JPH10135576A - Semiconductor light-emitting element, optical semiconductor element, light-emitting diode, and display - Google Patents

Semiconductor light-emitting element, optical semiconductor element, light-emitting diode, and display

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JPH10135576A
JPH10135576A JP3813897A JP3813897A JPH10135576A JP H10135576 A JPH10135576 A JP H10135576A JP 3813897 A JP3813897 A JP 3813897A JP 3813897 A JP3813897 A JP 3813897A JP H10135576 A JPH10135576 A JP H10135576A
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Megumi Doumen
Kazuhiko Horino
和彦 堀野
恵 堂免
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Fujitsu Ltd
富士通株式会社
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To reduce a threshold current density required for optical oscillation by forming an active layer with a specific property on a second semiconductor layer that is formed via a first semiconductor layer on a substrate main surface, forming a third semiconductor layer with a different property on it, and making the direction of the film thickness of the active layer different from the axis of one-axis anisotropy. SOLUTION: A second semiconductor layer 13 is formed on the main surface of a substrate 11 directly or via a first semiconductor layer 12, and an active layer 14 whose energy band gap is smaller than the second semiconductor layer 13 and is made of a semiconductor with one-axis anisotropy is formed on the second semiconductor layer 13. Further, a third semiconductor layer 15 with a larger energy band gap than that of the active layer 14 is formed on the active layer 14. Then, a pair of electrodes 17 and 18 for causing current to flow in the direction of a film thickness are provided on the second semiconductor layer 13, the active layer 14, and the third semiconductor layer 15, where at least the direction of the film thickness of the active layer 14 is different from the axis of the one-axis anisotropy.

Description

【発明の詳細な説明】 DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】 [0001]

【発明の属する技術分野】本発明は半導体発光素子、光半導体素子、発光ダイオード及び表示装置に関するものであり、より詳しくは、青色から紫外にかけた波長帯の光を発光するGaN等のウルツ鉱型化合物半導体を発光部に有する半導体発光素子、光半導体素子、発光ダイオード及び表示装置に関するものである。 The present invention is a semiconductor light emitting device TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION The optical semiconductor device, relates to light-emitting diode, and a display device, and more particularly, wurtzite GaN or the like for emitting light in a wavelength band being subjected to ultraviolet blue the semiconductor light emitting device having a compound semiconductor light emitting unit, an optical semiconductor device, the present invention relates to a light emitting diode, and a display device.

【0002】 [0002]

【従来の技術】近年、光ディスク用光源として、青色から紫外にかけての領域に波長を有する短波長レーザの開発が盛んである。 In recent years, as a light source for optical disks, it has been actively developed for short-wavelength laser having a wavelength in the region of the over the ultraviolet blue. 青色レーザ用光源としては、II-VI 族のZnSe系材料を使用した光素子と、III-V族のGaN 系材料を使用した光素子がある。 The blue laser light source, there is an optical device using the optical device using the ZnSe-based materials Group II-VI, the GaN-based material group III-V. そのうち、半導体レーザの研究に関してはZnSe系材料が先んじていて、既に室温連続発振が得られるという報告がある。 Among them, with respect to the study of semiconductor lasers have ahead ZnSe-based material, there is already reported that continuous oscillation at room temperature is obtained. しかし、ZnSe系材料は本質的に劣化し易い材料であることから信頼性に問題があり、未だ実用化に至ってはいない。 However, ZnSe-based material has a problem in reliability since it is easily material essentially deteriorated, not is as yet commercialized.

【0003】一方、数年前にGaN を使用した高輝度のL [0003] On the other hand, the high brightness of L, using a GaN-a few years ago
EDの発表されたことを境にして、耐環境性に優れるGa In the border that was announced in the ED, excellent environmental resistance Ga
N が見直され、世界中で研究者の大きな増加を見ている。 N is reviewed, have seen a large increase of researchers all over the world. そして、1996年に日亜化学によってInGaN を用いてレーザ発振する半導体レーザが発表された。 The semiconductor laser for laser oscillation by using the InGaN by Nichia in 1996 has been announced. 発光素子として用いられているGaN 系半導体はウルツ鉱型化合物半導体であるため、類似の結晶構造を有する六方晶系のサファイア基板或いは6H−SiC基板上にMOVP Since the GaN-based semiconductor which is used as a light-emitting element which is wurtzite type compound semiconductor, MOVP similar hexagonal sapphire substrate or 6H-SiC substrate having a crystal structure
E法(有機金属気相成長法) を用いてエピタキシャル成長させていた。 E method (metal organic chemical vapor deposition) was epitaxially grown using. ここで、6H−SiCのうち“H”は、 Here, among the 6H-SiC "H" is,
6階回転対称を有する結晶であることを示し、また、 Indicates that the crystal having a 6-fold rotational symmetry, also,
“6”は、結晶が6相の原子又は分子の配列が周期的に形成された六相同期構造を有する結晶であることを示している。 "6" indicates that the crystal 6 Ainohara child or arrangement of molecules is crystalline having periodically formed six phase synchronization structure.

【0004】六方晶系のサファイア基板又は6H−Si [0004] The sapphire substrate or 6H-Si of hexagonal
C基板を用いる半導体レーザの形成は、次のような手順により形成される。 Formation of a semiconductor laser using a C substrate is formed by the following procedure. サファイア基板を用いた場合には、 In the case of using a sapphire substrate,
例えば図24(a) に示すように、(0001)面を主面とするサファイア(0001)基板141上に、GaN バッファ層142を介して、n型Al 0.1 Ga 0.9 N クラッド層143、n型GaN 光ガイド層144、Ga 0.9 ln 0.1 N 活性層145、p型GaN 光ガイド層146、及び、p型Al For example, as shown in FIG. 24 (a), (0001) plane and on a sapphire (0001) substrate 141 having a major surface, via a GaN buffer layer 142, n-type Al 0.1 Ga 0.9 N cladding layer 143, n-type GaN light guide layer 144, Ga 0.9 ln 0.1 N active layer 145, p-type GaN optical guide layer 146, and, p-type Al
0.1 Ga 0 .9 N クラッド層147をMOVPE法によってエピタキシャル成長させた後に、エッチングによりn型Al The 0.1 Ga 0 .9 N cladding layer 147 after epitaxially grown by MOVPE method, n-type Al etching
0.1 Ga 0.9 N クラッド層143の一部を露出させて、その露出面上にTi/Au電極148からなるn側電極を設けると共に、p型Al 0.1 Ga 0. 9 Nクラッド層147上にはNi/ 0.1 Ga 0.9 N part of the cladding layer 143 to expose the, provided with an n-side electrode made of Ti / Au electrode 148 on the exposed surface, p-type Al 0.1 Ga 0. 9 N Ni is formed on the cladding layer 147 /
Au電極14 9 からなるp側電極を設け、このような工程により半導体レーザが形成される。 The p-side electrode made of Au electrode 14 9 is provided, a semiconductor laser is formed by such processes.

【0005】一方、6H−SiC基板を用いる場合には、図24(b) に示すように、(0001) Si面即ち、 On the other hand, in the case of using a 6H-SiC substrate, as shown in FIG. 24 (b), (0001) Si plane or,
6H−SiC(0001)基板151のうちSi面の上に、n型AIN バッファ層15 2 を介して、n型Al 0.1 Ga On the Si surface of the 6H-SiC (0001) substrate 151, through the n-type AIN buffer layer 15 2, n-type Al 0.1 Ga
0.9 N クラッド層153、n型GaN光ガイド層154、Ga 0.9 N cladding layer 153, n-type GaN optical guide layer 154, Ga
0.9 ln 0.1 N 活性層155、p型GaN 光ガイド層156、 0.9 ln 0.1 N active layer 155, p-type GaN optical guide layer 156,
及び、p型Al 0.1 Ga 0.9 N クラッド層157をMOVPE And, MOVPE a p-type Al 0.1 Ga 0.9 N cladding layer 157
法によってエピタキシャル成長した後に、さらに、6H After the epitaxial growth by law, further, 6H
−SiC(0001)基板151裏面にTi/Au電極15 -SiC (0001) substrate 151 back side to Ti / Au electrode 15
8からなるn側電極を設けると共に、p型Al 0.1 Ga 0.9 N Provided with an n-side electrode consisting of 8, p-type Al 0.1 Ga 0.9 N
クラッド層157上にはNi/Au電極159からなるp側電極を設ける工程を経て、これにより半導体レーザが形成される。 The upper cladding layer 157 through the step of providing a p-side electrode made of Ni / Au electrode 159, thereby the semiconductor laser is formed.

【0006】この様な従来の発光素子においては、GaN [0006] In such a conventional light-emitting element, GaN
系のエピタキシャル層142〜147,152〜157 Epitaxial layer of the system 142~147,152~157
は、サファイア(0001)基板141或いは6H−S It is sapphire (0001) substrate 141, or 6H-S
iC(0001)基板151の<0001>方向に(0 iC (0001) of the substrate 151 <0001> in the direction (0
001)面が成長することから、面内での歪みは等方的となり、Ga 0.9 ln 0.1 N 活性層145,155は一軸異方性のままであった。 Since 001) plane grows, the strain in the plane becomes isotropic, Ga 0.9 ln 0.1 N active layer 145, 155 remained uniaxial anisotropy. その<0001>方向は、c軸方向である。 Its <0001> direction is the c-axis direction.

【0007】次に、GaN 系半導体のエネルギーバンド構造について説明する。 [0007] Next, a description will be given of the energy band structure of a GaN-based semiconductor. 図25(a) は、歪みがかからない状態のGaN 系半導体の価電子帯のバンド構造を示す図であり、HH(Heavy Hole)とLH(Light Hole)のバンドがほぼ縮退しており、また、GaN 系半導体においてはCHバンドが近接している。 Figure 25 (a) is a diagram showing a band structure of a GaN-based semiconductor of the valence band of the state where distortion is not applied, the band of HH (Heavy Hole) and LH (Light Hole) has nearly degenerate, also, are close is CH bands in GaN-based semiconductor. 上記図24(a) に示した従来の発光素子においては、n型Al 0.1 Ga 0.9 N クラッド層143乃至p型Al 0.1 Ga 0.9 N クラッド層147の面内格子定数が、GaN バッファ層142の直上のn型Al 0.1 Ga In the conventional light emitting device shown in FIG. 24 (a) is directly above the n-type Al 0.1 Ga 0.9 N cladding layer 143 to the p-type Al 0.1 Ga 0.9-plane lattice constant of the N cladding layer 147, GaN buffer layer 142 n-type Al 0.1 Ga of
0.9 N クラッド層143の格子定数で規定されるため、 Since defined by the lattice constant of 0.9 N cladding layer 143,
コヒーレントに成長したn型GaN 光ガイド層144乃至p型GaN 光ガイド層146は格子不整合及び熱膨張係数差による圧縮応力を受ける。 n-type GaN light guide layer 144 to p-type GaN optical guide layer 146 is grown coherently subjected to compressive stress due to lattice mismatch and thermal expansion coefficient difference.

【0008】また、図24(b) に示した素子においても同様で、熱膨張係数差では引張応力を受けるが、Ga 0.9 l [0008] The same applies to the device shown in FIG. 24 (b), but subjected to tensile stress by thermal expansion coefficient difference, Ga 0.9 l
n 0.1 N 活性層155に関しては格子定数による歪みの影響が強く、圧縮応力が働いている。 strong influence of distortion due to the lattice constant with respect to n 0.1 N active layer 155, compressive stress is working. 以上のような半導体レーザの他に、本発明者等は、GaN の光学利得が従来材料に比べて非常に高いことを見い出し、この材料が面発光レーザに適していることを確認している。 To other semiconductor lasers such as described above, the present inventors have found that GaN optical gain is very high as compared with the conventional material, the material is confirmed to be suitable for surface-emitting laser.

【0009】次に、面発光レーザについて説明する。 [0009] Next, a description will be given surface-emitting laser. 基板上に形成された活性層の垂直方向に共振軸を有する光共振器(垂直共振器)を備え、活性層表面の垂直方向に光を出射する構造を有している。 Comprising an optical resonator having a resonance axis in a direction perpendicular to the active layer formed on a substrate (vertical resonator) has a structure that emits light in a direction perpendicular to the surface of the active layer. そのような面発光半導体レーザは、共振器長が短くて閾値電流が低いこと、半導体レーザ素子の2次元アレイを容易に実現できること、単位ウエーハ面積当たりの素子数が多いこと、或いはウェーハのまま素子の試験ができること等、特性上及び製造上の有用な性質を有しており、特に光ディスク用又は短距離光通信用として短波長光を発振する面発光レーザの開発が進められている。 Such a surface emitting semiconductor laser, it threshold current cavity length is short is low, the semiconductor two-dimensional array of laser elements can be easily realized, that the number of elements per unit wafer area is large, or remain elements of the wafer such that the can of the tests, has useful properties of the characteristics and manufacturing, in particular the development of the surface-emitting laser that oscillates a short wavelength light for the optical disk or short optical communications has been advanced.

【0010】しかし、従来材料の面発光レーザは、発振光の偏光面の方向が固定されないため、使用中に偏光面が変化し又は偏光面の変化に伴い発光出力特性にキンクを生ずることがある。 [0010] However, the surface emitting laser of the prior art materials, since the direction of the polarization plane of the oscillation light is not fixed and may produce kinks light output characteristics with changes in the polarization plane in use is changed or polarization plane . これでは、偏光を利用した光ディスクの読み出しができず、また光による書込み・読出しを安定して行うことができず、さらに安定した通信を実現することができない。 This can not optical disc read using polarization, also can not be written and read by the light stably, it is impossible to realize a more stable communication.

【0011】そこで、面発光半導体レーザの発振光の偏光面方位を固定し安定化することが必要とされている。 [0011] Therefore, to be fixed to stabilize the polarization plane orientation of the oscillation light of the surface emitting semiconductor lasers are needed.
従来の面発光半導体レーザの活性層は、閃亜鉛鉱型結晶の(001) 面を主面とする基板上に堆積されていた。 Active layer of the conventional surface emitting semiconductor laser, the zinc blende type crystal (001) plane has been deposited on a substrate having a major surface.
他方、GaN に代表される六方晶半導体を活性層とする面発光半導体レーザを同様の構造で構成する場合には、六方晶結晶のc軸に垂直な(0001)面を主面とする基板上に活性層を堆積することが予想される。 On the other hand, in the case of constituting the surface emitting semiconductor laser for the hexagonal semiconductor typified by GaN and the active layer in a similar structure, perpendicular to the c axis of the hexagonal crystal (0001) plane of the substrate having a major surface it is expected to deposit an active layer. 以下、かかる構造を有する従来の面発光半導体レーザのについて説明する。 The following describes the conventional surface emitting semiconductor laser having such a structure.

【0012】図26は、従来の面発光半導体レーザ斜視図であり、垂直共振器を有する面発光半導体レーザの基本構造を表している。 [0012] Figure 26 is a conventional VCSEL perspective view, represent the basic structure of a surface emitting semiconductor laser having a vertical resonator. 図26に示すように、基板101 As shown in FIG. 26, a substrate 101
は六方晶結晶、例えばサファイアからなり、c軸104 The hexagonal crystal, for example, a sapphire, c-axis 104
に垂直な主面を有する。 Having a vertical main surface. 或いは、基板1は閃亜鉛鉱型結晶の(001) 面を主面とする。 Alternatively, the substrate 1 is a principal (001) plane of zinc blende type crystal. かかる基板101上に第一導電型の障壁層107, 活性層102及び第二導電型の障壁層108が順次工ピタキシャルに堆積される。 First conductivity type barrier layer 107, the active layer 102 and the second conductivity type barrier layer 108 is deposited successively Engineering epitaxial to such substrate 101.
さらに、第二導電型の障壁層108上に円板形の多層膜からなる反射鏡103が形成される。 Further, the reflecting mirror 103 made of multilayer disc-shaped on the second conductivity type barrier layer 108 is formed. この反射鏡103 The reflector 103
を一方の反射面とし、障壁層107の下面、即ち障壁層107と基板101との界面を他の反射面として、活性層102に平行な反射面と活性層102に垂直な共振軸とを有する光共振器が構成される。 The as one of the reflecting surfaces, with the lower surface of the barrier layer 107, i.e., the interface between the barrier layer 107 and the substrate 101 as another reflective surface, and a vertical resonance axis parallel reflecting surfaces in the active layer 102 and the active layer 102 an optical resonator is constituted.

【0013】ところで、現在実現されている閃亜鉛鉱型結晶の活性層を用いた面発光半導体レーザでは、反射鏡103を半導体の多層構造としかつ光共振器の両反射面に設けられる。 By the way, in the surface emitting semiconductor laser using an active layer of a zinc blende type crystal that is currently implemented, it provided the reflection mirror 103 on both the reflective surface of the semiconductor multilayer structure Toshikatsu optical resonator. これに対して、光学利得が大きいGaN を活性層とする面発光半導体レーザは上記の反射鏡103 In contrast, the surface-emitting semiconductor laser that the GaN optical gain is large and the active layer above the reflecting mirror 103
を一方に備えることで発振可能であるとされる。 It is the possible oscillation by providing in one. また、 Also,
発振光は、基板101の下面(主面の反対面)に形成された光学的窓から出射される。 Oscillation light is emitted from the formed optical window (the opposite side of the main surface) the lower surface of the substrate 101.

【0014】上述した面発光半導体レーザの活性層10 [0014] The active layer 10 of the above-mentioned surface-emitting semiconductor laser
2は基板101上にエピタキシャルに堆積される。 2 is epitaxially deposited on the substrate 101. 従って、六方晶又は閃亜鉛鉱型結晶からなる活性層102 Thus, the active layer 102 made of hexagonal or zinc blende type crystal
は、六方晶のc軸又は閃亜鉛鉱型結晶の<001>軸が面に垂直な薄層として形成される。 The <001> axis in the c-axis of the hexagonal or zinc blende-type crystal is formed as a vertical thin layer on the surface. 他方 ,共振器は活性層102に垂直な共振軸を有するから、発振光は活性層102に垂直に進行し、活性層102面が偏光規定面となる。 On the other hand, the resonator because having a vertical resonator axis to the active layer 102, the oscillation light is progressed perpendicularly to the active layer 102, the active layer 102 side is polarized defining surface. 即ち、偏光規定面をxy面とし光の進行方向をz That is, the polarization defining surface and the xy plane the traveling direction of light z
軸にとるとき、発振光は、偏光面がx軸を含むx偏光1 When taking the axis, the oscillation light, x-polarized light 1 the polarization plane including x-axis
05及び偏光面がy軸を含むy偏光106から構成される。 05 and the plane of polarization is composed of y-polarized light 106 that contains the y-axis. このz軸は、活性層2に垂直、即ち六方晶のc軸又は閃亜鉛鉱型結晶の<001>軸に平行であり、光学的異方性の回転対称軸をなすため、x偏光105とy偏光106とは結晶との光学的結合が等しい。 The z-axis is perpendicular to the active layer 2, that is, parallel to the <001> axis in the c-axis or zinc blende-type crystal of hexagonal, for making the rotation symmetry axis of the optical anisotropy, the x-polarized light 105 the y-polarized light 106 equal optical coupling between the crystal. このため、結晶学的にはx偏光105とy偏光106とのいずれも等しい強度で発振することができるので、発振光の偏光面は定まらず、偏光面は不安定になる。 Therefore, the crystallographically it is possible to oscillate at either equal intensity of the x-polarized light 105 and the y-polarized light 106, not fixed polarization plane of the oscillation light, the polarization plane becomes unstable.

【0015】かかる発振光の偏光面を安定化するため、 [0015] To stabilize the polarization plane of such oscillation light,
反射鏡を楕円形又は長方形にすることで、x偏光105 A reflecting mirror by oval or rectangular, x-polarized light 105
又はy偏光106の一方のみを発振させる半導体レーザが開発された。 Or a semiconductor laser which only oscillate one of y polarization 106 is developed. しかし、この半導体レーザは、出射光が円形ビームにならないという問題があり、また反射鏡の形状を精密に製造することが難しい。 However, the semiconductor laser emits light might not become circular beam, also it is difficult to precisely manufacture the shape of the reflecting mirror. さらに、かかる不都合を解消すべく、活性層102又は障壁層107, 1 Furthermore, in order to solve such an inconvenience, the active layer 102 or the barrier layer 107, 1
08に面内屈折率分布を形成することでz軸廻りの屈折率の対称性を劣化させ、発振光の偏光面を規定する半導体レーザが提案された。 08 to degrade the refractive index of the symmetry of the z-axis around by forming a plane refractive index distribution in a semiconductor laser that defines the plane of polarization of oscillation light have been proposed. しかし、屈折率分布を形成するための工程が必要で、製造工程が複雑になることは避けられない。 However, the process for forming the refractive index distribution are required, it is inevitable that manufacturing process becomes complicated.

【0016】 [0016]

【発明が解決しようとする課題】従来のGaN 系の半導体の場合、価電子帯におけるエネルギー的に一番高いバンドHH、LHが二重に縮退しているので、このようなGa In the case of the semiconductor of the invention is a problem to be solved by a conventional GaN-based, energetically highest band HH in the valence band, since LH is degenerated to double, such Ga
N 系半導体ではHHとLHの双方のバンドに正孔が分布するので、このためレーザ発振をさせるための閾値電流密度が高くなるという問題があった。 Since the N type semiconductor holes are distributed in both bands HH and LH, there is a problem that the threshold current density for this order is the laser oscillation is increased.

【0017】また、6H−SiC基板上にGaN 系半導体を成長する際に、そのGaN 系半導体層の(0001)面に熱膨張により生じた応力によってクラッキングが発生し易く、結晶性が良いものが得られにくい。 Further, in growing a GaN-based semiconductor on the 6H-SiC substrate, the GaN-based semiconductor layer (0001) cracking easily occurs due to stress caused by thermal expansion in plane, what good crystallinity The resulting difficult. なお、発光部を構成する上記Ga 0.9 ln 0.1 N 活性層145,155に(0001)面内で熱膨張係数差、格子不整合による圧縮応力がかかる場合には、図25(b) に示すように、無歪みの状態からさらにCHバンドのエネルギーがHH、 In the case where the Ga 0.9 ln 0.1 to N active layer 145, 155 (0001) thermal expansion coefficient difference within a surface constituting the light emitting portion, a compression stress due to lattice mismatch such, like that shown in FIG. 25 (b) , the energy of further CH band from the non-distortion state HH,
LHに対して相対的に低いバンド構造となるだけで、価電子帯のエネルギー的に一番高いバンドHH、LHは二重に縮退したままである。 Only a relatively low band structure with respect to LH, energetically highest band HH, LH of the valence band remains degenerate into a double.

【0018】さらに、閾値電流密度が高くなるもう1つの原因として、サファイア基板に劈開性がないということが挙げられる。 Furthermore, as another cause of the threshold current density increases, and that there is no cleavage of the sapphire substrate. それらの問題の他に、従来の垂直共振器を有する面発光半導体レーザでは、活性層の面内異方性が小さいため発振光の偏光面が定まらず、出射光の偏光面を固定することができない、あるいは発振が安定しないということが挙げられる。 Besides those problems, in the surface emitting semiconductor laser having a conventional vertical resonator, since the in-plane anisotropy of the active layer is small not fixed is polarization plane of the oscillation light, it is possible to fix the polarization plane of the emitted light can not, or oscillation can be cited that not stable.

【0019】また、反射鏡を長方形にして偏光面を規定する構造では、出射光が円形ビームにならす、また微細化するにつれて矩形状のパターンの形成が困難という問題がある。 Further, in the structure defining the polarization plane by the reflector into a rectangular, outgoing light even out the circular beam, also there is formed a rectangular pattern is a problem that difficult as finer. さらに、活性層又は障壁層に面内屈折率を形成する方法は、製造工程の簡素化に限界がある。 Furthermore, a method of forming a plane refractive index in the active layer or the barrier layer, there is a limit to the simplification of the manufacturing process. ところで、発振光の偏光面が定まらないことは、面発光半導体レーザを光磁気ディスク装置の光源に用いる場合に別な問題が生じる。 Incidentally, the polarization plane of the oscillation light not fixed, the another problem when using a surface emitting semiconductor laser as a light source of an optical disk device occurs.

【0020】即ち、光磁気ディスク装置では、光の偏光面の回転を検出することによってデータを読むためにレーザ光の偏光面が揃っていることが必要になる。 [0020] That is, in the magneto-optical disk device, it is necessary to polarization plane of the laser beam is aligned to read the data by detecting the rotation of the polarization plane of the light. しかし、従来の面発光レーザでは偏光面が揃っていないのでデータ読み出し素子として使用されていない。 However, in the conventional surface emitting laser it is not used as a data reading element because not aligned polarization plane. 本発明は、光発振に必要な閾値電流密度を低減し、クラキングの発生し難いGaN 系半導体層を有するとともに、面発光半導体レーザにおいては光の偏光面を固定し且つ偏光面の変動を抑制できる半導体発光素子、光半導体素子、発光ダイオード及び表示装置を提供することを目的とする。 The present invention reduces the threshold current density required for the light oscillation, and having a hardly occurs GaN-based semiconductor layer of Kurakingu can be suppressed fixed and vary the polarization plane of the polarization plane of the light in a surface emitting semiconductor laser semiconductor light-emitting device, the optical semiconductor element, and an object thereof is to provide a light emitting diode and a display device.

【0021】 [0021]

【課題を解決するための手段】上記した課題は、図2又は図10に例示するように、基板11(41)の主面上に直接又は第1の半導体層12(52)を介して形成された第2の半導体層13(47)と、前記第2の半導体層13(47)の上に形成され、且つエネルギーバンドギャップが前記第2の半導体層13(47)よりも小さく、一軸異方性を有する半導体よりなる活性層14(4 Aforementioned problems SUMMARY OF THE INVENTION, as illustrated in FIG. 2 or FIG. 10, through the substrate 11 (41) directly on the main surface or the first semiconductor layer 12 (52) formed a second semiconductor layer 13 (47) that is, the formed on the second semiconductor layer 13 (47), and energy band gap and the second semiconductor layer 13 (47) smaller than the uniaxial different active layer 14 (4 made of a semiconductor having anisotropic
2)と、前記活性層14(42)上に形成されてエネルギーバンドギャップが前記活性層14(42)よりも大きい第3の半導体層15(48)と、前記第2の半導体層13(47)、前記活性層14(42)及び前記第3 And 2), and the active layer 14 (42) greater than that formed on and the energy band gap of the active layer 14 (42) third semiconductor layer 15 (48), said second semiconductor layer 13 (47 ), the active layer 14 (42) and the third
の半導体層15(48)に膜厚方向に電流を流すための一対の電極17,18(10a,10b)とを有し、少なくとも前記活性層14(42)の膜厚方向は前記一軸異方性の軸とは異なる方向であることを特徴とする半導体発光素子によって解決する。 The semiconductor layer 15 (48) to the pair of electrodes 17 and 18 for supplying a current in the film thickness direction (10a, 10b) and has a film thickness direction is the uniaxial anisotropy of at least the active layer 14 (42) solved by the semiconductor light-emitting device which is a direction different from the gender of the shaft.

【0022】上記半導体発光素子において、図2に例示するように、前記活性層14(42)を構成する前記半導体は、ウルツ型窒化物半導体であることを特徴とする。 [0022] In the semiconductor light-emitting element, as illustrated in FIG. 2, the semiconductor constituting the active layer 14 (42), characterized in that it is a wurtzite-type nitride semiconductor. 前記ウルツ鉱型窒化物はAl x Ga 1-xy In y N であり、該組成比xは0≦x≦1、該組成比yは0≦y≦1 The wurtzite type nitride is Al x Ga 1-xy In y N, the composition ratio x 0 ≦ x ≦ 1, the composition ratio y is 0 ≦ y ≦ 1
であって、該組成比xと該組成比yはxy座標において、y=0.214x−0.328を示す直線とy= A is, the composition ratio x and the composition ratio y in the xy coordinate, the straight line indicating the y = 0.214x-0.328 and y =
0.353x−0.209を示す直線の間の範囲内に存在することを特徴とする。 Characterized by the presence in the range between the straight line indicating a 0.353x-0.209.

【0023】上記半導体発光素子において、前記基板1 [0024] In the semiconductor light-emitting element, the substrate 1
1(41)は、GaN 、AlN 、SiC のいずれかからなり、 1 (41) is made of GaN, AlN, from any of SiC,
前記主面は、{11−20}面、または{1−100} The main surface is {11-20} plane, or {1-100}
面、または{11−20}面若しくは{1−100}面から−5度〜+5度の範囲内で傾いた面であることを特徴とする。 Wherein the surface or from the {11-20} plane or {1-100} plane, a plane inclined in the range of -5 degrees to +5 degrees. 上記半導体発光素子において、前記基板11 In the semiconductor light-emitting element, the substrate 11
(41)はLiAlO 2基板であり、前記主面は{100}面又は{100}面から−5度から+5度の角度でオフした面であることを特徴とする。 (41) is LiAlO 2 substrate, the major surface is characterized by a surface which is off at an angle of -5 degrees to +5 degrees from the {100} plane or {100} plane.

【0024】上記半導体発光素子において、前記活性層14(42)は、一軸異方性結晶構造を有し、且つ、異方性を示すc軸に垂直でない面内で歪みが加わえられてc面内歪異方性を有することを特徴とする特徴とする。 [0024] In the semiconductor light-emitting device, the active layer 14 (42) has a uniaxial anisotropic crystal structure, and the distortion is Kuwawae in a plane not perpendicular to the c axis showing an anisotropy c It characterized characterized by having a plane strain anisotropy.
また、前記活性層14(42)は、AI x Ga 1-xy ln y N Further, the active layer 14 (42), AI x Ga 1-xy ln y N
(但し、0 ≦x≦1、0 ≦y≦1)からなることを特徴とする。 (Where, 0 ≦ x ≦ 1,0 ≦ y ≦ 1), characterized in that it consists of.

