JPH09116234A - 半導体装置 - Google Patents
半導体装置Info
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- JPH09116234A JPH09116234A JP29358095A JP29358095A JPH09116234A JP H09116234 A JPH09116234 A JP H09116234A JP 29358095 A JP29358095 A JP 29358095A JP 29358095 A JP29358095 A JP 29358095A JP H09116234 A JPH09116234 A JP H09116234A
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- semiconductor
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 特性が良好で、信頼性が高く、かつ長寿命の
半導体発光素子などの半導体装置を提供する。 【解決手段】 ＩＩ−ＶＩ族化合物半導体を用いた半導
体発光素子において、ｐ側電極５が設けられるｐ型Ｚｎ
Ｔｅコンタクト層３中に金属拡散および／または結晶欠
陥伝播防止層として例えばｐ型Ｚｎx Ｃｄ1-x Ｓｅy Ｔ
ｅ1-y （０≦ｘ≦１．０、０≦ｙ≦０．８７５）層４を
設ける。この金属拡散および／または結晶欠陥伝播防止
層としては、ｐ型ＺｎＳｅ層やｐ型Ｚｎx Ｃｄ1-x Ｓy
Ｔｅ1-y（０≦ｘ≦１．０、０≦ｙ≦０．５８）層を用
いてもよい。また、ＧａＮ系ＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体
を用いた半導体発光素子においては、ｐ側電極が設けら
れるｐ型ＧａＮ層中に金属拡散および／または結晶欠陥
伝播防止層として例えばｐ型ＧａＮ／ＡｌＧａＮ超格子
層を設ける。
半導体発光素子などの半導体装置を提供する。 【解決手段】 ＩＩ−ＶＩ族化合物半導体を用いた半導
体発光素子において、ｐ側電極５が設けられるｐ型Ｚｎ
Ｔｅコンタクト層３中に金属拡散および／または結晶欠
陥伝播防止層として例えばｐ型Ｚｎx Ｃｄ1-x Ｓｅy Ｔ
ｅ1-y （０≦ｘ≦１．０、０≦ｙ≦０．８７５）層４を
設ける。この金属拡散および／または結晶欠陥伝播防止
層としては、ｐ型ＺｎＳｅ層やｐ型Ｚｎx Ｃｄ1-x Ｓy
Ｔｅ1-y（０≦ｘ≦１．０、０≦ｙ≦０．５８）層を用
いてもよい。また、ＧａＮ系ＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体
を用いた半導体発光素子においては、ｐ側電極が設けら
れるｐ型ＧａＮ層中に金属拡散および／または結晶欠陥
伝播防止層として例えばｐ型ＧａＮ／ＡｌＧａＮ超格子
層を設ける。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、半導体装置に関
し、特に、ＩＩ−ＶＩ族化合物半導体またはＧａＮ系Ｉ
ＩＩ−Ｖ族化合物半導体を用いた半導体発光素子に適用
して好適なものである。
し、特に、ＩＩ−ＶＩ族化合物半導体またはＧａＮ系Ｉ
ＩＩ−Ｖ族化合物半導体を用いた半導体発光素子に適用
して好適なものである。
【０００２】
【従来の技術】近年、光ディスクや光磁気ディスクに対
する記録／再生の高密度化または高解像度化などのため
に、青色ないし緑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。
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、青色ないし緑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。
【０００３】このような青色ないし緑色で発光可能な半
導体発光素子の製造に用いる材料としては、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）。
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）。
【０００４】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ＺｎＭｇＳＳｅ
層を用いた半導体発光素子は、ｎ型ＧａＡｓ基板上にバ
ッファ層を介してｎ型ＺｎＭｇＳＳｅクラッド層、活性
層、ｐ型ＺｎＭｇＳＳｅクラッド層、ｐ型ＺｎＳｅコン
タクト層などを分子線エピタキシー（ＭＢＥ）法により
順次成長させた後、このｐ型ＺｎＳｅコンタクト層上に
ｐ側電極を形成するとともに、ｎ型ＧａＡｓ基板の裏面
にｎ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、このような半導体発光素子にお
いては、ｐ型ＺｎＳｅコンタクト層のキャリア濃度を高
くすることが難しいことなどにより、このｐ型ＺｎＳｅ
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。
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は、ｎ型ＧａＡｓ基板上にバ
ッファ層を介してｎ型ＺｎＭｇＳＳｅクラッド層、活性
層、ｐ型ＺｎＭｇＳＳｅクラッド層、ｐ型ＺｎＳｅコン
タクト層などを分子線エピタキシー（ＭＢＥ）法により
順次成長させた後、このｐ型ＺｎＳｅコンタクト層上に
ｐ側電極を形成するとともに、ｎ型ＧａＡｓ基板の裏面
にｎ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、このような半導体発光素子にお
いては、ｐ型ＺｎＳｅコンタクト層のキャリア濃度を高
くすることが難しいことなどにより、このｐ型ＺｎＳｅ
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。
【０００５】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、さらにその上に高キ
ャリア濃度のものが容易に得られるｐ型ＺｎＴｅコンタ
クト層を成長させ、その上にｐ側電極、特にＰｄ／Ｐｔ
／Ａｕ構造のｐ側電極を形成することによりオーミック
コンタクト特性の向上を図る技術が提案された。そし
て、ＺｎＣｄＳｅ層を活性層、ＺｎＳＳｅ層を光導波
層、ＺｎＭｇＳＳｅ層をクラッド層とするＺｎＣｄＳｅ
／ＺｎＳＳｅ／ＺｎＭｇＳＳｅ ＳＣＨ（Separate Con
finement Heterostructure）構造の半導体レーザーにお
いてこのｐ側電極コンタクト構造を採用したもので、す
でに室温連続発振が達成されている（例えば、Jpn. J.
Appl. Phys.33(1994)p.L938）。
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、さらにその上に高キ
ャリア濃度のものが容易に得られるｐ型ＺｎＴｅコンタ
クト層を成長させ、その上にｐ側電極、特にＰｄ／Ｐｔ
／Ａｕ構造のｐ側電極を形成することによりオーミック
コンタクト特性の向上を図る技術が提案された。そし
て、ＺｎＣｄＳｅ層を活性層、ＺｎＳＳｅ層を光導波
層、ＺｎＭｇＳＳｅ層をクラッド層とするＺｎＣｄＳｅ
／ＺｎＳＳｅ／ＺｎＭｇＳＳｅ ＳＣＨ（Separate Con
finement Heterostructure）構造の半導体レーザーにお
いてこのｐ側電極コンタクト構造を採用したもので、す
でに室温連続発振が達成されている（例えば、Jpn. J.
Appl. Phys.33(1994)p.L938）。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、本発明
者の知見によれば、上述のようなｐ側電極コンタクト構
造を用いた従来の半導体発光素子においては、通電中に
ｐ側電極コンタクト構造の劣化が進行し、遂には破壊さ
れてしまうという問題があった。このため、これまで
は、特性や信頼性が悪く、寿命も短い半導体発光素子し
か得られていなかった。
者の知見によれば、上述のようなｐ側電極コンタクト構
造を用いた従来の半導体発光素子においては、通電中に
ｐ側電極コンタクト構造の劣化が進行し、遂には破壊さ
れてしまうという問題があった。このため、これまで
は、特性や信頼性が悪く、寿命も短い半導体発光素子し
か得られていなかった。
【０００７】一方、一般にサファイア基板を用いて製造
されるＧａＮ系ＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体を用いた半導
体発光素子においては、必ずしもｐ側電極コンタクト構
造の破壊には至らないものの、やはり特性や信頼性が悪
く、寿命も短いという問題があった。
されるＧａＮ系ＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体を用いた半導
体発光素子においては、必ずしもｐ側電極コンタクト構
造の破壊には至らないものの、やはり特性や信頼性が悪
く、寿命も短いという問題があった。
