JPH0856054A - 半導体発光装置 - Google Patents
半導体発光装置Info
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- JPH0856054A JPH0856054A JP18917894A JP18917894A JPH0856054A JP H0856054 A JPH0856054 A JP H0856054A JP 18917894 A JP18917894 A JP 18917894A JP 18917894 A JP18917894 A JP 18917894A JP H0856054 A JPH0856054 A JP H0856054A
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- gan
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- light emitting
- semiconductor light
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 高品質な結晶性のクラッド層を得ることがで
き、結晶を高品質に保ったまま格子整合した素子構造を
容易に形成することができる。 【構成】 活性層４，１２，１５，１８がクラッド層
３，５で挟まれた半導体発光装置において、該クラッド
層３，５を結晶構造がウルツァイト型のＡｌx Ｇａ 1-x
Ｐy Ｎ1-y （但し、０＜ｘ≦１とし、かつ０＜ｙ≦０．
２とする）混晶から形成してなる。
き、結晶を高品質に保ったまま格子整合した素子構造を
容易に形成することができる。 【構成】 活性層４，１２，１５，１８がクラッド層
３，５で挟まれた半導体発光装置において、該クラッド
層３，５を結晶構造がウルツァイト型のＡｌx Ｇａ 1-x
Ｐy Ｎ1-y （但し、０＜ｘ≦１とし、かつ０＜ｙ≦０．
２とする）混晶から形成してなる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、半導体発光装置に係
り、詳しくは、ＧａＮ系結晶を用いたＬＥＤや半導体レ
ーザ等に適用することができ、特に、高品質な結晶性の
クラッド層を得ることができ、結晶を高品質に保ったま
ま格子整合した素子構造を容易に形成することができる
半導体発光装置に関する。
り、詳しくは、ＧａＮ系結晶を用いたＬＥＤや半導体レ
ーザ等に適用することができ、特に、高品質な結晶性の
クラッド層を得ることができ、結晶を高品質に保ったま
ま格子整合した素子構造を容易に形成することができる
半導体発光装置に関する。
【０００２】ＧａＮをベースとした材料系は、青色から
紫外域に直接遷移型のバンドギャップを有することか
ら、短波長半導体発光素子の材料として用いることはで
きる。近年、これを用いて作成した青色ＬＥＤでは、高
い光出力が得られ、かつ、通電に伴う経時的な光出力が
得られ、かつ、通電に伴う経時特性の劣化がほとんど見
られないことが報告されている。そして、これを契機
に、これまで研究されてきたＳｉＣやＺｎＳｅ系の材料
に代わる新しいＬＥＤ用及び半導体レーザ素子用材料と
して盛んに研究開発が行われるようになってきている。
紫外域に直接遷移型のバンドギャップを有することか
ら、短波長半導体発光素子の材料として用いることはで
きる。近年、これを用いて作成した青色ＬＥＤでは、高
い光出力が得られ、かつ、通電に伴う経時的な光出力が
得られ、かつ、通電に伴う経時特性の劣化がほとんど見
られないことが報告されている。そして、これを契機
に、これまで研究されてきたＳｉＣやＺｎＳｅ系の材料
に代わる新しいＬＥＤ用及び半導体レーザ素子用材料と
して盛んに研究開発が行われるようになってきている。
【０００３】
【従来の技術】図８は従来の半導体発光装置の構造を示
す断面図である。図示例は、ＧａＮ系結晶を用いたＬＥ
Ｄに適用する場合である。図８において、１００１はＡ
ｌ2 Ｏ3 基板であり、１００２〜１００６はＡｌ 2 Ｏ3
基板１００１上に順次形成されたｎ−ＧａＮコンタクト
層、ｎ−ＡｌＧａＰＮクラッド層、ＧａＮ活性層、ｐ−
ＡｌＧａＰＮクラッド層、ｐ−ＧａＮコンタクト層であ
る。１００７はｐ−ＧａＮコンタクト層１００６側に形
成されたｐ電極であり、１００８はｎ−ＧａＮコンタク
ト層１００２側に形成されたｎ電極である。この従来の
半導体発光装置では、Ａｌ0.15Ｇａ0.35Ｎをクラッド層
１００３、１００５に用い、Ｉｎ0.06Ｇａ0.94Ｎを活性
層１００４に用い、ＧａＮをコンタクト層１００２、１
００６に用いている。このように、この従来の半導体発
光装置では、ＧａＮをベース材料系としたＡｌx Ｇａy
Ｉｎ1-x-y Ｎ系が用いられている。
す断面図である。図示例は、ＧａＮ系結晶を用いたＬＥ
Ｄに適用する場合である。図８において、１００１はＡ
ｌ2 Ｏ3 基板であり、１００２〜１００６はＡｌ 2 Ｏ3
基板１００１上に順次形成されたｎ−ＧａＮコンタクト
層、ｎ−ＡｌＧａＰＮクラッド層、ＧａＮ活性層、ｐ−
ＡｌＧａＰＮクラッド層、ｐ−ＧａＮコンタクト層であ
る。１００７はｐ−ＧａＮコンタクト層１００６側に形
成されたｐ電極であり、１００８はｎ−ＧａＮコンタク
ト層１００２側に形成されたｎ電極である。この従来の
半導体発光装置では、Ａｌ0.15Ｇａ0.35Ｎをクラッド層
１００３、１００５に用い、Ｉｎ0.06Ｇａ0.94Ｎを活性
層１００４に用い、ＧａＮをコンタクト層１００２、１
００６に用いている。このように、この従来の半導体発
光装置では、ＧａＮをベース材料系としたＡｌx Ｇａy
Ｉｎ1-x-y Ｎ系が用いられている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】図９はＡｌx Ｇａy Ｉ
ｎ1-x-y Ｎ系の格子定数とバンドギャップの関係を示す
図である。図８に示した半導体発光装置のＡｌ0.15Ｇａ
0.35Ｎクラッド層１００３，１００５、ＧａＮコンタク
ト層１００２，１００６及びＩｎ0.06Ｇａ0.94Ｎ活性層
１００４は、各々図９中の点ａ、点ｂ、点ｃに相当す
る。
ｎ1-x-y Ｎ系の格子定数とバンドギャップの関係を示す
図である。図８に示した半導体発光装置のＡｌ0.15Ｇａ
0.35Ｎクラッド層１００３，１００５、ＧａＮコンタク
ト層１００２，１００６及びＩｎ0.06Ｇａ0.94Ｎ活性層
１００４は、各々図９中の点ａ、点ｂ、点ｃに相当す
る。
【０００５】従来の半導体発光装置では、図９から判る
ように、各層の格子定数は異なっているため、格子不整
合に起因する結晶欠陥が各層の界面付近に多数発生す
