JPH09107155A - Semiconductor light emitting element - Google Patents

Semiconductor light emitting element

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JPH09107155A
JPH09107155A JP28928395A JP28928395A JPH09107155A JP H09107155 A JPH09107155 A JP H09107155A JP 28928395 A JP28928395 A JP 28928395A JP 28928395 A JP28928395 A JP 28928395A JP H09107155 A JPH09107155 A JP H09107155A
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JP
Japan
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layer
type
grown
compound containing
light emitting
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JP28928395A
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Japanese (ja)
Inventor
Akira Ishibashi
晃 石橋
Atsushi Toda
淳 戸田
Katsunori Yanashima
克典 簗嶋
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Sony Corp
Original Assignee
Sony Corp
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a semiconductor light emitting element that is comprised of II-VI group compound semiconductor that has low operating voltage, high reliability and a long life and that can be manufactured easily. SOLUTION: In a semiconductor light emitting element that is deposited on a semiconductor substrate, such as a GaAs substrate 1, with the II-VI group compound semiconductor layers 3 to 11 that include an n type clad layer, an active layer and a p type clad layer, the uppermost or the lowermost II-VI group compound semiconductor layer that is a terminal layer, such as a p type ZnSe contact layer 11, is grown by a organic metal chemical vapor growth method or an organic metal molecular beam epitaxy method. In another case, a terminal layer comprises a ZnCdSe layer or a ZnCdSeTe layer.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】この発明は、半導体発光素子
に関し、特に、II−VI族化合物半導体を用いた半導
体発光素子に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a semiconductor light emitting device, and more particularly to a semiconductor light emitting device using a II-VI compound semiconductor.

【0002】[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などのため
に、緑色ないし青色で発光可能な半導体レーザーや発光
ダイオードなどの半導体発光素子に対する要求が高まっ
ており、その実現を目指して研究が活発に行われてい
る。
2. Description of the Related Art In recent years, there has been an increasing demand for semiconductor light emitting devices such as semiconductor lasers and light emitting diodes capable of emitting green or blue light in order to increase the recording / reproducing density or increase the resolution of optical disks and magneto-optical disks. Research is being actively conducted with the aim of realizing this.

【0003】このような緑色ないし青色で発光可能な半
導体発光素子の製造に用いる材料としては、Zn、C
d、Mg、Hg、BeなどのII族元素とS、Se、T
eなどのVI族元素とからなるII−VI族化合物半導
体が最も有望である。特に、四元混晶であるZnMgS
Seは、結晶性に優れ、入手も容易なGaAs基板上へ
の結晶成長が可能であり、例えば青色で発光可能な半導
体レーザーをこのGaAs基板を用いて製造する際のク
ラッド層や光導波層などに適していることが知られてい
る(例えば、Electronics Letters 28(1992)p.1798)。
Materials used for manufacturing such a semiconductor light emitting device capable of emitting green or blue light are Zn and C.
Group II elements such as d, Mg, Hg, Be and S, Se, T
Group II-VI compound semiconductors comprising Group VI elements such as e are most promising. In particular, quaternary mixed ZnMgS
Se has excellent crystallinity and can be easily grown on a GaAs substrate which is easily available. For example, when a semiconductor laser capable of emitting blue light is manufactured using this GaAs substrate, a clad layer, an optical waveguide layer, etc. It is known to be suitable for (for example, Electronics Letters 28 (1992) p.1798).

【0004】このII−VI族化合物半導体を用いた半
導体発光素子、特にクラッド層にZnMgSSe層を用
いた半導体発光素子をGaAs基板を用いて製造する場
合、発光効率が高い半導体発光素子を得るためには、こ
のGaAs基板上に直接的にあるいはバッファ層を介し
て成長させるクラッド層などを結晶性に優れたものとす
る必要がある。
In order to obtain a semiconductor light emitting device having a high luminous efficiency, a semiconductor light emitting device using the II-VI group compound semiconductor, particularly a semiconductor light emitting device using a ZnMgSSe layer as a cladding layer is manufactured using a GaAs substrate. It is necessary that the clad layer or the like grown on the GaAs substrate directly or via the buffer layer has excellent crystallinity.

【0005】さて、従来、このII−VI族化合物半導
体を用いた半導体発光素子、特にクラッド層にZnMg
SSe層を用いた半導体発光素子は、n型GaAs基板
上に分子線エピタキシー(MBE)法により、n型Zn
MgSSeクラッド層、活性層、p型ZnMgSSeク
ラッド層、p型ZnSeコンタクト層などを順次成長さ
せた後、このp型ZnSeコンタクト層上にp側電極を
形成することにより製造するのが一般的であった。しか
しながら、p型ZnSeコンタクト層のアクセプタ濃度
を高くすることが難しいことなどにより、このp型Zn
Seコンタクト層にp側電極をオーミックコンタクトさ
せることは困難であった。このため、半導体発光素子の
動作時にこのp側電極のコンタクト部で発生する発熱が
多く、発光効率の劣化などが生じるという問題があっ
た。
Conventionally, a semiconductor light emitting device using this II-VI group compound semiconductor, particularly ZnMg in the cladding layer, has been used.
The semiconductor light emitting device using the SSe layer is formed by n-type Zn on a n-type GaAs substrate by the molecular beam epitaxy (MBE) method.
It is generally manufactured by sequentially growing an MgSSe clad layer, an active layer, a p-type ZnMgSSe clad layer, a p-type ZnSe contact layer, and the like, and then forming a p-side electrode on the p-type ZnSe contact layer. It was However, it is difficult to increase the acceptor concentration of the p-type ZnSe contact layer.
It was difficult to make the p-side electrode in ohmic contact with the Se contact layer. For this reason, there is a problem that a large amount of heat is generated at the contact portion of the p-side electrode during operation of the semiconductor light emitting element, resulting in deterioration of light emitting efficiency.

【0006】そこで、この問題を解決するために、p型
ZnSeコンタクト層上にp型ZnSe/ZnTe多重
量子井戸(MQW)層を成長させ、さらにその上にアク
セプタ不純物の高濃度ドーピングが容易なp型ZnTe
コンタクト層を成長させ、その上にp側電極を形成する
技術が提案されており、すでにこの構造の半導体レーザ
ーにおいて室温連続発振に成功している(例えば、Jpn.
J. Appl. Phys. 33(1994)p.L938) 。
In order to solve this problem, therefore, a p-type ZnSe / ZnTe multiple quantum well (MQW) layer is grown on the p-type ZnSe contact layer, and a p-type ZnSe / ZnTe multiple quantum well layer is easily formed on the p-type ZnSe contact layer. Type ZnTe
A technique has been proposed in which a contact layer is grown and a p-side electrode is formed on the contact layer, and a semiconductor laser having this structure has already succeeded in continuous oscillation at room temperature (for example, Jpn.
J. Appl. Phys. 33 (1994) p.L938).

【0007】[0007]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述の
ようなp型ZnSe/ZnTeMQW層を用いる場合に
は、結晶欠陥の発生を防止する観点から、このp型Zn
Se/ZnTeMQW層の厚さを厳密に臨界膜厚以内に
設定する必要があるため、その厚さの制御に厳密性が要
求され、半導体発光素子の製造上不利益を生じていた。
However, when the p-type ZnSe / ZnTe MQW layer as described above is used, this p-type ZnSe layer is used from the viewpoint of preventing the occurrence of crystal defects.
Since the thickness of the Se / ZnTe MQW layer needs to be set strictly within the critical film thickness, strict control of the thickness is required, which causes a disadvantage in manufacturing the semiconductor light emitting device.

【0008】さらに、p型ZnSe/ZnTeMQW層
を用いた半導体発光素子の動作時においては、このp型
ZnSe/ZnTeMQW層において大きな電圧降下が
発生することによりこの部分で発熱が生じる問題があ
り、p側電極コンタクト部、ひいては半導体発光素子の
信頼性の劣化の原因となっていた。また、このp型Zn
Se/ZnTeMQW層において大きな電圧降下が発生
することは、半導体発光素子の動作電圧を増大させる大
きな原因でもあった。
Further, during operation of the semiconductor light emitting device using the p-type ZnSe / ZnTe MQW layer, there is a problem that a large voltage drop occurs in this p-type ZnSe / ZnTe MQW layer and heat is generated in this portion. This has been a cause of deterioration in the reliability of the side electrode contact portion, and by extension, the semiconductor light emitting device. In addition, this p-type Zn
The occurrence of a large voltage drop in the Se / ZnTe MQW layer was also a major cause of increasing the operating voltage of the semiconductor light emitting device.

【0009】従って、この発明の目的は、電極コンタク
ト部に多重量子井戸層を用いないで済むことなどによ
り、低動作電圧、高信頼性、長寿命かつ製造が容易なI
I−VI族化合物半導体を用いた半導体発光素子を提供
することにある。
Therefore, an object of the present invention is to eliminate the use of a multiple quantum well layer in the electrode contact portion, which results in a low operating voltage, high reliability, long life and easy manufacture.
It is to provide a semiconductor light emitting device using a group I-VI compound semiconductor.

【0010】[0010]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、この発明は、少なくとも第1導電型の第1のクラッ
ド層、活性層および第2導電型の第2のクラッド層を含
む複数のII−VI族化合物半導体層が半導体基板上に
積層され、複数のII−VI族化合物半導体層はZn、
Cd、Mg、HgおよびBeからなる群より選ばれた少
なくとも一種類以上のII族元素とS、SeおよびTe
からなる群より選ばれた少なくとも一種類以上のVI族
元素とからなる半導体発光素子において、複数のII−
VI族化合物半導体層のうちのターミナル層が、有機金
属化合物を原料に用いた気相成長法または有機金属化合
物を原料に用いかつ水素雰囲気を用いた気相成長法によ
り成長されたものであることを特徴とするものである。
To achieve the above object, the present invention comprises a plurality of at least a first conductivity type first cladding layer, an active layer and a second conductivity type second cladding layer. The II-VI group compound semiconductor layer is stacked on the semiconductor substrate, and the plurality of II-VI group compound semiconductor layers are Zn,
At least one group II element selected from the group consisting of Cd, Mg, Hg and Be, and S, Se and Te
A semiconductor light emitting device comprising at least one or more VI group elements selected from the group consisting of
The terminal layer of the Group VI compound semiconductor layers is grown by a vapor phase growth method using an organometallic compound as a raw material or a vapor phase growth method using an organometallic compound as a raw material and using a hydrogen atmosphere. It is characterized by.

【0011】ここで、「ターミナル層」とは、最上層ま
たは最下層を意味する。
Here, the "terminal layer" means the uppermost layer or the lowermost layer.

【0012】この発明において、ターミナル層は、例え
ば、ZnSe層、Znp Cd1-p Se層(ただし、0≦
p≦1)、Znp Cd1-p Seq Te1-q 層(ただし、
0≦p≦1かつ0≦q≦1)などである。
In the present invention, the terminal layer is, for example, a ZnSe layer, a Zn p Cd 1-p Se layer (where 0 ≦
p ≦ 1), Zn p Cd 1-p Se q Te 1-q layer (however,
0 ≦ p ≦ 1 and 0 ≦ q ≦ 1).

【0013】この発明において、有機金属化合物を原料
に用いた気相成長法には、有機金属化学気相成長(MO
CVD)法や有機金属分子線エピタキシー(MOMB
E)法が含まれる。
In the present invention, the vapor phase growth method using an organometallic compound as a raw material includes metalorganic chemical vapor deposition (MO
CVD) and metalorganic molecular beam epitaxy (MOMB)
E) method is included.

【0014】この発明においては、ターミナル層がZn
Se層である場合、例えば、少なくとも第1のクラッド
層、活性層および第2のクラッド層は有機金属化合物を
原料に用いない気相成長法により成長されたものであ
り、ターミナル層を構成するZnSe層はZnを含む有
機金属化合物およびSeを含む有機金属化合物または無
機金属化合物を原料に用いた気相成長法により成長され
たものである。
In the present invention, the terminal layer is Zn
In the case of the Se layer, for example, at least the first clad layer, the active layer, and the second clad layer are grown by a vapor phase growth method that does not use an organometallic compound as a raw material, and ZnSe forming the terminal layer is used. The layer is grown by a vapor phase growth method using an organic metal compound containing Zn and an organic metal compound containing Se or an inorganic metal compound as a raw material.

【0015】ターミナル層がZnSe層である場合にお
けるこの発明の一実施形態においては、少なくとも第1
のクラッド層、活性層および第2のクラッド層は分子線
エピタキシー法により成長されたものであり、ターミナ
ル層を構成するZnSe層はZnを含む有機金属化合物
およびSeを含む有機金属化合物または無機金属化合物
を原料に用いた有機金属化学気相成長法により成長され
たものである。
In one embodiment of the invention where the terminal layer is a ZnSe layer, at least the first
The clad layer, the active layer and the second clad layer are grown by a molecular beam epitaxy method, and the ZnSe layer forming the terminal layer is an organometallic compound containing Zn and an organometallic compound or inorganic metal compound containing Se. It was grown by a metal organic chemical vapor deposition method using as a raw material.

【0016】ターミナル層がZnSe層である場合にお
けるこの発明の他の一実施形態においては、少なくとも
第1のクラッド層、活性層および第2のクラッド層は分
子線エピタキシー法により成長されたものであり、ター
ミナル層を構成するZnSe層はZnを含む有機金属化
合物およびSeを含む有機金属化合物または無機金属化
合物を原料に用いた有機金属分子線エピタキシー法によ
り成長されたものである。
In another embodiment of the present invention in which the terminal layer is a ZnSe layer, at least the first cladding layer, the active layer and the second cladding layer are grown by molecular beam epitaxy. The ZnSe layer forming the terminal layer is grown by the organometallic molecular beam epitaxy method using an organometallic compound containing Zn and an organometallic compound containing Se or an inorganic metal compound as a raw material.

