JPH07307528A - 青色半導体発光素子の作製方法 - Google Patents
青色半導体発光素子の作製方法Info
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- JPH07307528A JPH07307528A JP12297694A JP12297694A JPH07307528A JP H07307528 A JPH07307528 A JP H07307528A JP 12297694 A JP12297694 A JP 12297694A JP 12297694 A JP12297694 A JP 12297694A JP H07307528 A JPH07307528 A JP H07307528A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 本発明は、ＺｎＳｅ等ＩＩ−ＶＩ族半導体を
成長させた高品質エピタキシャル層を用いた青色半導体
発光素子に関し、高効率かつ低損失な青色半導体素子の
作製を可能ならしめるためのエッチング方法を提供する
ことを目的とする。 【構成】 エッチング液の組成、エッチング温度並びに
エッチング量に関し、それぞれ好適な条件が検討され
た。本発明により提供されたエッチング方法により、電
流狭窄構造、電流拡散構造並びに基板の前処理が実現さ
れ、好適な青色半導体素子が実現された。
成長させた高品質エピタキシャル層を用いた青色半導体
発光素子に関し、高効率かつ低損失な青色半導体素子の
作製を可能ならしめるためのエッチング方法を提供する
ことを目的とする。 【構成】 エッチング液の組成、エッチング温度並びに
エッチング量に関し、それぞれ好適な条件が検討され
た。本発明により提供されたエッチング方法により、電
流狭窄構造、電流拡散構造並びに基板の前処理が実現さ
れ、好適な青色半導体素子が実現された。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明はＺｎＳｅ、ＺｎＳＳｅ、
ＣｄＺｎＳｅ、ＺｎＭｇＳＳｅ等のＩＩ−ＶＩ族化合物
半導体を材料とし、発光波長が青色領域である半導体レ
ーザーダイオード及び発光ダイオード等の青色半導体発
光素子の作製方法に関する。
ＣｄＺｎＳｅ、ＺｎＭｇＳＳｅ等のＩＩ−ＶＩ族化合物
半導体を材料とし、発光波長が青色領域である半導体レ
ーザーダイオード及び発光ダイオード等の青色半導体発
光素子の作製方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】一般に、半導体発光素子を作成するに当
っては、電流をストライプ状に狭窄、あるいは略円型パ
ターン状に拡散させ、これによって発光現象を高効率か
つ低損失で実現させる構造を形成する必要がある。この
ような構造は、レーザーダイオードにおいてはストライ
プ型電流狭窄構造であり、発光ダイオードにおいては電
流拡散構造である。これらは、一般にフォトリソグラフ
ィ技術によるレジストパターンをマスクとして、ウェッ
トエッチャントによるエッチングで形成される。
っては、電流をストライプ状に狭窄、あるいは略円型パ
ターン状に拡散させ、これによって発光現象を高効率か
つ低損失で実現させる構造を形成する必要がある。この
ような構造は、レーザーダイオードにおいてはストライ
プ型電流狭窄構造であり、発光ダイオードにおいては電
流拡散構造である。これらは、一般にフォトリソグラフ
ィ技術によるレジストパターンをマスクとして、ウェッ
トエッチャントによるエッチングで形成される。
【０００３】ＧａＡｓ系のエッチャントとしては、例え
ば鏡面エッチングに用いられている硫酸系エッチング液
（Ｈ2 ＳＯ4 ：Ｈ2 Ｏ2 ：Ｈ2 Ｏ＝４：１：１）や、あ
るいはフッ酸系のエッチング液が広く一般に用いられて
おり、例えばサイエンスフォーラム刊、生駒俊明他著
「半導体材料の欠陥評価技術（ＧａＡｓ基板評価・ＭＯ
Ｓ界面評価）」には多くのエッチング条件が紹介されて
いる。
ば鏡面エッチングに用いられている硫酸系エッチング液
（Ｈ2 ＳＯ4 ：Ｈ2 Ｏ2 ：Ｈ2 Ｏ＝４：１：１）や、あ
るいはフッ酸系のエッチング液が広く一般に用いられて
おり、例えばサイエンスフォーラム刊、生駒俊明他著
「半導体材料の欠陥評価技術（ＧａＡｓ基板評価・ＭＯ
Ｓ界面評価）」には多くのエッチング条件が紹介されて
いる。
【０００４】一方、ＺｎＳｅあるいはＺｎＳｅに類する
ＩＩ−ＶＩ族化合物半導体のエッチャントとしては、二
クロム酸カリウム及び硫酸から成るエッチングについて
Jpn.J.Appl.Phys.Vol.31(1992)pp.L1743-L1745や、ある
いはAppl.Phys.Lett.60(1992)pp.892-894 に、また水酸
化ナトリウムや水酸化アンモニウム等を使った例がJ.Cr
yst.Growth 86(1988)pp.324-328 にそれぞれ報告されて
いる。
ＩＩ−ＶＩ族化合物半導体のエッチャントとしては、二
クロム酸カリウム及び硫酸から成るエッチングについて
Jpn.J.Appl.Phys.Vol.31(1992)pp.L1743-L1745や、ある
いはAppl.Phys.Lett.60(1992)pp.892-894 に、また水酸
化ナトリウムや水酸化アンモニウム等を使った例がJ.Cr
yst.Growth 86(1988)pp.324-328 にそれぞれ報告されて
いる。
【０００５】また、ＧａＡｓ／ＡｌＧａＡｓ系やＩｎＰ
／ＩｎＧａＡｓＰ系の材料を用いた半導体レーザーや発
光ダイオードについては、実に様々な構造が提案され、
また実用化されている。例えば工業調査会刊、今井哲二
他著「化合物半導体デバイス［ＩＩ］」のような一般的
な教科書にも、多くの素子構造の例が挙げられている。
／ＩｎＧａＡｓＰ系の材料を用いた半導体レーザーや発
光ダイオードについては、実に様々な構造が提案され、
また実用化されている。例えば工業調査会刊、今井哲二
他著「化合物半導体デバイス［ＩＩ］」のような一般的
な教科書にも、多くの素子構造の例が挙げられている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】ところで、発光波長が
青色領域の半導体発光素子を作製するためには、材料と
してＺｎＳｅ等のＩＩ−ＶＩ族化合物半導体が使用され
る。一方、ＩＩ−ＶＩ族化合物半導体のエッチング条件
については、後述のように各種の報告がされているが、
未だ青色半導体発光素子のストライプ構造あるいは電流
拡散構造の形成プロセス自体に応用した例は報告されて
おらず、また、本発明者らの検討によれば、これら従来
のエッチングプロセスを、そのまま青色半導体発光素子
のストライプ構造若しくは電流拡散構造の形成プロセス
そのものに適用しても、エッチングされた表面が荒れて
しまうなど、良好な結果（発光性能等）が得られない。
青色領域の半導体発光素子を作製するためには、材料と
してＺｎＳｅ等のＩＩ−ＶＩ族化合物半導体が使用され
る。一方、ＩＩ−ＶＩ族化合物半導体のエッチング条件
については、後述のように各種の報告がされているが、
未だ青色半導体発光素子のストライプ構造あるいは電流
拡散構造の形成プロセス自体に応用した例は報告されて
おらず、また、本発明者らの検討によれば、これら従来
のエッチングプロセスを、そのまま青色半導体発光素子
のストライプ構造若しくは電流拡散構造の形成プロセス
そのものに適用しても、エッチングされた表面が荒れて
しまうなど、良好な結果（発光性能等）が得られない。
【０００７】すなわち、従来のエッチャント、例えばＧ
ａＡｓの鏡面エッチングに用いられている硫酸系のエッ
チング条件（Ｈ2 ＳＯ4 ：Ｈ2 Ｏ2 ：Ｈ2 Ｏ＝４：１：
１）でＺｎＳｅをエッチングしようとすると、表層は除
去できるものの、エッチング面が極端に荒れてしまった
り、あるいはフッ酸系エッチングでは全くエッチングさ
れないという問題があった。ＧａＡｓの鏡面エッチング
に用いられている硫酸系のエッチング条件によりＺｎＳ
ｅをエッチングした際の、その表面の荒れの程度を、図
１０に表した。図１０は、触針式表面形状測定器である
Ｄｅｋｔａｋ−３０３０（日本真空技術製）を用いた表
面形状測定図である。この時の測定条件は、触針の半径
は２５μｍ、針圧１０ｍｍｇｆ、走査速度４０μｍ／秒
であった。この図において、平坦部分にはフォトレジス
ト１．２μｍがのっており、１μｍのエッチングに対し
て約１μｍの荒れが観測された。
ａＡｓの鏡面エッチングに用いられている硫酸系のエッ
チング条件（Ｈ2 ＳＯ4 ：Ｈ2 Ｏ2 ：Ｈ2 Ｏ＝４：１：
１）でＺｎＳｅをエッチングしようとすると、表層は除
去できるものの、エッチング面が極端に荒れてしまった
り、あるいはフッ酸系エッチングでは全くエッチングさ
れないという問題があった。ＧａＡｓの鏡面エッチング
に用いられている硫酸系のエッチング条件によりＺｎＳ
ｅをエッチングした際の、その表面の荒れの程度を、図
１０に表した。図１０は、触針式表面形状測定器である
Ｄｅｋｔａｋ−３０３０（日本真空技術製）を用いた表
面形状測定図である。この時の測定条件は、触針の半径
は２５μｍ、針圧１０ｍｍｇｆ、走査速度４０μｍ／秒
であった。この図において、平坦部分にはフォトレジス
ト１．２μｍがのっており、１μｍのエッチングに対し
て約１μｍの荒れが観測された。
【０００８】一方、ＺｎＳｅあるいはＺｎＳｅに類する
ＩＩ−ＶＩ族化合物半導体のエッチャントとしては、以
下のような例（１）〜（３）が報告されている。
ＩＩ−ＶＩ族化合物半導体のエッチャントとしては、以
下のような例（１）〜（３）が報告されている。
【０００９】（１）二クロム酸カリウム及び硫酸から成
るエッチャントがJpn.J.Appl.Phys.Vol.31(1992)pp.L17
43-L1745（文献１）で示されているが、ここでは電極の
周囲のＺｎＳｅエピタキシャル層を、基板の表層部も含
めて除去するのに用いられているのみである。
るエッチャントがJpn.J.Appl.Phys.Vol.31(1992)pp.L17
43-L1745（文献１）で示されているが、ここでは電極の
周囲のＺｎＳｅエピタキシャル層を、基板の表層部も含
めて除去するのに用いられているのみである。
【００１０】（２）同様に、二クロム酸カリウム及び硫
酸から成るエッチャントがAppl.Phys.Lett.60(1992)pp.
892-894 （文献２）に示されているが、単に発光ダイオ
ードの発光領域を制限するためにのみ、ＩＩ−ＶＩ族化
合物半導体の領域を深い部分まで除去している。
酸から成るエッチャントがAppl.Phys.Lett.60(1992)pp.
