JPH10145005A - 半導体発光素子 - Google Patents
半導体発光素子Info
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- JPH10145005A JPH10145005A JP33620996A JP33620996A JPH10145005A JP H10145005 A JPH10145005 A JP H10145005A JP 33620996 A JP33620996 A JP 33620996A JP 33620996 A JP33620996 A JP 33620996A JP H10145005 A JPH10145005 A JP H10145005A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 特性、信頼性、寿命などに優れた、II−V
I族化合物半導体を用いた半導体発光素子を提供する。 【解決手段】 II−VI族化合物半導体を用いた半導
体発光素子において、p型コンタクト層を、順次積層さ
れたp型ZnSeコンタクト層9、p型ZnSe/Be
Te多重量子井戸層10、p型BeTeコンタクト層1
1、p型BeTe/ZnTe多重量子井戸層12および
p型ZnTeコンタクト層13により構成する。
I族化合物半導体を用いた半導体発光素子を提供する。 【解決手段】 II−VI族化合物半導体を用いた半導
体発光素子において、p型コンタクト層を、順次積層さ
れたp型ZnSeコンタクト層9、p型ZnSe/Be
Te多重量子井戸層10、p型BeTeコンタクト層1
1、p型BeTe/ZnTe多重量子井戸層12および
p型ZnTeコンタクト層13により構成する。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】この発明は、半導体発光素子
に関し、特に、II−VI族化合物半導体を用いた半導
体発光素子に適用して好適なものである。
に関し、特に、II−VI族化合物半導体を用いた半導
体発光素子に適用して好適なものである。
【0002】
【従来の技術】近年、光ディスクや光磁気ディスクに対
する記録/再生の高密度化または高解像度化などのため
に、青色ないし緑色で発光可能な半導体レーザや発光ダ
イオードなどの半導体発光素子に対する要求が高まって
おり、その実現を目指して研究が活発に行われている。
する記録/再生の高密度化または高解像度化などのため
に、青色ないし緑色で発光可能な半導体レーザや発光ダ
イオードなどの半導体発光素子に対する要求が高まって
おり、その実現を目指して研究が活発に行われている。
【0003】このような青色ないし緑色で発光可能な半
導体発光素子の製造に用いる材料としては、Zn、C
d、Mg、Hg、BeなどのII族元素とS、Se、T
eなどのVI族元素とからなるII−VI族化合物半導
体が最も有望である。特に、四元混晶であるZnMgS
Seは、結晶性に優れ、入手も容易なGaAs基板上へ
の結晶成長が可能であり、例えば青色で発光可能な半導
体レーザをこのGaAs基板を用いて製造する際のクラ
ッド層や光導波層などに適していることが知られている
(例えば、Electronics Letters
28(1992)p.1798)。
導体発光素子の製造に用いる材料としては、Zn、C
d、Mg、Hg、BeなどのII族元素とS、Se、T
eなどのVI族元素とからなるII−VI族化合物半導
体が最も有望である。特に、四元混晶であるZnMgS
Seは、結晶性に優れ、入手も容易なGaAs基板上へ
の結晶成長が可能であり、例えば青色で発光可能な半導
体レーザをこのGaAs基板を用いて製造する際のクラ
ッド層や光導波層などに適していることが知られている
(例えば、Electronics Letters
28(1992)p.1798)。
【0004】従来、このII−VI族化合物半導体を用
いた半導体発光素子、特にクラッド層にZnMgSSe
層を用いた半導体発光素子は、n型GaAs基板上にバ
ッファ層を介してn型ZnMgSSeクラッド層、活性
層、p型ZnMgSSeクラッド層、p型ZnSeコン
タクト層などを分子線エピタキシー(MBE)法により
順次成長させた後、このp型ZnSeコンタクト層上に
p側電極を形成するとともに、n型GaAs基板の裏面
にn側電極を形成することにより製造するのが一般的で
あった。しかしながら、このような半導体発光素子にお
いては、p型ZnSeコンタクト層のキャリア濃度を高
くすることが難しいことなどにより、このp型ZnSe
コンタクト層にp側電極をオーミックコンタクトさせる
ことは困難であった。
いた半導体発光素子、特にクラッド層にZnMgSSe
