JPH08264901A - エピタキシャルウェハおよびそれを用いた半導体レーザ素子ならびにその製造方法 - Google Patents
エピタキシャルウェハおよびそれを用いた半導体レーザ素子ならびにその製造方法Info
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- JPH08264901A JPH08264901A JP6805095A JP6805095A JPH08264901A JP H08264901 A JPH08264901 A JP H08264901A JP 6805095 A JP6805095 A JP 6805095A JP 6805095 A JP6805095 A JP 6805095A JP H08264901 A JPH08264901 A JP H08264901A
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Abstract
(57)【要約】 （修正有）
【目的】 ＧａＮ系エピタキシャル結晶を用いた、低コ
ストで安定なレーザ素子およびその製造方法を提供す
る。 【構成】 導波路に設けた周期的な回折格子により導波
光を反射する現象を利用した半導体レーザ素子であっ
て、その表面に回折格子９が形成されたＧａＡｓ半導体
基板１と、基板１上に形成された厚さが１０ｎｍ〜８０
ｎｍのＧａＮからなる第１のバッファ層２と、第１のバ
ッファ層２上に形成されたＧａＮからなる第２のバッフ
ァ層３と、第１のバッファ層２と第２のバッファ層３と
の界面に位置する不整合面８と、第２のバッファ層３上
に形成された第１のクラッド層４と、第１のクラッド層
４上に形成された活性領域５と、活性領域５上に形成さ
れた第２のクラッド層６と、第２のクラッド層６上に形
成されたコンタクト層７とを含む。
ストで安定なレーザ素子およびその製造方法を提供す
る。 【構成】 導波路に設けた周期的な回折格子により導波
光を反射する現象を利用した半導体レーザ素子であっ
て、その表面に回折格子９が形成されたＧａＡｓ半導体
基板１と、基板１上に形成された厚さが１０ｎｍ〜８０
ｎｍのＧａＮからなる第１のバッファ層２と、第１のバ
ッファ層２上に形成されたＧａＮからなる第２のバッフ
ァ層３と、第１のバッファ層２と第２のバッファ層３と
の界面に位置する不整合面８と、第２のバッファ層３上
に形成された第１のクラッド層４と、第１のクラッド層
４上に形成された活性領域５と、活性領域５上に形成さ
れた第２のクラッド層６と、第２のクラッド層６上に形
成されたコンタクト層７とを含む。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、エピタキシャルウェ
ハおよびそれを用いた半導体レーザ素子ならびにその製
造方法に関するものであり、特に、導波路に設けた周期
的な回折格子により導波光を反射する現象を利用した半
導体レーザ素子およびそれに用いられるエピタキシャル
ウェハならびにその製造方法に関するものである。
ハおよびそれを用いた半導体レーザ素子ならびにその製
造方法に関するものであり、特に、導波路に設けた周期
的な回折格子により導波光を反射する現象を利用した半
導体レーザ素子およびそれに用いられるエピタキシャル
ウェハならびにその製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】半導体レーザとしては、たとえば、赤色
または赤外領域のＡｌＧａＡｓ系半導体レーザが、早く
から実用化されている。このＡｌＧａＡｓ系半導体レー
ザにおいては、ＧａＡｓ基板を使用したエピタキシャル
結晶が用いられ、結晶のへき開端面をミラーとして利用
したファブリペロー共振器を有する半導体レーザ素子が
作製されている。
または赤外領域のＡｌＧａＡｓ系半導体レーザが、早く
から実用化されている。このＡｌＧａＡｓ系半導体レー
ザにおいては、ＧａＡｓ基板を使用したエピタキシャル
結晶が用いられ、結晶のへき開端面をミラーとして利用
したファブリペロー共振器を有する半導体レーザ素子が
作製されている。
【０００３】しかしながら、近年、ＣＤやＤＶＤ等の普
及により、光読出素子として、従来の赤色または赤外領
域のレーザに代えて、より記録密度を上げることが可能
な、短波長の半導体レーザの要求が高まり、種々検討さ
れている。
及により、光読出素子として、従来の赤色または赤外領
域のレーザに代えて、より記録密度を上げることが可能
な、短波長の半導体レーザの要求が高まり、種々検討さ
れている。
【０００４】このような短波長、すなわち青色または紫
外領域のレーザ素子を作製する材料としては、たとえ
ば、ＺｎＳｅ系またはＧａＮ系のエピタキシャル結晶が
考えられる。
外領域のレーザ素子を作製する材料としては、たとえ
ば、ＺｎＳｅ系またはＧａＮ系のエピタキシャル結晶が
考えられる。
【０００５】ここで、ＺｎＳｅ系のエピタキシャル結晶
は、たとえば転移、空孔等の結晶固有の欠陥の低減が困
難であるため、寿命の長い安定したレーザ素子を実現す
ることは極めて困難であると考えられる。
は、たとえば転移、空孔等の結晶固有の欠陥の低減が困
難であるため、寿命の長い安定したレーザ素子を実現す
ることは極めて困難であると考えられる。
【０００６】これに対して、ＧａＮ系のエピタキシャル
結晶については、ＬＥＤ（発光素子）が実現されている
が、ＺｎＳｅ系のような問題がなく、転移密度が多いに
もかかわらず、素子の耐久性が非常に高いという特長が
ある。したがって、このＧａＮ系エピタキシャル結晶
は、短波長領域のレーザ素子の材料として有望視されて
いる。
結晶については、ＬＥＤ（発光素子）が実現されている
が、ＺｎＳｅ系のような問題がなく、転移密度が多いに
もかかわらず、素子の耐久性が非常に高いという特長が
ある。したがって、このＧａＮ系エピタキシャル結晶
は、短波長領域のレーザ素子の材料として有望視されて
いる。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
ＧａＮ系エピタキシャル結晶は、基板としてへき開がで
きないサファイアを用いているため、へき開端面をミラ
ーとして利用したファブリペロー共振器を有する半導体
レーザを製造することができなかった。
ＧａＮ系エピタキシャル結晶は、基板としてへき開がで
きないサファイアを用いているため、へき開端面をミラ
ーとして利用したファブリペロー共振器を有する半導体
レーザを製造することができなかった。
【０００８】さらに、サファイアは絶縁性であるため、
電極を形成して素子を作製する際に、複雑な工程を有す
るという問題もあった。
電極を形成して素子を作製する際に、複雑な工程を有す
るという問題もあった。
【０００９】なお、半導体レーザには、へき開端面を利
用するファブリペロー構造以外に、面発光型構造も考え
られる。この面発光型構造とは、屈折率の異なる結晶を
多数層積層することにより、ブラッグ反射層として利用
する構造である。しかしながら、レーザ素子として必要
な高電流密度および高光密度達成のためには、後工程が
非常に複雑となり製造コストが高くつくという問題、さ
らに、面発光構造を用いて安定したレーザ素子を形成す
ることは技術的に非常に困難であるということから、面
発光型構造のレーザ素子は、現在のところ実現するに至
っていない。
用するファブリペロー構造以外に、面発光型構造も考え
られる。この面発光型構造とは、屈折率の異なる結晶を
多数層積層することにより、ブラッグ反射層として利用
する構造である。しかしながら、レーザ素子として必要
な高電流密度および高光密度達成のためには、後工程が
非常に複雑となり製造コストが高くつくという問題、さ
らに、面発光構造を用いて安定したレーザ素子を形成す
ることは技術的に非常に困難であるということから、面
発光型構造のレーザ素子は、現在のところ実現するに至
っていない。
【００１０】このようなことから、上述のような欠点を
有するサファィヤに代えて、導電性で、かつへき開可能
なＧａＡｓを基板として使用したエピタキシャル結晶の
作製が、種々試みられている。
有するサファィヤに代えて、導電性で、かつへき開可能
なＧａＡｓを基板として使用したエピタキシャル結晶の
作製が、種々試みられている。
【００１１】たとえば、日本結晶成長学会誌Ｖｏｌ．２
１ Ｎｏ．５（１９９４） Ｓｕｐｐｌｅｍｅｎｔ Ｓ
４０９〜Ｓ４１４（以下、「文献１」という）には、Ｇ
ａＡｓ基板上にＧａＡｓバッファ層を形成し、このＧａ
Ａｓバッファ層の表面を窒化処理することにより砒素
（Ａｓ）を窒素（Ｎ）に置換してＧａＮ被膜を形成した
後、このＧａＮ被膜上にＧａＮエピタキシャル層を形成
する方法が開示されている。
１ Ｎｏ．５（１９９４） Ｓｕｐｐｌｅｍｅｎｔ Ｓ
４０９〜Ｓ４１４（以下、「文献１」という）には、Ｇ
ａＡｓ基板上にＧａＡｓバッファ層を形成し、このＧａ
Ａｓバッファ層の表面を窒化処理することにより砒素
（Ａｓ）を窒素（Ｎ）に置換してＧａＮ被膜を形成した
後、このＧａＮ被膜上にＧａＮエピタキシャル層を形成
する方法が開示されている。
【００１２】この文献１によれば、ＧａＮエピタキシャ