892-894 （文献２）に示されているが、単に発光ダイオ
ードの発光領域を制限するためにのみ、ＩＩ−ＶＩ族化
合物半導体の領域を深い部分まで除去している。
【００１１】（３）水酸化ナトリウムや水酸化アンモニ
ウム等を使って、各種の条件でＺｎＳｅ基板のエッチン
グを試みエピタキシャル成長の前処理とした例が、J.Cr
yst.Growth 86(1998)pp.324-328 （文献３）で示されて
いるが、ＲＨＥＥＤの結果から見ても実用レベルの条件
には達していないと考えられる。
ウム等を使って、各種の条件でＺｎＳｅ基板のエッチン
グを試みエピタキシャル成長の前処理とした例が、J.Cr
yst.Growth 86(1998)pp.324-328 （文献３）で示されて
いるが、ＲＨＥＥＤの結果から見ても実用レベルの条件
には達していないと考えられる。
【００１２】以上のように、ＺｎＳｅ等のＩＩ−ＶＩ族
化合物半導体材料に関しては、良好な青色半導体発光素
子を実現するための確立したエッチング条件が見いださ
れておらず、とりわけ青色半導体レーザーダイオードの
ストライプ構造そのものの形成工程や、青色半導体発光
ダイオードの電流拡散構造そのものの形成工程に適用し
た例は報告されていない。このため、ＧａＡｓ／ＡｌＧ
ａＡｓ系やＩｎＰ／ＩｎＧａＡｓＰ系の材料を用いてす
でに作製されている各種構造の半導体レーザー及び発光
ダイオードと同等レベルの半導体発光素子は、ＺｎＳｅ
等のＩＩ−ＶＩ族化合物半導体を材料とするものについ
ては、いまだ実現できていない現状にある。
化合物半導体材料に関しては、良好な青色半導体発光素
子を実現するための確立したエッチング条件が見いださ
れておらず、とりわけ青色半導体レーザーダイオードの
ストライプ構造そのものの形成工程や、青色半導体発光
ダイオードの電流拡散構造そのものの形成工程に適用し
た例は報告されていない。このため、ＧａＡｓ／ＡｌＧ
ａＡｓ系やＩｎＰ／ＩｎＧａＡｓＰ系の材料を用いてす
でに作製されている各種構造の半導体レーザー及び発光
ダイオードと同等レベルの半導体発光素子は、ＺｎＳｅ
等のＩＩ−ＶＩ族化合物半導体を材料とするものについ
ては、いまだ実現できていない現状にある。
【００１３】
【課題を解決するための手段および作用】本発明者は、
上記の課題を解決するため、下記の着眼点に留意して鋭
意検討を重ねた。すなわち、本発明者の着眼点とは、第
１に、ＺｎＳｅ等のエッチングに従来から用いられてい
るエッチング液、つまり硫酸（Ｈ2 ＳＯ4 ）、二クロム
酸カリウム（Ｋ2 Ｃｒ2 Ｏ7 ）および水（Ｈ2 Ｏ）の混
合液の好適な混合比の検討であり、第２に、上記混合液
を用いたときの好適な温度条件の検討であり、第３に、
ＺｎＳｅ等をエッチングで除去する好適な深さ（エッチ
ング量）の検討である。
上記の課題を解決するため、下記の着眼点に留意して鋭
意検討を重ねた。すなわち、本発明者の着眼点とは、第
１に、ＺｎＳｅ等のエッチングに従来から用いられてい
るエッチング液、つまり硫酸（Ｈ2 ＳＯ4 ）、二クロム
酸カリウム（Ｋ2 Ｃｒ2 Ｏ7 ）および水（Ｈ2 Ｏ）の混
合液の好適な混合比の検討であり、第２に、上記混合液
を用いたときの好適な温度条件の検討であり、第３に、
ＺｎＳｅ等をエッチングで除去する好適な深さ（エッチ
ング量）の検討である。
【００１４】このような検討の結果、本発明者はこれら
三条件を所定の範囲に設定することで、三条件の組み合
せに起因して良好な青色半導体発光素子を実現するに至
った。本発明者の検討によれば、第１に、エッチング液
の配合比については、水１００に対し硫酸１０以上の容
量比率で混合した混合液（即ち希釈した硫酸）１００ｃ
ｃ又は硫酸１００ｃｃに対し、二クロム酸カリウムを
０．５〜８．０ｇの比率で添加すればよく、第２に、エ
ッチング温度については０℃以上７０℃以下に設定すれ
ばよく、第３に、エッチングの深さについては、基板上
のエピタキシャル成長層の厚さ以下、具体的には数μｍ
〜十数μｍ程度以下にすればよく、このようにプロセス
の条件を設定することで、良好なストライプ型電流狭窄
構造、あるいは略円型の電流拡散構造、さらには基板の
前処理を実現して、好適な青色半導体発光素子を実現で
きることがわかった。ここで使用される硫酸は、市販品
の濃度９６％濃硫酸であってもよく、又は１００％硫酸
であってもよい。
三条件を所定の範囲に設定することで、三条件の組み合
せに起因して良好な青色半導体発光素子を実現するに至
った。本発明者の検討によれば、第１に、エッチング液
の配合比については、水１００に対し硫酸１０以上の容
量比率で混合した混合液（即ち希釈した硫酸）１００ｃ
ｃ又は硫酸１００ｃｃに対し、二クロム酸カリウムを
０．５〜８．０ｇの比率で添加すればよく、第２に、エ
ッチング温度については０℃以上７０℃以下に設定すれ
ばよく、第３に、エッチングの深さについては、基板上
のエピタキシャル成長層の厚さ以下、具体的には数μｍ
〜十数μｍ程度以下にすればよく、このようにプロセス
の条件を設定することで、良好なストライプ型電流狭窄
構造、あるいは略円型の電流拡散構造、さらには基板の
前処理を実現して、好適な青色半導体発光素子を実現で
きることがわかった。ここで使用される硫酸は、市販品
の濃度９６％濃硫酸であってもよく、又は１００％硫酸
であってもよい。
【００１５】ちなみに、エッチング液の混合比について
は、硫酸の比率が上記の下限値よりも少ないと、エッチ
ング速度が０．００１μｍ／分程度以下となって、実用
に供せない。また、二クロム酸カリウムの比率が下限値
よりも少ないと、同様にエッチング速度が０．００１μ
ｍ／分程度以下となって実用に供せず、上限値以上に添
加すると、エッチング面に結晶化して表面が荒れてしま
う。エッチング温度については、７０℃を越えるとエッ
チング条件が不安定となり、良好な再現性が得られな
い。また、エッチング深さをエピタキシャル成長層の厚
さ以上にすると、やはり表面が荒れ、あるいは平滑なエ
ッチング面が得られない等、青色半導体発光素子のスト
ライプ構造あるいは電流拡散構造の形成、さらには基板
の前処理に適しないことが判明した。
は、硫酸の比率が上記の下限値よりも少ないと、エッチ
ング速度が０．００１μｍ／分程度以下となって、実用
に供せない。また、二クロム酸カリウムの比率が下限値
よりも少ないと、同様にエッチング速度が０．００１μ
ｍ／分程度以下となって実用に供せず、上限値以上に添
加すると、エッチング面に結晶化して表面が荒れてしま
う。エッチング温度については、７０℃を越えるとエッ
チング条件が不安定となり、良好な再現性が得られな
い。また、エッチング深さをエピタキシャル成長層の厚
さ以上にすると、やはり表面が荒れ、あるいは平滑なエ
ッチング面が得られない等、青色半導体発光素子のスト
ライプ構造あるいは電流拡散構造の形成、さらには基板
の前処理に適しないことが判明した。
【００１６】以下、本発明の好適な条件について説明す
ると、まずＺｎＳｅの基板あるいはＺｎＳｅに類するＩ
Ｉ−ＶＩ族化合物半導体のエッチング液に、硫酸（Ｈ2
ＳＯ4 ）、水（Ｈ2 Ｏ）、二クロム酸カリウム（Ｋ2 Ｃ
ｒ2 Ｏ7 ）の混合液を用いる。エッチング液の配合比と
しては硫酸：水の容積比率が好適には１：１〜１：４、
最も好適には１：２、硫酸及び水の合計の容積１５０ｃ
ｃに対して二クロム酸カリウムの添加量が好適には２〜
７ｇ、最も好適には５ｇとする。エッチングの温度とし
ては、好適には１５〜６０℃であるが、特徴的には
（Ａ）２５℃から３５℃の範囲、あるいは（Ｂ）４０℃
からの５０℃の範囲である。温度範囲を（Ａ）とする
か、あるいは（Ｂ）とするかは用途によって使い分け
る。
ると、まずＺｎＳｅの基板あるいはＺｎＳｅに類するＩ
Ｉ−ＶＩ族化合物半導体のエッチング液に、硫酸（Ｈ2
ＳＯ4 ）、水（Ｈ2 Ｏ）、二クロム酸カリウム（Ｋ2 Ｃ
ｒ2 Ｏ7 ）の混合液を用いる。エッチング液の配合比と
しては硫酸：水の容積比率が好適には１：１〜１：４、
最も好適には１：２、硫酸及び水の合計の容積１５０ｃ
ｃに対して二クロム酸カリウムの添加量が好適には２〜
７ｇ、最も好適には５ｇとする。エッチングの温度とし
ては、好適には１５〜６０℃であるが、特徴的には
（Ａ）２５℃から３５℃の範囲、あるいは（Ｂ）４０℃
からの５０℃の範囲である。温度範囲を（Ａ）とする
か、あるいは（Ｂ）とするかは用途によって使い分け
る。
【００１７】上記の条件のエッチングによって以下の工
程を用いて、各種の構造を持った青色半導体レーザー及
び青色発光ダイオードを作製する。ちなみに、 （１）ストライプの両サイドのＩＩ−ＶＩ族化合物半導
体からなるエピタキシャル層のみをエッチングで除去す
ることにより、ストライプ構造半導体レーザーダイオー
ドの電流経路を狭窄する。
程を用いて、各種の構造を持った青色半導体レーザー及
び青色発光ダイオードを作製する。ちなみに、 （１）ストライプの両サイドのＩＩ−ＶＩ族化合物半導
体からなるエピタキシャル層のみをエッチングで除去す
ることにより、ストライプ構造半導体レーザーダイオー
ドの電流経路を狭窄する。
【００１８】（２）エピタキシャル成長の前処理とし
て、ＺｎＳｅ基板表面を上記エッチング条件でエッチン
グする。しかる後、ストライプのレーザーダイオード構
造あるいは略円形パターンの発光ダイオード構造を形成
する。
て、ＺｎＳｅ基板表面を上記エッチング条件でエッチン
グする。しかる後、ストライプのレーザーダイオード構
造あるいは略円形パターンの発光ダイオード構造を形成
する。
【００１９】（３）エピタキシャル層をストライプパタ
ーンないし略円形パターンの領域を残して部分的にエッ
チングし、エッチングされずに残った面、及びエッチン
グされた面の双方に独立に電極を形成してダイオード構
造とする。
ーンないし略円形パターンの領域を残して部分的にエッ
チングし、エッチングされずに残った面、及びエッチン
グされた面の双方に独立に電極を形成してダイオード構
造とする。
【００２０】（４）一旦、エピタキシャル層を成長した
ウェーハに対してフォトリソグラフィーによりストライ
プパターンを形成し、エッチングによって電流狭窄層と
なるエピタキシャル層を部分的に除去した後に、改めて
エピタキシャル層を形成する。これにより、いわゆる埋
め込み再成長構造の半導体レーザー構造とする。
ウェーハに対してフォトリソグラフィーによりストライ
プパターンを形成し、エッチングによって電流狭窄層と
なるエピタキシャル層を部分的に除去した後に、改めて
エピタキシャル層を形成する。これにより、いわゆる埋
め込み再成長構造の半導体レーザー構造とする。
【００２１】（５）一旦、エピタキシャル層を成長した
ウェーハに対してフォトリソグラフィーにより略円形パ
ターンを形成し、エッチングによって発光ダイオードの
電流拡散層となるエピタキシャル層を略円形に残して周
囲を除去した後に、改めてエピタキシャル層を形成す
る。
ウェーハに対してフォトリソグラフィーにより略円形パ
ターンを形成し、エッチングによって発光ダイオードの
電流拡散層となるエピタキシャル層を略円形に残して周
囲を除去した後に、改めてエピタキシャル層を形成す
る。
【００２２】（６）ＺｎＳｅ基板に対してフォトリソグ
ラフィーによりストライプパターンを形成し、活性スト
ライプ領域の両サイドをエッチングで除去した後にエピ
タキシャル層を成長する。
ラフィーによりストライプパターンを形成し、活性スト
ライプ領域の両サイドをエッチングで除去した後にエピ
タキシャル層を成長する。
【００２３】なお、エッチングのメサ形状の特徴から、
（１００）面のＺｎＳｅ基板、あるいは（１００）面の
ＧａＡｓ基板上にＺｎＳｅ等のＩＩ−ＶＩ族化合物半導
体材料をエピタキシャル成長して青色半導体レーザーを
作製する場合で、逆メサ形状を必要とする構造の半導体
レーザーの作製の際には、ストライプは結晶の［０１-
１］（ゼロ、マイナス１、１）方向に沿った方向に形成
するのが好適である。ここで、結晶面方位の表記に関す
