JPH08264903A - 半導体積層構造の製造方法および半導体発光素子の製造方法 - Google Patents
半導体積層構造の製造方法および半導体発光素子の製造方法Info
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- JPH08264903A JPH08264903A JP8609195A JP8609195A JPH08264903A JP H08264903 A JPH08264903 A JP H08264903A JP 8609195 A JP8609195 A JP 8609195A JP 8609195 A JP8609195 A JP 8609195A JP H08264903 A JPH08264903 A JP H08264903A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 結晶性に優れたＩＩ−ＶＩ族化合物半導体か
らなる半導体積層構造を製造し、長寿命の半導体発光素
子を実現する。 【構成】 有機金属化学気相成長法によりｎ型ＧａＡｓ
基板４１上に少なくとも一層のバッファ層、例えばｎ型
ＧａＡｓバッファ層４２やｎ型ＺｎＳｅバッファ層４３
などを成長させる。次に、ｎ型ＧａＡｓ基板４１を真空
搬送路を通して有機金属化学気相成長装置の反応管から
分子線エピタキシー装置の真空容器内に移し、バッファ
層上にＩＩ−ＶＩ族化合物半導体を成長させる。
らなる半導体積層構造を製造し、長寿命の半導体発光素
子を実現する。 【構成】 有機金属化学気相成長法によりｎ型ＧａＡｓ
基板４１上に少なくとも一層のバッファ層、例えばｎ型
ＧａＡｓバッファ層４２やｎ型ＺｎＳｅバッファ層４３
などを成長させる。次に、ｎ型ＧａＡｓ基板４１を真空
搬送路を通して有機金属化学気相成長装置の反応管から
分子線エピタキシー装置の真空容器内に移し、バッファ
層上にＩＩ−ＶＩ族化合物半導体を成長させる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、半導体積層構造の製
造方法および半導体発光素子の製造方法に関し、特に、
ＩＩ−ＶＩ族化合物半導体を用いた半導体積層構造や半
導体発光素子の製造に適用して好適なものである。
造方法および半導体発光素子の製造方法に関し、特に、
ＩＩ−ＶＩ族化合物半導体を用いた半導体積層構造や半
導体発光素子の製造に適用して好適なものである。
【０００２】
【従来の技術】近年、光ディスクや光磁気ディスクに対
する記録／再生の高密度化または高解像度化のために、
青色ないし緑色で発光可能な半導体発光素子に対する要
求が高まってきており、その実現を目指して研究が活発
に行われている。
する記録／再生の高密度化または高解像度化のために、
青色ないし緑色で発光可能な半導体発光素子に対する要
求が高まってきており、その実現を目指して研究が活発
に行われている。
【０００３】このような青色ないし緑色で発光可能な半
導体発光素子の製造に用いる材料としては、ＺｎＳｅ系
のＩＩ−ＶＩ族化合物半導体が最も有望である。従来、
このＩＩ−ＶＩ族化合物半導体を用いた半導体発光素子
を製造する場合には、現在入手可能なＺｎＳｅ基板は面
積が小さく、ドーピングも難しいため、その基板として
は、結晶性に優れ、ドーピングが容易でしかも大面積の
ものが容易に入手可能なＧａＡｓ基板がもっぱら用いら
れている。そして、このＧａＡｓ基板上に分子線エピタ
キシー（ＭＢＥ）法によりＩＩ−ＶＩ族化合物半導体を
ヘテロ成長させて半導体発光素子を製造するのが主流で
ある。
導体発光素子の製造に用いる材料としては、ＺｎＳｅ系
のＩＩ−ＶＩ族化合物半導体が最も有望である。従来、
このＩＩ−ＶＩ族化合物半導体を用いた半導体発光素子
を製造する場合には、現在入手可能なＺｎＳｅ基板は面
積が小さく、ドーピングも難しいため、その基板として
は、結晶性に優れ、ドーピングが容易でしかも大面積の
ものが容易に入手可能なＧａＡｓ基板がもっぱら用いら
れている。そして、このＧａＡｓ基板上に分子線エピタ
キシー（ＭＢＥ）法によりＩＩ−ＶＩ族化合物半導体を
ヘテロ成長させて半導体発光素子を製造するのが主流で
ある。
【０００４】しかしながら、従来のＩＩ−ＶＩ族化合物
半導体を用いた半導体発光素子においては、特に寿命が
大きな問題となっており、長寿命化を図る上で、半導体
発光素子の劣化の原因である結晶欠陥の密度を低減し、
結晶性を向上させることが重要な課題となっている。
半導体を用いた半導体発光素子においては、特に寿命が
大きな問題となっており、長寿命化を図る上で、半導体
発光素子の劣化の原因である結晶欠陥の密度を低減し、
結晶性を向上させることが重要な課題となっている。
【０００５】この結晶性の向上に関しては、一般に、基
板上に化合物半導体をヘテロ成長させる際、基板と同一
組成の層をバッファ層として成長させた後、その上に素
子構造を形成する層を成長させることにより結晶性の良
いものを得ることができることは、良く知られている。
また、三元混晶あるいはそれ以上の多元混晶を成長させ
る際には、主な二種類の元素による層をバッファ層とし
て用いることもある。例えば、ＧａＡｓ基板上に四元の
ＩＩ−ＶＩ族化合物半導体であるＺｎＭｇＳＳｅ層を成
長させる際には、ＧａＡｓ基板上にＺｎＳｅバッファ層
を成長させ、その上にＺｎＭｇＳＳｅ層を成長させる。
板上に化合物半導体をヘテロ成長させる際、基板と同一
組成の層をバッファ層として成長させた後、その上に素
子構造を形成する層を成長させることにより結晶性の良
いものを得ることができることは、良く知られている。
また、三元混晶あるいはそれ以上の多元混晶を成長させ
る際には、主な二種類の元素による層をバッファ層とし
て用いることもある。例えば、ＧａＡｓ基板上に四元の
ＩＩ−ＶＩ族化合物半導体であるＺｎＭｇＳＳｅ層を成
長させる際には、ＧａＡｓ基板上にＺｎＳｅバッファ層
を成長させ、その上にＺｎＭｇＳＳｅ層を成長させる。
【０００６】実際に、ＭＢＥ法によるＩＩ−ＶＩ族化合
物半導体の成長においては、ＧａＡｓ基板上にまずＧａ
Ａｓバッファ層を成長させ、その上にＩＩ−ＶＩ族化合
物半導体を成長させることによって、結晶欠陥密度が低
いＩＩ−ＶＩ族化合物半導体を得ることができることが
わかっている。
物半導体の成長においては、ＧａＡｓ基板上にまずＧａ
Ａｓバッファ層を成長させ、その上にＩＩ−ＶＩ族化合
物半導体を成長させることによって、結晶欠陥密度が低
いＩＩ−ＶＩ族化合物半導体を得ることができることが
わかっている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述の
ようにＭＢＥ法によりＧａＡｓバッファ層上およびＩＩ
−ＶＩ族化合物半導体を順次成長させて半導体発光素子
を製造した場合においても、そのＩＩ−ＶＩ族化合物半
導体には、ＧａＡｓバッファ層とＩＩ−ＶＩ族化合物半
導体との界面から発生する積層欠陥が１０5 〜１０6 ｃ
ｍ-2程度も存在し、結晶性は不十分であった。
ようにＭＢＥ法によりＧａＡｓバッファ層上およびＩＩ
−ＶＩ族化合物半導体を順次成長させて半導体発光素子
を製造した場合においても、そのＩＩ−ＶＩ族化合物半
導体には、ＧａＡｓバッファ層とＩＩ−ＶＩ族化合物半
導体との界面から発生する積層欠陥が１０5 〜１０6 ｃ
ｍ-2程度も存在し、結晶性は不十分であった。
【０００８】したがって、この発明の目的は、結晶欠陥
密度が低くて結晶性に優れたＩＩ−ＶＩ族化合物半導体
からなる半導体積層構造を製造することができる半導体
積層構造の製造方法を提供することにある。
密度が低くて結晶性に優れたＩＩ−ＶＩ族化合物半導体
からなる半導体積層構造を製造することができる半導体
積層構造の製造方法を提供することにある。
【０００９】この発明の他の目的は、長寿命の、ＩＩ−
ＶＩ族化合物半導体を用いた半導体発光素子を製造する
ことができる半導体発光素子の製造方法を提供すること
にある。
ＶＩ族化合物半導体を用いた半導体発光素子を製造する
ことができる半導体発光素子の製造方法を提供すること
にある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】本発明者の知見によれ
ば、ＭＢＥ法により成長させたＩＩ−ＶＩ族化合物半導
体に見られる結晶欠陥のほとんどは、基板とバッファ層
との界面、あるいは、バッファ層とＩＩ−ＶＩ族化合物
半導体との界面から発生する積層欠陥である。そして、
この積層欠陥の低減には、基板の表面状態およびバッフ
ァ層の成長初期の結晶性が重要である。
ば、ＭＢＥ法により成長させたＩＩ−ＶＩ族化合物半導
体に見られる結晶欠陥のほとんどは、基板とバッファ層
との界面、あるいは、バッファ層とＩＩ−ＶＩ族化合物
半導体との界面から発生する積層欠陥である。そして、
この積層欠陥の低減には、基板の表面状態およびバッフ
ァ層の成長初期の結晶性が重要である。
【００１１】本発明者が行った実験によれば、有機金属
化合物を原料として用いたＭＯＣＶＤ法により成長させ
たＩＩ−ＶＩ族化合物半導体は、ＭＢＥ法により成長さ
せたＩＩ−ＶＩ族化合物半導体に比べて、結晶性がかな
り良好である。具体的には、エッチピット密度による結
晶欠陥密度の評価によれば、ＭＯＣＶＤ法により成長さ
せたＩＩ−ＶＩ族化合物半導体は、ＭＢＥ法により成長
させた同一組成のＩＩ−ＶＩ族化合物半導体に比べて、
結晶欠陥密度が一桁近く少ないものが得られている。一
方、ＩＩ−ＶＩ族化合物半導体に対するドーピングに関
しては、現状では、ＭＯＣＶＤ法よりもＭＢＥ法の方が
有利である。
化合物を原料として用いたＭＯＣＶＤ法により成長させ
たＩＩ−ＶＩ族化合物半導体は、ＭＢＥ法により成長さ
せたＩＩ−ＶＩ族化合物半導体に比べて、結晶性がかな
り良好である。具体的には、エッチピット密度による結
晶欠陥密度の評価によれば、ＭＯＣＶＤ法により成長さ
せたＩＩ−ＶＩ族化合物半導体は、ＭＢＥ法により成長
させた同一組成のＩＩ−ＶＩ族化合物半導体に比べて、
結晶欠陥密度が一桁近く少ないものが得られている。一
方、ＩＩ−ＶＩ族化合物半導体に対するドーピングに関
しては、現状では、ＭＯＣＶＤ法よりもＭＢＥ法の方が
有利である。
【００１２】この発明は、本発明者の上記知見に基づい
て案出されたものである。
て案出されたものである。
【００１３】すなわち、上記目的を達成するために、こ
の発明による半導体積層構造の製造方法は、有機金属化
合物を原料として用いた気相成長法により基板上に少な
くとも一層のバッファ層を成長させ、バッファ層上に分
子線エピタキシー法によりＩＩ−ＶＩ族化合物半導体を
成長させるようにしたことを特徴とするものである。
の発明による半導体積層構造の製造方法は、有機金属化
合物を原料として用いた気相成長法により基板上に少な
くとも一層のバッファ層を成長させ、バッファ層上に分
子線エピタキシー法によりＩＩ−ＶＩ族化合物半導体を
成長させるようにしたことを特徴とするものである。
【００１４】また、この発明による半導体発光素子の製
造方法は、基板上に少なくとも一層のバッファ層を介し
てＩＩ−ＶＩ族化合物半導体が積層された構造の半導体
発光素子の製造方法において、有機金属化合物を原料と
して用いた気相成長法によりバッファ層を成長させ、分
子線エピタキシー法によりＩＩ−ＶＩ族化合物半導体を
成長させるようにしたことを特徴とするものである。
造方法は、基板上に少なくとも一層のバッファ層を介し
てＩＩ−ＶＩ族化合物半導体が積層された構造の半導体