ル層の形成には、ＯＭＶＰＥ法（有機金属気相エピタキ
シ成長法）が用いられている。ここで、ＯＭＶＰＥ法と
は、高周波加熱により反応室内の基板のみを加熱しなが
ら、トリメチルガリウム（ＴＭＧａ）を含む第１のガス
とアンモニア（ＮＨ3 ）を含む第２のガスとを反応室内
に導入して、基板上にＧａＮエピタキシャル層を気相成
長させる方法である。
ル層の形成には、ＯＭＶＰＥ法（有機金属気相エピタキ
シ成長法）が用いられている。ここで、ＯＭＶＰＥ法と
は、高周波加熱により反応室内の基板のみを加熱しなが
ら、トリメチルガリウム（ＴＭＧａ）を含む第１のガス
とアンモニア（ＮＨ3 ）を含む第２のガスとを反応室内
に導入して、基板上にＧａＮエピタキシャル層を気相成
長させる方法である。
【００１３】また、たとえば、Ｊｐｎ．Ｊ．Ａｐｐｌ．
Ｐｈｙｓ．Ｖｏｌ．３３（１９９４）ｐｐ．１７４７〜
１７５２（以下、「文献２」という）には、基板表面
に、ＧＳ−ＭＢＥ法（ガスソース分子線エピタキシ成長
法）により予め立方晶のＧａＮバッファ層を形成した
後、立方晶のＧａＮエピタキシャル層を形成する方法が
開示されている。
Ｐｈｙｓ．Ｖｏｌ．３３（１９９４）ｐｐ．１７４７〜
１７５２（以下、「文献２」という）には、基板表面
に、ＧＳ−ＭＢＥ法（ガスソース分子線エピタキシ成長
法）により予め立方晶のＧａＮバッファ層を形成した
後、立方晶のＧａＮエピタキシャル層を形成する方法が
開示されている。
【００１４】この文献２によれば、ＧａＮエピタキシャ
ル層３３層の形成には、ハイドライドＶＰＥ法（気相エ
ピタキシ成長法）が用いられている。ここで、ハイドラ
イドＶＰＥ法とは、反応室内に、基板と、Ｇａ金属を入
れたソースボートとを設置し、抵抗加熱ヒータにより外
部から反応室全体を加熱しながら塩化水素（ＨＣｌ）を
含む第１のガスとアンモニア（ＮＨ3 ）を含む第２のガ
スとを導入して、基板上にＧａＮエピタキシャル層を気
相成長させる方法である。
ル層３３層の形成には、ハイドライドＶＰＥ法（気相エ
ピタキシ成長法）が用いられている。ここで、ハイドラ
イドＶＰＥ法とは、反応室内に、基板と、Ｇａ金属を入
れたソースボートとを設置し、抵抗加熱ヒータにより外
部から反応室全体を加熱しながら塩化水素（ＨＣｌ）を
含む第１のガスとアンモニア（ＮＨ3 ）を含む第２のガ
スとを導入して、基板上にＧａＮエピタキシャル層を気
相成長させる方法である。
【００１５】しかしながら、文献１によれば、前述のよ
うにＯＭＶＰＥ法によりＧａＮエピタキシャル層を成長
させている。このＯＭＶＰＥ法により、ＧａＡｓ基板上
にＧａＮエピタキシャル層を成長させる場合には、サフ
ァイア基板上に成長させる場合と比べて、膜成長速度が
極端に落ちてしまう。具体的には、サファイア基板へ成
膜する場合には約３μｍ／時間の成膜速度が得られる場
合であっても、同条件てＧａＡｓ基板上に成膜する場合
には、成膜速度は約０．１５μｍ／時間まで低下してし
まう。そのため、この方法によるエピタキシャル結晶の
製造は、低コスト化を図ることができず、工業化に適さ
ないという問題があった。
うにＯＭＶＰＥ法によりＧａＮエピタキシャル層を成長
させている。このＯＭＶＰＥ法により、ＧａＡｓ基板上
にＧａＮエピタキシャル層を成長させる場合には、サフ
ァイア基板上に成長させる場合と比べて、膜成長速度が
極端に落ちてしまう。具体的には、サファイア基板へ成
膜する場合には約３μｍ／時間の成膜速度が得られる場
合であっても、同条件てＧａＡｓ基板上に成膜する場合
には、成膜速度は約０．１５μｍ／時間まで低下してし
まう。そのため、この方法によるエピタキシャル結晶の
製造は、低コスト化を図ることができず、工業化に適さ
ないという問題があった。
【００１６】また、この方法によれば、ＧａＮエピタキ
シャル層を成長させる際、処理温度はあまり高温にでき
ない。そのため、得られるＧａＮエピタキシャル層の特
性の向上に限界があった。
シャル層を成長させる際、処理温度はあまり高温にでき
ない。そのため、得られるＧａＮエピタキシャル層の特
性の向上に限界があった。
【００１７】一方、文献２によれば、ＧａＮエピタキシ
ャル層の形成のため、予めその表面にＧＳ−ＭＢＥ法に
よりＧａＮバッファ層が形成された基板を準備しておか
なくてはならない。このＧＳ−ＭＢＥ法によるＧａＡｓ
基板上へのＧａＮバッファ層の形成は、成長速度が遅
く、工業化には適さない。
ャル層の形成のため、予めその表面にＧＳ−ＭＢＥ法に
よりＧａＮバッファ層が形成された基板を準備しておか
なくてはならない。このＧＳ−ＭＢＥ法によるＧａＡｓ
基板上へのＧａＮバッファ層の形成は、成長速度が遅
く、工業化には適さない。
【００１８】また、ハイドライドＶＰＥ法を用いている
ため、複数のソースを必要とするヘテロ成長や多数枚の
成長が困難であり、実用化に適する方法といえるもので
はない。
ため、複数のソースを必要とするヘテロ成長や多数枚の
成長が困難であり、実用化に適する方法といえるもので
はない。
【００１９】さらに、文献２においては、高特性のＧａ
Ｎエピタキシャル層を得るための製造条件等について
は、特に検討されていなかった。
Ｎエピタキシャル層を得るための製造条件等について
は、特に検討されていなかった。
【００２０】また、応用物理１９９４．２月．ｐ１５６
（以下、「文献３」という）にも、ＧａＡｓ基板上にＧ
ａＮエピタキシャル層を積む試みが開示されているが、
文献３によっても、ドメインが制御されていない、すな
わちエピタキシャル結晶の結晶粒界がランダムな形状を
持つ、ＧａＮエピタキシャル層しか得ることができなか
った。
（以下、「文献３」という）にも、ＧａＡｓ基板上にＧ
ａＮエピタキシャル層を積む試みが開示されているが、
文献３によっても、ドメインが制御されていない、すな
わちエピタキシャル結晶の結晶粒界がランダムな形状を
持つ、ＧａＮエピタキシャル層しか得ることができなか
った。
【００２１】本発明の目的は、ＧａＡｓまたはＩｎＰ基
板を用いたＧａＮ系エピタキシャル結晶を用いた、低コ
ストで安定なレーザ素子およびその製造方法を提供する
ことにある。
板を用いたＧａＮ系エピタキシャル結晶を用いた、低コ
ストで安定なレーザ素子およびその製造方法を提供する
ことにある。
【００２２】
【課題を解決するための手段】請求項１の発明によるエ
ピタキシャルウェハは、その表面に回折格子が形成され
た、ＧａＡｓおよびＩｎＰからなる群から選ばれる化合
物半導体基板と、基板上に形成された、厚さが１０ｎｍ
〜８０ｎｍのＧａＮからなるバッファ層と、バッファ層
上に形成された、ＧａＮを含むエピタキシャル層と、バ
ッファ層とエピタキシャル層との界面に位置する不整合
面とを含んでいる。
ピタキシャルウェハは、その表面に回折格子が形成され
た、ＧａＡｓおよびＩｎＰからなる群から選ばれる化合
物半導体基板と、基板上に形成された、厚さが１０ｎｍ
〜８０ｎｍのＧａＮからなるバッファ層と、バッファ層
上に形成された、ＧａＮを含むエピタキシャル層と、バ
ッファ層とエピタキシャル層との界面に位置する不整合
面とを含んでいる。
【００２３】ここで、バッファ層とエピタキシャル層と
の界面に位置する不整合面としては、たとえば、バッフ
ァ層とエピタキシャル層との成長温度の違いによる結晶
格子のずれによるもの等が考えられる。なお、この不整
合面は、透過電子顕微鏡による素子の断面観察から、バ
ッファ層とエピタキシャル層のコントラストの違いとし
て観察することができる。
の界面に位置する不整合面としては、たとえば、バッフ
ァ層とエピタキシャル層との成長温度の違いによる結晶
格子のずれによるもの等が考えられる。なお、この不整
合面は、透過電子顕微鏡による素子の断面観察から、バ
ッファ層とエピタキシャル層のコントラストの違いとし
て観察することができる。
【００２４】請求項２の発明によるエピタキシャルウェ
ハは、請求項１の発明において、バッファ層の厚さは２
０ｎｍ〜６０ｎｍである。
ハは、請求項１の発明において、バッファ層の厚さは２
０ｎｍ〜６０ｎｍである。
【００２５】請求項３の発明によるエピタキシャルウェ
ハは、請求項１または請求項２の発明において、基板
は、面方位が（１００）面であり、回折格子は、基板の
表面上に（１１１）Ｂ面が露出するように形成されたこ
とを特徴としている。
ハは、請求項１または請求項２の発明において、基板
は、面方位が（１００）面であり、回折格子は、基板の
表面上に（１１１）Ｂ面が露出するように形成されたこ
とを特徴としている。
【００２６】請求項４の発明によるエピタキシャルウェ
ハは、請求項１または請求項２の発明において、基板
は、面方位が（１１１）Ｂ面であり、回折格子は、基板
の表面上に（１００）面が露出するように形成されたこ
とを特徴としている。
ハは、請求項１または請求項２の発明において、基板
は、面方位が（１１１）Ｂ面であり、回折格子は、基板
の表面上に（１００）面が露出するように形成されたこ
とを特徴としている。
【００２７】請求項５の発明によるエピタキシャルウェ
ハの製造方法は、ＧａＡｓおよびＩｎＰからなる群から
選ばれる化合物半導体基板の表面に、回折格子を形成す
るステップと、表面に回折格子が形成された基板上に、
