JPH11289109A - 化合物半導体発光素子 - Google Patents
化合物半導体発光素子Info
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- JPH11289109A JPH11289109A JP11048004A JP4800499A JPH11289109A JP H11289109 A JPH11289109 A JP H11289109A JP 11048004 A JP11048004 A JP 11048004A JP 4800499 A JP4800499 A JP 4800499A JP H11289109 A JPH11289109 A JP H11289109A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 電気的特性及び光学特性の良好な化合物半導
体発光素子を提供する 【解決手段】 化合物半導体発光素子において、Ｎ型Ｇ
ａＮ層と、該Ｎ型ＧａＮ層の上に形成されたＧａ1-xＡ
ｌxＮからなるＮ型クラッド層と、該Ｎ型クラッド層の
上に形成された活性層を備える。また、Ｎ型ＧａＮ層
と、該Ｎ型ＧａＮ層の上に形成されたＧａ1-xＡｌxＮか
らなるＮ型クラッド層と、該Ｎ型クラッド層の上に形成
されたＧａ1-xＡｌxＮからなる活性層とを備え、前記Ｎ
型クラッド層もしくは活性層は、Ｉｎの材料ガスを同時
に供給して成長させたＩｎxＧａyＡｌ1- x-yＮ (０≦
ｘ，ｙ≦１)として形成する。
体発光素子を提供する 【解決手段】 化合物半導体発光素子において、Ｎ型Ｇ
ａＮ層と、該Ｎ型ＧａＮ層の上に形成されたＧａ1-xＡ
ｌxＮからなるＮ型クラッド層と、該Ｎ型クラッド層の
上に形成された活性層を備える。また、Ｎ型ＧａＮ層
と、該Ｎ型ＧａＮ層の上に形成されたＧａ1-xＡｌxＮか
らなるＮ型クラッド層と、該Ｎ型クラッド層の上に形成
されたＧａ1-xＡｌxＮからなる活性層とを備え、前記Ｎ
型クラッド層もしくは活性層は、Ｉｎの材料ガスを同時
に供給して成長させたＩｎxＧａyＡｌ1- x-yＮ (０≦
ｘ，ｙ≦１)として形成する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、Ｇａ1-xＡｌxＮ層
（０≦x≦１）又はＩｎxＧａyＡｌ1-x-yＮ層（０≦ｘ，
ｙ≦１）を気相成長させる化合物半導体の成長方法に関
し、より詳しくは結晶性が良好で抵抗率の低い化合物半
導体の成長方法、並びにこの成長方法を応用した化合物
半導体発光素子及びその製造方法に関する。
（０≦x≦１）又はＩｎxＧａyＡｌ1-x-yＮ層（０≦ｘ，
ｙ≦１）を気相成長させる化合物半導体の成長方法に関
し、より詳しくは結晶性が良好で抵抗率の低い化合物半
導体の成長方法、並びにこの成長方法を応用した化合物
半導体発光素子及びその製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】ＧａＮ（窒化ガリウム）はIII族元素で
あるガリウム及びＶ族元素である窒素から構成される化
合物半導体であり、直接遷移型バンド構造を有する。従
って、該化合物半導体を利用して、伝導帯−価電子帯間
遷移による紫外発光素子であって、室温で３.３９ｅＶ
程度の禁制帯幅及び３６６ｎｍ程度のピーク波長を有す
る紫外発光素子を製造できることが期待されている。
あるガリウム及びＶ族元素である窒素から構成される化
合物半導体であり、直接遷移型バンド構造を有する。従
って、該化合物半導体を利用して、伝導帯−価電子帯間
遷移による紫外発光素子であって、室温で３.３９ｅＶ
程度の禁制帯幅及び３６６ｎｍ程度のピーク波長を有す
る紫外発光素子を製造できることが期待されている。
【０００３】しかし、発光ダイオード及び半導体レーザ
などの発光素子を得るにはＰ型結晶とＮ型結晶とを隣合
わせにしたいわゆるＰＮ接合が必要であるが、従来はＧ
ａＮからなるＰ型結晶を製造することは困難であった。
その理由は、ＧａＮは禁制帯幅が大きいため、本来は室
温では絶縁体となるはずだが、従来の工程でＧａＮを製
造すると、不純物をドーピングしない結晶（アンドープ
結晶）でも常にＮ型結晶となり、しかもその自由電子濃
度は１０19cm-3以上と極めて高くなるからである。これ
は格子欠陥、特に窒素空孔がドナーとして働くためと考
えられている。
などの発光素子を得るにはＰ型結晶とＮ型結晶とを隣合
わせにしたいわゆるＰＮ接合が必要であるが、従来はＧ
ａＮからなるＰ型結晶を製造することは困難であった。
その理由は、ＧａＮは禁制帯幅が大きいため、本来は室
温では絶縁体となるはずだが、従来の工程でＧａＮを製
造すると、不純物をドーピングしない結晶（アンドープ
結晶）でも常にＮ型結晶となり、しかもその自由電子濃
度は１０19cm-3以上と極めて高くなるからである。これ
は格子欠陥、特に窒素空孔がドナーとして働くためと考
えられている。
【０００４】また、Ｐ形結晶を得るために、Ｍｇ等のア
クセプター不純物をドーピングしてＧａ1-xＡｌxＮ（０
≦ｘ≦１）層を形成しても、Ｍｇが不活性化された抵抗
率の高い結晶になってしまう。この原因についても格子
欠陥が考えられる。すなわち、Ｇａ1-xＡｌxＮ（０≦ｘ
≦１）結晶を形成する際に、Ｖ族元素である窒素の空孔
が発生し、該結晶の格子中に拡張性の歪が与えられ、こ
の拡張性の歪のために、ドーピングされたアクセプター
不純物はＧａ及びＡｌの格子位置に入り難くなり、その
ため不活性化されてしまうからである。
クセプター不純物をドーピングしてＧａ1-xＡｌxＮ（０
≦ｘ≦１）層を形成しても、Ｍｇが不活性化された抵抗
率の高い結晶になってしまう。この原因についても格子
欠陥が考えられる。すなわち、Ｇａ1-xＡｌxＮ（０≦ｘ
≦１）結晶を形成する際に、Ｖ族元素である窒素の空孔
が発生し、該結晶の格子中に拡張性の歪が与えられ、こ
の拡張性の歪のために、ドーピングされたアクセプター
不純物はＧａ及びＡｌの格子位置に入り難くなり、その
ため不活性化されてしまうからである。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】このような問題を解決
