JPH09199419A - Crystal growth method of gallium nitride compound semiconductor and manufacture of semiconductor laser - Google Patents
Crystal growth method of gallium nitride compound semiconductor and manufacture of semiconductor laserInfo
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、窒化ガリウム系化
合物半導体の結晶成長方法、及び半導体レーザの製造方
法に関する。The present invention relates to a method for growing a gallium nitride compound semiconductor crystal and a method for manufacturing a semiconductor laser.
【０００２】[0002]
【従来の技術】窒化ガリウム系化合物半導体は、立方晶
に比ベて六方晶が安定であり、従来は主としてサファイ
ア基板上の結晶成長が試みられてきた。サファイアｃ面
（（０，０，０，１）面）上の窒化ガリウム系化合物半
導体を用いることによって発光ダイオードも実現されて
いる。図１１は、従来技術による発光ダイオードの構造
を示す（例えば、S.Nakamura,Applid Physics Letters,
64,No.13,1687〜1689(1994)）。この発光ダイオードの
結晶部は、サファイア基板（５５）のｃ面上のＧａＮバ
ッファ層（５６）と、Ｓｉドープｎ型ＧａＮ層（５
７）、Ｓｉドープｎ型ＡｌＧａＮ層（５８）、ＩｎＧａ
Ｎ活性層（５９）、Ｍｇドープｐ型ＡｌＧａＮ層（６
０）、Ｍｇドープｐ型ＧａＮ層（６１）から成る。この
ｐ型ＧａＮ層（６１）上にはｐ電極（６２）が形成され
る。また、ｐ型ＧａＮ層（６１）からｎ型ＧａＮ層（５
７）にわたってドライエッチングが施され、ｎ型ＧａＮ
層（５７）上にｎ電極（６３）が形成されている。この
ような発光ダイオードからの出力光（６４）はｐ型Ｇａ
Ｎ層（６１）を通して上方に取り出される。2. Description of the Related Art A gallium nitride-based compound semiconductor has a hexagonal crystal structure that is more stable than a cubic crystal. Conventionally, crystal growth on a sapphire substrate has been attempted. A light emitting diode has also been realized by using a gallium nitride-based compound semiconductor on a sapphire c-plane ((0,0,0,1) plane). FIG. 11 shows a structure of a light emitting diode according to the prior art (for example, S. Nakamura, Applid Physics Letters,
64, No. 13, 1687-1689 (1994)). The crystal part of this light emitting diode includes a GaN buffer layer (56) on the c-plane of a sapphire substrate (55) and a Si-doped n-type GaN layer (5).
7), Si-doped n-type AlGaN layer (58), InGa
N active layer (59), Mg-doped p-type AlGaN layer (6
0), consisting of a Mg-doped p-type GaN layer (61). A p-electrode (62) is formed on the p-type GaN layer (61). Further, the p-type GaN layer (61) to the n-type GaN layer (5
7) n-type GaN after dry etching
An n-electrode (63) is formed on the layer (57). Output light (64) from such a light emitting diode is p-type Ga
It is taken out upward through the N layer (61).
【０００３】また、サファイアｃ面上の結晶成長では、
成長層の平滑性に問題があることから、サファイアＡ面
（（１，１，−２，０）面）を用いた結晶成長（特開昭
６３−１８８９３８号公報）、サファイアＡ面を０．５
〜２度オフした基板を用いた結晶成長（特開平７−ｌ３
１０６８号公報）、サファイアＭ面（（０，１，−１，
０）面）を用いた結晶成長（特開平２−２１１６２０号
公報）、サファイアＲ面（（１，−１，０，２）面）を
用いた結晶成長（特開平６−２９５７４号公報）が試み
られ、いずれもサファイアｃ面に比ベて成長層の平滑性
が向上するとしている。その理由は、これらの基板面が
サファイアｃ面よりも高次の面であるため、基板面内の
結晶成長速度が大きくなり、その結果、基板面内での原
子のマイグレーションが増強されるためであると解釈さ
れている。[0003] In the crystal growth on the sapphire c-plane,
Since there is a problem in the smoothness of the growth layer, crystal growth using a sapphire A plane ((1,1, -2,0) plane) (JP-A-63-188938) is performed. 5
Crystal growth using a substrate that has been turned off twice
No. 1068), a sapphire M surface ((0, 1, -1,
Crystal growth using a (0) plane) (Japanese Patent Laid-Open No. Hei 2-21620) and crystal growth using a sapphire R-plane ((1, -1,0,2) plane) (Japanese Patent Laid-Open No. 6-29574). Attempts have been made to improve the smoothness of the growth layer as compared to the sapphire c-plane. The reason is that these substrate surfaces are higher-order surfaces than the sapphire c-plane, so that the crystal growth rate in the substrate surface increases, and as a result, the migration of atoms in the substrate surface is enhanced. It is interpreted that there is.
【０００４】一方、ＧａＡｓ等の立方晶の結晶基板上に
は、基板面が（１，１，１）面のときは六方晶の窒化ガ
リウムが、基板面が（０，０，１）面のときは立方晶の
窒化ガリウムが成長しやすいことが知られている。例え
ば、（０，０，１）面ＧａＡｓ基板上の立方晶窒化ガリ
ウムの成長が報告されている（J.N.Kuznia他,AppliedPh
ysics Letters,65,No19,2407〜2409(1994)等）。立方晶
結晶は容易にへき開できることから、半導体レーザのミ
ラ−面の形成などのデバイス加工にとって有利であると
いうメリットがある。On the other hand, on a cubic crystal substrate such as GaAs, hexagonal gallium nitride is used when the substrate surface is (1,1,1), and the substrate surface is (0,0,1). It is known that sometimes cubic gallium nitride grows easily. For example, the growth of cubic gallium nitride on a (0,0,1) GaAs substrate has been reported (JNKuznia et al., Applied Ph.
ysics Letters, 65, No19, 2407-2409 (1994) and the like). Since the cubic crystal can be easily cleaved, there is an advantage that it is advantageous for device processing such as formation of a mirror surface of a semiconductor laser.
【０００５】基板上に成長した窒化ガリウム系化合物半
導体を用いて発光ダイオードを作製するためには、必要
なデバイス領域を残してその他の部分をエッチング除去
する必要がある。その際、窒化ガリウム系化合物半導体
では有効なウエットエッチャントが無いため、主にドラ
イエッチングが用いられている。例えば、前述の発光ダ
イオードではｎ電極（６３）を形成するためにドライエ
ッチングを行っている。In order to manufacture a light-emitting diode using a gallium nitride-based compound semiconductor grown on a substrate, it is necessary to etch away other portions except for a necessary device region. At that time, since there is no effective wet etchant in the gallium nitride-based compound semiconductor, dry etching is mainly used. For example, in the above-described light emitting diode, dry etching is performed to form the n-electrode (63).
【０００６】このようなエッチングを行わないでデバイ
ス領域を形成するには、基板面の一部の領域に選択的に
結晶成長させる方法がとられる。この方法については、
サファイアｃ面上にＳｉＯ2マスクを形成した窒化ガリ
ウム選択結晶成長の実験が報告されている（Y.Kato他、
Journal of Crystal Growth,l44,133〜140(1994)等）。
図１２に、このような従来の選択結晶成長を行った場合
に形成される窒化ガリウム層の形状を示す。図１２
（ａ）は結晶成長初期における窒化ガリウムの形状を表
し、図１２（ｂ）は充分な成長時間の後の窒化ガリウム
の形状を表す。サファイア基板（６５）のｃ面上にＳｉ
Ｏ2等からなるマスク（６６）を設けて窒化ガリウムを
結晶成長させると、成長初期には図１２（ａ）のように
三角形状のＧａＮ層（６７）が不均一に形成される。そ
の際、ＧａＮ層の側面（６８、６９）は（１，−１，
０，１）面となりファセットが形成され、これは（１，
−１，０，１）面に垂直方向の結晶成長速度が遅いこと
を示している。長時間成長を継続すると、図１２（ａ）
に示した三角形状のＧａＮ層（６７）が大きくなり、さ
らに隣り合う三角形状のＧａＮ層と結合して、図１２
（ｂ）に示すように、より大きな三角形状のＧａＮ層
（７０）が形成される。その際も、ＧａＮ層（７０）の
側面（７１、７２）は（１，−１，０，１）面となる。
これも（１，−１，０，１）面に垂直方向の結晶成長速
度が遅いことを示している。In order to form a device region without performing such etching, a method of selectively growing a crystal in a part of the substrate surface is used. For this method,
An experiment on selective growth of gallium nitride crystals with a SiO 2 mask formed on a sapphire c-plane has been reported (Y. Kato et al.
Journal of Crystal Growth, 144, 133-140 (1994), etc.).
FIG. 12 shows the shape of a gallium nitride layer formed when such conventional selective crystal growth is performed. FIG.
12A shows the shape of gallium nitride at the initial stage of crystal growth, and FIG. 12B shows the shape of gallium nitride after a sufficient growth time. Si on the c-plane of the sapphire substrate (65)
When a gallium nitride crystal is grown by providing a mask (66) made of O 2 or the like, a triangular GaN layer (67) is formed non-uniformly in the initial stage of the growth as shown in FIG. At this time, the side surfaces (68, 69) of the GaN layer are (1, -1,
The (0,1) plane forms a facet, which is (1,1).
This indicates that the crystal growth rate in the direction perpendicular to the (-1, 0, 1) plane is slow. When growth is continued for a long time, FIG.
The triangular GaN layer (67) shown in FIG.
As shown in (b), a larger triangular GaN layer (70) is formed. Also in that case, the side surfaces (71, 72) of the GaN layer (70) are (1, -1,0,1) planes.
This also indicates that the crystal growth rate in the direction perpendicular to the (1, -1,0,1) plane is slow.
【０００７】[0007]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前述の
平滑性の向上のためにサファイア非ｃ面上に形成された
窒化ガリウム系化合物半導体は、サファイアｃ面上のも
のより結晶性に劣っている。However, the gallium nitride-based compound semiconductor formed on the non-c-plane of sapphire to improve the smoothness described above is inferior in crystallinity to that on the c-plane of sapphire.
【０００８】また、ＧａＡｓ等の立方晶結晶基板上の窒
化ガリウムは、立方晶よりも六方晶のものが比較的よい
が、これらの結晶成長層は、いまだにその結晶性や平滑
性がサファイアｃ面上に形成された窒化ガリウム結晶層
に及ばないのが現状である。これは、立方晶結晶基板上
の窒化ガリウム成長では、六方晶と立方晶が混在しやす
く、しかもその結晶方位が様々な方向を向くためであ
る。[0008] Gallium nitride on a cubic crystal substrate such as GaAs is more preferably hexagonal than cubic. However, these crystal growth layers still have crystallinity and smoothness on the sapphire c-plane. At present, it does not reach the gallium nitride crystal layer formed thereon. This is because, in the growth of gallium nitride on a cubic crystal substrate, hexagonal crystals and cubic crystals are likely to be mixed, and their crystal orientations are oriented in various directions.
【０００９】さらに、前述のサフアイアｃ面上の選択結
晶成長においては、サフアイアｃ面内での結晶成長が不
均一であり、成長時間を増していくと（１，−１，０，
１）面で囲まれた先端のとがった形状になる（図１２参
照）。この形状では電極形成に必要な平滑面が得られ
ず、また結晶内には多くの積層欠陥が残留する。従っ
て、このような方法で得られる結晶は発光デバイスや電
子デバイス等に適していない。Further, in the above-described selective crystal growth on the sapphire c-plane, the crystal growth in the sapphire c-plane is non-uniform, and as the growth time is increased, (1, −1, 0,
1) It has a pointed shape surrounded by a surface (see FIG. 12). With this shape, a smooth surface required for electrode formation cannot be obtained, and many stacking faults remain in the crystal. Therefore, crystals obtained by such a method are not suitable for light emitting devices, electronic devices, and the like.
【００１０】そこで本発明の目的は、結晶表面の平滑性
や結晶配向性に優れ、積層欠陥が少なく、さらに加工性
に富む窒化ガリウム系化合物半導体の結晶成長方法、及
び半導体レーザの製造方法を提供することである。An object of the present invention is to provide a method for growing a crystal of a gallium nitride-based compound semiconductor which is excellent in crystal surface smoothness and crystal orientation, has less stacking faults, and is more workable, and a method of manufacturing a semiconductor laser. It is to be.
【００１１】[0011]
【課題を解決するための手段】本発明者らは、上記の目
的を達成するために種々の検討を重ねた結果、本発明を
完成した。Means for Solving the Problems The present inventors have conducted various studies to achieve the above object, and as a result, completed the present invention.
