JPH10326941A - 半導体発光素子およびその製造方法ならびに光装置 - Google Patents

半導体発光素子およびその製造方法ならびに光装置

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JPH10326941A
JPH10326941A JP9247326A JP24732697A JPH10326941A JP H10326941 A JPH10326941 A JP H10326941A JP 9247326 A JP9247326 A JP 9247326A JP 24732697 A JP24732697 A JP 24732697A JP H10326941 A JPH10326941 A JP H10326941A
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light emitting
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Masaharu Nagai
政春 長井
Toru Aoki
徹 青木
Yoshinori Hatanaka
義式 畑中
Akira Ishibashi
晃 石橋
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 容易に動作電圧を低下させることができる半
導体発光素子およびその製造方法ならびに光装置を提供
する。 【解決手段】 ｎ型の基板１の上にｎ型クラッド層５，
第１のガイド層６，活性層７，第２のガイド層８および
ｐ型クラッド層９，第１の半導体層１０，ＺｎＳｅより
なる第２の半導体層１１を順次積層し、その上にＮａ2
Ｓｅよりなるアルカリ化合物層を形成する。次いで、エ
キシマレーザービームを照射して加熱処理し、第２の半
導体層１１の一部とアルカリ化合物層の少なくとも一部
を変化させてコンタクト層１２を形成する。続いて、コ
ンタクト層１２の上にｐ側電極１４を形成する。コンタ
クト層１２は、ｐ型不純物としてアルカリ金属を含み、
電気抵抗が低くなっている。よって、動作電圧が低くな
り、少ない電力で動作させることができ、寿命を延長で
きる。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、ＩＩ−ＶＩ族化合
物半導体よりそれぞれなるｎ型クラッド層，活性層およ
びｐ型クラッド層が少なくとも順次積層された半導体発
光素子およびその製造方法ならびにそれを備えた光装置
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・高解像度の要求が高まってい
る。また、高輝度ディスプレー装置，低損失光ファイバ
通信装置さらにはＤＮＡあるいは特定化学物質の光学式
解析装置などの開発の気運が高まっている。そこで、こ
れらの光原として緑色ないしは青色で発光可能な半導体
発光素子の開発が求められている。
【０００３】このように緑色ないしは青色で発光可能な
半導体素子を構成する材料としては、ＩＩ族元素の亜鉛
（Ｚｎ），マグネシウム（Ｍｇ），ベリリウム（Ｂ
ｅ），カドミウム（Ｃｄ），水銀（Ｈｇ）およびマンガ
ン（Ｍｎ）のうち少なくとも１種とＶＩ族元素の酸素
（Ｏ），硫黄（Ｓ），セレン（Ｓｅ），テルル（Ｔｅ）
のうち少なくとも１種とから成るＩＩ−ＶＩ族化合物半
導体が有望である。しかし、このＩＩ−ＶＩ族半導体発
光素子は、電極と半導体との界面におけるショットキー
障壁が高く（例えば、I.Suemune,Appl.Phys.Lett.63(19
93)2612.）、コンタクトでの電気抵抗が高くなり、それ
が高い動作電圧を引き起こしていた。また、電極とのコ
ンタクト層として一般的に用いられるＺｎＳｅ層は、ｐ
型不純物を添加しても高いキャリア濃度を得るのが難し
いので、オーミック接触がとりにくく、動作電圧を高め
る原因となっていた。そのため、消費電力が高く、発熱
が起こり、素子の劣化に結びついていた。
【０００４】そこで、従来は、ＺｎＳｅ層の上にｐ型不
純物を高濃度で添加できるＺｎＴｅ層を積層し、ＺｎＴ
ｅ層をｐ側電極とのコンタクト層として用いることが考
えられていた。しかし、ＺｎＳｅ層とＺｎＴｅ層とを直
接積層したのでは、界面における価電子帯の不連続が大
きいために抵抗が大きく、低電圧を実現することができ
ない。そこで、セレンとテルルの組成比を徐々に変化さ
せたＺｎＳｅＴｅ層を形成することにより低電圧化が図
られていた（例えば、Y.Fan,D.C.Grillo,M.D.Ringle,J.
Han,L.He,R.L.Gunshor,A.Salokatve,H.Jeon,M.Hovinen,
A.V.Nurmikko,G.C.Hua and N.Otsuka,J.Vac.Sci.Techno
l.B12(1994)2480 ）。また、ＺｎＳｅ層とＺｎＴｅ層と
の間にＺｎＳｅとＺｎＴｅとの超格子層を挿入すること
でも低電圧化が図られていた（例えば、F.Hiei,M.Iked
a,M.Ozawa,T.Miyajima,A.Ishibashi and K.Akimoto,El
ectron.Lett.,29(1993)878 ；特開平６−５９２０）。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うに組成比を傾斜させた層や超格子層は、高い結晶性で
作製することが困難であるという問題があった。すなわ
ち、ＺｎＳｅの格子定数は５．６６９４２Åであるのに
対しＺｎＴｅの格子定数は６．１０Åであり、格子定数
に大きな違いがあので、ＺｎＳｅ層の上にＺｎＴｅ層を
成長させるとミスフィット転位が導入されてしまう。こ
のようにミスフィット転位が発生するとそこにホールが
捕獲されてしまい、ｐ型キャリア濃度が低下し、動作電
圧が上昇してしまう。そのため、消費電力を十分に低下
することができず、素子の劣化を十分に改善することが
できない。
【０００６】本発明はかかる問題点に鑑みてなされたも
ので、その目的は、容易に動作電圧を低下させることが
できる半導体発光素子およびその製造方法ならびにそれ
を備えた光装置を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明の半導体発光素子
は、亜鉛，マグネシウム，ベリリウム，カドミウム，マ
ンガンおよび水銀からなる群のうちの少なくとも１種の
ＩＩ族元素と、酸素，硫黄，セレンおよびテルルからな
る群のうちの少なくとも１種のＶＩ族元素とを含むＩＩ
−ＶＩ族化合物半導体よりそれぞれなるｎ型クラッド
層，活性層およびｐ型クラッド層が少なくとも順次積層
されると共に、ｐ型クラッド層に対してｐ側電極が電気
的に接続されたものであって、ｐ型クラッド層とｐ側電
極との間にコンタクト層を有すると共に、このコンタク
ト層は少なくとも一部がアルカリ金属元素をｐ型不純物
として含むＩＩ−ＶＩ族化合物半導体により構成された
ものである。
【０００８】本発明の他の半導体発光素子は、亜鉛，マ
グネシウム，ベリリウム，カドミウム，マンガンおよび
水銀からなる群のうちの少なくとも１種のＩＩ族元素
と、酸素，硫黄，セレンおよびテルルからなる群のうち
の少なくとも１種のＶＩ族元素とを含むＩＩ−ＶＩ族化
合物半導体よりそれぞれなるｎ型クラッド層，活性層お
よびｐ型クラッド層が少なくとも順次積層されると共
に、ｐ型クラッド層に対してｐ側電極が電気的に接続さ
れたものであって、ｐ型クラッド層とｐ側電極との間
に、アルカリ化合物とＩＩ−ＶＩ族化合物半導体との熱
反応生成物を含む、あるいはアルカリ化合物とＩＩ−Ｖ
Ｉ族化合物半導体との熱反応生成物およびアルカリ化合
物を含むコンタクト層を備えたものである。
【０００９】本発明の半導体発光素子の製造方法は、亜
鉛，マグネシウム，ベリリウム，カドミウム，マンガン
および水銀からなる群のうちの少なくとも１種のＩＩ族
元素と、酸素，硫黄，セレンおよびテルルからなる群の
うちの少なくとも１種のＶＩ族元素とを含むＩＩ−ＶＩ
族化合物半導体よりそれぞれなるｎ型クラッド層，活性
層およびｐ型クラッド層が少なくとも順次積層させた半
導体発光素子を製造するものであって、少なくともｎ型
クラッド層，活性層およびｐ型クラッド層を含む複数の
ＩＩ−ＶＩ族化合物半導体層を積層する積層工程と、活
性層よりもｐ型クラッド層側のＩＩ−ＶＩ族化合物半導
体層の表面にアルカリ化合物層を形成するアルカリ化合
物層形成工程と、このアルカリ化合物層形成工程のの
ち、アルカリ化合物層を形成した領域に対応させてｐ側
電極を形成するｐ側電極形成工程とを含むものである。
【００１０】本発明の光装置は、亜鉛，マグネシウム，
ベリリウム，カドミウム，マンガンおよび水銀からなる
群のうちの少なくとも１種のＩＩ族元素と、酸素，硫
黄，セレンおよびテルルからなる群のうちの少なくとも
１種のＶＩ族元素とを含むＩＩ−ＶＩ族化合物半導体よ
りそれぞれなるｎ型クラッド層，活性層およびｐ型クラ
ッド層が少なくとも順次積層されると共に、ｐ型クラッ
ド層に対してｐ側電極が電気的に接続された半導体発光
素子を有するものであって、半導体発光素子はｐ型クラ
ッド層とｐ側電極との間にコンタクト層を有すると共
に、このコンタクト層はアルカリ金属元素をｐ型不純物
として含むＩＩ−ＶＩ族化合物半導体により少なくとも
一部が構成されたものである。
【００１１】本発明の他の光装置は、亜鉛，マグネシウ
ム，ベリリウム，カドミウム，マンガンおよび水銀から
なる群のうちの少なくとも１種のＩＩ族元素と、酸素，
硫黄，セレンおよびテルルからなる群のうちの少なくと
も１種のＶＩ族元素とを含むＩＩ−ＶＩ族化合物半導体
よりそれぞれなるｎ型クラッド層，活性層およびｐ型ク
ラッド層が少なくとも順次積層されると共に、ｐ型クラ
ッド層に対してｐ側電極が電気的に接続された半導体発
光素子を有するものであって、半導体発光素子は、ｐ型
クラッド層とｐ側電極との間に、アルカリ化合物とＩＩ
−ＶＩ族化合物半導体との熱反応生成物を含む、あるい
はアルカリ化合物とＩＩ−ＶＩ族化合物半導体との熱反
応生成物およびアルカリ化合物を含むコンタクト層を備
えたものである。
【００１２】本発明の半導体発光素子では、ｎ側電極と