層を用いた半導体発光素子は、n型GaAs基板上にバ
ッファ層を介してn型ZnMgSSeクラッド層、活性
層、p型ZnMgSSeクラッド層、p型ZnSeコン
タクト層などを分子線エピタキシー(MBE)法により
順次成長させた後、このp型ZnSeコンタクト層上に
p側電極を形成するとともに、n型GaAs基板の裏面
にn側電極を形成することにより製造するのが一般的で
あった。しかしながら、このような半導体発光素子にお
いては、p型ZnSeコンタクト層のキャリア濃度を高
くすることが難しいことなどにより、このp型ZnSe
コンタクト層にp側電極をオーミックコンタクトさせる
ことは困難であった。
【0005】そこで、この問題を解決するために、p型
ZnSeコンタクト層上にp型ZnSe/ZnTe多重
量子井戸(MQW)層を成長させ、さらにその上に高キ
ャリア濃度のものが容易に得られるp型ZnTeコンタ
クト層を成長させ、その上にp側電極、特にPd/Pt
/Au構造のp側電極を形成することによりオーミック
コンタクト特性の向上を図る技術が提案された。そし
て、ZnCdSe層を活性層、ZnSSe層を光導波
層、ZnMgSSe層をクラッド層とするZnCdSe
/ZnSSe/ZnMgSSe SCH(Separa
te Confinement Heterostru
cture)構造の半導体レーザにおいてこのp側電極
コンタクト構造を採用したもので、すでに室温連続発振
が達成されている(例えば、Jpn.J.Appl.P
hys.33(1994)p.L938)。
ZnSeコンタクト層上にp型ZnSe/ZnTe多重
量子井戸(MQW)層を成長させ、さらにその上に高キ
ャリア濃度のものが容易に得られるp型ZnTeコンタ
クト層を成長させ、その上にp側電極、特にPd/Pt
/Au構造のp側電極を形成することによりオーミック
コンタクト特性の向上を図る技術が提案された。そし
て、ZnCdSe層を活性層、ZnSSe層を光導波
層、ZnMgSSe層をクラッド層とするZnCdSe
/ZnSSe/ZnMgSSe SCH(Separa
te Confinement Heterostru
cture)構造の半導体レーザにおいてこのp側電極
コンタクト構造を採用したもので、すでに室温連続発振
が達成されている(例えば、Jpn.J.Appl.P
hys.33(1994)p.L938)。
【0006】しかしながら、本発明者の知見によれば、
このようなp側電極コンタクト構造を用いた従来の半導
体発光素子においては、通電中にp側電極コンタタト構
造の劣化が進行し、遂には破壊されてしまうという問題
があった。このため、これまでは、特性、信頼性、寿命
などの点で不十分な半導体発光素子しか得られていなか
った。
このようなp側電極コンタクト構造を用いた従来の半導
体発光素子においては、通電中にp側電極コンタタト構
造の劣化が進行し、遂には破壊されてしまうという問題
があった。このため、これまでは、特性、信頼性、寿命
などの点で不十分な半導体発光素子しか得られていなか
った。
【0007】ここで、このようにp側電極コンタクト構
造が通電中に破壊されてしまう問題は、次のような原因
によるものであることが明らかとなった。すなわち、上
述のようなp側電極コンタクト構造においては、ZnS
eとZnTeとの間に約7%もの大きな格子不整がある
ことによりp型ZnSe/ZnTeMQW層中に転位な
どの結晶欠陥が発生し、これがこのp型ZnSe/Zn
TeMQW層上のp型ZnTeコンタクト層中に伝播
し、遂にはp側電極との界面にまで達する。このため、
半導体発光素子への通電中に、p側電極を構成する金
属、特にPdがこの結晶欠陥を通じて容易にp型ZnT
eコンタクト層中に拡散し、さらにp型ZnSe/Zn
TeMQW層中に拡散し、これが原因となってこのp型
ZnSe/ZnTeMQW層が破壊される。このように
してp側電極コンタクト構造が破壊される。また、p型
ZnTeコンタクト層中に拡散した金属は、キャリア捕
獲中心の増大をもたらし、半導体発光素子の特性の劣化
などを引き起こす。
造が通電中に破壊されてしまう問題は、次のような原因
によるものであることが明らかとなった。すなわち、上
述のようなp側電極コンタクト構造においては、ZnS
eとZnTeとの間に約7%もの大きな格子不整がある
ことによりp型ZnSe/ZnTeMQW層中に転位な
どの結晶欠陥が発生し、これがこのp型ZnSe/Zn
TeMQW層上のp型ZnTeコンタクト層中に伝播
し、遂にはp側電極との界面にまで達する。このため、
半導体発光素子への通電中に、p側電極を構成する金
属、特にPdがこの結晶欠陥を通じて容易にp型ZnT
eコンタクト層中に拡散し、さらにp型ZnSe/Zn
TeMQW層中に拡散し、これが原因となってこのp型