【００１２】第１の発明は、六方晶結晶基板上に六方晶
窒化ガリウム系化合物半導体を形成する結晶成長方法で
あって、前記結晶基板の表面が、該結晶基板の（１，−
１，０，１）面方位と等価な面方位からの傾斜角が５度
以内の面方位を有することを特徴とする窒化ガリウム系
化合物半導体の結晶成長方法に関する。A first invention is a crystal growth method for forming a hexagonal gallium nitride-based compound semiconductor on a hexagonal crystal substrate, wherein the surface of the crystal substrate is (1, −) of the crystal substrate.
The present invention relates to a crystal growth method of a gallium nitride-based compound semiconductor, which has a plane orientation with an inclination angle within 5 degrees from a plane orientation equivalent to the (1,0,1) plane orientation.
【００１３】第２の発明は、マスクを形成することによ
って、六方晶結晶基板上に六方晶窒化ガリウム系化合物
半導体を位置選択的に形成する結晶成長方法であって、
前記結晶基板の表面が、該結晶基板の（１，−１，０，
１）面方位と等価な面方位からの傾斜角が５度以内の面
方位を有することを特徴とする窒化ガリウム系化合物半
導体の結晶成長方法に関する。A second invention is a crystal growth method for forming a hexagonal gallium nitride compound semiconductor on a hexagonal crystal substrate in a position-selective manner by forming a mask,
The surface of the crystal substrate is (1, -1,0,
1) A crystal growth method for a gallium nitride-based compound semiconductor, which has a plane orientation whose inclination angle from a plane orientation equivalent to the plane orientation is within 5 degrees.
【００１４】第３の発明は、マスクを、六方晶結晶基板
の＜１，１，−２，０＞方向にストライプ状に形成する
第２の発明の窒化ガリウム系化合物半導体の結晶成長方
法に関する。The third invention relates to a gallium nitride-based compound semiconductor crystal growth method according to the second invention, wherein a mask is formed in a stripe shape in a <1,1, -2,0> direction of a hexagonal crystal substrate.
【００１５】第４の発明は、六方晶結晶基板上にバッフ
ァ層を設けて六方晶窒化ガリウム系化合物半導体を形成
する第１、第２又は第３の発明の窒化ガリウム系化合物
半導体の結晶成長方法に関する。According to a fourth aspect of the present invention, there is provided the method of growing a gallium nitride-based compound semiconductor according to the first, second or third aspect, wherein a buffer layer is provided on a hexagonal crystal substrate to form a hexagonal gallium nitride-based compound semiconductor. About.
【００１６】第５の発明は、立方晶結晶基板上に六方晶
窒化ガリウム系化合物半導体を形成する結晶成長方法で
あって、前記結晶基板の表面が、該結晶基板の（−５，
７，−５）、（５，７，−５）、（１，１１，１１）、
（−５，−５，７）、（５，−５，７）、（−１１，
１，−１１）、（１１，１，−１１）、（７，５，
５）、（−１１，−１１，１）又は（１１，−１１，
１）面方位と等価な面方位からの傾斜角が５度以内の面
方位を有することを特徴とする窒化ガリウム系化合物半
導体の結晶成長方法に関する。A fifth invention is a crystal growth method for forming a hexagonal gallium nitride-based compound semiconductor on a cubic crystal substrate, wherein the surface of the crystal substrate is (−5)
7, -5), (5, 7, -5), (1, 11, 11),
(-5, -5, 7), (5, -5, 7), (-11,
(1, -11), (11,1, -11), (7,5)
5), (-11, -11, 1) or (11, -11, 11)
1) A crystal growth method for a gallium nitride-based compound semiconductor, which has a plane orientation whose inclination angle from a plane orientation equivalent to the plane orientation is within 5 degrees.
【００１７】第６の発明は、マスクを形成することによ
って、立方晶結晶基板上に六方晶窒化ガリウム系化合物
半導体を位置選択的に形成する結晶成長方法であって、
前記結晶基板の表面が、該結晶基板の（−５，７，−
５）、（５，７，−５）、（１，１１，１１）、（−
５，−５，７）、（５，−５，７）、（−１１，１，−
１１）、（１１，１，−１１）、（７，５，５）、（−
１１，−１１，１）又は（１１，−１１，１）面方位と
等価な面方位からの傾斜角が５度以内の面方位を有する
ことを特徴とする窒化ガリウム系化合物半導体の結晶成
長方法に関する。A sixth invention is a crystal growth method for forming a hexagonal gallium nitride-based compound semiconductor on a cubic crystal substrate in a position-selective manner by forming a mask,
The surface of the crystal substrate is (-5, 7,-) of the crystal substrate.
5), (5, 7, -5), (1, 11, 11), (-
5, -5,7), (5, -5,7), (-11,1,-)
11), (11, 1, -11), (7, 5, 5), (-
A crystal growth method for a gallium nitride-based compound semiconductor, characterized by having a plane orientation whose inclination angle from a plane orientation equivalent to the (11, -11,1) or (11, -11,1) plane orientation is within 5 degrees. About.
【００１８】第７の発明は、マスクを、立方晶結晶基板
の＜１，１，０＞又は＜１，−１，０＞方向にストライ
プ状に形成する第６の発明の窒化ガリウム系化合物半導
体の結晶成長方法に関する。A seventh invention is a gallium nitride-based compound semiconductor according to the sixth invention, wherein the mask is formed in a stripe shape in the <1,1,0> or <1, -1,0> direction of the cubic crystal substrate. A crystal growth method.
【００１９】第８の発明は、立方晶結晶基板上にバッフ
ァ層を設けて六方晶窒化ガリウム系化合物半導体を形成
する第５、第６又は第７の発明の窒化ガリウム系化合物
半導体の結晶成長方法に関する。According to an eighth aspect of the present invention, there is provided a method of growing a gallium nitride-based compound semiconductor according to the fifth, sixth or seventh aspect, wherein a buffer layer is provided on a cubic crystal substrate to form a hexagonal gallium nitride-based compound semiconductor. About.
【００２０】第９の発明は、六方晶結晶基板上に窒化ガ
リウム系化合物半導体の多層膜を形成する結晶成長工程
を含む半導体レーザの製造方法であって、前記結晶成長
工程が、活性層を含むダブルヘテロ構造の結晶を形成す
る第１の結晶成長工程と、マスクを形成することによっ
て前記ダブルヘテロ構造の結晶表面に六方晶窒化ガリウ
ム系化合物半導体を位置選択的に形成する第２の結晶成
長工程とを含み、且つ前記結晶基板表面が、該結晶基板
の（１，−１，０，１）面方位と等価な面方位からの傾
斜角が５度以内の面方位を有することを特徴とする半導
体レーザの製造方法に関する。A ninth invention is a method of manufacturing a semiconductor laser including a crystal growth step of forming a gallium nitride-based compound semiconductor multilayer film on a hexagonal crystal substrate, wherein the crystal growth step includes an active layer. A first crystal growth step of forming a crystal having a double hetero structure, and a second crystal growth step of forming a mask to form a hexagonal gallium nitride-based compound semiconductor on a crystal surface of the double hetero structure in a selective manner. Wherein the crystal substrate surface has a plane orientation whose inclination angle from a plane orientation equivalent to the (1, -1,0,1) plane orientation of the crystal substrate is within 5 degrees. The present invention relates to a method for manufacturing a semiconductor laser.
【００２１】第１０の発明は、マスクを、六方晶結晶基
板の＜１，１，−２，０＞方向にストライプ状に形成す
る第９の発明の半導体レーザの製造方法に関する。A tenth invention relates to a method of manufacturing a semiconductor laser according to a ninth invention, wherein a mask is formed in a stripe shape in a <1,1, -2,0> direction of a hexagonal crystal substrate.
【００２２】第１１の発明は、六方晶結晶基板上にバッ
ファ層を設けて窒化ガリウム系化合物半導体の多層膜を
形成する結晶成長工程を含む第９又は第１０の発明の半
導体レーザの製造方法に関する。The eleventh invention relates to the method of manufacturing a semiconductor laser according to the ninth or tenth invention, which comprises a crystal growth step of forming a gallium nitride-based compound semiconductor multilayer film by providing a buffer layer on a hexagonal crystal substrate. .
【００２３】第１２の発明は、立方晶結晶基板上に窒化
ガリウム系化合物半導体の多層膜を形成する結晶成長工
程を含む半導体レーザの製造方法であって、前記結晶成
長工程が、活性層を含むダブルヘテロ構造の結晶を形成
する第１の結晶成長工程と、マスクを形成することによ
って前記ダブルヘテロ構造の結晶表面に六方晶窒化ガリ
ウム系化合物半導体を位置選択的に形成する第２の結晶
成長工程とを含み、且つ前記結晶基板表面が、該結晶基
板の（−５，７，−５）、（５，７，−５）、（１，１
１，１１）、（−５，−５，７）、（５，−５，７）、
（−１１，１，−１１）、（１１，１，−１１）、
（７，５，５）、（−１１，−１１，１）又は（１１，
−１１，１）面方位と等価な面方位からの傾斜角が５度
以内の面方位を有することを特徴とする半導体レーザの
製造方法に関する。A twelfth invention is a method for manufacturing a semiconductor laser including a crystal growth step of forming a gallium nitride compound semiconductor multilayer film on a cubic crystal substrate, wherein the crystal growth step includes an active layer. A first crystal growth step of forming a crystal having a double hetero structure, and a second crystal growth step of forming a mask to form a hexagonal gallium nitride-based compound semiconductor on a crystal surface of the double hetero structure in a selective manner. And the surface of the crystal substrate is (-5, 7, -5), (5, 7, -5), (1, 1) of the crystal substrate.
1, 11), (-5, -5, 7), (5, -5, 7),
(-11,1, -11), (11,1, -11),
(7, 5, 5), (-11, -11, 1) or (11,
The present invention relates to a method for manufacturing a semiconductor laser, wherein a tilt angle from a plane direction equivalent to a (11, 1) plane direction is within 5 degrees.
【００２４】第１３の発明は、マスクを、立方晶結晶基
板の＜１，１，０＞又は＜１，−１，０＞方向にストラ
イプ状に形成する第１２の発明の半導体レーザの製造方
法に関する。According to a thirteenth aspect, in the method of manufacturing a semiconductor laser according to the twelfth aspect, the mask is formed in a stripe shape in the <1,1,0> or <1, -1,0> direction of the cubic crystal substrate. About.
【００２５】第１４の発明は、立方晶結晶基板上にバッ
ファ層を設けて窒化ガリウム系化合物半導体の多層膜を
形成する結晶成長工程を含む第１２又は第１３の発明の
半導体レーザの製造方法に関する。A fourteenth invention relates to the method of manufacturing a semiconductor laser according to the twelfth or thirteenth invention, which comprises a crystal growth step of forming a gallium nitride-based compound semiconductor multilayer film by providing a buffer layer on a cubic crystal substrate. .
【００２６】[0026]
【発明の実施の形態】以下、本発明を図面を用いて詳細
に説明する。DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The present invention will be described below in detail with reference to the drawings.
【００２７】図１は、本発明の結晶成長方法（実施形態
１）により形成された窒化ガリウム（ＧａＮ）系化合物
半導体の説明図である。FIG. 1 is an explanatory diagram of a gallium nitride (GaN) -based compound semiconductor formed by the crystal growth method (Embodiment 1) of the present invention.
【００２８】図１の窒化ガリウム系化合物半導体は、例
えば、（１，−１，０，１）面を表面とするサファイア
基板（１）上に、５００℃でＧａＮバッファ層（２）を
結晶成長させ、この上に１０００℃でＧａＮ層（３）を
結晶成長させて形成する。ＧａＮ層（３）は、サファイ
ア基板（１）のｃ軸方向にｃ軸が向いた六方晶結晶とな
る。In the gallium nitride compound semiconductor shown in FIG. 1, for example, a GaN buffer layer (2) is crystal-grown at 500 ° C. on a sapphire substrate (1) having a (1, -1,0,1) plane as a surface. Then, a GaN layer (3) is formed thereon by crystal growth at 1000 ° C. The GaN layer (3) is a hexagonal crystal whose c-axis is oriented in the c-axis direction of the sapphire substrate (1).
