JPH05315641A

JPH05315641A - 半導体発光素子およびその製造方法

Info

Publication number: JPH05315641A
Application number: JP11713892A
Authority: JP
Inventors: Kazuki Tatsuoka; 一樹立岡; Hiroki Naito; 浩樹内藤
Original assignee: Matsushita Electronics Corp
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1992-05-11
Filing date: 1992-05-11
Publication date: 1993-11-26

Abstract

(57)【要約】【目的】光ファイバジャイロ等の光源として用いる高
出力で、低電流動作のスーパールミネッセントダイオー
ドおよびその製造方法を提供する。【構成】Ｇａ_1-xＡｌ_xＡｓ層からなる活性層４の主面
の少なくとも一方の側にその活性層に接して一導電型の
Ｇａ_1-Y1Ａｌ_Y1Ａｓ第一光ガイド層５を、その第一光ガ
イド層の表面に一導電型のＧａ_1-Y2Ａｌ_Y2Ａｓ第二光ガ
イド層６をそれぞれ備え、その第二光ガイド層６上に逆
の導電型でストライプ状の窓７ａを有するＧａ_1-zＡｌ_z
Ａｓ層７と、上記ストライプ状の窓７ａに一導電型のＧ
ａ_1-Y3Ａｌ_Y3Ａｓ層９とを備えており、さらに前面側端
部および後面側端部のうち少なくとも一方に活性層４に
接して形成されたＧａ_1-wＡｌ_wＡｓ層１１を少なくとも
備えており、ＡｌＡｓ混晶比、Ｘ，Ｙ１，Ｙ２，Ｙ３お
よびＺの間にＺ＞Ｙ３＞Ｙ２＞Ｘ≧０およびＹ１＞Ｙ２
の関係を有し、Ｘ，Ｙ１およびＷの間にＹ１≧Ｗ＞Ｘの
関係を有する構成による。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、光応用計測機器のひと
つである光ファイバジャイロの光源として用いられるス
ーパールミネッセントダイオード（Superluminescent D
iode;ＳＬＤ）等の半導体発光素子およびその製造方法
に関する。

【０００２】

【従来の技術】光ファイバジャイロは、光による回転角
速度の検出原理（Sagnac効果）を用いた光ジャイロの一
種で、光ファイバを用いて光路の十分長い高感度の干渉
計を構成している。光源としては、通常、半導体発光素
子であるレーザーダイオードあるいはＳＬＤを用いる
が、コヒーレント長の長いレーザーダイオードでは、光
ファイバ中でのレイリー散乱により、その一部が後方散
乱光となって位相ノイズを発生させる。従って、光源に
はコヒーレンス長の短いＳＬＤの方が望ましいが、従
来、低コヒーレンスでありかつ低動作電流で十分な光出
力の得られるＳＬＤは実用化されておらず、半導体レー
ザが用いられている。

【０００３】以下従来の半導体発光素子について説明す
る。図５は、従来のＳＬＤの一例を示す要部斜視図であ
る。同図において、１５はｐ−ＧａＡｓ基板、１６はｎ
−ＧａＡｓ電流ブロック層、１７はｐ−Ｇａ_0.59Ａｌ
_0.41Ａｓクラッド層、１８はＧａ_0.92Ａｌ_0.08Ａｓ活性
層、１９はｎ−Ｇａ_0. ₅₉Ａｌ_0.41Ａｓクラッド層、２０
はｐ−ＧａＡｓコンタクト層、２１はオーミック電極、
２２は同じくオーミック電極である。また、チップの両
端面には低反射率コーティングが施してある。

【０００４】光ファイバジャイロの位相ノイズ低減のた
めには、低コヒーレンスのＳＬＤが必要であり、かつそ
の回転角速度検出感度向上のためには、高出力化が必要
である。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】このような従来の構成
では端面に低反射率コーティングを施しても、レーザ発
振を抑えるに十分な低い反射率を再現性よく得ることは
難しく、図４に示すように、低い出力光レベルでレーザ
発振を起こし高出力のスーパールミネッセント（Superl
uminescent;ＳＬ）光が得られない欠点があった。ま
た、電流ブロック層１６の光吸収による導波路の損失に
より動作電流が大きいという欠点もあった。