ｐ側電極との間に所定の電圧が印加されると、コンタク
ト層を介して活性層に電流が注入され発光が起こる。こ
こで、コンタクト層はアルカリ金属元素の添加により電
気抵抗が低くなっているので、ｐ側電極とコンタクト層
との界面における電気抵抗が低くなり、電圧も低くな
る。よって、少ない電力で動作し、発熱量も少なく、素
子の寿命も長くなる。
【００１３】本発明の他の半導体発光素子では、ｎ側電
極とｐ側電極との間に所定の電圧が印加されると、コン
タクト層を介して活性層に電流が注入され発光が起こ
る。ここで、コンタクト層はアルカリ化合物とＩＩ−Ｖ
Ｉ族化合物半導体との熱反応生成物により電気抵抗が低
くなっているので、ｐ側電極とコンタクト層との界面に
おける電気抵抗が低くなり、少ない電力で動作する。
【００１４】本発明の半導体発光素子の製造方法では、
少なくともｎ型クラッド層，活性層およびｐ型クラッド
層を含む複数のＩＩ−ＶＩ族化合物半導体層を積層し
て、活性層よりもｐ型クラッド層側のＩＩ−ＶＩ族化合
物半導体層の表面にアルカリ化合物層を形成する。その
のち、アルカリ化合物層を形成した領域に対応させてｐ
側電極を形成する。
【００１５】本発明の光装置は、本発明の半導体発光素
子を適用したものであり、半導体発光素子に電圧が印加
されると低電圧で動作し、活性層において発光する。
【００１６】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て図面を参照して詳細に説明する。
【００１７】図１は本発明の第１の実施の形態に係る半
導体発光素子の構成を表すものである。この半導体発光
素子は、基板１の上にＩＩＩ−Ｖ族バッファ層２を介し
てＩＩ−ＶＩ族化合物半導体層として第１のＩＩ−ＶＩ
族バッファ層３，第２のＩＩ−ＶＩ族バッファ層４，ｎ
型クラッド層５，第１のガイド層６，活性層７，第２の
ガイド層８，ｐ型クラッド層９，第１の半導体層１０お
よび第２の半導体層１１が順次積層されている。
【００１８】基板１は、例えば、厚さが１００〜３５０
μｍであり、ｎ型不純物として珪素（Ｓｉ）を添加した
ｎ型ＧａＡｓにより構成されている。ＩＩＩ−Ｖ族バッ
ファ層２は、例えば、積層方向の厚さ（以下単に厚さと
いう）が２００ｎｍであり、ｎ型不純物として珪素を添
加したｎ型ＧａＡｓにより構成されている。
【００１９】第１のＩＩ−ＶＩ族バッファ層３は、例え
ば、厚さが２０ｎｍであり、ｎ型不純物として塩素（Ｃ
ｌ）を添加したｎ型ＺｎＳｅにより構成されている。第
２のＩＩ−ＶＩ族バッファ層４は、例えば、厚さが２０
０ｎｍであり、ｎ型不純物として塩素を添加したｎ型Ｚ
ｎＳＳｅにより構成されている。ｎ型クラッド層５は、
例えば、厚さが１μｍであり、ｎ型不純物として塩素を
添加したｎ型ＺｎＭｇＳＳｅ混晶により構成されてい
る。
【００２０】第１のガイド層６は、例えば、厚さが１０
０ｎｍであり、ｎ型不純物として塩素を添加あるいは不
純物を添加しないＺｎＳＳｅ混晶により構成されてい
る。このＺｎＳＳｅ混晶のＶＩ族元素における組成比は
硫黄が６％，セレンが９４％であり、格子定数が基板１
を構成するＧａＡｓの格子定数に整合されている。
【００２１】活性層７は、例えば、厚さが６ｎｍの単一
量子井戸構造を有したＺｎＣｄＳｅ混晶により構成され
ている。このＺｎＣｄＳｅ混晶のＩＩ族元素における組
成比は亜鉛が７５％，カドミウムが２５％であり、格子
定数が基板１を構成するＧａＡｓの格子定数よりも若干
大きくなっている。
【００２２】第２のガイド層８は、例えば、厚さが１０
０ｎｍであり、ｐ型不純物として窒素（Ｎ）を添加ある
いは不純物を添加しないＺｎＳＳｅ混晶により構成され
ている。このＺｎＳＳｅ混晶のＶＩ族元素における組成
比は硫黄が６％，セレンが９４％である。
【００２３】ｐ型クラッド層９は、例えば、厚さが１μ
ｍであり、ｐ型不純物として窒素を添加したｐ型ＺｎＭ
ｇＳＳｅ混晶により構成されている。第１の半導体層１
０は、例えば、厚さが１μｍであり、ｐ型不純物として
窒素を添加したｐ型ＺｎＳＳｅ混晶により構成されてい
る。第２の半導体層１１は、例えば、厚さが１００ｎｍ
であり、ｐ型不純物として窒素を添加したｐ型ＺｎＳｅ
により構成されている。
【００２４】第２の半導体層１１の上には、厚さが例え
ば１０〜１０００ｎｍのコンタクト層１２が積層されて
いる。このコンタクト層１２は、ＩＩ−ＶＩ族化合物半
導体である例えばＺｎＳｅにより構成されており、少な
くとも一部にこのＩＩ−ＶＩ族化合物半導体（ここでは
ＺｎＳｅ）とアルカリ化合物との熱反応生成物、あるい
はこの熱反応生成物とアルカリ化合物とを含んでいる。
すなわち、このコンタクト層１２は、少なくとも一部が
ｐ型不純物としてアルカリ金属元素を含むＩＩ−ＶＩ族
化合物半導体（ここではＺｎＳｅ）により構成されてい
る。アルカリ金属元素の不純物濃度は、例えば、１×１
０18〜１×１０21個／ｃｍ3 である。よって、このコン
タクト層１２は１×１０19個／ｃｍ3 程度の十分に高い
キャリア濃度を有している。
【００２５】このアルカリ化合物としては、アルカリ金
属元素とＶＩ族元素との化合物や、アルカリ金属元素と
燐（Ｐ）との化合物や、アルカリ金属元素とＶＩ族元素
と燐との化合物が好ましい。その中でも特に、ナトリウ
ム（Ｎａ）およびカリウム（Ｋ）からなる群のうちの少
なくとも１種のアルカリ金属元素と、酸素，硫黄，セレ
ンおよびテルルのＶＩ族元素および燐からなる群のうち
の少なくとも１種との化合物が好ましい。具体的には、
Ｎａ2 Ｓ，Ｎａ2 Ｓｅ，Ｎａ2 Ｏ，Ｎａ2 Ｏ2，Ｎａ2
Ｔｅ，Ｋ2 Ｓ，Ｋ2 Ｓｅ，ＮａＰＯ3 ，Ｎａ3 Ｐ，Ｋ3
Ｐなどの少なくとも１種が好ましい。
【００２６】また、第２の半導体層１１およびコンタク
ト層１２は、幅が例えば１０μｍの帯状となっており、
電流狭窄をするための電流狭窄部となっている。第２の
半導体層１２およびコンタクト層１２が形成されていな
い第１の半導体層１０の上の領域には、例えばアルミナ
（Ａｌ2 Ｏ3 ）よりなる絶縁層１３が積層されている。
【００２７】絶縁層１３およびコンタクト層１２の上に
は、例えば厚さが２００ｎｍ程度の適宜の金属（例えば
金（Ａｕ）や金を含む金属）により形成されたｐ側電極
１４が設けられており、コンタクト層１２，第２の半導
体層１１および第１の半導体層１０を介してｐ型クラッ
ド層９に電気的に接続されている。なお図１では、ｐ側
電極１４が絶縁層１３およびコンタクト層１２の全面に
対して設けられているが、コンタクト層１２に対応させ
てその一部（コンタクト層１２の上および絶縁層１３の
一部の上）に設けるようにしてもよい。基板１の裏面に
は例えばインジウム（Ｉｎ）により形成されたｎ側電極
１５が設けられており、基板１，ＩＩＩ−Ｖ族バッファ
層２，第１のＩＩ−ＶＩ族バッファ層３および第２のＩ
Ｉ−ＶＩ族バッファ層４を介してｎ型クラッド層５が電
気的に接続されている。
【００２８】また、この半導体発光素子は、図示しない
が、コンタクト層１２の長さ方向（すなわち共振器長方
向）に垂直な一対の側面に、反射鏡層がそれぞれ形成さ
れている。この反射鏡層は、例えば、アルミナ膜と珪素
膜とが交互に積層されている。
【００２９】このような構成を有する半導体発光素子
は、次のようにして製造することができる。
【００３０】図２ないし図４はその各製造工程を表すも
のである。まず、図２（ａ）に示したように、基板１の
上に、分子線エピタキシー（Molecular Beam Epitaxy；
ＭＢＥ）法により、ＩＩＩ−Ｖ族バッファ層２，第１の
ＩＩ−ＶＩ族バッファ層３，第２のＩＩ−ＶＩ族バッフ
ァ層４，ｎ型クラッド層５，第１のガイド層６，活性層
７，第２のガイド層８，ｐ型クラッド層９，第１の半導
体層１０，第２の半導体層１１を順次エピタキシャル成
長させる（積層工程）。
【００３１】図５はここで用いるＭＢＥ結晶成長装置の
構造を表すものである。このＭＢＥ結晶成長装置は、内
部に基板１を保持するための基板ホルダ２２が設けられ
た真空容器２１を備えている。真空容器２１には、基板
１に対向するように複数の粒子線源セル２２（例えばク
ヌーゼンセル（Ｋセル））が配設されている。真空容器
２１には、また、窒素をプラズマ化して基板１に向かっ
て照射するためのプラズマ発生室２４が配設されてい
る。このプラズマ発生室２４は、例えばＥＣＲ（Electr
on Cyclotron Resonance）セルやＲＦ（Radio Frequenc
y ）セルにより構成されている。各粒子線源セル２３お
よびプラズマ発生室２４の照射口近傍にはシャッター２
５がそれぞれ配設されており、各粒子線の照射を制御す
るようになっている。
【００３２】すなわち、このようなＭＢＥ結晶成長装置
を用い、各層をそれぞれ構成する化合物半導体の組成に
応じて原料の粒子線を各粒子線源セル２３からそれぞれ
照射してエピタキシャル成長させる。ＩＩＩ−Ｖ族バッ
ファ層２に対する珪素の添加は、珪素の粒子線を原料の
各粒子線と共に粒子線源セル２３から照射することによ
り行う。また、第１のＩＩ−ＶＩ族バッファ層３，第２
のＩＩ−ＶＩ族バッファ層４，ｎ型クラッド層５，第１
のガイド層６それぞれに対する塩素の添加は、塩素の粒
子線を原料の各粒子線と共に粒子線源セル２３から照射
することにより行う。一方、第２のガイド層８，ｐ型ク
ラッド層９，第１の半導体層１０，第２の半導体層１１
それぞれに対する窒素の添加は、原料の各粒子線に加
え、プラズマ発生室２４によってプラズマ化した窒素を
照射することにより行う。なお、ＩＩＩ−Ｖ族バッファ
層２とその上に積層するＩＩ−ＶＩ族化合物半導体層と
は、超高真空で連結された異なる真空容器内で成長する
ことが好ましい。これはＩＩ−Ｖ族バッファ層２とＩＩ
−ＶＩ族化合物半導体層との界面から積層欠陥が発生す
るのを防ぐためである。
【００３３】次いで、図２（ｂ）に示したように、第２
の半導体層１１の上にレジスト膜Ｍを塗布しフォトリソ
グラフィによって複数の平行な帯状のマスクパターンを
形成したのち、このレジスト膜Ｍをマスクとしてウエッ
トエッチングまたはドライエッチングを行い、第２の半
導体層１１を選択的に除去して複数の平行な帯状とす
