JPH10190154A - 半導体発光素子およびその製造方法ならびに光記録および／または光再生装置 - Google Patents
半導体発光素子およびその製造方法ならびに光記録および／または光再生装置Info
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- JPH10190154A JPH10190154A JP28972497A JP28972497A JPH10190154A JP H10190154 A JPH10190154 A JP H10190154A JP 28972497 A JP28972497 A JP 28972497A JP 28972497 A JP28972497 A JP 28972497A JP H10190154 A JPH10190154 A JP H10190154A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 特性が良好で、信頼性が高く、かつ長寿命の
半導体発光素子およびその製造方法ならびにそのような
半導体発光素子を発光素子として用いた光記録および／
または再生装置を提供する。 【解決手段】 ＩＩ−ＶＩ族化合物半導体を用いた半導
体発光素子において、少なくとも活性層７にうねりを存
在させ、ｐ型コンタクト層１１、１２、１３は平坦とす
る。うねりの高さの標準偏差は例えば１〜３ｎｍ程度で
ある。また、半導体発光素子の製造において、クラッド
層５、９、光導波層６、８、活性層７、ｐ型コンタクト
層１１、１２、１３などを成長させる際のＩＩ族元素の
分子線の強度に対するＶＩ族元素の分子線の強度の比
を、成長させる層に応じて変化させて最適化する。
半導体発光素子およびその製造方法ならびにそのような
半導体発光素子を発光素子として用いた光記録および／
または再生装置を提供する。 【解決手段】 ＩＩ−ＶＩ族化合物半導体を用いた半導
体発光素子において、少なくとも活性層７にうねりを存
在させ、ｐ型コンタクト層１１、１２、１３は平坦とす
る。うねりの高さの標準偏差は例えば１〜３ｎｍ程度で
ある。また、半導体発光素子の製造において、クラッド
層５、９、光導波層６、８、活性層７、ｐ型コンタクト
層１１、１２、１３などを成長させる際のＩＩ族元素の
分子線の強度に対するＶＩ族元素の分子線の強度の比
を、成長させる層に応じて変化させて最適化する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、半導体発光素子
およびその製造方法ならびに光記録および／または再生
装置に関し、特に、ＩＩ−ＶＩ族化合物半導体を用いた
半導体発光素子およびその製造方法ならびにそのような
半導体発光素子を発光素子として用いた光記録および／
または再生装置に関する。
およびその製造方法ならびに光記録および／または再生
装置に関し、特に、ＩＩ−ＶＩ族化合物半導体を用いた
半導体発光素子およびその製造方法ならびにそのような
半導体発光素子を発光素子として用いた光記録および／
または再生装置に関する。
【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、Ｏ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ＺｎＭ
ｇＳＳｅ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、Ｏ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ＺｎＭ
ｇＳＳｅ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（Separate Con
finement Heterostructure) 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.App
l.Phys.33(1994)p.L938) 。
ＺｎＳｅコンタクト層上にｐ型ＺｎＳｅ／ＺｎＴｅ多重
量子井戸（ＭＱＷ）層を成長させ、さらにその上に高キ
ャリア濃度のものが容易に得られるｐ型ＺｎＴｅコンタ
クト層を成長させ、その上にｐ側電極、特にＰｄ／Ｐｔ
／Ａｕ構造のｐ側電極を形成することによりオーミック
コンタクト特性の向上を図る技術が提案された。そし
て、ＺｎＣｄＳｅ層を活性層、ＺｎＳＳｅ層を光導波
層、ＺｎＭｇＳＳｅ層をクラッド層とするＺｎＣｄＳｅ
／ＺｎＳＳｅ／ＺｎＭｇＳＳｅ ＳＣＨ（Separate Con
finement Heterostructure) 構造の半導体レーザにおい
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.App
l.Phys.33(1994)p.L938) 。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、本発明
者の知見によれば、上述のようなｐ側電極コンタクト構
造を用いた従来の半導体発光素子においては、通電中に
ｐ側電極コンタクト構造の劣化が進行し、遂には破壊さ
れてしまうという問題があった。また、この劣化の進行
による破壊は、活性層についても同様に起こっていた。
この活性層の劣化に関しては、高温における素子寿命に
対し、室温における素子寿命が頭打ちとなって伸びない
という問題を生じていた。これらの理由により、これま
では、特性や信頼性が悪く、寿命も短い半導体発光素子
しか得られていなかった。
者の知見によれば、上述のようなｐ側電極コンタクト構
造を用いた従来の半導体発光素子においては、通電中に
ｐ側電極コンタクト構造の劣化が進行し、遂には破壊さ
れてしまうという問題があった。また、この劣化の進行
による破壊は、活性層についても同様に起こっていた。
この活性層の劣化に関しては、高温における素子寿命に
対し、室温における素子寿命が頭打ちとなって伸びない
という問題を生じていた。これらの理由により、これま
では、特性や信頼性が悪く、寿命も短い半導体発光素子
しか得られていなかった。
【０００７】したがって、この発明の目的は、特性が良
好で、信頼性が高く、かつ長寿命の半導体発光素子およ
びその製造方法ならびにそのような半導体発光素子を発
光素子として用いた光記録および／または再生装置を提
供することにある。
好で、信頼性が高く、かつ長寿命の半導体発光素子およ
びその製造方法ならびにそのような半導体発光素子を発
光素子として用いた光記録および／または再生装置を提
供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明者は、従来技術が
有する上述の課題を解決すべく、鋭意検討を行った。以
下にその概要について説明する。
有する上述の課題を解決すべく、鋭意検討を行った。以
下にその概要について説明する。
【０００９】図１は、ＩＩ−ＶＩ族化合物半導体を用い
た半導体発光素子を製造する場合にクラッド層、光導波
層、活性層、ｐ型コンタクト層などをＭＢＥ法により成
長させる際のＩＩ族元素の分子線の強度に対するＶＩ族
元素の分子線の強度の比（ＶＩ／ＩＩ比）を変化させた
ときの、層表面に生じる周期的なうねり（一般的には
〈１−１０〉方向に延びる）の高さの標準偏差（ＲＭＳ
（Root Mean Square））を原子間力顕微鏡（ＡＦＭ）に
より測定した結果を示す。ここで、これらの層をＺｎＣ
ｄＭｇＨｇＢｅＳＳｅＴｅＯ層と表すと、ＶＩ／ＩＩ比
は次式のように定義される。
た半導体発光素子を製造する場合にクラッド層、光導波
層、活性層、ｐ型コンタクト層などをＭＢＥ法により成
長させる際のＩＩ族元素の分子線の強度に対するＶＩ族
元素の分子線の強度の比（ＶＩ／ＩＩ比）を変化させた
ときの、層表面に生じる周期的なうねり（一般的には
〈１−１０〉方向に延びる）の高さの標準偏差（ＲＭＳ
（Root Mean Square））を原子間力顕微鏡（ＡＦＭ）に
より測定した結果を示す。ここで、これらの層をＺｎＣ
ｄＭｇＨｇＢｅＳＳｅＴｅＯ層と表すと、ＶＩ／ＩＩ比
は次式のように定義される。
【００１０】ＶＩ／ＩＩ比＝（ｆＳｅ＋０．３×ｆＺｎ
Ｓ＋ｆＯ＋ｆＴｅ）／（ｆＺｎ＋ｆＣｄ＋ｆＭｇ＋ｆＨ
ｇ＋ｆＢｅ＋ｆＺｎＳ） ただし、この式においてｆｘは原料ｘの分子線の強度
（ｘの供給量）を表す。
Ｓ＋ｆＯ＋ｆＴｅ）／（ｆＺｎ＋ｆＣｄ＋ｆＭｇ＋ｆＨ
ｇ＋ｆＢｅ＋ｆＺｎＳ） ただし、この式においてｆｘは原料ｘの分子線の強度
（ｘの供給量）を表す。
【００１１】図１より、ＶＩ／ＩＩ比が０．６以上１．
０未満、特に、０．６以上０．９以下のときにはうねり
の高さのＲＭＳは１〜３ｎｍとなる。本発明者の知見に
よれば、少なくとも活性層をこのようなうねりが生じる
条件で成長させることにより、活性層の寿命は最長とな
る。これは、このうねりにより結晶欠陥の増殖が抑えら
れることによるものと考えられる。一方、ＶＩ／ＩＩ比
が１．０以上１．２以下のときにはＲＭＳは１ｎｍ以下
となり、実質的に平坦になることがわかる。本発明者の
知見によれば、ｐ側電極をコンタクトさせるｐ型コンタ
クト層をこのように平坦になる条件で成長させることに
より、ｐ側電極の寿命を最長にすることができる。
０未満、特に、０．６以上０．９以下のときにはうねり
の高さのＲＭＳは１〜３ｎｍとなる。本発明者の知見に
よれば、少なくとも活性層をこのようなうねりが生じる
条件で成長させることにより、活性層の寿命は最長とな
る。これは、このうねりにより結晶欠陥の増殖が抑えら
れることによるものと考えられる。一方、ＶＩ／ＩＩ比
が１．０以上１．２以下のときにはＲＭＳは１ｎｍ以下
となり、実質的に平坦になることがわかる。本発明者の
知見によれば、ｐ側電極をコンタクトさせるｐ型コンタ
クト層をこのように平坦になる条件で成長させることに
より、ｐ側電極の寿命を最長にすることができる。
【００１２】ところで、本発明者の研究によれば、ＩＩ
−ＶＩ族化合物半導体を用いた半導体発光素子において
は、図２に示すように、その素子寿命の温度（Ｔ）依存
性から、活性化エネルギーをＥa としたとき、Ｅa ＝
１．１ｅＶの劣化モードとＥa＝０．３ｅＶの劣化モー
ドとの二種類の劣化モードが存在することが明らかにな
っている。したがって、これらの劣化モードを抑制する
