JPH06112594A - 面発光型半導体発光装置およびその製造方法 - Google Patents
面発光型半導体発光装置およびその製造方法Info
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- JPH06112594A JPH06112594A JP25963592A JP25963592A JPH06112594A JP H06112594 A JPH06112594 A JP H06112594A JP 25963592 A JP25963592 A JP 25963592A JP 25963592 A JP25963592 A JP 25963592A JP H06112594 A JPH06112594 A JP H06112594A
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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
Abstract
(57)【要約】
【目的】 素子抵抗が十分に低く、容易に製造可能なＩ
ｎＧａＡｌＰ系面発光型半導体発光装置及びその製造方
法を提供する。 【構成】 本発明の骨子は、クラッド層をＩｎＧａＡｌ
Ｐとする面発光型半導体発光装置において、ＧａＡｓを
コンタクト層として用い、電流狭窄をこのＧａＡｓコン
タクト層とＩｎＧａＡｌＰとのヘテロ接合で行うことで
素子構造を簡略化し、ＧａＡｌＡｓ層をコンタクト層の
一部に構成し、接合平面と平行方向からＧａＡｌＡｓ層
コンタクト層に電流注入を行うことで直列抵抗を減少さ
せ、かつ信頼性をも向上させたものである。
ｎＧａＡｌＰ系面発光型半導体発光装置及びその製造方
法を提供する。 【構成】 本発明の骨子は、クラッド層をＩｎＧａＡｌ
Ｐとする面発光型半導体発光装置において、ＧａＡｓを
コンタクト層として用い、電流狭窄をこのＧａＡｓコン
タクト層とＩｎＧａＡｌＰとのヘテロ接合で行うことで
素子構造を簡略化し、ＧａＡｌＡｓ層をコンタクト層の
一部に構成し、接合平面と平行方向からＧａＡｌＡｓ層
コンタクト層に電流注入を行うことで直列抵抗を減少さ
せ、かつ信頼性をも向上させたものである。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、化合物半導体材料を用
いた面発光型半導体発光装置およびその製造方法に関す
る。
いた面発光型半導体発光装置およびその製造方法に関す
る。
【０００２】
【従来の技術】近年、高密度光ディスクシステムや高速
レーザプリンタあるいはバーコードリーダ等への応用を
目的として短波長の半導体レーザの開発が進められてい
る。この中でも０．６μｍ帯（赤色）に発振波長を持つ
ＩｎＧａＡｌＰ系半導体レーザは有望な短波長の半導体
レーザとして注目を浴びている。
レーザプリンタあるいはバーコードリーダ等への応用を
目的として短波長の半導体レーザの開発が進められてい
る。この中でも０．６μｍ帯（赤色）に発振波長を持つ
ＩｎＧａＡｌＰ系半導体レーザは有望な短波長の半導体
レーザとして注目を浴びている。
【０００３】一方、面発光型半導体レーザは、集積化に
有利であり、ビーム特性、縦モード特性にも優れている
ため盛んに研究、開発が行われている。面発光型半導体
レーザの、可視光領域までへの短波長化には、先に述べ
たＩｎＧａＡｌＰ材料が有望であり、さらに、歩留まり
にすぐれ、高い素子作成再現性を実現するためには、半
導体層からなるブラッグ反射層を表面側と裏面側に、搭
載することが必須となる。しかしながらＩｎＧａＡｌＰ
材料により構成したブラッグ反射層を有する面発光型半
導体レーザには素子抵抗が非常に高いという大きな問題
が生じていた。これはブラッグ反射層を構成する組成の
異なるヘテロ接合の価電子帯側のバンド不連続が大き
く、これに基づくヘテロスパイクが正孔の注入を妨げる
ために起きる問題である。この問題のために、素子抵抗
は２０Ωを越える大きなものとなり、レーザ発振自身が
困難となり、例え発振しても、著しく素子の信頼性は損
なわれていた。
有利であり、ビーム特性、縦モード特性にも優れている
ため盛んに研究、開発が行われている。面発光型半導体
レーザの、可視光領域までへの短波長化には、先に述べ
たＩｎＧａＡｌＰ材料が有望であり、さらに、歩留まり
にすぐれ、高い素子作成再現性を実現するためには、半
導体層からなるブラッグ反射層を表面側と裏面側に、搭
載することが必須となる。しかしながらＩｎＧａＡｌＰ
材料により構成したブラッグ反射層を有する面発光型半
導体レーザには素子抵抗が非常に高いという大きな問題