外部から反応室全体を加熱しながら塩化水素およびガリ
ウムを含む有機金属原料を含む第１のガスとアンモニア
を含む第２のガスとを反応室内に導入して反応室内に設
置された基板上に気相成長させる方法により、第１の温
度で、ＧａＮからなるバッファ層を形成するステップ
と、バッファ層上に、外部から反応室全体を加熱しなが
ら塩化水素およびガリウムを含む有機金属原料を含む第
１のガスとアンモニアを含む第２のガスとを反応室内に
導入して反応室内に設置された基板上に気相成長させる
方法により、第１の温度より高い第２の温度で、ＧａＮ
を含むエピタキシャル層を形成するステップとを備えて
いる。
ハの製造方法は、ＧａＡｓおよびＩｎＰからなる群から
選ばれる化合物半導体基板の表面に、回折格子を形成す
るステップと、表面に回折格子が形成された基板上に、
外部から反応室全体を加熱しながら塩化水素およびガリ
ウムを含む有機金属原料を含む第１のガスとアンモニア
を含む第２のガスとを反応室内に導入して反応室内に設
置された基板上に気相成長させる方法により、第１の温
度で、ＧａＮからなるバッファ層を形成するステップ
と、バッファ層上に、外部から反応室全体を加熱しなが
ら塩化水素およびガリウムを含む有機金属原料を含む第
１のガスとアンモニアを含む第２のガスとを反応室内に
導入して反応室内に設置された基板上に気相成長させる
方法により、第１の温度より高い第２の温度で、ＧａＮ
を含むエピタキシャル層を形成するステップとを備えて
いる。
【００２８】なお、ガリウムを含む有機金属原料として
は、たとえば、トリメチルガリウム、トリエチルガリウ
ム等が用いられる。
は、たとえば、トリメチルガリウム、トリエチルガリウ
ム等が用いられる。
【００２９】請求項６の発明によるエピタキシャルウェ
ハの製造方法は、請求項５の発明において、第１の温度
は３００℃〜７００℃であり、第２の温度は７５０℃以
上である。
ハの製造方法は、請求項５の発明において、第１の温度
は３００℃〜７００℃であり、第２の温度は７５０℃以
上である。
【００３０】請求項７の発明によるエピタキシャルウェ
ハの製造方法は、請求項６の発明において、第１の温度
は４００℃〜６００℃である。
ハの製造方法は、請求項６の発明において、第１の温度
は４００℃〜６００℃である。
【００３１】請求項８の発明によるエピタキシャルウェ
ハの製造方法は、請求項５〜請求項７のいずれかの発明
において、基板は面方位が（１００）面であり、回折格
子は、基板の表面上に（１１１）Ｂ面が露出するように
形成することを特徴としている。
ハの製造方法は、請求項５〜請求項７のいずれかの発明
において、基板は面方位が（１００）面であり、回折格
子は、基板の表面上に（１１１）Ｂ面が露出するように
形成することを特徴としている。
【００３２】請求項９の発明によるエピタキシャルウェ
ハの製造方法は、請求項５〜請求項７のいずれかの発明
において、基板は面方位が（１１１）Ｂ面であり、回折
格子は、基板の表面上に（１００）面が露出するように
形成することを特徴としている。
ハの製造方法は、請求項５〜請求項７のいずれかの発明
において、基板は面方位が（１１１）Ｂ面であり、回折
格子は、基板の表面上に（１００）面が露出するように
形成することを特徴としている。
【００３３】請求項１０の発明による半導体レーザ素子
は、導波路に設けた周期的な回折格子により導波光を反
射する現象を利用した半導体レーザ素子であって、その
表面に回折格子が形成された、ＧａＡｓおよびＩｎＰか
らなる群から選ばれる化合物半導体基板と、基板上に形
成された、厚さが１０ｎｍ〜８０ｎｍのＧａＮからなる
第１のバッファ層と、第１のバッファ層上に形成され
た、ＧａＮからなる第２のバッファ層と、第１のバッフ
ァ層と第２のバッファ層との界面に位置する不整合面
と、第２のバッファ層上に形成された第１のクラッド層
と、第１のクラッド層上に形成された活性領域と、活性
領域上に形成された第２のクラッド層と、第２のクラッ
ド層上に形成されたコンタクト層とを含んでいる。
は、導波路に設けた周期的な回折格子により導波光を反
射する現象を利用した半導体レーザ素子であって、その
表面に回折格子が形成された、ＧａＡｓおよびＩｎＰか
らなる群から選ばれる化合物半導体基板と、基板上に形
成された、厚さが１０ｎｍ〜８０ｎｍのＧａＮからなる
第１のバッファ層と、第１のバッファ層上に形成され
た、ＧａＮからなる第２のバッファ層と、第１のバッフ
ァ層と第２のバッファ層との界面に位置する不整合面
と、第２のバッファ層上に形成された第１のクラッド層
と、第１のクラッド層上に形成された活性領域と、活性
領域上に形成された第２のクラッド層と、第２のクラッ
ド層上に形成されたコンタクト層とを含んでいる。
【００３４】ここで、第１のバッファ層と第２のバッフ
ァ層との界面に位置する不整合面としては、たとえば、
第１のバッファ層と第２のバッファ層との成長温度の違
いによる結晶格子のずれによるもの等が考えられる。な
お、この不整合面は、透過電子顕微鏡による素子の断面
観察から、第１のバッファ層と第２のバッファ層のコン
トラストの違いとして観察することができる。
ァ層との界面に位置する不整合面としては、たとえば、
第１のバッファ層と第２のバッファ層との成長温度の違
いによる結晶格子のずれによるもの等が考えられる。な
お、この不整合面は、透過電子顕微鏡による素子の断面
観察から、第１のバッファ層と第２のバッファ層のコン
トラストの違いとして観察することができる。
【００３５】請求項１１の発明による半導体レーザ素子
は、請求項１０の発明において、第１のバッファ層の厚
さは、２０ｎｍ〜６０ｎｍである。
は、請求項１０の発明において、第１のバッファ層の厚
さは、２０ｎｍ〜６０ｎｍである。
【００３６】請求項１２の発明による半導体レーザ素子
は、請求項１０または請求項１１の発明において、基板
は面方位が（１００）面であり、回折格子は、基板の表
面上に（１１１）Ｂ面が露出するように形成されたこと
を特徴としている。
は、請求項１０または請求項１１の発明において、基板
は面方位が（１００）面であり、回折格子は、基板の表
面上に（１１１）Ｂ面が露出するように形成されたこと
を特徴としている。
【００３７】請求項１３の発明による半導体レーザ素子
は、請求項１０または請求項１１の発明において、基板
は面方位が（１１１）Ｂ面であり、回折格子は、基板の
表面上に（１００）面が露出するように形成されたこと
を特徴としている。
は、請求項１０または請求項１１の発明において、基板
は面方位が（１１１）Ｂ面であり、回折格子は、基板の
表面上に（１００）面が露出するように形成されたこと
を特徴としている。
【００３８】請求項１４の発明による半導体レーザ素子
の製造方法は、導波路に設けた周期的な回折格子により
導波光を反射する現象を利用した半導体レーザ素子の製
造方法であって、ＧａＡｓおよびＩｎＰからなる群から
選ばれる化合物半導体基板の表面に、回折格子を形成す
るステップと、表面に回折格子が形成された基板上に、
外部から反応室全体を加熱しながら塩化水素およびガリ
ウムを含む有機金属原料を含む第１のガスとアンモニア
を含む第２のガスとを反応室内に導入して反応室内に設
置された基板上に気相成長させる方法により、第１の温
度で、ＧａＮからなる第１のバッファ層を形成するステ
ップと、第１のバッファ層上に、外部から反応室全体を
加熱しながら塩化水素およびガリウムを含む有機金属原
料を含む第１のガスとアンモニアを含む第２のガスとを
反応室内に導入して反応室内に設置された基板上に気相
成長させる方法により、第１の温度より高い第２の温度
で、ＧａＮからなる第２のバッファ層を形成するステッ
プと、第２のバッファ層上に第１のクラッド層を形成す
るステップと、第１のクラッド層上に活性領域を形成す
るステップと、活性領域上に第２のクラッド層を形成す
るステップと、第２のクラッド層上にコンタクト層を形
成するステップとを備えている。
の製造方法は、導波路に設けた周期的な回折格子により
導波光を反射する現象を利用した半導体レーザ素子の製
造方法であって、ＧａＡｓおよびＩｎＰからなる群から
選ばれる化合物半導体基板の表面に、回折格子を形成す
るステップと、表面に回折格子が形成された基板上に、
外部から反応室全体を加熱しながら塩化水素およびガリ
ウムを含む有機金属原料を含む第１のガスとアンモニア
を含む第２のガスとを反応室内に導入して反応室内に設
置された基板上に気相成長させる方法により、第１の温
度で、ＧａＮからなる第１のバッファ層を形成するステ
ップと、第１のバッファ層上に、外部から反応室全体を
加熱しながら塩化水素およびガリウムを含む有機金属原
料を含む第１のガスとアンモニアを含む第２のガスとを
反応室内に導入して反応室内に設置された基板上に気相
成長させる方法により、第１の温度より高い第２の温度
で、ＧａＮからなる第２のバッファ層を形成するステッ
プと、第２のバッファ層上に第１のクラッド層を形成す
るステップと、第１のクラッド層上に活性領域を形成す
るステップと、活性領域上に第２のクラッド層を形成す
るステップと、第２のクラッド層上にコンタクト層を形