ことが素子寿命の向上につながる。
−ＶＩ族化合物半導体を用いた半導体発光素子において
は、図２に示すように、その素子寿命の温度（Ｔ）依存
性から、活性化エネルギーをＥa としたとき、Ｅa ＝
１．１ｅＶの劣化モードとＥa＝０．３ｅＶの劣化モー
ドとの二種類の劣化モードが存在することが明らかにな
っている。したがって、これらの劣化モードを抑制する
ことが素子寿命の向上につながる。
【００１３】さらに、本発明者は、クラッド層、光導波
層、活性層などの各層のＶＩ／ＩＩ比の条件と上述の劣
化モードとの関係を調べた結果、各層のＶＩ／ＩＩ比の
条件に依存して、上述の二種類の活性化エネルギーのい
ずれかを有する様々な劣化が出現することを見い出し
た。例えば、図３および図４は、それぞれ、高温加速試
験からＥa ＝１．１ｅＶを仮定して求めた予想寿命が同
程度である試料において、Ｅa ＝０．３ｅＶの別の劣化
モードが出現する環境温度（以下「変化温度」という）
とｐ型クラッド層およびｐ型またはｎ型の光導波層のＶ
Ｉ／ＩＩ比との関係を示す。また、図５は、Ｅa ＝１．
１ｅＶの劣化モードに律速された素子寿命の位置が一定
の場合において、Ｅa ＝０．３ｅＶで寿命を律速する劣
化モードの位置が変化した場合の両モードの交差点（変
化温度）のシフトの様子を示している。図５から、Ｅa
＝０．３ｅＶの劣化モードに律速されにくくなるにつ
れ、変化温度が低温側にシフトするのがわかる。図３お
よび図４から、ｐ型クラッド層および光導波層のＶＩ／
ＩＩ比が小さくなると、Ｅa ＝０．３ｅＶの劣化モード
が高温から出現して、素子劣化に支配的になり、逆に、
ＶＩ／ＩＩ比が大きくなるとＥa ＝０．３ｅＶの劣化モ
ードが素子劣化を律速しにくくなることがわかる。した
がって、素子劣化に対するこのＥa ＝０．３ｅＶの劣化
モードによる支配を室温以下にとどめるためには、ｐ型
クラッド層のＶＩ／ＩＩ比を０．９以上にすればよいこ
とがわかる。
層、活性層などの各層のＶＩ／ＩＩ比の条件と上述の劣
化モードとの関係を調べた結果、各層のＶＩ／ＩＩ比の
条件に依存して、上述の二種類の活性化エネルギーのい
ずれかを有する様々な劣化が出現することを見い出し
た。例えば、図３および図４は、それぞれ、高温加速試
験からＥa ＝１．１ｅＶを仮定して求めた予想寿命が同
程度である試料において、Ｅa ＝０．３ｅＶの別の劣化
モードが出現する環境温度（以下「変化温度」という）
とｐ型クラッド層およびｐ型またはｎ型の光導波層のＶ
Ｉ／ＩＩ比との関係を示す。また、図５は、Ｅa ＝１．
１ｅＶの劣化モードに律速された素子寿命の位置が一定
の場合において、Ｅa ＝０．３ｅＶで寿命を律速する劣
化モードの位置が変化した場合の両モードの交差点（変
化温度）のシフトの様子を示している。図５から、Ｅa
＝０．３ｅＶの劣化モードに律速されにくくなるにつ
れ、変化温度が低温側にシフトするのがわかる。図３お
よび図４から、ｐ型クラッド層および光導波層のＶＩ／
ＩＩ比が小さくなると、Ｅa ＝０．３ｅＶの劣化モード
が高温から出現して、素子劣化に支配的になり、逆に、
ＶＩ／ＩＩ比が大きくなるとＥa ＝０．３ｅＶの劣化モ
ードが素子劣化を律速しにくくなることがわかる。した
がって、素子劣化に対するこのＥa ＝０．３ｅＶの劣化
モードによる支配を室温以下にとどめるためには、ｐ型
クラッド層のＶＩ／ＩＩ比を０．９以上にすればよいこ
とがわかる。
【００１４】また、光導波層においては、そのＶＩ／Ｉ
Ｉ比を１以上にすることにより、Ｅa ＝０．３ｅＶの劣
化モードを抑制し、室温における素子寿命の頭打ち現象
を防止することが可能となる。
Ｉ比を１以上にすることにより、Ｅa ＝０．３ｅＶの劣
化モードを抑制し、室温における素子寿命の頭打ち現象
を防止することが可能となる。
【００１５】一方、活性層については、Ｅa ＝１．１ｅ
Ｖの劣化モードがそのＶＩ／ＩＩ比に強く依存している
ことが判明した。図６に活性層のＶＩ／ＩＩ比と８０℃
における素子寿命よりＥa ＝１．１ｅＶの傾きから求め
た室温における推定寿命との関係を示す。図６から、活
性層のＶＩ／ＩＩ比を０．９以上１．１以下とすること
により、実用化に耐える素子寿命を期待することができ
る。
Ｖの劣化モードがそのＶＩ／ＩＩ比に強く依存している
ことが判明した。図６に活性層のＶＩ／ＩＩ比と８０℃
における素子寿命よりＥa ＝１．１ｅＶの傾きから求め
た室温における推定寿命との関係を示す。図６から、活
性層のＶＩ／ＩＩ比を０．９以上１．１以下とすること
により、実用化に耐える素子寿命を期待することができ
る。
【００１６】この発明は、本発明者による以上の検討に
基づいて案出されたものである。
基づいて案出されたものである。
【００１７】すなわち、上記目的を達成するために、こ
の発明の第１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、ＴｅおよびＯ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、少なくとも活性層にうねりが存在し、かつ、ｐ型
コンタクト層は平坦であることを特徴とするものであ
る。
の発明の第１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、ＴｅおよびＯ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、少なくとも活性層にうねりが存在し、かつ、ｐ型
コンタクト層は平坦であることを特徴とするものであ
る。
【００１８】ここで、活性層は、少なくともその一部に
うねりが存在すればよい。
うねりが存在すればよい。
【００１９】この発明の第１の発明による半導体発光素
子においては、活性層のうねりの高さの標準偏差は、典
型的には１〜３ｎｍである。
子においては、活性層のうねりの高さの標準偏差は、典
型的には１〜３ｎｍである。
【００２０】この発明の第２の発明による半導体発光素
子の製造方法は、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型クラッド層とを有し、ｎ型クラッド
層、活性層およびｐ型クラッド層は、Ｚｎ、Ｃｄ、Ｍ
ｇ、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、ＴｅおよびＯ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の製造方法において、ｎ型クラッド
層、活性層およびｐ型クラッド層を成長させる際のＩＩ
族元素の分子線の強度に対するＶＩ族元素の分子線の強
度の比を成長させる層に応じて変化させるようにしたこ
とを特徴とするものである。
子の製造方法は、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型クラッド層とを有し、ｎ型クラッド
層、活性層およびｐ型クラッド層は、Ｚｎ、Ｃｄ、Ｍ
ｇ、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、ＴｅおよびＯ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の製造方法において、ｎ型クラッド
層、活性層およびｐ型クラッド層を成長させる際のＩＩ
族元素の分子線の強度に対するＶＩ族元素の分子線の強
度の比を成長させる層に応じて変化させるようにしたこ
とを特徴とするものである。
【００２１】この発明の第２の発明においては、典型的
には、半導体発光素子が、ｎ型クラッド層と活性層との
間およびｐ型クラッド層と活性層との間にそれぞれ第１
の光導波層および第２の光導波層を有し、第１の光導波
層および第２の光導波層は、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、ＴｅおよびＯ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場合
に、ｎ型クラッド層、第１の光導波層、活性層、第２の
光導波層およびｐ型クラッド層を成長させる際のＩＩ族
元素の分子線の強度に対するＶＩ族元素の分子線の強度
の比を成長させる層に応じて変化させる。
には、半導体発光素子が、ｎ型クラッド層と活性層との
間およびｐ型クラッド層と活性層との間にそれぞれ第１
の光導波層および第２の光導波層を有し、第１の光導波
層および第２の光導波層は、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、ＴｅおよびＯ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場合
に、ｎ型クラッド層、第１の光導波層、活性層、第２の
光導波層およびｐ型クラッド層を成長させる際のＩＩ族
元素の分子線の強度に対するＶＩ族元素の分子線の強度
の比を成長させる層に応じて変化させる。
【００２２】また、この発明の第２の発明においては、
典型的には、半導体発光素子が、ｐ型クラッド層上にｐ
型コンタクト層を有し、ｐ型コンタクト層は、Ｚｎ、Ｃ
ｄ、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、Ｔｅおよび
Ｏ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
される場合に、ｎ型クラッド層、活性層、ｐ型クラッド
層およびｐ型コンタクト層を成長させる際のＩＩ族元素
の分子線の強度に対するＶＩ族元素の分子線の強度の比
を成長させる層に応じて変化させる。
典型的には、半導体発光素子が、ｐ型クラッド層上にｐ
型コンタクト層を有し、ｐ型コンタクト層は、Ｚｎ、Ｃ
ｄ、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、Ｔｅおよび
Ｏ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
される場合に、ｎ型クラッド層、活性層、ｐ型クラッド
層およびｐ型コンタクト層を成長させる際のＩＩ族元素
の分子線の強度に対するＶＩ族元素の分子線の強度の比
を成長させる層に応じて変化させる。
【００２３】この発明の第２の発明において、少なくと
も活性層にうねりが存在し、かつ、ｐ型コンタクト層は