るマイナス方位の表記法を、本願では上記の如く定義す
る。
（１００）面のＺｎＳｅ基板、あるいは（１００）面の
ＧａＡｓ基板上にＺｎＳｅ等のＩＩ−ＶＩ族化合物半導
体材料をエピタキシャル成長して青色半導体レーザーを
作製する場合で、逆メサ形状を必要とする構造の半導体
レーザーの作製の際には、ストライプは結晶の［０１-
１］（ゼロ、マイナス１、１）方向に沿った方向に形成
するのが好適である。ここで、結晶面方位の表記に関す
るマイナス方位の表記法を、本願では上記の如く定義す
る。
【００２４】したがって本発明は、基板上にＩＩ−ＶＩ
族化合物半導体をエピタキシャル成長させることによ
り、少なくとも下側クラッド層、活性層および上側クラ
ッド層の３層構造を含むエピタキシャル層を形成し、こ
のエピタキシャル層にストライプパターンの電流狭窄構
造を形成して青色半導体レーザーダイオードを作製し、
あるいは略円型パターンの電流拡散構造を形成して青色
半導体発光ダイオードを作製する方法において、水１０
０に対し硫酸１０以上の容量比率で混合した混合液１０
０ｃｃ又は硫酸１００ｃｃに対して、二クロム酸カリウ
ムを０．５〜８．０ｇ添加し調製されたエッチング液を
用い、０℃以上７０℃以下のエッチング温度で、ストラ
イプパターンの両側の領域のエピタキシャル層あるいは
略円形パターンの周囲のエピタキシャル層を、少なくと
も基板に接するエピタキシャル層の最下層が残る程度に
エッチングする除去工程を備えることを特徴とする。
族化合物半導体をエピタキシャル成長させることによ
り、少なくとも下側クラッド層、活性層および上側クラ
ッド層の３層構造を含むエピタキシャル層を形成し、こ
のエピタキシャル層にストライプパターンの電流狭窄構
造を形成して青色半導体レーザーダイオードを作製し、
あるいは略円型パターンの電流拡散構造を形成して青色
半導体発光ダイオードを作製する方法において、水１０
０に対し硫酸１０以上の容量比率で混合した混合液１０
０ｃｃ又は硫酸１００ｃｃに対して、二クロム酸カリウ
ムを０．５〜８．０ｇ添加し調製されたエッチング液を
用い、０℃以上７０℃以下のエッチング温度で、ストラ
イプパターンの両側の領域のエピタキシャル層あるいは
略円形パターンの周囲のエピタキシャル層を、少なくと
も基板に接するエピタキシャル層の最下層が残る程度に
エッチングする除去工程を備えることを特徴とする。
【００２５】あるいは本発明は、基板は少なくともエピ
タキシャル層の成長面がＩＩ−ＶＩ族化合物半導体から
形成され、成長面はエピタキシャル層が形成されるに先
立ち、上記エッチング液によって上記エッチング温度
で、成長面前面、ストライプパターンの両側、あるいは
電流が狭窄されるストライプパターン領域が前処理され
ていることを特徴としてもよい。あるいは、結晶面方位
が（１００）面のＺｎＳｅ基板、あるいはＧａＡｓ基板
上にＺｎＳｅ等のＩＩ−ＶＩ族化合物半導体材料をエピ
タキシャル成長する青色半導体レーザー作製方法におい
て、ストライプを結晶の［０１- １］方向に沿った方向
とすることを特徴としてもよい。あるいは、結晶面方位
が（１００）面のＺｎＳｅ基板、あるいはＧａＡｓ基板
上に一旦ＭＢＥ法によりＺｎＳｅ等のＩＩ−ＶＩ族化合
物半導体材料をエピタキシャル成長し、エピタキシャル
層表面に絶縁保護膜を形成し、［０１- １］方向に沿っ
た方向に活性ストライプ領域となる箇所を残した両サイ
ドの領域について、絶縁膜の除去に引き続いて硫酸、二
クロム酸カリウムの混合液又はこの混合液に更に水を加
えた混合液によりエピタキシャル層を除去した後に、改
めてＯＭＶＰＥ法によってＺｎＳｅ等のＩＩ−ＶＩ族化
合物半導体材料を絶縁膜の除去された箇所のみに選択的
にエピタキシャル成長を行う埋め込み再成長構造を特徴
としてもよい。
タキシャル層の成長面がＩＩ−ＶＩ族化合物半導体から
形成され、成長面はエピタキシャル層が形成されるに先
立ち、上記エッチング液によって上記エッチング温度
で、成長面前面、ストライプパターンの両側、あるいは
電流が狭窄されるストライプパターン領域が前処理され
ていることを特徴としてもよい。あるいは、結晶面方位
が（１００）面のＺｎＳｅ基板、あるいはＧａＡｓ基板
上にＺｎＳｅ等のＩＩ−ＶＩ族化合物半導体材料をエピ
タキシャル成長する青色半導体レーザー作製方法におい
て、ストライプを結晶の［０１- １］方向に沿った方向
とすることを特徴としてもよい。あるいは、結晶面方位
が（１００）面のＺｎＳｅ基板、あるいはＧａＡｓ基板
上に一旦ＭＢＥ法によりＺｎＳｅ等のＩＩ−ＶＩ族化合
物半導体材料をエピタキシャル成長し、エピタキシャル
層表面に絶縁保護膜を形成し、［０１- １］方向に沿っ
た方向に活性ストライプ領域となる箇所を残した両サイ
ドの領域について、絶縁膜の除去に引き続いて硫酸、二
クロム酸カリウムの混合液又はこの混合液に更に水を加
えた混合液によりエピタキシャル層を除去した後に、改
めてＯＭＶＰＥ法によってＺｎＳｅ等のＩＩ−ＶＩ族化
合物半導体材料を絶縁膜の除去された箇所のみに選択的
にエピタキシャル成長を行う埋め込み再成長構造を特徴
としてもよい。
【００２６】さらに、報告されている条件を基に各種の
条件を検討した結果、このエッチング条件が以下のよう
な広範な手段に活用できることが分かった。即ち、 平滑なエッチング面となるＺｎＳｅ系のエピタキシャ
ル層あるいはＺｎＳｅ基板の部分的、あるいは表面全面
の除去。
条件を検討した結果、このエッチング条件が以下のよう
な広範な手段に活用できることが分かった。即ち、 平滑なエッチング面となるＺｎＳｅ系のエピタキシャ
ル層あるいはＺｎＳｅ基板の部分的、あるいは表面全面
の除去。
【００２７】ＺｎＳｅ基板上にＺｎＳｅ系のエピタキ
シャル層を成長する際の前処理。
シャル層を成長する際の前処理。
【００２８】一旦ＺｎＳｅ系のエピタキシャル層を成
長した後に、該エピタキシャル層の一部を除去し、再び
ＺｎＳｅ系のエピタキシャル層を成長する工程の中のエ
ピタキシャル層の除去工程、及びエピタキシャル層成長
前の前処理工程。例えば本発明によるエッチング条件に
よってＺｎＳｅ基板をエッチングした例を図１に示す。
これはエッチング前後のＺｎＳｅ基板に関する、（４０
０）回折による２結晶Ｘ線回折測定によるＸ線ロッキン
グカーブである。このＸ線ロッキングカーブの測定に使
用した機器は、Ｘ線ディフラクトメーターであるＳＬＸ
−１（理学電機製）であった。この時の測定条件は、回
折角θについて２θ＝６５．８６°、第一結晶はＧｅ
（４００）回折で非対称度ｂ＝０．０８、第一結晶の半
値幅は２．３５″、Ｘ線発生条件は２５ＫＶ及び１５ｍ
Ａ、照射面積は２ｘ２（ｍｍ）程度であった。図１
（ａ）のように、エッチング前には６８秒あったＸ線ロ
ッキングカーブの半値幅は、エッチングによって同図
（ｂ）のように１３秒と格段に小さく抑えられている。
長した後に、該エピタキシャル層の一部を除去し、再び
ＺｎＳｅ系のエピタキシャル層を成長する工程の中のエ
ピタキシャル層の除去工程、及びエピタキシャル層成長
前の前処理工程。例えば本発明によるエッチング条件に
よってＺｎＳｅ基板をエッチングした例を図１に示す。
これはエッチング前後のＺｎＳｅ基板に関する、（４０
０）回折による２結晶Ｘ線回折測定によるＸ線ロッキン
グカーブである。このＸ線ロッキングカーブの測定に使
用した機器は、Ｘ線ディフラクトメーターであるＳＬＸ
−１（理学電機製）であった。この時の測定条件は、回
折角θについて２θ＝６５．８６°、第一結晶はＧｅ
（４００）回折で非対称度ｂ＝０．０８、第一結晶の半
値幅は２．３５″、Ｘ線発生条件は２５ＫＶ及び１５ｍ
Ａ、照射面積は２ｘ２（ｍｍ）程度であった。図１
（ａ）のように、エッチング前には６８秒あったＸ線ロ
ッキングカーブの半値幅は、エッチングによって同図
（ｂ）のように１３秒と格段に小さく抑えられている。
【００２９】更にエッチング条件を詳細に検討し、サン
プルの劈開断面をＳＥＭで観察した結果、（１００）面
のウェーハに対してストライプ状のエッチングを行う
と、エッチング条件によって以下のように特異なメサ形
状が得られることを見いだした。つまり、メサ形状の違
いによって用途を使い分けることができることが分かっ
た。
プルの劈開断面をＳＥＭで観察した結果、（１００）面
のウェーハに対してストライプ状のエッチングを行う
と、エッチング条件によって以下のように特異なメサ形
状が得られることを見いだした。つまり、メサ形状の違
いによって用途を使い分けることができることが分かっ
た。
【００３０】すなわち、 エッチング温度を２５℃〜３５℃とした場合、ストラ
イプの結晶の面方位に依らず、順メサ形状が得られる。
面方位（１００）面のＧａＡｓ基板上に成長したＺｎＳ
ｅエピタキシャル層を、前記組成のエッチング液を用
い、エッチング温度が３０℃の条件においてエッチング
した結果の断面ＳＥＭ写真を、図２に示した。（ａ）は
エッチング溝の方向が［０１- １］方向である例であ
り、また（ｂ）はエッチング溝の方向が，（ａ）の場合
とは直交した［０１- １- ］方向の例である。これらの
の形状から明らかなように、両者とも順メサ形状が得ら
れたことが示されている。
イプの結晶の面方位に依らず、順メサ形状が得られる。
面方位（１００）面のＧａＡｓ基板上に成長したＺｎＳ
ｅエピタキシャル層を、前記組成のエッチング液を用
い、エッチング温度が３０℃の条件においてエッチング
した結果の断面ＳＥＭ写真を、図２に示した。（ａ）は
エッチング溝の方向が［０１- １］方向である例であ
り、また（ｂ）はエッチング溝の方向が，（ａ）の場合
とは直交した［０１- １- ］方向の例である。これらの
の形状から明らかなように、両者とも順メサ形状が得ら
れたことが示されている。
【００３１】一方、エッチング温度を４０℃〜５０℃
とした場合、ストライプが［０１-１］方向に沿ってい
る場合には逆メサ、逆に［０１- １- ］方向に沿ってい
る場合には順メサ形状となる。面方位（１００）面のＧ
ａＡｓ基板上に成長したＺｎＳｅエピタキシャル層を、
同じエッチング液を用い、エッチング温度を４５℃とし
てエッチングを行った例を、図３のＳＥＭ写真に示し
た。同様に、（ａ）はエッチング溝の方向が［０１
- １］方向である例であり、また（ｂ）はエッチング溝
の方向が，（ａ）の場合とは直交した［０１- １- ］方
向の例である。これらの形状から明らかなように、
（ｂ）は順メサ形状であるのに対し、（ａ）は逆メサ形
状が得られたことが示されている。そしてこの条件にお
いて、順メサとなる方向と逆メサとなる方向が、ＺｎＳ
ｅとＧａＡｓとでは逆になることも明らかにされた。
とした場合、ストライプが［０１-１］方向に沿ってい
る場合には逆メサ、逆に［０１- １- ］方向に沿ってい
る場合には順メサ形状となる。面方位（１００）面のＧ
ａＡｓ基板上に成長したＺｎＳｅエピタキシャル層を、
同じエッチング液を用い、エッチング温度を４５℃とし
てエッチングを行った例を、図３のＳＥＭ写真に示し
た。同様に、（ａ）はエッチング溝の方向が［０１
- １］方向である例であり、また（ｂ）はエッチング溝
の方向が，（ａ）の場合とは直交した［０１- １- ］方
向の例である。これらの形状から明らかなように、
（ｂ）は順メサ形状であるのに対し、（ａ）は逆メサ形
状が得られたことが示されている。そしてこの条件にお
いて、順メサとなる方向と逆メサとなる方向が、ＺｎＳ
ｅとＧａＡｓとでは逆になることも明らかにされた。
【００３２】これらとに示された、面方位及びエッ
チング温度と、得られたメサ形状との関係をまとめる
と、表１のようになる。
チング温度と、得られたメサ形状との関係をまとめる
と、表１のようになる。
【００３３】
【表１】
【００３４】以上のエッチング特性を踏まえて、前出の
検討で挙げた工程を利用することにより、以下の実施例
で示すような各種の構造の青色半導体レーザー及び青色
発光ダイオードを自由に作製することが可能となった。
検討で挙げた工程を利用することにより、以下の実施例