発光素子の製造方法において、有機金属化合物を原料と
して用いた気相成長法によりバッファ層を成長させ、分
子線エピタキシー法によりＩＩ−ＶＩ族化合物半導体を
成長させるようにしたことを特徴とするものである。
【００１５】この発明において、典型的には、気相成長
法として有機金属化学気相成長（ＭＯＣＶＤ）法を用い
るが、場合によっては、有機金属化合物を原料として用
いた分子線エピタキシー（ＭＯＭＢＥ）法を用いてもよ
い。
法として有機金属化学気相成長（ＭＯＣＶＤ）法を用い
るが、場合によっては、有機金属化合物を原料として用
いた分子線エピタキシー（ＭＯＭＢＥ）法を用いてもよ
い。
【００１６】この発明においては、典型的には、基板と
してＧａＡｓ基板を用いるが、例えばＧａＩｎＡｓ基板
を用いてもよい。
してＧａＡｓ基板を用いるが、例えばＧａＩｎＡｓ基板
を用いてもよい。
【００１７】この発明においては、バッファ層には、例
えば、少なくともＧａおよびＡｓを含むバッファ層、具
体的には例えばＧａＡｓバッファ層が含まれる。
えば、少なくともＧａおよびＡｓを含むバッファ層、具
体的には例えばＧａＡｓバッファ層が含まれる。
【００１８】また、この発明においては、バッファ層に
は、例えば、少なくともＺｎおよびＳｅを含むバッファ
層、具体的には例えばＺｎＳｅバッファ層やＺｎＳＳｅ
バッファ層が含まれる。
は、例えば、少なくともＺｎおよびＳｅを含むバッファ
層、具体的には例えばＺｎＳｅバッファ層やＺｎＳＳｅ
バッファ層が含まれる。
【００１９】この発明の第１の実施形態においては、基
板としてＧａＡｓ基板を用い、ＧａＡｓ基板上にＧａＡ
ｓバッファ層、ＺｎＳｅバッファ層およびＺｎＳＳｅバ
ッファ層を順次成長させ、ＺｎＳＳｅバッファ層上にＩ
Ｉ−ＶＩ族化合物半導体を成長させる。
板としてＧａＡｓ基板を用い、ＧａＡｓ基板上にＧａＡ
ｓバッファ層、ＺｎＳｅバッファ層およびＺｎＳＳｅバ
ッファ層を順次成長させ、ＺｎＳＳｅバッファ層上にＩ
Ｉ−ＶＩ族化合物半導体を成長させる。
【００２０】この発明の第２の実施形態においては、基
板としてＧａＡｓ基板を用い、ＧａＡｓ基板上にＺｎＳ
ｅバッファ層およびＺｎＳＳｅバッファ層を順次成長さ
せ、ＺｎＳＳｅバッファ層上にＩＩ−ＶＩ族化合物半導
体を成長させる。
板としてＧａＡｓ基板を用い、ＧａＡｓ基板上にＺｎＳ
ｅバッファ層およびＺｎＳＳｅバッファ層を順次成長さ
せ、ＺｎＳＳｅバッファ層上にＩＩ−ＶＩ族化合物半導
体を成長させる。
【００２１】この発明の第３の実施形態においては、基
板としてＧａＡｓ基板を用い、ＧａＡｓ基板上にＧａＡ
ｓバッファ層およびＺｎＳｅバッファ層を順次成長さ
せ、ＺｎＳｅバッファ層上にＩＩ−ＶＩ族化合物半導体
を成長させる。
板としてＧａＡｓ基板を用い、ＧａＡｓ基板上にＧａＡ
ｓバッファ層およびＺｎＳｅバッファ層を順次成長さ
せ、ＺｎＳｅバッファ層上にＩＩ−ＶＩ族化合物半導体
を成長させる。
【００２２】この発明の第４の実施形態においては、基
板としてＧａＡｓ基板を用い、ＧａＡｓ基板上にＧａＡ
ｓバッファ層を成長させ、ＧａＡｓバッファ層上にＩＩ
−ＶＩ族化合物半導体を成長させる。
板としてＧａＡｓ基板を用い、ＧａＡｓ基板上にＧａＡ
ｓバッファ層を成長させ、ＧａＡｓバッファ層上にＩＩ
−ＶＩ族化合物半導体を成長させる。
【００２３】この発明の好適な一実施形態においては、
有機金属化学気相成長法により基板上にバッファ層を成
長させた後、バッファ層を成長させるのに用いた有機金
属化学気相成長装置の反応管から分子線エピタキシー装
置の真空容器内に基板を真空搬送し、真空容器内におい
て分子線エピタキシー法によりバッファ層上にＩＩ−Ｖ
Ｉ族化合物半導体を成長させる。
有機金属化学気相成長法により基板上にバッファ層を成
長させた後、バッファ層を成長させるのに用いた有機金
属化学気相成長装置の反応管から分子線エピタキシー装
置の真空容器内に基板を真空搬送し、真空容器内におい
て分子線エピタキシー法によりバッファ層上にＩＩ−Ｖ
Ｉ族化合物半導体を成長させる。
【００２４】この発明において、ＩＩ−ＶＩ族化合物半
導体は、Ｚｎ、Ｍｇ、Ｃｄ、ＨｇおよびＢｅからなる群
より選ばれた少なくとも一種のＩＩ族元素とＳｅ、Ｓお
よびＴｅからなる群より選ばれた少なくとも一種のＶＩ
族元素とにより構成され、その具体例をいくつか挙げる
と、ＺｎＳｅ、ＺｎＳＳｅ、ＺｎＭｇＳＳｅなどであ
る。
導体は、Ｚｎ、Ｍｇ、Ｃｄ、ＨｇおよびＢｅからなる群
より選ばれた少なくとも一種のＩＩ族元素とＳｅ、Ｓお
よびＴｅからなる群より選ばれた少なくとも一種のＶＩ
族元素とにより構成され、その具体例をいくつか挙げる
と、ＺｎＳｅ、ＺｎＳＳｅ、ＺｎＭｇＳＳｅなどであ
る。
【００２５】
【作用】上述のように構成されたこの発明による半導体
積層構造の製造方法によれば、有機金属化学気相成長法
などの有機金属化合物を原料として用いた気相成長法に
より基板上にバッファ層を成長させた場合には、結晶欠
陥密度が低いバッファ層を得ることができ、これによっ
てこのバッファ層上に分子線エピタキシー法によりＩＩ
−ＶＩ族化合物半導体を成長させた場合、バッファ層を
分子線エピタキシー法により成長させる場合に比べて、
その結晶欠陥密度を一桁程度低くすることができ、例え
ば１０4 ｃｍ-2程度とすることができる。
積層構造の製造方法によれば、有機金属化学気相成長法
などの有機金属化合物を原料として用いた気相成長法に
より基板上にバッファ層を成長させた場合には、結晶欠
陥密度が低いバッファ層を得ることができ、これによっ
てこのバッファ層上に分子線エピタキシー法によりＩＩ
−ＶＩ族化合物半導体を成長させた場合、バッファ層を
分子線エピタキシー法により成長させる場合に比べて、
その結晶欠陥密度を一桁程度低くすることができ、例え
ば１０4 ｃｍ-2程度とすることができる。
【００２６】一方、ＩＩ−ＶＩ族化合物半導体は、ドー
ピング、特にアクセプタ不純物のドーピングに関して有
機金属化学気相成長法に比べてかなり優れている分子線
エピタキシー法により成長させているので、キャリア濃
度、特に正孔濃度が高いＩＩ−ＶＩ族化合物半導体を得
ることができる。
ピング、特にアクセプタ不純物のドーピングに関して有
機金属化学気相成長法に比べてかなり優れている分子線
エピタキシー法により成長させているので、キャリア濃
度、特に正孔濃度が高いＩＩ−ＶＩ族化合物半導体を得
ることができる。
【００２７】
【実施例】以下、この発明の実施例について図面を参照
しながら説明する。
しながら説明する。
【００２８】まず、この発明の実施例において用いられ
る成長装置について説明する。図１はこの成長装置の構
成を示す。この成長装置は、ＭＯＣＶＤ装置１０とＭＢ
Ｅ装置２０とが真空搬送路３０を介して結合されたもの
である。
る成長装置について説明する。図１はこの成長装置の構
成を示す。この成長装置は、ＭＯＣＶＤ装置１０とＭＢ
Ｅ装置２０とが真空搬送路３０を介して結合されたもの
である。
【００２９】図１に示すように、ＭＯＣＶＤ装置１０に
おいては、水素（Ｈ2 ）純化装置１０１により高純度化
されたＨ2 ガスがキャリアガスとしてバブラ１０２〜１
０６内にそれぞれ供給される。これらのバブラ１０２〜
１０６内には、ＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体およびＩＩ−
ＶＩ族化合物半導体の成長に用いられる有機金属化合物
やドーパントなどが入っている。具体的には、例えば、
バブラ１０２内にＧａ原料としてのトリメチルガリウム
（ＴＭＧａ）、バブラ１０３内にＺｎ原料としてのジメ
チル亜鉛（ＤＭＺｎ）、バブラ１０４内にＳｅ原料とし
てのジメチルセレン（ＤＭＳｅ）、バブラ１０５内にＳ
原料としてのジエチル硫黄（ＤＥＳ）、バブラ１０６内
にＩＩ−ＶＩ族化合物半導体に対するドナー不純物であ
るヨウ素（Ｉ）の原料としてのノルマルブチルヨウ素
（ｎ−ＢｕＩ）またはヨウ化メチルが、それぞれ入って
いる。符号１０７、１０８はガスボンベを示す。これら
のガスボンベ１０７、１０８内には、ＩＩＩ−Ｖ族化合
物半導体の成長に用いられる原料ガスやドーパントなど
が入っている。具体的には、例えば、ガスボンベ１０７
内にはＡｓ原料としてのアルシン（ＡｓＨ3 ）、ガスボ
ンベ１０８内にはＳｅ原料としてのセレン化水素（Ｈ2
Ｓｅ）が、それぞれ入っている。
おいては、水素（Ｈ2 ）純化装置１０１により高純度化
されたＨ2 ガスがキャリアガスとしてバブラ１０２〜１
０６内にそれぞれ供給される。これらのバブラ１０２〜
１０６内には、ＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体およびＩＩ−
ＶＩ族化合物半導体の成長に用いられる有機金属化合物
やドーパントなどが入っている。具体的には、例えば、
バブラ１０２内にＧａ原料としてのトリメチルガリウム
（ＴＭＧａ）、バブラ１０３内にＺｎ原料としてのジメ
チル亜鉛（ＤＭＺｎ）、バブラ１０４内にＳｅ原料とし
てのジメチルセレン（ＤＭＳｅ）、バブラ１０５内にＳ
原料としてのジエチル硫黄（ＤＥＳ）、バブラ１０６内
にＩＩ−ＶＩ族化合物半導体に対するドナー不純物であ
るヨウ素（Ｉ）の原料としてのノルマルブチルヨウ素
（ｎ−ＢｕＩ）またはヨウ化メチルが、それぞれ入って
いる。符号１０７、１０８はガスボンベを示す。これら
のガスボンベ１０７、１０８内には、ＩＩＩ−Ｖ族化合
物半導体の成長に用いられる原料ガスやドーパントなど
が入っている。具体的には、例えば、ガスボンベ１０７
内にはＡｓ原料としてのアルシン（ＡｓＨ3 ）、ガスボ
ンベ１０８内にはＳｅ原料としてのセレン化水素（Ｈ2
Ｓｅ）が、それぞれ入っている。
【００３０】バブラ１０２〜１０６内にＨ2 ガスが供給
されることにより、これらのバブラ１０２〜１０６のそ
れぞれから、その蒸気圧分の原料ガスが、キャリアガス
としてのＨ2 ガスとともに、反応管ライン１０９を通っ
て反応管１１０内に供給される。また、ガスボンベ１０
７、１０８内の原料ガスやドーパントなども、キャリア
ガスとしてのＨ2 ガスとともに、反応管ライン１０９を
通って反応管１１０内に供給される。反応管１１０内に
はサセプタ１１１が設置され、その上に基板１１２が置
かれる。
されることにより、これらのバブラ１０２〜１０６のそ
れぞれから、その蒸気圧分の原料ガスが、キャリアガス
としてのＨ2 ガスとともに、反応管ライン１０９を通っ
て反応管１１０内に供給される。また、ガスボンベ１０
７、１０８内の原料ガスやドーパントなども、キャリア
ガスとしてのＨ2 ガスとともに、反応管ライン１０９を
通って反応管１１０内に供給される。反応管１１０内に
はサセプタ１１１が設置され、その上に基板１１２が置
かれる。
【００３１】符号１１３はベントラインを示す。この場
合、バブラ１０２から発生される原料ガスの反応管ライ
ン１０９とベントライン１１３との間での切り換えはバ
ルブＶ1 、Ｖ2 の開閉により、バブラ１０３から発生さ
れる原料ガスの反応管ライン１０９とベントライン１１
３との間での切り換えはバルブＶ3 、Ｖ4 の開閉によ
り、バブラ１０４から発生される原料ガスの反応管ライ
ン１０９とベントライン１１３との間での切り換えはバ
ルブＶ5 、Ｖ6 の開閉により、バブラ１０５から発生さ
れる原料ガスの反応管ライン１０９とベントライン１１
３との間での切り換えはバルブＶ7 、Ｖ8 の開閉によ
り、バブラ１０６から発生される原料ガスの反応管ライ
ン１０９とベントライン１１３との間での切り換えはバ