【0017】ターミナル層がZnSe層である場合にお
けるこの発明のさらに他の一実施形態においては、例え
ば、少なくとも第1のクラッド層、活性層および第2の
クラッド層は有機金属分子線エピタキシー法により成長
されたものであり、ターミナル層を構成するZnSe層
はZnを含む有機金属化合物およびSeを含む有機金属
化合物または無機金属化合物を原料に用いた有機金属化
学気相成長法により成長されたものである。
In still another embodiment of the present invention in which the terminal layer is a ZnSe layer, for example, at least the first cladding layer, the active layer and the second cladding layer are grown by metalorganic molecular beam epitaxy. The ZnSe layer constituting the terminal layer is grown by the metal organic chemical vapor deposition method using the organometallic compound containing Zn and the organometallic compound containing Se or the inorganic metal compound as a raw material. .

【0018】ターミナル層がZnSe層である場合にお
けるこの発明の典型的な一実施形態においては、半導体
基板はn型であり、ターミナル層は最上層を構成するp
型ZnSe層であり、少なくともn型の第1のクラッド
層、活性層およびp型の第2のクラッド層は分子線エピ
タキシー法により成長されたものであり、p型ZnSe
層は有機金属化学気相成長法または有機金属分子線エピ
タキシー法により成長されたものである。
In an exemplary embodiment of the invention where the terminal layer is a ZnSe layer, the semiconductor substrate is n-type and the terminal layer comprises p, which constitutes the top layer.
Type ZnSe layer, and at least the n-type first clad layer, the active layer and the p-type second clad layer are grown by the molecular beam epitaxy method.
The layer is grown by metalorganic chemical vapor deposition or metalorganic molecular beam epitaxy.

【0019】この発明においては、ターミナル層がZn
p Cd1-p Se層である場合、例えば、少なくとも第1
のクラッド層、活性層および第2のクラッド層は有機金
属化合物を原料に用いない気相成長法により成長された
ものであり、ターミナル層を構成するZnp Cd1-p
e層はZnを含む有機金属化合物、Cdを含む有機金属
化合物およびSeを含む有機金属化合物または無機金属
化合物を原料に用いた気相成長法により成長されたもの
である。
In the present invention, the terminal layer is Zn
In the case of the p Cd 1-p Se layer, for example, at least the first
The clad layer, the active layer and the second clad layer were grown by a vapor phase growth method using no organometallic compound as a raw material, and Zn p Cd 1-p S constituting the terminal layer was formed.
The e layer is grown by a vapor phase growth method using an organometallic compound containing Zn, an organometallic compound containing Cd and an organometallic compound containing Se or an inorganic metal compound as a raw material.

【0020】ターミナル層がZnp Cd1-p Se層であ
る場合におけるこの発明の一実施形態においては、少な
くとも第1のクラッド層、活性層および第2のクラッド
層は分子線エピタキシー法により成長されたものであ
り、ターミナル層を構成するZnp Cd1-p Se層はZ
nを含む有機金属化合物、Cdを含む有機金属化合物お
よびSeを含む有機金属化合物または無機金属化合物を
原料に用いた有機金属化学気相成長法により成長された
ものである。
In one embodiment of the invention where the terminal layer is a Zn p Cd 1-p Se layer, at least the first cladding layer, the active layer and the second cladding layer are grown by molecular beam epitaxy. The Zn p Cd 1-p Se layer forming the terminal layer is Z
It was grown by an organometallic chemical vapor deposition method using an organometallic compound containing n, an organometallic compound containing Cd and an organometallic compound containing Se or an inorganic metal compound as a raw material.

【0021】ターミナル層がZnp Cd1-p Se層であ
る場合におけるこの発明の他の一実施形態においては、
少なくとも第1のクラッド層、活性層および第2のクラ
ッド層は分子線エピタキシー法により成長されたもので
あり、ターミナル層を構成するZnp Cd1-p Se層は
Znを含む有機金属化合物、Cdを含む有機金属化合物
およびSeを含む有機金属化合物または無機金属化合物
を原料に用いた有機金属分子線エピタキシー法により成
長されたものである。
In another embodiment of the invention where the terminal layer is a Zn p Cd 1-p Se layer,
At least the first cladding layer, the active layer, and the second cladding layer are grown by the molecular beam epitaxy method, and the Zn p Cd 1-p Se layer forming the terminal layer is an organometallic compound containing Zn, Cd. It is grown by an organometallic molecular beam epitaxy method using as a raw material an organometallic compound containing Si and an organometallic compound containing Se or an inorganic metal compound.

【0022】ターミナル層がZnp Cd1-p Se層であ
る場合におけるこの発明のさらに他の一実施形態におい
ては、少なくとも第1のクラッド層、活性層および第2
のクラッド層は有機金属分子線エピタキシー法により成
長されたものであり、ターミナル層を構成するZnp
1-p Se層はZnを含む有機金属化合物、Cdを含む
有機金属化合物およびSeを含む有機金属化合物または
無機金属化合物を原料に用いた有機金属化学気相成長法
により成長されたものである。
In still another embodiment of the present invention in which the terminal layer is a Zn p Cd 1-p Se layer, at least the first cladding layer, the active layer and the second layer.
The clad layer of was grown by the metalorganic molecular beam epitaxy method, and the Zn p C forming the terminal layer was formed.
The d 1 -p Se layer is grown by a metal organic chemical vapor deposition method using an organometallic compound containing Zn, an organometallic compound containing Cd, and an organometallic compound containing Se or an inorganic metal compound as a raw material. .

【0023】ターミナル層がZnp Cd1-p Se層であ
る場合におけるこの発明の典型的な一実施形態において
は、半導体基板はn型であり、ターミナル層は最上層を
構成するp型Znp Cd1-p Se層であり、少なくとも
n型の第1のクラッド層、活性層およびp型の第2のク
ラッド層は分子線エピタキシー法により成長されたもの
であり、p型Znp Cd1-p Se層は有機金属化学気相
成長法または有機金属分子線エピタキシー法により成長
されたものである。
In an exemplary embodiment of the invention where the terminal layer is a Zn p Cd 1-p Se layer, the semiconductor substrate is n-type and the terminal layer is p-type Zn p, which constitutes the top layer. Cd 1-p Se layer, at least the n-type first clad layer, the active layer, and the p-type second clad layer are grown by the molecular beam epitaxy method, and p-type Zn p Cd 1- The p Se layer is grown by a metal organic chemical vapor deposition method or a metal organic molecular beam epitaxy method.

【0024】この発明においては、ターミナル層がZn
p Cd1-p Seq Te1-q 層である場合、例えば、少な
くとも第1のクラッド層、活性層および第2のクラッド
層は有機金属化合物を原料に用いない気相成長法により
成長されたものであり、ターミナル層を構成するZnp
Cd1-p Seq Te1-q 層はZnを含む有機金属化合
物、Cdを含む有機金属化合物、Seを含む有機金属化
合物または無機金属化合物およびTeを含む有機金属化
合物または無機金属化合物を原料に用いた気相成長法に
より成長されたものである。
In the present invention, the terminal layer is Zn
In the case of p Cd 1-p Se q Te 1-q layer, for example, at least the first clad layer, the active layer and the second clad layer were grown by a vapor phase growth method using no organometallic compound as a raw material. Zn p that constitutes the terminal layer
The Cd 1-p Se q Te 1-q layer is made of an organometallic compound containing Zn, an organometallic compound containing Cd, an organometallic compound containing Se, or an inorganic metallic compound, and an organometallic compound containing Te or an inorganic metallic compound. It was grown by the vapor phase growth method used.

【0025】ターミナル層がZnp Cd1-p Seq Te
1-q 層である場合におけるこの発明の一実施形態におい
ては、少なくとも第1のクラッド層、活性層および第2
のクラッド層は分子線エピタキシー法により成長された
ものであり、ターミナル層を構成するZnp Cd1-p
q Te1-q 層はZnを含む有機金属化合物、Cdを含
む有機金属化合物、Seを含む有機金属化合物または無
機金属化合物およびTeを含む有機金属化合物または無
機金属化合物を原料に用いた有機金属化学気相成長法に
より成長されたものである。
The terminal layer is Zn p Cd 1-p Se q Te
In one embodiment of the present invention in the case of a 1-q layer, at least the first cladding layer, the active layer and the second
Was grown by the molecular beam epitaxy method, and the Zn p Cd 1-p S constituting the terminal layer was formed.
The e q Te 1-q layer is an organometallic compound containing Zn, an organometallic compound containing Cd, an organometallic compound containing Se, or an inorganic metal compound, and an organometallic compound containing Te or an inorganic metal compound as a raw material. It was grown by the chemical vapor deposition method.

【0026】ターミナル層がZnp Cd1-p Seq Te
1-q 層である場合におけるこの発明の他の一実施形態に
おいては、少なくとも第1のクラッド層、活性層および
第2のクラッド層は分子線エピタキシー法により成長さ
れたものであり、ターミナル層を構成するZnp Cd
1-p Seq Te1-q 層はZnを含む有機金属化合物、C
dを含む有機金属化合物、Seを含む有機金属化合物ま
たは無機金属化合物およびTeを含む有機金属化合物ま
たは無機金属化合物を原料に用いた有機金属分子線エピ
タキシー法により成長されたものである。
The terminal layer is Zn p Cd 1-p Se q Te
In another embodiment of the present invention in the case of a 1-q layer, at least the first cladding layer, the active layer and the second cladding layer are grown by molecular beam epitaxy, and the terminal layer is Constituting Zn p Cd
1-p Se q Te 1-q layer is an organometallic compound containing Zn, C
It was grown by an organometallic molecular beam epitaxy method using an organometallic compound containing d, an organometallic compound containing Se or an inorganic metallic compound and an organometallic compound containing Te or an inorganic metallic compound as a raw material.

【0027】ターミナル層がZnp Cd1-p Seq Te
1-q 層である場合におけるこの発明のさらに他の一実施
形態においては、少なくとも第1のクラッド層、活性層
および第2のクラッド層は有機金属分子線エピタキシー
法により成長されたものであり、ターミナル層を構成す
るZnp Cd1-p Seq Te1-q 層はZnを含む有機金
属化合物、Cdを含む有機金属化合物、Seを含む有機
金属化合物または無機金属化合物およびTeを含む有機
金属化合物または無機金属化合物を原料に用いた有機金
属化学気相成長法により成長されたものである。
The terminal layer is Zn p Cd 1-p Se q Te
In still another embodiment of the present invention in the case of a 1-q layer, at least the first cladding layer, the active layer and the second cladding layer are grown by metalorganic molecular beam epitaxy, The Zn p Cd 1-p Se q Te 1-q layer constituting the terminal layer is an organometallic compound containing Zn, an organometallic compound containing Cd, an organometallic compound containing Se or an inorganic metal compound and an organometallic compound containing Te. Alternatively, it is grown by an organometallic chemical vapor deposition method using an inorganic metal compound as a raw material.

【0028】ターミナル層がZnp Cd1-p Seq Te
1-q 層である場合におけるこの発明の典型的な一実施形
態においては、半導体基板はn型であり、ターミナル層
は最上層を構成するp型Znp Cd1-p Seq Te1-q
層であり、少なくともn型の第1のクラッド層、活性層
およびp型の第2のクラッド層は分子線エピタキシー法
により成長されたものであり、p型Znp Cd1-p Se
q Te1-q 層は有機金属化学気相成長法または有機金属
分子線エピタキシー法により成長されたものである。
The terminal layer is Zn p Cd 1-p Se q Te
In an exemplary embodiment of the invention in the case of a 1-q layer, the semiconductor substrate is n-type and the terminal layer is the p-type Zn p Cd 1-p Se q Te 1-q constituting the top layer.
At least the n-type first clad layer, the active layer, and the p-type second clad layer are grown by the molecular beam epitaxy method, and p-type Zn p Cd 1-p Se
The qTe1 -q layer is grown by metalorganic chemical vapor deposition or metalorganic molecular beam epitaxy.

【0029】この発明において、第1のクラッド層およ
び第2のクラッド層は、ZnMgSSe層、ZnCdM
gSe層、ZnCdMgSeTe層などである。ここ
で、第1のクラッド層および第2のクラッド層がZnM
gSSe層である場合には、半導体基板として例えばG
aAs基板またはZnSe基板が用いられ、このときタ
ーミナル層は典型的にはZnSe層である。また、第1
のクラッド層および第2のクラッド層がZnCdMgS
e層である場合には、半導体基板として例えばInP基
板またはInGaAs基板が用いられ、このときターミ
ナル層は典型的にはZnp Cd1-p Se層である。さら
に、第1のクラッド層および第2のクラッド層がZnC
dMgSeTe層である場合には、半導体基板として例
えばInAs基板、CdSe基板、GaSb基板または
ZnTe基板が用いられ、このときターミナル層は典型
的にはZnp Cd1-p Seq Te1-q 層である。
In the present invention, the first cladding layer and the second cladding layer are ZnMgSSe layer and ZnCdM.
Examples thereof include a gSe layer and a ZnCdMgSeTe layer. Here, the first cladding layer and the second cladding layer are ZnM.
In the case of a gSSe layer, for example, G is used as a semiconductor substrate.
An aAs substrate or a ZnSe substrate is used, where the terminal layer is typically a ZnSe layer. Also, the first
Of the clad layer and the second clad layer of ZnCdMgS
In the case of the e layer, an InP substrate or an InGaAs substrate is used as the semiconductor substrate, and the terminal layer is typically a Zn p Cd 1-p Se layer. Further, the first clad layer and the second clad layer are made of ZnC.
In the case of a dMgSeTe layer, for example, an InAs substrate, a CdSe substrate, a GaSb substrate or a ZnTe substrate is used as the semiconductor substrate, and the terminal layer is typically a Zn p Cd 1-p Se q Te 1-q layer. is there.