平坦であるようにするためには、少なくとも活性層を成
長させる際のＩＩ族元素の分子線の強度に対するＶＩ族
元素の分子線の強度の比を０．６以上１．０未満に設定
し、かつ、ｐ型コンタクト層を成長させる際のＩＩ族元
素の分子線の強度に対するＶＩ族元素の分子線の強度の
比を１．０以上１．２以下に設定する。
も活性層にうねりが存在し、かつ、ｐ型コンタクト層は
平坦であるようにするためには、少なくとも活性層を成
長させる際のＩＩ族元素の分子線の強度に対するＶＩ族
元素の分子線の強度の比を０．６以上１．０未満に設定
し、かつ、ｐ型コンタクト層を成長させる際のＩＩ族元
素の分子線の強度に対するＶＩ族元素の分子線の強度の
比を１．０以上１．２以下に設定する。
【００２４】また、活性層にうねりが存在するようにす
るために、活性層の直下の層にうねりが存在するように
成長させ、活性層自体はうねりが存在しない条件で成長
させ、直下の層のうねりにより活性層にうねりが存在す
るようにしてもよい。
るために、活性層の直下の層にうねりが存在するように
成長させ、活性層自体はうねりが存在しない条件で成長
させ、直下の層のうねりにより活性層にうねりが存在す
るようにしてもよい。
【００２５】この発明の第２の発明において、好適に
は、ｐ型クラッド層を成長させる際のＩＩ族元素の分子
線の強度に対するＶＩ族元素の分子線の強度の比を０．
９以上に設定し、第１の光導波層および第２の光導波層
のうちの少なくとも第２の光導波層を成長させる際のＩ
Ｉ族元素の分子線の強度に対するＶＩ族元素の分子線の
強度の比を１以上に設定し、活性層を成長させる際のＩ
Ｉ族元素の分子線の強度に対するＶＩ族元素の分子線の
強度の比を０．９以上１．１以下に設定する。
は、ｐ型クラッド層を成長させる際のＩＩ族元素の分子
線の強度に対するＶＩ族元素の分子線の強度の比を０．
９以上に設定し、第１の光導波層および第２の光導波層
のうちの少なくとも第２の光導波層を成長させる際のＩ
Ｉ族元素の分子線の強度に対するＶＩ族元素の分子線の
強度の比を１以上に設定し、活性層を成長させる際のＩ
Ｉ族元素の分子線の強度に対するＶＩ族元素の分子線の
強度の比を０．９以上１．１以下に設定する。
【００２６】この発明の第３の発明は、半導体発光素子
を発光素子として用いた光記録および／または再生装置
において、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、Ｓ
ｅ、ＴｅおよびＯ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、少なくとも活性層にうねりが存在
し、かつ、ｐ型コンタクト層は平坦であるものであるこ
とを特徴とするものである。
を発光素子として用いた光記録および／または再生装置
において、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、Ｓ
ｅ、ＴｅおよびＯ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、少なくとも活性層にうねりが存在
し、かつ、ｐ型コンタクト層は平坦であるものであるこ
とを特徴とするものである。
【００２７】上述のように構成された、この発明の第１
の発明による半導体発光素子によれば、活性層にうね
り、例えばその高さの標準偏差が１〜３ｎｍのうねりが
存在することにより活性層の寿命を最長にすることがで
きるとともに、ｐ型コンタクト層は平坦であることによ
りこのｐ型コンタクト層にコンタクトするｐ側電極の電
極寿命を最長にすることができる。
の発明による半導体発光素子によれば、活性層にうね
り、例えばその高さの標準偏差が１〜３ｎｍのうねりが
存在することにより活性層の寿命を最長にすることがで
きるとともに、ｐ型コンタクト層は平坦であることによ
りこのｐ型コンタクト層にコンタクトするｐ側電極の電
極寿命を最長にすることができる。
【００２８】上述のように構成された、この発明の第２
の発明による半導体発光素子の製造方法によれば、ｎ型
クラッド層、活性層およびｐ型クラッド層を成長させる
際のＩＩ族元素の分子線の強度に対するＶＩ族元素の分
子線の強度の比を成長させる層に応じて変化させるよう
にしていることにより、その比を各層に最適な比に設定
することができる。これによって、Ｅa ＝０．３ｅＶの
劣化モードが素子劣化に支配的になるのを防止すること
ができ、この劣化モードによる支配をより低温に、例え
ば室温以下にとどめることができる。
の発明による半導体発光素子の製造方法によれば、ｎ型
クラッド層、活性層およびｐ型クラッド層を成長させる
際のＩＩ族元素の分子線の強度に対するＶＩ族元素の分
子線の強度の比を成長させる層に応じて変化させるよう
にしていることにより、その比を各層に最適な比に設定
することができる。これによって、Ｅa ＝０．３ｅＶの
劣化モードが素子劣化に支配的になるのを防止すること
ができ、この劣化モードによる支配をより低温に、例え
ば室温以下にとどめることができる。
【００２９】また、特に、活性層を成長させる際のＩＩ
族元素の分子線の強度に対するＶＩ族元素の分子線の強
度の比を０．６〜１．０に設定することにより、活性層
にうねり、例えばその高さの標準偏差が１〜３ｎｍのう
ねりを形成することができるとともに、ｐ型クラッド層
上にｐ型コンタクト層を成長させる場合には、その際の
ＩＩ族元素の分子線の強度に対するＶＩ族元素の分子線
の強度の比を１．０〜１．２に設定することにより、ｐ
型コンタクト層を平坦にすることができる。
族元素の分子線の強度に対するＶＩ族元素の分子線の強
度の比を０．６〜１．０に設定することにより、活性層
にうねり、例えばその高さの標準偏差が１〜３ｎｍのう
ねりを形成することができるとともに、ｐ型クラッド層
上にｐ型コンタクト層を成長させる場合には、その際の
ＩＩ族元素の分子線の強度に対するＶＩ族元素の分子線
の強度の比を１．０〜１．２に設定することにより、ｐ
型コンタクト層を平坦にすることができる。
【００３０】
【発明の実施の形態】以下、この発明の実施形態につい
て図面を参照しながら説明する。
て図面を参照しながら説明する。
【００３１】図７はこの発明の第１の実施形態による半
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。
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。
【００３２】図７に示すように、この第１の実施形態に
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Ｇａ
Ａｓ基板１上に、ｎ型ＧａＡｓバッファ層２、ｎ型Ｚｎ
Ｓｅバッファ層３、ｎ型ＺｎＳＳｅバッファ層４、ｎ型
ＺｎＭｇＳＳｅクラッド層５、ｎ型ＺｎＳＳｅ光導波層
６、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（ＳＱＷ）構造または多重量子井戸
（ＭＱＷ）構造の活性層７、ｐ型ＺｎＳＳｅ光導波層
８、ｐ型ＺｎＭｇＳＳｅクラッド層９、ｐ型ＺｎＳＳｅ
キャップ層１０、ｐ型ＺｎＳｅコンタクト層１１、ｐ型
ＺｎＳｅ／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。
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Ｇａ
Ａｓ基板１上に、ｎ型ＧａＡｓバッファ層２、ｎ型Ｚｎ
Ｓｅバッファ層３、ｎ型ＺｎＳＳｅバッファ層４、ｎ型
ＺｎＭｇＳＳｅクラッド層５、ｎ型ＺｎＳＳｅ光導波層
６、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（ＳＱＷ）構造または多重量子井戸
（ＭＱＷ）構造の活性層７、ｐ型ＺｎＳＳｅ光導波層
８、ｐ型ＺｎＭｇＳＳｅクラッド層９、ｐ型ＺｎＳＳｅ
キャップ層１０、ｐ型ＺｎＳｅコンタクト層１１、ｐ型
ＺｎＳｅ／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。
【００３３】ここで、ｎ型ＧａＡｓバッファ層２は厚さ
が例えば０．５μｍであり、ｎ型不純物として例えばＳ
ｉがドープされている。ｎ型ＺｎＳｅバッファ層３は厚
さが例えば３０ｎｍであり、ｎ型不純物として例えばＣ
ｌがドープされている。ｎ型ＺｎＳＳｅバッファ層４は
厚さが例えば５０ｎｍであり、ｎ型不純物として例えば
Ｃｌがドープされている。ｎ型ＺｎＭｇＳＳｅクラッド
層５は厚さが例えば０．８μｍであり、ｎ型不純物とし
て例えばＣｌがドープされている。ｎ型ＺｎＳＳｅ光導
波層６は厚さが例えば４５ｎｍであり、ｎ型不純物とし
て例えばＣｌがドープされている。ｐ型ＺｎＳＳｅ光導
波層８は厚さが例えば４５ｎｍであり、ｐ型不純物とし
て例えばＮがドープされている。ｐ型ＺｎＭｇＳＳｅク
ラッド層９は厚さが例えば１μｍであり、ｐ型不純物と
して例えばＮがドープされている。ｐ型ＺｎＳＳｅキャ
ップ層１０は厚さが例えば４００ｎｍであり、ｐ型不純
物として例えばＮがドープされている。ｐ型ＺｎＳｅコ
ンタクト層１１は厚さが例えば２００ｎｍであり、ｐ型
不純物として例えばＮがドープされている。ｐ型ＺｎＳ
ｅ／ＺｎＴｅＭＱＷ層１２を構成するｐ型ＺｎＳｅ層お
よびｐ型ＺｎＴｅ層にはそれぞれｐ型不純物として例え
ばＮがドープされている。ｐ型ＺｎＴｅコンタクト層１
３は厚さが例えば１００ｎｍであり、ｐ型不純物として
例えばＮがドープされている。
が例えば０．５μｍであり、ｎ型不純物として例えばＳ
ｉがドープされている。ｎ型ＺｎＳｅバッファ層３は厚
さが例えば３０ｎｍであり、ｎ型不純物として例えばＣ
ｌがドープされている。ｎ型ＺｎＳＳｅバッファ層４は
厚さが例えば５０ｎｍであり、ｎ型不純物として例えば
Ｃｌがドープされている。ｎ型ＺｎＭｇＳＳｅクラッド
層５は厚さが例えば０．８μｍであり、ｎ型不純物とし
て例えばＣｌがドープされている。ｎ型ＺｎＳＳｅ光導
波層６は厚さが例えば４５ｎｍであり、ｎ型不純物とし
て例えばＣｌがドープされている。ｐ型ＺｎＳＳｅ光導
波層８は厚さが例えば４５ｎｍであり、ｐ型不純物とし
て例えばＮがドープされている。ｐ型ＺｎＭｇＳＳｅク
ラッド層９は厚さが例えば１μｍであり、ｐ型不純物と