る。すなわち、これにより第２の半導体層１１を電流狭
窄部とする。なお、図２（ｂ）においては、複数の帯状
とされた第２の半導体層１１のうちの１つを代表して表
している（以下、図３および図４においても同じ）。続
いて、図３（ａ）に示したように、全面（すなわち第２
の半導体層１１が選択的に除去された第１の半導体層１
０の上およびレジスト膜Ｍの上）にアルミナなどの絶縁
材料を蒸着し、レジスト膜Ｍをこのレジスト膜Ｍの上に
蒸着された絶縁材料と共に除去して（リフトオフ）、絶
縁層１３を形成する（電流狭窄部形成工程）。
【００３４】そののち、第２の半導体層１１および絶縁
層１３の表面を清浄化する（清浄工程）。表面に不純物
（例えば有機物や炭素化合物などの残留物）が残存して
いると、後続の工程（第２の半導体層１１の上にアルカ
リ化合物層を形成したのち加熱処理する工程）におい
て、コンタクト層１２にその不純物を含む化合物が部分
的に形成されてしまい、均一に電流が流れなくなり電流
電圧特性が悪化してしまうためである。
【００３５】この清浄工程では、例えば、アセトンなど
による有機洗浄を行ったのち、流水による洗浄を十分に
行うことが好ましい。また、この流水による洗浄のの
ち、例えば第２の半導体層１１の表面を溶かす酸性また
はアルカリ性のエッチング液を用いて化学エッチングを
行い、第２の半導体層１１の表面を１０Å程度除去する
ようにしてもよい。本実施の形態のように電流狭窄部を
形成する場合には、特に帯状とされた第２の半導体層１
１の表面が汚染されている可能性があるので重要であ
る。
【００３６】このようにして表面を清浄化したのち、例
えば、乾燥した雰囲気中（窒素（Ｎ2 ）雰囲気中など）
において１２０℃で１０分間加熱乾燥させ、表面に残留
している水分および不純物を除去する（加熱乾燥工
程）。表面に水分が残存していると、後続の工程（アル
カリ化合物層形成工程）において第２の半導体層１１の
表面に蒸着するアルカリ化合物が潮解性を有しているの
で、その水分を吸ってしまい、コンタクト層１２とｐ側
電極１４との界面形成に悪影響を及ぼし、電流電圧特性
が悪くなるためである。更に表面に不純物が残存してい
る場合には、水分と共に不純物も取り込んでしまい、コ
ンタクト層１２にその不純物を含む化合物が部分的に形
成されてしまうからである。
【００３７】加熱乾燥ののち、図３（ｂ）に示したよう
に、図示しない蒸着装置内において、第２の半導体層１
１および絶縁層１３の上にアルカリ化合物（例えばＮａ
2 Ｓｅ）を真空蒸着し、例えば厚さが約２０ｎｍのアル
カリ化合物層１６ａを形成する（アルカリ化合物層形成
工程）。アルカリ化合物層１６ａの厚さはこれよりも薄
くてもよく、また厚くても後続の加熱工程において余分
なアルカリ化合物は消失してしまうのでかまわない。ま
た、アルカリ化合物層１６ａは、図３（ｂ）に示したよ
うに第２の半導体層１１および絶縁層１３の上全面に形
成するようにしてもよいが、第２の半導体層１１に対応
させてその一部に形成するようにしてもよい。
【００３８】なお、アルカリ化合物は潮解性を有するの
で、この工程は乾燥雰囲気中において行うことが好まし
い。また、この工程においても図示しない蒸着装置内
で、アルカリ化合物を蒸着する前に、例えば、ヒーター
などにより８０℃以上３００℃以下に加熱したり、エキ
シマレーザや電子線を照射することにより、表面の付着
物を除去するようにしてもよい。
【００３９】アルカリ化合物層１６ａを形成したのち、
図４（ａ）に示したように、適宜な加熱処理（例えば、
エネルギービームの照射）を行い、第２の半導体層１１
のアルカリ化合物層１６ａ側の一部と、この第２の半導
体層１１に接触しているアルカリ化合物層１６ａの少な
くとも一部とを変化させ、コンンタクト層１２を形成す
る（加熱処理工程）。なお、ここではエネルギービーム
を照射して加熱処理を行う場合について具体的に説明す
る。
【００４０】図６はここで用いるエネルギービーム照射
装置の構造を表すものである。このエネルギービーム照
射装置は、基板１を収納する反応室３１を備えており、
その内部には基板１を保持するためのサセプタ３２が設
けられている。このサセプタ３２は、図示しないヒータ
によって加熱することができるようになっている。反応
室３１には、また、ガス導入管３３およびガス排出管３
４がそれぞれ配設されており、窒素ボンベ３５から窒素
純化装置３６を介して窒素ガスを反応室３１内に導入で
きるようになっている。ガス導入管３３およびガス排出
管３４には、それぞれバルブ３７が配設されている。反
応室３１には、更に、内部の圧力を測定する圧力計３８
が配設されている。
【００４１】このエネルギービーム照射装置は、また、
反応室３１内に配置された基板１に対してエネルギービ
ームを照射するエネルギービーム発生装置４１を備えて
いる。このエネルギービーム発生装置４１は、例えばエ
キシマレーザにより構成される。このエネルギービーム
発生装置４１から発生されたエネルギービームは、レン
ズ４２により平行ビームに変更されたのち、反射板４３
で反射して基板１に照射されるようになっている。
【００４２】ここでは、アルカリ化合物層を形成した基
板１を図示しない蒸着装置から取り出して、このエネル
ギービーム照射装置内に挿入し、速やかに真空引きした
のち、不活性ガス（例えばアルゴン（Ａｒ）ガスやヘリ
ウム（Ｈｅ）ガス）または窒素ガスを充填する。更に、
真空引きと不活性ガスあるいは窒素ガスの充填とを繰り
返したのち、最終的には不活性ガスあるいは窒素ガスに
より装置内を大気圧よりも高い加圧雰囲気（好ましくは
２〜１０気圧）とする。このように装置内を加圧雰囲気
とするのは、エネルギービームを照射する際にアルカリ
化合物層が飛散して消失するのを防止するためである。
また、装置内への充填ガスとして不活性ガスまたは窒素
ガスを用いるのは、不活性ガスは安定であり、窒素ガス
はＩＩ−ＶＩ族化合物半導体においてｐ型不純物となっ
ているからである。なお、図示はしないが、基板１にエ
ネルギービームを透過する例えば石英よりなるカバーを
被せ、アルカリ化合物層の飛散による消失を防止するよ
うにしてもよい。
【００４３】このように装置内を加圧雰囲気としたの
ち、例えばエキシマレーザビームを図示しないアルカリ
化合物層の表面にパルス照射する。波長には、ＫｒＦの
２４８ｎｍやＫｒＦのその他の波長、またはＡｒＦの１
９３ｎｍやＸｅＣｌの３０８ｎｍなど種々の波長を用い
ることができる。但し、波長はここで例示した程度の短
いものが好ましい。波長が短いとアルカリ化合物層側の
表面近傍のみを加熱することができるが、波長が長いと
熱が活性層７近傍までおよび、結晶性が悪くなり、素子
の特性が悪くなるからである。
【００４４】ビームのパルス幅および出力パワー（すな
わちエネルギー）は適宜に設定する。ここでは、例え
ば、パルス幅を２０ナノ秒（ｎｓ）、出力パワーをＫｒ
Ｆの２４８ｎｍを用いた場合でアルカリ化合物層の表面
において２０〜９０ｍＪ／ｃｍ2 とする。ここで、出力
パワーが小さいとアルカリ化合物のアルカリ金属元素を
第２の半導体層１１中に拡散させるのに十分ではなく、
出力パワーが大きいと第２の半導体層１１の表面が荒
れ、電流−電圧特性が悪化してしまう。また、出力パワ
ーが大きいビームの照射を多数回繰り返すと、ｐ型不純
物として窒素を添加した第２の半導体層１１や第１の半
導体層１０などのｐ型のＩＩ−ＶＩ型半導体層中のキャ
リア数が低下し、高抵抗化してしまう。更に、出力パワ
ーが大きいと、本実施の形態のように電流狭窄部を形成
している場合には、電流狭窄部が剥離してしまう場合が
ある。なお、ここで例示した出力パワーの値は２４８ｎ
ｍの波長を用いた場合の最適値なので、他の波長を用い
た場合における出力パワーの最適値は別の値となる。
【００４５】ここでビームの照射は、同じ出力パワーの
ものを１回または２回以上照射するようにしてもよく、
また、異なる出力パワーにものを組み合わせて複数回照
射するようにしてもよい。異なる出力パワーのものを組
み合わせる場合には、例えば、第１段階として小さい出
力パワーのビームを少なくとも１回（好ましくは複数
回）照射し、そののち第２段階として大きな出力パワー
のビームを少なくとも１回照射することが好ましい。第
１段階として小さな出力パワーの照射を行うことにより
アルカリ化合物層中のアルカリ金属元素を第２の半導体
層１１中に浸透させることができ、第２段階として大き
な出力パワーの照射を行うことにより浸透させたアルカ
リ金属元素を第２の半導体層１１中に拡散させることが
できると共に、表面に残存しているアルカリ化合物層を
飛散させて除去することができるからである。
【００４６】なお、ビームを照射する際には、基板１の
温度を常温としてもよいが、サセプタ３２を加熱するこ
とにより基板１を適宜に加熱して所定の温度とし、ビー
ムのパワーを調整するようにしてもよい。
【００４７】このようにエネルギービーム（例えばエキ
シマレーザビーム）を照射することにより、アルカリ化
合物層中の一部のアルカリ金属元素が第２の半導体層１
１中に拡散してｐ型キャリアとなり、高濃度のｐ型不純
物を含むコンタクト層１２が第２の半導体層１１の表面
に形成される。また、表面のアルカリ化合物層はほとん
ど飛散して消失する。
【００４８】そののち、コンタクト層を形成した基板１
をエネルギービーム照射装置から取り出して、図示しな
い蒸着装置内に挿入し、図４（ｂ）に示したように、コ
ンタクト層１２および絶縁層１３の上に金などの適宜な
金属を蒸着してｐ側電極１４を形成する（ｐ側電極形成
工程）と共に、基板１の裏面に例えばインジウムを蒸着
しｎ側電極１５を形成する（ｎ側電極形成工程）。その
際、図４（ｂ）に示したように全面にｐ側電極１４を形
成してもよいが、コンタクト層１２に対応させて（すな
わちアルカリ化合物層を形成した領域に対応させて）そ
の一部に形成するようにしてもよい。ここで対応とは、
コンタクト層１２の少なくとも一部にｐ側電極１４が接
していればよい。
【００４９】ｐ側電極１４およびｎ側電極１５を形成し
たのち、基板１をコンタクト層１２の長さ方向（共振器
長方向）と垂直に所定の幅（例えば６００ｎｍ幅）で劈
開し、その劈開面に反射鏡層を形成する。そののち、複