成するステップとを備えている。
【００３９】なお、ガリウムを含む有機金属原料として
は、たとえば、トリメチルガリウム、トリエチルガリウ
ム等が用いられる。
は、たとえば、トリメチルガリウム、トリエチルガリウ
ム等が用いられる。
【００４０】また、第１のクラッド層、活性領域および
第２のクラッド層は、たとえばＯＭＶＰＥ法（有機金属
気相エピタキシ成長法）を用いて形成されるとよい。
第２のクラッド層は、たとえばＯＭＶＰＥ法（有機金属
気相エピタキシ成長法）を用いて形成されるとよい。
【００４１】請求項１５の発明による半導体レーザ素子
の製造方法は、請求項１４の発明において、第１の温度
は３００℃〜７００℃であり、第２の温度は７５０℃以
上である。
の製造方法は、請求項１４の発明において、第１の温度
は３００℃〜７００℃であり、第２の温度は７５０℃以
上である。
【００４２】請求項１６の発明による半導体レーザ素子
の製造方法は、請求項１５の発明において、第１の温度
は４００℃〜６００℃である。
の製造方法は、請求項１５の発明において、第１の温度
は４００℃〜６００℃である。
【００４３】請求項１７の発明による半導体レーザ素子
の製造方法は、請求項１４〜請求項１６のいずれかの発
明において、基板は、面方位が（１００）面であり、回
折格子は、基板の表面上に（１１１）Ｂ面が露出するよ
うに形成することを特徴としている。
の製造方法は、請求項１４〜請求項１６のいずれかの発
明において、基板は、面方位が（１００）面であり、回
折格子は、基板の表面上に（１１１）Ｂ面が露出するよ
うに形成することを特徴としている。
【００４４】請求項１８の発明による半導体レーザ素子
の製造方法は、請求項１４〜請求項１６のいずれかの発
明において、基板は、面方位が（１１１）Ｂ面であり、
回折格子は、基板の表面上に（１００）面が露出するよ
うに形成することを特徴としている。
の製造方法は、請求項１４〜請求項１６のいずれかの発
明において、基板は、面方位が（１１１）Ｂ面であり、
回折格子は、基板の表面上に（１００）面が露出するよ
うに形成することを特徴としている。
【００４５】
【作用】この発明によるエピタキシャルウェハおよびそ
れを用いた半導体レーザ素子は、厚さが１０ｎｍ〜８０
ｎｍのＧａＮからなる第１のバッファ層を備えている。
れを用いた半導体レーザ素子は、厚さが１０ｎｍ〜８０
ｎｍのＧａＮからなる第１のバッファ層を備えている。
【００４６】従来のサファイア基板を用いたエピタキシ
ャル結晶においても、ＧａＮからなるバッファ層が形成
されていたが、このバッファ層は、主としてサファイア
基板とＧａＮエピタキシャル層との格子定数の差による
歪を緩和する作用をしていた。これに対して、本願発明
による第１のバッファ層は、このような歪緩和の作用の
他に、耐熱性コーティングとしての作用も兼ね備えてい
る。
ャル結晶においても、ＧａＮからなるバッファ層が形成
されていたが、このバッファ層は、主としてサファイア
基板とＧａＮエピタキシャル層との格子定数の差による
歪を緩和する作用をしていた。これに対して、本願発明
による第１のバッファ層は、このような歪緩和の作用の
他に、耐熱性コーティングとしての作用も兼ね備えてい
る。
【００４７】すなわち、ＧａＮのエピタキシャル成長
は、通常８００℃〜１１００℃という非常に高温で行な
う必要があるが、ＧａＮおよびサファイア基板は、８０
０℃以上の高温でも熱ダメージを受けることがなかっ
た。しかしながら、ＧａＡｓ、ＧａＰおよびＩｎＰ基板
は、８００℃以上の高温ではＡｓやＰの抜けが起こり、
基板としての役目を果たせなくなってしまう。このよう
なことから、ＧａＡｓ、ＧａＰおよびＩｎＰ基板上にＧ
ａＮエピタキシャル層を形成するためには、耐熱性コー
ティングを施す必要がある。本願発明において第２のバ
ッファ層（ＧａＮエピタキシャル層）より低温で形成さ
れる第１のバッファ層は、このような耐熱性コーティン
グとして作用するものである。
は、通常８００℃〜１１００℃という非常に高温で行な
う必要があるが、ＧａＮおよびサファイア基板は、８０
０℃以上の高温でも熱ダメージを受けることがなかっ
た。しかしながら、ＧａＡｓ、ＧａＰおよびＩｎＰ基板
は、８００℃以上の高温ではＡｓやＰの抜けが起こり、
基板としての役目を果たせなくなってしまう。このよう
なことから、ＧａＡｓ、ＧａＰおよびＩｎＰ基板上にＧ
ａＮエピタキシャル層を形成するためには、耐熱性コー
ティングを施す必要がある。本願発明において第２のバ
ッファ層（ＧａＮエピタキシャル層）より低温で形成さ
れる第１のバッファ層は、このような耐熱性コーティン
グとして作用するものである。
【００４８】この第１のバッファ層の厚さは、１０ｎｍ
〜８０ｎｍである。１０ｎｍより薄いと、第２のバッフ
ァ層（ＧａＮエピタキシャル層）を形成するための昇温
中に第１のバッファ層が部分的に途切れ、この上に形成
された第２のバッファ層（ＧａＮエピタキシャル層）が
剥がれてしまうからである。一方、８０ｎｍより厚い
と、フラットな第１のバッファ層の低温成長に核成長が
混ざり、この核を中心にピラミッド状に第２のバッファ
層（ＧａＮエピタキシャル層）が成長してしまうからで
ある。
〜８０ｎｍである。１０ｎｍより薄いと、第２のバッフ
ァ層（ＧａＮエピタキシャル層）を形成するための昇温
中に第１のバッファ層が部分的に途切れ、この上に形成
された第２のバッファ層（ＧａＮエピタキシャル層）が
剥がれてしまうからである。一方、８０ｎｍより厚い
と、フラットな第１のバッファ層の低温成長に核成長が
混ざり、この核を中心にピラミッド状に第２のバッファ
層（ＧａＮエピタキシャル層）が成長してしまうからで
ある。
【００４９】また、この発明によれば、回折格子が形成
された基板上に、ＧａＮエピタキシャル層が形成され
る。そのため、ドメインが制御され、かつ、表面モホロ
ジーおよび平坦性の非常に優れたＧａＮエピタキシャル
層を形成することができる。
された基板上に、ＧａＮエピタキシャル層が形成され
る。そのため、ドメインが制御され、かつ、表面モホロ
ジーおよび平坦性の非常に優れたＧａＮエピタキシャル
層を形成することができる。
【００５０】この発明によれば、この制御されたドメイ
ンを用いることにより、容易に屈折率が周期的に変化す
る導波路を形成することができ、安定に発振する半導体
レーザ素子を作製することが可能である。すなわち、本
願発明によれば、ＧａＮ系材料を用いて、このような構
造の半導体レーザ素子が始めて実現されたものである。
ンを用いることにより、容易に屈折率が周期的に変化す
る導波路を形成することができ、安定に発振する半導体
レーザ素子を作製することが可能である。すなわち、本
願発明によれば、ＧａＮ系材料を用いて、このような構
造の半導体レーザ素子が始めて実現されたものである。
【００５１】また、この発明に従う半導体レーザ素子の
製造方法によれば、ＧａＡｓおよびＩｎＰからなる群か
ら選ばれる化合物半導体基板上に、第２のバッファ層
（ＧａＮエピタキシャル層）の成長温度よりも低い温度
で、ＧａＮからなる第１のバッファ層を形成している。
製造方法によれば、ＧａＡｓおよびＩｎＰからなる群か
ら選ばれる化合物半導体基板上に、第２のバッファ層
（ＧａＮエピタキシャル層）の成長温度よりも低い温度
で、ＧａＮからなる第１のバッファ層を形成している。
【００５２】そのため、基板結晶がダメージを受けるこ
とがなく、高品質な立方晶の第２のバッファ層（ＧａＮ
エピタキシャル層）を成長させることができる。
とがなく、高品質な立方晶の第２のバッファ層（ＧａＮ
エピタキシャル層）を成長させることができる。
【００５３】このＧａＮからなる第１のバッファ層を形
成する際の温度は３００℃〜７００℃が好ましい。３０
０℃より低いと、ＧａＮからなる第１のバッファ層が成
長しないからである。一方、７００℃より高いと、基板
が熱ダメージを受けて、この上に形成されたエピタキシ
ャル層が剥がれてしまうからである。
成する際の温度は３００℃〜７００℃が好ましい。３０
０℃より低いと、ＧａＮからなる第１のバッファ層が成
長しないからである。一方、７００℃より高いと、基板
が熱ダメージを受けて、この上に形成されたエピタキシ
ャル層が剥がれてしまうからである。
【００５４】また、この発明によれば、ＧａＮからなる
第１のバッファ層およびＧａＮからなる第２のバッファ
層の形成に、外部から反応室全体を加熱しながら塩化水
素およびガリウムを含む有機金属原料を含む第１のガス
とアンモニアを含む第２のガスとを反応室内に導入して
反応室内に設置された基板上に気相成長させる方法（以
下「有機金属クロライド気相エピタキ成長法」という）
が用いられている。この有機金属クロライド気相エピタ
キシ成長法は、成長速度が速い上に、急峻なヘテロ界面
を得ることが可能である。
第１のバッファ層およびＧａＮからなる第２のバッファ
層の形成に、外部から反応室全体を加熱しながら塩化水
素およびガリウムを含む有機金属原料を含む第１のガス
とアンモニアを含む第２のガスとを反応室内に導入して
反応室内に設置された基板上に気相成長させる方法（以
下「有機金属クロライド気相エピタキ成長法」という）