【０００８】したがって、この発明の目的は、特性が良
好で、信頼性が高く、かつ長寿命の半導体発光素子など
の半導体装置を提供することにある。
好で、信頼性が高く、かつ長寿命の半導体発光素子など
の半導体装置を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】本発明者は、従来技術が
有する上述の課題を解決すべく、種々の検討および考察
を行った。以下その概要について説明する。
有する上述の課題を解決すべく、種々の検討および考察
を行った。以下その概要について説明する。
【００１０】本発明者が半導体発光素子について行った
断面透過型電子顕微鏡（ＴＥＭ）観察などによる結晶構
造解析によれば、ｐ型ＺｎＳｅコンタクト層、ｐ型Ｚｎ
Ｔｅコンタクト層およびＰｄ層の結晶構造の変化は起こ
っていないこと、および、ｐ側電極が直接接しているｐ
型ＺｎＴｅコンタクト層中には高密度の転位などの結晶
欠陥が発生しているが、ｐ型ＺｎＳｅコンタクト層中に
は結晶欠陥が発生していないことがわかった。また、次
に説明するように、ｐ側電極を構成する金属、特にＰｄ
がｐ型ＺｎＴｅコンタクト層中にかなり拡散しているこ
ともわかっている。
断面透過型電子顕微鏡（ＴＥＭ）観察などによる結晶構
造解析によれば、ｐ型ＺｎＳｅコンタクト層、ｐ型Ｚｎ
Ｔｅコンタクト層およびＰｄ層の結晶構造の変化は起こ
っていないこと、および、ｐ側電極が直接接しているｐ
型ＺｎＴｅコンタクト層中には高密度の転位などの結晶
欠陥が発生しているが、ｐ型ＺｎＳｅコンタクト層中に
は結晶欠陥が発生していないことがわかった。また、次
に説明するように、ｐ側電極を構成する金属、特にＰｄ
がｐ型ＺｎＴｅコンタクト層中にかなり拡散しているこ
ともわかっている。
【００１１】図１は、ｐ型ＺｎＳｅコンタクト層、ｐ型
ＺｎＳｅ／ＺｎＴｅＭＱＷ層、ｐ型ＺｎＴｅコンタクト
層およびＰｄ層（ｐ側電極）を順次積層した積層構造の
深さ方向におけるＰｄの分布を測定した結果を示す。こ
のＰｄ分布は、透過型電子顕微鏡に付属したエネルギー
分散型Ｘ線分析（ＥＤＸ）測定装置による測定により得
られたものである。図１より、Ｐｄ層が直接接している
ｐ型ＺｎＴｅコンタクト層中にはＰｄがかなり拡散して
いるが、結晶欠陥がなく、Ｐｄの拡散長がｐ型ＺｎＴｅ
コンタクト層と異なるｐ型ＺｎＳｅコンタクト層中には
Ｐｄはほとんど拡散していないことがわかる。このこと
は、結晶欠陥がなく、金属の拡散定数などが異なる異種
物質は、金属の拡散を防止する効果があることを示す。
ＺｎＳｅ／ＺｎＴｅＭＱＷ層、ｐ型ＺｎＴｅコンタクト
層およびＰｄ層（ｐ側電極）を順次積層した積層構造の
深さ方向におけるＰｄの分布を測定した結果を示す。こ
のＰｄ分布は、透過型電子顕微鏡に付属したエネルギー
分散型Ｘ線分析（ＥＤＸ）測定装置による測定により得
られたものである。図１より、Ｐｄ層が直接接している
ｐ型ＺｎＴｅコンタクト層中にはＰｄがかなり拡散して
いるが、結晶欠陥がなく、Ｐｄの拡散長がｐ型ＺｎＴｅ
コンタクト層と異なるｐ型ＺｎＳｅコンタクト層中には
Ｐｄはほとんど拡散していないことがわかる。このこと
は、結晶欠陥がなく、金属の拡散定数などが異なる異種
物質は、金属の拡散を防止する効果があることを示す。
【００１２】以上のことから、上述の従来のｐ側電極コ
ンタクト構造を用いた半導体発光素子において通電中に
ｐ側電極コンタクト構造が破壊されてしまう問題は、次
のような原因によるものであることが明らかになった。
すなわち、上述の従来のｐ側電極コンタクト構造におい
ては、ＺｎＳｅとＺｎＴｅとの間に約７％もの大きな格
子不整があることによりｐ型ＺｎＳｅ／ＺｎＴｅＭＱＷ
層中に転位などの結晶欠陥が発生し、これがこのｐ型Ｚ
ｎＳｅ／ＺｎＴｅＭＱＷ層上のｐ型ＺｎＴｅコンタクト
層に伝播し、遂にはｐ側電極との界面付近にまで達す
る。このため、半導体発光素子への通電中に、ｐ側電極
を構成する金属、特にＰｄがこの結晶欠陥を通じて容易
にｐ型ＺｎＴｅコンタクト層中に拡散し、さらにｐ型Ｚ
ｎＳｅ／ＺｎＴｅＭＱＷ層中に拡散し、これが原因とな
ってこのｐ型ＺｎＳｅ／ＺｎＴｅＭＱＷ層が破壊され
る。このようにして、ｐ側電極コンタクト構造が破壊さ
れる。また、ｐ型ＺｎＴｅコンタクト層中に拡散した金
属は、キャリア捕獲中心の増大をもたらし、半導体発光
素子の特性の劣化などを引き起こす。
ンタクト構造を用いた半導体発光素子において通電中に
ｐ側電極コンタクト構造が破壊されてしまう問題は、次
のような原因によるものであることが明らかになった。
すなわち、上述の従来のｐ側電極コンタクト構造におい
ては、ＺｎＳｅとＺｎＴｅとの間に約７％もの大きな格
子不整があることによりｐ型ＺｎＳｅ／ＺｎＴｅＭＱＷ
層中に転位などの結晶欠陥が発生し、これがこのｐ型Ｚ
ｎＳｅ／ＺｎＴｅＭＱＷ層上のｐ型ＺｎＴｅコンタクト
層に伝播し、遂にはｐ側電極との界面付近にまで達す
る。このため、半導体発光素子への通電中に、ｐ側電極
を構成する金属、特にＰｄがこの結晶欠陥を通じて容易
にｐ型ＺｎＴｅコンタクト層中に拡散し、さらにｐ型Ｚ
ｎＳｅ／ＺｎＴｅＭＱＷ層中に拡散し、これが原因とな
ってこのｐ型ＺｎＳｅ／ＺｎＴｅＭＱＷ層が破壊され
る。このようにして、ｐ側電極コンタクト構造が破壊さ
れる。また、ｐ型ＺｎＴｅコンタクト層中に拡散した金
属は、キャリア捕獲中心の増大をもたらし、半導体発光
素子の特性の劣化などを引き起こす。
【００１３】一方、上述の従来のＧａＮ系ＩＩＩ−Ｖ族
化合物半導体を用いた半導体発光素子の特性や信頼性が
悪く、寿命も短いのは、次のような原因によるものと考
えられる。すなわち、この半導体発光素子においては、
サファイア基板上にＧａＮ層などが成長されるが、Ｇａ
Ｎ結晶とサファイア基板との結晶構造および格子定数の
相違によりＧａＮ層における転位などの結晶欠陥の発生
は避けられない。実際に、本発明者が行った透過型電子
顕微鏡観察によれば、サファイア基板とＧａＮ層との界
面からこのＧａＮ層中をサファイア基板のｃ軸方向に走
る転位が観察されている。この転位は、ｐ側電極とこれ
がコンタクトするｐ型ＧａＮコンタクト層との界面まで
延びており、この転位を通じてｐ側電極を構成する金属
がｐ型ＧａＮコンタクト層中に拡散する。このため、キ
ャリア捕獲中心の増大、素子特性の劣化、短寿命化など
が引き起こされるものと考えられる。
化合物半導体を用いた半導体発光素子の特性や信頼性が
悪く、寿命も短いのは、次のような原因によるものと考
えられる。すなわち、この半導体発光素子においては、
サファイア基板上にＧａＮ層などが成長されるが、Ｇａ
Ｎ結晶とサファイア基板との結晶構造および格子定数の
相違によりＧａＮ層における転位などの結晶欠陥の発生
は避けられない。実際に、本発明者が行った透過型電子
顕微鏡観察によれば、サファイア基板とＧａＮ層との界
面からこのＧａＮ層中をサファイア基板のｃ軸方向に走
る転位が観察されている。この転位は、ｐ側電極とこれ
がコンタクトするｐ型ＧａＮコンタクト層との界面まで
延びており、この転位を通じてｐ側電極を構成する金属
がｐ型ＧａＮコンタクト層中に拡散する。このため、キ
ャリア捕獲中心の増大、素子特性の劣化、短寿命化など
が引き起こされるものと考えられる。
【００１４】以上のことから、特性が良好で、信頼性が
高く、かつ長寿命の半導体発光素子を得るためには、ｐ
側電極を構成する金属が、このｐ側電極が接しているｐ
型コンタクト層中に拡散するのを防止することが重要で
あることがわかる。そして、本発明者の検討によれば、
このためには、ｐ側電極が接しているｐ型コンタクト層
中にこのｐ型コンタクト層と異種の半導体層を設けてヘ
テロ界面を形成することにより、転位などの結晶欠陥の
伝播を防止してこの結晶欠陥を通じての金属の拡散を防
止し、あるいは、金属の拡散を直接的に防止することが
有効である。
高く、かつ長寿命の半導体発光素子を得るためには、ｐ
側電極を構成する金属が、このｐ側電極が接しているｐ
型コンタクト層中に拡散するのを防止することが重要で
あることがわかる。そして、本発明者の検討によれば、
このためには、ｐ側電極が接しているｐ型コンタクト層
中にこのｐ型コンタクト層と異種の半導体層を設けてヘ
テロ界面を形成することにより、転位などの結晶欠陥の
伝播を防止してこの結晶欠陥を通じての金属の拡散を防
止し、あるいは、金属の拡散を直接的に防止することが
有効である。
【００１５】以上は半導体発光素子のｐ側電極コンタク
ト構造についてであるが、以上と同様なことは、金属電
極を構成する金属の半導体層中への拡散に起因する特性
や信頼性の劣化、短寿命化などの問題がある半導体装置
全般に言えることである。
ト構造についてであるが、以上と同様なことは、金属電
極を構成する金属の半導体層中への拡散に起因する特性
や信頼性の劣化、短寿命化などの問題がある半導体装置
全般に言えることである。
【００１６】この発明は、本発明者の以上の検討および
考察に基づいて案出されたものである。
考察に基づいて案出されたものである。
【００１７】すなわち、上記目的を達成するために、こ
の発明は、半導体層と、半導体層上の金属電極とを有す
る半導体装置において、半導体層中に半導体層と異種の
半導体からなる金属拡散および／または結晶欠陥伝播防