数形成した帯状の各コンタクト層１２の間をその長さ方
向と並行に劈開する（劈開工程）。これにより、図１に
示した半導体発光素子が形成される。
【００５０】なお、ここではアルカリ化合物層形成工
程，加熱処理工程，ｐ側電極形成工程およびｎ側電極形
成工程をそれぞれ異なった装置を用いて行う場合につい
て説明したが、各工程を同一の装置内または各装置が真
空搬送室により連結された真空装置内において行うよう
にし、アルカリ化合物層形成工程からｐ側電極形成工
程，ｎ側電極形成工程までを連続して水分を排除した乾
燥雰囲気としてもよい。アルカリ化合物は潮解性を有し
ているので、アルカリ化合物層を形成したあとも乾燥雰
囲気を保持しないと水分を吸ってしまい電流−電圧特性
が悪化するからである。
【００５１】図７は好ましい真空装置の一構成を表すも
のである。この真空装置は、アルカリ化合物層１６ａを
形成するための第１の蒸着装置５０と、加熱処理を行う
ための例えば図６に示したエネルギービーム照射装置３
０と、電極１４，１５を形成するための第２の蒸着装置
６０とを備えており、各装置５０，３０，６０は各バル
ブ７１，７２，７３を介して搬入出口７４を備えた真空
搬送室７０により接続されている。蒸着装置５０，６０
は、真空容器５１，６１の内部に原料Ｍに対向するよう
にサセプタ５１，６１がそれぞれ配置されており、サセ
プタ５２，６２に配置した基板１の表面に各種原料Ｎを
蒸着できるようになっている。この真空装置を用いれ
ば、蒸着装置５０内でアルカリ化合物層を形成したのち
真空搬送室７０を介してエネルギービーム照射装置３０
内へ移動させ、そこで加熱処理を行ってからまた真空搬
送室７０を介して蒸着装置６０内へ移動させ、そこで電
極１４，１５を形成することができる。
【００５２】また、図７に示した真空装置では、蒸着装
置５０とエネルギービーム照射装置３０と蒸着装置６０
とを真空搬送室７０でそれぞれ連結するようにしたが、
１つの真空容器内においてアルカリ化合物層形勢工程，
ｐ側電極形成工程およびｎ側電極形成工程における各種
蒸着および加熱処理工程におけるエネルギービームの照
射を行うようにしてもよい。更に、アルカリ化合物層形
勢工程，ｐ側電極形成工程およびｎ側電極形成工程にお
ける各種蒸着を１つの蒸着装置で行い、その蒸着装置と
エネルギービーム照射装置とを真空搬送室で連結するよ
うにしてもよい。これらの場合は、真空容器の内側に蒸
着された潮解性が大きいアルカリ化合物の上に金属が蒸
着され、アルカリ化合物を覆ってしまうので、装置管理
上好ましい。
【００５３】加えて、加熱処理工程ののちはアルカリ化
合物層はほとんど消失してしまっているので、大気中に
取り出しても問題はなく、図７に示した真空装置におい
て蒸着装置５０とエネルギービーム照射装置３０のみを
真空搬送室７０で連結するようにしたり、１つの真空容
器内においてアルカリ化合物の蒸着とエネルギービーム
の照射のみを行うようにし、アルカリ化合物層形成工程
から加熱処理工程までを連続して乾燥雰囲気としてもよ
い。
【００５４】また、この半導体発光素子は、次のように
しても製造することができる。
【００５５】図８および図９はその各製造工程を表すも
のである。この製造方法においては、まず、図８（ａ）
に示したように、基板１の上に、上述した積層工程と同
様にして、ＩＩＩ−Ｖ族バッファ層２，第１のＩＩ−Ｖ
Ｉ族バッファ層３，第２のＩＩ−ＶＩ族バッファ層４，
ｎ型クラッド層５，第１のガイド層６，活性層７，第２
のガイド層８，ｐ型クラッド層９，第１の半導体層１
０，第２の半導体層１１を順次エピタキシャル成長させ
る（積層工程）。
【００５６】次いで、上述した清浄工程と同様にして、
第２の半導体層１１の表面を清浄化する（清浄工程）。
続いて、上述した加熱乾燥工程と同様にして、第２の半
導体層１１の表面を加熱乾燥させる（加熱乾燥工程）。
そののち、図８（ａ）に示したように、上述したアルカ
リ化合物層形成工程と同様にして、第２の半導体層１１
の上にアルカリ化合物層１６ａを形成する（アルカリ化
合物層形成工程）。その際、上述したアルカリ化合物層
形成工程と同様に、図８（ａ）に示したように第２の半
導体層１１の上全面にアルカリ化合物層１６ａを形成し
てもよいが、後述する電流狭窄部形成工程において形成
する帯状の電流狭窄部形成領域に対応させてその一部に
形成するようにしてもよい。
【００５７】アルカリ化合物層１６ａを形成したのち、
図８（ｂ）に示したように、上述した加熱処理工程と同
様にして適宜な加熱処理を行い、第２の半導体層１１の
アルカリ化合物層１６ａ側の一部と、この第２の半導体
層１１に接触しているアルカリ化合物層１６ａの少なく
とも一部とを変化させ、コンンタクト層１２を形成する
（加熱処理工程）。
【００５８】加熱処理をしたのち、図９（ａ）に示した
ように、上述した電流狭窄部形成工程と同様にして、コ
ンタクト層１２の上に形成したレジスト膜Ｍをマスクと
してコンタクト層１２および第２の半導体層１１を選択
的に除去し、コンタクト層１２および第２の半導体層１
１を複数の平行な帯状の電流狭窄部とする。なお、図９
（ａ）においては、複数の帯状とされたコンタクト層１
２および第２の半導体層１１のうちの１つを代表して表
している（以下、図９（ｂ）においても同じ）。そのの
ち、図９（ｂ）に示したように、上述した電流狭窄部形
成工程と同様にして、全面にアルミナなどの絶縁材料を
蒸着し、レジスト膜Ｍをこのレジスト膜Ｍの上に蒸着さ
れた絶縁材料と共に除去して（リフトオフ）、絶縁層１
３を形成する（電流狭窄部形成工程）。
【００５９】電流狭窄部を形成したのち、上述したｐ側
電極形成工程およびｎ側電極形成工程と同様にして、コ
ンタクト層１２および絶縁層１３の上にｐ側電極１４を
形成する（ｐ側電極形成工程）と共に、基板１の裏面に
ｎ側電極１５を形成する（ｎ側電極形成工程）。そのの
ち、上述した劈開工程と同様にして、基板１を劈開し
（劈開工程）、図１に示した半導体発光素子が形成され
る。
【００６０】なお、この場合においても、アルカリ化合
物層形成工程および加熱処理工程を同一の装置内または
各装置が真空搬送室により連結された真空装置内におい
て行うようにし、アルカリ化合物層形成工程から加熱処
理工程までを連続して水分を排除した乾燥雰囲気として
もよい。
【００６１】このようにして製造した半導体発光素子
は、次のように作用する。
【００６２】この半導体発光素子では、ｎ側電極１５と
ｐ側電極１４との間に所定の電圧が印加されると、活性
層７に電流が注入される。活性層７では、電子−正孔再
結合により発光が起こる。ここで、ｐ側電極１４と第２
の半導体層１１との間に電気抵抗が低いコンタクト層１
２が形成されているので、ｐ側電極１４とコンタクト層
１２との界面における電気抵抗が低くなり、電圧が低く
なっている。よって、少ない電力で動作し、発熱量も少
なく、素子の寿命も長くなる。
【００６３】なお、本実施の形態に係る半導体発光素子
による効果を確認するために、基板の上にＩＩ−ＶＩ族
化合物半導体（ＺｎＳｅ）層を成長させ、その上にアル
カリ化合物（Ｎａ2 Ｓｅ）の薄膜（約２００Å）を真空
蒸着して、図６に示したエネルギービーム照射装置によ
り加熱処理をしたものについて電気抵抗を調べた。その
際、エネルギービーム発生装置４１としてはエキシマレ
ーザを用い、アルカリ化合物側からパルス照射をした。
波長はＫｒＦの２４８ｎｍ、パルス幅は２０ｎｓ、出力
パワーは２０〜１２０ｍＪ／ｃｍ2 、パルス数は適宜に
変化させた。また、反応室３１内は２気圧の窒素雰囲気
とし、基板の温度は常温とした。
【００６４】図１０にその結果を示す。図１０は照射し
たパルス数と電気抵抗との関係を表すものである。この
ように、パルス数を増加させると電気抵抗が低下するこ
とが分かる。これは、アルカリ化合物のアルカリ金属元
素（ここではナトリウム）がＩＩ−ＶＩ族化合物半導体
（ＺｎＳｅ）層中に拡散し、ｐ型不純物として作用する
ためであると考えられる。
【００６５】また、本実施の形態に係る半導体発光素子
の製造方法における加熱乾燥工程の効果を確認するため
に、本実施の形態の方法により図１に示した半導体発光
素子を製造し、電流−電圧特性を調べた。更に、本実施
の形態と同一の方法により加熱処理工程まで行い、ｐ側
電極１４をコンタクト層１２に対応させて一部に形成し
たのち、コンタクト層１２の長さ方向と垂直に１ｍｍ幅
で劈開し、互いに隣り合う半導体発光素子についてｐ側
電極間の電流−電圧特性を調べた。なお、比較例とし
て、加熱乾燥工程を含まないことを除きこれらと同一の
方法で半導体発光素子をそれぞれ製造し、同様にして電
流−電圧特性およびｐ側電極間の電流−電圧特性を調べ
た。
【００６６】その際、コンタクト層１２の幅（すなわち
第２の半導体層１１の幅）は１０μｍとし、アルカリ化
合物層形成工程においてはＮａ2 Ｓｅを蒸着した。ま
た、加熱処理工程においてはエキシマレーザビームを用
い、波長はＫｒＦの２４８ｎｍ、パルス幅は２０ｎｓ、
出力パワーは９０ｍＪ／ｃｍ2 、パルス数は５回とし
た。その時の反応室３１内は２気圧の窒素雰囲気とし、
基板１の温度は常温とした。
【００６７】図１１ないし図１６にその結果を示す。図
１１は本実施の形態の方法により製造した半導体発光素
子の微小電流−電圧特性を表すものであり、図１２は同
じく本実施の形態の方法により製造した半導体発光素子
の電流−電圧特性を表すものである。図１３は比較例の
微小電流−電圧特性を表すものであり、図１４は同じく
比較例の電流−電圧特性を表すものである。図１５は本
実施の形態の方法に係る半導体発光素子のｐ側電極間に
おける電流−電圧特性を表すものであり、図１６は比較
例のｐ側電極間における電流−電圧特性を表すものであ
る。
【００６８】図１１および図１２から分かるように、加
熱乾燥工程を行ったものは電流−電圧特性が良好で、半
導体発光素子として必要な５０ｍＡの電流を６Ｖ程度の
低電圧で得ることができる。これに対して、図１３およ
び図１４から分かるように、加熱乾燥工程を行っていな
いものは電流−電圧特性が悪く、電圧を印加しても十分
な電流を得ることができない。また、図１５からわかる
