印は、面方位を、また矢印
大きさは、成長速度を模式的に示している。図１（ａ）
は、ガリウム砒素を高温（例として８００℃）で成長し
たときの成長形状を示している。また実線は、成長前の
基板表面形状である。この温度では、（００１）面２の
成長速度が、（１１１）Ａ面３に比べ４倍ほど速いため
に成長と共に、点線で示したような形状に変化し、最終
的には（００１）面は消失する。この時（００１）面の
成長膜厚は、最初の（００１）面の幅の１．２５倍の厚
さで消失する。一方低温（例として６００℃）では、
（００１）面が消失した後でも、（１１１）Ａ面３’の
成長速度が（００１）面に比べ３倍ほど速いために、成
長によって（００１）面２’’が現われて、図１（ｂ）
の点線で示したような形状になる。このように、高温で
成長し、（００１）面を消失させた後に、低温（例とし
て６００℃）で成長することにより（００１）面の幅
は、低温で成長した（１１１）Ａ面の成長膜厚で決定で
きる。この場合は（１１１）Ａ面の成長膜厚の約２倍と
なる。

【００１３】このように、成長条件を変化させる条件と
して成長温度を変化させる方法を使うと、高温での成長
と、低温での成長を組み合わせることにより、成長膜厚
で決まる任意の幅を持つ（００１）面が作製可能とな
る。このほかにも、成長条件を変化させる方法として原
料のＩＩＩ族とＶ族の供給比を変える方法がある。以上
のような成長条件を用いて（００１）面と（１１１）Ａ
面からなる［−１１０］方向のストライプ状の構造の上
に、（００１）面が（１１１）Ａ面に比べ成長速度が速
い第１の成長条件で成長し（００１）面を一度消失さ
せ、その後再び（００１）面の成長速度が（１１１）Ａ
面に比べ相対的に遅い第２の成長条件で成長させること
により、（００１）面の幅を（００１）面が現われ大き
くなって行く第２の成長条件での成長時間によって制御
して作製することが可能となる。

【００１４】また、バンドギャップの小さい材料の両側
にバンドギャップの大きい材料を設けた微細構造を作る
こともできる。図２に本発明を用いて作製した微細な横
方向の閉じ込め構造を示す。まずはじめに、第１の材料
でこのような微細な（００１）面を、図１において説明
したのと同様に形成する。すなわち、高温（例えば８０
０゜Ｃ）の結晶成長条件で（００１）面を消失させた結
晶４の上にバンドギャップの大きい第２の半導体層５を
結晶成長させ、微細な（００１）面６を形成する。さら
にその上に、高温でバンドギャップの小さい第３の半導
体層７を成長することにより、（００１）面に厚く、
（１１１）Ａ面に薄く膜を付けることができる。その上
に更に、バンドギャップの大きい第４の半導体層８を成
長する。この第３の半導体層の膜厚を、量子効果が現わ
れるような厚さにすることにより（００１）面の量子準
位を（１１１）Ａ面よりも小さくできる。これにより電
子、正孔の閉じ込めや横方向の実効的なバンドギャップ
の変化を実現しうる。ここで（００１）面を消失させた
結晶４と、その上に形成されたバンドギャップの大きい
材料は同じ材料であってもよいし、異なる材料であって
もよい。

【００１５】さらにまた、屈折率の大きい材料の両側に
屈折率の小さい材料を設けた微細構造を作ることもでき
る。図３に本発明を用いて作製した微細な横方向屈折率
分布構造を示す。まずはじめに、第１の材料で微細な
（００１）面を、図１において説明したのと同様に形成
する。すなわち、高温（例えば８００゜Ｃ）の結晶成長
条件で（００１）面を消失させた結晶９の上に屈折率の
小さい第２の半導体層１０を結晶成長させ、微細な（０
０１）面１１を形成する。さらにその上に、高温で屈折
率の大きい第３の半導体層１２を成長することにより、
（００１）面に厚く、（１１１）Ａ面に薄く膜を付ける
ことができる。その上に更に、屈折率の小さい第４の半
導体層１３を成長することにより図３に示すような形状
が作製できる。これにより、横方向の屈折率の変化を実
現できるようになる。ここで（００１）面を消失させた
結晶９と、その上に形成された屈折率の小さい半導体層
は同じ材料であってもよいし、異なる材料であってもよ
い。