る。これらの結晶欠陥は、素子の特性を損なう原因とな
り、素子の特性向上を妨げている。歪量子井戸のよう
に、欠陥の発生する臨界膜厚以下の非常に膜厚の小さな
層（厚さ数十から百オングストローム程度）を利用する
場合を除いては、各層の格子定数は、一致していること
が望ましい。
ように、各層の格子定数は異なっているため、格子不整
合に起因する結晶欠陥が各層の界面付近に多数発生す
る。これらの結晶欠陥は、素子の特性を損なう原因とな
り、素子の特性向上を妨げている。歪量子井戸のよう
に、欠陥の発生する臨界膜厚以下の非常に膜厚の小さな
層（厚さ数十から百オングストローム程度）を利用する
場合を除いては、各層の格子定数は、一致していること
が望ましい。
【０００６】この各層の格子定数を容易に一致させる方
法としては、クラッド層に図９中の点ｄで示されるよう
なＡｌx Ｇａy Ｉｎ1-x-y Ｎ混晶を用い、活性層にＧａ
Ｎ（点ｂ）とＩｎx Ｇａ1-x Ｎ（点ｃ）とからなる歪量
子井戸を用いる方法が挙げられている。このような構造
を採用することにより、Ｉｎx Ｇａ1-x Ｎ層を除いた部
分の格子定数は、一致するようになり、また、Ｉｎx Ｇ
ａ1-x Ｎ層も厚さが臨界膜厚以下とすることができるた
め、全体を通して結晶欠陥の発生を完全に抑えることが
できる。
法としては、クラッド層に図９中の点ｄで示されるよう
なＡｌx Ｇａy Ｉｎ1-x-y Ｎ混晶を用い、活性層にＧａ
Ｎ（点ｂ）とＩｎx Ｇａ1-x Ｎ（点ｃ）とからなる歪量
子井戸を用いる方法が挙げられている。このような構造
を採用することにより、Ｉｎx Ｇａ1-x Ｎ層を除いた部
分の格子定数は、一致するようになり、また、Ｉｎx Ｇ
ａ1-x Ｎ層も厚さが臨界膜厚以下とすることができるた
め、全体を通して結晶欠陥の発生を完全に抑えることが
できる。
【０００７】しかしながら、クラッド層となるＡｌx Ｇ
ａy Ｉｎ1-x-y Ｎ混晶には、高品質の結晶を得るのが非
常に難しいという問題がある。これはＡｌx Ｇａy Ｉｎ
1-x- y Ｎ混晶を構成する３つの２元結晶ＡｌＮ，Ｇａ
Ｎ，ＩｎＮを成長する場合の最適温度が各々異なること
による。このＡｌx Ｇａy Ｉｎ1-x-y Ｎ混晶を構成する
３つの２元結晶ＡｌＮ，ＧａＮ，ＩｎＮのうち、結晶の
結合エネルギーが最も大きいＡｌＮの成長では、結合が
強固で解離し難いため、高品質の結晶を得るのに１００
０℃以上の高温が必要であるのに対し、結合エネルギー
が小さいＩｎＮの成長では、結合が弱く解離し易いた
め、温度を８００℃以下に抑えないと結晶成長が行えな
い。
ａy Ｉｎ1-x-y Ｎ混晶には、高品質の結晶を得るのが非
常に難しいという問題がある。これはＡｌx Ｇａy Ｉｎ
1-x- y Ｎ混晶を構成する３つの２元結晶ＡｌＮ，Ｇａ
Ｎ，ＩｎＮを成長する場合の最適温度が各々異なること
による。このＡｌx Ｇａy Ｉｎ1-x-y Ｎ混晶を構成する
３つの２元結晶ＡｌＮ，ＧａＮ，ＩｎＮのうち、結晶の
結合エネルギーが最も大きいＡｌＮの成長では、結合が
強固で解離し難いため、高品質の結晶を得るのに１００
０℃以上の高温が必要であるのに対し、結合エネルギー
が小さいＩｎＮの成長では、結合が弱く解離し易いた
め、温度を８００℃以下に抑えないと結晶成長が行えな
い。
【０００８】このため、クラッド層となるＡｌx Ｇａy
Ｉｎ1-x-y Ｎ混晶の成長は、仮に低温成長が必要なＩｎ
Ｎに合わせて、８００℃以下で結晶成長を行った場合に
は、高温成長が必要なＡｌＮを含んでいるので、高品質
な結晶を得ることができない。また、逆に高温成長が必
要なＡｌＮに合わせて１０００℃以上に結晶成長を行っ
た場合には、低温成長が必要なＩｎＮは解離してしま
い、ＩｎＮを含んだＡｌ xＧａyＩｎ1-x-y混晶を得るこ
とができない（１−ｘ−ｙ≒０）。
Ｉｎ1-x-y Ｎ混晶の成長は、仮に低温成長が必要なＩｎ
Ｎに合わせて、８００℃以下で結晶成長を行った場合に
は、高温成長が必要なＡｌＮを含んでいるので、高品質
な結晶を得ることができない。また、逆に高温成長が必
要なＡｌＮに合わせて１０００℃以上に結晶成長を行っ
た場合には、低温成長が必要なＩｎＮは解離してしま
い、ＩｎＮを含んだＡｌ xＧａyＩｎ1-x-y混晶を得るこ
とができない（１−ｘ−ｙ≒０）。
【０００９】さて、２元結晶と平衡する５族蒸気圧は、
このような問題を考える際の良い指標となる。ここで、
図１０にＡｌＮ，ＧａＮ及びＩｎＮの５族平衡蒸気圧を
示す。ＡｌＮとＩｎＮの間の５族平衡蒸気圧の差は８０
０℃以上の広い温度範囲にわたって３０桁以上もあり、
結合エネルギーの差が非常に大きいことが見て取れる。
このような問題を考える際の良い指標となる。ここで、
図１０にＡｌＮ，ＧａＮ及びＩｎＮの５族平衡蒸気圧を
示す。ＡｌＮとＩｎＮの間の５族平衡蒸気圧の差は８０
０℃以上の広い温度範囲にわたって３０桁以上もあり、
結合エネルギーの差が非常に大きいことが見て取れる。
【００１０】以上の説明から判るように、クラッド層と
なるＡｌx Ｇａy Ｉｎ1-x-y Ｎ系の材料では、結晶を高
品質に保ったまま格子整合した素子構造を形成すること
が困難であるという問題があった。そこで、本発明は、
高品質な結晶性のクラッド層を得ることができ、結晶を
高品質に保ったまま格子整合した素子構造を容易に形成
することができる半導体発光装置を提供することを目的
としている。
なるＡｌx Ｇａy Ｉｎ1-x-y Ｎ系の材料では、結晶を高
品質に保ったまま格子整合した素子構造を形成すること
が困難であるという問題があった。そこで、本発明は、
高品質な結晶性のクラッド層を得ることができ、結晶を
高品質に保ったまま格子整合した素子構造を容易に形成
することができる半導体発光装置を提供することを目的
としている。
【００１１】
【課題を解決するための手段】請求項１記載の発明は、
活性層がクラッド層で挟まれた半導体発光装置におい
て、該クラッド層を結晶構造がワルツァイト型のＡｌx
Ｇａ1-x Ｐy Ｎ1-y （但し、０＜ｘ≦１とし、かつ０＜
ｙ≦０．２とする）混晶から形成してなることを特徴と
するものである。
活性層がクラッド層で挟まれた半導体発光装置におい
て、該クラッド層を結晶構造がワルツァイト型のＡｌx
Ｇａ1-x Ｐy Ｎ1-y （但し、０＜ｘ≦１とし、かつ０＜
ｙ≦０．２とする）混晶から形成してなることを特徴と
するものである。
【００１２】請求項２記載の発明は、上記請求項１記載
の発明において、前記クラッド層は、ＧａＮと格子整合
してなることを特徴とするものである。請求項３記載の
発明は、上記請求項１，２記載の発明において、前記活
性層は、ＧａＮから構成してなることを特徴とするもの
である。請求項４記載の発明は、上記請求項１，２記載