【0030】ここで、参考のために、代表的な二元のI
I−VI族化合物半導体および基板材料に用いられる代
表的な二元のIII−V族化合物半導体のエネルギーギ
ャップと格子定数との関係を図1に示す。図1からわか
るように、第1のクラッド層および第2のクラッド層が
ZnMgSSe層であり、半導体基板が例えばGaAs
基板またはZnSe基板である場合にはZnMgSSe
層をGaAs基板またはZnSe基板と格子整合させる
ことが可能であり、第1のクラッド層および第2のクラ
ッド層がZnCdMgSe層であり、半導体基板がIn
P基板またはInGaAs基板である場合にはZnCd
MgSe層をInP基板またはInGaAs基板と格子
整合させることが可能であり、第1のクラッド層および
第2のクラッド層がZnCdMgSeTe層でり、半導
体基板がInAs基板、CdSe基板、GaSb基板ま
たはZnTe基板である場合にはZnCdMgSeTe
層をInAs基板、CdSe基板、GaSb基板または
ZnTe基板と格子整合させることが可能である。
Here, for reference, a representative binary I
FIG. 1 shows the relationship between the energy gap and the lattice constant of a typical binary III-V compound semiconductor used for the I-VI group compound semiconductor and the substrate material. As can be seen from FIG. 1, the first cladding layer and the second cladding layer are ZnMgSSe layers, and the semiconductor substrate is, for example, GaAs.
ZnMgSSe if the substrate or ZnSe substrate
The layer can be lattice matched to a GaAs or ZnSe substrate, the first and second cladding layers are ZnCdMgSe layers and the semiconductor substrate is In.
ZnCd in case of P substrate or InGaAs substrate
The MgSe layer can be lattice-matched with an InP substrate or an InGaAs substrate, the first cladding layer and the second cladding layer are ZnCdMgSeTe layers, and the semiconductor substrate is an InAs substrate, a CdSe substrate, a GaSb substrate, or a ZnTe substrate. In some cases ZnCdMgSeTe
The layers can be lattice matched to InAs, CdSe, GaSb or ZnTe substrates.

【0031】上述のように構成されたこの発明において
は、有機金属化合物を原料に用いた気相成長法または有
機金属化合物を原料に用いかつ水素雰囲気を用いた気相
成長法により成長されたターミナル層であるII−VI
族化合物半導体層は、このII−VI族化合物半導体層
に電極をコンタクトさせた場合にその界面に形成される
ショットキー障壁の高さは、分子線エピタキシー法によ
り成長されたII−VI族化合物半導体層に電極をコン
タクトさせた場合と比べて減少し、よりオーミックコン
タクトに近い良好なコンタクト特性が得られる。このた
め、半導体発光素子の電流−電圧特性は良好なものとな
る。そして、電極コンタクト部における電圧降下が少な
くなるため、半導体発光素子の低動作電圧化を図ること
ができ、これによって電極コンタクト部における発熱を
抑えることができ、発光効率の劣化や素子自体の劣化を
防止することができる。また、この場合、電極コンタク
ト部に多重量子井戸層を用いないで済むことにより、半
導体発光素子の製造が容易であり、この多重量子井戸層
における電圧降下もない。
In the present invention constructed as described above, a terminal grown by a vapor phase growth method using an organic metal compound as a raw material or a vapor phase growth method using an organic metal compound as a raw material and using a hydrogen atmosphere. II-VI which is a layer
The height of the Schottky barrier formed at the interface of the group-II compound semiconductor layer when an electrode is brought into contact with the group II-VI compound semiconductor layer is II-VI compound semiconductor grown by the molecular beam epitaxy method. Compared with the case where an electrode is brought into contact with the layer, the number is reduced, and good contact characteristics closer to ohmic contact can be obtained. Therefore, the current-voltage characteristic of the semiconductor light emitting device becomes good. Further, since the voltage drop in the electrode contact portion is reduced, the operating voltage of the semiconductor light emitting element can be reduced, and thus heat generation in the electrode contact portion can be suppressed, so that the deterioration of the light emitting efficiency and the deterioration of the element itself can be prevented. Can be prevented. Further, in this case, since the multiple quantum well layer is not used for the electrode contact portion, the semiconductor light emitting device can be easily manufactured, and there is no voltage drop in the multiple quantum well layer.

【0032】[0032]

【発明の実施の形態】以下、この発明の実施形態につい
て図面を参照しながら説明する。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.

【0033】図2はこの発明の第1の実施形態による半
導体レーザーを示す。この半導体レーザーは、いわゆる
SCH(Separate Confinement Heterostructure)構造
を有するものである。
FIG. 2 shows a semiconductor laser according to the first embodiment of the present invention. This semiconductor laser has a so-called SCH (Separate Confinement Heterostructure) structure.

【0034】この第1の実施形態による半導体レーザー
の製造方法においては、図2に示すように、まず、ドナ
ー不純物として例えばシリコン(Si)がドープされた
例えば(100)面方位のn型GaAs基板1上に、分
子線エピタキシー(MBE)法により、ドナー不純物と
して例えばSiがドープされたn型GaAsバッファ層
2を成長させる。このn型GaAsバッファ層2の厚さ
は例えば250nmである。このn型GaAsバッファ
層2の成長には、III−V族化合物半導体成長用のM
BE装置を用いる。
In the method of manufacturing the semiconductor laser according to the first embodiment, as shown in FIG. 2, first, for example, an n-type GaAs substrate having a (100) plane orientation and doped with, for example, silicon (Si) as a donor impurity. An n-type GaAs buffer layer 2 doped with, for example, Si as a donor impurity is grown on the substrate 1 by a molecular beam epitaxy (MBE) method. The n-type GaAs buffer layer 2 has a thickness of 250 nm, for example. This n-type GaAs buffer layer 2 is grown by using M for growing a III-V group compound semiconductor.
A BE device is used.

【0035】次に、このn型GaAsバッファ層2が成
長されたn型GaAs基板1を、上述のIII−V族化
合物半導体成長用のMBE装置から真空搬送路を介して
II−VI族化合物半導体成長用のMBE装置に搬送す
る。そして、このII−VI族化合物半導体成長用のM
BE装置において、n型GaAsバッファ層2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ZnSeバッファ層3、ドナー不純物として例えばC
lがドープされたn型Zn1-p Mgp q Se1-q /Z
nSe超格子クラッド層4、ドナー不純物として例えば
Clがドープされたn型ZnSy Se1-y 光導波層5、
例えばZn1-x Cdx Se層を量子井戸とする単一量子
井戸構造または多重量子井戸構造の活性層6、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Z
nSy Se1-y 光導波層7、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 q Se1-q
/ZnSe超格子クラッド層8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ZnSv Se1-v
9を順次成長させる。
Next, the n-type GaAs substrate 1 on which the n-type GaAs buffer layer 2 is grown is transferred from the above-mentioned MBE apparatus for growing a III-V compound semiconductor to a II-VI group compound semiconductor via a vacuum transfer path. Transport to MBE equipment for growth. Then, the M for growing the II-VI group compound semiconductor
In the BE device, n-type GaAs buffer layer 2 is doped with, for example, chlorine (Cl) as a donor impurity.
Type ZnSe buffer layer 3, for example, C as a donor impurity
n-type Zn 1-p Mg p S q Se 1-q / Z doped with l
nSe superlattice cladding layer 4, n-type ZnS y Se 1-y optical waveguide layer 5 doped with Cl as a donor impurity,
For example, an active layer 6 having a single quantum well structure or a multiple quantum well structure having a Zn 1-x Cd x Se layer as a quantum well, and p-type Z doped with, for example, nitrogen (N) as an acceptor impurity.
nS y Se 1-y optical waveguide layer 7, p-type Zn 1-p Mg p S q Se 1-q doped with, for example, N as an acceptor impurity
/ ZnSe superlattice clad layer 8 and p-type ZnS v Se 1-v layer 9 doped with N as an acceptor impurity, for example, are sequentially grown.

【0036】このMBE法によるII−VI族化合物半
導体層の成長においては、例えば、Zn原料として純度
99.9999%のZnを用い、Mg原料として純度9
9.9%のMgを用い、Cd原料として純度99.99
99%のCdを用い、S原料として純度99.9999
%のZnSを用い、Se原料として純度99.9999
%のSeを用いる。また、n型ZnSeバッファ層3、
n型Zn1-p Mgp q Se1-q /ZnSe超格子クラ
ッド層4およびn型ZnSy Se1-y 光導波層5のドナ
ー不純物としてのClのドーピングは、例えば、純度9
9.9999%のZnCl2 をドーパントとして用いて
行う。一方、p型ZnSy Se1-y 光導波層7、p型Z
1-p Mgp q Se1-q /ZnSe超格子クラッド層
8およびp型ZnSv Se1-v 層9のアクセプタ不純物
としてのNのドーピングは、電子サイクロトロン共鳴
(ECR)または高周波によるプラズマセルにより発生
されたN2 プラズマを照射することにより行う。
In the growth of the II-VI group compound semiconductor layer by the MBE method, for example, Zn having a purity of 99.9999% is used as the Zn raw material, and the purity of 9 is used as the Mg raw material.
9.9% Mg was used, and the purity was 99.99 as the Cd raw material.
99% Cd is used and the purity of the raw material is 99.9999 as S raw material.
% ZnS is used, and the purity of the raw material for Se is 99.9999.
% Se is used. In addition, the n-type ZnSe buffer layer 3,
Doping with Cl as a donor impurity of the n-type Zn 1-p Mg p Sq Se 1-q / ZnSe superlattice cladding layer 4 and the n-type ZnS y Se 1-y optical waveguide layer 5 has, for example, a purity of 9 or less.
Performed using 9.9999% ZnCl 2 as a dopant. On the other hand, p-type ZnS y Se 1-y optical waveguide layer 7, p-type Z
Doping of N 1-p Mg p S q Se 1-q / ZnSe superlattice cladding layer 8 and p-type ZnS v Se 1-v layer 9 as an acceptor impurity is performed by electron cyclotron resonance (ECR) or high frequency plasma. It is performed by irradiating with N 2 plasma generated by the cell.

【0037】ここで、各II−VI族化合物半導体層の
厚さは、例えば、n型ZnSeバッファ層3は33n
m、n型Zn1-p Mgp q Se1-q /ZnSe超格子
クラッド層4は700nm、n型ZnSy Se1-y 光導
波層5は100nm、活性層6を構成するZn1-x Cd
x Se層は6〜12nm、例えば7nm、p型ZnSy
Se1-y 光導波層7は100nm、p型Zn1-p Mgp
q Se1-q /ZnSe超格子クラッド層8は500n
m、p型ZnSv Se1-v 層9は500nmである。
Here, the thickness of each II-VI group compound semiconductor layer is, for example, 33 n for the n-type ZnSe buffer layer 3.
m, n-type Zn 1-p Mg p Sq Se 1-q / ZnSe superlattice cladding layer 4 has a thickness of 700 nm, n-type ZnS y Se 1-y optical waveguide layer 5 has a thickness of 100 nm, and active layer 6 has Zn 1- x Cd
The x Se layer has a thickness of 6 to 12 nm, for example 7 nm, and p-type ZnS y
Se 1-y optical waveguide layer 7 is 100 nm, p-type Zn 1-p Mg p
The S q Se 1-q / ZnSe superlattice cladding layer 8 is 500 n
The m, p-type ZnS v Se 1-v layer 9 has a thickness of 500 nm.

【0038】また、n型ZnSy Se1-y 光導波層5お
よびp型ZnSy Se1-y 光導波層7におけるS組成比
yは例えば0.06、活性層6を構成するZn1-x Cd
x Se層におけるCd組成比xは例えば0.15であ
る。
The S composition ratio y in the n-type ZnS y Se 1-y optical waveguide layer 5 and the p-type ZnS y Se 1-y optical waveguide layer 7 is, for example, 0.06, and Zn 1- constituting the active layer 6 is formed. x Cd
The Cd composition ratio x in the x Se layer is, for example, 0.15.

【0039】次に、p型ZnSv Se1-v 層9上に、有
機金属化学気相成長(MOCVD)法により、アクセプ
タ不純物として例えばNがドープされたp型ZnSe層
10およびp型ZnSeコンタクト層11を順次成長さ
せる。このMOCVD法によるp型ZnSe層10およ
びp型ZnSeコンタクト層11の成長においては、Z
n原料として例えばジメチル亜鉛(DMZn)またはジ
エチル亜鉛(DEZn)、Se原料として例えばジメチ
ルセレン(DMSe)またはジエチルセレン(DES
e)、アクセプタ不純物としてのNのドーパントとして
例えばジイソプロピルアミン(Di−PNH)を用い
る。また、p型ZnSe層10の厚さは例えば100n
m、p型ZnSeコンタクト層11の厚さは例えば70
nmである。
Next, on the p-type ZnS v Se 1-v layer 9, a p-type ZnSe layer 10 and a p-type ZnSe contact doped with, for example, N as an acceptor impurity by a metal organic chemical vapor deposition (MOCVD) method. Layer 11 is grown in sequence. In the growth of the p-type ZnSe layer 10 and the p-type ZnSe contact layer 11 by this MOCVD method, Z
n raw material such as dimethyl zinc (DMZn) or diethyl zinc (DEZn), and Se raw material such as dimethyl selenium (DMSe) or diethyl selenium (DES)
e), for example, diisopropylamine (Di-PNH) is used as a dopant of N as an acceptor impurity. The thickness of the p-type ZnSe layer 10 is 100 n, for example.
The thickness of the m, p-type ZnSe contact layer 11 is, for example, 70
nm.

【0040】次に、p型ZnSeコンタクト層11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9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9の上層部、p型ZnSe
層10およびp型ZnSeコンタクト層11がストライ
プ形状にパターニングされる。
Next, after forming a stripe-shaped resist pattern (not shown) having a predetermined width on the p-type ZnSe contact layer 11, the resist pattern is used as a mask to form the p-type ZnS v Se 1-v layer 9. Etching is performed by a wet etching method in the middle of the thickness direction. As a result, the upper layer portion of the p - type ZnS v Se 1-v layer 9 and the p-type ZnSe
The layer 10 and the p-type ZnSe contact layer 11 are patterned in a stripe shape.