止層が少なくとも一層設けられていることを特徴とする
ものである。
の発明は、半導体層と、半導体層上の金属電極とを有す
る半導体装置において、半導体層中に半導体層と異種の
半導体からなる金属拡散および／または結晶欠陥伝播防
止層が少なくとも一層設けられていることを特徴とする
ものである。
【００１８】この発明において、半導体層は、例えばＩ
Ｉ−ＶＩ族化合物半導体層である。より具体的には、こ
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Ｓｅ、Ｓ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
るものである。
Ｉ−ＶＩ族化合物半導体層である。より具体的には、こ
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Ｓｅ、Ｓ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
るものである。
【００１９】半導体層がＩＩ−ＶＩ族化合物半導体層で
ある場合、典型的には、このＩＩ−ＶＩ族化合物半導体
層はこのＩＩ−ＶＩ族化合物半導体層との間に格子不整
がある異種のＩＩ−ＶＩ族化合物半導体層上に成長され
たものであり、具体的には、例えば、ＺｎＳｅ層上に成
長されたＺｎＴｅ層である。
ある場合、典型的には、このＩＩ−ＶＩ族化合物半導体
層はこのＩＩ−ＶＩ族化合物半導体層との間に格子不整
がある異種のＩＩ−ＶＩ族化合物半導体層上に成長され
たものであり、具体的には、例えば、ＺｎＳｅ層上に成
長されたＺｎＴｅ層である。
【００２０】半導体層がＩＩ−ＶＩ族化合物半導体層で
ある場合、金属拡散および／または結晶欠陥伝播防止層
は、典型的には、ＩＩ−ＶＩ族化合物半導体層であり、
具体的には、ＺｎＳｅ、Ｚｎx Ｃｄ1-x Ｓｅy Ｔｅ1-y
（ただし、０≦ｘ≦１．０、０≦ｙ≦０．８７５）、Ｚ
ｎx Ｃｄ1-x Ｓy Ｔｅ1-y （ただし、０≦ｘ≦１．０、
０≦ｙ≦０．５８）またはＺｎx Ｃｄ1-x Ｓｅy Ｔｅ
1-y ／ＺｎＴｅ超格子（ただし、０≦ｘ≦１．０、０≦
ｙ≦０．８７５）からなるものが例として挙げられる。
ある場合、金属拡散および／または結晶欠陥伝播防止層
は、典型的には、ＩＩ−ＶＩ族化合物半導体層であり、
具体的には、ＺｎＳｅ、Ｚｎx Ｃｄ1-x Ｓｅy Ｔｅ1-y
（ただし、０≦ｘ≦１．０、０≦ｙ≦０．８７５）、Ｚ
ｎx Ｃｄ1-x Ｓy Ｔｅ1-y （ただし、０≦ｘ≦１．０、
０≦ｙ≦０．５８）またはＺｎx Ｃｄ1-x Ｓｅy Ｔｅ
1-y ／ＺｎＴｅ超格子（ただし、０≦ｘ≦１．０、０≦
ｙ≦０．８７５）からなるものが例として挙げられる。
【００２１】この発明において、半導体層は、少なくと
もＧａおよびＮを含むＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体層であ
ってもよく、具体的には、例えばＧａＮ層である。
もＧａおよびＮを含むＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体層であ
ってもよく、具体的には、例えばＧａＮ層である。
【００２２】半導体層が少なくともＧａおよびＮを含む
ＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体層である場合、金属拡散およ
び／または結晶欠陥伝播防止層は、典型的には、少なく
ともＧａおよびＮを含むＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体層で
ある。この金属拡散および／または結晶欠陥伝播防止層
としては、好適には、ＧａおよびＮを含むＩＩＩ−Ｖ族
化合物半導体からなる各種の超格子が用いられ、一例を
挙げるとＧａＮ／ＡｌＧａＮ超格子である。また、この
金属拡散および／または結晶欠陥伝播防止層としては、
有機金属化学気相成長（ＭＯＣＶＤ）法などにより低温
で成長させたＧａＮ層などを用いることもできる。
ＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体層である場合、金属拡散およ
び／または結晶欠陥伝播防止層は、典型的には、少なく
ともＧａおよびＮを含むＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体層で
ある。この金属拡散および／または結晶欠陥伝播防止層
としては、好適には、ＧａおよびＮを含むＩＩＩ−Ｖ族
化合物半導体からなる各種の超格子が用いられ、一例を
挙げるとＧａＮ／ＡｌＧａＮ超格子である。また、この
金属拡散および／または結晶欠陥伝播防止層としては、
有機金属化学気相成長（ＭＯＣＶＤ）法などにより低温
で成長させたＧａＮ層などを用いることもできる。
【００２３】この発明において、半導体装置には、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のほ
か、電界効果トランジスタなどのトランジスタその他の
各種のものが含まれる。
体レーザーや発光ダイオードなどの半導体発光素子のほ
か、電界効果トランジスタなどのトランジスタその他の
各種のものが含まれる。
【００２４】上述のように構成されたこの発明において
は、半導体層中にこの半導体層と異種の半導体からなる
金属拡散および／または結晶欠陥伝播防止層が設けられ
ているので、この金属拡散および／または結晶欠陥伝播
防止層の下層で発生した転位などの結晶欠陥がこの金属
拡散および／または結晶欠陥伝播防止層の上層に伝播す
るのを防止することができ、これによって金属電極を構
成する金属がこの結晶欠陥を通じてこの金属拡散および
／または結晶欠陥伝播防止層の下層に拡散するのを防止
することができる。あるいは、この金属拡散および／ま
たは結晶欠陥伝播防止層により、金属電極を構成する金
属がこの金属拡散および／または結晶欠陥伝播防止層の
下層に拡散するのを直接的に防止することができる。
は、半導体層中にこの半導体層と異種の半導体からなる
金属拡散および／または結晶欠陥伝播防止層が設けられ
ているので、この金属拡散および／または結晶欠陥伝播
防止層の下層で発生した転位などの結晶欠陥がこの金属
拡散および／または結晶欠陥伝播防止層の上層に伝播す
るのを防止することができ、これによって金属電極を構
成する金属がこの結晶欠陥を通じてこの金属拡散および
／または結晶欠陥伝播防止層の下層に拡散するのを防止
することができる。あるいは、この金属拡散および／ま
たは結晶欠陥伝播防止層により、金属電極を構成する金
属がこの金属拡散および／または結晶欠陥伝播防止層の
下層に拡散するのを直接的に防止することができる。
【００２５】
【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。
て図面を参照しながら説明する。
【００２６】図２はこの発明の第１の実施形態による半
導体発光素子を示し、特にそのｐ側電極コンタクト部の
構造を示す。
導体発光素子を示し、特にそのｐ側電極コンタクト部の
構造を示す。
【００２７】図２に示すように、この第１の実施形態に
よる半導体発光素子においては、ｐ型不純物として例え
ばＮがドープされたｐ型ＺｎＳｅコンタクト層１、ｐ型
不純物として同様にＮがドープされたｐ型ＺｎＳｅ／Ｚ
ｎＴｅＭＱＷ層２、ｐ型不純物として同様にＮがドープ
されたｐ型ＺｎＴｅコンタクト層３、金属拡散および／
または結晶欠陥伝播防止層であるｐ型不純物として同様
にＮがドープされたｐ型Ｚｎx Ｃｄ1-x Ｓｅy Ｔｅ1-y
層４およびｐ型不純物として同様にＮがドープされたｐ
型ＺｎＴｅコンタクト層３が順次積層され、その上に例
えばＰｄ／Ｐｔ／Ａｕ構造のｐ側電極５が設けられてい
る。ここで、ｐ型Ｚｎx Ｃｄ1-x ＳｅyＴｅ1-y 層４の
上下のｐ型ＺｎＴｅコンタクト層３は本来一体のもので
あり、したがってこのｐ型Ｚｎx Ｃｄ1-x Ｓｅy Ｔｅ
1-y 層４はその上下のｐ型ＺｎＴｅコンタクト層３中に
設けられていると言うことができる。
よる半導体発光素子においては、ｐ型不純物として例え
ばＮがドープされたｐ型ＺｎＳｅコンタクト層１、ｐ型
不純物として同様にＮがドープされたｐ型ＺｎＳｅ／Ｚ
ｎＴｅＭＱＷ層２、ｐ型不純物として同様にＮがドープ
されたｐ型ＺｎＴｅコンタクト層３、金属拡散および／
または結晶欠陥伝播防止層であるｐ型不純物として同様
にＮがドープされたｐ型Ｚｎx Ｃｄ1-x Ｓｅy Ｔｅ1-y
層４およびｐ型不純物として同様にＮがドープされたｐ
型ＺｎＴｅコンタクト層３が順次積層され、その上に例
えばＰｄ／Ｐｔ／Ａｕ構造のｐ側電極５が設けられてい
る。ここで、ｐ型Ｚｎx Ｃｄ1-x ＳｅyＴｅ1-y 層４の
上下のｐ型ＺｎＴｅコンタクト層３は本来一体のもので
あり、したがってこのｐ型Ｚｎx Ｃｄ1-x Ｓｅy Ｔｅ
1-y 層４はその上下のｐ型ＺｎＴｅコンタクト層３中に
設けられていると言うことができる。
【００２８】この場合、ｐ型Ｚｎx Ｃｄ1-x Ｓｅy Ｔｅ
1-y 層４のＺｎ組成比ｘおよびＳｅ組成比ｙは例えばそ
れぞれ０．５および０．４３５であり、このときこのｐ