が生じていた。これはブラッグ反射層を構成する組成の
異なるヘテロ接合の価電子帯側のバンド不連続が大き
く、これに基づくヘテロスパイクが正孔の注入を妨げる
ために起きる問題である。この問題のために、素子抵抗
は２０Ωを越える大きなものとなり、レーザ発振自身が
困難となり、例え発振しても、著しく素子の信頼性は損
なわれていた。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】このように従来の、Ｉ
ｎＧａＡｌＰ系面発光レーザでは素子抵抗が著しく高
く、連続発振が困難であり、素子も劣化するという問題
点があった。
ｎＧａＡｌＰ系面発光レーザでは素子抵抗が著しく高
く、連続発振が困難であり、素子も劣化するという問題
点があった。
【０００５】本発明は上記事情を考慮してなされたもの
で、その目的とするところは、素子抵抗が十分に低く、
製造方法も簡単な優れた面発光型半導体発光装置及びそ
の製造方法を提供することにある。
で、その目的とするところは、素子抵抗が十分に低く、
製造方法も簡単な優れた面発光型半導体発光装置及びそ
の製造方法を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】第１の発明は、分布帰還
型反射鏡と、この分布帰還型反射鏡上に形成された発光
領域と、この発光領域上に島状に形成され前記発光領域
から放射される光の波長に対して透明でかつ前記発光領
域に電流を供給する第１のコンタクト層と、前記発光領
域及び前記第１のコンタクト層に接して形成され、前記
発光領域との間にヘテロ障壁を形成すると共に、前記第
１のコンタクト層に電流を供給する第２のコンタクト層
とを具備することを特徴とする面発光型半導体発光装置
を提供するものである。
型反射鏡と、この分布帰還型反射鏡上に形成された発光
領域と、この発光領域上に島状に形成され前記発光領域
から放射される光の波長に対して透明でかつ前記発光領
域に電流を供給する第１のコンタクト層と、前記発光領
域及び前記第１のコンタクト層に接して形成され、前記
発光領域との間にヘテロ障壁を形成すると共に、前記第
１のコンタクト層に電流を供給する第２のコンタクト層
とを具備することを特徴とする面発光型半導体発光装置
を提供するものである。
【０００７】また、第２の発明は、基板上に分布帰還型
反射鏡、発光領域を順次形成する工程と、前記発光領域
から放射される光の波長に対して透明でかつ前記発光領
域に電流を供給する第１のコンタクト層を前記発光領域
上に島状に形成する工程と、前記発光領域の露出した表
面に、前記発光領域との間にヘテロ障壁を形成すると共
に前記第１のコンタクト層に電流を供給する第２のコン
タクト層を選択気相成長する工程とを具備することを特
徴とする面発光型半導体発光装置の製造方法を提供する
ものである。
反射鏡、発光領域を順次形成する工程と、前記発光領域
から放射される光の波長に対して透明でかつ前記発光領
域に電流を供給する第１のコンタクト層を前記発光領域
上に島状に形成する工程と、前記発光領域の露出した表
面に、前記発光領域との間にヘテロ障壁を形成すると共
に前記第１のコンタクト層に電流を供給する第２のコン
タクト層を選択気相成長する工程とを具備することを特
徴とする面発光型半導体発光装置の製造方法を提供する
ものである。
【０００８】ここで発光領域とは、供給された電流つま
りキャリアである電子と正孔を再結合させて発光させ、
さらにこの光を所望の領域に保持する領域である。具体
的には、活性層をｐ型とｎ型の半導体層で挟み場合によ
ってはヘテロ接合も伴うような構造を持つ。また、第１
及び第２のコンタクト層は、電流を容易に流し得るため
に低比抵抗層であることが望ましい。第１コンタクト層
は、低比抵抗層であるだけでなく電流狭窄のためにクラ
ッド層に対しては大きなバンドキャップ差を有すること
が望ましい。
りキャリアである電子と正孔を再結合させて発光させ、
さらにこの光を所望の領域に保持する領域である。具体
的には、活性層をｐ型とｎ型の半導体層で挟み場合によ
ってはヘテロ接合も伴うような構造を持つ。また、第１
及び第２のコンタクト層は、電流を容易に流し得るため
に低比抵抗層であることが望ましい。第１コンタクト層
は、低比抵抗層であるだけでなく電流狭窄のためにクラ
ッド層に対しては大きなバンドキャップ差を有すること
が望ましい。
【０００９】第２コンタクト層は第１コンタクト層から
の横方向注入のために低比抵抗であることが望ましい。
とくに、隣接する発光領域（クラッド層）よりも１／１
０以下の著しく小さいことが望ましい。このような条件
にすることで、第１コンタクト層中で電流が十分横方向