の発明において、前記活性層は、Ａｌx Ｇａ1-x ＮとＧ
ａＰy Ｎ1-y （但し、０≦ｘ≦０．５とし、かつ０≦ｙ
≦０．２とする）とからなる歪量子井戸から形成してな
ることを特徴とするものである。
の発明において、前記クラッド層は、ＧａＮと格子整合
してなることを特徴とするものである。請求項３記載の
発明は、上記請求項１，２記載の発明において、前記活
性層は、ＧａＮから構成してなることを特徴とするもの
である。請求項４記載の発明は、上記請求項１，２記載
の発明において、前記活性層は、Ａｌx Ｇａ1-x ＮとＧ
ａＰy Ｎ1-y （但し、０≦ｘ≦０．５とし、かつ０≦ｙ
≦０．２とする）とからなる歪量子井戸から形成してな
ることを特徴とするものである。
【００１３】請求項５記載の発明は、上記請求項１，２
記載の発明において、前記活性層は、Ａｌx Ｇａ1-x Ｎ
とＩｎy Ｇａ1-y Ｎ（但し、０≦ｘ≦０．５とし、かつ
０≦ｙ≦０．５とする）とからなる歪量子井戸から形成
してなることを特徴とするものである。請求項６記載の
発明は、上記請求項１乃至５記載の発明において、前記
活性層とクラッド層間に光閉じ込め層を有し、かつ該光
閉じ込め層は、Ａｌx Ｇａ1-xＰy Ｎ1-y （但し、０≦
ｘ＜請求項１のｘとし、かつ０≦ｙ＜請求項１のｙとす
る）から形成してなることを特徴とするものである。
記載の発明において、前記活性層は、Ａｌx Ｇａ1-x Ｎ
とＩｎy Ｇａ1-y Ｎ（但し、０≦ｘ≦０．５とし、かつ
０≦ｙ≦０．５とする）とからなる歪量子井戸から形成
してなることを特徴とするものである。請求項６記載の
発明は、上記請求項１乃至５記載の発明において、前記
活性層とクラッド層間に光閉じ込め層を有し、かつ該光
閉じ込め層は、Ａｌx Ｇａ1-xＰy Ｎ1-y （但し、０≦
ｘ＜請求項１のｘとし、かつ０≦ｙ＜請求項１のｙとす
る）から形成してなることを特徴とするものである。
【００１４】
【作用】従来、ＧａＮ系の半導体発光装置のクラッド層
には、前述の如くＡｌＧａＩｎＮを用いていたが、この
ＡｌＧａＩｎＮでは、結晶性良く成長させるのが難し
く、格子整合を犠牲にしつつ素子を形成していた。この
ような問題を解決するために、本発明では、準安定の材
料系であるＡｌx Ｇａ1-x Ｐy Ｎ1-y 系混晶をクラッド
層に利用する方法を採用する。以下、具体的に説明す
る。
には、前述の如くＡｌＧａＩｎＮを用いていたが、この
ＡｌＧａＩｎＮでは、結晶性良く成長させるのが難し
く、格子整合を犠牲にしつつ素子を形成していた。この
ような問題を解決するために、本発明では、準安定の材
料系であるＡｌx Ｇａ1-x Ｐy Ｎ1-y 系混晶をクラッド
層に利用する方法を採用する。以下、具体的に説明す
る。
【００１５】Ａｌx Ｇａ1-x Ｐy Ｎ1-y 混晶は、この混
晶を構成する４つの２元結晶のうち、ＡｌＮとＧａＮが
ウルツァイト型の結晶構造を有し、ＡｌＰとＧａＰがジ
ンクブレンド型の結晶構造を有することから、安定には
存在し得ないため、これまでこのＡｌx Ｇａ1-x Ｐy Ｎ
1-y 混晶を利用することは考慮されていなかった。Ａｌ
Ｎ，ＧａＮ，ＡｌＰ及びＧａＰは各々固溶限があり、Ｇ
ａＰ中にＮを固溶させて引き上げると、ＧａＮを引き上
げることができるが、そのＧａＮ中にはＰは固溶してい
ない。このため、前述の如く、Ａｌx Ｇａ1-x Ｐy Ｎ
1-y 混晶を利用することは考慮されていなかった。
晶を構成する４つの２元結晶のうち、ＡｌＮとＧａＮが
ウルツァイト型の結晶構造を有し、ＡｌＰとＧａＰがジ
ンクブレンド型の結晶構造を有することから、安定には
存在し得ないため、これまでこのＡｌx Ｇａ1-x Ｐy Ｎ
1-y 混晶を利用することは考慮されていなかった。Ａｌ
Ｎ，ＧａＮ，ＡｌＰ及びＧａＰは各々固溶限があり、Ｇ
ａＰ中にＮを固溶させて引き上げると、ＧａＮを引き上
げることができるが、そのＧａＮ中にはＰは固溶してい
ない。このため、前述の如く、Ａｌx Ｇａ1-x Ｐy Ｎ
1-y 混晶を利用することは考慮されていなかった。
【００１６】しかしながら、有機金属気相成長法（ＭＯ
ＶＰＥ法）等の気相成長法により１０００℃程度の温度
で結晶成長を行った場合、燐組成ｙが０．１程度の組成
までのＡｌx Ｇａ1-x Ｐy Ｎ1-y 混晶を準安定なウルツ
ァイト型の結晶として得ることができる。ここで、図１
はＡｌx Ｇａ1-x Ｐy Ｎ1-y 系の格子定数とバンドギャ
ップの関係を示す図である。
ＶＰＥ法）等の気相成長法により１０００℃程度の温度
で結晶成長を行った場合、燐組成ｙが０．１程度の組成
までのＡｌx Ｇａ1-x Ｐy Ｎ1-y 混晶を準安定なウルツ
ァイト型の結晶として得ることができる。ここで、図１
はＡｌx Ｇａ1-x Ｐy Ｎ1-y 系の格子定数とバンドギャ
ップの関係を示す図である。
【００１７】この図１から判るように、Ａｌx Ｇａy Ｉ
ｎ1-x-y Ｎ系同様に格子整合を保ったままバンドギャッ
プを変化させることができる。図１中の点線は、ＧａＮ
と格子整合したラインを示すが、例えばこの点線上のＡ
ｌx Ｇａ1-x Ｐy Ｎ1-y 混晶をクラッド層に用い、Ｇａ
Ｎをコンタクト層や光閉じ込め層に用いることにより、
結晶欠陥の発生を抑えた半導体発光装置を形成すること
ができる。
ｎ1-x-y Ｎ系同様に格子整合を保ったままバンドギャッ
プを変化させることができる。図１中の点線は、ＧａＮ
と格子整合したラインを示すが、例えばこの点線上のＡ
ｌx Ｇａ1-x Ｐy Ｎ1-y 混晶をクラッド層に用い、Ｇａ
Ｎをコンタクト層や光閉じ込め層に用いることにより、
結晶欠陥の発生を抑えた半導体発光装置を形成すること
ができる。
【００１８】また、Ａｌx Ｇａ1-x Ｐy Ｎ1-y 系では、
Ａｌx Ｇａy Ｉｎ1-x-y Ｎ系におけるＩｎとは異なり、
結晶中にＰを含有させるために、Ａｌx Ｇａy Ｉｎ
1-x-y Ｎ系よりも極端に成長温度を低くすることなく、
１０００℃程度の比較的高温で結晶成長を行うことがで
きる。このため、含有するＡｌＮを高品質に保てる程度
の高温で結晶を成長することができる。
Ａｌx Ｇａy Ｉｎ1-x-y Ｎ系におけるＩｎとは異なり、
結晶中にＰを含有させるために、Ａｌx Ｇａy Ｉｎ
1-x-y Ｎ系よりも極端に成長温度を低くすることなく、
１０００℃程度の比較的高温で結晶成長を行うことがで
きる。このため、含有するＡｌＮを高品質に保てる程度
の高温で結晶を成長することができる。
【００１９】ここで、図２はＡｌＮ，ＧａＮ，ＡｌＰ及
びＧａＰの５族平衡蒸気圧を示す図である。この図２に
示す如く、ＩｎＮの場合と異なり、ＡｌＰとＧａＰの５
族平衡蒸気圧は、ＧａＮとＡｌＮの間に位置しており、