ZnSe/ZnTeMQW層が破壊される。このように
してp側電極コンタクト構造が破壊される。また、p型
ZnTeコンタクト層中に拡散した金属は、キャリア捕
獲中心の増大をもたらし、半導体発光素子の特性の劣化
などを引き起こす。
【0008】近年、この問題を解決可能な技術として、
p型ZnSeコンタクト層上にp型ZnSe/BeTe
MQW層を成長させ、さらにその上にp型BeTeコン
タクト層を成長させ、その上にp側電極を形成すること
によりオーミックコンタクト特性の向上を図る技術が提
案された(Appl.Phys.Lett.,64(1
994)p.2148 、特開平7−58417号公
報)。これによれば、ZnSeとBeTeとの間には格
子不整がほとんどないことにより、p型ZnSe/Be
TeMQW層中に転位などの結晶欠陥が発生することが
ほとんどなくなるため、このp型ZnSe/BeTeM
QW層、したがってp側電極コンタクト構造が破壊され
る問題を解決することが可能であり、特性、信頼性、寿
命などに優れた半導体発光素子の実現が可能である。
p型ZnSeコンタクト層上にp型ZnSe/BeTe
MQW層を成長させ、さらにその上にp型BeTeコン
タクト層を成長させ、その上にp側電極を形成すること
によりオーミックコンタクト特性の向上を図る技術が提
案された(Appl.Phys.Lett.,64(1
994)p.2148 、特開平7−58417号公
報)。これによれば、ZnSeとBeTeとの間には格
子不整がほとんどないことにより、p型ZnSe/Be
TeMQW層中に転位などの結晶欠陥が発生することが
ほとんどなくなるため、このp型ZnSe/BeTeM
QW層、したがってp側電極コンタクト構造が破壊され
る問題を解決することが可能であり、特性、信頼性、寿
命などに優れた半導体発光素子の実現が可能である。
【0009】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、本発明
者の知見によれば、上述のようなp型ZnSeコンタク
ト層、p型ZnSe/BeTeMQW層およびp型Be
Teコンタクト層からなるp型コンタクト層を用いた半
導体発光素子においては、時間の経過とともにそのp型
BeTeコンタクト層が酸化されてしまい、動作電圧が
上昇してしまうという問題があった。
者の知見によれば、上述のようなp型ZnSeコンタク
ト層、p型ZnSe/BeTeMQW層およびp型Be
Teコンタクト層からなるp型コンタクト層を用いた半
導体発光素子においては、時間の経過とともにそのp型
BeTeコンタクト層が酸化されてしまい、動作電圧が
上昇してしまうという問題があった。
【0010】したがって、この発明の目的は、動作中に
動作電圧の上昇が生じず、特性、信頼性、寿命などに優
れた、II−VI族化合物半導体を用いた半導体発光素
子を提供することにある。
動作電圧の上昇が生じず、特性、信頼性、寿命などに優
れた、II−VI族化合物半導体を用いた半導体発光素
子を提供することにある。
【0011】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、この発明による半導体発光素子は、化合物半導体基
板と、化合物半導体基板上のn型クラッド層と、n型ク
ラッド層上の活性層と、活性層上のp型クラッド層と、
p型クラッド層上のp型コンタクト層とを有し、n型ク
ラッド層、活性層、p型クラッド層およびp型コンタク
ト層は、Zn、Cd、Mg、HgおよびBeからなる群
より選ばれた少なくとも一種類以上のII族元素とS、
SeおよびTeからなる群より選ばれた少なくとも一種
類以上のVI族元素とからなるII−VI族化合物半導
体により構成されている半導体発光素子において、p型
コンタクト層が、p型ZnSeまたはp型ZnSSeか
らなる第1のp型コンタクト層と、この第1のp型コン
タクト層上の複数のp型BeTe層および複数のp型Z
nSe層により構成された第1の多重量子井戸層と、こ
の第1の多重量子井戸層上のp型BeTeからなる第2
のp型コンタクト層と、この第2のp型コンタクト層上
の複数のp型ZnTe層および複数のp型BeTe層に
より構成された第2の多重量子井戸層と、この第2の多
重量子井戸層上のp型ZnTeからなる第2のp型コン
タクト層とからなることを特徴とするものである。
に、この発明による半導体発光素子は、化合物半導体基
板と、化合物半導体基板上のn型クラッド層と、n型ク
ラッド層上の活性層と、活性層上のp型クラッド層と、
p型クラッド層上のp型コンタクト層とを有し、n型ク
ラッド層、活性層、p型クラッド層およびp型コンタク
ト層は、Zn、Cd、Mg、HgおよびBeからなる群