に拡散し、電流密度を均一にできるため、第１コンタク
ト層と第２コンタクト層を介して行われる電流注入は島
状の発光領域に均一に円滑に行う事が可能となる。
の横方向注入のために低比抵抗であることが望ましい。
とくに、隣接する発光領域（クラッド層）よりも１／１
０以下の著しく小さいことが望ましい。このような条件
にすることで、第１コンタクト層中で電流が十分横方向
に拡散し、電流密度を均一にできるため、第１コンタク
ト層と第２コンタクト層を介して行われる電流注入は島
状の発光領域に均一に円滑に行う事が可能となる。
【００１０】
【作用】本発明によれば、電流狭窄を第２のコンタクト
層と発光領域間のヘテロ接合で行うことで電流狭窄用の
特別の半導体層を必要とせず、素子構造を簡略化してい
る。しかも、第１のコンタクト層の接合平面と平行方向
から発光領域に電流注入を行うことで直列抵抗を減少さ
せブラッグ反射層などでの素子抵抗上昇を回避すること
ができる。また、島状に形成した第１のコンタクト層か
ら露出した発光領域上に第２のコンタクト層を選択形成
するために製造工程も煩雑化しない。
層と発光領域間のヘテロ接合で行うことで電流狭窄用の
特別の半導体層を必要とせず、素子構造を簡略化してい
る。しかも、第１のコンタクト層の接合平面と平行方向
から発光領域に電流注入を行うことで直列抵抗を減少さ
せブラッグ反射層などでの素子抵抗上昇を回避すること
ができる。また、島状に形成した第１のコンタクト層か
ら露出した発光領域上に第２のコンタクト層を選択形成
するために製造工程も煩雑化しない。
【００１１】
【実施例】以下、本発明の詳細を図示の実施例によって
説明する。 第１の実施例
説明する。 第１の実施例
【００１２】図１は本発明の第１の実施例に係わる半導
体レーザ装置の概略構成を説明する断面図である。図中
１１はｎ−ＧａＡｓ基板であり、この基板１１上にはｎ
−ＧａＡｓバッファ層１２を介して、ｎ−Ｉｎ0.5 （Ｇ
ａ0.9 Ａｌ0.1 ）0.5 Ｐ（Ｓｉドープ、３〜５×１０17
ｃｍ-3）とｎ−Ｉｎ0.5 Ａｌ0.5 Ｐ（Ｓｉドープ、３〜
５×１０17ｃｍ-3）の３０対から構成されるブラッグ反
射層１３形成されている。さらに、このブラッグ反射層
１３上にはｎ−Ｉｎ0.5 （Ｇａ0.3 Ａｌ0.7 ）0.5 Ｐク
ラッド層１４（Ｓｉドープ、３〜５×１０17ｃｍ-3）、
Ｉｎ0.5 Ｇａ0.5 Ｐ活性層１５（アンドープ）、ｐ−Ｉ
ｎ0.5 （Ｇａ0.3 Ａｌ0.7 ）0.5 Ｐクラッド層１６（Ｚ
ｎドープ、３〜５×１０17ｃｍ-3）からなるダブルヘテ
ロ接合構造が発光領域として形成されている。さらにま
た、このクラッド層１６上には、ｐ−ＧａＡｌＡｓコン
タクト層１７（Ｚｎドープ、１〜３×１０18ｃｍ-3）が
第１のコンタクト層として形成され、ＡｌＡｓ（Ｚｎド
ープ、１×１０18ｃｍ-3）とＧａ0.6 Ａｌ0.4 Ａｓ（Ｚ
ｎドープ、１×１０18ｃｍ-3）の３０対から構成される
ブラッグ反射層１８が形成され、この２つによってリッ
ジが構成されている。
体レーザ装置の概略構成を説明する断面図である。図中
１１はｎ−ＧａＡｓ基板であり、この基板１１上にはｎ
−ＧａＡｓバッファ層１２を介して、ｎ−Ｉｎ0.5 （Ｇ
ａ0.9 Ａｌ0.1 ）0.5 Ｐ（Ｓｉドープ、３〜５×１０17
ｃｍ-3）とｎ−Ｉｎ0.5 Ａｌ0.5 Ｐ（Ｓｉドープ、３〜
５×１０17ｃｍ-3）の３０対から構成されるブラッグ反
射層１３形成されている。さらに、このブラッグ反射層
１３上にはｎ−Ｉｎ0.5 （Ｇａ0.3 Ａｌ0.7 ）0.5 Ｐク
ラッド層１４（Ｓｉドープ、３〜５×１０17ｃｍ-3）、
Ｉｎ0.5 Ｇａ0.5 Ｐ活性層１５（アンドープ）、ｐ−Ｉ
ｎ0.5 （Ｇａ0.3 Ａｌ0.7 ）0.5 Ｐクラッド層１６（Ｚ
ｎドープ、３〜５×１０17ｃｍ-3）からなるダブルヘテ
ロ接合構造が発光領域として形成されている。さらにま
た、このクラッド層１６上には、ｐ−ＧａＡｌＡｓコン
タクト層１７（Ｚｎドープ、１〜３×１０18ｃｍ-3）が
第１のコンタクト層として形成され、ＡｌＡｓ（Ｚｎド
ープ、１×１０18ｃｍ-3）とＧａ0.6 Ａｌ0.4 Ａｓ（Ｚ
ｎドープ、１×１０18ｃｍ-3）の３０対から構成される
ブラッグ反射層１８が形成され、この２つによってリッ
ジが構成されている。
【００１３】そして、このリッジ側面には、ｐ−ＧａＡ
ｓコンタクト層１９（Ｚｎドープ、５×１０18ｃｍ-3）
が第２のコンタクト層として形成されており、さらにこ
のコンタクト層１９の上面には金属電極２１が被着され
ると共に、基板１１の下面には金属電極２２が被着され
ている。
ｓコンタクト層１９（Ｚｎドープ、５×１０18ｃｍ-3）