【００１６】このように、本発明は以下の三点を特徴と
する。化合物半導体の結晶成長において、ある特定の成
長速度の速い結晶面が消失した後に、成長条件を変え、
当該結晶面の成長速度を相対的に遅くすることにより、
再びその結晶面が現われるように成長することで、その
幅が成長条件を変えた後の成長膜厚で制御されるように
なる。このようにして第２のバンドギャップの大きい材
料で作製された微細な結晶面上に、さらに、バンドギャ
ップの小さい第３の材料で作製された半導体層を、当該
結晶面の成長速度を相対的に速くする成長条件で成長す
るとともに、この当該結晶面の周りの成長速度の遅い面
の厚さが、量子効果が現われるような厚さになるように
し、この上に、第４のバンドギャップの大きい材料で作
製された半導体層を成長することにより、縦方向および
横方向の両方向でバンドギャップが変化した微細な構造
を作製することが可能になる。

【００１７】同様にして、第２の屈折率の小さい材料で
作製された微細な結晶面上に、さらに、屈折率の大きい
第３の材料で作製された半導体層を、当該結晶面の成長
速度が相対的に速くなる成長条件で成長することにより
当該結晶面の周りの成長速度の遅い面の厚さを当該結晶
面よりも薄くし、さらにこの上に、第４の屈折率の小さ
い材料で作製された半導体層を成長することにより、縦
方向および横方向の光の閉じ込め構造を作製することが
可能になる。次に、本発明の成長方法を用いて、ガリウ
ム砒素アルミニウムガリウム砒素を用いた量子細線構造
を作製した実施例１、および、活性層幅が、０．２μｍ
の半導体量子井戸レーザーを作製した実施例２を示す。
なお、実施例は一つの例示であって、本発明の精神を逸
脱しない範囲において、種々の変更や改良を行ないうる
ことは言うまでもない。

【００１８】（実施例１）図４は本発明の成長方法を用
いて、ガリウム砒素アルミニウムガリウム砒素を用いた
量子細線構造を作製した実施例の説明図である。成長用
の基板として、ガリウム砒素基板に、［−１１０］方向
に平行に１０μｍ幅のストライプ状のレジストマスクを
つけ、燐酸：過酸化水素：水＝１０：１：１の溶液に
て、２分間のエッチングを行なった後、レジストを取り
除き、基板に（００１）面１４と（１１１）Ａ面１５で
囲まれた基板１６のようなメサ構造を作る。このとき、
メサ構造の上面の横幅はサイドエッチのため１μｍ程度
になる。この基板上に、ＭＯＣＶＤ法を用い、８００℃
において、Ａｌ_0.3Ｇａ_0.7Ａｓ層１７を成長させる。
（００１）面上に１．５μｍ成長したところで、成長を
一時停止する。成長温度を６００℃に下げ、温度が安定
したところでＡｌ_0.3Ｇａ_0.7Ａｓ層１８を（１１１）Ａ
面上で１０ｎｍ成長させる。これにより、（００１）面
の幅は２０ｎｍとなる。

【００１９】さらに、成長を一時停止し、再び成長温度
を８００℃に変更し、温度が安定したところでＧａＡｓ
層１９を（００１）面上で１０ｎｍ成長させる。この上
に、バリアー層としてＡｌ_0.3Ｇａ_0.7Ａｓ層２０を（０
０１）面上で１００ｎｍ成長した。このように成長する
ことで、（１１１）Ａ面のＧａＡｓ層１９’’の厚さ
は、約２．５ｎｍとなり、量子効果のため電子は１０ｎ
ｍの厚さのある（００１）面上のＧａＡｓ層１９’に閉
じ込められる。この結果、この頂点に厚さ１０ｎｍ、幅
２０ｎｍの量子細線が作製できる。

【００２０】（実施例２）図５は本発明の成長方法を用
いて、ガリウム砒素アルミニウムガリウム砒素を用いた
活性層幅が、０．２μｍの半導体量子井戸レーザーを作
製した実施例の説明図である。成長用の基板として、シ
リコンドープガリウム砒素（００１）面基板２１に、シ
リコン酸化膜またはシリコン窒化膜層２２を付け、［−
１１０］方向に平行に２μｍ幅のストライプ状のレジス
トマスクをつけ、バッファードフッ酸溶液にて、シリコ
ン窒化膜のエッチングを行なった後、レジストを取り除
き、基板にシリコン酸化膜の無い幅２μｍのストライプ
状になった窓領域を作る。この基板上に、ＭＯＣＶＤ法
を用い、８００℃において、セレンドープｎ−ＧａＡｓ
バッファー層２３を１．０μｍ、ｎ−Ａｌ_0.3Ｇａ_0.7Ａ
ｓバッファー層２４を０．５μｍ選択成長させる。さら
にｎ−Ａｌ_0.6Ｇａ_0.4Ａｓクラッド層２５を１．５μｍ
成長させる。