【0041】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例えば真空蒸着法によりA
2 3 膜を形成した後、このレジストパターンをその
上に形成されたAl2 3 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9上にのみAl2 3 膜からなる絶
縁層12が形成される。なお、この絶縁層12として
は、例えばポリイミドを用いてもよい。
Next, while leaving the resist pattern used for the above-mentioned etching, A is formed on the entire surface by, for example, a vacuum evaporation method.
After forming the l 2 O 3 film, this resist pattern is removed together with the Al 2 O 3 film formed thereon (lift-off). As a result, the insulating layer 12 made of the Al 2 O 3 film is formed only on the p-type ZnS v Se 1-v layer 9 other than the stripe portion. The insulating layer 12 may be made of polyimide, for example.

【0042】次に、ストライプ形状のp型ZnSeコン
タクト層11および絶縁層12の全面に例えばPd膜、
Pt膜およびAu膜を例えば真空蒸着法やスパッタリン
グ法により順次形成してPd/Pt/Au電極からなる
p側電極13を形成する。この後、必要に応じて、p側
電極13のオーミックコンタクトをとるための熱処理を
行う。一方、n型GaAs基板1の裏面には、In電極
のようなn側電極14をオーミックコンタクトさせる。
Next, for example, a Pd film is formed on the entire surfaces of the stripe-shaped p-type ZnSe contact layer 11 and the insulating layer 12.
A Pt film and an Au film are sequentially formed by, for example, a vacuum vapor deposition method or a sputtering method to form a p-side electrode 13 made of a Pd / Pt / Au electrode. Thereafter, if necessary, heat treatment for making ohmic contact with the p-side electrode 13 is performed. On the other hand, an n-side electrode 14 such as an In electrode is brought into ohmic contact with the back surface of the n-type GaAs substrate 1.

【0043】次に、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1をバー状に劈開して両共振
器端面を形成し、さらに必要に応じて端面コーティング
を施した後、このバーを劈開してチップ化する。そし
て、このようにして得られるレーザーチップを、p側電
極13が下側になるようにして(pサイドダウンで)ヒ
ートシンク上にマウントし、パッケージングを行う。
Next, the n-type GaAs substrate 1 on which the laser structure is formed as described above is cleaved into a bar shape to form both resonator end faces, and further, end face coating is applied, if necessary. Cleave the bar to make chips. Then, the laser chip thus obtained is mounted on a heat sink so that the p-side electrode 13 is on the lower side (p-side down), and packaging is performed.

【0044】以上により、目的とする半導体レーザーが
製造される。
As a result, the desired semiconductor laser is manufactured.

【0045】ここで、この半導体レーザーにおいては、
(活性層6を構成するZn1-x Cdx Se層のエネルギ
ーギャップ)<(n型ZnSy Se1-y 光導波層5およ
びp型ZnSy Se1-y 光導波層7のエネルギーギャッ
プ)<(n型Zn1-p Mgpq Se1-q /ZnSe超
格子クラッド層4およびp型Zn1-p Mgp q Se
1-q /ZnSe超格子クラッド層8のエネルギーギャッ
プ)なる関係および(p型ZnSv Se1-v 層9のエネ
ルギーギャップ)<(n型Zn1-p Mgp q Se1-q
/ZnSe超格子クラッド層4およびp型Zn1-p Mg
p q Se1-q /ZnSe超格子クラッド層8のエネル
ギーギャップ)なる関係が満たされるように各層の組成
が選ばれている。
Here, in this semiconductor laser,
(Energy gap of Zn 1-x Cd x Se layer constituting active layer 6) <(Energy gap of n-type ZnS y Se 1-y optical waveguide layer 5 and p-type ZnS y Se 1-y optical waveguide layer 7) <(N-type Zn 1-p Mg p S q Se 1-q / ZnSe superlattice cladding layer 4 and p-type Zn 1-p Mg p S q Se
1-q / ZnSe superlattice cladding layer 8 energy gap) and (p-type ZnS v Se 1-v layer 9 energy gap) <(n-type Zn 1-p Mg p S q Se 1-q
/ ZnSe superlattice cladding layer 4 and p-type Zn 1-p Mg
The composition of each layer is selected so that the relationship of p S q Se 1-q / ZnSe superlattice cladding layer 8) is satisfied.

【0046】以上のように、この第1の実施形態によれ
ば、n型GaAs基板1上に積層されるII−VI族化
合物半導体層のうちのターミナル層(この場合は最上
層)であるp型ZnSeコンタクト層11をMOCVD
法により成長させているので、このp型ZnSeコンタ
クト層11とその上に形成されるp側電極13との界面
に形成されるショットキー障壁の高さは、このp型Zn
Seコンタクト層11を従来のようにMBE法により成
長させた場合と比べて減少する。このため、この第1の
実施形態による半導体レーザーの電流−電圧特性は、従
来に比べて良好なものとなる。
As described above, according to the first embodiment, the terminal layer (in this case, the uppermost layer) of the II-VI group compound semiconductor layers laminated on the n-type GaAs substrate 1 is p. Type ZnSe contact layer 11 by MOCVD
Since it is grown by the method, the height of the Schottky barrier formed at the interface between the p-type ZnSe contact layer 11 and the p-side electrode 13 formed thereon is higher than the p-type ZnSe contact layer 11.
It is reduced as compared with the case where the Se contact layer 11 is conventionally grown by the MBE method. Therefore, the current-voltage characteristic of the semiconductor laser according to the first embodiment becomes better than that of the conventional one.

【0047】図3は、p型ZnSe層10およびp型Z
nSeコンタクト層11をMOCVD法により成長させ
たこの第1の実施形態による半導体レーザー(ただし、
p型ZnSe層10を成長させてから成長中断を行い、
その後p型ZnSeコンタクト層11を成長させた)の
電流−電圧特性(図3中、◇で示す曲線)、p型ZnS
e層10をMBE法により成長させ、p型ZnSeコン
タクト層11をMOCVD法により成長させたことを除
いてこの第1の実施形態と同様の半導体レーザー(ただ
し、p型ZnSe層10を成長させてから成長中断を行
い、その後p型ZnSeコンタクト層11を成長させ
た)の電流−電圧特性(図3中、□で示す曲線)、およ
び、p型ZnSe層10およびp型ZnSeコンタクト
層11を成長中断を行うことなくMBE法により順次成
長させたことを除いてこの第1の実施形態と同様の半導
体レーザーの電流−電圧特性(図3中、○で示す曲線)
の測定結果を示す。図3より明らかなように、電流−電
圧特性は、p型ZnSe層10およびp型ZnSeコン
タクト層11をMOCVD法により成長させたこの第1
の実施形態による半導体レーザーが最も良好であり、p
型ZnSe層10をMBE法により成長させ、p型Zn
Seコンタクト層11をMOCVD法により成長させた
半導体レーザーが次に良好であり、p型ZnSe層10
およびp型ZnSeコンタクト層11をMBE法により
成長させた半導体レーザーが最も悪い。そして、この第
1の実施形態による半導体レーザーは、他の二つの半導
体レーザーに比べて、同一の電流を流すために必要な印
加電圧は大幅に減少している。すなわち、この第1の実
施形態によれば、半導体レーザーの大幅な低動作電圧化
を図ることができる。
FIG. 3 shows the p-type ZnSe layer 10 and the p-type Z
The semiconductor laser according to the first embodiment in which the nSe contact layer 11 is grown by the MOCVD method (however,
growing the p-type ZnSe layer 10 and then interrupting the growth,
After that, the p-type ZnSe contact layer 11 was grown), and the current-voltage characteristics (curve indicated by ⋄ in FIG. 3), p-type ZnS
A semiconductor laser similar to that of the first embodiment except that the e layer 10 is grown by the MBE method and the p-type ZnSe contact layer 11 is grown by the MOCVD method (however, the p-type ZnSe layer 10 is grown by Growth of the p-type ZnSe contact layer 11 was performed, and the current-voltage characteristics (curve indicated by □ in FIG. 3) of the p-type ZnSe contact layer 11 and the p-type ZnSe contact layer 11 were grown. Current-voltage characteristics of a semiconductor laser similar to that of the first embodiment except that the growth was sequentially performed by the MBE method without interruption (curve indicated by ◯ in FIG. 3).
The measurement result of is shown. As is apparent from FIG. 3, the current-voltage characteristics are obtained by MOCVD of the p-type ZnSe layer 10 and the p-type ZnSe contact layer 11.
The semiconductor laser according to the embodiment of
Of the p-type ZnSe layer 10 is grown by the MBE method.
The semiconductor laser obtained by growing the Se contact layer 11 by the MOCVD method is the next best, and the p-type ZnSe layer 10 is obtained.
And the semiconductor laser in which the p-type ZnSe contact layer 11 is grown by the MBE method is the worst. In the semiconductor laser according to the first embodiment, the applied voltage required to flow the same current is greatly reduced as compared with the other two semiconductor lasers. That is, according to the first embodiment, it is possible to significantly reduce the operating voltage of the semiconductor laser.

【0048】また、p側電極13とp型ZnSeコンタ
クト層11とのコンタクト部における電圧降下が少ない
ことから、半導体レーザーの動作時のこの電極コンタク
ト部における発熱を少なくすることができる。これによ
って、半導体レーザーの発光効率の劣化や素子自体の劣
化を防止することができる。
Since the voltage drop at the contact portion between the p-side electrode 13 and the p-type ZnSe contact layer 11 is small, heat generation at this electrode contact portion during operation of the semiconductor laser can be reduced. This makes it possible to prevent the deterioration of the luminous efficiency of the semiconductor laser and the deterioration of the device itself.

【0049】また、発熱が生じやすいp側電極13側を
下にしてレーザーチップをヒートシンク上にマウントし
ていることにより、半導体レーザーの動作時に発生する
熱をヒートシンクに効果的に拡散させることができ、こ
れによって半導体レーザーの温度上昇を有効に抑えるこ
とができる。
Since the laser chip is mounted on the heat sink with the p-side electrode 13 side, which is apt to generate heat, facing downward, heat generated during the operation of the semiconductor laser can be effectively diffused to the heat sink. Therefore, the temperature rise of the semiconductor laser can be effectively suppressed.

【0050】さらにまた、Nを高濃度ドーピングするこ
とによりp型ZnSeコンタクト層11の有効アクセプ
タ濃度を1018cm-3程度とすることにより、p側電極
13との界面の近傍におけるp型ZnSeコンタクト層
11中に形成される空乏層の幅を小さくすることができ
ることから、これによっても半導体レーザーの電流−電
圧特性の向上を図ることができる。
Furthermore, the effective acceptor concentration of the p-type ZnSe contact layer 11 is set to about 10 18 cm -3 by high-concentration N, so that the p-type ZnSe contact near the interface with the p-side electrode 13 is formed. Since the width of the depletion layer formed in the layer 11 can be reduced, this can also improve the current-voltage characteristics of the semiconductor laser.

【0051】また、この第1の実施形態による半導体レ
ーザーにおいては、p側電極13のコンタクト部に従来
のようにp型ZnSe/ZnTeMQW層を用いていな
いので、製造が容易である。
Further, in the semiconductor laser according to the first embodiment, since the p-type ZnSe / ZnTe MQW layer is not used for the contact portion of the p-side electrode 13 as in the conventional case, it is easy to manufacture.

【0052】以上により、良好な電流−電圧特性を有
し、低動作電圧、高信頼性、長寿命かつ製造が容易な緑
色ないし青色で発光可能な半導体レーザーを実現するこ
とができる。
As described above, it is possible to realize a semiconductor laser having good current-voltage characteristics, low operating voltage, high reliability, long life, and easy to manufacture, which can emit green or blue light.

【0053】このような緑色ないし青色で発光可能な半
導体レーザーは、単体で使用することができるほか、赤
色で発光可能な半導体レーザーと組み合わせることによ
りRGB三原色を構成することができるので、例えば、
半導体レーザーを光源に用いたカラーディスプレイを実
現することが可能である。
Such a semiconductor laser capable of emitting green or blue light can be used alone or in combination with a semiconductor laser capable of emitting red light to form RGB three primary colors.
It is possible to realize a color display using a semiconductor laser as a light source.

【0054】図4はこの発明の第2の実施形態による半
導体レーザーを示す。この半導体レーザーも、SCH構
造を有するものである。
FIG. 4 shows a semiconductor laser according to the second embodiment of the present invention. This semiconductor laser also has an SCH structure.

【0055】この第2の実施形態による半導体レーザー
の製造方法においては、図4に示すように、まず、ドナ
ー不純物として例えばSiやSeがドープされた例えば
(100)面方位のn型InP基板21上に、MBE法
により、ドナー不純物として例えばSiまたはSeがド
ープされたn型InPバッファ層22およびドナー不純
物として例えばSiまたはSeがドープされたn型In
GaAsバッファ層23を順次成長させる。これらのn
型InPバッファ層22およびn型InGaAsバッフ
ァ層23の成長には、III−V族化合物半導体成長用
のMBE装置を用いる。
In the method of manufacturing a semiconductor laser according to the second embodiment, as shown in FIG. 4, first, an n-type InP substrate 21 having, for example, a (100) plane orientation doped with Si or Se as a donor impurity is first prepared. The n-type InP buffer layer 22 doped with Si or Se as a donor impurity and the n-type In doped with Si or Se as a donor impurity by the MBE method.
The GaAs buffer layer 23 is sequentially grown. These n
An MBE apparatus for growing a III-V group compound semiconductor is used to grow the n-type InP buffer layer 22 and the n-type InGaAs buffer layer 23.