より選ばれた少なくとも一種類以上のII族元素とS、
SeおよびTeからなる群より選ばれた少なくとも一種
類以上のVI族元素とからなるII−VI族化合物半導
体により構成されている半導体発光素子において、p型
コンタクト層が、p型ZnSeまたはp型ZnSSeか
らなる第1のp型コンタクト層と、この第1のp型コン
タクト層上の複数のp型BeTe層および複数のp型Z
nSe層により構成された第1の多重量子井戸層と、こ
の第1の多重量子井戸層上のp型BeTeからなる第2
のp型コンタクト層と、この第2のp型コンタクト層上
の複数のp型ZnTe層および複数のp型BeTe層に
より構成された第2の多重量子井戸層と、この第2の多
重量子井戸層上のp型ZnTeからなる第2のp型コン
タクト層とからなることを特徴とするものである。
【0012】この発明において、第1の多重量子井戸層
は、その量子井戸層のそれぞれに形成される量子準位の
うちの少なくとも一つ(例えば、第1量子準位)がp型
ZnSeおよびp型BeTeの価電子帯の頂上のエネル
ギーと一致し、しかも互いに等しくなるように設計さ
れ、具体的には例えばそのようになるように例えば量子
井戸層の厚さ(量子井戸幅)を変える。同様に、第2の
多重量子井戸層は、その量子井戸層のそれぞれに形成さ
れる量子準位のうちの少なくとも一つ(例えば、第1量
子準位)がp型BeTeおよびp型ZnTeの価電子帯
の頂上のエネルギーと一致し、しかも互いに等しくなる
ように設計され、具体的には例えばそのようになるよう
に量子井戸層の厚さを変える。
は、その量子井戸層のそれぞれに形成される量子準位の
うちの少なくとも一つ(例えば、第1量子準位)がp型
ZnSeおよびp型BeTeの価電子帯の頂上のエネル
ギーと一致し、しかも互いに等しくなるように設計さ
れ、具体的には例えばそのようになるように例えば量子
井戸層の厚さ(量子井戸幅)を変える。同様に、第2の
多重量子井戸層は、その量子井戸層のそれぞれに形成さ
れる量子準位のうちの少なくとも一つ(例えば、第1量
子準位)がp型BeTeおよびp型ZnTeの価電子帯
の頂上のエネルギーと一致し、しかも互いに等しくなる
ように設計され、具体的には例えばそのようになるよう
に量子井戸層の厚さを変える。
【0013】この発明において、第3のp型コンタクト
層の厚さは2〜100nm、好適には2〜80nm、典
型的には60〜80nm、例えば70nmである。
層の厚さは2〜100nm、好適には2〜80nm、典
型的には60〜80nm、例えば70nmである。
【0014】上述のように構成されたこの発明によれ
ば、p型コンタクト層の最上層は、BeTeに比べては
るかに酸化されにくいZnTeにより構成されているの
で、動作中に酸化される問題がなく、したがって動作中
に動作電圧の上昇が起きる問題がない。
ば、p型コンタクト層の最上層は、BeTeに比べては
るかに酸化されにくいZnTeにより構成されているの
で、動作中に酸化される問題がなく、したがって動作中
に動作電圧の上昇が起きる問題がない。
【0015】
【発明の実施の形態】以下、この発明の一実施形態につ
いて図面を参照しながら説明する。
いて図面を参照しながら説明する。
【0016】図1はこの発明の一実施形態による半導体
レーザを示す。この半導体レーザはSCH構造を有する
ものである。
レーザを示す。この半導体レーザはSCH構造を有する
ものである。
【0017】図1に示すように、この一実施形態による
半導体レーザにおいては、n型不純物として例えばSi
がドープされた例えば(001)面方位のn型GaAs
基板1上に、n型ZnSeバッファ層2、n型ZnMg
SSeクラッド層3、n型ZnSSe光導波層4、例え
ばアンドープのZnCdSe層を量子井戸層とする単一
量子井戸構造または多重量子井戸構造の活性層5、p型
ZnSSe光導波層6、p型ZnMgSSeクラッド層
7、p型ZnSSe層8、p型ZnSeコンタクト層
9、p型ZnSe/BeTeMQW層10、p型BeT
eコンタクト層11、p型BeTe/ZnTeMQW層
12およびp型ZnTeコンタクト層13が、順次積層
されている。ここで、n型ZnSeバッファ層2、n型
ZnMgSSeクラッド層3およびn型ZnSSe光導
波層4にはそれぞれn型不純物として例えばC1がドー
プされている。また、p型ZnSSe光導波層6、p型
ZnMgSSeクラッド層7、p型ZnSSe層8、p
型ZnSeコンタクト層9、p型ZnSe/BeTeM
QW層10、p型BeTeコンタクト層11、p型Be
Te/ZnTeMQW層12およびp型ZnTeコンタ
クト層13にはそれぞれp型不純物として例えばNがド
ープされている。
半導体レーザにおいては、n型不純物として例えばSi
