JPH1168235A - Crystal growth method of algaas compound semiconductor and manufacture of semiconductor laser - Google Patents

Crystal growth method of algaas compound semiconductor and manufacture of semiconductor laser

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JPH1168235A
JPH1168235A JP21462097A JP21462097A JPH1168235A JP H1168235 A JPH1168235 A JP H1168235A JP 21462097 A JP21462097 A JP 21462097A JP 21462097 A JP21462097 A JP 21462097A JP H1168235 A JPH1168235 A JP H1168235A
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JP
Japan
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growth
layer
compound semiconductor
growth temperature
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JP21462097A
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Japanese (ja)
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Shinya Ishida
真也 石田
Nobuhiro Okubo
伸洋 大久保
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To grow an AlGaAs film wherein impurities such as oxygen and water are little without decreasing crystal growth temperature, by setting the growth temperature of compound semiconductor in a specified range, and setting the ratio of group V material gas amount to group III material gas amount to be at least a specified value. SOLUTION: A buffer layer 2, a clad layer 3, an undoped active layer 4, a P-type first clad layer 5, and an N-type block layer 6 are formed in order on a substrate 1. A P-type second clad layer 8, and a P-type contact layer 9 are formed on the block layer 6. After that, an N electrode 10 is formed on the lower surface, and a P electrode 11 is formed on the upper surface. For the P-type clad layers 5, 8, the condition at the time of crystal growth of compound semiconductor whose carrier concentration is at most 1×10<17> /cm<3> is set as follows; the growth temperature is higher than or equal to 750 deg.C and lower than or equal to 850 deg.C and, the ratio V/III of group V material gas amount to group III material gas amount is at least 150. Thereby crystals having low carrier concentrations in both an N-type and a P-type can be obtained with high quality and excellent reproducibility.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、半導体レーザ、L
ED、HBT、HEMT等の製造に用いられるAlGa
As化合物半導体の結晶成長方法及びそれを用いた半導
体レーザの製造方法に関する。
[0001] The present invention relates to a semiconductor laser, L
AlGa used for manufacturing ED, HBT, HEMT, etc.
The present invention relates to a method for growing a crystal of an As compound semiconductor and a method for manufacturing a semiconductor laser using the same.

【0002】[0002]

【従来の技術】半導体レーザ、LED、HBT、HEM
Tなどに用いられるAlGaAs化合物半導体の結晶成
長法としては有機金属気相成長法(MOCVD法)が量
産性に優れ、しかも超薄膜結晶の成長が可能であること
から最も将来性が期待されている。
2. Description of the Related Art Semiconductor lasers, LEDs, HBTs, HEMs
As a crystal growth method of an AlGaAs compound semiconductor used for T or the like, a metal-organic vapor phase epitaxy (MOCVD) method is expected to be most promising because it has excellent mass productivity and can grow an ultra-thin film crystal. .

【0003】MOCVD法は、AlGaAs化合物半導
体のp型またはn型成長層を成長させる場合、Alおよ
びGa原料化合物、As原料化合物、p型不純物原料ま
たはn型不純物原料を基板上に供給して結晶成長を行
う。
[0003] In the MOCVD method, when a p-type or n-type growth layer of an AlGaAs compound semiconductor is grown, Al and Ga raw material compounds, As raw material compounds, p-type impurity raw materials or n-type impurity raw materials are supplied onto a substrate to crystallize. Do the growth.

【0004】具体的には、n型AlGaAs層を成長さ
せる場合には、n型不純物原料化合物としてシラン(S
iH4)またはジシラン(Si26)、Ga原料化合物
としてトリエチルガリウム(TEGa)又はトリメチル
ガリウム(TMGa)、Al原料化合物としてトリエチ
ルアルミニウム(TEAl)又はトリメチルアルミニウ
ム(TMAl)、As原料化合物としてアルシン(As
3)、ターシャリーブチルアルシン(TBA)、キャ
リアガスとして水素(H2)などを基板上に供給してn
型AlGaAs結晶成長を行う。
Specifically, when an n-type AlGaAs layer is grown, silane (S
iH 4 ) or disilane (Si 2 H 6 ), triethylgallium (TEGa) or trimethylgallium (TMGa) as a Ga source compound, triethylaluminum (TEAl) or trimethylaluminum (TMAl) as an Al source compound, and arsine (AsAl) as an As source compound. As
H 3), tertiary butyl arsine (TBA), with a carrier gas such as hydrogen (H 2) is supplied onto the substrate n
A type AlGaAs crystal is grown.

【0005】p型AlGaAs層を成長させる場合に
は、p型不純物原料化合物としてジエチルジンク(DE
Zn)、ジメチルジンク(DMZn)、シクロペンタジ
エニルマグネシウム(Cp2Mg)、ジエチルベリウム
(DEBe)、Al原料化合物としておよびGa原料化
合物としてトリエチルガリウム(TEGa)又はトリメ
チルガリウム(TMGa)、Al原料化合物としてトリ
エチルアルミニウム(TEAl)又はトリメチルアルミ
ニウム(TMAl)、As原料化合物としてアルシン
(AsH3)、ターシャリーブチルアルシン(TB
A)、キャリアガスとして水素(H2)などを基板上に
供給してp型AlGaAs結晶成長を行う。
When a p-type AlGaAs layer is grown, diethyl zinc (DE) is used as a p-type impurity material compound.
Zn), dimethyl zinc (DMZn), cyclopentadienyl magnesium (Cp 2 Mg), diethyl beryllium (DEBe), triethylgallium (TEGa) or trimethylgallium (TMGa) as an Al raw material compound and a Ga raw material compound, an Al raw material Triethylaluminum (TEAl) or trimethylaluminum (TMAl) as a compound, arsine (AsH 3 ), tertiary butylarsine (TB
A) Hydrogen (H 2 ) or the like is supplied as a carrier gas onto a substrate to grow a p-type AlGaAs crystal.

【0006】p型またはn型成長層を結晶成長するに当
たり、所定の不純物添加量を制御する場合、通常MOC
VD法では、MFC(マスフローコントローラ)等を用
いて不純物ガス供給量を変化させて制御する。結晶成長
させる時の温度は通常750℃で行っている。
[0006] In controlling the amount of addition of a predetermined impurity in crystal growth of a p-type or n-type growth layer, MOC is usually used.
In the VD method, control is performed by changing the supply amount of impurity gas using an MFC (mass flow controller) or the like. The temperature for crystal growth is usually 750 ° C.