【０００６】本発明はこのような従来の課題を解決する
もので、低動作電流で高出力のＳＬ光を発光することが
できる半導体発光素子を提供することを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
に本発明の半導体発光素子は、Ｇａ_1-xＡｌ_xＡｓ層から
なる活性層の主面の少なくとも一方の側にその活性層に
接して一導電型のＧａ _1-Y1Ａｌ_Y1Ａｓ第一光ガイド層
を、その第一光ガイド層の表面に一導電型のＧａ _1-Y2Ａ
ｌ_Y2Ａｓ第二光ガイド層をそれぞれ備え、その第二光ガ
イド層上に逆の導電型でストライプ状の窓を有するＧａ
_1-zＡｌ_zＡｓ層と、ストライプ状の窓に一導電型のＧａ
_1-Y3Ａｌ_Y3Ａｓ層とを備えており、さらに前面側端部お
よび後面側端部のうち少なくとも一方に上記活性層に接
して形成されたＧａ_1-wＡｌ_wＡｓ層を少なくとも備えて
おり、ＡｌＡｓ混晶比、Ｘ，Ｙ１，Ｙ２，Ｙ３およびＺ
の間にＺ＞Ｙ３＞Ｙ２＞Ｘ≧０およびＹ１＞Ｙ２の関係
を有し、Ｘ，Ｙ１およびＷの間にＹ１≧Ｗ＞Ｘの関係を
有する構成による。

【０００８】

【作用】この構成によって、電流ブロック層となるＧａ
_1-zＡｌ_zＡｓ層のストライプ状の窓となっているＧａ
_1-Y3Ａｌ_Y3Ａｓ層から注入される電流により、活性層と
なるＧａ_1-xＡｌ_xＡｓ層でＳＬ光が生じる。ここで、電
流ブロック層となるＧａ_1- _zＡｌ_zＡｓ層の屈折率はスト
ライプ内部のクラッド層となるＧａ_1-Y3Ａｌ_Y3Ａｓ層よ
りも小さいので、ＳＬ光はこの屈折率差によりストライ
プ内に有効に閉じ込められる。さらに、電流ブロック層
となるＧａ_1-zＡｌ_zＡｓ層の禁制帯幅は活性層となるＧ
ａ_1-xＡｌ_xＡｓ層の禁制帯幅よりもかなり大きいので、
ＳＬ光の電流ブロック層による光吸収はなく、導波路の
損失による動作電流の増大がない。また、活性層となる
Ｇａ_1-xＡｌ_xＡｓ層の上記ストライプ部の長手方向の一
方または両方の端と素子端面の間に形成されたＧａ_1-w
Ａｌ_wＡｓ層の中では光は広がりながら導波するため、
端面から反射して再び活性層内に戻ってくる光量が減
り、実効的に反射率を低下させることができるため、容
易にレーザ発振を抑制し、高出力のＳＬＤを得ることが
できる。また、この構成によって、活性層へのキャリア
の閉じ込めはＡｌＡｓ混晶比の高いＧａ_1-Y1Ａｌ_Y1Ａｓ
第一光ガイド層により決定され、再成長はＡｌＡｓ混晶
比の低いＧａ_1-Y2Ａｌ_Y2Ａｓ第二光ガイド層上への成長
となるため、容易に再成長が行える。

【０００９】

【実施例】以下本発明の一実施例について図面を参照し
ながら説明する。

【００１０】図１（ａ）は、本発明の一実施例における
ＳＬＤからなる半導体発光素子の要部斜視図、図１
（ｂ）は図１（ａ）の半導体発光素子の長さ方向の断面
を示す部分の部分切り出し図、図１（ｃ）は図１（ａ）
の半導体発光素子の端部の断面を示す部分切り出し図で
ある。これらの図に示すように半導体発光素子の前面側
（以下前面側と略す）では、ｎ型のＧａＡｓ基板１の上
に、ｎ型のＧａＡｓバッファ層２が形成されており、そ
の上にｎ型のＧａ_0.5Ａｌ_0.5Ａｓクラッド層３、Ｇａ
_0.92Ａｌ_0.08Ａｓ（一般的にＧａ_1-xＡｌ_xＡｓで表わ
す）活性層４、ｐ型のＧａ_0.5Ａｌ_0.5Ａｓ（一般的にＧ
ａ_1-Y1Ａｌ_Y1Ａｓで表わす）第一光ガイド層５、ｐ型の
Ｇａ_0.8Ａｌ_0.2Ａｓ（一般的にＧａ_1-Y2Ａｌ_Y2Ａｓで表
わす）第二光ガイド層６が形成されており、電流狭窄の
ために電流チャンネルとなる窓７ａ以外の領域には、ｎ
型のＧａ_0.4Ａｌ_0.6Ａｓ（一般的にＧａ_1-zＡｌ_zＡｓで
表わす）電流ブロック層７が形成されている。８はＧａ
_0.8Ａｌ_0.2Ａｓ保護層、９はｐ型のＧａ_0.5Ａｌ_0.5Ａｓ
（一般的にＧａ_1-Y3Ａｌ_Y3Ａｓで表わす)クラッド層、
１０はｐ型ＧａＡｓコンタクト層である。また、ＳＬＤ
の後面側（以下後面側と略す）では、１１のｐ型のＧａ
_0.55Ａｌ_0.45Ａｓ（一般的にＧａ_1-wＡｌ_wＡｓで表わ
す）ウインドウ層、１２のｎ型のＧａ_0.55Ａｌ_0.45Ａｓ
ウインドウ層、１３のＧａ_0.8Ａｌ_0.2Ａｓ保護層が形成
されている。