して例えばＮがドープされている。ｐ型ＺｎＳＳｅキャ
ップ層１０は厚さが例えば４００ｎｍであり、ｐ型不純
物として例えばＮがドープされている。ｐ型ＺｎＳｅコ
ンタクト層１１は厚さが例えば２００ｎｍであり、ｐ型
不純物として例えばＮがドープされている。ｐ型ＺｎＳ
ｅ／ＺｎＴｅＭＱＷ層１２を構成するｐ型ＺｎＳｅ層お
よびｐ型ＺｎＴｅ層にはそれぞれｐ型不純物として例え
ばＮがドープされている。ｐ型ＺｎＴｅコンタクト層１
３は厚さが例えば１００ｎｍであり、ｐ型不純物として
例えばＮがドープされている。
【００３４】ｐ型ＺｎＳＳｅキャップ層１０の上層部、
ｐ型ＺｎＳｅコンタクト層１１、ｐ型ＺｎＳｅ／ＺｎＴ
ｅＭＱＷ層１２およびｐ型ＺｎＴｅコンタクト層１３
は、一方向（例えば、〈１−１０〉方向）に延在するス
トライプ形状を有する。
ｐ型ＺｎＳｅコンタクト層１１、ｐ型ＺｎＳｅ／ＺｎＴ
ｅＭＱＷ層１２およびｐ型ＺｎＴｅコンタクト層１３
は、一方向（例えば、〈１−１０〉方向）に延在するス
トライプ形状を有する。
【００３５】このストライプ部以外の部分におけるｐ型
ＺｎＳＳｅキャップ層１０上には、例えばＡｌ2 Ｏ3 膜
からなる絶縁層１４が設けられており、これによって電
流狭窄構造が形成されている。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キャップ層１０上には、例えばＡｌ2 Ｏ3 膜
からなる絶縁層１４が設けられており、これによって電
流狭窄構造が形成されている。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。
【００３６】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。
【００３７】この第１の実施形態による半導体レーザに
おいては、ｎ型ＺｎＳｅバッファ層３、ｎ型ＺｎＳＳｅ
バッファ層４、ｎ型ＺｎＭｇＳＳｅクラッド層５、ｎ型
ＺｎＳＳｅ光導波層６および活性層７に、互いにほぼ平
行に延びるうねりが存在している。これらの層のうねり
の高さの標準偏差（ＲＭＳ）は１〜３ｎｍである。ここ
で、これらのうねりの延びる方向は〈１−１０〉方向で
あり、その波長方向は〈１１０〉方向である。
おいては、ｎ型ＺｎＳｅバッファ層３、ｎ型ＺｎＳＳｅ
バッファ層４、ｎ型ＺｎＭｇＳＳｅクラッド層５、ｎ型
ＺｎＳＳｅ光導波層６および活性層７に、互いにほぼ平
行に延びるうねりが存在している。これらの層のうねり
の高さの標準偏差（ＲＭＳ）は１〜３ｎｍである。ここ
で、これらのうねりの延びる方向は〈１−１０〉方向で
あり、その波長方向は〈１１０〉方向である。
【００３８】一方、ｐ型ＺｎＳＳｅ光導波層８、ｐ型Ｚ
ｎＭｇＳＳｅクラッド層９、ｐ型ＺｎＳＳｅキャップ層
１０、ｐ型ＺｎＳｅコンタクト層１１、ｐ型ＺｎＳｅ／
ＺｎＴｅＭＱＷ層１２およびｐ型ＺｎＴｅコンタクト層
１３の全部、あるいは、少なくともｐ型ＺｎＳｅコンタ
クト層１１、ｐ型ＺｎＳｅ／ＺｎＴｅＭＱＷ層１２およ
びｐ型ＺｎＴｅコンタクト層１３は、平坦になってい
る。
ｎＭｇＳＳｅクラッド層９、ｐ型ＺｎＳＳｅキャップ層
１０、ｐ型ＺｎＳｅコンタクト層１１、ｐ型ＺｎＳｅ／
ＺｎＴｅＭＱＷ層１２およびｐ型ＺｎＴｅコンタクト層
１３の全部、あるいは、少なくともｐ型ＺｎＳｅコンタ
クト層１１、ｐ型ＺｎＳｅ／ＺｎＴｅＭＱＷ層１２およ
びｐ型ＺｎＴｅコンタクト層１３は、平坦になってい
る。
【００３９】次に、上述のように構成されたこの第１の
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。
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。
【００４０】この半導体レーザを製造するには、まず、
図示省略したＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体成長用のＭＢＥ
装置の超高真空に排気された真空容器内の基板ホルダー
にｎ型ＧａＡｓ基板１を装着する。
図示省略したＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体成長用のＭＢＥ
装置の超高真空に排気された真空容器内の基板ホルダー
にｎ型ＧａＡｓ基板１を装着する。
【００４１】次に、このｎ型ＧａＡｓ基板１を所定の成
長温度、例えば５６０℃に加熱した後、このｎ型ＧａＡ
ｓ基板１上にＭＢＥ法により、ｎ型ＧａＡｓバッファ層
２を成長させる。この場合、ｎ型不純物であるＳｉのド
ーピングは、Ｓｉの分子線源（クヌーセンセル）を用い
て行う。なお、このｎ型ＧａＡｓバッファ層２の成長
は、ｎ型ＧａＡｓ基板１を例えば５８０℃付近の温度に
加熱してその表面をサーマルエッチングすることにより
表面酸化膜などを除去して表面清浄化を行った後に行っ
てもよい。
長温度、例えば５６０℃に加熱した後、このｎ型ＧａＡ
ｓ基板１上にＭＢＥ法により、ｎ型ＧａＡｓバッファ層
２を成長させる。この場合、ｎ型不純物であるＳｉのド
ーピングは、Ｓｉの分子線源（クヌーセンセル）を用い
て行う。なお、このｎ型ＧａＡｓバッファ層２の成長
は、ｎ型ＧａＡｓ基板１を例えば５８０℃付近の温度に
加熱してその表面をサーマルエッチングすることにより
表面酸化膜などを除去して表面清浄化を行った後に行っ
てもよい。
【００４２】次に、このようにしてｎ型ＧａＡｓバッフ
ァ層２が成長されたｎ型ＧａＡｓ基板１を、図示省略し
た真空搬送路を介して、上述のＩＩＩ−Ｖ族化合物半導
体成長用のＭＢＥ装置から、図８に示すＩＩ−ＶＩ族化
合物半導体成長用のＭＢＥ装置に搬送する。そして、こ
の図８に示すＭＢＥ装置において、レーザ構造を形成す
る各ＩＩ−ＶＩ族化合物半導体層の成長を行う。この場
合、ｎ型ＧａＡｓバッファ層２の表面は、その成長が行
われてから図８に示すＭＢＥ装置に搬送される間に大気
にさらされないので、清浄のまま保たれる。
ァ層２が成長されたｎ型ＧａＡｓ基板１を、図示省略し
た真空搬送路を介して、上述のＩＩＩ−Ｖ族化合物半導
体成長用のＭＢＥ装置から、図８に示すＩＩ−ＶＩ族化
合物半導体成長用のＭＢＥ装置に搬送する。そして、こ
の図８に示すＭＢＥ装置において、レーザ構造を形成す
る各ＩＩ−ＶＩ族化合物半導体層の成長を行う。この場
合、ｎ型ＧａＡｓバッファ層２の表面は、その成長が行
われてから図８に示すＭＢＥ装置に搬送される間に大気
にさらされないので、清浄のまま保たれる。
【００４３】図８に示すように、このＭＢＥ装置におい
ては、図示省略した超高真空排気装置により超高真空に
排気された真空容器２１内に基板ホルダー２２が設けら
れ、この基板ホルダー２２に成長を行うべき基板が載置
される。この真空容器２１内には、基板ホルダー２２に
対向して複数の分子線源（クヌーセンセル）２３が取り
付けられている。この場合、分子線源２３としては、Ｚ
ｎ、Ｓｅ、Ｍｇ、ＺｎＳ、Ｃｄ、Ｔｅ、ＺｎＣｌ2 など
の分子線源が用意されている。ここで、これらの分子線
源２３はバルブセルからなり、それらのバルブの開閉に
よりこれらの分子線源２３から発生する分子線の強度を
制御することができるようになっている。これらの分子
線源２３のそれぞれの前方にはシャッター２４が開閉可
能に設けられている。真空容器２１内にはさらに、電子
サイクロトロン共鳴（ＥＣＲ）または高周波（ＲＦ）に
よるプラズマセル２５が基板ホルダー２２に対向して取
り付けられている。真空容器２１内にはまた、反射型高
速電子回折（ＲＨＥＥＤ）電子銃２６および蛍光スクリ
ーン２７が取り付けられており、基板表面のＲＨＥＥＤ
像を観察することができるようになっている。真空容器
２１内にはさらに、四重極質量分析計２８も取り付けら
れている。
ては、図示省略した超高真空排気装置により超高真空に
排気された真空容器２１内に基板ホルダー２２が設けら
れ、この基板ホルダー２２に成長を行うべき基板が載置
される。この真空容器２１内には、基板ホルダー２２に
対向して複数の分子線源（クヌーセンセル）２３が取り
付けられている。この場合、分子線源２３としては、Ｚ
ｎ、Ｓｅ、Ｍｇ、ＺｎＳ、Ｃｄ、Ｔｅ、ＺｎＣｌ2 など
の分子線源が用意されている。ここで、これらの分子線
源２３はバルブセルからなり、それらのバルブの開閉に
よりこれらの分子線源２３から発生する分子線の強度を
制御することができるようになっている。これらの分子
線源２３のそれぞれの前方にはシャッター２４が開閉可
能に設けられている。真空容器２１内にはさらに、電子
サイクロトロン共鳴（ＥＣＲ）または高周波（ＲＦ）に
よるプラズマセル２５が基板ホルダー２２に対向して取
り付けられている。真空容器２１内にはまた、反射型高
速電子回折（ＲＨＥＥＤ）電子銃２６および蛍光スクリ
ーン２７が取り付けられており、基板表面のＲＨＥＥＤ
像を観察することができるようになっている。真空容器
２１内にはさらに、四重極質量分析計２８も取り付けら
れている。
【００４４】さて、ｎ型ＧａＡｓバッファ層２上にレー
ザ構造を形成する各ＩＩ−ＶＩ族化合物半導体層を成長
させるためには、図８に示すＭＢＥ装置の真空容器２１
内の基板ホルダー２２に、このｎ型ＧａＡｓバッファ層
２が成長されたｎ型ＧａＡｓ基板１を装着する。次に、
このｎ型ＧａＡｓ基板１を所定の成長温度、例えば約２
５０℃に設定してＭＢＥ法による成長を開始する。すな
わち、ｎ型ＧａＡｓバッファ層２上に、ｎ型ＺｎＳｅバ
ッファ層３、ｎ型ＺｎＳＳｅバッファ層４、ｎ型ＺｎＭ
ｇＳＳｅクラッド層５、ｎ型ＺｎＳＳｅ光導波層６、活
性層７、ｐ型ＺｎＳＳｅ光導波層８、ｐ型ＺｎＭｇＳＳ
ｅクラッド層９、ｐ型ＺｎＳＳｅキャップ層１０、ｐ型
ＺｎＳｅコンタクト層１１、ｐ型ＺｎＳｅ／ＺｎＴｅＭ
ＱＷ層１２およびｐ型ＺｎＴｅコンタクト層１３を順次
成長させる。
ザ構造を形成する各ＩＩ−ＶＩ族化合物半導体層を成長
させるためには、図８に示すＭＢＥ装置の真空容器２１
内の基板ホルダー２２に、このｎ型ＧａＡｓバッファ層
２が成長されたｎ型ＧａＡｓ基板１を装着する。次に、
このｎ型ＧａＡｓ基板１を所定の成長温度、例えば約２
５０℃に設定してＭＢＥ法による成長を開始する。すな
わち、ｎ型ＧａＡｓバッファ層２上に、ｎ型ＺｎＳｅバ
ッファ層３、ｎ型ＺｎＳＳｅバッファ層４、ｎ型ＺｎＭ
ｇＳＳｅクラッド層５、ｎ型ＺｎＳＳｅ光導波層６、活