が用いられている。この有機金属クロライド気相エピタ
キシ成長法は、成長速度が速い上に、急峻なヘテロ界面
を得ることが可能である。
【００５５】
（１） エピタキシャルウェハの作製 ＧａＡｓ（１００）面基板 図１は、本発明によるエピタキシャルウェハの一例の構
造を示す断面図である。
造を示す断面図である。
【００５６】図１を参照して、このエピタキシャルウェ
ハは、その表面に回折格子９が形成されたＧａＡｓ（１
００）面基板１と、基板１上に形成された厚さが３０ｎ
ｍのＧａＮからなるバッファ層２と、バッファ層２上に
形成されたＧａＮからなるエピタキシャル層３とからな
り、バッファ層２とエピタキシャル層３との界面には、
不整合面８が位置している。
ハは、その表面に回折格子９が形成されたＧａＡｓ（１
００）面基板１と、基板１上に形成された厚さが３０ｎ
ｍのＧａＮからなるバッファ層２と、バッファ層２上に
形成されたＧａＮからなるエピタキシャル層３とからな
り、バッファ層２とエピタキシャル層３との界面には、
不整合面８が位置している。
【００５７】次に、このように構成されるエピタキシャ
ルウェハの製造方法について、以下に説明する。
ルウェハの製造方法について、以下に説明する。
【００５８】まず、ＧａＡｓ（１００）面基板上に、
０．１μｍ以下の厚みのポジ型レジストを塗布した後、
干渉露光装置を用いて、０．５μｍピッチで回折格子パ
ターンを形成した。格子パターンは＜０１１＞方向に平
行となるように形成した。次に、これを、フッ酸と過酸
化水素水と水とを混合したエッチング液によりエッチン
グして、（１００）面から５４．７°の傾斜を有する
（１１１）Ｂ面が露出するような回折格子を形成した。
０．１μｍ以下の厚みのポジ型レジストを塗布した後、
干渉露光装置を用いて、０．５μｍピッチで回折格子パ
ターンを形成した。格子パターンは＜０１１＞方向に平
行となるように形成した。次に、これを、フッ酸と過酸
化水素水と水とを混合したエッチング液によりエッチン
グして、（１００）面から５４．７°の傾斜を有する
（１１１）Ｂ面が露出するような回折格子を形成した。
【００５９】次に、このように表面に回折格子が形成さ
れた基板１上に、以下のようにバッファ層２およびエピ
タキシャル層３の形成を行なった。
れた基板１上に、以下のようにバッファ層２およびエピ
タキシャル層３の形成を行なった。
【００６０】図２は、この発明による有機金属クロライ
ド気相エピタキシ成長法を用いたバッファ層２およびエ
ピタキシャル層３の形成に用いられる気相成長装置の概
略構成を示す図である。図２を参照して、この装置は、
第１のガス導入口５１と第２のガス導入口５２と排気口
５３とを有する反応チャンバ５４と、この反応チャンバ
５４の外部からチャンバ内全体を加熱するための抵抗加
熱ヒータ５５とから構成される。
ド気相エピタキシ成長法を用いたバッファ層２およびエ
ピタキシャル層３の形成に用いられる気相成長装置の概
略構成を示す図である。図２を参照して、この装置は、
第１のガス導入口５１と第２のガス導入口５２と排気口
５３とを有する反応チャンバ５４と、この反応チャンバ
５４の外部からチャンバ内全体を加熱するための抵抗加
熱ヒータ５５とから構成される。
【００６１】図２を参照して、まず、石英からなる反応
チャンバ５４内に、上述のようにして回折格子を形成し
たｎ型ＧａＡｓ（１００）面基板１を設置した。
チャンバ５４内に、上述のようにして回折格子を形成し
たｎ型ＧａＡｓ（１００）面基板１を設置した。
【００６２】次に、抵抗加熱ヒータ５５により外部から
チャンバ内全体を加熱して、基板１を５００℃に保持し
た状態で、第１のガス導入口５１からＩＩＩ族原料とし
てトリメチルガリウム（ＴＭＧａ）および塩化水素（Ｈ
Ｃｌ）、さらにｎ型ドーパントとしてシラン（ＳｉＨ
4 ）ガスを導入し、一方、第２のガス導入口５２からは
Ｖ族原料としてアンモニアガス（ＮＨ3 ）を導入した。
なお、このときの原料ガスのＶ／ＩＩＩ比は２００であ
った。このような条件でエピタキシャル成長させ、厚さ
３０ｎｍのＧａＮからなる第１のバッファ層２を形成し
た。
チャンバ内全体を加熱して、基板１を５００℃に保持し
た状態で、第１のガス導入口５１からＩＩＩ族原料とし
てトリメチルガリウム（ＴＭＧａ）および塩化水素（Ｈ
Ｃｌ）、さらにｎ型ドーパントとしてシラン（ＳｉＨ
4 ）ガスを導入し、一方、第２のガス導入口５２からは
Ｖ族原料としてアンモニアガス（ＮＨ3 ）を導入した。
なお、このときの原料ガスのＶ／ＩＩＩ比は２００であ
った。このような条件でエピタキシャル成長させ、厚さ
３０ｎｍのＧａＮからなる第１のバッファ層２を形成し
た。
【００６３】次に、このようにＧａＮからなる第１のバ
ッファ層２が形成された基板１の温度を、抵抗加熱ヒー
タ５５により８００℃まで昇温した後、ＴＭＧａ、ＨＣ
ｌ、ＮＨ3 およびｎ型ドーパントとしてＳｉＨ4 を導入
して、エピタキシャル成長させた。なお、このときの原
料ガスのＶ／ＩＩＩ比は２００であった。
ッファ層２が形成された基板１の温度を、抵抗加熱ヒー
タ５５により８００℃まで昇温した後、ＴＭＧａ、ＨＣ
ｌ、ＮＨ3 およびｎ型ドーパントとしてＳｉＨ4 を導入
して、エピタキシャル成長させた。なお、このときの原
料ガスのＶ／ＩＩＩ比は２００であった。
【００６４】その結果、ＧａＮからなる第１のバッファ
層２上に、厚さ２μｍの非常に平坦な第２のバッファ層
としてのＧａＮエピタキシャル層３が成長し、格子の段
差は埋込まれた。
層２上に、厚さ２μｍの非常に平坦な第２のバッファ層
としてのＧａＮエピタキシャル層３が成長し、格子の段
差は埋込まれた。
【００６５】また、エピタキシャル層３のドメインは、
０．５μｍピッチの回折格子状となり、ドメイン制御の
できた膜がＧａＡｓ基板上に形成できた。なお、ＧａＮ
からなるエピタキシャル層３は、六方晶の結晶構造を有
していた。
０．５μｍピッチの回折格子状となり、ドメイン制御の
できた膜がＧａＡｓ基板上に形成できた。なお、ＧａＮ
からなるエピタキシャル層３は、六方晶の結晶構造を有
していた。
【００６６】 ＩｎＰ（１００）面基板 ＩｎＰ（１００）面基板上に、ＧａＡｓ（１００）面基
板の場合と同様に、フォトリソグラフィーによりパター
ンを形成した後、エッチングした。なお、エッチングの
際には、塩酸と過酸化水素水と水とを混合したエッチン
グ液を用いた。
板の場合と同様に、フォトリソグラフィーによりパター
ンを形成した後、エッチングした。なお、エッチングの
際には、塩酸と過酸化水素水と水とを混合したエッチン
グ液を用いた。
【００６７】このようにして、（１１１）Ｂ面が露出す
るような回折格子が形成された。次に、この表面に回折
格子が形成された基板上に、前述のＧａＡｓ（１００）
面基板の場合と全く同様の条件で、バッファ層２および
エピタキシャル層３を形成した。
るような回折格子が形成された。次に、この表面に回折
格子が形成された基板上に、前述のＧａＡｓ（１００）
面基板の場合と全く同様の条件で、バッファ層２および
エピタキシャル層３を形成した。
【００６８】その結果、非常に平坦なＧａＮエピタキシ
ャル層が成長し、格子の段差は埋込まれた。また、エピ
タキシャル層のドメインは、０．５μｍピッチの回折格
子状となり、ドメイン制御のできた膜がＩｎＰ基板上に
形成できた。なお、ＧａＮからなるエピタキシャル層
は、六方晶の結晶構造を有していた。
ャル層が成長し、格子の段差は埋込まれた。また、エピ
タキシャル層のドメインは、０．５μｍピッチの回折格
子状となり、ドメイン制御のできた膜がＩｎＰ基板上に
形成できた。なお、ＧａＮからなるエピタキシャル層
は、六方晶の結晶構造を有していた。
【００６９】 ＧａＡｓ（１１１）Ｂ面基板 ＧａＡｓ（１１１）Ｂ面基板上に、ＧａＡｓ（１００）
面基板の場合と全く同様の条件で、フォトリソグラフィ
ーによりパターンを形成した後、エッチングした。その
結果、（１００）面を露出するような回折格子が形成さ
れた。
面基板の場合と全く同様の条件で、フォトリソグラフィ
ーによりパターンを形成した後、エッチングした。その
結果、（１００）面を露出するような回折格子が形成さ
れた。
【００７０】次に、この表面に回折格子が形成された基
板上に、前述のＧａＡｓ（１００）面基板の場合と全く
同様の条件で、バッファ層２およびエピタキシャル層３
を形成した。
板上に、前述のＧａＡｓ（１００）面基板の場合と全く
同様の条件で、バッファ層２およびエピタキシャル層３
を形成した。
【００７１】その結果、非常に平坦なＧａＮエピタキシ
ャル層が成長し、格子の格差は埋込まれた。また、エピ
タキシャル層のドメインは、０．５μｍピッチの回折格
子状となり、ドメイン制御のできた膜がＧａＡｓ基板上
に形成できた。なお、ＧａＮからなるエピタキシャル層
は、立方晶の結晶構造を有していた。
ャル層が成長し、格子の格差は埋込まれた。また、エピ
タキシャル層のドメインは、０．５μｍピッチの回折格
子状となり、ドメイン制御のできた膜がＧａＡｓ基板上
に形成できた。なお、ＧａＮからなるエピタキシャル層
は、立方晶の結晶構造を有していた。
【００７２】 ＩｎＰ（１１１）Ｂ面基板 ＩｎＰ（１１１）Ｂ面基板上に、ＧａＡｓ（１００）面
