JPH10321957A - 半導体装置、半導体発光装置、および光情報処理装置 - Google Patents
半導体装置、半導体発光装置、および光情報処理装置Info
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- JPH10321957A JPH10321957A JP12670397A JP12670397A JPH10321957A JP H10321957 A JPH10321957 A JP H10321957A JP 12670397 A JP12670397 A JP 12670397A JP 12670397 A JP12670397 A JP 12670397A JP H10321957 A JPH10321957 A JP H10321957A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】窒素を含有するIII-V族化合物半導体により形
成される半導体装置、あるいは半導体発光装置の低駆動
電圧化を実現する。低動作電圧の光情報処理装置を実現
する。 【構成】少なくとも窒素を含有するIII-V族化合物半導
体により形成されるpn接合部を少なくとも有し、このpn
接合は印加電圧に対して逆接合となり、且つこのpn接合
の界面に禁制対幅が実質的に零なるIII-V族化合物半導
体層を有する半導体装置。 【効果】低駆動電圧の半導体装置、半導体発光装置を実
現出来る。更に、複数の半導体装置を所定位置に配置、
例えば直列に形成することも可能となる。低動作電圧の
光情報処理装置を実現出来る。
成される半導体装置、あるいは半導体発光装置の低駆動
電圧化を実現する。低動作電圧の光情報処理装置を実現
する。 【構成】少なくとも窒素を含有するIII-V族化合物半導
体により形成されるpn接合部を少なくとも有し、このpn
接合は印加電圧に対して逆接合となり、且つこのpn接合
の界面に禁制対幅が実質的に零なるIII-V族化合物半導
体層を有する半導体装置。 【効果】低駆動電圧の半導体装置、半導体発光装置を実
現出来る。更に、複数の半導体装置を所定位置に配置、
例えば直列に形成することも可能となる。低動作電圧の
光情報処理装置を実現出来る。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は良好な通電部を有す
る半導体装置、および半導体発光装置に関するものであ
る。更には、光情報処理装置、光表示の光源等に関する
ものである。
る半導体装置、および半導体発光装置に関するものであ
る。更には、光情報処理装置、光表示の光源等に関する
ものである。
【０００２】
【従来の技術】GaInN/GaN/AlGaN系材料を用いた青色発
光ダイオードの構造について、例えば、ジャパニーズ・
ジャーナル・オブ・アプライド・フィジックス1993年,3
2巻,8頁(Jpn J.Appl. Phys., 32, L8−L11(1993) 刊行
物にみられる。また、同系統の材料による青色の半導体
レーザ装置については、例えば、ジャパニーズ・ジャー
ナル・オブ・アプライド・フィジックス1996年,35巻,74
頁(Jpn J.Appl. Phys.,35, L74(1996).)にみられる。
光ダイオードの構造について、例えば、ジャパニーズ・
ジャーナル・オブ・アプライド・フィジックス1993年,3
2巻,8頁(Jpn J.Appl. Phys., 32, L8−L11(1993) 刊行
物にみられる。また、同系統の材料による青色の半導体
レーザ装置については、例えば、ジャパニーズ・ジャー
ナル・オブ・アプライド・フィジックス1996年,35巻,74
頁(Jpn J.Appl. Phys.,35, L74(1996).)にみられる。
【０００３】従来の上記GaInN/GaN/AlGaN系青色発光ダ
イオード及び上記青色半導体レーザ装置は次のような構
造を有している。図１はこの従来例に見られる構造の断
面図である。サファイヤ基板１０１上にAlNバッファ層
１０２、シリコンAlGaNクラッド層１０４、アンドープG
aN光ガイド層１０５、アンドープGaInN活性層１０６、
アンドープGaN光ガイド層１０７、マグネシウムドープA
lGaNクラッド層１０８、マグネシウムドープGaNキャッ
プ層１が、積層して順次結晶成長される。結晶成長は通
例の有機金属気相成長法によっている。この積層体を窒
素中で熱処理することによりマグネシウムドープAlGaN
クラッド層１０８、マグネシウムドープGaNキャップ層
１中のｐ型不純物であるマグネシウムを活性化させる。
こうして、半導体積層体内にp-n接合を形成して発光素
子とする。また、本材料系の発光素子は青紫色から黄色
までの広い波長範囲の発光が可能である。この特徴をい
かした多色発光デバイスの提案もなされている。このよ
うな提案の一例として特開平０６ー５３５４９があげら
れる。
イオード及び上記青色半導体レーザ装置は次のような構
造を有している。図１はこの従来例に見られる構造の断
面図である。サファイヤ基板１０１上にAlNバッファ層
１０２、シリコンAlGaNクラッド層１０４、アンドープG
aN光ガイド層１０５、アンドープGaInN活性層１０６、
アンドープGaN光ガイド層１０７、マグネシウムドープA
lGaNクラッド層１０８、マグネシウムドープGaNキャッ
プ層１が、積層して順次結晶成長される。結晶成長は通
例の有機金属気相成長法によっている。この積層体を窒
素中で熱処理することによりマグネシウムドープAlGaN
クラッド層１０８、マグネシウムドープGaNキャップ層
１中のｐ型不純物であるマグネシウムを活性化させる。
こうして、半導体積層体内にp-n接合を形成して発光素
子とする。また、本材料系の発光素子は青紫色から黄色
までの広い波長範囲の発光が可能である。この特徴をい
かした多色発光デバイスの提案もなされている。このよ
うな提案の一例として特開平０６ー５３５４９があげら
れる。
【０００４】この例の半導体発光素子は次のような構造
を有している。基板上に発光部を有するＩｎxＧａ1-xＮ
系半導体層が複数積層形成されている。言うまでもなく
各ＩｎxＧａ1-xＮ系半導体層の積層体は内部にPN接合を
有する。各半導体層の間に高抵抗のＡｌＮ層またはＧａ
Ｎ層バッファ層が介在され、各半導体層の発光部の上方
が露出されている。これは各半導体層の光を取り出す領
域を一部、欠落させることにより達成できる。こうして
同一基体上に複数の波長の発光部を有する半導体発光素
子を形成出来る。
を有している。基板上に発光部を有するＩｎxＧａ1-xＮ
系半導体層が複数積層形成されている。言うまでもなく
各ＩｎxＧａ1-xＮ系半導体層の積層体は内部にPN接合を
有する。各半導体層の間に高抵抗のＡｌＮ層またはＧａ
Ｎ層バッファ層が介在され、各半導体層の発光部の上方
が露出されている。これは各半導体層の光を取り出す領
域を一部、欠落させることにより達成できる。こうして
同一基体上に複数の波長の発光部を有する半導体発光素
子を形成出来る。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】従来の半導体レーザ装
置で報告されている動作電圧は、１０Ｖ以上という大き
なものである。これは、金属電極と電気的接触をとるマ
グネシウムがドープされた半導体層の電気抵抗が大き
く、同時に電極金属との低抵抗接触も難しいのが大きな
要因である。これは同層のホール濃度が大きくて２ｘ１
０17ｃｍ-3程度である為である。
置で報告されている動作電圧は、１０Ｖ以上という大き
なものである。これは、金属電極と電気的接触をとるマ
グネシウムがドープされた半導体層の電気抵抗が大き
く、同時に電極金属との低抵抗接触も難しいのが大きな
要因である。これは同層のホール濃度が大きくて２ｘ１
０17ｃｍ-3程度である為である。
【０００６】また、前述のようにGaInN系材料では青紫
色領域から黄色領域まで広い波長領域の発光素子が可能
であり、実用的な半導体装置が形成できれば多くの応用
が期待できる。しかし、上述のように動作電圧が高く、
この点が実用的な半導体装置の実現の障害になってい
た。
色領域から黄色領域まで広い波長領域の発光素子が可能
であり、実用的な半導体装置が形成できれば多くの応用
が期待できる。しかし、上述のように動作電圧が高く、
この点が実用的な半導体装置の実現の障害になってい
た。
【０００７】本発明の目的は、窒素を含むIII-V族化合
物半導体層間の接触抵抗を低下させる技術を提供するこ
とである。
物半導体層間の接触抵抗を低下させる技術を提供するこ
とである。
【０００８】本発明の別な目的は、低抵抗な半導体膜の
形成あるいは低抵抗電極の形成が困難なｐ型化合物半導
体層の使用を最小限にとどめて、外部に接続可能な低抵
抗な化合物半導体膜の形成あるいは化合物半導体になる
低抵抗電極を実現する技術を提供することである。
形成あるいは低抵抗電極の形成が困難なｐ型化合物半導
体層の使用を最小限にとどめて、外部に接続可能な低抵
抗な化合物半導体膜の形成あるいは化合物半導体になる
低抵抗電極を実現する技術を提供することである。
【０００９】本発明の別な目的は、組成の異なる化合物
半導体各層の連続結晶成長を可能ならしめながら、所望
の化合物半導体層間に低抵抗な化合物半導体膜の形成あ
るいは化合物半導体になる低抵抗電極を実現する技術を