【0007】[0007]

【発明が解決しようとする課題】しかし、MOCVD法
では原料化合物に有機金属化合物を用いるため、成長層
には炭素が取り込まれる。MOCVD法における成長で
は、炭素は通常AlGaAs結晶中のAsの原子位置に
存在し、p型不純物(アクセプタ)として働く。AlG
aAs成長における炭素取り込みのメカニズムは、結晶
成長時の温度によって異なっており、低温成長時ではA
l、Ga原料の末分解により炭素が取り込まれ、高温成
長ではAlGaAs表面のAsの空孔に有機金属化合物
の分解した炭素が取り込まれるためである。
However, in the MOCVD method, since an organic metal compound is used as a raw material compound, carbon is taken in the growth layer. In the growth by MOCVD, carbon usually exists at the atomic position of As in an AlGaAs crystal and functions as a p-type impurity (acceptor). AlG
The mechanism of carbon incorporation during aAs growth differs depending on the temperature during crystal growth.
This is because carbon is taken in due to the decomposition of the l and Ga raw materials, and in high-temperature growth, the decomposed carbon of the organometallic compound is taken into As vacancies on the AlGaAs surface.

【0008】取り込まれる炭素濃度の成長温度依存性で
説明すると、結晶成長温度の低下に伴ってAl、Ga原
料の未分解による炭素の取り込み及びAs原料の末分解
のための実効的なV族原料化合物の供給量とIII族原
料ガスの供給量との比(以下、V/IIIと記す。)の
低下によって炭素濃度が増加する傾向にある。一方、結
晶成長温度の上昇に伴って、AlGaAs表面のAsの
空孔の増加が起るので炭素濃度がまた上昇する傾向にあ
る。従って、炭素濃度を最小限にするための適切な成長
温度条件(600℃〜750℃)が存在した。
[0008] Explaining the dependence of the concentration of incorporated carbon on the growth temperature, an effective group V material for capturing carbon due to undecomposed Al and Ga materials and decomposing As material as the crystal growth temperature decreases. The carbon concentration tends to increase due to a decrease in the ratio between the supply amount of the compound and the supply amount of the group III source gas (hereinafter, referred to as V / III). On the other hand, as the crystal growth temperature increases, the number of As vacancies on the AlGaAs surface increases, so that the carbon concentration tends to increase again. Therefore, there were suitable growth temperature conditions (600 ° C. to 750 ° C.) to minimize the carbon concentration.

【0009】また、本発明者らの研究によると、AlG
aAs結晶においてAlの混晶比が増加するにつれ、炭
素の取り込まれ率が増加することがわかった。このため
不純物をドーピングしないアンドープ結晶の作製でも、
Alの混晶比が増加するにつれて、AlGaAs結晶が
p型化する傾向にある。
According to the study of the present inventors, AlG
It was found that as the mixed crystal ratio of Al in the aAs crystal increased, the rate of incorporation of carbon increased. Therefore, even in the production of an undoped crystal without doping impurities,
As the mixed crystal ratio of Al increases, the AlGaAs crystal tends to be p-type.

【0010】図1に、MOCVD成長法を用いた成長温
度750℃、V/III=120、アンドープのAlx
Ga1-xAsのp型キャリア濃度の混晶比依存性を示
す。Alの混晶比が0.5以上ではアンドープでも1×
1017/cm3以上のp型のキャリア濃度を示すことが
わかる。
FIG. 1 shows a growth temperature of 750 ° C. using the MOCVD growth method, V / III = 120, and undoped Al x.
4 shows the dependence of the p-type carrier concentration of Ga 1-x As on the mixed crystal ratio. When the mixed crystal ratio of Al is 0.5 or more, even undoped 1 ×
It can be seen that a p-type carrier concentration of 10 17 / cm 3 or more is exhibited.

【0011】図2に成長温度750℃、アンドープのA
0.6Ga0.4AsのMOCVD法を用いて成長させた成
長膜におけるp型キャリア濃度のV/III依存性を示
す。V/III≦150ではアンドープでも2×1017
/cm3以上のp型キャリア濃度を示すことがわかる。
FIG. 2 shows undoped A at a growth temperature of 750 ° C.
The V / III dependence of the p-type carrier concentration in a growth film grown by MOCVD of l 0.6 Ga 0.4 As is shown. When V / III ≦ 150, 2 × 10 17 even if undoped
It can be seen that a p-type carrier concentration of / cm 3 or more is exhibited.

【0012】通常、半導体レーザー等のAlGaAs化
合物半導体デバイス、特に発光デバイスにおいては、A
lの混晶比が0.5以上のn型及びp型のクラッド層を
有し、特にレーザーの場合、クラッド層のキャリア濃度
が高いと、クラッド層の抵抗が小さくなり、注入電流の
広がりが大きくなるために動作電流が高くなる問題が起
こる。そのためn型基板ではp型クラッド層、p型基板
ではn型クラッド層のキャリア濃度を低くする必要があ
る。
Usually, in an AlGaAs compound semiconductor device such as a semiconductor laser, particularly in a light emitting device, A
It has n-type and p-type cladding layers having a mixed crystal ratio of 0.5 or more, and particularly in the case of a laser, when the carrier concentration of the cladding layer is high, the resistance of the cladding layer decreases and the spread of injection current increases. A problem arises that the operating current increases due to the increase. Therefore, it is necessary to lower the carrier concentration of the p-type cladding layer for an n-type substrate and the n-type cladding layer for a p-type substrate.

【0013】現在、通常のMOCVDの結晶成長は成長
温度750℃以下、V/III=120以下で行われる
のが一般的である。しかしながら、Alの混晶比が0.
5以上では炭素の混入により、成長結晶はアンドープで
も1×1017/cm3以上のp型を示すため、補償のた
めのドーパント量を1017オーダで添加する必要があ
り、1×1017/cm3以下のキャリア濃度を有するn
型もp型も成長層を制御良く、再現性良く作成すること
は困難である。AlGaAsに混入する炭素量は成長温
度を下げることにより減少させることが可能であるが、
成長温度を下げると炭素以外の酸素、水等の成長結晶膜
の膜質を低下させる不純物の混入が増加し、更に、成長
層の結晶性も悪化する。また酸素はアルミニウムと結合
しやすく、AlGaAsのAl混晶比の増加に伴い、結
晶成長膜への酸素混入量が増加する。
At present, ordinary MOCVD crystal growth is generally performed at a growth temperature of 750 ° C. or less and V / III = 120 or less. However, the mixed crystal ratio of Al is 0.1.
The incorporation of carbon is 5 or more, the growing crystal is to indicate 1 × 10 17 / cm 3 or more p-type in the undoped, the amount of dopant for compensating must be added in 10 17 the order, 1 × 10 17 / n having a carrier concentration of not more than cm 3
It is difficult to form a growth layer with good control and reproducibility for both the mold and the p-type. Although the amount of carbon mixed into AlGaAs can be reduced by lowering the growth temperature,
When the growth temperature is lowered, the amount of impurities other than carbon, such as oxygen and water, which deteriorate the film quality of the grown crystal film increases, and the crystallinity of the grown layer also deteriorates. Oxygen is easily bonded to aluminum, and the amount of oxygen mixed into the crystal growth film increases with an increase in the Al mixed crystal ratio of AlGaAs.