型Ｚｎx Ｃｄ1-x Ｓｅy Ｔｅ1-y 層４はｐ型Ｚｎ0.5 Ｃ
ｄ0.5 Ｓｅ0.435 Ｔｅ0.565層となり、これはｐ型Ｚｎ
Ｔｅコンタクト層３に対してわずかに格子不整合状態に
ある。
1-y 層４のＺｎ組成比ｘおよびＳｅ組成比ｙは例えばそ
れぞれ０．５および０．４３５であり、このときこのｐ
型Ｚｎx Ｃｄ1-x Ｓｅy Ｔｅ1-y 層４はｐ型Ｚｎ0.5 Ｃ
ｄ0.5 Ｓｅ0.435 Ｔｅ0.565層となり、これはｐ型Ｚｎ
Ｔｅコンタクト層３に対してわずかに格子不整合状態に
ある。
【００２９】図２に示す構造を形成するには、例えば分
子線エピタキシー（ＭＢＥ）法により、ｐ型ＺｎＳｅコ
ンタクト層１、ｐ型ＺｎＳｅ／ＺｎＴｅＭＱＷ層２、ｐ
型ＺｎＴｅコンタクト層３、ｐ型Ｚｎx Ｃｄ1-x Ｓｅy
Ｔｅ1-y 層４およびｐ型ＺｎＴｅコンタクト層３を順次
成長させる。ここで、ｐ型ＺｎＴｅコンタクト層３につ
いては、ｐ型Ｚｎx Ｃｄ1-x Ｓｅy Ｔｅ1-y 層４の上下
のｐ型ＺｎＴｅコンタクト層３の合計の厚さが所要の厚
さとなるようにする。この後、最上層のｐ型ＺｎＴｅコ
ンタクト層３上にＰｄ層、Ｐｔ層およびＡｕ層を例えば
電子線蒸着法により順次形成してＰｄ／Ｐｔ／Ａｕ構造
のｐ側電極５を形成する。
子線エピタキシー（ＭＢＥ）法により、ｐ型ＺｎＳｅコ
ンタクト層１、ｐ型ＺｎＳｅ／ＺｎＴｅＭＱＷ層２、ｐ
型ＺｎＴｅコンタクト層３、ｐ型Ｚｎx Ｃｄ1-x Ｓｅy
Ｔｅ1-y 層４およびｐ型ＺｎＴｅコンタクト層３を順次
成長させる。ここで、ｐ型ＺｎＴｅコンタクト層３につ
いては、ｐ型Ｚｎx Ｃｄ1-x Ｓｅy Ｔｅ1-y 層４の上下
のｐ型ＺｎＴｅコンタクト層３の合計の厚さが所要の厚
さとなるようにする。この後、最上層のｐ型ＺｎＴｅコ
ンタクト層３上にＰｄ層、Ｐｔ層およびＡｕ層を例えば
電子線蒸着法により順次形成してＰｄ／Ｐｔ／Ａｕ構造
のｐ側電極５を形成する。
【００３０】以上のように、この第１の実施形態によれ
ば、ｐ側電極５が接するｐ型ＺｎＴｅコンタクト層３中
に金属拡散および／または結晶欠陥伝播防止層としてｐ
型Ｚｎx Ｃｄ1-x Ｓｅy Ｔｅ1-y 層４が設けられている
ことにより、次のような利点を得ることができる。すな
わち、ｐ型ＺｎＳｅ／ＺｎＴｅＭＱＷ層２中で発生した
転位などの結晶欠陥は、まずこのｐ型ＺｎＳｅ／ＺｎＴ
ｅＭＱＷ層２上のｐ型ＺｎＴｅコンタクト層３中に伝播
するが、ｐ型Ｚｎx Ｃｄ1-x Ｓｅy Ｔｅ1-y 層４によ
り、この結晶欠陥が走る方向はこのｐ型Ｚｎx Ｃｄ1-x
Ｓｅy Ｔｅ1-y 層４に沿う方向に曲げられる。このた
め、ｐ型ＺｎＳｅ／ＺｎＴｅＭＱＷ層２中で発生した結
晶欠陥がｐ型Ｚｎx Ｃｄ1-x Ｓｅy Ｔｅ1-y 層４上のｐ
型ＺｎＴｅコンタクト層３中に伝播あるいは侵入するの
を防止することができる。これによって、ｐ側電極５を
構成するＰｄなどの金属がこの結晶欠陥を通じてｐ型Ｚ
ｎＴｅコンタクト層３中に拡散するのを抑えることがで
き、このｐ型ＺｎＴｅコンタクト層３中への金属の拡散
量を大幅に低減することができる。このため、この金属
の拡散に起因するｐ型ＺｎＳｅ／ＺｎＴｅＭＱＷ層２の
破壊を防止することができ、したがってまたｐ側電極５
のコンタクト部の破壊を防止することができる。また、
金属の拡散量の大幅な低減により、ｐ型ＺｎＴｅコンタ
クト層３などにおけるキャリア捕獲中心の低減を図るこ
ともできる。
ば、ｐ側電極５が接するｐ型ＺｎＴｅコンタクト層３中
に金属拡散および／または結晶欠陥伝播防止層としてｐ
型Ｚｎx Ｃｄ1-x Ｓｅy Ｔｅ1-y 層４が設けられている
ことにより、次のような利点を得ることができる。すな
わち、ｐ型ＺｎＳｅ／ＺｎＴｅＭＱＷ層２中で発生した
転位などの結晶欠陥は、まずこのｐ型ＺｎＳｅ／ＺｎＴ
ｅＭＱＷ層２上のｐ型ＺｎＴｅコンタクト層３中に伝播
するが、ｐ型Ｚｎx Ｃｄ1-x Ｓｅy Ｔｅ1-y 層４によ
り、この結晶欠陥が走る方向はこのｐ型Ｚｎx Ｃｄ1-x
Ｓｅy Ｔｅ1-y 層４に沿う方向に曲げられる。このた
め、ｐ型ＺｎＳｅ／ＺｎＴｅＭＱＷ層２中で発生した結
晶欠陥がｐ型Ｚｎx Ｃｄ1-x Ｓｅy Ｔｅ1-y 層４上のｐ
型ＺｎＴｅコンタクト層３中に伝播あるいは侵入するの
を防止することができる。これによって、ｐ側電極５を
構成するＰｄなどの金属がこの結晶欠陥を通じてｐ型Ｚ
ｎＴｅコンタクト層３中に拡散するのを抑えることがで
き、このｐ型ＺｎＴｅコンタクト層３中への金属の拡散
量を大幅に低減することができる。このため、この金属
の拡散に起因するｐ型ＺｎＳｅ／ＺｎＴｅＭＱＷ層２の
破壊を防止することができ、したがってまたｐ側電極５
のコンタクト部の破壊を防止することができる。また、
金属の拡散量の大幅な低減により、ｐ型ＺｎＴｅコンタ
クト層３などにおけるキャリア捕獲中心の低減を図るこ
ともできる。
【００３１】以上により、特性が良好で、信頼性が高
く、かつ長寿命の半導体発光素子を実現することができ
る。
く、かつ長寿命の半導体発光素子を実現することができ
る。
【００３２】図３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はＳＣＨ構造
を有するものである。
導体レーザーを示す。この半導体レーザーはＳＣＨ構造
を有するものである。
【００３３】図３に示すように、この第２の実施形態に
よる半導体レーザーにおいては、ｎ型不純物として例え
ばＳｉがドープされた例えば（００１）面方位のｎ型Ｇ
ａＡｓ基板１１上に、ｎ型不純物として例えばＣｌがド
ープされたｎ型ＺｎＳｅバッファ層１２、ｎ型不純物と
して同様にＣｌがドープされたｎ型ＺｎＭｇＳＳｅクラ
ッド層１３、ｎ型不純物として同様にＣｌがドープされ
たｎ型ＺｎＳＳｅ光導波層１４、例えばアンドープのＺ
ｎＣｄＳｅ層を量子井戸層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１５、ｐ型不純物として例
えばＮがドープされたｐ型ＺｎＳＳｅ光導波層１６、ｐ
型不純物として同様にＮがドープされたｐ型ＺｎＭｇＳ
Ｓｅクラッド層１７、ｐ型不純物として同様にＮがドー
プされたｐ型ＺｎＳＳｅ層１８、ｐ型不純物として同様
にＮがドープされたｐ型ＺｎＳｅコンタクト層１９、ｐ
型不純物として同様にＮがドープされたｐ型ＺｎＳｅ／
ＺｎＴｅＭＱＷ層２０、ｐ型不純物として同様にＮがド
ープされたｐ型ＺｎＴｅコンタクト層２１、金属拡散お
よび／または結晶欠陥伝播防止層としてのｐ型不純物と
して同様にＮがドープされたｐ型Ｚｎx Ｃｄ1-x Ｓｅy
Ｔｅ1-y 層２２およびｐ型不純物として同様にＮがドー
プされたｐ型ＺｎＴｅコンタクト層２１が順次積層され
ている。ここで、第１の実施形態で述べたと同様に、ｐ
型Ｚｎx Ｃｄ1-x Ｓｅy Ｔｅ1-y 層２２は、本来は一体
であるその上下のｐ型ＺｎＴｅコンタクト層３中に設け
られていると言うことができる。
よる半導体レーザーにおいては、ｎ型不純物として例え
ばＳｉがドープされた例えば（００１）面方位のｎ型Ｇ
ａＡｓ基板１１上に、ｎ型不純物として例えばＣｌがド
ープされたｎ型ＺｎＳｅバッファ層１２、ｎ型不純物と
して同様にＣｌがドープされたｎ型ＺｎＭｇＳＳｅクラ
ッド層１３、ｎ型不純物として同様にＣｌがドープされ
たｎ型ＺｎＳＳｅ光導波層１４、例えばアンドープのＺ
ｎＣｄＳｅ層を量子井戸層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１５、ｐ型不純物として例
えばＮがドープされたｐ型ＺｎＳＳｅ光導波層１６、ｐ
型不純物として同様にＮがドープされたｐ型ＺｎＭｇＳ
Ｓｅクラッド層１７、ｐ型不純物として同様にＮがドー
プされたｐ型ＺｎＳＳｅ層１８、ｐ型不純物として同様
にＮがドープされたｐ型ＺｎＳｅコンタクト層１９、ｐ
型不純物として同様にＮがドープされたｐ型ＺｎＳｅ／
ＺｎＴｅＭＱＷ層２０、ｐ型不純物として同様にＮがド
ープされたｐ型ＺｎＴｅコンタクト層２１、金属拡散お
よび／または結晶欠陥伝播防止層としてのｐ型不純物と
して同様にＮがドープされたｐ型Ｚｎx Ｃｄ1-x Ｓｅy
Ｔｅ1-y 層２２およびｐ型不純物として同様にＮがドー
プされたｐ型ＺｎＴｅコンタクト層２１が順次積層され
ている。ここで、第１の実施形態で述べたと同様に、ｐ
型Ｚｎx Ｃｄ1-x Ｓｅy Ｔｅ1-y 層２２は、本来は一体
であるその上下のｐ型ＺｎＴｅコンタクト層３中に設け
られていると言うことができる。
【００３４】この場合、第１の実施形態と同様に、ｐ型
Ｚｎx Ｃｄ1-x Ｓｅy Ｔｅ1-y 層２２のＺｎ組成比ｘお
よびＳｅ組成比ｙは例えばそれぞれ０．５および０．４
３５であり、このときこのｐ型Ｚｎx Ｃｄ1-x Ｓｅy Ｔ
ｅ1-y 層２２はｐ型Ｚｎ0.5Ｃｄ0.5 Ｓｅ0.435 Ｔｅ
0.565 層となり、これはすでに述べたようにｐ型ＺｎＴ
ｅコンタクト層２１に対してわずかに格子不整合状態に
ある。
Ｚｎx Ｃｄ1-x Ｓｅy Ｔｅ1-y 層２２のＺｎ組成比ｘお
よびＳｅ組成比ｙは例えばそれぞれ０．５および０．４
３５であり、このときこのｐ型Ｚｎx Ｃｄ1-x Ｓｅy Ｔ
ｅ1-y 層２２はｐ型Ｚｎ0.5Ｃｄ0.5 Ｓｅ0.435 Ｔｅ