が第２のコンタクト層として形成されており、さらにこ
のコンタクト層１９の上面には金属電極２１が被着され
ると共に、基板１１の下面には金属電極２２が被着され
ている。
【００１４】このクラッド層１６の厚さは０．４μｍ、
活性層１４の厚さは２．０μｍ、コンタクト層１７の厚
さは１μｍ、リッジの径は２０μｍとした。また、結晶
成長はＭＯＣＶＤ法によって行っている。この様なレー
ザでは、素子抵抗を十分低くするために、構造パラメー
タ、材料組成、キャリヤ濃度を設定する必要があり、上
述した値はその一例を示したものである。
活性層１４の厚さは２．０μｍ、コンタクト層１７の厚
さは１μｍ、リッジの径は２０μｍとした。また、結晶
成長はＭＯＣＶＤ法によって行っている。この様なレー
ザでは、素子抵抗を十分低くするために、構造パラメー
タ、材料組成、キャリヤ濃度を設定する必要があり、上
述した値はその一例を示したものである。
【００１５】電流注入２２は電極２１〜ｐ−ＧａＡｓコ
ンタクト層１９〜ブラッグ反射層１８の側面およびｐ−
ＧａＡｌＡｓコンタクト層１７の側面を介して行われ
る。そのためｐ−ＧａＡｌＡｓコンタクト層１７のキャ
リヤ濃度は高めに設定しており、発光波長に対して損失
とならないよう、Ａｌ組成を０．５としている。本実施
例における電流挟窄はクラッド層１６とコンタクト層１
９との間のＩｎＧａＡｌＰ／ＧａＡｓヘテロ接合間のヘ
テロ障壁２３によって行われている。このような面発光
型半導体レーザの製造方法を示したのが図２である。
ンタクト層１９〜ブラッグ反射層１８の側面およびｐ−
ＧａＡｌＡｓコンタクト層１７の側面を介して行われ
る。そのためｐ−ＧａＡｌＡｓコンタクト層１７のキャ
リヤ濃度は高めに設定しており、発光波長に対して損失
とならないよう、Ａｌ組成を０．５としている。本実施
例における電流挟窄はクラッド層１６とコンタクト層１
９との間のＩｎＧａＡｌＰ／ＧａＡｓヘテロ接合間のヘ
テロ障壁２３によって行われている。このような面発光
型半導体レーザの製造方法を示したのが図２である。
【００１６】先ず、ｎ−ＧａＡｓ基板１１上に第１の結
晶成長で図１で示したブラッグ反射層１８までの積層構
造１を順次成長した後、誘電体膜２を所望の形状にて残
置する（図２（ａ））。次いで、この誘電体膜２をマス
クとしてクラッド層１６（図示せず）が露出するまでエ
ッチングを行い、円柱リッジ３を形成する（図２
（ｂ））。さらに、露出したこのクラッド層１６表面に
ＭＯＣＶＤ法によりコンタクト層１９を選択成長する
（図２（ｃ））。この後、誘電体膜２を除去し、さらに
電極２１、２２を形成することによって図１に示した面
発光型半導体レーザが完成する。
晶成長で図１で示したブラッグ反射層１８までの積層構
造１を順次成長した後、誘電体膜２を所望の形状にて残
置する（図２（ａ））。次いで、この誘電体膜２をマス
クとしてクラッド層１６（図示せず）が露出するまでエ
ッチングを行い、円柱リッジ３を形成する（図２
（ｂ））。さらに、露出したこのクラッド層１６表面に
ＭＯＣＶＤ法によりコンタクト層１９を選択成長する
（図２（ｃ））。この後、誘電体膜２を除去し、さらに
電極２１、２２を形成することによって図１に示した面
発光型半導体レーザが完成する。
【００１７】ここでは、電流挟窄を先に述べたようにｐ
型どうしのヘテロ障壁によって行うことによりｎ型電流
阻止層や高低抗層などの電流挟窄専用の層を形成する必
要がないので、図２に示すように極めて簡単なプロセス
で素子を製造することができる。また、素子抵抗は、電
流挟窄をｎ型電流阻止層で行う従来型の素子が２０Ωを
越えていたのに対し、本実施例では１０Ω前後と低くす
ることができた。同様に動作電圧も従来型の素子とくら
べて２．５〜３．０Ｖ前後と低かった。
型どうしのヘテロ障壁によって行うことによりｎ型電流
阻止層や高低抗層などの電流挟窄専用の層を形成する必
要がないので、図２に示すように極めて簡単なプロセス
で素子を製造することができる。また、素子抵抗は、電
流挟窄をｎ型電流阻止層で行う従来型の素子が２０Ωを
越えていたのに対し、本実施例では１０Ω前後と低くす
ることができた。同様に動作電圧も従来型の素子とくら
べて２．５〜３．０Ｖ前後と低かった。
【００１８】電流挟窄に十分なヘテロ障壁効果を生むた
めにはバンドギャップ差が重要であり、ここでは０．６
ｅＶ以上あれば大きな電圧降下が得られる。また、価電
子帯側にバンド不連続が大きい組み合わせならばさらに
確実な効果が得られる。組み合わせとしては、本実施例
のようにＩｎＧａＡｌＰ／ＧａＡｓの他、ＺｎＳｅ／Ｇ
ａＡｓなども用いることができる。また、活性層がＩｎ
ＧａＡｓ、ＧａＡｌＡｓのレーザにも有効であり、クラ