【0014】本発明は、結晶成長温度を下げることな
く、酸素、水などの不純物の少ないAlGaAs成長膜
を成長させるとともに、低いキャリア濃度を有するAl
GaAs成長膜を得ることを目的とする。
According to the present invention, an AlGaAs growth film containing a small amount of impurities such as oxygen and water is grown without lowering the crystal growth temperature, and an AlGaAs film having a low carrier concentration is formed.
The purpose is to obtain a GaAs growth film.

【0015】[0015]

【課題を解決するための手段】本発明のAlxGa1-x
s(x≧0.5)化合物半導体の結晶成長方法は、成長
温度が750℃以上850℃であり、V族原料ガス量と
III族原料ガス量との比V/IIIが150以上であ
ることを特徴とする。
According to the present invention, Al x Ga 1 -x A of the present invention is used.
In the method for growing a crystal of an s (x ≧ 0.5) compound semiconductor, the growth temperature is 750 ° C. or more and 850 ° C., and the ratio V / III between the group V source gas amount and the group III source gas amount is 150 or more. It is characterized by.

【0016】また、前記AlxGa1-xAs(x≧0.
5)化合物半導体はn型であり、n型ドーパントとして
Siが用いられることを特徴とする。
The Al x Ga 1 -x As (x ≧ 0.
5) The compound semiconductor is n-type, and Si is used as an n-type dopant.

【0017】また、前記AlxGa1-xAs(x≧0.
5)化合物半導体はp型であり、p型ドーパントとして
II族原料が用いられることを特徴とする。
The Al x Ga 1 -x As (x ≧ 0.
5) The compound semiconductor is p-type, and a group II raw material is used as a p-type dopant.

【0018】本発明の半導体レーザの製造方法は、p型
クラッド層としてキャリア濃度1×1017/cm3以下
のAlxGa1-xAs(x≧0.5)化合物半導体を結晶
成長させる時の条件は、成長温度が750℃以上850
℃であり、V族原料ガス量とIII族原料ガス量との比
V/IIIが150以上であることを特徴とする。
The method of manufacturing a semiconductor laser according to the present invention is characterized in that an Al x Ga 1 -x As (x ≧ 0.5) compound semiconductor having a carrier concentration of 1 × 10 17 / cm 3 or less is grown as a p-type cladding layer. Is that the growth temperature is 750 ° C. or more and 850 ° C.
° C, and the ratio V / III between the amount of the group V source gas and the amount of the group III source gas is 150 or more.

【0019】本発明では、成長温度の増加に伴うAs空
孔を減少させるため、成長温度を750℃以上850℃
以下、かつ、V/IIIを150以上に設定すること
で、1×1017/cm3以下のキャリア濃度を示すアン
ドープ膜が得られた。上記の成長条件でn型にはSiド
ープ、p型にはBe,Mg,Znドープすることで1.
5×l017/cm3以下のキャリア濃度を有するAlx
1-xAs(x≧0.5)結晶を制御良く、再現性良く
作製することができた。
In the present invention, the growth temperature is set to 750 ° C. to 850 ° C. in order to reduce As vacancies accompanying the increase in the growth temperature.
By setting V / III to 150 or more, an undoped film having a carrier concentration of 1 × 10 17 / cm 3 or less was obtained. Under the above-mentioned growth conditions, n-type is doped with Si and p-type is doped with Be, Mg, and Zn.
Al x G having a carrier concentration of 5 × 10 17 / cm 3 or less
An a 1-x As (x ≧ 0.5) crystal could be produced with good control and good reproducibility.

【0020】本発明者らは、AlxGa1-xAs(x≧
0.5)成長膜における酸素濃度を減少させるために、
酸素を故意に混入させた(通常100ppm以下を80
0ppmとした。)トリメチルアルミニウムを用いて結
晶成長を行った結果、成長温度750℃以上、かつ、V
/III比を150以上とすることによって、成長膜中
の酸素濃度を2次イオン質量分析の測定限界以下(2×
1016/cm3)になることを見い出した。しかし、成
長温度が850℃を越えると成長膜表面のモホロジが悪
化した。
The present inventors have proposed that Al x Ga 1 -x As (x ≧
0.5) In order to reduce the oxygen concentration in the grown film,
Oxygen was intentionally mixed (usually less than 100 ppm
It was set to 0 ppm. ) As a result of crystal growth using trimethylaluminum, a growth temperature of 750 ° C. or higher and V
By setting the / III ratio to 150 or more, the oxygen concentration in the grown film can be reduced below the measurement limit of secondary ion mass spectrometry (2 ×
10 16 / cm 3 ). However, when the growth temperature exceeded 850 ° C., the morphology of the grown film surface deteriorated.

【0021】また、n型ドーパントであるSiは、Al
GaAsのAlもしくはGaの原子位置に入るとn型、
Asの原子位置に入るとp型を示す両性不純物である
が、Asの空孔を減少させることでAsの原子位置に入
るSiの量が減少し、補償のために用いられるキャリア
の量が低下が減少し、従って、Siのドーピング効率が
増加する。またp型ドーパントであるBe,Mg,Zn
はAlGaAsのAlもしくはGaの原子位置に入る。
p型ドーパントについても、Asの被覆率が上昇するこ
とに伴い、Be,Mg,Znの再蒸発が減少し、II族
のドーピング効率が増加する。
In addition, Si as an n-type dopant is Al
N-type when it enters the atomic position of Al or Ga in GaAs,
Although it is an amphoteric impurity showing p-type when it enters the atomic position of As, the amount of Si entering the atomic position of As decreases by reducing the vacancies of As, and the amount of carriers used for compensation decreases. And thus the efficiency of Si doping increases. Also, Be, Mg, Zn which are p-type dopants are used.
Is located at the Al or Ga atomic position of AlGaAs.
As for the p-type dopant, as the coverage of As increases, the re-evaporation of Be, Mg, and Zn decreases, and the doping efficiency of Group II increases.