提供することである。
半導体各層の連続結晶成長を可能ならしめながら、所望
の化合物半導体層間に低抵抗な化合物半導体膜の形成あ
るいは化合物半導体になる低抵抗電極を実現する技術を
提供することである。
【００１０】本発明の別な目的は、外部に接続可能な低
抵抗なこうした化合物半導体膜あるいは化合物半導体に
なるこうした低抵抗電極を利用した低動作電圧の半導体
装置を提供することである。
抵抗なこうした化合物半導体膜あるいは化合物半導体に
なるこうした低抵抗電極を利用した低動作電圧の半導体
装置を提供することである。
【００１１】本発明の別な目的は、外部に接続可能な低
抵抗なこうした化合物半導体膜あるいは化合物半導体に
なるこうした低抵抗電極を利用した低動作電圧の半導体
発光装置を提供することである。
抵抗なこうした化合物半導体膜あるいは化合物半導体に
なるこうした低抵抗電極を利用した低動作電圧の半導体
発光装置を提供することである。
【００１２】本発明の更に別な目的は、低駆動電圧の光
情報処理装置を提供するものである。
情報処理装置を提供するものである。
【００１３】
【課題を解決するための手段】本願において開示される
発明のうち、代表的なものの概要を説明すれば、下記の
通りである。
発明のうち、代表的なものの概要を説明すれば、下記の
通りである。
【００１４】（１）本発明の一つの形態は、n導伝型で
窒素を含有するIII-V族化合物半導体層を介して、外部
より通電される半導体装置である。この手段によれば、
窒素を含有するIII-V族化合物半導体を用いた半導体装
置において、難点のあったp型層側での低接触抵抗での
電極形成が可能となる。もって、当該半導体装置の低駆
動電圧を達成することが出来る。
窒素を含有するIII-V族化合物半導体層を介して、外部
より通電される半導体装置である。この手段によれば、
窒素を含有するIII-V族化合物半導体を用いた半導体装
置において、難点のあったp型層側での低接触抵抗での
電極形成が可能となる。もって、当該半導体装置の低駆
動電圧を達成することが出来る。
【００１５】（２）本発明の他の形態は、少なくとも窒
素を含有するIII-V族化合物半導体により形成されるpn
接合部を少なくとも有し、このpn接合は印加電圧に対し
て逆接合となり、且つこのpn接合の界面に禁制対幅が実
質的に零なるIII-V族化合物半導体層を有することを特
徴とする半導体装置である。
素を含有するIII-V族化合物半導体により形成されるpn
接合部を少なくとも有し、このpn接合は印加電圧に対し
て逆接合となり、且つこのpn接合の界面に禁制対幅が実
質的に零なるIII-V族化合物半導体層を有することを特
徴とする半導体装置である。
【００１６】（３）本発明の他の形態は、少なくとも窒
素を含有するIII-V族化合物半導体により形成されるpn
接合部を少なくとも有し、このpn接合は印加電圧に対し
て逆接合となり、且つこのpn接合の界面にAs,P,およびS
bの群から選ばれた少なくとも１者を含有するIII-V族化
合物半導体層を有することを特徴とする半導体装置であ
る。
素を含有するIII-V族化合物半導体により形成されるpn
接合部を少なくとも有し、このpn接合は印加電圧に対し
て逆接合となり、且つこのpn接合の界面にAs,P,およびS
bの群から選ばれた少なくとも１者を含有するIII-V族化
合物半導体層を有することを特徴とする半導体装置であ
る。
【００１７】（４）本発明の他の形態は、少なくとも窒
素を含有するIII-V族化合物半導体により形成されるpn
接合部を少なくとも有し、このpn接合は印加電圧に対し
て逆接合となり、且つこのpn接合の界面に母材を構成す
るV族元素とは異なるV族元素の少なくとも１者を含有し
その禁制対幅が実質的に零なるIII-V族化合物半導体層
を有することを特徴とする半導体装置である。
素を含有するIII-V族化合物半導体により形成されるpn
接合部を少なくとも有し、このpn接合は印加電圧に対し
て逆接合となり、且つこのpn接合の界面に母材を構成す
るV族元素とは異なるV族元素の少なくとも１者を含有し
その禁制対幅が実質的に零なるIII-V族化合物半導体層
を有することを特徴とする半導体装置である。
【００１８】（５）本発明の他の形態は、前記pn接合部
のn型の半導体層を介して金属層に接触することを特徴
とする前記（２）、（３）、または（４）項に記載の半
導体装置である。
のn型の半導体層を介して金属層に接触することを特徴
とする前記（２）、（３）、または（４）項に記載の半
導体装置である。
【００１９】（６）本発明の他の形態は、少なくとも窒
素を含有するIII-V族化合物半導体により形成されるpn
接合部を少なくとも有し、このpn接合は印加電圧に対し
て逆接合となり、且つこのpn接合の界面に禁制対幅が実
質的に零なるIII-V族化合物半導体層を有し、前記pn接
合部のn型の半導体層を介して金属層に接触することを
特徴とする半導体発光装置である。
素を含有するIII-V族化合物半導体により形成されるpn
接合部を少なくとも有し、このpn接合は印加電圧に対し
て逆接合となり、且つこのpn接合の界面に禁制対幅が実
質的に零なるIII-V族化合物半導体層を有し、前記pn接
合部のn型の半導体層を介して金属層に接触することを
特徴とする半導体発光装置である。
【００２０】（７）本発明の他の形態は、少なくとも窒
素を含有するIII-V族化合物半導体により形成されるpn
接合部を少なくとも有し、このpn接合は印加電圧に対し
て逆接合となり、且つこのpn接合の界面にAs,P,およびS
bの群から選ばれた少なくとも１者を含有するIII-V族化
合物半導体層を有し、前記pn接合部のn型の半導体層を
介して金属層に接触することを特徴とする半導体発光装
置である。
素を含有するIII-V族化合物半導体により形成されるpn
接合部を少なくとも有し、このpn接合は印加電圧に対し
て逆接合となり、且つこのpn接合の界面にAs,P,およびS
bの群から選ばれた少なくとも１者を含有するIII-V族化
合物半導体層を有し、前記pn接合部のn型の半導体層を
介して金属層に接触することを特徴とする半導体発光装
置である。
【００２１】（８）本発明の他の形態は、少なくとも窒
素を含有するIII-V族化合物半導体により形成されるpn
接合部を少なくとも有し、このpn接合は印加電圧に対し
て逆接合となり、且つこのpn接合の界面に母材を構成す
るV族元素とは異なるV族元素の少なくとも１者を含有し
その禁制対幅が実質的に零なるIII-V族化合物半導体層
を有し、前記pn接合部のn型の半導体層を介して金属層
に接触することを特徴とする半導体発光装置である。
素を含有するIII-V族化合物半導体により形成されるpn
接合部を少なくとも有し、このpn接合は印加電圧に対し
て逆接合となり、且つこのpn接合の界面に母材を構成す
るV族元素とは異なるV族元素の少なくとも１者を含有し
その禁制対幅が実質的に零なるIII-V族化合物半導体層
を有し、前記pn接合部のn型の半導体層を介して金属層
に接触することを特徴とする半導体発光装置である。
【００２２】（９）本発明の他の形態は、少なくとも窒
素を含有するIII-V族化合物半導体により形成されるpn
接合部を少なくとも有し、このpn接合は印加電圧に対し
て逆接合となり、且つこのpn接合の界面に禁制対幅が実
質的に零なるIII-V族化合物半導体層を有し、前記pn接
合部のn型の半導体層を介して金属層に接触することを
特徴とする半導体レーザ装置である。
素を含有するIII-V族化合物半導体により形成されるpn
接合部を少なくとも有し、このpn接合は印加電圧に対し
て逆接合となり、且つこのpn接合の界面に禁制対幅が実
質的に零なるIII-V族化合物半導体層を有し、前記pn接
合部のn型の半導体層を介して金属層に接触することを
特徴とする半導体レーザ装置である。
【００２３】（１０）本発明の他の形態は、少なくとも
窒素を含有するIII-V族化合物半導体により形成されるp
n接合部を少なくとも有し、このpn接合は印加電圧に対
して逆接合となり、且つこのpn接合の界面にAs,P,およ
びSbの群から選ばれた少なくとも１者を含有するIII-V
族化合物半導体層を有し、前記pn接合部のn型の半導体
層を介して金属層に接触することを特徴とする半導体レ
ーザ装置である。
窒素を含有するIII-V族化合物半導体により形成されるp
n接合部を少なくとも有し、このpn接合は印加電圧に対
して逆接合となり、且つこのpn接合の界面にAs,P,およ
びSbの群から選ばれた少なくとも１者を含有するIII-V
族化合物半導体層を有し、前記pn接合部のn型の半導体
層を介して金属層に接触することを特徴とする半導体レ
ーザ装置である。
【００２４】（１１）本発明の他の形態は、少なくとも
窒素を含有するIII-V族化合物半導体により形成されるp
n接合部を少なくとも有し、このpn接合は印加電圧に対
して逆接合となり、且つこのpn接合の界面に母材を構成
するV族元素とは異なるV族元素の少なくとも１者を含有
しその禁制対幅が実質的に零なるIII-V族化合物半導体
層を有し、前記pn接合部のn型の半導体層を介して金属
層に接触することを特徴とする半導体レーザ装置であ
る。
窒素を含有するIII-V族化合物半導体により形成されるp
n接合部を少なくとも有し、このpn接合は印加電圧に対
して逆接合となり、且つこのpn接合の界面に母材を構成