【００２９】上記の実施形態１においては、（１，−
１，０，１）面方位のサファイア基板（１）上に結晶成
長させたＧａＮバッファ層（２）は、主にサファイア基
板（１）のｃ軸方向にｃ軸配向した多結晶状の六方晶Ｇ
ａＮになる。六方晶ＧａＮの（１，−１，０，１）面に
垂直方向の結晶成長速度は遅く、この面内での原子のマ
イグレーションが増強されるために、ＧａＮバッファ層
（２）は、サファイア基板（１）のｃ軸方向ヘのｃ軸配
向性がサファイア基板のｃ面の場合よりも向上する。こ
のＧａＮバッファ層（２）上に結晶成長するＧａＮ層
（３）は、基板（１）のｃ軸方向にｃ軸配向した六方晶
結晶になり、サファイア基板（１）面に平行に（１，−
１，０，１）面が形成される。この場合も、（１，−
１，０，１）面に垂直方向の成長速度は遅く、この面内
での原子のマイグレーションが増強されるために、基板
面に平行方向の面で平滑であり且つｃ軸配向方向のそろ
った六方晶ＧａＮ層が形成できる。ＧａＮバッファ層
（２）自体のｃ軸配向性がよいために、ＧａＮ層（３）
の平担性およびｃ軸配向性は優れ、積層欠陥の少ないも
のになる。平滑な結晶が得られることは量子井戸構造の
形成にとって極めて重要である。本発明の方法は、サフ
ァイア基板の場合に限らず、六方晶ＳｉＣ等その他の六
方晶結晶基板の場合にも適用できる。In the first embodiment, (1,-
The GaN buffer layer (2) grown on the (1,0,1) sapphire substrate (1) has a polycrystalline hexagonal crystal mainly c-axis oriented in the c-axis direction of the sapphire substrate (1). G
aN. Since the crystal growth rate of the hexagonal GaN in the direction perpendicular to the (1, -1,0,1) plane is slow, and the migration of atoms in this plane is enhanced, the GaN buffer layer (2) is made of a sapphire substrate. (1) The c-axis orientation in the c-axis direction is improved as compared with the case of the c-plane of the sapphire substrate. The GaN layer (3) that grows on the GaN buffer layer (2) becomes a hexagonal crystal that is c-axis oriented in the c-axis direction of the substrate (1), and is (1, 1) parallel to the sapphire substrate (1). −
A (1,0,1) plane is formed. Also in this case, (1, −
The growth rate in the direction perpendicular to the (1,0,1) plane is slow, and the migration of atoms in this plane is enhanced, so that the plane parallel to the substrate plane is smooth and the c-axis orientation is aligned. A hexagonal GaN layer can be formed. Since the c-axis orientation of the GaN buffer layer (2) itself is good, the GaN layer (3)
Are excellent in flatness and c-axis orientation, and have few stacking faults. Obtaining a smooth crystal is extremely important for forming a quantum well structure. The method of the present invention can be applied not only to a sapphire substrate but also to other hexagonal crystal substrates such as hexagonal SiC.
【００３０】上記本発明の結晶成長方法によれば、六方
晶結晶基板の面方位を（１，−１，０，１）面に選ぶ
と、この基板上に成長する窒化ガリウム系化合物半導体
は、基板のｃ軸方向にｃ軸配向した六方晶結晶になり、
基板面に平行に（１，−１，０，１）面が形成される。
（１，−１，０，１）面に垂直方向の結晶成長速度は遅
く、この面内での原子のマイグレーションが増強される
ために、基板面に平行方向の面で平滑であり且つｃ軸配
向方向のそろった六方晶窒化ガリウム系化合物半導体が
形成される。以上の効果は、基板上にバッファ層を形成
する場合にも効果があり、平滑かつｃ軸配向方向のそろ
ったバッファ層が形成でき、このバッファ層上に成長す
る結晶は平滑性や結晶性がより良好なものとなる。ま
た、本発明の基板の面方位は、上記の（１，−１，０，
１）面方位から５度以内に傾いた面方位であっても同じ
効果がある。According to the crystal growth method of the present invention, when the plane orientation of the hexagonal crystal substrate is selected to be (1, -1,0,1), the gallium nitride-based compound semiconductor grown on the substrate is: It becomes a hexagonal crystal with c-axis orientation in the c-axis direction of the substrate,
A (1, -1,0,1) plane is formed parallel to the substrate surface.
The crystal growth rate in the direction perpendicular to the (1, −1, 0, 1) plane is slow, and the migration of atoms in this plane is enhanced. A hexagonal gallium nitride-based compound semiconductor having a uniform orientation direction is formed. The above effects are also effective when a buffer layer is formed on a substrate, and a buffer layer having a smooth and uniform c-axis orientation can be formed, and crystals grown on the buffer layer have smoothness and crystallinity. It will be better. The plane orientation of the substrate of the present invention is (1, -1, 0,
1) The same effect can be obtained even in a plane orientation inclined within 5 degrees from the plane orientation.
【００３１】図２は、本発明の結晶成長方法（実施形態
２）により形成された窒化ガリウム（ＧａＮ）系化合物
半導体の説明図である。FIG. 2 is an explanatory diagram of a gallium nitride (GaN) -based compound semiconductor formed by the crystal growth method (Embodiment 2) of the present invention.
【００３２】図２の窒化ガリウム系化合物半導体は、例
えば、（−１１，−１１，１）面を表面とするＧａＡｓ
基板（４）上に、５００℃でＧａＮバッファ層（５）を
結晶成長させ、この上に１０００℃でＧａＮ層（６）を
結晶成長させて形成する。ＧａＮ層（６）は、ＧａＡｓ
基板（４）の＜１，１，１＞方向にｃ軸が向いた六方晶
結晶となる。The gallium nitride-based compound semiconductor shown in FIG. 2 is, for example, GaAs whose surface is the (-11, -11, 1) plane.
A GaN buffer layer (5) is grown on the substrate (4) at 500 ° C., and a GaN layer (6) is grown on the substrate (1000) at 1000 ° C. The GaN layer (6) is made of GaAs
It becomes a hexagonal crystal with the c-axis oriented in the <1,1,1> direction of the substrate (4).
【００３３】上記実施形態２においては、（−１１，−
１１，１）面方位のＧａＡｓ基板（４）上に結晶成長さ
せたＧａＮバッファ層（５）は、主にＧａＡｓ基板
（４）の＜１，１，１＞方向にｃ軸配向した多結晶状の
六方晶ＧａＮになる。基板（４）の（−１１，−１１，
１）面と一致した六方晶ＧａＮの（１，−１，０，１）
面に垂直方向の結晶成長速度は遅く、この面内での原子
のマイグレーションが増強されるために、ＧａＮバッフ
ァ層（５）は、ＧａＡｓ基板（４）の＜１，１，１＞方
向ヘのｃ軸配向性が優れている。このＧａＮバッファ層
（５）上に成長したＧａＮ層（６）は、ＧａＡｓ基板
（４）の＜１，１，１＞方向にｃ軸配向した六方晶結晶
になり、基板（４）面に平行に（１，−１，０，１）面
が形成される。この場合も、（１，−１，０，１）面に
垂直方向の結晶成長速度は遅く、この面内での原子のマ
イグレーションが増強されるために、基板面に平行方向
の面で平滑であり且つｃ軸配向方向のそろった六方晶Ｇ
ａＮ層が形成できる。ＧａＮバッファ層（５）自体のｃ
軸配向性がよいために、ＧａＮ層（６）の平滑性および
ｃ軸配向性は優れたものになる。平滑な結晶が得られる
ことは量子井戸構造の形成にとって極めて重要である。In the second embodiment, (-11,-
The GaN buffer layer (5) grown on the GaAs substrate (4) with the (11,1) plane orientation has a polycrystalline structure mainly c-axis oriented in the <1,1,1> direction of the GaAs substrate (4). Of hexagonal GaN. (-11, -11, 11) of the substrate (4)
1) (1, -1,0,1) of hexagonal GaN matched to the plane
The crystal growth rate in the direction perpendicular to the plane is slow, and the migration of atoms in this plane is enhanced, so that the GaN buffer layer (5) is oriented in the <1,1,1> direction of the GaAs substrate (4). Excellent c-axis orientation. The GaN layer (6) grown on the GaN buffer layer (5) becomes a hexagonal crystal that is c-axis oriented in the <1,1,1> direction of the GaAs substrate (4) and is parallel to the substrate (4) plane. The (1, -1,0,1) plane is formed on the substrate. Also in this case, the crystal growth rate in the direction perpendicular to the (1, -1,0,1) plane is slow, and the migration of atoms in this plane is enhanced. Hexagonal G with a uniform c-axis orientation
An aN layer can be formed. C of the GaN buffer layer (5) itself
Since the axis orientation is good, the smoothness and c-axis orientation of the GaN layer (6) are excellent. Obtaining a smooth crystal is extremely important for forming a quantum well structure.
【００３４】さらに、ＧａＡｓ基板（４）は（１，１，
０）面又は（１，−１，０）面で容易にへき開できる
が、ＧａＡｓ基板（４）の＜１，１，１＞方向にｃ軸配
向した六方晶ＧａＮ層（６）の（１，１，−２，０）面
は、ＧａＡｓ基板（４）の（１，１，０）ヘき開面と一
致するため、容易にへき開面を形成できる。このこと
は、半導体レーザのミラー面を形成するために非常に有
利な特徴である。Further, the GaAs substrate (4) is (1, 1,
(1) or (1, -1,0) plane, but the (1,1) of the hexagonal GaN layer (6) c-axis oriented in the <1,1,1> direction of the GaAs substrate (4). The (1, -2, 0) plane coincides with the (1, 1, 0) cleavage plane of the GaAs substrate (4), so that the cleavage plane can be easily formed. This is a very advantageous feature for forming a mirror surface of a semiconductor laser.
【００３５】本発明の方法は、ＧａＡｓ基板の場合に限
らず、立方晶ＳｉＣ等その他の立方晶結晶基板の場合に
も適用できる。The method of the present invention can be applied not only to a GaAs substrate but also to other cubic crystal substrates such as cubic SiC.
【００３６】上記本発明の結晶成長方法は、立方晶結晶
においてサファイア（０，−１，０，１）面に対応する
面方位は、（−５，７，−５）、（５，７，−５）、
（１，１１，１１）、（−５，−５，７）、（５，−
５，７）、（−１１，１，−１１）、（１１，１，−１
１）、（７，５，５）、（−１１，−１１，１）又は
（１１，−１１，１）面方位と等価な面方位であること
を利用する。すなわち、立方晶結晶基板の面方位を上記
の面方位のいずれかに選ぶと、この基板上に成長する窒
化ガリウム系化合物半導体は、立方晶結晶基板の＜１，
１，１＞又は＜１，−１，１＞方向にｃ軸配向した六方
晶結晶になり、基板面に平行に（１，−１，０，１）面
が形成される。（１，−１，０，１）面に垂直方向の結
晶成長速度は遅く、この面内での原子のマイグレーショ
ンが増強されるために、基板面に平行方向の面で平滑で
あり且つｃ軸配向方向のそろった積層欠陥の少ない六方
晶窒化ガリウム系化合物半導体が形成できる。以上の効
果は、基板上にバッファ層を形成する場合にも効果があ
り、平滑かつｃ軸配向方向のそろったバッファ層が形成
でき、このバッファ層上に成長する結晶は平滑性や結晶
性がより良好なものとなる。また、本発明の基板の面方
位は、上記の面方位から５度以内に傾いた面方位であっ
ても同じ効果がある。According to the crystal growth method of the present invention, the plane orientation corresponding to the sapphire (0, -1,0,1) plane in the cubic crystal is (-5,7, -5), (5,7,5). -5),
(1, 11, 11), (-5, -5, 7), (5,-
5,7), (-11,1, -11), (11,1, -1)
The fact that the plane orientation is equivalent to the (1), (7, 5, 5), (-11, -11, 1) or (11, -11, 1) plane orientation is used. That is, if the plane orientation of the cubic crystal substrate is selected to be one of the above plane orientations, the gallium nitride-based compound semiconductor grown on this substrate will be <1,
It becomes a hexagonal crystal with c-axis orientation in the <1,1> or <1, -1,1> direction, and a (1, -1,0,1) plane is formed parallel to the substrate surface. The crystal growth rate in the direction perpendicular to the (1, −1, 0, 1) plane is slow, and the migration of atoms in this plane is enhanced. A hexagonal gallium nitride-based compound semiconductor with a small number of stacking faults having a uniform orientation can be formed. The above effects are also effective when a buffer layer is formed on a substrate, and a buffer layer having a smooth and uniform c-axis orientation can be formed, and crystals grown on the buffer layer have smoothness and crystallinity. It will be better. The same effect can be obtained even when the plane orientation of the substrate of the present invention is inclined within 5 degrees from the above plane orientation.
【００３７】図３は、本発明の結晶成長方法（実施形態
３）により形成された窒化ガリウム（ＧａＮ）系化合物
半導体の説明図である。FIG. 3 is an explanatory diagram of a gallium nitride (GaN) -based compound semiconductor formed by the crystal growth method (Embodiment 3) of the present invention.