基板の場合と同様に、フォトリソグラフィーによりパタ
ーンを形成した後、エッチングした。なお、エッチング
の際には、臭酸と水とを混合したエッチング液を用い
た。その結果、（１００）面が露出するような回折格子
が形成された。
基板の場合と同様に、フォトリソグラフィーによりパタ
ーンを形成した後、エッチングした。なお、エッチング
の際には、臭酸と水とを混合したエッチング液を用い
た。その結果、（１００）面が露出するような回折格子
が形成された。
【００７３】次に、この表面に回折格子が形成された基
板上に、前述のＧａＡｓ（１００）面基板の場合と全く
同様の条件で、バッファ層２およびエピタキシャル層３
を形成した。
板上に、前述のＧａＡｓ（１００）面基板の場合と全く
同様の条件で、バッファ層２およびエピタキシャル層３
を形成した。
【００７４】その結果、非常に平坦なＧａＮエピタキシ
ャル層が成長し、格子の格差は埋込まれた。また、エピ
タキシャル層のドメインは、０．５μｍピッチの回折格
子状となり、ドメインの制御のできた膜がＩｎＰ基板上
に形成できた。なお、ＧａＮからなるエピタキシャル層
は、立方晶の結晶構造を有していた。
ャル層が成長し、格子の格差は埋込まれた。また、エピ
タキシャル層のドメインは、０．５μｍピッチの回折格
子状となり、ドメインの制御のできた膜がＩｎＰ基板上
に形成できた。なお、ＧａＮからなるエピタキシャル層
は、立方晶の結晶構造を有していた。
【００７５】（２） 半導体レーザ素子の作成 ＤＦＢ構造 図３は、本発明による半導体レーザ素子の一例の構造を
示す断面図である。なお、この半導体レーザ素子は、キ
ャビティの内部に屈折率分布を持たせるように周期的な
回折格子を配し、これにより導波光を反射する現象を利
用したＤＦＢ構造の半導体レーザ素子である。
示す断面図である。なお、この半導体レーザ素子は、キ
ャビティの内部に屈折率分布を持たせるように周期的な
回折格子を配し、これにより導波光を反射する現象を利
用したＤＦＢ構造の半導体レーザ素子である。
【００７６】図３を参照して、この半導体レーザ素子
は、その表面に回折格子９が形成されたｎ型ＧａＡｓ
（１００）Ｂ面基板１と、基板１上に形成された厚さが
３０ｎｍのＧａＮからなる第１のバッファ層２と、第１
のバッファ２上に形成された厚さが１μｍのｎ型ＧａＮ
からなる第２のバッファ層３と、第２のバッファ層３上
に形成された厚さが０．３μｍのｎ型Ａｌ0.3 Ｇａ0.7
Ｎからなるｎ型クラッド層４と、ｎ型クラッド層４上に
形成された厚さが０．１μｍのノンドープＧａＮからな
る活性層５と、活性層５上に形成された厚さが０．３μ
ｍのｐ型Ａｌ0.3 Ｇａ0.7 Ｎからなるｐ型クラッド層６
と、ｐ型クラッド層６上に形成されたｐ型ＧａＮからな
るコンタクト層７とを含んでいる。
は、その表面に回折格子９が形成されたｎ型ＧａＡｓ
（１００）Ｂ面基板１と、基板１上に形成された厚さが
３０ｎｍのＧａＮからなる第１のバッファ層２と、第１
のバッファ２上に形成された厚さが１μｍのｎ型ＧａＮ
からなる第２のバッファ層３と、第２のバッファ層３上
に形成された厚さが０．３μｍのｎ型Ａｌ0.3 Ｇａ0.7
Ｎからなるｎ型クラッド層４と、ｎ型クラッド層４上に
形成された厚さが０．１μｍのノンドープＧａＮからな
る活性層５と、活性層５上に形成された厚さが０．３μ
ｍのｐ型Ａｌ0.3 Ｇａ0.7 Ｎからなるｐ型クラッド層６
と、ｐ型クラッド層６上に形成されたｐ型ＧａＮからな
るコンタクト層７とを含んでいる。
【００７７】また、第１のバッファ層２と第２のバッフ
ァ層３との界面には、不整合面８が位置していた。さら
に、コンタクト層７上および基板１の裏面には、それぞ
れ電極が形成されている。
ァ層３との界面には、不整合面８が位置していた。さら
に、コンタクト層７上および基板１の裏面には、それぞ
れ電極が形成されている。
【００７８】次に、このように構成される半導体レーザ
素子の製造方法について、以下に説明する。
素子の製造方法について、以下に説明する。
【００７９】まず、ｎ型ＧａＡｓ（１００）面基板１上
に、０．１μｍ以下の厚みのポジ型レジストを塗布した
のち、干渉露光装置を用いて、０．５μｍピッチの回折
格子パターンを形成した。次に、これを、フッ酸と過酸
化水素水と水とを混合したエッチング液によりエッチン
グして、（１１１）Ｂ面が露出するような回折格子９を
形成した。
に、０．１μｍ以下の厚みのポジ型レジストを塗布した
のち、干渉露光装置を用いて、０．５μｍピッチの回折
格子パターンを形成した。次に、これを、フッ酸と過酸
化水素水と水とを混合したエッチング液によりエッチン
グして、（１１１）Ｂ面が露出するような回折格子９を
形成した。
【００８０】次に、このように表面に回折格子９が形成
された基板１上に、第１のバッファ層２および第２のバ
ッファ層３を、有機金属クロライド気相エピタキシ成長
法を用いて形成した。各層の成長条件を以下に示す。
された基板１上に、第１のバッファ層２および第２のバ
ッファ層３を、有機金属クロライド気相エピタキシ成長
法を用いて形成した。各層の成長条件を以下に示す。
【００８１】第１のバッファ層２（ｎ型ＧａＮ）の成長条件 成長温度：５００℃ 原料ガス：ＴＭＧａ（トリメチルガリウム）＋ＮＨ3 ＋
ＨＣｌ 原料ガスのＶ／ＩＩＩ比は２００ ｎ型ドーパントとしてＳｉＨ4 ガス 厚さ：３０ｎｍ第２のバッファ層３（ｎ型ＧａＮ）の成長条件 成長温度：８００℃ 原料ガス：ＴＭＧａ＋ＮＨ3 ＋ＨＣｌ 原料ガスのＶ／ＩＩＩ比は２００ ｎ型ドーパントとしてＳｉＨ4 ガス 厚さ：１μｍ 次に、この第２のバッファ層３上に、第１のクラッド層
４、活性層５、第２のクラッド層６およびコンタクト層
７を、ＯＭＶＰＥ法を用いて形成した。各層の成長条件
を以下に示す。
ＨＣｌ 原料ガスのＶ／ＩＩＩ比は２００ ｎ型ドーパントとしてＳｉＨ4 ガス 厚さ：３０ｎｍ第２のバッファ層３（ｎ型ＧａＮ）の成長条件 成長温度：８００℃ 原料ガス：ＴＭＧａ＋ＮＨ3 ＋ＨＣｌ 原料ガスのＶ／ＩＩＩ比は２００ ｎ型ドーパントとしてＳｉＨ4 ガス 厚さ：１μｍ 次に、この第２のバッファ層３上に、第１のクラッド層
４、活性層５、第２のクラッド層６およびコンタクト層
７を、ＯＭＶＰＥ法を用いて形成した。各層の成長条件
を以下に示す。
【００８２】第１のクラッド層４（ｎ型Ａｌ0.3 Ｇａ
0.7 Ｎ）の成長条件 成長温度：９００℃ 原料ガス：ＴＥＧａ（トリエチルガリウム）＋ＴＭＡｌ
（トリメチルアルミニウム）＋ＮＨ3 原料ガスのＶ／ＩＩＩ比は１０００ ｎ型ドーパントとしてＳｉＨ4 ガス 厚さ：０．３μｍ活性層５（ノンドープＧａＮ）の成長条件 成長温度：９００℃ 原料ガス：ＴＥＧａ＋ＮＨ3 原料ガスのＶ／ＩＩＩ比は１０００ 厚さ：０．１μｍ第２のクラッド層６（ｐ型Ａｌ0.3 Ｇａ0.7 Ｎ）の成長
条件 成長温度：９００℃ 原料ガス：ＴＥＧａ＋ＴＭＡｌ＋ＮＨ3 原料ガスのＶ／ＩＩＩ比は１０００ ｐ型ドーパントとしてＣｐ2 Ｍｇ（ビスシクロペンタジ
エニルマグネシウム） 厚さ：０．３μｍコンタクト層７（ｐ型ＧａＮ）の成長条件 成長温度：８００℃ 原料ガス：ＴＥＧａ＋ＮＨ3 原料ガスのＶ／ＩＩＩ比は１０００ ｐ型ドーパントとしてＣｐ2 Ｍｇ 厚さ：０．１μｍ このようにして各層を成長させた後、Ｎ2 雰囲気中６０
０℃で３０分間のアニール処理を行ない、ｐ型ドーパン
トのＭｇを活性化させて、半導体レーザ素子用エピタキ
シャル結晶を完成させた。
0.7 Ｎ）の成長条件 成長温度：９００℃ 原料ガス：ＴＥＧａ（トリエチルガリウム）＋ＴＭＡｌ
（トリメチルアルミニウム）＋ＮＨ3 原料ガスのＶ／ＩＩＩ比は１０００ ｎ型ドーパントとしてＳｉＨ4 ガス 厚さ：０．３μｍ活性層５（ノンドープＧａＮ）の成長条件 成長温度：９００℃ 原料ガス：ＴＥＧａ＋ＮＨ3 原料ガスのＶ／ＩＩＩ比は１０００ 厚さ：０．１μｍ第２のクラッド層６（ｐ型Ａｌ0.3 Ｇａ0.7 Ｎ）の成長
条件 成長温度：９００℃ 原料ガス：ＴＥＧａ＋ＴＭＡｌ＋ＮＨ3 原料ガスのＶ／ＩＩＩ比は１０００ ｐ型ドーパントとしてＣｐ2 Ｍｇ（ビスシクロペンタジ
エニルマグネシウム） 厚さ：０．３μｍコンタクト層７（ｐ型ＧａＮ）の成長条件 成長温度：８００℃ 原料ガス：ＴＥＧａ＋ＮＨ3 原料ガスのＶ／ＩＩＩ比は１０００ ｐ型ドーパントとしてＣｐ2 Ｍｇ 厚さ：０．１μｍ このようにして各層を成長させた後、Ｎ2 雰囲気中６０
０℃で３０分間のアニール処理を行ない、ｐ型ドーパン
トのＭｇを活性化させて、半導体レーザ素子用エピタキ
シャル結晶を完成させた。
【００８３】このようにして作製されたエピタキシャル
結晶を用いて、活性領域構造がＤＨ（ダブルヘテロ）型
で、デバイス構造がストライプ型の半導体レーザ素子
を、以下のように通常のデバイスプロセスにて作製し
た。
結晶を用いて、活性領域構造がＤＨ（ダブルヘテロ）型
で、デバイス構造がストライプ型の半導体レーザ素子
を、以下のように通常のデバイスプロセスにて作製し
た。
【００８４】まず、プラズマＣＶＤによってＳｉ3 Ｎ4
絶縁膜を形成し、通常のフォトリソグラフィと化学エッ
チングにより、１０μｍ幅のストライプを形成した。そ