するV族元素とは異なるV族元素の少なくとも１者を含有
しその禁制対幅が実質的に零なるIII-V族化合物半導体
層を有し、前記pn接合部のn型の半導体層を介して金属
層に接触することを特徴とする半導体レーザ装置であ
る。
【００２５】（１２）本発明の他の形態は、禁制対幅が
実質的に零なるIII-V族化合物半導体層を介して複数の
半導体装置部が所望位置に配置されていることを特徴と
する半導体装置である。
実質的に零なるIII-V族化合物半導体層を介して複数の
半導体装置部が所望位置に配置されていることを特徴と
する半導体装置である。
【００２６】（１３）本発明の他の形態は、As,P,およ
びSbの群から選ばれた少なくとも１者を含有するIII-V
族化合物半導体層を介して複数の半導体装置部が所望位
置に配置されていることを特徴とする半導体装置であ
る。
びSbの群から選ばれた少なくとも１者を含有するIII-V
族化合物半導体層を介して複数の半導体装置部が所望位
置に配置されていることを特徴とする半導体装置であ
る。
【００２７】（１４）本発明の他の形態は、母材を構成
するV族元素とは異なるV族元素の少なくとも１者を含有
しその禁制対幅が実質的に零なるIII-V族化合物半導体
層を介して複数の半導体装置部が所望位置に配置されて
いることを特徴とする半導体装置である。
するV族元素とは異なるV族元素の少なくとも１者を含有
しその禁制対幅が実質的に零なるIII-V族化合物半導体
層を介して複数の半導体装置部が所望位置に配置されて
いることを特徴とする半導体装置である。
【００２８】上記（１２）―（１４）の技術によれば、
各特徴を有するIII-V族化合物半導体層を介して複数の
半導体装置、例えばダイオード型素子が直列に形成する
ことが出来る。
各特徴を有するIII-V族化合物半導体層を介して複数の
半導体装置、例えばダイオード型素子が直列に形成する
ことが出来る。
【００２９】このように、本発明は固体化光源を提供す
る。青色、赤色、緑色の半導体発光装置を合わせて用
い、三原色を全半導体化することが出来る。また、３原
色の各発光素子領域を一つの半導体基板に組み込んだ半
導体集積回路装置としての光源を実現することが出来
る。この半導体集積回路装置としての光源の製造は通常
の半導体集積回路分野の技術でもって十分である。この
場合、光源の使用個所によって、コヒーレント光、ある
いは非コヒーレント光を選択して適用することが出来
る。特に、肉眼がさらされる一般照明などにおいては非
コヒーレント光として用いる。
る。青色、赤色、緑色の半導体発光装置を合わせて用
い、三原色を全半導体化することが出来る。また、３原
色の各発光素子領域を一つの半導体基板に組み込んだ半
導体集積回路装置としての光源を実現することが出来
る。この半導体集積回路装置としての光源の製造は通常
の半導体集積回路分野の技術でもって十分である。この
場合、光源の使用個所によって、コヒーレント光、ある
いは非コヒーレント光を選択して適用することが出来
る。特に、肉眼がさらされる一般照明などにおいては非
コヒーレント光として用いる。
【００３０】これらの光源の代表的な例は、以下に半導
体発光装置および半導体レーザ装置等として詳細に説明
される。本発明に係わる半導体発光装置、特に半導体レ
ーザ装置は、下記の光情報処理装置など各種用途に用い
て極めて有用であるが、本発明に係わる半導体発光装置
は勿論、その発光波長に応じたその他の一般的目的に用
い得ることは言うまでもない。
体発光装置および半導体レーザ装置等として詳細に説明
される。本発明に係わる半導体発光装置、特に半導体レ
ーザ装置は、下記の光情報処理装置など各種用途に用い
て極めて有用であるが、本発明に係わる半導体発光装置
は勿論、その発光波長に応じたその他の一般的目的に用
い得ることは言うまでもない。
【００３１】次に本発明に係わる低抵抗部の構成を具体
例をもって詳細に説明する。本発明の代表的な一つの形
態は、上述したごとくn導伝型で窒素を含有するIII-V族
化合物半導体層を介して、外部より通電される半導体装
置である。この形態は例えば次の手段によって実現でき
る。
例をもって詳細に説明する。本発明の代表的な一つの形
態は、上述したごとくn導伝型で窒素を含有するIII-V族
化合物半導体層を介して、外部より通電される半導体装
置である。この形態は例えば次の手段によって実現でき
る。
【００３２】pn接合を形成する２つの導伝型を有する I
II-V族化合物半導体層にボーイング(bowing)現象によっ
て禁制体幅が小さくなる III-V族化合物半導体層を介在
せしめ、この積層体を逆接合として使用して、半導体装
置のコンタクト層に供するものである。 pn接合の界面
に介在されたIII-V族化合物半導体層はボーイング(bowi
ng)現象によって禁制体幅をほぼ零にすることが出来る
ので、逆電界の印加によってトンネル電流が流れ、実質
的な低抵抗部材を提供できる。尚、ボーイング現象自体
の物理的な報告は、例えば、ジャーナル・オブ・ジャパ
ニーズ・アップライド・フィジクス３２巻（１９９３）
４４１３頁（Jpn.J.Appl.Phys. 32(1993)4413.）になさ
れている。
II-V族化合物半導体層にボーイング(bowing)現象によっ
て禁制体幅が小さくなる III-V族化合物半導体層を介在
せしめ、この積層体を逆接合として使用して、半導体装
置のコンタクト層に供するものである。 pn接合の界面
に介在されたIII-V族化合物半導体層はボーイング(bowi
ng)現象によって禁制体幅をほぼ零にすることが出来る
ので、逆電界の印加によってトンネル電流が流れ、実質
的な低抵抗部材を提供できる。尚、ボーイング現象自体
の物理的な報告は、例えば、ジャーナル・オブ・ジャパ
ニーズ・アップライド・フィジクス３２巻（１９９３）
４４１３頁（Jpn.J.Appl.Phys. 32(1993)4413.）になさ
れている。
【００３３】これまで窒素を含む化合物半導体層は、特
にp型の場合、高濃度ドーピングができず、従って低抵
抗の実現が困難であった。この為、 p型層に対して低接
触抵抗の金属電極を形成することが難しかった。しか
し、本発明にかかわる低抵抗部材を用いることに依っ
て、これまでのp型層側に電極を形成することが可能と
なった。
にp型の場合、高濃度ドーピングができず、従って低抵
抗の実現が困難であった。この為、 p型層に対して低接
触抵抗の金属電極を形成することが難しかった。しか
し、本発明にかかわる低抵抗部材を用いることに依っ
て、これまでのp型層側に電極を形成することが可能と
なった。
【００３４】本発明を利用すれば半導体装置の、特に電
極部の抵抗低減のみならず、例えば複数のダイオード型
素子が直列に形成することも可能となる。即ち、複数の
波長の発光ダイオードや半導体レーザダイオードを直列
に形成することが可能となる。
極部の抵抗低減のみならず、例えば複数のダイオード型
素子が直列に形成することも可能となる。即ち、複数の
波長の発光ダイオードや半導体レーザダイオードを直列
に形成することが可能となる。
【００３５】本発明に係わる半導体装置の母材に供する
窒素を含有するIII-V族化合物半導体として、Ｂ，Ａ
ｌ，Ｇａ，ＩｎなどのIII族元素の少なくとも１者と
Ｎ，Ｐ，Ａｓ，Ｓｂ、ＢｉなるV族元素の少なくとも１
者とを有して構成される所謂III―V族化合物であり且つ
V族元素としてＮ（窒素）を含む半導体結晶を用い得
る。これらの材料は通例六方晶系の構造を有する。現
在、緑色より紫外線領域までの波長の光を放出する半導
体発光装置の材料として注目される窒化物半導体、即
ち、III族元素（とりわけ、Ｇａ，Ａｌ，Ｉｎ）の少な
くとも１者とＮ（窒素）元素とで構成される半導体結晶
を用いることができる。このIII-V族化合物半導体層具
体の最も有用な例は窒化ガリウム系化合物半導体で、最
も多用されている。具体的にはAlxGa1-x-yInyN (0≦x<
1, 0≦y<1)を挙げることができる。即ち、GaN,GaAlN,Ga
InN,GaAlInN,AlN,InN,GaAlInN,およびInAlNなどであ
る。窒化ガリウム系化合物半導体をn型あるいはp型とせ
しむる為に、所定の不純物元素が添加される。ドーパン
トとしては、 n型はＳｉが代表例であり、原料にはＳｉ
２Ｈ６（ジシラン）が良い。又、 p型はＭｇが代表例で
あり、原料はＣｐ２Ｍｇ（ジシクロペンタジエニルマグ
ネシウム）が良い。
窒素を含有するIII-V族化合物半導体として、Ｂ，Ａ
ｌ，Ｇａ，ＩｎなどのIII族元素の少なくとも１者と
Ｎ，Ｐ，Ａｓ，Ｓｂ、ＢｉなるV族元素の少なくとも１
者とを有して構成される所謂III―V族化合物であり且つ
V族元素としてＮ（窒素）を含む半導体結晶を用い得
る。これらの材料は通例六方晶系の構造を有する。現
在、緑色より紫外線領域までの波長の光を放出する半導
体発光装置の材料として注目される窒化物半導体、即
ち、III族元素（とりわけ、Ｇａ，Ａｌ，Ｉｎ）の少な
くとも１者とＮ（窒素）元素とで構成される半導体結晶
を用いることができる。このIII-V族化合物半導体層具
体の最も有用な例は窒化ガリウム系化合物半導体で、最
も多用されている。具体的にはAlxGa1-x-yInyN (0≦x<
1, 0≦y<1)を挙げることができる。即ち、GaN,GaAlN,Ga
InN,GaAlInN,AlN,InN,GaAlInN,およびInAlNなどであ