0.565 層となり、これはすでに述べたようにｐ型ＺｎＴ
ｅコンタクト層２１に対してわずかに格子不整合状態に
ある。
【００３５】ｐ型ＺｎＳＳｅ層１８の上層部、ｐ型Ｚｎ
Ｓｅコンタクト層１９、ｐ型ＺｎＳｅ／ＺｎＴｅＭＱＷ
層２０、ｐ型ＺｎＴｅコンタクト層２１、ｐ型Ｚｎx Ｃ
ｄ1-x Ｓｅy Ｔｅ1-y 層２２およびその上のｐ型ＺｎＴ
ｅコンタクト層２１は、例えば〈１１０〉方向に延在す
るストライプ形状にパターニングされている。
Ｓｅコンタクト層１９、ｐ型ＺｎＳｅ／ＺｎＴｅＭＱＷ
層２０、ｐ型ＺｎＴｅコンタクト層２１、ｐ型Ｚｎx Ｃ
ｄ1-x Ｓｅy Ｔｅ1-y 層２２およびその上のｐ型ＺｎＴ
ｅコンタクト層２１は、例えば〈１１０〉方向に延在す
るストライプ形状にパターニングされている。
【００３６】このストライプ部以外の部分におけるｐ型
ＺｎＳＳｅ層１８上には、例えばＡｌ2 Ｏ3 膜からなる
絶縁層２３が形成されている。なお、この絶縁層２３と
しては例えばポリイミドを用いてもよい。
ＺｎＳＳｅ層１８上には、例えばＡｌ2 Ｏ3 膜からなる
絶縁層２３が形成されている。なお、この絶縁層２３と
しては例えばポリイミドを用いてもよい。
【００３７】この絶縁層２３およびｐ型ＺｎＴｅコンタ
クト層２１上には、例えばＰｄ／Ｐｔ／Ａｕ構造のｐ側
電極２４が設けられている。一方、ｎ型ＧａＡｓ基板１
１の裏面には、例えばＩｎ電極のようなｎ側電極２５が
設けられている。
クト層２１上には、例えばＰｄ／Ｐｔ／Ａｕ構造のｐ側
電極２４が設けられている。一方、ｎ型ＧａＡｓ基板１
１の裏面には、例えばＩｎ電極のようなｎ側電極２５が
設けられている。
【００３８】次に、上述のように構成されたこの第２の
実施形態による半導体レーザーの製造方法について説明
する。
実施形態による半導体レーザーの製造方法について説明
する。
【００３９】この半導体レーザーを製造するには、ま
ず、図３に示すように、ｎ型ＧａＡｓ基板１１上に、例
えばＭＢＥ法により、ｎ型ＺｎＳｅバッファ層１２、ｎ
型ＺｎＭｇＳＳｅクラッド層１３、ｎ型ＺｎＳＳｅ光導
波層１４、活性層１５、ｐ型ＺｎＳＳｅ光導波層１６、
ｐ型ＺｎＭｇＳＳｅクラッド層１７、ｐ型ＺｎＳＳｅ層
１８、ｐ型ＺｎＳｅコンタクト層１９、ｐ型ＺｎＳｅ／
ＺｎＴｅＭＱＷ層２０、ｐ型ＺｎＴｅコンタクト層２
１、ｐ型Ｚｎx Ｃｄ1-x Ｓｅy Ｔｅ1-y 層２２およびｐ
型ＺｎＴｅコンタクト層２１を順次成長させる。
ず、図３に示すように、ｎ型ＧａＡｓ基板１１上に、例
えばＭＢＥ法により、ｎ型ＺｎＳｅバッファ層１２、ｎ
型ＺｎＭｇＳＳｅクラッド層１３、ｎ型ＺｎＳＳｅ光導
波層１４、活性層１５、ｐ型ＺｎＳＳｅ光導波層１６、
ｐ型ＺｎＭｇＳＳｅクラッド層１７、ｐ型ＺｎＳＳｅ層
１８、ｐ型ＺｎＳｅコンタクト層１９、ｐ型ＺｎＳｅ／
ＺｎＴｅＭＱＷ層２０、ｐ型ＺｎＴｅコンタクト層２
１、ｐ型Ｚｎx Ｃｄ1-x Ｓｅy Ｔｅ1-y 層２２およびｐ
型ＺｎＴｅコンタクト層２１を順次成長させる。
【００４０】次に、最上層のｐ型ＺｎＴｅコンタクト層
２１上に例えば〈１１０〉方向に延在するストライプ形
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例えばウエットエッチ
ング法によりｐ型ＺｎＳＳｅ層１８の厚さ方向の途中ま
でエッチングする。これによって、ｐ型ＺｎＳＳｅ層１
８の上層部、ｐ型ＺｎＳｅコンタクト層１９、ｐ型Ｚｎ
Ｓｅ／ＺｎＴｅＭＱＷ層２０、ｐ型ＺｎＴｅコンタクト
層２１、ｐ型Ｚｎx Ｃｄ1-x Ｓｅy Ｔｅ1-y 層２２およ
びその上のｐ型ＺｎＴｅコンタクト層２１がストライプ
形状にパターニングされる。
２１上に例えば〈１１０〉方向に延在するストライプ形
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例えばウエットエッチ
ング法によりｐ型ＺｎＳＳｅ層１８の厚さ方向の途中ま
でエッチングする。これによって、ｐ型ＺｎＳＳｅ層１
８の上層部、ｐ型ＺｎＳｅコンタクト層１９、ｐ型Ｚｎ
Ｓｅ／ＺｎＴｅＭＱＷ層２０、ｐ型ＺｎＴｅコンタクト
層２１、ｐ型Ｚｎx Ｃｄ1-x Ｓｅy Ｔｅ1-y 層２２およ
びその上のｐ型ＺｎＴｅコンタクト層２１がストライプ
形状にパターニングされる。
【００４１】次に、このエッチングに用いたレジストパ
ターンをそのまま残した状態で、真空蒸着法などにより
全面に例えばＡｌ2 Ｏ3 膜を形成する。この後、このレ
ジストパターンをその上のＡｌ2 Ｏ3 膜とともに除去す
る（リフトオフ）。これによって、ストライプ形状にパ
ターニングされたｐ型ＺｎＳＳｅ層１８の上層部、ｐ型
ＺｎＳｅコンタクト層１９、ｐ型ＺｎＳｅ／ＺｎＴｅＭ
ＱＷ層２０、ｐ型ＺｎＴｅコンタクト層２１、ｐ型Ｚｎ
x Ｃｄ1-x Ｓｅy Ｔｅ1-y 層２２およびその上のｐ型Ｚ
ｎＴｅコンタクト層２１の両側の部分に絶縁層２３が形
成される。
ターンをそのまま残した状態で、真空蒸着法などにより
全面に例えばＡｌ2 Ｏ3 膜を形成する。この後、このレ
ジストパターンをその上のＡｌ2 Ｏ3 膜とともに除去す
る（リフトオフ）。これによって、ストライプ形状にパ
ターニングされたｐ型ＺｎＳＳｅ層１８の上層部、ｐ型
ＺｎＳｅコンタクト層１９、ｐ型ＺｎＳｅ／ＺｎＴｅＭ
ＱＷ層２０、ｐ型ＺｎＴｅコンタクト層２１、ｐ型Ｚｎ
x Ｃｄ1-x Ｓｅy Ｔｅ1-y 層２２およびその上のｐ型Ｚ
ｎＴｅコンタクト層２１の両側の部分に絶縁層２３が形
成される。
【００４２】次に、ストライプ形状のｐ型ＺｎＴｅコン
タクト層２１およびその両側の部分の絶縁膜２３の全面
に例えば真空蒸着法によりＰｄ層、Ｐｔ層およびＡｕ層
を順次形成してＰｄ／Ｐｔ／Ａｕ構造のｐ側電極２４を
形成する。一方、ｎ型ＧａＡｓ基板１１の裏面に例えば
Ｉｎ電極のようなｎ側電極２５を形成する。
タクト層２１およびその両側の部分の絶縁膜２３の全面
に例えば真空蒸着法によりＰｄ層、Ｐｔ層およびＡｕ層
を順次形成してＰｄ／Ｐｔ／Ａｕ構造のｐ側電極２４を
形成する。一方、ｎ型ＧａＡｓ基板１１の裏面に例えば
Ｉｎ電極のようなｎ側電極２５を形成する。
【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１１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ヒートシ
ンク上にマウントし、パッケージングを行う。
成されたｎ型ＧａＡｓ基板１１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ヒートシ
ンク上にマウントし、パッケージングを行う。
【００４４】以上により、目的とする半導体レーザーが
製造される。
製造される。
【００４５】この第２の実施形態によれば、ｐ型ＺｎＴ
ｅコンタクト層２１中に金属拡散および／または結晶欠
陥伝播防止層としてｐ型Ｚｎx Ｃｄ1-x Ｓｅy Ｔｅ1-y
層２２が設けられていることにより、第１の実施形態と
同様に、ｐ型ＺｎＳｅ／ＺｎＴｅＭＱＷ層２０中で発生
した転位などの結晶欠陥がこのｐ型Ｚｎx Ｃｄ1-x Ｓｅ
y Ｔｅ1-y 層２２上のｐ型ＺｎＴｅコンタクト層２１中
に伝播あるいは侵入するのを防止することができる。こ
れによって、ｐ側電極２４を構成するＰｄなどの金属が
この結晶欠陥を通じてｐ型ＺｎＴｅコンタクト層２１中
に拡散するのを抑えることができ、この金属の拡散に起
因するｐ型ＺｎＳｅ／ＺｎＴｅＭＱＷ層２０の破壊やｐ
型ＺｎＴｅコンタクト層３などにおけるキャリア捕獲中
心の増大を防止することができる。このため、ｐ側電極
２５のコンタクト部の破壊や半導体レーザーの特性や信
頼性の低下を防止することができる。
ｅコンタクト層２１中に金属拡散および／または結晶欠
陥伝播防止層としてｐ型Ｚｎx Ｃｄ1-x Ｓｅy Ｔｅ1-y
層２２が設けられていることにより、第１の実施形態と
同様に、ｐ型ＺｎＳｅ／ＺｎＴｅＭＱＷ層２０中で発生
した転位などの結晶欠陥がこのｐ型Ｚｎx Ｃｄ1-x Ｓｅ
y Ｔｅ1-y 層２２上のｐ型ＺｎＴｅコンタクト層２１中
に伝播あるいは侵入するのを防止することができる。こ
れによって、ｐ側電極２４を構成するＰｄなどの金属が
この結晶欠陥を通じてｐ型ＺｎＴｅコンタクト層２１中
に拡散するのを抑えることができ、この金属の拡散に起
因するｐ型ＺｎＳｅ／ＺｎＴｅＭＱＷ層２０の破壊やｐ
型ＺｎＴｅコンタクト層３などにおけるキャリア捕獲中
心の増大を防止することができる。このため、ｐ側電極
２５のコンタクト部の破壊や半導体レーザーの特性や信
頼性の低下を防止することができる。
【００４６】以上により、特性が良好で、信頼性が高
く、かつ長寿命の青色ないし緑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。
く、かつ長寿命の青色ないし緑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。
【００４７】図４はこの発明の第３の実施形態による半
導体発光素子を示し、特にそのｐ側電極コンタクト部を
示す。
導体発光素子を示し、特にそのｐ側電極コンタクト部を
示す。
【００４８】図４に示すように、この第３の実施形態に