【0022】[0022]

【発明の実施の形態】BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION

(実施例1)MOCVD法でn型GaAs上にn型Ga
As成長膜を成長させ、その膜上に低濃度n型Al0.6
Ga0.4Asを成長するのにトリメチルガリウム(TM
Ga)とトリメチルアルミニウム(TMAl)とH2
10%に希釈したアルシン(AsH3)とシラン(Si
4、10ppm)と水素(H2)を原料として使用し
た。詳しく説明すると、気相成長装置として減圧横型高
周波加熱炉を用いて、炉内圧力は76Torr、基板温
度750℃に安定した後、トリメチルガリウム流量1.
8×10-5mol/min、アルシン流量3.6×10
-3mol/min、シラン流量4.5×l0-7mol/
min、原料ガスとキャリアガスの流量和9l/min
で、これらの条件は一定に保ちながら、膜厚0.5μm
のn型GaAs薄膜を成長させた。
(Example 1) n-type Ga was deposited on n-type GaAs by MOCVD.
An As grown film is grown, and a low concentration n-type Al 0.6
For growing Ga 0.4 As, trimethylgallium (TM
Ga), trimethylaluminum (TMAl), arsine (AsH 3 ) diluted to 10% with H 2 , and silane (Si)
H 4 , 10 ppm) and hydrogen (H 2 ) were used as raw materials. More specifically, a reduced-pressure horizontal high-frequency heating furnace was used as a vapor phase growth apparatus, the furnace pressure was stabilized at 76 Torr, the substrate temperature was stabilized at 750 ° C., and the trimethylgallium flow rate was 1.
8 × 10 −5 mol / min, arsine flow rate 3.6 × 10
-3 mol / min, silane flow rate 4.5 × 10 -7 mol /
min, flow rate sum of raw material gas and carrier gas 9 l / min
Under these conditions, the film thickness is 0.5 μm
Was grown.

【0023】その後アルシン流量はそのままとして、ト
リメチルガリウム流量7.4×10-6mol/min、
トリメチルアルミニウム流量1.06×10-5mol/
min(V/III=200)、シラン流量2.0×1
-7mol/min、原料ガスとキャリアガスの流量和
9l/minで、膜厚5.0μmのn型Al0.6Ga0.4
As薄膜を成長させた。得られたAl0.6Ga0.4As膜
のキャリア濃度を測定したところn型で7.0×1016
/cm3のキャリア濃度を示した。
Thereafter, the trimethylgallium flow rate was 7.4 × 10 −6 mol / min, while the arsine flow rate was unchanged.
Trimethylaluminum flow rate 1.06 × 10 −5 mol /
min (V / III = 200), silane flow rate 2.0 × 1
N-type Al 0.6 Ga 0.4 having a thickness of 5.0 μm at 0 -7 mol / min, a flow rate of a source gas and a carrier gas of 9 l / min.
An As thin film was grown. When the carrier concentration of the obtained Al 0.6 Ga 0.4 As film was measured, it was 7.0 × 10 16 for the n-type.
/ Cm 3 .

【0024】成長の再現性を見るために、上記と同条件
で5runを行った。得られた膜は、すべて6.0〜
8.0×1016/cm3のn型を示しており、膜成長の
再現性が良いことを示している。
To check the reproducibility of growth, 5 runs were performed under the same conditions as above. The resulting membranes were all 6.0-6.0
An n-type of 8.0 × 10 16 / cm 3 is shown, indicating that the reproducibility of film growth is good.

【0025】一方、上記条件でアルシン流量を1.08
×10-3mol/min(V/III=60)、シラン
流量5.8×10-7mol/min、成長温度700℃
で5runの成長を行ったところ、得られた成長膜は、
9.0×1015〜1.0×1017cm3のn型を示し
た。
On the other hand, an arsine flow rate of 1.08
× 10 −3 mol / min (V / III = 60), silane flow rate 5.8 × 10 −7 mol / min, growth temperature 700 ° C.
When the growth film was grown for 5 run,
An n-type of 9.0 × 10 15 to 1.0 × 10 17 cm 3 was shown.

【0026】また得られた成長膜をSIMS測定を行っ
たところ、V/III=200、成長温度750℃の成
長条件で得られた成長膜は、2×1016/cm3(測定
限界)の酸素濃度を示したが、V/III=60、成長
温度700℃では4×1016/cm3の酸素濃度を示し
た。本発明での条件で成長を行うことにより、不純物が
少ない高品質な低濃度n型成長膜が再現性良く得られ
た。
When the obtained growth film was subjected to SIMS measurement, the growth film obtained under the growth conditions of V / III = 200 and a growth temperature of 750 ° C. had a density of 2 × 10 16 / cm 3 (measurement limit). The oxygen concentration was shown, but at V / III = 60 and a growth temperature of 700 ° C., the oxygen concentration was 4 × 10 16 / cm 3 . By growing under the conditions according to the present invention, a high-quality, low-concentration n-type grown film with few impurities was obtained with good reproducibility.

【0027】また、ドーパント原料をシランからジシラ
ンに変えて成長を行ったが、本発明の条件で成長を行う
ことにより、1.5×1017/cm3以下のn型成長膜
を再現性良く得ることができた。
The growth was carried out by changing the dopant material from silane to disilane. By growing under the conditions of the present invention, an n-type growth film of 1.5 × 10 17 / cm 3 or less was obtained with good reproducibility. I got it.

【0028】(実施例2)n型GaAs上にp型GaA
s膜を成長し、そのp型GaAs膜上に低濃度p型Al
0.52Ga0.48Asを成長するのに、トリメチルガリウム
(TMGa)とトリメチルアルミニウム(TMAl)と
2で10%に希釈したアルシン(AsH3)とジエチル
ジンク(DEZn)と水素(H2)を原料として使用し
た。
(Embodiment 2) p-type GaAs on n-type GaAs
An s film is grown, and a low concentration p-type Al is formed on the p-type GaAs film.
To grow 0.52 Ga 0.48 As, trimethyl gallium (TMGa), trimethyl aluminum (TMAl), arsine (AsH 3 ) diluted to 10% with H 2 , diethyl zinc (DEZn), and hydrogen (H 2 ) are used as raw materials. used.