がドープされた例えば(001)面方位のn型GaAs
基板1上に、n型ZnSeバッファ層2、n型ZnMg
SSeクラッド層3、n型ZnSSe光導波層4、例え
ばアンドープのZnCdSe層を量子井戸層とする単一
量子井戸構造または多重量子井戸構造の活性層5、p型
ZnSSe光導波層6、p型ZnMgSSeクラッド層
7、p型ZnSSe層8、p型ZnSeコンタクト層
9、p型ZnSe/BeTeMQW層10、p型BeT
eコンタクト層11、p型BeTe/ZnTeMQW層
12およびp型ZnTeコンタクト層13が、順次積層
されている。ここで、n型ZnSeバッファ層2、n型
ZnMgSSeクラッド層3およびn型ZnSSe光導
波層4にはそれぞれn型不純物として例えばC1がドー
プされている。また、p型ZnSSe光導波層6、p型
ZnMgSSeクラッド層7、p型ZnSSe層8、p
型ZnSeコンタクト層9、p型ZnSe/BeTeM
QW層10、p型BeTeコンタクト層11、p型Be
Te/ZnTeMQW層12およびp型ZnTeコンタ
クト層13にはそれぞれp型不純物として例えばNがド
ープされている。
【0018】p型ZnSSe層8の上層部、p型ZnS
eコンタクト層9、p型ZnSe/BeTeMQW層1
0、p型BeTeコンタクト層11、p型BeTe/Z
nTeMQW層12およびp型ZnTeコンタクト層1
3は、一方向(例えば、〈1−10〉方向)に延在する
ストライプ形状にパターニングされている。
eコンタクト層9、p型ZnSe/BeTeMQW層1
0、p型BeTeコンタクト層11、p型BeTe/Z
nTeMQW層12およびp型ZnTeコンタクト層1
3は、一方向(例えば、〈1−10〉方向)に延在する
ストライプ形状にパターニングされている。
【0019】このストライプ部以外の部分におけるp型
ZnSSe層8上には、例えばAl2O3膜からなる絶
縁層14が形成されている。なお、この絶縁層14とし
ては、例えばポリイミドを用いてもよい。
ZnSSe層8上には、例えばAl2O3膜からなる絶
縁層14が形成されている。なお、この絶縁層14とし
ては、例えばポリイミドを用いてもよい。
【0020】この絶縁層14およびp型ZnTeコンタ
クト層13上には、例えばPd/Pt/Au構造のp側
電極15が、p型ZnTeコンタクト層13にオーミッ
クコンタクトして設けられている。一方、n型GaAs
基板1の裏面には、例えばIn電極のようなn側電極1
6がオーミックコンタクトして設けられている。
クト層13上には、例えばPd/Pt/Au構造のp側
電極15が、p型ZnTeコンタクト層13にオーミッ
クコンタクトして設けられている。一方、n型GaAs
基板1の裏面には、例えばIn電極のようなn側電極1
6がオーミックコンタクトして設けられている。
【0021】この一実施形態による半導体レーザにおい
ては、p側電極15からp型ZnTeコンタクト層13
中に注入された正孔は、p型BeTe/ZnTeMQW
層12のそれぞれの量子井戸に形成された量子準位(例
えば、第1量子準位E1)を介して共鳴トンネリングに
よりp型BeTeコンタクト層11に流れ込み、さらに
この正孔はp型ZnSe/BeTeMQW層10のそれ
ぞれの量子井戸に形成された量子準位(例えば、第1量
子準位E1)を介して共鳴トンネリングによりp型Zn
Seコンタクト層9に流れるので、p型ZnSe/Be
Te界面およびp型BeTe/ZnTe界面のポテンシ
ャル障壁は実効的になくなる。
ては、p側電極15からp型ZnTeコンタクト層13
中に注入された正孔は、p型BeTe/ZnTeMQW
層12のそれぞれの量子井戸に形成された量子準位(例
えば、第1量子準位E1)を介して共鳴トンネリングに
よりp型BeTeコンタクト層11に流れ込み、さらに
この正孔はp型ZnSe/BeTeMQW層10のそれ
ぞれの量子井戸に形成された量子準位(例えば、第1量
子準位E1)を介して共鳴トンネリングによりp型Zn
Seコンタクト層9に流れるので、p型ZnSe/Be
Te界面およびp型BeTe/ZnTe界面のポテンシ
ャル障壁は実効的になくなる。
【0022】次に、上述のように構成されたこの一実施
形態による半導体レーザの製造方法について説明する。
この半導体レーザを製造するには、まず、図1に示すよ
うに、n型GaAs基板1上に、例えばMBE法によ
り、n型ZnSeバッファ層2、n型ZnMgSSeク
ラッド層3、n型ZnSSe光導波層4、活性層5、p
型ZnSSe光導波層6、p型ZnMgSSeクラッド
層7、p型ZnSSe層8、p型ZnSeコンタクト層
9、p型ZnSe/BeTeMQW層10、p型BeT
eコンタクト層11、p型BeTe/ZnTeMQW層