る。窒化ガリウム系化合物半導体をn型あるいはp型とせ
しむる為に、所定の不純物元素が添加される。ドーパン
トとしては、 n型はＳｉが代表例であり、原料にはＳｉ
２Ｈ６（ジシラン）が良い。又、 p型はＭｇが代表例で
あり、原料はＣｐ２Ｍｇ（ジシクロペンタジエニルマグ
ネシウム）が良い。
【００３６】本発明に係わる pn接合の界面に介在させ
るIII-V族化合物半導体層に供するIII-V族化合物半導体
は、上記窒化化合物半導体に母材のＶ族元素とは別異の
Ｖ族元素を少量添加する。このＶ族元素の最も有用な例
はAS,P,およびSbで、これらの群から選ばれた少なくと
も一者を、前記III-V族化合物半導体層に含有せしめる
ものである。勿論、このIII-V族化合物半導体層は、上
記Ｖ族元素の添加によっても、組成の異なる化合物半導
体各層の連続結晶成長が可能なものである。このIII-V
族化合物半導体層具体の最も有用な例は窒化ガリウム系
化合物半導体である。具体的にはAlxGa1-x-yInyN (0≦x
<1, 0≦y<1)を挙げることができる。即ち、GaN,GaAlN,G
aInN,GaAlInN,AlN,InN,GaAlInN,およびInAlNなどであ
る。尚、上記添加元素のなかでは、Asが最も製造過程に
おける制御が容易である。
るIII-V族化合物半導体層に供するIII-V族化合物半導体
は、上記窒化化合物半導体に母材のＶ族元素とは別異の
Ｖ族元素を少量添加する。このＶ族元素の最も有用な例
はAS,P,およびSbで、これらの群から選ばれた少なくと
も一者を、前記III-V族化合物半導体層に含有せしめる
ものである。勿論、このIII-V族化合物半導体層は、上
記Ｖ族元素の添加によっても、組成の異なる化合物半導
体各層の連続結晶成長が可能なものである。このIII-V
族化合物半導体層具体の最も有用な例は窒化ガリウム系
化合物半導体である。具体的にはAlxGa1-x-yInyN (0≦x
<1, 0≦y<1)を挙げることができる。即ち、GaN,GaAlN,G
aInN,GaAlInN,AlN,InN,GaAlInN,およびInAlNなどであ
る。尚、上記添加元素のなかでは、Asが最も製造過程に
おける制御が容易である。
【００３７】このIII-V族化合物半導体層の設定は、少
量添加する上記Ｖ族元素の添加量は、この層の禁制体幅
が実質的に零となる領域となす。また、この層の厚さ
は、このＶ族元素の添加の基本思想に基づき、逆電界印
加時この層においてトンネル効果が生ずるごと設定する
ものである。その具体的値は、層の材料、添加元素の種
類、添加元素の添加量などによって、細かくは異なる
が、概ね40A以上で使用する。この層を余り厚く結晶成
長すると結晶の質の低下を招くので、実用上２ミクロン
―３ミクロンの厚さの止めるのが好ましい。
量添加する上記Ｖ族元素の添加量は、この層の禁制体幅
が実質的に零となる領域となす。また、この層の厚さ
は、このＶ族元素の添加の基本思想に基づき、逆電界印
加時この層においてトンネル効果が生ずるごと設定する
ものである。その具体的値は、層の材料、添加元素の種
類、添加元素の添加量などによって、細かくは異なる
が、概ね40A以上で使用する。この層を余り厚く結晶成
長すると結晶の質の低下を招くので、実用上２ミクロン
―３ミクロンの厚さの止めるのが好ましい。
【００３８】結晶成長方法自体は、これまで知られた有
機金属気相成長方法にしたがって良い。例えば、有機金
属気相成長方法である。また、周知の分子線エピタキシ
ー法などを用いることも勿論可能である。
機金属気相成長方法にしたがって良い。例えば、有機金
属気相成長方法である。また、周知の分子線エピタキシ
ー法などを用いることも勿論可能である。
【００３９】本発明の半導体発光装置は、光情報処理装
置の光源に用いて好適である。本発明の光情報処理装置
の例として、コンパクト・デイスク（ＣＤ）やデイジタ
ルビデオ・デイスク（ＤＶＤ）などの光デイスク装置あ
るいはレーザ・ビーム・プリンタ装置などの光記録装置
をあげることができる。光ディスク装置は、記録媒体に
光を照射するための光源と、記録媒体からの反射光を検
出する検出器を少なくとも有する光記録装置である。ま
た、光によって記録媒体の一部の状態を変化させて記録
を行う場合にも同様にこの光源を用いることが出来るこ
とは言うまでもない。一方、レーザ・ビーム・プリンタ
はレーザ光を照射して印字情報を記録媒体としての光導
電体の上に書き込み、電子写真方式によって印字画像を
得る印写装置である。これらの光情報処理装置のより具
体的構成については、実施例において詳細に説明され
る。
置の光源に用いて好適である。本発明の光情報処理装置
の例として、コンパクト・デイスク（ＣＤ）やデイジタ
ルビデオ・デイスク（ＤＶＤ）などの光デイスク装置あ
るいはレーザ・ビーム・プリンタ装置などの光記録装置
をあげることができる。光ディスク装置は、記録媒体に
光を照射するための光源と、記録媒体からの反射光を検
出する検出器を少なくとも有する光記録装置である。ま
た、光によって記録媒体の一部の状態を変化させて記録
を行う場合にも同様にこの光源を用いることが出来るこ
とは言うまでもない。一方、レーザ・ビーム・プリンタ
はレーザ光を照射して印字情報を記録媒体としての光導
電体の上に書き込み、電子写真方式によって印字画像を
得る印写装置である。これらの光情報処理装置のより具
体的構成については、実施例において詳細に説明され
る。
【００４０】本発明の光源によれば、コンパクト・低駆
動電圧の光源が実現し，光情報処理装置をはじめ、その
他スキャナー，プロジェクションテレビなどのマン・マ
シーンインタフェース関係や照明用光源などその産業上
の利用価値は非常に大きい。
動電圧の光源が実現し，光情報処理装置をはじめ、その
他スキャナー，プロジェクションテレビなどのマン・マ
シーンインタフェース関係や照明用光源などその産業上
の利用価値は非常に大きい。
【００４１】
【発明の実施の形態】本願発明は半導体装置に適用して
有用であるが、まず始めに、最もその実現が望まれてい
る半導体発光装置について、その個別的事項を説明す
る。半導体発光装置の代表的な例は、半導体レーザ装置
であるが、本発明に係わるその他の半導体発光装置の例
としては、ｐｎ接合またはｐｉｎ接合などのヘテロ接合
を有し、光を発光する半導体装置、具体的には発光ダイ
オード装置あるいはスーパルミネッセントダイオード(S
LD; Super Luminescent Diode)などをあげることが出来
る。
有用であるが、まず始めに、最もその実現が望まれてい
る半導体発光装置について、その個別的事項を説明す
る。半導体発光装置の代表的な例は、半導体レーザ装置
であるが、本発明に係わるその他の半導体発光装置の例
としては、ｐｎ接合またはｐｉｎ接合などのヘテロ接合
を有し、光を発光する半導体装置、具体的には発光ダイ
オード装置あるいはスーパルミネッセントダイオード(S
LD; Super Luminescent Diode)などをあげることが出来
る。
【００４２】半導体発光装置の発光領域たる活性層領域
は通例の構成を用いて充分である。即ち、活性層領域
は、通例のバルク状活性層、単一量子井戸活性層、多重
量子井戸活性層、歪単一量子井戸活性層、歪多重量子井
戸活性層、歪補償単一量子井戸活性層、歪補償多重量子
井戸活性層などが要求に応じて用いられる。
は通例の構成を用いて充分である。即ち、活性層領域
は、通例のバルク状活性層、単一量子井戸活性層、多重
量子井戸活性層、歪単一量子井戸活性層、歪多重量子井
戸活性層、歪補償単一量子井戸活性層、歪補償多重量子
井戸活性層などが要求に応じて用いられる。
【００４３】尚、歪量子井戸活性層とは格子歪みを導入
した量子井戸活性層を意味する。また歪補償量子井戸活
性層とは、格子歪みを導入した歪量子井戸層と格子歪み
を導入した歪量子障壁層で構成する歪量子井戸活性層で
あって、且つ歪量子井戸層と歪量子障壁層に導入する格
子歪みの符号を反対、即ち格子にかかる伸張、圧縮の応
力を反対としたものである。
した量子井戸活性層を意味する。また歪補償量子井戸活
性層とは、格子歪みを導入した歪量子井戸層と格子歪み
を導入した歪量子障壁層で構成する歪量子井戸活性層で
あって、且つ歪量子井戸層と歪量子障壁層に導入する格
子歪みの符号を反対、即ち格子にかかる伸張、圧縮の応
力を反対としたものである。
【００４４】半導体レーザ装置とする場合の共振器長と
しては通常の知識に従って良い。それは、例えば200μm
より1500μmの範囲のものが用いられる。又、実用的な
共振器長は400μmより700μmの程度である。共振器の幅
は半導体レーザ装置の通常の知識に従って良い。レーザ
共振器の帰還手段は、一般的なファブリ・ペロー共振器
(Fabry-Perot resonator)で十分である。また、DFB(Dis
tributed Feedback),DBR(Distributed Gragg Reflecto
r)などこれまで知られた手段を用い得ることは言うまで
もない。また、半導体発光装置あるいは半導体レーザ装
置におけるその他の部材の構成については、通例の技術
に従って良い。
しては通常の知識に従って良い。それは、例えば200μm
より1500μmの範囲のものが用いられる。又、実用的な
共振器長は400μmより700μmの程度である。共振器の幅
は半導体レーザ装置の通常の知識に従って良い。レーザ