【００３８】図３の窒化ガリウム系化合物半導体は、例
えば、（１，−１，０，１）面を表面とするサファイア
基板（７）上にＳｉＯ2からなるマスク（８）を形成
し、５００℃でＧａＮバッファ層（９）を結晶成長さ
せ、この上に１０００℃でＧａＮ層（１０）を結晶成長
させて形成する。ＧａＮ層（１０）は、サファイア基板
（７）のｃ軸方向にｃ軸が向いた六方晶結晶となる。な
お、マスク（８）の形状は所望の形状にすることができ
る。In the gallium nitride-based compound semiconductor of FIG. 3, for example, a mask (8) made of SiO 2 is formed on a sapphire substrate (7) having a (1, -1,0,1) plane as a surface, and 500 The GaN buffer layer (9) is crystal-grown at 0 ° C., and the GaN layer (10) is crystal-grown on this at 1000 ° C. The GaN layer (10) is a hexagonal crystal whose c-axis is oriented in the c-axis direction of the sapphire substrate (7). The shape of the mask (8) can be any desired shape.
【００３９】上記の実施形態３においては、マスク
（８）を形成した後に（１，−１，０，１）面方位のサ
ファイア基板（７）上にＧａＮバッファ層（９）を結晶
成長させ、このＧａＮバッファ層上にＧａＮ層（１０）
を結晶成長させる。こうして形成されたＧａＮ層（１
０）は、前記の実施形態１と同様に、サファイア基板
（７）面に平行方向の面で平滑であり且つｃ軸配向方向
のそろった六方晶ＧａＮ層が形成される。前記従来技術
（図１２）のサファイア基板のｃ面上の選択結晶成長と
異なり、選択結晶成長領域が狭い場合においても核状に
結晶成長することなく、平滑で積層欠陥の少ない六方晶
ＧａＮ層が得られる。In the third embodiment, after forming the mask (8), the GaN buffer layer (9) is crystal-grown on the sapphire substrate (7) having the (1, -1,0,1) plane orientation. On this GaN buffer layer, a GaN layer (10)
To grow crystals. The GaN layer (1) thus formed
In (0), similarly to the first embodiment, a hexagonal GaN layer having a smooth surface parallel to the sapphire substrate (7) and a uniform c-axis orientation is formed. Unlike the selective crystal growth on the c-plane of the sapphire substrate of the prior art (FIG. 12), even when the selective crystal growth region is narrow, a hexagonal GaN layer which is smooth and has few stacking faults is formed without nucleation. can get.
【００４０】本発明の結晶成長方法は、上記の実施形態
３のように基板（７）上にマスク（８）を設ける場合で
も、また、実施形態１にかかる方法等により既に形成し
た窒化ガリウム系化合物半導体層上にマスクを設ける場
合でも同様に用いることができる。このような選択結晶
成長方法を用いれば、エッチング工程を必要とせずに必
要なデバイス構造、例えば図１１の構成の発光ダイオー
ドを形成することができる。本発明は、サファイア基板
の場合に限らず、六方晶ＳｉＣ等その他の六方晶結晶基
板の場合にも適用できる。The crystal growth method of the present invention can be applied to a case where a mask (8) is provided on a substrate (7) as in the above-mentioned Embodiment 3 or a gallium nitride-based material already formed by the method according to Embodiment 1 or the like. The same applies to the case where a mask is provided over the compound semiconductor layer. By using such a selective crystal growth method, it is possible to form a required device structure, for example, a light emitting diode having the configuration shown in FIG. 11, without requiring an etching step. The present invention can be applied not only to the case of the sapphire substrate but also to the case of other hexagonal crystal substrates such as hexagonal SiC.
【００４１】上記本発明の選択結晶成長方法によれば、
六方晶結晶基板の面方位を（１，−１，０，１）面に選
び、マスクを形成した後、この基板上に窒化ガリウム系
化合物半導体を結晶成長させると、この窒化ガリウム系
化合物半導体は、基板のｃ軸方向にｃ軸配向した六方晶
結晶になり、その表面が（１，−１，０，１）面とな
る。（１，−１，０，１）面に垂直方向の結晶成長速度
は遅く、この面内での原子のマイグレーションが増強さ
れるために、平滑な（１，−１，０，１）面が形成さ
れ、かつｃ軸配向方向のそろった積層欠陥の少ない六方
品窒化ガリウム系化合物半導体が形成される。本発明に
おける基板の面方位は、上記の（１，−１，０，１）面
方位から５度以内に傾いた面方位であっても同じ効果が
ある。According to the selective crystal growth method of the present invention,
After selecting the plane orientation of the hexagonal crystal substrate to the (1, -1,0,1) plane, forming a mask, and growing a gallium nitride-based compound semiconductor on the substrate, the gallium nitride-based compound semiconductor becomes Then, a hexagonal crystal oriented c-axis in the c-axis direction of the substrate is formed, and the surface thereof becomes a (1, -1,0,1) plane. The crystal growth rate in the direction perpendicular to the (1, -1,0,1) plane is slow, and the migration of atoms in this plane is enhanced, so that the smooth (1, -1,0,1) plane is A hexagonal gallium nitride-based compound semiconductor having a small number of stacking faults formed and aligned in the c-axis orientation direction is formed. The same effect can be obtained even if the plane orientation of the substrate in the present invention is a plane orientation inclined within 5 degrees from the (1, -1,0,1) plane orientation described above.
【００４２】図４は、本発明の結晶成長方法（実施形態
４）により形成された窒化ガリウム（ＧａＮ）系化合物
半導体の説明図である。FIG. 4 is an explanatory diagram of a gallium nitride (GaN) -based compound semiconductor formed by the crystal growth method (Embodiment 4) of the present invention.
【００４３】図４の窒化ガリウム系化合物半導体は、例
えば、（１，−１，０，１）面を表面とするサファイア
基板（７）上に、＜１，１，−２，０＞方向にストライ
プ状のＳｉＯ2からなるマスク（１１）を形成し、５０
０℃でＧａＮバッファ層（９）を結晶成長させ、この上
に１０００℃でＧａＮ層（１０）を結晶成長させて形成
する。このＧａＮ層（１０）は、サファイア基板（７）
のｃ軸方向にｃ軸が向いた六方晶結晶となり、上面（１
２）が（１，−１，０，１）面、側面（１３）が（１，
−１，０，１）面、もう一方の側面（１４）が（０，
０，０，１）面（ｃ面）となる。The gallium nitride compound semiconductor shown in FIG. 4 is, for example, formed on a sapphire substrate (7) having a (1, -1,0,1) plane as a surface in a <1,1, -2,0> direction. A mask (11) made of stripe-shaped SiO 2 is formed, and 50
A GaN buffer layer (9) is grown at 0 ° C., and a GaN layer (10) is grown at 1000 ° C. on the GaN buffer layer (9). This GaN layer (10) has a sapphire substrate (7)
A hexagonal crystal with the c-axis oriented in the c-axis direction of
2) is (1, -1, 0, 1) plane, and side surface (13) is (1, -1, 0, 1) plane.
The (-1, 0, 1) plane and the other side surface (14) are (0, 0, 1).
(0, 0, 1) plane (c plane).
【００４４】上記の実施形態４のマスク（１１）は、前
記実施形態３におけるマスク（８）が、サファイア基板
（７）の＜１，１，−２，０＞方向にストライプ状に形
成されたものである。本実施形態４では、結晶成長領域
が狭い場合においても、前記の実施形態３と同様に、核
状に結晶成長することなく平滑な且つ積層欠陥の少ない
六方晶ＧａＮ層（１０）がＧａＮバッファ層（９）上に
得られる。さらに、ストライプ状に結晶成長したＧａＮ
層（１０）の側面（１３）が（１，−１，０，１）面、
他方のＧａＮ層の側面（１４）がｃ面となる。（１，−
１，０，１）面に垂直方向の結晶成長速度は遅く、この
面内での原子のマイグレーションが増強されるために、
平滑な（１，−１，０，１）面である側面（１３）が形
成される。側面（１４）のｃ面は（１，−１，０，１）
面ほど平滑性にすぐれないが、実用上充分な平滑性を有
したものとなる。In the mask (11) of the fourth embodiment, the mask (8) of the third embodiment is formed in a stripe shape in the <1,1, -2,0> direction of the sapphire substrate (7). Things. In the fourth embodiment, even when the crystal growth region is narrow, as in the third embodiment, the hexagonal GaN layer (10) that is smooth and has few stacking faults without crystal growth in the form of nuclei is the GaN buffer layer. (9) Obtained above. Furthermore, GaN grown in stripes
The side surface (13) of the layer (10) is a (1, -1,0,1) plane,
The side surface (14) of the other GaN layer is the c-plane. (1,-
The crystal growth rate in the direction perpendicular to the (1,0,1) plane is slow, and the migration of atoms in this plane is enhanced.
A side surface (13), which is a smooth (1, -1,0,1) plane, is formed. The c-plane of the side surface (14) is (1, -1,0,1)
Although it is not as smooth as the surface, it has practically sufficient smoothness.
【００４５】本発明の結晶成長方法は、上記の実施形態
４のように基板（７）上にマスク（１１）を設ける場合
でも、また、実施形態１にかかる方法等により既に形成
した窒化ガリウム系化合物半導体層上にマスクを設ける
場合でも同様に用いることができる。このような選択結
晶成長を用いれば、エッチング工程を必要とせずに平滑
な面で囲まれたストライプ構造を形成できる。このよう
なストライプ構造は半導体レーザの光導波路等に用いる
ことができる。また、ストライプ構造頂上面は平滑であ
るため、この面に電極を容易に形成することができる。The crystal growth method of the present invention can be applied to the case where the mask (11) is provided on the substrate (7) as in the above-mentioned Embodiment 4 or the gallium nitride-based material already formed by the method according to Embodiment 1 or the like. The same applies to the case where a mask is provided over the compound semiconductor layer. By using such selective crystal growth, a stripe structure surrounded by a smooth surface can be formed without requiring an etching step. Such a stripe structure can be used for an optical waveguide or the like of a semiconductor laser. Since the top surface of the stripe structure is smooth, the electrodes can be easily formed on this surface.
【００４６】上記本発明は、サファイア基板の場合に限
らず、六方晶ＳｉＣ等その他の六方晶結晶基板の場合に
も適用できる。六方晶ＳｉＣ基板の場合には、ＳｉＣ基
板の（１，１，−２，０）面でのへき開を行えば、Ｇａ
Ｎ層（１０）のヘき開面を得ることができ、半導体レー
ザのミラー面を形成することができる。この場合、スト
ライプ方向とへき開ミラー面が垂直となるため、端面反
射率が最大となり、半導体レーザにとって有利である。The present invention can be applied not only to a sapphire substrate but also to other hexagonal crystal substrates such as hexagonal SiC. In the case of a hexagonal SiC substrate, if cleavage is performed on the (1,1, -2,0) plane of the SiC substrate, Ga
A cleavage surface of the N layer (10) can be obtained, and a mirror surface of the semiconductor laser can be formed. In this case, since the cleavage direction and the cleavage mirror surface are perpendicular to each other, the end face reflectance becomes maximum, which is advantageous for the semiconductor laser.
【００４７】図５は、本発明の結晶成長方法（実施形態
５）により形成された窒化ガリウム（ＧａＮ）系化合物
半導体の説明図である。FIG. 5 is an explanatory view of a gallium nitride (GaN) -based compound semiconductor formed by the crystal growth method (embodiment 5) of the present invention.
【００４８】図５の窒化ガリウム系化合物半導体は、例
えば、（−１１，−１１，１）面を表面とするＧａＡｓ
基板（１５）上にＳｉＯ2からなるマスク（１６）を形
成し、５００℃でＧａＮバッファ層（１７）を結晶成長
させ、この上に１０００℃でＧａＮ層（１８）を結晶成
長させて形成する。ＧａＮ層（１８）は、ＧａＡｓ基板
（１５）の＜１，１，１＞方向にｃ軸が向いた六方晶結
晶となる。なお、マスク（１６）の形状は所望の形状に
することができる。The gallium nitride compound semiconductor shown in FIG. 5 is, for example, GaAs having a (-11, -11,1) plane as a surface.
A mask (16) made of SiO 2 is formed on a substrate (15), and a GaN buffer layer (17) is grown at 500 ° C., and a GaN layer (18) is formed at 1000 ° C. on the GaN buffer layer. . The GaN layer (18) is a hexagonal crystal whose c-axis is oriented in the <1,1,1> direction of the GaAs substrate (15). Note that the shape of the mask (16) can be a desired shape.