【0025】上記半導体発光素子において、前記第2の半導体層13はAl u Ga 1-uv ln v N(但し、0 ≦u≦1 [0025] In the semiconductor light-emitting element, the second semiconductor layer 13 is Al u Ga 1-uv ln v N ( where, 0 ≦ u ≦ 1
、0 ≦v≦1 )からなり、且つ、前記第3の半導体層15はAl w Ga 1-wz 1n z N (但し、0 ≦w≦1、0 ≦z , 0 ≦ v ≦ 1) consists, and the third semiconductor layer 15 is Al w Ga 1-wz 1n z N ( where, 0 ≦ w ≦ 1,0 ≦ z
≦1)からなることを特徴とする。 Characterized by comprising the ≦ 1). 上記半導体発光素子において、前記活性層14(42)のa軸の格子定数a In the semiconductor light-emitting device, the lattice constant a of the a-axis of the active layer 14 (42)
1と、前記第2の半導体層及び第3の半導体層のa軸の格子定数a 2 ,a 3とが、a 1 <a 2 、a 1 <a 3の関係を満たすことを特徴とする。 1, the lattice constant a 2, a 3 in the a-axis of the second semiconductor layer and the third semiconductor layer, characterized by satisfying the relation of a 1 <a 2, a 1 <a 3. また、前記活性層14 Further, the active layer 14
(42)のc軸の格子定数c 1と、前記第2の半導体層及び第3の半導体層のc軸の格子定数c 2 ,c 3とが、 The lattice constant c 1 of c-axis (42), and the lattice constant c 2, c 3 of the c-axis of the second semiconductor layer and the third semiconductor layer,
1 <c 2 、及び、c 1 <c 3の関係を満たすことを特徴とする。 c 1 <c 2, and, characterized by satisfying the relation of c 1 <c 3.

【0026】上記半導体発光素子において、前記活性層14(42)のa軸の格子定数a 1と、前記第2の半導体層及び第3の半導体層のa軸の格子定数、a 2 ,a 3 [0026] The semiconductor light emitting device, the lattice constant a 1 of a-axis of the active layer 14 (42), the lattice constant of the a axis of the second semiconductor layer and the third semiconductor layer, a 2, a 3
とが、a 1 >a 2 、a 1 >a 3の関係を満たすことを特徴とする。 DOO, characterized in that satisfies the relationship a 1> a 2, a 1 > a 3. また、前記活性層14(42)のc軸の格子定数c 1と、前記第2の半導体層及び第3の半導体層のc軸の格子定数c 2 ,c 3とが、c 1 >c 2 、c 1 >c Also, the lattice constant c 1 of c-axis of the active layer 14 (42), and the lattice constant c 2, c 3 of the c-axis of the second semiconductor layer and the third semiconductor layer, c 1> c 2 , c 1> c
3の関係を満たすことを特徴とする。 And it satisfies the third relationship.

【0027】上記半導体発光素子において、前記基板1 [0027] In the semiconductor light-emitting element, the substrate 1
1の前記主面は、{1−100}面または{11−2 The major surface of 1, {1-100} plane or {11-2
0}面のいずれかに対してオフ角θ(但し、0°≦θ≦ 0} off-angle with respect to either surface theta (where, 0 ° ≦ θ ≦
1 0 °)だけオフした基板であることを特徴とする。 1 wherein the 0 °) is off the substrate only. または、前記基板11、前記第213及び第3の半導体層15及び前記活性層14は、{0001}面、{1−1 Alternatively, the substrate 11, the first 213 and third semiconductor layers 15 and the active layer 14, {0001} plane, {1-1
00}面、又は、{11−20}面のいずれかで劈開されていることを特徴とするまた、前記基板41の前記主面は、{0001}面と交差する面方位を有する小面であり、該小面の上方に形成した前記活性層を発光部としたことを特徴とする請求項7に記載の半導体発光素子。 00} plane, or, also, characterized in that it is cleaved either in {11-20} plane, the primary surface of the substrate 41 is a facet having a plane orientation which intersects the {0001} plane There, a semiconductor light-emitting device according to claim 7, characterized in that the active layer formed above the said small face and the light emitting portion.
その小面は、{1−100}面又は{11−20}面又は{0001}面のいずれかに垂直な面方位に形成され、該{1−100}面又は該{11−20}面又は該{0001}面は共振器の両端の劈開面であることを特徴とする。 Its facets are formed on a plane perpendicular orientation to one of the {1-100} plane or {11-20} plane or {0001} plane, the {1-100} plane or the {11-20} plane or the {0001} plane is characterized in that it is a cleavage plane of the ends of the resonator.

【0028】上記した半導体発光素子において、図17 [0028] In the semiconductor light emitting element described above, FIG. 17
に例示するように、前記第2の半導体層42の下方又は第3の半導体層48の上方にはミラー層が形成され、該ミラー層を一端として前記活性層42、前記第2及び第3の半導体層47、48の膜厚方向に共振器が形成されていることを特徴とする。 As will be illustrated, wherein the upward downward or the third semiconductor layer 48 of the second semiconductor layer 42 mirror layer is formed, the active layer 42 to the mirror layer as part, the second and third wherein the resonator is formed in the thickness direction of the semiconductor layer 47. この場合、前記共振器の共振波長は、フォトルミネッセンス光強度が最大となる波長であることを特徴とする。 In this case, the resonance wavelength of the resonator, and wherein the photoluminescence intensity is wavelength of maximum. また、前記活性層42は、Ga Further, the active layer 42, Ga
N 又はlnGaN の第1の層とAlGalnN 又はGaN 又はInGaN A first layer of N or lnGaN and AlGalnN or GaN or InGaN
の第2の層の多層構造を有する多重量子井戸層、GaN 単層、lnGaN 単層又はAlGalnN 単層のいずれかからなることを特徴とする。 Multiple quantum well layer having a multilayer structure of a second layer of, GaN single layer, characterized in that it consists either lnGaN monolayer or AlGalnN monolayer. さらに、前記基板41の前記主面は、 Furthermore, the primary surface of the substrate 41,
SiC 基板の(11−20)面若しくは(1−100)面か、又は、サファイア基板の(1−102)面のいずれかであることを特徴とする。 The SiC substrate (11-20) plane or (1-100) plane or, characterized in that any of the sapphire substrate (1-102) plane.

【0029】上記した課題は、(11−20)面を主面とするSiC 基板41上に成長された第一導電型のAIGaN The problems described above, (11-20) plane of the first conductivity type grown on SiC substrate 41 having a major AIGaN
からなる第一の障壁層47と、該第一の障壁層47上に堆積された、GaN 層若しくはlnGaN 層を含む多重量子井戸層、GaN 層又はlnGaN 層からなる活性層42と、該活性層42上に堆積された第二導電型のAIGaN からなる第二の障壁層48と、該第二の障壁層48上に設けられた多層膜からなる反射鏡43を第一の反射面とし、該第一の障壁層47下に第二の反射面を有する膜厚方向の光共振器と、第一及び第二の電極50a,50bとを有することを特徴とする半導体発光素子に解決する。 A first barrier layer 47 made of, deposited on said first barrier layer 47, a multiple quantum well layer including a GaN layer or lnGaN layer, an active layer 42 made of GaN layer or lnGaN layer, the active layer a second barrier layer 48 made of the second conductivity type AIGaN deposited on 42, a reflecting mirror 43 made of a multilayer film provided on said second barrier layer 48 and the first reflecting surface, said an optical resonator in the thickness direction having a second reflecting surface below the first barrier layer 47, the solution to the semiconductor light emitting device characterized by having first and second electrodes 50a, and 50b.

【0030】また、上記した課題は、図18に例示するように、(11−20)面を主面とするるc軸が主面に平行である基板53と、前記基板53の上方に形成されてウルツ鉱構造結晶からなる第1の活性層58と、該第1の活性層58の下に形成された第1導電型不純物を含む第1の障壁層56と、該第1の活性層58の上に形成された第2導電型不純物を含む第2の障壁層60と、該第1の活性層58と第1及び第2の障壁層56、60の膜厚方向に電流を流すための電極64,65とを有する面発光半導体レーザ66と、さらに、前記面発光半導体レーザ66から電気的に分離されて前記基板53の上方に形成されてウルツ鉱構造結晶からなる第2の活性層5 Further, the problem described above, as illustrated in FIG. 18, the substrate 53 is parallel to the main surface (11-20) principal plane and Sururu c-axis, formed over the substrate 53 a first active layer 58 made of wurtzite structure crystal is, the first barrier layer 56 which includes a first conductive type impurity formed under the first active layer 58, the first active layer a second barrier layer 60 comprising a second conductivity type impurity formed on the 58, the first active layer 58 for supplying a current to the film thickness direction of the first and second barrier layers 56, 60 of the surface emitting semiconductor laser 66 and an electrode 64 and 65, further, the surface emitting semiconductor from a laser 66 is electrically isolated are formed above the substrate 53 second active layer consisting of wurtzite structure crystal 5
8と、該第2の活性層58の下に形成された第1導電型不純物を含む第1の半導体層56と、該第2の活性層5 8, a first semiconductor layer 56 including the first conductivity type impurity which is formed under the second active layer 58, the second active layer 5
6の上に形成された第2導電型不純物を含む第2の半導体層58と、該第2の活性層58と第1及び第2の半導体層56,58の膜厚方向に流れる電流を外部に取り出すための電極64、65とを有する受光素子67とを有することを特徴とする光半導体装置によって解決する。 A second semiconductor layer 58 including the second conductive type impurity formed on the 6, an active layer 58 of the second current flowing in the film thickness direction of the first and second semiconductor layers 56 and 58 outside solved by an optical semiconductor device and having a light receiving element 67 and an electrode 64, 65 for extracting the.

【0031】この場合、前記半導体レーザ66の前記第1の活性層56と前記受光素子67の前記第2の活性層56は、GaN 、InGaN 、AlGaN 又はAlGaInN からなることを特徴とする請求項23記載の光半導体装置。 [0031] In this case, the second active layer 56 of the first active layer 56 and the light receiving element 67 of the semiconductor laser 66, claim, characterized by comprising GaN, InGaN, AlGaN, or AlGaInN 23 the optical semiconductor device according. また、 Also,
前記半導体レーザ66の前記第1及び第2の障壁層5 It said first and second barrier layers of the semiconductor laser 66 5
6、58と前記受光素子67の前記第1及び第2の半導体層56,58は、GaN 、InGaN 、AlGaN又はAlGaInN 6,58 and said light receiving element 67 first and second semiconductor layers 56 and 58, GaN, InGaN, AlGaN or AlGaInN
からなることを特徴とする。 Characterized in that it consists of.

【0032】また、前記基板53は、炭化シリコン、サファイアのいずれかから構成されていることを特徴とする。 Further, the substrate 53 is characterized by silicon carbide, that is composed of one of sapphire. さらに、前記基板53は六方晶系構造を有し、前記主面は、{1−100}面又は{11−20}であることを特徴とする。 Furthermore, the substrate 53 has a hexagonal structure, the main surface is characterized by a {1-100} plane or {11-20}. 上記した課題は、図19に例示するように、ウルツ鉱型化合物半導体結晶のc軸方向が、光の放出方向とほぼ直交していることを特徴とする発光ダイオード70によって達成する。 Problems described above, as illustrated in FIG. 19, c-axis direction of the wurtzite compound semiconductor crystal, it is achieved by a light emitting diode 70, characterized in that substantially perpendicular to the emission direction of light.

【0033】また、上記ウルツ鉱型化合物半導体結晶のc軸方向と、結晶成長方向とがほぼ直交していることを特徴とする。 Further, characterized in that the c-axis direction of the wurtzite compound semiconductor crystal, crystal and growth direction are substantially orthogonal. また、上記ウルツ鉱型化合物半導体結晶が、III 族の窒化物からなるIII-V 族化合物半導体であることを特徴とする。 Further, the wurtzite type compound semiconductor crystal, characterized in that it is a group III-V compound semiconductor consisting of Group III nitrides. さらに、図23に例示するように、光の放出方向がc軸方向とほぼ直交するウルツ鉱型化合物半導体結晶からなる複数の発光ダイオード98、 Further, as illustrated in FIG. 23, a plurality of light emitting diodes 98 consisting of wurtzite type compound semiconductor crystal emission direction of the light is substantially perpendicular to the c-axis direction,
99を用い、前記複数の発光ダイオード98、99のうち、偏光方向がある方向に偏光した右目用発光ダイオード98と、前記右目用発光ダイオードの偏光方向に垂直な方向に偏光した左目用発光ダイオード99とになるように配置し、立体表示を得るようにしたことを特徴とする表示装置。 With 99, the plurality of light emitting diodes 98, 99, and the right-eye light emitting diode 98 polarized in a certain direction the polarization direction, the right-eye light emitting diodes left-eye light emitting diode is polarized in a direction perpendicular to the polarization direction of 99 arranged so that the bets, the display device being characterized in that to obtain the three-dimensional display.

【0034】次に、上記した発明の作用を説明する。 [0034] Next, the operation of the invention described above. 本発明では、基板の主面を選ぶことによって、その基板の上に形成される六方晶型又はウルツ鉱型の半導体層のc In the present invention, by selecting the main surface of the substrate, the hexagonal or wurtzite semiconductor layer is formed over the substrate c
軸がその半導体層の面に対して垂直でなくなるようにしている。 Axis is set to be not perpendicular to the plane of the semiconductor layer. したがって、その基板の上に形成される六方晶型又はウルツ鉱型の活性層に、面方向の圧縮歪又は引張歪をかけると、その活性層は3軸異方性を持つようになる。 Thus, the active layer of hexagonal or wurtzite formed over the substrate, the applied compressive strain or tensile strain in the planar direction, the active layer will have a three-axis anisotropy. この結果、活性層の価電子帯での縮退が解け、そのような活性層を有する半導体レーザの発振の閾値電流が低下する。 Consequently, melting is degeneracy in the valence band of the active layer, the threshold current of oscillation of a semiconductor laser having such an active layer is lowered.

【0035】このような構造によれば、化合物半導体層による発光の偏光面(光学的異方性)が一義的に決定できる。 [0035] According to this structure, light emission of the plane of polarization due to the compound semiconductor layer (optical anisotropy) can be determined uniquely. また、基板の上にそのような活性層などを成長して面発光半導体レーザを形成すると、活性層の面内異方性が大きくなって電場ベクトルが一方向に定められるため、偏光が決定できる。 Further, when grown, etc. Such active layers on a substrate to form a surface emitting semiconductor laser, since the electric field vector plane anisotropy of the active layer is increased is determined in one direction, the polarization can be determined .

【0036】このように、面発光半導体レーザの発振光の偏光面が一義的に定まると、光磁気ディスク装置の光源としての使用が可能になるとともに、面発光半導体レーザと同一基板に受光素子を製造することが容易になる。 [0036] In this manner, the plane of polarization of oscillation light of the surface emitting semiconductor laser uniquely determined, it becomes possible to use as a light source of a magneto-optical disk device, a light receiving element in the surface emitting semiconductor laser and the same substrate it is easy to manufacture. これにより、従来行っていた半導体レーザと受光素子の取付け作業が不要になるとともに、受発光装置の小型化がさらに進むことになる。 Thus, the mounting operation of the semiconductor laser and a light-receiving element which has been conventionally performed becomes unnecessary, so that further advances the miniaturization of the light emitting and receiving device.

【0037】なお、基板としては、GaN のようなウルツ鉱型構造、LiAlO 2のような四方晶、サファイア、6H− [0037] As the substrate, a wurtzite type structure, such as GaN, Akira Yomo such as LiAlO 2, sapphire, 6H-
SiCのような六方晶の結晶を用いる。 Using a crystal of hexagonal crystal such as SiC. また、その基板の主面として、(1−100)面、又は(11−20) Further, as the main surface of the substrate, (1-100) plane, or (11-20)
面を使用する。 Using the surface. ところで、発光ダイオードを構成するウルツ鉱型化合物半導体結晶のc軸方向が、光の放出方向とほぼ直交するようにすると、偏光方向が定まる。 Meanwhile, c-axis direction of the wurtzite type compound semiconductor crystals constituting the light-emitting diodes, when so substantially perpendicular to the emission direction of the light, the polarization direction is determined. そこで、そのような発光ダイオードを表示装置の表示面に複数個配置し、1つの発光ダイオードによって画素の一部又は全部を構成するようにするととともに、隣接する発光ダイオードの偏光方向を互いに90度相違させる。 Therefore, a plurality placed on the display surface of the display device such light-emitting diodes, together with the so as to constitute a part or all of the pixels by a single light emitting diode, to one another by 90 degrees different the polarization direction of adjacent light-emitting diode make. これにより、右目偏光方向用の発光ダイオードと左目偏光用の発光ダイオードを隣接することができ、立体表示装置で偏向子を省略して部品点数を減らし、製造コストを低減できる。 This allows adjacent light-emitting diodes and light emitting diodes for the left eye polarization for the right eye polarization direction, reducing the number of parts is omitted deflector in the stereoscopic display apparatus, the manufacturing cost can be reduced. しかも、そのような表示装置は画像が明るくなる。 Moreover, such a display image becomes brighter.

【0038】 [0038]

【発明の実施の形態】そこで、以下に本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。 DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION Therefore, be described with reference to embodiments of the present invention with reference to the drawings hereinafter. (第1実施形態)図1(a) 及び(b) は、本発明の第一実施形態の構成図である。 (First Embodiment) FIG. 1 (a) and (b) is a block diagram of a first embodiment of the present invention. 図1(a) 及び(b) に示す半導体レーザにおいて、一軸異方性結晶構造を有する第一の半導体層1を発光部とし、この第一の半導体層1の異方性を示す軸に垂直でない面内で歪みを加えて3軸異方性を持たせている。 In the semiconductor laser shown in FIG. 1 (a) and (b), the first semiconductor layer 1 having a uniaxial anisotropic crystal structure as a light emitting portion, perpendicular to the axis indicating the first anisotropic semiconductor layer 1 and to have a triaxial anisotropy added distortion in the plane not.

【0039】このように、異方性を示す軸(即ち、c [0039] Thus, the axis indicating the anisotropy (i.e., c
軸)に対して垂直とならない面内で歪みを加えると、加わる歪みは各方位において等方的において三軸異方性を示すことになる。 The addition of distortion in a plane which is not perpendicular to the axis), the distortion will indicate a triaxial anisotropy in isotropic in each direction exerted. この結果、価電子帯におけるHHとL As a result, the HH in the valence band L
Hの縮退が解け、レーザ発振のための閾値電流密度が低減する。 H degeneracy melting of the threshold current density for laser oscillation is reduced. 即ち、図1(b) に示すように、エネルギー的に最上位にあったHHとLHのバンドの縮退が解け、LH That is, as shown in FIG. 1 (b), energetically degenerated solved in a the HH and LH bands at the top, LH
とHHとCH(crystalline field split hole)の各バンドの相互間にエネルギー差が生じるので、レーザ発振のためにはHHにのみキャリアを遷移させればよく、閾値電流密度が大きくなる。 Since the energy difference therebetween for each band HH and CH (crystalline field split hole) occurs and, it is sufficient for the laser oscillation changes the carrier only HH, the threshold current density increases. このとき、トップバンドの分極で決定される電場ベクトルの向きに垂直に共振器を作製する。 At this time, to produce a vertically resonator in the direction of the electric field vector is determined by the polarization of the top band.

【0040】これに対して、従来技術で説明したように、c軸に垂直なGaInN 層の(0001)面内で圧縮応力がかかった活性層を有する半導体レーザでは、レーザ発振させるために、HH、LHの2つのバンドの双方をキャリアで満たす必要があり、閾値電流密度が高くなる。 [0040] In contrast, as described in the prior art, in a semiconductor laser having an active layer compressive stress is applied in the (0001) plane perpendicular GaInN layer to the c-axis, in order to laser oscillation, HH , must meet both of the two bands of LH in the carrier, the threshold current density increases. 図1(a) において、第一の半導体層1とは異なる格子定数を有する第二及び第三の半導体2、3によって第一の半導体層1が挟まれ、しかも、それらの層の界面が第一の半導体層1の異方性を示す軸に垂直でないようにする。 1 (a), the first semiconductor layer 1 is sandwiched between the second and third semiconductor 2 having a lattice constant different from the first semiconductor layer 1, moreover, the interface of the layers is first so as not perpendicular to the axis of an anisotropic semiconductor layer 1.

【0041】この様に、第一の半導体層1よりなる発光部の主面をc軸に垂直でない面で構成し、この第一の半導体層1とは格子定数の異なる第二の半導体2及び第三の半導体層3で第一の半導体層1を挟むと、それらの格子定数の差に基づいて、c軸に垂直でない面内に歪み加わり、発光部に三軸異方性を持たせることができる。 [0041] Thus, a principal surface of the light-emitting portion made of the first semiconductor layer 1 composed of the plane not perpendicular to the c axis, the second semiconductor 2 and having different lattice constants and the first semiconductor layer 1 When in the third semiconductor layer 3 to sandwich the first semiconductor layer 1, on the basis of the difference between their lattice constants, added strain in a plane not perpendicular to the c-axis, it is provided with a three-axis anisotropy to the light emitting portion can. 次に、第1〜第3の半導体層1、2、3についての材料、 Next, first to the material for the third semiconductor layer 1, 2 and 3,
結晶格子定数について説明する。 It will be described crystal lattice constant.

【0042】上記した第一の半導体層1を構成する材料として、例えばAI x Ga 1-xy In y N(但し、0≦x≦ [0042] As the material constituting the first semiconductor layer 1 mentioned above, for example, AI x Ga 1-xy In y N ( where, 0 ≦ x ≦
1、0≦y≦1)を用いる。 1,0 ≦ y ≦ 1) is used. そのようなウルツ鉱型の窒化物半導体は、一軸異方性を有する発光素子用半導体材料として最も典型的且つ有用なものである。 Nitrides such wurtzite semiconductor is one of the most typical and useful as a semiconductor material for a light-emitting element having a uniaxial anisotropy. また、第二の半導体層2を構成する材料としてAl u Ga 1-uv In v N Also, Al u Ga 1-uv In v N as the material constituting the second semiconductor layer 2
(但し、0≦u≦1、0≦v≦1)を採用し、且つ、第三の半導体層3を構成する材料としてAl w Ga 1-wz In z (Where, 0 ≦ u ≦ 1,0 ≦ v ≦ 1) adopted, and, Al w Ga 1-wz In z as the material constituting the third semiconductor layer 3
N (但し、0≦w≦1、0≦z≦1)を採用する。 N (where, 0 ≦ w ≦ 1,0 ≦ z ≦ 1) to adopt. 第二の半導体層2及び第三の半導体層3として、同じGaN 系材料からなる第一の半導体層1とは混晶比の異なるGaN Second as the semiconductor layer 2 and the third semiconductor layer 3, GaN having different mixed crystal ratios from the first semiconductor layer 1 made of the same GaN-based material
系半導体を用いることによって、結晶性を損なうことなく第一の半導体層1に対して応力を加えることができる。 By using the system semiconductor, the stress can be added to the first semiconductor layer 1 without impairing the crystallinity. 第二の半導体層2と第三の半導体層3の混晶比は同じであっても良い。 Mixed crystal ratio of the second semiconductor layer 2 and the third semiconductor layer 3 may be the same.

【0043】さらに、第一の半導体層1のa軸の格子定数a 1と、第二の半導体層2及び第三の半導体層3のa [0043] In addition, the lattice constant a 1 of the first a-axis of the semiconductor layer 1, the second semiconductor layer 2 and the third semiconductor layer 3 of a
軸の格子定数a 2 ,a 3とが、a 1 <a 2 、a 1 <a 3 And the lattice constant of axis a 2, a 3 are, a 1 <a 2, a 1 <a 3
の関係を満たすようにする。 To satisfy the relationship. 加えて、第一の半導体層1 In addition, the first semiconductor layer 1
のc軸の格子定数c 1と、第二の半導体層2及び第三の半導体層3のc軸の格子定数c 2 ,c 3とが、c 1 <c Between the lattice constant c 1 of c-axis, a second lattice constant c 2 of the c-axis of the semiconductor layer 2 and the third semiconductor layer 3, c 3 is, c 1 <c
2 、c 1 <c 3の関係を満たすようにする。 2, c 1 <adjusted to satisfy the relationship c 3.

【0044】このような格子定数の関係にすると、第一の半導体層1に面内二軸性引張応力を加えることができ、それによってバンドの縮退を解いて閾値電流密度を低減することができる。 [0044] When the relationship of such lattice constant, the first semiconductor layer 1 can be made plane biaxial tensile stress, thereby reducing the threshold current density by solving the degeneracy of the band . この場合には、圧縮応力に比べて価電子帯のエネルギー的に一番高いバンドと二番目のバンドとのエネルギー差が大きくなり(図14参照)、 In this case, the energy difference of the energetically highest band of the valence band than the compressive stress and the second band is increased (see FIG. 14),
且つトップバンドがLHとなるため、閾値電流密度がさらに低減する。 And because the top band is LH, the threshold current density is further reduced.

【0045】これに対して、第一の半導体層1のa軸の格子定数a 1と、第二の半導体層2及び第三の半導体層3のa軸格子定数a 2 ,a 3とが、a 1 >a 2 、a 1 [0045] By contrast, the lattice constant a 1 of the first a-axis of the semiconductor layer 1, and the second a-axis lattice constant a 2 of the semiconductor layer 2 and the third semiconductor layer 3, a 3 is, a 1> a 2, a 1 >
3の関係を満たすようにする。 to satisfy the relation of a 3. かつ、第一の半導体層1のc軸の格子定数c 1と、第二の半導体層2及び第三の半導体層3のc軸の格子定数c 2 ,c 3とが、c 1 And the lattice constant c 1 of the first c-axis of the semiconductor layer 1, and the second semiconductor layer 2 and the lattice constant c 2 of the third c-axis of the semiconductor layer 3, c 3 is, c 1>
2 、c 1 >c 3の関係を満たすようにする。 c 2, c 1> to satisfy following c 3.

【0046】このような格子定数の関係にすると、第一の半導体層1の面内に圧縮応力(歪)を加えることができ、それによってHH,LHバンドの縮退を解いて閾値電流密度を低減することができるとともにに、引張応力になる場合に比べてクラックの発生の心配がなくなるので、信頼性がより高められる。 [0046] When the relationship of such lattice constant, the first semiconductor layer can apply a compressive stress (strain) to one plane, whereby HH, reducing the threshold current density by solving the degeneracy of the LH band in it is possible to, because fear of crack generation in comparison with the case to be tensile stress is eliminated, the reliability is further enhanced. また、第二の半導体層2 The second semiconductor layer 2
及び第三の半導体層3のエネルギーバンドギャップが、 And a third of the energy band gap of the semiconductor layer 3,
第一の半導体層1のエネルギーギャッブよりも大きいような材料と膜厚を選択する。 To select a material and thickness such as greater than the first semiconductor layer 1 of the energy gap blanking. このようなエネルギーバンドギャップの関係を設定することによって、光及びキャリアを第一の半導体層1に閉じ込められ、効率よい発光が得られる。 By setting the relationship such energy band gap, trapped light and carriers in the first semiconductor layer 1, efficient light emission is obtained.

【0047】また、半導体レーザを構成する基板の構成材料として、GaN 、AIN 、或いは、SiC のいずれかから形成されたものを選択する。 Further, as the constituent material of the substrate of the semiconductor laser, GaN, AIN, or selects those formed from any of SiC. 半導体レーザを構成する半導体基板として、一軸異方性結晶構造のGaN 、AIN 、或いは、SiC のいずれかからなる基板を用いた場合、その主面を適当に選択することによって、基板上に成長した第一の半導体層1に歪みを加えたときに第一の半導体層1に三軸異方性をもたせることができる。 As the semiconductor substrate constituting the semiconductor laser, GaN uniaxial anisotropic crystal structure, AIN, or, in the case of using a substrate made of one of SiC, by selecting the main surface thereof appropriately, grown on a substrate it can impart a three-axis anisotropy to the first semiconductor layer 1 when strain is applied to the first semiconductor layer 1.

【0048】半導体レーザを構成する基板上に最初に設けた半導体層を、基板と同じ組成にする。 [0048] The semiconductor layer initially provided on the substrate of the semiconductor laser, the same composition as the substrate. 例えばGaN 系の混晶基板を用い、同じ組成のクラッド層を基坂上に直接設ける。 For example using a mixed crystal substrate of GaN-based, providing a cladding layer of the same composition directly based Sakagami. これによって、クラッド層上で発光部を構成する第一の半導体層1に対して効果的に歪みを加えることができる。 Thus, it is possible to effectively apply a strain to the first semiconductor layer 1 which constitutes the light emitting portion on the clad layer. 次に、上記した基板の面方位について説明する。 Next, a description will be given plane orientation of the substrate as described above.

【0049】半導体レーザを構成する半導体基板の主面を、{1−100}面または{11−20}面のいずれかからオフ角θ(但し、0°≦θ≦10°)だけオフさせた面に形成する。 [0049] The main surface of the semiconductor substrate constituting the semiconductor laser was only off {1-100} off angle from either plane or the {11-20} plane theta (where, 0 ° ≦ θ ≦ 10 °) It is formed on the surface. なお、本明細書においては、通常“1バー" 或いは“2バー" で表される指数を便宜的に、“−1 "或いは“−2" 等で表記する。 In this specification, the index usually expressed in "1 bar" or "2 bar" for convenience, "- 1" or referred to by "-2" or the like. 半導体レーザを構成する基板として一軸異方性結晶構造を有する半導体を用いた場合、その主面を{1−100}面又は{11−20}面にすることによって、基板上方の第一の半導体層1に歪みを加えて三軸異方性をもたせることができる。 When using a semiconductor having uniaxial anisotropic crystal structure as a substrate constituting the semiconductor laser, by making the main surface {1-100} plane or {11-20} plane, a first semiconductor substrate above it can impart a triaxial anisotropy by adding distortion to the layer 1. この場合、図1(c) に示すように、双晶等の発生を抑制するためにオフ角θ(但し、0°≦θ≦10 In this case, as shown in FIG. 1 (c), the off angle theta (where, 0 ° ≦ θ ≦ 10 in order to suppress the occurrence of twins
°)だけ主面をオフしても良い。 °) only the main surface may be turned off.

【0050】また、半導体レーザの共振器を構成する劈開面を、{0001}面、{1−100)面、及び、 [0050] In addition, the cleavage plane of a resonator of the semiconductor laser, {0001} plane, {1-100) plane, and,
{11−20}面のいずれかにする。 {11-20} to either surface. 基板の主面として{1−100}面を用いた場合には、{0001}面、 In the case of using the {1-100} plane as a main surface of the substrate is {0001} plane,
{11−20}面のいずれかが基板の主面に対して垂直な劈開面となる。 {11-20} or the plane is perpendicular cleavage plane to the main surface of the substrate. また、基板の主面として{11−2 Further, {11-2 as the main surface of the substrate
0}面を用いた場合には、{0001}面、{1−10 0} In the case of using the surface is {0001} plane, {1-10
0}面のいずれかが基板の主面に対して垂直な劈開面となる。 0} plane either is vertical cleavage plane to the main surface of the substrate. この場合、第一の半導体層1の2つの劈開面によって共振器が構成される。 In this case, the resonator is constituted by the first two cleavage planes of the semiconductor layer 1.