の上に、Ｎｉからなるｐ型上部電極を蒸着法にて形成し
た。
絶縁膜を形成し、通常のフォトリソグラフィと化学エッ
チングにより、１０μｍ幅のストライプを形成した。そ
の上に、Ｎｉからなるｐ型上部電極を蒸着法にて形成し
た。
【００８５】つづいて、基板側にｎ型電極Ａｕ−Ｇｅ−
Ｎｉを蒸着法にて形成した。このエピタキシャル結晶
を、チップ化した。キャビティ長は１ｍｍとした。この
ようにしてできたチップを、熱伝導性の良いＣｕ−Ｗ合
金からなるステムにマウントし、通電動作を試みた。こ
のデバイスは、３５０ｎｍを中心とした単一モードであ
り、安定に室温で発振した。
Ｎｉを蒸着法にて形成した。このエピタキシャル結晶
を、チップ化した。キャビティ長は１ｍｍとした。この
ようにしてできたチップを、熱伝導性の良いＣｕ−Ｗ合
金からなるステムにマウントし、通電動作を試みた。こ
のデバイスは、３５０ｎｍを中心とした単一モードであ
り、安定に室温で発振した。
【００８６】なお、ｎ型ＧａＡｓ（１１１）Ｂ面基板上
に（１００）面が露出するような回折格子を形成した基
板上においても、同様にしてＤＦＢ型レーザ素子を形成
した。その結果、同様に安定に室温で発振するレーザ素
子が得られた。
に（１００）面が露出するような回折格子を形成した基
板上においても、同様にしてＤＦＢ型レーザ素子を形成
した。その結果、同様に安定に室温で発振するレーザ素
子が得られた。
【００８７】 ＤＢＲ構造 次に、キャビティ両端に回折格子を形成し、これにより
導波光を反射する現象を利用した、ＤＢＲ構造の半導体
レーザ素子を、以下のように作製した。
導波光を反射する現象を利用した、ＤＢＲ構造の半導体
レーザ素子を、以下のように作製した。
【００８８】まず、図４に示すように、ｎ型ＧａＡｓ
（１１１）Ｂ面基板１上に、５００μｍ長のキャビティ
部のみを残して、（１００）面が露出するような回折格
子９を形成した。なお、回折格子の形成条件は、前述の
ＤＦＢ構造の場合と全く同様であるので、その説明は省
略する。
（１１１）Ｂ面基板１上に、５００μｍ長のキャビティ
部のみを残して、（１００）面が露出するような回折格
子９を形成した。なお、回折格子の形成条件は、前述の
ＤＦＢ構造の場合と全く同様であるので、その説明は省
略する。
【００８９】次に、このように表面に回折格子が形成さ
れた基板１上に、第１のバッファ層２および第２のバッ
ファ層３を、有機金属クロライド気相エピタキシ成長法
を用いて形成した。その後、この第２のバッファ層３上
に、第１のクラッド層４、活性層５、第２のクラッド層
６およびコンタクト層７を、ＯＭＶＰＥ法を用いて形成
した。なお、各層の成長条件は、前述のＤＦＢ構造の場
合と全く同様であるので、その説明は省略する。
れた基板１上に、第１のバッファ層２および第２のバッ
ファ層３を、有機金属クロライド気相エピタキシ成長法
を用いて形成した。その後、この第２のバッファ層３上
に、第１のクラッド層４、活性層５、第２のクラッド層
６およびコンタクト層７を、ＯＭＶＰＥ法を用いて形成
した。なお、各層の成長条件は、前述のＤＦＢ構造の場
合と全く同様であるので、その説明は省略する。
【００９０】このようにして各層を成長させた後、Ｎ2
雰囲気中６００℃で３０分間のアニール処理を行ない、
ｐ型ドーパントのＭｇを活性化させて、半導体レーザ素
子およびエピタキシャル結晶を完成させた。
雰囲気中６００℃で３０分間のアニール処理を行ない、
ｐ型ドーパントのＭｇを活性化させて、半導体レーザ素
子およびエピタキシャル結晶を完成させた。
【００９１】このようにして作製されたエピタキシャル
結晶を用いて、活性領域構造がＤＨ（ダブルヘテロ）型
でデバイス構造がストライプ型の半導体レーザ素子を、
以下のように通常のデバイスプロセスにて作製した。
結晶を用いて、活性領域構造がＤＨ（ダブルヘテロ）型
でデバイス構造がストライプ型の半導体レーザ素子を、
以下のように通常のデバイスプロセスにて作製した。
【００９２】まず、塩素ガスを用いたＲＩＥ（reactive
ion etching）により、キャビティ部以外を第１のクラ
ッド層４まで除去した。次に、プラズマＣＶＤによりＳ
ｉ3Ｎ4 絶縁膜を形成し、通常のフォトリソグラフィー
と化学エッチングにより、１０μｍ幅のストライプを形
成した。その上に、Ｎｉからなるｐ型上部電極を蒸着法
にて形成した。
ion etching）により、キャビティ部以外を第１のクラ
ッド層４まで除去した。次に、プラズマＣＶＤによりＳ
ｉ3Ｎ4 絶縁膜を形成し、通常のフォトリソグラフィー
と化学エッチングにより、１０μｍ幅のストライプを形
成した。その上に、Ｎｉからなるｐ型上部電極を蒸着法
にて形成した。
【００９３】続いて、基板側に、ｎ型電極Ａｕ−Ｇｅ−
Ｎｉを蒸着法にて形成した後、このエピタキシャル結晶
をチップ化した。このようにしてできたチップを、熱電
導性のよいＣｕ−Ｗ合金からなるステムにマウントし、
通電動作を試みた。このデバイスは、３５０ｎｍを中心
とした単一モードであり、安定に室温で発振した。
Ｎｉを蒸着法にて形成した後、このエピタキシャル結晶
をチップ化した。このようにしてできたチップを、熱電
導性のよいＣｕ−Ｗ合金からなるステムにマウントし、
通電動作を試みた。このデバイスは、３５０ｎｍを中心
とした単一モードであり、安定に室温で発振した。
【００９４】
【発明の効果】以上説明したように、この発明によれ
ば、導電性を有するＧａＡｓ基板を用いるため、へき開
の必要もなく、ＩｎＧａＡｓＰ系レーザ等で実現してい
る、低コストで安定性の良いＤＦＢ構造またはＤＢＲ構
造のレーザ素子が得られる。特に、ＧａＮエピタキシャ
ル結晶は、転移密度が多いにもかかわらず、素子の耐久
性が非常に高いことから、極めて長寿命のレーザ素子を
製造することが可能となる。さらに、この発明によれ
ば、単一モードでの発振も可能なレーザ素子が得られ
る。
ば、導電性を有するＧａＡｓ基板を用いるため、へき開
の必要もなく、ＩｎＧａＡｓＰ系レーザ等で実現してい
る、低コストで安定性の良いＤＦＢ構造またはＤＢＲ構
造のレーザ素子が得られる。特に、ＧａＮエピタキシャ
ル結晶は、転移密度が多いにもかかわらず、素子の耐久
性が非常に高いことから、極めて長寿命のレーザ素子を
製造することが可能となる。さらに、この発明によれ
ば、単一モードでの発振も可能なレーザ素子が得られ
る。
【００９５】また、この発明の製造方法によれば、有機
金属クロライド気相エピタキシ成長法とＯＭＶＰＥ法と
を組合せることにより、格子不整の大きい、ＧａＡｓま
たはＩｎＰ基板上にも、性能のよいＧａＮエピタキシャ
ル層を積層することが可能となる。その上、この発明に
よれば、基板表面に回折格子を形成することにより、ド
メインが制御された、表面モホロジーおよび平坦性の非
常に優れたＧａＮエピタキシャル層を形成することがで
きる。その結果、性能のよい半導体レーザ素子を製造す
ることができる。
金属クロライド気相エピタキシ成長法とＯＭＶＰＥ法と
を組合せることにより、格子不整の大きい、ＧａＡｓま
たはＩｎＰ基板上にも、性能のよいＧａＮエピタキシャ
ル層を積層することが可能となる。その上、この発明に
よれば、基板表面に回折格子を形成することにより、ド
メインが制御された、表面モホロジーおよび平坦性の非
常に優れたＧａＮエピタキシャル層を形成することがで
きる。その結果、性能のよい半導体レーザ素子を製造す
ることができる。
【図１】この発明によるエピタキシャルウェハの一例の
構造を示す断面図である。
構造を示す断面図である。
【図２】この発明による有機金属クロライド気相エピタ
キシ成長法を用いたエピタキシャル層の形成に用いられ
る気相成長装置の概略構成を示す図である。
キシ成長法を用いたエピタキシャル層の形成に用いられ
る気相成長装置の概略構成を示す図である。
【図３】本発明による半導体レーザ素子の一例の構造を
示す断面図である。
示す断面図である。
【図４】本発明によるＤＢＲ構造の半導体レーザ素子に
用いられる、表面に回折格子が形成された基板の一例を
示す斜視図である。
用いられる、表面に回折格子が形成された基板の一例を
示す斜視図である。
１ 半導体基板 ２ 第１のバッファ層，バッファ層 ３ 第２のバッファ層，エピタキシャル層 ４ 第１のクラッド層 ５ 活性層 ６ 第２のクラッド層 ７ コンタクト層 ８ 不整合面 ９ 回折格子 ５１ 第１のガス導入口 ５２ 第２のガス導入口 ５３ 排気口 ５４ 反応チャンバ ５５ 抵抗加熱ヒータ なお、各図中、同一符号は同一または相当部分を示す。
Claims (18)
- 【請求項１】 その表面に回折格子が形成された、Ｇａ
ＡｓおよびＩｎＰからなる群から選ばれる化合物半導体
基板と、 前記基板上に形成された、厚さが１０ｎｍ〜８０ｎｍの
ＧａＮからなるバッファ層と、 前記バッファ層上に形成された、ＧａＮを含むエピタキ
シャル層と、 前記バッファ層と前記エピタキシャル層との界面に位置
する不整合面とを含む、エピタキシャルウェハ。 - 【請求項２】 前記バッファ層の厚さは、２０ｎｍ〜６
０ｎｍである、請求項１記載のエピタキシャルウェハ。 - 【請求項３】 前記基板は、面方位が（１００）面であ