共振器の帰還手段は、一般的なファブリ・ペロー共振器
(Fabry-Perot resonator)で十分である。また、DFB(Dis
tributed Feedback),DBR(Distributed Gragg Reflecto
r)などこれまで知られた手段を用い得ることは言うまで
もない。また、半導体発光装置あるいは半導体レーザ装
置におけるその他の部材の構成については、通例の技術
に従って良い。
【００４５】また、本発明の半導体装置の製造に当たっ
ては、結晶成長用の基板は、ジンク・ブレンド(Zinc Bl
ende)、六方晶系(Hexagonal system)の単結晶が好適で
ある。わけても、サファイア（α―Ａｌ2Ｏ3）とＳｉＣ
とが有用で実用的である。より具体的に例を示せば、
（０００１）Ｃ面を有するサファイア（α―Ａｌ
2Ｏ3）、（１１―２０）Ａ面を有するサファイア（α―
Ａｌ2Ｏ3）、（１―１００）Ｍ面を有するサファイア
（α―Ａｌ2Ｏ3）、Ｃ面を有する６Ｈ−ＳｉＣ、 Ａ面
を有する６Ｈ−ＳｉＣ、 Ｍ面を有する６Ｈ−ＳｉＣな
どを挙げることが出来る。尚、有機金属気相成長方法を
用いる際の原料を具体的に例示すれば、 GaNAs活性層領
域には、 TMAl(トリメチルアルミニウム)、 TMGa(トリ
メチルガリウム)、NH3 （アンモニア）、AsH3（アルシ
ン）である。更なる例での原料は、 TMAl(トリメチルア
ルミニウム)、TMIn(トリメチルインジウム)、及びドー
ピング元素用としてのCp2Mg（シクロペンタジニルマグ
ネシウム）、SiH4並びにC3H6である。
ては、結晶成長用の基板は、ジンク・ブレンド(Zinc Bl
ende)、六方晶系(Hexagonal system)の単結晶が好適で
ある。わけても、サファイア（α―Ａｌ2Ｏ3）とＳｉＣ
とが有用で実用的である。より具体的に例を示せば、
（０００１）Ｃ面を有するサファイア（α―Ａｌ
2Ｏ3）、（１１―２０）Ａ面を有するサファイア（α―
Ａｌ2Ｏ3）、（１―１００）Ｍ面を有するサファイア
（α―Ａｌ2Ｏ3）、Ｃ面を有する６Ｈ−ＳｉＣ、 Ａ面
を有する６Ｈ−ＳｉＣ、 Ｍ面を有する６Ｈ−ＳｉＣな
どを挙げることが出来る。尚、有機金属気相成長方法を
用いる際の原料を具体的に例示すれば、 GaNAs活性層領
域には、 TMAl(トリメチルアルミニウム)、 TMGa(トリ
メチルガリウム)、NH3 （アンモニア）、AsH3（アルシ
ン）である。更なる例での原料は、 TMAl(トリメチルア
ルミニウム)、TMIn(トリメチルインジウム)、及びドー
ピング元素用としてのCp2Mg（シクロペンタジニルマグ
ネシウム）、SiH4並びにC3H6である。
【００４６】実施例１ 本発明の第１の実施例は半導体レーザ装置の例である。
本実施例を図２から４を用いて説明する。図２は本半導
体レーザ装置のレーザ光の光軸と交差する方向の断面図
である。図３はＧａＮ1-xＡｓx混晶の禁制帯幅と格子常
数の関係を示す図、図４は本半導体レーザ装置のコンタ
クト部のバンド構造を示す図である。
本実施例を図２から４を用いて説明する。図２は本半導
体レーザ装置のレーザ光の光軸と交差する方向の断面図
である。図３はＧａＮ1-xＡｓx混晶の禁制帯幅と格子常
数の関係を示す図、図４は本半導体レーザ装置のコンタ
クト部のバンド構造を示す図である。
【００４７】まず、良く洗浄したサファイア基板（Ｃ
面）１０１をＭＯＣＶＤ装置のリアクターにセットし、
リアクターを水素で良く置換する。そして、水素を流し
ながら温度を１０５０℃まで上昇させ２０分間保持し、
サファイア基板のクリーニングを行う。
面）１０１をＭＯＣＶＤ装置のリアクターにセットし、
リアクターを水素で良く置換する。そして、水素を流し
ながら温度を１０５０℃まで上昇させ２０分間保持し、
サファイア基板のクリーニングを行う。
【００４８】その後、温度を５１０℃まで下げ、水素に
加え、モノシラン（ＳｉＨ4）、アンモニア（ＮＨ3）、
トリメチルガリウム（ＴＭＧ）を流しながら１分間保持
してｎ型不純物であるＳｉがドープされたＧａＮバッフ
ァー層１０２を約２００オングストロームの膜厚で成長
させる。ＴＭＧ、 ＳｉＨ4を止めて、温度を１０３０℃
まで上昇させる。温度が１０３０℃になったら、再びＴ
ＭＧ、 ＳｉＨ4を流して６０分間成長させ、Ｓｉドープ
のn型ＧａＮ層１０３を３μｍの膜厚で成長させる。次
に、導入ガスにトリメチルアルミニウム（ＴＭＡ）を加
え、Ga0.8Al0.2Nクラッド層１０４を１．５μｍ成長す
る。次にＴＭＡを停止して膜厚０．１μｍ のn型GaN光
ガイド層１０５を成長後、温度を７１０度として膜厚３
００〜６００ÅのＩｎＧａＮ活性層１０６を成長した。
加え、モノシラン（ＳｉＨ4）、アンモニア（ＮＨ3）、
トリメチルガリウム（ＴＭＧ）を流しながら１分間保持
してｎ型不純物であるＳｉがドープされたＧａＮバッフ
ァー層１０２を約２００オングストロームの膜厚で成長
させる。ＴＭＧ、 ＳｉＨ4を止めて、温度を１０３０℃
まで上昇させる。温度が１０３０℃になったら、再びＴ
ＭＧ、 ＳｉＨ4を流して６０分間成長させ、Ｓｉドープ
のn型ＧａＮ層１０３を３μｍの膜厚で成長させる。次
に、導入ガスにトリメチルアルミニウム（ＴＭＡ）を加
え、Ga0.8Al0.2Nクラッド層１０４を１．５μｍ成長す
る。次にＴＭＡを停止して膜厚０．１μｍ のn型GaN光
ガイド層１０５を成長後、温度を７１０度として膜厚３
００〜６００ÅのＩｎＧａＮ活性層１０６を成長した。
【００４９】次に温度を再び１０３０℃まで上昇させ、
Ｃｐ2Ｍｇ（ビスシクロペンタジエニルマグネシウム）
をリアクターに導入し膜厚が０． １μｍのマグネシウ
ムをドープしたp型ＧａＮ光ガイド層１０７を成長後、
膜厚が１．５μｍのGa0.8Al0.2Nクラッド層１０８を成
長した。次に、上記ガスにアルシン（ＡｓＨ3）を加え
てＧａＮ0.2Ａｓ0.8層１０９を約２００オングストロー
ムとｎ−ＧａＮキャップ層１１０を成長した。
Ｃｐ2Ｍｇ（ビスシクロペンタジエニルマグネシウム）
をリアクターに導入し膜厚が０． １μｍのマグネシウ
ムをドープしたp型ＧａＮ光ガイド層１０７を成長後、
膜厚が１．５μｍのGa0.8Al0.2Nクラッド層１０８を成
長した。次に、上記ガスにアルシン（ＡｓＨ3）を加え
てＧａＮ0.2Ａｓ0.8層１０９を約２００オングストロー
ムとｎ−ＧａＮキャップ層１１０を成長した。
【００５０】次に、このn型のＧａＮ層６の表面にスト
ライプ状のＳｉＯ2 マスクを形成し、このＳｉＯ2 をマ
スクとしてリアクエティブイオンエッチング法によりＡ
ｌＧａＮクラッド層まで除去する。、図２において、ス
トライプ状のＳｉＯ2 マスクは紙面に垂直に形成されて
いる。尚、ストライプ状のＳｉＯ2 マスクは通常の気相
化学堆積法及びフォトリソグラフ技術を用いて形成す
る。
ライプ状のＳｉＯ2 マスクを形成し、このＳｉＯ2 をマ
スクとしてリアクエティブイオンエッチング法によりＡ
ｌＧａＮクラッド層まで除去する。、図２において、ス
トライプ状のＳｉＯ2 マスクは紙面に垂直に形成されて
いる。尚、ストライプ状のＳｉＯ2 マスクは通常の気相
化学堆積法及びフォトリソグラフ技術を用いて形成す
る。
【００５１】次に、リッジ状に残ったＡｌＧａＮクラッ
ド層などの層をポリイミド樹脂（１１２）により埋め込
んだ。ポリイミド樹脂のエッチバックによりリッジ先端
を露出させて導波路の形成と電流通路の形成を自己整合
的に行った。次にアノード電極取り出しのために発光領
域以外のウエハの一部でＧａＮ層１０３に達するエッチ
ングを行い、ｎ−ＧａＮ層１０３及びｎ型のＧａＮキャ
ップ層１１０の表面にタングステン電極９を形成した。
更に、リアクティブイオンビームエッチング法により共
振器の鏡面を構成する垂直端面を形成して半導体レーザ
構造とした。
ド層などの層をポリイミド樹脂（１１２）により埋め込
んだ。ポリイミド樹脂のエッチバックによりリッジ先端
を露出させて導波路の形成と電流通路の形成を自己整合
的に行った。次にアノード電極取り出しのために発光領
域以外のウエハの一部でＧａＮ層１０３に達するエッチ
ングを行い、ｎ−ＧａＮ層１０３及びｎ型のＧａＮキャ
ップ層１１０の表面にタングステン電極９を形成した。
更に、リアクティブイオンビームエッチング法により共
振器の鏡面を構成する垂直端面を形成して半導体レーザ
構造とした。
【００５２】ＧａＮ1-xＡｓxは、図３に示すように混晶
の禁制帯幅が混晶化により２元結晶の禁制帯幅の荷重平
均に比べ小さくなるいわゆるボウイング現象が強く起こ
り0.2<x<0.8の範囲で禁制帯幅がほとんどゼロの半金属
状態となる。このため、上記ＧａＮ0.2Ａｓ0.8半金属層
は半導体結晶層でありながら金属の性質を示す。このと
きの半導体結晶のバンド配置図を図４に示す。尚、積層
体の本発明に直接関係のない一部は図４では省略されて
いる。BGaNAsを中心に、n-GaNキャップ層１１０が電極
形成層、p-AlGaN層１０８がp型クラッド層である。Ｇａ
Ｎ0.2Ａｓ0.8半金属層を介してｎ型半導体からｐ型半導
体にトンネル電流が流れる。これによりキャップ層がｎ
型であっても、 ｐ−Ga0.8Al0.2Nクラッド層にほとんど
電圧降下なしに電流注入が行われる。
の禁制帯幅が混晶化により２元結晶の禁制帯幅の荷重平
均に比べ小さくなるいわゆるボウイング現象が強く起こ
り0.2<x<0.8の範囲で禁制帯幅がほとんどゼロの半金属