【0051】さらに、半導体レーザを構成する半導体基板の主面を{0001}面とすると共に、その基板の表面に{0001}面以外の小面を設け、この小面上に設けた第一の半導体層1を発光部(活性層)とした。 [0051] Further, the main surface of the semiconductor substrate constituting the semiconductor laser with a {0001} plane, the facet other than {0001} plane on the surface of the substrate is provided, the first provided on this facet the semiconductor layer 1 has a light emitting portion (active layer). その小面は、半導体基板の{0001}面に対して傾斜する面をも含む概念である。 Its facets is a concept including a surface inclined with respect to {0001} plane of the semiconductor substrate. このように、三軸異方性を持たせるための{0001}面以外の小面を、基板の一部に設けても良いものであり、その小面によって、例えばT Thus, the {0001} other than surface facets for imparting triaxial anisotropy are those may be provided on a part of the substrate, by the facet, for example T
S(Terraced Substrate)型半導体レーザ等の一部を構成できる。 S can form a part of such (Terraced Substrate) type semiconductor laser.

【0052】小面を、{1−100}面、或いは{11 [0052] The facets {1-100} plane, or {11
−20}面のいずれかと垂直な面とし、この垂直な面を共振器を構成する劈開面としてもよい。 -20} either a vertical surface of the surface may be a cleavage plane of a resonator of the vertical plane. この場合にも、 Also in this case,
小面に垂直な{1−100}面又は{11−20}面を劈開面とすることによって、2つの劈開面によって共振器を構成することができる。 By a cleavage plane perpendicular {1-100} plane or {11-20} plane to facet, can form a resonator by two cleavage planes. 次に、上記した光半導体装置の構造とその製造方法を具体的に説明する。 Next, specifically described the structure and manufacturing method of the optical semiconductor device described above.

【0053】 第1例まず、図2(a) に示すように、(1−100)面を主面とするn型GaN (1−100)基板11上に、TMGa [0053] The first embodiment First, as shown in FIG. 2 (a), on the n-type GaN (1-100) substrate 11 having a major surface a (1-100) plane, TMGa
(トリメチルガリウム)を10〜100μmol /分、例えば、45μmol /分、TMA1(トリメチルアルミニウム)を10〜100μmol /分、例えば、45μmol (Trimethyl gallium) and 10~100Myumol / min, for example, 45Myumol / min, TMA1 (the trimethylaluminum) 10~100Myumol / min, for example, 45Myumol
/分、アンモニア(NH 3 )を0. 02〜0.2mol /分、 / Min, 0. 02~0.2mol / min ammonia (NH 3),
例えば、0.1mol /分、Si 26を0. 0001〜 For example, 0.1 mol / min, 0.1 to Si 2 H 6 0001~
0. 002μmol /分、例えば、0. 0007μmol / 0. 002μmol / minute, for example, 0. 0007μmol /
分、及び、キャリアガスとしての水素を300〜300 Min, and hydrogen as the carrier gas 300 to 300
0sccm、例えば、1000sccm流し、成長圧力を70〜 0 sccm, for example, flow 1000 sccm, 70 to the growth pressure
760Torr、例えば、100Torrとし、成長温度を85 760Torr, for example, and 100Torr, the growth temperature 85
0〜1100℃、例えば、950℃とした状態で、10 From 0 to 1100 ° C., for example, while a 950 ° C., 10
0〜5000nm、好適には2000nmのn型Al 0.1 Ga 0 .9 0~5000Nm, preferably 2000 nm n-type is Al 0.1 Ga 0 .9
N クラッド層12を成長させる。 Growing a N cladding layer 12.

【0054】引き続いて、TMGaを10〜100μmol [0054] Subsequently, 10~100μmol the TMGa
/分、例えば、45μmol /分、アンモニアを0. 02 / Min, for example, 45μmol / min, 0.1 ammonia 02
〜0. 2mol /分、例えば、0.1mol /分、Si 2 H 6を0.0001〜0. 002μmol /分、例えば、0. 0 ~0. 2 mol / min, for example, 0.1 mol / min, the Si 2 H 6 0.0001~0. 002μmol / min, for example, 0.0
007μmol /分、及び、キャリアガスとしての水素を300〜3000sccm、例えば、1000sccmを流し、 007Myumol / min, and hydrogen as a carrier gas 300~3000Sccm, e.g., flushed with 1000 sccm,
成長圧力を70〜760Torr、例えば、100Torrとし、成長温度を800〜1050℃、例えば、930℃ The growth pressure 70~760Torr, for example, and 100 Torr, a growth temperature of 800 to 1050 ° C., for example, 930 ° C.
とした状態で、厚さ50〜500nm、好適には100nm In a state with a thickness of 50 to 500 nm, preferably 100nm
のn型GaN 光ガイド層13を成長させる。 Growing an n-type GaN optical guide layer 13 of.

【0055】引き続いて、TMGaを2. 5〜25μmol [0055] Subsequently, the TMGa 2. 5~25μmol
/分、例えば、10μmol /分、TMIn(トリメチルインジウム)を25〜250μmol /分、例えば、100 / Min, for example, 10 .mu.mol / min, TMIn and (trimethylindium) 25~250Myumol / min, for example, 100
μmol/分、アンモニアを0. 02〜0. 2mol /分、 μmol / min, the ammonia 0. 02~0. 2mol / minute,
例えば、0.1mol /分、及び、キャリアガスとしての窒素を300〜3000sccm、例えば、1000sccmを流し、成長圧力を70〜760Torr、例えば、100 T For example, 0.1 mol / min, and, 300~3000Sccm nitrogen as a carrier gas, for example, flowing 1000 sccm, growth pressure 70~760Torr, for example, 100 T
orr とし、成長温度を550〜800℃、例えば、65 And orr, the growth temperature 550~800 ℃, for example, 65
0℃とした状態で、厚さ1〜20nm、好適には3nmのGa In the state 0 ° C., the thickness of 1 to 20 nm, preferably 3nm of Ga
0.9 In 0.1 N 活性層14を成長させる。 Growing 0.9 an In 0.1 N active layer 14.

【0056】引き続いて、TMGaを10〜100μmol [0056] Subsequently, 10~100μmol the TMGa
/分、例えば、45μmol /分、アンモニアを0. 02 / Min, for example, 45μmol / min, 0.1 ammonia 02
〜0. 2mol /分、例えば、0.1mol /分、ビスシクロベンタジエニルマグネシウムを0.01〜0.5μmo ~0. 2 mol / min, for example, 0.1 mol / min, 0.01~0.5Myumo bis cyclo preventor-dienyl magnesium
l /分、例えば、0. 05μmol /分、及び、キャリアガスとしての水素を300〜3000sccm、例えば、1 l / min, for example, 0. 05μmol / min, and hydrogen as a carrier gas 300~3000Sccm, for example, 1
000sccmを流し、成長圧力を70〜760Torr、例えば、100Torrとし、成長温度を800〜1050℃、 Flowing 000Sccm, the growth pressure 70~760Torr, for example, and 100 Torr, a growth temperature of 800 to 1050 ° C.,
例えば、930℃とした状態で、厚さ50〜500nm、 For example, while a 930 ° C., thickness 50 to 500 nm,
好適には100nmのp型GaN 光ガイド層15を成長させる。 Preferably growing p-type GaN optical guide layer 15 of 100 nm.

【0057】引き続いて、TMGaを10〜100μmol [0057] Subsequently, 10~100μmol the TMGa
/分、例えば、45μmol /分、TMAlを10〜100 / Min, for example, 45μmol / minute, the TMAl 10~100
μmol /分、例えば、45μmol /分、アンモニアを0. 02〜0. 2mo l/分、例えば、01mol /分、ビスシクロペンタジエニルマグネシウムを0. 01〜0. [mu] mol / min, for example, 45Myumol / min, ammonia 0. 02~0. 2mo l / min, for example, 01Mol / min, biscyclopentadienyl magnesium from 0.01 to 0.
5μmol /分、例えば、0. 05μmol /分、及び、キャリアガスとしての水素を300〜3000sccm、例えば、1000sccm流し、成長圧力を70〜760Torr、 5 [mu] mol / min, for example, 0. 05μmol / min, and, 300~3000Sccm hydrogen as a carrier gas, for example, flow 1000 sccm, the growth pressure 70~760Torr,
例えば、100 Torr とし、成長温度を850〜110 For example, a 100 Torr, the growth temperature from 850 to 110
0 ℃、例えば、950℃とした状態で、100〜20 0 ° C., for example, while a 950 ° C., 100 to 20
00nm、好適には500nmのp型Al 0.1 Ga 0.9 N クラッド層16を成長させる。 Nm, preferably grow p-type Al 0.1 Ga 0.9 N cladding layer 16 of 500 nm.

【0058】なお、この場合のAl 0.1 Ga 0.9 N クラッド層12, 16の成長速度は0. 6〜5. 5μm/時、典型的には2. 6μm/時であり、また、GaN 光ガイド層13, 15の成長速度は0. 5〜5. 2μm/時、典型的には2. 4μm/時であり、さらに、Ga 0.9 In 0.1 N 活性層14の成長速度は0. 1〜1. 5μm/時、典型的には0. 6μm/時である。 [0058] Incidentally, Al 0.1 Ga 0.9 N growth rate of the clad layer 12, 16 is 0. 6-5. 5 [mu] m / time in this case, typically 2 is when 6 [mu] m /, also, GaN optical guide layer 13, 15 the growth rate of 0. 5 to 5. 2 [mu] m / time, typically 2 is when 4 [mu] m /, furthermore, the growth rate of the Ga 0.9 in 0.1 N active layer 14 is 0. 1 to 1. 5 [mu] m / time, typically is when 0. 6μm /.

【0059】次いで、n型GaN (1−100)基板11 [0059] Then, n-type GaN (1-100) substrate 11
の裏面にn側電極としてのTi/Au電極17を設け、一方、p型Al 0.1 Ga 0.9 N クラッド層16上にはp側電極としてNi/Au電極18を設け、適当に素子分離したのち、(0001)面で劈開して共振器を形成して半導体レーザが完成する。 The back surface providing a Ti / Au electrode 17 serving as the n-side electrode of the, other hand, on the p-type Al 0.1 Ga 0.9 N clad layer 16 a Ni / Au electrode 18 is provided as a p-side electrode, after appropriate isolation, (0001) plane cleavage to form a cavity semiconductor laser is completed by. この場合、(0001)面は基板の主面である(1−100)面に対して垂直であるので、 In this case, (0001) plane is perpendicular to a main surface of the substrate (1-100) plane,
一対の劈開面が共振器として作用することになる。 A pair of cleavage surfaces will act as a resonator.

【0060】この第一の例においては、基板として(1 [0060] In this first embodiment, as the substrate (1
−100)面を用いているので、その上に成長するn型 -100) because of the use of surface, n-type grown thereon
Al 0.1 Ga 0.9 N クラッド層12乃至p型Al 0.1 Ga 0.9 N クラッド層16の成長面も(1−100)面となり、Ga Al 0.1 Ga 0.9 growth surface of the N-cladding layer 12 to p-type Al 0.1 Ga 0.9 N clad layer 16 also becomes (1-100) plane, Ga
0.9 In 0.1 N活性層14はn型GaN 光ガイド層13との格子定数の差により、(1−100)面内において圧縮応力を受けるため、3軸異方性となる。 Differences in 0.9 an In 0.1 N active layer 14 is lattice constants of the n-type GaN optical guide layer 13, for receiving a compressive stress in the (1-100) plane, a three-axis anisotropy.

【0061】即ち、第一の例における面内の原子間隔は、n型Al 0.1 Ga 0.9 N クラッド層12のa軸及びc軸の格子定数3. 189Å及び5. 185Åで規定されるため、a軸及びc軸の格子定数が3. 225Å及び5. 2 [0061] That is, atomic spacing in the plane in the first example, because it is defined by the lattice constants 3. 189A and 5. 185A of the a-axis and c-axis of the n-type Al 0.1 Ga 0.9 N cladding layer 12, a lattice constant of the axis and c-axis 3. 225 Å and 5.2
43ÅであるGa 0.9 In 0.1 N 活性層14には圧縮応力が加わり、3軸異方性となる。 The Ga 0.9 In 0.1 N active layer 14 is 43Å applied compressive stress, a three-axis anisotropy. なお、Ga 0.9 In 0.1 N 、GaN 、 Incidentally, Ga 0.9 In 0.1 N, GaN ,
及び、Al 0.1 Ga 0.9 N のエネルギーバンドギャップは、それぞれ3. 15eV、3. 4eV、及び3. 7eVである。 And the energy band gap of the Al 0.1 Ga 0.9 N are each 3. 15 eV, 3. 4 eV, and 3. 7 eV.

【0062】この様なGaN 系半導体に面内圧縮応力が印加された場合、図2(b) に示すように、エネルギー的に最上位にあり縮退していたHHとLHのバンドの縮退がとけて分離し、LHが最上位になり、このLHと伝導帯との間の遷移によってレーザ発振が行われることになり、閾値電流密度が大きく低減する。 [0062] If the plane compressive stress is applied to such a GaN-based semiconductor, as shown in FIG. 2 (b), degeneracy of energetically located at the top degenerate have the HH and LH bands melt separated Te, LH is the most significant, will be laser oscillation is effected by the transition between the LH and the conduction band, the threshold current density is significantly reduced. この第一の例においては、基板として(1−100)面を主面とする Ga In this first embodiment, Ga where the major surface is made the (1-100) plane as the substrate
N (1−100)基板11を用いているが、(11−2 While using the N (1-100) substrate 11, (11-2
0)面を主面とする GaN 基板を用いても良く、更に、 0) it may be a GaN substrate whose principal surface, and further,
(1−100)面、或いは(11−20)面を主面とするAlN 基板或いはSiC 基板を用いても良く、且つ、この主面については(1−100)面或いは(11−20) (1-100) plane, or (11-20) a may be used AlN substrate or SiC substrate as the principal surface, and, for this main surface (1-100) plane or (11-20)
面と結晶学的に等価な全ての面を含むものであり、本実施形態の以下の例等においても同様である。 It is intended to include a face crystallographically equivalent all aspects is the same in such the following examples of the present embodiment.

【0063】なお、半導体レーザの活性層、クラッド層が形成される基板として、GaN 以外にAlN 、SiC その他の基板を用いてもよい。 [0063] The active layer of the semiconductor laser, as a substrate on which the cladding layer is formed, AlN besides GaN, may be used SiC other substrates. 例えば、図2(a) に示した素子構造におけるGaN 基板をAlN 基板に置き換え、その上に図2(a) と同じ構造を設ければ良く、また、SiC 基板を用いる場合には、n型SiC 基坂上に厚さ5〜100nm、 For example, replacing the GaN substrate AlN substrate in the element structure shown in FIG. 2 (a), may be provided the same structure as FIGS. 2 (a) thereon, also in the case of using a SiC substrate, n-type thickness 5~100nm in SiC based Sakagami,
例えば、20nmのn型AlN バッファ層を介してその上に図2(a) と同じ構造を設ければ良い。 For example, it may be provided the same structure as FIGS. 2 (a) thereon through the n-type AlN buffer layer of 20 nm.

【0064】なお、図3に示すように、AlN 基板11a [0064] Incidentally, as shown in FIG. 3, AlN substrate 11a
の抵抗が高いと思われる場合には、AlGaN クラッド層1 If the resistor seems to be high, AlGaN cladding layer 1
2の一部に電極17aを接続した構造を採用する。 The electrode 17a in a part of the 2 adopts a structure in connection. AlN AlN
バッファ層を使用する場合にも同様である。 The same applies when using a buffer layer. これらは、 They are,
以下の例でも同様に採用してもよい。 It may be employed as well in the following examples. なお、本実施形態及び以下の実施形態では、図2(c) に示すように、活性層のエネルギーバンドギャップは、クラッド層、後述するガイド層、後述する光閉じ込め層のエネルギーバンドギャップよりも小さい。 In the present embodiment and the following embodiments, as shown in FIG. 2 (c), the energy band gap of the active layer, a cladding layer, described later guiding layer is smaller than the energy band gap of the later-described optical confinement layer .

【0065】 第2例次に、図4を参照して本実施形態の第2例を説明する。 [0065] The second embodiment Next, with reference to FIG. 4 illustrating a second example of this embodiment.
まず、図4(a) に示すように、(1−100)面を主面とするn型GaN (1−100)基板21上に、TMGaを2. 5〜25μmol /分、例えば、10μmol/分、T First, as shown in FIG. 4 (a), (1-100) plane to on the n-type GaN (1-100) substrate 21 having a major surface, a TMGa 2. 5~25μmol / min, for example, 10 .mu.mol / minute, T
MAlを30〜300μmol /分、例えば、150μmol The MAl 30~300μmol / minute, for example, 150μmol
/分、TMInを250〜2500μmol /分、例えば、 / Min, a TMIn 250~2500μmol / minute, for example,
1000μmol /分、アンモニアを0.02〜0. 2mol 1000μmol / min, the ammonia 0.02~0. 2mol
/分、例えば、01mol /分、Si 2 H 6を0. 0001 / Min, for example, 01Mol / min, 0.1 to Si 2 H 6 0001
〜0. 002μmol /分、例えば、0. 0007μmol ~0. 002μmol / minute, for example, 0. 0007μmol
/分、及び、キャリアガスとしての窒素を300〜30 / Min, and, the nitrogen as a carrier gas 300-30
00sccm、例えば、1000sccm流し、成長圧力を70 00Sccm, for example, flow 1000 sccm, the growth pressure 70
〜760Torr、例えば、100Torrとし、成長温度を5 ~760Torr, for example, and 100Torr, the growth temperature 5
50〜900℃、例えば、700℃とした状態で、10 50 to 900 ° C., for example, while a 700 ° C., 10
0〜5000nm、好適には2000nmのn型Al 0.4 Ga 0.3 0~5000Nm, preferably 2000 nm n-type of Al 0.4 Ga 0.3
In 0.3 Nクラッド層22を成長させる。 Growing an In 0.3 N cladding layer 22.

【0066】引き続いて、TMGaを5〜50μmol / [0066] Subsequently, 5~50μmol the TMGa /
分、例えば、20μmol /分、TMAlを10〜100μ Minute, for example, 20μmol / minute, the TMAl 10~100μ
mo l/分、例えば、50μmol /分、TMInを150〜 mo l / min, for example, 50μmol / min, a TMIn 150~
1500μmol /分、例えば、660μmol /分、アンモニアを0. 02〜0. 2mol/分、例えば、0.1mol 1500μmol / minute, for example, 660μmol / minute, the ammonia 0. 02~0. 2mol / minute, for example, 0.1mol
/分、Si 2 H 6を0. 0001〜0. 002μmol / / Min, 0.1 to Si 2 H 6 0001~0. 002μmol /
分、例えば、0. 0007μmol /分、及び、キャリアガスとしての窒素を300〜3000sccm、例えば、1 Min, for example, 0. 0007μmol / min, and the nitrogen as a carrier gas 300~3000Sccm, for example, 1
000sccmを流し、成長圧力を70〜760Torr、例えば、100Torrとし、成長温度を550〜900℃、例えば、700℃とした状態で、厚さ50〜500nm、好適には100nmのn型Al 0.15 Ga 0.65 In 0.2 N光ガイド層2 Flowing 000Sccm, the growth pressure 70~760Torr, for example, a 100 Torr, 550 to 900 ° C. The growth temperature, for example, in a state with 700 ° C., thickness 50 to 500 nm, preferably 100 nm n-type of Al 0.15 Ga 0.65 an In 0.2 N light guide layer 2
3を成長させる。 3 to the growth.

【0067】引き続いて、TMGaを2. 5〜25μmol [0067] Subsequently, the TMGa 2. 5~25μmol
/分、例えば、10μmmol /分、TMInを25〜25 / Min, for example, 10μmmol / min, a TMIn 25~25
0μmol /分、例えば、100μmol /分、アンモニアを0. 02〜0. 2mol /分、例えば、01mol /分、 0μmol / minute, for example, 100μmol / minute, the ammonia 0. 02~0. 2mol / minute, for example, 01mol / minute,
及び、キャリアガスとしての窒素を300〜3000sc And, 300~3000Sc nitrogen as a carrier gas
cm、例えば、1000sccmを流し、成長圧力を70〜7 cm, for example, flowing 1000 sccm, the growth pressure 70-7
60Torr、例えば、100Torrとし、成長温度を550 60Torr, for example, and 100Torr, the growth temperature of 550
〜900℃、例えば、700℃とした状態で、厚さ1〜 To 900 ° C., for example, in a state with 700 ° C., thickness 1
20nm、好適には3nmのGa 0.9 In 0.1 N 活性層24を成長させる。 20 nm, preferably growing Ga 0.9 In 0.1 N active layer 24 of 3 nm.

【0068】引き続いて、TMGaを5〜50μmol / [0068] Subsequently, 5~50μmol the TMGa /
分、例えば、20μmol /分、TMAlを10〜100μ Minute, for example, 20μmol / minute, the TMAl 10~100μ
mol /分、例えば、50μmol /分、TMInを150〜 mol / min, for example, 50μmol / min, a TMIn 150~
1500μmol /分、例えば、660μmol /分、アンモニアを0. 02〜0. 2mol/分、例えば、0.1mol 1500μmol / minute, for example, 660μmol / minute, the ammonia 0. 02~0. 2mol / minute, for example, 0.1mol
/分、ビスシクロペンタジエニルマグネシウムを0.0 / Min, biscyclopentadienyl magnesium 0.0
1〜0. 5μmol /分、例えば、0. 05μmol /分、 1~0. 5μmol / minute, for example, 0. 05μmol / min,
及び、キャリアガスとしての窒素を300〜3000sc And, 300~3000Sc nitrogen as a carrier gas
cm、例えば、1000sccmを流し、成長圧力を70〜7 cm, for example, flowing 1000 sccm, the growth pressure 70-7
60Torr、例えば、100Torrとし、成長温度を550 60Torr, for example, and 100Torr, the growth temperature of 550
〜900℃、例えば、700℃とした状態で、厚さ50 To 900 ° C., for example, in a state with 700 ° C., thickness 50
〜500nm、好適には100nmのp型Al To 500 nm, preferably 100nm of p-type Al 0.15 Ga 0.65 In 0.15 Ga 0.65 an In
0.2 N光ガイド層25を成長させる。 Growing 0.2 N optical guide layer 25.

【0069】引き続いて、TMGaを2. 5〜25μmol [0069] Subsequently, the TMGa 2. 5~25μmol
/分、例えば、10μmol /分、TMAlを30〜300 / Min, for example, 10μmol / minute, the TMAl 30~300
μmol /分、例えば、150μmol /分、TMInを25 μmol / minute, for example, 150μmol / min, a TMIn 25
0〜2500μmol /分、例えば、1000μmol / 0~2500μmol / minute, for example, 1000μmol /
分、アンモニアを0. 02〜0. 2mol /分、例えば、 Minute, the ammonia 0. 02~0. 2mol / minute, for example,
0.1mol /分、ビスシクロペンタジエニルマグネシウムを0. 01〜0. 5μmol /分、例えば、0. 05ひ 0.1 mol / min, 0.1 biscyclopentadienyl magnesium 01-0. 5 [mu] mol / min, for example, 0.05 Fei
mol /分、及び、キャリアガスとしての窒素を300〜 mol / min, and, 300 to the nitrogen as a carrier gas
3000sccm、例えば、1000sccm流し、成長圧力を70〜760Torr、例えば、100Torrとし、成長温度を550〜900℃、例えば、700℃とした状態で、 3000 sccm, for example, flow 1000 sccm, growth pressure 70~760Torr, for example, and 100 Torr, a growth temperature of 550 to 900 ° C., for example, while a 700 ° C.,
100〜2000nm、好適には500nmのp型Al 0.4 Ga 100 to 2000 nm, preferably 500nm of p-type Al 0.4 Ga
0.3 In 0.3 Nクラッド層26を成長させる。 Growing 0.3 an In 0.3 N cladding layer 26.

【0070】なお、この場合のAl 0.4 Ga 0.3 In 0.3 N クラッド層22, 26の成長速度は0.2〜3. 0μm/ [0070] Incidentally, the growth rate of the Al 0.4 Ga 0.3 In 0.3 N cladding layer 22, 26 in this case is 0.2 to 3. 0 .mu.m /
時、典型的には1. 2μm /時であり、また、Al 0.15 Ga When typically is when 1. 2 [mu] m /, also, Al 0.15 Ga
0.65 In 0.65 In 0,.2 N 光ガイド層23, 25の成長速度は0. 3 0, .2 N optical guide layer 23, 25 growth rate of 0.3
〜5. 0μm/時、典型的には1. 8μm/時であり、 ~5. 0μm / time, is typically the time when 1. 8μm /,
さらに、Ga 0.9 In 0.1 N活性層14の成長速度は0. 1〜 Furthermore, the growth rate of the Ga 0.9 In 0.1 N active layer 14 is 0.1 1
1. 5μm/時、典型的には0. 6μm/時である。 1. 5 [mu] m / time, typically is when 0. 6 [mu] m /.

【0071】次いで、表面が(1−100)面のn型Ga [0071] Then, the surface of the (1-100) plane n-type Ga
N 基板21の裏面にn側電極としてTi/Au電極27を設け、一方、p型Al 0.4 Ga 0.3 In 0.3 N クラッド層26上にはp側電極としてNi/Au電極28を設け、適当に素子分離したのち、(0001)面で劈開して共振器を形成して半導体レーザが完成する。 On the rear surface of the N substrate 21 Ti / Au electrode 27 is provided as an n-side electrode, while providing a p-type Al 0.4 Ga 0.3 In 0.3 N cladding layer Ni / Au electrode 28 as a p-side electrode is formed on 26, suitably elements After separation, the semiconductor laser is completed by forming a resonator by cleavage at the (0001) plane. この第二の例においては、 In this second example,
基板として(1−100)面を用いているので、その上に成長するn型Al 0.4 Ga 0.3 In 0.3 N クラッド層22乃至p型Al 0.4 Ga 0.3 In 0 .3 N クラッド層26の成長面も(1 Because of the use of (1-100) plane as the substrate, also the growth surface of the n-type Al 0.4 Ga 0.3 In 0.3 N cladding layer 22 to p-type Al 0.4 Ga 0.3 In 0 .3 N cladding layer 26 grown thereon (1
−100)面となり、Ga 0.9 In 0.1 N活性層24は引張応力を受けるため、3軸異方性となる。 -100) plane becomes, for receiving a Ga 0.9 In 0.1 N active layer 24 is a tensile stress, the triaxial anisotropy.

【0072】即ち、第二の例における面内の原子間隔は、n型Al 0.4 Ga 0.3 In 0.3 N クラッド層22のa軸及びc軸の格子定数、3. 266Å及び5. 276Åで規定されるため、a軸及びc軸の格子定数が3. 225Å及び5. 243ÅであるGa 0.9 In 0 .1 N 活性層24には引張応力が加わり、3軸異方性となる。 [0072] That is, atomic spacing in the plane in the second example, the lattice constant of a-axis and c-axis of the n-type Al 0.4 Ga 0.3 In 0.3 N cladding layer 22 is defined by 3. 266Å and 5. 276A Therefore, the lattice constant of a-axis and c-axis 3. joined by 225Å and 5. tensile the Ga 0.9 in 0 .1 N active layer 24 is 243Å stress, a three-axis anisotropy. なお、Ga 0.9 In 0.1 N Incidentally, Ga 0.9 In 0.1 N
、Al 0.15 Ga 0.65 In 0.2 N、及び、Al 0.4 Ga 0.3 In 0.3 N のエネルギーバンドギャップは、それぞれ3. 15eV、 , Al 0.15 Ga 0.65 In 0.2 N , and the energy band gap of the Al 0.4 Ga 0.3 In 0.3 N, respectively 3. 15 eV,
3. 4eV及び3. 6eVである。 3. is a 4eV and 3. 6eV.

【0073】このように、GaN 系半導体に面内引張応力が印加された場合、図4(b) に示すように、エネルギー的に最上位にあり縮退していたHHとLHのバンドの縮退が解けて分離し、HHが最上位になると共に、LHとHHとのエネルギー差をより大きくとることができるので、閾値電流密度をさらに低減することができる。 [0073] Thus, if the plane tensile stress in the GaN-based semiconductor is applied, as shown in FIG. 4 (b), degeneracy of energetically located at the top degenerate have the HH and LH bands solved in isolation, with HH is the top, it is possible to take a larger energy difference between LH and HH, it is possible to further reduce the threshold current density. このように、閾値電流密度の低減に関しては、成長面内の二軸性圧縮応力による図2(b) の価電子帯のバンド構造より、面内の二軸性引張応力による図4(b)の価電子帯のバンド構造の方が1番上と2番目のバンド間のエネルギー差を大きく取ることができるので望ましいが、引張応力の場合には、活性層にクラックが発生する可能性が高くなるので、素子寿命の観点からは圧縮応力の方が望ましいことになる。 Thus, with regard to the reduction of the threshold current density, Fig than the band structure of the valence band of FIG. 2 by biaxial compressive stress in the growth plane (b), by biaxial tensile stress in the plane 4 (b) While towards the band structure of the valence band of desirable because it is possible to increase the energy difference between No. 1 and on the second band, in the case of tensile stress are likely to cracks in the active layer since, so that towards the compressive stress is desirable in terms of device life.

【0074】なお、この第二の例においても、AlN 基板を用いる場合には、図4(a) に示した素子構造における [0074] Incidentally, in the also in the second example, when using an AlN substrate, an element structure shown in FIGS. 4 (a)
GaN 基板をAlN 基仮に置き換え、その上に図4(a) と同じ構造を設ければ良く、また、SiC 基板を用いる場合には、n型SiC 基板上に厚さ5〜100nm、例えば、20 Replace GaN substrate AlN group tentatively may be provided the same structure as FIGS. 4 (a) thereon, also in the case of using a SiC substrate, the thickness 5~100nm the n-type SiC substrate, for example, 20
nmのAlN バッファ層を介してその上に図4(a) と同じ構造を設ければ良い。 Through nm AlN buffer layer may be provided the same structure as FIGS. 4 (a) thereon.