【0056】次に、これらのn型InPバッファ層22
およびn型InGaAsバッファ層23が成長されたn
型InP基板21を、上述のIII−V族化合物半導体
成長用のMBE装置から真空搬送路を介してII−VI
族化合物半導体成長用のMBE装置に搬送する。そし
て、このII−VI族化合物半導体成長用のMBE装置
において、n型InGaAsバッファ層23上に、ドナ
ー不純物として例えばClがドープされたn型Znx1
y1Mg1-x1-y1 Seクラッド層24、ドナー不純物と
して例えばClがドープされたn型Znx2Cdy2Mg
1-x2-y2 Se光導波層25、例えばZnx3Cdy3Mg
1-x3-y3 Se層を量子井戸とする単一量子井戸構造また
は多重量子井戸構造の活性層26、アクセプタ不純物と
して例えばNがドープされたp型Znx2Cdy2Mg
1-x2-y2 Se光導波層27、アクセプタ不純物として例
えばNがドープされたp型Znx1Cdy1Mg1-x1-y1
eクラッド層28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Znx4Cdy4Mg1-x4-y4 Se層
29を順次成長させる。
Next, these n-type InP buffer layers 22 are formed.
And n on which the n-type InGaAs buffer layer 23 is grown
The type InP substrate 21 is moved from the above MBE apparatus for growing a III-V compound semiconductor to a II-VI via a vacuum transfer path.
It is transported to an MBE device for growing a group compound semiconductor. Then, in this MBE device for growing II-VI group compound semiconductor, n-type Zn x1 C doped with, for example, Cl as a donor impurity on the n-type InGaAs buffer layer 23.
d y1 Mg 1-x1-y1 Se cladding layer 24, n-type Zn x2 Cd y2 Mg doped with, for example, Cl as a donor impurity
1-x2-y2 Se optical waveguide layer 25, for example Zn x3 Cd y3 Mg
An active layer 26 having a single quantum well structure or a multiple quantum well structure having a 1-x3-y3 Se layer as a quantum well, and p-type Zn x2 Cd y2 Mg doped with N as an acceptor impurity, for example.
1-x2-y2 Se optical waveguide layer 27, p-type Zn x1 Cd y1 Mg 1-x1-y1 S doped with N as an acceptor impurity, for example
An e-clad layer 28 and a p-type Zn x4 Cd y4 Mg 1-x4-y4 Se layer 29 doped with N as an acceptor impurity are sequentially grown.

【0057】このMBE法によるII−VI族化合物半
導体層の成長において、Zn原料、Mg原料、Cd原料
およびSe原料としては、第1の実施形態と同様なもの
を用いる。また、n型Znx1Cdy1Mg1-x1-y1 Seク
ラッド層24およびn型Znx2Cdy2Mg1-x2-y2 Se
光導波層25のドナー不純物としてのClのドーピン
グ、および、p型Znx2Cdy2Mg1-x2-y2 Se光導波
層27、p型Znx1Cdy1Mg1-x1-y1 Seクラッド層
28およびp型Znx4Cdy4Mg1-x4-y4 Se層29の
アクセプタ不純物としてのNのドーピングも、第1の実
施形態と同様にして行う。
In the growth of the II-VI group compound semiconductor layer by the MBE method, the same Zn raw material, Mg raw material, Cd raw material, and Se raw material are used as in the first embodiment. In addition, the n-type Zn x1 Cd y1 Mg 1-x1-y1 Se cladding layer 24 and the n-type Zn x2 Cd y2 Mg 1-x2-y2 Se
Doping of Cl as a donor impurity of the optical waveguide layer 25, the p-type Zn x2 Cd y2 Mg 1-x2-y2 Se optical waveguide layer 27, the p-type Zn x1 Cd y1 Mg 1-x1-y1 Se cladding layer 28, and Doping with N as an acceptor impurity in the p-type Zn x4 Cd y4 Mg 1-x4-y4 Se layer 29 is also performed in the same manner as in the first embodiment.

【0058】次に、p型Znx4Cdy4Mg1-x4-y4 Se
層29上に、MOCVD法により、アクセプタ不純物と
して例えばNがドープされたp型Znp'Cd1-p'Se層
30(ただし、0≦p´≦1)およびp型Znp Cd
1-p Seコンタクト層31(ただし、0≦p≦1)を順
次成長させる。このMOCVD法によるp型Znp'Cd
1-p'Se層30およびp型Znp Cd1-p Seコンタク
ト層31の成長においては、Zn原料、Se原料および
アクセプタ不純物としてのNのドーパントとしては第1
の実施形態と同様なものを用い、Cd原料としては例え
ばジメチルカドミウム(DMCd)またはジエチルカド
ミウム(DECd)を用いる。
Next, p-type Zn x4 Cd y4 Mg 1-x4-y4 Se
On layer 29 by MOCVD, the p-type Zn p 'Cd 1-p' Se layer 30, for example N doped as an acceptor impurity (where, 0 ≦ p'≦ 1) and a p-type Zn p Cd
The 1-p Se contact layer 31 (where 0 ≦ p ≦ 1) is sequentially grown. P-type Zn p 'Cd by the MOCVD method
In the growth of the 1-p ′ Se layer 30 and the p-type Zn p Cd 1-p Se contact layer 31, the Zn source, the Se source, and the N dopant as an acceptor impurity are the first dopants.
The same material as in the above embodiment is used, and dimethyl cadmium (DMCd) or diethyl cadmium (DECd) is used as the Cd raw material.

【0059】次に、第1の実施形態と同様にして、p型
Znx4Cdy4Mg1-x4-y4 Se層29の上層部、p型Z
p'Cd1-p'Se層30およびp型Znp Cd1-p Se
コンタクト層31をストライプ形状にパターニングす
る。
Then, similarly to the first embodiment, the upper layer portion of the p - type Zn x4 Cd y4 Mg 1-x4-y4 Se layer 29, the p-type Z.
n p 'Cd 1-p' Se layer 30 and the p-type Zn p Cd 1-p Se
The contact layer 31 is patterned into a stripe shape.

【0060】次に、第1の実施形態と同様にして、スト
ライプ部以外の部分のp型Znx4Cdy4Mg1-x4-y4
e層29上にのみ絶縁層32を形成する。
Then, similarly to the first embodiment, p-type Zn x4 Cd y4 Mg 1-x4-y4 S in the portion other than the stripe portion is formed.
The insulating layer 32 is formed only on the e layer 29.

【0061】次に、第1の実施形態と同様にして、p型
Znp Cd1-p Seコンタクト層31および絶縁層32
の全面にp側電極33を形成するとともに、n型InP
基板21の裏面にn側電極34を形成する。
Then, similarly to the first embodiment, the p-type Zn p Cd 1-p Se contact layer 31 and the insulating layer 32 are formed.
The p-side electrode 33 is formed on the entire surface of the n-type InP
The n-side electrode 34 is formed on the back surface of the substrate 21.

【0062】次に、以上のようにしてレーザー構造が形
成されたn型InP基板21をチップ化した後、このよ
うにして得られるレーザーチップを、p側電極33が下
側になるようにしてヒートシンク上にマウントし、パッ
ケージングを行う。
Next, after the n-type InP substrate 21 having the laser structure formed thereon is made into chips as described above, the laser chip thus obtained is arranged so that the p-side electrode 33 is on the lower side. Mount on heat sink and package.

【0063】以上により、目的とする半導体レーザーが
製造される。
Through the above steps, the desired semiconductor laser is manufactured.

【0064】ここで、この半導体レーザーにおいては、
(活性層26を構成するZnx3Cdy3Mg1-x3-y3 Se
層のエネルギーギャップ)<(n型Znx2Cdy2Mg
1-x2-y2 Se光導波層25およびp型Znx2Cdy2Mg
1-x2-y2 Se光導波層27のエネルギーギャップ)<
(n型Znx1Cdy1Mg1-x1-y1 Seクラッド層24お
よびp型Znx1Cdy1Mg1-x1-y1 Seクラッド層28
のエネルギーギャップ)なる関係および(p型Znx4
y4Mg1-x4-y4 Se層29のエネルギーギャップ)<
(n型Znx1Cdy1Mg1-x1-y1 Seクラッド層24お
よびp型Znx1Cdy1Mg1-x1-y1 Seクラッド層28
のエネルギーギャップ)なる関係が満たされるように各
層の組成が選ばれている。
Here, in this semiconductor laser,
(Zn x3 Cd y3 Mg 1-x3-y3 Se forming the active layer 26
Layer energy gap) <(n-type Zn x2 Cd y2 Mg
1-x2-y2 Se optical waveguide layer 25 and p-type Zn x2 Cd y2 Mg
Energy gap of 1-x2-y2 Se optical waveguide layer 27) <
(N-type Zn x1 Cd y1 Mg 1-x1-y1 Se clad layer 24 and p-type Zn x1 Cd y1 Mg 1-x1-y1 Se clad layer 28
Energy gap) and (p-type Zn x4 C
d y4 Mg 1-x4-y4 Se layer 29 energy gap) <
(N-type Zn x1 Cd y1 Mg 1-x1-y1 Se clad layer 24 and p-type Zn x1 Cd y1 Mg 1-x1-y1 Se clad layer 28
The composition of each layer is selected so as to satisfy the relationship of (energy gap).

【0065】以上のように、この第2の実施形態によれ
ば、n型InP基板21上に積層されるII−VI族化
合物半導体層のうちのターミナル層(この場合は最上
層)であるp型Znp Cd1-p Seコンタクト層31を
MOCVD法により成長させているので、このp型Zn
p Cd1-p Seコンタクト層31とその上に形成される
p側電極33との界面に形成されるショットキー障壁の
高さは、このp型ZnpCd1-p Seコンタクト層31
をMBE法により成長させた場合と比べて減少する。こ
のため、この第2の実施形態による半導体レーザーの電
流−電圧特性は、良好なものとなる。そして、半導体レ
ーザーの低動作電圧化を図ることができる。
As described above, according to this second embodiment, the terminal layer (in this case, the uppermost layer) of the II-VI group compound semiconductor layers laminated on the n-type InP substrate 21 is p. Since the p- type Zn p Cd 1-p Se contact layer 31 is grown by the MOCVD method, the p-type Zn p
The height of the Schottky barrier formed at the interface between the p Cd 1-p Se contact layer 31 and the p-side electrode 33 formed thereon is determined by the p-type Zn p Cd 1-p Se contact layer 31.
Is decreased as compared with the case of growing by the MBE method. Therefore, the semiconductor laser according to the second embodiment has good current-voltage characteristics. Further, it is possible to reduce the operating voltage of the semiconductor laser.

【0066】また、p側電極33とp型Znp Cd1-p
Seコンタクト層31とのコンタクト部における電圧降
下が少ないことから、半導体レーザーの動作時のこの電
極コンタクト部における発熱を少なくすることができ
る。これによって、半導体レーザーの発光効率の劣化や
素子自体の劣化を防止することができる。
In addition, the p-side electrode 33 and the p-type Zn p Cd 1-p
Since the voltage drop at the contact portion with the Se contact layer 31 is small, it is possible to reduce heat generation at this electrode contact portion during operation of the semiconductor laser. This makes it possible to prevent the deterioration of the luminous efficiency of the semiconductor laser and the deterioration of the device itself.

【0067】また、発熱が生じやすいp側電極33側を
下にしてレーザーチップをヒートシンク上にマウントし
ていることにより、半導体レーザーの動作時に発生する
熱をヒートシンクに効果的に拡散させることができ、こ
れによって半導体レーザーの温度上昇を有効に抑えるこ
とができる。
Since the laser chip is mounted on the heat sink with the p-side electrode 33 side, which is apt to generate heat, facing downward, the heat generated during the operation of the semiconductor laser can be effectively diffused to the heat sink. Therefore, the temperature rise of the semiconductor laser can be effectively suppressed.

【0068】さらにまた、Nを高濃度ドーピングするこ
とによりp型Znp Cd1-p Seコンタクト層31の有
効アクセプタ濃度を1018cm-3程度とすることによ
り、p側電極33との界面の近傍におけるp型Znp
1-p Seコンタクト層31中に形成される空乏層の幅
を小さくすることができることから、これによっても半
導体レーザーの電流−電圧特性の向上を図ることができ
る。
Furthermore, the effective acceptor concentration of the p-type Zn p Cd 1-p Se contact layer 31 is set to about 10 18 cm -3 by high-concentration N, so that the interface with the p-side electrode 33 is reduced. P-type Zn p C in the vicinity
Since the width of the depletion layer formed in the d 1 -p Se contact layer 31 can be reduced, this can also improve the current-voltage characteristics of the semiconductor laser.

【0069】また、この第2の実施形態による半導体レ
ーザーにおいては、p側電極33のコンタクト部にMQ
W層を用いていないので、製造が容易である。
Further, in the semiconductor laser according to the second embodiment, MQ is formed in the contact portion of the p-side electrode 33.
Since the W layer is not used, the manufacturing is easy.

【0070】以上により、良好な電流−電圧特性を有
し、低動作電圧、高信頼性、長寿命かつ製造が容易な黄
緑色ないし真空紫外領域で発光可能な半導体レーザーを
実現することができる。
As described above, it is possible to realize a semiconductor laser having good current-voltage characteristics, low operating voltage, high reliability, long life, and easy to manufacture and capable of emitting light in the yellow-green or vacuum ultraviolet region.

【0071】図5はこの発明の第3の実施形態による半
導体レーザーを示す。この半導体レーザーも、SCH構
造を有するものである。
FIG. 5 shows a semiconductor laser according to the third embodiment of the present invention. This semiconductor laser also has an SCH structure.

【0072】この第3の実施形態による半導体レーザー
の製造方法においては、図5に示すように、まず、ドナ
ー不純物として例えばSiやSeがドープされた例えば
(100)面方位のn型InAs基板41上に、MBE
法により、ドナー不純物として例えばSiまたはSeが
ドープされたn型InAsバッファ層42を成長させ
る。このn型InAsバッファ層42の成長には、II
I−V族化合物半導体成長用のMBE装置を用いる。
In the method of manufacturing a semiconductor laser according to the third embodiment, as shown in FIG. 5, first, an n-type InAs substrate 41 having a (100) plane orientation, for example, doped with Si or Se as a donor impurity. On the MBE
Method, the n-type InAs buffer layer 42 doped with Si or Se as a donor impurity is grown. To grow the n-type InAs buffer layer 42, II
An MBE apparatus for growing a IV compound semiconductor is used.

