JPH09219556A - 窒化物半導体レーザ素子 - Google Patents
窒化物半導体レーザ素子Info
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- JPH09219556A JPH09219556A JP7332056A JP33205695A JPH09219556A JP H09219556 A JPH09219556 A JP H09219556A JP 7332056 A JP7332056 A JP 7332056A JP 33205695 A JP33205695 A JP 33205695A JP H09219556 A JPH09219556 A JP H09219556A
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- nitride semiconductor
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 窒化物半導体よりなる具体的なＬＤの構造を
提案して、窒化物半導体でレーザ素子を実現する。 【構成】 少なくとも基板の上にＩｎXＡｌYＧａ1-X-Y
Ｎ（０≦X、０≦Y、X＋Y≦１）よりなるｎ型コンタクト
層と、Ａｌを含む窒化物半導体よりなる第一のｎ型クラ
ッド層と、Ｉｎを含む窒化物半導体若しくはＧａＮより
なる第二のｎ型クラッド層と、多重量子井戸構造の窒化
物半導体よりなる活性層と、Ａｌを含む窒化物半導体よ
りなる第一のｐ型クラッド層と、Ｉｎを含む窒化物半導
体若しくはＧａＮよりなる第二のｐ型クラッド層と、Ａ
ｌを含む窒化物半導体よりなる第三のｐ型クラッド層
と、ＩｎXＡｌYＧａ1-X-YＮ（０≦X、０≦Y、X＋Y≦
１）よりなるｐ型コンタクト層とが積層された構造を有
する。
提案して、窒化物半導体でレーザ素子を実現する。 【構成】 少なくとも基板の上にＩｎXＡｌYＧａ1-X-Y
Ｎ（０≦X、０≦Y、X＋Y≦１）よりなるｎ型コンタクト
層と、Ａｌを含む窒化物半導体よりなる第一のｎ型クラ
ッド層と、Ｉｎを含む窒化物半導体若しくはＧａＮより
なる第二のｎ型クラッド層と、多重量子井戸構造の窒化
物半導体よりなる活性層と、Ａｌを含む窒化物半導体よ
りなる第一のｐ型クラッド層と、Ｉｎを含む窒化物半導
体若しくはＧａＮよりなる第二のｐ型クラッド層と、Ａ
ｌを含む窒化物半導体よりなる第三のｐ型クラッド層
と、ＩｎXＡｌYＧａ1-X-YＮ（０≦X、０≦Y、X＋Y≦
１）よりなるｐ型コンタクト層とが積層された構造を有
する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は窒化物半導体（ＩｎXＡ
ｌYＧａ1-X-YＮ、０≦X、０≦Y、X＋Y≦１）よりなるレ
ーザ素子に関する。
ｌYＧａ1-X-YＮ、０≦X、０≦Y、X＋Y≦１）よりなるレ
ーザ素子に関する。
【０００２】
【従来の技術】ＩｎXＡｌYＧａ1-X-YＮ（０≦X、０≦
Y、X＋Y≦１）で示される窒化物半導体はＭＯＶＰＥ
（有機金属気相成長法）、ＭＢＥ（分子線ビーム気相成
長法）、ＨＤＶＰＥ（ハライド気相成長法）等の気相成
長法を用いて基板上にエピタキシャル成長されている。
またこの半導体材料は直接遷移型の広ワイドギャップ半
導体であるため、紫外から赤色までの発光素子の材料と
して知られており、最近この材料で高輝度な青色ＬＥ
Ｄ、緑色ＬＥＤが実現され、次の目標としてレーザダイ
オード（ＬＤ）の実現が望まれている。
Y、X＋Y≦１）で示される窒化物半導体はＭＯＶＰＥ
（有機金属気相成長法）、ＭＢＥ（分子線ビーム気相成
長法）、ＨＤＶＰＥ（ハライド気相成長法）等の気相成
長法を用いて基板上にエピタキシャル成長されている。
またこの半導体材料は直接遷移型の広ワイドギャップ半
導体であるため、紫外から赤色までの発光素子の材料と
して知られており、最近この材料で高輝度な青色ＬＥ
Ｄ、緑色ＬＥＤが実現され、次の目標としてレーザダイ
オード（ＬＤ）の実現が望まれている。
【０００３】窒化物半導体は成長が非常に難しく、成長
後も結晶欠陥の多い半導体であるので、従来ではＬＤの
作製は困難であるとされてきた。このため、窒化物半導
体では具体的に発振に至るようなＬＤの素子構造はほと
んど提案されていない。
後も結晶欠陥の多い半導体であるので、従来ではＬＤの
作製は困難であるとされてきた。このため、窒化物半導
体では具体的に発振に至るようなＬＤの素子構造はほと
んど提案されていない。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】従って、本発明はこの
ような事情を鑑みて成されたものであって、その目的と
するところは、窒化物半導体よりなる具体的なＬＤの構
造を提案して、窒化物半導体でレーザ素子を実現するこ
とにある。
ような事情を鑑みて成されたものであって、その目的と
するところは、窒化物半導体よりなる具体的なＬＤの構
造を提案して、窒化物半導体でレーザ素子を実現するこ
とにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明の窒化物半導体レ
ーザ素子は、少なくとも基板の上にＧａＮよりなるｎ型
コンタクト層と、Ａｌを含む窒化物半導体よりなる第一
のｎ型クラッド層と、Ｉｎを含む窒化物半導体若しくは
ＧａＮよりなる第二のｎ型クラッド層と、多重量子井戸
構造の窒化物半導体よりなる活性層と、Ａｌを含む窒化
物半導体よりなる第一のｐ型クラッド層と、Ｉｎを含む
窒化物半導体若しくはＧａＮよりなる第二のｐ型クラッ
ド層と、Ａｌを含む窒化物半導体よりなる第三のｐ型ク
ラッド層と、ＧａＮよりなるｐ型コンタクト層とが積層
された構造を有することを特徴とする。但し、本発明の