【0075】 第3例次に、図5を参照して、本実施形態の第3の例について説明するが、製造条件は第1例と全く同じであるので、 [0075] third example below with reference to FIG. 5, a description will be given of a third example of the present embodiment, since production conditions were exactly the same as the first example,
構造について説明する。 It will be described structure. 図5に斜視図を示す素子は所謂TS型半導体レーザであり、基板として(0001)面を主面とするGaN 基板の段差部に(11−21)面からなる(11−21)小面32を設けたn型GaN (000 Elements shown in the perspective view of FIG. 5 is a so-called TS-type semiconductor laser, the stepped portion of the GaN substrate having a principal (0001) plane as a substrate made of (11-21) plane (11-21) facets 32 the formed n-type GaN (000
1)基板31を用いたものである。 1) it is obtained by using the substrate 31. このn型GaN (0 The n-type GaN (0
001)基板31の上に、第一の例と全く同ようにn型 On a 001) substrate 31, n-type in exactly the same way as the first embodiment
Al 0.1 Ga Al 0.1 Ga 0.9 Nクラッド層12、n型GaN 光ガイド層1 0.9 N cladding layer 12, n-type GaN optical guide layer 1
3、Ga 0.9 In 0.1 N 活性層14、p型GaN 光ガイド層1 3, Ga 0.9 In 0.1 N active layer 14, p-type GaN optical guide layer 1
5、及び、p型Al 0.1 Ga 0.9 Nクラッド層16を順次成長させる。 5, and sequentially growing a p-type Al 0.1 Ga 0.9 N cladding layer 16.

【0076】次いで、Ti/Au電極17、及び、SiO 2等の絶縁膜33に設けた開口を介してNi/Au電極18を設けて適当に素子分離したのち、(1−100)面で劈開することにより、一対の(1−100)劈開面34を共振器とするTS型半導体レーザが完成する。 [0076] Then, Ti / Au electrodes 17, and, after appropriate isolation provided Ni / Au electrode 18 through an opening provided in the insulating film 33 such as SiO 2, cleaved by (1-100) plane it by, TS-type semiconductor laser according to a pair of (1-100) cleavage plane 34 cavity is completed to. この場合、基板の主面は(0001)面でc軸に垂直な面であるが、 In this case, the main surface of the substrate is a plane perpendicular to the c axis (0001) plane,
実際に発光部、即ち、レーザ発振部となるのは(11− Indeed emitting portion, i.e., become a laser oscillation unit (11
21)面に平行な面であり、この(11−21)面内において圧縮応力が印加され3軸異方性となり、図2(b) 21) a plane parallel to the plane, the (11-21) compressive stress becomes applied triaxial anisotropy in the plane, and FIG. 2 (b)
のように縮退が解けるので閾値電流密度が低下するが、 Although the threshold current density because degeneracy can be solved as drops,
応力が加わるのが(11−21)小面32であるので、 The stress that is applied is (11-21) facets 32,
第一の例に比べて応力の影響が小さくなり、閾値電流密度低減の効果は劣ることになる。 Effect of stress is reduced as compared with the first example, the effect of the threshold current density reduction will be poor.

【0077】なお、この場合の小面は(11−21)小面32に限られるものでない。 [0077] In addition, the facet of this case is not limited to the (11-21) facets 32. また、この第3の例においても、基板はGaN 、LiAlO 3に限られるものでなく、Al Also in the third example, the substrate is not limited GaN, a LiAlO 3, Al
N 或いはSiC を用いても良く、基板の材料を変えることに伴う構成の変更は第一の例における置き換えの場合と同ようであり、且つ、第二の例と同ような組成の半導体を用いた場合には、第二の例と同ように、活性層には引張応力がかかることになる。 May be used N or SiC, configuration changes due to changing the material of the substrate is like the the case of the replacement in the first embodiment, and, use the semiconductor of the second example and the above composition If it was is, the second embodiment the same as, the tensile stress is such that the active layer.

【0078】 第4例上記の第1〜第3の例においては基板として2元化合物基板を用いて説明しているが、Al 0.1 Ga 0.9 N或いはAl [0078] While in the first to third example of the fourth embodiment described above is described with reference to binary compounds as the substrate, Al 0.1 Ga 0.9 N or Al
0.4 Ga 0.3 In 0.3 N 等の混晶基板を用いても良い。 It may be used mixed crystal substrate such as 0.4 Ga 0.3 In 0.3 N. その場合には、その上に形成されるAl 0.1 Ga 0.9 Nクラッド層又はAl 0.4 Ga 0.3 In 0 .3 N クラッド層との格子整合が完全に取れるので、成長層の結晶性を損なうことがない。 In this case, since the lattice matching between the Al 0.1 Ga 0.9 N cladding layer is formed on or Al 0.4 Ga 0.3 In 0 .3 N cladding layer can be taken completely without impairment of crystalline growth layer .

【0079】その他の半導体レーザの形成に用いる基板としては、図6(a) に示すように、正方晶を有するLiAl [0079] As the substrate used in the formation of other semiconductor laser, as shown in FIG. 6 (a), LiAl having tetragonal
O 2基板35を使用してもよく、その例を以下に説明する。 O 2 may be used a substrate 35, it will be described in the following example:. なお、LiAlO 2は、リチウムアルミネートと呼ばれる。 It should be noted, LiAlO 2 is referred to as a lithium aluminate. そこで次に、LiAlO 2基板35を用いて半導体レーザを形成する工程について説明する。 Therefore it will now be described step of forming a semiconductor laser with a LiAlO 2 substrate 35.

【0080】LiAlO 2基板35の主面は、{100}面又は{100}面から所定の角度、例えば±5度の範囲内でオフしたものを用いる。 [0080] principal plane of LiAlO 2 substrate 35, {100} plane or {100} plane at a predetermined angle, for example, used after off within a range of ± 5 degrees. まず、イソプロピルアルコール、エチルアルコールのような有機洗浄剤を用いてLiAl First, LiAl isopropyl alcohol, using an organic cleaning agent, such as ethyl alcohol
O 2基板35の表面を洗浄する。 O 2 to clean the surface of the substrate 35. 次に、有機金属気相成長装置(不図示)の成長炉内のサセプタ上にLiAlO 2基板3 Next, LiAlO 2 substrate 3 on a susceptor of a growth furnace of an MOCVD tool (not shown)
5を載置する。 5 to place the. その後に、LiAlO 2基板35の周囲の雰囲気を窒素で置換しながら、その雰囲気の圧力を100To Thereafter, while replacing the atmosphere around the LiAlO 2 substrate 35 with nitrogen, 100To the pressure of the atmosphere
rrまでに減圧する。 Under reduced pressure until rr.

【0081】続いて、後述する成長温度よりも50度高い温度でLiAlO 2基板35を加熱し、これによりLiAlO 2基板35表面の元素を昇華させてサーマルクリーニングを行う。 [0081] Then, by heating the LiAlO 2 substrate 35 at 50 degrees higher temperature than the growth temperature to be described later, it performs thermal cleaning thereby sublimating the element LiAlO 2 substrate 35 surface. その後に、LiAlO 2基板35を例えば800〜10 Thereafter, the LiAlO 2 substrate 35 for example from 800 to 10
50℃の成長温度まで下げ、ついで、成長雰囲気にTM Lowered to the growth temperature of 50 ° C., then, TM to the growth atmosphere
Gaガス、アンモニアガス、Si 2 H 6ガスを導入する。 Ga gas, introducing the ammonia gas, Si 2 H 6 gas. TM TM
Gaは、恒温槽において窒素ガスを用いてバブリングしてガス状にされたものであり、その窒素ガスはキャリアガスとして用いられている。 Ga has been made gaseous by bubbling with nitrogen gas at a constant temperature bath, the nitrogen gas is used as carrier gas. また、Si 2 H 6のうちのSi元素はn型のドーパントとして機能する。 Further, Si element of Si 2 H 6 functions as a n-type dopant.

【0082】TMGaガスの流量は、10〜100μmol [0082] the flow rate of the TMGa gas, 10~100μmol
/min の範囲内に設定する。 Set within a range of / min. また、アンモニアガスの流量は2×10 4 〜2×10 5 μmol /min の範囲内とする。 The flow rate of the ammonia gas is in the range of 2 × 10 4 ~2 × 10 5 μmol / min. さらに、窒素ガスは、0.3〜3.0μmol /min In addition, the nitrogen gas is, 0.3~3.0μmol / min
の範囲内に設定する。 Set within a range of. この場合、TMGaガスの流量を4 In this case, the flow rate of TMGa gas 4
5μmol /min 、アンモニアガスの流量を1×10 5 μ 5 [mu] mol / min, the flow rate of the ammonia gas 1 × 10 5 mu
mol /min 、窒素ガスの流量を1.0μmol /min に設定して、さらに、成長温度を930℃に設定すると、Li mol / min, the flow rate of nitrogen gas was set to 1.0 [mu] mol / min, further, setting the growth temperature to 930 ° C., Li
AlO 2基板上のGaN の成長速度は2.4μm/hとなる。 AlO 2 GaN growth rate on the substrate becomes a 2.4μm / h.
なお、上記したガス流量、成長温度の範囲内での条件によれば、GaN の成長速度は、0.5〜5.2μm/hとなる。 The gas above flow, according to the conditions within the growth temperature, the growth rate of GaN becomes 0.5~5.2μm / h.

【0083】そのような条件によってLiAlO 2基板35の上に、膜厚が例えば5〜100nmのn型のGaN バッファ層36を成長する。 [0083] Such conditions on a LiAlO 2 substrate 35, to grow a GaN buffer layer 36 of n-type film thickness of, for example, 5 to 100 nm. 続いて、第1例と同ような条件でn Subsequently, n in the above conditions the first example
型Al 0.1 Ga 0.9 N クラッド層12、GaN 光ガイド層13、 Type Al 0.1 Ga 0.9 N cladding layer 12, GaN optical guide layer 13,
Ga 0.9 In 0.1 N 活性層14、p型GaN 光ガイド層15、p Ga 0.9 In 0.1 N active layer 14, p-type GaN optical guide layer 15, p
型Al 0.1 Ga 0 .9 N クラッド層16を順に形成する。 -type Al 0.1 Ga 0 .9 N cladding layer 16 in this order. なお、 It should be noted that,
p型のドーパントとして、マグネシウム(Mg)を用いる。 As a p-type dopant, using a magnesium (Mg).

【0084】それらの層の形成条件、膜厚、原料ガスは、第1例と同じにする。 [0084] conditions for forming these layers, the film thickness, the material gas is the same as the first example. 次に、LiAlO 2基板35を成長炉から取り出した後に、n型Al 0.1 Ga 0.9 N クラッド層1 Then, after removal of LiAlO 2 substrate 35 from the growth reactor, n-type Al 0.1 Ga 0.9 N cladding layer 1
2の一部を露出させて、そのn型Al 0.1 Ga 0.9 N クラッド層12の一部にn側電極としてTi/Au電極37を形成し、さらに、p型Al 0.1 Ga 0.9 N クラッド層16上にはp Exposes a portion of the 2, the Ti / Au electrode 37 is formed as an n-side electrode on a portion of the n-type Al 0.1 Ga 0.9 N cladding layer 12, further, p-type Al 0.1 Ga 0.9 N cladding layer 16 above p is to
側電極としてTi/Au電極18を形成する。 Forming a Ti / Au electrode 18 as the negative electrode. そして、LiAl Then, LiAl
O 2基板35とその上の層36,12〜16及び電極を適当に素子分離して半導体レーザを完成させる。 O 2 substrate 35 and a layer 36,12~16 and electrodes thereon suitably isolation to complete the semiconductor laser.

【0085】ところで、図7に示すように、正方晶のLi [0085] By the way, as shown in FIG. 7, of the tetragonal Li
AlO 2基板35の{100}面上に六方晶のGaN を成長すると、LiAlO 2のa軸とGaN のc軸は平行になり、LiAlO 2 When growing hexagonal GaN on AlO 2 substrate 35 of {100} plane, c-axis of a shaft and GaN of LiAlO 2 becomes parallel, LiAlO 2
のc軸とGaN のa軸は平行になる。 a shaft of the c-axis of GaN become parallel. この結果、LiAlO 2基板35の{100}面上では、GaN が(1−100)面を上にして成長することになるので、Al 0.1 Ga 0.9 N クラッド層12の下地面はGaN層36の(1−100)面となる。 As a result, on the {100} plane of LiAlO 2 substrate 35, GaN is (1-100) it means that grow at the top surface, the underlying surface of the Al 0.1 Ga 0.9 N cladding layer 12 of GaN layer 36 (1-100) plane to become.

【0086】したがって、第1例と同ように、Al 0.1 Ga [0086] Thus, as the the first example, Al 0.1 Ga
0.9 N クラッド層12、GaN 光ガイド層13、Ga 0.9 In 0.9 N cladding layer 12, GaN optical guide layer 13, Ga 0.9 In
0.1 N 活性層14、p型GaN 光ガイド層15、p型Al 0.1 0.1 N active layer 14, p-type GaN optical guide layer 15, p-type Al 0.1
Ga 0.9 Nクラッド層16の成長面も(1−100)面となり、Ga 0.9 In 0.1 N 活性層14はn型GaN 光ガイド層13 Ga 0.9 growth surface of the N-cladding layer 16 also becomes (1-100) plane, Ga 0.9 an In 0.1 N active layer 14 is n-type GaN optical guide layer 13
との格子定数の差により、(1−100)面内においては圧縮応力を受けるために、第1例と同ように3軸異方性を有することになる。 The difference in lattice constant between, for receiving a compressive stress in the (1-100) plane, will have the first example and the same way triaxial anisotropy.

【0087】また、図7に示すように、正方晶のLiAlO 2 [0087] Further, as shown in FIG. 7, the tetragonal LiAlO 2
のa軸方向の原子間距離L 1は5.1687Å、正方晶のLiAlO 2のc軸方向の原子間距離L 2は6.2679Å 6.2679Å's a inter-axis direction of the interatomic distance L 1 5.1687Å, atomic distance L 2 in the c-axis direction of LiAlO 2 in tetragonal
の正方晶であり、また、六方晶のGaN のa軸方向の原子間距離L 3は3.189Åであり、六方晶のGaN のc軸方向の原子間距離L 4は5.185Åである。 There the tetragonal also interatomic distance L 3 in the a-axis direction of the hexagonal GaN is 3.189 Å, c-axis direction of the interatomic distance L 4 of the hexagonal GaN is 5.185A. したがって、各原子間距離、a軸、c軸の方向を考え併せると、 Therefore, the interatomic distance, a shaft, Taken together the direction of the c axis,
GaN バッファ層とLiAlO 2基板の相互の格子不整合は次のようになる。 Mutual lattice mismatch GaN buffer layer and LiAlO 2 substrate is as follows.

【0088】GaN バッファ層36のc軸方向において、 [0088] In the c-axis direction of the GaN buffer layer 36,
GaN バッファ層36とLiAlO 2基板35の格子不整合は、 Lattice mismatch of the GaN buffer layer 36 and LiAlO 2 substrate 35,
次式(1)のように小さい。 As in the following equation (1) small. (c GaN −a LiAlO2 )/a LiAlO2 = 3.2×10 -3 …(1) ただし、c GaNはGaN のc軸方向の原子間距離、a (C GaN -a LiAlO2) / a LiAlO2 = 3.2 × 10 -3 ... (1) However, c GaN is c between axis of atomic distances GaN, a
LiAlO2はLiAlO 2のa軸方向の原子間距離である。 LiAlO2 is a inter-axis direction of the interatomic distance of LiAlO 2.

【0089】また、GaN バッファ層のa軸方向において、GaN バッファ層とLiAlO 2基板の格子不整合は、次式(2)のように小さい。 [0089] Further, in the a-axis direction of the GaN buffer layer, lattice mismatch GaN buffer layer and LiAlO 2 substrate is smaller as shown in the following equation (2). (2×a GaN −c LiAlO2 )/c LiAlO2 = 1.8×10 -3 …(2) ただし、a GaNはGaN のa軸方向の原子間距離、c (2 × a GaN -c LiAlO2) / c LiAlO2 = 1.8 × 10 -3 ... (2) However, a GaN is GaN of a inter-axis direction of the interatomic distance, c
LiAlO2はLiAlO 2のc軸方向の原子間距離である。 LiAlO2 is c between axis of atomic distances LiAlO 2.

【0090】このようにLiAlO 2基板35とGaN 層36との格子不整合が小さいと、{100}面か又はその面から0〜5度オフした面のいずれかをLiAlO 2基板35の主面となし、その主面の上にGaN 層36を形成すると、Ga [0090] the main surface of the thus LiAlO 2 substrate 35 and the lattice mismatch with the GaN layer 36 is small, LiAlO 2 substrate 35 to any surface that is off 0-5 degrees from {100} plane or the plane ungated, to form a GaN layer 36 on the main surface, Ga
N 層36は熱膨張によるクラックが生じにくくなる。 N layer 36 has a crack is less likely to occur due to thermal expansion. この場合、GaN 層36のc軸は、LiAlO 2基板35の主面から0〜5度傾斜することになり、GaN 層36ではc軸に垂直でない面内に歪みがかかることになる。 In this case, the c-axis of GaN layer 36, will be inclined 0-5 ° from the main surface of LiAlO 2 substrate 35, becomes distorted take in a plane not perpendicular to the c-axis in the GaN layer 36. この結果、 As a result,
GaN 層36にかかる歪みは3軸異方性を示すことになり、これによってエネルギーバンド構造の価電子帯におけるHHとLHの2重の縮退が解けて、半導体レーザの閾値電流密度が低下する。 Strain according to the GaN layer 36 becomes to exhibit a triaxial anisotropy, thereby unwinds degeneracy of double HH and LH in the valence band of the energy band structure, the threshold current density of the semiconductor laser is reduced.

【0091】また、そのような(1−100)面成長した単結晶のGaN 層をX線照射の回折の強度分布を示すロッキングカーブを測定すると、図8に示すように、半値幅にして200〜500秒(″)の結晶性の良い膜が得られる。以上の説明では、LiAlO 2基板上にGaN 膜を形成することについて説明したが、図6(b) に示すように、 [0091] Further, when such a (1-100) GaN layer surface grown single crystal measuring the rocking curve showing the intensity distribution of the diffracted X-ray irradiation, as shown in FIG. 8, in the half width 200 good crystallinity membrane 500 seconds ( ") is obtained. in the above description has been made possible to form a GaN film on LiAlO 2 substrate, as shown in FIG. 6 (b),
LiAlO 2基板35の上にAl x Ga 1-xy In y N 層を直に形成する場合についても同ような結晶構造となる。 Also the same kind of crystal structure for the case where directly forming the Al x Ga 1-xy In y N layer on a LiAlO 2 substrate 35. 即ち、 In other words,
{100}面又は{100}面から0又は0〜5度オフした面をLiAlO 2基板35の主面となし、その主面の上に第2例と同様に、n型Al 0.4 Ga 0.3 In 0.3 Nクラッド層1 {100} plane or {100} plane from 0 or 0-5 degrees off the plane of LiAlO 2 substrate 35 major surface and without, as with the second example on the main surface, n-type Al 0.4 Ga 0.3 In 0.3 N cladding layer 1
2、n型Al 0.15 Ga 0.65 In 0.2 N光ガイド層13、Ga 0.9 In 2, n-type Al 0.15 Ga 0.65 In 0.2 N light guiding layer 13, Ga 0.9 In
0.1 N活性層14、p型Al 0.15 Ga 0.65 In 0.2 N光ガイド層1 0.1 N active layer 14, p-type Al 0.15 Ga 0.65 In 0.2 N optical guide layer 1
15、n型Al 0.4 Ga 0.3 In 0.3 Nクラッド層16を順に形成し、それらの層から半導体レーザを構成してもよい。 15, the n-type Al 0.4 Ga 0.3 In 0.3 N cladding layer 16 are sequentially formed may be constructed of a semiconductor laser from the layers. この場合の成長条件、膜厚などは、上記した第2例と同じにする。 Growth conditions in this case, is such as film thickness, the same as the second example described above.

【0092】ところで、Al x Ga 1-xy In y N (0≦x≦ [0092] Incidentally, Al x Ga 1-xy In y N (0 ≦ x ≦
1、0≦y≦1)のa軸方向の原子間距離La 1の式(1 1,0 ≦ y ≦ 1) a-axis direction of the interatomic distances La 1 of the formula (1
1)で示され、LiAlO 2のc軸方向の原子間距離La 2は式(12)で示され、Al x Ga 1-xy In y N のa軸方向とLi Indicated by 1), c between axis of atomic distance La 2 of LiAlO 2 is represented by the formula (12), Al x Ga 1 -xy In y N in the a-axis direction and Li
AlO 2のc軸方向は平行である。 C-axis direction of the AlO 2 are parallel. また、Al x Ga 1-xy In y Moreover, Al x Ga 1-xy In y
N のc軸方向の原子間距離Lc 1の式(13)で示され、 N indicated by the c-axis direction of the interatomic distance Lc 1 of the formula (13),
GaN のa軸方向の原子間距離Lc 2は式(14)で示され、Al x Ga 1-xy In y Nのc軸方向とLiAlO 2のa軸方向は平行である。 A inter-axis direction of the interatomic distance Lc 2 of GaN is shown in equation (14), a direction of the Al x Ga 1-xy In c of y N-axis direction and LiAlO 2 are parallel.

【0093】 La 1 =xa AlN +a GaN −xa GaN −ya GaN +ya InN …(11) La 2 =c LiAlO2 …(12) Lc 1 =xc AlN +c GaN −xc GaN −yc GaN +yc InN …(13) Lc 2 =a LiAlO2 …(14) それらの式では、a AlNはAlN のa軸方向の原子間距離、a GaNはGaN のa軸方向の原子間距離、a InNはIn [0093] La 1 = xa AlN + a GaN -xa GaN -ya GaN + ya InN ... (11) La 2 = c LiAlO2 ... (12) Lc 1 = xc AlN + c GaN -xc GaN -yc GaN + yc InN ... (13) Lc 2 = a LiAlO2 ... (14 ) in those equations, a AlN is a inter-axis direction of the interatomic distance of AlN, a GaN is GaN of a inter-axis direction of the interatomic distance, a InN is in
N のa軸方向の原子間距離、c LiAlO2はLiAlO 2のc軸方向の原子間距離であり、また、c AlNはAlN のc軸方向の原子間距離、c A inter-axis direction of the interatomic distance of N, c LiAlO2 is c between axis of atomic distances LiAlO 2, also, c AlN is c between axis of atomic distances AlN, c GaNはGaN のc軸方向の原子間距離、 GaN is c between axis of atomic distances GaN,
InNはInN のc軸方向の原子間距離、a c InN is c between axis of atomic distances InN, a LiAlO2はLiAl LiAlO2 is LiAl
O 2のa軸方向の原子間距離である。 Of O 2 is a inter-axis direction of the interatomic distance.

【0094】また、Al x Ga 1-xy In y N の組成比x,y [0094] Further, Al x Ga 1-xy In y composition ratio of N x, y
について、格子不整合が2×10 -2 %となる条件の式(15)〜(18)を求め、これをx,y座標に描いたところ、式(15)〜(18)の条件を満たすx,y For equation (15) to conditions which lattice mismatch becomes 2 × 10 -2% (18) determined place, painted this x, the y-coordinate, satisfies the formula (15) to (18) x, y
は、図9の斜線で示した領域となり、その斜線で示したxとyの組成比を選択すると結晶性が良くて熱膨張などによるクラックが結晶に生じにくくなる。 Becomes a region indicated by oblique lines in FIG. 9, the crack crystallinity good due to thermal expansion and selecting the composition ratio of x and y indicated by the hatched is less likely to occur in the crystal. なお、式(1 It should be noted that the formula (1
5)は、x≦1ではyが負となるので、図9において表されていない。 5) Since the x ≦ 1 y is negative, not represented in FIG.

【0095】 [0095]

【数1】 [Number 1]

【0096】(その他の例)記の第1〜第3の例においては、基板の主面として(1−100)面、或いは、 [0096] In the first to third examples of (other examples) SL, as the main surface of the substrate (1-100) plane, or,
(11−21)面等のジャスト面を用いているが、双晶等を抑制するために、(1−100)面、或いは、(1 (11-21) are used to just plane such surface, in order to suppress the twin like, (1-100) plane, or, (1
1−21)面をオフ角θ(0°≦θ≦10°)の範囲内でオフした基板を用いても良い。 1-21) plane may be used a substrate which is turned off in the range of the off angle θ (0 ° ≦ θ ≦ 10 °).

【0097】さらに、上記の例においては、活性層としてGa 0.9 In 0.1 N を用いているが、必要とする波長に応じて混晶比をAl x Ga 1-xy In y N (0≦x≦1、0≦y≦ [0097] Further, in the above example, although using a Ga 0.9 In 0.1 N as the active layer, the mixed crystal ratio according to a wavelength in need Al x Ga 1-xy In y N (0 ≦ x ≦ 1,0 ≦ y ≦
1)の範囲内で変えても良いものであり、且つ、それに伴って、光ガイド層及びクラッド層の混晶比をAl a Ga Is intended may be varied within the scope of 1), and, with it, the mixed crystal ratio of the optical guide layer and the cladding layer Al a Ga
1-ab In b N (0≦a≦1、0≦b ≦1)の範囲内で変えても良い。 1-ab In b N may be varied within the scope of (0 ≦ a ≦ 1,0 ≦ b ≦ 1).

【0098】上記の例においては光ガイド層を用いているが、必ずしも必要なものでなく、クラッド層と活性層とによって直接へテロ接合を形成しても良く、さらに、 [0098] While using a light guide layer in the above example, not always necessary, may form a heterojunction directly by the cladding layer and the active layer, further,
光ガイド層及びクラッド層は必ずしも上下対称的にする必要はなく、互いに混晶比の異なるAl a Ga 1-ab In b N Optical guide layer and the cladding layer is not necessarily to be vertically symmetrical, Al a Ga 1-ab In b N having different mixed crystal ratios to each other
を用いても良いものである。 Those may be used. また、上記した例に用いた原料も上記の原料に限られるものではなく、有機金属原料はメチル系に代えてエチル系、即ち、TEGa(トリエチルガリウム)、TEAl(トリエチルアルミニウム)、 Further, the raw material used in the example described above is also not limited to the above ingredients, ethyl organometallic raw material in place of the methyl-based system, i.e., TEGa (triethyl gallium), TEAl (triethylaluminum),
及び、TEIn(トリエチルインジウム)を用いても良く、さらに、窒素(N)源としてもアンモニアの代わりに、N 2 H 4 、( CH 3 ) 3 CNH 2 、C 2 H 5 N 3 、或いは、CH 3 NH And may be used TEIn (triethyl indium), further, in place of ammonia as a nitrogen (N) source, N 2 H 4, (CH 3) 3 CNH 2, C 2 H 5 N 3, or, CH 3 NH
・NH 2を用いても良い。 · NH 2 may also be used.

【0099】さらに、不純物原料も、n型用としてはSi [0099] In addition, impurities raw materials, as the n-type Si
2 H 6の代わりに、SiH 4或いはCH 3 SiH 3を用いても良く、また、p型用としてはビスシクロペンタジエニルマグネシウム〔(C 5 H 5 ) 2 Mg 〕の代わりに、(CH 3 C 5 H 4 ) 2 M Instead of 2 H 6, may be used SiH 4 or CH 3 SiH 3, In place of bis (cyclopentadienyl) magnesium as a p-type [(C 5 H 5) 2 Mg], (CH 3 C 5 H 4) 2 M
g、(C 5 H 5 C 5 H 4 ) 2 Mg 、(iC 3 H 7 C 5 H 4 ) 2 Mg、或いは、(nC g, (C 5 H 5 C 5 H 4) 2 Mg, (iC 3 H 7 C 5 H 4) 2 Mg, or, (nC
3 H 7 C 5 H 4 ) 2を用いても良い。 3 H 7 C 5 H 4) 2 may be used. (第2実施形態)図10は本実施形態の面発光半導体レーザの基本構造を示す斜視図である。 (Second Embodiment) FIG. 10 is a perspective view showing a basic structure of a surface emitting semiconductor laser of the present embodiment. 図11は本発明の活性層の結晶方位を表す図であり、図10に表された半導体レーザの活性層の結晶方位と座標軸との関係を表している。 Figure 11 is a diagram showing the crystal orientation of the active layer of the present invention represents a relationship between the crystal orientation and the coordinate axes of the active layer of the semiconductor laser depicted in FIG. 10.

【0100】本発明の第一の構成では、図10を参照して、基板41の上方に形成された活性層42は、その面内にc軸を有する六方晶の半導体層から構成される。 [0100] In a first configuration of the present invention, with reference to FIG. 10, the active layer 42 formed above the substrate 41 is composed of a semiconductor layer of hexagonal crystal having a c-axis in its plane. 即ち、図10及び図11に示すように、活性層42の主面内にxz平面を活性層42の垂直方向にy軸をとるとき、活性層42を構成する六方晶半導体結晶のc軸の方向、即ち<0001>方向を、活性層42面内にあるz That is, as shown in FIGS. 10 and 11, when taking the y-axis the xz plane in the main surface of the active layer 42 in the vertical direction of the active layer 42, the c-axis of the hexagonal semiconductor crystal constituting the active layer 42 direction, i.e. <0001> direction, in the active layer 42 side in the z
軸に向けて配置する。 It is disposed toward the axis.

【0101】このように活性層42の面内にc軸を含むようにすることにより、以下に説明するように発振光の偏光面が規定される。 [0102] By so including c-axis in this way the plane of the active layer 42, the polarization plane of the oscillation light is defined as described below. なお、x及びy軸方位の結晶方位はとくに制限されないが、例えば、<11−20>方向を活性層42の面内にあるx軸に、かつ<1−100> Although the crystal orientation of the x and y-axis direction is not particularly limited, for example, the x-axis lies in the plane of the active layer 42 a <11-20> direction and <1-100>
方位を活性層2の膜厚方向にあるy軸とすることができる。 It can be a y-axis in the azimuth in the film thickness direction of the active layer 2.

【0102】以下、本実施形態において発振光の偏光面が規定される理由を説明する。 [0102] Hereinafter will be described the reason why the plane of polarization of oscillation light is defined in this embodiment. 初めに活性層内に歪がない場合について説明する。 It will be described when there is no strain in the active layer initially. 図12はGaN のエネルギバンド構造図であり、六方晶半導体のバンド構造を表している。 Figure 12 is the energy band diagram of the GaN, represents the band structure of the hexagonal semiconductor. 図12に示すように、GaN の価電子帯VBは、電子の波動ベクトルk=0の近傍で、HH、CH及びLHの3つのバンドが禁止帯の底の近くに存在する。 As shown in FIG. 12, the valence band VB of GaN is in the vicinity of the electron wave vector k = 0, HH, three bands of CH and LH are present near the bottom of the forbidden band.