ように、加熱乾燥工程を行ったものはｐ側電極１４とコ
ンタクト層１２とにおいてオーミック接触が得られてい
る。これに対して、図１６から分かるように、加熱乾燥
工程を行っていないものはオーミック接触が得られてい
ない。これらから、加熱乾燥工程を行うことにより、ｐ
側電極１４とコンタクト層１２との界面における電気抵
抗を低くすることができ、電圧を低下させることができ
ることが分かる。
【００６９】更に、加熱処理工程においてエネルギービ
ームを照射する際の照射方法による特性の変化を確認す
るために、図１１，図１２および図１５に示した半導体
発光素子とはエネルギービームの照射方法（すなわちエ
キシマレーザビームの照射方法）のみを変えて半導体発
光素子を製造し、その電流−電圧特性およびｐ側電極間
の電流−電圧特性を調べた。
【００７０】その際、エキシマレーザビームの照射は、
第１段階として出力パワーが２９ｍＪ／ｃｍ2 のものを
１０回照射したのち、第２段階として出力パワーが１０
０ｍＪ／ｃｍ2 のものを１回照射した。パルス幅は２０
ｎｓで同一とした。
【００７１】図１７および図１８にその結果を示す。図
１７はエキシマレーザビームを２段階に分けて照射した
半導体発光素子の電流−電圧特性を表すものであり、図
１８は同じくエキシマレーザビームを２段階に分けて照
射した半導体発光素子のｐ側電極間における電流−電圧
特性を表すものである。図１７から分かるように、エキ
シマレーザビームを２段階に分けてエネルギーが小さい
ものを照射したのちにエネルギーが大きいものを照射し
たものは、５０ｍＡの電流を約５．３Ｖの低電圧で得る
ことができる。すなわち、同一エネルギーのものを複数
回照射したもの（５０ｍＡの電流を得るには約６Ｖの電
圧が必要；図１２参照）に比べて、更に低電圧で動作さ
せることができることが分かる。また、図１８から分か
るように、エキシマレーザビームを２段階に分けて照射
したものは、ｐ側電極１４とコンタクト層１２において
オーミック接触が得られている。
【００７２】このように本実施の形態に係る半導体発光
素子によれば、第２の半導体層１１とｐ側電極１４との
間に、第２の半導体層１１とアルカリ化合物との熱反応
生成物を少なくとも含むコンタクト層１２を形成するよ
うにしたので、ｐ側電極１４とコンタクト層１２との界
面における電気抵抗を低くすることができ、電圧を低下
させることができる。よって、少ない電力で動作させる
ことができると共に、発熱量も減少させることができ、
素子の寿命を延長させることができる。
【００７３】換言すれば、この半導体発光素子によれ
ば、第２の半導体層１１とｐ側電極１４との間に、少な
くとも一部がアルカリ金属元素をｐ型不純物として含む
ＩＩ−ＶＩ族化合物半導体よりなるコンタクト層１２を
形成するようにしたので、上記の効果を得ることができ
る。
【００７４】また、この半導体発光素子によれば、コン
タクト層１２によりｐ側電極とＩＩ−ＶＩ族化合物半導
体層との界面における電気抵抗を低くするようにしたの
で、従来の超格子層や組成比を傾斜させた傾斜層に比べ
て構造が簡易であり、容易に良好な結晶性を有する半導
体発光素子を製造することができる。よって、量産性お
よび生産性を向上させることができる。
【００７５】更に、本実施の形態に係る半導体発光素子
の製造方法によれば、第２の半導体層１１の上にアルカ
リ化合物層を形成して加熱処理を行うようにしたので、
本実施の形態に係るコンタクト層１２を容易に形成する
ことができる。よって、本実施の形態に係る半導体発光
素子を実現することができる。
【００７６】加えて、この半導体発光素子の製造方法に
よれば、アルカリ化合物層形成工程に先立って加熱乾燥
工程により表面の水分を除去するようにしたので、電流
−電圧特性に優れたコンタクト層１２を形成することが
できる。
【００７７】（第２の実施の形態）図１９は本発明の第
２の実施の形態に係る半導体発光素子を表すものであ
る。この第２の実施の形態は、第２のＩＩ−ＶＩ族バッ
ファ層４，ｎ型クラッド層５，第１のガイド層６，第２
のガイド層８，ｐ型クラッド層９および第１の半導体層
１０をそれぞれ構成するＩＩ−ＶＩ族化合物半導体につ
いて、第１の実施の形態と異なる具体的一例を示すもの
である。よって、ここでは、同一の構成要素には同一の
符号を付し、その詳細な説明を省略する。
【００７８】第２のＩＩ−ＶＩ族バッファ層４は、例え
ば、ｎ型不純物として塩素を添加したｎ型ＺｎＢｅＳｅ
混晶により構成されている。ｎ型クラッド層５は、例え
ば、ｎ型不純物として塩素を添加したｎ型ＺｎＭｇＢｅ
Ｓｅ混晶により構成されている。第１のガイド層６は、
例えば、ｎ型不純物として塩素を添加したあるいは不純
物を添加しないＺｎＢｅＳｅ混晶により構成されてい
る。第２のガイド層８は、例えば、ｐ型不純物として窒
素を添加したあるいは不純物を添加しないＺｎＢｅＳｅ
混晶により構成されている。ｐ型クラッド層９は、例え
ば、ｐ型不純物として窒素を添加したｐ型ＺｎＭｇＢｅ
Ｓｅ混晶により構成されている。第１の半導体層１０
は、例えば、ｐ型不純物として窒素を添加したｐ型Ｚｎ
ＢｅＳｅ混晶により構成されている。
【００７９】このような構成を有する半導体発光素子
は、第１の実施の形態と同様にして製造することがで
き、第１の実施の形態と同様に作用する。すなわち、各
ＩＩ−ＶＩ族化合物半導体層の構成を適宜変化させて
も、コンタクト層１２を介してｐ側電極１４を形成する
ようにすれば、第１の実施の形態の半導体発光素子と同
一の効果を得ることができる。
【００８０】（第３の実施の形態）図２０は本発明の第
３の実施の形態に係る半導体発光素子を表すものであ
る。この半導体発光素子は、第２の半導体層１１が削除
され第１の半導体層１０の上に直接コンタクト層１２が
形成されたことを除き、第１の実施の形態に係る半導体
発光素子と同一の構成を有している。よって、ここで
は、第１の実施の形態と同一の構成要素には同一の符号
を付し、その詳細な説明を省略する。
【００８１】このような構成を有する半導体発光素子
は、第１の実施の形態と同様にして製造することがで
き、第１の実施の形態と同様に作用する。すなわち、ｐ
型不純物としてアルカリ金属元素を含むコンタクト層１
２を介してｐ側電極１４を形成するようにしたので、第
１の実施の形態の半導体発光素子と同一の効果を得るこ
とができる。
【００８２】なお、第２の実施の形態に係る半導体発光
素子についても、本実施の形態と同様に、第２の半導体
層１１を削除して構成することができる。
【００８３】（第４の実施の形態）図２１は本発明の第
４の実施の形態に係る半導体発光素子を表すものであ
る。この半導体発光素子は、第２の半導体層１１とコン
タクト層１２との間に第３の半導体層１７を形成したこ
とを除き、第１の実施の形態に係る半導体発光素子と同
一の構成を有している。よって、ここでは、第１の実施
の形態と同一の構成要素には同一の符号を付し、その詳
細な説明を省略する。
【００８４】第３の半導体層１７は、ＩＩ−ＶＩ族化合
物半導体よりなる超格子層、あるいはＩＩ−ＶＩ族化合
物半導体よりなると共に組成比を積層方向で変化させた
傾斜層により構成されている。例えば、第３の半導体層
１７は、窒素などのｐ型不純物が添加され第１のＩＩ−
ＶＩ族半導体層としてのＺｎＳｅ層と第２のＩＩ−ＶＩ
族半導体層としてのＺｎＴｅ層とが交互に積層された超
格子層、あるいは窒素などのｐ型不純物が添加されＩＩ
族元素の亜鉛と組成比が積層方向で変化されたＶＩ族元
素のセレンおよびテルルとを含む傾斜層により構成され
る。
【００８５】なお、超格子層の具体的な例としては、
（ＺｎＳｅ）m （ＺｎＴｅ）n 超格子層（ｍ＞５，ｎ＝
１，２）（特開平６−５９２０参照）や、ＺｎＳｅの原
子層１０層につきその中の１層または２層をＺｎＴｅの
原子層に置き換え、ＺｎＴｅ層のみにｐ型不純物として
窒素を添加して１×１０20ｃｍ-3前後のδドーピングを
施し、超格子層全体で１×１０19ｃｍ-3程度のキャリア
濃度とした超格子層などが好ましい。
【００８６】また、第３の半導体層１７は、第２の半導
体層１１およびコンタクト層１２と同様に幅が例えば１
０μｍの帯状となっており、電流狭窄するための電流狭
窄部となっている。
【００８７】このような構成を有する半導体発光素子
は、第１の実施の形態と同様にして製造することができ
る。また、作用としては、コンタクト層１２と第２の半
導体層１１との間に電気抵抗を低くする第３の半導体層
１７が形成されているので、第１の実施の形態の半導体
発光素子よりも更に電気抵抗が低くなっている。
【００８８】このように本実施の形態に係る半導体発光
素子によれば、コンタクト層１２と第２の半導体層１１
との間（すなわちコンタクト層１２とｐ型クラッド層９
との間）に、超格子層あるいは傾斜層よりなる第３の半
導体層１７を形成するようにしたので、電気抵抗を更に
低くすることができ、電圧を低下させることができる。
よって、更に少ない電力で動作させることができると共
に、発熱量も減少させることができ、素子の寿命を更に
延長させることができる。
【００８９】なお、第２の実施の形態に係る半導体発光
素子についても、本実施の形態と同様に、第２の半導体
層１１とコンタクト層１２との間に第３の半導体層１７
を形成するように構成することができ、同一の効果を有
する。
【００９０】（第５の実施の形態）図２２は本発明の第
５の実施の形態に係る半導体発光素子を表すものであ
る。この半導体発光素子は、絶縁層１３とｐ側電極１４
との間にアルカリ化合物層１６ｂを備えると共に、ｐ側
電極１４がコンタクト層１２側に拡散防止層１４ａを備
えたことを除き、第１の実施の形態に係る半導体発光素
子と同一の構成を有している。よって、ここでは、第１
の実施の形態と同一の構成要素には同一の符号を付し、
その詳細な説明を省略する。
【００９１】アルカリ化合物層１６ｂは、後述する製造
工程においてコンタクト層１２を形成するために形成さ
れるものである。すなわち、アルカリ金属元素とＶＩ族
元素との化合物や、アルカリ金属元素と燐との化合物
や、アルカリ金属元素とＶＩ族元素と燐との化合物によ
り構成されている。具体的には、第１の実施の形態にお
いて説明したアルカリ化合物により構成される。なおこ