【００１１】このようにして形成された素子では、活性
層であるＧａ_0.92Ａｌ_0.08Ａｓ層４を後面側に向かって
導波してきた光は、ｐ−Ｇａ_0.55Ａｌ_0.45Ａｓウインド
ウ層１１の中に放射され、端面に達する。端面で反射し
た光は再び活性層４に戻ってくるが、活性層４から放射
された時の光の広がり、および反射したときの広がりに
より、有効に活性層４にカップリングされる割合はきわ
めて小さい。後端面を低反射率コーティングすれば、こ
の反射光量はさらに小さくできる。従って、導波路端４
ａでみた反射率は、実効的に１％以下にすることが可能
である。ゆえに、レーザダイオードとしてのしきい電流
値を大きくし、スペクトル半値幅の広いＳＬ光を高い光
出力まで得ることができる。

【００１２】また、本実施例のように、ウインドウ層１
１が形成されている部分に、電流阻止層を兼ねるｎ−Ｇ
ａ_0.55Ａｌ_0.45Ａｓ層１２を形成しておけば電流を非注
入にでき、従って、無効電流をなくしジュール熱による
端面近傍の温度上昇を抑えられる。さらに、ｐ−Ｇａ
_0.55Ａｌ_0.45Ａｓ層１１の禁制帯幅は活性層であるＧａ
_0.92Ａｌ_0.08Ａｓ層４より大きいので、光の吸収による
発熱も防ぐことができる。

【００１３】ここで、安定な単一横モードを得るため
に、電流ブロック層７のＡｌＡｓ混晶比をｐ型のＧａ
_0.5Ａｌ_0.5Ａｓクラッド層９のＡｌＡｓ混晶比より、１
０％以上高く設定する。もし、電流ブロック層７のＡｌ
Ａｓ混晶比がクラッド層と同様である場合、プラズマ効
果によるストライプ内の屈折率の低下があり、アンチガ
イドの導波路となり、単一に横モードは得られない。い
わんや、電流ブロック層７のＡｌＡｓ混晶比がｐ型のＧ
ａ_0.5Ａｌ_0.5Ａｓクラッド層９より、低い場合は、完全
に、横モードが不安定になり、目的としている低動作電
流化さえ達成できない。本実施例では、図１に示すよう
に、電流ブロック層７のＡｌＡｓ混晶比をｐ型のＧａ
_0.5Ａｌ_0.5Ａｓクラッド層９のＡｌＡｓ混晶比より、
０．１高く、０．６としている。