【0103】ここで、GaN 中に歪が無い場合、波動ベクトルk=0において、最もエネルギが高い価電子帯のバンドをHHバンドと、次にエネルギが高いものをLHバンドと、最低のエネルギのものをCHバンドとしている。 [0103] In this case, if the distortion is not in the GaN, in the wave vector k = 0, the most energy and the high price band HH band of the electron band, then and what energy is high LH band, the lowest of energy It is a CH band things. なお、これらのHH、LH、CHバンドは結晶のc Note that these HH, LH, CH band c of the crystal
軸方向をXYZ3軸直交座標のZ軸にとるとき、c軸に垂直な方向に分極を有する2つのp軌道関数p x及びp When taking axially Z axis of XYZ3 axis orthogonal coordinate, the two having a polarization direction perpendicular to the c axis p orbitals p x and p
yと、c軸方向に分極を有する軌道関数p zとを用いて次のように表される。 and y, by using the orbital p z having a polarization in the c-axis direction is represented as follows.

【0104】 HHバンド; (p x +p y )/√2 LHバンド; (p x −p y )/√2 CHバンド; p zこのうちHHバンドが最も禁止帯の底に近いため、伝導帯CBから価電子帯VBへの自然放出はHHバンドへの発光遷移が優先する。 [0104] HH band; (p x + p y) / √2 LH band; (p x -p y) / √2 CH band; p z close to the bottom of the most bandgap Among HH band, the conduction band CB spontaneous emission to the valence band VB from prevail emission transition to the HH band. このHHバンドはp軌道の結合状態からなり、c軸廻りに対称である。 The HH band consists coupling state p orbitals, it is symmetrical to the c-axis around. このため、GaN の自然放出に伴う発光は、c軸に垂直に電場が振動する偏光状態を有する。 Therefore, emission accompanying the spontaneous emission of the GaN has a polarization state that the electric field perpendicular to the c-axis is vibrated. また、かかる偏光を生ずる遷移確率は、振動方位のc軸廻りの回転に対して等価である。 Moreover, the transition probability of causing such a polarization is equivalent with respect to the rotation of the c-axis around the vibration direction. なお、上述の説明はGaN についてしたが、六方晶半導体結晶についても同ようである。 Incidentally, the above description was for GaN, it seems the also hexagonal semiconductor crystal. なお、閃亜鉛鉱型半導体結晶では、三軸等方であるため光学特性は等方的である。 In the zinc blende-type semiconductor crystal, the optical properties because it is better triaxial like is isotropic.

【0105】従来の垂直共振器を有する面発光半導体レーザでは、図26に示すように、活性層102はc軸1 [0105] In the surface emitting semiconductor laser having a conventional vertical resonator, as shown in FIG. 26, the active layer 102 c-axis 1
04に垂直に形成されるから、発振光はc軸104に沿って進行する。 Since 04 is vertically formed in the oscillation light proceeds along the c-axis 104. このため発振光の偏光面はc面となり、 Thus the plane of polarization of oscillation light becomes c-plane,
電場はc軸104に垂直に振動する。 Electric field oscillates perpendicularly to the c axis 104. その結果、上述した自然放出光の偏光のc軸廻りの対称性から、XY面内の何れの方向に振動する発振光も同等に生ずる。 As a result, the symmetry of the c-axis around the polarization of the spontaneous emission light as described above, the oscillation light vibrating in any direction in the XY plane is also occurring equivalent. 従って、発振光の偏光面は固定されず、発振が不安定となる。 Thus, the plane of polarization of oscillation light is not fixed, the oscillation becomes unstable.

【0106】他方、本実施形態では、図10に示すように、活性層42は面内にc軸を有するから、発振光の進行方向はc軸に垂直である。 [0106] On the other hand, in this embodiment, as shown in FIG. 10, the active layer 42 from having a c-axis in the plane, the traveling direction of the oscillation light is perpendicular to the c axis. 既述のようにHHがバンド端の場合に自然放出光の電場の振動方向はc軸に垂直であるから、発振光の電場の振動方向は、c軸と発振光の進行方向との両方位に垂直な方向、即ち、活性層面内に含まれかつc軸に垂直な方向に一義的に定まる。 Since the vibration direction of the electric field of the spontaneous emission in the case of HH band edge as described above is perpendicular to the c-axis, the vibrating direction of the electric field of the oscillation light, both positions of the traveling direction of the c-axis and the oscillation light a direction perpendicular to, i.e., contained in the active layer plane and is uniquely determined in a direction perpendicular to the c axis.

【0107】従って、本構成の面発光半導体レーザでは、活性層に垂直に進行する発振光の電場方向はc軸に垂直な方向に固定される。 [0107] Accordingly, in the surface emitting semiconductor laser of this configuration, the electric field direction of the oscillation light traveling perpendicular to the active layer is fixed in a direction perpendicular to the c axis. なお、面発光半導体レーザでは、共振器が膜厚方向にあるので、トップバンドによって決定される偏光方向(発光の電場ベクトルの方向) In the surface emitting semiconductor laser, the resonator is in the thickness direction, (direction of emission of the electric field vector) polarization direction determined by the top band
は、必ず活性層面内である必要がある。 It is required to be always active layer surface. 即ち、発光の電場ベクトルの向きを決定するトップバンドの分極は、活性層面内にある必要がある。 That is, the polarization of the top band which determines the orientation of the light emission of the electric field vector must be in the active layer plane.

【0108】次に、活性層のPL( フォトルミネッセンス) 発光波長とその偏光面方位について説明する。 [0108] Next, PL (photoluminescence) of the active layer will be described emission wavelength and its polarization plane orientation. 図1 Figure 1
3は、HHがバンド端の場合の本発明の活性層のPL発光特性を表す図であり、第一の構成の半導体レーザに用いられるc軸を面内に有するGaN 薄膜からなる活性層のPL発光強度の計算値を表している。 3, HH is a diagram representing the PL emission properties of the active layer of the present invention when the band edge, PL of the active layer made of GaN thin film having a c-axis used in a semiconductor laser of the first configuration in a plane it represents the calculated value of the emission intensity. 図13中のパラメータは、PL光の偏光面の方位、即ち、活性層表面内での電場の振動方向とc軸とのなす角度θである。 Parameters in Figure 13, the orientation of the polarization plane of PL light, i.e., an angle formed θ between the electric field vibration direction and the c-axis of the active layer surface. なお、 It should be noted that,
以下の説明はGaN に限らず、六方晶半導体結晶についても同ように適用できる。 The following description is not limited to GaN, can be applied as is the for the hexagonal semiconductor crystal.

【0109】図13に示すように、活性層のPL発光を偏光面、即ち電場の偏光面と波長とについて分光したとき、PL光の偏光面がc軸に直交する場合(図中の90 [0109] As shown in FIG. 13, the plane of polarization the PL emission of the active layer, that is, when spectrally for the electric field polarization plane and the wavelength of 90 in the case (graph polarization plane of the PL light is perpendicular to the c-axis
°で示す) に、活性層のPL発光スペクトル強度は最大となる。 In ° indicated by), PL emission spectra intensity of the active layer is maximized. この最大強度に対応する波長は約366nmであり、この波長は、図12に示すように、伝導帯CBから価電子帯VBのHHバンドへの推移による発光に対応している。 The maximum intensity wavelength corresponding to the about 366 nm, this wavelength, as shown in FIG. 12 corresponds to the light emission by the transition to HH bands of the valence band VB from the conduction band CB. 他方、PL光の偏光面がc軸に平行な場合( 図中の0°で示す)、発光強度は小さく、そのスペクトルの極大の波長は略360nmと短くなる。 On the other hand, if the polarization plane of the PL light is parallel to the c-axis (indicated by 0 ° in the figure), the emission intensity is small, the wavelength of maximum of the spectrum is shortened approximately 360 nm. これは、PL発光の偏光面をc軸に垂直な偏光面からc軸に平行な偏光面に変化することで、PL発光が、HHバンドへの遷移による発光からCHバンドへの遷移による発光に移行したことを示している。 This causes the plane of polarization of the PL emission by changing the polarization plane parallel to the c-axis from a vertical polarization plane in the c-axis, PL emission, the emission by the transition to the CH band from emission by the transition to HH band It shows that migrated.

【0110】即ち、x軸方向へ分極するp軌道からなるHHバンドへの遷移は偏光面がc軸に垂直な光のみを放出するのに対し、CHバンドはz軸方向へ分極するp軌道からなるため、c軸に平行な偏光面を有する光の放出はCHバンドへの遷移により初めて可能となるからである。 [0110] That is, while the transition to the HH band of p orbitals to polarize the x-axis direction is a polarization plane emits only light perpendicular to the c axis, the CH band from p orbitals to polarize the z-axis direction made for, emission of light having a parallel polarization plane c-axis is because only possible by a transition to the CH band. また、本実施形態では、半導体層2のフォトルミネッセンス光の偏光面及び波長をフォトルミネッセンス光強度が最大となるように選択した場合に、フォトルミネッセンス光の波長と、光共振器の共振波長とを合わせる。 Further, in the present embodiment, when the polarization plane and the wavelength of the photoluminescence of the semiconductor layer 2 photoluminescence intensity was chosen to be the maximum, and the wavelength of the photoluminescence, and a resonant wavelength of the optical resonator match. この波長の光の工ネルギは、電子のHHバンドへの遷移に伴う発光のフォトェネルギに等しい。 Light of Engineering Nerugi of this wavelength is equal to the emission of Fotenerugi accompanying transition of electrons into the HH band. 従って、かかる波長で発振させることにより、発振光をHHバンドへの電子の遷移による発光のみに制限することができる。 Thus, by oscillating at such wavelength, it is possible to restrict the oscillation light emission only by electron transition to HH band. この場合、c軸に平行な偏光面を有するCHバンドへの遷移に伴う発光は混在できないから、発振光の偏光面の変動をー層確実に防止することができる。 In this case, light emission associated with the transition to the CH band with parallel polarization plane c-axis can not be mixed, it is possible to reliably prevent over layer the variation of the polarization plane of the oscillation light.

【0111】なお、その共振波長は、厳密に最大強度が得られる波長である必要はない。 [0111] Incidentally, the resonance wavelength need not be strictly wavelength of maximum intensity is obtained. 例えば、主としてHH For example, mainly HH
バンドへの電子の遷移に伴う発光が起こり且つCHバンドへの遷移に伴う発光が少なく、しかもその結果、HH Electronic occur emission accompanying the transition of and less emission due to transition to the CH band to band, yet the result, HH
バンドへの電子の遷移による発振からCHバンドへの電子の遷移による発振へ発振モードが変動することを抑制できる程度に、最大強度に近い波長であればよい。 To the extent that the oscillation mode of the oscillation due to the electron transition to the band to oscillation due to the electron transition to CH band can be prevented from change, it may be a wavelength close to the maximum intensity.

【0112】次に活性層内に歪がある場合について説明する。 [0112] Next will be described a case where there is a strain in the active layer. 図14(a) 〜(e) は、GaN のエネルギバンドの歪依存性を表す図であり、歪みを有するGaN の価電子帯のエネルギーの計算値を表している。 Figure 14 (a) ~ (e) is a diagram showing the distortion dependence of GaN energy band represents the calculated value of the energy of GaN valence band having a distortion. なお、図11を参照して、<0001>方向の歪をε z 、<11−20>方向の歪をε x 、及び<1−100>方位の歪をε yとし、それぞれの歪みの値は、圧縮歪の状態を負に、引張歪の状態を正として示されている。 Incidentally, with reference to FIG. 11, <0001> direction of the strain the epsilon z, <11-20> direction of the strain epsilon x, and <1-100> strain orientation and epsilon y, each of the strain values is a negative state of compressive strain, are shown a state of tensile strain as positive.

【0113】図14(a) は、ε z =0とし、ε xを変えた場合である。 [0113] FIG. 14 (a), and epsilon z = 0, is a case of changing the epsilon x. なお、ε yは、yが成長方向のため拘束の無い状態である。 Incidentally, epsilon y is, y is the absence of restraint for the growth direction. 即ち、結晶の<11−20>方向に一軸歪を加えたときの価電子帯のエネルギの変化を計算した結果である。 That is, the result of calculating the change in energy of the valence band of when applying a uniaxial strain in the <11-20> direction of the crystal. 同ように、図14(b) は、ε zに0. Same way, FIG. 14 (b), the epsilon z 0.
5%の引張歪を付加し、さらにε xを加えた場合である。 5% tensile strain was added, a case where further addition of epsilon x. また、図14(c) 、(d) はそれぞれε zに0. 5% Further, FIG. 14 (c), (d) Each ε z 0. 5%
及び1. 0%の圧縮歪を付加し、さらにε xを加えた場合である。 And 1. adding compressive strain of 0%, a case where further addition of epsilon x. なお、ε yの拘束は無い状態である。 It should be noted that the restraint of ε y is no state.

【0114】図14(a) 〜(c) を参照して、歪ε xが圧縮でε zが1.0%以上の圧縮の場合は、p軌道からなるX又はZブランチがエネルギーバンド構造の禁止帯の底(即ち、価電子帯の最上)に位置する価電子帯のバンドとなる。 [0114] With reference to FIG. 14 (a) ~ (c) , if the strain epsilon x is epsilon z compression of 1.0% or more in a compressed, X, or Z branches made of p orbitals of energy band structure the bottom of the forbidden band (ie, the top of the valence band) the band of the valence band to be located in. 従って、伝導帯からの発光遷移はX又はZブランチへの遷移が優先的に起こり、その結果、Xが上の場合は上述した歪が無い場合の発光と同ように、c軸に垂直な偏光面を有する光のみが発振する。 Thus, emission transition from the conduction band occurs a transition to X or Z branch preferentially, resulting in the emission of the same as in the case of the upper X is no distortion as described above, polarization perpendicular to the c-axis only light having a surface to oscillate. また、Zがバンド端の場合はc軸に平行な光が発振する。 Further, Z is the light parallel to the c-axis in the case of the band edge is oscillated.

【0115】一方、図14(d) を参照して、歪ε zが1 [0115] Meanwhile, referring to FIG. 14 (d), the strain epsilon z is 1
%以上の圧縮歪を有し、かつε xが引張歪の場合は、X A percent of compressive strain, and ε If x is tensile strain, X
及びYブランチよりもZブランチの方がエネルギが高くなる。 And energy towards the Z branch is higher than the Y-branch. このため、伝導帯からの電子の遷移については、 For this reason, the electron transition from the conduction band,
Zブランチへの推移が優先してc軸に平行な偏光面で発振する光が生じる。 Light transition to Z branch oscillates in the polarization plane parallel to the c-axis preferentially occurs. なお、前述したように面発光半導体レーザは、活性層に垂直に共振器があるため、電場ベクトルは活性層面内である必要がある。 The surface emitting semiconductor laser as described above, because of the active layer in the vertical cavity, the electric field vector should be a active layer surface. 従って、電場ベクトルを決定するトップバンドの波動関数の分極が活性層面内にあることが必要となる。 Thus, the polarization of the wave functions of the top band which determines the electric field vector is required to be in the active layer plane. 即ち、図11のような構造を作製するきには、Y方向が共振器となるため、Yがトップバンドでは発振しない。 That is, care to produce a structure as shown in FIG. 11, since the Y direction becomes the resonator, Y does not oscillate at the top band.

【0116】図14(e) は、ε yを拘束の無い状態としたとき、ε z =ε xとした場合、言い換えれば<000 [0116] FIG. 14 (e) when the epsilon y and the absence of restraint, when the ε z = ε x, in other words <000
1>と<11−20>を含む面内に面内二軸性歪を与えた場合の価電子帯のエネルギバンドの計算値である。 1> and a calculated value of the energy band of the valence band of when given plane biaxial strain in the plane including the <11-20>. 面内圧縮歪に対して、Xが最もエネルギが高く、この場合はa軸方向に電場方向のある発振光が生ずる。 Relative plane compressive strain, X is most energy is high, the oscillation light is produced in this case with the electric field direction in the a-axis direction. なお、光の進行方向がYブランチの分極方向を向く場合は、CH In the case where the traveling direction of light is oriented polarization direction of the Y branch, CH
バンドへの遷移に基づく発振が生ずる。 Oscillation is generated based on the transition to the band.

【0117】上述のように、活性層に歪を有する場合は、発振光はc軸に垂直な偏光面を有する場合と、c軸に平行な偏光面を有する場合とが生ずる。 [0117] As described above, the case where a strain to the active layer, and the case where the oscillation light having polarization planes perpendicular to the c-axis, and occurs when having a polarization plane parallel to the c axis. しかし、いずれの場合も発振光の偏光面は光共振器の光軸と結晶軸方向により一義に定まるから、面発光半導体レーザの偏光面は予め規定されかつ偏光面は変動しない。 However, the polarization plane of the oscillation light in both cases because uniquely defined by the crystal axis direction to the optical axis of the optical resonator, the polarization plane of the surface emitting semiconductor laser does not vary predefined and polarization plane. ところで、 by the way,
図10に示す構成において、活性層42としては、GaN In the configuration shown in FIG. 10, the active layer 42, GaN
、lnGaN 若しくはAIGalnN を含む多重量子井戸層(M , Multiple quantum well layer comprising lnGaN or AIGalnN (M
QW)、又は、GaN 、lnGaN 若しくはAIGalnN からなる単層のいずれかを選択する。 QW), or, GaN, selects either a single layer made of lnGaN or AIGalnN.

【0118】また、図10に示した基板41として、 [0118] Further, as the substrate 41 shown in FIG. 10,
(11−20)面を主面とするSiC 基板を用いてもよい。 (11-20) plane may be used SiC substrate having a major surface. また、(1−100)面を主面とするSiC 基板、又は、(1−102)面を主面とするサファイア基板を用いてもよい。 Also, SiC substrates where the major surface is made the (1-100) plane, or may be a sapphire substrate having a principal (1-102) plane. さらに、その基板41の主面の上には、第一導電型の第一の障壁層47、活性層42、第二導電型の第二の障壁層48が順次成長され、それらによってダブルヘテロ接合構造が構成される。 Furthermore, on the main surface of the substrate 41, a first barrier layer 47 of a first conductivity type, the active layer 42, a second barrier layer 48 of the second conductivity type are sequentially grown, double heterojunction by them structure is configured. また、そのダブルヘテロ接合構造の上又は下に反射面を形成すると、第一の障壁層47、活性層42、第二の障壁層48を光共振器として構成することができる。 Further, by forming the reflecting surface above or below the double heterojunction structure, it is possible to configure the first barrier layer 47, an active layer 42, a second barrier layer 48 as an optical resonator. 第一及び第二の障壁層4 First and second barrier layer 4
7、48の構成材料をAIGaN とし、さらに、活性層42 The constituent material of the 7,48 and AIGaN, further active layer 42
をAIGaN 又はGaN 又はInGaN の単層、又は、そのような材料を含む多重量子井戸層から構成することにより、c The AIGaN or GaN or a single layer of InGaN, or, by configuring multiple quantum well layer comprising such materials, c
軸が面内に存在するGaN 系半導体からなる活性層42を有する面発光半導体レーザが実現される。 Axis surface emitting semiconductor laser having an active layer 42 made of GaN-based semiconductor that exist in the plane is achieved.

【0119】次に、本実施形態を図面に基づいてさらに説明する。 [0119] will now be described with reference to the embodiment in the drawings. 本出願の発明者は、活性層42のPL発光のスペクトルを測定することにより、PL発光の波長と偏光面との関係が、伝導帯からHHバンドへの遷移による発光と、伝導帯からCHバンドへの遷移による発光により説明できることを以下の実験により明らかにした。 The inventors of the present application, by measuring the spectrum of the PL emission of the active layer 42, the relationship between the PL emission wavelength and polarization plane, the light emission due to transition to the HH band from the conduction band, CH band from the conduction band It can be explained by the emission by the transition to the revealed by the following experiments.

【0120】先ず、(1−100)面を主面とするSiC [0120] First, SiC having a major surface of the (1-100) plane
基坂の上に、周知のMOVPE(有機金属気相エピタキシャル成長) 法を用いて、アンドープのGaN 薄膜を堆積し、そのフォトルミネッセンス光の偏光面方位及び波長に対するフォトルミネッセンス光強度を測定した。 On a base slope, using well-known MOVPE (metal organic vapor phase epitaxy) method, it is deposited an undoped GaN film was measured photoluminescence intensity for polarization plane orientation and the wavelength of the photoluminescence. 図1 Figure 1
5及び図16にその結果を示す。 5 and FIG. 16 shows the results. 図15は本実施形態の活性層42のPL発光スペクトルであり、図15中のA Figure 15 is a PL emission spectrum of the active layer 42 of the present embodiment, A in FIG. 15
は電場ベクトルがc軸に垂直なフォトルミネッセンス光を、Bは電場ベクトルがc軸に平行なフォトルミネッセンス光を表している。 The vertical photoluminescence electric field vector in the c-axis, B is the electric field vector represents the photoluminescence parallel to the c axis. 図16は本発明の活性層のPL発光強度の偏光面依存性を表す図であり、偏光面を固定したときのPL発光の最大強度( 以下「ピーク強度」という。) が偏光面により変化するよう子を表している。 Figure 16 is a diagram showing the polarization plane dependence of the PL intensity of the active layer of the present invention, the maximum intensity of the PL emission when fixing the polarization plane (hereinafter referred to as "peak intensity".) Is changed by the polarization plane it represents the Yoko. なお、図16中のCは実験値を、Dは計算値を表している。 Incidentally, C in FIG. 16 the experimental values, D is represents the calculated values.

【0121】図15を参照して、c軸に垂直な偏光面を有するフォトルミネッセンス光の強度Aは、366nm近傍に強い極大を有する。 [0121] With reference to FIG. 15, the intensity A of the photoluminescent light having a plane of polarization perpendicular to the c-axis has a strong maximum near 366 nm. これに対して、c軸に平行な偏光面を有するフォトルミネッセンス光の強度Bは、より短波長の362nm近傍に弱い極大値を有する。 In contrast, the intensity B of the photoluminescent light having a polarization plane parallel to the c axis, has a weak maximum at 362nm near the shorter wavelength. これらの極大値が現れる波長及び極大の大きさは、図13に示す計算値と良く一致する。 The size of the wavelength of these maxima appear and maxima may coincide with the calculated values ​​shown in FIG. 13.

【0122】次に、図16に示すように、PL発光のピーク強度は、偏光面がc軸に垂直なとき最大となり、偏光面がc軸に平行なとき最少となる。 [0122] Next, as shown in FIG. 16, the peak intensity of the PL emission polarization plane becomes maximum when perpendicular to the c axis, is minimized when the plane of polarization is parallel to the c axis. この実験値Cは、 The experimental value C,
計算値Dと良く一致する。 Good agreement with the calculated value D. このことは、図13の計算結果が実験をよく再現することを意味している。 This calculation results in FIG. 13 is meant to reproduce the experiments. 図17 Figure 17
は、本実施形態をさらに具体化した素子の断面図であり、その素子は、垂直共振器を有する面発光半導体レーザである。 Is a cross-sectional view of yet embodying elements of the present embodiment, the device is a surface emitting semiconductor laser having a vertical resonator.

【0123】基板41, 例えば(11−20)面を主面とするSiC 基坂41の上に、MOVPE法を用いて、低温で成長する厚さ50nmのGaN バッファ層52、厚さ0. 5μmのn型GaN コンタクト層49、厚さ1μmの [0123] substrate 41, for example, (11-20) plane on the SiC base slope 41 whose principal, by MOVPE, GaN buffer layer 52 having a thickness of 50nm to grow at a low temperature, thickness 0. 5 [mu] m n-type GaN contact layer 49, a thickness of 1μm
Siドープn 型Al 0.1 Ga 0.9 N 障壁層47, 厚さ0. 1μm Si-doped n-type Al 0.1 Ga 0.9 N barrier layer 47, a thickness of 0. 1 [mu] m
のアンドープGaN 活性層42, 厚さ1μmのMgドープp型Al 0.1 Ga 0.9 N 障壁層48, 及びp型GaN コンタクト層51を下から順に成長する。 Growing undoped GaN active layer 42, Mg-doped p-type Al 0.1 Ga 0.9 N barrier layer 48 having a thickness of 1 [mu] m, and a p-type GaN contact layer 51 in order from the bottom.

【0124】続いて、厚さ30nmのSiO 2膜と厚さ30nm [0124] Then, with a thickness of 30nm SiO 2 film and a thickness of 30nm
のAl 2 O 3膜を交互に各20層ずつ贋層した多層膜を堆積し、この多層膜をフォトレジストリソグラフィーによりパターニングして平面形状が円又は方形のDBR鏡43 The Al 2 O 3 film is deposited a multilayer film Niseso by each 20 layers alternately, the planar shape is patterned by multilayer photoresist lithography is a circle or square DBR mirror 43
を形成する。 To form. このDBR鏡43は、n型コンタクト層4 The DBR mirror 43, n-type contact layer 4
9と基板41との界面を反射面として波長366nmの垂直光共振器を構成する。 The interface between the 9 and the substrate 41 constituting the vertical light resonator wavelength 366nm as a reflective surface.

【0125】次いで、DBR鏡43の一側方の領域にある各層を反応性イオンエッチング(RIE)法によりエッチングし、これによりn型コンタクト層49の一部を露出させる。 [0125] Next, each layer in the region of one side of the DBR mirror 43 is etched by reactive ion etching (RIE) method, thereby exposing a portion of the n-type contact layer 49. その後に、n型コンタクト層49の表出面に厚さ100nmのTiよりなる電極50aを形成し、p型のコンタクト層51の上に膜厚100nmのNiよりなる電極50bを形成する。 Then, to form the electrode 50a made of Ti having a thickness of 100nm on the exposed surface of the n-type contact layer 49, an electrode 50b made of Ni with a thickness of 100nm on the p-type contact layer 51. さらに、基板41の裏面を研磨して光が出射する光学的窓を形成して面発光半導体レーザを完成する。 Further, the light by polishing the back surface of the substrate 41 to complete the surface emitting semiconductor laser to form an optical window for emitting.

【0126】そのような面発光半導体レーザでは、基板41のc軸の垂直方向が電場の振動方向となる光を発振し偏光面が固定されるから、予め偏光方向が規定されたレーザ光を安定に発振させることができる。 [0126] In such a surface-emitting semiconductor laser, since the polarization plane oscillates light in the vertical direction becomes the vibration direction of the electric field of the c-axis of the substrate 41 is fixed, stable laser light in advance polarization direction is defined it can be made to oscillate in. 本実施形態例の面発光半導体レーザの他の例は、活性層を多重量子井戸層構造としたものである。 Another example of the surface emitting semiconductor laser of the present embodiment is obtained by the active layer and the multi-quantum well layer structure. (11−20) 面を主面とするSiC基板41上に、MOVPE法を用いて、低温で成長する厚さ0. 5nmのAIN バッファ層42, 厚さ0. 5μmのn型GaN コンタクト層49、厚さ1μmの (11-20) plane and on the SiC substrate 41 having a major, by MOVPE, AIN buffer layer with a thickness of 0. 5 nm to grow at a low temperature 42, the thickness of 0. 5 [mu] m n-type GaN contact layer 49 and a thickness of 1μm
Siドープn型Al 0.1 Ga 0.9 N 障壁層47、In 0.15 Ga 0.85 N Si-doped n-type Al 0.1 Ga 0.9 N barrier layer 47, In 0.15 Ga 0.85 N
井戸層とln 0.05 Ga 0.95 N バリア層とを交互に各10層づつ重層した多重量子井戸層からなる活性層42, 厚さ1 Well layer and ln 0.05 Ga 0.95 N active layer 42 and a barrier layer made of the multiple quantum well layer and each 10 layers increments layered alternately, thickness 1
μmのMgドープp型Al 0. 1 Ga 0.9 N 障壁層48、及びp型 Mg-doped p-type Al 0. 1 Ga 0.9 N barrier layer 48 [mu] m, and p-type
GaN コンタクト層51をこの順序で堆積する。 The GaN contact layer 51 is deposited in this order. そして、 And,
既述の実施形態と同様の工程を経て面発光半導体レーザが製造される。 VCSEL through the same steps as the embodiment described above is manufactured.

【0127】上述した面発光半導体レーザでは、(1− [0127] In the above-mentioned surface-emitting semiconductor laser (1
100)面又は(11−20)面を主面とする基板を用いることにより、光の偏向を揃わせている。 By using the substrate to 100) plane or (11-20) plane major surface, thereby align the deflection of light. そのような面発光半導体レーザを構成する基板には、受光素子を併せて搭載した構造を採用することが可能である。 The substrate constituting such a surface-emitting semiconductor laser, it is possible to adopt a mounting structure together light receiving element. 図18 Figure 18
(a) は、面発光半導体レーザ(発光素子)とフォトダイオード(受光素子)を搭載した光装置を示す断面図、図18(b) は、その光装置を示す平面図である。 (A) is a sectional view showing an optical apparatus equipped with the surface emitting semiconductor laser (light emitting element) and a photodiode (light receiving element), 18 (b) is a plan view showing the optical device.

【0128】図18(a) 及び(b) において、SiC 基板5 [0128] In FIG. 18 (a) and (b), SiC substrate 5
3の主面である(1−100)面又は(11−20)面の上には、膜厚50nmのAlN 高温バッファ層54、多層構造のミラー層55、膜厚1μmのn型の障壁層56、 A third main surface (1-100) plane or (11-20) to the top of the surface, AlN high-temperature buffer layer 54 having a thickness of 50 nm, a mirror layer 55 of the multilayer structure, n-type barrier layer in a thickness of 1μm 56,
膜厚500nmのアンドープの下側光閉じ込め層57、アンドープのMQW活性層58、p型の障壁層59、膜厚500nmのアンドープの上側光閉じ込め層60、膜厚5 Undoped lower light confinement layer 57 having a thickness of 500 nm, an undoped MQW active layer 58, p-type barrier layer 59, an undoped upper optical confinement layer 60 having a thickness of 500 nm, film thickness 5
0nmのGaN コンタクト層60aがMOVPE法によって順に積層されている。 GaN contact layer 60a of 0nm are stacked in this order by a MOVPE method.