よる半導体発光素子においては、ｐ型ＺｎＳｅ／ＺｎＴ
ｅＭＱＷ層２とｐ側電極５との間にあるｐ型ＺｎＴｅコ
ンタクト層３中に、金属拡散および／または結晶欠陥伝
播防止層であるｐ型Ｚｎx Ｃｄ1-x Ｓｅy Ｔｅ1-y 層４
が三層、互いに離れて設けられている。その他のことは
第１の実施形態による半導体発光素子と同様である。
よる半導体発光素子においては、ｐ型ＺｎＳｅ／ＺｎＴ
ｅＭＱＷ層２とｐ側電極５との間にあるｐ型ＺｎＴｅコ
ンタクト層３中に、金属拡散および／または結晶欠陥伝
播防止層であるｐ型Ｚｎx Ｃｄ1-x Ｓｅy Ｔｅ1-y 層４
が三層、互いに離れて設けられている。その他のことは
第１の実施形態による半導体発光素子と同様である。
【００４９】この第３の実施形態によれば、ｐ型ＺｎＴ
ｅコンタクト層３中に金属拡散および／または結晶欠陥
伝播防止層であるｐ型Ｚｎx Ｃｄ1-x Ｓｅy Ｔｅ1-y 層
４が三層設けられていることにより、ｐ型ＺｎＳｅ／Ｚ
ｎＴｅＭＱＷ層２中で発生した結晶欠陥が、ｐ側電極５
が接している最上層のｐ型ＺｎＴｅコンタクト層３中に
伝播あるいは侵入するのをほぼ完全に防止することがで
きる。これによって、ｐ側電極５を構成するＰｄなどの
金属がこの結晶欠陥を通じてｐ型ＺｎＴｅコンタクト層
３中に拡散するのをほぼ完全に抑えることができ、この
金属の拡散に起因するｐ型ＺｎＳｅ／ＺｎＴｅＭＱＷ層
２の破壊をほぼ完全に防止することができるとともに、
ｐ型ＺｎＴｅコンタクト層３などにおけるキャリア捕獲
中心の大幅な低減を図ることができる。
ｅコンタクト層３中に金属拡散および／または結晶欠陥
伝播防止層であるｐ型Ｚｎx Ｃｄ1-x Ｓｅy Ｔｅ1-y 層
４が三層設けられていることにより、ｐ型ＺｎＳｅ／Ｚ
ｎＴｅＭＱＷ層２中で発生した結晶欠陥が、ｐ側電極５
が接している最上層のｐ型ＺｎＴｅコンタクト層３中に
伝播あるいは侵入するのをほぼ完全に防止することがで
きる。これによって、ｐ側電極５を構成するＰｄなどの
金属がこの結晶欠陥を通じてｐ型ＺｎＴｅコンタクト層
３中に拡散するのをほぼ完全に抑えることができ、この
金属の拡散に起因するｐ型ＺｎＳｅ／ＺｎＴｅＭＱＷ層
２の破壊をほぼ完全に防止することができるとともに、
ｐ型ＺｎＴｅコンタクト層３などにおけるキャリア捕獲
中心の大幅な低減を図ることができる。
【００５０】以上により、第１の実施形態による半導体
発光素子に比べて、特性がより良好で、信頼性がより高
く、かつより長寿命の半導体発光素子を実現することが
できる。
発光素子に比べて、特性がより良好で、信頼性がより高
く、かつより長寿命の半導体発光素子を実現することが
できる。
【００５１】図５はこの発明の第４の実施形態による半
導体発光素子を示し、特にそのｐ側電極コンタクト部を
示す。
導体発光素子を示し、特にそのｐ側電極コンタクト部を
示す。
【００５２】図５に示すように、この第４の実施形態に
よる半導体発光素子においては、ｐ型ＺｎＳｅ／ＺｎＴ
ｅＭＱＷ層２とｐ側電極５との間にあるｐ型ＺｎＴｅコ
ンタクト層３中に、金属拡散および／または結晶欠陥伝
播防止層であるｐ型不純物として例えばＮがドープされ
たｐ型ＺｎＳｅ層６が設けられている。ここで、このｐ
型ＺｎＳｅ層６の厚さは必要に応じて選ばれるが、通常
は例えば１〜２原子層の厚さで足り、その厚さの一例を
挙げると０．５６ｎｍである。その他のことは第１の実
施形態による半導体発光素子と同様である。
よる半導体発光素子においては、ｐ型ＺｎＳｅ／ＺｎＴ
ｅＭＱＷ層２とｐ側電極５との間にあるｐ型ＺｎＴｅコ
ンタクト層３中に、金属拡散および／または結晶欠陥伝
播防止層であるｐ型不純物として例えばＮがドープされ
たｐ型ＺｎＳｅ層６が設けられている。ここで、このｐ
型ＺｎＳｅ層６の厚さは必要に応じて選ばれるが、通常
は例えば１〜２原子層の厚さで足り、その厚さの一例を
挙げると０．５６ｎｍである。その他のことは第１の実
施形態による半導体発光素子と同様である。
【００５３】この第４の実施形態によれば、第１の実施
形態と同様な利点を得ることができる。
形態と同様な利点を得ることができる。
【００５４】図６はこの発明の第５の実施形態による半
導体発光素子を示し、特にそのｐ側電極コンタクト部を
示す。
導体発光素子を示し、特にそのｐ側電極コンタクト部を
示す。
【００５５】図６に示すように、この第５の実施形態に
よる半導体発光素子においては、ｐ型ＺｎＳｅ／ＺｎＴ
ｅＭＱＷ層２とｐ側電極５との間にあるｐ型ＺｎＴｅコ
ンタクト層３中に、金属拡散および／または結晶欠陥伝
播防止層であるｐ型ＺｎＳｅ層６が三層互いに離れて設
けられている。その他のことは第４の実施形態による半
導体発光素子と同様である。
よる半導体発光素子においては、ｐ型ＺｎＳｅ／ＺｎＴ
ｅＭＱＷ層２とｐ側電極５との間にあるｐ型ＺｎＴｅコ
ンタクト層３中に、金属拡散および／または結晶欠陥伝
播防止層であるｐ型ＺｎＳｅ層６が三層互いに離れて設
けられている。その他のことは第４の実施形態による半
導体発光素子と同様である。
【００５６】この第５の実施形態によれば、第３の実施
形態と同様な利点を得ることができる。
形態と同様な利点を得ることができる。
【００５７】図７はこの発明の第６の実施形態による半
導体発光素子を示す。この第６の実施形態による半導体
発光素子は、ＧａＮ系ＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体を用
い、かつＳＣＨ構造を有するものである。
導体発光素子を示す。この第６の実施形態による半導体
発光素子は、ＧａＮ系ＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体を用
い、かつＳＣＨ構造を有するものである。
【００５８】図７に示すように、この第６の実施形態に
よる半導体発光素子においては、例えば（０００１）面
方位の単結晶のサファイア基板３１上に、ＧａＮバッフ
ァ層３２、ｎ型不純物として例えばＳｉがドープされた
ｎ型ＧａＮクラッド層３３、ｎ型不純物として同様にＳ
ｉがドープされたｎ型ＡｌＧａＮ光導波層３４、例えば
ｎ型不純物として同様にＳｉがドープされたｎ型ＩｎＧ
ａＮからなる活性層３５、ｐ型不純物として例えばＭｇ
がドープされたｐ型ＡｌＧａＮ光導波層３６、ｐ型不純
物として同様にＭｇがドープされたｐ型ＧａＮクラッド
層３７、金属拡散および／または結晶欠陥伝播防止層で
あるｐ型不純物として同様にＭｇがドープされたｐ型Ｇ
ａＮ／ＡｌＧａ超格子層３８およびｐ型不純物として同
様にＭｇがドープされたｐ型ＧａＮコンタクト層３９が
順次積層されている。
よる半導体発光素子においては、例えば（０００１）面
方位の単結晶のサファイア基板３１上に、ＧａＮバッフ
ァ層３２、ｎ型不純物として例えばＳｉがドープされた
ｎ型ＧａＮクラッド層３３、ｎ型不純物として同様にＳ
ｉがドープされたｎ型ＡｌＧａＮ光導波層３４、例えば
ｎ型不純物として同様にＳｉがドープされたｎ型ＩｎＧ
ａＮからなる活性層３５、ｐ型不純物として例えばＭｇ
がドープされたｐ型ＡｌＧａＮ光導波層３６、ｐ型不純
物として同様にＭｇがドープされたｐ型ＧａＮクラッド
層３７、金属拡散および／または結晶欠陥伝播防止層で
あるｐ型不純物として同様にＭｇがドープされたｐ型Ｇ
ａＮ／ＡｌＧａ超格子層３８およびｐ型不純物として同
様にＭｇがドープされたｐ型ＧａＮコンタクト層３９が
順次積層されている。
【００５９】ｎ型ＧａＮクラッド層３３の上層部、ｎ型
ＡｌＧａＮ光導波層３４、活性層３５、ｐ型ＡｌＧａＮ
光導波層３６、ｐ型ＧａＮクラッド層３７、ｐ型ＧａＮ
／ＡｌＧａ超格子層３８およびｐ型ＧａＮコンタクト層
３９は所定形状にパターニングされている。
ＡｌＧａＮ光導波層３４、活性層３５、ｐ型ＡｌＧａＮ
光導波層３６、ｐ型ＧａＮクラッド層３７、ｐ型ＧａＮ
／ＡｌＧａ超格子層３８およびｐ型ＧａＮコンタクト層
３９は所定形状にパターニングされている。
【００６０】そして、ｐ型ＧａＮコンタクト層３９上に
ｐ側電極４０が設けられているとともに、ｎ型ＧａＮク
ラッド層３３上にｎ側電極４１が設けられている。
ｐ側電極４０が設けられているとともに、ｎ型ＧａＮク
ラッド層３３上にｎ側電極４１が設けられている。
【００６１】次に、上述のように構成されたこの第６の
実施形態による半導体発光素子の製造方法について説明
する。
実施形態による半導体発光素子の製造方法について説明
する。
【００６２】すなわち、図５に示すように、まず、サフ
ァイア基板３１上に、ＭＯＣＶＤ法により、低温、例え
ば５００〜６００℃でＧａＮバッファ層３２を成長させ
る。次に、このＧａＮバッファ層３２上に、ＭＯＣＶＤ
法により、通常の成長温度、例えば１０００℃でｎ型Ｇ
ａＮクラッド層３３、ｎ型ＡｌＧａＮ光導波層３４、ｎ
型ＩｎＧａＮからなる活性層３５、ｐ型ＡｌＧａＮ光導
波層３６、ｐ型ＧａＮクラッド層３７、ｐ型ＧａＮ／Ａ
ｌＧａＮ超格子層３８およびｐ型ＧａＮコンタクト層３
９を順次成長させる。
ァイア基板３１上に、ＭＯＣＶＤ法により、低温、例え
ば５００〜６００℃でＧａＮバッファ層３２を成長させ
る。次に、このＧａＮバッファ層３２上に、ＭＯＣＶＤ
法により、通常の成長温度、例えば１０００℃でｎ型Ｇ