ＩｎＮと比較して、ＧａＰとＡｌＰは、高温でも結晶中
に取込まれ易いことが見て取れる。これから、ＧａＰ及
びＡｌＰは、最高成長温度をＧａＮとＡｌＮの間に持っ
て来ることができるうえ、ＡｌＧａＮと同程度の温度で
結晶成長することができる。
びＧａＰの５族平衡蒸気圧を示す図である。この図２に
示す如く、ＩｎＮの場合と異なり、ＡｌＰとＧａＰの５
族平衡蒸気圧は、ＧａＮとＡｌＮの間に位置しており、
ＩｎＮと比較して、ＧａＰとＡｌＰは、高温でも結晶中
に取込まれ易いことが見て取れる。これから、ＧａＰ及
びＡｌＰは、最高成長温度をＧａＮとＡｌＮの間に持っ
て来ることができるうえ、ＡｌＧａＮと同程度の温度で
結晶成長することができる。
【００２０】以上の説明から判るように、Ａｌx Ｇａ
1-x Ｐy Ｎ1-y 系の材料をクラッド層に採用することに
より、Ａｌx Ｇａy Ｉｎ1-x-y Ｎ系の場合よりも高品質
な結晶性のＡｌx Ｇａ1-x Ｐy Ｎ1-y 系クラッド層を得
ることができる。このため、結晶を高品質に保ったまま
格子整合した素子構造を容易に形成することができる。
1-x Ｐy Ｎ1-y 系の材料をクラッド層に採用することに
より、Ａｌx Ｇａy Ｉｎ1-x-y Ｎ系の場合よりも高品質
な結晶性のＡｌx Ｇａ1-x Ｐy Ｎ1-y 系クラッド層を得
ることができる。このため、結晶を高品質に保ったまま
格子整合した素子構造を容易に形成することができる。
【００２１】
【実施例】以下、本発明の実施例を図面を参照して説明
する。 （実施例１）図３は本発明に係る実施例１の半導体発光
装置の構造を示す断面図である。図示例は、ＬＥＤ等に
適用することができる。
する。 （実施例１）図３は本発明に係る実施例１の半導体発光
装置の構造を示す断面図である。図示例は、ＬＥＤ等に
適用することができる。
【００２２】本実施例の半導体発光装置は、Ａｌ2 Ｏ3
基板１と、Ａｌ2 Ｏ3 基板１上に形成された膜厚３μｍ
程度のｎ−ＧａＮコンタクト層２と、ｎ−ＧａＮコンタ
クト層２上に形成れた膜厚１μｍ程度のｎ−Ａｌx Ｇａ
1-x Ｐy Ｎ1-y クラッド層３上に形成された膜厚０．２
μｍ程度のＧａＮ活性層４と、ＧａＮ活性層４上に形成
された膜厚１μｍ程度のｐ−Ａｌx Ｇａ1-x Ｐy Ｎ1-y
クラッド層５と、ｐ−Ａｌx Ｇａ1-x Ｐy Ｎ1-y クラッ
ド層５上に形成された膜厚０．５μｍ程度のｐ−ＧａＮ
コンタクト層６と、ｎ−ＧａＮコンタクト層２側に形成
されたＡｌ等のｎ電極７と、ｐ−ＧａＮコンタクト層６
側に形成されたＡｕ等のｐ電極８とから構成されてい
る。
基板１と、Ａｌ2 Ｏ3 基板１上に形成された膜厚３μｍ
程度のｎ−ＧａＮコンタクト層２と、ｎ−ＧａＮコンタ
クト層２上に形成れた膜厚１μｍ程度のｎ−Ａｌx Ｇａ
1-x Ｐy Ｎ1-y クラッド層３上に形成された膜厚０．２
μｍ程度のＧａＮ活性層４と、ＧａＮ活性層４上に形成
された膜厚１μｍ程度のｐ−Ａｌx Ｇａ1-x Ｐy Ｎ1-y
クラッド層５と、ｐ−Ａｌx Ｇａ1-x Ｐy Ｎ1-y クラッ
ド層５上に形成された膜厚０．５μｍ程度のｐ−ＧａＮ
コンタクト層６と、ｎ−ＧａＮコンタクト層２側に形成
されたＡｌ等のｎ電極７と、ｐ−ＧａＮコンタクト層６
側に形成されたＡｕ等のｐ電極８とから構成されてい
る。
【００２３】なお、クラッド層３，５を構成するＡｌx
Ｇａ1-x Ｐy Ｎ1-y 混晶は、ｘは０＜ｘ≦１で、かつｙ
は０＜ｙ≦０．２であればよく、ｙが０．２より大きく
なると層状に安定に結晶成長し難くなり実用上好ましく
ない。このように、本実施例では、クラッド層３，５を
結晶構造がウルツァイト型のＡｌx Ｇａ1-x Ｐy Ｎ1-y
混晶から形成して構成したため、前述の如くＡｌx Ｇａ
y Ｉｎ1-x-y Ｎ系の場合よりも高品質な結晶性のＡｌx
Ｇａy-x Ｐy Ｎ1-y クラッド層３，５を得ることができ
る。このため、結晶を高品質に保ったまま格子整合した
素子構造を容易に形成することができる。
Ｇａ1-x Ｐy Ｎ1-y 混晶は、ｘは０＜ｘ≦１で、かつｙ
は０＜ｙ≦０．２であればよく、ｙが０．２より大きく
なると層状に安定に結晶成長し難くなり実用上好ましく
ない。このように、本実施例では、クラッド層３，５を
結晶構造がウルツァイト型のＡｌx Ｇａ1-x Ｐy Ｎ1-y
混晶から形成して構成したため、前述の如くＡｌx Ｇａ
y Ｉｎ1-x-y Ｎ系の場合よりも高品質な結晶性のＡｌx
Ｇａy-x Ｐy Ｎ1-y クラッド層３，５を得ることができ
る。このため、結晶を高品質に保ったまま格子整合した
素子構造を容易に形成することができる。
【００２４】（実施例２）図４は本発明に係る実施例２
の半導体発光装置の構造を示す断面図である。図示例
は、ＬＥＤ等に適用することができる。本実施例の半導
体発光装置は、Ａｌ2 Ｏ3 基板１と、Ａｌ2 Ｏ3 基板１
上に形成された膜厚３μｍ程度のｎ−ＧａＮコンタクト
層２と、ｎ−ＧａＮコンタクト層２上に形成れた膜厚１
μｍ程度のｎ−Ａｌx Ｇａ1-x Ｐy Ｎ1-y クラッド層３
と、ｎ−Ａｌx Ｇａ1-x Ｐy Ｎ1-y クラッド層３上に形
成された膜厚０．１μｍ程度のクラッド層３，５とは組
織の異なるｎ−Ａｌx Ｇａ1-x Ｐy Ｎ1-y 光閉じ込め層
１１と、ｎ−Ａｌx Ｇａ1-x Ｐy Ｎ1-y 光閉じ込め層１
１上に形成された膜厚８０オングストローム程度のＡｌ
x Ｇａ1-x Ｎ膜と膜厚５０オングストローム程度のＧａ
Ｐy Ｎ1-y とからなる歪量子井戸（３周期）構造の活性
層１２と、活性層１２上に形成された膜厚０．１μｍ程
度のクラッド層３，５とは組織の異なるｐ−Ａｌx Ｇａ
1-x Ｐy Ｎ1-y 光閉じ込め層１３と、ｐ−Ａｌx Ｇａ
1-x Ｐ y Ｎ1-y 光閉じ込め層１３上に形成された膜厚１
μｍ程度のｐ−Ａｌx Ｇａ1-xＰy Ｎ1-y クラッド層５
と、ｐ−Ａｌx Ｇａ1-x Ｐy Ｎ1-y クラッド層５上に形
成された膜厚０．５μｍ程度のｐ−ＧａＮコンタクト層
６と、ｎ−ＧａＮコンタクト層２側に形成されたＡｌ等
のｎ電極７と、ｐ−ＧａＮコンタクト層６側に形成され
たＡｕ等のｐ電極８から構成されている。
の半導体発光装置の構造を示す断面図である。図示例
は、ＬＥＤ等に適用することができる。本実施例の半導
体発光装置は、Ａｌ2 Ｏ3 基板１と、Ａｌ2 Ｏ3 基板１
上に形成された膜厚３μｍ程度のｎ−ＧａＮコンタクト
層２と、ｎ−ＧａＮコンタクト層２上に形成れた膜厚１
μｍ程度のｎ−Ａｌx Ｇａ1-x Ｐy Ｎ1-y クラッド層３
と、ｎ−Ａｌx Ｇａ1-x Ｐy Ｎ1-y クラッド層３上に形
成された膜厚０．１μｍ程度のクラッド層３，５とは組
織の異なるｎ−Ａｌx Ｇａ1-x Ｐy Ｎ1-y 光閉じ込め層