【0129】ミラー層55は、膜厚40nmのAl 0.4 Ga 0.6 [0129] Mirror layer 55 having a thickness of 40 nm Al 0.4 Ga 0.6
N層と膜厚40nmのAl 0.1 Ga 0.9 N 層を交互に30周期積層して構成されたものである。 Al 0.1 Ga 0.9 N layer N layer and the thickness of 40nm is obtained is constituted by 30 cycles alternately stacked. また、MQW活性層58 In addition, MQW active layer 58
は、膜厚4nmのIn 0.2 Ga 0.8 N 井戸層を膜厚4nmのIn 0.05 Is, an In 0.05 of thickness 4nm In 0.2 Ga 0.8 N well layer having a thickness of 4nm
Ga 0.95 N 障壁層で挟んだ構造を有している。 It has a sandwiched by Ga 0.95 N barrier layer. また、下側及び上側の光閉じ込め層57,60はそれぞれGaN より形成されている。 The lower and upper optical confinement layers 57 and 60 are formed from GaN, respectively.

【0130】さらに、n型及びp型の障壁層56,59 [0130] Further, n-type and p-type barrier layer 56, 59
はそれぞれAl 0.1 Ga 0.9 N から構成され、そのうちのn型の障壁層56は、不純物濃度2×10 18 atoms/cm 3でSi Are each composed of Al 0.1 Ga 0.9 N, a barrier layer 56 of n-type of which, Si impurity concentration of 2 × 10 18 atoms / cm 3
がドープされ、また、p型の障壁層59は、不純物濃度1×10 17 atoms/cm 3でMgがドープされている。 There is doped, also, p-type barrier layer 59, Mg at an impurity concentration of 1 × 10 17 atoms / cm 3 is doped. p型の障壁層の上のコンタクト層60aには1×10 18 atoms/ The contact layer 60a on the p-type barrier layer of 1 × 10 18 atoms /
cm 3でMgがドープされている。 Mg is doped with cm 3.

【0131】n型の障壁層56からp型の障壁層59までの複数の層は、SCH(separateconfinement heteros [0131] plurality of layers from the n-type barrier layer 56 to the p-type barrier layer 59, SCH (separateconfinement heteros
tructure)構造を構成している。 Constitute the tructure) structure. このように積層した化合物半導体層は、複数回のパターニングを経て図18 Thus laminated compound semiconductor layer through patterning of multiple 18
(a),(b) に示すような断面構造及び平面構造の形状に加工されている。 (A), it is processed into the shape of the cross-sectional structure and a planar structure as shown in (b). すなわち、面発光半導体レーザ66と受光素子67は同じ形状を有しており、コンタクト層60 In other words, the light-receiving element 67 and the surface emitting semiconductor laser 66 has the same shape, the contact layer 60
aからn型の障壁層56の上部までは直径20μmの円柱部62となり、さらにn型の障壁層56の下部からミラー層55の上部までは円柱部の外方に広がったフランジ部63となっている。 Top to the next cylindrical portion 62 of diameter 20μm of n-type barrier layer 56 from a, is further from the lower portion of the n-type barrier layer 56 to the top of the mirror layer 55 a flange portion 63 which extends outwardly of the cylindrical portion ing. ミラー層55はアンドープであり、高抵抗となっているので、円柱部62とフランジ部63は他の領域の化合物半導体層から略筒状の溝61を介して電気的に分離されている。 Mirror layer 55 is undoped, since a high resistance, cylindrical portion 62 and the flange portion 63 are electrically isolated via a substantially cylindrical groove 61 of a compound semiconductor layer of the other areas.

【0132】そして、円柱部62のコンタクト層60a [0132] Then, contact layer 60a of the cylindrical portion 62
の上面には、中央に直径10μm程度の光放出窓64a To the upper surface, a diameter of about 10μm in the central light emission window 64a
を有する環状のTiよりなるp側電極64が接続され、また、フランジ部63のn型障壁層56には、円柱部62 p-side electrode 64 made of Ti annular with are connected, the n-type barrier layer 56 of the flange portion 63, cylindrical portion 62
に接触しないNiよりなるn側電極65が接続されている。 It is connected to a n-side electrode 65 made of Ni which does not contact the. 以上のような円柱部62とその下のn型の障壁層5 Barrier layer 5 of n-type underlying a cylindrical portion 62 as described above
6によって膜厚方向の共振器が形成される。 Thickness direction of the resonator is formed by 6.

【0133】フォトダイオード67は、図18(b) に示すように、面発光半導体レーザ66の周囲に離れて複数個、例えば4個形成されている。 [0133] photodiode 67, as shown in FIG. 18 (b), are a plurality, for example four spaced apart around the surface emitting semiconductor laser 66. それらのような面発光半導体レーザ66とフォトダイオード67を有する光装置は、例えば光磁気ディスク装置に取付けられる。 Optical apparatus having a surface emitting semiconductor laser 66 and the photodiode 67 as they are mounted for example in a magneto-optical disk device. そして、面発光半導体レーザ66ではp側電極64とn側電極65に正バイアスの電圧68が印加されて小さくても閾値電流が供給される。 Then, the threshold current is supplied even smaller is the voltage 68 of the positive bias is applied to the p-side electrode 64 in the surface emitting semiconductor laser 66 and the n-side electrode 65. また、フォトダイオード67ではp側電極64とn側電極65に逆バイアスの電圧が印加され、これによりフォトダイオード67への入射光量によって検出回路69に流れる電流値が大きくなる。 Further, a reverse bias voltage is applied to the p-side electrode 64 in the photodiode 67 and the n-side electrode 65, thereby the value of current flowing in the detection circuit 69 by the amount of light incident on the photodiode 67 increases.

【0134】この場合、面発光半導体レーザ66が発振して窓64aを通して光が照射され、図示しない回折格子、レンズなどを通して光磁気ディスクに照射される。 [0134] In this case, the surface emitting semiconductor laser 66 is irradiated with light through the window 64a oscillates, is irradiated diffraction grating (not shown), a lens such as through the magneto-optical disk.
光磁気ディスクで反射したその光は、レンズ、偏向プリズムを通して4つの受光素子67に入力する。 The light reflected by the magneto-optical disk, a lens, and inputs to the four light receiving elements 67 through the deflecting prism. その面発光半導体レーザ66では、既に説明したように、基板4 In the surface emitting semiconductor laser 66, as already described, the substrate 4
1のc軸の垂直方向が電場の振動方向となる光を発振し偏光面が固定されるから、レーザ光の偏光面が揃うことになる。 Since vertical 1 c-axis polarized surface oscillates the light as a vibration direction of the electric field is fixed, so that the polarization plane of the laser beam are aligned. しかも、光磁気ディスクで反射したレーザ光は、同じ偏光面のフォトダイオード67に入射する。 Moreover, the laser beam reflected by the magneto-optical disk is incident on the photodiode 67 of the same polarization plane.

【0135】このように、同じ基板上に形成された面発光半導体レーザ66とフォトダイオード67が偏光面を有することになったので、光磁気ディスク装置の書込み用光素子と読み出し用光素子を集積化することができ、 [0135] Thus, since the surface emitting semiconductor laser 66 and a photodiode 67 formed on the same substrate becomes to have a polarization plane, integrated writing optical element and the reading optical element of the magneto-optical disk device It can be of,
それらの装置の小型化と製造効率が良くなる。 Miniaturization and production efficiency of these devices is improved. 以上のように、本実施形態によれば、活性層に垂直な共振軸を有する垂直共振型の面発光半導体レーザにおいて、発振光の偏光面が活性層の結晶方位により一義に規定されるため、発振光の偏光方位を予め定めることができ、かつ偏光方位の変動が少ない安定した動作特性を有する垂直共振型の面発光半導体レーザを提供することができるので、情報処理装置の性能向上に寄与するところが大きい。 As described above, according to this embodiment, the surface-emitting semiconductor laser vertical cavity having a vertical resonator axis to the active layer, since the polarization plane of the oscillation light is defined uniquely by the crystal orientation of the active layer, You can define the polarization direction of the oscillation light in advance, and it is possible to provide a surface emitting semiconductor laser of vertical cavity having a less stable operating characteristic fluctuation of the polarization direction, which contributes to improved performance of the information processing apparatus However large.

【0136】なお、活性層58は、GaN 、InGaN 、AlGa [0136] In addition, the active layer 58, GaN, InGaN, AlGa
N 又はAlGaInN のいずれから形成してもよいし、また、 May be formed from any of the N or AlGaInN, also,
半導体よりなる障壁層57,59は、GaN 、InGaN 、Al Barrier layer 57 and 59 made of semiconductor, GaN, InGaN, Al
GaN又はAlGaInN から構成してもよい。 It may be composed of GaN or AlGaInN. ただし、活性層58と障壁層57,59が同じ材料系より構成する場合には、障壁層57,59よりも活性層58の方がエネルギーバンドギャップが小さくなる組成比を選択する必要がある。 However, when the active layer 58 and the barrier layer 57, 59 is constituted by the same material system, it is necessary to select a composition ratio the energy band gap toward the active layer 58 than the barrier layer 57 and 59 decreases.

【0137】なお、基板の材料として炭化シリコン(Si [0137] Incidentally, silicon carbide as the material of the substrate (Si
C)の他にサファイアを使用してもよい。 May be used sapphire in addition to the C). (第3実施形態)従来の発光ダイオードは、光の出射方向に対して円偏光であるので、直線偏光を得たい場合には、ポラロイド等の偏光子を通すことによって直線偏光した偏光光を得ていた。 (Third Embodiment) In the conventional light-emitting diodes, obtained because with respect to the emission direction of light is a circularly polarized light, when it is desired to obtain a linearly polarized light, the polarized light which is linearly polarized by passing a polarizer Polaroid etc. which was.

【0138】また、直線偏光した偏光光を利用して立体画像を表示する場合、右目用画像と左目用画像を互いに偏光方向の異なる光で表示し、それを互いに偏光方向の異なる右目用偏光子と左目用偏光子を介して見ることによって立体画像として認識しており、特に、大型立体画像表示装置の場合には、投影方式を採用している。 [0138] In the case of displaying a stereoscopic image using polarization linearly polarized light, to display the right eye image and the left eye image light having different polarization directions, right eye polarizer having different polarization directions it and are recognized as a stereoscopic image by viewing through the left eye polarizer, in particular, in the case of a large three-dimensional image display device employs a projection system. しかし、従来の発光ダイオードを用いて直線偏光を得ようとする場合には、偏光子を必要とするため部品点数が多くなるという問題があり、且つ、発光ダイオードと偏光子とを組み合わせる工程が必要になるため、生産コストが高くつくという問題がある。 However, in order to obtain a linearly polarized light using a conventional light emitting diode, there is a problem that the number of parts is increased to require a polarizer, and, should the step of combining the light-emitting diode polarizer to become, there is a problem that the production cost is expensive.

【0139】また、偏光子を介して円偏光を特定の方向に偏光した直線偏光にしているので、偏光子の偏光方向と偏光方向の異なる光は取り出せず無駄になるので、発光効率が悪いという問題がある。 [0139] Also, since the linearly polarized light polarized circularly polarized light in a specific direction through a polarizer, light different polarization directions and the polarization direction polarizer is wasted without retrieved, that the luminous efficiency is poor There's a problem. さらに、大型立体表示装置の場合には、投影方式であるため、従来の投影方式の表示装置と同ように、明るいところでは表示画像が非常に見ずらくなり、実質的に利用できないという問題もある。 Furthermore, in the case of a large-sized stereoscopic display device, a projection system, the display device the same as in conventional projection scheme very seen not become easier to display images in a bright place, a problem that substantially unavailable is there.

【0140】図19は本実施形態の原理的構成の説明図であり、この図19を参照して本発明における課題を解決するための手段を説明する。 [0140] Figure 19 is a diagram for explaining the basic configuration of this embodiment will be described means for solving the problems in the present invention with reference to FIG. 19. 本実施形態は、図19 This embodiment, FIG. 19
(a) 及び(b) に例示するように、発光ダイオード70において、発光ダイオード70を構成するウルツ鉱型化合物半導体結晶のc軸方向が光の放出方向とほぼ直交していることを特徴とする。 (A) as illustrated in and (b), the light emitting diode 70, c-axis direction of the wurtzite type compound semiconductor crystals constituting the light emitting diode 70 is characterized in that it substantially perpendicular to the emission direction of the light .

【0141】このようにGaN のようなウルツ鉱型化合物半導体を用いた場合、ウルツ鉱型化合物半導体は、GaAs [0141] When using a wurtzite type compound semiconductor such as As such GaN, wurtzite type compound semiconductor, GaAs
等の他のIII-V 族化合物半導体と異なり六方晶系であり、このようなウルツ鉱型化合物半導体における発光は伝導帯から価電子帯のHH(Heavy Hole)あるいはLH Is another group III-V compound semiconductor unlike hexagonal etc., light emission in such a wurtzite type compound semiconductor is the valence band from the conduction band HH (Heavy Hole) or LH
(Light Hole)への遷移によって起こるが、これらはa It takes place by a transition to the (Light Hole), which are a
軸方向に関するバンドであるため、c軸方向、即ち、< Since a band in the axial direction, c-axis direction, i.e., <
0001>方向に垂直な方向に偏光した光が強く現れ、 0001> appeared strong light which is polarized in a direction perpendicular to the direction,
逆にc軸方向に平行に偏光した光はほとんど現れないので、偏光子を用いなくとも直線偏光した光が得られることになる。 Since light polarized parallel to the c-axis direction is reversed almost no, light linearly polarized without using a polarizer is obtained.

【0142】なお、本発明において、c軸方向が光の放出方向とほぼ直交するとは、c軸と最も強度の大きな光の放出方向とが純粋に直交するもの以外に、±5°の範囲の角度を含むものである。 [0142] In the present invention, the c-axis direction is substantially perpendicular to the emission direction of light, other than those where the emission direction of the most intense large light and c-axis is purely orthogonal range of ± 5 ° it is intended to include the angle. また、本実施形態は、ウルツ鉱型化合物半導体結晶のc軸方向と結晶成長方向とがー致していることを特徴とする。 Further, this embodiment is characterized in that the c-axis direction of the wurtzite compound semiconductor crystal and the crystal growth direction is match over.

【0143】成長基板として、サファイアの{000 [0143] as a growth substrate, the sapphire {000
1}面、{11−20}面、6H−SiCの{000 1} plane, {11-20} plane, of the 6H-SiC {000
1}面、或いは、スピネルの{111}面を用いた場合、ウルツ鉱型化合物半導体結晶の結晶成長方向はc軸方向となるので、図1(a) に示すように活性層に平行に光を取り出すことによって、直線偏光した光が得られる。 1} plane, or, in the case of using a {111} plane of the spinel, the crystal growth direction of a wurtzite type compound semiconductor crystal is the c-axis direction, parallel to the active layer as shown in FIG. 1 (a) Light by retrieving, linearly polarized light is obtained. なお、本明細書においては、“1バー" 或いは“2 In this specification, "1 bar" or "2
バー" 等の結晶方位を便宜的に、“−1" 或いは“− "For convenience the crystal orientation, such as," Bar - 1 "or" -
2" 等として表す。 Expressed as 2 "and the like.

【0144】また、本実施形態は、ウルツ鉱型化合物半導体結晶のc軸方向と結晶成長方向とがほぼ直交していることを特徴とする。 [0144] Further, this embodiment is characterized in that the c-axis direction and the crystal growth direction of a wurtzite type compound semiconductor crystal is substantially perpendicular. 成長基板の主面として、サファイア基板のr面、即ち、{1−102}面、又は、6H− As the main surface of the growth substrate, r-plane of the sapphire substrate, i.e., {1-102} plane, or, 6H-
SiCの{1−100}面若しくは{11−20}面を用いた場合、ウルツ鉱型化合物半導体結晶の結晶成長方向はc軸方向とほぼ平行になるので、図1(b) に示すように活性層に垂直に光を取り出すことによって、直線偏光した光が得られ、且つ、広い面からの光が偏光光となるので、発光領域を大きく取ることができる。 When using the {1-100} plane or {11-20} plane of the SiC, the crystal growth direction of a wurtzite type compound semiconductor crystal is substantially parallel to the c-axis direction, as shown in FIG. 1 (b) by taking out the light perpendicular to the active layer, obtained linearly polarized light, and the light from the wide surface because the polarized light, it is possible to increase the light emitting area.

【0145】また、本実施形態は、上記したウルツ鉱型化合物半導体が、III 族の窒化物からなるIII-V 族化合物半導体であることを特徴とする。 [0145] Further, this embodiment, wurtzite type compound semiconductor described above is characterized in that it is a group III-V compound semiconductor consisting of Group III nitrides. このように、ウルツ鉱型化合物半導体として、安定な結晶構造を有するGaN Thus, as a wurtzite type compound semiconductor, GaN having a stable crystal structure
系化合物半導体等のIII 族の窒化物からなるIII-V 族化合物半導体を用いることによって、1. 9eV〜6. 2eV By using the group III-V compound semiconductor consisting of system compound group III nitride, such as semiconductor, 1. 9eV~6. 2eV
の広い範囲に渡り高効率の短波長発光が得られ、混晶比を調整することによって、所望の発光波長を得ることができる。 Over a wide range of high efficiency of a short wavelength light emission can be obtained, by adjusting the composition ratio, it is possible to obtain a desired emission wavelength.

【0146】さらに、本実施形態は、表示装置において、光の放出方向がc軸方向とほぼ直交するウルツ鉱型化合物半導体結晶からなる複数の発光ダイオード70を用い、この複数の発光ダイオード70を、偏光方向がある方向uに偏光した右目用発光ダイオードと、右目用発光ダイオードの偏光方向uに垂直な方向vに偏光した左目用発光ダイオードとになるように配置し、立体表示を得るようにしたことを特徴とする。 [0146] Further, the present embodiment is a display device, using a plurality of light emitting diodes 70 consisting of wurtzite type compound semiconductor crystal emission direction of the light is substantially perpendicular to the c-axis direction, the plurality of light emitting diodes 70, and the right-eye light emitting diodes polarized in the direction u in the polarization direction, and arranged such that the left-eye light emitting diodes polarized in the direction perpendicular v to the polarization direction u of the right-eye light emitting diodes so as to obtain a stereoscopic display it is characterized in.

【0147】光の放出方向がc軸方向とほぼ直交するウルツ鉱型化合物半導体結晶からなる発光ダイオード70 [0147] emitting diodes 70 emitting direction of light consists of wurtzite type compound semiconductor crystal that is substantially perpendicular to the c-axis direction
は、c軸方向に垂直に、即ち、a 軸方向に偏光しており、このa軸方向に偏光した発光ダイオード70を光の放出方向を軸として90°回転させた場合には、c軸方向に垂直で、且つ、回転させる前の偏光方向に対して垂直に偏光した直線偏光光となるため、一方を右目用とし、他方を左目用とすることによって、立体画像の表示が可能になる。 Is perpendicular to the c-axis direction, i.e., is polarized in the a-axis direction, the light emitting diode 70 polarized in the a-axis direction when rotated 90 ° the emission direction of light as an axis, the c-axis direction perpendicular to, and, since the linearly polarized light polarized perpendicular to the polarization direction before rotating, the one with the right eye, by the other as for the left eye, it is possible to display a stereoscopic image.

【0148】なお、図19において、69a,69b [0148] It should be noted that in FIG. 19, 69a, 69b
は、発光ダイオード70に接続される1対の端子を示している。 Shows a pair of terminals connected to the light emitting diode 70. 第1例ここで、図20(a),(b) 及び図21(a),(b) を参照して、本実施形態の第1例を説明する。 Here the first example, FIG. 20 (a), (b) and FIG. 21 (a), the with reference to (b), and one example of this embodiment. 図20(a) は発光ダイオードの断面図であり、図20(b) は発光ダイオードを素子化した場合の断面図である。 Figure 20 (a) is a sectional view of a light emitting diode, FIG. 20 (b) is a sectional view taken elements of the light emitting diode. また、図21(a) Further, FIG. 21 (a)
はGaN 系化合物半導体のΓ点近傍のバンドダイヤグラムであり、さらに、図21(b) は、発光強度の偏光角分布を示す図である。 Is a band diagram in the vicinity Γ point of the GaN-based compound semiconductor, and further, FIG. 21 (b) is a diagram showing a polarization angle distribution of luminous intensity.

【0149】まず、図20(a) に示すように、(000 [0149] First, as shown in FIG. 20 (a), (000
1)面、即ち、c面を主面とするサファイア基板71上に、MOVPE法(有機金属気相成長法)を用いて、厚さ5〜50nm、例えば20nmのGaN バッファ層72、厚さ0. 5〜5. 0μm、例えば、3. 0μmのn型Al 1) surface, i.e., on the sapphire substrate 71 to a c-plane as its major surface, using MOVPE method (Metal Organic Chemical Vapor Deposition), a thickness of 5 to 50 nm, for example 20 nm GaN buffer layer 72, a thickness of 0 . 5 to 5. 0 .mu.m, for example, 3. 0 .mu.m of n-type Al
0.05 Ga 0.95 N層73、厚さ10〜100nm、例えば50 0.05 Ga 0.95 N layer 73, a thickness of 10 to 100 nm, for example 50
nmのIn 0.1 Ga 0.9 N 活性層74、及び、厚さ0. 1〜1. nm of In 0.1 Ga 0.9 N active layer 74 and, a thickness of 0.1 to 1.
0μm、例えば0. 5μmのp型Al 0.05 Ga 0.95 N 層75 0 .mu.m, for example p-type 0. 5μm Al 0.05 Ga 0.95 N layer 75
を順次エピタキシャル成長させる。 The are sequentially epitaxially grown.

【0150】次いで、n型Al 0.05 Ga 0.95 N 層73の一部が露出するように反応性イオンエッチング法によってエッチングしたのち、p型Al 0.05 Ga 0.95 N 層75の表面にp側電極としてNi電極76を設けるとともに、n型Al [0150] Then, after etching by reactive ion etching such that a portion of the n-type Al 0.05 Ga 0.95 N layer 73 is exposed, Ni electrode as a p-side electrode on the p-type Al 0.05 Ga 0.95 N layer 75 surface 76 provided with a, n-type Al
0.05 Ga 0.95 N 層73の露出表面にn側電極としてTi電極77を設ける。 0.05 provided Ti electrode 77 as an n-side electrode on the exposed surface of the Ga 0.95 N layer 73. なお、この場合、GaN バッファ層72からp型Al 0.05 Ga 0.95 N 層75までの各層は、サファイア基板71のc軸方向に成長するので、そのc軸はサファイア基板17の主面と垂直になる。 In this case, each layer of the GaN buffer layer 72 to the p-type Al 0.05 Ga 0.95 N layer 75, since the growth in the c-axis direction of the sapphire substrate 71, the c axis is the main surface perpendicular of the sapphire substrate 17 . そのc軸方向は<0 As the c-axis direction <0
001>方向と等価である。 001> is equivalent to the direction.

【0151】上記のようにして形成した発光ダイオード78を、図20(b) に示すように、その光の放出方向が、c軸方向とほぼ垂直になるようにステム79にマウントする。 [0151] The light emitting diode 78 which is formed as described above, as shown in FIG. 20 (b), emission direction of the light, and mounted on the stem 79 so as to be substantially perpendicular to the c-axis direction. この場合、ステム79に対しては短絡を防止するために絶縁体スペーサ80を介してマウントするとともに、n側電極であるTi電極77をマイナス端子81 In this case, the mount through the insulator spacers 80 in order to prevent a short circuit with respect to the stem 79, Ti electrode 77 a negative terminal 81 are n-side electrode
にワイヤボンディングし、また、p側電極であるNi電極76をプラス端子82にワイヤボンディングし、最後に、エポキシ樹脂等で樹脂モールドする。 The wire bonding, also, the Ni electrode 76 is a p-side electrode was wire-bonded to the positive terminal 82, finally, resin molding with epoxy resin or the like.

【0152】図21(a) は、GaN 系化合物半導体のΓ点近傍のバンドダイヤグラムであり、図から明らかなように、価電子帯におけるホールからみてエネルギー的に一番低いバンド、即ち、HH(Heavy Hole)とLH(Ligh [0152] Figure 21 (a) is a band diagram in the vicinity Γ point of the GaN-based compound semiconductor, as is clear from FIG energetically lowest band as viewed from the hole in the valence band, i.e., HH ( Heavy Hole) and LH (Ligh
t Hole)が2重に縮退し、スピン軌道相互作用による分だけエネルギー的に分離しており、また、それ以外に、 t Hole) is degenerated doubly, has energetically separated min by spin-orbit interaction, also otherwise,
GaN 系化合物半導体に特有なCHというバンドが現れる。 Band appears that specific CH in GaN-based compound semiconductor.

【0153】そして、このようなGaN 系化合物半導体においては、Γ点、即ちKz =0における伝導帯とHHバンド及びLHバンドとの間の遷移によって発光が生ずることになるが、Γ点におけるHHバンド及びLHバンドはa軸方向に関するバンドであるのでc軸に垂直な方向に偏光した光が得られることになる。 [0153] In such a GaN-based compound semiconductor, gamma point, i.e. Kz = 0 in it so that the light emission is caused by a transition between the conduction band and HH band and LH band, HH band in gamma point and LH bands will be light polarized in a direction perpendicular to the c axis because the band about the a-axis direction is obtained. 図21(b) は、本発明の本実施形態の発光ダイオードの光の放出方向からみた発光強度の偏光角分布を示す図であり、a軸に平行な、即ち、a軸方向に偏光した光が得られるが、a軸に対して90°偏光した、即ち、a軸に垂直に偏光した光は殆ど得られない。 FIG. 21 (b) is a diagram showing the polarization angle distribution of luminous intensity as viewed from the emission direction of the light emitting diode of this embodiment of the present invention, parallel to the a-axis, i.e., light polarized in the a-axis direction Although obtained was 90 ° polarized with respect to the a-axis, i.e., light polarized perpendicular to the a axis hardly obtained.

【0154】したがって、本発明においては、偏光子等を用いることなく特定の方向に偏光した直線偏光光を得ることができるので、部品点数が増加することなく、且つ、発光ダイオードと偏光子の組み合わせ工程が不要になるので、生産コストを低コストにすることができる。 [0154] Thus, in the present invention, it is possible to obtain a linearly polarized light polarized in a particular direction without using a polarizer or the like, without the number of parts is increased, and the combination of the polarizer and the light emitting diode since process is not required, it is possible to make the production cost at a low cost.
なお、この第1例においては、基板として、(000 Incidentally, in this first example, as a substrate, (000
1)面を主面とするサファイア基板を用いているが、 1) it is used the sapphire substrate whose principal surface,
(0001)面を主面とするサファイア基板に限られるものではなく、(11−20)面を主面とするサファイア基板(0001)面を主面とする6H−SiC基板、 (0001) is not limited to the surface of the sapphire substrate whose principal surface, (11-20) sapphire substrate (0001) to the surface main surface 6H-SiC substrate that faces a principal,
或いは、(111)面を主面とするスピネル基板を用いても良いものである。 Alternatively, those may be used spinel substrates where the major surface is made the (111) plane.

【0155】 第2例次に、図22を参照して本発明の第2の例を説明する。 [0155] The second embodiment Next, with reference to FIG. 22 illustrating a second embodiment of the present invention.
まず、図22(a) に示すように、(1−102)面、即ち、Γ面を主面とするサファイア基板91上に、MOV First, as shown in FIG. 22 (a), (1-102) plane, i.e., on the sapphire substrate 91 whose principal the Γ surface, MOV
PE法を用いて、厚さ5〜50nm、例えば20nmのGaN Using PE method, a thickness of 5 to 50 nm, for example 20 nm GaN of
バッファ層92、厚さ0. 5〜5. 0μm、例えば3. Buffer layer 92, a thickness of 0. 5 to 5. 0 .mu.m, for example 3.
0μmのn型Al 0μm of n-type Al 0.05 Ga 0.95 N 層93、厚さ10〜100 0.05 Ga 0.95 N layer 93, 10 to 100 thick
nm、例えば50nmのln 0.1 Ga 0.9 N 活性層94、及び、厚さ0. 1〜1. 0μm 、例えば0. 5μmのp型Al nm, for example, 50nm of ln 0.1 Ga 0.9 N active layer 94 and, a thickness of 0. 1 to 1. 0 .mu.m, for example of 0. 5 [mu] m p-type Al
0.05 Ga 0.95 N 層95を順次エピタキシャル成長させる。 The 0.05 Ga 0.95 N layer 95 are sequentially epitaxially grown.

【0156】次いで、反応性イオンエッチング法によってn型Al 0.05 Ga 0.95 N 層93の一部を露出させたのち、 [0156] Next, after exposing a portion of the n-type Al 0.05 Ga 0.95 N layer 93 by reactive ion etching,
p型Al 0.05 Ga 0.95 N 層95の表面にp側電極として非常に薄いNiからなる半透明電極96を設けるとともに、n provided with a p-side consisting of a very thin Ni as an electrode semitransparent electrode 96 on the surface of p-type Al 0.05 Ga 0.95 N layer 95, n
型Al 0.05 Ga 0.95 N 層93の露出表面にn側電極としてTi Ti as an n-side electrode on the exposed surface of the mold Al 0.05 Ga 0.95 N layer 93
電極97を設ける。 The electrode 97 is provided. なお、この場合、GaN バッファ層9 In this case, GaN buffer layer 9
2からp型Al 0.05 Ga 0.95 N 層95の各層のc軸の方向は、サファイア基板91の基板面内の方向に向いて成長するので、c軸は基板面と平行になる。 Direction of the p-type Al 0.05 Ga 0.95 of each layer of the N layer 95 c-axis from 2 Since the growth oriented in a direction within the substrate plane of the sapphire substrate 91, c-axis is parallel to the substrate surface.

【0157】そのようにして形成された発光ダイオード84は、図22(b) に示すように、その光の放出方向をc軸方向とほぼ垂直になるように導電性ペーストを用いてステム85にマウントする。 [0157] emitting diode 84 formed in this way, as shown in FIG. 22 (b), the stem 85 by using a conductive paste such that the emission direction of the light substantially perpendicular to the c-axis direction to mount. そして、n側電極である Then, is the n-side electrode
Ti電極97をマイナス端子86にワイヤボンディングすると共に、p側電極である半透明電極96をプラス端子87にワイヤボンディングし、最後に、エポキシ樹脂等のモールド樹脂88によって封止する。 The Ti electrode 97 to the negative terminal 86 as well as wire bonding, the semi-transparent electrode 96 that is a p-side electrode was wire-bonded to the positive terminal 87, finally, sealed by a mold resin 88 such as epoxy resin.