こでは、アルカリ化合物層１６ｂを絶縁層１３とｐ側電
極１４との間に備えるようになっているが、後述する製
造工程において飛散してしまうこともあり、備えていな
い場合もある。
【００９２】ｐ側電極１４の拡散防止層１４ａは、後述
する製造工程において、ｐ側電極１４を構成する元素が
コンタクト層１２側に拡散するのを防止すると共に、加
熱処理工程においてアルカリ化合物層１６ｂが飛散する
ことを防止するためのものである。この拡散防止層１４
ａは、高融点金属を含む金属あるいは高融点金属により
構成することが好ましい。ここで高融点金属というの
は、１０００℃以上の融点を有する金属であり、例え
ば、金（Ａｕ），銅（Ｃｕ），マンガン（Ｍｎ），モリ
ブデン（Ｍｏ），ニオブ（Ｎｂ），ニッケル（Ｎｉ），
パラジウム（Ｐｄ），白金（Ｐｔ），タンタル（Ｔａ）
およびチタン（Ｔｉ）のうちの少なくとも１種が好まし
い。なお、更には１２００℃以上の融点を有する金属が
好ましく、特にはチタンが好ましい。
【００９３】このような構成を有する半導体発光素子
は、ｐ側電極１４を形成したのちに加熱処理工程を行う
ことを除き、第１の実施の形態と同様にして製造するこ
とができる。なお、ｐ側電極形成工程においては、例え
ば、拡散防止層１４ａを構成する金属（例えばチタン）
を例えば１０ｎｍの厚さで蒸着し、更に、例えば金を３
００ｎｍの厚さで蒸着する。これにより、後続の加熱工
程において、アルカリ化合物が飛散することを防止する
ことができると共に、ｐ側電極１４を構成する元素がコ
ンタクト層１２側に拡散するのを防止することができ
る。
【００９４】また、加熱処理工程によりｐ側電極１４が
一部消失してしまう場合があるので、加熱工程ののち、
再度、ｐ側電極１４を形成するようにしてもよい（ｐ側
電極再形成工程）。この時は、拡散防止層１４ａを形成
する必要はない。
【００９５】このような半導体発光素子は第１の実施の
形態と同様に作用する。すなわち、ｐ型不純物としてア
ルカリ金属元素を含むコンタクト層１２を介してｐ側電
極１４を形成するようにしたので、第１の実施の形態の
半導体発光素子と同一の効果を得ることができる。
【００９６】なお、本実施の形態に係る半導体発光素子
による効果を確認するために、基板の上にＩＩ−ＶＩ族
化合物半導体（ＺｎＳｅ）層を成長させ、その上にアル
カリ化合物（Ｎａ2 Ｓｅ）の薄膜（約２００Å）を真空
蒸着し、更にその上に電極を構成する金属（チタンを１
０ｎｍ、その上に金を３００ｎｍ）を蒸着して、図６に
示したエネルギービーム照射装置により加熱処理をした
ものについて電気抵抗を調べた。その際の加熱処理の条
件は、第１の実施の形態において行った同種の実験の条
件と同一とした。その結果、第１の実施の形態と同様
に、パルス数を増加させると電気抵抗が低下することが
分かった。
【００９７】ちなみに、第２乃至第４の実施の形態に係
る半導体発光素子についても、本実施の形態と同様に構
成することができ、同様にして製造することができる。
【００９８】（第６の実施の形態）また、本発明の第６
の実施の形態として本発明の半導体発光素子を備えた光
装置について説明する。なお、ここでは、光装置として
光ディスク再生装置を例に挙げて説明する。
【００９９】図２３は光ディスク再生装置１００の構成
を表すものである。この光ディスク再生装置１００は、
光ディスク２００の記録情報を再生するためのもので、
緑色ないし青色の波長の発光を行う半導体発光素子１０
１を備えている。半導体発光素子１０１は、第１乃至第
５の実施の形態において説明した半導体発光素子を適用
することができる。光ディスク再生装置１００は、更
に、半導体発光素子１０１の射出光を光ディスク２００
へ導くと共に、光ディスク２００の反射光（信号光２０
０ａ）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１０
８を備えている。
【０１００】この光ディスク再生装置１００では、半導
体発光素子１０１から出射された出射光はコリメート・
レンズ１０２により平行光にされ、ビームスプリッタ１
０３を経て１／４波長板１０４により偏光の具合が調整
されたのち、対物レンズ１０５により集光されて光ディ
スク２００に入射される。そして、この光ディスク２０
０で反射された信号光２００ａが対物レンズ１０５，１
／４波長板１０４を経てビームスプリッタ１０３で反射
されたのち、検出レンズ１０６を経て信号光検出用受光
素子１０７に入射され、ここで電気信号に変換された
後、信号光再生回路１０８において光ディスク２００に
書き込まれた情報として再生される。
【０１０１】本発明の半導体発光素子１０１は、前述の
ようにｐ側電極１４とコンタクト層１２との界面におけ
る電気抵抗を下げ、動作電力を小さくすると共に素子の
寿命を延長させることができるものである。従って、こ
の半導体発光素子１０１を光ディスク再生装置１００に
適用したことにより、光ディスク再生装置１００の動作
電力を小さくすると共に、光ディスク２００および光デ
ィスク再生装置１００の寿命を延長させることができ
る。
【０１０２】なお、ここでは、本発明の半導体発光素子
を光ディスク再生装置に適用した例について説明した
が、光ディスク記録装置や光ディスク記録再生装置に適
用できることはもちろん、光通信装置，ディスプレー装
置，光学式分析・解析・検出装置および高温で動作する
必要のある車載用の半導体レーザ装置を有する機器など
光装置全般に適用できる。
【０１０３】以上、実施の形態を挙げて本発明を説明し
たが、本発明は上記実施の形態に限定されるものではな
く、種々の変形が可能である。例えば、上記各実施の形
態においては、第１のＩＩ−ＶＩ族化合物半導体３，第
２のＩＩ−ＶＩ族バッファ層４，ｎ型クラッド層５，第
１のガイド層６，活性層７，第２のガイド層８，ｐ型ク
ラッド層９，第１の半導体層１０および第２の半導体層
１１を構成するＩＩ−ＶＩ族化合物半導体について具体
的な例を挙げて説明したが、本発明は、他の適宜なＩＩ
−ＶＩ族化合物半導体（すなわち、亜鉛，マグネシウ
ム，カドミウム，マンガン，水銀およびベリリウムから
なる群より選ばれた少なくとも１種のＩＩ族元素と、酸
素，セレン，硫黄およびテルルからなる群より選ばれた
少なくとも１種のＶＩ族元素とを含むＩＩ−ＶＩ族化合
物半導体）によって各層を構成することもできる。
【０１０４】また、上記各実施の形態においては、活性
層７をガイド層６，８で挟み、更にそれをクラッド層
５，９で挟んだ半導体発光素子について説明したが、本
発明には、活性層をガイド層を挿入せずにクラッド層で
挟んだものなど種々の構造を有する半導体発光素子に対
して適用することができる。
【０１０５】更に、上記各実施の形態においては、帯状
としたコンタクト層１２などにより電流狭窄部を構成す
るようにしたが、本発明は、電流狭窄部が他の構成を有
する場合も含んでいる。
【０１０６】加えて、上記各実施の形態においては、エ
ネルギービームを照射することによりコンタクト層１２
を形成する場合について具体的に説明したが、本発明に
係る半導体発光素子の製造方法は、他の加熱処理方法に
よりコンタクト層１２を形成する場合も含んでいる。
【０１０７】更にまた、上記各実施の形態においては、
コンタクト層１２がアルカリ化合物とＩＩ−ＶＩ族化合
物半導体との熱反応生成物、あるいはこの熱反応生成物
とアルカリ化合物とを含む場合について説明したが、コ
ンタクト層１２の少なくとも一部がｐ型不純物としてア
ルカリ金属元素を含むＩＩ−ＶＩ族化合物半導体によっ
て構成されていれば、上記各実施の形態と同様の効果を
得ることができる。すなわち、本発明の半導体発光素子
は、加熱処理以外の方法によりコンタクト層１２を形成
する場合も含んでいる。
【０１０８】加えてまた、上記各実施の形態において
は、固体ソースＭＢＥ法により各層を基板１の上にそれ
ぞれ成長させる場合について説明したが、ガスソースＭ
ＢＥ法やＭＯＣＶＤ（Metal Organic Chemical Vapor D
eposition ）法などによりそれぞれ成長させるようにし
てもよい。
【０１０９】
【発明の効果】以上説明したように本発明の半導体発光
素子によれば、ｐ型クラッド層とｐ側電極との間に、少
なくとも一部がアルカリ金属元素をｐ型不純物として含
むＩＩ−ＶＩ族化合物半導体よりなるコンタクト層を備
えるようにしたので、ｐ側電極とコンタクト層との界面
における電気抵抗を低くすることができ、電圧を低下さ
せることができる。よって、少ない電力で動作させるこ
とができると共に、発熱量も減少させることができ、素
子の寿命を延長させることができるという効果を奏す
る。また、構造を簡易とすることができ、容易に良好な
結晶性を有する半導体発光素子を製造することができ
る。よって、量産性および生産性を向上させることがで
きるという効果も奏する。
【０１１０】また、本発明の他の半導体発光素子によれ
ば、ｐ型クラッド層とｐ側電極との間に、アルカリ化合
物とＩＩ−ＶＩ族化合物半導体との熱生成反応物を少な
くとも含むコンタクト層を備えるようにしたので、上述
した本発明の半導体発光素子と同様に、ｐ側電極とコン
タクト層との界面における電気抵抗を低くすることがで
きると共に、構造を簡易とすることができる。よって、
上述と同様の効果を奏する。
【０１１１】更に、本発明の半導体発光素子の製造方法
によれば、アルカリ化合物層を形成したのちそれを形成
した領域に対応させてｐ側電極を形成するようにしたの
で、本発明の半導体発光素子を容易に製造することがで
きる。よって、本発明の半導体発光素子を実現すること
ができるという効果を奏する。
【０１１２】加えて、本発明の光装置は、本発明の半導
体発光素子を適用したものであり、半導体発光素子の低
消費電力化および長寿命化に伴い、光装置の低消費電力
化および長寿命化を図ることができるという効果を奏す
る。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係る半導体発光素
子の構成を表す断面図である。
【図２】図１に示した半導体発光素子の製造方法におけ
る各工程を表す断面図である。
【図３】図２に続く各工程を表す断面図である。