ルブＶ9 、Ｖ10の開閉により、ガスボンベ１０７から供
給される原料ガスの反応管ライン１０９とベントライン
１１３との間での切り換えはバルブＶ11、Ｖ12の開閉に
より、ガスボンベ１０８から供給される原料ガスの反応
管ライン１０９とベントライン１１３との間での切り換
えはバルブＶ13、Ｖ14の開閉により、それぞれ行うこと
ができるようになっている。
合、バブラ１０２から発生される原料ガスの反応管ライ
ン１０９とベントライン１１３との間での切り換えはバ
ルブＶ1 、Ｖ2 の開閉により、バブラ１０３から発生さ
れる原料ガスの反応管ライン１０９とベントライン１１
３との間での切り換えはバルブＶ3 、Ｖ4 の開閉によ
り、バブラ１０４から発生される原料ガスの反応管ライ
ン１０９とベントライン１１３との間での切り換えはバ
ルブＶ5 、Ｖ6 の開閉により、バブラ１０５から発生さ
れる原料ガスの反応管ライン１０９とベントライン１１
３との間での切り換えはバルブＶ7 、Ｖ8 の開閉によ
り、バブラ１０６から発生される原料ガスの反応管ライ
ン１０９とベントライン１１３との間での切り換えはバ
ルブＶ9 、Ｖ10の開閉により、ガスボンベ１０７から供
給される原料ガスの反応管ライン１０９とベントライン
１１３との間での切り換えはバルブＶ11、Ｖ12の開閉に
より、ガスボンベ１０８から供給される原料ガスの反応
管ライン１０９とベントライン１１３との間での切り換
えはバルブＶ13、Ｖ14の開閉により、それぞれ行うこと
ができるようになっている。
【００３２】バルブＶ15、Ｖ16はガスボンベ１０７から
の原料ガスの供給とＨ2 純化装置１０１からのＨ2 ガス
の供給とを切り換えるためのものであり、バルブＶ17、
Ｖ18はガスボンベ１０８からの原料ガスの供給とＨ2 純
化装置１０１からのＨ2 ガスの供給とを切り換えるため
のものである。符号１１４〜１２２は、Ｈ2 純化装置１
０１から供給されるＨ2 ガスの流量制御のためのマスフ
ローコントローラを示す。
の原料ガスの供給とＨ2 純化装置１０１からのＨ2 ガス
の供給とを切り換えるためのものであり、バルブＶ17、
Ｖ18はガスボンベ１０８からの原料ガスの供給とＨ2 純
化装置１０１からのＨ2 ガスの供給とを切り換えるため
のものである。符号１１４〜１２２は、Ｈ2 純化装置１
０１から供給されるＨ2 ガスの流量制御のためのマスフ
ローコントローラを示す。
【００３３】ＭＢＥ装置２０においては、図示省略した
超高真空排気装置により超高真空に排気された真空容器
２０１内に基板ホルダー２０２が設けられ、この基板ホ
ルダー２０２にエピタキシャル成長を行う基板１１２が
保持される。このエピタキシャル成長を行う基板１１２
は、真空搬送路３０を介してＭＯＣＶＤ装置１０の反応
管１１０から真空容器２０１内に導入される。また、こ
の基板１１２は、ゲートバルブ２０３を介して真空容器
２０１に取り付けられた予備室２０４から真空容器２０
１外に取り出すことができるようになっている。真空容
器２０１には、基板ホルダー２０２に対向して複数の分
子線源（Ｋセル）２０５が取り付けられている。この場
合、分子線源２０５としては、ＩＩ−ＶＩ族化合物半導
体の成長に必要な分子線源、例えばＺｎ、Ｓｅ、Ｍｇ、
ＺｎＳ、ＴｅおよびＣｄの各分子線源が用意されてい
る。真空容器２０１にはさらに、電子サイクロトロン共
鳴（ＥＣＲ）プラズマセル２０６が基板ホルダー２０２
に対向して取り付けられている。このＥＣＲプラズマセ
ル２０６には、マグネット２０７、マイクロ波導入端子
２０８、窒素（Ｎ2 ）ガス導入管２０９およびプラズマ
導出口２１０が設けられている。なお、このＥＣＲプラ
ズマセル２０６は、高周波（ＲＦ）プラズマセルに置き
換えることができる。真空容器２０１には、反射型高エ
ネルギー電子回折（ＲＨＥＥＤ）電子銃２１１およびＲ
ＨＥＥＤスクリーン２１２が取り付けられており、基板
１１２のＲＨＥＥＤパターンを観測することができるよ
うになっている。
超高真空排気装置により超高真空に排気された真空容器
２０１内に基板ホルダー２０２が設けられ、この基板ホ
ルダー２０２にエピタキシャル成長を行う基板１１２が
保持される。このエピタキシャル成長を行う基板１１２
は、真空搬送路３０を介してＭＯＣＶＤ装置１０の反応
管１１０から真空容器２０１内に導入される。また、こ
の基板１１２は、ゲートバルブ２０３を介して真空容器
２０１に取り付けられた予備室２０４から真空容器２０
１外に取り出すことができるようになっている。真空容
器２０１には、基板ホルダー２０２に対向して複数の分
子線源（Ｋセル）２０５が取り付けられている。この場
合、分子線源２０５としては、ＩＩ−ＶＩ族化合物半導
体の成長に必要な分子線源、例えばＺｎ、Ｓｅ、Ｍｇ、
ＺｎＳ、ＴｅおよびＣｄの各分子線源が用意されてい
る。真空容器２０１にはさらに、電子サイクロトロン共
鳴（ＥＣＲ）プラズマセル２０６が基板ホルダー２０２
に対向して取り付けられている。このＥＣＲプラズマセ
ル２０６には、マグネット２０７、マイクロ波導入端子
２０８、窒素（Ｎ2 ）ガス導入管２０９およびプラズマ
導出口２１０が設けられている。なお、このＥＣＲプラ
ズマセル２０６は、高周波（ＲＦ）プラズマセルに置き
換えることができる。真空容器２０１には、反射型高エ
ネルギー電子回折（ＲＨＥＥＤ）電子銃２１１およびＲ
ＨＥＥＤスクリーン２１２が取り付けられており、基板
１１２のＲＨＥＥＤパターンを観測することができるよ
うになっている。
【００３４】ＭＯＣＶＤ装置１０の反応管１１１とＭＢ
Ｅ装置２０の真空容器２０１とを接続する真空搬送路３
０は、大気圧から高真空まで圧力を調整することができ
るようになっており、これによってＭＢＥ装置２０の真
空容器２０１の真空を破ることなく、ＭＯＣＶＤ装置１
０の反応管１１１から基板１１３をＭＢＥ装置２０の真
空容器２０１内に搬送することができるようになってい
る。
Ｅ装置２０の真空容器２０１とを接続する真空搬送路３
０は、大気圧から高真空まで圧力を調整することができ
るようになっており、これによってＭＢＥ装置２０の真
空容器２０１の真空を破ることなく、ＭＯＣＶＤ装置１
０の反応管１１１から基板１１３をＭＢＥ装置２０の真
空容器２０１内に搬送することができるようになってい
る。
【００３５】図２はこの発明の第１実施例を示す。
【００３６】図２に示すように、この第１実施例におい
ては、図１に示す成長装置を用いてまず、ｎ型ＧａＡｓ
基板４１上に、ＭＯＣＶＤ法により、ドナー不純物とし
て例えばＳｅがドープされたｎ型ＧａＡｓバッファ層４
２、ドナー不純物として例えばＩがドープされたｎ型Ｚ
ｎＳｅバッファ層４３およびドナー不純物として例えば
Ｉがドープされたｎ型ＺｎＳＳｅバッファ層４４を順次
エピタキシャル成長させる。ここで、ｎ型ＧａＡｓバッ
ファ層４２のエピタキシャル成長においては、Ｇａ原料
として例えばＴＭＧａ、Ａｓ原料として例えばＡｓ
Ｈ3 、Ｓｅのドーパントとして例えばＨ2 Ｓｅ（または
ＤＭＳｅ）を用い、成長温度は例えば７２０℃とする。
また、ｎ型ＺｎＳｅバッファ層４３およびｎ型ＺｎＳＳ
ｅバッファ層４４のエピタキシャル成長においては、Ｚ
ｎ原料として例えばＤＭＺｎ、Ｓｅ原料として例えばＤ
ＭＳｅ、Ｓ原料として例えばＤＥＳ、Ｉのドーパントと
してｎ−ＢｕＩ（またはヨウ化エチル）を用い、成長温
度は例えば４８０℃とする。
ては、図１に示す成長装置を用いてまず、ｎ型ＧａＡｓ
基板４１上に、ＭＯＣＶＤ法により、ドナー不純物とし
て例えばＳｅがドープされたｎ型ＧａＡｓバッファ層４
２、ドナー不純物として例えばＩがドープされたｎ型Ｚ
ｎＳｅバッファ層４３およびドナー不純物として例えば
Ｉがドープされたｎ型ＺｎＳＳｅバッファ層４４を順次
エピタキシャル成長させる。ここで、ｎ型ＧａＡｓバッ
ファ層４２のエピタキシャル成長においては、Ｇａ原料
として例えばＴＭＧａ、Ａｓ原料として例えばＡｓ
Ｈ3 、Ｓｅのドーパントとして例えばＨ2 Ｓｅ（または
ＤＭＳｅ）を用い、成長温度は例えば７２０℃とする。
また、ｎ型ＺｎＳｅバッファ層４３およびｎ型ＺｎＳＳ
ｅバッファ層４４のエピタキシャル成長においては、Ｚ
ｎ原料として例えばＤＭＺｎ、Ｓｅ原料として例えばＤ
ＭＳｅ、Ｓ原料として例えばＤＥＳ、Ｉのドーパントと
してｎ−ＢｕＩ（またはヨウ化エチル）を用い、成長温
度は例えば４８０℃とする。
【００３７】次に、上述のようにしてｎ型ＧａＡｓバッ
ファ層４２、ｎ型ＺｎＳｅバッファ層４３およびｎ型Ｚ
ｎＳＳｅバッファ層４４がエピタキシャル成長されたｎ
型ＧａＡｓ基板４１を、ＭＯＣＶＤ装置１０の反応管１
１０から真空搬送路３０を介してＭＢＥ装置２０の真空
容器２０１内に搬送し、基板ホルダー２０２に取り付け
る。この搬送時には、ｎ型ＧａＡｓ基板４１上のｎ型Ｚ
ｎＳＳｅバッファ層４４の表面は、大気にさらされず、
清浄のまま保たれる。
ファ層４２、ｎ型ＺｎＳｅバッファ層４３およびｎ型Ｚ
ｎＳＳｅバッファ層４４がエピタキシャル成長されたｎ
型ＧａＡｓ基板４１を、ＭＯＣＶＤ装置１０の反応管１
１０から真空搬送路３０を介してＭＢＥ装置２０の真空
容器２０１内に搬送し、基板ホルダー２０２に取り付け
る。この搬送時には、ｎ型ＧａＡｓ基板４１上のｎ型Ｚ
ｎＳＳｅバッファ層４４の表面は、大気にさらされず、
清浄のまま保たれる。
【００３８】次に、真空容器２０１内において、ＭＢＥ
法により、ｎ型ＺｎＳＳｅバッファ層４４上に、ドナー
不純物として例えば塩素（Ｃｌ）がドープされたｎ型Ｉ
Ｉ−ＶＩ族化合物半導体層４５およびアクセプタ不純物
として例えば窒素（Ｎ）がドープされたｐ型ＩＩ−ＶＩ
族化合物半導体層４６を順次エピタキシャル成長させ
る。ここで、ｎ型ＩＩ−ＶＩ族化合物半導体層４５のド
ナー不純物としてのＣｌのドーピングは、例えば、Ｚｎ
Ｃｌ2 をドーパントとして用いて行う。ｐ型ＩＩ−ＶＩ
族化合物半導体層４６のアクセプタ不純物としてのＮの
ドーピングは、図１に示すＭＢＥ装置２０のＥＣＲプラ
ズマセル２０６において、マグネット２０７による磁界
の印加およびマイクロ波導入端子２０８からのマイクロ
波の導入により、窒素ガス導入管２０９から導入される
Ｎ2 ガスのプラズマ化を行い、これによって発生された
Ｎ2 プラズマを基板表面に照射することにより行う。
法により、ｎ型ＺｎＳＳｅバッファ層４４上に、ドナー
不純物として例えば塩素（Ｃｌ）がドープされたｎ型Ｉ
Ｉ−ＶＩ族化合物半導体層４５およびアクセプタ不純物
として例えば窒素（Ｎ）がドープされたｐ型ＩＩ−ＶＩ
族化合物半導体層４６を順次エピタキシャル成長させ
る。ここで、ｎ型ＩＩ−ＶＩ族化合物半導体層４５のド
ナー不純物としてのＣｌのドーピングは、例えば、Ｚｎ
Ｃｌ2 をドーパントとして用いて行う。ｐ型ＩＩ−ＶＩ
族化合物半導体層４６のアクセプタ不純物としてのＮの
ドーピングは、図１に示すＭＢＥ装置２０のＥＣＲプラ
ズマセル２０６において、マグネット２０７による磁界
の印加およびマイクロ波導入端子２０８からのマイクロ
波の導入により、窒素ガス導入管２０９から導入される
Ｎ2 ガスのプラズマ化を行い、これによって発生された
Ｎ2 プラズマを基板表面に照射することにより行う。
【００３９】以上により、ＩＩ−ＶＩ族化合物半導体か
らなるｐｎ接合を有する半導体装置（例えば、発光ダイ
オード）が製造される。
らなるｐｎ接合を有する半導体装置（例えば、発光ダイ
オード）が製造される。
【００４０】ここで、ｎ型ＺｎＳｅバッファ層４３の厚
さは、ＺｎＳｅとＧａＡｓとの間にはわずかではあるが