ａＮクラッド層３３、ｎ型ＡｌＧａＮ光導波層３４、ｎ
型ＩｎＧａＮからなる活性層３５、ｐ型ＡｌＧａＮ光導
波層３６、ｐ型ＧａＮクラッド層３７、ｐ型ＧａＮ／Ａ
ｌＧａＮ超格子層３８およびｐ型ＧａＮコンタクト層３
９を順次成長させる。
【００６３】次に、例えば電子線照射による熱処理また
は通常の熱処理炉による熱処理を行い、上述のようにし
て成長された各ＧａＮ系ＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体層を
安定化させる。
は通常の熱処理炉による熱処理を行い、上述のようにし
て成長された各ＧａＮ系ＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体層を
安定化させる。
【００６４】次に、ｐ型ＧａＮコンタクト層３９上に所
定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例えば反応性イオ
ンエッチング（ＲＩＥ）法によりｎ型ＧａＮクラッド層
３３の厚さ方向の途中までエッチングする。これによっ
て、ｎ型ＧａＮクラッド層３３の上層部、ｎ型ＡｌＧａ
Ｎ光導波層３４、活性層３５、ｐ型ＡｌＧａＮ光導波層
３６、ｐ型ＧａＮクラッド層３７、ｐ型ＧａＮ／ＡｌＧ
ａ超格子層３８およびｐ型ＧａＮコンタクト層３９が所
定形状にパターニングされる。
定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例えば反応性イオ
ンエッチング（ＲＩＥ）法によりｎ型ＧａＮクラッド層
３３の厚さ方向の途中までエッチングする。これによっ
て、ｎ型ＧａＮクラッド層３３の上層部、ｎ型ＡｌＧａ
Ｎ光導波層３４、活性層３５、ｐ型ＡｌＧａＮ光導波層
３６、ｐ型ＧａＮクラッド層３７、ｐ型ＧａＮ／ＡｌＧ
ａ超格子層３８およびｐ型ＧａＮコンタクト層３９が所
定形状にパターニングされる。
【００６５】次に、ｐ型ＧａＮコンタクト層３９上にｐ
側電極４０を形成するとともに、上述のエッチングによ
り露出したｎ型ＧａＮクラッド層３３上にｎ側電極４１
を形成する。
側電極４０を形成するとともに、上述のエッチングによ
り露出したｎ型ＧａＮクラッド層３３上にｎ側電極４１
を形成する。
【００６６】この後、第２の実施形態と同様に工程を進
めて、目的とする半導体発光素子を製造する。
めて、目的とする半導体発光素子を製造する。
【００６７】以上のように、この第６の実施形態によれ
ば、ｎ型ＧａＮクラッド層３７とｐ型ＧａＮコンタクト
層３９との間に金属拡散および／または結晶欠陥伝播防
止層としてｎ型ＧａＮ／ＡｌＧａＮ超格子層３８が設け
られていることにより、サファイア基板３１とＧａＮバ
ッファ層３２との界面より成長方向（ｃ軸方向）に走る
転位などの結晶欠陥が、ｎ型ＧａＮクラッド層３３、ｎ
型ＡｌＧａＮ光導波層３４、活性層３５、ｐ型ＡｌＧａ
Ｎ光導波層３６、ｐ型ＧａＮクラッド層３７などを通っ
てｐ型ＧａＮコンタクト層３９に伝播あるいは侵入する
のを防止することができる。これによって、ｐ側電極４
０を構成する金属がこの結晶欠陥を通じてｐ型ＧａＮコ
ンタクト層３９中に拡散するのを抑えることができ、こ
の金属の拡散に起因するｐ側電極４０のコンタクト部の
劣化やｐ型ＧａＮコンタクト層３９などにおけるキャリ
ア捕獲中心の増大を防止することができる。
ば、ｎ型ＧａＮクラッド層３７とｐ型ＧａＮコンタクト
層３９との間に金属拡散および／または結晶欠陥伝播防
止層としてｎ型ＧａＮ／ＡｌＧａＮ超格子層３８が設け
られていることにより、サファイア基板３１とＧａＮバ
ッファ層３２との界面より成長方向（ｃ軸方向）に走る
転位などの結晶欠陥が、ｎ型ＧａＮクラッド層３３、ｎ
型ＡｌＧａＮ光導波層３４、活性層３５、ｐ型ＡｌＧａ
Ｎ光導波層３６、ｐ型ＧａＮクラッド層３７などを通っ
てｐ型ＧａＮコンタクト層３９に伝播あるいは侵入する
のを防止することができる。これによって、ｐ側電極４
０を構成する金属がこの結晶欠陥を通じてｐ型ＧａＮコ
ンタクト層３９中に拡散するのを抑えることができ、こ
の金属の拡散に起因するｐ側電極４０のコンタクト部の
劣化やｐ型ＧａＮコンタクト層３９などにおけるキャリ
ア捕獲中心の増大を防止することができる。
【００６８】以上により、特性が良好で、信頼性が高
く、かつ長寿命のＧａＮ系ＩＩＩ−Ｖ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。
く、かつ長寿命のＧａＮ系ＩＩＩ−Ｖ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。
【００６９】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。
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。
【００７０】例えば、上述の第６の実施形態において
は、金属拡散および／または結晶欠陥伝播防止層として
のｎ型ＧａＮ／ＡｌＧａＮ超格子層３８をｎ型ＧａＮク
ラッド層３７とｐ型ＧａＮコンタクト層３９との間に設
けているが、このｎ型ＧａＮ／ＡｌＧａＮ超格子層３８
はｎ側電極４１の下のｎ型ＧａＮクラッド層３３中に設
けてもよく、さらには両部分に設けてもよい。
は、金属拡散および／または結晶欠陥伝播防止層として
のｎ型ＧａＮ／ＡｌＧａＮ超格子層３８をｎ型ＧａＮク
ラッド層３７とｐ型ＧａＮコンタクト層３９との間に設
けているが、このｎ型ＧａＮ／ＡｌＧａＮ超格子層３８
はｎ側電極４１の下のｎ型ＧａＮクラッド層３３中に設
けてもよく、さらには両部分に設けてもよい。
【００７１】また、上述の第１〜第５の実施形態におい
ては、各ＩＩ−ＶＩ族化合物半導体層の成長にＭＢＥ法
を用いているが、これらのＩＩ−ＶＩ族化合物半導体層
の成長には例えばＭＯＣＶＤ法を用いてもよい。
ては、各ＩＩ−ＶＩ族化合物半導体層の成長にＭＢＥ法
を用いているが、これらのＩＩ−ＶＩ族化合物半導体層
の成長には例えばＭＯＣＶＤ法を用いてもよい。
【００７２】
【発明の効果】以上説明したように、この発明によれ
ば、その上に金属電極が設けられる半導体層中にこの半
導体層と異種の半導体からなる金属拡散および／または
転位伝播防止層が設けられていることにより、この金属
拡散および／または結晶欠陥伝播防止層の下層で発生し
た転位などの結晶欠陥がこの金属拡散および／または結
晶欠陥伝播防止層の上層に伝播するのを防止することが
でき、このため金属電極を構成する金属が結晶欠陥を通
じて下層に拡散するのを間接的に防止することができ
る。あるいは、この金属拡散および／または結晶欠陥伝
播防止層により、金属電極を構成する金属がこの金属拡
散および／または結晶欠陥伝播防止層の下層に拡散する
のを直接的に防止することができる。これによって、特
性が良好で、信頼性が高く、かつ長寿命の半導体発光素
子などの半導体装置を実現することができる。
ば、その上に金属電極が設けられる半導体層中にこの半
導体層と異種の半導体からなる金属拡散および／または
転位伝播防止層が設けられていることにより、この金属
拡散および／または結晶欠陥伝播防止層の下層で発生し
た転位などの結晶欠陥がこの金属拡散および／または結
晶欠陥伝播防止層の上層に伝播するのを防止することが
でき、このため金属電極を構成する金属が結晶欠陥を通
じて下層に拡散するのを間接的に防止することができ
る。あるいは、この金属拡散および／または結晶欠陥伝
播防止層により、金属電極を構成する金属がこの金属拡
散および／または結晶欠陥伝播防止層の下層に拡散する
のを直接的に防止することができる。これによって、特
性が良好で、信頼性が高く、かつ長寿命の半導体発光素
子などの半導体装置を実現することができる。
【図１】ｐ型ＺｎＳｅコンタクト層、ｐ型ＺｎＳｅ／Ｚ
ｎＴｅＭＱＷ層、ｐ型ＺｎＴｅコンタクト層およびＰｄ
層を順次積層した積層構造の深さ方向におけるＰｄの分
布を測定した結果を示す略線図である。
ｎＴｅＭＱＷ層、ｐ型ＺｎＴｅコンタクト層およびＰｄ
層を順次積層した積層構造の深さ方向におけるＰｄの分
布を測定した結果を示す略線図である。
【図２】この発明の第１の実施形態による半導体発光素
子を示す断面図である。
子を示す断面図である。
【図３】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。
ーを示す断面図である。
【図４】この発明の第３の実施形態による半導体発光素
子を示す断面図である。
子を示す断面図である。
【図５】この発明の第４の実施形態による半導体発光素
子を示す断面図である。
子を示す断面図である。
【図６】この発明の第５の実施形態による半導体発光素
子を示す断面図である。
子を示す断面図である。
【図７】この発明の第６の実施形態による半導体発光素
子を示す断面図である。
子を示す断面図である。