【００２１】ここで、成長を一時停止し、成長温度を６
００℃に下げ、温度が安定したところでｎ−Ａｌ_0.6Ｇ
ａ_0.4Ａｓ層２６を（１１１）Ａ面上の厚さで０．１５
μｍ成長させる。これにより、（００１）面の幅は０．
３μｍとなる。さらに、また成長を一時停止し、再び成
長温度を８００℃に変更し、温度が安定したところでア
ンドープＡｌ_0.2Ｇａ_0.8Ａｓ導波路層２７を０．０９μ
ｍ、ＧａＡｓ活性層２８を（００１）面上で１０ｎｍ成
長させる。この上に、アンドープＡｌ_0.2Ｇａ_0.8Ａｓ導
波路層２９を０．０９μｍそして、ｐ−クラッド層とし
て亜鉛ドープＡｌ_0.6Ｇａ_0.4Ａｓ層３０を０．１μｍ成
長した。（００１）面がなくなることで成長速度が遅く
なるため、再び（００１）面を広げるために、成長を一
時停止し、成長温度を６００℃に下げ、温度が安定した
ところでｐ−Ａｌ_0.6Ｇａ_0.4Ａｓ層３１を（１１１）Ａ
面上の厚さで１．０μｍ成長させる。

【００２２】さらに、成長を一時停止し、再び成長温度
を８００℃に変更し、温度が安定したところでｐ−クラ
ッド層として亜鉛ドープＡｌ_0.6Ｇａ_0.4Ａｓ層３２を
０．５μｍ成長した。最後に、コンタクト層として亜鉛
ドープＧａＡｓ層３３を０．１μｍ成長した。このよう
にして成長した基板に電極３４、３５をつけ、劈開する
ことで、量子井戸レーザが作製できる。このような方法
で作成したレーザはほぼ円形の導波路を持つために縦横
共に、広がり角の等しい円形のビームとなる。また、閾
値電流も横方向の光閉じ込めが縦方向と同じように行は
れるために、活性層幅が小さいにも関わらず大きな光閉
じ込め係数が得られ、活性層幅にほぼ比例して減少して
いる。

【００２３】なお、ここに示した実施例１、実施例２の
ほかにも本方法を用いることで横方向の微細構造を有効
に活用できる。例として、実施例２の構造は、端面を無
反射コーティングすることでそのまま光増幅器として応
用出来る。また、ここでは、量子井戸を一層であった
が、量子井戸が、多層に配置されてなる多重量子井戸を
用いることも可能である。また、実施例１では、エッチ
ングによるメサ形状の基板を用い、実施例２では、マス
ク基板上への選択成長を用いたが、これらは本質的なも
のではなくどちらの方法で作成した基板でも用いること
が出来る。エッチングによるメサ形状の基板を用い、実
施例２の構造を作製する場合には、電流ブロック層を用
いることで対応できる。さらに、本方法の微細構造作製
方法は、ここに挙げた、ガリウム砒素／アルミニウムガ
リウム砒素に限ったものではなく、このほかの化合物半
導体にも適用可能である。また、成長方法もここでは、
ＭＯＣＶＤ法を用いたが、ＭＢＥ法や、ＭＯＭＢＥ法、
あるいは、ガスソースＭＢＥ法等にも適用可能である。

【００２４】

【発明の効果】以上説明したことから明らかなように、
（００１）面を一度消失させ、その後再び（００１）面
が現われるようにすることによって、（００１）面のの
幅を（００１）面が現われるような成長条件での成長時
間によって制御性良く作製することが可能となる。これ
を用いて、電子や正孔を横方向に閉じ込め、一次元の閉
じ込め構造である量子細線や、実効的なバンドギャップ
差を利用した電流狭搾に使うことが可能となる。また、
横方向の屈折率の変化も実現できる。さらに、本方法を
用いて作製した量子細線レーザや、狭い活性層幅を持つ
レーザは、閾値電流を大幅に低減することが可能とな
る。

【００２５】

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による半導体微細構造の製造方法の一
実施例を示し、結晶の成長方向を［−１１０］方向から
見た断面図である。（ａ）は高温（８００℃）での結晶
成長による断面形状の変化を示す。（ｂ）は低温（６０
０℃）成長による断面形状の変化を示す。点線は成長に
よって変わってゆく様子を示す。