【0029】詳しく説明すると、気相成長装置として減
圧横型高周波加熱炉を用いて、炉内圧力は76Tor
r、基板温度750℃に安定した後、トリメチルガリウ
ム流量1.8×10-5mol/min、アルシン流量
3.6×10-3mol/min(V/III=20
0)、ジエチルジンク流量9.2×10-7mol/mi
n、原料ガスとキャリアガスの流量和9l/minで、
これらの条件は一定に保ちながら、膜厚0.5μmのp
型GaAs薄膜を成長させ、その後トリメチルガリウム
流量8.46×10-6mol/min、トリメチルアル
ミニウム流量9.36×10-6mol/min、ジエチ
ルジンク流量9.2×10-7mol/min、原料ガス
とキャリアガスの流量和9l/minで、膜厚0.5μ
mのp型Al0.52Ga0.48As薄膜を成長させた。得ら
れた膜のキャリア濃度を測定したところp型で8.5×
1016cm3のキャリア濃度を示した。成長の再現性を
見るために、上記と同条件で5runを行った。得られ
たAl0.52Ga0.48As膜は、すべて7.0〜9.5×
l016/cm3のp型を示しており、成長膜の再現性が
良いことを示している。
More specifically, a low-pressure horizontal high-frequency heating furnace is used as a vapor phase growth apparatus, and the furnace pressure is 76 Torr.
r, after the substrate temperature was stabilized at 750 ° C., the trimethylgallium flow rate was 1.8 × 10 −5 mol / min, and the arsine flow rate was 3.6 × 10 −3 mol / min (V / III = 20).
0), diethyl zinc flow rate 9.2 × 10 −7 mol / mi
n, at a flow rate sum of the source gas and the carrier gas of 9 l / min,
While maintaining these conditions constant, a 0.5 μm-thick p
Type GaAs thin film is grown, and then trimethylgallium flow rate is 8.46 × 10 −6 mol / min, trimethylaluminum flow rate is 9.36 × 10 −6 mol / min, diethyl zinc flow rate is 9.2 × 10 −7 mol / min, At a flow rate sum of the source gas and the carrier gas of 9 l / min, the film thickness is 0.5 μm.
An m-type Al 0.52 Ga 0.48 As thin film was grown. When the carrier concentration of the obtained film was measured, the p-type was 8.5 ×
A carrier concentration of 10 16 cm 3 was shown. 5 run was performed under the same conditions as above to see the reproducibility of growth. All of the obtained Al 0.52 Ga 0.48 As films were 7.0 to 9.5 ×
It shows a p-type of 10 16 / cm 3 , indicating that the reproducibility of the grown film is good.

【0030】一方、上記条件でアルシン流量を1.08
×10-3mol/min(V/III=60)、ジエチ
ルジンク流量7.5×l0-7mol/min、成長温度
750℃で成長を行ったところ、得られた成長膜は、
1.0×1017/cm3のp型を示した。また、得られ
た成長膜のSIMS測定を行ったところ、Znの原子濃
度は5.0×1016/cm3以下を示しており、炭素濃
度が1.0×1017/cm3であった。従来の方法を用
いた成長膜形成方法でも再現性を見るため、5runの
成長を行ったところ、1.0×1017〜3.0×1017
/cm3のキャリア濃度のp型膜となり、1.0×10
17/cm3以下のキャリア濃度をp型成長膜が得られな
かった。
On the other hand, an arsine flow rate of 1.08
When growth was performed at × 10 −3 mol / min (V / III = 60), a flow rate of diethyl zinc of 7.5 × 10 −7 mol / min, and a growth temperature of 750 ° C., the obtained growth film was:
It showed a p-type of 1.0 × 10 17 / cm 3 . SIMS measurement of the obtained grown film showed that the atomic concentration of Zn was 5.0 × 10 16 / cm 3 or less and the carbon concentration was 1.0 × 10 17 / cm 3 . . In order to see reproducibility even in a growth film forming method using a conventional method, when 5 run growth was performed, 1.0 × 10 17 to 3.0 × 10 17 was obtained.
/ Cm 3 becomes a p-type film having a carrier concentration of 1.0 × 10 3
A p-type growth film having a carrier concentration of 17 / cm 3 or less could not be obtained.

【0031】また、SIMS測定において、V/III
=200、成長温度750℃の成長条件で得られた成長
膜は、2×1016/cm3(測定限界)の酸素濃度を示
した。本発明での条件で成長を行うことにより、不純物
が少ない高品質な低濃度n型Al0.52Ga0.48As膜が
再現性良く得られた。
In the SIMS measurement, V / III
= 200, the growth film obtained under the growth condition of the growth temperature of 750 ° C. showed an oxygen concentration of 2 × 10 16 / cm 3 (measurement limit). By growing under the conditions of the present invention, a high-quality, low-concentration n-type Al 0.52 Ga 0.48 As film with few impurities was obtained with good reproducibility.

【0032】またドーパントをジエチルジンクからジメ
チルジンク、シクロペンタジエニルマグネシウム、ジエ
チルベリリウムで行っても、本発明の条件で成長を行う
ことにより、1.5×l017/cm3以下のp型成長膜
を再現性良く得ることができた。
Even if the dopant is changed from diethyl zinc to dimethyl zinc, cyclopentadienyl magnesium, diethyl beryllium, the p-type growth of 1.5 × 10 17 / cm 3 or less can be achieved by growing under the conditions of the present invention. The film was obtained with good reproducibility.

【0033】(実施例3)図3は実施例3の半導体レー
ザの断面図である。これはセルフアライン型と呼ばれる
構造で、MOCVD法でn型GaAs基板1(キャリア
濃度2×1018/cm3)上にn型GaAsバッファ層
2(1.5×l018/cm3、厚さ0.5μm設定)、
Siドープn型Al0.5Ga0.5Asクラッド層3(キャ
リア濃度4×1017/cm3、厚さ1μm設定)、アン
ドープAl0.14Ga0.86As活性層4(厚み0.04μ
m)、Znドープp型Al0.5Ga0.5As第1クラッド
層5(キャリア濃度1×1017/cm3、厚さ0.3μ
m設定)、Siドープn型AlGaAsブロック層6
(キャリア濃度3×1018/cm3、厚さ0.8μm設
定)を形成する。n型AlGaAsブロック層6を4μ
m幅のストライプ状に除去して電流通路20を形成す
る。更にMOCVD法でZnドープp型Al0.5Ga0.5
As第2クラッド層8(1.5×l018/cm3、厚さ
1μm設定)、Znドープp型GaAsコンタクト層9
(4×1018/cm3、厚さ1μm設定)を形成する。
その後下面にはn電極10、上面にはp電極11を形成
後、バー状に分割して、バーの両側の光出射に反射膜を
コーティングし、さらにチップに分割して個別の素子に
する。これにより、波長780nm、出力5mWの半導
体レーザとなる。ここで、III族原料はTMG(トリ
メチルガリウム)、TMA(トリメチルアルミニウ
ム)、V族原料はAsH3(アルシン)、n型ドーパン
ト原料はSiH4(シラン)、p型ドーパント原料はD
EZ(ジエチルジンク)を用いた。成長温度は750
℃、成長圧力は76Torr、V/III=400であ
る。
(Embodiment 3) FIG. 3 is a sectional view of a semiconductor laser of Embodiment 3. This is a structure called a self-aligned type, in which an n-type GaAs buffer layer 2 (1.5 × 10 18 / cm 3 , a thickness of 1.5 × 10 18 / cm 3 ) is formed on an n-type GaAs substrate 1 (carrier concentration 2 × 10 18 / cm 3 ) by MOCVD. 0.5 μm setting),
Si-doped n-type Al 0.5 Ga 0.5 As clad layer 3 (carrier concentration 4 × 10 17 / cm 3 , thickness 1 μm), undoped Al 0.14 Ga 0.86 As active layer 4 (thickness 0.04 μ)
m), Zn-doped p-type Al 0.5 Ga 0.5 As first cladding layer 5 (carrier concentration 1 × 10 17 / cm 3 , thickness 0.3 μm)
m setting), Si-doped n-type AlGaAs block layer 6
(Carrier concentration: 3 × 10 18 / cm 3 , thickness: 0.8 μm). The n-type AlGaAs block layer 6 has a thickness of 4 μm.
The current paths 20 are formed by removing the stripes having a width of m. Furthermore, Zn-doped p-type Al 0.5 Ga 0.5
As second cladding layer 8 (1.5 × 10 18 / cm 3 , thickness 1 μm), Zn-doped p-type GaAs contact layer 9
(4 × 10 18 / cm 3 , thickness 1 μm).
Then, after forming an n-electrode 10 on the lower surface and a p-electrode 11 on the upper surface, the bar is divided into bars, the light emission on both sides of the bar is coated with a reflective film, and further divided into chips to form individual elements. Thus, a semiconductor laser having a wavelength of 780 nm and an output of 5 mW is obtained. Here, the group III material is TMG (trimethylgallium), TMA (trimethylaluminum), the group V material is AsH 3 (arsine), the n-type dopant material is SiH 4 (silane), and the p-type dopant material is D.
EZ (diethyl zinc) was used. Growth temperature is 750
C., the growth pressure is 76 Torr, and V / III = 400.