【0158】この場合にも、第1例と同ように、光の放出方向はc軸に垂直であるので、a軸方向に偏光した光が得られ、a軸に対して90°偏光した、即ち、a軸に垂直に偏光した光は殆ど得られない。 [0158] Also in this case, as the the first example, since the emission direction of light is perpendicular to the c-axis, to obtain the light polarized in the a-axis direction, and 90 ° polarized with respect to a shaft, that is, the light polarized perpendicular to the a axis hardly obtained. したがって、本発明においては、偏光子等を用いることなく特定の方向に偏光した直線偏光光を得ることができるので、部品点数が増加することなく、且つ、発光ダイオードと偏光子の組み合わせ工程が不要になる。 Accordingly, in the present invention, it is possible to obtain a linearly polarized light polarized in a particular direction without using a polarizer or the like, without the number of parts is increased, and unnecessary light-emitting diode and a polarizer combination process become. この結果、発光ダイオードの生産コストは低コストになる。 As a result, production costs of the light emitting diode is a low cost.

【0159】また、この第2例の場合は、面発光型であるので、上記の第1例に比べて発光領域を大きくすることができ、第1例と比べて10倍程度の発光強度が期待できる。 [0159] In the case of this second example, since a surface-emitting type, it is possible to increase the light emitting area as compared with the first example of the emission intensity of about 10 times compared to the first example is It can be expected. なお、第2例においては、基板として、r面を主面とするサファイア基板を用いているが、r面を主面とするサファイア基板に限られるものではなく、(1− In the second example, as the substrate, although a sapphire substrate whose principal the r-plane is not limited to the sapphire substrate having a principal r plane, (1-
100)面を主面とするSiC基板、或いは、(11− SiC substrate 100) plane as the principal plane, or, (11-
20)面を主面とするSiC基板を用いても良いものである。 20) surface is intended may use SiC substrate having a major surface.

【0160】また、第2例においては、p側電極として薄いNi膜からなる半透明電極96を用いているが、半透明電極96に限られるものではなく、通常の厚さのNi電極をメッシュ状に設けて、メッシュの間から光を取り出すようにしても良い。 [0160] In the second example, but using a semi-transparent electrode 96 made of a thin Ni film as the p-side electrode is not limited to the semi-transparent electrode 96, the mesh normal thickness Ni electrodes provided Jo, it may be taken out of light from between the mesh. 第3例次に、図23を参照して本発明の第3例を説明する。 Third Example Next, with reference to FIG. 23 illustrating a third example of the present invention.

【0161】図23は、上記の第1例、第2例の発光ダイオードを用いた立体画像表示用の表示パネル90を表すものである。 [0161] Figure 23 is a first example of the above is representative of the display panel 90 of the stereoscopic image display using light emitting diodes of the second example. 例えば、第1例の発光ダイオードを用いて、その偏光方向がX方向になるように配置した発光ダイオード98と、この発光ダイオード98の光軸を中心として偏向方向を90°回転させて配置したY方向に偏光する発光ダイオード99とを組み合わせて構成したものである。 For example, using light emitting diodes of the first example, the light-emitting diodes 98 arranged so that the polarization direction is the X direction, and disposed the light emitting optical axis of the diode 98 the deflection direction around the rotated 90 ° Y it is constructed by combining a light emitting diode 99 polarized in a direction. なお、X方向とY方向は、ともに表示パネル90の面に対して平行であり、かつ、X方向とY方向は互いに直交する関係にある。 Incidentally, X and Y directions are both parallel to the plane of the display panel 90, and, X and Y directions are in relation orthogonal to each other.

【0162】この場合、一方の発光ダイオード98を右目用とし、他方の発光ダイオード99を左目用とし、両者に互いに異なった画像信号を入力し、この発光表示画像を右目用と左目用とで互いに異なった偏光子を介して見ることによって立体画像を表示することになる。 [0162] In this case, the one light emitting diode 98 and the right-eye, the other light emitting diodes 99 and the left-eye, type a mutually different image signals to both, together with this light-emitting display image in the right eye and the left eye thereby displaying a stereoscopic image by viewing through different polarizer. なお、この場合、a軸方向に純粋に平行な角度に対して± In this case, ± respect purely parallel angle in the a-axis direction
20°程度の範囲の偏光角の光を有効に利用することができる。 It is possible to effectively utilize the light of the polarization angle in the range of about 20 °.

【0163】この第3例の表示装置は、発光表示であるので、従来の投影方式の立体表示装置より輝度を高くすることができ、したがって、大型化した場合にも明るい場所での使用が可能になる。 [0163] display device of the third example, since the light-emitting display, it is possible to increase the luminance from the stereoscopic display apparatus of the conventional projection type, therefore, can be used in a bright place even when the large become. この場合、例えば、100 In this case, for example, 100
インチの表示パネル90を構成する場合には、約200 When configuring the inch of the display panel 90 is about 200
万画素で構成することになる。 It constitutes in megapixels. そして、X方向に偏光した発光ダイオード98とY方向に偏光する発光ダイオード99との配置は、図23に示すように1個毎交互に配置しても良いし、或いは、特に図示しないが、画素毎に纏まった個数の発光ダイオードを交互に配置しても良く、さらに、各発光ダイオードの発光波長を調整することによってカラー表示も可能になる。 The arrangement of the light emitting diode 99 to polarize the light emitting diode 98 and Y-direction polarized in the X direction may be arranged on every one alternately as shown in FIG. 23, or, although not particularly shown, the pixel It may be alternately arranged light-emitting diodes of the number which collectively for each further color display becomes possible by adjusting the emission wavelength of each light emitting diode.

【0164】なお、上記の実施の形態における面方位は一例であり、記載されている面方位と結晶学的に等価な全ての面を含むものである。 [0164] The surface orientation in the above embodiment is an example, is intended to include The listed plane orientation crystallographically equivalent all aspects. また、上記の各例においては、活性層としてln組成比が0. 1のln 0.1 Ga 0.9 Nを用いているが、必要とする波長に応じて混晶比をAl x In y In each example above, the ln composition ratio as an active layer is used ln 0.1 Ga 0.9 N of 0. 1, Al mixed crystal ratio according to a wavelength which requires x In y
Ga 1-xy N (0≦x≦1、0≦y ≦1)の範囲内で変えても良いものであり、それに伴って、活性層を挟むp型 Ga 1-xy N (0 ≦ x ≦ 1,0 ≦ y ≦ 1) are those may be varied within the scope of, concomitantly, p-type sandwiching the active layer
Al 0.05 Ga 0.95 N 層及びn型Al 0.05 Ga 0.95 N 層を活性層より禁制帯幅の大きなAI a ln b Ga 1-ab N (0≦a ≦1、 Al 0.05 Ga 0.95 N layer and n-type Al 0.05 Ga 0.95 large AI forbidden band width than the N layer of the active layer a ln b Ga 1-ab N (0 ≦ a ≦ 1,
0≦b ≦1)で構成すれば良い。 0 ≦ b ≦ 1) may be configured with.

【0165】さらに、GaN 基板の代わりにサファイア基板を使用する場合には、基板の主面を(11−20)面とする。 [0165] Further, when using a sapphire substrate instead of the GaN substrate, and the main surface of the substrate (11-20) plane. 以上述べたように、本実施形態によれば、GaN As described above, according to this embodiment, GaN
系化合物半導体等のウルツ鉱型化合物半導体を用いて発光ダイオードを構成する場合、光の放出方向をウルツ鉱型化合物半導体のc軸と垂直にすることによって、偏光子を用いることなく直線偏光した光を得ることができ、 When forming the light emitting diode using a wurtzite type compound semiconductor system compound semiconductor such as, by the emission direction of the light to the c-axis perpendicular wurtzite compound semiconductor, the light linearly polarized without using a polarizer It can be obtained,
また、このようは直線偏光した発光ダイオードを用いることによって、明るい場所でも使用が可能な発光表示による立体画像表示装置を構成することができる。 Also, this way using the light-emitting diodes linearly polarized, it is possible to construct a three-dimensional image display apparatus according to a light-emitting display that can be used even in a bright place.

【0166】 [0166]

【発明の効果】以上述べたように本発明によれば、結晶基板の主面を選ぶことによって、その結晶基板の上に形成される六方晶型又はウルツ鉱型の半導体層のc軸がその半導体層の面に対して垂直でなくなるために、その結晶基板の上に形成される六方晶型又はウルツ鉱型の活性層に、面方向の圧縮歪又は引張歪をかけてその活性層に3軸異方性を持たせることができ、活性層の価電子帯での縮退を解くことができ、そのような活性層を有する半導体レーザの発振の閾値電流を低下することができる。 According to the present invention as described above, according to the present invention, by selecting the main surface of the crystal substrate, c-axis of hexagonal or wurtzite semiconductor layer is formed over the crystalline substrate that to be not perpendicular to the plane of the semiconductor layer, the active layer of hexagonal or wurtzite formed on the crystal substrate, to the active layer by applying a compressive strain or tensile strain in the plane direction 3 can have a uniaxial anisotropy, it is possible to solve the degeneracy of the valence band of the active layer, it is possible to reduce the threshold current of oscillation of a semiconductor laser having such an active layer.

【0167】また、そのような構造によれば、化合物半導体層による発光の偏光面が一義的に決定できるので、 [0167] According to such a structure, the polarization plane of the light emission by the compound semiconductor layer can be determined uniquely,
そのような結晶基板の上に障壁層、活性層などを成長して面発光半導体レーザを形成すると、活性層の面内異方性が大きくなって電場ベクトルが一方向に定められるため、偏光が決定できる。 Barrier layer on such crystalline substrates, the growing and the active layer to form a surface emitting semiconductor laser, since the electric field vector is determined in one direction in-plane anisotropy of the active layer is increased, the polarization It can be determined. さらに、面発光半導体レーザの発振光の偏光面が一義的に定まると、光磁気ディスク装置の光源としての使用が可能になるとともに、面発光半導体レーザと同一基板に受光素子を製造することが容易になる。 Furthermore, when the polarization plane of the oscillation light of the surface emitting semiconductor laser is determined uniquely, used as a light source of an optical disk apparatus with it becomes possible, easy to manufacture the light-receiving element to the surface emitting semiconductor laser and the same substrate become. これにより、従来行っていた半導体レーザと受光素子の取付け作業が不要になるとともに、受発光装置の小型化をさらに促進することができる。 Thus, the mounting operation of the semiconductor laser and a light-receiving element which has been conventionally performed becomes unnecessary, it is possible to further promote the miniaturization of the light receiving and emitting device.

【0168】一方、発光ダイオードを構成するウルツ鉱型化合物半導体結晶のc軸方向が、光の放出方向とほぼ直交するようにすると、偏光方向が定まるので、そのような発光ダイオードを表示装置の表示面に複数個配置し、1つの発光ダイオードによって画素の一部又は全部を構成するようにするととともに、隣接する発光ダイオードの偏光方向を互いに90度相違し、これにより、右目偏光方向用の発光ダイオードと左目偏光用の発光ダイオードを隣接することができ、立体表示装置で偏向子を省略して部品点数を減らし、製造コストを低減できる。 [0168] On the other hand, c-axis direction of the wurtzite type compound semiconductor crystals constituting the light-emitting diodes, when so substantially perpendicular to the emission direction of the light, since the polarization direction is determined, the display of the display device such light-emitting diodes plurality placed on the surface, along with when to constitute a part or all of the pixels by a single light emitting diode, and different from each other by 90 degrees the polarization direction of adjacent light-emitting diodes, thereby, light-emitting diodes for the right eye polarization direction and a light emitting diode for the left eye polarizing can be adjacent, reduce the number of parts is omitted deflector in the stereoscopic display apparatus, the manufacturing cost can be reduced.
しかも、そのような表示装置は画像が明るくなる。 Moreover, such a display image becomes brighter.

【図面の簡単な説明】 BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS

【図1】図1(a) は、本発明の第1実施形態のクラッド層と活性層の層構造図、図1(b) は、図1(a) の層構造によって得られる活性層の価電子帯エネルーバンド構造図、図1(c) は、本発明の第1実施形態で使用する基板の主面の面方位を示す図である。 1] Fig. 1 (a), a layer structural diagram of the cladding layer and the active layer of the first embodiment of the present invention, FIG. 1 (b), the active layer obtained by the layer structure shown in FIG. 1 (a) valence band energy over a band structure diagram, FIG. 1 (c) is a diagram showing the orientation of the principal surface of the substrate used in the first embodiment of the present invention.

【図2】図2(a) は、本発明の第1実施形態の層構造を採用した半導体レーザの第1の例を光出力端から見た層構造図、図2(b) は、図2(a) の層構造によって得られる活性層の価電子帯エネルーバンド構造図、図2(c) Figure 2 Figure 2 (a), first the layer structure diagram of the first embodiment viewed from the light output end of the semiconductor laser employing the layer structure of the embodiment of the present invention, FIG. 2 (b), FIG. 2 valence band energy over a band structure diagram of the active layer obtained by the layer structure of (a), FIG. 2 (c)
は、2つのクラッド層と活性層の相対的なエネルギーバンド構造図である。 Is a relative energy band diagram of the two cladding layers and the active layer.

【図3】図3は、本発明の第1実施形態の層構造を採用した半導体レーザの基板を高抵抗材から形成する場合の構造図である。 Figure 3 is a structural diagram in the case of forming a substrate of a semiconductor laser employing the layer structure of the first embodiment of the present invention from the high resistance material.

【図4】図4(a) は、本発明の第1実施形態の層構造を採用した半導体レーザの第2の例を光出力端から見た層構造図、図4(b) は、図4(a) の層構造によって得られる活性層の価電子帯エネルーバンド構造図である。 [4] FIG. 4 (a), first embodiment the layer structure view of a second example of the semiconductor laser from the light output end has a layer structure employed in the present invention, FIG. 4 (b), FIG. 4 is a valence band energy over a band structure diagram of the active layer obtained by the layer structure of (a).

【図5】図5(a) は、本発明の第1実施形態の層構造を採用した半導体レーザの第3の例の斜視図、図5(b) [5] FIG. 5 (a) is a perspective view of a third embodiment of a semiconductor laser employing the layer structure of the first embodiment of the present invention, and FIG. 5 (b)
は、図5(a) の半導体レーザにおける基板主面に対する小面の傾斜角度を示す図である。 Is a diagram showing the inclination angle of the facets with respect to the substrate main surface of the semiconductor laser of FIG. 5 (a).

【図6】図6(a) は、本発明の第1実施形態の層構造を採用した半導体レーザの第4の例を光出力端から見た層構造図、図6(b) は、その第4の例で基板を高抵抗材料から構成した場合の半導体レーザを光出力端から見た層構造図である。 [6] FIG. 6 (a), first embodiment the layer structure view of the fourth example of the semiconductor laser from the light output end has a layer structure employed in the present invention, FIG. 6 (b), the a layer structure view seen from the light output end of the semiconductor laser in the case of forming the substrate from a high-resistance material in the fourth embodiment.

【図7】図7は、本発明の第1実施形態において、主面に平行なc軸を有する正方晶基板の主面の上に、六方晶半導体層を形成する場合の各結晶の完面像の特殊形の相対的関係を示す図である。 Figure 7 shows the first embodiment of the present invention, on the major surface of the tetragonal substrate having a c-axis parallel to the main surface, complete surface of each crystal in the case of forming a hexagonal semiconductor layer is a diagram showing the relative relationship of the special shape of the image.

【図8】図8は、本発明の第1実施形態において、正方晶基板上に形成した六方晶層のX線回折ロッキングカーブを示す図である。 Figure 8 is the first embodiment of the present invention, is a diagram showing an X-ray diffraction rocking curve of a hexagonal crystal layer formed on tetragonal substrate.

【図9】図9は、正方晶のLiAlO 2基板上に六方晶のAl x Figure 9 is hexagonal in tetragonal LiAlO 2 substrate Al x
Ga 1-xy In y N 層を成長する場合に、組成比xと組成比yの関係を示すxy座標図である。 When growing a Ga 1-xy In y N layer, an xy coordinate diagram showing the relationship between the composition ratio y and the composition ratio x.

【図10】図10は、本発明の第2実施形態を示す面発光レーザの電極を除いた層構造示す斜視図である。 Figure 10 is a perspective view showing the layer structure except for the electrode of the surface emitting laser according to a second embodiment of the present invention.

【図11】図11は、本発明の第2実施形態を示す面発光レーザの活性層の結晶の完面像の特殊形を示す斜視図である。 Figure 11 is a perspective view illustrating a special form of complete surface image of the crystal of the active layer of the surface emitting laser according to a second embodiment of the present invention.

【図12】図12は、本発明の第2実施懈怠の面発光レーザの活性層のエネルギーバンド構造図である。 Figure 12 is an energy band diagram of the active layer of the surface emitting laser of the second embodiment negligence of the present invention.

【図13】図13は、本発明の第2実施形態の面発光レーザにおいて、活性層の偏光面の方位とc軸のなす角度をパラーメータにした場合の波長とPL発光強度の関係を計算で求めた図である。 Figure 13, in the surface emitting laser of the second embodiment of the present invention, in calculating the relationship between the wavelength and the PL intensity in the case where the angle of orientation and the c-axis of the polarization plane of the active layer to parametrize a graph of the obtained.

【図14】図14(a) 〜(e) は、本発明の第2実施形態の面発光レーザにおいて、活性層を構成するGaN のエネルギーバンドの結晶歪依存性を示す図である。 [14] FIG. 14 (a) ~ (e), in the surface emitting laser of the second embodiment of the present invention, it is a diagram showing a crystal strain dependence of GaN energy band constituting the active layer.

【図15】図15は、本発明の第2実施形態の面発光レーザにおいて、活性層の偏光面の方位とc軸のなす角度をパラーメータにした場合の波長とPL発光強度の関係の実験により求めた図である。 Figure 15 is, in the surface emitting laser of the second embodiment of the present invention, experiments of the relationship between wavelength and the PL emission intensity in a case where the angle of orientation and the c-axis of the polarization plane of the active layer to parametrize a graph of the obtained.

【図16】図16は、本発明の第2実施形態の面発光レーザにおいて、活性層の偏光面の方位とc軸のなす角度とPL発光強度の関係を示す曲線を計算と実験で求めた図である。 Figure 16 is, in the surface emitting laser of the second embodiment of the present invention was determined curve showing the relationship between the angle and the PL intensity of the orientation and the c-axis of the polarization plane of the active layer in the calculations and experiments it is a diagram.

【図17】図17は、本発明の第2実施形態の面発光レーザを示す断面図である。 Figure 17 is a cross-sectional view of a surface-emitting laser of the second embodiment of the present invention.

【図18】図18(a) は、面発光レーザと受光素子を有する本発明の第2実施形態の光装置を示す断面図、図1 [18] FIG. 18 (a), cross-sectional view of the optical device of the second embodiment of the present invention having a surface emitting laser and the light receiving element, FIG. 1
8(b) は、その光装置の平面図である。 8 (b) is a plan view of the optical device.

【図19】図19(a) は、本発明の第3実施形態の端部発光型の発光ダイオードの原理的構成図、図19(b) [19] FIG. 19 (a), the third basic configuration diagram of a light emitting diode of the end emission type embodiment of the present invention, FIG. 19 (b)
は、本発明の第3実施形態の面発光型の発光ダイオードの原理的構成図である。 Is a third basic configuration diagram of a light emitting diode of a surface emitting type of embodiment of the present invention.

【図20】図20(a) は、本発明の第3実施形態の端部発光型の発光ダイオードの層構造図、図20(b) は、その発光ダイオードをパッケージ化した構成を示す断面図である。 [20] FIG. 20 (a), a layer structural diagram of a light emitting diode of the end emission type of the third embodiment of the present invention, FIG. 20 (b), cross-sectional view showing a configuration in which package the light emitting diode it is.

【図21】図21(a) は、図20(a) で示した発光ダイーオドにおけるGaN 系化合物半導体のバンドダイヤグラム、図21(b) は、その発光ダイオードの光の放出方向からみた発光強度の偏光角分布を示す図である。 [21] FIG. 21 (a), GaN-based compound semiconductor band diagram of the light-emitting Daiodo shown in FIG. 20 (a), the FIG. 21 (b), the luminous intensity viewed from the discharge direction of the light of the light emitting diode it is a diagram showing a polarization angle distribution.

【図22】図22(a) は、本発明の第3実施形態の面発光型の発光ダイオードの層構造図、図22(b) は、その発光ダイオードをパッケージ化した構成を示す断面図である。 [22] FIG. 22 (a) is a layer structural diagram of a third light emitting diode of a surface emitting type of embodiment of the present invention, FIG. 22 (b) is a sectional view showing a structure that packages the light emitting diode is there.

【図23】図23は、本発明の第3実施形態の表示装置に使用する発光ダイオードの偏向関係を示す平面構成図である。 Figure 23 is a plan view showing the deflection relationship of the light emitting diode used in the display device of the third embodiment of the present invention.

【図24】図24(a) は、従来の半導体ダイオードの第1例を示す断面図、図24(b) は、従来の半導体ダイオードの第2例を示す断面図である。 [24] FIG. 24 (a) is a cross-sectional view showing a first example of a conventional semiconductor diode, FIG. 24 (b) is a sectional view showing a second example of a conventional semiconductor diode.

【図25】図25(a) 、(b) は、従来の半導体ダイオードの価電子帯のエネルギーバンド図である。 [25] FIG. 25 (a), (b) is an energy band diagram of valence band of a conventional semiconductor diode.

【図26】図26は、従来の面発光型半導体レーザを示す斜視図である。 Figure 26 is a perspective view showing a conventional surface emitting type semiconductor laser.

【符号の説明】 DESCRIPTION OF SYMBOLS

1 第一の半導体 2 第二の半導体 3 第三の半導体 1 l n型GaN (1−100)基板 12 n型Al 0.1 Ga 0.9 N クラッド層 13 n型GaN 光ガイド層 14 Ga 0.9 In 0.1 N 活性層 15 p型GaN 光ガイド層 16 p型Al 0.1 Ga 0.9 N クラッド層 17 Ti/Au電極 18 Ni/Au電極 21 n型GaN (1−100)基板 22 n型Al 0.4 Ga 0.3 In 0.3 Nクラッド層 23 n型Al 0.15 Ga 0.65 In 0.2 N光ガイド層 24 Ga 0.9 In 0.1 N 活性層 25 p型Al 0.15 Ga 0.65 In 0.2 N光ガイド層 26 p型Al 0.4 Ga 0.3 In 0.3 Nクラッド層 27 Ti/Au電極 28 Ni/Au電極 31 n型GaN (0001)基板 32 (11−21)小面 33 絶縁膜 34 (1−100)劈開面 41 基板 42 活性層 43 DBR鏡 44 c軸 44a z偏光 45 x偏光 46 y偏光 47, 48 障壁層 49, 51 コンタクト層 50a、50 1 first semiconductor 2 second semiconductor 3 third semiconductor 1 l n-type GaN (1-100) substrate 12 n-type Al 0.1 Ga 0.9 N cladding layer 13 n-type GaN optical guide layer 14 Ga 0.9 In 0.1 N active layer 15 p-type GaN optical guide layer 16 p-type Al 0.1 Ga 0.9 n clad layer 17 Ti / Au electrode 18 Ni / Au electrode 21 n-type GaN (1-100) substrate 22 n-type Al 0.4 Ga 0.3 In 0.3 n cladding layer 23 n-type Al 0.15 Ga 0.65 In 0.2 n light guide layer 24 Ga 0.9 In 0.1 n active layer 25 p-type Al 0.15 Ga 0.65 In 0.2 n light guide layer 26 p-type Al 0.4 Ga 0.3 In 0.3 n cladding layer 27 Ti / Au 31 n-type electrode 28 Ni / Au electrode GaN (0001) substrate 32 (11-21) facets 33 insulating film 34 (1-100) cleavage plane 41 substrate 42 active layer 43 DBR mirror 44 c axis 44a z polarization 45 x polarization 46 y polarization 47, 48 a barrier layer 49, 51 contact layer 50a, 50 電極 52 バッファ層 53 SiC 基板 54 AlN 高温バッファ層 55 ミラー層 56 n型の障壁層 57 下側光閉じ込め層 58 活性層 59 p型の障壁層 60 上側光閉じ込め層 61 溝 62 円柱部 63 フランジ部 64 光放出窓 65 n側電極 66 面発光半導体レーザ(発光素子) 67 フォトダイオード(受光素子) 68 電源 69 光量検出回路 70 発光ダイオード 71 サファイア基板 72 GaN バッファ層 73 n型Al 0.05 Ga 0.95 N 層 74 Al 0.1 Ga 0.9 N 活性層 75 p型Al 0.05 Ga 0.95 N 層 76 Ni電極 77 Ti電極 78 発光ダイオード 79 ステム 80 絶縁体スベーサ 81 マイナス端子 82 プラス端子 83 モールド樹脂 84 発光ダイオード 85 ステム 86 マイナス端子 87 プラス端子 88 モールド樹脂 90 表示パネル 91 サファ Electrode 52 a buffer layer 53 SiC substrate 54 AlN high-temperature buffer layer 55 mirror layer 56 n-type barrier layer 57 lower optical confinement layer 58 active layer 59 p-type barrier layer 60 upper optical confinement layer 61 groove 62 cylindrical portion 63 a flange portion 64 light emission window 65 n-side electrode 66 surface-emitting semiconductor laser (light emitting element) 67 a photodiode (light receiving element) 68 power supply 69 light quantity detection circuit 70 light-emitting diode 71 sapphire substrate 72 GaN buffer layer 73 n-type Al 0.05 Ga 0.95 n layer 74 Al 0.1 Ga 0.9 N active layer 75 p-type Al 0.05 Ga 0.95 N layer 76 Ni electrode 77 Ti electrode 78 light-emitting diodes 79 stem 80 insulator Subesa 81 negative terminal 82 positive terminal 83 mold resin 84 light-emitting diodes 85 stem 86 negative terminal 87 positive terminal 88 mold resin 90 display panel 91 Safa イア基板 92 GaN バッファ層 93 n型Alo.o 5Gao.9 5N 層 94 Al 0.1 Ga 0.9 N 活性層 95 p型Al 0.05 Ga 0.95 N 層 96 半透明電極 97 Ti電極 98 水平方向に偏光する発光ダイオード 99 垂直方向に偏光する発光ダイオード IA substrate 92 GaN buffer layer 93 n-type Alo.o 5Gao.9 5N layer 94 Al 0.1 Ga 0.9 N active layer 95 p-type Al 0.05 Ga 0.95 N layer 96 light-emitting diodes 99 to polarize the semitransparent electrode 97 Ti electrode 98 horizontally light emitting diode is polarized in the vertical direction

Claims (30)