ッド層も、ＩｎＧａＡｌＰに限られるものではなく、Ｉ
ｎＡｌＰでも良い。 第２の実施例 図３は第２の実施例を示す。以下の実施例では、第１の
実施例と同一部分は同一番号を付しその詳しい説明を省
略する。第１の実施例とは以下の点で異なり、その他は
同様にしている。
めにはバンドギャップ差が重要であり、ここでは０．６
ｅＶ以上あれば大きな電圧降下が得られる。また、価電
子帯側にバンド不連続が大きい組み合わせならばさらに
確実な効果が得られる。組み合わせとしては、本実施例
のようにＩｎＧａＡｌＰ／ＧａＡｓの他、ＺｎＳｅ／Ｇ
ａＡｓなども用いることができる。また、活性層がＩｎ
ＧａＡｓ、ＧａＡｌＡｓのレーザにも有効であり、クラ
ッド層も、ＩｎＧａＡｌＰに限られるものではなく、Ｉ
ｎＡｌＰでも良い。 第２の実施例 図３は第２の実施例を示す。以下の実施例では、第１の
実施例と同一部分は同一番号を付しその詳しい説明を省
略する。第１の実施例とは以下の点で異なり、その他は
同様にしている。
【００１９】（１）発光領域の主要部である活性層を井
戸層がＩｎＧａＰ、障壁層がＩｎ0.5 （Ｇａ0.5 Ａｌ
0.5 ）0.5 Ｐの１０対層から成るＭＱＷ構造にした。こ
こで井戸層には＋２％の歪みを加えてある。 （２）また、クラッド層１６上に形成するコンタクト層
３７は、ｐ−ＩｎＧａＰの通電容易層（Ｚｎドープ、１
×１０18ｃｍ-3）３０を介して形成した。
戸層がＩｎＧａＰ、障壁層がＩｎ0.5 （Ｇａ0.5 Ａｌ
0.5 ）0.5 Ｐの１０対層から成るＭＱＷ構造にした。こ
こで井戸層には＋２％の歪みを加えてある。 （２）また、クラッド層１６上に形成するコンタクト層
３７は、ｐ−ＩｎＧａＰの通電容易層（Ｚｎドープ、１
×１０18ｃｍ-3）３０を介して形成した。
【００２０】（３）さらに、ブラッグ反射層１８上には
ｐ−ＧａＡｌＡｓコンタクト層３１および、ｐ−ＧａＡ
ｓコンタクト層３２（Ｚｎドープ、１〜３×１０18ｃｍ
-3）を形成している。
ｐ−ＧａＡｌＡｓコンタクト層３１および、ｐ−ＧａＡ
ｓコンタクト層３２（Ｚｎドープ、１〜３×１０18ｃｍ
-3）を形成している。
【００２１】このような構成にすることによって、第１
の実施例と同様の効果を奏する以外に以下のような効果
も奏する。活性層をＭＱＷ構造としたために低しきい値
動作が可能になるとともに、通電容易層の効果やコンタ
クト面積の増大によりさらに素子の低抵抗化が実現され
た。 第３の実施例 図４には第３の実施例に係わる面発光型のＬＥＤの断面
図を示した。ここでは製造工程を絡めて各部の説明を行
う。
の実施例と同様の効果を奏する以外に以下のような効果
も奏する。活性層をＭＱＷ構造としたために低しきい値
動作が可能になるとともに、通電容易層の効果やコンタ
クト面積の増大によりさらに素子の低抵抗化が実現され
た。 第３の実施例 図４には第３の実施例に係わる面発光型のＬＥＤの断面
図を示した。ここでは製造工程を絡めて各部の説明を行
う。
【００２２】図中１１はｎ−ＧａＡｓ基板であり、この
基板１１上にはｎ−ＧａＡｓバッファ層１２、ｎ−Ｇａ
Ａｓ（Ｓｉドープ、３〜５×１０17ｃｍ-3）とｎ−Ｉｎ
0.5Ａｌ0.5 Ｐ（Ｓｉドープ、３〜５×１０17ｃｍ-3）
の３０対から構成されるブラッグ反射層４３を形成す
る。
基板１１上にはｎ−ＧａＡｓバッファ層１２、ｎ−Ｇａ
Ａｓ（Ｓｉドープ、３〜５×１０17ｃｍ-3）とｎ−Ｉｎ
0.5Ａｌ0.5 Ｐ（Ｓｉドープ、３〜５×１０17ｃｍ-3）
の３０対から構成されるブラッグ反射層４３を形成す
る。
【００２３】さらに、このブラッグ反射層４３上にｎ−
Ｉｎ0.5 （Ｇａ0.3 Ａｌ0.7 ）0.5Ｐクラッド層４４
（Ｓｉドープ、３〜５×１０17ｃｍ-3）、Ｉｎ0.5 （Ｇ
ａ0.6Ａｌ0.4 ）0.5 Ｐ活性層４５（アンドープ）、ｐ
−Ｉｎ0.5 （Ｇａ0.3 Ａｌ0.7）0.5 Ｐクラッド層４６
（Ｚｎドープ、３〜５×１０17ｃｍ-3）からなるダブル
ヘテロ接合構造を発光領域として形成する。
Ｉｎ0.5 （Ｇａ0.3 Ａｌ0.7 ）0.5Ｐクラッド層４４
（Ｓｉドープ、３〜５×１０17ｃｍ-3）、Ｉｎ0.5 （Ｇ
ａ0.6Ａｌ0.4 ）0.5 Ｐ活性層４５（アンドープ）、ｐ
−Ｉｎ0.5 （Ｇａ0.3 Ａｌ0.7）0.5 Ｐクラッド層４６
（Ｚｎドープ、３〜５×１０17ｃｍ-3）からなるダブル
ヘテロ接合構造を発光領域として形成する。
【００２４】さらに、このクラッド層４６上に、ｐ−Ｇ
ａＡｌＡｓ電流拡散層４９（Ｚｎドープ、１〜３×１０
18ｃｍ-3）を第１のコンタクト層として形成する。この
電流拡散層４９を形成するのに際して、ここでは一旦電