【0034】比較として、成長温度750℃、V/II
I=60(キャリア濃度を出来るだけ、同じにするため
にp型Al0.5Ga0.5As第1クラッド層5にはDEZ
は流さずアンドープ、p型Al0.5Ga0.5As第2クラ
ッド層8のみZnをドーピングを行う。)で上記構造と
同じ半導体レーザを作製した。ストライプ内でのドーピ
ング濃度を調べるために、幅1000μmとした試料を
作製した。
For comparison, a growth temperature of 750 ° C. and V / II
I = 60 (In order to make the carrier concentration the same as much as possible, the p-type Al 0.5 Ga 0.5 As first cladding layer 5 has a DEZ
Without doping, Zn is doped only in the p-type Al 0.5 Ga 0.5 As second cladding layer 8. ), A semiconductor laser having the same structure as above was manufactured. In order to investigate the doping concentration in the stripe, a sample having a width of 1000 μm was prepared.

【0035】ドーピング濃度はSIMS分析により測定
した。図4に成長温度750℃、V/III=400で
成長したSIMSのZnとSiのプロファイルを示す。
低濃度Znドープ第1クラッド層5のZn濃度は、高濃
度Znドープ第2クラッド層からのZnの拡散により高
濃度化している。この現象は成長温度750℃、V/I
II=60で成長した試料でもほぼ同じプロファイルと
なり、成長条件での大きな差は無かった。
The doping concentration was measured by SIMS analysis. FIG. 4 shows the profiles of Zn and Si of SIMS grown at a growth temperature of 750 ° C. and V / III = 400.
The Zn concentration of the low-concentration Zn-doped first cladding layer 5 is increased by the diffusion of Zn from the high-concentration Zn-doped second cladding layer. This phenomenon is caused by the growth temperature of 750 ° C and V / I
The sample grown at II = 60 had almost the same profile, and there was no significant difference under the growth conditions.

【0036】次に、ストライプ外でのドーピング濃度を
調べるために、上記工程で、Siドープn型AlGaA
sブロック層6までを成長した試料を作製した。図5、
6にストライプ外のドーピング濃度測定用の試料のSI
MS測定結果を示す。図5は成長温度750℃、V/I
II=400で成長した試料であり、Znドープp型A
0.5Ga0.5As第1クラッド層5のキャリア濃度は設
定どおり1×1017/cm3を示した。図6は成長温度
750℃、V/III=60で成長した試料のプロファ
イルであるがZnドープp型Al0.5Ga0.5As第1ク
ラッド層5のキャリア濃度は2.5×l017/cm3
示した。
Next, in order to check the doping concentration outside the stripe, in the above process, the Si-doped n-type AlGaAs was used.
A sample having grown up to the s block layer 6 was prepared. FIG.
6 shows the SI of the sample for measuring the doping concentration outside the stripe.
3 shows MS measurement results. FIG. 5 shows a growth temperature of 750 ° C. and V / I
II = 400, Zn-doped p-type A
The carrier concentration of the l 0.5 Ga 0.5 As first cladding layer 5 was 1 × 10 17 / cm 3 as set. FIG. 6 is a profile of a sample grown at a growth temperature of 750 ° C. and V / III = 60. The carrier concentration of the Zn-doped p-type Al 0.5 Ga 0.5 As first cladding layer 5 is 2.5 × 10 17 / cm 3 . Indicated.

【0037】この2条件で作製した半導体レーザの動作
電流を測定したところ、成長温度750℃、V/III
=400で成長した半導体レーザは38mAであり、成
長温度750℃、V/III=60で成長した半導体レ
ーザの動作電流は42mAであり、成長温度750℃、
V/III=400で成長した半導体レーザの方が特性
が良いことが判明した。
When the operating current of the semiconductor laser fabricated under these two conditions was measured, the growth temperature was 750.degree.
= 38 mA for a semiconductor laser grown at = 400, a growth temperature of 750 ° C., and an operating current of a semiconductor laser grown at V / III = 60 of 42 mA for a growth temperature of 750 ° C.
It has been found that the semiconductor laser grown at V / III = 400 has better characteristics.

【0038】なお、半導体レーザの断面図である図3の
説明を簡単にするため、いくつかの層を省略している。
実際にはp型第1クラッド層とn型ブロック層の間に、
2層よりなるエッチングストップ層群がある。
In order to simplify the description of FIG. 3, which is a sectional view of the semiconductor laser, some layers are omitted.
Actually, between the p-type first cladding layer and the n-type block layer,
There is an etching stop layer group consisting of two layers.

【0039】また、各層のAl混晶比は実施例に示した
値に限定されるものではなく、例えば活性層がAlの混
晶比ゼロのGaAsとしてもよい。
The Al mixed crystal ratio of each layer is not limited to the value shown in the embodiment. For example, the active layer may be made of GaAs having an Al mixed crystal ratio of zero.