12およびp型ZnTeコンタクト層13を順次成長さ
せる。
形態による半導体レーザの製造方法について説明する。
この半導体レーザを製造するには、まず、図1に示すよ
うに、n型GaAs基板1上に、例えばMBE法によ
り、n型ZnSeバッファ層2、n型ZnMgSSeク
ラッド層3、n型ZnSSe光導波層4、活性層5、p
型ZnSSe光導波層6、p型ZnMgSSeクラッド
層7、p型ZnSSe層8、p型ZnSeコンタクト層
9、p型ZnSe/BeTeMQW層10、p型BeT
eコンタクト層11、p型BeTe/ZnTeMQW層
12およびp型ZnTeコンタクト層13を順次成長さ
せる。
【0023】次に、p型ZnTeコンタクト層13上に
リソグラフィーにより一方向に延在するストライプ形状
のレジストパターン(図示せず)を形成した後、このレ
ジストパターンをマスクとして例えばウエットエッチン
グ法によりp型ZnSSe層8の厚さ方向の途中の深さ
までエッチングする。これによって、p型ZnSSe層
8の上層部、p型ZnSeコンタクト層9、p型ZnS
e/BeTeMQW層10、p型BeTeコンタクト層
11、p型BeTe/ZnTeMQW層12およびp型
ZnTeコンタクト層13がストライプ形状にパターニ
ングされる。
リソグラフィーにより一方向に延在するストライプ形状
のレジストパターン(図示せず)を形成した後、このレ
ジストパターンをマスクとして例えばウエットエッチン
グ法によりp型ZnSSe層8の厚さ方向の途中の深さ
までエッチングする。これによって、p型ZnSSe層
8の上層部、p型ZnSeコンタクト層9、p型ZnS
e/BeTeMQW層10、p型BeTeコンタクト層
11、p型BeTe/ZnTeMQW層12およびp型
ZnTeコンタクト層13がストライプ形状にパターニ
ングされる。
【0024】次に、このエッチングに用いたレジストパ
ターンをそのまま残した状態で、真空蒸着法などにより
全面にAl2O3膜を形成する。この後、このレジスト
パターンをその上のAl2O3膜とともに除去する(リ
フトオフ)。これによって、ストライプ形状にパターニ
ングされたp型ZnSSe層8の上層部、p型ZnSe
コンタクト層9、p型ZnSe/BeTeMQW層1
0、p型BeTeコンタクト層11、p型BeTe/Z
nTeMQW層12およびp型ZnTeコンタクト層1
3の両側の部分に絶縁層14が形成される。
ターンをそのまま残した状態で、真空蒸着法などにより
全面にAl2O3膜を形成する。この後、このレジスト
パターンをその上のAl2O3膜とともに除去する(リ
フトオフ)。これによって、ストライプ形状にパターニ
ングされたp型ZnSSe層8の上層部、p型ZnSe
コンタクト層9、p型ZnSe/BeTeMQW層1
0、p型BeTeコンタクト層11、p型BeTe/Z
nTeMQW層12およびp型ZnTeコンタクト層1
3の両側の部分に絶縁層14が形成される。
【0025】次に、ストライプ形状のp型ZnTeコン
タクト層13およびその両側の部分の絶縁層14の全面
に例えば真空蒸着法によりPd膜、pt膜およびAu膜
を順次形成してpd/Pt/Auからなるp側電極15
を形成する。この後、必要に応じて熱処理を行って、こ
のp側電極15をp型ZnTeコンタクト層13にオー
ミックコンタクトさせる。一方、n型GaAs基板1の
裏面に例えばIn電極のようなn側電極16を形成す
る。
タクト層13およびその両側の部分の絶縁層14の全面
に例えば真空蒸着法によりPd膜、pt膜およびAu膜
を順次形成してpd/Pt/Auからなるp側電極15
を形成する。この後、必要に応じて熱処理を行って、こ
のp側電極15をp型ZnTeコンタクト層13にオー
ミックコンタクトさせる。一方、n型GaAs基板1の
裏面に例えばIn電極のようなn側電極16を形成す
る。
【0026】次に、以上のようにしてレーザ構造が形成
されたn型GaAs基板1をバー状に劈開して両共振器
端面を形成し、さらに必要に応じて端面コーティングを
施した後、このバーを劈開してチップ化する。そして、
このようにして得られるレーザチップをヒートシンク上
にマウントし、パッケージングを行う。以上により、目
的とする半導体レーザが製造される。
されたn型GaAs基板1をバー状に劈開して両共振器
端面を形成し、さらに必要に応じて端面コーティングを
施した後、このバーを劈開してチップ化する。そして、
このようにして得られるレーザチップをヒートシンク上
にマウントし、パッケージングを行う。以上により、目
的とする半導体レーザが製造される。
【0027】以上のように、この一実施形態によれば、
p型コンタクト層を、p型ZnSeコンタクト層9、p
型ZnSe/BeTeMQW層10、p型BeTeコン