１１と、ｎ−Ａｌx Ｇａ1-x Ｐy Ｎ1-y 光閉じ込め層１
１上に形成された膜厚８０オングストローム程度のＡｌ
x Ｇａ1-x Ｎ膜と膜厚５０オングストローム程度のＧａ
Ｐy Ｎ1-y とからなる歪量子井戸（３周期）構造の活性
層１２と、活性層１２上に形成された膜厚０．１μｍ程
度のクラッド層３，５とは組織の異なるｐ−Ａｌx Ｇａ
1-x Ｐy Ｎ1-y 光閉じ込め層１３と、ｐ−Ａｌx Ｇａ
1-x Ｐ y Ｎ1-y 光閉じ込め層１３上に形成された膜厚１
μｍ程度のｐ−Ａｌx Ｇａ1-xＰy Ｎ1-y クラッド層５
と、ｐ−Ａｌx Ｇａ1-x Ｐy Ｎ1-y クラッド層５上に形
成された膜厚０．５μｍ程度のｐ−ＧａＮコンタクト層
６と、ｎ−ＧａＮコンタクト層２側に形成されたＡｌ等
のｎ電極７と、ｐ−ＧａＮコンタクト層６側に形成され
たＡｕ等のｐ電極８から構成されている。
【００２５】なお、クラッド層３，５を構成するＡｌx
Ｇａ1-x Ｐy Ｎ1-y 混晶は、ｘは０＜ｘ≦１で、かつｙ
は０＜ｙ≦０．２であればよく、ｙが０．２より大きく
なると層状に安定に結晶成長し難くなり実用上好ましく
ない。また、光閉じ込め層１１，１３を構成するＡｌx
Ｇａ1-x Ｐy Ｎ1-y 混晶は、ｘは０≦ｘ＜クラッド層
３，５の上記ｘで、かつ０≦ｙ＜クラッド層３，５の上
記ｙであればよい。ｐ−Ａｌx Ｇａ1-x Ｐy Ｎ1-y 光閉
じ込め層１２の歪量子井戸を構成するＡｌx Ｇａ1-x Ｎ
混晶とＧａＰy Ｎ1-y 混晶は、０≦ｘ≦０．５であれば
よく、ｙは０≦ｙ≦０．２であればよく、ｘが０．５よ
り大きくなると、、またｙが０．２より大きくなると、
層状に安定に形成し難くなり実用上好ましくない。
Ｇａ1-x Ｐy Ｎ1-y 混晶は、ｘは０＜ｘ≦１で、かつｙ
は０＜ｙ≦０．２であればよく、ｙが０．２より大きく
なると層状に安定に結晶成長し難くなり実用上好ましく
ない。また、光閉じ込め層１１，１３を構成するＡｌx
Ｇａ1-x Ｐy Ｎ1-y 混晶は、ｘは０≦ｘ＜クラッド層
３，５の上記ｘで、かつ０≦ｙ＜クラッド層３，５の上
記ｙであればよい。ｐ−Ａｌx Ｇａ1-x Ｐy Ｎ1-y 光閉
じ込め層１２の歪量子井戸を構成するＡｌx Ｇａ1-x Ｎ
混晶とＧａＰy Ｎ1-y 混晶は、０≦ｘ≦０．５であれば
よく、ｙは０≦ｙ≦０．２であればよく、ｘが０．５よ
り大きくなると、、またｙが０．２より大きくなると、
層状に安定に形成し難くなり実用上好ましくない。
【００２６】このように、本実施例では、クラッド層
３，５を結晶構造がウルツァイト型のＡｌx Ｇａ1-x Ｐ
y Ｎ1-y 混晶から形成して構成したため、前述の如く、
ＡｌxＧａy Ｉｎ1-x-y Ｎ系の場合よりも高品質な結晶
性のＡｌx Ｇａ1-x Ｐy Ｎ1-yクラッド層３，５を得る
ことができる。このため、結晶を高品質に保ったまま格
子整合した素子構造を容易に形成することができる。
３，５を結晶構造がウルツァイト型のＡｌx Ｇａ1-x Ｐ
y Ｎ1-y 混晶から形成して構成したため、前述の如く、
ＡｌxＧａy Ｉｎ1-x-y Ｎ系の場合よりも高品質な結晶
性のＡｌx Ｇａ1-x Ｐy Ｎ1-yクラッド層３，５を得る
ことができる。このため、結晶を高品質に保ったまま格
子整合した素子構造を容易に形成することができる。
【００２７】（実施例３）図５は本発明に係る実施例３
の半導体発光装置の構造を示す断面図である。図示例
は、ＬＥＤ等に適用することができる。本実施例の半導
体発光装置は、Ａｌ2 Ｏ3 基板１と、Ａｌ2 Ｏ3 基板１
上に形成された膜厚３μｍ程度のｎ−ＧａＮコンタクト
層２と、ｎ−ＧａＮコンタクト層２上に形成された膜厚
１μｍ程度のｎ−Ａｌx Ｇａ1-x Ｐy Ｎ1-y クラッド層
３と、ｎ−Ａｌx Ｇａ1-x Ｐy Ｎ1-y クラッド層３上に
形成された膜厚０．１μｍ程度のクラッド層３，５とは
組成の異なるｎ−Ａｌx Ｇａ1-x Ｐy Ｎ1-y 光閉じ込め
層１１と、ｎ−Ａｌx Ｇａ1-x Ｐy Ｎ1-y 光閉じ込め層
１１上に形成された膜厚８０オングストローム程度のＡ
ｌx Ｇａ1-x Ｎ膜と膜厚５０オングストローム程度のＩ
ｎx Ｇａ1-x Ｎとからなる歪量子井戸（３周期）構造の
活性層１５と、活性層１５上に形成された膜厚０．１μ
ｍ程度のクラッド層３，５とは組成の異なるｐ−Ａｌx
Ｇａ1-x Ｐy Ｎ1-y 光閉じ込め層１３と、ｐ−Ａｌx Ｇ
ａ1- x Ｐy Ｎ1-y 光閉じ込め層１３上に形成された膜厚
１μｍ程度のｐ−Ａｌx Ｇａ 1-x Ｐy Ｎ1-y クラッド層
５と、ｐ−Ａｌx Ｇａ1-x Ｐy Ｎ1-y クラッド層５上に
形成された膜厚０．５μｍ程度のｐ−ＧａＮコンタクト
層６と、ｎ−ＧａＮコンタクト層２側に形成されたＡｌ
等のｎ電極７と、ｐ−ＧａＮコンタクト層６側に形成さ
れたＡｕ等のｐ電極８から構成されている。
の半導体発光装置の構造を示す断面図である。図示例
は、ＬＥＤ等に適用することができる。本実施例の半導
体発光装置は、Ａｌ2 Ｏ3 基板１と、Ａｌ2 Ｏ3 基板１
上に形成された膜厚３μｍ程度のｎ−ＧａＮコンタクト
層２と、ｎ−ＧａＮコンタクト層２上に形成された膜厚
１μｍ程度のｎ−Ａｌx Ｇａ1-x Ｐy Ｎ1-y クラッド層
３と、ｎ−Ａｌx Ｇａ1-x Ｐy Ｎ1-y クラッド層３上に
形成された膜厚０．１μｍ程度のクラッド層３，５とは
組成の異なるｎ−Ａｌx Ｇａ1-x Ｐy Ｎ1-y 光閉じ込め
層１１と、ｎ−Ａｌx Ｇａ1-x Ｐy Ｎ1-y 光閉じ込め層
１１上に形成された膜厚８０オングストローム程度のＡ
ｌx Ｇａ1-x Ｎ膜と膜厚５０オングストローム程度のＩ
ｎx Ｇａ1-x Ｎとからなる歪量子井戸（３周期）構造の
活性層１５と、活性層１５上に形成された膜厚０．１μ
ｍ程度のクラッド層３，５とは組成の異なるｐ−Ａｌx
Ｇａ1-x Ｐy Ｎ1-y 光閉じ込め層１３と、ｐ−Ａｌx Ｇ
ａ1- x Ｐy Ｎ1-y 光閉じ込め層１３上に形成された膜厚
１μｍ程度のｐ−Ａｌx Ｇａ 1-x Ｐy Ｎ1-y クラッド層
５と、ｐ−Ａｌx Ｇａ1-x Ｐy Ｎ1-y クラッド層５上に
形成された膜厚０．５μｍ程度のｐ−ＧａＮコンタクト
層６と、ｎ−ＧａＮコンタクト層２側に形成されたＡｌ
等のｎ電極７と、ｐ−ＧａＮコンタクト層６側に形成さ
れたＡｕ等のｐ電極８から構成されている。
【００２８】なお、クラッド層３，５を構成するＡｌx
Ｇａ1-x Ｐy Ｎ1-y 混晶は、ｘは０＜ｘ≦１で、かつｙ
は０＜ｙ≦０．２であればよく、ｙが０．２より大きく
なると層状に安定に結晶成長し難くなり実用上好ましく
ない。また、光閉じ込め層１１，１３を構成するＡｌx
Ｇａ1-x Ｐy Ｎ1-y 混晶は、ｘは０≦ｘ＜クラッド層