格子不整合が存在するため、この格子不整合に起因して
このｎ型ＺｎＳｅバッファ層４３およびその上の各層の
エピタキシャル成長時にミスフィット転位などが発生す
るのを防止するために、臨界膜厚以下とする。また、ｎ
型ＺｎＳＳｅバッファ層４４は、ｎ型ＧａＡｓ基板４１
と格子整合する組成を有するもの、すなわちＳ組成比が
０．０６であるものが望ましい。
さは、ＺｎＳｅとＧａＡｓとの間にはわずかではあるが
格子不整合が存在するため、この格子不整合に起因して
このｎ型ＺｎＳｅバッファ層４３およびその上の各層の
エピタキシャル成長時にミスフィット転位などが発生す
るのを防止するために、臨界膜厚以下とする。また、ｎ
型ＺｎＳＳｅバッファ層４４は、ｎ型ＧａＡｓ基板４１
と格子整合する組成を有するもの、すなわちＳ組成比が
０．０６であるものが望ましい。
【００４１】次に、この発明の第２実施例について説明
する。
する。
【００４２】図３に示すように、この第２実施例におい
ては、第１実施例と同様にして、図１に示す成長装置を
用いてｎ型ＧａＡｓ基板４１上にＭＯＣＶＤ法によりｎ
型ＺｎＳｅバッファ層４３およびｎ型ＺｎＳＳｅバッフ
ァ層４４を順次エピタキシャル成長させた後、このｎ型
ＺｎＳＳｅバッファ層４４上にｎ型ＩＩ−ＶＩ族化合物
半導体層４５およびｐ型ＩＩ−ＶＩ族化合物半導体層４
６を順次エピタキシャル成長させ、ＩＩ−ＶＩ族化合物
半導体からなるｐｎ接合を有する半導体装置、例えば発
光ダイオードを製造する。
ては、第１実施例と同様にして、図１に示す成長装置を
用いてｎ型ＧａＡｓ基板４１上にＭＯＣＶＤ法によりｎ
型ＺｎＳｅバッファ層４３およびｎ型ＺｎＳＳｅバッフ
ァ層４４を順次エピタキシャル成長させた後、このｎ型
ＺｎＳＳｅバッファ層４４上にｎ型ＩＩ−ＶＩ族化合物
半導体層４５およびｐ型ＩＩ−ＶＩ族化合物半導体層４
６を順次エピタキシャル成長させ、ＩＩ−ＶＩ族化合物
半導体からなるｐｎ接合を有する半導体装置、例えば発
光ダイオードを製造する。
【００４３】次に、この発明の第３実施例について説明
する。
する。
【００４４】図４に示すように、この第３実施例におい
ては、第１実施例と同様にして、図１に示す成長装置を
用いてｎ型ＧａＡｓ基板４１上にＭＯＣＶＤ法によりｎ
型ＧａＡｓバッファ層４２およびｎ型ＺｎＳｅバッファ
層４３を順次エピタキシャル成長させた後、このｎ型Ｚ
ｎＳｅバッファ層４３上にｎ型ＩＩ−ＶＩ族化合物半導
体層４５およびｐ型ＩＩ−ＶＩ族化合物半導体層４６を
順次エピタキシャル成長させ、ＩＩ−ＶＩ族化合物半導
体からなるｐｎ接合を有する半導体装置、例えば発光ダ
イオードを製造する。
ては、第１実施例と同様にして、図１に示す成長装置を
用いてｎ型ＧａＡｓ基板４１上にＭＯＣＶＤ法によりｎ
型ＧａＡｓバッファ層４２およびｎ型ＺｎＳｅバッファ
層４３を順次エピタキシャル成長させた後、このｎ型Ｚ
ｎＳｅバッファ層４３上にｎ型ＩＩ−ＶＩ族化合物半導
体層４５およびｐ型ＩＩ−ＶＩ族化合物半導体層４６を
順次エピタキシャル成長させ、ＩＩ−ＶＩ族化合物半導
体からなるｐｎ接合を有する半導体装置、例えば発光ダ
イオードを製造する。
【００４５】次に、この発明の第４実施例について説明
する。
する。
【００４６】図５に示すように、この第４実施例におい
ては、第１実施例と同様にして、図１に示す成長装置を
用いてｎ型ＧａＡｓ基板４１上にＭＯＣＶＤ法によりｎ
型ＧａＡｓバッファ層４２をエピタキシャル成長させた
後、このｎ型ＧａＡｓバッファ層４２上にｎ型ＩＩ−Ｖ
Ｉ族化合物半導体層４５およびｐ型ＩＩ−ＶＩ族化合物
半導体層４６を順次エピタキシャル成長させ、ＩＩ−Ｖ
Ｉ族化合物半導体からなるｐｎ接合を有する半導体装
置、例えば発光ダイオードを製造する。
ては、第１実施例と同様にして、図１に示す成長装置を
用いてｎ型ＧａＡｓ基板４１上にＭＯＣＶＤ法によりｎ
型ＧａＡｓバッファ層４２をエピタキシャル成長させた
後、このｎ型ＧａＡｓバッファ層４２上にｎ型ＩＩ−Ｖ
Ｉ族化合物半導体層４５およびｐ型ＩＩ−ＶＩ族化合物
半導体層４６を順次エピタキシャル成長させ、ＩＩ−Ｖ
Ｉ族化合物半導体からなるｐｎ接合を有する半導体装
置、例えば発光ダイオードを製造する。
【００４７】上述の第１実施例、第２実施例、第３実施
例および第４実施例のいずれによっても、ｎ型ＧａＡｓ
基板４１上にＭＯＣＶＤ法によりバッファ層をエピタキ
シャル成長させた後、その上にｎ型ＩＩ−ＶＩ族化合物
半導体層４５およびｐ型ＩＩ−ＶＩ族化合物半導体層４
６をエピタキシャル成長させていることにより、低結晶
欠陥密度のバッファ層を得ることができ、それによって
このバッファ層上にエピタキシャル成長されるｎ型ＩＩ
−ＶＩ族化合物半導体層４５およびｐ型ＩＩ−ＶＩ族化
合物半導体層４６の結晶欠陥密度を低くし、結晶性の向
上を図ることができる。また、ｎ型ＩＩ−ＶＩ族化合物
半導体層４５およびｐ型ＩＩ−ＶＩ族化合物半導体層４
６は、ＭＯＣＶＤ法に比べてドーピングが容易なＭＢＥ
法によりエピタキシャル成長させていることから、これ
らのｎ型ＩＩ−ＶＩ族化合物半導体層４５およびｐ型Ｉ
Ｉ−ＶＩ族化合物半導体層４６の高濃度ドーピングが可
能であり、これによって半導体装置の高性能化が可能で
ある。
例および第４実施例のいずれによっても、ｎ型ＧａＡｓ
基板４１上にＭＯＣＶＤ法によりバッファ層をエピタキ
シャル成長させた後、その上にｎ型ＩＩ−ＶＩ族化合物
半導体層４５およびｐ型ＩＩ−ＶＩ族化合物半導体層４
６をエピタキシャル成長させていることにより、低結晶
欠陥密度のバッファ層を得ることができ、それによって
このバッファ層上にエピタキシャル成長されるｎ型ＩＩ
−ＶＩ族化合物半導体層４５およびｐ型ＩＩ−ＶＩ族化
合物半導体層４６の結晶欠陥密度を低くし、結晶性の向
上を図ることができる。また、ｎ型ＩＩ−ＶＩ族化合物
半導体層４５およびｐ型ＩＩ−ＶＩ族化合物半導体層４
６は、ＭＯＣＶＤ法に比べてドーピングが容易なＭＢＥ
法によりエピタキシャル成長させていることから、これ
らのｎ型ＩＩ−ＶＩ族化合物半導体層４５およびｐ型Ｉ
Ｉ−ＶＩ族化合物半導体層４６の高濃度ドーピングが可
能であり、これによって半導体装置の高性能化が可能で
ある。
【００４８】ここで、バッファ層の成長にＭＯＣＶＤ法
を用いた場合の結晶欠陥密度の低減の効果をエッチピッ
ト密度により評価するために行った実験の結果について
説明すると、次の通りである。すなわち、ＭＢＥ法によ
りｎ型ＧａＡｓ基板４１上に成長温度３１０℃でｎ型Ｚ
ｎＳｅバッファ層４３およびｎ型ＺｎＳＳｅバッファ層
４４を順次エピタキシャル成長させた試料を作製し、ｎ
型ＺｎＳＳｅバッファ層４４のエッチピット密度を測定
したところ、〜１×１０6 ｃｍ-2であった。これに対し
て、ＭＯＣＶＤ法によりｎ型ＧａＡｓ基板４１上に成長
温度４８０℃でｎ型ＺｎＳｅバッファ層４３およびｎ型
ＺｎＳＳｅバッファ層４４を順次エピタキシャル成長さ
せた試料を作製し、ｎ型ＺｎＳＳｅバッファ層４４のエ
ッチピット密度を測定したところ、１０4 ｃｍ-2以下で
あった。これらのエッチピット密度の測定結果からわか
るように、ＭＯＣＶＤ法により成長されたｎ型ＺｎＳｅ
バッファ層４３およびｎ型ＺｎＳＳｅバッファ層４４
は、ＭＢＥ法により成長されたそれに比べて結晶欠陥密
度が１桁以上低い。
を用いた場合の結晶欠陥密度の低減の効果をエッチピッ
ト密度により評価するために行った実験の結果について
説明すると、次の通りである。すなわち、ＭＢＥ法によ
りｎ型ＧａＡｓ基板４１上に成長温度３１０℃でｎ型Ｚ
ｎＳｅバッファ層４３およびｎ型ＺｎＳＳｅバッファ層
４４を順次エピタキシャル成長させた試料を作製し、ｎ
型ＺｎＳＳｅバッファ層４４のエッチピット密度を測定
したところ、〜１×１０6 ｃｍ-2であった。これに対し
て、ＭＯＣＶＤ法によりｎ型ＧａＡｓ基板４１上に成長
温度４８０℃でｎ型ＺｎＳｅバッファ層４３およびｎ型
ＺｎＳＳｅバッファ層４４を順次エピタキシャル成長さ
せた試料を作製し、ｎ型ＺｎＳＳｅバッファ層４４のエ
ッチピット密度を測定したところ、１０4 ｃｍ-2以下で
あった。これらのエッチピット密度の測定結果からわか
るように、ＭＯＣＶＤ法により成長されたｎ型ＺｎＳｅ
バッファ層４３およびｎ型ＺｎＳＳｅバッファ層４４
は、ＭＢＥ法により成長されたそれに比べて結晶欠陥密
度が１桁以上低い。
【００４９】次に、この発明の第５実施例について説明
する。この第５実施例は、この発明を半導体レーザーの
製造に適用した実施例である。
する。この第５実施例は、この発明を半導体レーザーの
製造に適用した実施例である。
【００５０】説明の便宜上、まず、この第５実施例によ
り製造される半導体レーザーの構造について説明する。
この半導体レーザーにおいては、バッファ層の構造が第
３実施例と同様になっている。
り製造される半導体レーザーの構造について説明する。
この半導体レーザーにおいては、バッファ層の構造が第
３実施例と同様になっている。
【００５１】図６および図７はこの半導体レーザーを示
し、図６はこの半導体レーザーの共振器長方向に垂直な
断面図、図７はこの半導体レーザーの共振器長方向に平
行な断面図である。この半導体レーザーは、いわゆるＳ
ＣＨ（Separate ConfinementHeterostructure) 構造を
有するものである。
し、図６はこの半導体レーザーの共振器長方向に垂直な
断面図、図７はこの半導体レーザーの共振器長方向に平
行な断面図である。この半導体レーザーは、いわゆるＳ
ＣＨ（Separate ConfinementHeterostructure) 構造を
有するものである。
【００５２】図６および図７に示すように、この半導体
レーザーにおいては、ドナー不純物として例えばシリコ
ン（Ｓｉ）がドープされたｎ型ＧａＡｓ基板５１上に、
ドナー不純物として例えばＳｅがドープされたｎ型Ｇａ
Ａｓバッファ層５２、ドナー不純物として例えばＩがド
ープされたｎ型ＺｎＳｅバッファ層５３、ドナー不純物
として例えばＣｌがドープされたｎ型Ｚｎ1-p Ｍｇp Ｓ
q Ｓｅ1-q クラッド層５４、ドナー不純物として例えば
Ｃｌがドープされたｎ型ＺｎＳu Ｓｅ1-u 光導波層５
５、ｉ型Ｚｎ1-z Ｃｄz Ｓｅ量子井戸層からなる活性層
５６、アクセプタ不純物として例えばＮがドープされた
ｐ型ＺｎＳu Ｓｅ1-u 光導波層５７、アクセプタ不純物
として例えばＮがドープされたｐ型Ｚｎ1-p Ｍｇp Ｓq
Ｓｅ1-q クラッド層５８、アクセプタ不純物として例え
ばＮがドープされたｐ型ＺｎＳv Ｓｅ1-v 層５９、アク
セプタ不純物として例えばＮがドープされたｐ型ＺｎＳ
ｅコンタクト層６０、アクセプタ不純物として例えばＮ
がそれぞれドープされたｐ型ＺｎＴｅからなる量子井戸
層とｐ型ＺｎＳｅからなる障壁層とが交互に積層された
ｐ型ＺｎＴｅ／ＺｎＳｅＭＱＷ層６１およびアクセプタ
不純物として例えばＮがドープされたｐ型ＺｎＴｅコン
タクト層６２が順次積層されている。
レーザーにおいては、ドナー不純物として例えばシリコ
ン（Ｓｉ）がドープされたｎ型ＧａＡｓ基板５１上に、
ドナー不純物として例えばＳｅがドープされたｎ型Ｇａ
Ａｓバッファ層５２、ドナー不純物として例えばＩがド
ープされたｎ型ＺｎＳｅバッファ層５３、ドナー不純物
として例えばＣｌがドープされたｎ型Ｚｎ1-p Ｍｇp Ｓ
q Ｓｅ1-q クラッド層５４、ドナー不純物として例えば
Ｃｌがドープされたｎ型ＺｎＳu Ｓｅ1-u 光導波層５
５、ｉ型Ｚｎ1-z Ｃｄz Ｓｅ量子井戸層からなる活性層