【0073】次に、このn型InAsバッファ層42が
成長されたn型InAs基板41を、上述のIII−V
族化合物半導体成長用のMBE装置から真空搬送路を介
してII−VI族化合物半導体成長用のMBE装置に搬
送する。そして、このII−VI族化合物半導体成長用
のMBE装置において、n型InAsバッファ層42上
に、ドナー不純物として例えばClがドープされたn型
CdSeバッファ層43、ドナー不純物として例えばC
lがドープされたn型Znx1Cdy1Mg1-x1-y1 Sez1
Te1-z1クラッド層44、ドナー不純物として例えばC
lがドープされたn型Znx2Cdy2Mg1-x2-y2 Sez2
Te1-z2光導波層45、例えばZnx3Cdy3Mg
1-x3-y3 Sez3Te1-z3層を量子井戸とする単一量子井
戸構造または多重量子井戸構造の活性層46、アクセプ
タ不純物として例えばNがドープされたp型Znx2Cd
y2Mg1-x2-y2 Sez2Te1-z2光導波層47、アクセプ
タ不純物として例えばNがドープされたp型Znx1Cd
y1Mg1-x1-y1 Sez1Te1-z1クラッド層48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Zn
x4Cdy4Mg1-x4-y4 Sez4Te1-z4層49を順次成長
させる。
Next, the n-type InAs substrate 41 having the n-type InAs buffer layer 42 grown thereon is treated with the above-mentioned III-V.
The MBE apparatus for growing a group compound semiconductor is transferred to the MBE apparatus for growing a II-VI group compound semiconductor through a vacuum transfer path. Then, in this MBE device for growing a II-VI group compound semiconductor, an n-type CdSe buffer layer 43 doped with Cl as a donor impurity, for example, C as a donor impurity, is provided on the n-type InAs buffer layer 42.
n-type Zn x1 Cd y1 Mg 1-x1-y1 Se z1 doped with l
Te 1-z 1 clad layer 44, for example, C as a donor impurity
n-type Zn x2 Cd y2 Mg 1-x2-y2 Se z2 doped with l
Te 1-z2 optical waveguide layer 45, for example Zn x3 Cd y3 Mg
1-x3-y3 Se z3 Te 1-z3 active layer 46 having a single quantum well structure or a multiple quantum well structure using quantum wells, and p-type Zn x2 Cd doped with N as an acceptor impurity
y2 Mg 1-x2-y2 Se z2 Te 1-z2 optical waveguide layer 47, p-type Zn x1 Cd doped with N as an acceptor impurity, for example
y1 Mg 1-x1-y1 Se z1 Te 1-z1 p-type Zn doped with clad layer 48 and N as an acceptor impurity, for example
The x4 Cd y4 Mg 1-x4-y4 Se z4 Te 1-z4 layer 49 is sequentially grown.

【0074】このMBE法によるII−VI族化合物半
導体層の成長において、Zn原料、Mg原料、Cd原料
およびSe原料としては第1の実施形態と同様なものを
用い、Te原料としては例えば純度99.9999%の
Teを用いる。また、n型Znx1Cdy1Mg1-x1-y1
z1Te1-z1クラッド層44およびn型Znx2Cdy2
1-x2-y2 Sez2Te1-z2光導波層45のドナー不純物
としてのClのドーピングや、p型Znx2Cdy2Mg
1-x2-y2 Sez2Te1-z2光導波層47、p型Znx1Cd
y1Mg1-x1-y1 Sez1Te1-z1クラッド層48およびp
型Znx4Cdy4Mg1-x4-y4 Sez4Te1-z4層49のア
クセプタ不純物としてのNのドーピングも、第1の実施
形態と同様にして行う。
In the growth of the II-VI group compound semiconductor layer by the MBE method, the same Zn raw material, Mg raw material, Cd raw material, and Se raw material as in the first embodiment are used, and the Te raw material has, for example, a purity of 99. Use 0.0099% Te. In addition, n-type Zn x1 Cd y1 Mg 1-x1-y1 S
e z1 Te 1-z1 clad layer 44 and n-type Zn x2 Cd y2 M
g 1-x2-y2 Se z2 Te 1-z2 Doping with Cl as a donor impurity of the optical waveguide layer 45 and p-type Zn x2 Cd y2 Mg
1-x2-y2 Se z2 Te 1-z2 optical waveguide layer 47, p-type Zn x1 Cd
y1 Mg 1-x1-y1 Se z1 Te 1-z1 clad layer 48 and p
Doping with N as an acceptor impurity in the type Zn x4 Cd y4 Mg 1-x4-y4 Se z4 Te 1-z4 layer 49 is also performed in the same manner as in the first embodiment.

【0075】次に、p型Znx4Cdy4Mg1-x4-y4 Se
z4Te1-z4層49上に、MOCVD法により、アクセプ
タ不純物として例えばNがドープされたp型Znp'Cd
1-p'Seq'Te1-q'層50(ただし、0≦p´≦1かつ
0≦q´≦1)およびp型Znp Cd1-p Seq Te
1-q コンタクト層51(ただし、0≦p≦1かつ0≦q
≦1)を順次成長させる。このMOCVD法によるp型
Znp'Cd1-p'Seq'Te1-q'層50およびp型Znp
Cd1-p Seq Te1-q コンタクト層51の成長におい
て、Zn原料、Cd原料、Se原料およびアクセプタ不
純物としてのNのドーパントとしては第1の実施形態と
同様なものを用い、Te原料としては例えばジメチルテ
ルル(DMTe)またはジエチルテルル(DETe)を
用いる。
Next, p-type Zn x4 Cd y4 Mg 1-x4-y4 Se
On z4 Te 1-z4 layer 49 by MOCVD, p-type for example N doped as an acceptor impurity Zn p 'Cd
1-p 'Se q' Te 1-q ' layer 50 (where, 0 ≦ p'≦ 1 and 0 ≦ q'≦ 1) and a p-type Zn p Cd 1-p Se q Te
1-q contact layer 51 (where 0 ≦ p ≦ 1 and 0 ≦ q
≦ 1) is grown sequentially. P-type Zn p 'Cd 1-p' Se q 'Te 1-q' layer 50 and the p-type Zn p by the MOCVD method
In the growth of the Cd 1-p Se q Te 1-q contact layer 51, the same Zn raw material, Cd raw material, Se raw material and N dopant as an acceptor impurity are used as in the first embodiment. For example, dimethyl tellurium (DMTe) or diethyl tellurium (DETe) is used.

【0076】次に、第1の実施形態と同様にして、p型
Znx4Cdy4Mg1-x4-y4 Sez4Te1-z4層49の上層
部、p型Znp'Cd1-p'Seq'Te1-q'層50およびp
型Znp Cd1-p Seq Te1-q コンタクト層51をス
トライプ形状にパターニングする。
Next, as in the first embodiment, the upper portion of the p-type Zn x4 Cd y4 Mg 1-x4 -y4 Se z4 Te 1-z4 layer 49, p-type Zn p 'Cd 1-p' Se q 'Te 1-q' layer 50 and p
The type Zn p Cd 1-p Se q Te 1-q contact layer 51 is patterned into a stripe shape.

【0077】次に、第1の実施形態と同様にして、スト
ライプ部以外の部分のp型Znx4Cdy4Mg1-x4-y4
z4Te1-z4層49上にのみ絶縁層52を形成する。
Then, similarly to the first embodiment, p-type Zn x4 Cd y4 Mg 1-x4-y4 S in the portion other than the stripe portion is formed.
The insulating layer 52 is formed only on the e z4 Te 1 -z 4 layer 49.

【0078】次に、第1の実施形態と同様にして、p型
Znp Cd1-p Seq Te1-q コンタクト層51および
絶縁層52の全面にp側電極53を形成するとともに、
n型InAs基板41の裏面にn側電極54を形成す
る。
Then, similarly to the first embodiment, the p-side electrode 53 is formed on the entire surface of the p - type Zn p Cd 1-p Se q Te 1-q contact layer 51 and the insulating layer 52, and
An n-side electrode 54 is formed on the back surface of the n-type InAs substrate 41.

【0079】次に、以上のようにしてレーザー構造が形
成されたn型InAs基板41をチップ化した後、この
ようにして得られるレーザーチップを、p側電極53が
下側になるようにしてヒートシンク上にマウントし、パ
ッケージングを行う。
Next, after the n-type InAs substrate 41 having the laser structure formed thereon as described above is made into a chip, the laser chip thus obtained is arranged so that the p-side electrode 53 is on the lower side. Mount on heat sink and package.

【0080】以上により、目的とする半導体レーザーが
製造される。
As described above, the desired semiconductor laser is manufactured.

【0081】ここで、この半導体レーザーにおいては、
(活性層46を構成するZnx3Cdy3Mg1-x3-y3 Se
z3Te1-z3層のエネルギーギャップ)<(n型Znx2
y2Mg1-x2-y2 Sez2Te1-z2光導波層45およびp
型Znx2Cdy2Mg1-x2-y2Sez2Te1-z2光導波層4
7のエネルギーギャップ)<(n型Znx1Cdy1Mg
1-x1-y1 Sez1Te1-z1クラッド層44およびp型Zn
x1Cdy1Mg1-x1-y1 Sez1Te1-z1クラッド層48の
エネルギーギャップ)なる関係および(p型Znx4Cd
y4Mg1-x4-y4 Sez4Te1-z4層49のエネルギーギャ
ップ)<(n型Znx1Cdy1Mg1-x1-y1 Sez1Te
1-z1クラッド層44およびp型Znx1Cdy1Mg
1-x1-y1 Sez1Te1-z1クラッド層48のエネルギーギ
ャップ)なる関係が満たされるように各層の組成が選ば
れている。
Here, in this semiconductor laser,
(Zn x3 Cd y3 Mg 1-x3-y3 Se forming the active layer 46
z3 Te 1-z3 layer energy gap) <(n-type Zn x2 C
d y2 Mg 1-x2-y2 Se z2 Te 1-z2 optical waveguide layer 45 and p
Type Zn x2 Cd y2 Mg 1-x2-y2 Se z2 Te 1-z2 optical waveguide layer 4
7 energy gap) <(n-type Zn x1 Cd y1 Mg
1-x1-y1 Se z1 Te 1-z1 clad layer 44 and p-type Zn
x1 Cd y1 Mg 1-x1-y1 Se z1 Te 1-z1 energy gap of the cladding layer 48 and (p-type Zn x4 Cd
energy gap of y4 Mg 1-x4-y4 Se z4 Te 1-z4 layer 49) <(n-type Zn x1 Cd y1 Mg 1-x1-y1 Se z1 Te
1-z1 clad layer 44 and p-type Zn x1 Cd y1 Mg
The composition of each layer is selected so that the relationship of 1-x1-y1 Se z1 Te 1-z1 clad layer 48) is satisfied.

【0082】以上のように、この第3の実施形態によれ
ば、n型InAs基板41上に積層されるII−VI族
化合物半導体層のうちのターミナル層(この場合は最上
層)であるp型Znp Cd1-p Seq Te1-q コンタク
ト層51をMOCVD法により成長させているので、こ
のp型Znp Cd1-p Seq Te1-q コンタクト層51
とその上に形成されるp側電極53との界面に形成され
るショットキー障壁の高さは、このp型Znp Cd1-p
Seq Te1-q コンタクト層51をMBE法により成長
させた場合と比べて減少する。このため、この第3の実
施形態による半導体レーザーの電流−電圧特性は、良好
なものとなる。そして、この第3の実施形態によれば、
半導体レーザーの低動作電圧化を図ることができる。
As described above, according to the third embodiment, p which is the terminal layer (in this case, the uppermost layer) of the II-VI group compound semiconductor layers stacked on the n-type InAs substrate 41 is used. Since the p- type Zn p Cd 1-p Se q Te 1-q contact layer 51 is grown by the MOCVD method, this p-type Zn p Cd 1-p Se q Te 1-q contact layer 51 is formed.
The height of the Schottky barrier formed at the interface between the p-type electrode and the p-side electrode 53 formed thereon is such that the p-type Zn p Cd 1-p
The amount is smaller than that in the case where the Se q Te 1-q contact layer 51 is grown by the MBE method. Therefore, the semiconductor laser according to the third embodiment has good current-voltage characteristics. And according to this third embodiment,
It is possible to reduce the operating voltage of the semiconductor laser.

【0083】また、p側電極53とp型Znp Cd1-p
Seq Te1-q コンタクト層51とのコンタクト部にお
ける電圧降下が少ないことから、半導体レーザーの動作
時のこの電極コンタクト部における発熱を少なくするこ
とができる。これによって、半導体レーザーの発光効率
の劣化や素子自体の劣化を防止することができる。
In addition, the p-side electrode 53 and the p-type Zn p Cd 1-p
Since the voltage drop at the contact portion with the Se q Te 1-q contact layer 51 is small, it is possible to reduce heat generation at this electrode contact portion during operation of the semiconductor laser. This makes it possible to prevent the deterioration of the luminous efficiency of the semiconductor laser and the deterioration of the device itself.

【0084】また、発熱が生じやすいp側電極53側を
下にしてレーザーチップをヒートシンク上にマウントし
ていることにより、半導体レーザーの動作時に発生する
熱をヒートシンクに効果的に拡散させることができ、こ
れによって半導体レーザーの温度上昇を有効に抑えるこ
とができる。
Further, since the laser chip is mounted on the heat sink with the p-side electrode 53 side, which is apt to generate heat, facing downward, the heat generated during the operation of the semiconductor laser can be effectively diffused to the heat sink. Therefore, the temperature rise of the semiconductor laser can be effectively suppressed.

【0085】さらにまた、Nを高濃度ドーピングするこ
とによりp型Znp Cd1-p SeqTe1-q コンタクト
層51の有効アクセプタ濃度を1018cm-3程度とする
ことにより、p側電極53との界面の近傍におけるp型
Znp Cd1-p Seq Te1-q コンタクト層51中に形
成される空乏層の幅を小さくすることができることか
ら、これによっても半導体レーザーの電流−電圧特性の
向上を図ることができる。
Furthermore, the p-side electrode is formed by setting the effective acceptor concentration of the p-type Zn p Cd 1-p Se q Te 1-q contact layer 51 to about 10 18 cm -3 by highly doping N. Since the width of the depletion layer formed in the p-type Zn p Cd 1-p Se q Te 1-q contact layer 51 in the vicinity of the interface with 53 can be reduced, this also allows the current-voltage of the semiconductor laser to be increased. It is possible to improve the characteristics.