する改善方法として、例えばJapanese Journal of Appl
ied Physics 28（1989）p2112-p2114に開示された方法
がある。それは、電子線照射によりアクセプター不純物
を活性化する方法であって、ＭｇをドープしたＧａＮの
フィルムに電子線を照射することによってＰ型結晶を得
たと報告しているが、その抵抗率は35Ω・ｍ、ホール濃
度は２×１０16cm-3と依然として高抵抗、低キャリア濃
度である。このＰ型結晶を用いて製造された発光ダイオ
ード（LED）素子は、紫外領域で発光しているが効率が
悪く、電気的特性の改善が今後の課題となっている。
する改善方法として、例えばJapanese Journal of Appl
ied Physics 28（1989）p2112-p2114に開示された方法
がある。それは、電子線照射によりアクセプター不純物
を活性化する方法であって、ＭｇをドープしたＧａＮの
フィルムに電子線を照射することによってＰ型結晶を得
たと報告しているが、その抵抗率は35Ω・ｍ、ホール濃
度は２×１０16cm-3と依然として高抵抗、低キャリア濃
度である。このＰ型結晶を用いて製造された発光ダイオ
ード（LED）素子は、紫外領域で発光しているが効率が
悪く、電気的特性の改善が今後の課題となっている。
【０００６】このように従来の技術では、良好なＰＮ接
合を実現できるような良好な結晶性と低い抵抗率とを有
するＮ型結晶及びＰ型結晶を製造（成長）することは困
難である。また、このような結晶を応用した発光ダイオ
ード素子等の化合物半導体発光素子についても十分な特
性が得られるものを製造できなかったのが現状である。
合を実現できるような良好な結晶性と低い抵抗率とを有
するＮ型結晶及びＰ型結晶を製造（成長）することは困
難である。また、このような結晶を応用した発光ダイオ
ード素子等の化合物半導体発光素子についても十分な特
性が得られるものを製造できなかったのが現状である。
【０００７】本発明は、上記の課題を解決するものであ
り、格子欠陥がない良好な結晶が得られる化合物半導体
の成長方法、特に低抵抗の良好なＰ型結晶が得られる化
合物半導体の成長方法を提供することを目的とする。
り、格子欠陥がない良好な結晶が得られる化合物半導体
の成長方法、特に低抵抗の良好なＰ型結晶が得られる化
合物半導体の成長方法を提供することを目的とする。
【０００８】また、本発明の他の目的は、電気的及び光
学的特性が良好な化合物半導体発光素子及びその製造方
法を提供することにある。
学的特性が良好な化合物半導体発光素子及びその製造方
法を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】本発明の化合物半導体の
成長方法は、成長装置内でＧａ1-xＡｌxＮ層（０≦ｘ≦
１）を成長させる際に、該Ｇａ1-xＡｌxＮ層に、原子半
径がＧａ及びＡｌよりも大きいIII族元素を１×１０17c
m-3から７×１０22cm-3までの濃度範囲だけ添加する工
程を含んでおり、そのことにより上記目的が達成され
る。
成長方法は、成長装置内でＧａ1-xＡｌxＮ層（０≦ｘ≦
１）を成長させる際に、該Ｇａ1-xＡｌxＮ層に、原子半
径がＧａ及びＡｌよりも大きいIII族元素を１×１０17c
m-3から７×１０22cm-3までの濃度範囲だけ添加する工
程を含んでおり、そのことにより上記目的が達成され
る。
【００１０】また、本発明の化合物半導体の成長方法
は、成長装置内でＩｎxＧａyＡｌ1-x- yＮ層（０≦ｘ，
ｙ≦１）を成長させる際に、該ＩｎxＧａyＡｌ1-x-yＮ
層に、原子半径がＮよりも大きいＶ族元素を１×１０17
cm-3から１×１０23cm-3までの濃度範囲だけ添加する工
程を含んでおり、そのことにより上記目的が達成され
る。
は、成長装置内でＩｎxＧａyＡｌ1-x- yＮ層（０≦ｘ，
ｙ≦１）を成長させる際に、該ＩｎxＧａyＡｌ1-x-yＮ
層に、原子半径がＮよりも大きいＶ族元素を１×１０17
cm-3から１×１０23cm-3までの濃度範囲だけ添加する工
程を含んでおり、そのことにより上記目的が達成され
る。
【００１１】前記のいずれの化合物半導体を成長する際
にも、ドナー不純物を同時にドーピングするとＮ型半導
体が得られ、アクセプター不純物を同時にドーピングす
るとＰ型半導体が得られる。
にも、ドナー不純物を同時にドーピングするとＮ型半導
体が得られ、アクセプター不純物を同時にドーピングす
るとＰ型半導体が得られる。
【００１２】また、本発明の化合物半導体発光素子の製
造方法は、原子半径がＮよりも大きいＶ族元素を１×１
０17cm-3から１×１０23cm-3までの濃度範囲だけ添加し
て、成長装置内でＩｎxＧａyＡｌ1-x-yＮ層（０≦ｘ，
ｙ≦１）を成長させる工程と、該ＩｎxＧａyＡｌ1-x-y
Ｎ層を利用してＰＮ接合を形成する工程とを含んでお
り、そのことにより上記目的が達成される。
造方法は、原子半径がＮよりも大きいＶ族元素を１×１
０17cm-3から１×１０23cm-3までの濃度範囲だけ添加し
て、成長装置内でＩｎxＧａyＡｌ1-x-yＮ層（０≦ｘ，
ｙ≦１）を成長させる工程と、該ＩｎxＧａyＡｌ1-x-y
Ｎ層を利用してＰＮ接合を形成する工程とを含んでお
り、そのことにより上記目的が達成される。
【００１３】また、前記の製造方法を利用して得られる
化合物半導体発光素子によっても、上記目的が達成され
る。
化合物半導体発光素子によっても、上記目的が達成され
る。
【００１４】前記の製造方法は、好ましくは、ＩｎxＧ
ａyＡｌ1-x-yＮ層を成長させる際に、ドナー不純物を同
時にドーピングする工程及び／又はアクセプター不純物
を同時にドーピングする工程を含む。
ａyＡｌ1-x-yＮ層を成長させる際に、ドナー不純物を同
時にドーピングする工程及び／又はアクセプター不純物
を同時にドーピングする工程を含む。
【００１５】
【作用】上記のように、Ｇａ1-xＡｌxＮ層（０≦ｘ≦
１）の結晶を形成する際に、Ｇａ及びＡｌよりも原子半
径の大きいIII族元素、例えばＩｎを添加すると、又
は、ＩｎxＧａyＡｌ1-x-yＮ層（０≦ｘ，ｙ≦１）の結