５６、アクセプタ不純物として例えばＮがドープされた
ｐ型ＺｎＳu Ｓｅ1-u 光導波層５７、アクセプタ不純物
として例えばＮがドープされたｐ型Ｚｎ1-p Ｍｇp Ｓq
Ｓｅ1-q クラッド層５８、アクセプタ不純物として例え
ばＮがドープされたｐ型ＺｎＳv Ｓｅ1-v 層５９、アク
セプタ不純物として例えばＮがドープされたｐ型ＺｎＳ
ｅコンタクト層６０、アクセプタ不純物として例えばＮ
がそれぞれドープされたｐ型ＺｎＴｅからなる量子井戸
層とｐ型ＺｎＳｅからなる障壁層とが交互に積層された
ｐ型ＺｎＴｅ／ＺｎＳｅＭＱＷ層６１およびアクセプタ
不純物として例えばＮがドープされたｐ型ＺｎＴｅコン
タクト層６２が順次積層されている。
【００５３】この場合、ｎ型ＧａＡｓ基板５１として
は、（１００）面方位を有するものを用いてもよいが、
その上にエピタキシャル成長される層の結晶欠陥密度の
低減などを図る観点からは、好適には、（１００）面か
ら［０１−１］方向に１°以上１０°以下の小さな角度
ε、例えば４°だけオフした主面を有する傾斜基板が用
いられる。この場合、このｎ型ＧａＡｓ基板５１の主面
には、［０１１］方向に平行なステップが存在してお
り、そのステップ部に（１１−１）ファセットが現れて
いる。このステップ部以外の部分の主面は（１００）面
である。εは小さいので、この主面は実質的には（１０
０）面であると考えてよい。このｎ型ＧａＡｓ基板５１
の主面に立てた単位法線ベクトルをベクトルａで表す
と、ベクトルａ＝（ cosε、２-1/2 sinε、−２-1/2 s
inε）≒（１、０．０１ε、−０．０１ε）である。
は、（１００）面方位を有するものを用いてもよいが、
その上にエピタキシャル成長される層の結晶欠陥密度の
低減などを図る観点からは、好適には、（１００）面か
ら［０１−１］方向に１°以上１０°以下の小さな角度
ε、例えば４°だけオフした主面を有する傾斜基板が用
いられる。この場合、このｎ型ＧａＡｓ基板５１の主面
には、［０１１］方向に平行なステップが存在してお
り、そのステップ部に（１１−１）ファセットが現れて
いる。このステップ部以外の部分の主面は（１００）面
である。εは小さいので、この主面は実質的には（１０
０）面であると考えてよい。このｎ型ＧａＡｓ基板５１
の主面に立てた単位法線ベクトルをベクトルａで表す
と、ベクトルａ＝（ cosε、２-1/2 sinε、−２-1/2 s
inε）≒（１、０．０１ε、−０．０１ε）である。
【００５４】ｐ型ＺｎＳv Ｓｅ1-v 層５９の上層部、ｐ
型ＺｎＳｅコンタクト層６０、ｐ型ＺｎＴｅ／ＺｎＳｅ
ＭＱＷ層６１およびｐ型ＺｎＴｅコンタクト層６２はス
トライプ形状にパターニングされている。
型ＺｎＳｅコンタクト層６０、ｐ型ＺｎＴｅ／ＺｎＳｅ
ＭＱＷ層６１およびｐ型ＺｎＴｅコンタクト層６２はス
トライプ形状にパターニングされている。
【００５５】さらに、ストライプ部以外の部分のｐ型Ｚ
ｎＳv Ｓｅ1-v 層５９上には、例えばアルミナ（Ａｌ2
Ｏ3 ）膜からなる絶縁層６３が形成されている。そし
て、ストライプ形状のｐ型ＺｎＴｅコンタクト層６２お
よび絶縁層６３上にｐ側電極６４が形成されている。こ
のｐ側電極６４がｐ型ＺｎＴｅコンタクト層６２とコン
タクトした部分が電流の通路となる。ここで、このｐ側
電極６４としては、例えば、Ｐｄ膜とＰｔ膜とＡｕ膜と
を順次積層した構造のＰｄ／Ｐｔ／Ａｕ電極が用いられ
る。一方、ｎ型ＧａＡｓ基板５１の裏面には、例えばＩ
ｎ電極のようなｎ側電極６５がコンタクトしている。
ｎＳv Ｓｅ1-v 層５９上には、例えばアルミナ（Ａｌ2
Ｏ3 ）膜からなる絶縁層６３が形成されている。そし
て、ストライプ形状のｐ型ＺｎＴｅコンタクト層６２お
よび絶縁層６３上にｐ側電極６４が形成されている。こ
のｐ側電極６４がｐ型ＺｎＴｅコンタクト層６２とコン
タクトした部分が電流の通路となる。ここで、このｐ側
電極６４としては、例えば、Ｐｄ膜とＰｔ膜とＡｕ膜と
を順次積層した構造のＰｄ／Ｐｔ／Ａｕ電極が用いられ
る。一方、ｎ型ＧａＡｓ基板５１の裏面には、例えばＩ
ｎ電極のようなｎ側電極６５がコンタクトしている。
【００５６】この半導体レーザーにおいては、いわゆる
端面コーティングが施されている。すなわち、図７に示
すように、共振器長方向に垂直な一対の共振器端面のう
ちレーザー光が取り出されるフロント側の端面にはＡｌ
2 Ｏ3 膜６６とＳｉ膜６７とからなる多層膜がコーティ
ングされ、共振器長方向に垂直な一対の共振器端面のう
ちレーザー光が取り出されないリア側の端面にはＡｌ2
Ｏ3 膜６６とＳｉ膜６７とを２周期積層した多層膜がコ
ーティングされている。ここで、Ａｌ2 Ｏ3 膜６６とＳ
ｉ膜６７とからなる多層膜の厚さは、それに屈折率をか
けた光学的距離が、レーザー光の発振波長の１／４に等
しくなるように選ばれる。このような端面コーティング
が施されていることにより、例えば、フロント側の端面
の反射率を７０％、リア側の端面の反射率を９５％にす
ることができる。
端面コーティングが施されている。すなわち、図７に示
すように、共振器長方向に垂直な一対の共振器端面のう
ちレーザー光が取り出されるフロント側の端面にはＡｌ
2 Ｏ3 膜６６とＳｉ膜６７とからなる多層膜がコーティ
ングされ、共振器長方向に垂直な一対の共振器端面のう
ちレーザー光が取り出されないリア側の端面にはＡｌ2
Ｏ3 膜６６とＳｉ膜６７とを２周期積層した多層膜がコ
ーティングされている。ここで、Ａｌ2 Ｏ3 膜６６とＳ
ｉ膜６７とからなる多層膜の厚さは、それに屈折率をか
けた光学的距離が、レーザー光の発振波長の１／４に等
しくなるように選ばれる。このような端面コーティング
が施されていることにより、例えば、フロント側の端面
の反射率を７０％、リア側の端面の反射率を９５％にす
ることができる。
【００５７】ここで、ｎ型Ｚｎ1-p Ｍｇp Ｓq Ｓｅ1-q
クラッド層５４およびｐ型Ｚｎ1-pＭｇp Ｓq Ｓｅ1-q
クラッド層５８のＭｇ組成比ｐは例えば０．０９、また
Ｓ組成比ｑは例えば０．１８である。これらのＭｇ組成
比ｐ＝０．０９およびＳ組成比ｑ＝０．１８を有するｎ
型Ｚｎ1-p Ｍｇp Ｓq Ｓｅ1-q クラッド層５４およびｐ
型Ｚｎ1-p Ｍｇp Ｓq Ｓｅ1-q クラッド層５８はＧａＡ
ｓと格子整合する。また、活性層５６を構成するｉ型Ｚ
ｎ1-z Ｃｄz Ｓｅ量子井戸層のＣｄ組成比ｚは例えば
０．１９である。一方、ｎ型ＺｎＳu Ｓｅ1-u 光導波層
５５およびｐ型ＺｎＳu Ｓｅ1-u 光導波層５７のＳ組成
比ｕは、ｎ型Ｚｎ1-p Ｍｇp Ｓq Ｓｅ1-qクラッド層５
４およびｐ型Ｚｎ1-p Ｍｇp Ｓq Ｓｅ1-q クラッド層５
８との格子整合をとる観点からは、０．０６であるのが
最も好ましい。
クラッド層５４およびｐ型Ｚｎ1-pＭｇp Ｓq Ｓｅ1-q
クラッド層５８のＭｇ組成比ｐは例えば０．０９、また
Ｓ組成比ｑは例えば０．１８である。これらのＭｇ組成
比ｐ＝０．０９およびＳ組成比ｑ＝０．１８を有するｎ
型Ｚｎ1-p Ｍｇp Ｓq Ｓｅ1-q クラッド層５４およびｐ
型Ｚｎ1-p Ｍｇp Ｓq Ｓｅ1-q クラッド層５８はＧａＡ
ｓと格子整合する。また、活性層５６を構成するｉ型Ｚ
ｎ1-z Ｃｄz Ｓｅ量子井戸層のＣｄ組成比ｚは例えば
０．１９である。一方、ｎ型ＺｎＳu Ｓｅ1-u 光導波層
５５およびｐ型ＺｎＳu Ｓｅ1-u 光導波層５７のＳ組成
比ｕは、ｎ型Ｚｎ1-p Ｍｇp Ｓq Ｓｅ1-qクラッド層５
４およびｐ型Ｚｎ1-p Ｍｇp Ｓq Ｓｅ1-q クラッド層５
８との格子整合をとる観点からは、０．０６であるのが
最も好ましい。
【００５８】この場合、ｎ型Ｚｎ1-p Ｍｇp Ｓq Ｓｅ
1-q クラッド層５４の厚さは例えば０．８μｍであり、
ＮD −ＮA （ＮD ：ドナー濃度、ＮA ：アクセプタ濃
度）は例えば５×１０17ｃｍ-3である。ｎ型ＺｎＳu Ｓ
ｅ1-u 光導波層５５の厚さは例えば６０ｎｍであり、Ｎ
D −ＮA は例えば５×１０17ｃｍ-3である。
1-q クラッド層５４の厚さは例えば０．８μｍであり、
ＮD −ＮA （ＮD ：ドナー濃度、ＮA ：アクセプタ濃
度）は例えば５×１０17ｃｍ-3である。ｎ型ＺｎＳu Ｓ
ｅ1-u 光導波層５５の厚さは例えば６０ｎｍであり、Ｎ
D −ＮA は例えば５×１０17ｃｍ-3である。
【００５９】また、ｐ型ＺｎＳu Ｓｅ1-u 光導波層５７
の厚さは例えば６０ｎｍ、ｐ型Ｚｎ1-p Ｍｇp Ｓq Ｓｅ
1-q クラッド層５８の厚さは例えば０．６μｍ、ｐ型Ｚ
ｎＳv Ｓｅ1-v 層５９の厚さは例えば０．６μｍ、ｐ型
ＺｎＳｅコンタクト層６０の厚さは例えば４５ｎｍ、ｐ
型ＺｎＴｅコンタクト層６２の厚さは例えば７０ｎｍで
ある。また、ｐ型ＺｎＳu Ｓｅ1-u 光導波層５７のＮA
−ＮD は例えば８×１０17ｃｍ-3、ｐ型Ｚｎ1-p Ｍｇp
Ｓq Ｓｅ1-q クラッド層５８のＮA −ＮD は例えば２×
１０17ｃｍ-3、ｐ型ＺｎＳv Ｓｅ1-v 層５９のＮA −Ｎ
D は例えば８×１０17ｃｍ-3、ｐ型ＺｎＳｅコンタクト
層６０のＮA −ＮD は８×１０17ｃｍ-3ないしその数倍
程度である。ｐ型ＺｎＴｅコンタクト層６２のＮA −Ｎ
D は例えば１×１０19ｃｍ-3ないしその数倍程度であ
る。
の厚さは例えば６０ｎｍ、ｐ型Ｚｎ1-p Ｍｇp Ｓq Ｓｅ
1-q クラッド層５８の厚さは例えば０．６μｍ、ｐ型Ｚ
ｎＳv Ｓｅ1-v 層５９の厚さは例えば０．６μｍ、ｐ型
ＺｎＳｅコンタクト層６０の厚さは例えば４５ｎｍ、ｐ
型ＺｎＴｅコンタクト層６２の厚さは例えば７０ｎｍで
ある。また、ｐ型ＺｎＳu Ｓｅ1-u 光導波層５７のＮA
−ＮD は例えば８×１０17ｃｍ-3、ｐ型Ｚｎ1-p Ｍｇp
Ｓq Ｓｅ1-q クラッド層５８のＮA −ＮD は例えば２×
１０17ｃｍ-3、ｐ型ＺｎＳv Ｓｅ1-v 層５９のＮA −Ｎ
D は例えば８×１０17ｃｍ-3、ｐ型ＺｎＳｅコンタクト
層６０のＮA −ＮD は８×１０17ｃｍ-3ないしその数倍
程度である。ｐ型ＺｎＴｅコンタクト層６２のＮA −Ｎ
D は例えば１×１０19ｃｍ-3ないしその数倍程度であ
る。
【００６０】ｎ型ＧａＡｓバッファ層５２の厚さは例え
ば０．２５μｍである。一方、ｎ型ＺｎＳｅバッファ層
５３の厚さは、ＺｎＳｅの臨界膜厚（〜１００ｎｍ）よ
りも十分に小さく選ばれ、ここでは例えば３３ｎｍに選
ばれる。
ば０．２５μｍである。一方、ｎ型ＺｎＳｅバッファ層
５３の厚さは、ＺｎＳｅの臨界膜厚（〜１００ｎｍ）よ
りも十分に小さく選ばれ、ここでは例えば３３ｎｍに選
ばれる。
【００６１】ｐ型ＺｎＳv Ｓｅ1-v 層５９は、場合に応
じて、ｐ型Ｚｎ1-p Ｍｇp Ｓq Ｓｅ1-q クラッド層５８
に加えた第２のｐ型クラッド層としての機能、ｐ型Ｚｎ
1-pＭｇp Ｓq Ｓｅ1-q クラッド層５８との格子整合を
とる機能、ヒートシンク上へのレーザーチップのマウン
トの際のチップ端面におけるはんだの這い上がりによる
短絡を防止するためのスペーサ層としての機能などのう
ちの一または二以上の機能を有する。ｐ型Ｚｎ1-p Ｍｇ
p Ｓq Ｓｅ1-q クラッド層５８のＭｇ組成比ｐおよびＳ
組成比ｑとの兼ね合いもあるが、このｐ型ＺｎＳv Ｓｅ
1-v 層５９のＳ組成比ｖは、０＜ｖ≦０．１、好ましく
は０．０６≦ｖ≦０．０８の範囲内に選ばれ、特に、ｐ
型Ｚｎ1-p Ｍｇp Ｓq Ｓｅ1-q クラッド層５８との格子
整合をとるために最適なＳ組成比ｖは０．０６である。
じて、ｐ型Ｚｎ1-p Ｍｇp Ｓq Ｓｅ1-q クラッド層５８