性層７、ｐ型ＺｎＳＳｅ光導波層８、ｐ型ＺｎＭｇＳＳ
ｅクラッド層９、ｐ型ＺｎＳＳｅキャップ層１０、ｐ型
ＺｎＳｅコンタクト層１１、ｐ型ＺｎＳｅ／ＺｎＴｅＭ
ＱＷ層１２およびｐ型ＺｎＴｅコンタクト層１３を順次
成長させる。
【００４５】この場合、ｎ型ＺｎＳｅバッファ層３、ｎ
型ＺｎＳＳｅバッファ層４、ｎ型ＺｎＭｇＳＳｅクラッ
ド層５、ｎ型ＺｎＳＳｅ光導波層６および活性層７の成
長が終了するまでは、それらの成長に用いる分子線のＶ
Ｉ／ＩＩ比を０．６以上１．０未満、例えば０．８に設
定する。そして、その後のｐ型ＺｎＳＳｅ光導波層８、
ｐ型ＺｎＭｇＳＳｅクラッド層９、ｐ型ＺｎＳＳｅキャ
ップ層１０、ｐ型ＺｎＳｅコンタクト層１１、ｐ型Ｚｎ
Ｓｅ／ＺｎＴｅＭＱＷ層１２およびｐ型ＺｎＴｅコンタ
クト層１３の成長の際には、それらの成長に用いる分子
線のＶＩ／ＩＩ比を１．０以上１．２以下、例えば１．
１に設定する。このようにすることにより、ｎ型ＺｎＳ
ｅバッファ層３、ｎ型ＺｎＳＳｅバッファ層４、ｎ型Ｚ
ｎＭｇＳＳｅクラッド層５、ｎ型ＺｎＳＳｅ光導波層６
および活性層７にはうねりが生じるとともに、ｐ型Ｚｎ
ＳＳｅ光導波層８、ｐ型ＺｎＭｇＳＳｅクラッド層９、
ｐ型ＺｎＳＳｅキャップ層１０、ｐ型ＺｎＳｅコンタク
ト層１１、ｐ型ＺｎＳｅ／ＺｎＴｅＭＱＷ層１２および
ｐ型ＺｎＴｅコンタクト層１３は平坦になる。
型ＺｎＳＳｅバッファ層４、ｎ型ＺｎＭｇＳＳｅクラッ
ド層５、ｎ型ＺｎＳＳｅ光導波層６および活性層７の成
長が終了するまでは、それらの成長に用いる分子線のＶ
Ｉ／ＩＩ比を０．６以上１．０未満、例えば０．８に設
定する。そして、その後のｐ型ＺｎＳＳｅ光導波層８、
ｐ型ＺｎＭｇＳＳｅクラッド層９、ｐ型ＺｎＳＳｅキャ
ップ層１０、ｐ型ＺｎＳｅコンタクト層１１、ｐ型Ｚｎ
Ｓｅ／ＺｎＴｅＭＱＷ層１２およびｐ型ＺｎＴｅコンタ
クト層１３の成長の際には、それらの成長に用いる分子
線のＶＩ／ＩＩ比を１．０以上１．２以下、例えば１．
１に設定する。このようにすることにより、ｎ型ＺｎＳ
ｅバッファ層３、ｎ型ＺｎＳＳｅバッファ層４、ｎ型Ｚ
ｎＭｇＳＳｅクラッド層５、ｎ型ＺｎＳＳｅ光導波層６
および活性層７にはうねりが生じるとともに、ｐ型Ｚｎ
ＳＳｅ光導波層８、ｐ型ＺｎＭｇＳＳｅクラッド層９、
ｐ型ＺｎＳＳｅキャップ層１０、ｐ型ＺｎＳｅコンタク
ト層１１、ｐ型ＺｎＳｅ／ＺｎＴｅＭＱＷ層１２および
ｐ型ＺｎＴｅコンタクト層１３は平坦になる。
【００４６】ここで、各ＩＩ−ＶＩ族化合物半導体層の
成長の際のＶＩ／ＩＩ比の制御は、バルブセルからなる
各分子線源２３のバルブの開閉の制御による分子線の強
度の制御により行う。
成長の際のＶＩ／ＩＩ比の制御は、バルブセルからなる
各分子線源２３のバルブの開閉の制御による分子線の強
度の制御により行う。
【００４７】ｎ型ＺｎＳｅバッファ層３、ｎ型ＺｎＳＳ
ｅバッファ層４、ｎ型ＺｎＭｇＳＳｅクラッド層５およ
びｎ型ＺｎＳＳｅ光導波層６のｎ型不純物としてのＣｌ
のドーピングは、例えばＺｎＣｌ2 をドーパントとして
用いて行う。また、ｐ型ＺｎＳＳｅ光導波層８、ｐ型Ｚ
ｎＭｇＳＳｅクラッド層９、ｐ型ＺｎＳＳｅキャップ層
１０、ｐ型ＺｎＳｅコンタクト層１１、ｐ型ＺｎＳｅ／
ＺｎＴｅＭＱＷ層１２およびｐ型ＺｎＴｅコンタクト層
１３のｐ型不純物としてのＮのドーピングは、図８に示
すＭＢＥ装置のプラズマセル２５において、窒素ガス導
入管２５ａから導入されるＮ2 ガスのプラズマ化を行
い、これにより発生されたＮ2 プラズマを基板表面に照
射することにより行う。
ｅバッファ層４、ｎ型ＺｎＭｇＳＳｅクラッド層５およ
びｎ型ＺｎＳＳｅ光導波層６のｎ型不純物としてのＣｌ
のドーピングは、例えばＺｎＣｌ2 をドーパントとして
用いて行う。また、ｐ型ＺｎＳＳｅ光導波層８、ｐ型Ｚ
ｎＭｇＳＳｅクラッド層９、ｐ型ＺｎＳＳｅキャップ層
１０、ｐ型ＺｎＳｅコンタクト層１１、ｐ型ＺｎＳｅ／
ＺｎＴｅＭＱＷ層１２およびｐ型ＺｎＴｅコンタクト層
１３のｐ型不純物としてのＮのドーピングは、図８に示
すＭＢＥ装置のプラズマセル２５において、窒素ガス導
入管２５ａから導入されるＮ2 ガスのプラズマ化を行
い、これにより発生されたＮ2 プラズマを基板表面に照
射することにより行う。
【００４８】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キャップ層１０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Ｚ
ｎＳＳｅキャップ層１０の上層部、ｐ型ＺｎＳｅコンタ
クト層１１、ｐ型ＺｎＳｅ／ＺｎＴｅＭＱＷ層１２およ
びｐ型ＺｎＴｅコンタクト層１３が〈１１０〉方向に延
在する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キャップ層１０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Ｚ
ｎＳＳｅキャップ層１０の上層部、ｐ型ＺｎＳｅコンタ
クト層１１、ｐ型ＺｎＳｅ／ＺｎＴｅＭＱＷ層１２およ
びｐ型ＺｎＴｅコンタクト層１３が〈１１０〉方向に延
在するストライプ形状にパターニングされる。
【００４９】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Ａｌ2 Ｏ3 膜を形成する。この後、このレジスト
パターンをその上のＡｌ2 Ｏ3 膜とともに除去する（リ
フトオフ）。これによって、ストライプ形状にパターニ
ングされたｐ型ＺｎＳＳｅキャップ層１０の上層部、ｐ
型ＺｎＳｅコンタクト層１１、ｐ型ＺｎＳｅ／ＺｎＴｅ
ＭＱＷ層１２およびｐ型ＺｎＴｅコンタクト層１３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Ａｌ2 Ｏ3 膜を形成する。この後、このレジスト
パターンをその上のＡｌ2 Ｏ3 膜とともに除去する（リ
フトオフ）。これによって、ストライプ形状にパターニ
ングされたｐ型ＺｎＳＳｅキャップ層１０の上層部、ｐ
型ＺｎＳｅコンタクト層１１、ｐ型ＺｎＳｅ／ＺｎＴｅ
ＭＱＷ層１２およびｐ型ＺｎＴｅコンタクト層１３の両
側の部分に絶縁層１４が形成される。
【００５０】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。
【００５１】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。このよう
にして得られるレーザチップはヒートシンク上にマウン
トされ、パッケージングが行われ、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。このよう
にして得られるレーザチップはヒートシンク上にマウン
トされ、パッケージングが行われ、目的とする半導体レ
ーザが製造される。
【００５２】図９は、半導体レーザを構成する層をＭＢ
Ｅ法により成長させる場合のＶＩ／ＩＩ比に対するｐ側
電極１５の寿命の変化を測定した結果を示す。図９よ
り、ＶＩ／ＩＩ比が１．１前後でｐ側電極１５の寿命は
最長となり、１０００時間以上となる。
Ｅ法により成長させる場合のＶＩ／ＩＩ比に対するｐ側
電極１５の寿命の変化を測定した結果を示す。図９よ
り、ＶＩ／ＩＩ比が１．１前後でｐ側電極１５の寿命は
最長となり、１０００時間以上となる。
【００５３】一方、別に行った活性層７の寿命の測定実
験によれば、活性層７の寿命は、ＶＩ／ＩＩ比が０．８
前後で最長となる。
験によれば、活性層７の寿命は、ＶＩ／ＩＩ比が０．８
前後で最長となる。
【００５４】以上のように、この第１の実施形態によれ
ば、少なくとも活性層７にうねり、例えばその高さのＲ
ＭＳが１〜３ｎｍのうねりが存在していることにより、
活性層７の寿命を最長にすることができる。また、ｐ側
電極１５がコンタクトするｐ型コンタクト層であるｐ型
ＺｎＳｅコンタクト層１１、ｐ型ＺｎＳｅ／ＺｎＴｅＭ
ＱＷ層１２およびｐ型ＺｎＴｅコンタクト層１３は平坦
であることにより、ｐ側電極１５の寿命を最長にするこ
とができる。そして、これらによって、半導体レーザの
寿命を大幅に伸ばすことができるとともに、特性や信頼
性を良好にすることができる。
ば、少なくとも活性層７にうねり、例えばその高さのＲ
ＭＳが１〜３ｎｍのうねりが存在していることにより、
活性層７の寿命を最長にすることができる。また、ｐ側
電極１５がコンタクトするｐ型コンタクト層であるｐ型
ＺｎＳｅコンタクト層１１、ｐ型ＺｎＳｅ／ＺｎＴｅＭ
ＱＷ層１２およびｐ型ＺｎＴｅコンタクト層１３は平坦
であることにより、ｐ側電極１５の寿命を最長にするこ
とができる。そして、これらによって、半導体レーザの
寿命を大幅に伸ばすことができるとともに、特性や信頼
性を良好にすることができる。
【００５５】図１０はこの発明の第２の実施形態による
半導体レーザを示す。
半導体レーザを示す。
【００５６】図１０に示すように、この第２の実施形態
による半導体レーザにおいては、ｎ型ＺｎＳｅバッファ
層３、ｎ型ＺｎＳＳｅバッファ層４、ｎ型ＺｎＭｇＳＳ
ｅクラッド層５およびｎ型ＺｎＳＳｅ光導波層６に、互
いにほぼ平行に延びるうねりが存在している。これらの
層のうねりの高さの標準偏差（ＲＭＳ）は１〜３ｎｍで
ある。ここで、これらのうねりの延びる方向は〈１−１
０〉方向であり、その波長方向は〈１１０〉方向であ
る。一方、活性層７、ｐ型ＺｎＳＳｅ光導波層８、ｐ型
ＺｎＭｇＳＳｅクラッド層９、ｐ型ＺｎＳＳｅキャップ
層１０、ｐ型ＺｎＳｅコンタクト層１１、ｐ型ＺｎＳｅ
／ＺｎＴｅＭＱＷ層１２およびｐ型ＺｎＴｅコンタクト
層１３の全部、あるいは、少なくともｐ型ＺｎＳｅコン
タクト層１１、ｐ型ＺｎＳｅ／ＺｎＴｅＭＱＷ層１２お
よびｐ型ＺｎＴｅコンタクト層１３は平坦になってい
る。その他のことは、第１の実施形態による半導体レー
ザと同様であるので、説明を省略する。
による半導体レーザにおいては、ｎ型ＺｎＳｅバッファ
層３、ｎ型ＺｎＳＳｅバッファ層４、ｎ型ＺｎＭｇＳＳ
ｅクラッド層５およびｎ型ＺｎＳＳｅ光導波層６に、互
いにほぼ平行に延びるうねりが存在している。これらの
層のうねりの高さの標準偏差（ＲＭＳ）は１〜３ｎｍで
ある。ここで、これらのうねりの延びる方向は〈１−１
０〉方向であり、その波長方向は〈１１０〉方向であ
る。一方、活性層７、ｐ型ＺｎＳＳｅ光導波層８、ｐ型