【0040】(実施例4)実施例4においては実施例3
における第2の成長(p型Al0.5Ga0.5As第2クラ
ッド層8以降)の成長をMOCVD法ではなく、LPE
法によって行った。n型GaAs基板上1のSiドープ
n型AlGaAsブロック層6までの各層を成長温度7
50℃、V/III=200で形成し、ストライプ形成
するまでは同じである。さらにLPE法で、Mgドープ
p型Al0.5Ga0.5As第2クラッド層8’(1.5×
l018/cm3、1μm設定)、Mgドープp型GaA
sコンタクト層9’(4×1018/cm3、1μm設
定)を形成する。
(Embodiment 4) In Embodiment 4, Embodiment 3
Of the second growth (after the p-type Al 0.5 Ga 0.5 As second cladding layer 8) is performed by LPE instead of MOCVD.
Performed by law. Each layer up to the Si-doped n-type AlGaAs block layer 6 on the n-type GaAs substrate is grown at a growth temperature of 7
It is the same until it is formed at 50 ° C. and V / III = 200 and the stripe is formed. Further, the Mg-doped p-type Al 0.5 Ga 0.5 As second cladding layer 8 ′ (1.5 ×
10 18 / cm 3 , 1 μm setting), Mg-doped p-type GaAs
An s-contact layer 9 ′ (4 × 10 18 / cm 3 , 1 μm setting) is formed.

【0041】上記条件で作製したレーザの動作電流を調
べたところ、実施例3とほぼ同じ39mAを示した。ま
たLPEの条件は同じで、MOCVD成長の条件を成長
温度750℃、V/III=60で作製したレーザの動
作電流は45mAとなり、MOCVD成長を成長温度7
50℃、V/III=200で作製したレーザの方が特
性が良いことが判明した。
When the operating current of the laser manufactured under the above conditions was examined, it showed 39 mA which was almost the same as that of the third embodiment. The LPE conditions were the same. The operating current of the laser produced at the MOCVD growth condition of 750 ° C. and V / III = 60 was 45 mA.
It was found that the laser produced at 50 ° C. and V / III = 200 had better characteristics.

【0042】(実施例5)実施例5のMOCVD法によ
って作製されたAlGaAs半導体レーザの断面図を図
7に示す。これはリッジ型と呼ばれる構造で、n型Ga
As基板5l(キャリア濃度2×1018/cm3)上
に、MOCVD法によってSiドープn型GaAsバッ
ファ層52(1×1018/cm3、厚さ0.5μm設
定)、Siドープn型Al0.5Ga0.5Asクラッド層5
3(4×1017/cm3、厚さ1μm設定)、アンドー
プAl0.14Ga0.86As活性層54(厚み0.04μ
m)、Znドープp型Al0.5Ga0.5As第1クラッド
層55(1×1017/cm3、厚さ0.3μm設定)、
Znドープp型GaAsエッチングストップ層56(1
×1018/cm3、厚さ0.003μm設定)、Znド
ープp型Al0.5Ga0.5As第2クラッド層58(1.
5×l018/cm3、厚さ1μm設定)、Znドープp
型GaAsキャップ層59(3×1018/cm3、厚さ
1μm設定)を形成する。p型GaAsキャップ層5
9、p型Al0.5Ga0.5As第2クラッド層58をスト
ライプ状のリッジ部が残るように除去する。次にMOC
VD法で、Siドープn型AlGaAsブロック層60
(3×1018/cm3設定)を形成し、p型GaAsキ
ャップ層59の上に形成されたものについては除去す
る。さらにMOCVD法で、Znドープp型コンタクト
層61(3×1018/cm3設定)を形成する。その後
下面にはn電極63、上面にはp電極64を形成した
後、バー状に分割して、バーの両端の光出射面に反射膜
をコーティングし、更にチップに分割する。なお成長温
度は800℃、V/III=500で成長を行った。実
施例3と同じようにSIMS用の試料を作製した結果、
ストライプ内、外ともZnドープp型Al0.5Ga0.5
s第1クラッド層55の不純物濃度は1×1017/cm
3と設定どおりであった。半導体レーザ素子の動作電流
を測定したところ37mAであり、構造がセルフアライ
ン型、リッジ構造型で特性に大きな差は無かった。
(Embodiment 5) FIG. 7 shows a cross-sectional view of an AlGaAs semiconductor laser manufactured by the MOCVD method of Embodiment 5. This is a structure called a ridge type, and n-type Ga
On an As substrate 51 (carrier concentration 2 × 10 18 / cm 3 ), a Si-doped n-type GaAs buffer layer 52 (1 × 10 18 / cm 3 , thickness 0.5 μm) by MOCVD, Si-doped n-type Al 0.5 Ga 0.5 As clad layer 5
3 (4 × 10 17 / cm 3 , thickness 1 μm), undoped Al 0.14 Ga 0.86 As active layer 54 (0.04 μ thickness)
m), Zn-doped p-type Al 0.5 Ga 0.5 As first cladding layer 55 (1 × 10 17 / cm 3 , thickness 0.3 μm);
Zn-doped p-type GaAs etching stop layer 56 (1
× 10 18 / cm 3 , thickness 0.003 μm), Zn-doped p-type Al 0.5 Ga 0.5 As second cladding layer 58 (1.
5 × 10 18 / cm 3 , thickness 1 μm), Zn-doped p
A type GaAs cap layer 59 (3 × 10 18 / cm 3 , thickness 1 μm) is formed. p-type GaAs cap layer 5
9. The p-type Al 0.5 Ga 0.5 As second cladding layer 58 is removed so that the stripe-shaped ridge remains. Next, MOC
By the VD method, the Si-doped n-type AlGaAs block layer 60 is formed.
(3 × 10 18 / cm 3 set) is formed, the one formed on the p-type GaAs cap layer 59 is removed. Further, a Zn-doped p-type contact layer 61 (set at 3 × 10 18 / cm 3 ) is formed by MOCVD. Thereafter, an n-electrode 63 is formed on the lower surface, and a p-electrode 64 is formed on the upper surface. The bar is divided into bars, and the light-emitting surfaces at both ends of the bar are coated with a reflective film and further divided into chips. The growth was performed at a growth temperature of 800 ° C. and V / III = 500. As a result of preparing a sample for SIMS in the same manner as in Example 3,
Zn-doped p-type Al 0.5 Ga 0.5 A inside and outside the stripe
The impurity concentration of the first cladding layer 55 is 1 × 10 17 / cm
3 was the same as the setting. When the operating current of the semiconductor laser device was measured, it was 37 mA, and there was no significant difference in characteristics between the self-aligned type and the ridge type.

【0043】[0043]

【発明の効果】本発明の成長方法を用いることにより、
n型、p型両方において低いキャリア濃度を有するAl
xGa1-xAs(x≧0.5)の結晶を高品質で再現性良
く得ることが出来る。また本成長法を用いて特性に優れ
た半導体レーザを歩留まり良く、再現性良く作製するこ
とができる。
By using the growth method of the present invention,
Al having low carrier concentration in both n-type and p-type
A crystal of x Ga 1 -x As (x ≧ 0.5) can be obtained with high quality and good reproducibility. Further, a semiconductor laser having excellent characteristics can be manufactured with good yield and good reproducibility by using this growth method.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】成長温度750℃、V/III=120の結晶
成長条件下でのアンドープAlGaAs膜キャリア濃度
の混晶比依存性を示す図である。
FIG. 1 is a diagram showing the dependence of the undoped AlGaAs film carrier concentration on the mixed crystal ratio under the crystal growth conditions of a growth temperature of 750 ° C. and V / III = 120.