晶を形成する際に、Ｎよりも原子半径の大きいＶ族元
素、例えばＰ，Ａｓ，Ｓｂを添加すると、成長する結晶
に圧縮性歪が与えられる。これにより、窒素空孔に起因
する結晶中の拡張性歪を緩和することができる。その結
果、格子欠陥（点欠陥）の少ない結晶性の良好な化合物
半導体が得られる。
１）の結晶を形成する際に、Ｇａ及びＡｌよりも原子半
径の大きいIII族元素、例えばＩｎを添加すると、又
は、ＩｎxＧａyＡｌ1-x-yＮ層（０≦ｘ，ｙ≦１）の結
晶を形成する際に、Ｎよりも原子半径の大きいＶ族元
素、例えばＰ，Ａｓ，Ｓｂを添加すると、成長する結晶
に圧縮性歪が与えられる。これにより、窒素空孔に起因
する結晶中の拡張性歪を緩和することができる。その結
果、格子欠陥（点欠陥）の少ない結晶性の良好な化合物
半導体が得られる。
【００１６】また、上記の工程において、さらにアクセ
プター不純物を添加すれば、アクセプター不純物は容易
にIII族格子位置に入り、活性化されるため、低抵抗の
良好なＰ型結晶が得られる。
プター不純物を添加すれば、アクセプター不純物は容易
にIII族格子位置に入り、活性化されるため、低抵抗の
良好なＰ型結晶が得られる。
【００１７】このようにして得られた結晶からなるＰＮ
接合は、電気的及び光学的特性が良好である。このＰＮ
接合を利用すれば、紫外から青色にかけての発光ダイオ
ード（LED）及び半導体レーザ（LD）等の発光素子が実
現できる。
接合は、電気的及び光学的特性が良好である。このＰＮ
接合を利用すれば、紫外から青色にかけての発光ダイオ
ード（LED）及び半導体レーザ（LD）等の発光素子が実
現できる。
【００１８】
【発明の実施の形態】［実施例１］Ｇａ1-xＡｌxＮ層
（０≦ｘ≦１）を気相成長させるために、ＭＯＣＶＤ
（有機金属気相成長法）装置を使用し、Ｇａの材料ガス
としてＴＭＧ（トリメチルガリウム）を、Ａｌの材料ガ
スとしてＴＭＡ（トリメチルアルミニウム）を、Ｎの材
料としてＮＨ3（アンモニア）又はＮ2（窒素ガス）をそ
れぞれ使用した。
（０≦ｘ≦１）を気相成長させるために、ＭＯＣＶＤ
（有機金属気相成長法）装置を使用し、Ｇａの材料ガス
としてＴＭＧ（トリメチルガリウム）を、Ａｌの材料ガ
スとしてＴＭＡ（トリメチルアルミニウム）を、Ｎの材
料としてＮＨ3（アンモニア）又はＮ2（窒素ガス）をそ
れぞれ使用した。
【００１９】また、Ｇａ1-xＡｌxＮ層に添加される元素
として、Ｇａ及びＡｌよりも原子半径の大きいIII族元
素を用いた。下記表１にIII族元素の共有結合半径を示
す。本実施例１では、表１に示したIII族元素の共有結
合半径をもとにＩｎを選択し、Ｉｎの材料ガスとしてＴ
ＭＩ（トリメチルインジウム）を使用した。
として、Ｇａ及びＡｌよりも原子半径の大きいIII族元
素を用いた。下記表１にIII族元素の共有結合半径を示
す。本実施例１では、表１に示したIII族元素の共有結
合半径をもとにＩｎを選択し、Ｉｎの材料ガスとしてＴ
ＭＩ（トリメチルインジウム）を使用した。
【００２０】
【表１】 初めに、アンドープ結晶を製造（成長）する場合につい
て説明する。
て説明する。
【００２１】ＭＯＣＶＤ装置内でＧａＡｓ基板上にＴＭ
Ｇ，ＴＭＡ及びＮＨ3を供給し、同時にＴＭＩを供給
し、Ｉｎの濃度範囲が１×１０16cm-3から１×１０23cm
-3になるＧａ1-xＡｌxＮ層（ｘ＝0.50）を成長した。
Ｇ，ＴＭＡ及びＮＨ3を供給し、同時にＴＭＩを供給
し、Ｉｎの濃度範囲が１×１０16cm-3から１×１０23cm
-3になるＧａ1-xＡｌxＮ層（ｘ＝0.50）を成長した。
【００２２】図１に、得られた結晶中の自由電子濃度
と、Ｉｎ濃度との関係を示す。図１から明らかなよう
に、Ｉｎ濃度が１×１０17cm-3から１×１０23cm-3まで
の範囲で自由電子濃度が減少している。そして、Ｉｎ濃
度が１×１０21cm-3のときに自由電子濃度は１×１０16
cm-3となり最小値を示した。この結果は、Ｉｎを添加し
ない場合の自由電子濃度が１×１０19cm-3以上であった
ことを考えると、窒素空孔に起因する残留ドナー濃度が
１０００分の１以下に減少したことを意味している。す
なわち格子欠陥の少ない良好なＧａ1-xＡｌxＮ層（ｘ＝
0.50）の結晶が得られたことを示している。
と、Ｉｎ濃度との関係を示す。図１から明らかなよう
に、Ｉｎ濃度が１×１０17cm-3から１×１０23cm-3まで
の範囲で自由電子濃度が減少している。そして、Ｉｎ濃
度が１×１０21cm-3のときに自由電子濃度は１×１０16
cm-3となり最小値を示した。この結果は、Ｉｎを添加し
ない場合の自由電子濃度が１×１０19cm-3以上であった
ことを考えると、窒素空孔に起因する残留ドナー濃度が
１０００分の１以下に減少したことを意味している。す
なわち格子欠陥の少ない良好なＧａ1-xＡｌxＮ層（ｘ＝
0.50）の結晶が得られたことを示している。
【００２３】同様の条件でＧａＮ層及びＡｌＮ層を成長
させたところ、それぞれ自由電子の濃度が１×１０16cm
-3から３×１０16cm-3まで低減できた。従って、全ての
組成比（０≦ｘ≦１）のＧａ1-xＡｌxＮ層について、Ｉ
ｎの添加による効果があるといえる。
させたところ、それぞれ自由電子の濃度が１×１０16cm
-3から３×１０16cm-3まで低減できた。従って、全ての
組成比（０≦ｘ≦１）のＧａ1-xＡｌxＮ層について、Ｉ
ｎの添加による効果があるといえる。
【００２４】次に、Ｎ型結晶を製造する場合について説
明する。
明する。
【００２５】上記と同様の条件でＩｎを添加しながらＧ
ａ1-xＡｌxＮ層を成長させる際に、ドナー不純物として
ＳｉＨ4ガスを、Ｓｉの濃度が１×1019cm-3程度となる
ようにドーピングしたところ、２０００cm2／V・Sの移
動度を有するＮ型結晶（Ｎ型伝導型結晶）が得られ、Ｉ
ｎを添加しないで得られたＮ型結晶に比べて移動度が大
幅に改善された。
ａ1-xＡｌxＮ層を成長させる際に、ドナー不純物として
ＳｉＨ4ガスを、Ｓｉの濃度が１×1019cm-3程度となる
ようにドーピングしたところ、２０００cm2／V・Sの移
動度を有するＮ型結晶（Ｎ型伝導型結晶）が得られ、Ｉ
ｎを添加しないで得られたＮ型結晶に比べて移動度が大