ＺｎＭｇＳＳｅクラッド層９、ｐ型ＺｎＳＳｅキャップ
層１０、ｐ型ＺｎＳｅコンタクト層１１、ｐ型ＺｎＳｅ
／ＺｎＴｅＭＱＷ層１２およびｐ型ＺｎＴｅコンタクト
層１３の全部、あるいは、少なくともｐ型ＺｎＳｅコン
タクト層１１、ｐ型ＺｎＳｅ／ＺｎＴｅＭＱＷ層１２お
よびｐ型ＺｎＴｅコンタクト層１３は平坦になってい
る。その他のことは、第１の実施形態による半導体レー
ザと同様であるので、説明を省略する。
【００５７】次に、上述のように構成されたこの第２の
実施形態による半導体レーザの製造方法について説明す
る。
実施形態による半導体レーザの製造方法について説明す
る。
【００５８】この第２の実施形態による半導体レーザの
製造方法においては、まず、第１の実施形態と同様な方
法でｎ型ＧａＡｓ基板１上にｎ型ＧａＡｓバッファ層２
を成長させる。
製造方法においては、まず、第１の実施形態と同様な方
法でｎ型ＧａＡｓ基板１上にｎ型ＧａＡｓバッファ層２
を成長させる。
【００５９】次に、図８に示すＭＢＥ装置において、ｎ
型ＧａＡｓバッファ層２上に、ｎ型ＺｎＳｅバッファ層
３、ｎ型ＺｎＳＳｅバッファ層４、ｎ型ＺｎＭｇＳＳｅ
クラッド層５、ｎ型ＺｎＳＳｅ光導波層６、活性層７、
ｐ型ＺｎＳＳｅ光導波層８、ｐ型ＺｎＭｇＳＳｅクラッ
ド層９、ｐ型ＺｎＳＳｅキャップ層１０、ｐ型ＺｎＳｅ
コンタクト層１１、ｐ型ＺｎＳｅ／ＺｎＴｅＭＱＷ層１
２およびｐ型ＺｎＴｅコンタクト層１３を順次成長させ
る。
型ＧａＡｓバッファ層２上に、ｎ型ＺｎＳｅバッファ層
３、ｎ型ＺｎＳＳｅバッファ層４、ｎ型ＺｎＭｇＳＳｅ
クラッド層５、ｎ型ＺｎＳＳｅ光導波層６、活性層７、
ｐ型ＺｎＳＳｅ光導波層８、ｐ型ＺｎＭｇＳＳｅクラッ
ド層９、ｐ型ＺｎＳＳｅキャップ層１０、ｐ型ＺｎＳｅ
コンタクト層１１、ｐ型ＺｎＳｅ／ＺｎＴｅＭＱＷ層１
２およびｐ型ＺｎＴｅコンタクト層１３を順次成長させ
る。
【００６０】ここで、ｎ型ＺｎＳｅバッファ層３の成長
に際しては、このｎ型ＺｎＳｅバッファ層３とｎ型Ｇａ
Ａｓバッファ層２との界面からの積層欠陥の発生を抑制
するために、このｎ型ＺｎＳｅバッファ層３の成長に先
立ってｎ型ＧａＡｓバッファ層２の表面のＡｓ（２×
４）面にＺｎの分子線の照射を行うとともに、このｎ型
ＺｎＳｅバッファ層３の成長初期にＭＥＥ（Migration
Enhanced Epitaxy）成長を行う。これによって、素子寿
命はＥa ＝０．３ｅＶの劣化モードに律速されないよう
になる。
に際しては、このｎ型ＺｎＳｅバッファ層３とｎ型Ｇａ
Ａｓバッファ層２との界面からの積層欠陥の発生を抑制
するために、このｎ型ＺｎＳｅバッファ層３の成長に先
立ってｎ型ＧａＡｓバッファ層２の表面のＡｓ（２×
４）面にＺｎの分子線の照射を行うとともに、このｎ型
ＺｎＳｅバッファ層３の成長初期にＭＥＥ（Migration
Enhanced Epitaxy）成長を行う。これによって、素子寿
命はＥa ＝０．３ｅＶの劣化モードに律速されないよう
になる。
【００６１】また、この場合、ｎ型ＺｎＳｅバッファ層
３およびｎ型ＺｎＳＳｅバッファ層４の成長の際には、
それらの成長に用いる分子線のＶＩ／ＩＩ比を約０．９
５に設定する。ｎ型ＺｎＭｇＳＳｅクラッド層５の成長
の際には、その成長に用いる分子線のＶＩ／ＩＩ比を
０．９程度に設定する。このようなＶＩ／ＩＩ比の条件
でｎ型ＺｎＭｇＳＳｅクラッド層５にうねりを導入する
ことにより、活性層７の劣化速度を低く抑えることが可
能となる。ここで、うねりの高さは数ｎｍであるので、
このうねり層の厚さは１００ｎｍ以上あれば足りる。ｎ
型ＺｎＳＳｅ光導波層６の成長の際には、その成長に用
いる分子線のＶＩ／ＩＩ比を約０．９５に設定する。活
性層７の成長の際には、その成長に用いる分子線のＶＩ
／ＩＩ比を約１．０５に設定する。これによって、活性
層７自身の劣化をも抑制し、素子寿命の向上を図ること
ができる。ｐ型ＺｎＳＳｅ光導波層８およびｐ型ＺｎＭ
ｇＳＳｅクラッド層９の成長の際には、その成長に用い
る分子線のＶＩ／ＩＩ比を約１．０５に設定する。これ
によって、Ｅa ＝０．３ｅＶの劣化モードを抑制し、素
子寿命の頭打ち現象を抑制することができる。また、ｐ
型ＺｎＳＳｅキャップ層１０、ｐ型ＺｎＳｅコンタクト
層１１、ｐ型ＺｎＳｅ／ＺｎＴｅＭＱＷ層１２およびｐ
型ＺｎＴｅコンタクト層１３の成長の際には、それらの
成長に用いる分子線のＶＩ／ＩＩ比を例えば約１．１に
設定する。これによって、これらのｐ型ＺｎＳＳｅキャ
ップ層１０、ｐ型ＺｎＳｅコンタクト層１１、ｐ型Ｚｎ
Ｓｅ／ＺｎＴｅＭＱＷ層１２およびｐ型ＺｎＴｅコンタ
クト層１３はうねりが抑制されて平坦になり、ｐ側電極
１５の寿命の向上を図ることができる。なお、これらの
ＶＩ／ＩＩ比の設定は、具体的には、例えばＳｅの分子
線源２３のバルブを開閉してＳｅの分子線の強度を調節
することにより行う。
３およびｎ型ＺｎＳＳｅバッファ層４の成長の際には、
それらの成長に用いる分子線のＶＩ／ＩＩ比を約０．９
５に設定する。ｎ型ＺｎＭｇＳＳｅクラッド層５の成長
の際には、その成長に用いる分子線のＶＩ／ＩＩ比を
０．９程度に設定する。このようなＶＩ／ＩＩ比の条件
でｎ型ＺｎＭｇＳＳｅクラッド層５にうねりを導入する
ことにより、活性層７の劣化速度を低く抑えることが可
能となる。ここで、うねりの高さは数ｎｍであるので、
このうねり層の厚さは１００ｎｍ以上あれば足りる。ｎ
型ＺｎＳＳｅ光導波層６の成長の際には、その成長に用
いる分子線のＶＩ／ＩＩ比を約０．９５に設定する。活
性層７の成長の際には、その成長に用いる分子線のＶＩ
／ＩＩ比を約１．０５に設定する。これによって、活性
層７自身の劣化をも抑制し、素子寿命の向上を図ること
ができる。ｐ型ＺｎＳＳｅ光導波層８およびｐ型ＺｎＭ
ｇＳＳｅクラッド層９の成長の際には、その成長に用い
る分子線のＶＩ／ＩＩ比を約１．０５に設定する。これ
によって、Ｅa ＝０．３ｅＶの劣化モードを抑制し、素
子寿命の頭打ち現象を抑制することができる。また、ｐ
型ＺｎＳＳｅキャップ層１０、ｐ型ＺｎＳｅコンタクト
層１１、ｐ型ＺｎＳｅ／ＺｎＴｅＭＱＷ層１２およびｐ
型ＺｎＴｅコンタクト層１３の成長の際には、それらの
成長に用いる分子線のＶＩ／ＩＩ比を例えば約１．１に
設定する。これによって、これらのｐ型ＺｎＳＳｅキャ
ップ層１０、ｐ型ＺｎＳｅコンタクト層１１、ｐ型Ｚｎ
Ｓｅ／ＺｎＴｅＭＱＷ層１２およびｐ型ＺｎＴｅコンタ
クト層１３はうねりが抑制されて平坦になり、ｐ側電極
１５の寿命の向上を図ることができる。なお、これらの
ＶＩ／ＩＩ比の設定は、具体的には、例えばＳｅの分子
線源２３のバルブを開閉してＳｅの分子線の強度を調節
することにより行う。
【００６２】この後、ストライプ部の形成以降の工程を
第１の実施形態と同様に進めて、目的とする半導体レー
ザを製造する。
第１の実施形態と同様に進めて、目的とする半導体レー
ザを製造する。
【００６３】以上のように、この第２の実施形態によれ
ば、半導体レーザを構成するＩＩ−ＶＩ族化合物半導体
層の成長の際に各層に応じてＶＩ／ＩＩ比を設定するこ
とにより、Ｅa ＝０．３ｅＶの劣化モードとＥa ＝１．
１ｅＶの劣化モードとの二種類の劣化モードを抑制する
ことができ、これによって半導体レーザの寿命を大幅に
伸ばすことができるとともに、特性や信頼性を良好にす
ることができる。
ば、半導体レーザを構成するＩＩ−ＶＩ族化合物半導体
層の成長の際に各層に応じてＶＩ／ＩＩ比を設定するこ
とにより、Ｅa ＝０．３ｅＶの劣化モードとＥa ＝１．
１ｅＶの劣化モードとの二種類の劣化モードを抑制する
ことができ、これによって半導体レーザの寿命を大幅に
伸ばすことができるとともに、特性や信頼性を良好にす
ることができる。
【００６４】次に、上述の第１または第２の実施形態に
よる青色ないし緑色で発光可能な半導体レーザを発光素
子として用いた光ディスク再生装置について説明する。
図１１にこの光ディスク再生装置の構成を示す。
よる青色ないし緑色で発光可能な半導体レーザを発光素
子として用いた光ディスク再生装置について説明する。
図１１にこの光ディスク再生装置の構成を示す。
【００６５】図１１に示すように、この光ディスク再生
装置は、発光素子として半導体レーザ１０１を備えてい
る。この半導体レーザ１０１としては、上述の第１また
は第２の実施形態による半導体レーザが用いられる。こ
の光ディスク再生装置はまた、半導体レーザ１０１の出
射光を光ディスクＤに導くとともに、この光ディスクＤ
による反射光（信号光）を再生するための公知の光学
系、すなわち、コリメートレンズ１０２、ビームスプリ
ッタ１０３、１／４波長板１０４、対物レンズ１０５、
検出レンズ１０６、信号光検出用受光素子１０７および
信号光再生回路１０８を備えている。
装置は、発光素子として半導体レーザ１０１を備えてい
る。この半導体レーザ１０１としては、上述の第１また
は第２の実施形態による半導体レーザが用いられる。こ
の光ディスク再生装置はまた、半導体レーザ１０１の出
射光を光ディスクＤに導くとともに、この光ディスクＤ
による反射光（信号光）を再生するための公知の光学
系、すなわち、コリメートレンズ１０２、ビームスプリ
ッタ１０３、１／４波長板１０４、対物レンズ１０５、
検出レンズ１０６、信号光検出用受光素子１０７および
信号光再生回路１０８を備えている。
【００６６】この光ディスク再生装置においては、半導
体レーザ１０１の出射光Ｌはコリメートレンズ１０２に
よって平行光にされ、さらにビームスプリッタ１０３を
経て１／４波長板１０４により偏光の具合が調整された
後、対物レンズ１０５により集光されて光ディスクＤに
入射される。そして、この光ディスクＤで反射された信
号光Ｌ´が対物レンズ１０５および１／４波長板１０４
を経てビームスプリッタ１０３で反射された後、検出レ
ンズ１０６を経て信号光検出用受光素子１０７に入射
し、ここで電気信号に変換された後、信号光再生回路１
０８において、光ディスクＤに書き込まれた情報が再生
される。
体レーザ１０１の出射光Ｌはコリメートレンズ１０２に
よって平行光にされ、さらにビームスプリッタ１０３を
経て１／４波長板１０４により偏光の具合が調整された
後、対物レンズ１０５により集光されて光ディスクＤに
入射される。そして、この光ディスクＤで反射された信