レーザ素子において各層は順に積層されていれば、必ず
しも接している必要はなく、例えば他の窒化物半導体層
を間に挟んでも本発明の範囲内である。
ーザ素子は、少なくとも基板の上にＧａＮよりなるｎ型
コンタクト層と、Ａｌを含む窒化物半導体よりなる第一
のｎ型クラッド層と、Ｉｎを含む窒化物半導体若しくは
ＧａＮよりなる第二のｎ型クラッド層と、多重量子井戸
構造の窒化物半導体よりなる活性層と、Ａｌを含む窒化
物半導体よりなる第一のｐ型クラッド層と、Ｉｎを含む
窒化物半導体若しくはＧａＮよりなる第二のｐ型クラッ
ド層と、Ａｌを含む窒化物半導体よりなる第三のｐ型ク
ラッド層と、ＧａＮよりなるｐ型コンタクト層とが積層
された構造を有することを特徴とする。但し、本発明の
レーザ素子において各層は順に積層されていれば、必ず
しも接している必要はなく、例えば他の窒化物半導体層
を間に挟んでも本発明の範囲内である。
【０００６】さらに本発明のレーザ素子は、前記ｎ型コ
ンタクト層と、第一のｎ型クラッド層との間、または前
記ｎ型コンタクト層中にＩｎを含む窒化物半導体よりな
るｎ型層を備えることを特徴とする。
ンタクト層と、第一のｎ型クラッド層との間、または前
記ｎ型コンタクト層中にＩｎを含む窒化物半導体よりな
るｎ型層を備えることを特徴とする。
【０００７】また前記ｎ型層の膜厚が１００オングスト
ローム以上、０．５μｍ以下であることを特徴とする。
ローム以上、０．５μｍ以下であることを特徴とする。
【０００８】
【作用】図１に本発明の一実施例に係るレーザ素子の構
造を示す模式的な断面図を示す。この図はレーザ素子の
共振面側から見た断面図である。１は基板、２はバッフ
ァ層、３はｎ型コンタクト層、４はｎ型層、５は第一の
ｎ型クラッド層、６は第二のｎ型クラッド層、７は活性
層、８は第一のｐ型クラッド層、９は第二のｐ型クラッ
ド層、１０は第三のｐ型クラッド層、１１はｐ型コンタ
クト層である。
造を示す模式的な断面図を示す。この図はレーザ素子の
共振面側から見た断面図である。１は基板、２はバッフ
ァ層、３はｎ型コンタクト層、４はｎ型層、５は第一の
ｎ型クラッド層、６は第二のｎ型クラッド層、７は活性
層、８は第一のｐ型クラッド層、９は第二のｐ型クラッ
ド層、１０は第三のｐ型クラッド層、１１はｐ型コンタ
クト層である。
【０００９】基板１はサファイア（Ａｌ2Ｏ3）、スピネ
ル１１１面（ＭｇＡｌ2Ｏ4）、ＳｉＣ、ＭｇＯ、Ｓｉ、
ＺｎＯ等の単結晶よりなる従来より知られている基板が
用いられる。
ル１１１面（ＭｇＡｌ2Ｏ4）、ＳｉＣ、ＭｇＯ、Ｓｉ、
ＺｎＯ等の単結晶よりなる従来より知られている基板が
用いられる。
【００１０】バッファ層２は基板と窒化物半導体との格
子不整合を緩和するために設けられ、通常ＧａＮ、Ａｌ
Ｎ、ＡｌＧａＮ等が１０００オングストローム以下の膜
厚で成長されるが、窒化物半導体と格子定数の近い基
板、格子整合した基板を用いる際、成長方法等によって
は形成されないこともあるので、省略することもでき
る。但し、サファイア、スピネルのように、窒化物半導
体と格子定数が異なる基板を用いる場合、バッファ層を
介すると、次に成長させるｎ型コンタクト層等の窒化物
半導体層の結晶性が飛躍的に良くなる。
子不整合を緩和するために設けられ、通常ＧａＮ、Ａｌ
Ｎ、ＡｌＧａＮ等が１０００オングストローム以下の膜
厚で成長されるが、窒化物半導体と格子定数の近い基
板、格子整合した基板を用いる際、成長方法等によって
は形成されないこともあるので、省略することもでき
る。但し、サファイア、スピネルのように、窒化物半導
体と格子定数が異なる基板を用いる場合、バッファ層を
介すると、次に成長させるｎ型コンタクト層等の窒化物
半導体層の結晶性が飛躍的に良くなる。
【００１１】ｎ型コンタクト層３はＩｎXＡｌYＧａ
1-X-YＮ（０≦X、０≦Y、X＋Y≦１）で構成することが
でき、特にｎ型ＧａＮで構成することにより、キャリア
濃度の高いｎ型層が得られ、また電極材料と好ましいオ
ーミック接触が得られるので、レーザ素子のしきい値電
流を低下させる上で必須である。またＧａＮに限らず、
ｎ型の窒化物半導体は、ノンドープ（不純物をドープし
ない状態）でも結晶内部にできる窒素空孔のためｎ型と
なる性質があるが、Ｓｉ、Ｇｅ、Ｓｎ等のドナー不純物
を結晶成長中にドープすることにより、キャリア濃度が
高く、好ましいｎ型特性を示す窒化物半導体が得られ
る。
1-X-YＮ（０≦X、０≦Y、X＋Y≦１）で構成することが
でき、特にｎ型ＧａＮで構成することにより、キャリア
濃度の高いｎ型層が得られ、また電極材料と好ましいオ
ーミック接触が得られるので、レーザ素子のしきい値電
流を低下させる上で必須である。またＧａＮに限らず、
ｎ型の窒化物半導体は、ノンドープ（不純物をドープし
ない状態）でも結晶内部にできる窒素空孔のためｎ型と
なる性質があるが、Ｓｉ、Ｇｅ、Ｓｎ等のドナー不純物
を結晶成長中にドープすることにより、キャリア濃度が
高く、好ましいｎ型特性を示す窒化物半導体が得られ
る。
【００１２】次のｎ型層４は特に形成する必要はない
が、この層を形成することにより次の第一のｎ型クラッ
ド層５にクラックが入りにくくなる。（以下、このｎ型
層をクラック防止層という。）このクラック防止層４は
Ｉｎを含むｎ型の窒化物半導体、好ましくは二元混晶あ
るいは三元混晶のＩｎXＧａ1-XＮ（０＜X≦１）で成長
させることにより、次に成長させる第一のｎ型クラッド
層を厚膜で成長させることが可能となる。いわばクラッ
ク防止層４はｎ型コンタクト層３と第一のｎ型クラッド
層５との間、若しくはｎ型コンタクト層３中にあって、
第二のバッファ層として作用し、このクラック防止層４
が存在することにより、次に成長させるＡｌを含む窒化
物半導体よりなる第一のｎ型クラッド層にクラックを入