流拡散層となる層をクラッド層４６の全面に形成した
後、中央の一部を円形にくりぬくようにエッチングして
形成する。
ａＡｌＡｓ電流拡散層４９（Ｚｎドープ、１〜３×１０
18ｃｍ-3）を第１のコンタクト層として形成する。この
電流拡散層４９を形成するのに際して、ここでは一旦電
流拡散層となる層をクラッド層４６の全面に形成した
後、中央の一部を円形にくりぬくようにエッチングして
形成する。
【００２５】この後、このくりぬいた部分にｐ−ＧａＡ
ｓコンタクト層５０（Ｚｎドープ、５×１０18ｃｍ-3）
を第２のコンタクト層として選択成長した。そしてコン
タクト層５０の上面に金属電極５１を被着し、また基板
１１の下面にも金属電極２２を被着して面発光型のＬＥ
Ｄを完成させる。
ｓコンタクト層５０（Ｚｎドープ、５×１０18ｃｍ-3）
を第２のコンタクト層として選択成長した。そしてコン
タクト層５０の上面に金属電極５１を被着し、また基板
１１の下面にも金属電極２２を被着して面発光型のＬＥ
Ｄを完成させる。
【００２６】この素子では、ｐ−ＧａＡｓコンタクト層
４９とクラッド層４６との界面ではヘテロバリヤー５２
によって電流は流れず、よって電極直下への無効電流を
防ぐことができる。したがって、第１の実施例と同様の
効果を奏する。さらに、この構造によれば、ＧａＡｌＡ
ｓ電流拡散層を連続成長で最初の結晶成長で形成できる
ためにモホロジー良く形成することができる。本発明は
上記実施例に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱
しない範囲で以下のようにしても良い。
４９とクラッド層４６との界面ではヘテロバリヤー５２
によって電流は流れず、よって電極直下への無効電流を
防ぐことができる。したがって、第１の実施例と同様の
効果を奏する。さらに、この構造によれば、ＧａＡｌＡ
ｓ電流拡散層を連続成長で最初の結晶成長で形成できる
ためにモホロジー良く形成することができる。本発明は
上記実施例に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱
しない範囲で以下のようにしても良い。
【００２７】（１）基板および活性層やクラッド層等の
素子構成材料はＩＩＩ−Ｖ族に限定されるものではな
く、ＳｉＧｅで代表されるＩＶ−ＩＶ族やＺｎＳｅで代
表されるＩＩ−ＶＩ族などの他の化合物半導体であって
も良い。
素子構成材料はＩＩＩ−Ｖ族に限定されるものではな
く、ＳｉＧｅで代表されるＩＶ−ＩＶ族やＺｎＳｅで代
表されるＩＩ−ＶＩ族などの他の化合物半導体であって
も良い。
【００２８】（２）上記実施例では単体素子を示した
が、集積した面発光素子にも適用が可能であり、マイク
ロキャビティレーザなどの微細光デバイスの適用にも優
れている。
が、集積した面発光素子にも適用が可能であり、マイク
ロキャビティレーザなどの微細光デバイスの適用にも優
れている。
【００２９】
【発明の効果】以上詳述したように本発明によれば、素
子抵抗が十分に低く、製造方法も簡単で量産制に優れた
面発光型半導体発光装置を提供することができる。
子抵抗が十分に低く、製造方法も簡単で量産制に優れた
面発光型半導体発光装置を提供することができる。
【図１】本発明の第１の実施例を示す断面図
【図２】本発明の第１の実施例の製造方法を示す断面図
【図３】本発明の第２の実施例を示す断面図
【図４】本発明の第３の実施例を示す断面図
１ ブラッグ反射層を含む積層構造 ２ 誘電体膜 ３ 円柱リッジ １１ ｎ−ＧａＡｓ基板、 １２ ｎ−ＧａＡｓバッファ層 １３ ブラッグ反射層 １４ ｎ−ＩｎＧａＡｌＰクラッド層 １５ ＩｎＧａＰ活性層 １６ ｐ−ＩｎＧａＡｌＰクラッド層 １７ ｐ−ＧａＡｌＡｓコンタクト層 １８ ブラッグ反射層 １９ 、ｐ−ＧａＡｓコンタクト層、 ２１，２２ 金属電極
Claims (2)
- 【請求項１】分布帰還型反射鏡と、この分布帰還型反射
鏡上に形成された発光領域と、この発光領域上に島状に
形成され前記発光領域から放射される光の波長に対して
透明でかつ前記発光領域に電流を供給する第１のコンタ
クト層と、前記発光領域及び前記第１のコンタクト層に
接して形成され、前記発光領域との間にヘテロ障壁を形
成すると共に、前記第１のコンタクト層に電流を供給す
る第２のコンタクト層とを具備することを特徴とする面
発光型半導体発光装置。 - 【請求項２】基板上に分布帰還型反射鏡、発光領域を順
次形成する工程と、前記発光領域から放射される光の波
長に対して透明でかつ前記発光領域に電流を供給する第
１のコンタクト層を前記発光領域上に島状に形成する工
程と、前記発光領域の露出した表面に、前記発光領域と