に加えた第２のｐ型クラッド層としての機能、ｐ型Ｚｎ
1-pＭｇp Ｓq Ｓｅ1-q クラッド層５８との格子整合を
とる機能、ヒートシンク上へのレーザーチップのマウン
トの際のチップ端面におけるはんだの這い上がりによる
短絡を防止するためのスペーサ層としての機能などのう
ちの一または二以上の機能を有する。ｐ型Ｚｎ1-p Ｍｇ
p Ｓq Ｓｅ1-q クラッド層５８のＭｇ組成比ｐおよびＳ
組成比ｑとの兼ね合いもあるが、このｐ型ＺｎＳv Ｓｅ
1-v 層５９のＳ組成比ｖは、０＜ｖ≦０．１、好ましく
は０．０６≦ｖ≦０．０８の範囲内に選ばれ、特に、ｐ
型Ｚｎ1-p Ｍｇp Ｓq Ｓｅ1-q クラッド層５８との格子
整合をとるために最適なＳ組成比ｖは０．０６である。
【００６２】ｐ型ＺｎＴｅ／ＺｎＳｅＭＱＷ層６１は、
ｐ型ＺｎＳｅコンタクト層６０とｐ型ＺｎＴｅコンタク
ト層６２とを直接接合したときにはその接合界面におい
て価電子帯に約０．８ｅＶの大きなバンド不連続が生
じ、これが、ｐ側電極６４から注入される正孔がｐ型Ｚ
ｎＴｅコンタクト層６２からｐ型ＺｎＳｅコンタクト層
６０に移動する際の障壁となることから、この障壁を実
効的になくすためのものである。このｐ型ＺｎＴｅ／Ｚ
ｎＳｅＭＱＷ層６１においては、例えば、ｐ型ＺｎＴｅ
からなる量子井戸層のそれぞれに形成される第１量子準
位Ｅ1 がｐ型ＺｎＳｅおよびｐ型ＺｎＴｅの価電子帯の
頂上のエネルギーと一致し、しかも互いに等しくなるよ
うに量子井戸層の厚さ、すなわち井戸幅ＬW を段階的に
変える。この場合、ｐ側電極６４からｐ型ＺｎＴｅコン
タクト層６２に注入された正孔は、このｐ型ＺｎＴｅコ
ンタクト層６２を通った後、ｐ型ＺｎＴｅ／ＺｎＳｅＭ
ＱＷ層６１のそれぞれの量子井戸に形成された第１量子
準位Ｅ1 を介して共鳴トンネリングによりｐ型ＺｎＳｅ
コンタクト層６０側に流れることができ、ｐ型ＺｎＳｅ
コンタクト層６０とｐ型ＺｎＴｅコンタクト層６２との
接合の界面におけるポテンシャル障壁が実効的になくな
る。
ｐ型ＺｎＳｅコンタクト層６０とｐ型ＺｎＴｅコンタク
ト層６２とを直接接合したときにはその接合界面におい
て価電子帯に約０．８ｅＶの大きなバンド不連続が生
じ、これが、ｐ側電極６４から注入される正孔がｐ型Ｚ
ｎＴｅコンタクト層６２からｐ型ＺｎＳｅコンタクト層
６０に移動する際の障壁となることから、この障壁を実
効的になくすためのものである。このｐ型ＺｎＴｅ／Ｚ
ｎＳｅＭＱＷ層６１においては、例えば、ｐ型ＺｎＴｅ
からなる量子井戸層のそれぞれに形成される第１量子準
位Ｅ1 がｐ型ＺｎＳｅおよびｐ型ＺｎＴｅの価電子帯の
頂上のエネルギーと一致し、しかも互いに等しくなるよ
うに量子井戸層の厚さ、すなわち井戸幅ＬW を段階的に
変える。この場合、ｐ側電極６４からｐ型ＺｎＴｅコン
タクト層６２に注入された正孔は、このｐ型ＺｎＴｅコ
ンタクト層６２を通った後、ｐ型ＺｎＴｅ／ＺｎＳｅＭ
ＱＷ層６１のそれぞれの量子井戸に形成された第１量子
準位Ｅ1 を介して共鳴トンネリングによりｐ型ＺｎＳｅ
コンタクト層６０側に流れることができ、ｐ型ＺｎＳｅ
コンタクト層６０とｐ型ＺｎＴｅコンタクト層６２との
接合の界面におけるポテンシャル障壁が実効的になくな
る。
【００６３】次に、上述のように構成されたこの第５実
施例による半導体レーザーの製造方法について説明す
る。
施例による半導体レーザーの製造方法について説明す
る。
【００６４】この第５実施例においては、第１実施例と
同様に、図１に示す成長装置を用いて、図６および図７
に示すように、まず、ｎ型ＧａＡｓ基板５１上にＭＯＣ
ＶＤ法によりｎ型ＧａＡｓバッファ層５２およびｎ型Ｚ
ｎＳｅバッファ層５３を順次エピタキシャル成長させた
後、ｎ型ＺｎＳｅバッファ層５３上にＭＢＥ法によりｎ
型Ｚｎ1-p Ｍｇp Ｓq Ｓｅ1-q クラッド層５４、ｎ型Ｚ
ｎＳu Ｓｅ1-u 光導波層５５、ｉ型Ｚｎ1-z Ｃｄz Ｓｅ
量子井戸層からなる活性層５６、ｐ型ＺｎＳuＳｅ1-u
光導波層５７、ｐ型Ｚｎ1-p Ｍｇp Ｓq Ｓｅ1-q クラッ
ド層５８、ｐ型ＺｎＳv Ｓｅ1-v 層５９、ｐ型ＺｎＳｅ
コンタクト層６０、ｐ型ＺｎＴｅ／ＺｎＳｅＭＱＷ層６
１およびｐ型ＺｎＴｅコンタクト層６２を順次エピタキ
シャル成長させる。
同様に、図１に示す成長装置を用いて、図６および図７
に示すように、まず、ｎ型ＧａＡｓ基板５１上にＭＯＣ
ＶＤ法によりｎ型ＧａＡｓバッファ層５２およびｎ型Ｚ
ｎＳｅバッファ層５３を順次エピタキシャル成長させた
後、ｎ型ＺｎＳｅバッファ層５３上にＭＢＥ法によりｎ
型Ｚｎ1-p Ｍｇp Ｓq Ｓｅ1-q クラッド層５４、ｎ型Ｚ
ｎＳu Ｓｅ1-u 光導波層５５、ｉ型Ｚｎ1-z Ｃｄz Ｓｅ
量子井戸層からなる活性層５６、ｐ型ＺｎＳuＳｅ1-u
光導波層５７、ｐ型Ｚｎ1-p Ｍｇp Ｓq Ｓｅ1-q クラッ
ド層５８、ｐ型ＺｎＳv Ｓｅ1-v 層５９、ｐ型ＺｎＳｅ
コンタクト層６０、ｐ型ＺｎＴｅ／ＺｎＳｅＭＱＷ層６
１およびｐ型ＺｎＴｅコンタクト層６２を順次エピタキ
シャル成長させる。
【００６５】上述のＭＢＥ法によるエピタキシャル成長
においては、例えば、Ｚｎ原料として純度９９．９９９
９％のＺｎ、Ｍｇ原料として純度９９．９％のＭｇ、Ｓ
原料として純度９９．９９９９％のＺｎＳ、Ｓｅ原料と
して純度９９．９９９９％のＳｅを、それぞれ用いる。
また、ｎ型Ｚｎ1-p Ｍｇp Ｓq Ｓｅ1-q クラッド層５４
およびｎ型ＺｎＳu Ｓｅ1-u 光導波層５５のドナー不純
物としてのＣｌのドーピングは、例えば純度９９．９９
９９％のＺｎＣｌ2 をドーパントとして用いて行う。こ
の場合、ＺｎＣｌ2 の加熱温度を６０〜２００℃とする
ことによって、Ｃｌのドーピング濃度を１０17〜１０20
ｃｍ-3の範囲で制御することができる。ｐ型ＺｎＳu Ｓ
ｅ1-u 光導波層５７、ｐ型Ｚｎ1-p Ｍｇp Ｓq Ｓｅ1-q
クラッド層５８およびｐ型ＺｎＴｅ／ＺｎＳｅＭＱＷ層
６１のアクセプタ不純物としてのＮのドーピングは、Ｅ
ＣＲにより発生されたＮ2 プラズマを基板表面に照射す
ることにより行う。さらに、ｐ型ＺｎＳv Ｓｅ1-v 層５
９、ｐ型ＺｎＳｅコンタクト層６０およびｐ型ＺｎＴｅ
コンタクト層６２のアクセプタ不純物としてのＮのドー
ピングは、ＲＦプラズマによるＮ2 ガスのプラズマ化を
行い、これにより発生されたＮ2 プラズマを基板表面に
照射することにより行う。
においては、例えば、Ｚｎ原料として純度９９．９９９
９％のＺｎ、Ｍｇ原料として純度９９．９％のＭｇ、Ｓ
原料として純度９９．９９９９％のＺｎＳ、Ｓｅ原料と
して純度９９．９９９９％のＳｅを、それぞれ用いる。
また、ｎ型Ｚｎ1-p Ｍｇp Ｓq Ｓｅ1-q クラッド層５４
およびｎ型ＺｎＳu Ｓｅ1-u 光導波層５５のドナー不純
物としてのＣｌのドーピングは、例えば純度９９．９９
９９％のＺｎＣｌ2 をドーパントとして用いて行う。こ
の場合、ＺｎＣｌ2 の加熱温度を６０〜２００℃とする
ことによって、Ｃｌのドーピング濃度を１０17〜１０20
ｃｍ-3の範囲で制御することができる。ｐ型ＺｎＳu Ｓ
ｅ1-u 光導波層５７、ｐ型Ｚｎ1-p Ｍｇp Ｓq Ｓｅ1-q
クラッド層５８およびｐ型ＺｎＴｅ／ＺｎＳｅＭＱＷ層
６１のアクセプタ不純物としてのＮのドーピングは、Ｅ
ＣＲにより発生されたＮ2 プラズマを基板表面に照射す
ることにより行う。さらに、ｐ型ＺｎＳv Ｓｅ1-v 層５
９、ｐ型ＺｎＳｅコンタクト層６０およびｐ型ＺｎＴｅ
コンタクト層６２のアクセプタ不純物としてのＮのドー
ピングは、ＲＦプラズマによるＮ2 ガスのプラズマ化を
行い、これにより発生されたＮ2 プラズマを基板表面に
照射することにより行う。
【００６６】次に、ｐ型ＺｎＴｅコンタクト層６３上に
所定幅のストライプ形状のレジストパターン（図示せ
ず）を形成した後、このレジストパターンをマスクとし
て、ｐ型ＺｎＳv Ｓｅ1-v 層５９の厚さ方向の途中まで
ウエットエッチング法によりエッチングする。これによ
って、ｐ型ＺｎＳv Ｓｅ1-v 層５９の上層部、ｐ型Ｚｎ
Ｓｅコンタクト層６０、ｐ型ＺｎＴｅ／ＺｎＳｅＭＱＷ
層６１およびｐ型ＺｎＴｅコンタクト層６２がストライ
プ形状にパターニングされる。
所定幅のストライプ形状のレジストパターン（図示せ
ず）を形成した後、このレジストパターンをマスクとし
て、ｐ型ＺｎＳv Ｓｅ1-v 層５９の厚さ方向の途中まで
ウエットエッチング法によりエッチングする。これによ
って、ｐ型ＺｎＳv Ｓｅ1-v 層５９の上層部、ｐ型Ｚｎ
Ｓｅコンタクト層６０、ｐ型ＺｎＴｅ／ＺｎＳｅＭＱＷ
層６１およびｐ型ＺｎＴｅコンタクト層６２がストライ
プ形状にパターニングされる。
【００６７】次に、上述のエッチングに用いたレジスト
パターンを残したまま全面にＡｌ2Ｏ3 膜を真空蒸着し
た後、このレジストパターンを、その上に形成されたＡ
ｌ2Ｏ3 膜とともに除去する（リフトオフ）。これによ
って、ストライプ部以外の部分のｐ型ＺｎＳv Ｓｅ1-v
層５９上にのみＡｌ2 Ｏ3 膜からなる絶縁層６３が形成
される。
パターンを残したまま全面にＡｌ2Ｏ3 膜を真空蒸着し
た後、このレジストパターンを、その上に形成されたＡ
ｌ2Ｏ3 膜とともに除去する（リフトオフ）。これによ
って、ストライプ部以外の部分のｐ型ＺｎＳv Ｓｅ1-v
層５９上にのみＡｌ2 Ｏ3 膜からなる絶縁層６３が形成
される。
【００６８】次に、ストライプ形状のｐ型ＺｎＴｅコン
タクト層６２および絶縁層６３の全面にＰｄ膜、Ｐｔ膜
およびＡｕ膜を順次真空蒸着してＰｄ／Ｐｔ／Ａｕ電極
からなるｐ側電極６４を形成し、その後必要に応じて熱
処理を行って、このｐ側電極６４をｐ型ＺｎＴｅコンタ
クト層６２にオーム性接触させる。一方、ｎ型ＧａＡｓ
基板５１の裏面にはＩｎ電極のようなｎ側電極６５を形
成する。
タクト層６２および絶縁層６３の全面にＰｄ膜、Ｐｔ膜
およびＡｕ膜を順次真空蒸着してＰｄ／Ｐｔ／Ａｕ電極
からなるｐ側電極６４を形成し、その後必要に応じて熱
処理を行って、このｐ側電極６４をｐ型ＺｎＴｅコンタ
クト層６２にオーム性接触させる。一方、ｎ型ＧａＡｓ
基板５１の裏面にはＩｎ電極のようなｎ側電極６５を形
成する。
【００６９】この後、以上のようにしてレーザー構造が
形成されたｎ型ＧａＡｓ基板５１をバー状に劈開して両
共振器端面を形成した後、例えば真空蒸着法により、フ
ロント側の端面にＡｌ2 Ｏ3 膜６６とＳｉ膜６７とから
なる多層膜を形成するとともに、リア側の端面にＡｌ2
Ｏ3 膜６６とＳｉ膜６７とを２周期繰り返した多層膜を
形成する。このように端面コーティングを施した後、こ
のバーを劈開してチップ化し、パッケージングを行う。
形成されたｎ型ＧａＡｓ基板５１をバー状に劈開して両
共振器端面を形成した後、例えば真空蒸着法により、フ
ロント側の端面にＡｌ2 Ｏ3 膜６６とＳｉ膜６７とから
なる多層膜を形成するとともに、リア側の端面にＡｌ2
Ｏ3 膜６６とＳｉ膜６７とを２周期繰り返した多層膜を
形成する。このように端面コーティングを施した後、こ
のバーを劈開してチップ化し、パッケージングを行う。
【００７０】以上のように、この第５実施例によれば、
第３実施例と同様に、ｎ型ＧａＡｓ基板５１上にＭＯＣ
ＶＤ法によりｎ型ＧａＡｓバッファ層５２およびｎ型Ｚ
ｎＳｅバッファ層５３を順次エピタキシャル成長させた
後、ｎ型ＺｎＳｅバッファ層５３上にＭＢＥ法によりレ
ーザー構造を形成する各ＩＩ−ＶＩ族化合物半導体層を
エピタキシャル成長させていることにより、ｎ型ＧａＡ
ｓバッファ層５２およびｎ型ＺｎＳｅバッファ層５３を