【図４】図３に続く各工程を表す断面図である。
【図５】図１に示した半導体発光素子の製造に用いるＭ
ＢＥ結晶成長装置を表す構成図である。
【図６】図１に示した半導体発光素子の製造に用いるエ
ネルギービーム照射装置を表す構成図である。
【図７】図１に示した半導体発光素子の製造に用いるこ
とができる真空装置を表す構成図である。
【図８】図１に示した半導体発光素子の他の製造方法に
おける各工程を表す断面図である。
【図９】図８に続く各工程を表す断面図である。
【図１０】レーザービームのパルス照射回数と電気抵抗
との関係を表す特性図である。
【図１１】加熱乾燥工程を行った本発明の製造方法によ
る半導体発光素子の微小電流−電圧特性を表す関係図で
ある。
【図１２】加熱乾燥工程を行った本発明の製造方法によ
る半導体発光素子の電流−電圧特性を表す関係図であ
る。
【図１３】加熱乾燥工程を行わない比較例の製造方法に
よる半導体発光素子の微小電流−電圧特性を表す関係図
である。
【図１４】加熱乾燥工程を行わない比較例の製造方法に
よる半導体発光素子の電流−電圧特性を表す関係図であ
る。
【図１５】加熱乾燥工程を行った本発明の製造方法によ
る半導体発光素子のｐ側電極間における電流−電圧特性
を表す関係図である。
【図１６】加熱乾燥工程を行わない比較例の製造方法に
よる半導体発光素子のｐ側電極間における電流−電圧特
性を表す関係図である。
【図１７】加熱処理工程におけるエネルギービームの照
射方法を変化させて行った本発明の製造方法による半導
体発光素子の電流−電圧特性を表す関係図である。
【図１８】加熱処理工程におけるエネルギービームの照
射方法を変化させて行った本発明の製造方法による半導
体発光素子のｐ側電極間に関する電流−電圧特性を表す
関係図である。
【図１９】本発明の第２の実施の形態に係る半導体発光
素子の構成を表す断面図である。
【図２０】本発明の第３の実施の形態に係る半導体発光
素子の構成を表す断面図である。
【図２１】本発明の第４の実施の形態に係る半導体発光
素子の構成を表す断面図である。
【図２２】本発明の第５の実施の形態に係る半導体発光
素子の構成を表す断面図である。
【図２３】本発明の一実施の形態に係る光ディスク再生
装置を表す構成図である。
【符号の説明】
１…基板、２…ＩＩＩ−Ｖ族バッファ層、３…第１のＩ
Ｉ−ＶＩ族バッファ層、４…第２のＩＩ−ＶＩ族バッフ
ァ層、５…ｎ型クラッド層、６…第１のガイド層、７…
活性層、８…第２のガイド層、９…ｐ型クラッド層、１
０…第１の半導体層、１１…第２の半導体層、１２…コ
ンタクト層、１３…絶縁層、１４…ｐ側電極、１４ａ…
拡散防止層、１５…ｎ側電極、１６ａ，１６ｂ…アルカ
リ化合物層、１７…第３の半導体層、２１…真空容器、
２２…基板ホルダ、２３…粒子線源セル、２４…プラズ
マ発生室、２５…シャッター、３０…エネルギ照射装
置、３１…反応室、３２…サセプタ、３３…ガス導入
管、３４…ガス排出管、３５…窒素ボンベ、３６…窒素
純化装置、３７…バルブ、３８…圧力計、４１…エネル
ギービーム発生装置、４２…レンズ、４３…反射板、５
０…第１の蒸着装置、５１，６１…真空容器、５２，６
２…サセプタ、６０…第２の蒸着装置、７０…真空搬送
室、７１，７２，７３…バルブ、７４…搬入出口、１０
０…光ディスク再生装置、１０１…半導体発光素子、１
０１ａ…出射光、１０２…コリメート・レンズ、１０３
…ビームスプリッタ、１０４…１／４波長板、１０５…
対物レンズ、１０６…検出レンズ、１０７…信号光検出
用受光素子、１０８…信号光再生回路、２００…光ディ
スク、Ｍ…レジスト膜、Ｎ…原料

Claims (32)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 亜鉛（Ｚｎ），マグネシウム（Ｍｇ），
    ベリリウム（Ｂｅ），カドミウム（Ｃｄ），マンガン
    （Ｍｎ）および水銀（Ｈｇ）からなる群のうちの少なく
    とも１種のＩＩ族元素と、酸素（Ｏ），硫黄（Ｓ），セ
    レン（Ｓｅ）およびテルル（Ｔｅ）からなる群のうちの
    少なくとも１種のＶＩ族元素とを含むＩＩ−ＶＩ族化合
    物半導体よりそれぞれなるｎ型クラッド層，活性層およ
    びｐ型クラッド層が少なくとも順次積層されると共に、
    ｐ型クラッド層に対してｐ側電極が電気的に接続された
    半導体発光素子であって、 前記ｐ型クラッド層と前記ｐ側電極との間にコンタクト
    層を有すると共に、このコンタクト層は少なくとも一部
    がアルカリ金属元素をｐ型不純物として含むＩＩ−ＶＩ
    族化合物半導体により構成されたことを特徴とする半導
    体発光素子。
  2. 【請求項２】 前記コンタクト層に含まれるアルカリ金
    属元素は、ナトリウム（Ｎａ）およびカリウム（Ｋ）か
    らなる群のうちの少なくとも１種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。
  3. 【請求項３】 前記コンタクト層に隣接するＩＩ−ＶＩ
    族化合物半導体層は、ＩＩ族元素の亜鉛と、ＶＩ族元素
    の硫黄およびセレンからなる群のうちの少なくとも１種
    を含むことを特徴とする請求項１記載の半導体発光素
    子。
  4. 【請求項４】 前記ｐ型クラッド層と前記コンタクト層
    との間に、ＩＩ族元素の亜鉛およびＶＩ族元素のセレン
    を含む第１のＩＩ−ＶＩ族半導体層とＩＩ族元素の亜鉛
    およびＶＩ族元素のテルルを含む第２のＩＩ−ＶＩ族半
    導体層とを交互に積層した超格子層を備えたことを特徴
    とする請求項１記載の半導体発光素子。
  5. 【請求項５】 前記ｐ型クラッド層と前記コンタクト層
    との間に、ＩＩ族元素の亜鉛とＶＩ族元素のセレンおよ
    びテルルとを含み、セレンおよびテルルの組成比を積層
    方向で変化させたＩＩ−ＶＩ族化合物半導体層を備えた
    ことを特徴とする請求項１記載の半導体発光素子。
  6. 【請求項６】 前記ｐ側電極は、少なくとも一部が金あ
    るいは金を含む金属により構成されたことを特徴とする
    請求項１記載の半導体発光素子。
  7. 【請求項７】 前記ｐ側電極は、少なくとも一部に前記
    ｐ側電極を構成する元素が前記コンタクト層側に拡散す
    るのを防止するための拡散防止層を有することを特徴と
    する請求項１記載の半導体発光素子。
  8. 【請求項８】 前記拡散防止層は、金（Ａｕ），銅（Ｃ
    ｕ），マンガン（Ｍｎ），モリブデン（Ｍｏ），ニオブ
    （Ｎｂ），ニッケル（Ｎｉ），パラジウム（Ｐｄ），白
    金（Ｐｔ），タンタル（Ｔａ）およびチタン（Ｔｉ）か
    らなる群のうちの少なくとも１種を少なくとも含むこと
    を特徴とする請求項７記載の半導体発光素子。
  9. 【請求項９】 亜鉛（Ｚｎ），マグネシウム（Ｍｇ），
    ベリリウム（Ｂｅ），カドミウム（Ｃｄ），マンガン
    （Ｍｎ）および水銀（Ｈｇ）からなる群のうちの少なく
    とも１種のＩＩ族元素と、酸素（Ｏ），硫黄（Ｓ），セ
    レン（Ｓｅ）およびテルル（Ｔｅ）からなる群のうちの
    少なくとも１種のＶＩ族元素とを含むＩＩ−ＶＩ族化合
    物半導体よりそれぞれなるｎ型クラッド層，活性層およ
    びｐ型クラッド層が少なくとも順次積層されると共に、
    ｐ型クラッド層に対してｐ側電極が電気的に接続された
    半導体発光素子であって、 前記ｐ型クラッド層と前記ｐ側電極との間に、アルカリ
    化合物とＩＩ−ＶＩ族化合物半導体との熱反応生成物を
    含む、あるいはアルカリ化合物とＩＩ−ＶＩ族化合物半
    導体との熱反応生成物およびアルカリ化合物を含むコン
    タクト層を備えたことを特徴とする半導体発光素子。
  10. 【請求項１０】 前記アルカリ化合物は、アルカリ金属
    元素と、ＶＩ族元素および燐のうちの少なくとも１種と
    の化合物であることを特徴とする請求項９記載の半導体
    発光素子。
  11. 【請求項１１】 前記アルカリ化合物は、ナトリウム
    （Ｎａ）およびカリウム（Ｋ）からなる群のうちの少な
    くとも１種のアルカリ金属元素と、酸素（Ｏ），硫黄
    （Ｓ），セレン（Ｓｅ）およびテルル（Ｔｅ）のＶＩ族
    元素および燐（Ｐ）からなる群のうちの少なくとも１種
    とからなることを特徴とする請求項１０記載の半導体発
    光素子。
  12. 【請求項１２】 前記コンタクト層に隣接するＩＩ−Ｖ
    Ｉ族化合物半導体層は、ＩＩ族元素の亜鉛と、ＶＩ族元
    素の硫黄およびセレンからなる群のうちの少なくともセ
    レンとを含むことを特徴とする請求項９記載の半導体発
    光素子。
  13. 【請求項１３】 前記ｐ型クラッド層と前記コンタクト
    層との間に、ＩＩ族元素の亜鉛およびＶＩ族元素のセレ
    ンを含む第１のＩＩ−ＶＩ族半導体層とＩＩ族元素の亜
    鉛およびＶＩ族元素のテルルを含む第２のＩＩ−ＶＩ族
    半導体層とを交互に積層した超格子層を備えたことを特
    徴とする請求項９記載の半導体発光素子。
  14. 【請求項１４】 前記ｐ型クラッド層と前記コンタクト
    層との間に、ＩＩ族元素の亜鉛とＶＩ族元素のセレンお
    よびテルルとを含み、セレンおよびテルルの組成比を積
    層方向で変化させたＩＩ−ＶＩ族化合物半導体層を備え
    たことを特徴とする請求項９記載の半導体発光素子。
  15. 【請求項１５】 前記ｐ側電極は、少なくとも一部が金
    あるいは金を含む金属により構成されたことを特徴とす
    る請求項９記載の半導体発光素子。
  16. 【請求項１６】 前記ｐ側電極は、少なくとも一部に前
    記ｐ側電極を構成する元素が前記コンタクト層側に拡散
    するのを防止するための拡散防止層を有することを特徴
    とする請求項９記載の半導体発光素子。
  17. 【請求項１７】 前記拡散防止層は、金（Ａｕ），銅
    （Ｃｕ），マンガン（Ｍｎ），モリブデン（Ｍｏ），ニ