で示すような各種の構造の青色半導体レーザー及び青色
発光ダイオードを自由に作製することが可能となった。
【００３５】
実施例１（コンタクト層除去による電流狭窄型青色半導
体レーザーダイオードの作製） ＭＢＥ法によるエピタキシャル層を用いて、ＧａＡｓ基
板上に青色半導体レーザーダイオードを作製した。これ
は絶縁膜ストライプ構造の半導体レーザーダイオードで
あり、エピタキシャル層の最表面層であるＺｎＳｅ低抵
抗層をエッチングにより部分的に除去することにより、
電流の広がりを抑える構造を有する。この実施例におけ
る電流狭窄型青色半導体レーザーダイオードの作製工程
及び構造を、図４に断面図として示す。この図におい
て、（ａ）はエピタキシャル層の構造、（ｂ）は（ａ）
をエッチングすることによりストライプの両サイドを除
去した段階、そして（ｃ）は更に絶縁膜、表面電極及び
裏面電極を形成後のダイオードの完成段階を示す。ここ
での各層を説明すれば、３はｎ−ＧａＡｓ基板、４はＺ
ｎＳｅ等を材料としたレーザー構造のエピタキシャル層
であり、このエピタキシャル層４は、以下説明する５、
６、７、８、９、１０及び１１の七層より構成された。
即ち、５はｎ−ＺｎＳｅバッファー層、６はＺｅＳＳｅ
クラッド層、７はｎ−ＺｎＳｅ光ガイド層、８はＺｎＳ
ｅ／ＺｎＣｄＳｅ超格子活性層、９はｐ−ＺｎＳｅ光ガ
イド層、１０はｐ−ＺｎＳＳｅクラッド層、そして１１
はｐ−ＺｎＳｅコンタクト層である。１２はエッチング
されずに残ったストライプパターン形状のｐ−ＺｎＳｅ
コンタクト層、１３はプラズマＣＶＤによるＳｉＮ絶縁
膜、１４は表面電極、そして１５は裏面電極である。
体レーザーダイオードの作製） ＭＢＥ法によるエピタキシャル層を用いて、ＧａＡｓ基
板上に青色半導体レーザーダイオードを作製した。これ
は絶縁膜ストライプ構造の半導体レーザーダイオードで
あり、エピタキシャル層の最表面層であるＺｎＳｅ低抵
抗層をエッチングにより部分的に除去することにより、
電流の広がりを抑える構造を有する。この実施例におけ
る電流狭窄型青色半導体レーザーダイオードの作製工程
及び構造を、図４に断面図として示す。この図におい
て、（ａ）はエピタキシャル層の構造、（ｂ）は（ａ）
をエッチングすることによりストライプの両サイドを除
去した段階、そして（ｃ）は更に絶縁膜、表面電極及び
裏面電極を形成後のダイオードの完成段階を示す。ここ
での各層を説明すれば、３はｎ−ＧａＡｓ基板、４はＺ
ｎＳｅ等を材料としたレーザー構造のエピタキシャル層
であり、このエピタキシャル層４は、以下説明する５、
６、７、８、９、１０及び１１の七層より構成された。
即ち、５はｎ−ＺｎＳｅバッファー層、６はＺｅＳＳｅ
クラッド層、７はｎ−ＺｎＳｅ光ガイド層、８はＺｎＳ
ｅ／ＺｎＣｄＳｅ超格子活性層、９はｐ−ＺｎＳｅ光ガ
イド層、１０はｐ−ＺｎＳＳｅクラッド層、そして１１
はｐ−ＺｎＳｅコンタクト層である。１２はエッチング
されずに残ったストライプパターン形状のｐ−ＺｎＳｅ
コンタクト層、１３はプラズマＣＶＤによるＳｉＮ絶縁
膜、１４は表面電極、そして１５は裏面電極である。
【００３６】次に、プロセスを説明する。先ず図４
（ａ）のように（１００）面ｎ型ＧａＡｓ基板３上にＭ
ＢＥ法によりＺｎＳｅ等のエピタキシャル層４を成長し
た。エピタキシャル層の構造は基板３側から順にｎ型Ｚ
ｎＳｅバッファー層５、ｎ型ＺｎＳＳｅクラッド層６、
ｎ型ＺｎＳｅ光ガイド層７、ＺｎＳｅ／ＺｎＣｄＳｅ超
格子からなる活性層８、ｐ型ＺｎＳｅ光ガイド層９、ｐ
型ＺｎＳＳｅクラッド層１０、ｐ型ＺｎＳｅコンタクト
層１１、を成長した。なおエピタキシャル層のｎ型ドー
ピング元素は塩素（Ｃｌ）、ｐ型の成長には窒素（Ｎ）
のラジカルドーピングを行った。
（ａ）のように（１００）面ｎ型ＧａＡｓ基板３上にＭ
ＢＥ法によりＺｎＳｅ等のエピタキシャル層４を成長し
た。エピタキシャル層の構造は基板３側から順にｎ型Ｚ
ｎＳｅバッファー層５、ｎ型ＺｎＳＳｅクラッド層６、
ｎ型ＺｎＳｅ光ガイド層７、ＺｎＳｅ／ＺｎＣｄＳｅ超
格子からなる活性層８、ｐ型ＺｎＳｅ光ガイド層９、ｐ
型ＺｎＳＳｅクラッド層１０、ｐ型ＺｎＳｅコンタクト
層１１、を成長した。なおエピタキシャル層のｎ型ドー
ピング元素は塩素（Ｃｌ）、ｐ型の成長には窒素（Ｎ）
のラジカルドーピングを行った。
【００３７】次にフォトリソグラフィーによりストライ
プパターンを形成した後、図４（ｂ）のようにｐ型Ｚｎ
ＳＳｅクラッド層１０に達する深さまでエッチングを行
い、ｐ型ＺｎＳｅコンタクト層１１のストライプパター
ンの両側を除去した。エッチング液は、濃度９６％濃硫
酸と水との容量比率が１：２の溶液（即ち希釈した硫
酸）１５０ｃｃに対し二クロム酸カリウム５ｇを添加し
て、調製された。エッチング温度は３０℃であった。こ
のエッチング条件でエッチングし、上述の如くストライ
プパターンのｐ型ＺｎＳｅコンタクト層１２が残った。
尚、図４（ｂ）及び （ｃ）において、図４（ａ）の状
態から変化しない層、即ち３、５、６、７、８及び９の
各層は、特に図中に指示しない。以下の全ての実施例に
おいても同様とする。
プパターンを形成した後、図４（ｂ）のようにｐ型Ｚｎ
ＳＳｅクラッド層１０に達する深さまでエッチングを行
い、ｐ型ＺｎＳｅコンタクト層１１のストライプパター
ンの両側を除去した。エッチング液は、濃度９６％濃硫
酸と水との容量比率が１：２の溶液（即ち希釈した硫
酸）１５０ｃｃに対し二クロム酸カリウム５ｇを添加し
て、調製された。エッチング温度は３０℃であった。こ
のエッチング条件でエッチングし、上述の如くストライ
プパターンのｐ型ＺｎＳｅコンタクト層１２が残った。
尚、図４（ｂ）及び （ｃ）において、図４（ａ）の状
態から変化しない層、即ち３、５、６、７、８及び９の
各層は、特に図中に指示しない。以下の全ての実施例に
おいても同様とする。
【００３８】続いて図４（ｃ）のように、ウェーハ表面
にプラズマＣＶＤ（ｐ−ＣＶＤ）法によりＳｉＮ絶縁膜
１３を堆積した。表面電極１４とｐ−ＺｎＳｅコンタク
ト層１２とを接触させるために、再びフォトリソグラフ
ィーによってストライプ形状のコンタクトホールを形成
した。即ち、図４（ｃ）において、ＳｉＮ絶縁膜１３
の、ＺｎＳｅコンタクト層１２の上に堆積した部分のみ
を、除去した。そしてＳｉＮ絶縁膜１３及びｐ−ＺｎＳ
ｅコンタクト層１２上に、表面電極１４を蒸着により形
成した。
にプラズマＣＶＤ（ｐ−ＣＶＤ）法によりＳｉＮ絶縁膜
１３を堆積した。表面電極１４とｐ−ＺｎＳｅコンタク
ト層１２とを接触させるために、再びフォトリソグラフ
ィーによってストライプ形状のコンタクトホールを形成
した。即ち、図４（ｃ）において、ＳｉＮ絶縁膜１３
の、ＺｎＳｅコンタクト層１２の上に堆積した部分のみ
を、除去した。そしてＳｉＮ絶縁膜１３及びｐ−ＺｎＳ
ｅコンタクト層１２上に、表面電極１４を蒸着により形
成した。
【００３９】最初４５０μｍあったＧａＡｓ基板３を劈
開やすいようにエッチングによって１００μｍまで減厚
し、裏面全面に電極１５を蒸着した。最後にメスでウェ
ーハを劈開して共振器を形成し、ステムに実装した。
開やすいようにエッチングによって１００μｍまで減厚
し、裏面全面に電極１５を蒸着した。最後にメスでウェ
ーハを劈開して共振器を形成し、ステムに実装した。
【００４０】このように、上記エッチング条件の採用に
より、ストライプパターンを形成したコンタクト層が残
り、これに表面電極を接触させることにより形成された
青色半導体レーザーダイオードは、ストライプパターン
の電流狭窄構造を有する。この電流狭窄構造により、低
抵抗のコンタクト層における電流の広がりが抑えられ、
レーザーの特性が向上する。
より、ストライプパターンを形成したコンタクト層が残
り、これに表面電極を接触させることにより形成された
青色半導体レーザーダイオードは、ストライプパターン
の電流狭窄構造を有する。この電流狭窄構造により、低
抵抗のコンタクト層における電流の広がりが抑えられ、
レーザーの特性が向上する。
【００４１】実施例２（電流狭窄層付き再成長型青色半
導体レーザーダイオードの作製） ＭＢＥ法によるエピタキシャル層を用いてＧａＡｓ基板
３上に青色半導体レーザーダイオードを作製した。エッ
チングによる除去工程によってストライプ状に露出した
エピタキシャル層の上に、更に別のエピタキシャル層を
再成長することによって、電流狭窄層を形成した。この
実施例における青色半導体レーザーダイオードの作製工
程及び構造を、図５に示す。この図において、（ａ）は
第１回目のエピタキシャル成長層の構造、（ｂ）はエッ
チングによって電流狭窄層をストライプ状に除去した段
階、そして（ｃ）は第２回目のエピタキシャル成長層の
形成後、表面電極及び裏面電極を形成した完成段階を、
それぞれ表す。ここで、各層を説明すれば、３はｎ−Ｇ
ａＡｓ基板、１０はｐ−ＺｎＳＳｅクラッド層、１５は
裏面電極、１６は第１回目の成長により形成されたエピ
タキシャル層、１７はｎ−ＺｎＳｅ電流狭窄層、１８は
ストライプ状にエッチングされた後両側に残ったｎ−Ｚ
ｎＳｅ電流狭窄層、１９は第２回目の成長により更に形
成されたｐ−ＺｎＳｅコンタクト層、そして２０はコン
タクト層１９の形成によりｐ型層中に挟まれて残ったｎ
−ＺｎＳｅ電流狭窄層である。第１回目の成長により形
成されたエピタキシャル層１６の構成は、最上層である
ｐ−ＺｎＳｅコンタクト層１１がｎ−ＺｎＳｅ電流狭窄
層１７に代わった他は、実施例１における図４中のＺｎ
Ｓｅ等のエピタキシャル層４と同じであるため、この同
じ層は図５では特に図示しない。以下全ての実施例にお
いて同様とする。
導体レーザーダイオードの作製） ＭＢＥ法によるエピタキシャル層を用いてＧａＡｓ基板
３上に青色半導体レーザーダイオードを作製した。エッ
チングによる除去工程によってストライプ状に露出した
エピタキシャル層の上に、更に別のエピタキシャル層を
再成長することによって、電流狭窄層を形成した。この
実施例における青色半導体レーザーダイオードの作製工
程及び構造を、図５に示す。この図において、（ａ）は
第１回目のエピタキシャル成長層の構造、（ｂ）はエッ
チングによって電流狭窄層をストライプ状に除去した段
階、そして（ｃ）は第２回目のエピタキシャル成長層の
形成後、表面電極及び裏面電極を形成した完成段階を、
それぞれ表す。ここで、各層を説明すれば、３はｎ−Ｇ
ａＡｓ基板、１０はｐ−ＺｎＳＳｅクラッド層、１５は
裏面電極、１６は第１回目の成長により形成されたエピ
タキシャル層、１７はｎ−ＺｎＳｅ電流狭窄層、１８は
ストライプ状にエッチングされた後両側に残ったｎ−Ｚ
ｎＳｅ電流狭窄層、１９は第２回目の成長により更に形
成されたｐ−ＺｎＳｅコンタクト層、そして２０はコン
タクト層１９の形成によりｐ型層中に挟まれて残ったｎ
−ＺｎＳｅ電流狭窄層である。第１回目の成長により形
成されたエピタキシャル層１６の構成は、最上層である
ｐ−ＺｎＳｅコンタクト層１１がｎ−ＺｎＳｅ電流狭窄
層１７に代わった他は、実施例１における図４中のＺｎ
Ｓｅ等のエピタキシャル層４と同じであるため、この同
じ層は図５では特に図示しない。以下全ての実施例にお
いて同様とする。
【００４２】プロセスを説明すると、先ず実施例１と同
様にｎ型ＧａＡｓ基板３上にエピタキシャル層１６を成
長した。この第１回目の成長のエピタキシャル層１６の
構造を図５（ａ）に示す。実施例１で示した図４（ａ）
とほぼ同等の構造及び成長方法であるが、相違点は、実
施例１においては図４（ａ）の最表面がｐ型のＺｎＳｅ
コンタクト層１１であるのに対し、本実施例では図５
（ａ）のように最表面がｎ型ＺｎＳｅ電流狭窄層１７で
あることである。
様にｎ型ＧａＡｓ基板３上にエピタキシャル層１６を成
長した。この第１回目の成長のエピタキシャル層１６の
構造を図５（ａ）に示す。実施例１で示した図４（ａ）
とほぼ同等の構造及び成長方法であるが、相違点は、実
施例１においては図４（ａ）の最表面がｐ型のＺｎＳｅ
コンタクト層１１であるのに対し、本実施例では図５