低結晶欠陥密度とすることができ、したがってその上に
エピタキシャル成長される各ＩＩ−ＶＩ族化合物半導体
層も低結晶欠陥密度とすることができ、良好な結晶性を
得ることができる。これによって、半導体レーザーの長
寿命化を図ることができる。
第３実施例と同様に、ｎ型ＧａＡｓ基板５１上にＭＯＣ
ＶＤ法によりｎ型ＧａＡｓバッファ層５２およびｎ型Ｚ
ｎＳｅバッファ層５３を順次エピタキシャル成長させた
後、ｎ型ＺｎＳｅバッファ層５３上にＭＢＥ法によりレ
ーザー構造を形成する各ＩＩ−ＶＩ族化合物半導体層を
エピタキシャル成長させていることにより、ｎ型ＧａＡ
ｓバッファ層５２およびｎ型ＺｎＳｅバッファ層５３を
低結晶欠陥密度とすることができ、したがってその上に
エピタキシャル成長される各ＩＩ−ＶＩ族化合物半導体
層も低結晶欠陥密度とすることができ、良好な結晶性を
得ることができる。これによって、半導体レーザーの長
寿命化を図ることができる。
【００７１】また、（１００）面から［０１−１］方向
に小さな角度εだけオフした主面を有するｎ型ＧａＡｓ
基板５１を用いることにより、エピタキシャル成長され
る各ＩＩ−ＶＩ族化合物半導体層の結晶欠陥密度のより
一層の低減を図ることができる。さらに、ｐ型のＩＩ−
ＶＩ族化合物半導体層、例えばｐ型ＺｎＳu Ｓｅ1-u光
導波層５７、ｐ型Ｚｎ1-p Ｍｇp Ｓq Ｓｅ1-q クラッド
層５８、ｐ型ＺｎＳvＳｅ1-v 層５９、ｐ型ＺｎＳｅコ
ンタクト層６０などのＮのドーピング濃度も、（１０
０）面方位のｎ型ＧａＡｓ基板を用いた場合に比べて、
十分に高くすることができる。このため、これらの層の
キャリア濃度の向上を図り、したがって低抵抗化を図る
ことができる。そして、ｐ型ＺｎＳu Ｓｅ1-u 光導波層
５７、ｐ型Ｚｎ1-p Ｍｇp Ｓq Ｓｅ1-q クラッド層５
８、ｐ型ＺｎＳｅコンタクト層６０などの低抵抗化によ
って、半導体レーザーの動作時の洩れ電流の低減を図る
ことができるとともに、特性温度Ｔ0 の向上を図ること
ができ、半導体レーザーの高性能化を図ることができ
る。また、ｐ型ＺｎＳｅコンタクト層６０の低抵抗化に
より、ｐ側電極６４のオーム性接触もより良好となるこ
とから、半導体レーザーの駆動電圧のより一層の低減を
図ることができるとともに、発熱の低減により半導体レ
ーザーの長寿命化を図ることができる。
に小さな角度εだけオフした主面を有するｎ型ＧａＡｓ
基板５１を用いることにより、エピタキシャル成長され
る各ＩＩ−ＶＩ族化合物半導体層の結晶欠陥密度のより
一層の低減を図ることができる。さらに、ｐ型のＩＩ−
ＶＩ族化合物半導体層、例えばｐ型ＺｎＳu Ｓｅ1-u光
導波層５７、ｐ型Ｚｎ1-p Ｍｇp Ｓq Ｓｅ1-q クラッド
層５８、ｐ型ＺｎＳvＳｅ1-v 層５９、ｐ型ＺｎＳｅコ
ンタクト層６０などのＮのドーピング濃度も、（１０
０）面方位のｎ型ＧａＡｓ基板を用いた場合に比べて、
十分に高くすることができる。このため、これらの層の
キャリア濃度の向上を図り、したがって低抵抗化を図る
ことができる。そして、ｐ型ＺｎＳu Ｓｅ1-u 光導波層
５７、ｐ型Ｚｎ1-p Ｍｇp Ｓq Ｓｅ1-q クラッド層５
８、ｐ型ＺｎＳｅコンタクト層６０などの低抵抗化によ
って、半導体レーザーの動作時の洩れ電流の低減を図る
ことができるとともに、特性温度Ｔ0 の向上を図ること
ができ、半導体レーザーの高性能化を図ることができ
る。また、ｐ型ＺｎＳｅコンタクト層６０の低抵抗化に
より、ｐ側電極６４のオーム性接触もより良好となるこ
とから、半導体レーザーの駆動電圧のより一層の低減を
図ることができるとともに、発熱の低減により半導体レ
ーザーの長寿命化を図ることができる。
【００７２】以上により、例えば室温において連続発振
可能な緑色発光でしかも低しきい値電流密度かつ低駆動
電圧のＳＣＨ構造を有する高信頼性および長寿命の半導
体レーザーを実現することができる。
可能な緑色発光でしかも低しきい値電流密度かつ低駆動
電圧のＳＣＨ構造を有する高信頼性および長寿命の半導
体レーザーを実現することができる。
【００７３】以上、この発明の実施例について具体的に
説明したが、この発明は、上述の実施例に限定されるも
のではなく、この発明の技術的思想に基づく各種の変形
が可能である。
説明したが、この発明は、上述の実施例に限定されるも
のではなく、この発明の技術的思想に基づく各種の変形
が可能である。
【００７４】例えば、上述の第３実施例においては、Ｓ
ＣＨ構造を有する半導体レーザーの製造にこの発明を適
用した場合について説明したが、この発明は、例えばＤ
Ｈ構造（Double Heterostructure）を有する半導体レー
ザーの製造に適用することも可能である。
ＣＨ構造を有する半導体レーザーの製造にこの発明を適
用した場合について説明したが、この発明は、例えばＤ
Ｈ構造（Double Heterostructure）を有する半導体レー
ザーの製造に適用することも可能である。
【００７５】また、ｎ型ＧａＡｓ基板５１は、大面積の
ものが容易に入手可能であることから、二次元集積化デ
ィスプレイの実現が可能である。すなわち、図８に示す
ように、十分に大面積のｎ型ＧａＡｓ基板５１上に、Ｍ
ＯＣＶＤ法によりエピタキシャル成長された低結晶欠陥
密度のｎ型バッファ層を介して、ＭＢＥ法によりｎ型Ｉ
Ｉ−ＶＩ族化合物半導体層およびｐ型ＩＩ−ＶＩ族化合
物半導体層を順次エピタキシャル成長させ、さらにその
上に例えば透明電極からなるｐ側電極を形成して全面に
面発光型の発光ダイオード構造を形成した後、これをリ
ソグラフィーおよびエッチングによるパターニングによ
り個々の発光ダイオードに分割し、発光ダイオードアレ
イを形成する。さらに、各発光ダイオードを独立に駆動
することができるように配線を施す。これによって、単
一基板で自発光型の二次元集積化ディスプレイを実現す
ることができる。
ものが容易に入手可能であることから、二次元集積化デ
ィスプレイの実現が可能である。すなわち、図８に示す
ように、十分に大面積のｎ型ＧａＡｓ基板５１上に、Ｍ
ＯＣＶＤ法によりエピタキシャル成長された低結晶欠陥
密度のｎ型バッファ層を介して、ＭＢＥ法によりｎ型Ｉ
Ｉ−ＶＩ族化合物半導体層およびｐ型ＩＩ−ＶＩ族化合
物半導体層を順次エピタキシャル成長させ、さらにその
上に例えば透明電極からなるｐ側電極を形成して全面に
面発光型の発光ダイオード構造を形成した後、これをリ
ソグラフィーおよびエッチングによるパターニングによ
り個々の発光ダイオードに分割し、発光ダイオードアレ
イを形成する。さらに、各発光ダイオードを独立に駆動
することができるように配線を施す。これによって、単
一基板で自発光型の二次元集積化ディスプレイを実現す
ることができる。
【００７６】さらに、上述の実施例においては、図１に
示す成長装置を用いて成長を行っているが、この図１に
示す成長装置は一例に過ぎず、これと異なる構成の成長
装置を用いて成長を行ってもよい。
示す成長装置を用いて成長を行っているが、この図１に
示す成長装置は一例に過ぎず、これと異なる構成の成長
装置を用いて成長を行ってもよい。
【００７７】
【発明の効果】以上説明したように、この発明による半
導体積層構造の製造方法によれば、有機金属化合物を原
料として用いた気相成長法により基板上に少なくとも一
層のバッファ層を成長させ、バッファ層上に分子線エピ
タキシー法によりＩＩ−ＶＩ族化合物半導体を成長させ
るようにしているので、結晶欠陥密度が低くて結晶性に
優れたＩＩ−ＶＩ族化合物半導体からなる半導体積層構
造を製造することができる。
導体積層構造の製造方法によれば、有機金属化合物を原
料として用いた気相成長法により基板上に少なくとも一
層のバッファ層を成長させ、バッファ層上に分子線エピ
タキシー法によりＩＩ−ＶＩ族化合物半導体を成長させ
るようにしているので、結晶欠陥密度が低くて結晶性に
優れたＩＩ−ＶＩ族化合物半導体からなる半導体積層構
造を製造することができる。
【００７８】また、この発明による半導体発光素子の製
造方法によれば、有機金属化合物を原料として用いた気
相成長法によりバッファ層を成長させ、分子線エピタキ
シー法によりＩＩ−ＶＩ族化合物半導体を成長させるよ
うにしているので、低結晶欠陥密度で結晶性に優れたＩ
Ｉ−ＶＩ族化合物半導体を得ることができ、これによっ
て長寿命のＩＩ−ＶＩ族化合物半導体を用いた半導体発
光素子を製造することができる。
造方法によれば、有機金属化合物を原料として用いた気
相成長法によりバッファ層を成長させ、分子線エピタキ
シー法によりＩＩ−ＶＩ族化合物半導体を成長させるよ
うにしているので、低結晶欠陥密度で結晶性に優れたＩ
Ｉ−ＶＩ族化合物半導体を得ることができ、これによっ
て長寿命のＩＩ−ＶＩ族化合物半導体を用いた半導体発
光素子を製造することができる。
【図１】この発明の実施例において用いられる成長装置
を示す略線図である。
を示す略線図である。
【図２】この発明の第１実施例による半導体装置の製造
方法を説明するための断面図である。
方法を説明するための断面図である。
【図３】この発明の第２実施例による半導体装置の製造
方法を説明するための断面図である。
方法を説明するための断面図である。
【図４】この発明の第３実施例による半導体装置の製造
方法を説明するための断面図である。
方法を説明するための断面図である。
【図５】この発明の第４実施例による半導体装置の製造
方法を説明するための断面図である。
方法を説明するための断面図である。
【図６】この発明の第５実施例により製造された半導体
レーザーの共振器長方向に垂直な断面図である。
レーザーの共振器長方向に垂直な断面図である。
【図７】この発明の第５実施例により製造された半導体
レーザーの共振器長方向に平行な断面図である。
レーザーの共振器長方向に平行な断面図である。
【図８】この発明の他の実施例を説明するための略線図
である。
である。
１０ ＭＯＣＶＤ装置 ２０ ＭＢＥ装置 ３０ 真空搬送路 ４１、５１ ｎ型ＧａＡｓ基板 ４２、５２ ｎ型ＧａＡｓバッファ層 ４３、５３ ｎ型ＺｎＳｅバッファ層 ４４ ｎ型ＺｎＳＳｅバッファ層 ４５ ｎ型ＩＩ−ＶＩ族化合物半導体層 ４６ ｐ型ＩＩ−ＶＩ族化合物半導体層 ５４ ｎ型Ｚｎ1-p Ｍｇp Ｓq Ｓｅ1-q クラッド層 ５５ ｎ型ＺｎＳu Ｓｅ1-u 光導波層 ５６ 活性層 ５７ ｐ型ＺｎＳu Ｓｅ1-u 光導波層 ５８ ｐ型Ｚｎ1-p Ｍｇp Ｓq Ｓｅ1-q クラッド層 ５９ ｐ型ＺｎＳv Ｓｅ1-v 層 ６０ ｐ型ＺｎＳｅコンタクト層 ６１ ｐ型ＺｎＴｅ／ＺｎＳｅＭＱＷ層 ６２ ｐ型ＺｎＴｅコンタクト層 ６３ 絶縁層 ６４ ｐ側電極 ６５ ｎ側電極
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 戸田 淳 東京都品川区北品川６丁目７番35号 ソニ ー株式会社内 (72)発明者 石橋 晃 東京都品川区北品川６丁目７番35号 ソニ ー株式会社内
Claims (27)
- 【請求項１】 有機金属化合物を原料として用いた気相
成長法により基板上に少なくとも一層のバッファ層を成
長させ、 上記バッファ層上に分子線エピタキシー法によりＩＩ−
ＶＩ族化合物半導体を成長させるようにしたことを特徴
とする半導体積層構造の製造方法。 - 【請求項２】 上記気相成長法として有機金属化学気相
成長法を用いることを特徴とする請求項１記載の半導体
積層構造の製造方法。 - 【請求項３】 上記基板としてＧａＡｓ基板を用いるこ