【００１４】この構造において、ｐ型のＧａＡｓコンタ
クト層１０から注入される電流は窓７ａ内に閉じ込めら
れ、窓７ａ下部のＧａ_0.92Ａｌ_0.08Ａｓ活性層４で誘導
放出が生じる。ここで、ｐ型のＧａ_0.5Ａｌ_0.5Ａｓ第一
光ガイド層５のＡｌＡｓ混晶比は、活性層４のＡｌＡｓ
混晶比より十分に高く、活性層へ有効にキャリアを閉じ
込め、誘導放出を可能としている。再成長は、ＡｌＡｓ
混晶比の低いｐ型のＧａ_0.8Ａｌ_0.2Ａｓ第二光ガイド層
６上への成長となるため、表面酸化の問題は全くない。
具体的に、第二ガイド層６のＡｌＡｓ混晶比としては、
再成長が容易な０．３以下で、誘導放出光（ＳＬ光）に
対して透明であることが望ましい。したがって、本実施
例では、０．２としている。さらに、その膜厚は、光分
布にあまり影響を与えない０．０５μｍ以下が望まし
い。本実施例では、０．０３μｍとしている。以上、キ
ャリアを閉じ込める層（第一光ガイド層５）と、再成長
される層（第二光ガイド層６）を別々に、形成すること
により、光吸収による損失の少ない誘導放出を可能とし
ているのである。また、ｎ型のＧａ_0.4Ａｌ_0.6Ａｓ電流
ブロック層７の禁制帯幅は、Ｇａ_0.92Ａｌ_0.08Ａｓ活性
層４の禁制帯幅よりも大きいので、従来の構造のように
電流ブロック層による光吸収がなく、導波路の損失の小
さい低動作電流の素子が得られる。

【００１５】なお、一般的には上記の化学式におけるＡ
ｌＡｓ混晶比、Ｘ，Ｙ１，Ｙ２，Ｙ３およびＺの間に、
Ｚ＞Ｙ３＞Ｙ２＞Ｘ≧０およびＹ１＞Ｙ２の関係を有
し、Ｘ，Ｙ１およびＷの間にＹ１≧Ｗ＞Ｘの関係を有す
るようにすればよい。

【００１６】また図１においては後面側端部にのみｐ型
のＧａ_0.55Ａｌ_0.45Ａｓウインドウ層１１およびｎ型の
Ｇａ_0.55Ａｌ_0.45Ａｓウインドウ層１２等を設けた場合
について述べたが、前面側端部に設けてもよいし、同時
に両端部に設けてもよい。又二つのウインドウ層のｐ
型、ｎ型が入れ換ってもよく、活性層４に接するウイン
ドウ層の混晶比が少なくとも上記条件を満たせばよい。

【００１７】図２（ａ）〜（ｃ）は本発明の一実施例に
おけるＳＬＤの製造工程前半の工程斜視図、図３
（ａ），（ｂ）は同ＳＬＤの製造工程後半の工程斜視図
である。図２（ａ）に示すように、ｎ型のＧａＡｓ基板
１の上に、ＭＯＣＶＤあるいはＭＢＥ成長法により、ｎ
型のＧａＡｓバッファ層２（厚さ、０．５μｍ）、ｎ型
のＧａ_0.5Ａｌ_0.5Ａｓクラッド層３（厚さ、１μｍ）、
Ｇａ_0.92Ａｌ_0.08Ａｓ活性層４（厚さ、０．０７μ
ｍ）、ｐ型のＧａ_0.5Ａｌ_0.5Ａｓ第一光ガイド層５（厚
さ、０．５μｍ）、ｐ型のＧａ_0.8Ａｌ_0.2Ａｓ第二光ガ
イド層６（厚さ、０．０３μｍ）、ｎ型のＧａ_0.4Ａｌ
_0.6Ａｓ電流ブロック層７（厚さ、０．５μｍ）、Ｇａ
_0.8Ａｌ_0.2Ａｓ保護層８（厚さ、０．０１μｍ）を形成
する。この保護層８は、ｎ型のＧａ_0.4Ａｌ_0.6Ａｓ電流
ブロック層７の上部を表面酸化から守るのに必要であ
る。保護層８のＡｌＡｓ混晶比としては、第二光ガイド
層と同様、再成長が容易な０．３以下で、ＳＬ光に対し
て透明な混晶比であることが望ましい。図２で、活性層
の導電型は、特に記載していないが、ｐ型であっても、
ｎ型であっても、もちろん、アンドープであってもかま
わない。

【００１８】次に、図２（ｂ）に示すように、素子の後
端面を除いて、窒化膜（窒化シリコン、窒化タングステ
ン）あるいは、酸化シリコン等の誘電体膜１４を形成
し、この誘電体膜１４をマスクとして、Ｇａ_0.92Ａｌ
_0.08Ａｓ活性層４を除去するまでエッチングを行い、ウ
インドウ部を形成する。