号光Ｌ´が対物レンズ１０５および１／４波長板１０４
を経てビームスプリッタ１０３で反射された後、検出レ
ンズ１０６を経て信号光検出用受光素子１０７に入射
し、ここで電気信号に変換された後、信号光再生回路１
０８において、光ディスクＤに書き込まれた情報が再生
される。
【００６７】この光ディスク再生装置によれば、半導体
レーザ１０１として、寿命が長い第１または第２の実施
形態による半導体レーザを用いているので、光ディスク
再生装置の寿命を長くすることができる。
レーザ１０１として、寿命が長い第１または第２の実施
形態による半導体レーザを用いているので、光ディスク
再生装置の寿命を長くすることができる。
【００６８】なお、ここでは、第１または第２の実施形
態による半導体レーザを光ディスク再生装置の発光素子
に適用した場合について説明したが、光ディスク記録再
生装置や光通信装置などの各種の光装置の発光素子に適
用することが可能であることは勿論、高温で動作させる
必要のある車載用機器、さらには映像ディスプレイなど
の発光素子に適用することも可能である。
態による半導体レーザを光ディスク再生装置の発光素子
に適用した場合について説明したが、光ディスク記録再
生装置や光通信装置などの各種の光装置の発光素子に適
用することが可能であることは勿論、高温で動作させる
必要のある車載用機器、さらには映像ディスプレイなど
の発光素子に適用することも可能である。
【００６９】以上、この発明の実施形態について具体的
に説明したが、この発明は、上述の実施形態に限定され
るものではなく、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。
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。
【００７０】例えば、上述の第１の実施形態において
は、ｎ型ＺｎＳｅバッファ層３、ｎ型ＺｎＳＳｅバッフ
ァ層４、ｎ型ＺｎＭｇＳＳｅクラッド層５、ｎ型ＺｎＳ
Ｓｅ光導波層６および活性層７の成長が終了するまでは
それらの成長に用いる分子線のＶＩ／ＩＩ比を０．６以
上１．０未満に設定し、その後のｐ型ＺｎＳＳｅ光導波
層８、ｐ型ＺｎＭｇＳＳｅクラッド層９、ｐ型ＺｎＳＳ
ｅキャップ層１０、ｐ型ＺｎＳｅコンタクト層１１、ｐ
型ＺｎＳｅ／ＺｎＴｅＭＱＷ層１２およびｐ型ＺｎＴｅ
コンタクト層１３の成長の際にはそれらの成長に用いる
分子線のＶＩ／ＩＩ比を１．０以上１．２以下に設定し
ているが、例えば、ｎ型ＺｎＳｅバッファ層３からｐ型
ＺｎＳＳｅキャップ層１０の厚さ方向の途中まではそれ
らの成長に用いる分子線のＶＩ／ＩＩ比を０．６以上
１．０未満に設定し、残りのｐ型ＺｎＳＳｅキャップ層
１０、ｐ型ＺｎＳｅコンタクト層１１、ｐ型ＺｎＳｅ／
ＺｎＴｅＭＱＷ層１２およびｐ型ＺｎＴｅコンタクト層
１３の成長の際にはそれらの成長に用いる分子線のＶＩ
／ＩＩ比を１．０以上１．２以下に設定するようにして
もよい。
は、ｎ型ＺｎＳｅバッファ層３、ｎ型ＺｎＳＳｅバッフ
ァ層４、ｎ型ＺｎＭｇＳＳｅクラッド層５、ｎ型ＺｎＳ
Ｓｅ光導波層６および活性層７の成長が終了するまでは
それらの成長に用いる分子線のＶＩ／ＩＩ比を０．６以
上１．０未満に設定し、その後のｐ型ＺｎＳＳｅ光導波
層８、ｐ型ＺｎＭｇＳＳｅクラッド層９、ｐ型ＺｎＳＳ
ｅキャップ層１０、ｐ型ＺｎＳｅコンタクト層１１、ｐ
型ＺｎＳｅ／ＺｎＴｅＭＱＷ層１２およびｐ型ＺｎＴｅ
コンタクト層１３の成長の際にはそれらの成長に用いる
分子線のＶＩ／ＩＩ比を１．０以上１．２以下に設定し
ているが、例えば、ｎ型ＺｎＳｅバッファ層３からｐ型
ＺｎＳＳｅキャップ層１０の厚さ方向の途中まではそれ
らの成長に用いる分子線のＶＩ／ＩＩ比を０．６以上
１．０未満に設定し、残りのｐ型ＺｎＳＳｅキャップ層
１０、ｐ型ＺｎＳｅコンタクト層１１、ｐ型ＺｎＳｅ／
ＺｎＴｅＭＱＷ層１２およびｐ型ＺｎＴｅコンタクト層
１３の成長の際にはそれらの成長に用いる分子線のＶＩ
／ＩＩ比を１．０以上１．２以下に設定するようにして
もよい。
【００７１】また、活性層７にうねりが存在する限り、
ｎ型ＺｎＳｅバッファ層３、ｎ型ＺｎＳＳｅバッファ層
４およびｎ型ＺｎＭｇＳＳｅクラッド層５だけをうねり
が存在する条件で成長させ、上層はすべて平坦となる条
件で成長させてもよい。さらに、活性層７にうねりが存
在する限り、ｎ型ＺｎＳＳｅ光導波層６だけをうねりが
存在する条件で成長させ、その他の層はすべて平坦とな
る条件で成長させてもよい。
ｎ型ＺｎＳｅバッファ層３、ｎ型ＺｎＳＳｅバッファ層
４およびｎ型ＺｎＭｇＳＳｅクラッド層５だけをうねり
が存在する条件で成長させ、上層はすべて平坦となる条
件で成長させてもよい。さらに、活性層７にうねりが存
在する限り、ｎ型ＺｎＳＳｅ光導波層６だけをうねりが
存在する条件で成長させ、その他の層はすべて平坦とな
る条件で成長させてもよい。
【００７２】また、上述の第１の実施形態においてＩＩ
−ＶＩ族化合物半導体の成長に用いたＭＢＥ装置におい
ては、分子線源２３としてバルブセルを用い、そのバル
ブを開閉して分子線の強度を調節することによりＶＩ／
ＩＩ比を制御しているが、例えば、ＳｅまたはＺｎの分
子線源２３を複数用意し、各ＩＩ−ＶＩ族化合物半導体
層の成長の際にこれらの分子線源２３を使い分けること
によりＶＩ／ＩＩ比を制御するようにしてもよい。
−ＶＩ族化合物半導体の成長に用いたＭＢＥ装置におい
ては、分子線源２３としてバルブセルを用い、そのバル
ブを開閉して分子線の強度を調節することによりＶＩ／
ＩＩ比を制御しているが、例えば、ＳｅまたはＺｎの分
子線源２３を複数用意し、各ＩＩ−ＶＩ族化合物半導体
層の成長の際にこれらの分子線源２３を使い分けること
によりＶＩ／ＩＩ比を制御するようにしてもよい。
【００７３】さらに、上述の第１および第２の実施形態
においては、ＳＣＨ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、Ｄ
Ｈ構造（Double Heterostructure）を有する半導体レー
ザに適用することも可能である。また、上述の第１およ
び第２の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。
においては、ＳＣＨ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、Ｄ
Ｈ構造（Double Heterostructure）を有する半導体レー
ザに適用することも可能である。また、上述の第１およ
び第２の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。
【００７４】
【発明の効果】以上説明したように、この発明による半
導体発光素子によれば、少なくとも活性層にうねりが存
在し、かつ、ｐ型コンタクト層は平坦であることによ
り、特性が良好で、信頼性が高く、かつ長寿命の半導体
発光素子を実現するすることができる。
導体発光素子によれば、少なくとも活性層にうねりが存
在し、かつ、ｐ型コンタクト層は平坦であることによ
り、特性が良好で、信頼性が高く、かつ長寿命の半導体
発光素子を実現するすることができる。
【００７５】また、この発明による半導体発光素子の製
造方法によれば、ｎ型クラッド層、活性層およびｐ型ク
ラッド層を成長させる際のＩＩ族元素の分子線の強度に
対するＶＩ族元素の分子線の強度の比を成長させる層に
応じて変化させるようにしていることにより、特性が良
好で、信頼性が高く、かつ長寿命の半導体発光素子を製
造することができる。
造方法によれば、ｎ型クラッド層、活性層およびｐ型ク
ラッド層を成長させる際のＩＩ族元素の分子線の強度に
対するＶＩ族元素の分子線の強度の比を成長させる層に
応じて変化させるようにしていることにより、特性が良
好で、信頼性が高く、かつ長寿命の半導体発光素子を製
造することができる。
【００７６】また、この発明による光記録および／また
は再生装置によれば、この発明による長寿命の半導体発
光素子を発光素子として用いていることにより、長寿命
化を図ることができる。
は再生装置によれば、この発明による長寿命の半導体発
光素子を発光素子として用いていることにより、長寿命
化を図ることができる。
【図１】ＭＢＥ法により成長されたＺｎＣｄＭｇＨｇＢ
ｅＳＳｅＴｅＯ層の表面のうねりの高さの標準偏差のＶ
Ｉ／ＩＩ比依存性の測定結果を示す略線図である。
ｅＳＳｅＴｅＯ層の表面のうねりの高さの標準偏差のＶ
Ｉ／ＩＩ比依存性の測定結果を示す略線図である。
【図２】この発明が適用される以前のＩＩ−ＶＩ族化合
物半導体を用いた半導体発光素子の素子寿命の温度依存
性を示す略線図である。
物半導体を用いた半導体発光素子の素子寿命の温度依存
性を示す略線図である。
【図３】Ｅa ＝０．３ｅＶの劣化モードが出現する変化
温度とｐ型ＺｎＭｇＳＳｅクラッド層のＶＩ／ＩＩ比と
の関係を示す略線図である。
温度とｐ型ＺｎＭｇＳＳｅクラッド層のＶＩ／ＩＩ比と
の関係を示す略線図である。
【図４】Ｅa ＝０．３ｅＶの劣化モードが出現する変化
温度とｐ型またはｎ型のＺｎＳＳｅ光導波層のＶＩ／Ｉ
Ｉ比との関係を示す略線図である。
温度とｐ型またはｎ型のＺｎＳＳｅ光導波層のＶＩ／Ｉ
Ｉ比との関係を示す略線図である。
【図５】高温加速試験により求めた素子寿命の温度依存
性を示す略線図である。
性を示す略線図である。
【図６】Ｅa ＝１．１ｅＶを仮定して求めた室温推定素
子寿命と活性層のＶＩ／ＩＩ比との関係を示す略線図で
ある。
子寿命と活性層のＶＩ／ＩＩ比との関係を示す略線図で
ある。
【図７】この発明の第１の実施形態による半導体レーザ
を示す断面図である。
を示す断面図である。
【図８】この発明の第１の実施形態においてＩＩ−ＶＩ
族化合物半導体層の成長に用いられるＭＢＥ装置を示す
略線図である。
族化合物半導体層の成長に用いられるＭＢＥ装置を示す
略線図である。
【図９】この発明の第１の実施形態による半導体レーザ
におけるｐ側電極の寿命のＶＩ／ＩＩ比依存性の測定結
果を示す略線図である。
におけるｐ側電極の寿命のＶＩ／ＩＩ比依存性の測定結
果を示す略線図である。
【図１０】この発明の第２の実施形態による半導体レー
ザを示す断面図である。
ザを示す断面図である。
【図１１】この発明の第１または第２の実施形態による