とを特徴とする請求項１記載の半導体積層構造の製造方
法。 - 【請求項４】 上記基板としてＧａＩｎＡｓ基板を用い
ることを特徴とする請求項１記載の半導体積層構造の製
造方法。 - 【請求項５】 上記バッファ層には少なくともＧａおよ
びＡｓを含むバッファ層が含まれることを特徴とする請
求項１記載の半導体積層構造の製造方法。 - 【請求項６】 上記バッファ層にはＧａＡｓバッファ層
が含まれることを特徴とする請求項１記載の半導体積層
構造の製造方法。 - 【請求項７】 上記バッファ層には少なくともＺｎおよ
びＳｅを含むバッファ層が含まれることを特徴とする請
求項１記載の半導体積層構造の製造方法。 - 【請求項８】 上記バッファ層にはＺｎＳｅバッファ層
が含まれることを特徴とする請求項１記載の半導体積層
構造の製造方法。 - 【請求項９】 上記バッファ層にはＺｎＳＳｅバッファ
層が含まれることを特徴とする請求項１記載の半導体積
層構造の製造方法。 - 【請求項１０】 上記基板としてＧａＡｓ基板を用い、
上記ＧａＡｓ基板上にＧａＡｓバッファ層、ＺｎＳｅバ
ッファ層およびＺｎＳＳｅバッファ層を順次成長させ、
上記ＺｎＳＳｅバッファ層上に上記ＩＩ−ＶＩ族化合物
半導体を成長させるようにしたことを特徴とする請求項
１記載の半導体積層構造の製造方法。 - 【請求項１１】 上記基板としてＧａＡｓ基板を用い、
上記ＧａＡｓ基板上にＺｎＳｅバッファ層およびＺｎＳ
Ｓｅバッファ層を順次成長させ、上記ＺｎＳＳｅバッフ
ァ層上に上記ＩＩ−ＶＩ族化合物半導体を成長させるよ
うにしたことを特徴とする請求項１記載の半導体積層構
造の製造方法。 - 【請求項１２】 上記基板としてＧａＡｓ基板を用い、
上記ＧａＡｓ基板上にＧａＡｓバッファ層およびＺｎＳ
ｅバッファ層を順次成長させ、上記ＺｎＳｅバッファ層
上に上記ＩＩ−ＶＩ族化合物半導体を成長させるように
したことを特徴とする請求項１記載の半導体積層構造の
製造方法。 - 【請求項１３】 上記基板としてＧａＡｓ基板を用い、
上記ＧａＡｓ基板上にＧａＡｓバッファ層を成長させ、
上記ＧａＡｓバッファ層上に上記ＩＩ−ＶＩ族化合物半
導体を成長させるようにしたことを特徴とする請求項１
記載の半導体積層構造の製造方法。 - 【請求項１４】 有機金属化学気相成長法により上記基
板上に上記バッファ層を成長させた後、上記バッファ層
を成長させるのに用いた有機金属化学気相成長装置の反
応管から分子線エピタキシー装置の真空容器内に上記基
板を真空搬送し、上記真空容器内において分子線エピタ
キシー法により上記バッファ層上に上記ＩＩ−ＶＩ族化
合物半導体を成長させるようにしたことを特徴とする請
求項１記載の半導体積層構造の製造方法。 - 【請求項１５】 基板上に少なくとも一層のバッファ層
を介してＩＩ−ＶＩ族化合物半導体が積層された構造の
半導体発光素子の製造方法において、 有機金属化合物を原料として用いた気相成長法により上
記バッファ層を成長させ、 分子線エピタキシー法により上記ＩＩ−ＶＩ族化合物半
導体を成長させるようにしたことを特徴とする半導体発
光素子の製造方法。 - 【請求項１６】 上記気相成長法として有機金属化学気
相成長法を用いることを特徴とする請求項１５記載の半
導体発光素子の製造方法。 - 【請求項１７】 上記基板としてＧａＡｓ基板を用いる
ことを特徴とする請求項１５記載の半導体発光素子の製
造方法。 - 【請求項１８】 上記基板としてＧａＩｎＡｓ基板を用
いることを特徴とする請求項１５記載の半導体発光素子
の製造方法。 - 【請求項１９】 上記バッファ層には少なくともＧａお
よびＡｓを含むバッファ層が含まれることを特徴とする
請求項１５記載の半導体発光素子の製造方法。 - 【請求項２０】 上記バッファ層にはＧａＡｓバッファ
層が含まれることを特徴とする請求項１５記載の半導体
発光素子の製造方法。 - 【請求項２１】 上記バッファ層には少なくともＺｎお
よびＳｅを含むバッファ層が含まれることを特徴とする
請求項１５記載の半導体発光素子の製造方法。 - 【請求項２２】 上記バッファ層にはＺｎＳｅバッファ
層が含まれることを特徴とする請求項１５記載の半導体
発光素子の製造方法。 - 【請求項２３】 上記バッファ層にはＺｎＳＳｅバッフ
ァ層が含まれることを特徴とする請求項１５記載の半導
体発光素子の製造方法。 - 【請求項２４】 上記基板としてＧａＡｓ基板を用い、
上記ＧａＡｓ基板上にＧａＡｓバッファ層、ＺｎＳｅバ
ッファ層およびＺｎＳＳｅバッファ層を順次成長させ、
上記ＺｎＳＳｅバッファ層上に上記ＩＩ−ＶＩ族化合物
半導体を成長させるようにしたことを特徴とする請求項
１５記載の半導体発光素子の製造方法。 - 【請求項２５】 上記基板としてＧａＡｓ基板を用い、
上記ＧａＡｓ基板上にＺｎＳｅバッファ層およびＺｎＳ
Ｓｅバッファ層を順次成長させ、上記ＺｎＳＳｅバッフ
ァ層上に上記ＩＩ−ＶＩ族化合物半導体を成長させるよ
うにしたことを特徴とする請求項１５記載の半導体発光
素子の製造方法。 - 【請求項２６】 上記基板としてＧａＡｓ基板を用い、
上記ＧａＡｓ基板上にＧａＡｓバッファ層およびＺｎＳ
ｅバッファ層を順次成長させ、上記ＺｎＳｅバッファ層
上に上記ＩＩ−ＶＩ族化合物半導体を成長させるように
したことを特徴とする請求項１５記載の半導体発光素子
の製造方法。 - 【請求項２７】 上記基板としてＧａＡｓ基板を用い、
上記ＧａＡｓ基板上にＧａＡｓバッファ層を成長させ、
上記ＧａＡｓバッファ層上に上記ＩＩ−ＶＩ族化合物半
導体を成長させるようにしたことを特徴とする請求項１
５記載の半導体発光素子の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8609195A JPH08264903A (ja) | 1995-03-17 | 1995-03-17 | 半導体積層構造の製造方法および半導体発光素子の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8609195A JPH08264903A (ja) | 1995-03-17 | 1995-03-17 | 半導体積層構造の製造方法および半導体発光素子の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08264903A true JPH08264903A (ja) | 1996-10-11 |
Family
ID=13877047
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8609195A Pending JPH08264903A (ja) | 1995-03-17 | 1995-03-17 | 半導体積層構造の製造方法および半導体発光素子の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH08264903A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008147684A (ja) * | 2001-03-27 | 2008-06-26 | Ricoh Co Ltd | 面発光型半導体レーザ素子の製造方法、該面発光型半導体レーザ素子の製造方法を用いて形成した面発光型半導体レーザ素子、該面発光型半導体レーザ素子を用いた光送信モジュール、光送受信モジュール、光通信システム |
| US7453096B2 (en) | 2001-03-27 | 2008-11-18 | Ricoh Company, Ltd. | Method of fabricating a semiconductor light-emitting device |
| US7518161B2 (en) | 2001-03-27 | 2009-04-14 | Ricoh Company, Ltd. | Semiconductor light-emitting device, surface-emission laser diode, and production apparatus thereof, production method, optical module and optical telecommunication system |
| US7968362B2 (en) | 2001-03-27 | 2011-06-28 | Ricoh Company, Ltd. | Semiconductor light-emitting device, surface-emission laser diode, and production apparatus thereof, production method, optical module and optical telecommunication system |
-
1995
- 1995-03-17 JP JP8609195A patent/JPH08264903A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008147684A (ja) * | 2001-03-27 | 2008-06-26 | Ricoh Co Ltd | 面発光型半導体レーザ素子の製造方法、該面発光型半導体レーザ素子の製造方法を用いて形成した面発光型半導体レーザ素子、該面発光型半導体レーザ素子を用いた光送信モジュール、光送受信モジュール、光通信システム |
| US7453096B2 (en) | 2001-03-27 | 2008-11-18 | Ricoh Company, Ltd. | Method of fabricating a semiconductor light-emitting device |
| US7518161B2 (en) | 2001-03-27 | 2009-04-14 | Ricoh Company, Ltd. | Semiconductor light-emitting device, surface-emission laser diode, and production apparatus thereof, production method, optical module and optical telecommunication system |
| US7968362B2 (en) | 2001-03-27 | 2011-06-28 | Ricoh Company, Ltd. | Semiconductor light-emitting device, surface-emission laser diode, and production apparatus thereof, production method, optical module and optical telecommunication system |
| US8293555B2 (en) | 2001-03-27 | 2012-10-23 | Ricoh Company, Ltd. | Semiconductor light-emitting device, surface-emission laser diode, and production apparatus thereof, production method, optical module and optical telecommunication system |
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