り、 前記回折格子は、前記基板の表面上に（１１１）Ｂ面が
露出するように形成されたことを特徴とする、請求項１
または請求項２記載のエピタキシャルウェハ。 - 【請求項４】 前記基板は、面方位が（１１１）Ｂ面で
あり、 前記回折格子は、前記基板の表面上に（１００）面が露
出するように形成されたことを特徴とする、請求項１ま
たは請求項２記載のエピタキシャルウェハ。 - 【請求項５】 ＧａＡｓおよびＩｎＰからなる群から選
ばれる化合物半導体基板の表面に、回折格子を形成する
ステップと、 前記表面に回折格子が形成された基板上に、外部から反
応室全体を加熱しながら塩化水素およびガリウムを含む
有機金属原料を含む第１のガスとアンモニアを含む第２
のガスとを反応室内に導入して反応室内に設置された基
板上に気相成長させる方法により、第１の温度で、Ｇａ
Ｎからなるバッファ層を形成するステップと、 前記バッファ層上に、外部から反応室全体を加熱しなが
ら塩化水素およびガリウムを含む有機金属原料を含む第
１のガスとアンモニアを含む第２のガスとを反応室内に
導入して反応室内に設置された基板上に気相成長させる
方法により、前記第１の温度より高い第２の温度で、Ｇ
ａＮを含むエピタキシャル層を形成するステップを備え
る、エピタキシャルウェハの製造方法。 - 【請求項６】 前記第１の温度は３００℃〜７００℃で
あり、前記第２の温度は７５０℃以上である、請求項５
記載のエピタキシャルウェハの製造方法。 - 【請求項７】 前記第１の温度は４００℃〜６００℃で
ある、請求項６記載のエピタキシャルウェハの製造方
法。 - 【請求項８】 前記基板は、面方位が（１００）面であ
り、 前記回折格子は、前記基板の表面上に（１１１）Ｂ面が
露出するように形成することを特徴とする、請求項５〜
請求項７のいずれかに記載のエピタキシャルウェハの製
造方法。 - 【請求項９】 前記基板は、面方位が（１１１）Ｂ面で
あり、 前記回折格子は、前記基板の表面上に（１００）面が露
出するように形成することを特徴とする、請求項５〜請
求項７のいずれかに記載のエピタキシャルウェハの製造
方法。 - 【請求項１０】 導波路に設けた周期的な回折格子によ
り導波光を反射する現象を利用した半導体レーザ素子で
あって、 その表面に回折格子が形成された、ＧａＡｓおよびＩｎ
Ｐからなる群から選ばれる化合物半導体基板と、 前記基板上に形成された、厚さが１０ｎｍ〜８０ｎｍの
ＧａＮからなる第１のバッファ層と、 前記第１のバッファ層上に形成された、ＧａＮからなる
第２のバッファ層と、 前記第１のバッファ層と前記第２のバッファ層との界面
に位置する不整合面と、 前記第２のバッファ層上に形成された第１のクラッド層
と、 前記第１のクラッド層上に形成された活性領域と、 前記活性領域上に形成された第２のクラッド層と、 前記第２のクラッド層上に形成されたコンタクト層とを
含む、半導体レーザ素子。 - 【請求項１１】 前記第１のバッファ層の厚さは、２０
ｎｍ〜６０ｎｍである、請求項１０記載の半導体レーザ
素子。 - 【請求項１２】 前記基板は、面方位が（１００）面で
あり、 前記回折格子は、前記基板の表面上に（１１１）Ｂ面が
露出するように形成されたことを特徴とする、請求項１
０または請求項１１記載の半導体レーザ素子。 - 【請求項１３】 前記基板は、面方位が（１１１）Ｂ面
であり、 前記回折格子は、前記基板の表面上に（１００）面が露
出するように形成されたことを特徴とする、請求項１０
または請求項１１記載の半導体レーザ素子。 - 【請求項１４】 導波路に設けた周期的な回折格子によ
り導波光を反射する現象を利用した半導体レーザ素子の
製造方法であって、 ＧａＡｓおよびＩｎＰからなる群から選ばれる化合物半
導体基板の表面に、回折格子を形成するステップと、 前記表面に回折格子が形成された基板上に、外部から反
応室全体を加熱しながら塩化水素およびガリウムを含む
有機金属原料を含む第１のガスとアンモニアを含む第２
のガスとを反応室内に導入して反応室内に設置された基
板上に気相成長させる方法により、第１の温度で、Ｇａ
Ｎからなる第１のバッファ層を形成するステップと、 前記第１のバッファ層上に、外部から反応室全体を加熱
しながら塩化水素およびガリウムを含む有機金属原料を
含む第１のガスとアンモニアを含む第２のガスとを反応
室内に導入して反応室内に設置された基板上に気相成長
させる方法により、前記第１の温度より高い第２の温度
で、ＧａＮからなる第２のバッファ層を形成するステッ
プと、 前記第２のバッファ層上に、第１のクラッド層を形成す
るステップと、 前記第１のクラッド層上に、活性領域を形成するステッ
プと、 前記活性領域上に、第２のクラッド層を形成するステッ
プと、 前記第２のクラッド層上に、コンタクト層を形成するス
テップとを備える、半導体レーザ素子の製造方法。 - 【請求項１５】 前記第１の温度は３００℃〜７００℃
であり、前記第２の温度は７５０℃以上である、請求項
１４記載の半導体レーザ素子の製造方法。 - 【請求項１６】 前記第１の温度は４００℃〜６００℃
である、請求項１５記載の半導体レーザ素子の製造方
法。 - 【請求項１７】 前記基板は、面方位が（１００）面で
あり、 前記回折格子は、前記基板の表面上に（１１１）Ｂ面が
露出するように形成することを特徴とする、請求項１４
〜請求項１６のいずれかに記載の半導体レーザ素子の製
造方法。 - 【請求項１８】 前記基板は、面方位が（１１１）Ｂ面
であり、 前記回折格子は、前記基板の表面上に（１００）面が露
出するように形成することを特徴とする、請求項１４〜
請求項１６のいずれかに記載の半導体レーザ素子の製造
方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6805095A JPH08264901A (ja) | 1995-03-27 | 1995-03-27 | エピタキシャルウェハおよびそれを用いた半導体レーザ素子ならびにその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6805095A JPH08264901A (ja) | 1995-03-27 | 1995-03-27 | エピタキシャルウェハおよびそれを用いた半導体レーザ素子ならびにその製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08264901A true JPH08264901A (ja) | 1996-10-11 |
Family
ID=13362580
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6805095A Withdrawn JPH08264901A (ja) | 1995-03-27 | 1995-03-27 | エピタキシャルウェハおよびそれを用いた半導体レーザ素子ならびにその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH08264901A (ja) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002270970A (ja) * | 2001-03-08 | 2002-09-20 | Sharp Corp | 窒化物半導体発光素子 |
| JP2003174191A (ja) * | 2001-06-25 | 2003-06-20 | Toshiba Corp | 半導体発光素子及びその製造方法 |
| JP2004006970A (ja) * | 2003-07-31 | 2004-01-08 | Toyoda Gosei Co Ltd | ３族窒化物半導体発光素子 |
| JP2008004662A (ja) * | 2006-06-21 | 2008-01-10 | Nichia Chem Ind Ltd | 窒化物半導体レーザ素子 |
| JP2009272656A (ja) * | 2009-08-20 | 2009-11-19 | Sumitomo Electric Ind Ltd | 半導体発光素子及びその製造方法 |
| US7829900B2 (en) | 2001-02-27 | 2010-11-09 | Sanyo Electric Co., Ltd. | Nitride-based semiconductor element and method of forming nitride-based semiconductor |
| JP2014096396A (ja) * | 2012-09-20 | 2014-05-22 | Toshiba Corp | 窒化物半導体層の形成方法 |
-
1995
- 1995-03-27 JP JP6805095A patent/JPH08264901A/ja not_active Withdrawn
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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