状態となる。このため、上記ＧａＮ0.2Ａｓ0.8半金属層
は半導体結晶層でありながら金属の性質を示す。このと
きの半導体結晶のバンド配置図を図４に示す。尚、積層
体の本発明に直接関係のない一部は図４では省略されて
いる。BGaNAsを中心に、n-GaNキャップ層１１０が電極
形成層、p-AlGaN層１０８がp型クラッド層である。Ｇａ
Ｎ0.2Ａｓ0.8半金属層を介してｎ型半導体からｐ型半導
体にトンネル電流が流れる。これによりキャップ層がｎ
型であっても、 ｐ−Ga0.8Al0.2Nクラッド層にほとんど
電圧降下なしに電流注入が行われる。
【００５３】本半導体レーザ装置は、発光領域近傍の一
部を除いて高濃度ドーピングが容易で移動度も小さく電
極形成も容易なｎ型層にできるので大幅な素子抵抗の低
減が実現できた。しかも、本構造では通常結晶成長が困
難なGaNAs層の厚さを１nm以下としたので結晶欠陥等の
問題も全く引き起こさなかった。
部を除いて高濃度ドーピングが容易で移動度も小さく電
極形成も容易なｎ型層にできるので大幅な素子抵抗の低
減が実現できた。しかも、本構造では通常結晶成長が困
難なGaNAs層の厚さを１nm以下としたので結晶欠陥等の
問題も全く引き起こさなかった。
【００５４】尚、本発明において、pn接合の界面に介在
させるIII-V族化合物半導体層に供するIII-V族化合物半
導体には、上記窒化化合物半導体に母材のＶ族元素とは
別異のＶ族元素を少量添加するが、例えば、このＶ族元
素としてAS,P,およびSbの内の複数、たとえば２者添加
することも可能である。しかし、一般には、複数元素の
添加は、その制御が面倒である。
させるIII-V族化合物半導体層に供するIII-V族化合物半
導体には、上記窒化化合物半導体に母材のＶ族元素とは
別異のＶ族元素を少量添加するが、例えば、このＶ族元
素としてAS,P,およびSbの内の複数、たとえば２者添加
することも可能である。しかし、一般には、複数元素の
添加は、その制御が面倒である。
【００５５】実施例２ 本発明の第２の実施例は多色発光の半導体レーザ装置の
例である。本実施例を図５を用いて説明する。図５は本
半導体レーザ装置のレーザ光の光軸と交差する方向の断
面図である。
例である。本実施例を図５を用いて説明する。図５は本
半導体レーザ装置のレーザ光の光軸と交差する方向の断
面図である。
【００５６】まず、サファイア基板（Ｃ面）１０１上に
ＳｉドープＡｌＮバッファー層１０２を約２００オング
ストロームの膜厚で成長させる。次に、 Ｓｉドープのn
型ＧａＮ層１０３（３μｍ）、n型Ａｌ0.2Ｇａ0.8Ｎク
ラッド層１０４、ｎ型GaN光ガイド層１０５、ＩｎＧａ
Ｎ活性層１０６、ｐ型GaN光ガイド層１０７、p型ＡｌＧ
ａＮクラッド層１０８、 ＧａＮ0.2Ａｓ0.8層１０９の
順に三周期積層した。さらに、最上のダブルヘテロ構造
の上にはn型ＧａＮ層１１０が設けられており、最上部
ダブルヘテロ構造への電極形成層となっている。このと
き、ＩｎＧａＮ活性層１０６は各周期ごとに異なった組
成を有しており、その発光波長は４５０ｎｍ、５２０ｎ
ｍ、及び６００ｎｍであった。
ＳｉドープＡｌＮバッファー層１０２を約２００オング
ストロームの膜厚で成長させる。次に、 Ｓｉドープのn
型ＧａＮ層１０３（３μｍ）、n型Ａｌ0.2Ｇａ0.8Ｎク
ラッド層１０４、ｎ型GaN光ガイド層１０５、ＩｎＧａ
Ｎ活性層１０６、ｐ型GaN光ガイド層１０７、p型ＡｌＧ
ａＮクラッド層１０８、 ＧａＮ0.2Ａｓ0.8層１０９の
順に三周期積層した。さらに、最上のダブルヘテロ構造
の上にはn型ＧａＮ層１１０が設けられており、最上部
ダブルヘテロ構造への電極形成層となっている。このと
き、ＩｎＧａＮ活性層１０６は各周期ごとに異なった組
成を有しており、その発光波長は４５０ｎｍ、５２０ｎ
ｍ、及び６００ｎｍであった。
【００５７】発光領域以外のウエハの一部を、図５にみ
られるようにエッチングして各ダブルヘテロ構造のｎ型
GaN層１１０を露出させる。そして、この露出されたｎ
型GaN層１１０にタングステン電極１１３を形成する。
更に、半導体レーザ装置の発光領域となるストライプ状
領域のみに電子ビーム照射し、 ＭｇドープGaN層をｐ型
化してレーザストライプを形成した。図５において活性
化されていない領域を丸印を付した領域である。各電極
形成層は活性化されていない高抵抗のMgドープAl0.2Ga
0.8N層により電気的に分離されているので、n型Al0.2Ga
0.8Nクラッド層はn型GaN電極形成層から直接的に、 p型
Al0.2Ga0.8Nクラッド層にはn型GaN電極形成層からＧａ
Ｎ0.2Ａｓ0.8半金属層１０９を介して電流注入を行うこ
とができる。本構造にリアクティブイオンビームエッチ
ング法により垂直端面を形成して半導体レーザ構造とし
た。本半導体レーザは所望の波長のダブルヘテロ構造に
接続したn-GaN電極形成層に通電を行うことにより前記
３波長のレーザ光を同一の半導体レーザチップから放射
可能であった。
られるようにエッチングして各ダブルヘテロ構造のｎ型
GaN層１１０を露出させる。そして、この露出されたｎ
型GaN層１１０にタングステン電極１１３を形成する。
更に、半導体レーザ装置の発光領域となるストライプ状
領域のみに電子ビーム照射し、 ＭｇドープGaN層をｐ型
化してレーザストライプを形成した。図５において活性
化されていない領域を丸印を付した領域である。各電極
形成層は活性化されていない高抵抗のMgドープAl0.2Ga
0.8N層により電気的に分離されているので、n型Al0.2Ga
0.8Nクラッド層はn型GaN電極形成層から直接的に、 p型
Al0.2Ga0.8Nクラッド層にはn型GaN電極形成層からＧａ
Ｎ0.2Ａｓ0.8半金属層１０９を介して電流注入を行うこ
とができる。本構造にリアクティブイオンビームエッチ
ング法により垂直端面を形成して半導体レーザ構造とし
た。本半導体レーザは所望の波長のダブルヘテロ構造に
接続したn-GaN電極形成層に通電を行うことにより前記
３波長のレーザ光を同一の半導体レーザチップから放射
可能であった。
【００５８】実施例３ 本発明の第３の実施例は多色発光の半導体ダイオードの
例である。本実施例を図６を用いて説明する。図６は本
発光ダイオードの断面図である。
例である。本実施例を図６を用いて説明する。図６は本
発光ダイオードの断面図である。
【００５９】まず、サファイア基板（Ｃ面）１０１上に
ＳｉドープＡｌＮバッファー層１０２を約２００オング
ストロームの膜厚で成長させる。次に、 Ｓｉドープのn
型ＧａＮ層１０３（３μｍ）、n型Ａｌ0.2Ｇａ0.8Ｎク
ラッド層１０４、ｎ型GaN光ガイド層１０５、ＩｎＧａ
Ｎ活性層１０６、ｐ型GaN光ガイド層１０７、p型ＡｌＧ
ａＮクラッド層１０８、 ＧａＮ0.2Ａｓ0.8層１０９の
順に三周期積層した。さらに、最上のダブルヘテロ構造
の上にはn型ＧａＮ層１１０が設けられており、最上部
ダブルヘテロ構造への電極形成層となっている。このと
き、ＩｎＧａＮ活性層１０６は各周期ごとに異なった組
成を有しており、その発光波長は４５０ｎｍ、５２０ｎ
ｍ、及び６００ｎｍであった。
ＳｉドープＡｌＮバッファー層１０２を約２００オング
ストロームの膜厚で成長させる。次に、 Ｓｉドープのn
型ＧａＮ層１０３（３μｍ）、n型Ａｌ0.2Ｇａ0.8Ｎク
ラッド層１０４、ｎ型GaN光ガイド層１０５、ＩｎＧａ
Ｎ活性層１０６、ｐ型GaN光ガイド層１０７、p型ＡｌＧ
ａＮクラッド層１０８、 ＧａＮ0.2Ａｓ0.8層１０９の
順に三周期積層した。さらに、最上のダブルヘテロ構造
の上にはn型ＧａＮ層１１０が設けられており、最上部
ダブルヘテロ構造への電極形成層となっている。このと
き、ＩｎＧａＮ活性層１０６は各周期ごとに異なった組
成を有しており、その発光波長は４５０ｎｍ、５２０ｎ
ｍ、及び６００ｎｍであった。
【００６０】発光領域以外のウエハの一部を、図５にみ
られるようにエッチングして各ダブルヘテロ構造のｎ型
GaN層１１０を露出させる。そして、この露出されたｎ
型GaN層１１０にタングステン電極１１３を形成する。
更に、発光ダイオードの発光領域となる円形状領域のみ
に電子ビーム照射し、 ＭｇドープGaN層をｐ型化して発
光領域を形成した。図５において活性化されていない領
域を丸印を付した領域である。各電極形成層は活性化さ
れていない高抵抗のMgドープAl0.2Ga0.8N層により電気
的に分離されているので、n型Al0.2Ga0.8Nクラッド層は
n型GaN電極形成層から直接的に、 p型Al0.2Ga0.8Nクラ
ッド層にはn型GaN電極形成層からＧａＮ0.2Ａｓ0.8半金
属層１０９を介して電流注入を行うことができる。
られるようにエッチングして各ダブルヘテロ構造のｎ型
GaN層１１０を露出させる。そして、この露出されたｎ
型GaN層１１０にタングステン電極１１３を形成する。
更に、発光ダイオードの発光領域となる円形状領域のみ
に電子ビーム照射し、 ＭｇドープGaN層をｐ型化して発
光領域を形成した。図５において活性化されていない領
域を丸印を付した領域である。各電極形成層は活性化さ
れていない高抵抗のMgドープAl0.2Ga0.8N層により電気
的に分離されているので、n型Al0.2Ga0.8Nクラッド層は
n型GaN電極形成層から直接的に、 p型Al0.2Ga0.8Nクラ
ッド層にはn型GaN電極形成層からＧａＮ0.2Ａｓ0.8半金