【００１９】次に、前記誘電体膜１４を用い、図２
（ｃ）に示すように、ＭＯＣＶＤ法により、ｐ型のＧａ
_0.55Ａｌ_0.45Ａｓウインドウ層１１およびｎ型のＧａ
_0.55Ａｌ_0. ₄₅Ａｓウインドウ層兼電流ブロック層１２、
およびＧａ_0.8Ａｌ_0.2Ａｓ保護層１３を選択的に成長す
る。

【００２０】次に、図３（ａ）に示すように、誘電体膜
１４を除去した後に、ストライプ状の窓７ａをフォトリ
ソグラフィー技術を用い、エッチングにより形成する。
エッチングの方法としては、最初に酒石酸または、硫酸
などのＡｌＡｓ混晶比に対して選択性のあまりないエッ
チャントでＧａ_0.4Ａｌ_0.6Ａｓ電流ブロック層７の途中
まで、エッチングを行なう。次に、フッ酸系、リン酸系
などのＡｌＡｓ混晶比の高い層を選択的にエッチングで
きるエッチャントを用いて、選択的にＧａ_0.4Ａｌ_0.6Ａ
ｓ電流ブロック層７のエッチングを行なう。すなわち、
ｐ型のＧａ_0.8Ａｌ_0.2Ａｓ第二光ガイド層６は、エッチ
ングストップ層としても作用する。そのため、エッチン
グによるばらつきが小さく、高歩留が得られる。

【００２１】また、電流ブロック層７の膜厚について
は、電流ブロック層７の厚さが薄いと、上部のｐ型のＧ
ａＡｓコンタクト層１０においてＳＬ光の光吸収が生じ
てしまうので、最低限、０．４μｍは必要である。

【００２２】次に、図３（ｂ）に示すように、ＭＯＣＶ
ＤあるいはＭＢＥ成長法により、ｐ型のＧａ_0.5Ａｌ_0.5
Ａｓクラッド層９、ｐ型のコンタクト層１０を再成長に
より、形成する。このとき、電流の流れるストライプ内
は、ＡｌＡｓ混晶比の低いｐ型のＧａ_0.8Ａｌ_0.2Ａｓ第
二光ガイド層６上の成長となるため、容易に成長が行え
る。ただし、ｐ型のＧａ_0.5Ａｌ_0.5Ａｓクラッド層９の
ドーパントにＺｎを使用する場合には、Ｚｎのストライ
プ領域への成長中の拡散による特性への影響があるた
め、少なくとも、再成長界面においてキャリア濃度を１
０¹⁸cm^-3以下にする必要がある。本実施例では、７×１
０¹⁷cm^-3とした。もちろん、カーボンなど拡散のあまり
ないドーパントを用いる方法もある。最後に、ｎ型のＧ
ａＡｓ基板１および、ｐ型のＧａＡｓコンタクト層１０
にそれぞれ、電極を形成する。

【００２３】図４は本発明の一実施例におけるＳＬＤの
電流−光出力特性図である。比較のために、従来のＳＬ
Ｄの特性もあわせて示した。本発明のＳＬＤでは、導波
路の損失が小さいため、大幅に動作電流値が小さくなっ
ている。具体的には、活性領域長３００μｍの素子にお
いて、室温で５ｍＷのＳＬ光を放出するのに必要な動作
電流値を１２０ｍＡから６０ｍＡに低減できた。また、
本発明の構造は、動作電流値が低いので、ＳＬＤの高出
力化にも、有効である。

【００２４】また、活性層を量子井戸構造とすることに
より、さらに、動作電流を低減でき、高出力が得られ
る。量子井戸構造としては、シングルカンタムウェル
（ＳＱＷ）構造の他、ダブルカンタムウェル（ＤＱＷ）
構造、トリプルカンタムウェル（ＴＱＷ）構造等のマル
チカンタムウェル（ＭＱＷ）構造、グリン（ＧＲＩＮ）
構造、または、そのセパレータコンファインメントヘテ
ロストラクチャー（ＳＣＨ）構造などでもかまわない。

【００２５】なお、上記全ての実施例において、基板は
ｎ型で、ｎ型の電流ブロック層を用いる場合のみを示し
たが、基板にｐ型を用い、ｐ型の電流ブロック層を用い
ても構わない。すなわち、電流ブロック層のＡｌＡｓ混
晶比が高いからである。なぜなら、ＡｌＡｓ混晶比の高
いｐ型のＧａＡｌＡｓ層の場合、電子の拡散が抑えられ
るので、ｐ型のブロック層の実現が可能となるからであ
る。