幅に改善された。
【００２６】次に、Ｐ型結晶（Ｐ型伝導型結晶）を製造
する場合について説明する。
する場合について説明する。
【００２７】ＭＯＣＶＤ装置内でＧａＡｓ基板上にＴＭ
Ｇ及びＮＨ3を供給し、同時にＩｎの濃度範囲が１×１
０16cm-3から１×１０23cm-3になるようにＴＭＩを供給
し、この時さらに、アクセプター不純物としてＤＭＺｎ
（ジメチル亜鉛）をドーピングした。
Ｇ及びＮＨ3を供給し、同時にＩｎの濃度範囲が１×１
０16cm-3から１×１０23cm-3になるようにＴＭＩを供給
し、この時さらに、アクセプター不純物としてＤＭＺｎ
（ジメチル亜鉛）をドーピングした。
【００２８】図２に、得られたＰ型結晶中の活性化した
アクセプター濃度と、Ｉｎ濃度との関係を示す。図２か
らわかるように、Ｉｎ濃度が１×１０17cm-3から７×１
０22cm-3までの範囲で活性化したアクセプター濃度が増
加している。そして、Ｉｎ濃度が１×１０21cm-3の時に
活性化したアクセプター濃度は５×１０18cm-3と最大値
を示した。このＩｎ濃度を有するＧａＮ層の抵抗率は５
Ωｍ、移動度は８０cm 2／V・Sであり、同様の条件でＩ
ｎを添加せずに得られた結晶に比べて大幅に低抵抗化が
実現できた。
アクセプター濃度と、Ｉｎ濃度との関係を示す。図２か
らわかるように、Ｉｎ濃度が１×１０17cm-3から７×１
０22cm-3までの範囲で活性化したアクセプター濃度が増
加している。そして、Ｉｎ濃度が１×１０21cm-3の時に
活性化したアクセプター濃度は５×１０18cm-3と最大値
を示した。このＩｎ濃度を有するＧａＮ層の抵抗率は５
Ωｍ、移動度は８０cm 2／V・Sであり、同様の条件でＩ
ｎを添加せずに得られた結晶に比べて大幅に低抵抗化が
実現できた。
【００２９】これは原子半径の大きいIII族元素のＩｎ
を添加することにより窒素空孔に起因する格子歪を緩和
し、II族元素のアクセプター不純物がIII族元素の格子
位置に入り易く、かつ活性化されたためと考えられる。
を添加することにより窒素空孔に起因する格子歪を緩和
し、II族元素のアクセプター不純物がIII族元素の格子
位置に入り易く、かつ活性化されたためと考えられる。
【００３０】また、アクセプター不純物としてＺｎ以外
に、Ｍｇ、Ｂｅ等の他のII族元素を用いてもよく、同様
の条件でＧａＮ層を成長させたところ低抵抗のＰ型結晶
が得られた。
に、Ｍｇ、Ｂｅ等の他のII族元素を用いてもよく、同様
の条件でＧａＮ層を成長させたところ低抵抗のＰ型結晶
が得られた。
【００３１】また、ＡｌＮ層及びＧａ1-xＡｌxＮ層（ｘ
＝0.50）を同様の条件で成長させた場合も、アクセプタ
ー不純物及びＩｎの添加によって良好なＰ型結晶が得ら
れた。従って、全ての組成比（０≦ｘ≦１）のＧａ1-x
ＡｌxＮ層について、Ｉｎの添加による効果があるとい
える。
＝0.50）を同様の条件で成長させた場合も、アクセプタ
ー不純物及びＩｎの添加によって良好なＰ型結晶が得ら
れた。従って、全ての組成比（０≦ｘ≦１）のＧａ1-x
ＡｌxＮ層について、Ｉｎの添加による効果があるとい
える。
【００３２】［実施例２］本実施例２では、Ｇａ1-xＡ
ｌxＮ層（０≦ｘ≦１）を気相成長させるために、ＭＯ
ＭＢＥ（有機金属分子線エピタキシー法）装置を使用
し、Ｇａの材料ガスとしてＴＭＧを、Ａｌの材料ガスと
してＴＭＡを、Ｎの材料としてＮＨ3又はＮ2を使用し
た。
ｌxＮ層（０≦ｘ≦１）を気相成長させるために、ＭＯ
ＭＢＥ（有機金属分子線エピタキシー法）装置を使用
し、Ｇａの材料ガスとしてＴＭＧを、Ａｌの材料ガスと
してＴＭＡを、Ｎの材料としてＮＨ3又はＮ2を使用し
た。
【００３３】また、Ｇａ1-xＡｌxＮ層に添加される元素
として、Ｎよりも原子半径の大きいＶ族元素を用いた。
下記表２にＶ族元素の共有結合半径を示す。本実施例２
では、表２に示したＶ族元素の共有結合半径をもとに
Ｐ、Ａｓ、及びＳｂを選択し、材料ガスとして、それぞ
れＰＨ3、ＡｓＨ3、及びＳｂを使用した。
として、Ｎよりも原子半径の大きいＶ族元素を用いた。
下記表２にＶ族元素の共有結合半径を示す。本実施例２
では、表２に示したＶ族元素の共有結合半径をもとに
Ｐ、Ａｓ、及びＳｂを選択し、材料ガスとして、それぞ
れＰＨ3、ＡｓＨ3、及びＳｂを使用した。
【００３４】
【表２】 初めに、アンドープ結晶を製造する場合について説明す
る。
る。
【００３５】ＭＯＭＢＥ装置内でＧａＡｓ基板上に、成
長温度600℃で、ＴＭＧ、ＴＭＡ及びＮＨ3を供給してＧ
ａ1-xＡｌxＮ層（ｘ＝0.30）を成長し、この結晶中のＶ
族元素（Ｐ、Ａｓ又はＳｂ）の濃度範囲が１×１０16cm
-3から１×１０23cm-3になるように、ＰＨ3、ＡｓＨ3、
又はＳｂを供給した。
長温度600℃で、ＴＭＧ、ＴＭＡ及びＮＨ3を供給してＧ
ａ1-xＡｌxＮ層（ｘ＝0.30）を成長し、この結晶中のＶ
族元素（Ｐ、Ａｓ又はＳｂ）の濃度範囲が１×１０16cm
-3から１×１０23cm-3になるように、ＰＨ3、ＡｓＨ3、
又はＳｂを供給した。
【００３６】図３に得られた結晶中の自由電子濃度と、
Ｐ、Ａｓ及びＳｂ濃度との関係を示す。図３から明らか
なように、Ｐ、Ａｓ及びＳｂ濃度が１×１０16cm-3から
１×１０23cm-3までの範囲で、自由電子濃度が減少して
いる。そして、Ｐの場合は濃度が４×１０21cm-3のとき
に自由電子濃度は１×１０16cm-3となり最小値を示し
た。この結果は、Ｎよりも原子半径の大きいＶ族元素を
添加しない場合の自由電子濃度が１×１０19cm-3以上で
あったことを考えると、窒素空孔に起因する残留ドナー
濃度が１０００分の１以下に減少したことを意味してい
る。すなわち、格子欠陥の少ない良好なＧａ1-xＡｌxＮ
層（ｘ＝0.30）の結晶が得られたことを示している。
Ｐ、Ａｓ及びＳｂ濃度との関係を示す。図３から明らか
なように、Ｐ、Ａｓ及びＳｂ濃度が１×１０16cm-3から
１×１０23cm-3までの範囲で、自由電子濃度が減少して
いる。そして、Ｐの場合は濃度が４×１０21cm-3のとき
に自由電子濃度は１×１０16cm-3となり最小値を示し
た。この結果は、Ｎよりも原子半径の大きいＶ族元素を