りにくくする。
が、この層を形成することにより次の第一のｎ型クラッ
ド層５にクラックが入りにくくなる。（以下、このｎ型
層をクラック防止層という。）このクラック防止層４は
Ｉｎを含むｎ型の窒化物半導体、好ましくは二元混晶あ
るいは三元混晶のＩｎXＧａ1-XＮ（０＜X≦１）で成長
させることにより、次に成長させる第一のｎ型クラッド
層を厚膜で成長させることが可能となる。いわばクラッ
ク防止層４はｎ型コンタクト層３と第一のｎ型クラッド
層５との間、若しくはｎ型コンタクト層３中にあって、
第二のバッファ層として作用し、このクラック防止層４
が存在することにより、次に成長させるＡｌを含む窒化
物半導体よりなる第一のｎ型クラッド層にクラックを入
りにくくする。
【００１３】第三のｎ型クラッド層４の膜厚は１００オ
ングストローム以上、０．５μｍ以下の膜厚にすること
が好ましい。１００オングストロームよりも薄いと前記
のようにバッファ層として作用しにくく、０．５μｍよ
りも厚いと、結晶自体が黒変する傾向にある。
ングストローム以上、０．５μｍ以下の膜厚にすること
が好ましい。１００オングストロームよりも薄いと前記
のようにバッファ層として作用しにくく、０．５μｍよ
りも厚いと、結晶自体が黒変する傾向にある。
【００１４】第一のｎ型クラッド層５はＡｌを含むｎ型
の窒化物半導体で構成し、好ましくは二元混晶あるいは
三元混晶のＡｌXＧａ1-XＮ（０＜X≦１）とすることに
より、結晶性の良いものが得られる。またこの第一のｎ
型クラッド層は光閉じ込め層として作用し、通常０．１
μｍ〜１μｍの膜厚で成長させることが望ましい。
の窒化物半導体で構成し、好ましくは二元混晶あるいは
三元混晶のＡｌXＧａ1-XＮ（０＜X≦１）とすることに
より、結晶性の良いものが得られる。またこの第一のｎ
型クラッド層は光閉じ込め層として作用し、通常０．１
μｍ〜１μｍの膜厚で成長させることが望ましい。
【００１５】第二のｎ型クラッド層６は、Ｉｎを含むｎ
型の窒化物半導体若しくはｎ型ＧａＮで構成し、好まし
くはＩｎYＧａ1-YＮ（０≦Y＜１）とする。この第二の
ｎ型クラッド層６はＬＤの場合、光ガイド層として作用
し、通常１００オングストローム〜１μｍの膜厚で成長
させることが望ましく、特にＩｎＧａＮ、ＧａＮとする
ことにより次の活性層を量子井戸構造とすることが可能
になる。
型の窒化物半導体若しくはｎ型ＧａＮで構成し、好まし
くはＩｎYＧａ1-YＮ（０≦Y＜１）とする。この第二の
ｎ型クラッド層６はＬＤの場合、光ガイド層として作用
し、通常１００オングストローム〜１μｍの膜厚で成長
させることが望ましく、特にＩｎＧａＮ、ＧａＮとする
ことにより次の活性層を量子井戸構造とすることが可能
になる。
【００１６】活性層７は井戸層と障壁層とを積層した多
重量子井戸構造（ＭＱＷ：Multi-quantum-well）とす
る。ＭＱＷを構成する井戸層は、Ｉｎを含む窒化物半導
体、特に三元混晶のＩｎXＧａ1-XＮ（０＜X≦１）が好
ましく、また、障壁層も同様に三元混晶のＩｎYＧａ1-Y
Ｎ（０＜Y＜１）が好ましい。三元混晶のＩｎＧａＮは
四元混晶のものに比べて結晶性が良い物が得られるの
で、発光出力が向上する。また障壁層は井戸層よりもバ
ンドギャップエネルギーを大きくして、井戸＋障壁＋井
戸＋・・・＋障壁＋井戸層となるように積層して多重量
子井戸構造を構成する。このように活性層をＩｎＧａＮ
を積層したＭＱＷとすると、量子準位間発光で約３６５
ｎｍ〜６６０ｎｍ間での高出力なＬＤを実現することが
できる。さらに、井戸層の上にＩｎＧａＮよりなる障壁
層を積層すると、ＩｎＧａＮよりなる障壁層はＧａＮ、
ＡｌＧａＮ結晶に比べて結晶が柔らかい。そのためクラ
ッド層のＡｌＧａＮの厚さを厚くできるのでレーザ発振
が実現できる。
重量子井戸構造（ＭＱＷ：Multi-quantum-well）とす
る。ＭＱＷを構成する井戸層は、Ｉｎを含む窒化物半導
体、特に三元混晶のＩｎXＧａ1-XＮ（０＜X≦１）が好
ましく、また、障壁層も同様に三元混晶のＩｎYＧａ1-Y
Ｎ（０＜Y＜１）が好ましい。三元混晶のＩｎＧａＮは
四元混晶のものに比べて結晶性が良い物が得られるの
で、発光出力が向上する。また障壁層は井戸層よりもバ
ンドギャップエネルギーを大きくして、井戸＋障壁＋井
戸＋・・・＋障壁＋井戸層となるように積層して多重量
子井戸構造を構成する。このように活性層をＩｎＧａＮ
を積層したＭＱＷとすると、量子準位間発光で約３６５
ｎｍ〜６６０ｎｍ間での高出力なＬＤを実現することが
できる。さらに、井戸層の上にＩｎＧａＮよりなる障壁
層を積層すると、ＩｎＧａＮよりなる障壁層はＧａＮ、
ＡｌＧａＮ結晶に比べて結晶が柔らかい。そのためクラ
ッド層のＡｌＧａＮの厚さを厚くできるのでレーザ発振
が実現できる。
【００１７】さらにＩｎＧａＮとＧａＮとでは結晶の成
長温度が異なる。例えばＭＯＶＰＥ法ではＩｎＧａＮは
６００℃〜８００℃で成長させるのに対して、ＧａＮは
８００より高い温度で成長させる。従って、ＩｎＧａＮ
よりなる井戸層を成長させた後、ＧａＮよりなる障壁層
を成長させようとすれば、成長温度を上げてやる必要が
ある。成長温度を上げると、先に成長させたＩｎＧａＮ
井戸層が分解してしまうので結晶性の良い井戸層を得る
ことは難しい。さらに井戸層の膜厚は数十オングストロ
ームしかなく、薄膜の井戸層が分解するとＭＱＷを作製
するのが困難となる。それに対し本発明では、障壁層も
ＩｎＧａＮであるため、井戸層と障壁層が同一温度で成
長できる。従って、先に形成した井戸層が分解すること
がないので結晶性の良いＭＱＷを形成することができ
る。これはＭＱＷの最も好ましい態様を示したものであ
るが、他に井戸層をＩｎＧａＮ、障壁層をＧａＮ、Ａｌ
ＧａＮのように井戸層よりも障壁層のバンドギャップエ