【００４９】上記の実施形態５においては、マスク（１
６）を形成した後に（−１１，−１１，１）面方位のＧ
ａＡｓ基板（１５）上にＧａＮバッファ層（１７）を結
晶成長させ、このＧａＮバッフア層上にＧａＮ層（１
８）を結晶成長させる。こうして形成されたＧａＮ層
（１８）は、前記の実施形態２と同様に、ＧａＡｓ基板
（１５）面に平行方向の面で平滑であり且つｃ軸配向方
向のそろった六方晶ＧａＮ層が形成される。前記従来技
術（図１２）のサファイア基板のｃ面上の選択結晶成長
と異なり、選択結晶成長領域が狭い場合においても核状
に結晶成長することなく、平滑で積層欠陥の少ない六方
晶ＧａＮ層が得られる。In the fifth embodiment, the mask (1
After forming 6), G in the (-11, -11, 1) plane orientation
A GaN buffer layer (17) is crystal-grown on an aAs substrate (15), and a GaN layer (1) is formed on the GaN buffer layer.
8) The crystal is grown. The GaN layer (18) thus formed is a hexagonal GaN layer that is smooth in a plane parallel to the GaAs substrate (15) and uniform in the c-axis orientation direction, as in the second embodiment. You. Unlike the selective crystal growth on the c-plane of the sapphire substrate of the prior art (FIG. 12), even when the selective crystal growth region is narrow, a hexagonal GaN layer which is smooth and has few stacking faults is formed without nucleation. can get.
【００５０】本発明の結晶成長方法は、上記の実施形態
５のように基板（１５）上にマスク（１６）を設ける場
合でも、また、実施形態２にかかる方法等により既に形
成した窒化ガリウム系化合物半導体層上にマスクを設け
る場合でも同様に用いることができる。このような選択
結晶成長を用いれば、エッチング工程を必要とせずに必
要なデバイス構造、例えば図１１の構成の発光ダイオー
ドを導電性のＧａＡｓ基板上に形成することができる。
さらに、ＧａＡｓ基板（１５）は、（１，１，０）面又
は（１，−１，０）面で容易にへき開できるが、ＧａＡ
ｓ基板（１５）の＜１，１，１＞方向にｃ軸配向した六
方晶ＧａＮ層（１８）の（１，１，−２，０）面は、Ｇ
ａＡｓ基板（１５）の（１，−１，０）ヘき開面と一致
するため、容易にへき開面を形成できる。このことは、
半導体レーザのミラー面を形成するために非常に有利な
特徴である。The crystal growth method of the present invention can be applied to the case where the mask (16) is provided on the substrate (15) as in the fifth embodiment, or the gallium nitride-based material already formed by the method according to the second embodiment. The same applies to the case where a mask is provided over the compound semiconductor layer. By using such selective crystal growth, a required device structure, for example, a light emitting diode having the configuration shown in FIG. 11 can be formed on a conductive GaAs substrate without requiring an etching step.
Further, the GaAs substrate (15) can be easily cleaved at the (1,1,0) plane or the (1, -1,0) plane.
The (1,1, -2,0) plane of the hexagonal GaN layer (18) oriented c-axis in the <1,1,1> direction of the s substrate (15)
Since it matches the cleaved surface of the (1, -1, 0) of the aAs substrate (15), the cleaved surface can be easily formed. This means
This is a very advantageous feature for forming a mirror surface of a semiconductor laser.
【００５１】上記本発明の結晶成長方法においては、立
方晶結晶においてサファイア（０，−１，０，１）面に
対応する面方位は、（−５，７，−５）、（５，７，−
５）、（１，１１，１１）、（−５，−５，７）、
（５，−５，７）、（−１１，１，−１１）、（１１，
１，−１１）、（７，５，５）、（−１１，−１１，
１）又は（１１，−１１，１）面方位と等価な面方位で
あることを利用する。すなわち、立方晶結晶基板の面方
位を上記の面方位のいずれかに選び、マスクを形成した
後、この基板上に窒化ガリウム系化合物半導体を結晶成
長させると、この窒化ガリウム系化合物半導体は、立方
晶結晶基板の＜１，１，１＞又は＜１，−１，１＞方向
にｃ軸配向した六方晶結晶になり、その表面が（１，−
１，０，１）面と等価な面となる。（１，−１，０，
１）面に垂直方向の成長速度は遅く、この面内での原子
のマイグレーションが増強されるために、平滑な（１，
−１，０，１）面が形成され、かつｃ軸配向方向のそろ
った積層欠陥の少ない六方晶窒化ガリウム系化合物半導
体が形成できる。本発明における基板の面方位は、上記
の面方位から５度以内に傾いた面方位であっても同じ効
果がある。In the crystal growth method of the present invention, the plane orientations corresponding to the sapphire (0, -1, 0, 1) plane in the cubic crystal are (-5, 7, -5) and (5, 7). , −
5), (1, 11, 11), (-5, -5, 7),
(5, -5, 7), (-11, 1, -11), (11,
1, -11), (7,5,5), (-11, -11,11)
The fact that the plane orientation is equivalent to the 1) or (11, -11,1) plane orientation is used. That is, when the plane orientation of the cubic crystal substrate is selected to be one of the above plane orientations, a mask is formed, and a gallium nitride-based compound semiconductor is grown on the substrate. It becomes a hexagonal crystal with c-axis orientation in the <1,1,1> or <1, -1,1> direction of the polycrystalline substrate, and its surface is (1,-).
The plane is equivalent to the (1,0,1) plane. (1, -1,0,
1) The growth rate in the direction perpendicular to the plane is slow, and the migration of atoms in this plane is enhanced.
It is possible to form a hexagonal gallium nitride-based compound semiconductor having a (-1, 0, 1) plane and a small number of stacking faults aligned in the c-axis orientation direction. The same effect is obtained even if the plane orientation of the substrate in the present invention is inclined within 5 degrees from the above plane orientation.
【００５２】図６は、本発明の結晶成長方法（実施形態
６）により形成された窒化ガリウム（ＧａＮ）系化合物
半導体の説明図である。FIG. 6 is an explanatory diagram of a gallium nitride (GaN) -based compound semiconductor formed by the crystal growth method (Embodiment 6) of the present invention.
【００５３】図６の窒化ガリウム系化合物半導体は、例
えば、（−１１，−１１，１）面を表面とするＧａＡｓ
基板（１５）上に、＜１，−１，０＞方向にストライプ
状のＳｉＯ2からなるマスク（１９）を形成し、５００
℃でＧａＮバッファ層（１７）を結晶成長させ、この上
に１０００℃でＧａＮ層（１８）を結晶成長させて形成
する。このＧａＮ層（１８）は、ＧａＡｓ基板（１５）
の＜１，１，１＞方向にｃ軸が向いた六方晶結晶とな
り、上面（２０）が（１，−１，０，１）面、側面（２
１）が（１，−１，０，１）面、もう一方の側面（２
２）が（０，０，０，１）面（ｃ面）となる。The gallium nitride compound semiconductor shown in FIG. 6 is, for example, GaAs having a (-11, -11,1) plane as a surface.
On the substrate (15), a stripe-shaped mask (19) made of SiO 2 is formed in the <1, -1,0> direction, and the mask (19) is formed.
A GaN buffer layer (17) is grown at 1000C and a GaN layer (18) is grown thereon at 1000C. This GaN layer (18) is formed on a GaAs substrate (15).
Is a hexagonal crystal with the c-axis oriented in the <1,1,1> direction, and the upper surface (20) is the (1, -1,0,1) surface and the side surface (2
1) is the (1, -1,0,1) plane and the other side (2
2) becomes the (0,0,0,1) plane (c-plane).
【００５４】上記の実施形態６のマスク（１９）は、前
記実施形態５におけるマスク（１６）が、ＧａＡｓ基板
（１５）の＜１，−１，０＞方向にストライプ状に形成
されたものである。本実施形態では、結晶成長領域が狭
い場合においても、前記の実施形態５と同様に、核状に
結晶成長することなく平滑な且つ積層欠陥の少ない六方
晶ＧａＮ層（１８）がＧａＮバッファ層（１７）上に得
られる。さらに、ストライプ状に結晶成長したＧａＮ層
（１８）の側面（２１）が（１，−１，０，１）面、他
方のＧａＮ層の側面（２２）がｃ面となる。（１，−
１，０，１）面に垂直方向の結晶成長速度は遅く、この
面内での原子のマイグレーションが増強されるために、
平滑な（１，−１，０，１）面である側面（２１）が形
成される。側面（２２）のｃ面は（１，−１，０，１）
面ほど平滑性にすぐれないが、実用上充分な平滑性を有
したものとなる。The mask (19) of the sixth embodiment is such that the mask (16) of the fifth embodiment is formed in a stripe shape in the <1, -1, 0> direction of the GaAs substrate (15). is there. In the present embodiment, even when the crystal growth region is narrow, the hexagonal GaN layer (18) that is smooth and has few stacking faults without crystal growth in the form of a nucleus is formed in the same manner as in Embodiment 5 described above. 17) Obtained above. Further, the side surface (21) of the GaN layer (18) crystal-grown in a stripe shape is the (1, -1,0,1) plane, and the side surface (22) of the other GaN layer is the c plane. (1,-
The crystal growth rate in the direction perpendicular to the (1,0,1) plane is slow, and the migration of atoms in this plane is enhanced.
The side surface (21), which is a smooth (1, -1,0,1) surface, is formed. The c-plane of the side surface (22) is (1, -1,0,1)
Although it is not as smooth as the surface, it has practically sufficient smoothness.
【００５５】本発明の結晶成長方法は、上記実施形態６
のように基板（１５）上にマスク（１９）を設ける場合
でも、また、実施形態２にかかる方法等により既に形成
した窒化ガリウム系化合物半導体層上にマスクを設ける
場合でも同様に用いることができる。このような選択結
晶成長を用いれば、エッチング工程を必要とせずに平滑
な面で囲まれたストライプ構造を形成できる。このよう
なストライプ構造は半導体レーザの光導波路等に用いる
ことができる。また、ストライプ構造頂上面は平滑であ
るため、この面に電極を容易に形成することができる。The method of growing a crystal according to the present invention is the same as that of the sixth embodiment.
In the case where the mask (19) is provided on the substrate (15) as described above, or when the mask is provided on the gallium nitride-based compound semiconductor layer already formed by the method according to the second embodiment or the like, the same can be used. . By using such selective crystal growth, a stripe structure surrounded by a smooth surface can be formed without requiring an etching step. Such a stripe structure can be used for an optical waveguide or the like of a semiconductor laser. Since the top surface of the stripe structure is smooth, the electrodes can be easily formed on this surface.
【００５６】さらに、ＧａＡｓ基板（１５）は（１，
１，０）面または（１，−１，０）面で容易にへき開で
きるが、ＧａＡｓ基板（１５）の＜１，１，１＞方向に
ｃ軸配向した六方晶ＧａＮ層（１８）の（１，１，−
２，０）面は、ＧａＡｓ基板（１５）の（１，−１，
０）ヘき開面と一致するため、容易にへき開面を形成で
きる。従って、前記ストライプ構造を光導波路として、
ＧａＮ層（１５）の（１，１，−２，０）ヘき開面をミ
ラーとする半導体レーザを形成することができる。この
場合、ストライプ方向とへき開ミラー面が垂直となるた
め、端面反射率が最大となり、半導体レーザにとって有
利である。Further, the GaAs substrate (15) is (1,
It can be easily cleaved in the (1,0) plane or the (1, -1,0) plane, but the c-axis oriented hexagonal GaN layer (18) in the <1,1,1> direction of the GaAs substrate (15) has a ( 1,1,-
The (2,0) plane is the (1, -1,1,2) of the GaAs substrate (15).
0) Since it matches the cleavage plane, the cleavage plane can be easily formed. Therefore, using the stripe structure as an optical waveguide,
A semiconductor laser having the (1,1, -2,0) cleavage surface of the GaN layer (15) as a mirror can be formed. In this case, since the cleavage direction and the cleavage mirror surface are perpendicular to each other, the end face reflectance becomes maximum, which is advantageous for the semiconductor laser.
【００５７】上記本発明は、ＧａＡｓ基板の場合に限ら
ず、立方晶ＳｉＣ等その他の立方晶結晶基板の場合にも
適用できる。The present invention can be applied not only to a GaAs substrate but also to other cubic crystal substrates such as cubic SiC.
【００５８】図７は、本発明の半導体レーザの製造方法
（実施形態７）の工程図である。FIG. 7 is a process chart of a semiconductor laser manufacturing method (Embodiment 7) of the present invention.