１、１９ ｐ型ＺｎＳｅコンタクト層 ２、２０ ｐ型ＺｎＳｅ／ＺｎＴｅＭＱＷ層 ３、２１ ｐ型ＺｎＴｅコンタクト層 ４ ｐ型Ｚｎx Ｃｄ1-x Ｓｅy Ｔｅ1-y 層 ５、２４、４０ ｐ側電極 ６ ｐ型ＺｎＳｅ層 １１ ｎ型ＧａＡｓ基板 １２ ｎ型ＺｎＳｅバッファ層 １３ ｎ型ＺｎＭｇＳＳｅクラッド層 １４ ｎ型ＺｎＳＳｅ光導波層 １５、３５ 活性層 １６ ｐ型ＺｎＳＳｅ光導波層 １７ ｐ型ＺｎＭｇＳＳｅクラッド層 １８ ｐ型ＺｎＳＳｅ層 ２２ ｐ型Ｚｎx Ｃｄ1-x Ｓｅy Ｔｅ1-y 層 ２３ 絶縁層 ２５、４１ ｎ側電極 ３１ サファイア基板 ３２ ＧａＮバッファ層 ３３ ｎ型ＧａＮクラッド層 ３４ ｎ型ＡｌＧａＮ光導波層 ３６ ｐ型ＡｌＧａＮ光導波層 ３７ ｐ型ＧａＮクラッド層 ３８ ｐ型ＧａＮ／ＡｌＧａＮ超格子層 ３９ ｐ型ＧａＮコンタクト層
Claims (11)
- 【請求項１】 半導体層と、 上記半導体層上の金属電極とを有する半導体装置におい
て、 上記半導体層中に上記半導体層と異種の半導体からなる
金属拡散および／または結晶欠陥伝播防止層が少なくと
も一層設けられていることを特徴とする半導体装置。 - 【請求項２】 上記半導体層はＩＩ−ＶＩ族化合物半導
体層であることを特徴とする請求項１記載の半導体装
置。 - 【請求項３】 上記ＩＩ−ＶＩ族化合物半導体層は上記
ＩＩ−ＶＩ族化合物半導体層との間に格子不整がある異
種のＩＩ−ＶＩ族化合物半導体層上に成長されたもので
あることを特徴とする請求項２記載の半導体装置。 - 【請求項４】 上記半導体層はＺｎＳｅ層上に成長され
たＺｎＴｅ層であることを特徴とする請求項１記載の半
導体装置。 - 【請求項５】 上記金属拡散および／または結晶欠陥伝
播防止層はＩＩ−ＶＩ族化合物半導体層であることを特
徴とする請求項１記載の半導体装置。 - 【請求項６】 上記ＩＩ−ＶＩ族化合物半導体層はＺｎ
Ｓｅ、Ｚｎx Ｃｄ1-x Ｓｅy Ｔｅ1-y （ただし、０≦ｘ
≦１．０、０≦ｙ≦０．８７５）、Ｚｎx Ｃｄ1-x Ｓy
Ｔｅ1-y （ただし、０≦ｘ≦１．０、０≦ｙ≦０．５
８）またはＺｎx Ｃｄ1-x Ｓｅy Ｔｅ1-y ／ＺｎＴｅ超
格子（ただし、０≦ｘ≦１．０、０≦ｙ≦０．８７５）
からなることを特徴とする請求項５記載の半導体装置。 - 【請求項７】 上記半導体層は少なくともＧａおよびＮ
を含むＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体層であることを特徴と
する請求項１記載の半導体装置。 - 【請求項８】 上記ＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体層はＧａ
Ｎ層であることを特徴とする請求項７記載の半導体装
置。 - 【請求項９】 上記金属拡散および／または結晶欠陥伝
播防止層は少なくともＧａおよびＮを含むＩＩＩ−Ｖ族
化合物半導体層であることを特徴とする請求項１記載の
半導体装置。 - 【請求項１０】 上記ＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体層はＧ
ａＮ／ＡｌＧａＮ超格子からなることを特徴とする請求
項９記載の半導体装置。 - 【請求項１１】 上記半導体装置は半導体発光素子であ
ることを特徴とする請求項１記載の半導体装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP29358095A JP3785660B2 (ja) | 1995-10-17 | 1995-10-17 | 半導体発光素子 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP29358095A JP3785660B2 (ja) | 1995-10-17 | 1995-10-17 | 半導体発光素子 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09116234A true JPH09116234A (ja) | 1997-05-02 |
| JP3785660B2 JP3785660B2 (ja) | 2006-06-14 |
Family
ID=17796578
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP29358095A Expired - Fee Related JP3785660B2 (ja) | 1995-10-17 | 1995-10-17 | 半導体発光素子 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3785660B2 (ja) |
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1998031055A1 (fr) * | 1997-01-09 | 1998-07-16 | Nichia Chemical Industries, Ltd. | Dispositif a semi-conducteur au nitrure |
| WO1999009602A1 (fr) * | 1997-08-20 | 1999-02-25 | Sanyo Electric Co., Ltd. | Dispositif de semi-conducteur compose, a base de nitrure de gallium |
| JP2003204078A (ja) * | 1998-12-08 | 2003-07-18 | Nichia Chem Ind Ltd | 窒化物半導体素子 |
| US6631150B1 (en) | 1999-07-06 | 2003-10-07 | Sharp Kabushiki Kaisha | Semiconductor device |
| US6849864B2 (en) | 1997-01-09 | 2005-02-01 | Nichia Chemical Industries, Ltd. | Nitride semiconductor device |
| JP2007036300A (ja) * | 2006-11-13 | 2007-02-08 | Sumitomo Electric Ind Ltd | 半導体光素子、およびコンタクトを形成する方法 |
| US7193246B1 (en) | 1998-03-12 | 2007-03-20 | Nichia Corporation | Nitride semiconductor device |
| KR100789078B1 (ko) * | 2003-10-22 | 2007-12-26 | 스미토모덴키고교가부시키가이샤 | 반도체 광소자, 및 콘택트를 형성하는 방법 |
-
1995
- 1995-10-17 JP JP29358095A patent/JP3785660B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7211822B2 (en) | 1997-01-09 | 2007-05-01 | Nichia Chemical Industries, Ltd. | Nitride semiconductor device |
| US6172382B1 (en) | 1997-01-09 | 2001-01-09 | Nichia Chemical Industries, Ltd. | Nitride semiconductor light-emitting and light-receiving devices |
| US8541794B2 (en) | 1997-01-09 | 2013-09-24 | Nichia Chemical Industries, Ltd. | Nitride semiconductor light-emitting devices |
| US6849864B2 (en) | 1997-01-09 | 2005-02-01 | Nichia Chemical Industries, Ltd. | Nitride semiconductor device |
| WO1998031055A1 (fr) * | 1997-01-09 | 1998-07-16 | Nichia Chemical Industries, Ltd. | Dispositif a semi-conducteur au nitrure |
| US7615804B2 (en) | 1997-01-09 | 2009-11-10 | Nichia Chemical Industries, Ltd. | Superlattice nitride semiconductor LD device |
| US6388275B1 (en) | 1997-08-20 | 2002-05-14 | Sanyo Electric Co., Ltd. | Compound semiconductor device based on gallium nitride |
| WO1999009602A1 (fr) * | 1997-08-20 | 1999-02-25 | Sanyo Electric Co., Ltd. | Dispositif de semi-conducteur compose, a base de nitrure de gallium |
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