タクト層11、p型BeTe/ZnTeMQW層12お
よびp型ZnTeコンタクト層13により構成している
ので、p型コンタクト層の最上層は酸化されにくいp型
ZnTeコンタクト層13となり、したがって動作中に
このp型ZnTeコンタクト層13が酸化されることが
なく、この酸化に起因する動作中の動作電圧の上昇の問
題がない。そして、これによって、特性および信頼性が
良好で長寿命のII−VI族化合物半導体を用いた半導
体レーザを実現することができる。
p型コンタクト層を、p型ZnSeコンタクト層9、p
型ZnSe/BeTeMQW層10、p型BeTeコン
タクト層11、p型BeTe/ZnTeMQW層12お
よびp型ZnTeコンタクト層13により構成している
ので、p型コンタクト層の最上層は酸化されにくいp型
ZnTeコンタクト層13となり、したがって動作中に
このp型ZnTeコンタクト層13が酸化されることが
なく、この酸化に起因する動作中の動作電圧の上昇の問
題がない。そして、これによって、特性および信頼性が
良好で長寿命のII−VI族化合物半導体を用いた半導
体レーザを実現することができる。
【0028】以上、この発明の一実施形態について具体
的に説明したが、この発明は、上述の実施形態に限定さ
れるものではなく、この発明の技術的思想に基づく各種
の変形が可能である。
的に説明したが、この発明は、上述の実施形態に限定さ
れるものではなく、この発明の技術的思想に基づく各種
の変形が可能である。
【0029】例えば、上述の一実施形態による半導体レ
ーザの構造や材料はあくまでも例に過ぎず、必要に応じ
てこれと異なる構造や材料を用いてもよい。具体的に
は、例えば、上述の一実施形態におけるp型ZnSeコ
ンタクト層9の代わりにp型ZnSSeコンタクト層を
用いてもよい。
ーザの構造や材料はあくまでも例に過ぎず、必要に応じ
てこれと異なる構造や材料を用いてもよい。具体的に
は、例えば、上述の一実施形態におけるp型ZnSeコ
ンタクト層9の代わりにp型ZnSSeコンタクト層を
用いてもよい。
【0030】また、上述の一実施形態においては、SC
H構造を有する半導体レーザにこの発明を適用した場合
について説明したが、この発明は、DH構造(Doub
leHeterostructure)を有する半導体
レーザに適用することも可能である。さらに、上述の一
実施形態においては、この発明を半導体レーザに適用し
た場合について説明したが、この発明は、発光ダイオー
ドに適用することも可能である。
H構造を有する半導体レーザにこの発明を適用した場合
について説明したが、この発明は、DH構造(Doub
leHeterostructure)を有する半導体
レーザに適用することも可能である。さらに、上述の一
実施形態においては、この発明を半導体レーザに適用し
た場合について説明したが、この発明は、発光ダイオー
ドに適用することも可能である。
【0031】
【発明の効果】以上説明したように、この発明によれ
ば、p型コンタクト層が、p型ZnSeまたはp型Zn
SSeからなる第1のp型コンタクト層と、この第1の
p型コンタクト層上の複数のp型BeTe層および複数
のp型ZnSe層により構成された第1の多重量子井戸
層と、この第1の多重量子井戸層上のp型BeTeから
なる第2のp型コンタクト層と、この第2のp型コンタ
クト層上の複数のp型ZnTe層および複数のp型Be
Te層により構成された第2の多重量子井戸層と、この
第2の多重量子井戸層上のp型ZnTeからなる第2の
p型コンタクト層とからなることにより、動作中の動作
電圧の上昇が生じず、特性、信頼性、寿命などに優れた
半導体発光素子を実現することができる。
ば、p型コンタクト層が、p型ZnSeまたはp型Zn
SSeからなる第1のp型コンタクト層と、この第1の
p型コンタクト層上の複数のp型BeTe層および複数
のp型ZnSe層により構成された第1の多重量子井戸
層と、この第1の多重量子井戸層上のp型BeTeから
なる第2のp型コンタクト層と、この第2のp型コンタ
クト層上の複数のp型ZnTe層および複数のp型Be
Te層により構成された第2の多重量子井戸層と、この
第2の多重量子井戸層上のp型ZnTeからなる第2の
p型コンタクト層とからなることにより、動作中の動作
電圧の上昇が生じず、特性、信頼性、寿命などに優れた
半導体発光素子を実現することができる。
【図1】この発明の一実施形態による半導体レーザを示
す断面図である。
す断面図である。
1・・・n型GaAs基板、3・・・n型ZnMgSS
eクラッド層、4・・・n型ZnSSe光導波層、5・
・・活性層、6・・・p型ZnSSe光導波層、7・・
・p型ZnMgSSeクラッド層、9・・・p型ZnS
eコンタクト層、10・・・p型ZnSe/BeTeM