    【特許請求の範囲】 [The claims]
  1. 【請求項1】基板の主面上に直接又は第1の半導体層を介して形成された第2の半導体層と、 前記第2の半導体層の上に形成され、且つエネルギーバンドギャップが前記第2の半導体層よりも小さく、一軸異方性を有する半導体よりなる活性層と、 前記活性層上に形成されてエネルギーバンドギャップが前記活性層よりも大きい第3の半導体層と、 前記第2の半導体層、前記活性層及び前記第3の半導体層に膜厚方向に電流を流すための一対の電極とを有し、 少なくとも前記活性層の膜厚方向は前記一軸異方性の軸とは異なる方向であることを特徴とする半導体発光素子。 And 1. A second semiconductor layer formed directly or via the first semiconductor layer on the main surface of the substrate, is formed on the second semiconductor layer, and energy band gap the first less than 2 of the semiconductor layer, an active layer made of a semiconductor having uniaxial anisotropy, and the third semiconductor layer energy band gap larger than said active layer is formed on the active layer, the second semiconductor layer, and a pair of electrodes for passing a current in the film thickness direction in the active layer and the third semiconductor layer, the thickness direction of at least the active layer is different from the axis of the uniaxial anisotropy the semiconductor light emitting device which is a direction.
  2. 【請求項2】前記活性層を構成する前記半導体は、ウルツ型窒化物半導体であることを特徴とする請求項1記載の半導体発光素子。 Wherein said semiconductor constituting the active layer, a semiconductor light emitting device according to claim 1, characterized in that it is a wurtzite-type nitride semiconductor.
  3. 【請求項3】前記ウルツ鉱型窒化物はAl x Ga 1-xy In y Wherein the wurtzite nitrides Al x Ga 1-xy In y
    N であり、該組成比xは0≦x≦1、該組成比yは0≦ N, and the composition ratio x 0 ≦ x ≦ 1, the composition ratio y is 0 ≦
    y≦1であって、 該組成比xと該組成比yはxy座標において、y=0. A y ≦ 1, the composition ratio x and the composition ratio y in the xy coordinate, y = 0.
    214x−0.328を示す直線とy=0.353x− Straight line indicating the 214X-0.328 and y = 0.353x-
    0.209を示す直線の間の範囲内に存在することを特徴とする請求項2記載の半導体光素子。 A semiconductor optical device according to claim 2, characterized by the presence in the range between the straight line indicating the 0.209.
  4. 【請求項4】前記基板は、GaN 、AlN 、SiC のいずれかからなり、前記主面は、{11−20}面、または{1 Wherein said substrate is made GaN, AlN, from any of SiC, the main surface is {11-20} plane or the {1,
    −100}面、または{11−20}面若しくは{1− -100} plane or {11-20} plane or {1-
    100}面から−5度〜+5度の範囲内で傾いた面であることを特徴とする請求項1記載の半導体光素子。 A semiconductor optical device according to claim 1, wherein the 100} plane is a plane inclined in the range of -5 degrees to +5 degrees.
  5. 【請求項5】前記基板はLiAlO 2基板であり、 前記主面は{100}面又は{100}面から−5度から+5度の角度でオフした面であることを特徴とする請求項1記載の半導体光素子。 Wherein said substrate is a LiAlO 2 substrate, according to claim 1 wherein the major surface which is a surface which is off at an angle of -5 degrees to +5 degrees from the {100} plane or {100} plane the semiconductor optical device according.
  6. 【請求項6】前記活性層は、一軸異方性結晶構造を有し、且つ、異方性を示すc軸に垂直でない面内で歪みが加わえられてc面内歪異方性を有することを特徴とする特徴とする請求項1に記載の半導体発光素子。 Wherein said active layer has a uniaxial anisotropic crystal structure, and distortion in a plane not perpendicular to the c-axis showing the anisotropy has a c-plane distortion anisotropy is Kuwawae the device according to claim 1, wherein, characterized in that.
  7. 【請求項7】前記活性層は、AI x Ga 1-xy ln y N (但し、0 ≦x≦1、0 ≦y≦1)からなることを特徴とする請求項6に記載の半導体発光素子。 Wherein said active layer, AI x Ga 1-xy ln y N ( where, 0 ≦ x ≦ 1,0 ≦ y ≦ 1) semiconductor light-emitting device according to claim 6, characterized in that it consists .
  8. 【請求項8】前記第2の半導体はAl u Ga 1-uv ln v N Wherein said second semiconductor Al u Ga 1-uv ln v N
    (但し、0 ≦u≦1 、0 ≦v≦1 )からなり、且つ、前記第3の半導体はAl w Ga 1-wz 1n z N (但し、0 ≦w≦ (Where, 0 ≦ u ≦ 1, 0 ≦ v ≦ 1) consists, and said third semiconductor is Al w Ga 1-wz 1n z N ( where, 0 ≦ w ≦
    1、0 ≦z≦1)からなることを特徴とする請求項6に記載の半導体発光素子。 The device according to claim 6, characterized in that it consists of 1,0 ≦ z ≦ 1).
  9. 【請求項9】前記活性層のa軸の格子定数a 1と、前記第2の半導体層及び第3の半導体層のa軸の格子定数a 9. the lattice constant a 1 of a-axis of the active layer, said second semiconductor layer and the third lattice constant of the semiconductor layer a-axis of a
    2 ,a 3とが、a 1 <a 2 、a 1 <a 3の関係を満たすことを特徴とする請求項6に記載の半導体発光素子。 2, a 3 and is, a 1 <a 2, a 1 < a semiconductor light-emitting device according to claim 6, characterized in that to satisfy the relation of a 3.
  10. 【請求項10】前記活性層のc軸の格子定数c 1と、前記第2の半導体層及び第3の半導体層のc軸の格子定数c 2 ,c 3とが、c 1 <c 2 、及び、c 1 <c 3の関係を満たすことを特徴とする請求項6に記載の半導体発光素子。 10. A lattice constant c 1 of c-axis of the active layer, and the lattice constant c 2, c 3 of the c-axis of the second semiconductor layer and the third semiconductor layer, c 1 <c 2, and the semiconductor light-emitting device according to claim 6, characterized in that satisfy the relationship c 1 <c 3.
  11. 【請求項11】前記活性層のa軸の格子定数a 1と、前記第2の半導体層及び第3の半導体層のa軸の格子定数、a 2 ,a 3とが、a 1 >a 2 、a 1 >a 3の関係を満たすことを特徴とする請求項6に記載の半導体発光素子。 And 11. the lattice constant a 1 of a-axis of the active layer, the lattice constant of a-axis of the second semiconductor layer and the third semiconductor layer, and a 2, a 3, a 1> a 2 the semiconductor light-emitting device according to claim 6, characterized in that to satisfy the relationship a 1> a 3.
  12. 【請求項12】前記活性層のc軸の格子定数c 1と、前記第2の半導体層及び第3の半導体層のc軸の格子定数c 2 ,c 3とが、c 1 >c 2 、c 1 >c 3の関係を満たすことを特徴とする請求項6に記載の半導体発光素子。 And 12. the lattice constant c 1 of c-axis of the active layer, and the lattice constant c 2, c 3 of the c-axis of the second semiconductor layer and the third semiconductor layer, c 1> c 2, the device according to claim 6, characterized in that to satisfy the relation of c 1> c 3.
  13. 【請求項13】前記基板の前記主面は、{1−100} Wherein said main surface of said substrate, {1-100}
    面または{11−20}面のいずれかに対してオフ角θ Off-angle with respect to either the surface or the {11-20} plane θ
    (但し、0°≦θ≦1 0 °)だけオフした基板であることを特徴とする請求項6に記載の半導体発光素子。 (However, 0 ° ≦ θ ≦ 1 0 °) semiconductor light-emitting device according to claim 6, characterized in that only is off the substrate.
  14. 【請求項14】前記基板、前記第2及び第3の半導体層及び前記活性層は、{0001}面、{1−100} 14. The method of claim 13, wherein the substrate, the second and third semiconductor layers and the active layer, {0001} plane, {1-100}
    面、又は、{11−20}面のいずれかで劈開されていることを特徴とする請求項6記載の半導体発光素子。 Surface, or a semiconductor light emitting device according to claim 6, characterized in that it is cleaved either in {11-20} plane.
  15. 【請求項15】前記基板の前記主面は、{0001}面と交差する面方位を有する小面であり、該小面の上方に形成した前記活性層を発光部としたことを特徴とする請求項6に記載の半導体発光素子。 15. the primary surface of the substrate is a facet having a plane orientation which intersects the {0001} plane, is characterized in that the active layer formed above the said small face and the light emitting portion the device according to claim 6.
  16. 【請求項16】前記小面は、{1−100}面又は{1 16. The facets {1-100} plane or {1
    1−20}面又は{0001}面のいずれかに垂直な面方位に形成され、該{1−100}面又は該{11−2 It is formed on a plane perpendicular orientation to any of the 1-20} plane or {0001} plane, the {1-100} plane or the {11-2
    0}面又は該{0001}面は共振器の両端の劈開面であることを特徴とする請求項15記載の半導体発光素子。 0} plane or the semiconductor light emitting device according to claim 15 wherein said {0001} plane which is a cleavage plane of the ends of the resonator.
  17. 【請求項17】前記第2の半導体層の下方又は第3の半導体層の上方にはミラー層が形成されており、該ミラー層を一端として前記活性層、前記第2及び第3の半導体層の膜厚方向に共振器が形成されていることを特徴とする請求項1記載の半導体発光素子。 17. The above the second semiconductor layer of the lower or third semiconductor layer are mirror layer is formed, the active layer the mirror layer as part, said second and third semiconductor layers the semiconductor light emitting device according to claim 1, wherein the film thickness direction in the resonator is formed.
  18. 【請求項18】前記共振器の共振波長は、フォトルミネッセンス光強度が最大となる波長であることを特徴とする請求項17記載の半導体発光素子。 18. The resonant wavelength of the resonator, the semiconductor light emitting device according to claim 17, wherein the photoluminescence intensity is wavelength of maximum.
  19. 【請求項19】前記活性層は、GaN 又はlnGaN の第1の層とAlGalnN 又はGaN 又はInGaN の第2の層の多層構造を有する多重量子井戸層、GaN 単層、lnGaN単層又はAlG 19. The active layer multiple quantum well layer having a multilayer structure of a first layer and AlGalnN or GaN or the second layer of InGaN GaN or LnGaN, GaN single layer, LnGaN monolayer or AlG
    alnN 単層のいずれかからなることを特徴とする請求項17記載の光半導体素子。 The optical semiconductor device according to claim 17, characterized in that it consists either alnN monolayer.
  20. 【請求項20】前記基板の前記主面は、SiC 基板の(1 20. The method of claim 19, wherein the main surface of the substrate, the SiC substrate (1
    1−20)面若しくは(1−100)面か、又は、サファイア基板の(1−102)面のいずれかであることを特徴とする請求項17記載の半導体発光素子。 1-20) plane or (1-100) plane or a semiconductor light emitting device according to claim 17, wherein a is any one of a sapphire substrate (1-102) plane.
  21. 【請求項21】(11−20)面を主面とするSiC 基板上に成長された第一導電型のAIGaN からなる第一の障壁層と、 該第一の障壁層上に堆積された、GaN 層若しくはlnGaN 21. (11-20) a first barrier layer formed of AIGaN of the first conductivity type grown surface a on a SiC substrate having a major surface, was deposited on said first barrier layer, GaN layer or lnGaN
    層を含む多重量子井戸層、GaN 層又はlnGaN 層からなる活性層と、 該活性層上に堆積された第二導電型のAIGaN からなる第二の障壁層と、 該第二の障壁層上に設けられた多層膜からなる反射鏡を第一の反射面とし、該第一の障壁層下に第二の反射面を有する膜厚方向の光共振器と、 第一及び第二の電極とを有することを特徴とする半導体発光素子。 Multiple quantum well layer including a layer, the active layer composed of GaN layer or lnGaN layer, a second barrier layer comprising a second conductivity type AIGaN deposited on the active layer, the said second barrier layer a reflecting mirror comprising a provided multilayer film as a first reflecting surface, and the optical resonator in the thickness direction having a second reflecting surface under said first barrier layer, and first and second electrodes the semiconductor light emitting element characterized by having.
  22. 【請求項22】 c軸が主面に平行である基板と、 前記基板の上方に形成されてウルツ鉱構造結晶からなる第1の活性層と、該第1の活性層の下に形成された第1 A substrate 22. A c-axis is parallel to the main surface, a first active layer consisting of wurtzite structure crystal formed above the substrate, formed under the first active layer first
    導電型不純物を含む第1の障壁層と、該第1の活性層の上に形成された第2導電型不純物を含む第2の障壁層と、該第1の活性層と第1及び第2の障壁層の膜厚方向に電流を流すための電極とを有する面発光半導体レーザと、 前記面発光半導体レーザから電気的に分離されて前記基板の上方に形成されてウルツ鉱構造結晶からなる第2の活性層と、該第2の活性層の下に形成された第1導電型不純物を含む第1の半導体層と、該第2の活性層の上に形成された第2導電型不純物を含む第2の半導体層と、 A first barrier layer comprising a conductivity type impurity, a second barrier layer including a second conductive type impurity formed on the first active layer, the first active layer and the first and second a surface emitting semiconductor laser having an electrode for supplying a current to the film thickness direction of the barrier layer, is formed above the substrate is electrically isolated from the surface-emitting semiconductor laser first consisting wurtzite structure crystal and second active layer, a first semiconductor layer including a first conductive type impurity formed below the second active layer, a second conductivity type impurity formed on the second active layer a second semiconductor layer comprising,
    該第2の活性層と第1及び第2の半導体層の膜厚方向に流れる電流を外部に取り出す電極とを有する受光素子とを有することを特徴とする光半導体装置。 Optical semiconductor device and having a light receiving element and an electrode for taking out a current flowing in the film thickness direction of the second active layer and the first and second semiconductor layer to the outside.
  23. 【請求項23】前記半導体レーザの前記第1の活性層と前記受光素子の前記第2の活性層は、GaN 、InGaN 、Al 23. the second active layer of the semiconductor laser of the first active layer and the light-receiving element, GaN, InGaN, Al
    GaN 又はAlGaInN からなることを特徴とする請求項22 Claim, characterized in that it consists of GaN or AlGaInN 22
    記載の光半導体装置。 The optical semiconductor device according.
  24. 【請求項24】前記半導体レーザの前記第1及び第2の障壁層と前記受光素子の前記第1及び第2の半導体層は、GaN 、InGaN 、AlGaN 又はAlGaInN からなることを特徴とする請求項22記載の光半導体装置。 24. The first and second semiconductor layers of the semiconductor laser of the first and second barrier layer and the light-receiving element, according to claim, characterized by comprising GaN, InGaN, AlGaN, or AlGaInN 22 the optical semiconductor device according.
  25. 【請求項25】前記基板は、炭化シリコン、サファイアのいずれかから構成されていることを特徴とする請求項22記載の光半導体装置。 25. The substrate may optical semiconductor device according to claim 22, wherein the silicon carbide, and a one of sapphire.
  26. 【請求項26】前記基板は六方晶系構造を有し、前記主面は、{1−100}面又は{11−20}であることを特徴とする請求項22記載の光半導体装置。 26. The method of claim 25, wherein the substrate has a hexagonal structure, the main surface is an optical semiconductor device according to claim 22, wherein it is {1-100} plane or {11-20}.
  27. 【請求項27】 ウルツ鉱型化合物半導体結晶のc軸方向が、光の放出方向とほぼ直交していることを特徴とする発光ダイオード。 27. c-axis direction of the wurtzite compound semiconductor crystal, light emitting diodes, characterized in that is substantially perpendicular to the emission direction of light.
  28. 【請求項28】前記ワルツ鉱型化合物半導体結晶のc軸方向と、結晶成長方向とがほぼ直交していることを特徴とする請求項27記載の発光ダイオード。 28. The Waltz blende compound and c-axis direction of the semiconductor crystal, light emitting diode of claim 27, wherein the crystal and the growth direction are substantially orthogonal.
  29. 【請求項29】前記ウルツ鉱型化合物半導体結晶が、II 29. The wurtzite type compound semiconductor crystal, II
    I 族の窒化物からなるIII-V 族化合物半導体であることを特徴とする請求項27項に記載の発光ダイオード。 The light emitting diode of claim 27 wherein, characterized in that a III-V group compound semiconductor formed of a nitride of Group I.
  30. 【請求項30】光の放出方向がc軸方向とほぼ直交するウルツ鉱型化合物半導体結晶からなる複数の発光ダイオードを用い、前記複数の発光ダイオードのうち、偏光方向がある方向に偏光した右目用発光ダイオードと、前記右目用発光ダイオードの偏光方向に垂直な方向に偏光した左目用発光ダイオードとになるように配置し、立体表示を得るようにしたことを特徴とする表示装置。 30. using light plurality of light emitting diodes emitting direction is a wurtzite type compound semiconductor crystal that is substantially perpendicular to the c-axis direction, among the plurality of light emitting diodes, for the right eye polarized in a certain direction the polarization direction emitting diode and, arranged so that the left-eye light emitting diodes polarized in the direction perpendicular to the polarization direction of the right-eye light emitting diode display device being characterized in that to obtain the three-dimensional display.
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Cited By (36)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2001035447A3 (en) * 1999-11-09 2001-10-18 Oliver Brandt Highly efficient uv-emitter based on nitride semiconductors
JP2002141614A (en) * 2000-10-31 2002-05-17 Nichia Chem Ind Ltd Nitride semiconductor element and light emitting device comprising it
US6670647B1 (en) 1999-08-31 2003-12-30 Sharp Kabushiki Kaisha Semiconductor light emitting element, display device and optical information reproduction device using the same, and fabrication method of semiconductor light emitting element
JP2005522888A (en) * 2002-04-15 2005-07-28 ザ リージェント オブ ザ ユニバーシティ オブ カリフォルニア Nonpolar (Al, B, In, Ga) N quantum well and heterostructure materials and devices,
JP2005217059A (en) * 2004-01-28 2005-08-11 Institute Of Physical & Chemical Research Semiconductor device
JP2005268809A (en) * 2004-03-19 2005-09-29 Lumileds Lighting Us Llc Semiconductor light emitting devices including in-plane light emitting layers
JP2005311375A (en) * 2004-04-21 2005-11-04 Lumileds Lighting Us Llc Semiconductor light-emitting device including in-plane light-emitting layers
JP2005328042A (en) * 2004-03-19 2005-11-24 Lumileds Lighting Us Llc Optical system for light-emitting diode
US6984840B2 (en) 1998-05-18 2006-01-10 Fujitsu Limited Optical semiconductor device having an epitaxial layer of III-V compound semiconductor material containing N as a group V element
JP2006173621A (en) * 2004-12-14 2006-06-29 Palo Alto Research Center Inc Semiconductor laser
WO2007123262A1 (en) * 2006-04-19 2007-11-01 Showa Denko K.K. Method for manufacturing group iii nitride semiconductor light emitting element
JP2008108779A (en) * 2006-10-23 2008-05-08 Rohm Co Ltd Semiconductor light emitting element
WO2008126695A1 (en) 2007-04-06 2008-10-23 Sumitomo Electric Industries, Ltd. Nitride semiconductor light emitting device and process for producing the same
JP2008544552A (en) * 2005-06-21 2008-12-04 ザ リージェンツ オブ ザ ユニバーシティ オブ カリフォルニアThe Regents of The University of California Packaging technology of fabricating polarization-emitting diode
JP2009071127A (en) * 2007-09-14 2009-04-02 Kyoto Univ Nitride semiconductor laser element
JP2009123969A (en) * 2007-11-15 2009-06-04 Tohoku Univ Ultraviolet nitride semiconductor light-emitting element and its manufacturing method
EP2093813A2 (en) 2008-02-22 2009-08-26 SUMITOMO ELECTRIC INDUSTRIES Ltd Group-III nitride light-emitting device and method for manufacturing group-III nitride based semiconductor light-emitting device
WO2009125731A1 (en) 2008-04-07 2009-10-15 住友電気工業株式会社 Group iii nitride semiconductor element and epitaxial wafer
JP2010027924A (en) * 2008-07-22 2010-02-04 Sumitomo Electric Ind Ltd Group iii nitride light-emitting diode
WO2010029775A1 (en) 2008-09-11 2010-03-18 住友電気工業株式会社 Nitride semiconductor optical device, epitaxial wafer for nitride semiconductor optical device, and method for manufacturing semiconductor light-emitting device
US7695991B2 (en) 2005-08-09 2010-04-13 Sony Corporation Method for manufacturing GaN semiconductor light-emitting element
WO2010041657A1 (en) 2008-10-07 2010-04-15 住友電気工業株式会社 Gallium nitride semiconductor light-emitting element and method for producing the same, gallium nitride light-emitting diode, epitaxial wafer, and method for producing gallium nitride light-emitting diode
WO2010084697A1 (en) * 2009-01-23 2010-07-29 住友電気工業株式会社 Nitride-semiconductor luminescent element, epitaxial substrate, and method of producing nitride-semiconductor luminescent element
JP2010219376A (en) * 2009-03-18 2010-09-30 Sharp Corp Method for manufacturing nitride semiconductor light emitting element
JP2010251811A (en) * 2010-08-11 2010-11-04 Sumitomo Electric Ind Ltd Semiconductor device
JP2010263161A (en) * 2009-05-11 2010-11-18 Sumitomo Electric Ind Ltd Nitride semiconductor light-emitting element and epitaxial substrate
JP2011119374A (en) * 2009-12-02 2011-06-16 Sharp Corp Nitride semiconductor element and method of manufacturing the same, and semiconductor device
US7973322B2 (en) 2007-07-11 2011-07-05 Sumitomo Electric Industries, Ltd. Nitride semiconductor light emitting device and method for forming the same
JP2011151398A (en) * 2005-02-07 2011-08-04 Panasonic Corp Transistor
JP2012015566A (en) * 2008-10-07 2012-01-19 Sumitomo Electric Ind Ltd Gallium nitride semiconductor light-emitting element, method of manufacturing gallium nitride semiconductor light-emitting element, gallium nitride light-emitting diode, epitaxial wafer, and method of manufacturing gallium nitride light-emitting diode
JP2012066983A (en) * 2010-09-27 2012-04-05 Sumitomo Electric Ind Ltd METHOD FOR GROWING GaN CRYSTAL AND GaN CRYSTAL SUBSTRATE
US8344413B2 (en) 2009-05-29 2013-01-01 Sharp Kabushiki Kaisha Nitride semiconductor wafer, nitride semiconductor chip, and method of manufacture of nitride semiconductor chip
US8399962B2 (en) 2010-05-18 2013-03-19 Panasonic Corporation Semiconductor chip and process for production thereof
US8575729B2 (en) 2010-05-18 2013-11-05 Panasonic Corporation Semiconductor chip with linear expansion coefficients in direction parallel to sides of hexagonal semiconductor substrate and manufacturing method
US8664688B2 (en) 2009-03-27 2014-03-04 Sharp Kabushiki Kaisha Nitride semiconductor light-emitting chip, method of manufacture thereof, and semiconductor optical device
JP2014068036A (en) * 2007-02-12 2014-04-17 Regents Of The Univ Of California OPTIMIZATION OF LASER BAR ORIENTATION FOR NONPOLAR AND SEMIPOLAR (Ga,Al,In,B)N DIODE LASERS

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010205835A (en) 2009-03-02 2010-09-16 Sumitomo Electric Ind Ltd Gallium nitride-based semiconductor optical device, method of fabricating gallium nitride-based semiconductor optical device, and epitaxial wafer

Cited By (59)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6984840B2 (en) 1998-05-18 2006-01-10 Fujitsu Limited Optical semiconductor device having an epitaxial layer of III-V compound semiconductor material containing N as a group V element
US6670647B1 (en) 1999-08-31 2003-12-30 Sharp Kabushiki Kaisha Semiconductor light emitting element, display device and optical information reproduction device using the same, and fabrication method of semiconductor light emitting element
WO2001035447A3 (en) * 1999-11-09 2001-10-18 Oliver Brandt Highly efficient uv-emitter based on nitride semiconductors
JP2002141614A (en) * 2000-10-31 2002-05-17 Nichia Chem Ind Ltd Nitride semiconductor element and light emitting device comprising it
JP2010135845A (en) * 2002-04-15 2010-06-17 Regents Of The Univ Of California NON-POLAR (A1, B, In, Ga)N QUANTUM WELL, HETEROSTRUCTURE MATERIAL, AND DEVICE
JP2011040789A (en) * 2002-04-15 2011-02-24 Regents Of The Univ Of California Nonpolar (al, b, in, ga) n quantum well, heterostructure material, and device
US9039834B2 (en) 2002-04-15 2015-05-26 The Regents Of The University Of California Non-polar gallium nitride thin films grown by metalorganic chemical vapor deposition
JP2017011278A (en) * 2002-04-15 2017-01-12 ザ リージェンツ オブ ザ ユニバーシティ オブ カリフォルニア NON-POLAR (Al, B, In, Ga)N QUANTUM WELL, HETEROSTRUCTURE MATERIAL, AND DEVICE
JP2005522888A (en) * 2002-04-15 2005-07-28 ザ リージェント オブ ザ ユニバーシティ オブ カリフォルニア Nonpolar (Al, B, In, Ga) N quantum well and heterostructure materials and devices,
KR101288489B1 (en) * 2002-04-15 2013-07-26 더 리전츠 오브 더 유니버시티 오브 캘리포니아 Non-polar (Al,B,In,Ga)N Quantum Well and Heterostructure Materials and Devices
US8188458B2 (en) 2002-04-15 2012-05-29 The Regents Of The University Of California Non-polar (Al,B,In,Ga)N quantum well and heterostructure materials and devices
US7982208B2 (en) 2002-04-15 2011-07-19 The Regents Of The University Of California Non-polar (Al,B,In,Ga)N quantum well and heterostructure materials and devices
JP2005217059A (en) * 2004-01-28 2005-08-11 Institute Of Physical & Chemical Research Semiconductor device
JP2005268809A (en) * 2004-03-19 2005-09-29 Lumileds Lighting Us Llc Semiconductor light emitting devices including in-plane light emitting layers
JP4713190B2 (en) * 2004-03-19 2011-06-29 フィリップス ルミレッズ ライティング カンパニー リミテッド ライアビリティ カンパニー The semiconductor light emitting device including a plane light-emitting layer
JP2005328042A (en) * 2004-03-19 2005-11-24 Lumileds Lighting Us Llc Optical system for light-emitting diode
JP2005311375A (en) * 2004-04-21 2005-11-04 Lumileds Lighting Us Llc Semiconductor light-emitting device including in-plane light-emitting layers
JP2006173621A (en) * 2004-12-14 2006-06-29 Palo Alto Research Center Inc Semiconductor laser
JP2011151398A (en) * 2005-02-07 2011-08-04 Panasonic Corp Transistor
JP2008544552A (en) * 2005-06-21 2008-12-04 ザ リージェンツ オブ ザ ユニバーシティ オブ カリフォルニアThe Regents of The University of California Packaging technology of fabricating polarization-emitting diode
KR101310332B1 (en) * 2005-06-21 2013-09-23 재팬 사이언스 앤드 테크놀로지 에이젼시 Light emitting diode device and method of fabricating the same
US7695991B2 (en) 2005-08-09 2010-04-13 Sony Corporation Method for manufacturing GaN semiconductor light-emitting element
JP2007288052A (en) * 2006-04-19 2007-11-01 Showa Denko Kk Method of manufacturing group-iii nitride semiconductor light-emitting element
WO2007123262A1 (en) * 2006-04-19 2007-11-01 Showa Denko K.K. Method for manufacturing group iii nitride semiconductor light emitting element
JP2008108779A (en) * 2006-10-23 2008-05-08 Rohm Co Ltd Semiconductor light emitting element
JP2014068036A (en) * 2007-02-12 2014-04-17 Regents Of The Univ Of California OPTIMIZATION OF LASER BAR ORIENTATION FOR NONPOLAR AND SEMIPOLAR (Ga,Al,In,B)N DIODE LASERS
WO2008126695A1 (en) 2007-04-06 2008-10-23 Sumitomo Electric Industries, Ltd. Nitride semiconductor light emitting device and process for producing the same
US7973322B2 (en) 2007-07-11 2011-07-05 Sumitomo Electric Industries, Ltd. Nitride semiconductor light emitting device and method for forming the same
JP2009071127A (en) * 2007-09-14 2009-04-02 Kyoto Univ Nitride semiconductor laser element
JP2009123969A (en) * 2007-11-15 2009-06-04 Tohoku Univ Ultraviolet nitride semiconductor light-emitting element and its manufacturing method
EP2093813A2 (en) 2008-02-22 2009-08-26 SUMITOMO ELECTRIC INDUSTRIES Ltd Group-III nitride light-emitting device and method for manufacturing group-III nitride based semiconductor light-emitting device
US7968864B2 (en) 2008-02-22 2011-06-28 Sumitomo Electric Industries, Ltd. Group-III nitride light-emitting device
US8107507B2 (en) 2008-04-07 2012-01-31 Sumitomo Electric Industries, Ltd. Group III nitride semiconductor element and epitaxial wafer
US8391327B2 (en) 2008-04-07 2013-03-05 Sumitomo Electric Industries, Ltd. Group III nitride semiconductor element and epitaxial wafer
WO2009125731A1 (en) 2008-04-07 2009-10-15 住友電気工業株式会社 Group iii nitride semiconductor element and epitaxial wafer
US7873088B2 (en) 2008-04-07 2011-01-18 Sumitomo Electric Industries, Ltd. Group III nitride semiconductor element and epitaxial wafer
JP2010027924A (en) * 2008-07-22 2010-02-04 Sumitomo Electric Ind Ltd Group iii nitride light-emitting diode
WO2010029775A1 (en) 2008-09-11 2010-03-18 住友電気工業株式会社 Nitride semiconductor optical device, epitaxial wafer for nitride semiconductor optical device, and method for manufacturing semiconductor light-emitting device
US7858963B2 (en) 2008-09-11 2010-12-28 Sumitomo Electric Industries, Ltd. Nitride based semiconductor optical device, epitaxial wafer for nitride based semiconductor optical device, and method of fabricating semiconductor light-emitting device
US7851243B1 (en) 2008-09-11 2010-12-14 Sumitomo Electric Industries, Ltd. Nitride based semiconductor optical device, epitaxial wafer for nitride based semiconductor optical device, and method of fabricating semiconductor light-emitting device
US8067257B2 (en) 2008-09-11 2011-11-29 Sumitomo Electric Industries, Ltd. Nitride based semiconductor optical device, epitaxial wafer for nitride based semiconductor optical device, and method of fabricating semiconductor light-emitting device
JP2012015566A (en) * 2008-10-07 2012-01-19 Sumitomo Electric Ind Ltd Gallium nitride semiconductor light-emitting element, method of manufacturing gallium nitride semiconductor light-emitting element, gallium nitride light-emitting diode, epitaxial wafer, and method of manufacturing gallium nitride light-emitting diode
US8488642B2 (en) 2008-10-07 2013-07-16 Sumitomo Electric Industries, Ltd. Gallium nitride based semiconductor light-emitting device and method for fabricating the same, gallium nitride based light-emitting diode, epitaxial wafer, and method for fabricating gallium nitride light-emitting diode
JP2010114418A (en) * 2008-10-07 2010-05-20 Sumitomo Electric Ind Ltd Gallium nitride-based semiconductor light-emitting element, method of producing the same, gallium nitride-based light-emitting diode, epitaxial wafer, and method of producing the same diode
JP2012231192A (en) * 2008-10-07 2012-11-22 Sumitomo Electric Ind Ltd Gallium nitride-based semiconductor light-emitting element, method of producing the same, gallium nitride-based light-emitting diode, epitaxial wafer, and method of producing the same diode
WO2010041657A1 (en) 2008-10-07 2010-04-15 住友電気工業株式会社 Gallium nitride semiconductor light-emitting element and method for producing the same, gallium nitride light-emitting diode, epitaxial wafer, and method for producing gallium nitride light-emitting diode
WO2010084697A1 (en) * 2009-01-23 2010-07-29 住友電気工業株式会社 Nitride-semiconductor luminescent element, epitaxial substrate, and method of producing nitride-semiconductor luminescent element
JP2010192865A (en) * 2009-01-23 2010-09-02 Sumitomo Electric Ind Ltd Nitride-semiconductor light emitting element, epitaxial substrate, and nitride-semiconductor light emitting element manufacturing method
US8357946B2 (en) 2009-01-23 2013-01-22 Sumitomo Electric Industries, Ltd. Nitride semiconductor light emitting device, epitaxial substrate, and method for fabricating nitride semiconductor light emitting device
JP2010219376A (en) * 2009-03-18 2010-09-30 Sharp Corp Method for manufacturing nitride semiconductor light emitting element
US8664688B2 (en) 2009-03-27 2014-03-04 Sharp Kabushiki Kaisha Nitride semiconductor light-emitting chip, method of manufacture thereof, and semiconductor optical device
US8748868B2 (en) 2009-05-11 2014-06-10 Sumitomo Electric Industries, Ltd. Nitride semiconductor light emitting device and epitaxial substrate
JP2010263161A (en) * 2009-05-11 2010-11-18 Sumitomo Electric Ind Ltd Nitride semiconductor light-emitting element and epitaxial substrate
US8344413B2 (en) 2009-05-29 2013-01-01 Sharp Kabushiki Kaisha Nitride semiconductor wafer, nitride semiconductor chip, and method of manufacture of nitride semiconductor chip
JP2011119374A (en) * 2009-12-02 2011-06-16 Sharp Corp Nitride semiconductor element and method of manufacturing the same, and semiconductor device
US8399962B2 (en) 2010-05-18 2013-03-19 Panasonic Corporation Semiconductor chip and process for production thereof
US8575729B2 (en) 2010-05-18 2013-11-05 Panasonic Corporation Semiconductor chip with linear expansion coefficients in direction parallel to sides of hexagonal semiconductor substrate and manufacturing method
JP2010251811A (en) * 2010-08-11 2010-11-04 Sumitomo Electric Ind Ltd Semiconductor device
JP2012066983A (en) * 2010-09-27 2012-04-05 Sumitomo Electric Ind Ltd METHOD FOR GROWING GaN CRYSTAL AND GaN CRYSTAL SUBSTRATE

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