【図2】成長温度750℃の結晶成長条件下でのAl
0.6Ga0.4As膜のキャリア濃度の成長V/III依存
性を示す図である。
FIG. 2 shows Al under crystal growth conditions at a growth temperature of 750 ° C.
FIG. 4 is a diagram showing the growth V / III dependence of the carrier concentration of a 0.6 Ga 0.4 As film.

【図3】実施例3、4における半導体レーザ素子の断面
構造図である。
FIG. 3 is a sectional structural view of a semiconductor laser device in Examples 3 and 4.

【図4】実鹿例3における半導体レーザ素子のストライ
プ内部でのSIMSプロファイルを示す図である。
FIG. 4 is a diagram showing a SIMS profile inside a stripe of a semiconductor laser device in a real example 3;

【図5】実鹿例3における半導体レーザ素子のストライ
プ外部でのSIMSプロファイルを示す図である。
FIG. 5 is a diagram showing a SIMS profile of a semiconductor laser device outside a stripe in a real example 3;

【図6】従来の方法で作製した半導体レーザ素子のスト
ライプ外構造でのSIMSプロファイルを示す図であ
る。
FIG. 6 is a diagram showing a SIMS profile of a semiconductor laser device manufactured by a conventional method in an off-stripe structure.

【図7】実施例5における半導体レーザ素子の断面構造
図である。
FIG. 7 is a sectional structural view of a semiconductor laser device according to a fifth embodiment.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1、51 n型GaAs基板 2、52 n型GaAsバッファ層 3、53 n型Al0.5Ga0.5Asクラッド層 4、54 アンドープAl0.14Ga0.86As活性層 5、55 p型Al0.5Ga0.5As第1クラッド層 6、56 n型AlGaAsブロック層 8、58 p型Al0.5Ga0.5As第2クラッド層 9、61 p型GaAsコンタクト層 10、63 n電極 11、64 p電極 56 n型AlGaAsエッチングストップ層 59 p型GaAsキャップ層 60 n型GaAsブロック層1, 51 n-type GaAs substrate 2, 52 n-type GaAs buffer layer 3, 53 n-type Al 0.5 Ga 0.5 As cladding layer 4, 54 undoped Al 0.14 Ga 0.86 As active layer 5, 55 p-type Al 0.5 Ga 0.5 As first cladding layer 6, 56 n-type AlGaAs block layer 8 and 58 p-type Al 0.5 Ga 0.5 As second cladding layer 9,61 p-type GaAs contact layer 10,63 n electrode 11,64 p electrode 56 n-type AlGaAs etching stop layer 59 p-type GaAs cap layer 60 n-type GaAs block layer

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 有機金属気相成長方法を用いて、Alx
Ga1-xAs(x≧0.5)化合物半導体の結晶成長を
行う方法において、成長温度が750℃以上850℃で
あり、V族原料ガス量とIII族原料ガス量との比V/
IIIが150以上であることを特徴とするAlGaA
s化合物半導体の結晶成長方法。
1. The method according to claim 1, wherein Al x
In the method of growing a crystal of a Ga 1-x As (x ≧ 0.5) compound semiconductor, the growth temperature is 750 ° C. or more and 850 ° C., and the ratio V / V of the group V source gas to the group III source gas is V /.
AlGaAs wherein III is 150 or more
A method for growing a crystal of an s-compound semiconductor.
【請求項2】 前記AlxGa1-xAs(x≧0.5)化
合物半導体はn型であり、n型ドーパントとしてSiが
用いられることを特徴とする請求項1に記載のAlGa
As化合物半導体の結晶成長方法。
2. The AlGa according to claim 1, wherein the Al x Ga 1-x As (x ≧ 0.5) compound semiconductor is n-type, and Si is used as an n-type dopant.
A method for growing a crystal of an As compound semiconductor.
【請求項3】 前記AlxGa1-xAs(x≧0.5)化
合物半導体はp型であり、p型ドーパントとしてII族
原料が用いられることを特徴とする請求項1に記載のA
lGaAs化合物半導体の結晶成長方法。
3. The A according to claim 1, wherein the Al x Ga 1 -x As (x ≧ 0.5) compound semiconductor is a p-type, and a group II material is used as a p-type dopant.
A method for growing a crystal of an lGaAs compound semiconductor.
【請求項4】 有機金属気相成長方法を用いて、Alx
Ga1-xAs(x≧0.5)化合物半導体の半導体レー
ザを製造する方法において、クラッド層としてキャリア
濃度1×1017/cm3以下のAlxGa1-xAs(x≧
0.5)化合物半導体を結晶成長させる時の条件は、成
長温度が750℃以上850℃であり、V族原料ガス量
とIII族原料ガス量との比V/IIIが150以上で
あることを特徴とする半導体レーザの製造方法。
4. The method according to claim 1, wherein Al x
In a method of manufacturing a semiconductor laser of Ga 1-x As (x ≧ 0.5) compound semiconductor, Al x Ga 1-x As (x ≧ 0.5) having a carrier concentration of 1 × 10 17 / cm 3 or less as a cladding layer.
0.5) The conditions for crystal growth of the compound semiconductor are that the growth temperature is 750 ° C. or more and 850 ° C., and the ratio V / III between the group V source gas amount and the group III source gas amount is 150 or more. A method for manufacturing a semiconductor laser.
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1257025A2 (en) * 2001-04-18 2002-11-13 The Furukawa Electric Co., Ltd. Surface emitting semiconductor laser device
KR100775063B1 (en) * 2006-11-09 2007-11-08 삼성전자주식회사 Method for evaluating random noise and device of the same
JP2009289907A (en) * 2008-05-28 2009-12-10 Sumitomo Electric Ind Ltd Surface light emitting semiconductor laser
US11482645B2 (en) 2020-09-14 2022-10-25 Kabushiki Kaisha Toshiba Semiconductor light-emitting device

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1257025A2 (en) * 2001-04-18 2002-11-13 The Furukawa Electric Co., Ltd. Surface emitting semiconductor laser device
EP1257025A3 (en) * 2001-04-18 2005-04-06 The Furukawa Electric Co., Ltd. Surface emitting semiconductor laser device
KR100775063B1 (en) * 2006-11-09 2007-11-08 삼성전자주식회사 Method for evaluating random noise and device of the same
JP2009289907A (en) * 2008-05-28 2009-12-10 Sumitomo Electric Ind Ltd Surface light emitting semiconductor laser
US11482645B2 (en) 2020-09-14 2022-10-25 Kabushiki Kaisha Toshiba Semiconductor light-emitting device

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