の間にヘテロ障壁を形成すると共に前記第１のコンタク
ト層に電流を供給する第２のコンタクト層を選択気相成
長する工程とを具備することを特徴とする面発光型半導
体発光装置の製造方法。
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|---|---|---|---|
| JP25963592A JP3095545B2 (ja) | 1992-09-29 | 1992-09-29 | 面発光型半導体発光装置およびその製造方法 |
| US08/128,139 US5459746A (en) | 1992-09-29 | 1993-09-29 | Surface emission type semiconductor light-emitting device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25963592A JP3095545B2 (ja) | 1992-09-29 | 1992-09-29 | 面発光型半導体発光装置およびその製造方法 |
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| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06112594A true JPH06112594A (ja) | 1994-04-22 |
| JP3095545B2 JP3095545B2 (ja) | 2000-10-03 |
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ID=17336806
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP25963592A Expired - Fee Related JP3095545B2 (ja) | 1992-09-29 | 1992-09-29 | 面発光型半導体発光装置およびその製造方法 |
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| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5459746A (ja) |
| JP (1) | JP3095545B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100499128B1 (ko) * | 2002-07-19 | 2005-07-04 | 삼성전기주식회사 | 전류제한층이 형성된 반도체 레이저 다이오드 및 그제조방법 |
| JP2008159627A (ja) * | 2006-12-20 | 2008-07-10 | Rohm Co Ltd | 半導体発光素子 |
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|---|---|---|---|---|
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| US5557627A (en) * | 1995-05-19 | 1996-09-17 | Sandia Corporation | Visible-wavelength semiconductor lasers and arrays |
| US5707139A (en) * | 1995-11-01 | 1998-01-13 | Hewlett-Packard Company | Vertical cavity surface emitting laser arrays for illumination |
| US5835521A (en) * | 1997-02-10 | 1998-11-10 | Motorola, Inc. | Long wavelength light emitting vertical cavity surface emitting laser and method of fabrication |
| GB2333896B (en) * | 1998-01-31 | 2003-04-09 | Mitel Semiconductor Ab | Vertical cavity surface emitting laser |
| JP3547344B2 (ja) * | 1999-08-24 | 2004-07-28 | シャープ株式会社 | 半導体発光素子 |