ネルギーを大きくすればどのような組成でも良い。
長温度が異なる。例えばＭＯＶＰＥ法ではＩｎＧａＮは
６００℃〜８００℃で成長させるのに対して、ＧａＮは
８００より高い温度で成長させる。従って、ＩｎＧａＮ
よりなる井戸層を成長させた後、ＧａＮよりなる障壁層
を成長させようとすれば、成長温度を上げてやる必要が
ある。成長温度を上げると、先に成長させたＩｎＧａＮ
井戸層が分解してしまうので結晶性の良い井戸層を得る
ことは難しい。さらに井戸層の膜厚は数十オングストロ
ームしかなく、薄膜の井戸層が分解するとＭＱＷを作製
するのが困難となる。それに対し本発明では、障壁層も
ＩｎＧａＮであるため、井戸層と障壁層が同一温度で成
長できる。従って、先に形成した井戸層が分解すること
がないので結晶性の良いＭＱＷを形成することができ
る。これはＭＱＷの最も好ましい態様を示したものであ
るが、他に井戸層をＩｎＧａＮ、障壁層をＧａＮ、Ａｌ
ＧａＮのように井戸層よりも障壁層のバンドギャップエ
ネルギーを大きくすればどのような組成でも良い。
【００１８】活性層７の膜厚、つまり井戸層と障壁層を
積層した活性層７の総膜厚は２００オングストローム以
上に調整することが好ましい。２００オングストローム
よりも薄いと、十分に出力が上がらず、レーザ発振しに
くい傾向にある。また活性層の膜厚も厚すぎると出力が
低下する傾向にあり、０．５μｍ以下に調整することが
望ましい。
積層した活性層７の総膜厚は２００オングストローム以
上に調整することが好ましい。２００オングストローム
よりも薄いと、十分に出力が上がらず、レーザ発振しに
くい傾向にある。また活性層の膜厚も厚すぎると出力が
低下する傾向にあり、０．５μｍ以下に調整することが
望ましい。
【００１９】さらに井戸層の膜厚は７０オングストロー
ム以下、さらに望ましくは５０オングストローム以下に
調整することが好ましい。図２は井戸層の膜厚と発光出
力との関係を示す図であり、発光出力はＬＥＤ素子につ
いて示している。出力に関してはＬＤでも同様のことが
云える。これはこの膜厚がＩｎＧａＮ井戸層の臨界膜厚
以下であることを示している。ＩｎＧａＮでは電子のボ
ーア半径が約３０オングストロームであり、このためＩ
ｎＧａＮの量子効果が７０オングストローム以下で現れ
る。
ム以下、さらに望ましくは５０オングストローム以下に
調整することが好ましい。図２は井戸層の膜厚と発光出
力との関係を示す図であり、発光出力はＬＥＤ素子につ
いて示している。出力に関してはＬＤでも同様のことが
云える。これはこの膜厚がＩｎＧａＮ井戸層の臨界膜厚
以下であることを示している。ＩｎＧａＮでは電子のボ
ーア半径が約３０オングストロームであり、このためＩ
ｎＧａＮの量子効果が７０オングストローム以下で現れ
る。
【００２０】また障壁層の厚さも１５０オングストロー
ム以下、さらに望ましくは１００オングストローム以下
の厚さに調整することが望ましい。図３は障壁層と膜厚
と発光出力との関係を示す図であり、発光出力は図２と
同様に、ＬＥＤ素子について示すものであるが、ＬＤに
関しても同様のことが云える。
ム以下、さらに望ましくは１００オングストローム以下
の厚さに調整することが望ましい。図３は障壁層と膜厚
と発光出力との関係を示す図であり、発光出力は図２と
同様に、ＬＥＤ素子について示すものであるが、ＬＤに
関しても同様のことが云える。
【００２１】次の第一のｐ型クラッド層８はＡｌを含む
ｐ型の窒化物半導体で構成し、好ましくは三元混晶若し
くは二元混晶のＡｌXＧａ1-XＮ（０＜X≦１）よりなる
ｐ型クラッド層が形成されていることが望ましい。さら
にこのＡｌＧａＮは１μｍ以下、さらに好ましくは１０
オングストローム以上、０．５μｍ以下に調整する。こ
のｐ型クラッド層を活性層に接して形成することによ
り、素子の出力が格段に向上する。逆に活性層に接する
クラッド層をＧａＮとすると素子の出力が約１／３に低
下してしまう。これはＡｌＧａＮがＧａＮに比べてｐ型
になりやすく、またｐ型クラッド層成長時に、ＩｎＧａ
Ｎが分解するのを抑える作用があるためと推察される
が、詳しいことは不明である。この第一のｐ型クラッド
層８は１μｍ以下、さらに好ましくは０．１μｍ以下の
膜厚で成長させることにより、ＩｎＧａＮよりなる活性
層が分解するのを防止するキャップ層としての作用があ
り、また活性層の上にＡｌを含むｐ型窒化物半導体より
なる第一のｐ型層８を成長させることにより、発光出力
が向上する。第一のｐ型クラッド層８の膜厚は１μｍよ
りも厚いと、クラッド層自体にクラックが入りやすくな
り素子作製が困難となる傾向にある。なおｐ型の窒化物
半導体はＺｎ、Ｍｇ、Ｂｅ、Ｃｄ、Ｃａ等のアクセプタ
ー不純物を結晶成長中にドープすることによって得られ
るが、その中でもＭｇが最も好ましいｐ型特性を示す。
また結晶成長後、不活性ガス雰囲気中で、４００℃以上
でアニーリングすることにより、さらに低抵抗なｐ型を
得ることができる。
ｐ型の窒化物半導体で構成し、好ましくは三元混晶若し
くは二元混晶のＡｌXＧａ1-XＮ（０＜X≦１）よりなる
ｐ型クラッド層が形成されていることが望ましい。さら
にこのＡｌＧａＮは１μｍ以下、さらに好ましくは１０
オングストローム以上、０．５μｍ以下に調整する。こ
のｐ型クラッド層を活性層に接して形成することによ
り、素子の出力が格段に向上する。逆に活性層に接する
クラッド層をＧａＮとすると素子の出力が約１／３に低
下してしまう。これはＡｌＧａＮがＧａＮに比べてｐ型
になりやすく、またｐ型クラッド層成長時に、ＩｎＧａ
Ｎが分解するのを抑える作用があるためと推察される
が、詳しいことは不明である。この第一のｐ型クラッド
層８は１μｍ以下、さらに好ましくは０．１μｍ以下の
膜厚で成長させることにより、ＩｎＧａＮよりなる活性