属層１０９を介して電流注入を行うことができる。
【００６１】本発光ダイオードは所望の波長のダブルヘ
テロ構造に接続したn-GaN電極形成層に通電を行うこと
により前記３波長の光を同一の半導体チップから放射可
能であった。
テロ構造に接続したn-GaN電極形成層に通電を行うこと
により前記３波長の光を同一の半導体チップから放射可
能であった。
【００６２】実施例４ 上述した各実施例の半導体発光装置を、光ディスクシス
テムあるいはレーザ・ビーム・プリンターなどの光記録
装置の光源に用いることにより、高性能なシステムを構
成することができる。この具体的構成を以下に述べる。
テムあるいはレーザ・ビーム・プリンターなどの光記録
装置の光源に用いることにより、高性能なシステムを構
成することができる。この具体的構成を以下に述べる。
【００６３】図７は光デイスク装置の例を示す基本構成
図である。６１は光記録の為の光記録媒体が設けられた
デイスク、６２はデイスクを回転させるためのモータ、
６３は光ピックアップ、６７はこれらを制御する制御部
である。光ピックアップ６３はレンズ系６４、半導体レ
ーザ装置などの光源６５、そして光検出器６６を有して
構成される。こうした光デイスク装置の一般的事項につ
いては、種々報告があるが略述する。
図である。６１は光記録の為の光記録媒体が設けられた
デイスク、６２はデイスクを回転させるためのモータ、
６３は光ピックアップ、６７はこれらを制御する制御部
である。光ピックアップ６３はレンズ系６４、半導体レ
ーザ装置などの光源６５、そして光検出器６６を有して
構成される。こうした光デイスク装置の一般的事項につ
いては、種々報告があるが略述する。
【００６４】記録材料の種類によって、光デイスク装置
は大別して読み取り専用形（ＲＯＭ形）、追記形、およ
び書き換え可能形に分けられる。前述の図6は光デイス
ク装置の一例である。この例での情報の再生は、デイス
ク６１に記録された微細小孔（記録媒体の状態変化部）
からの反射光変化を光検出器６６にて光学的に読み取っ
て行う。尚、光記録媒体は通例のものを用いることが出
来る。読み取り専用形の場合、記録情報は予め記録媒体
に記録されており、例えば、読み取り専用形記録媒体の
代表例として、アルミニウム、プラスチックなどをあげ
ることが出来る。
は大別して読み取り専用形（ＲＯＭ形）、追記形、およ
び書き換え可能形に分けられる。前述の図6は光デイス
ク装置の一例である。この例での情報の再生は、デイス
ク６１に記録された微細小孔（記録媒体の状態変化部）
からの反射光変化を光検出器６６にて光学的に読み取っ
て行う。尚、光記録媒体は通例のものを用いることが出
来る。読み取り専用形の場合、記録情報は予め記録媒体
に記録されており、例えば、読み取り専用形記録媒体の
代表例として、アルミニウム、プラスチックなどをあげ
ることが出来る。
【００６５】また、記録する場合は、レーザ光をデイス
ク上の記録媒体に微細光点に絞り込み、記録すべき情報
に従ってレーザ光を変調させることに依って、熱的に記
録材料の状態を変化させて列状に記録を行う。この記録
はデイスクをモータによって回転（移動）させながら行
われる。
ク上の記録媒体に微細光点に絞り込み、記録すべき情報
に従ってレーザ光を変調させることに依って、熱的に記
録材料の状態を変化させて列状に記録を行う。この記録
はデイスクをモータによって回転（移動）させながら行
われる。
【００６６】こうした光デイスク装置の光源に、実施例
１に従って製造した半導体レーザ装置を適用して好都合
である。例えば、活性層領域としてGaN0.97As0.03―GaN
よりなる歪量子井戸構造(各膜厚5nm,3周期) の青色系の
半導体レーザ装置を用いた。発光が可視光の為、光ディ
スク装置の記録媒体、あるいは光学系、レンズ等の損傷
が極めて抑制される。
１に従って製造した半導体レーザ装置を適用して好都合
である。例えば、活性層領域としてGaN0.97As0.03―GaN
よりなる歪量子井戸構造(各膜厚5nm,3周期) の青色系の
半導体レーザ装置を用いた。発光が可視光の為、光ディ
スク装置の記録媒体、あるいは光学系、レンズ等の損傷
が極めて抑制される。
【００６７】図８はレーザ・ビーム・プリンタの例を示
すシステム構成図である。
すシステム構成図である。
【００６８】レーザビームプリンタ(LBP)装置では、半
導体レーザ装置のビームをミラーとレンズ系を用いて感
光ドラムを走査し、情報を記録する。そして、感光ドラ
ムに記録された情報を、感光紙等に転写して、印刷する
ものである。
導体レーザ装置のビームをミラーとレンズ系を用いて感
光ドラムを走査し、情報を記録する。そして、感光ドラ
ムに記録された情報を、感光紙等に転写して、印刷する
ものである。
【００６９】制御部１１３によって制御されている半導
体レーザ装置１０１よりのレーザ光１０２はレンズ系
（図示の例では次の構成である。１０３：凸レンズ、１
０４：アパーチャ、１０５：偏光子、および１０６：シ
リンドリカル・レンズ）を経由して、ポリゴンミラー１
０７に照射される。ポリゴンミラー１０７によって反射
されたレーザ光はトロイダルレンズ１１６およびｆθレ
ンズ１０８を通して感光ドラム１０９に照射される。こ
の時、レーザ光は感光ドラム１０９上をビーム・スキャ
ン１１０に示すごとく走査される。
体レーザ装置１０１よりのレーザ光１０２はレンズ系
（図示の例では次の構成である。１０３：凸レンズ、１
０４：アパーチャ、１０５：偏光子、および１０６：シ
リンドリカル・レンズ）を経由して、ポリゴンミラー１
０７に照射される。ポリゴンミラー１０７によって反射
されたレーザ光はトロイダルレンズ１１６およびｆθレ
ンズ１０８を通して感光ドラム１０９に照射される。こ
の時、レーザ光は感光ドラム１０９上をビーム・スキャ
ン１１０に示すごとく走査される。
【００７０】尚、制御部１１３は所定の信号１１２によ
り動作する。一般に光検出器よりの信号によっている。
又、半導体レーザ装置は駆動電流１１４、および制御信
号１１５を制御部１１３より受けて動作する。
り動作する。一般に光検出器よりの信号によっている。
又、半導体レーザ装置は駆動電流１１４、および制御信
号１１５を制御部１１３より受けて動作する。
【００７１】従って、記録に用いるレーザ光の波長が短
波長であるほど高精細な記録が可能となる。こうした光
源に本発明の窒素含有化合物半導体よりなる半導体発光
装置が好適である。例えば、活性層領域としてGaN0.97A
s0.03―GaNよりなる歪量子井戸構造(各膜厚5nm,3周期)
の青色系の半導体レーザ装置を用いた。半導体レーザ装
置の他の構成は実施例１と同様である。本発明の低抵抗
部を用いたコンタクト領域と電極取り出しによって、十
分低電圧駆動が可能である。さらに、本例によれば、発
光が可視光の為、レーザ・ビーム・プリンタの記録媒
体、あるいは光学系、レンズ等の損傷が極めて抑制され
る。
波長であるほど高精細な記録が可能となる。こうした光
源に本発明の窒素含有化合物半導体よりなる半導体発光
装置が好適である。例えば、活性層領域としてGaN0.97A
s0.03―GaNよりなる歪量子井戸構造(各膜厚5nm,3周期)
の青色系の半導体レーザ装置を用いた。半導体レーザ装
置の他の構成は実施例１と同様である。本発明の低抵抗
部を用いたコンタクト領域と電極取り出しによって、十
分低電圧駆動が可能である。さらに、本例によれば、発
光が可視光の為、レーザ・ビーム・プリンタの記録媒
体、あるいは光学系、レンズ等の損傷が極めて抑制され
る。
【００７２】
【発明の効果】本発明によれば、窒素を含むIII-V族化
合物半導体層間の接触抵抗を低下させる技術を提供する
ことが出来る。
合物半導体層間の接触抵抗を低下させる技術を提供する
ことが出来る。
【００７３】本発明によれば、低抵抗な半導体膜の形成
あるいは低抵抗電極の形成が困難なｐ型の窒素を含むII
I-V族化合物半導体層の使用を最小限にとどめて、外部
に接続可能な低抵抗な化合物半導体膜の形成あるいは化
合物半導体になる低抵抗電極部およびこうした低抵抗電
極部を有する半導体装置を実現する技術を提供すること
が出来る。
あるいは低抵抗電極の形成が困難なｐ型の窒素を含むII
I-V族化合物半導体層の使用を最小限にとどめて、外部
に接続可能な低抵抗な化合物半導体膜の形成あるいは化
合物半導体になる低抵抗電極部およびこうした低抵抗電
極部を有する半導体装置を実現する技術を提供すること
が出来る。
【００７４】本発明によれば、外部に接続可能な低抵抗
なこうした化合物半導体膜あるいは化合物半導体になる
こうした低抵抗電極を利用し、これまでよりも低動作電
圧の半導体発光装置を提供することが出来る。
なこうした化合物半導体膜あるいは化合物半導体になる
こうした低抵抗電極を利用し、これまでよりも低動作電
圧の半導体発光装置を提供することが出来る。
【００７５】更に、これら低抵抗部材の実現の技術によ
って複数の半導体装置を所定位置に配置、例えば直列に
形成することも可能となる。
って複数の半導体装置を所定位置に配置、例えば直列に
形成することも可能となる。
【００７６】本発明によれば、これまでよりも低駆動電
圧の光情報処理装置を提供することが出来る。
圧の光情報処理装置を提供することが出来る。
【図１】従来の半導体レーザ装置の断面図である。
【図２】第１の実施例の半導体レーザ装置の断面図であ
る。
る。