（ａ）のように最表面がｎ型ＺｎＳｅ電流狭窄層１７で
あることである。
【００４３】次に、フォトリソグラフィーによって図５
（ｂ）のようにストライプ領域となるエッチング溝を形
成した後、ｐ型ＺｎＳＳｅクラッド層１０に達する深さ
までエッチングを行い、実施例１における図４（ｂ）と
は逆に、最表面の電流狭窄層１８のストライプ部分のみ
を除去した。エッチング条件は実施例１と同じであり、
即ち濃度９６％濃硫酸と水との容量比率が１：２の溶液
（即ち希釈した硫酸）１５０ｃｃに対し二クロム酸カリ
ウム５ｇを添加して調製されたエッチング液を用い、温
度３０℃でエッチングを行った。
（ｂ）のようにストライプ領域となるエッチング溝を形
成した後、ｐ型ＺｎＳＳｅクラッド層１０に達する深さ
までエッチングを行い、実施例１における図４（ｂ）と
は逆に、最表面の電流狭窄層１８のストライプ部分のみ
を除去した。エッチング条件は実施例１と同じであり、
即ち濃度９６％濃硫酸と水との容量比率が１：２の溶液
（即ち希釈した硫酸）１５０ｃｃに対し二クロム酸カリ
ウム５ｇを添加して調製されたエッチング液を用い、温
度３０℃でエッチングを行った。
【００４４】そして２回目のエピタキシャル層成長とし
て、図５（ｃ）のようにコンタクト層となるｐ型ＺｎＳ
ｅ再成長層１９を、ＭＢＥ法により成長した。この構造
では実施例１のような絶縁膜を必要とせず、コンタクト
層１９上に表面電極１４をフォトリソグラフィーによっ
て直接形成した。そして、実施例１と同様にＧａＡｓ基
板３を減厚し、裏面電極１５を蒸着し及び劈開した後、
ステムに実装した。
て、図５（ｃ）のようにコンタクト層となるｐ型ＺｎＳ
ｅ再成長層１９を、ＭＢＥ法により成長した。この構造
では実施例１のような絶縁膜を必要とせず、コンタクト
層１９上に表面電極１４をフォトリソグラフィーによっ
て直接形成した。そして、実施例１と同様にＧａＡｓ基
板３を減厚し、裏面電極１５を蒸着し及び劈開した後、
ステムに実装した。
【００４５】本構造の半導体レーザーダイオードでは、
ｎ型の電流狭窄層２０が、ｐ型のコンタクト層１９とｐ
型のクラッド層１０との間に挟まれて残ることにより、
表面電極１４から流れ始めた電流が効率よくストライプ
領域に集中し、このため高効率の半導体レーザーダイオ
ードが実現できる。しかも、電極１４とコンタクト層１
９との接触面積が、実施例１と比較して大きいため、電
極１４とコンタクト層１９との接触抵抗が小さくなり、
レーザーの駆動電圧の降下に有利に働く。
ｎ型の電流狭窄層２０が、ｐ型のコンタクト層１９とｐ
型のクラッド層１０との間に挟まれて残ることにより、
表面電極１４から流れ始めた電流が効率よくストライプ
領域に集中し、このため高効率の半導体レーザーダイオ
ードが実現できる。しかも、電極１４とコンタクト層１
９との接触面積が、実施例１と比較して大きいため、電
極１４とコンタクト層１９との接触抵抗が小さくなり、
レーザーの駆動電圧の降下に有利に働く。
【００４６】実施例３（ＯＭＶＰＥ法による埋め込み再
成長型青色半導体レーザーダイオードの作製） ＭＢＥ法によるエピタキシャル層を（１００）面のＧａ
Ａｓ基板３上に成長し、これをエッチングによりストラ
イプパターン状に残した。そして、ＯＭＶＰＥ法によ
り、絶縁膜の除去された位置のみに選択的に、ＺｎＳｅ
埋め込み層をエピタキシャル成長することにより、埋め
込み再成長構造の青色半導体レーザーダイオードを作製
した。この作製工程及び構造を図６に示す。（ａ）は第
１回目のエピタキシャル成長層の構造、（ｂ）はストラ
イプ領域を残して両サイドのエピタキシャル層を深く除
去した段階、そして（ｃ）は第２回目のエピタキシャル
成長としての選択成長を行い、絶縁膜を除去した後、表
面電極及び裏面電極を形成した完成段階である。各層に
ついては、３はｎ−ＧａＡｓ基板、５はｎ−ＺｎＳｅバ
ッファー層、１４は表面電極、１５は裏面電極である。
２１は第１回目の成長のエピタキシャル層で、これは実
施例１での図４（ａ）におけるＺｎＳｅ等のエピタキシ
ャル層４と全く同等の構造である。２２はＳｉＮ絶縁
層、２３はストライプパターンに残ったＳｉＮ絶縁膜、
２４はエッチングされてストライプパターンに残ったＳ
ｉＮ絶縁層、２５は第２回目の成長による埋め込みエピ
タキシャル層であり、これはｐ−ＺｎＳＳｅ埋め込み再
成長層２６及びｎ−ＺｎＳＳｅ埋め込み再成長層２７よ
り構成される。２８はストライプ状のＺｎＳｅ／ＺｎＣ
ｄＳｅ超格子活性層である。
成長型青色半導体レーザーダイオードの作製） ＭＢＥ法によるエピタキシャル層を（１００）面のＧａ
Ａｓ基板３上に成長し、これをエッチングによりストラ
イプパターン状に残した。そして、ＯＭＶＰＥ法によ
り、絶縁膜の除去された位置のみに選択的に、ＺｎＳｅ
埋め込み層をエピタキシャル成長することにより、埋め
込み再成長構造の青色半導体レーザーダイオードを作製
した。この作製工程及び構造を図６に示す。（ａ）は第
１回目のエピタキシャル成長層の構造、（ｂ）はストラ
イプ領域を残して両サイドのエピタキシャル層を深く除
去した段階、そして（ｃ）は第２回目のエピタキシャル
成長としての選択成長を行い、絶縁膜を除去した後、表
面電極及び裏面電極を形成した完成段階である。各層に
ついては、３はｎ−ＧａＡｓ基板、５はｎ−ＺｎＳｅバ
ッファー層、１４は表面電極、１５は裏面電極である。
２１は第１回目の成長のエピタキシャル層で、これは実
施例１での図４（ａ）におけるＺｎＳｅ等のエピタキシ
ャル層４と全く同等の構造である。２２はＳｉＮ絶縁
層、２３はストライプパターンに残ったＳｉＮ絶縁膜、
２４はエッチングされてストライプパターンに残ったＳ
ｉＮ絶縁層、２５は第２回目の成長による埋め込みエピ
タキシャル層であり、これはｐ−ＺｎＳＳｅ埋め込み再
成長層２６及びｎ−ＺｎＳＳｅ埋め込み再成長層２７よ
り構成される。２８はストライプ状のＺｎＳｅ／ＺｎＣ
ｄＳｅ超格子活性層である。
【００４７】本実施例では、第１回成長エピタキシャル
層２１の成長後、図６（ｂ）及び図６（ｃ）に示される
ように、２回目の成長としてＯＭＶＰＥ法により選択成
長を行うために、エピタキシャル層表面に保護膜として
一旦ＳｉＮ絶縁膜２２を形成する。この絶縁膜２２は図
６（ａ）に示される。
層２１の成長後、図６（ｂ）及び図６（ｃ）に示される
ように、２回目の成長としてＯＭＶＰＥ法により選択成
長を行うために、エピタキシャル層表面に保護膜として
一旦ＳｉＮ絶縁膜２２を形成する。この絶縁膜２２は図
６（ａ）に示される。
【００４８】第１回成長エピタキシャル層２１の成長
後、この上にフォトリソグラフィーによりストライプパ
ターンを形成し、図６（ｂ）のようにＳｉＮ絶縁膜を除
去し、引き続き同じパターンのままこのエピタキシャル
層２１の両側を、本発明によるエッチング条件で除去す
る。バッファー層５に達するまでエッチングすることに
より、ストライプ領域２４を除いた両サイドのエピタキ
シャル層の大部分を除去するわけであるが、本実施例で
は、エッチングされずに残るエピタキシャル層２４が逆
メサ形状となるように、エッチングの条件を選択する。
表面側の方が基板側よりも幅が広くなっている方が電極
との接触面積を大きくできるという点で有利なためであ
る。従って、エッチング条件は、逆メサ形状が得られる
温度領域を、ストライプとの組合わせにより採用する。
エッチング液の組成は実施例１及び実施例２と同じであ
り、即ち濃度９６％濃硫酸と水との容量比率が１：２の
溶液（即ち希釈した硫酸）１５０ｃｃに対し二クロム酸
カリウム５ｇの添加比率で調製されたエッチング液を用
い、エッチング温度を４５℃に設定した。また、このエ
ッチング条件において逆メサ形状となるよう、ストライ
プの方向を［０１-１］方向に形成した。
後、この上にフォトリソグラフィーによりストライプパ
ターンを形成し、図６（ｂ）のようにＳｉＮ絶縁膜を除
去し、引き続き同じパターンのままこのエピタキシャル
層２１の両側を、本発明によるエッチング条件で除去す
る。バッファー層５に達するまでエッチングすることに
より、ストライプ領域２４を除いた両サイドのエピタキ
シャル層の大部分を除去するわけであるが、本実施例で
は、エッチングされずに残るエピタキシャル層２４が逆
メサ形状となるように、エッチングの条件を選択する。
表面側の方が基板側よりも幅が広くなっている方が電極
との接触面積を大きくできるという点で有利なためであ
る。従って、エッチング条件は、逆メサ形状が得られる
温度領域を、ストライプとの組合わせにより採用する。
エッチング液の組成は実施例１及び実施例２と同じであ
り、即ち濃度９６％濃硫酸と水との容量比率が１：２の
溶液（即ち希釈した硫酸）１５０ｃｃに対し二クロム酸
カリウム５ｇの添加比率で調製されたエッチング液を用
い、エッチング温度を４５℃に設定した。また、このエ
ッチング条件において逆メサ形状となるよう、ストライ
プの方向を［０１-１］方向に形成した。
【００４９】そして、図６（ｃ）のように残った第１回
エピタキシャル層の両サイドにＯＭＶＰＥ法によるエピ
タキシャル層２５を基板側からｐ−ＺｎＳＳｅ層２６、
ｎ−ＺｎＳＳｅ層２７の順に成長し、そして残していた
ＳｉＮ膜２３を除去した。埋め込み再生長層２５は活性
層２８に対して光とキャリアの閉じ込め効果を持つＺｎ
ＳＳｅを成長した。
エピタキシャル層の両サイドにＯＭＶＰＥ法によるエピ
タキシャル層２５を基板側からｐ−ＺｎＳＳｅ層２６、
ｎ−ＺｎＳＳｅ層２７の順に成長し、そして残していた
ＳｉＮ膜２３を除去した。埋め込み再生長層２５は活性
層２８に対して光とキャリアの閉じ込め効果を持つＺｎ
ＳＳｅを成長した。
【００５０】そして、実施例２と同様に表面電極１４を
形成し、ＧａＡｓ基板３を減厚し、裏面電極１５を形成
した後、劈開し、ステムに実装した。
形成し、ＧａＡｓ基板３を減厚し、裏面電極１５を形成
した後、劈開し、ステムに実装した。
【００５１】実施例４（ＺｎＳｅ基板にストライプを形
成した青色半導体レーザーダイオードの作製） ＺｎＳｅ基板にストライプパターンの両サイドを２種類
の温度条件で２度エッチングを行うことにより除去した
後、エピタキシャル層を成長した青色半導体レーザーダ
イオードを作製した。この作製工程及び構造は図７に示
され、この図において（ａ）はＺｎＳｅ基板にストライ
プパターンを形成した段階、（ｂ）はエピタキシャル層
を成長した段階、そして（ｃ）はこれに絶縁膜、表面電
極及び裏面電極を形成した完成段階である。各層は、１
１はｐ−ＺｎＳｅコンタクト層、１２はストライプパタ
ーンに残ったｐ−ＺｎＳｅコンタクト層、１３はＳｉＮ
絶縁膜、１４は表面電極、１５は裏面電極、２９はＺｎ
Ｓｅ基板、３０はＺｎＳｅ基板に残った［０１- １］方
向の２本のストライプ、３１はＺｎＳｅ等を材料とした
レーザー構造のエピタキシャル層、そして３２は湾曲し
たＺｎＳｅ／ＺｎＣｄＳｅ超格子活性層である。
成した青色半導体レーザーダイオードの作製） ＺｎＳｅ基板にストライプパターンの両サイドを２種類
の温度条件で２度エッチングを行うことにより除去した
後、エピタキシャル層を成長した青色半導体レーザーダ
イオードを作製した。この作製工程及び構造は図７に示
され、この図において（ａ）はＺｎＳｅ基板にストライ
プパターンを形成した段階、（ｂ）はエピタキシャル層
を成長した段階、そして（ｃ）はこれに絶縁膜、表面電
極及び裏面電極を形成した完成段階である。各層は、１
１はｐ−ＺｎＳｅコンタクト層、１２はストライプパタ
ーンに残ったｐ−ＺｎＳｅコンタクト層、１３はＳｉＮ
絶縁膜、１４は表面電極、１５は裏面電極、２９はＺｎ
Ｓｅ基板、３０はＺｎＳｅ基板に残った［０１- １］方
向の２本のストライプ、３１はＺｎＳｅ等を材料とした
レーザー構造のエピタキシャル層、そして３２は湾曲し
たＺｎＳｅ／ＺｎＣｄＳｅ超格子活性層である。
【００５２】先ず、ＺｎＳｅ基板の表面全面を、エピタ
キシャル層成長の前処理としてエッチングした。次にフ
ォトリソグラフィーによって活性ストライプ領域に対応