【0086】また、この第3の実施形態による半導体レ
ーザーにおいては、p側電極53のコンタクト部にMQ
W層を用いていないので、製造が容易である。
Further, in the semiconductor laser according to the third embodiment, the MQ portion is formed on the contact portion of the p-side electrode 53.
Since the W layer is not used, the manufacturing is easy.

【0087】以上により、良好な電流−電圧特性を有
し、低動作電圧、高信頼性、長寿命かつ製造が容易な赤
色ないし真空紫外領域で発光可能な半導体レーザーを実
現することができる。
As described above, it is possible to realize a semiconductor laser which has good current-voltage characteristics, low operating voltage, high reliability, long life and is easy to manufacture and which can emit light in the red or vacuum ultraviolet region.

【0088】以上、この発明の実施形態について具体的
に説明したが、この発明は、上述の実施形態に限定され
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。
The embodiments of the present invention have been specifically described above, but the present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications can be made based on the technical idea of the present invention.

【0089】例えば、上述の第1の実施形態におけるn
型Zn1-p Mgp q Se1-q /ZnSe超格子クラッ
ド層4およびp型Zn1-p Mgp q Se1-q /ZnS
e超格子クラッド層8の代わりにそれぞれn型Zn1-p
Mgp q Se1-q クラッド層およびp型Zn1-p Mg
p q Se1-q クラッド層を用いてもよい。同様に、n
型ZnSy Se1-y 光導波層5およびp型ZnSy Se
1-y 光導波層7の代わりにそれぞれn型ZnSe光導波
層およびp型ZnSe光導波層を用いてもよい。
For example, n in the first embodiment described above.
Zn 1-p Mg p S q Se 1-q / ZnSe superlattice cladding layer 4 and p-type Zn 1-p Mg p S q Se 1-q / ZnS
e n-type Zn 1-p instead of the superlattice cladding layer 8
Mg p S q Se 1-q cladding layer and p-type Zn 1-p Mg
The p S q Se 1-q cladding layer may be used. Similarly, n
-Type ZnS y Se 1-y optical waveguide layer 5 and p-type ZnS y Se
Instead of the 1-y optical waveguide layer 7, an n-type ZnSe optical waveguide layer and a p-type ZnSe optical waveguide layer may be used, respectively.

【0090】また、上述の第1の実施形態においては、
p側電極13としてPd/Pt/Au電極を用いたが、
このp側電極13としては例えばAu電極を用いてもよ
い。
Further, in the above-mentioned first embodiment,
A Pd / Pt / Au electrode was used as the p-side electrode 13,
As the p-side electrode 13, for example, an Au electrode may be used.

【0091】また、上述の第1の実施形態においては、
n型GaAs基板1上に積層されるII−VI族化合物
半導体層のうちの最上層がp型ZnSeコンタクト層1
1である場合について説明したが、この発明は、例え
ば、p型GaAs基板上に積層されるII−VI族化合
物半導体層のうちの最下層がp型ZnSe層である場合
に適用することも可能である。
Further, in the above-mentioned first embodiment,
The uppermost layer of the II-VI group compound semiconductor layers stacked on the n-type GaAs substrate 1 is the p-type ZnSe contact layer 1.
However, the present invention can be applied to the case where the lowermost layer of the II-VI group compound semiconductor layers stacked on the p-type GaAs substrate is the p-type ZnSe layer. Is.

【0092】さらにまた、上述の第3の実施形態におい
て、n型InAs基板41の代わりに例えばn型GaS
b基板を用いる場合には、n型InAsバッファ層42
の代わりに例えばn型GaSbバッファ層を用い、n型
CdSeバッファ層43の代わりに例えばn型ZnTe
バッファ層を用いてもよい。
Furthermore, in the third embodiment described above, instead of the n-type InAs substrate 41, for example, n-type GaS is used.
In the case of using the b substrate, the n-type InAs buffer layer 42
N-type GaSb buffer layer is used instead of n-type CdSe buffer layer 43, and n-type ZnTe
A buffer layer may be used.

【0093】また、上述の第1の実施形態、第2の実施
形態および第3の実施形態においては、n型II−VI
族化合物半導体層のドナー不純物としてClを用いてい
るが、このドナー不純物としては例えばヨウ素(I)を
用いてもよい。
Further, in the above-mentioned first, second and third embodiments, the n-type II-VI is used.
Although Cl is used as the donor impurity of the group compound semiconductor layer, iodine (I) may be used as the donor impurity.

【0094】さらに、上述の第1の実施形態、第2の実
施形態および第3の実施形態においては、SCH構造を
有する半導体レーザー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、DH構造(Double Heteros
tructure)を有する半導体レーザーに適用することも可
能であるほか、発光ダイオードに適用することも可能で
ある。
Furthermore, in the above-described first, second and third embodiments, the case where the present invention is applied to the semiconductor laser having the SCH structure has been described. Structure (Double Heteros
In addition to being applicable to a semiconductor laser having a tructure), it can also be applied to a light emitting diode.

【0095】[0095]

【発明の効果】以上説明したように、この発明によれ
ば、複数のII−VI族化合物半導体層のうちのターミ
ナル層が、有機金属化合物を原料に用いた気相成長法ま
たは有機金属化合物を原料に用いかつ水素雰囲気を用い
た気相成長法により成長されたものであることにより、
低動作電圧、高信頼性、長寿命かつ製造が容易なII−
VI族化合物半導体を用いた半導体発光素子を実現する
ことができる。
As described above, according to the present invention, the terminal layer of the plurality of II-VI compound semiconductor layers is formed by a vapor phase growth method using an organometallic compound as a raw material or an organometallic compound. By being used as a raw material and grown by a vapor phase growth method using a hydrogen atmosphere,
Low operating voltage, high reliability, long life and easy to manufacture II-
A semiconductor light emitting device using a Group VI compound semiconductor can be realized.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】代表的な二元のII−VI族化合物半導体およ
び基板材料に用いられる代表的な二元のIII−V族化
合物半導体のエネルギーギャップと格子定数との関係を
示す略線図である。
FIG. 1 is a schematic diagram showing a relationship between an energy gap and a lattice constant of a typical binary II-VI compound semiconductor and a typical binary III-V compound semiconductor used as a substrate material. .

【図2】この発明の第1の実施形態による半導体レーザ
ーを示す断面図である。
FIG. 2 is a sectional view showing a semiconductor laser according to the first embodiment of the present invention.

【図3】この発明の第1の実施形態による半導体レーザ
ーの電流−電圧特性の測定結果を示すグラフである。
FIG. 3 is a graph showing measurement results of current-voltage characteristics of the semiconductor laser according to the first embodiment of the present invention.

【図4】この発明の第2の実施形態による半導体レーザ
ーを示す断面図である。
FIG. 4 is a sectional view showing a semiconductor laser according to a second embodiment of the present invention.

【図5】この発明の第3の実施形態による半導体レーザ
ーを示す断面図である。
FIG. 5 is a sectional view showing a semiconductor laser according to a third embodiment of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 n型GaAs基板 2 n型GaAsバッファ層 3 n型ZnSeバッファ層 4 n型Zn1-p Mgp q Se1-q /ZnSe超格子
クラッド層 5 n型ZnSy Se1-y 光導波層 6、26、46 活性層 7 p型ZnSy Se1-y 光導波層 8 p型Zn1-p Mgp q Se1-q /ZnSe超格子
クラッド層 9 p型ZnSv Se1-v 層 10 p型ZnSe層 11 p型ZnSeコンタクト層 12、32、52 絶縁層 13、33、53 p側電極 14、34、54 n側電極 21 n型InP基板 22 n型InPバッファ層 23 n型InGaAsバッファ層 24 n型Znx1Cdy1Mg1-x1-y1 Seクラッド層 25 n型Znx2Cdy2Mg1-x2-y2 Se光導波層 27 p型Znx2Cdy2Mg1-x2-y2 Se光導波層 28 p型Znx1Cdy1Mg1-x1-y1 Seクラッド層 29 p型Znx4Cdy4Mg1-x4-y4 Se層 30 p型Znp'Cd1-p'Se層 31 p型Znp Cd1-p Seコンタクト層 41 n型InAs基板 42 n型InAsバッファ層 43 n型CdSeバッファ層 44 n型Znx1Cdy1Mg1-x1-y1 Sez1Te1-z1
ラッド層 45 n型Znx2Cdy2Mg1-x2-y2 Sez2Te1-z2
導波層 47 p型Znx2Cdy2Mg1-x2-y2 Sez2Te1-z2
導波層 48 p型Znx1Cdy1Mg1-x1-y1 Sez1Te1-z1
ラッド層 49 p型Znx4Cdy4Mg1-x4-y4 Sez4Te1-z4層 50 p型Znp'Cd1-p'Seq'Te1-q'層 51 p型Znp Cd1-p Seq Te1-q コンタクト層
1 n-type GaAs substrate 2 n-type GaAs buffer layer 3 n-type ZnSe buffer layer 4 n-type Zn 1-p Mg p Sq Se 1-q / ZnSe superlattice cladding layer 5 n-type ZnS y Se 1-y optical waveguide layer 6, 26, 46 Active layer 7 p-type ZnS y Se 1-y optical waveguide layer 8 p-type Zn 1-p Mg p S q Se 1-q / ZnSe superlattice cladding layer 9 p-type ZnS v Se 1-v layer 10 p-type ZnSe layer 11 p-type ZnSe contact layer 12, 32, 52 insulating layer 13, 33, 53 p-side electrode 14, 34, 54 n-side electrode 21 n-type InP substrate 22 n-type InP buffer layer 23 n-type InGaAs buffer Layer 24 n-type Zn x1 Cd y1 Mg 1-x1-y1 Se clad layer 25 n-type Zn x2 Cd y2 Mg 1-x2-y2 Se optical waveguide layer 27 p-type Zn x2 Cd y2 Mg 1-x2-y2 Se optical waveguide layer 28 p-type Zn x1 Cd y1 Mg 1-x1 -y1 Se Kura De layer 29 p-type Zn x4 Cd y4 Mg 1-x4 -y4 Se layer 30 p-type Zn p 'Cd 1-p' Se layer 31 p-type Zn p Cd 1-p Se contact layer 41 n-type InAs substrate 42 n-type InAs buffer layer 43 n-type CdSe buffer layer 44 n-type Zn x1 Cd y1 Mg 1-x1-y1 Se z1 Te 1-z1 clad layer 45 n-type Zn x2 Cd y2 Mg 1-x2-y2 Se z2 Te 1-z2 optical Wave layer 47 p-type Zn x2 Cd y2 Mg 1-x2-y2 Se z2 Te 1-z2 optical waveguide layer 48 p-type Zn x1 Cd y1 Mg 1-x1-y1 Se z1 Te 1-z1 clad layer 49 p-type Zn x4 cd y4 Mg 1-x4-y4 Se z4 Te 1-z4 layer 50 p-type Zn p 'cd 1-p' Se q 'Te 1-q' layer 51 p-type Zn p cd 1-p Se q Te 1-q Contact layer