【００５９】まず初めに、（１，−１，０，１）面を表
面とするｎ型ＳｉＣからなる基板（２３）上に５００℃
でｎ型ＧａＮバッファ層（２４）を結晶成長させ、この
上に１０００℃でｎ型ＧａＮ層（２５）、８００℃でＩ
ｎＧａＮ活性層（２６）、１０００℃でｐ型ＡｌＧａＮ
層（２７）、１０００℃でｐ型ＧａＮ層（２８）を順次
結晶成長させる。これらの結晶成長層（２４、２５、２
６、２７、２８）は基板（２３）のｃ軸方向にｃ軸が向
いた六方晶となる（図７（ａ））。First, at 500 ° C., an n-type SiC substrate (23) having a (1, -1,0,1) plane as a surface was formed.
To grow an n-type GaN buffer layer (24) at 1000 ° C. and an n-type GaN layer (25) at 1000 ° C.
nGaN active layer (26), p-type AlGaN at 1000 ° C
A layer (27) and a p-type GaN layer (28) are grown sequentially at 1000 ° C. These crystal growth layers (24, 25, 2)
6, 27 and 28) are hexagonal crystals with the c-axis oriented in the c-axis direction of the substrate (23) (FIG. 7 (a)).
【００６０】次に、上記ｐ型ＧａＮ層（２８）上に、ｎ
型ＳｉＣ基板（２３）の＜１，１，−２，０＞方向にス
トライプ状のＳｉＯ2マスク（２９）を形成し、１００
０℃でｐ型ＧａＮ層（３０）を結晶成長させる。このｐ
型ＧａＮ層（３０）は、基板（２３）のｃ軸方向にｃ軸
が向いた六方晶となり、上面が（１，−１，０，１）
面、側面が（１，−１，０，１）面、もう一方の側面が
（０，０，０，１）面（ｃ面）となる（図７（ｂ））。Next, on the p-type GaN layer (28), n
Forming a stripe-shaped SiO 2 mask (29) in the <1,1, −2,0> direction of the type SiC substrate (23);
A p-type GaN layer (30) is grown at 0 ° C. This p
The type GaN layer (30) is a hexagonal crystal with the c-axis oriented in the c-axis direction of the substrate (23), and has an upper surface of (1, -1,0,1).
The face and side face are (1, -1,0,1) face and the other side face is (0,0,0,1) face (c face) (FIG. 7 (b)).
【００６１】続いて、マスク（２９）を除去して、電流
狭窄用ＳｉＯ2マスク（３１）、ｐ電極（３２）及びｎ
電極（３３）を形成する（図７（ｃ））。最後に、基板
（２３）の（１，１，−２，０）面でへき開して半導体
レーザのミラー面を形成する。Subsequently, the mask (29) is removed, and an SiO 2 mask (31) for current confinement, a p-electrode (32) and n
An electrode (33) is formed (FIG. 7C). Finally, the substrate (23) is cleaved at the (1,1, -2,0) plane to form a mirror surface of the semiconductor laser.
【００６２】上記の実施形態７の半導体レーザの製造方
法においては、まず初めに、（１，−１，０，１）面を
表面とするｎ型ＳｉＣ基板（２３）上に、バッファ層
（２４）を設けた後ＩｎＧａＮ活性層（２６）を含むダ
ブルヘテロ構造の結晶層（２５〜２８）を形成する。実
施形態１と同様の効果により、平滑で積層欠陥の少ない
結晶層が得られる。次に、実施形態４と同様な方法を用
いて、ｎ型ＳｉＣ基板（２３）上の＜１，１，−２，０
＞方向にストライプ状のｐ型ＧａＮ層（３０）を形成す
る。実施形態４と同様な効果により、表面が平滑で積層
欠陥が少なく、かつ平滑な側面を有したストライプ状の
ｐ型ＧａＮ層（３０）が得られる。こうして得られたレ
ーザ結晶に、ｐ型ＧａＮ層（３０）上部の表面に窓の開
いたＳｉＯ 2絶縁膜（３１）を形成してからｐ電極（３
２）を形成すれば、電流狭窄構造および光導波構造を有
した半導体レーザを形成することができる。ｎ型ＳｉＣ
基板（２３）の（１，１，−２，０）面でのへき開を行
えば、結晶成長層の（１，１，−２，０）ヘき開面を得
ることができ、半導体レーザのミラー面を形成すること
ができる。この製法によれば、エッチング工程を必要と
しないで電流狭窄構造、光導波構造およびレーザ端面を
形成することができる。Manufacturing Method of Semiconductor Laser of Embodiment 7 Above
In the law, first, the (1, -1,0,1) plane is
A buffer layer on an n-type SiC substrate (23) as a surface;
After providing (24), a die including the InGaN active layer (26) is formed.
A crystal layer (25 to 28) having a bull hetero structure is formed. Real
With the same effect as in the first embodiment, it is smooth and has few stacking faults.
A crystalline layer is obtained. Next, the same method as in the fourth embodiment is used.
And <1,1, −2,0 on the n-type SiC substrate (23).
Forming a striped p-type GaN layer (30) in the> direction
You. The surface is smooth and laminated by the same effect as in the fourth embodiment.
Stripes with few defects and smooth side surfaces
A p-type GaN layer (30) is obtained. Les obtained in this way
A window is opened in the top surface of the p-type GaN layer (30)
Had SiO TwoAfter forming the insulating film (31), the p-electrode (3
Forming 2) has a current confinement structure and an optical waveguide structure.
Semiconductor laser can be formed. n-type SiC
Cleavage on (1,1, -2,0) plane of substrate (23)
For example, the cleaved surface of (1,1, -2,0) of the crystal growth layer is obtained.
Forming a mirror surface of a semiconductor laser
Can be. According to this manufacturing method, an etching step is required.
Do not change the current confinement structure, optical waveguide structure and laser end face
Can be formed.
【００６３】図８は、本発明の半導体レーザの製造方法
（実施形態８）の工程図である。FIG. 8 is a process chart of a semiconductor laser manufacturing method (Embodiment 8) of the present invention.
【００６４】まず初めに、（１，−１，０，１）面を表
面とするｎ型ＳｉＣからなる基板（２３）上に５００℃
でｎ型ＧａＮバッファ層（２４）を結晶成長させ、この
上に１０００℃でｎ型ＧａＮ層（２５）、８００℃でＩ
ｎＧａＮ活性層（２６）、１０００℃でｐ型ＡｌＧａＮ
層（２７）、１０００℃でｐ型ＧａＮ層（２８）を順次
結晶成長させる。これらの結晶成長層（２４、２５、２
６、２７、２８）は基板（２３）のｃ軸方向にｃ軸が向
いた六方晶となる（図８（ａ））。First, at 500 ° C., an n-type SiC substrate (23) having a (1, -1,0,1) plane as a surface was formed.
To grow an n-type GaN buffer layer (24) at 1000 ° C. and an n-type GaN layer (25) at 1000 ° C.
nGaN active layer (26), p-type AlGaN at 1000 ° C
A layer (27) and a p-type GaN layer (28) are grown sequentially at 1000 ° C. These crystal growth layers (24, 25, 2)
6, 27 and 28) become hexagonal crystals with the c-axis oriented in the c-axis direction of the substrate (23) (FIG. 8 (a)).
【００６５】次に、上記ｐ型ＧａＮ層（２８）上に、ｎ
型ＳｉＣ基板（２３）の＜１，１，−２，０＞方向にス
トライプ状のＳｉＯ2マスク（３４）を形成し、８００
℃でＺｎドープ高抵抗ＩｎＧａＮ層（３５）を成長させ
る。このＩｎＧａＮ層（３５）は、基板（２３）のｃ軸
方向にｃ軸が向いた六方晶となり、上面が（１，−１，
０，１）面、側面が（１，−１，０，１）面、もう一方
の側面が（０，０，０，１）面（ｃ面）となる（図８
（ｂ））。Ｚｎドープ高抵抗ＩｎＧａＮ層（３５）のバ
ンドギャップはＩｎＧａＮ活性層（２６）より小さくし
て活性層（２６）の光を吸収させる。Next, on the p-type GaN layer (28), n
Forming a stripe-shaped SiO 2 mask (34) in the <1,1, -2,0> direction of the SiC substrate (23);
A Zn-doped high-resistance InGaN layer (35) is grown at ℃. The InGaN layer (35) is a hexagonal crystal whose c-axis is oriented in the c-axis direction of the substrate (23), and has an upper surface of (1, -1, 1).
The (0,1) plane, the side surface is a (1, -1,0,1) plane, and the other side surface is a (0,0,0,1) plane (c plane) (FIG. 8).
(B)). The band gap of the Zn-doped high-resistance InGaN layer (35) is made smaller than that of the InGaN active layer (26) to absorb the light of the active layer (26).
【００６６】続いて、マスク（３４）を除去して、１０
００℃でｐ型ＧａＮ層（３６）を結晶成長させた後、ｐ
電極（３７）及びｎ電極（３８）を形成する（図８
（ｃ））。最後に、基板（２３）の（１，１，−２，
０）面でへき開して半導体レーザのミラー面を形成す
る。Subsequently, the mask (34) is removed, and 10
After crystal growth of the p-type GaN layer (36) at 00 ° C., p
An electrode (37) and an n-electrode (38) are formed (FIG. 8).
(C)). Finally, (1, 1, -2,
Cleave at the 0) plane to form a mirror surface of the semiconductor laser.
【００６７】上記の実施形態８の半導体レーザの製造方
法においては、実施形態７と同様にバッファ層（２４）
を設けた後ダブルヘテロ構造の結晶層を形成する。次い
で、ｐ型ＧａＮ層（２８）上に、ｎ型ＳｉＣ基板（２
３）の＜１，１，−２，０＞方向にストライプ状の高抵
抗ＩｎＧａＮ層（３５）を８００℃で形成する。実施形
態４と同様な効果により、表面が平滑で積層欠陥が少な
く、かつ平滑な側面を有し、ストライプ状の窓の開いた
高抵抗ＩｎＧａＮ層（３５）が得られる。こうして得ら
れたレーザ結晶に、ｐ型ＧａＮ層（３６）を１０００℃
で形成してからｐ電極（３７）を形成すれば、電流狭窄
構造および損失導波による光導波構造を有した半導体レ
ーザを得ることができる。ｎ型ＳｉＣ基板（２３）の
（１，１，−２，０）面でのへき開を行えば、成長層の
（１，１，−２，０）ヘき開面を得ることができ、半導
体レーザのミラー面を形成することができる。この製法
によれば、エッチング工程を必要としないで電流狭窄構
造、光導波構造およびレーザ端面を形成することができ
る。In the method of manufacturing a semiconductor laser according to the eighth embodiment, the buffer layer (24) is formed similarly to the seventh embodiment.
Is provided, a crystal layer having a double hetero structure is formed. Next, an n-type SiC substrate (2) is formed on the p-type GaN layer (28).
3) A stripe-shaped high-resistance InGaN layer (35) is formed at 800 ° C. in the <1,1, −2,0> direction. By the same effect as in the fourth embodiment, a high-resistance InGaN layer (35) having a smooth surface, few stacking faults, smooth side surfaces, and an open stripe-shaped window can be obtained. A p-type GaN layer (36) is applied to the laser crystal thus obtained at 1000 ° C.
If the p-electrode (37) is formed after the formation, a semiconductor laser having a current confinement structure and an optical waveguide structure based on loss waveguide can be obtained. If the cleavage is performed on the (1,1, -2,0) plane of the n-type SiC substrate (23), the (1,1, -2,0) cleavage plane of the growth layer can be obtained. A mirror surface of the laser can be formed. According to this manufacturing method, the current confinement structure, the optical waveguide structure, and the laser end face can be formed without requiring an etching step.
【００６８】図９は、本発明の半導体レーザの製造方法
（実施形態９）の工程図である。FIG. 9 is a process chart of a semiconductor laser manufacturing method (ninth embodiment) of the present invention.
【００６９】まず初めに、（−１１，−１１，１）面を
表面とするｎ型ＧａＡｓ基板（３９）上に５００℃でｎ
型ＧａＮバッファ層（４０）を結晶成長させ、この上に
１０００℃でｎ型ＧａＮ層（４１）、８００℃でＩｎＧ
ａＮ活性層（４２）、１０００℃でｐ型ＡｌＧａＮ層
（４３）、１０００℃でｐ型ＧａＮ層（４４）を順次結
晶成長させる。これらの結晶成長層（４０、４１，４
２，４３，４４）は基板（３９）の＜１，１，１＞方向
にｃ軸が向いた六方晶となる（図９（ａ））。First, an n-type GaAs substrate (39) having a (-11, -11, 1) plane as a surface is n-type at 500 ° C.
A GaN buffer layer (40) is crystal-grown, an n-type GaN layer (41) is formed thereon at 1000 ° C., and an InG
An aN active layer (42), a p-type AlGaN layer (43) at 1000 ° C., and a p-type GaN layer (44) are sequentially grown at 1000 ° C. These crystal growth layers (40, 41, 4)
2, 43, 44) become hexagonal with the c-axis oriented in the <1, 1, 1> direction of the substrate (39) (FIG. 9A).