３，５の上記ｘで、かつ０≦ｙ＜クラッド層３，５の上
記ｙであればよい。ｐ−Ａｌx Ｇａ1-x Ｐy Ｎ1-y 光閉
じ込め層１２の歪量子井戸を構成するＡｌx Ｇａ1-x Ｎ
混晶とＩｎy Ｇａ1-y Ｎ混晶は、０≦ｘ≦０．５であれ
ばよく、ｙは０≦ｙ≦０．５であればよく、ｘが０．５
より大きくなると、またｙが０．５より大きくなると、
層状に安定に形成し難くなり実用上好ましくない。
Ｇａ1-x Ｐy Ｎ1-y 混晶は、ｘは０＜ｘ≦１で、かつｙ
は０＜ｙ≦０．２であればよく、ｙが０．２より大きく
なると層状に安定に結晶成長し難くなり実用上好ましく
ない。また、光閉じ込め層１１，１３を構成するＡｌx
Ｇａ1-x Ｐy Ｎ1-y 混晶は、ｘは０≦ｘ＜クラッド層
３，５の上記ｘで、かつ０≦ｙ＜クラッド層３，５の上
記ｙであればよい。ｐ−Ａｌx Ｇａ1-x Ｐy Ｎ1-y 光閉
じ込め層１２の歪量子井戸を構成するＡｌx Ｇａ1-x Ｎ
混晶とＩｎy Ｇａ1-y Ｎ混晶は、０≦ｘ≦０．５であれ
ばよく、ｙは０≦ｙ≦０．５であればよく、ｘが０．５
より大きくなると、またｙが０．５より大きくなると、
層状に安定に形成し難くなり実用上好ましくない。
【００２９】このように、本実施例では、クラッド層
３，５を結晶構造がウルツァイト型のＡｌx Ｇａ1-x Ｐ
y Ｎ1-y 混晶から形成して構成したため、前述の如く、
ＡｌxＧａy Ｉｎ1-x-y Ｎ系の場合よりも高品質な結晶
性のＡｌx Ｇａ1-x Ｐy Ｎ1-yクラッド層３，５を得る
ことができる。このため、結晶を高品質に保ったまま格
子整合した素子構造を容易に形成することができる。
３，５を結晶構造がウルツァイト型のＡｌx Ｇａ1-x Ｐ
y Ｎ1-y 混晶から形成して構成したため、前述の如く、
ＡｌxＧａy Ｉｎ1-x-y Ｎ系の場合よりも高品質な結晶
性のＡｌx Ｇａ1-x Ｐy Ｎ1-yクラッド層３，５を得る
ことができる。このため、結晶を高品質に保ったまま格
子整合した素子構造を容易に形成することができる。
【００３０】（実施例４）図６は本発明に係る実施例４
の半導体発光装置の構造を示す断面図である。図示例
は、ＬＥＤ等に適用することができる。本実施例の半導
体発光装置は、Ａｌ2 Ｏ3 基板１と、Ａｌ2 Ｏ3 基板１
上に形成された膜厚３μｍ程度のｎ−ＧａＮコンタクト
層２と、ｎ−ＧａＮコンタクト層２上に形成れた膜厚１
μｍ程度のｎ−Ａｌx Ｇａ1-x Ｐy Ｎ1-y クラッド層３
と、ｎ−Ａｌx Ｇａ1-x Ｐy Ｎ1-y クラッド層３上に形
成された膜厚０．１μｍ程度のｎ−ＧａＮ光閉じ込め層
１７と、ｎ−ＧａＮ光閉じ込め層１７上に形成された膜
厚８０オングストローム程度のＧａＮ膜と膜厚５０オン
グストローム程度のＧａＰy Ｎ1-y とからなる歪量子井
戸（３周期）構造の活性層１８と、活性層１８上に形成
された膜厚０．１μｍ程度のｐ−ＧａＮ光閉じ込め層１
９と、ｐ−ＧａＮ光閉じ込め層１９上に形成された膜厚
１μｍ程度のｐ−Ａｌx Ｇａ1-x Ｐ y Ｎ1-y クラッド層
５と、ｐ−Ａｌx Ｇａ1-x Ｐy Ｎ1-y クラッド層５上に
形成された膜厚０．５μｍ程度のｐ−ＧａＮコンタクト
層６と、ｎ−ＧａＮコンタクト層２側に形成されたＡｌ
等のｎ電極７と、ｐ−ＧａＮコンタクト層６側に形成さ
れたＡｕ等のｐ電極８から構成されている。
の半導体発光装置の構造を示す断面図である。図示例
は、ＬＥＤ等に適用することができる。本実施例の半導
体発光装置は、Ａｌ2 Ｏ3 基板１と、Ａｌ2 Ｏ3 基板１
上に形成された膜厚３μｍ程度のｎ−ＧａＮコンタクト
層２と、ｎ−ＧａＮコンタクト層２上に形成れた膜厚１
μｍ程度のｎ−Ａｌx Ｇａ1-x Ｐy Ｎ1-y クラッド層３
と、ｎ−Ａｌx Ｇａ1-x Ｐy Ｎ1-y クラッド層３上に形
成された膜厚０．１μｍ程度のｎ−ＧａＮ光閉じ込め層
１７と、ｎ−ＧａＮ光閉じ込め層１７上に形成された膜
厚８０オングストローム程度のＧａＮ膜と膜厚５０オン
グストローム程度のＧａＰy Ｎ1-y とからなる歪量子井
戸（３周期）構造の活性層１８と、活性層１８上に形成
された膜厚０．１μｍ程度のｐ−ＧａＮ光閉じ込め層１
９と、ｐ−ＧａＮ光閉じ込め層１９上に形成された膜厚
１μｍ程度のｐ−Ａｌx Ｇａ1-x Ｐ y Ｎ1-y クラッド層
５と、ｐ−Ａｌx Ｇａ1-x Ｐy Ｎ1-y クラッド層５上に
形成された膜厚０．５μｍ程度のｐ−ＧａＮコンタクト
層６と、ｎ−ＧａＮコンタクト層２側に形成されたＡｌ
等のｎ電極７と、ｐ−ＧａＮコンタクト層６側に形成さ
れたＡｕ等のｐ電極８から構成されている。
【００３１】なお、クラッド層３，５を構成するＡｌx
Ｇａ1-x Ｐy Ｎ1-y 混晶は、ｘは０＜ｘ≦１で、かつｙ
は０＜ｙ≦０．２であればよく、ｙが０．２より大きく
なると、層状に安定に結晶成長し難くなり、活性層１８
の歪量子井戸を構成するとＧａＰy Ｎ1-y 混晶は、ｙは
０＜ｙ≦０．２であればよく、ｙが０．２より大きくな
ると、層状に安定に形成し難くなり実用上好ましくな
い。
Ｇａ1-x Ｐy Ｎ1-y 混晶は、ｘは０＜ｘ≦１で、かつｙ
は０＜ｙ≦０．２であればよく、ｙが０．２より大きく
なると、層状に安定に結晶成長し難くなり、活性層１８
の歪量子井戸を構成するとＧａＰy Ｎ1-y 混晶は、ｙは
０＜ｙ≦０．２であればよく、ｙが０．２より大きくな
ると、層状に安定に形成し難くなり実用上好ましくな
い。
【００３２】このように、本実施例では、クラッド層
３，５を結晶構造がウルツァイト型のＡｌx Ｇａ1-x Ｐ
y Ｎ1-y 混晶から形成して構成したため、前述の如く、
ＡｌxＧａy Ｉｎ1-x-y Ｎ系の場合よりも高品質な結晶
性のＡｌx Ｇａ1-x Ｐy Ｎ1-yクラッド層３，５を得る
ことができる。このため、結晶を高品質に保ったまま格
子整合した素子構造を容易に形成することができる。
３，５を結晶構造がウルツァイト型のＡｌx Ｇａ1-x Ｐ
y Ｎ1-y 混晶から形成して構成したため、前述の如く、
ＡｌxＧａy Ｉｎ1-x-y Ｎ系の場合よりも高品質な結晶
性のＡｌx Ｇａ1-x Ｐy Ｎ1-yクラッド層３，５を得る
ことができる。このため、結晶を高品質に保ったまま格
子整合した素子構造を容易に形成することができる。
【００３３】（実施例５）図７は本発明に係る実施例５
の半導体発光装置の構造を示す断面図である。図示例
は、ＬＥＤ等に適用することができる。本実施例の半導
体発光装置は、Ａｌ2 Ｏ3 基板１と、Ａｌ2 Ｏ3 基板１
上に形成された膜厚３μｍ程度のｎ−ＧａＮコンタクト
層２と、ｎ−ＧａＮコンタクト層２上に形成れた膜厚１
μｍ程度のｎ−Ａｌx Ｇａ1-x Ｐy Ｎ1-y クラッド層３