層が分解するのを防止するキャップ層としての作用があ
り、また活性層の上にＡｌを含むｐ型窒化物半導体より
なる第一のｐ型層８を成長させることにより、発光出力
が向上する。第一のｐ型クラッド層８の膜厚は１μｍよ
りも厚いと、クラッド層自体にクラックが入りやすくな
り素子作製が困難となる傾向にある。なおｐ型の窒化物
半導体はＺｎ、Ｍｇ、Ｂｅ、Ｃｄ、Ｃａ等のアクセプタ
ー不純物を結晶成長中にドープすることによって得られ
るが、その中でもＭｇが最も好ましいｐ型特性を示す。
また結晶成長後、不活性ガス雰囲気中で、４００℃以上
でアニーリングすることにより、さらに低抵抗なｐ型を
得ることができる。
【００２２】第二のｐ型クラッド層９はＩｎを含む窒化
物半導体若しくはＧａＮで構成し、好ましくは二元混晶
または三元混晶のＩｎYＧａ1-YＮ（０＜Y≦１）を成長
させる。この第二のｐ型クラッド層９はＬＤの場合、光
ガイド層として作用し、通常１００オングストローム〜
１μｍの膜厚で成長させることが望ましく、ＧａＮの他
にＩｎＧａＮ等のＩｎを含むｐ型窒化物半導体で成長さ
せることもでき、特にＩｎＧａＮ、ＧａＮとすることに
より次のＡｌを含む第三のｐ型クラッド層１０を結晶性
良く成長できる。
物半導体若しくはＧａＮで構成し、好ましくは二元混晶
または三元混晶のＩｎYＧａ1-YＮ（０＜Y≦１）を成長
させる。この第二のｐ型クラッド層９はＬＤの場合、光
ガイド層として作用し、通常１００オングストローム〜
１μｍの膜厚で成長させることが望ましく、ＧａＮの他
にＩｎＧａＮ等のＩｎを含むｐ型窒化物半導体で成長さ
せることもでき、特にＩｎＧａＮ、ＧａＮとすることに
より次のＡｌを含む第三のｐ型クラッド層１０を結晶性
良く成長できる。
【００２３】第三のｐ型クラッド層１０は、Ａｌを含む
窒化物半導体で構成し、好ましくは二元混晶または三元
混晶のＡｌZＧａ1-ZＮ（０＜Z≦１）を成長させる。こ
の第三のｐ型クラッド層１０はＬＤの場合、光閉じ込め
層として作用し、０．１μｍ〜１μｍの膜厚で成長させ
ることが望ましく、ＡｌＧａＮのようなＡｌを含むｐ型
窒化物半導体とすることにより、好ましく光閉じ込め層
として作用する。
窒化物半導体で構成し、好ましくは二元混晶または三元
混晶のＡｌZＧａ1-ZＮ（０＜Z≦１）を成長させる。こ
の第三のｐ型クラッド層１０はＬＤの場合、光閉じ込め
層として作用し、０．１μｍ〜１μｍの膜厚で成長させ
ることが望ましく、ＡｌＧａＮのようなＡｌを含むｐ型
窒化物半導体とすることにより、好ましく光閉じ込め層
として作用する。
【００２４】最後のｐ型コンタクト層１１はＩｎXＡｌY
Ｇａ1-X-YＮ（０≦X、０≦Y、X＋Y≦１）で構成するこ
とができ、特にｐ型ＧａＮとすると、最もキャリア濃度
の高いｐ型層が得られて、正電極の材料と良好なオーミ
ック接触が得られ、ＬＤの場合ｎ型コンタクト層３と同
様にしきい値電流を低下させる上で重要である。なお本
明細書において示すｎ型層の一般式ＡｌXＧａ1-XＮ、ｐ
型層のＡｌXＧａ1-XＮ等の組成比X値は単に一般式を示
しているに過ぎず、ｎ型層のXとｐ型層のXとが同一の値
を示すものではない。また同様に他の一般式において使
用するY値、Z値とも同一の一般式が同一の値を示すもの
ではない。
Ｇａ1-X-YＮ（０≦X、０≦Y、X＋Y≦１）で構成するこ
とができ、特にｐ型ＧａＮとすると、最もキャリア濃度
の高いｐ型層が得られて、正電極の材料と良好なオーミ
ック接触が得られ、ＬＤの場合ｎ型コンタクト層３と同
様にしきい値電流を低下させる上で重要である。なお本
明細書において示すｎ型層の一般式ＡｌXＧａ1-XＮ、ｐ
型層のＡｌXＧａ1-XＮ等の組成比X値は単に一般式を示
しているに過ぎず、ｎ型層のXとｐ型層のXとが同一の値
を示すものではない。また同様に他の一般式において使
用するY値、Z値とも同一の一般式が同一の値を示すもの
ではない。
【００２５】
【実施例】以下、ＭＯＶＰＥ法により本発明のＬＤ素子
を作成する方法を述べるが、本発明の発光素子はＭＯＶ
ＰＥ法だけではなく、例えばＭＢＥ、ＨＤＶＰＥ等の他
の知られている窒化物半導体の気相成長法を用いて成長
させることも可能である。
を作成する方法を述べるが、本発明の発光素子はＭＯＶ
ＰＥ法だけではなく、例えばＭＢＥ、ＨＤＶＰＥ等の他
の知られている窒化物半導体の気相成長法を用いて成長
させることも可能である。
【００２６】［実施例１］よく洗浄されたサファイア基
板１（０００１面）をＭＯＶＰＥ装置の反応容器内に設
置した後、原料ガスにＴＭＧ（トリメチルガリウム）
と、アンモニアを用い、温度５００℃でサファイア基板
の表面にＧａＮよりなるバッファ層２を２００オングス
トロームの膜厚で成長させた。
板１（０００１面）をＭＯＶＰＥ装置の反応容器内に設
置した後、原料ガスにＴＭＧ（トリメチルガリウム）
と、アンモニアを用い、温度５００℃でサファイア基板
の表面にＧａＮよりなるバッファ層２を２００オングス
トロームの膜厚で成長させた。
【００２７】続いて温度を１０５０℃に上げ、原料ガス
にＴＭＧ、アンモニア、ドナー不純物としてＳｉＨ
4（シラン）ガスを用いて、ＳｉドープＧａＮよりなる
ｎ型コンタクト層３を４μｍの膜厚で成長させた。
にＴＭＧ、アンモニア、ドナー不純物としてＳｉＨ
4（シラン）ガスを用いて、ＳｉドープＧａＮよりなる
ｎ型コンタクト層３を４μｍの膜厚で成長させた。
【００２８】次に温度を７５０℃まで下げ、原料ガスに
ＴＭＧ、ＴＭＩ（トリメチルインジウム）、アンモニ
ア、不純物ガスにシランガスを用い、ＳｉドープＩｎ0.
1Ｇａ0.9Ｎよりなるクラック防止層（ｎ型層）４を５０
０オングストロームの膜厚で成長させた。
ＴＭＧ、ＴＭＩ（トリメチルインジウム）、アンモニ
ア、不純物ガスにシランガスを用い、ＳｉドープＩｎ0.