【図３】BGaAlNAs混晶の禁制帯幅と格子常数の関係を示
す図である。
す図である。
【図４】第１の実施例の半導体レーザ装置の低抵抗部の
バンド構造を示す図である。
バンド構造を示す図である。
【図５】第２の実施例の半導体レーザ装置の断面図であ
る。
る。
【図６】第３の実施例の半導体レーザ装置の断面図であ
る。
る。
【図７】光ディスク装置の例を示す基本構成図である。
【図８】レーザ・ビーム・プリンタの例を示す基本構成
図である。
図である。
１０１：サファイア基板（Ｃ面）、１０２：ＧａＮバッ
ファー層 １０３：Ｓｉドープのn型ＧａＮ層、１０４：GaAlNクラ
ッド層 １０５：n型GaN光ガイド層、１０６：ＩｎＧａＮ活性層 １０７：p型ＧａＮ光ガイド層、１０８：GaAlNクラッド
層 １０９：ＧａＮ0.2Ａｓ0.8半金属層、１１０：ｎ−Ｇａ
Ｎキャップ層 １１１：ポリイミド樹脂層、１１３：タングステン電
極、２０１：活性化領域 ６１：光記録媒体が設けられたデイスク、６２：モー
タ、６３：光ピックアップ 、６７：制御部、６３：光ピックアップ、６４：レンズ
系 ６５：半導体レーザ装置などの光源、６６：光検出器、
８１：光拡散板 ８２：電源、８３：リードフレーム、８４：赤色LED、
８５：緑色LED ８６：青色LED、８７：スクリーン、８８：レンズ、８
９：プリズム ９０：液晶パネル、９１：赤色SLD、９２：緑色SLD、９
３：青色SLD １０１：半導体レーザ装置、１０２：レーザ光 １０３、１０４、１０５、１０６：レンズ系、１０７：
ポリゴンミラー１０７ １０８：トロイダルおよびｆθレンズ１０８、１０９：
感光ドラム
ファー層 １０３：Ｓｉドープのn型ＧａＮ層、１０４：GaAlNクラ
ッド層 １０５：n型GaN光ガイド層、１０６：ＩｎＧａＮ活性層 １０７：p型ＧａＮ光ガイド層、１０８：GaAlNクラッド
層 １０９：ＧａＮ0.2Ａｓ0.8半金属層、１１０：ｎ−Ｇａ
Ｎキャップ層 １１１：ポリイミド樹脂層、１１３：タングステン電
極、２０１：活性化領域 ６１：光記録媒体が設けられたデイスク、６２：モー
タ、６３：光ピックアップ 、６７：制御部、６３：光ピックアップ、６４：レンズ
系 ６５：半導体レーザ装置などの光源、６６：光検出器、
８１：光拡散板 ８２：電源、８３：リードフレーム、８４：赤色LED、
８５：緑色LED ８６：青色LED、８７：スクリーン、８８：レンズ、８
９：プリズム ９０：液晶パネル、９１：赤色SLD、９２：緑色SLD、９
３：青色SLD １０１：半導体レーザ装置、１０２：レーザ光 １０３、１０４、１０５、１０６：レンズ系、１０７：
ポリゴンミラー１０７ １０８：トロイダルおよびｆθレンズ１０８、１０９：
感光ドラム
Claims (20)
- 【請求項１】少なくとも窒素を含有するIII-V族化合物
半導体により形成されるpn接合部を少なくとも有し、こ
のpn接合は印加電圧に対して逆接合となり、且つこのpn
接合の界面に禁制対幅が実質的に零なるIII-V族化合物
半導体層を有することを特徴とする半導体装置。 - 【請求項２】少なくとも窒素を含有するIII-V族化合物
半導体により形成されるpn接合部を少なくとも有し、こ
のpn接合は印加電圧に対して逆接合となり、且つこのpn
接合の界面にAs,P,およびSbの群から選ばれた少なくと
も１者を含有するIII-V族化合物半導体層を有すること
を特徴とする半導体装置。 - 【請求項３】少なくとも窒素を含有するIII-V族化合物
半導体により形成されるpn接合部を少なくとも有し、こ
のpn接合は印加電圧に対して逆接合となり、且つこのpn
接合の界面に母材を構成するV族元素とは異なるV族元素
の少なくとも１者を含有しその禁制対幅が実質的に零な
るIII-V族化合物半導体層を有することを特徴とする半
導体装置。 - 【請求項４】前記pn接合部のn型の半導体層を介して金
属層に接触することを特徴とする請求項１、２、または
３項に記載の半導体装置。 - 【請求項５】n導伝型なる窒素を含有するIII-V族化合物
半導体層を介して、外部より通電されることを特徴とす
る半導体装置。 - 【請求項６】少なくとも窒素を含有するIII-V族化合物
半導体により形成されるpn接合部を少なくとも有し、こ
のpn接合は印加電圧に対して逆接合となり、且つこのpn
接合の界面に禁制対幅が実質的に零なるIII-V族化合物
半導体層を有し、前記pn接合部のn型の半導体層を介し
て金属層に接触することを特徴とする半導体発光装置。 - 【請求項７】少なくとも窒素を含有するIII-V族化合物
半導体により形成されるpn接合部を少なくとも有し、こ
のpn接合は印加電圧に対して逆接合となり、且つこのpn
接合の界面にAs,P,およびSbの群から選ばれた少なくと
も１者を含有するIII-V族化合物半導体層を有し、前記p
n接合部のn型の半導体層を介して金属層に接触すること
を特徴とする半導体発光装置。 - 【請求項８】少なくとも窒素を含有するIII-V族化合物
半導体により形成されるpn接合部を少なくとも有し、こ
のpn接合は印加電圧に対して逆接合となり、且つこのpn
接合の界面に母材を構成するV族元素とは異なるV族元素
の少なくとも１者を含有しその禁制対幅が実質的に零な
るIII-V族化合物半導体層を有し、前記pn接合部のn型の
半導体層を介して金属層に接触することを特徴とする半
導体発光装置。 - 【請求項９】少なくとも窒素を含有するIII-V族化合物
半導体により形成されるpn接合部を少なくとも有し、こ
のpn接合は印加電圧に対して逆接合となり、且つこのpn
接合の界面に禁制対幅が実質的に零なるIII-V族化合物
半導体層を有し、前記pn接合部のn型の半導体層を介し
て金属層に接触することを特徴とする半導体レーザ装
置。 - 【請求項１０】少なくとも窒素を含有するIII-V族化合
物半導体により形成されるpn接合部を少なくとも有し、
このpn接合は印加電圧に対して逆接合となり、且つこの
pn接合の界面にAs,P,およびSbの群から選ばれた少なく
とも１者を含有するIII-V族化合物半導体層を有し、前
記pn接合部のn型の半導体層を介して金属層に接触する
ことを特徴とする半導体レーザ装置。 - 【請求項１１】少なくとも窒素を含有するIII-V族化合
物半導体により形成されるpn接合部を少なくとも有し、
このpn接合は印加電圧に対して逆接合となり、且つこの
pn接合の界面に母材を構成するV族元素とは異なるV族元
素の少なくとも１者を含有しその禁制対幅が実質的に零
なるIII-V族化合物半導体層を有し、前記pn接合部のn型
の半導体層を介して金属層に接触することを特徴とする
半導体レーザ装置。 - 【請求項１２】禁制対幅が実質的に零なるIII-V族化合
物半導体層を介して複数の半導体装置部が所望位置に配
置されていることを特徴とする半導体装置。 - 【請求項１３】As,P,およびSbの群から選ばれた少なく
とも１者を含有するIII-V族化合物半導体層を介して複
数の半導体装置部が所望位置に配置されていることを特
徴とする半導体装置。 - 【請求項１４】母材を構成するV族元素とは異なるV族元
素の少なくとも１者を含有しその禁制対幅が実質的に零
なるIII-V族化合物半導体層を介して複数の半導体装置
部が所望位置に配置されていることを特徴とする半導体
装置。 - 【請求項１５】記録媒体に光を照射する光源と、記録媒
体からの反射光を検出する検出器とを少なくとも有し、
当該記録媒体の一部の状態変化を読み取る機能を有する
光情報処理装置において、前記光源がn導伝型で窒素を
含有するIII-V族化合物半導体層を介して通電される半
導体発光装置なることを特徴とする光情報処理装置。 - 【請求項１６】前記光源が窒化ガリウム系化合物半導体
を母材とした半導体発光装置なることを特徴とする請求
項１５記載の光情報処理装置。 - 【請求項１７】記録媒体に光を照射するための光源を有
し、当該光によって記録媒体の一部の状態を変化させて
記録を行う機能を有する光情報処理装置において、前記
光源がn導伝型で窒素を含有するIII-V族化合物半導体層
を介して通電される半導体発光装置なることを特徴とす
る光情報処理装置。 - 【請求項１８】前記光源が窒化ガリウム系化合物半導体
を母材とした半導体発光装置なることを特徴とする請求
項１７記載の光情報処理装置。 - 【請求項１９】窒化ガリウム系化合物半導体を母体とし
て、少なくとも発光層領域は六方晶系の窒化ガリウム系
化合物半導体であり且つ少なくともn導伝型で窒素を含
有するIII-V族化合物半導体層を介して通電されること
を特徴とする固体光源。 - 【請求項２０】窒化ガリウム系化合物半導体を母体とし
て、３原色の半導体発光素子部を有することを特徴とす
る請求項１９記載の固体光源。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12670397A JP3719467B2 (ja) | 1997-05-16 | 1997-05-16 | 光半導体装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12670397A JP3719467B2 (ja) | 1997-05-16 | 1997-05-16 | 光半導体装置 |
Publications (2)
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