と、ｎ−Ａｌx Ｇａ1-x Ｐy Ｎ1-y クラッド層３上に形
成された膜厚０．１μｍ程度のｎ−ＧａＮ光閉じ込め層
１７と、ｎ−ＧａＮ光閉じ込め層１７上に形成された膜
厚８０オングストローム程度のＧａＮ膜と膜厚５０オン
グストローム程度のＩｎy Ｇａ1-y Ｎとからなる歪量子
井戸（３周期）構造の活性層２１と、活性層２１上に形
成された膜厚０．１μｍ程度のｐ−ＧａＮ光閉じ込め層
１９と、ｐ−ＧａＮ光閉じ込め層１９上に形成された膜
厚１μｍ程度のｐ−Ａｌx Ｇａ1-xＰy Ｎ1-y クラッド
層５と、ｐ−Ａｌx Ｇａ1-x Ｐy Ｎ1-y クラッド層５上
に形成された膜厚０．５μｍ程度のｐ−ＧａＮコンタク
ト層６と、ｎ−ＧａＮコンタクト層２側に形成されたＡ
ｌ等のｎ電極７と、ｐ−ＧａＮコンタクト層６側に形成
されたＡｕ等のｐ電極８から構成されている。
の半導体発光装置の構造を示す断面図である。図示例
は、ＬＥＤ等に適用することができる。本実施例の半導
体発光装置は、Ａｌ2 Ｏ3 基板１と、Ａｌ2 Ｏ3 基板１
上に形成された膜厚３μｍ程度のｎ−ＧａＮコンタクト
層２と、ｎ−ＧａＮコンタクト層２上に形成れた膜厚１
μｍ程度のｎ−Ａｌx Ｇａ1-x Ｐy Ｎ1-y クラッド層３
と、ｎ−Ａｌx Ｇａ1-x Ｐy Ｎ1-y クラッド層３上に形
成された膜厚０．１μｍ程度のｎ−ＧａＮ光閉じ込め層
１７と、ｎ−ＧａＮ光閉じ込め層１７上に形成された膜
厚８０オングストローム程度のＧａＮ膜と膜厚５０オン
グストローム程度のＩｎy Ｇａ1-y Ｎとからなる歪量子
井戸（３周期）構造の活性層２１と、活性層２１上に形
成された膜厚０．１μｍ程度のｐ−ＧａＮ光閉じ込め層
１９と、ｐ−ＧａＮ光閉じ込め層１９上に形成された膜
厚１μｍ程度のｐ−Ａｌx Ｇａ1-xＰy Ｎ1-y クラッド
層５と、ｐ−Ａｌx Ｇａ1-x Ｐy Ｎ1-y クラッド層５上
に形成された膜厚０．５μｍ程度のｐ−ＧａＮコンタク
ト層６と、ｎ−ＧａＮコンタクト層２側に形成されたＡ
ｌ等のｎ電極７と、ｐ−ＧａＮコンタクト層６側に形成
されたＡｕ等のｐ電極８から構成されている。
【００３４】なお、クラッド層３，５を構成するＡｌx
Ｇａ1-x Ｐy Ｎ1-y 混晶は、ｘは０＜ｘ≦１で、かつｙ
は０＜ｙ≦０．２であればよく、ｙが０．２より大きく
なると、層状に安定に結晶成長し難くなり、活性層２１
の歪量子井戸を構成するＩｎ y Ｇａ1-y Ｎ混晶は、ｙは
０≦ｙ≦０．５であればよく、ｙが０．５より大きくな
ると、層状に安定に形成し難くなり実用上好ましくな
い。
Ｇａ1-x Ｐy Ｎ1-y 混晶は、ｘは０＜ｘ≦１で、かつｙ
は０＜ｙ≦０．２であればよく、ｙが０．２より大きく
なると、層状に安定に結晶成長し難くなり、活性層２１
の歪量子井戸を構成するＩｎ y Ｇａ1-y Ｎ混晶は、ｙは
０≦ｙ≦０．５であればよく、ｙが０．５より大きくな
ると、層状に安定に形成し難くなり実用上好ましくな
い。
【００３５】このように、本実施例では、クラッド層
３，５を結晶構造がウルツァイト型のＡｌx Ｇａ1-x Ｐ
y Ｎ1-y 混晶から形成して構成したため、前述の如く、
ＡｌxＧａy Ｉｎ1-x-y Ｎ系の場合よりも高品質な結晶
性のＡｌx Ｇａ1-x Ｐy Ｎ1-yクラッド層３，５を得る
ことができる。このため、結晶を高品質に保ったまま格
子整合した素子構造を容易に形成することができる。
３，５を結晶構造がウルツァイト型のＡｌx Ｇａ1-x Ｐ
y Ｎ1-y 混晶から形成して構成したため、前述の如く、
ＡｌxＧａy Ｉｎ1-x-y Ｎ系の場合よりも高品質な結晶
性のＡｌx Ｇａ1-x Ｐy Ｎ1-yクラッド層３，５を得る
ことができる。このため、結晶を高品質に保ったまま格
子整合した素子構造を容易に形成することができる。
【００３６】なお、上記各実施例では、ＬＥＤに適用す
る場合について説明したが、本発明はこれのみに限定さ
れるものではなく、例えば劈開やエッチングにより横方
向にキャビティを形成することにより、ストライプ型の
半導体レーザに適用することができる。また、例えばエ
ピタキシャル膜の上下に半導体多層膜や誘電体多層膜に
より反射鏡を形成し、上下方向にキャビティを形成する
ことにより、面発光型の半導体レーザに適用することが
できる。
る場合について説明したが、本発明はこれのみに限定さ
れるものではなく、例えば劈開やエッチングにより横方
向にキャビティを形成することにより、ストライプ型の
半導体レーザに適用することができる。また、例えばエ
ピタキシャル膜の上下に半導体多層膜や誘電体多層膜に
より反射鏡を形成し、上下方向にキャビティを形成する
ことにより、面発光型の半導体レーザに適用することが
できる。
【００３７】上記各実施例では、基板１を、サファイア
で構成する場合を説明したが、本発明はこれのみに限定
されるものではなく、基板１をＳｉ，ＳｉＣ，ＧａＡ
ｓ，ＧａＰ，ＺｎＯ，ＭｇＯ等で構成してもよい。
で構成する場合を説明したが、本発明はこれのみに限定
されるものではなく、基板１をＳｉ，ＳｉＣ，ＧａＡ
ｓ，ＧａＰ，ＺｎＯ，ＭｇＯ等で構成してもよい。
【００３８】
【発明の効果】本発明によれば、高品質な結晶性のクラ
ッド層を得ることができ。結晶を高品質に保ったまま格
子整合した素子構造を容易に形成することができるとい
う効果がある。
ッド層を得ることができ。結晶を高品質に保ったまま格
子整合した素子構造を容易に形成することができるとい
う効果がある。
【図１】Ａｌx Ｇａ1-x Ｐy Ｎ1-y 系の格子定数とバン
ドギャップの関係を示す図である。
ドギャップの関係を示す図である。
【図２】ＡｌＮ，ＧａＮ，ＡｌＰ及びＧａＰの５族平衡
蒸気圧を示す図である。
蒸気圧を示す図である。
【図３】本発明に係る実施例１の半導体発光装置の構造
を示す断面図である。
を示す断面図である。
【図４】本発明に係る実施例２の半導体発光装置の構造
を示す断面図である。
を示す断面図である。
【図５】本発明に係る実施例３の半導体発光装置の構造
を示す断面図である。
を示す断面図である。
【図６】本発明に係る実施例４の半導体発光装置の構造
を示す断面図である。
を示す断面図である。
【図７】本発明に係る実施例５の半導体発光装置の構造
を示す断面図である。
を示す断面図である。
【図８】従来例の半導体発光装置の構造を示す断面図で
ある。
ある。
【図９】Ａｌx Ｇａy Ｉｎ1-x-y Ｎ系の格子定数とバン
ドギャップの関係を示す図である。
ドギャップの関係を示す図である。
【図１０】ＡｌＮ，ＧａＮ及びＩｎＮの５族平衡蒸気圧
を示す図である。
を示す図である。