1Ｇａ0.9Ｎよりなるクラック防止層（ｎ型層）４を５０
０オングストロームの膜厚で成長させた。
【００２９】次に、温度を１０５０℃にして、原料ガス
にＴＥＧ、ＴＭＡ（トリメチルアルミニウム）、アンモ
ニア、不純物ガスにシランガスを用いて、Ｓｉドープｎ
型Ａｌ0.3Ｇａ0.7Ｎよりなる第一のｎ型クラッド層５を
０．５μｍの膜厚で成長させた。
にＴＥＧ、ＴＭＡ（トリメチルアルミニウム）、アンモ
ニア、不純物ガスにシランガスを用いて、Ｓｉドープｎ
型Ａｌ0.3Ｇａ0.7Ｎよりなる第一のｎ型クラッド層５を
０．５μｍの膜厚で成長させた。
【００３０】続いて、原料ガスにＴＭＧ、アンモニア、
不純物ガスにシランガスを用い、Ｓｉドープｎ型ＧａＮ
よりなる第二のｎ型クラッド層６を５００オングストロ
ームの膜厚で成長させた。
不純物ガスにシランガスを用い、Ｓｉドープｎ型ＧａＮ
よりなる第二のｎ型クラッド層６を５００オングストロ
ームの膜厚で成長させた。
【００３１】次に原料ガスにＴＭＧ、ＴＭＩ、アンモニ
アを用いて活性層７を成長させた。活性層７は温度を７
５０℃に保持して、まずノンドープＩｎ0.2Ｇａ0.8Ｎよ
りなる井戸層を２５オングストロームの膜厚で成長させ
る。次にＴＭＩのモル比を変化させるのみで同一温度
で、ノンドープＩｎ0.01Ｇａ0.95Ｎよりなる障壁層を５
０オングストロームの膜厚で成長させる。この操作を１
３回繰り返し、最後に井戸層を成長させ総膜厚０．１μ
ｍの膜厚の多重量子井戸構造よりなる活性層７を成長さ
せた。
アを用いて活性層７を成長させた。活性層７は温度を７
５０℃に保持して、まずノンドープＩｎ0.2Ｇａ0.8Ｎよ
りなる井戸層を２５オングストロームの膜厚で成長させ
る。次にＴＭＩのモル比を変化させるのみで同一温度
で、ノンドープＩｎ0.01Ｇａ0.95Ｎよりなる障壁層を５
０オングストロームの膜厚で成長させる。この操作を１
３回繰り返し、最後に井戸層を成長させ総膜厚０．１μ
ｍの膜厚の多重量子井戸構造よりなる活性層７を成長さ
せた。
【００３２】活性層７成長後、温度を１０５０℃にして
ＴＭＧ、ＴＭＡ、アンモニア、アクセプター不純物源と
してＣｐ2Ｍｇ（シクロペンタジエニルマグネシウム）
を用い、Ｍｇドープｐ型Ａｌ0.2Ｇａ0.8Ｎよりなる第一
のｐ型クラッド層８を１００オングストロームの膜厚で
成長させた。
ＴＭＧ、ＴＭＡ、アンモニア、アクセプター不純物源と
してＣｐ2Ｍｇ（シクロペンタジエニルマグネシウム）
を用い、Ｍｇドープｐ型Ａｌ0.2Ｇａ0.8Ｎよりなる第一
のｐ型クラッド層８を１００オングストロームの膜厚で
成長させた。
【００３３】次に温度を１０５０℃に保持しながら、Ｔ
ＭＧ、アンモニア、Ｃｐ2Ｍｇを用いＭｇドープｐ型Ｇ
ａＮよりなる第二のｐ型クラッド層９を５００オングス
トロームの膜厚で成長させた。
ＭＧ、アンモニア、Ｃｐ2Ｍｇを用いＭｇドープｐ型Ｇ
ａＮよりなる第二のｐ型クラッド層９を５００オングス
トロームの膜厚で成長させた。
【００３４】続いて、ＴＭＧ、ＴＭＡ、アンモニア、Ｃ
ｐ2Ｍｇを用いてＭｇドープＡｌ0.3Ｇａ0.7Ｎよりなる
第三のｐ型クラッド層１０を０．５μｍの膜厚で成長さ
せた。
ｐ2Ｍｇを用いてＭｇドープＡｌ0.3Ｇａ0.7Ｎよりなる
第三のｐ型クラッド層１０を０．５μｍの膜厚で成長さ
せた。
【００３５】続いて、ＴＭＧ、アンモニア、Ｃｐ2Ｍｇ
を用い、Ｍｇドープｐ型ＧａＮよりなるｐ型コンタクト
層１１を０．５μｍの膜厚で成長させた。
を用い、Ｍｇドープｐ型ＧａＮよりなるｐ型コンタクト
層１１を０．５μｍの膜厚で成長させた。
【００３６】以上のようにして窒化物半導体を積層した
ウェーハを反応容器から取り出し、図１に示すように最
上層のｐ型コンタクト層１１より選択エッチングを行
い、ｎ型コンタクト層３の表面を露出させ、露出したｎ
型コンタクト層３と、ｐ型コンタクト層１１の表面にそ
れぞれストライプ状の電極を形成した後、ストライプ状
の電極に直交する方向から、さらにエッチングを行い垂
直なエッチング端面を形成して、そのエッチング面に常
法に従って反射鏡を形成して共振面とした。共振面側か
ら見たレーザ素子の断面図が図１に示す断面図である。
このレーザ素子をヒートシンクに設置し、ＬＤとしたと
ころ、非常に優れた結晶が積層できていたため、常温に
おいて、しきい値電流密度４．０ｋＡ／cm2で発光波長
４１０ｎｍ、半値幅２ｎｍのレーザ発振を示した。
ウェーハを反応容器から取り出し、図１に示すように最
上層のｐ型コンタクト層１１より選択エッチングを行
い、ｎ型コンタクト層３の表面を露出させ、露出したｎ
型コンタクト層３と、ｐ型コンタクト層１１の表面にそ
れぞれストライプ状の電極を形成した後、ストライプ状
の電極に直交する方向から、さらにエッチングを行い垂
直なエッチング端面を形成して、そのエッチング面に常
法に従って反射鏡を形成して共振面とした。共振面側か
ら見たレーザ素子の断面図が図１に示す断面図である。
このレーザ素子をヒートシンクに設置し、ＬＤとしたと
ころ、非常に優れた結晶が積層できていたため、常温に
おいて、しきい値電流密度４．０ｋＡ／cm2で発光波長
４１０ｎｍ、半値幅２ｎｍのレーザ発振を示した。
【００３７】［実施例２］実施例１において、第三のｎ
型クラッド層４の膜厚を０．１μｍとする他は同様にレ
ーザ素子を作製したところ、同じく、しきい値電流密度
４．０ｋＡ／cm2で４１０ｎｍ、半値幅２ｎｍのレーザ
発振を示した。
型クラッド層４の膜厚を０．１μｍとする他は同様にレ
ーザ素子を作製したところ、同じく、しきい値電流密度
４．０ｋＡ／cm2で４１０ｎｍ、半値幅２ｎｍのレーザ
発振を示した。
【００３８】［実施例３］実施例１のｎ型コンタクト層
３を成長させる工程において、ＳｉドープＧａＮよりな
るｎ型コンタクト層３を４μｍの膜厚で成長させた後、
温度を７５０℃にして、実施例１と同じく、Ｓｉドープ
Ｉｎ0.1Ｇａ0.9Ｎよりなるクラック防止層を２００オン
グストロームの膜厚で成長させた。
３を成長させる工程において、ＳｉドープＧａＮよりな
るｎ型コンタクト層３を４μｍの膜厚で成長させた後、
温度を７５０℃にして、実施例１と同じく、Ｓｉドープ
Ｉｎ0.1Ｇａ0.9Ｎよりなるクラック防止層を２００オン
グストロームの膜厚で成長させた。
【００３９】続いて、温度を１０５０℃にして、再度Ｓ
ｉドープＧａＮよりなるｎ型コンタクト層３を０．５μ
ｍの膜厚で成長させた後、このｎ型コンタクト層の上に
直接第一のｎ型クラッド層５を成長させた。
ｉドープＧａＮよりなるｎ型コンタクト層３を０．５μ
ｍの膜厚で成長させた後、このｎ型コンタクト層の上に
直接第一のｎ型クラッド層５を成長させた。
【００４０】第一のｎ型クラッド層を成長させた後は実
施例１と同様にしてレーザ素子を作製したところ、同じ
く、しきい値電流密度４．０ｋＡ／cm2で４１０ｎｍ、
半値幅２ｎｍのレーザ発振を示した。
施例１と同様にしてレーザ素子を作製したところ、同じ
く、しきい値電流密度４．０ｋＡ／cm2で４１０ｎｍ、
半値幅２ｎｍのレーザ発振を示した。
【００４１】［実施例４］実施例１の第二のｎ型クラッ
ド層６を成長させる工程において、温度を７５０度にし
て、原料ガスにＴＭＧ、ＴＭＩ、アンモニア、不純物ガ
スにシランガスを用い、Ｓｉドープｎ型Ｉｎ0.05Ｇａ0.