【００７０】次に、ｐ型ＧａＮ層（４４）上に、ｎ型Ｇ
ａＡｓ基板（３９）の＜１，−１，０＞方向にストライ
プ状のＳｉＯ2マスク（４５）を形成し、１０００℃で
ｐ型ＧａＮ層（４６）を結晶成長させる。このｐ型Ｇａ
Ｎ層（４６）は、基板（３９）の＜１，１，１＞方向に
ｃ軸が向いた六方晶となり、上面が（１，−１，０，
１）面、側面が（１，−１，０，１）面、もう一方の側
面が（０，０，０，１）面（ｃ面）となる（図９
（ｂ））。Next, on the p-type GaN layer (44), an n-type G
A striped SiO 2 mask (45) is formed in the <1, −1, 0> direction of the aAs substrate (39), and a p-type GaN layer (46) is grown at 1000 ° C. This p-type Ga
The N layer (46) is hexagonal with the c-axis oriented in the <1,1,1> direction of the substrate (39), and has an upper surface of (1, -1,0,0).
The 1) plane and the side surface are the (1, -1,0,1) plane, and the other side surface is the (0,0,0,1) plane (c plane) (FIG. 9).
(B)).
【００７１】続いて、マスク（４５）を除去して、電流
狭窄用ＳｉＯ2マスク（４７）、ｐ電極（４８）及びｎ
電極（４９）を形成する（図９（ｃ））。最後に、基板
（３９）の（１、−１、０）面でへき開して半導体レー
ザのミラー面を形成する。Subsequently, the mask (45) is removed, and an SiO 2 mask (47) for current confinement, a p-electrode (48) and n
An electrode (49) is formed (FIG. 9C). Finally, the substrate (39) is cleaved at the (1, -1, 0) plane to form a mirror surface of the semiconductor laser.
【００７２】上記の実施形態９の半導体レーザの製造方
法においては、まず初めに（−１１，−１１，１）面を
表面とするｎ型ＧａＡｓ基板（３９）上に、バッファ層
（４０）を設けた後ＩｎＧａＮ活性層（４２）を含むダ
ブルヘテロ構造の結晶層（４１〜４４）を形成する。実
施形態２と同様の効果により、平滑で積層欠陥の少ない
結晶層が得られる。次に、実施形態６と同様な方法を用
いて、ＧａＡｓ基板（３９）上の＜１，−１，０＞方向
にストライプ状のｐ型ＧａＮ層（４６）を形成する。実
施形態６と同様な効果により、表面が平滑で積層欠陥が
少なく、かつ平滑な側面を有したストライプ状のｐ型Ｇ
ａＮ層（４６）が得られる。こうして得られたレーザ結
晶に、ｐ型ＧａＮ層（４６）上部の表面に窓の開いたＳ
ｉＯ2絶縁膜（４７）を形成してからｐ電極（４８）を
形成すれば、電流狭窄構造および光導波構造を有した半
導体レーザを形成することができる。ｎ型ＧａＡｓ基板
（３９）の（１，−１，０）面でのへき開を行えば、結
晶成長層の（１，１，−２，０）ヘき開面を得ることが
でき、半導体レーザのミラー面を形成することができ
る。この製法によれば、エッチング工程を必要としない
で電流狭窄構造、光導波構造およびレーザ端面を形成す
ることができる。In the method of manufacturing a semiconductor laser according to the ninth embodiment, first, a buffer layer (40) is formed on an n-type GaAs substrate (39) having a (-11, -11,1) plane as a surface. After the formation, crystal layers (41 to 44) having a double hetero structure including the InGaN active layer (42) are formed. By the same effect as in the second embodiment, a smooth crystal layer with few stacking faults can be obtained. Next, a p-type GaN layer (46) in the form of a stripe is formed on the GaAs substrate (39) in the <1, -1, 0> direction using the same method as in the sixth embodiment. By the same effect as in the sixth embodiment, a striped p-type G having a smooth surface, few stacking faults, and having smooth side surfaces.
An aN layer (46) is obtained. The laser crystal obtained in this way is provided with S-windows having windows on the surface of the p-type GaN layer (46).
If the p-electrode (48) is formed after the formation of the iO 2 insulating film (47), a semiconductor laser having a current confinement structure and an optical waveguide structure can be formed. If the cleavage is performed on the (1, -1,0) plane of the n-type GaAs substrate (39), the (1,1, -2,0) cleavage plane of the crystal growth layer can be obtained. Mirror surface can be formed. According to this manufacturing method, the current confinement structure, the optical waveguide structure, and the laser end face can be formed without requiring an etching step.
【００７３】図１０は、本発明の半導体レーザの製造方
法（実施形態１０）の工程図である。FIG. 10 is a process chart of a semiconductor laser manufacturing method (Embodiment 10) of the present invention.
【００７４】まず初めに、（−１１，−１１，１）面を
表面とするｎ型ＧａＡｓ基板（３９）上に５００℃でｎ
型ＧａＮバッファ層（４０）を結晶成長させ、この上に
１０００℃でｎ型ＧａＮ層（４１）、８００℃でＩｎＧ
ａＮ活性層（４２）、１０００℃でｐ型ＡｌＧａＮ層
（４３）、１０００℃でｐ型ＧａＮ層（４４）を順次結
晶成長させる。これらの結晶成長層（４０、４１、４
２、４３、４４）は基板（３９）の＜１，１，１＞方向
にｃ軸が向いた六方晶となる（図１０（ａ））。First, at 500 ° C., n-type GaAs substrate (39) having (-11, -11,1) plane as the surface was n-type.
A GaN buffer layer (40) is crystal-grown, an n-type GaN layer (41) is formed thereon at 1000 ° C., and an InG
An aN active layer (42), a p-type AlGaN layer (43) at 1000 ° C., and a p-type GaN layer (44) are sequentially grown at 1000 ° C. These crystal growth layers (40, 41, 4)
2, 43, and 44) are hexagonal with the c-axis oriented in the <1,1,1> direction of the substrate (39) (FIG. 10A).
【００７５】次に、上記ｐ型ＧａＮ層（４４）上に、ｎ
型ＧａＡｓ基板（３９）の＜１，―１，０＞方向にスト
ライプ状のＳｉＯ2マスク（５０）を形成し、８００℃
でＺｎドープ高抵抗ＩｎＧａＮ層（５１）を結晶成長さ
せる。このＩｎＧａＮ層（５１）は、基板（３９）の＜
１，１，１＞方向にｃ軸が向いた六方晶となり、上面が
（１，−１，０，１）面、側面が（１，−１，０，１）
面、もう一方の側面が（０，０，０，１）面（ｃ面）と
なる（図１０（ｂ））。Next, on the p-type GaN layer (44), n
A stripe type SiO 2 mask (50) is formed in the <1, -1, 0> direction of the GaAs substrate (39) at 800 ° C.
To grow a Zn-doped high-resistance InGaN layer (51). This InGaN layer (51) is
Hexagonal crystal with c-axis oriented in the 1,1,1> direction, with (1, -1,0,1) top surface and (1, -1,0,1) side surface
The surface and the other side surface are (0, 0, 0, 1) (c-plane) (FIG. 10B).
【００７６】続いて、マスク（５０）を除去して、１０
００℃でｐ型ＧａＮ層（５２）を結晶成長させた後、ｐ
電極（５３）及びｎ電極（５４）を形成する（図１０
（ｃ））。最後に、基板（３９）の（１，−１，０）面
でへき開して半導体レーザのミラー面を形成する。Subsequently, the mask (50) is removed and 10
After crystal growth of the p-type GaN layer (52) at 00 ° C.,
An electrode (53) and an n-electrode (54) are formed (FIG. 10).
(C)). Finally, the substrate (39) is cleaved at the (1, -1,0) plane to form a mirror surface of the semiconductor laser.
【００７７】上記の実施形態１０の半導体レーザの製造
方法においては、実施形態９と同様にバッファ層（４
０）を設けた後ダブルヘテロ構造の結晶層を形成する。
次いで、ｐ型ＧａＮ層（４４）上に、ｎ型ＧａＡｓ基板
（３９）の＜１，−１，０＞方向にストライプ状の高抵
抗ＩｎＧａＮ層（５１）を８００℃で形成する。実施形
態６と同様な効果により、表面が平滑で積層欠陥が少な
く、かつ平滑な側面を有し、ストライプ状の窓の開いた
高抵抗ＩｎＧａＮ層（５１）が得られる。Ｚｎドープ高
抵抗ＩｎＧａＮ層（５１）のバンドギャップはＩｎＧａ
Ｎ活性層（４２）より小さくして活性層（４２）の光を
吸収させる。こうして得られたレーザ結晶に、ｐ型Ｇａ
Ｎ層（５２）を形成してからｐ電極（５３）を形成すれ
ば、電流狭窄構造および光導波構造を有した半導体レー
ザを得ることができる。ｎ型ＧａＡｓ基板（３９）の
（１，−１，０）面でのへき開を行えば、結晶成長層の
（１，１，−２，０）ヘき開面を得ることができ、半導
体レーザのミラー面を形成することができる。この製法
によれば、エッチング工程を必要としないで電流狭窄構
造、損失導波による光導波構造およびレーザ端面を形成
することができる。In the method of manufacturing a semiconductor laser according to the tenth embodiment, the buffer layer (4
After providing 0), a crystal layer having a double hetero structure is formed.
Next, a striped high-resistance InGaN layer (51) is formed at 800 ° C. on the p-type GaN layer (44) in the <1, −1, 0> direction of the n-type GaAs substrate (39). With the same effect as that of the sixth embodiment, a high-resistance InGaN layer (51) having a smooth surface, few stacking faults, smooth side surfaces, and striped window openings can be obtained. The band gap of the Zn-doped high-resistance InGaN layer (51) is InGa.
The light of the active layer (42) is made smaller than the N active layer (42). The laser crystal thus obtained is added to p-type Ga
If the p-electrode (53) is formed after forming the N layer (52), a semiconductor laser having a current confinement structure and an optical waveguide structure can be obtained. If the cleavage is performed on the (1, -1,0) plane of the n-type GaAs substrate (39), the (1,1, -2,0) cleavage plane of the crystal growth layer can be obtained. Mirror surface can be formed. According to this manufacturing method, it is possible to form a current confinement structure, an optical waveguide structure by loss guiding, and a laser end face without requiring an etching step.
【００７８】[0078]
【発明の効果】以上の説明から明らかなように本発明に
よれば、結晶表面の平滑性や結晶配向性に優れ、積層欠
陥が少なく、さらに加工性に富む窒化ガリウム系化合物
半導体及び半導体レーザを得ることができる。As is apparent from the above description, according to the present invention, a gallium nitride-based compound semiconductor and a semiconductor laser which are excellent in crystal surface smoothness and crystal orientation, have few stacking faults, and are more workable. Obtainable.
【図１】本発明の結晶成長方法（実施形態１）により形
成された窒化ガリウム系化合物半導体の説明図である。FIG. 1 is an explanatory diagram of a gallium nitride-based compound semiconductor formed by a crystal growth method (Embodiment 1) of the present invention.
【図２】本発明の結晶成長方法（実施形態２）により形
成された窒化ガリウム系化合物半導体の説明図である。FIG. 2 is an explanatory diagram of a gallium nitride-based compound semiconductor formed by a crystal growth method (Embodiment 2) of the present invention.
【図３】本発明の結晶成長方法（実施形態３）により形
成された窒化ガリウム系化合物半導体の説明図である。FIG. 3 is an explanatory diagram of a gallium nitride-based compound semiconductor formed by a crystal growth method (Embodiment 3) of the present invention.
【図４】本発明の結晶成長方法（実施形態４）により形
成された窒化ガリウム系化合物半導体の説明図である。FIG. 4 is an explanatory diagram of a gallium nitride-based compound semiconductor formed by a crystal growth method (Embodiment 4) of the present invention.
【図５】本発明の結晶成長方法（実施形態５）により形
成された窒化ガリウム系化合物半導体の説明図である。FIG. 5 is an explanatory diagram of a gallium nitride-based compound semiconductor formed by a crystal growth method (Embodiment 5) of the present invention.
【図６】本発明の結晶成長方法（実施形態６）により形
成された窒化ガリウム系化合物半導体の説明図である。FIG. 6 is an explanatory diagram of a gallium nitride-based compound semiconductor formed by a crystal growth method (Embodiment 6) of the present invention.
【図７】本発明の半導体レーザの製造方法（実施形態
７）の工程図である。FIG. 7 is a process chart of the semiconductor laser manufacturing method (Embodiment 7) of the present invention.