【００２６】なお、上記全ての実施例では、電流ブロッ
ク層が活性層上、すなわち、活性層から見て、基板と反
対側にある場合のみを示したが、基板と同方向にある場
合でも、同じ効果が得られる。あるいは、電流ブロック
層が両方向にあるダブルコンファイメント構造にすれば
さらに、漏れ電流が少なくなり、低動作電流化が図れる
ことはいうまでもない。

【００２７】

【発明の効果】以上のように本発明は、Ｇａ_1-xＡｌ_xＡ
ｓ層からなる活性層の主面の少なくとも一方の側にその
活性層に接して一導電型のＧａ_1-Y1Ａｌ_Y1Ａｓ第一光ガ
イド層を、その第一光ガイド層の表面に一導電型のＧａ
_1-Y2Ａｌ_Y2Ａｓ第二光ガイド層をそれぞれ備え、その第
二光ガイド層上に逆の導電型でストライプ状の窓を有す
るＧａ_1-zＡｌ_zＡｓ層と、ストライプ状の窓に一導電型
のＧａ_1-Y3Ａｌ_Y3Ａｓ層とを備えており、さらに前面側
端部および後面側端部のうち少なくとも一方に活性層に
接して形成されたＧａ_1-wＡｌ_wＡｓ層を少なくとも備え
ており、ＡｌＡｓ混晶比、Ｘ，Ｙ１，Ｙ２，Ｙ３および
Ｚの間にＺ＞Ｙ３＞Ｙ２＞Ｘ≧０およびＹ１＞Ｙ２の関
係を有し、Ｘ，Ｙ１およびＷの間にＹ１≧Ｗ＞Ｘの関係
を有する構成により、低動作電流値の半導体発光素子を
提供できる。

【００２８】すなわち、ＡｌＡｓ混晶比の高いＧａ_1-Y1
Ａｌ_Y1Ａｓ第一光ガイド層により活性層へキャリアを閉
じ込め、再成長はＡｌＡｓ混晶比の低いＧａ_1-Y2Ａｌ_Y2
Ａｓ第二光ガイド層への成長となるため、容易に作製で
きる。

【００２９】また、ストライプを形成するエッチングの
時に、ＡｌＡｓ混晶比の違いによる選択エッチング法を
使用できるため、エッチングのばらつきが小さくなり、
高歩留が得られる。

【００３０】また、電流ブロック層のＡｌＡｓ混晶比
が、クラッド層のＡｌＡｓ混晶比より高く設定されてい
るため、単一な横モードで発光し、ＳＬ光の電流ブロッ
ク層による光吸収がないため、低動作電流値が得られ
る。

【００３１】また、低動作電流化は、活性層における発
熱等の低減をもたらすため、高出力が得られる。特に活
性層を量子井戸構造とすれば、より高出力が得られる。

【００３２】以上、説明したところから明らかなよう
に、本発明の半導体発光素子は、高出力のＳＬ光を発光
することができ、光ファイバジャイロ用として実用上の
効果は大である。

【図面の簡単な説明】

【図１】（ａ）は本発明の一実施例における半導体発光
素子の要部斜視図（ｂ）は（ａ）の半導体発光素子の長さ方向の断面を示
す部分切り出し図（ｃ）は（ａ）の半導体発光素子の後面側端部を示す部
分切り出し図