１ Ａｌ2 Ｏ3 基板 ２ ｎ−ＧａＮコンタクト層 ３ ｎ−Ａｌx Ｇａ1-x Ｐy Ｎ1-y クラッド層 ４ ＧａＮ活性層 ５ ｐ−Ａｌx Ｇａ1-x Ｐy Ｎ1-y クラッド層 ６ ｐ−ＧａＮコンタクト層 ７ ｎ電極 ８ ｐ電極 １１ ｎ−Ａｌx Ｇａ1-x Ｐy Ｎ1-y 光閉じ込め層 １２ 活性層 １３ ｐ−Ａｌx Ｇａ1-x Ｐy Ｎ1-y 光閉じ込め層 １５ 活性層 １７ ｎ−ＧａＮ光閉じ込め層 １８ 活性層 １９ ｐ−ＧａＮ光閉じ込め層 ２１ 活性層
Claims (6)
- 【請求項１】活性層（４，１２，１５，１８）がクラッ
ド層（３，５）で挟まれた半導体発光装置において、該
クラッド層（３，５）を結晶構造がウルツァイト型のＡ
ｌxＧａ1-x Ｐy Ｎ1-y （但し、０＜ｘ≦１とし、かつ
０＜ｙ≦０．２とする）混晶から形成してなることを特
徴とする半導体発光装置。 - 【請求項２】前記クラッド層（３，５）は、ＧａＮと格
子整合してなることを特徴とする請求項１記載の半導体
発光装置。 - 【請求項３】前記活性層（４）は、ＧａＮから構成して
なることを特徴とする請求項１，２記載の半導体発光装
置。 - 【請求項４】前記活性層（１２，１８）は、Ａｌx Ｇａ
1-x ＮとＧａＰy Ｎ1-y （但し、０≦ｘ≦０．５とし、
かつ０≦ｙ≦０．２とする）とからなる歪量子井戸から
形成してなることを特徴とする請求項１記載の半導体発
光装置。 - 【請求項５】前記活性層（１５，２１）は、Ａｌx Ｇａ
1-x ＮとＩｎy Ｇａ1-y Ｎ（但し、０≦ｘ≦０．５と
し、かつ０≦ｙ≦０．５とする）とからなる歪量子井戸
から形成してなることを特徴とする請求項１，２記載の
半導体発光装置。 - 【請求項６】前記活性層（１２，１５，１８，２１）と
クラッド層（３，５）間に光閉じ込め層（１１，１３，
１７，１９）を有し、かつ該光閉じ込め層（１１，１
３，１７，１９）は、Ａｌx Ｇａ1-x Ｐy Ｎ1-y （但
し、０≦ｘ＜請求項１のｘとし、かつ０≦ｙ＜請求項１
のｙとする）から形成してなることを特徴とする請求項
１乃至５記載の半導体発光装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18917894A JPH0856054A (ja) | 1994-08-11 | 1994-08-11 | 半導体発光装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18917894A JPH0856054A (ja) | 1994-08-11 | 1994-08-11 | 半導体発光装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0856054A true JPH0856054A (ja) | 1996-02-27 |
Family
ID=16236805
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP18917894A Withdrawn JPH0856054A (ja) | 1994-08-11 | 1994-08-11 | 半導体発光装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0856054A (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH08213654A (ja) * | 1994-10-28 | 1996-08-20 | Mitsubishi Chem Corp | 分布ブラッグ反射ミラー多層膜を有する半導体装置 |
| JPH08222764A (ja) * | 1995-02-14 | 1996-08-30 | Showa Denko Kk | 発光ダイオード |
| JP2000114594A (ja) * | 1998-10-06 | 2000-04-21 | Toshiba Corp | 半導体発光装置 |
| US6324200B1 (en) | 1998-04-22 | 2001-11-27 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Semiconductor laser device |
| JP2009510763A (ja) * | 2005-09-30 | 2009-03-12 | ソウル オプト デバイス カンパニー リミテッド | 発光ダイオード |
| US7786550B2 (en) | 2003-03-06 | 2010-08-31 | Panasonic Corporation | P-type semiconductor and semiconductor hetero material and manufacturing methods thereof |
-
1994
- 1994-08-11 JP JP18917894A patent/JPH0856054A/ja not_active Withdrawn
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH08213654A (ja) * | 1994-10-28 | 1996-08-20 | Mitsubishi Chem Corp | 分布ブラッグ反射ミラー多層膜を有する半導体装置 |
| JPH08222764A (ja) * | 1995-02-14 | 1996-08-30 | Showa Denko Kk | 発光ダイオード |
| US6324200B1 (en) | 1998-04-22 | 2001-11-27 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Semiconductor laser device |
| JP2000114594A (ja) * | 1998-10-06 | 2000-04-21 | Toshiba Corp | 半導体発光装置 |
| US7786550B2 (en) | 2003-03-06 | 2010-08-31 | Panasonic Corporation | P-type semiconductor and semiconductor hetero material and manufacturing methods thereof |
| JP2009510763A (ja) * | 2005-09-30 | 2009-03-12 | ソウル オプト デバイス カンパニー リミテッド | 発光ダイオード |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
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