【図８】本発明の半導体レーザの製造方法（実施形態
８）の工程図である。FIG. 8 is a process chart of the semiconductor laser manufacturing method (Embodiment 8) of the present invention.
【図９】本発明の半導体レーザの製造方法（実施形態
９）の工程図である。FIG. 9 is a process chart of the semiconductor laser manufacturing method (Embodiment 9) of the present invention.
【図１０】本発明の半導体レーザの製造方法（実施形態
１０）の工程図である。FIG. 10 is a process chart of the semiconductor laser manufacturing method (Embodiment 10) of the present invention.
【図１１】従来の方法により形成された発光ダイオード
の層構造の説明図である。FIG. 11 is an explanatory diagram of a layer structure of a light emitting diode formed by a conventional method.
【図１２】窒化ガリウム系化合物半導体の従来の結晶成
長方法の説明図である。FIG. 12 is an explanatory diagram of a conventional crystal growth method for a gallium nitride-based compound semiconductor.
１、７、５５、６５ サファイア基板 ２、５、９、１７、２４、４０、５６ バッファ層 ３、６、１０、１８、６７、７０ ＧａＮ層 ４、１５ ＧａＡｓ基板 ８、１１、１６、１９、２９、３４、４５、５０、６６
マスク １２、２０ 上面 １３、１４、２１、２２、６８、６９、７１、７２ 側
面 ２３ ｎ型ＳｉＣ基板 ２５、４１、５７ ｎ型ＧａＮ層 ２６、４２、５９ ＩｎＧａＮ活性層 ２７、４３、６０ ｐ型ＡｌＧａＮ層 ２８、３０、３６、４４、４６、５２、６１ ｐ型Ｇａ
Ｎ層 ３１、４７ 絶縁膜 ３２、３７、４８、５３、６２ ｐ電極 ３３、３８、４９、５４、６３ ｎ電極 ３５、５１ Ｚｎドープ高抵抗ＩｎＧａＮ層 ３９ ｎ型ＧａＡｓ基板 ５８ ｎ型ＡｌＧａＮ層 ６４ 発光ダイオード出力光1, 7, 55, 65 Sapphire substrate 2, 5, 9, 17, 24, 40, 56 Buffer layer 3, 6, 10, 18, 67, 70 GaN layer 4, 15 GaAs substrate 8, 11, 16, 19, 29, 34, 45, 50, 66
Mask 12, 20 Top surface 13, 14, 21, 22, 68, 69, 71, 72 Side surface 23 n-type SiC substrate 25, 41, 57 n-type GaN layer 26, 42, 59 InGaN active layer 27, 43, 60 p-type AlGaN layers 28, 30, 36, 44, 46, 52, 61 p-type Ga
N layer 31, 47 Insulating film 32, 37, 48, 53, 62 P electrode 33, 38, 49, 54, 63 N electrode 35, 51 Zn-doped high-resistance InGaN layer 39 n-type GaAs substrate 58 n-type AlGaN layer 64 Light emission Diode output light
フロントページの続き (72)発明者 山口 敦史 東京都港区芝五丁目７番１号 日本電気株 式会社内Continued Front Page (72) Inventor Atsushi Yamaguchi 5-7-1 Shiba, Minato-ku, Tokyo NEC Corporation
Claims (14)
系化合物半導体を形成する結晶成長方法であって、前記
結晶基板の表面が、該結晶基板の（１，−１，０，１）
面方位と等価な面方位からの傾斜角が５度以内の面方位
を有することを特徴とする窒化ガリウム系化合物半導体
の結晶成長方法。1. A crystal growth method for forming a hexagonal gallium nitride-based compound semiconductor on a hexagonal crystal substrate, wherein the surface of the crystal substrate is (1, -1,0,1) of the crystal substrate.
A crystal growth method for a gallium nitride-based compound semiconductor, characterized in that the plane has a plane orientation whose inclination angle from a plane orientation equivalent to the plane orientation is within 5 degrees.
結晶基板上に六方晶窒化ガリウム系化合物半導体を位置
選択的に形成する結晶成長方法であって、前記結晶基板
の表面が、該結晶基板の（１，−１，０，１）面方位と
等価な面方位からの傾斜角が５度以内の面方位を有する
ことを特徴とする窒化ガリウム系化合物半導体の結晶成
長方法。2. A crystal growth method for forming a hexagonal gallium nitride-based compound semiconductor on a hexagonal crystal substrate by forming a mask on a hexagonal crystal substrate, wherein the surface of the crystal substrate is A method for growing a gallium nitride-based compound semiconductor, wherein a tilt angle from a plane orientation equivalent to a (1, -1,0,1) plane direction is within 5 degrees.
−２，０＞方向にストライプ状に形成する請求項２記載
の窒化ガリウム系化合物半導体の結晶成長方法。3. The method according to claim 1, wherein the mask is made of a hexagonal crystal substrate of <1,1,
3. The method for growing a gallium nitride-based compound semiconductor crystal according to claim 2, wherein the gallium nitride-based compound semiconductor is formed in a stripe shape in the -2,0> direction.
六方晶窒化ガリウム系化合物半導体を形成する請求項
１、２又は３記載の窒化ガリウム系化合物半導体の結晶
成長方法。4. The method of growing a gallium nitride-based compound semiconductor according to claim 1, wherein a buffer layer is provided on the hexagonal crystal substrate to form a hexagonal gallium nitride-based compound semiconductor.
系化合物半導体を形成する結晶成長方法であって、前記
結晶基板の表面が、該結晶基板の（−５，７，−５）、
（５，７，−５）、（１，１１，１１）、（−５，−
５，７）、（５，−５，７）、（−１１，１，−１
１）、（１１，１，−１１）、（７，５，５）、（−１
１，−１１，１）又は（１１，−１１，１）面方位と等
価な面方位からの傾斜角が５度以内の面方位を有するこ
とを特徴とする窒化ガリウム系化合物半導体の結晶成長
方法。5. A crystal growth method for forming a hexagonal gallium nitride-based compound semiconductor on a cubic crystal substrate, wherein the surface of the crystal substrate is (-5, 7, -5) of the crystal substrate.
(5,7, -5), (1,11,11), (-5,-
(5,7), (5-5,7), (-11,1, -1)
1), (11, 1, -11), (7, 5, 5), (-1)
A crystal growth method for a gallium nitride-based compound semiconductor, characterized by having a plane orientation whose inclination angle from a plane orientation equivalent to a (1, -11,1) or (11, -11,1) plane orientation is within 5 degrees. .
結晶基板上に六方晶窒化ガリウム系化合物半導体を位置
選択的に形成する結晶成長方法であって、前記結晶基板
の表面が、該結晶基板の（−５，７，−５）、（５，
７，−５）、（１，１１，１１）、（−５，−５，
７）、（５，−５，７）、（−１１，１，−１１）、
（１１，１，−１１）、（７，５，５）、（−１１，−
１１，１）又は（１１，−１１，１）面方位と等価な面
方位からの傾斜角が５度以内の面方位を有することを特
徴とする窒化ガリウム系化合物半導体の結晶成長方法。6. A crystal growth method for forming a hexagonal gallium nitride-based compound semiconductor on a cubic crystal substrate in a position-selective manner by forming a mask, wherein the surface of the crystal substrate is (-5, 7, -5), (5,
7, -5), (1, 11, 11), (-5, -5,
7), (5, -5, 7), (-11, 1, -11),
(11,1, -11), (7,5,5), (-11,-
11. A crystal growth method for a gallium nitride-based compound semiconductor, which has a plane orientation with an inclination angle within 5 degrees from a plane orientation equivalent to the (11,1) or (11, -11,1) plane orientation.
０＞又は＜１，−１，０＞方向にストライプ状に形成す
る請求項６記載の窒化ガリウム系化合物半導体の結晶成
長方法。7. The method according to claim 7, wherein the mask is a <1,1,
The method for growing a gallium nitride-based compound semiconductor crystal according to claim 6, wherein the gallium nitride-based compound semiconductor is formed in a stripe shape in the 0> or <1, -1,0> direction.
六方晶窒化ガリウム系化合物半導体を形成する請求項
５、６又は７記載の窒化ガリウム系化合物半導体の結晶
成長方法。8. The method of growing a gallium nitride-based compound semiconductor according to claim 5, wherein a buffer layer is provided on the cubic crystal substrate to form a hexagonal gallium nitride-based compound semiconductor.
物半導体の多層膜を形成する結晶成長工程を含む半導体
レーザの製造方法であって、前記結晶成長工程が、活性
層を含むダブルヘテロ構造の結晶を形成する第１の結晶
成長工程と、マスクを形成することによって前記ダブル
ヘテロ構造の結晶表面に六方晶窒化ガリウム系化合物半
導体を位置選択的に形成する第２の結晶成長工程とを含
み、且つ前記結晶基板表面が、該結晶基板の（１，−
１，０，１）面方位と等価な面方位からの傾斜角が５度
以内の面方位を有することを特徴とする半導体レーザの
製造方法。9. A method of manufacturing a semiconductor laser including a crystal growth step of forming a gallium nitride-based compound semiconductor multilayer film on a hexagonal crystal substrate, wherein the crystal growth step has a double heterostructure including an active layer. A first crystal growth step of forming a crystal, and a second crystal growth step of regioselectively forming a hexagonal gallium nitride-based compound semiconductor on the crystal surface of the double hetero structure by forming a mask, And the crystal substrate surface is (1, −) of the crystal substrate.
A method for manufacturing a semiconductor laser, wherein a tilt angle from a plane direction equivalent to a (1,0,1) plane direction is within 5 degrees.
１，−２，０＞方向にストライプ状に形成する請求項９
記載の半導体レーザの製造方法。10. The method according to claim 1, wherein the mask is made of a hexagonal crystal substrate of <1,
10. A stripe pattern formed in a 1, -2,0> direction.
The manufacturing method of the semiconductor laser according to the above.
て窒化ガリウム系化合物半導体の多層膜を形成する結晶
成長工程を含む請求項９又は１０記載の半導体レーザの
製造方法。11. The method of manufacturing a semiconductor laser according to claim 9, further comprising a crystal growth step of forming a multilayer film of a gallium nitride-based compound semiconductor by providing a buffer layer on a hexagonal crystal substrate.
合物半導体の多層膜を形成する結晶成長工程を含む半導
体レーザの製造方法であって、前記結晶成長工程が、活
性層を含むダブルヘテロ構造の結晶を形成する第１の結
晶成長工程と、マスクを形成することによって前記ダブ
ルヘテロ構造の結晶表面に六方晶窒化ガリウム系化合物
半導体を位置選択的に形成する第２の結晶成長工程とを
含み、且つ前記結晶基板表面が、該結晶基板の（−５，
７，−５）、（５，７，−５）、（１，１１，１１）、
（−５，−５，７）、（５，−５，７）、（−１１，
１，−１１）、（１１，１，−１１）、（７，５，
５）、（−１１，−１１，１）又は（１１，−１１，
１）面方位と等価な面方位からの傾斜角が５度以内の面
方位を有することを特徴とする半導体レーザの製造方
法。12. A method of manufacturing a semiconductor laser including a crystal growth step of forming a gallium nitride-based compound semiconductor multilayer film on a cubic crystal substrate, wherein the crystal growth step has a double heterostructure including an active layer. A first crystal growth step of forming a crystal, and a second crystal growth step of regioselectively forming a hexagonal gallium nitride-based compound semiconductor on the crystal surface of the double hetero structure by forming a mask, And the crystal substrate surface is (−5) of the crystal substrate.
7, -5), (5, 7, -5), (1, 11, 11),
(-5, -5, 7), (5, -5, 7), (-11,
(1, -11), (11,1, -11), (7,5)
5), (-11, -11, 1) or (11, -11, 11)
1) A method for manufacturing a semiconductor laser, which has a plane orientation with an inclination angle within 5 degrees from the plane orientation equivalent to the plane orientation.
１，０＞又は＜１，−１，０＞方向にストライプ状に形
成する請求項１２記載の半導体レーザの製造方法。13. The method according to claim 1, wherein the mask is formed of a cubic crystal substrate of <1,
The method for manufacturing a semiconductor laser according to claim 12, wherein the semiconductor laser is formed in a stripe shape in the <1,0> or <1, -1,0> direction.
て窒化ガリウム系化合物半導体の多層膜を形成する結晶
成長工程を含む請求項１２又は１３記載の半導体レーザ
の製造方法。14. The method of manufacturing a semiconductor laser according to claim 12, further comprising a crystal growth step of forming a gallium nitride-based compound semiconductor multilayer film by providing a buffer layer on a cubic crystal substrate.
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