添加しない場合の自由電子濃度が１×１０19cm-3以上で
あったことを考えると、窒素空孔に起因する残留ドナー
濃度が１０００分の１以下に減少したことを意味してい
る。すなわち、格子欠陥の少ない良好なＧａ1-xＡｌxＮ
層（ｘ＝0.30）の結晶が得られたことを示している。
【００３７】同様の条件でＧａＮ層及びＡｌＮ層を成長
させたところ、Ｐ、Ａｓ及びＳｂ濃度が１×１０16cm-3
から１×１０23cm-3までの範囲で、それぞれ自由電子濃
度が低減できた。従って、全ての組成比（０≦ｘ≦１）
のＧａ1-xＡｌxＮ層について、Ｎよりも原子半径の大き
いＶ族元素の添加による効果があるといえる。
させたところ、Ｐ、Ａｓ及びＳｂ濃度が１×１０16cm-3
から１×１０23cm-3までの範囲で、それぞれ自由電子濃
度が低減できた。従って、全ての組成比（０≦ｘ≦１）
のＧａ1-xＡｌxＮ層について、Ｎよりも原子半径の大き
いＶ族元素の添加による効果があるといえる。
【００３８】次に、Ｎ型結晶を製造する場合について説
明する。
明する。
【００３９】上記と同様の条件でＮよりも原子半径の大
きいＶ族元素を添加しながらＧａ1- xＡｌxＮ層を成長さ
せる際に、ドナー不純物としてＳｉＨ4ガスを、Ｓｉの
濃度が１×１０19cm-3程度となるようにドーピングした
ところ、２０００cm2／V・Sの移動度を有するＮ型結晶
が得られ、Ｎよりも原子半径の大きいＶ族元素を添加し
ないで得られたＮ型結晶に比べて移動度が大幅に改善さ
れた。
きいＶ族元素を添加しながらＧａ1- xＡｌxＮ層を成長さ
せる際に、ドナー不純物としてＳｉＨ4ガスを、Ｓｉの
濃度が１×１０19cm-3程度となるようにドーピングした
ところ、２０００cm2／V・Sの移動度を有するＮ型結晶
が得られ、Ｎよりも原子半径の大きいＶ族元素を添加し
ないで得られたＮ型結晶に比べて移動度が大幅に改善さ
れた。
【００４０】次に、Ｐ型結晶を製造する場合について説
明する。
明する。
【００４１】ＭＯＭＢＥ装置内でＧａＡｓ基板上に、Ｔ
ＭＧ、ＴＭＡ及びＮＨ3を供給してＧａ1-xＡｌxＮ層
（ｘ＝0.30）を成長し、同時にこのＧａ1-xＡｌxＮ層中
のＰ、Ａｓ又はＳｂの濃度範囲が１×１０16cm-3から１
×１０23cm-3になるように、ＰＨ3、ＡｓＨ3、又はＳｂ
固体をそれぞれ供給した。この時さらに、アクセプター
不純物としてＺｎをドーピングした。
ＭＧ、ＴＭＡ及びＮＨ3を供給してＧａ1-xＡｌxＮ層
（ｘ＝0.30）を成長し、同時にこのＧａ1-xＡｌxＮ層中
のＰ、Ａｓ又はＳｂの濃度範囲が１×１０16cm-3から１
×１０23cm-3になるように、ＰＨ3、ＡｓＨ3、又はＳｂ
固体をそれぞれ供給した。この時さらに、アクセプター
不純物としてＺｎをドーピングした。
【００４２】図４に、得られた結晶中の活性化したアク
セプター濃度と、Ｐ、Ａｓ及びＳｂ濃度との関係を示
す。図４からわかるように、Ｐ、Ａｓ及びＳｂ濃度が１
×１０ 16cm-3から１×１０23cm-3までの範囲で、活性化
したアクセプター濃度が増加している。そして、Ｐの場
合は濃度が１×１０22cm-3の時に活性化したアクセプタ
ー濃度が１．１×１０19cm-3と最大値を示した。このＰ
濃度を有するＧａ1-xＡｌxＮ層の抵抗率は５Ωｍ、移動
度は８０cm2／V・Sであり、同様の条件でＮよりも原子
半径の大きいＶ族元素を添加せずに得られた結晶に比
べ、大幅に低抵抗化を実現できた。
セプター濃度と、Ｐ、Ａｓ及びＳｂ濃度との関係を示
す。図４からわかるように、Ｐ、Ａｓ及びＳｂ濃度が１
×１０ 16cm-3から１×１０23cm-3までの範囲で、活性化
したアクセプター濃度が増加している。そして、Ｐの場
合は濃度が１×１０22cm-3の時に活性化したアクセプタ
ー濃度が１．１×１０19cm-3と最大値を示した。このＰ
濃度を有するＧａ1-xＡｌxＮ層の抵抗率は５Ωｍ、移動
度は８０cm2／V・Sであり、同様の条件でＮよりも原子
半径の大きいＶ族元素を添加せずに得られた結晶に比
べ、大幅に低抵抗化を実現できた。
【００４３】これはＮよりも原子半径の大きいＶ族元素
を添加することにより窒素空孔に起因する格子歪を緩和
し、II族元素のアクセプター不純物がIII族元素の格子
位置に入り易く、かつ活性化され易くなったためと考え
られる。
を添加することにより窒素空孔に起因する格子歪を緩和
し、II族元素のアクセプター不純物がIII族元素の格子
位置に入り易く、かつ活性化され易くなったためと考え
られる。
【００４４】また、アクセプター不純物としてＺｎ以外
にＭｇ、Ｂｅ等の他のII族元素を利用して、同様の条件
でＧａ1-xＡｌxＮ層を成長させた場合も、Ｐ、Ａｓ又は
Ｓｂを添加することにより低抵抗のＰ型結晶が得られ
た。
にＭｇ、Ｂｅ等の他のII族元素を利用して、同様の条件
でＧａ1-xＡｌxＮ層を成長させた場合も、Ｐ、Ａｓ又は
Ｓｂを添加することにより低抵抗のＰ型結晶が得られ
た。
【００４５】また、ＡｌＮ層及びＧａＮ層を同様の条件
で成長させた場合も、アクセプター不純物、及びＰ、Ａ
ｓ又はＳｂの添加によって良好なＰ型結晶が得られた。
従って、全ての組成比（０≦ｘ≦１）のＧａ1-xＡｌxＮ
層について、Ｎよりも原子半径の大きいＶ族元素の添加
による効果があるといえる。
で成長させた場合も、アクセプター不純物、及びＰ、Ａ
ｓ又はＳｂの添加によって良好なＰ型結晶が得られた。
従って、全ての組成比（０≦ｘ≦１）のＧａ1-xＡｌxＮ
層について、Ｎよりも原子半径の大きいＶ族元素の添加
による効果があるといえる。
【００４６】また、ＩｎxＧａyＡｌ1-x-yＮ層（０≦
ｘ，ｙ≦１）を、Ｎよりも原子半径の大きいＶ族元素を
添加して、同様の条件で成長させたところ、Ｇａ1-xＡ
ｌxＮ層（０≦ｘ≦１）の場合よりもさらに良好な結晶
が得られた。すなわち、本実施例２における結果は、Ｇ
ａ1-xＡｌxＮ層（０≦ｘ≦１）をＩｎxＧａyＡｌ1-x-y
Ｎ層（０≦ｘ，y≦１）に置き換えることにより、さら
に改善されるものである。
ｘ，ｙ≦１）を、Ｎよりも原子半径の大きいＶ族元素を
添加して、同様の条件で成長させたところ、Ｇａ1-xＡ