95Ｎを５００オングストロームの膜厚で成長させた。後
は実施例１と同様にして活性層７と、第一のｐ型クラッ
ド層８とを成長させた。
ド層６を成長させる工程において、温度を７５０度にし
て、原料ガスにＴＭＧ、ＴＭＩ、アンモニア、不純物ガ
スにシランガスを用い、Ｓｉドープｎ型Ｉｎ0.05Ｇａ0.
95Ｎを５００オングストロームの膜厚で成長させた。後
は実施例１と同様にして活性層７と、第一のｐ型クラッ
ド層８とを成長させた。
【００４２】次に温度を７５０℃にして、ＴＭＧ、ＴＭ
Ｉ、アンモニア、Ｃｐ2Ｍｇを用いＭｇドープｐ型Ｉｎ
0.01Ｇａ0.99Ｎよりなる第二のｐ型クラッド層９を５０
０オングストロームの膜厚で成長させた。後は実施例１
と同様にして第三のｐ型クラッド層１０、ｐ型コンタク
ト層１１とを成長させてレーザ素子としたところ、同じ
く、しきい値電流密度４．０ｋＡ／cm2で４１０ｎｍ、
半値幅２ｎｍのレーザ発振を示した。
Ｉ、アンモニア、Ｃｐ2Ｍｇを用いＭｇドープｐ型Ｉｎ
0.01Ｇａ0.99Ｎよりなる第二のｐ型クラッド層９を５０
０オングストロームの膜厚で成長させた。後は実施例１
と同様にして第三のｐ型クラッド層１０、ｐ型コンタク
ト層１１とを成長させてレーザ素子としたところ、同じ
く、しきい値電流密度４．０ｋＡ／cm2で４１０ｎｍ、
半値幅２ｎｍのレーザ発振を示した。
【００４３】［実施例５］実施例１において、基板にス
ピネル（ＭｇＡｌ2Ｏ4）の（１１１）面を用いる他は同
様にして、ＧａＮよりなるバッファ層２、ＳｉドープＧ
ａＮよりなるｎ型コンタクト層３、ＳｉドープＩｎ0.1
Ｇａ0.9Ｎよりなるクラック防止層４、Ｓｉドープｎ型
Ａｌ0.3Ｇａ0.7Ｎよりなる第一のｎ型クラッド層５、Ｓ
ｉドープｎ型ＧａＮよりなる第二のｎ型クラッド層６、
総膜厚０．１μｍの膜厚の多重量子井戸構造よりなる活
性層７、Ｍｇドープｐ型Ａｌ0.2Ｇａ0.8Ｎよりなる第一
のｐ型クラッド層８、Ｍｇドープｐ型ＧａＮよりなる第
二のｐ型クラッド層９、ＭｇドープＡｌ0.3Ｇａ0.7Ｎよ
りなる第三のｐ型クラッド層１０、Ｍｇドープｐ型Ｇａ
Ｎよりなるｐ型コンタクト層１１を順に成長させた。
ピネル（ＭｇＡｌ2Ｏ4）の（１１１）面を用いる他は同
様にして、ＧａＮよりなるバッファ層２、ＳｉドープＧ
ａＮよりなるｎ型コンタクト層３、ＳｉドープＩｎ0.1
Ｇａ0.9Ｎよりなるクラック防止層４、Ｓｉドープｎ型
Ａｌ0.3Ｇａ0.7Ｎよりなる第一のｎ型クラッド層５、Ｓ
ｉドープｎ型ＧａＮよりなる第二のｎ型クラッド層６、
総膜厚０．１μｍの膜厚の多重量子井戸構造よりなる活
性層７、Ｍｇドープｐ型Ａｌ0.2Ｇａ0.8Ｎよりなる第一
のｐ型クラッド層８、Ｍｇドープｐ型ＧａＮよりなる第
二のｐ型クラッド層９、ＭｇドープＡｌ0.3Ｇａ0.7Ｎよ
りなる第三のｐ型クラッド層１０、Ｍｇドープｐ型Ｇａ
Ｎよりなるｐ型コンタクト層１１を順に成長させた。
【００４４】以上のようにしてスピネル基板の上に窒化
物半導体を積層したウェーハを反応容器から取り出し、
実施例１と同様にして最上層のｐ型コンタクト層１１よ
り選択エッチングを行い、ｎ型コンタクト層３の表面を
露出させ、露出したｎ型コンタクト層３と、ｐ型コンタ
クト層１１の表面にそれぞれストライプ状の電極を形成
した。
物半導体を積層したウェーハを反応容器から取り出し、
実施例１と同様にして最上層のｐ型コンタクト層１１よ
り選択エッチングを行い、ｎ型コンタクト層３の表面を
露出させ、露出したｎ型コンタクト層３と、ｐ型コンタ
クト層１１の表面にそれぞれストライプ状の電極を形成
した。
【００４５】次にストライプ状の電極に直交する方向か
ら、ウェーハの切断を行い、その切断面を研磨して平滑
面を作成した後、その平滑面に常法に従って反射鏡を形
成して共振面とした。後は、後はストライプ状の電極に
水平な方向で切断し、実施例１と同様にしてＬＤとした
ところ、同じく常温において、しきい値電流密度４．０
ｋＡ／cm2で発光波長４１０ｎｍ、半値幅２ｎｍのレー
ザ発振を示した。
ら、ウェーハの切断を行い、その切断面を研磨して平滑
面を作成した後、その平滑面に常法に従って反射鏡を形
成して共振面とした。後は、後はストライプ状の電極に
水平な方向で切断し、実施例１と同様にしてＬＤとした
ところ、同じく常温において、しきい値電流密度４．０
ｋＡ／cm2で発光波長４１０ｎｍ、半値幅２ｎｍのレー
ザ発振を示した。
【００４６】
【発明の効果】以上説明したように本発明のＬＤは各層
それぞれが独自の作用を成し、各層が積層されて発振可
能となった。このように本発明で短波長ＬＤが実現でき
たことにより、書き込み光源、読みとり光源としての容
量が従来に比べて飛躍的に向上し、その産業上の利用価
値は非常に大きい。
それぞれが独自の作用を成し、各層が積層されて発振可
能となった。このように本発明で短波長ＬＤが実現でき
たことにより、書き込み光源、読みとり光源としての容
量が従来に比べて飛躍的に向上し、その産業上の利用価
値は非常に大きい。
【図１】 本発明の一実施例に係るＬＤの構造を示す模
式断面図。
式断面図。
【図２】 本発明の一実施例に係る素子の活性層の井戸
層と発光出力との関係を示す図。
層と発光出力との関係を示す図。
【図３】 本発明の一実施例に係る素子の活性層の障壁
層と発光出力との関係を示す図。
層と発光出力との関係を示す図。
１・・・基板 ２・・・ＧａＮバッファ層 ３・・・ｎ型ＧａＮ（ｎ型コンタクト層） ４・・・ｎ型ＩｎＧａＮ（クラック防止層） ５・・・ｎ型ＡｌＧａＮ（第一のｎ型クラッド層） ６・・・ｎ型ＧａＮ（第二のｎ型クラッド層） ７・・・活性層 ８・・・ｐ型ＡｌＧａＮ（第一のｐ型クラッド層） ９・・・ｐ型ＧａＮ（第二のｐ型クラッド層） １０・・・ｐ型ＡｌＧａＮ（第三のｐ型クラッド層） １１・・・ｐ型ＧａＮ（ｐ型コンタクト層）
Claims (4)
- 【請求項１】 少なくとも基板の上にＩｎXＡｌYＧａ
1-X-YＮ（０≦X、０≦Y、X＋Y≦１）よりなるｎ型コン
タクト層と、Ａｌを含む窒化物半導体よりなる第一のｎ
型クラッド層と、Ｉｎを含む窒化物半導体若しくはＧａ
Ｎよりなる第二のｎ型クラッド層と、多重量子井戸構造
の窒化物半導体よりなる活性層と、Ａｌを含む窒化物半
導体よりなる第一のｐ型クラッド層と、Ｉｎを含む窒化
物半導体若しくはＧａＮよりなる第二のｐ型クラッド層
と、Ａｌを含む窒化物半導体よりなる第三のｐ型クラッ
ド層と、ＩｎXＡｌYＧａ1-X-YＮ（０≦X、０≦Y、X＋Y
≦１）よりなるｐ型コンタクト層とが積層された構造を
有することを特徴とする窒化物半導体レーザ素子。 - 【請求項２】 前記ｎ型コンタクト層と、第一のｎ型ク
ラッド層との間、または前記ｎ型コンタクト層中にＩｎ
を含む窒化物半導体よりなるｎ型層を備えることを特徴
とする請求項１に記載の窒化物半導体レーザ素子。 - 【請求項３】 前記ｎ型層の膜厚が１００オングストロ
ーム以上、０．５μｍ以下であることを特徴とする請求
項２に記載の窒化物半導体レーザ素子。 - 【請求項４】 前記基板がスピネル（ＭｇＡｌ2Ｏ4）で
あることを特徴とする請求項１乃至請求項３の内のいず
れか一項に記載の窒化物半導体レーザ素子。
Priority Applications (13)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP33205695A JP2891348B2 (ja) | 1995-11-24 | 1995-12-20 | 窒化物半導体レーザ素子 |
| EP96117792A EP0772249B1 (en) | 1995-11-06 | 1996-11-06 | Nitride semiconductor device |
| EP06002478A EP1653524A1 (en) | 1995-11-06 | 1996-11-06 | Nitride semiconductor device |
| DE69636088T DE69636088T2 (de) | 1995-11-06 | 1996-11-06 | Halbleitervorrichtung aus einer Nitridverbindung |
| CNB2004100037214A CN1264262C (zh) | 1995-11-06 | 1996-11-06 | 氮化物半导体器件 |
| CNB961205253A CN1160801C (zh) | 1995-11-06 | 1996-11-06 | 氮化物半导体器件 |