QW層、11・・・p型BeTeコンタクト層、12・
・・p型BeTe/ZnTeMQW層、13・・・p型
ZnTeコンタクト層、14・・・絶縁層、15・・・
p側電極、16・・・n側電極
eクラッド層、4・・・n型ZnSSe光導波層、5・
・・活性層、6・・・p型ZnSSe光導波層、7・・
・p型ZnMgSSeクラッド層、9・・・p型ZnS
eコンタクト層、10・・・p型ZnSe/BeTeM
QW層、11・・・p型BeTeコンタクト層、12・
・・p型BeTe/ZnTeMQW層、13・・・p型
ZnTeコンタクト層、14・・・絶縁層、15・・・
p側電極、16・・・n側電極
Claims (2)
- 【請求項1】 化合物半導体基板と、 上記化合物半導体基板上のn型クラッド層と、 上記n型クラッド層上の活性層と、 上記活性層上のp型クラッド層と、 上記p型クラッド層上のp型コンタクト層とを有し、 上記n型クラッド層、上記活性層、上記p型クラッド層
および上記p型コンタクト層は、Zn、Cd、Mg、H
gおよびBeからなる群より選ばれた少なくとも一種類
以上のII族元素とS、SeおよびTeからなる群より
選ばれた少なくとも一種類以上のVI族元素とからなる
II−VI族化合物半導体により構成されている半導体
発光素子において、 上記p型コンタクト層が、p型ZnSeまたはp型Zn
SSeからなる第1のp型コンタクト層と、この第1の
p型コンタクト層上の複数のp型BeTe層および複数
のp型ZnSe層により構成された第1の多重量子井戸
層と、この第1の多重量子井戸層上のp型BeTeから
なる第2のp型コンタクト層と、この第2のp型コンタ
クト層上の複数のp型ZnTe層および複数のp型Be
Te層により構成された第2の多重量子井戸層と、この
第2の多重量子井戸層上のp型ZnTeからなる第3の
p型コンタクト層とからなることを特徴とする半導体発
光素子。 - 【請求項2】 上記第3のp型コンタクト層の厚さは2
〜100nm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。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP33620996A JPH10145005A (ja) | 1996-11-11 | 1996-11-11 | 半導体発光素子 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP33620996A JPH10145005A (ja) | 1996-11-11 | 1996-11-11 | 半導体発光素子 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH10145005A true JPH10145005A (ja) | 1998-05-29 |
Family
ID=18296769
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP33620996A Pending JPH10145005A (ja) | 1996-11-11 | 1996-11-11 | 半導体発光素子 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH10145005A (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN1130808C (zh) * | 1997-11-28 | 2003-12-10 | Nec化合物半导体器件株式会社 | 能抑制驱动电流改变的光发射半导体元件 |
JP2007311808A (ja) * | 1997-02-24 | 2007-11-29 | 3M Co | Ii−vi族半導体光変換素子内のオーミック接触のパッシベーションキャップ層 |
-
1996
- 1996-11-11 JP JP33620996A patent/JPH10145005A/ja active Pending
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2007311808A (ja) * | 1997-02-24 | 2007-11-29 | 3M Co | Ii−vi族半導体光変換素子内のオーミック接触のパッシベーションキャップ層 |
CN1130808C (zh) * | 1997-11-28 | 2003-12-10 | Nec化合物半导体器件株式会社 | 能抑制驱动电流改变的光发射半导体元件 |
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