ｌxＮ層（０≦ｘ≦１）の場合よりもさらに良好な結晶
が得られた。すなわち、本実施例２における結果は、Ｇ
ａ1-xＡｌxＮ層（０≦ｘ≦１）をＩｎxＧａyＡｌ1-x-y
Ｎ層（０≦ｘ，y≦１）に置き換えることにより、さら
に改善されるものである。
【００４７】以上の実施例１、２ではＭＯＣＶＤ装置又
はＭＯＭＢＥ装置を利用したが、ＭＢＥ（分子線エピタ
キシー法）装置等の他の装置でもよい。Ｇａ、Ａｌ及び
Ｎの材料、Ｇａ及びＡｌよりも原子半径の大きいIII族
元素の材料、及びＮよりも原子半径の大きいＶ族元素の
材料も、本実施例以外の他の化合物を用いてもよい。基
板についても、ＧａＡｓ基板以外にＳｉ、ＩｎＰ、Ｇａ
Ｐ等の他の半導体基板及びサファイヤ基板を用いても効
果があることは言うまでもない。
はＭＯＭＢＥ装置を利用したが、ＭＢＥ（分子線エピタ
キシー法）装置等の他の装置でもよい。Ｇａ、Ａｌ及び
Ｎの材料、Ｇａ及びＡｌよりも原子半径の大きいIII族
元素の材料、及びＮよりも原子半径の大きいＶ族元素の
材料も、本実施例以外の他の化合物を用いてもよい。基
板についても、ＧａＡｓ基板以外にＳｉ、ＩｎＰ、Ｇａ
Ｐ等の他の半導体基板及びサファイヤ基板を用いても効
果があることは言うまでもない。
【００４８】［実施例３］実施例２によって得られる化
合物半導体を利用して、図５（a）〜（b）に示す半導体
レーザ素子を製造した。以下にその製造方法を説明す
る。
合物半導体を利用して、図５（a）〜（b）に示す半導体
レーザ素子を製造した。以下にその製造方法を説明す
る。
【００４９】まず、ＭＯＭＢＥ装置内でＮ型ＧａＡｓ基
板３０１を、温度６００℃まで加熱し、ＴＭＧ、Ｎ2、
ＳｉＨ4及びＰＨ3を供給して、Ｎ型ＧａＮからなるバッ
ファ層３０２をその厚さが０．２μｍとなるように成長
させる。ここで、バッファ層３０２は２種以上の半導体
層による超格子でもよい。
板３０１を、温度６００℃まで加熱し、ＴＭＧ、Ｎ2、
ＳｉＨ4及びＰＨ3を供給して、Ｎ型ＧａＮからなるバッ
ファ層３０２をその厚さが０．２μｍとなるように成長
させる。ここで、バッファ層３０２は２種以上の半導体
層による超格子でもよい。
【００５０】次に、図５（a）に示すように、ＴＭＧ、
Ｎ2、ＳｉＨ4及びＰＨ3を供給したままでさらにＴＭＡ
の供給を開始し、Ｎ型Ｇａ1-xＡｌxＮ層（ｘ＝0.30）を
その厚さが１μｍとなるように成長させて、Ｎ型クラッ
ド層３０３を形成する。
Ｎ2、ＳｉＨ4及びＰＨ3を供給したままでさらにＴＭＡ
の供給を開始し、Ｎ型Ｇａ1-xＡｌxＮ層（ｘ＝0.30）を
その厚さが１μｍとなるように成長させて、Ｎ型クラッ
ド層３０３を形成する。
【００５１】次に、ＴＭＧ、Ｎ2及びＰＨ3を供給したま
まで、ＴＭＡ及びＳｉＨ4の供給を停止し、ＧａＮ層を
その厚さが０．１μｍとなるように成長させて、活性層
３０４を形成する。ここで該活性層３０４は、同時にＴ
ＭＡを供給して得られるＧａ 1-xＡｌxＮ層であっても、
ＳｉＨ4、ＤＥＺｎ等のドーパントを供給して得られる
結晶であってもよい。
まで、ＴＭＡ及びＳｉＨ4の供給を停止し、ＧａＮ層を
その厚さが０．１μｍとなるように成長させて、活性層
３０４を形成する。ここで該活性層３０４は、同時にＴ
ＭＡを供給して得られるＧａ 1-xＡｌxＮ層であっても、
ＳｉＨ4、ＤＥＺｎ等のドーパントを供給して得られる
結晶であってもよい。
【００５２】次に、ＴＭＧ、Ｎ2及びＰＨ3を供給したま
まで、さらにＴＭＡ及びＤＥＺｎの供給を開始し、Ｐ型
Ｇａ1-xＡｌxＮ層（ｘ＝0.30）をその厚さが１μｍとな
るように成長させて、Ｐ型クラッド層３０５を形成す
る。
まで、さらにＴＭＡ及びＤＥＺｎの供給を開始し、Ｐ型
Ｇａ1-xＡｌxＮ層（ｘ＝0.30）をその厚さが１μｍとな
るように成長させて、Ｐ型クラッド層３０５を形成す
る。
【００５３】次に、図５（b）に示すように、ＴＭＧ、
Ｎ2、ＰＨ3及びＤＥＺｎを供給したままでＴＭＡの供給
を停止して、Ｐ型ＧａＮ層をその厚さが０．５μｍとな
るように成長させて、Ｐ型コンタクト層３０６を形成す
る。
Ｎ2、ＰＨ3及びＤＥＺｎを供給したままでＴＭＡの供給
を停止して、Ｐ型ＧａＮ層をその厚さが０．５μｍとな
るように成長させて、Ｐ型コンタクト層３０６を形成す
る。
【００５４】続いて、Ｐ型電極３１０及びＮ型電極３１
１を積層させ、これにより図５（c）に示す半導体レー
ザ素子を作製する。ここで、ＰＨ3は全ての層の成長中
においてその濃度が１×１０22cm-3程度になるように供
給した。
１を積層させ、これにより図５（c）に示す半導体レー
ザ素子を作製する。ここで、ＰＨ3は全ての層の成長中
においてその濃度が１×１０22cm-3程度になるように供
給した。
【００５５】本実施例では、全面電極型の半導体レーザ
素子を例にとって説明しているが、同様の製造方法を利
用してストライプ構造をもつ半導体レーザ素子を製造す
ることも可能である。また、２回以上の成長を用いて導
波路を作製することも可能である。
素子を例にとって説明しているが、同様の製造方法を利
用してストライプ構造をもつ半導体レーザ素子を製造す
ることも可能である。また、２回以上の成長を用いて導
波路を作製することも可能である。
【００５６】また、Ｇａ1-xＡｌxＮ層の組成比xを適宜
に変更できることは言うまでもなく、導電型は全て逆で
もよい。また、Ｇａ1-xＡｌxＮ層の成長時に同時にＩｎ
の材料ガスを供給して、ＩｎxＧａyＡｌ1-x-yＮ層（０
≦ｘ，ｙ≦１）として成長させてもよい。
に変更できることは言うまでもなく、導電型は全て逆で
もよい。また、Ｇａ1-xＡｌxＮ層の成長時に同時にＩｎ
の材料ガスを供給して、ＩｎxＧａyＡｌ1-x-yＮ層（０
≦ｘ，ｙ≦１）として成長させてもよい。
【００５７】さらに、クラッド層３０３及び３０５のＧ
ａ1-xＡｌxＮ層又はＩｎxＧａyＡｌ 1-x-yＮ層の組成比
であるｘ又は／及びｙは積層方向に沿って変化していて
もよく、ＳＣＨ構造やＧＤＩＮ−ＳＣＨ構造も可能であ
る。また、活性層３０４についても量子井戸構造及び多
重量子井戸構造でもよい。
ａ1-xＡｌxＮ層又はＩｎxＧａyＡｌ 1-x-yＮ層の組成比
であるｘ又は／及びｙは積層方向に沿って変化していて