する領域として２本の並行なストライプパターンを形成
した。ＺｎＳｅ基板２９に残るストライプ３０の断面形
状が図７（ａ）のようになるようエッチング条件及びス
トライプの方向を設定した。ＺｎＳｅのエッチングにお
いて、逆メサ形状が得られるのは、エッチング溝を［０
１- １］方向に取った場合である。即ち、ストライプ３
０の方向を［０１- １］方向とし、実施例１〜３と同じ
組成のエッチング液を用い、まずエッチング温度３０℃
で順メサ形状のエッチングを実施し、引き続いて温度４
５℃でエッチングを実施した。その結果、図７（ａ）の
形状を実現した。続いてフォトレジストを有機洗浄によ
って除去した後に、ＭＢＥ法によりエピタキシャル層の
成長を行った。図７（ｂ）におけるエピタキシャル層３
１の構は、成実施例１の図４（ａ）におけるエピタキシ
ャル層４の構成と同じであるが、ＺｎＳｅ基板に形成し
た溝の影響で活性層３２が湾曲した形状となる。従って
素子の横方向にも光が閉じ込められる効果があり、レー
ザーの特性が向上する。
キシャル層成長の前処理としてエッチングした。次にフ
ォトリソグラフィーによって活性ストライプ領域に対応
する領域として２本の並行なストライプパターンを形成
した。ＺｎＳｅ基板２９に残るストライプ３０の断面形
状が図７（ａ）のようになるようエッチング条件及びス
トライプの方向を設定した。ＺｎＳｅのエッチングにお
いて、逆メサ形状が得られるのは、エッチング溝を［０
１- １］方向に取った場合である。即ち、ストライプ３
０の方向を［０１- １］方向とし、実施例１〜３と同じ
組成のエッチング液を用い、まずエッチング温度３０℃
で順メサ形状のエッチングを実施し、引き続いて温度４
５℃でエッチングを実施した。その結果、図７（ａ）の
形状を実現した。続いてフォトレジストを有機洗浄によ
って除去した後に、ＭＢＥ法によりエピタキシャル層の
成長を行った。図７（ｂ）におけるエピタキシャル層３
１の構は、成実施例１の図４（ａ）におけるエピタキシ
ャル層４の構成と同じであるが、ＺｎＳｅ基板に形成し
た溝の影響で活性層３２が湾曲した形状となる。従って
素子の横方向にも光が閉じ込められる効果があり、レー
ザーの特性が向上する。
【００５３】この後に、実施例１と同様に、電流狭窄の
ためにコンタクト層１１を除去してストライプ状に残し
これをコンタクト層１２とし、その上に絶縁膜１３を形
成した。そして、コンタクト層１２の上にある部分のＳ
ｉＮ絶縁層のみを除去し、その上に表面電極１４を形成
した。更に、裏面電極１５を形成して実装した。なお、
ＺｎＳｅ基板は当初６００μｍの厚みであったが、機械
的研磨によって１００μｍまで薄くし、最後に本発明に
よるエッチングで処理した後に裏面電極１５を蒸着し
た。
ためにコンタクト層１１を除去してストライプ状に残し
これをコンタクト層１２とし、その上に絶縁膜１３を形
成した。そして、コンタクト層１２の上にある部分のＳ
ｉＮ絶縁層のみを除去し、その上に表面電極１４を形成
した。更に、裏面電極１５を形成して実装した。なお、
ＺｎＳｅ基板は当初６００μｍの厚みであったが、機械
的研磨によって１００μｍまで薄くし、最後に本発明に
よるエッチングで処理した後に裏面電極１５を蒸着し
た。
【００５４】実施例５（電流拡散層付き再成長型青色半
導体発光ダイオードの作製） ＭＢＥ法によるエピタキシャル層を用いてＧａＡｓ基板
３上の青色半導体発光ダイオードを作製した。このと
き、エピタキシャル層の再成長によって電流拡散層を形
成した。図８に本実施例の作製工程及び構造が示され
る。図８（ａ）は第１回目のエピタキシャル層の成長、
（ｂ）はエッチングによって周囲が除去され、円形の電
流拡散層が残った段階、そして（ｃ）は第２回目のエピ
タキシャル層を形成した後電極を形成した完成段階であ
る。各層は、３がｎ−ＧａＡｓ基板、５がｎ−ＺｎＳｅ
バッファー層、６がｎ−ＺｎＳＳｅクラッド層、１０が
ｐ−ＺｎＳＳｅクラッド層、１５が裏面電極、３３は、
ＺｎＳｅ等を材料とした発光ダイオードの構造を持った
第１回成長時のエピタキシャル層、３４はｎ−ＺｎＳｅ
電流拡散層、３５は周囲がエッチングによって除去さ
れ、円形に残ったｎ−ＺｎＳｅ電流拡散層、３６は第２
回目の成長によるｐ−ＺｎＳｅコンタクト層、３７は円
形表面電極、そして３８はｐ型層中に残ったｎ−ＺｎＳ
ｅ電流拡散層である。
導体発光ダイオードの作製） ＭＢＥ法によるエピタキシャル層を用いてＧａＡｓ基板
３上の青色半導体発光ダイオードを作製した。このと
き、エピタキシャル層の再成長によって電流拡散層を形
成した。図８に本実施例の作製工程及び構造が示され
る。図８（ａ）は第１回目のエピタキシャル層の成長、
（ｂ）はエッチングによって周囲が除去され、円形の電
流拡散層が残った段階、そして（ｃ）は第２回目のエピ
タキシャル層を形成した後電極を形成した完成段階であ
る。各層は、３がｎ−ＧａＡｓ基板、５がｎ−ＺｎＳｅ
バッファー層、６がｎ−ＺｎＳＳｅクラッド層、１０が
ｐ−ＺｎＳＳｅクラッド層、１５が裏面電極、３３は、
ＺｎＳｅ等を材料とした発光ダイオードの構造を持った
第１回成長時のエピタキシャル層、３４はｎ−ＺｎＳｅ
電流拡散層、３５は周囲がエッチングによって除去さ
れ、円形に残ったｎ−ＺｎＳｅ電流拡散層、３６は第２
回目の成長によるｐ−ＺｎＳｅコンタクト層、３７は円
形表面電極、そして３８はｐ型層中に残ったｎ−ＺｎＳ
ｅ電流拡散層である。
【００５５】第１回目のエピタキシャル成長層の構造を
図８（ａ）に示す。青色半導体レーザーダイオードの場
合のエピタキシャル層との構造上の相違点は、青色半導
体発光ダイオードはエピタキシャル層に光ガイド層を設
ける必要がないこと並びに、最上層が電流拡散層３４で
あることである。活性層８はＺｎＳｅ／ＺｎＣｄＳｅの
超格子であり、これは青色半導体レーザーダイオードと
同様である。
図８（ａ）に示す。青色半導体レーザーダイオードの場
合のエピタキシャル層との構造上の相違点は、青色半導
体発光ダイオードはエピタキシャル層に光ガイド層を設
ける必要がないこと並びに、最上層が電流拡散層３４で
あることである。活性層８はＺｎＳｅ／ＺｎＣｄＳｅの
超格子であり、これは青色半導体レーザーダイオードと
同様である。
【００５６】次に、フォトリソグラフィーによって図８
（ｂ）のように最表面の電流拡散層３４の周辺部分を除
去してクラッド層１０まで到達させた。拡散層３５は円
形に残るパターンでエッチングを行った。本実施例では
エッチングの円形に残るパターンでエッチングを行っ
た。本実施例ではエッチングの形状が円形であるため、
溝の方向によってメサ形状の変わらないエッチングが望
ましい。従ってエッチング温度は３０℃とした。エッチ
ング液の組成は、実施例１〜４と同じであった。
（ｂ）のように最表面の電流拡散層３４の周辺部分を除
去してクラッド層１０まで到達させた。拡散層３５は円
形に残るパターンでエッチングを行った。本実施例では
エッチングの円形に残るパターンでエッチングを行っ
た。本実施例ではエッチングの形状が円形であるため、
溝の方向によってメサ形状の変わらないエッチングが望
ましい。従ってエッチング温度は３０℃とした。エッチ
ング液の組成は、実施例１〜４と同じであった。
【００５７】２回目の成長をＭＢＥ法で行って図８
（ｃ）のようにコンタクト層３６を成長し、円形の表面
電極３７及び裏面電極１５を蒸着し、ダイシングソーで
チップに切断した後、実装した。
（ｃ）のようにコンタクト層３６を成長し、円形の表面
電極３７及び裏面電極１５を蒸着し、ダイシングソーで
チップに切断した後、実装した。
【００５８】この構造の発光ダイオードはｐ型層中にｎ
型の電流拡散層３８を設けることによって表面電極３７
より流れ出した電流が素子の周辺部分に効率よく広がっ
ていく。従って活性層８で発生した光が表面電極３７に
遮られることなく外へ取り出すことが可能で、高効率の
発光ダイオードとなる。
型の電流拡散層３８を設けることによって表面電極３７
より流れ出した電流が素子の周辺部分に効率よく広がっ
ていく。従って活性層８で発生した光が表面電極３７に
遮られることなく外へ取り出すことが可能で、高効率の
発光ダイオードとなる。
【００５９】実施例６（正負両極共に電流を表面側より
取り出す青色発光ダイオードの作製） ＭＢＥ法によるエピタキシャル層を用いて正負両極共に
電流を表面側より取り出す構造の青色発光ダイオードを
ＺｎＳｅ基板２９を用いて作製した。本実施例における
作製工程及び構造を図９に示す。（ａ）はエピタキシャ
ル層の構造、（ｂ）はエッチングにより周囲が除去され
円形にエピタキシャル層が残った段階、そして（ｃ）は
正負両極の表面電極を形成した後の完成段階である。各
層は、５はｎ−ＺｎＳｅバッファー層、６はｎ−ＺｎＳ
Ｓｅクラッド層、８はＺｎＳｅ／ＺｎＣｄＳｅ超格子活
性層、１０はｐ−ＺｎＳＳｅクラッド層、１１はｐ−Ｚ
ｎＳｅコンタクト層、２９はＺｎＳｅ基板、３９はＺｎ
Ｓｅ等を材料とした発光ダイオードの構造を持ったエピ
タキシャル層、４０はｎ−ＺｎＳｅコンタクト層、４１
は円形に残ったエピタキシャル層、４２は円形に残った
ＺｎＳｅ／ＺｎＣｄＳｅ超格子活性層、４３は円形に残
ったｐ−ＺｎＳｅコンタクト層、４４は表面電極
［＋］、そして４５は表面電極［−］である。
取り出す青色発光ダイオードの作製） ＭＢＥ法によるエピタキシャル層を用いて正負両極共に
電流を表面側より取り出す構造の青色発光ダイオードを
ＺｎＳｅ基板２９を用いて作製した。本実施例における
作製工程及び構造を図９に示す。（ａ）はエピタキシャ
ル層の構造、（ｂ）はエッチングにより周囲が除去され
円形にエピタキシャル層が残った段階、そして（ｃ）は
正負両極の表面電極を形成した後の完成段階である。各
層は、５はｎ−ＺｎＳｅバッファー層、６はｎ−ＺｎＳ
Ｓｅクラッド層、８はＺｎＳｅ／ＺｎＣｄＳｅ超格子活
性層、１０はｐ−ＺｎＳＳｅクラッド層、１１はｐ−Ｚ
ｎＳｅコンタクト層、２９はＺｎＳｅ基板、３９はＺｎ
Ｓｅ等を材料とした発光ダイオードの構造を持ったエピ
タキシャル層、４０はｎ−ＺｎＳｅコンタクト層、４１
は円形に残ったエピタキシャル層、４２は円形に残った
ＺｎＳｅ／ＺｎＣｄＳｅ超格子活性層、４３は円形に残
ったｐ−ＺｎＳｅコンタクト層、４４は表面電極
［＋］、そして４５は表面電極［−］である。
【００６０】エピタキシャル層３９の構造を図９（ａ）
に示す。本実施例では最終的に図９（ｃ）の構造とな
り、ＺｎＳｅ基板２９が高抵抗であっても電流を活性層
４２に流すことが可能である。なおかつ発光した青色の
光に対してＺｎＳｅ基板２９が透明であるため、電極に
遮られることなく光を外に取り出すことができ、高効率
の発光ダイオードを実現できる。
に示す。本実施例では最終的に図９（ｃ）の構造とな
り、ＺｎＳｅ基板２９が高抵抗であっても電流を活性層
４２に流すことが可能である。なおかつ発光した青色の
光に対してＺｎＳｅ基板２９が透明であるため、電極に
遮られることなく光を外に取り出すことができ、高効率
の発光ダイオードを実現できる。
【００６１】工程としてはエピタキシャル層成長後に図
９（ｂ）のようにエッチングによりエピタキシャル層４
１の周囲をコンタクト層４０に達するまで除去して円形
に残す。この際のエッチング条件は実施例５と同じ理由
により、実施例１〜５と同じ組成のエッチング液を用
い、エッチング温度は３０℃であった。そして図９
（ｃ）のようにフォトリソグラフィーによりｎ型のコン
タクト層４０には［−］側の電極４４を、円形に残った
ｐ型のコンタクト層４３に［＋］側の電極４５をそれぞ
れ独立に形成した。
９（ｂ）のようにエッチングによりエピタキシャル層４
１の周囲をコンタクト層４０に達するまで除去して円形
に残す。この際のエッチング条件は実施例５と同じ理由
により、実施例１〜５と同じ組成のエッチング液を用
い、エッチング温度は３０℃であった。そして図９
（ｃ）のようにフォトリソグラフィーによりｎ型のコン
タクト層４０には［−］側の電極４４を、円形に残った