| KR1019960052331A KR100267839B1 (ko) | 1995-11-06 | 1996-11-06 | 질화물 반도체 장치 |
| CNB200410003720XA CN100350641C (zh) | 1995-11-06 | 1996-11-06 | 氮化物半导体器件 |
| US08/743,729 US5959307A (en) | 1995-11-06 | 1996-11-06 | Nitride semiconductor device |
| US10/229,067 US20030015724A1 (en) | 1995-11-06 | 2002-08-28 | Nitride semiconductor device |
| US10/718,652 US7166874B2 (en) | 1995-11-06 | 2003-11-24 | Nitride semiconductor with active layer of quantum well structure with indium-containing nitride semiconductor |
| US10/801,038 US7166869B2 (en) | 1995-11-06 | 2004-03-16 | Nitride semiconductor with active layer of quantum well structure with indium-containing nitride semiconductor |
| US11/635,613 US8304790B2 (en) | 1995-11-06 | 2006-12-08 | Nitride semiconductor with active layer of quantum well structure with indium-containing nitride semiconductor |
Applications Claiming Priority (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP30528095 | 1995-11-24 | ||
| JP31785095 | 1995-12-06 | ||
| JP7-317850 | 1995-12-06 | ||
| JP7-305280 | 1995-12-06 | ||
| JP33205695A JP2891348B2 (ja) | 1995-11-24 | 1995-12-20 | 窒化物半導体レーザ素子 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09219556A true JPH09219556A (ja) | 1997-08-19 |
| JP2891348B2 JP2891348B2 (ja) | 1999-05-17 |
Family
ID=27338743
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| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
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Country Status (1)
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|---|---|
| JP (1) | JP2891348B2 (ja) |
Cited By (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| US6958497B2 (en) | 2001-05-30 | 2005-10-25 | Cree, Inc. | Group III nitride based light emitting diode structures with a quantum well and superlattice, group III nitride based quantum well structures and group III nitride based superlattice structures |
| US7692182B2 (en) | 2001-05-30 | 2010-04-06 | Cree, Inc. | Group III nitride based quantum well light emitting device structures with an indium containing capping structure |
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Cited By (19)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6249534B1 (en) | 1998-04-06 | 2001-06-19 | Matsushita Electronics Corporation | Nitride semiconductor laser device |
| US6873634B2 (en) | 2000-09-29 | 2005-03-29 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Semiconductor laser diode |
| US8546787B2 (en) | 2001-05-30 | 2013-10-01 | Cree, Inc. | Group III nitride based quantum well light emitting device structures with an indium containing capping structure |
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| US6870193B2 (en) | 2002-01-24 | 2005-03-22 | Sony Corporation | Semiconductor light emitting device and its manufacturing method |
| US7125732B2 (en) | 2002-01-24 | 2006-10-24 | Sony Corporation | Semiconductor light emitting device and its manufacturing method |
| US8507924B2 (en) | 2004-07-02 | 2013-08-13 | Cree, Inc. | Light emitting diode with high aspect ratio submicron roughness for light extraction and methods of forming |
| US8679876B2 (en) | 2006-11-15 | 2014-03-25 | Cree, Inc. | Laser diode and method for fabricating same |
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| US8519437B2 (en) | 2007-09-14 | 2013-08-27 | Cree, Inc. | Polarization doping in nitride based diodes |
| US9012937B2 (en) | 2007-10-10 | 2015-04-21 | Cree, Inc. | Multiple conversion material light emitting diode package and method of fabricating same |
| US8575592B2 (en) | 2010-02-03 | 2013-11-05 | Cree, Inc. | Group III nitride based light emitting diode structures with multiple quantum well structures having varying well thicknesses |
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