もよく、ＳＣＨ構造やＧＤＩＮ−ＳＣＨ構造も可能であ
る。また、活性層３０４についても量子井戸構造及び多
重量子井戸構造でもよい。
【００５８】本実施例の製造方法により製造された半導
体レーザは室温で連続発振が得られ、ピーク波長は３７
０ｎｍ付近であった。光出力は３ｍＷであったが、紫外
発光素子が実現できた。
体レーザは室温で連続発振が得られ、ピーク波長は３７
０ｎｍ付近であった。光出力は３ｍＷであったが、紫外
発光素子が実現できた。
【００５９】また、同様の製造方法で、活性層３０４の
厚さが１μｍ程度となるようにしたところ、ピーク波長
３６７ｎｍで発光し、ＬＥＤ（発光ダイオード）として
使用可能な発光素子が得られた。
厚さが１μｍ程度となるようにしたところ、ピーク波長
３６７ｎｍで発光し、ＬＥＤ（発光ダイオード）として
使用可能な発光素子が得られた。
【００６０】なお、ＰＮ接合を用いた半導体発光素子で
は，活性層がクラッド層に挟まれた、ダブルヘテロ構造
を用いることで、発光効率の良い発光を得ることができ
ることが知られている。Ｖ族元素が窒素から構成され
る、直接遷移型バンド構造を有する化合物半導体材料を
用いた発光素子においても、活性層にＡｌy'Ｇａ1-y'Ｎ
(０≦y'≦１,ｘ'＞ｙ')、Ｎ型クラッド層にＡｌx'Ｇａ
1-x'Ｎ(０＜ｘ'≦１)を用いた構成が考えられていた
（例えば、特開昭５９−２２８７７６号公報）。
は，活性層がクラッド層に挟まれた、ダブルヘテロ構造
を用いることで、発光効率の良い発光を得ることができ
ることが知られている。Ｖ族元素が窒素から構成され
る、直接遷移型バンド構造を有する化合物半導体材料を
用いた発光素子においても、活性層にＡｌy'Ｇａ1-y'Ｎ
(０≦y'≦１,ｘ'＞ｙ')、Ｎ型クラッド層にＡｌx'Ｇａ
1-x'Ｎ(０＜ｘ'≦１)を用いた構成が考えられていた
（例えば、特開昭５９−２２８７７６号公報）。
【００６１】しかし、基板上にＮ型Ａｌx'Ｇａ1-x'Ｎ
(０＜ｘ'≦１)層、Ａｌy'Ｇａ1-y'Ｎ(０≦y'≦１,ｘ'＞
ｙ')活性層を順次形成した構成としても、高い発光効率
が安定して得られなかった。（例えば、半導体レーザ素
子を室温で連続的に発振させることは困難であった。）
これは、気相成長法等により、基板上に上記構造を成長
しても、結晶性の良好なＮ型クラッド層、活性層が得ら
れず、安定かつ高効率な動作が不可能となったものであ
る。
(０＜ｘ'≦１)層、Ａｌy'Ｇａ1-y'Ｎ(０≦y'≦１,ｘ'＞
ｙ')活性層を順次形成した構成としても、高い発光効率
が安定して得られなかった。（例えば、半導体レーザ素
子を室温で連続的に発振させることは困難であった。）
これは、気相成長法等により、基板上に上記構造を成長
しても、結晶性の良好なＮ型クラッド層、活性層が得ら
れず、安定かつ高効率な動作が不可能となったものであ
る。
【００６２】上述で説明した発光素子においては、基板
上に、Ｎ型ＧａＮ層を介してからＮ型Ｇａ1-xＡｌxＮク
ラッド層、Ｇａ1-xＡｌxＮ活性層を順次設けたので、上
記問題が解決される。
上に、Ｎ型ＧａＮ層を介してからＮ型Ｇａ1-xＡｌxＮク
ラッド層、Ｇａ1-xＡｌxＮ活性層を順次設けたので、上
記問題が解決される。
【００６３】特に、Ｎ型Ｇａ1-xＡｌxＮクラッド層もし
くはＧａ1-xＡｌxＮ活性層として、Ｉｎの材料ガスを同
時に供給して成長させたＩｎxＧａyＡｌ1-x-yＮ (０≦
ｘ，ｙ≦１)として形成することにより、特に結晶性が
良好なものとなり、発光素子の効率の向上、安定性の向
上が実現できる。
くはＧａ1-xＡｌxＮ活性層として、Ｉｎの材料ガスを同
時に供給して成長させたＩｎxＧａyＡｌ1-x-yＮ (０≦
ｘ，ｙ≦１)として形成することにより、特に結晶性が
良好なものとなり、発光素子の効率の向上、安定性の向
上が実現できる。
【００６４】また、このような発光素子において、Ｐ型
電極が形成される層として、活性層の上のＰ型Ｇａ1-x
ＡｌxＮクラッド層の上に、Ｐ型ＧａＮコンタクト層を
設けることにより、接触抵抗が低く安定なＰ型電極が実
現でき、さらなる、発光素子の効率の向上、安定性の向
上が実現できる。
電極が形成される層として、活性層の上のＰ型Ｇａ1-x
ＡｌxＮクラッド層の上に、Ｐ型ＧａＮコンタクト層を
設けることにより、接触抵抗が低く安定なＰ型電極が実
現でき、さらなる、発光素子の効率の向上、安定性の向
上が実現できる。
【００６５】
【発明の効果】以上のように本発明によれば、電気的特
性及び光学特性の良好な化合物半導体発光素子が提供で
きる。
性及び光学特性の良好な化合物半導体発光素子が提供で
きる。
【図１】Ｇａ1-xＡｌxＮ層（ｘ＝0.50）中のＩｎ濃度と
自由電子濃度との関係を示すグラフ。
自由電子濃度との関係を示すグラフ。
【図２】アクセプター不純物を添加したＧａＮ層中のＩ
ｎ濃度と活性化したアクセプター濃度との関係を示すグ
ラフ。
ｎ濃度と活性化したアクセプター濃度との関係を示すグ
ラフ。
【図３】ＩｎxＧａyＡｌ1-x-yＮ層（ｘ＝0.30）中の
Ｐ、Ａｓ及びＳｂ濃度と自由電子濃度との関係を示すグ
ラフ。
Ｐ、Ａｓ及びＳｂ濃度と自由電子濃度との関係を示すグ
ラフ。
【図４】アクセプター不純物を添加したＩｎxＧａyＡｌ
1-x-yＮ層（ｘ＝0.30）中のＰ、Ａｓ及びＳｂ濃度と活
性化したアクセプター濃度との関係を示すグラフ。
1-x-yＮ層（ｘ＝0.30）中のＰ、Ａｓ及びＳｂ濃度と活
性化したアクセプター濃度との関係を示すグラフ。
【図５】本発明の方法によって製造される化合物半導体
レーザー素子の断面図。
レーザー素子の断面図。
３０１ ＧａＡｓ基板 ３０２ バッファ層 ３０３ クラッド層 ３０４ 活性層 ３０５ クラッド層 ３０６ コンタクト層 ３１０，３１１ 電極
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 兼岩 進治 大阪府大阪市阿倍野区長池町22番22号 シ ャープ株式会社内 (72)発明者 近藤 雅文 大阪府大阪市阿倍野区長池町22番22号 シ ャープ株式会社内 (72)発明者 幡 俊雄 大阪府大阪市阿倍野区長池町22番22号 シ ャープ株式会社内 (72)発明者 大林 健 大阪府大阪市阿倍野区長池町22番22号 シ ャープ株式会社内