    オブ（Ｎｂ），ニッケル（Ｎｉ），パラジウム（Ｐ
    ｄ），白金（Ｐｔ），タンタル（Ｔａ）およびチタン
    （Ｔｉ）からなる群のうちの少なくとも１種を少なくと
    も含むことを特徴とする請求項１６記載の半導体発光素
    子。
  18. 【請求項１８】 亜鉛（Ｚｎ），マグネシウム（Ｍ
    ｇ），ベリリウム（Ｂｅ），カドミウム（Ｃｄ），マン
    ガン（Ｍｎ）および水銀（Ｈｇ）からなる群のうちの少
    なくとも１種のＩＩ族元素と、酸素（Ｏ），硫黄
    （Ｓ），セレン（Ｓｅ）およびテルル（Ｔｅ）からなる
    群のうちの少なくとも１種のＶＩ族元素とを含むＩＩ−
    ＶＩ族化合物半導体によりそれぞれなるｎ型クラッド
    層，活性層およびｐ型クラッド層を少なくとも順次積層
    させた半導体発光素子を製造する半導体発光素子の製造
    方法であって、 少なくともｎ型クラッド層，活性層およびｐ型クラッド
    層を含む複数のＩＩ−ＶＩ族化合物半導体層を積層する
    積層工程と、 活性層よりもｐ型クラッド層側のＩＩ−ＶＩ族化合物半
    導体層の表面にアルカリ化合物層を形成するアルカリ化
    合物層形成工程と、 このアルカリ化合物層形成工程ののち、アルカリ化合物
    層を形成した領域に対応させてｐ側電極を形成するｐ側
    電極形成工程とを含むことを特徴とする半導体発光素子
    の製造方法。
  19. 【請求項１９】 更に、前記アルカリ化合物層形成工程
    ののち前記ｐ側電極形成工程に先立って、アルカリ化合
    物層を加熱処理をする加熱処理工程を含むことを特徴と
    する請求項１８記載の半導体発光素子の製造方法。
  20. 【請求項２０】 前記加熱処理工程は、少なくともエネ
    ルギービームを照射して行うことを特徴とする請求項１
    ９記載の半導体発光素子の製造方法。
  21. 【請求項２１】 前記加熱処理工程では、エキシマレー
    ザービームを用いることを特徴とする請求項２０記載の
    半導体発光素子の製造方法。
  22. 【請求項２２】 前記加熱処理工程では、２以上の異な
    るエネルギーを有するエネルギービームを複数回照射す
    ることを特徴とする請求項２０記載の半導体発光素子の
    製造方法。
  23. 【請求項２３】 前記加熱処理工程では、第１段階とし
    て小さなエネルギーを有するエネルギービームを少なく
    とも１回照射したのち、第２段階として大きなエネルギ
    ーを有するエネルギービームを少なくとも１回照射する
    ことを特徴とする請求項２２記載の半導体発光素子の製
    造方法。
  24. 【請求項２４】 前記加熱処理工程では、大気圧よりも
    高い圧力の不活性ガスまたは窒素ガス雰囲気とすること
    を特徴とする請求項１９記載の半導体発光素子の製造方
    法。
  25. 【請求項２５】 更に、前記アルカリ化合物層形成工程
    に先立って、アルカリ化合物層を形成する表面を加熱乾
    燥する加熱乾燥工程を含むことを特徴とする請求項１８
    記載の半導体発光素子の製造方法。
  26. 【請求項２６】 更に、前記積層工程ののち電流狭窄を
    するための電流狭窄部を形成する電流狭窄部形成工程を
    含むと共に、この電流狭窄工程ののち前記加熱乾燥工程
    を行うことを特徴とする請求項２５記載の半導体発光素
    子の製造方法。
  27. 【請求項２７】 前記アルカリ化合物層形成工程から前
    記加熱処理工程までは、乾燥雰囲気とすることを特徴と
    する請求項１９記載の半導体発光素子の製造方法。
  28. 【請求項２８】 前記アルカリ化合物層形成工程では、
    アルカリ化合物としてＮａ2 Ｓｅを用いアルカリ化合物
    層を形成することを特徴とする請求項１８記載の半導体
    発光素子の製造方法。
  29. 【請求項２９】 更に、前記ｐ側電極形成工程ののち、
    アルカリ化合物層を加熱処理をする加熱処理工程を含む
    ことを特徴とする請求項１８記載の半導体発光素子の製
    造方法。
  30. 【請求項３０】 更に、前記加熱処理工程ののち、再
    度、ｐ側電極を形成するｐ側電極再形成工程を含むこと
    を特徴とする請求項２９記載の半導体発光素子の製造方
    法。
  31. 【請求項３１】 亜鉛（Ｚｎ），マグネシウム（Ｍ
    ｇ），ベリリウム（Ｂｅ），カドミウム（Ｃｄ），マン
    ガン（Ｍｎ）および水銀（Ｈｇ）からなる群のうちの少
    なくとも１種のＩＩ族元素と、酸素（Ｏ），硫黄
    （Ｓ），セレン（Ｓｅ）およびテルル（Ｔｅ）からなる
    群のうちの少なくとも１種のＶＩ族元素とを含むＩＩ−
    ＶＩ族化合物半導体よりそれぞれなるｎ型クラッド層，
    活性層およびｐ型クラッド層が少なくとも順次積層され
    ると共に、ｐ型クラッド層に対してｐ側電極が電気的に
    接続された半導体発光素子を有する光装置であって、 前記半導体発光素子はｐ型クラッド層とｐ側電極との間
    にコンタクト層を有すると共に、このコンタクト層はア
    ルカリ金属元素をｐ型不純物として含むＩＩ−ＶＩ族化
    合物半導体により少なくとも一部が構成されたことを特
    徴とする光装置。
  32. 【請求項３２】 亜鉛（Ｚｎ），マグネシウム（Ｍ
    ｇ），ベリリウム（Ｂｅ），カドミウム（Ｃｄ），マン
    ガン（Ｍｎ）および水銀（Ｈｇ）からなる群のうちの少
    なくとも１種のＩＩ族元素と、酸素（Ｏ），硫黄
    （Ｓ），セレン（Ｓｅ）およびテルル（Ｔｅ）からなる
    群のうちの少なくとも１種のＶＩ族元素とを含むＩＩ−
    ＶＩ族化合物半導体よりそれぞれなるｎ型クラッド層，
    活性層およびｐ型クラッド層が少なくとも順次積層され
    ると共に、ｐ型クラッド層に対してｐ側電極が電気的に
    接続された半導体発光素子を有する光装置であって、 前記半導体発光素子は、ｐ型クラッド層とｐ側電極との
    間に、アルカリ化合物とＩＩ−ＶＩ族化合物半導体との
    熱反応生成物を含む、あるいはアルカリ化合物とＩＩ−
    ＶＩ族化合物半導体との熱反応生成物およびアルカリ化
    合物を含むコンタクト層を備えたことを特徴とする光装
    置。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007036300A (ja) * 2006-11-13 2007-02-08 Sumitomo Electric Ind Ltd 半導体光素子、およびコンタクトを形成する方法

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3517876B2 (ja) * 1998-10-14 2004-04-12 セイコーエプソン株式会社 強誘電体薄膜素子の製造方法、インクジェット式記録ヘッド及びインクジェットプリンタ
JP4493153B2 (ja) * 2000-04-19 2010-06-30 シャープ株式会社 窒化物系半導体発光素子
US20050146993A1 (en) * 2002-10-25 2005-07-07 Fujitsu Limited Magneto-optical recording medium, information recording/reproducing method, and magnetic recording apparatus
JP4085953B2 (ja) * 2003-10-22 2008-05-14 住友電気工業株式会社 半導体光素子
US7440515B2 (en) * 2004-10-25 2008-10-21 Atmel Corporation System and method for controlling modulation

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5140385A (en) * 1987-03-27 1992-08-18 Misawa Co., Ltd. Light emitting element and method of manufacture
GB2226698B (en) 1988-11-15 1992-05-20 Kokusai Denshin Denwa Co Ltd A light emitting semiconductor device
US5396103A (en) * 1991-05-15 1995-03-07 Minnesota Mining And Manufacturing Company Graded composition ohmic contact for P-type II-VI semiconductors
US5306662A (en) * 1991-11-08 1994-04-26 Nichia Chemical Industries, Ltd. Method of manufacturing P-type compound semiconductor
WO1994015369A1 (en) * 1992-12-22 1994-07-07 Research Corporation Technologies, Inc. Group ii-vi compound semiconductor light emitting devices and an ohmic contact therefor
JPH07263751A (ja) * 1994-03-24 1995-10-13 Sharp Corp Ｉｉ−ｖｉ族化合物半導体装置及びその製造方法

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007036300A (ja) * 2006-11-13 2007-02-08 Sumitomo Electric Ind Ltd 半導体光素子、およびコンタクトを形成する方法

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