半導体レーザを発光素子として用いた光ディスク再生装
置を示す略線図である。
半導体レーザを発光素子として用いた光ディスク再生装
置を示す略線図である。
１・・・ｎ型ＧａＡｓ基板、２・・・ｎ型ＧａＡｓバッ
ファ層、３・・・ｎ型ＺｎＳｅバッファ層、４・・・ｎ
型ＺｎＳＳｅバッファ層、５・・・ｎ型ＺｎＭｇＳＳｅ
クラッド層、６・・・ｎ型ＺｎＳＳｅ光導波層、７・・
・活性層、８・・・ｐ型ＺｎＳＳｅ光導波層、９・・・
ｐ型ＺｎＭｇＳＳｅクラッド層、１１・・・ｐ型ＺｎＳ
ｅコンタクト層、１２・・・ｐ型ＺｎＳｅ／ＺｎＴｅＭ
ＱＷ層、１３・・・ｐ型ＺｎＴｅコンタクト層、１５・
・・ｐ側電極、１６・・・ｎ側電極
ファ層、３・・・ｎ型ＺｎＳｅバッファ層、４・・・ｎ
型ＺｎＳＳｅバッファ層、５・・・ｎ型ＺｎＭｇＳＳｅ
クラッド層、６・・・ｎ型ＺｎＳＳｅ光導波層、７・・
・活性層、８・・・ｐ型ＺｎＳＳｅ光導波層、９・・・
ｐ型ＺｎＭｇＳＳｅクラッド層、１１・・・ｐ型ＺｎＳ
ｅコンタクト層、１２・・・ｐ型ＺｎＳｅ／ＺｎＴｅＭ
ＱＷ層、１３・・・ｐ型ＺｎＴｅコンタクト層、１５・
・・ｐ側電極、１６・・・ｎ側電極
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 小林 高志 東京都品川区北品川６丁目７番35号 ソニ ー株式会社内 (72)発明者 中野 一志 東京都品川区北品川６丁目７番35号 ソニ ー株式会社内 (72)発明者 中山 典一 東京都品川区北品川６丁目７番35号 ソニ ー株式会社内 (72)発明者 戸田 淳 東京都品川区北品川６丁目７番35号 ソニ ー株式会社内 (72)発明者 塚本 弘範 東京都品川区北品川６丁目７番35号 ソニ ー株式会社内 (72)発明者 牧野 桜子 東京都品川区北品川６丁目７番35号 ソニ ー株式会社内
Claims (14)
- 【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、ＴｅおよびＯ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、 少なくとも上記活性層にうねりが存在し、かつ、上記ｐ
型コンタクト層は平坦であることを特徴とする半導体発
光素子。 - 【請求項２】 上記活性層の上記うねりの高さの標準偏
差は１〜３ｎｍ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。 - 【請求項３】 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型クラッド層とを有し、 上記ｎ型クラッド層、上記活性層および上記ｐ型クラッ
ド層は、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、ＴｅおよびＯ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の製造方法
において、 上記ｎ型クラッド層、上記活性層および上記ｐ型クラッ
ド層を成長させる際のＩＩ族元素の分子線の強度に対す
るＶＩ族元素の分子線の強度の比を成長させる層に応じ
て変化させるようにしたことを特徴とする半導体発光素
子の製造方法。 - 【請求項４】 上記ｎ型クラッド層と上記活性層との間
および上記ｐ型クラッド層と上記活性層との間にそれぞ
れ第１の光導波層および第２の光導波層を有し、上記第
１の光導波層および上記第２の光導波層は、Ｚｎ、Ｃ
ｄ、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、Ｔｅおよび
Ｏ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、上記ｎ型クラッド層、上記第１の光導波層、上記
活性層、上記第２の光導波層および上記ｐ型クラッド層
を成長させる際のＩＩ族元素の分子線の強度に対するＶ
Ｉ族元素の分子線の強度の比を成長させる層に応じて変
化させるようにしたことを特徴とする請求項３記載の半
導体発光素子の製造方法。 - 【請求項５】 上記ｐ型クラッド層上にｐ型コンタクト
層を有し、上記ｐ型コンタクト層は、Ｚｎ、Ｃｄ、Ｍ
ｇ、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、ＴｅおよびＯ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、
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型コンタクト層を成長させる際のＩＩ族元
素の分子線の強度に対するＶＩ族元素の分子線の強度の
比を成長させる層に応じて変化させるようにしたことを
特徴とする請求項３記載の半導体発光素子の製造方法。 - 【請求項６】 少なくとも上記活性層を成長させる際の
ＩＩ族元素の分子線の強度に対するＶＩ族元素の分子線
の強度の比を０．６以上１．０未満に設定し、かつ、上
記ｐ型コンタクト層を成長させる際のＩＩ族元素の分子
線の強度に対するＶＩ族元素の分子線の強度の比を１．
０以上１．２以下に設定するようにしたことを特徴とす
る請求項３記載の半導体発光素子の製造方法。 - 【請求項７】 上記ｐ型クラッド層を成長させる際のＩ
Ｉ族元素の分子線の強度に対するＶＩ族元素の分子線の
強度の比を０．９以上に設定するようにしたことを特徴
とする請求項３記載の半導体発光素子の製造方法。 - 【請求項８】 上記第１の光導波層および上記第２の光
導波層のうちの少なくとも上記第２の光導波層を成長さ
せる際のＩＩ族元素の分子線の強度に対するＶＩ族元素
の分子線の強度の比を１以上に設定するようにしたこと
を特徴とする請求項３記載の半導体発光素子の製造方
法。 - 【請求項９】 上記活性層を成長させる際のＩＩ族元素
の分子線の強度に対するＶＩ族元素の分子線の強度の比
を０．９以上１．１以下に設定するようにしたことを特
徴とする請求項３記載の半導体発光素子の製造方法。 - 【請求項１０】 上記ｐ型クラッド層を成長させる際の
ＩＩ族元素の分子線の強度に対するＶＩ族元素の分子線
の強度の比を０．９以上に設定し、かつ、上記第１の光
導波層および上記第２の光導波層のうちの少なくとも上
記第２の光導波層を成長させる際のＩＩ族元素の分子線
の強度に対するＶＩ族元素の分子線の強度の比を１以上
に設定するようにしたことを特徴とする請求項３記載の
半導体発光素子の製造方法。 - 【請求項１１】 上記ｐ型クラッド層を成長させる際の
ＩＩ族元素の分子線の強度に対するＶＩ族元素の分子線
の強度の比を０．９以上に設定し、かつ、上記活性層を
成長させる際のＩＩ族元素の分子線の強度に対するＶＩ
族元素の分子線の強度の比を０．９以上１．１以下に設
定するようにしたことを特徴とする請求項３記載の半導
体発光素子の製造方法。 - 【請求項１２】 上記第１の光導波層および上記第２の
光導波層のうちの少なくとも上記第２の光導波層を成長
させる際のＩＩ族元素の分子線の強度に対するＶＩ族元
素の分子線の強度の比を１以上に設定し、かつ、上記活
性層を成長させる際のＩＩ族元素の分子線の強度に対す
るＶＩ族元素の分子線の強度の比を０．９以上１．１以
下に設定するようにしたことを特徴とする請求項３記載
の半導体発光素子の製造方法。 - 【請求項１３】 上記ｐ型クラッド層を成長させる際の
ＩＩ族元素の分子線の強度に対するＶＩ族元素の分子線
の強度の比を０．９以上に設定し、かつ、上記第１の光
導波層および上記第２の光導波層のうちの少なくとも上
記第２の光導波層を成長させる際のＩＩ族元素の分子線
の強度に対するＶＩ族元素の分子線の強度の比を１以上
に設定し、かつ、上記活性層を成長させる際のＩＩ族元
素の分子線の強度に対するＶＩ族元素の分子線の強度の
比を０．９以上１．１以下に設定するようにしたことを
特徴とする請求項３記載の半導体発光素子の製造方法。 - 【請求項１４】 半導体発光素子を発光素子として用い
た光記録および／または再生装置において、 上記半導体発光素子は、 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、ＴｅおよびＯ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、 少なくとも上記活性層にうねりが存在し、かつ、上記ｐ
型コンタクト層は平坦であることを特徴とする光記録お
よび／または再生装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP28972497A JPH10190154A (ja) | 1996-11-11 | 1997-10-22 | 半導体発光素子およびその製造方法ならびに光記録および／または光再生装置 |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP33620896 | 1996-11-11 | ||
| JP8-336208 | 1996-11-11 | ||
| JP28972497A JPH10190154A (ja) | 1996-11-11 | 1997-10-22 | 半導体発光素子およびその製造方法ならびに光記録および／または光再生装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10190154A true JPH10190154A (ja) | 1998-07-21 |
Family
ID=26557713
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP28972497A Pending JPH10190154A (ja) | 1996-11-11 | 1997-10-22 | 半導体発光素子およびその製造方法ならびに光記録および／または光再生装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH10190154A (ja) |
-
1997
- 1997-10-22 JP JP28972497A patent/JPH10190154A/ja active Pending
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