【図２】本発明を用いて微細な横方向閉じ込め構造を
作製する場合を示す。

【図３】本発明を用いて微細な横方向屈折率分布を作
製する場合を示す。

【図４】量子細線構造を作成した実施例１の断面図で
ある。

【図５】活性層幅が０．２μｍの半導体量子井戸レー
ザーを作製した実施例２の断面図である。

【００２６】

【符号の説明】

１…ＧａＡｓ結晶、２，２’，２’’…（００１）面、
３，３’…（１１１）Ａ面、４…（００１）面を消失さ
せた第１の半導体結晶、５…バンドギャップの大きい第
２の半導体層、６…（００１）面、７…バンドギャップ
の小さい第３の半導体層、８…バンドギャップの大きい
第４の半導体層、９…（００１）面を消失させた第１の
半導体結晶、１０…屈折率の小さい第２の半導体層、１
１…（００１）面、１２…屈折率の大きい第３の半導体
層、１３…屈折率の小さい第４の半導体層、１４…（０
０１）面、１５…（１１１）面、１６…エッチングによ
り作成した基板、１７…８００℃で成長したＡｌ_0.3Ｇ
ａ_0.7Ａｓ、１８…６００℃で成長したＡｌ_0.3Ｇａ_0.7
Ａｓ、１９，１９’，１９’’…８００℃で成長したＧ
ａＡｓ、２０…８００℃で成長したＡｌ_0.3Ｇａ_0.7Ａ
ｓ、２２…ＳｉＮ_xマスク層、２３…ｎ−ａＡｓバッフ
ァー層、２４…ｎ−Ａｌ_0.3Ｇａ_0.7Ａｓバッファー層、
２５…ｎ−Ａｌ_0.6Ｇａ_0.4Ａｓクラッド層、２６…６０
０℃で成長したｎ−Ａｌ_0.6Ｇａ_0.4Ａｓクラッド層、２
７…アンドープＧａＡｓ活性層、２８…アンドープＡｌ
_0.2Ｇａ_0.8Ａｓ導波路層、２９…アンドープＡｌ_0.2Ｇ
ａ_0.8Ａｓ導波路層、３０…ｐ−Ａｌ_0.6Ｇａ_0.4Ａｓク
ラッド層、３１…６００℃で成長したｐ−Ａｌ_0.6Ｇａ
_0.4Ａｓクラッド層、３２…８００℃で成長したｐ−Ａ
ｌ_0.6Ｇａ_0.4Ａｓクラッド層、３３…ｐ−ＧａＡｓコン
タクト層、３４，３５…オーミック電極

【手続補正書】

【提出日】平成４年１０月１３日

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】発明の名称

【補正方法】変更

【補正内容】

【発明の名称】半導体微細構造の製造方法

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】基板上に２つの結晶面が上面と斜面を形成
するメサ構造の半導体からなる凸部を設け、この凸部の
前記２つの結晶面のうちの第１の結晶面の成長速度が第
２の結晶面の成長速度よりも速くなる条件で結晶成長を
行うことにより前記第１の結晶面を消失させる第１の工
程と、前記２つの結晶面のうちの第１の結晶面の成長速
度が第２の結晶面の成長速度よりも遅くなる条件で結晶
成長を行うことにより再び第１の結晶面が現れるように
結晶成長を行う第２の工程とを有することを特徴とする
半導体微細構造の製造方法。
【請求項２】基板上に２つの結晶面が上面と斜面を形成
するメサ構造の第１の半導体からなる凸部を設け、この
凸部の前記２つの結晶面のうちの第１の結晶面の成長速
度が第２の結晶面の成長速度よりも速くなる条件で第１
の半導体層の結晶成長を行うことにより前記第１の結晶
面を消失させる第１の工程と、前記２つの結晶面のうち
の第１の結晶面の成長速度が第２の結晶面の成長速度よ
りも遅くなる条件で結晶成長を行うことにより再び第１
の結晶面が現れるようにバンドギャップの広い第２の半
導体層の結晶成長を行う第２の工程と、その上に前記第
１の結晶面の成長速度が前記第２の結晶面の成長速度よ
りも速くなる条件でバンドギャップの狭い第３の半導体
層を結晶成長させる第３の工程と、さらにその上にバン
ドギャップの広い第４の半導体層を設ける第４の工程と
を有することを特徴とする半導体微細構造の製造方法。
【請求項３】基板上に２つの結晶面が上面と斜面を形成
するメサ構造の第１の半導体からなる凸部を設け、この
凸部の前記２つの結晶面のうちの第１の結晶面の成長速
度が第２の結晶面の成長速度よりも速くなる条件で第１
の半導体層の結晶成長を行うことにより前記第１の結晶
面を消失させる第１の工程と、前記２つの結晶面のうち
の第１の結晶面の成長速度が第２の結晶面の成長速度よ
りも遅くなる条件で結晶成長を行うことにより再び第１
の結晶面が現れるように屈折率の小さい第２の半導体層
の結晶成長を行う第２の工程と、その上に前記第１の結
晶面の成長速度が前記第２の結晶面の成長速度よりも速
くなる条件で屈折率の大きい第３の半導体層を結晶成長
させる第３の工程と、さらにその上に屈折率の小さい第
４の半導体層を設ける第４の工程とを有することを特徴
とする半導体微細構造の製造方法。