Claims (19)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 少なくとも第1導電型の第1のクラッド
層、活性層および第2導電型の第2のクラッド層を含む
複数のII−VI族化合物半導体層が半導体基板上に積
層され、 上記複数のII−VI族化合物半導体層はZn、Cd、
Mg、HgおよびBeからなる群より選ばれた少なくと
も一種類以上のII族元素とS、SeおよびTeからな
る群より選ばれた少なくとも一種類以上のVI族元素と
からなる半導体発光素子において、 上記複数のII−VI族化合物半導体層のうちのターミ
ナル層が、有機金属化合物を原料に用いた気相成長法ま
たは有機金属化合物を原料に用いかつ水素雰囲気を用い
た気相成長法により成長されたものであることを特徴と
する半導体発光素子。
1. A plurality of II-VI compound semiconductor layers including at least a first clad layer of a first conductivity type, an active layer, and a second clad layer of a second conductivity type are laminated on a semiconductor substrate. The plurality of II-VI group compound semiconductor layers include Zn, Cd,
A semiconductor light-emitting device comprising at least one group II element selected from the group consisting of Mg, Hg and Be and at least one group VI element selected from the group consisting of S, Se and Te, wherein: The terminal layer of the plurality of II-VI compound semiconductor layers was grown by a vapor phase growth method using an organometallic compound as a raw material or a vapor phase growth method using an organometallic compound as a raw material and using a hydrogen atmosphere. A semiconductor light emitting device characterized by being a thing.
【請求項2】 上記ターミナル層はZnSe層であるこ
とを特徴とする請求項1記載の半導体発光素子。
2. The semiconductor light emitting device according to claim 1, wherein the terminal layer is a ZnSe layer.
【請求項3】 上記ターミナル層はZnp Cd1-p Se
層(ただし、0≦p≦1)であることを特徴とする請求
項1記載の半導体発光素子。
3. The terminal layer is Zn p Cd 1-p Se.
2. The semiconductor light emitting device according to claim 1, wherein the layer is a layer (where 0 ≦ p ≦ 1).
【請求項4】 上記ターミナル層はZnp Cd1-p Se
q Te1-q 層(ただし、0≦p≦1かつ0≦q≦1)で
あることを特徴とする請求項1記載の半導体発光素子。
4. The terminal layer is Zn p Cd 1-p Se.
q Te 1-q layer (where, 0 ≦ p ≦ 1 and 0 ≦ q ≦ 1) semiconductor light emitting device according to claim 1, wherein the a.
【請求項5】 少なくとも上記第1のクラッド層、上記
活性層および上記第2のクラッド層は有機金属化合物を
原料に用いない気相成長法により成長されたものであ
り、上記ターミナル層を構成する上記ZnSe層はZn
を含む有機金属化合物およびSeを含む有機金属化合物
または無機金属化合物を原料に用いた気相成長法により
成長されたものであることを特徴とする請求項2記載の
半導体発光素子。
5. The at least first clad layer, the active layer and the second clad layer are grown by a vapor phase growth method using no organometallic compound as a raw material and constitute the terminal layer. The ZnSe layer is Zn
3. The semiconductor light emitting device according to claim 2, wherein the semiconductor light emitting device is grown by a vapor phase growth method using an organic metal compound containing Si and an organic metal compound containing Se or an inorganic metal compound as a raw material.
【請求項6】 少なくとも上記第1のクラッド層、上記
活性層および上記第2のクラッド層は分子線エピタキシ
ー法により成長されたものであり、上記ターミナル層を
構成する上記ZnSe層はZnを含む有機金属化合物お
よびSeを含む有機金属化合物または無機金属化合物を
原料に用いた有機金属化学気相成長法により成長された
ものであることを特徴とする請求項2記載の半導体発光
素子。
6. At least the first cladding layer, the active layer and the second cladding layer are grown by a molecular beam epitaxy method, and the ZnSe layer constituting the terminal layer is an organic layer containing Zn. The semiconductor light emitting device according to claim 2, which is grown by an organic metal chemical vapor deposition method using an organic metal compound or an inorganic metal compound containing a metal compound and Se as a raw material.
【請求項7】 少なくとも上記第1のクラッド層、上記
活性層および上記第2のクラッド層は分子線エピタキシ
ー法により成長されたものであり、上記ターミナル層を
構成する上記ZnSe層はZnを含む有機金属化合物お
よびSeを含む有機金属化合物または無機金属化合物を
原料に用いた有機金属分子線エピタキシー法により成長
されたものであることを特徴とする請求項2記載の半導
体発光素子。
7. At least the first cladding layer, the active layer and the second cladding layer are grown by a molecular beam epitaxy method, and the ZnSe layer constituting the terminal layer is an organic layer containing Zn. 3. The semiconductor light emitting device according to claim 2, wherein the semiconductor light emitting device is grown by an organometallic molecular beam epitaxy method using a metal compound and an organometallic compound containing Se or an inorganic metal compound as a raw material.
【請求項8】 少なくとも上記第1のクラッド層、上記
活性層および上記第2のクラッド層は有機金属分子線エ
ピタキシー法により成長されたものであり、上記ターミ
ナル層を構成する上記ZnSe層はZnを含む有機金属
化合物およびSeを含む有機金属化合物または無機金属
化合物を原料に用いた有機金属化学気相成長法により成
長されたものであることを特徴とする請求項2記載の半
導体発光素子。
8. At least the first cladding layer, the active layer, and the second cladding layer are grown by a metal organic molecular beam epitaxy method, and the ZnSe layer forming the terminal layer is made of Zn. 3. The semiconductor light emitting device according to claim 2, wherein the semiconductor light emitting device is grown by an organic metal chemical vapor deposition method using an organic metal compound containing and an organic metal compound containing Se or an inorganic metal compound as a raw material.
【請求項9】 上記半導体基板はn型であり、上記ター
ミナル層は最上層を構成するp型ZnSe層であり、少
なくともn型の上記第1のクラッド層、上記活性層およ
びp型の上記第2のクラッド層は分子線エピタキシー法
により成長されたものであり、上記p型ZnSe層は有
機金属化学気相成長法または有機金属分子線エピタキシ
ー法により成長されたものであることを特徴とする請求
項1記載の半導体発光素子。
9. The semiconductor substrate is n-type, the terminal layer is a p-type ZnSe layer constituting the uppermost layer, and at least the n-type first cladding layer, the active layer and the p-type first layer. 2. The cladding layer 2 is grown by molecular beam epitaxy, and the p-type ZnSe layer is grown by metalorganic chemical vapor deposition or metalorganic molecular beam epitaxy. Item 2. The semiconductor light emitting device according to item 1.
【請求項10】 少なくとも上記第1のクラッド層、上
記活性層および上記第2のクラッド層は有機金属化合物
を原料に用いない気相成長法により成長されたものであ
り、上記ターミナル層を構成する上記Znp Cd1-p
e層はZnを含む有機金属化合物、Cdを含む有機金属
化合物およびSeを含む有機金属化合物または無機金属
化合物を原料に用いた気相成長法により成長されたもの
であることを特徴とする請求項3記載の半導体発光素
子。
10. At least the first clad layer, the active layer, and the second clad layer are grown by a vapor phase growth method using no organometallic compound as a raw material, and constitute the terminal layer. The above Zn p Cd 1-p S
The e layer is grown by a vapor phase growth method using an organometallic compound containing Zn, an organometallic compound containing Cd and an organometallic compound containing Se or an inorganic metal compound as a raw material. 3. The semiconductor light emitting device according to item 3.
【請求項11】 少なくとも上記第1のクラッド層、上
記活性層および上記第2のクラッド層は分子線エピタキ
シー法により成長されたものであり、上記ターミナル層
を構成する上記Znp Cd1-p Se層はZnを含む有機
金属化合物、Cdを含む有機金属化合物およびSeを含
む有機金属化合物または無機金属化合物を原料に用いた
有機金属化学気相成長法により成長されたものであるこ
とを特徴とする請求項3記載の半導体発光素子。
11. At least the first cladding layer, the active layer, and the second cladding layer are grown by a molecular beam epitaxy method, and the Zn p Cd 1-p Se constituting the terminal layer is formed. The layer is characterized by being grown by a metal organic chemical vapor deposition method using an organometallic compound containing Zn, an organometallic compound containing Cd and an organometallic compound containing Se or an inorganic metal compound as a raw material. The semiconductor light emitting device according to claim 3.
【請求項12】 少なくとも上記第1のクラッド層、上
記活性層および上記第2のクラッド層は分子線エピタキ
シー法により成長されたものであり、上記ターミナル層
を構成する上記Znp Cd1-p Se層はZnを含む有機
金属化合物、Cdを含む有機金属化合物およびSeを含
む有機金属化合物または無機金属化合物を原料に用いた
有機金属分子線エピタキシー法により成長されたもので
あることを特徴とする請求項3記載の半導体発光素子。
12. At least the first cladding layer, the active layer, and the second cladding layer are grown by a molecular beam epitaxy method, and the Zn p Cd 1-p Se constituting the terminal layer is formed. The layer is grown by an organometallic molecular beam epitaxy method using an organometallic compound containing Zn, an organometallic compound containing Cd and an organometallic compound containing Se or an inorganic metal compound as a raw material. Item 3. The semiconductor light emitting device according to item 3.
【請求項13】 少なくとも上記第1のクラッド層、上
記活性層および上記第2のクラッド層は有機金属分子線
エピタキシー法により成長されたものであり、上記ター
ミナル層を構成する上記Znp Cd1-p Se層はZnを
含む有機金属化合物、Cdを含む有機金属化合物および
Seを含む有機金属化合物または無機金属化合物を原料
に用いた有機金属化学気相成長法により成長されたもの
であることを特徴とする請求項3記載の半導体発光素
子。
13. At least the first clad layer, the active layer and the second clad layer are grown by a metalorganic molecular beam epitaxy method, and the Zn p Cd 1− forming the terminal layer is formed. The p Se layer is characterized by being grown by a metalorganic chemical vapor deposition method using an organometallic compound containing Zn, an organometallic compound containing Cd and an organometallic compound containing Se or an inorganic metal compound as a raw material. The semiconductor light emitting device according to claim 3.
【請求項14】 上記半導体基板はn型であり、上記タ
ーミナル層は最上層を構成するp型Znp Cd1-p Se
層であり、少なくともn型の上記第1のクラッド層、上
記活性層およびp型の上記第2のクラッド層は分子線エ
ピタキシー法により成長されたものであり、上記p型Z
p Cd1-p Se層は有機金属化学気相成長法または有
機金属分子線エピタキシー法により成長されたものであ
ることを特徴とする請求項1記載の半導体発光素子。
14. The semiconductor substrate is n-type, and the terminal layer constitutes the uppermost layer of p-type Zn p Cd 1-p Se.
Layers, and at least the n-type first clad layer, the active layer, and the p-type second clad layer are grown by a molecular beam epitaxy method.
The semiconductor light emitting device according to claim 1, wherein the n p Cd 1 -p Se layer is grown by a metal organic chemical vapor deposition method or a metal organic molecular beam epitaxy method.
【請求項15】 少なくとも上記第1のクラッド層、上
記活性層および上記第2のクラッド層は有機金属化合物
を原料に用いない気相成長法により成長されたものであ
り、上記ターミナル層を構成する上記Znp Cd1-p
q Te1-q層はZnを含む有機金属化合物、Cdを含
む有機金属化合物、Seを含む有機金属化合物または無
機金属化合物およびTeを含む有機金属化合物または無
機金属化合物を原料に用いた気相成長法により成長され
たものであることを特徴とする請求項4記載の半導体発
光素子。
15. At least the first clad layer, the active layer, and the second clad layer are grown by a vapor phase growth method using no organometallic compound as a raw material, and constitute the terminal layer. The above Zn p Cd 1-p S
The e q Te 1-q layer is a vapor phase using an organometallic compound containing Zn, an organometallic compound containing Cd, an organometallic compound containing Se, or an inorganic metal compound and an organometallic compound containing Te or an inorganic metal compound as raw materials. The semiconductor light emitting device according to claim 4, wherein the semiconductor light emitting device is grown by a growth method.
【請求項16】 少なくとも上記第1のクラッド層、上
記活性層および上記第2のクラッド層は分子線エピタキ
シー法により成長されたものであり、上記ターミナル層
を構成する上記Znp Cd1-p Seq Te1-q 層はZn
を含む有機金属化合物、Cdを含む有機金属化合物、S
eを含む有機金属化合物または無機金属化合物およびT
eを含む有機金属化合物または無機金属化合物を原料に
用いた有機金属化学気相成長法により成長されたもので
あることを特徴とする請求項4記載の半導体発光素子。
16. At least the first cladding layer, the active layer, and the second cladding layer are grown by a molecular beam epitaxy method, and the Zn p Cd 1-p Se constituting the terminal layer is formed. q Te 1-q layer is Zn
An organometallic compound containing C, an organometallic compound containing Cd, S
an organic metal compound or an inorganic metal compound containing e and T
The semiconductor light emitting device according to claim 4, which is grown by an organometallic chemical vapor deposition method using an organic metal compound or an inorganic metal compound containing e as a raw material.
【請求項17】 少なくとも上記第1のクラッド層、上
記活性層および上記第2のクラッド層は分子線エピタキ
シー法により成長されたものであり、上記ターミナル層
を構成する上記Znp Cd1-p Seq Te1-q 層はZn
を含む有機金属化合物、Cdを含む有機金属化合物、S
eを含む有機金属化合物または無機金属化合物およびT
eを含む有機金属化合物または無機金属化合物を原料に
用いた有機金属分子線エピタキシー法により成長された
ものであることを特徴とする請求項4記載の半導体発光
素子。
17. At least the first cladding layer, the active layer and the second cladding layer are grown by a molecular beam epitaxy method, and the Zn p Cd 1-p Se constituting the terminal layer is formed. q Te 1-q layer is Zn
An organometallic compound containing C, an organometallic compound containing Cd, S
an organic metal compound or an inorganic metal compound containing e and T
5. The semiconductor light emitting device according to claim 4, which is grown by an organometallic molecular beam epitaxy method using an organic metal compound containing e or an inorganic metal compound as a raw material.
【請求項18】 少なくとも上記第1のクラッド層、上
記活性層および上記第2のクラッド層は有機金属分子線
エピタキシー法により成長されたものであり、上記ター
ミナル層を構成する上記Znp Cd1-p Seq Te1-q
層はZnを含む有機金属化合物、Cdを含む有機金属化
合物、Seを含む有機金属化合物または無機金属化合物
およびTeを含む有機金属化合物または無機金属化合物
を原料に用いた有機金属化学気相成長法により成長され
たものであることを特徴とする請求項4記載の半導体発
光素子。
18. At least the first clad layer, the active layer, and the second clad layer are grown by a metalorganic molecular beam epitaxy method, and the Zn p Cd 1- constituting the terminal layer is formed. p Se q Te 1-q
The layer is formed by metalorganic chemical vapor deposition using an organometallic compound containing Zn, an organometallic compound containing Cd, an organometallic compound containing Se, or an inorganic metal compound and an organometallic compound containing Te or an inorganic metal compound as a raw material. The semiconductor light emitting device according to claim 4, wherein the semiconductor light emitting device is grown.
【請求項19】 上記半導体基板はn型であり、上記タ
ーミナル層は最上層を構成するp型Znp Cd1-p Se
q Te1-q 層であり、少なくともn型の上記第1のクラ
ッド層、上記活性層およびp型の上記第2のクラッド層
は分子線エピタキシー法により成長されたものであり、
上記p型Znp Cd1-p Seq Te1-q 層は有機金属化
学気相成長法または有機金属分子線エピタキシー法によ
り成長されたものであることを特徴とする請求項1記載
の半導体発光素子。
19. The semiconductor substrate is n-type, and the terminal layer constitutes the uppermost layer of p-type Zn p Cd 1-p Se.
q Te 1-q layer, wherein at least the n-type first clad layer, the active layer, and the p-type second clad layer are grown by a molecular beam epitaxy method,
The semiconductor light emission according to claim 1, wherein the p-type Zn p Cd 1-p Se q Te 1-q layer is grown by a metal organic chemical vapor deposition method or a metal organic molecular beam epitaxy method. element.
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2003075365A1 (en) * 2002-03-05 2003-09-12 Nikko Materials Co., Ltd. Photoelectric conversion function device
JP2007067454A (en) * 1997-01-09 2007-03-15 Nichia Chem Ind Ltd Nitride semiconductor device
US8541794B2 (en) 1997-01-09 2013-09-24 Nichia Chemical Industries, Ltd. Nitride semiconductor light-emitting devices

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