【図２】本発明の一実施例における半導体発光素子の製
造方法を示す工程前半の工程斜視図

【図３】図２の工程前半に続く工程後半の工程斜視図

【図４】本発明の一実施例における半導体発光素子の電
流−光出力特性図

【図５】従来の半導体発光素子の要部斜視図

【符号の説明】

１ｎ型のＧａＡｓ基板２ｎ型のＧａＡｓバッファ層３ｎ型のＧａ_0.5Ａｌ_0.5Ａｓクラッド層４Ｇａ_0.92Ａｌ_0.08Ａｓ活性層（Ｇａ_1-xＡｌ_xＡｓ層
からなる活性層）５ｐ型のＧａ_0.5Ａｌ_0.5Ａｓ第一光ガイド層（一導電
型のＧａ_1-Y1Ａｌ_Y1Ａｓ第一光ガイド層）６ｐ型のＧａ_0.8Ａｌ_0.2Ａｓ第二光ガイド層（一導電
型のＧａ_1-Y2Ａｌ_Y2Ａｓ第二光ガイド層）７ｎ型のＧａ_0.4Ａｌ_0.6Ａｓ電流ブロック層（逆の導
電型でストライプ状の窓を有するＧａ_1-zＡｌ_zＡｓ層）７ａ窓８Ｇａ_0.8Ａｌ_0.2Ａｓ保護層９ｐ型のＧａ_0.5Ａｌ_0.5Ａｓクラッド層（一導電型の
Ｇａ_1-Y3Ａｌ_Y3Ａｓ層）１０ｐ型のＧａＡｓコンタクト層１１ｐ型のＧａ_0.55Ａｌ_0.45Ａｓウインドウ層（Ｇａ
_1-wＡｌ_wＡｓ層）１２ｎ型のＧａ_0.55Ａｌ_0.45Ａｓウインドウ層１３Ｇａ_0.8Ａｌ_0.2Ａｓ保護層

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】Ｇａ_1-xＡｌ_xＡｓ層からなる活性層の主面
の少なくとも一方の側にその活性層に接して一導電型の
Ｇａ_1-Y1Ａｌ_Y1Ａｓ第一光ガイド層を、その第一光ガイ
ド層の表面に一導電型のＧａ_1-Y2Ａｌ_Y2Ａｓ第二光ガイ
ド層をそれぞれ備え、その第二光ガイド層上に逆の導電
型でストライプ状の窓を有するＧａ_1-ZＡｌ_ZＡｓ層と、
前記ストライプ状の窓に一導電型のＧａ_1-Y3Ａｌ_Y3Ａｓ
層とを備えており、さらに前面側端部および後面側端部
のうち少なくとも一方に前記活性層に接して形成された
Ｇａ_1-wＡｌ_wＡｓ層を少なくとも備えており、ＡｌＡｓ
混晶比、Ｘ，Ｙ１，Ｙ２，Ｙ３およびＺの間にＺ＞Ｙ３
＞Ｙ２＞Ｘ≧０およびＹ１＞Ｙ２の関係を有し、Ｘ，Ｙ
１よびＷの間にＹ１≧Ｗ＞Ｘの関係を有することを特徴
とする半導体発光素子。
【請求項２】Ｇａ_1-xＡｌ_xＡｓ層からなる活性層が量子
井戸構造の活性層で、ＡｌＡｓ混晶比、Ｘ，Ｙ１，Ｙ
２，Ｙ３およびＺの間のＺ＞Ｙ３＞Ｙ２＞Ｘ≧０および
Ｙ１＞Ｙ２の関係式、Ｘ，Ｙ１およびＷの間のＹ１≧Ｗ
＞Ｘの関係式に代えて、ＡｌＡｓ混晶比、Ｙ１，Ｙ２，
Ｙ３およびＺの間にＺ＞Ｙ３＞Ｙ２およびＹ１＞Ｙ２の
関係を有し、Ｙ１およびＷの間にＹ１≧Ｗの関係を有す
ることを特徴とする請求項１記載の半導体発光素子。
【請求項３】活性層の主面の少なくとも一方の側にその
活性層に接して一導電型のＧａ_1-Y1Ａｌ_Y1Ａｓ第一光ガ
イド層を、その第一光ガイド層の表面に一導電型のＧａ
_1-Y2Ａｌ_Y2Ａｓ第二光ガイド層を、さらにその第二光ガ
イド層の表面に逆の導電型のＧａ_1-zＡｌ_zＡｓ層を順次
エピタキシャル成長により形成する工程と、前記活性層
を含む前記逆の導電型のＧａ_1-zＡｌ_zＡｓ層等をパター
ンエッチングする工程と、そのエッチングされた部分に
Ｇａ_1-wＡｌ_wＡｓ層を含む１以上の層をエピタキシャル
成長により形成する工程と、前記Ｇａ_1-zＡｌ_zＡｓ層だ
けを選択的にストライプ状にエッチングする工程と、そ
のストライプ状にエッチングした部分に一導電型のＧａ
_1-Y3Ａｌ_Y3Ａｓ層をエピタキシャル成長により形成する
工程とを少なくとも備え、ＡｌＡｓ混晶比、Ｙ１，Ｙ
２，Ｙ３およびＺの間にＺ＞Ｙ３＞Ｙ２およびＹ１＞Ｙ
２の関係を、Ｙ１およびＷの間にＹ１≧Ｖの関係を成立
させることを特徴とする半導体発光素子の製造方法。