Claims (3)
- 【請求項１】Ｎ型ＧａＮ層と、該Ｎ型ＧａＮ層の上に形
成されたＧａ1-xＡｌxＮからなるＮ型クラッド層と、該
Ｎ型クラッド層の上に形成された活性層を備えたことを
特徴とする化合物半導体発光素子。 - 【請求項２】Ｎ型ＧａＮ層と、該Ｎ型ＧａＮ層の上に形
成されたＧａ1-xＡｌxＮからなるＮ型クラッド層と、該
Ｎ型クラッド層の上に形成されたＧａ1-xＡｌxＮからな
る活性層とを備え、前記Ｎ型クラッド層もしくは活性層
は、Ｉｎの材料ガスを同時に供給して成長させたＩｎx
ＧａyＡｌ1-x-yＮ (０≦ｘ，ｙ≦１)として形成されて
いることを特徴とする化合物半導体発光素子。 - 【請求項３】前記活性層上に形成されたＧａ1-xＡｌxＮ
からなるＰ型クラッド層と、該Ｐ型クラッド層の上に形
成されたＰ型ＧａＮ層とを備えたことを特徴とする請求
項２に記載の化合物半導体発光素子。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP04800499A JP3432444B2 (ja) | 1999-02-25 | 1999-02-25 | 半導体発光素子 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP04800499A JP3432444B2 (ja) | 1999-02-25 | 1999-02-25 | 半導体発光素子 |
Related Parent Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4580992A Division JP3251046B2 (ja) | 1992-03-03 | 1992-03-03 | 化合物半導体の成長方法、化合物半導体発光素子及びその製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11289109A true JPH11289109A (ja) | 1999-10-19 |
| JP3432444B2 JP3432444B2 (ja) | 2003-08-04 |
Family
ID=12791170
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP04800499A Expired - Lifetime JP3432444B2 (ja) | 1999-02-25 | 1999-02-25 | 半導体発光素子 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3432444B2 (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002076519A (ja) * | 2000-08-30 | 2002-03-15 | Fujitsu Ltd | 半導体レーザ |
| US7141444B2 (en) | 2000-03-14 | 2006-11-28 | Toyoda Gosei Co., Ltd. | Production method of III nitride compound semiconductor and III nitride compound semiconductor element |
| US20120068191A1 (en) * | 2000-08-04 | 2012-03-22 | The Regents Of The University Of California | Method of controlling stress in group-iii nitride films deposited on substrates |
-
1999
- 1999-02-25 JP JP04800499A patent/JP3432444B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7141444B2 (en) | 2000-03-14 | 2006-11-28 | Toyoda Gosei Co., Ltd. | Production method of III nitride compound semiconductor and III nitride compound semiconductor element |
| US20120068191A1 (en) * | 2000-08-04 | 2012-03-22 | The Regents Of The University Of California | Method of controlling stress in group-iii nitride films deposited on substrates |
| US9129977B2 (en) * | 2000-08-04 | 2015-09-08 | The Regents Of The University Of California | Method of controlling stress in group-III nitride films deposited on substrates |
| US9691712B2 (en) | 2000-08-04 | 2017-06-27 | The Regents Of The University Of California | Method of controlling stress in group-III nitride films deposited on substrates |
| JP2002076519A (ja) * | 2000-08-30 | 2002-03-15 | Fujitsu Ltd | 半導体レーザ |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3432444B2 (ja) | 2003-08-04 |
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