| JP3950590B2 (ja) * | 1999-08-31 | 2007-08-01 | ローム株式会社 | 半導体レーザおよびその製法 |
| JP2001223384A (ja) * | 2000-02-08 | 2001-08-17 | Toshiba Corp | 半導体発光素子 |
| DE102004040077A1 (de) * | 2004-05-28 | 2005-12-22 | Osram Opto Semiconductors Gmbh | Oberflächenemittierendes Halbleiterlaserbauelement mit einer vertikalen Emissionsrichtung |
| US20090323746A1 (en) * | 2005-06-16 | 2009-12-31 | Susumu Ohmi | Nitride Semiconductor Laser and Method for Fabricating Same |
| US7693204B2 (en) | 2006-02-03 | 2010-04-06 | Ricoh Company, Ltd. | Surface-emitting laser device and surface-emitting laser array including same |
| JP2008147608A (ja) * | 2006-10-27 | 2008-06-26 | Canon Inc | Ｌｅｄアレイの製造方法とｌｅｄアレイ、及びｌｅｄプリンタ |
| JP2008283137A (ja) * | 2007-05-14 | 2008-11-20 | Sumitomo Electric Ind Ltd | 面発光半導体レーザ |
| CN101459209B (zh) * | 2007-12-14 | 2012-04-18 | 台达电子工业股份有限公司 | 发光二极管装置及其制造方法 |
| JP5881560B2 (ja) * | 2012-08-30 | 2016-03-09 | 株式会社東芝 | 半導体発光装置及びその製造方法 |
| KR102376468B1 (ko) * | 2014-12-23 | 2022-03-21 | 엘지이노텍 주식회사 | 적색 발광소자 및 조명장치 |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2685209B2 (ja) * | 1988-03-25 | 1997-12-03 | 株式会社東芝 | 半導体装置及び半導体発光装置 |
| US5181219A (en) * | 1990-09-12 | 1993-01-19 | Seiko Epson Corporation | Surface emission type semiconductor laser |
| US5245622A (en) * | 1992-05-07 | 1993-09-14 | Bandgap Technology Corporation | Vertical-cavity surface-emitting lasers with intra-cavity structures |
| US5343487A (en) * | 1992-10-01 | 1994-08-30 | Optical Concepts, Inc. | Electrical pumping scheme for vertical-cavity surface-emitting lasers |
-
1992
- 1992-09-29 JP JP25963592A patent/JP3095545B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
1993
- 1993-09-29 US US08/128,139 patent/US5459746A/en not_active Expired - Lifetime
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| JP2008159627A (ja) * | 2006-12-20 | 2008-07-10 | Rohm Co Ltd | 半導体発光素子 |
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
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| US5459746A (en) | 1995-10-17 |
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