ｐ型のコンタクト層４３に［＋］側の電極４５をそれぞ
れ独立に形成した。
【００６２】チップに切断した後の実装の際には基板２
９側を上向きにし、下側となる電極４４、４５より電流
を取り出す。
９側を上向きにし、下側となる電極４４、４５より電流
を取り出す。
【００６３】
【発明の効果】以上述べてきたように、本発明によれ
ば、基板上にＺｎＳｅ等のＩＩ−ＶＩ族半導体を成長さ
せた高品質のエピタキシャル層を、エッチングによって
成型し、レーザーダイオードのためのストライプ型電流
狭窄構造を実現し、あるいは発光ダイオードのための略
円型電流拡散構造を実現することが可能となった。ま
た、エッチング条件、とりわけエッチング温度を選択す
ることにより、所望のメサ形状が得られ、良好な埋め込
み（再成長）エピタキシャル層を得ることが可能になっ
た。
ば、基板上にＺｎＳｅ等のＩＩ−ＶＩ族半導体を成長さ
せた高品質のエピタキシャル層を、エッチングによって
成型し、レーザーダイオードのためのストライプ型電流
狭窄構造を実現し、あるいは発光ダイオードのための略
円型電流拡散構造を実現することが可能となった。ま
た、エッチング条件、とりわけエッチング温度を選択す
ることにより、所望のメサ形状が得られ、良好な埋め込
み（再成長）エピタキシャル層を得ることが可能になっ
た。
【００６４】これらの効果によって、ＺｎＳｅ等のＩＩ
−ＶＩ族化合物半導体を材料とした高効率な素子となる
各種構造の青色半導体レーザー素子及び発光ダイオード
を作製することができるようになった。
−ＶＩ族化合物半導体を材料とした高効率な素子となる
各種構造の青色半導体レーザー素子及び発光ダイオード
を作製することができるようになった。
【図１】Ｘ線ディフラクトメータを用いた（４００）回
折による２結晶Ｘ線回折測定のＸ線ロッキングパターン
図である。（ａ）はエッチング前のＺｎＳｅ基板のＸ線
ロッキングカーブであり、（ｂ）はエッチング後のＺｎ
Ｓｅ基板のＸ線ロッキングカーブである。
折による２結晶Ｘ線回折測定のＸ線ロッキングパターン
図である。（ａ）はエッチング前のＺｎＳｅ基板のＸ線
ロッキングカーブであり、（ｂ）はエッチング後のＺｎ
Ｓｅ基板のＸ線ロッキングカーブである。
【図２】エッチング温度条件３０度における、面方位と
メサ形状との関係を示すＳＥＭ写真である。（ａ）はエ
ッチング溝の方向が［０１- １］方向である例、（ｂ）
は溝の方向が［０１- １- ］方向の例である。
メサ形状との関係を示すＳＥＭ写真である。（ａ）はエ
ッチング溝の方向が［０１- １］方向である例、（ｂ）
は溝の方向が［０１- １- ］方向の例である。
【図３】エッチング温度条件４５度における、面方位と
メサ形状との関係を示すＳＥＭ写真である。（ａ）は溝
の方向が［０１- １］方向、（ｂ）は溝の方向が［０１
- １- ］方向である。
メサ形状との関係を示すＳＥＭ写真である。（ａ）は溝
の方向が［０１- １］方向、（ｂ）は溝の方向が［０１
- １- ］方向である。
【図４】実施例１に示された、コンタクト層除去による
電流狭窄型青色半導体レーザーダイオードの、作製工程
及び構造を表す断面図である。（ａ）はエピタキシャル
層の構造、（ｂ）はエッチングによってストライプの両
サイドを除去した段階、（ｃ）は絶縁膜、表面電極、裏
面電極を形成した後の素子の完成段階である。
電流狭窄型青色半導体レーザーダイオードの、作製工程
及び構造を表す断面図である。（ａ）はエピタキシャル
層の構造、（ｂ）はエッチングによってストライプの両
サイドを除去した段階、（ｃ）は絶縁膜、表面電極、裏
面電極を形成した後の素子の完成段階である。
【図５】実施例２に示された、電流狭窄層付き再成長型
青色半導体レーザーダイオードの、作製工程及び構造を
表す断面図である。（ａ）は第１回目のエピタキシャル
成長層の構造、（ｂ）はエッチングによってストライプ
状に電流狭窄層を除去した段階、（ｃ）は第２回目のエ
ピタキシャル成長層を形成し、表面電極、裏面電極を形
成した素子の完成段階である。
青色半導体レーザーダイオードの、作製工程及び構造を
表す断面図である。（ａ）は第１回目のエピタキシャル
成長層の構造、（ｂ）はエッチングによってストライプ
状に電流狭窄層を除去した段階、（ｃ）は第２回目のエ
ピタキシャル成長層を形成し、表面電極、裏面電極を形
成した素子の完成段階である。
【図６】実施例３に示された、ＯＭＶＰＥ法による埋め
込み再成長型青色半導体レーザーダイオードの、作製工
程及び構造を表す断面図である。（ａ）は第１回目のエ
ピタキシャル成長層の構造、（ｂ）はストライプ領域を
残して両サイドのエピタキシャル層の大部分を除去した
段階、（ｃ）は第２回目のエピタキシャル成長としての
選択成長を行い、絶縁膜の除去の後、表面電極、裏面電
極を形成した素子の完成段階である。
込み再成長型青色半導体レーザーダイオードの、作製工
程及び構造を表す断面図である。（ａ）は第１回目のエ
ピタキシャル成長層の構造、（ｂ）はストライプ領域を
残して両サイドのエピタキシャル層の大部分を除去した
段階、（ｃ）は第２回目のエピタキシャル成長としての
選択成長を行い、絶縁膜の除去の後、表面電極、裏面電
極を形成した素子の完成段階である。
【図７】実施例４に示された、ＺｎＳｅ基板にストライ
プを形成した青色半導体レーザーダイオードの、作製工
程及び構造を表す断面図である。（ａ）はＺｎＳｅ基板
にストライプパターンを形成した段階、（ｂ）はエピタ
キシャル層を成長した段階、（ｃ）は絶縁膜、表面電
極、裏面電極を形成した素子の完成段階である。
プを形成した青色半導体レーザーダイオードの、作製工
程及び構造を表す断面図である。（ａ）はＺｎＳｅ基板
にストライプパターンを形成した段階、（ｂ）はエピタ
キシャル層を成長した段階、（ｃ）は絶縁膜、表面電
極、裏面電極を形成した素子の完成段階である。
【図８】実施例５に示された、電流拡散構造付き再成長
型青色半導体発光ダイオードの、作製工程及び構造を表
す断面図である。（ａ）は第１回目のエピタキシャル成
長層の構造、（ｂ）はエッチングによって周囲が除去さ
れ円形の電流拡散層が残った段階、（ｃ）は第２回目の
エピタキシャル成長層を形成し、表面電極、裏面電極を
形成した素子の完成段階である。
型青色半導体発光ダイオードの、作製工程及び構造を表
す断面図である。（ａ）は第１回目のエピタキシャル成
長層の構造、（ｂ）はエッチングによって周囲が除去さ
れ円形の電流拡散層が残った段階、（ｃ）は第２回目の
エピタキシャル成長層を形成し、表面電極、裏面電極を
形成した素子の完成段階である。
【図９】実施例６に示された、正負両極共に電流を表面
側より取り出す青色発光ダイオードの、作製工程及び構
造を表す断面図である。（ａ）はエピタキシャル層の構
造、（ｂ）はエッチングによって周囲が除去され円形に
エピタキシャル層が残った段階、（ｃ）は正負両極の表
面電極を形成した後の素子の完成段階である。
側より取り出す青色発光ダイオードの、作製工程及び構
造を表す断面図である。（ａ）はエピタキシャル層の構
造、（ｂ）はエッチングによって周囲が除去され円形に
エピタキシャル層が残った段階、（ｃ）は正負両極の表
面電極を形成した後の素子の完成段階である。
【図１０】触針式表面形状測定器を用いて測定された基
板の表面形状測定図であり、ＧａＡｓに用いられる硫酸
系エッチングでＺｎＳｅエピタキシャル層を除去した際
の表面の荒れの度合いを表す。
板の表面形状測定図であり、ＧａＡｓに用いられる硫酸
系エッチングでＺｎＳｅエピタキシャル層を除去した際
の表面の荒れの度合いを表す。
３…ｎ−ＧａＡｓ基板、４…ＺｎＳｅ等を材料としたレ
ーザー構造のエピタキシャル層、５…ｎ−ＺｎＳｅバッ
ファー層、６…ｎ−ＺｎＳＳｅクラッド層、７…ｎ−Ｚ
ｎＳｅ光ガイド層、８…ＺｎＳｅ／ＺｎＣｄＳｅ超格子
活性層、９…ｐ−ＺｎＳｅ光ガイド層、１０…ｐ−Ｚｎ
ＳＳｅクラッド層、１１…ｐ−ＺｎＳｅコンタクト層、
１２…エッチングされずに残ったストライプパターン形
状のｐ−ＺｎＳｅコンタクト層、１３…ｐ−ＣＶＤによ
るＳｉＮ絶縁膜、１４…表面電極、１５…裏面電極、１
６…第１回成長時のエピタキシャル層、１７…ｎ−Ｚｎ
Ｓｅ電流狭窄層、１８…エッチングによってストライプ
パターン部分が除去されて残ったｎ−ＺｎＳｅ電流狭窄
層、１９…第２回成長時のｐ−ＺｎＳｅコンタクト層、
２０…ｐ型層中に挟まって残ったｎ−ＺｎＳｅ電流狭窄
層、２１…ＭＢＥ法により成長した第１回成長時のエピ
タキシャル層、２２…ＳｉＮ絶縁膜、２３…エッチング
されずに残ったストライプパターン形状のＳｉＮ絶縁
膜、２４…ストライプパターン形状に残った第１回成長
時のエピタキシャル層、２５…ＯＭＶＰＥ法により成長
した第２回成長時の埋め込みエピタキシャル層、２６…
ｐ−ＺｎＳＳｅ埋め込み再成長層、２７…ｎ−ＺｎＳＳ
ｅ埋め込み再成長層、２８…ストライプ状のＺｎＳｅ／
ＺｎＣｄＳｅ超格子活性層、２９…ＺｎＳｅ基板、３０
…ＺｎＳｅ基板に残った［０１- １］方向の２本のスト
ライプ、３１…ＺｎＳｅ等を材料としたレーザー構造の
エピタキシャル層、３２…湾曲したＺｎＳｅ／ＺｎＣｄ
Ｓｅ超格子活性層、３３…ＺｎＳｅ等を材料とした発光
ダイオード構造の第１回成長時のエピタキシャル層、３
４…ｎ−ＺｎＳｅ電流拡散層、３５…周囲がエッチング
によって除去され円形に残ったｎ−ＺｎＳｅ電流拡散
層、３６…第２回成長時のｐ−ＺｎＳｅコンタクト層、
３７…円形表面電極、３８…ｐ型層中に残ったｎ−Ｚｎ
Ｓｅ電流拡散層、３９…ＺｎＳｅ等を材料とした発光ダ
イオード構造のエピタキシャル層、４０…ｎ−ＺｎＳｅ
コンタクト層、４１…円形に残ったエピタキシャル層、
４２…円形に残ったＺｎＳｅ／ＺｎＣｄＳｅ超格子活性
層、４３…円形に残ったｐ−ＺｎＳｅコンタクト層、４
４…表面電極［−］、４５…表面電極［＋］。
ーザー構造のエピタキシャル層、５…ｎ−ＺｎＳｅバッ
ファー層、６…ｎ−ＺｎＳＳｅクラッド層、７…ｎ−Ｚ
ｎＳｅ光ガイド層、８…ＺｎＳｅ／ＺｎＣｄＳｅ超格子
活性層、９…ｐ−ＺｎＳｅ光ガイド層、１０…ｐ−Ｚｎ
ＳＳｅクラッド層、１１…ｐ−ＺｎＳｅコンタクト層、
１２…エッチングされずに残ったストライプパターン形
状のｐ−ＺｎＳｅコンタクト層、１３…ｐ−ＣＶＤによ
るＳｉＮ絶縁膜、１４…表面電極、１５…裏面電極、１
６…第１回成長時のエピタキシャル層、１７…ｎ−Ｚｎ
Ｓｅ電流狭窄層、１８…エッチングによってストライプ
パターン部分が除去されて残ったｎ−ＺｎＳｅ電流狭窄
層、１９…第２回成長時のｐ−ＺｎＳｅコンタクト層、
２０…ｐ型層中に挟まって残ったｎ−ＺｎＳｅ電流狭窄
層、２１…ＭＢＥ法により成長した第１回成長時のエピ
タキシャル層、２２…ＳｉＮ絶縁膜、２３…エッチング
されずに残ったストライプパターン形状のＳｉＮ絶縁
膜、２４…ストライプパターン形状に残った第１回成長
時のエピタキシャル層、２５…ＯＭＶＰＥ法により成長
した第２回成長時の埋め込みエピタキシャル層、２６…
ｐ−ＺｎＳＳｅ埋め込み再成長層、２７…ｎ−ＺｎＳＳ
ｅ埋め込み再成長層、２８…ストライプ状のＺｎＳｅ／
ＺｎＣｄＳｅ超格子活性層、２９…ＺｎＳｅ基板、３０
…ＺｎＳｅ基板に残った［０１- １］方向の２本のスト
ライプ、３１…ＺｎＳｅ等を材料としたレーザー構造の
エピタキシャル層、３２…湾曲したＺｎＳｅ／ＺｎＣｄ
Ｓｅ超格子活性層、３３…ＺｎＳｅ等を材料とした発光
ダイオード構造の第１回成長時のエピタキシャル層、３
４…ｎ−ＺｎＳｅ電流拡散層、３５…周囲がエッチング
によって除去され円形に残ったｎ−ＺｎＳｅ電流拡散
層、３６…第２回成長時のｐ−ＺｎＳｅコンタクト層、
３７…円形表面電極、３８…ｐ型層中に残ったｎ−Ｚｎ
Ｓｅ電流拡散層、３９…ＺｎＳｅ等を材料とした発光ダ
イオード構造のエピタキシャル層、４０…ｎ−ＺｎＳｅ
コンタクト層、４１…円形に残ったエピタキシャル層、
４２…円形に残ったＺｎＳｅ／ＺｎＣｄＳｅ超格子活性
層、４３…円形に残ったｐ−ＺｎＳｅコンタクト層、４
４…表面電極［−］、４５…表面電極［＋］。
フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｈ０１Ｌ 33/00 Ｄ
Claims (16)
- 【請求項１】 基板上にＩＩ−ＶＩ族化合物半導体をエ
ピタキシャル成長させることにより、少なくとも下側ク
ラッド層、活性層および上側クラッド層の３層構造を含
むエピタキシャル層を形成し、このエピタキシャル層に
ストライプパターンの電流狭窄構造を形成して青色半導
体レーザーダイオードを作製する青色半導体発光素子の
作製方法において、 水１００に対し硫酸１０以上の容量比率で混合した混合
液１００ｃｃ又は硫酸１００ｃｃに対して、二クロム酸
カリウムを０．５〜８．０ｇの比率で添加し調製された
エッチング液を用い、０℃以上７０℃以下のエッチング
温度で、前記ストライプパターンの両側の領域の前記エ
ピタキシャル層を、少なくとも前記基板に接する前記エ
ピタキシャル層の最下層が残る程度にエッチングする除
去工程を備えることを特徴とする青色半導体発光素子の
作製方法。 - 【請求項２】 前記除去工程は、前記活性層の下側の層
まで前記エピタキシャル層をエッチングする工程であ
り、 前記ストライプパターンの前記エピタキシャル層上に第
１の電極を形成すると共に、前記除去工程で露出された
前記エピタキシャル層上に第２の電極を形成する電極形
成工程を更に備えることを特徴とする請求項１に記載の
青色半導体発光素子の作製方法。 - 【請求項３】 前記除去工程は、少なくとも前記基板に
接する前記エピタキシャル層の最下層が残る程度に、前
記エピタキシャル層をエッチングする工程であり、 前記ストライプパターンの前記エピタキシャル層上およ
び前記除去工程で露出された前記エピタキシャル層の表
面上に更に別のエピタキシャル層を形成する工程を更に
備えることを特徴とする請求項１に記載の青色半導体発
光素子の作製方法。 - 【請求項４】 基板上にＩＩ−ＶＩ族化合物半導体をエ
ピタキシャル成長させることにより、少なくとも下側ク
ラッド層、活性層および上側クラッド層の３層構造を含
むエピタキシャル層を形成し、このエピタキシャル層に
ストライプパターンの電流狭窄構造を形成して青色半導
体レーザーダイオードを作製する青色半導体発光素子の
作製方法において、 水１００に対し硫酸１０以上の容量比率で混合した混合
液１００ｃｃ又は硫酸１００ｃｃに対して、二クロム酸
カリウムを０．５〜８．０ｇの比率で添加し調製された
エッチング液を用い、０℃以上７０℃以下のエッチング
温度で、前記ストライプパターンの領域若しくは前記ス
トライプパターンの両側の領域の前記エピタキシャル層
を、少なくとも前記基板に接する前記エピタキシャル層
の最下層が残る程度にエッチングする除去工程と、 前記ストライプパターンの前記エピタキシャル層上およ
びその両側の前記エピタキシャル層の表面上に更に別の
エピタキシャル層を形成する工程とを備えることを特徴
とする青色半導体発光素子の作製方法。 - 【請求項５】 基板上にＩＩ−ＶＩ族化合物半導体をエ
ピタキシャル成長させることにより、少なくとも下側ク
ラッド層、活性層および上側クラッド層の３層構造を含
むエピタキシャル層を形成し、このエピタキシャル層に
略円形パターンの電流拡散構造を形成して青色発光ダイ
オードを作製する青色半導体発光素子の作製方法におい
て、 水１００に対し硫酸１０以上の容量比率で混合した混合
液１００ｃｃ又は硫酸１００ｃｃに対して、二クロム酸
カリウムを０．５〜８．０ｇの比率で添加し調製された
エッチング液を用い、０℃以上７０℃以下のエッチング
温度で、前記略円形パターンの周囲の前記エピタキシャ
ル層を、少なくとも前記基板に接する前記エピタキシャ
ル層の最下層が残る程度にエッチングする除去工程を備
えることを特徴とする青色半導体発光素子の作製方法。 - 【請求項６】 前記除去工程は、前記活性層の下側の層
まで前記エピタキシャル層をエッチングする工程であ
り、 前記略円形パターンの前記エピタキシャル層上に第１の
電極を形成すると共に、前記除去工程で露出された前記
エピタキシャル層上に第２の電極を形成する電極形成工
程を更に備えることを特徴とする請求項５に記載の青色
半導体発光素子の作製方法。 - 【請求項７】 前記除去工程は、前記活性層の上側の層
まで前記エピタキシャル層をエッチングする工程であ
り、 前記略円形パターンの前記エピタキシャル層上および前
記除去工程で露出された前記エピタキシャル層の表面上
に更に別のエピタキシャル層を形成する工程を更に備え
ることを特徴とする請求項５に記載の青色半導体発光素
子の作製方法。 - 【請求項８】 前記基板は、少なくとも前記エピタキシ
ャル層の成長面がＩＩ−ＶＩ族化合物半導体から形成さ
れ、 前記成長面は前記エピタキシャル層が形成されるに先立
ち、前記エッチング液によって前記エッチング温度で前
処理されていることを特徴とする請求項１乃至７のいず
れかに記載の青色半導体発光素子の作製方法。 - 【請求項９】 前記基板は、少なくとも前記エピタキシ
ャル層の成長面がＩＩ−ＶＩ族化合物半導体から形成さ
れ、 前記成長面は前記エピタキシャル層が形成されるに先立
ち、前記エッチング液によって前記エッチング温度で、
前記ストライプパターンの両側の領域のエピタキシャル
層が前処理されていることを特徴とする請求項１乃至４
のいずれかに記載の青色半導体発光素子の作製方法。 - 【請求項１０】 前記エッチング液は硫酸：水の前記容
量比率が１：１〜１：４である前記混合液１５０ｃｃに
対して二クロム酸カリウムを２〜７ｇの比率で添加し調
製されることを特徴とする請求項１乃至９のいずれか１
項記載の青色半導体発光素子の作製方法。 - 【請求項１１】 前記エッチング温度を２５℃から３５
℃の温度範囲とすることを特徴とする請求項１０記載の
青色半導体発光素子の作製方法。 - 【請求項１２】 前記エッチング温度を４０℃から５０
℃の温度範囲とすることを特徴とする請求項１０記載の
青色半導体発光素子の作製方法。 - 【請求項１３】 前記基板の結晶面方位が（１００）面
であり、前記ストライプパターンの長手方向が［０１-
１］方向であって、前記エッチング液は硫酸：水の前記
容量比率が１：１〜１：４である前記混合液１５０ｃｃ
に対して二クロム酸カリウムを２〜７ｇの比率で添加し
調製され、前記エッチング温度を４０℃から５０℃の温
度範囲とすることを特徴とする請求項１乃至４のいずれ
か又は請求項９に記載の青色半導体発光素子の作製方
法。 - 【請求項１４】 前記基板の結晶面方位が（１００）面
であり、前記ストライプパターンの長手方向が［０１-
１］方向であって、前記エッチング液は硫酸：水の前記
容量比率が１：１〜１：４である前記混合液１５０ｃｃ
に対して二クロム酸カリウムを２〜７ｇの比率で添加し
調製され、前記エッチング温度を２５℃から３５℃の温
度範囲とする条件で一旦エッチングを行い、引き続き前
記エッチング温度を４０℃から５０℃の温度範囲とする
条件でエッチングを行うことを特徴とする請求項９記載
の青色半導体発光素子の作製方法。 - 【請求項１５】 結晶面方位が（１００）面のＺｎＳｅ
基板、あるいはＧａＡｓ基板上にＺｎＳｅ等のＩＩ−Ｖ
Ｉ族化合物半導体材料をエピタキシャル成長し、ストラ
イプ型の電流狭窄構造を形成して青色半導体レーザーダ
イオードを作製する青色半導体発光素子の作製方法にお
いて、 ストライプの長手方向を結晶の［０１- １］方向に沿っ
た方向とすることを特徴とする青色半導体発光素子の作
製方法。 - 【請求項１６】 結晶面方位が（１００）面のＺｎＳｅ
基板、あるいはＧａＡｓ基板上に一旦ＭＢＥ法によりＺ
ｎＳｅ等のＩＩ−ＶＩ族化合物半導体材料をエピタキシ
ャル成長し、エピタキシャル層表面に絶縁保護膜を形成
し、［０１-１］方向に沿った方向に活性ストライプ領
域となる箇所を残した両サイドの領域について、前記絶
縁膜の除去に引き続いて硫酸、二クロム酸カリウムの混
合液又は前記混合液に更に水を加えた混合液により前記
エピタキシャル層を除去した後に、改めてＯＭＶＰＥ法
によってＺｎＳｅ等のＩＩ−ＶＩ族化合物半導体材料を
前記絶縁膜の除去された箇所のみに選択的にエピタキシ
ャル成長を行い埋め込み再成長構造の青色半導体レーザ
ーダイオードを作製する青色半導体発光素子の作製方
法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12297694A JPH07307528A (ja) | 1994-05-12 | 1994-05-12 | 青色半導体発光素子の作製方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12297694A JPH07307528A (ja) | 1994-05-12 | 1994-05-12 | 青色半導体発光素子の作製方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07307528A true JPH07307528A (ja) | 1995-11-21 |
Family
ID=14849243
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP12297694A Pending JPH07307528A (ja) | 1994-05-12 | 1994-05-12 | 青色半導体発光素子の作製方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07307528A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6093657A (en) * | 1996-05-20 | 2000-07-25 | Nec Corporation | Fabrication process of semiconductor device |
| KR100415366B1 (ko) * | 1996-08-30 | 2004-04-21 | 스미토모덴키고교가부시키가이샤 | Ⅱ-ⅵ족화합물반도체결정의표면청정화방법 |
| US7042023B2 (en) | 2002-07-23 | 2006-05-09 | Sharp Kabushiki Kaisha | Semiconductor light emitting device and method for producing the same |
| CN105369358A (zh) * | 2015-11-04 | 2016-03-02 | 北京理工大学 | 一种对半导体纳米晶材料表面进行配体交换的方法 |
-
1994
- 1994-05-12 JP JP12297694A patent/JPH07307528A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6093657A (en) * | 1996-05-20 | 2000-07-25 | Nec Corporation | Fabrication process of semiconductor device |
| KR100415366B1 (ko) * | 1996-08-30 | 2004-04-21 | 스미토모덴키고교가부시키가이샤 | Ⅱ-ⅵ족화합물반도체결정의표면청정화방법 |
| US7042023B2 (en) | 2002-07-23 | 2006-05-09 | Sharp Kabushiki Kaisha | Semiconductor light emitting device and method for producing the same |
| CN105369358A (zh) * | 2015-11-04 | 2016-03-02 | 北京理工大学 | 一种对半导体纳米晶材料表面进行配体交换的方法 |
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