JPS60102790A - 半導体発光装置の製造方法 - Google Patents

半導体発光装置の製造方法

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JPS60102790A
JPS60102790A JP58211952A JP21195283A JPS60102790A JP S60102790 A JPS60102790 A JP S60102790A JP 58211952 A JP58211952 A JP 58211952A JP 21195283 A JP21195283 A JP 21195283A JP S60102790 A JPS60102790 A JP S60102790A
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JP
Japan
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semiconductor layer
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emitting device
semiconductor light
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JP58211952A
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Ryoichi Hirano
良一 平野
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Mitsubishi Electric Corp
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Mitsubishi Electric Corp
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の技術分野〕 この発明は半導体発光装置、特に高温時にあっても高信
頼性を有する半導体発光装置の製造方法に関するもので
ある。
〔従来技術〕
高温時にあっても高信頼性である半導体発光装置を得る
ための重要な条件の1つとして、今回。
発明者らの研究の結果、次のような界面形成がなされな
いことであると判った。すなわち、高温において一旦雰
囲気に晒された表面上に成長層を設け、かつその結晶界
面にp−n接合を形成した場合、このような界面(以下
晒されたp −n接合界面と呼ぶ)を有する半導体発光
装置では、この接合に順方向電流を注入すると、晒され
たp −n接合界面における順方向電圧が次第に低下(
劣化)するもので、この劣化の度合は通電温度が高いほ
ど、また通電の電流密度が大きいほど著るしいと確認で
きた。
そしてこの知見に基すいて、発明者らはさきに特開昭5
7−231,681号公報において、晒された表面とp
 −n接合界面とを離した構成を提案した。
こ\でこの提案に係るBC型半導体レーザと呼ばれる半
導体発光装置の構成およびその製造工程を第1図ないし
第3図(a) l (b)について説明する。
まず第1図構成において、符号1.2はそれぞれにp側
、n側の電極、3はn−InP基板、4はp−InP層
、5はn InPクラッド層、6はnあるいはp In
GaAsnGaAs雌性層 InPクラッド層である。
またその製造工程は第2図(a) + (b) +(c
)に示すように、基板3上に第1回目の成長、あるいは
拡散によ、Cp−InP層4を形成させ(同図(、) 
) 、ついでストライブ状の溝8を形成しく同図(b)
 ) 、その後、第2回目の成長によジ、溝8の内外を
含んで、n −InPクラッド層5.5a、:nあるい
はp InGaAsP層6,6aとp−InPクラッド
層7とを順次に形成させ(同図(C))たものである。
しかしてこの際、第3図(a) + (b)に示すよう
に、p−InPクラッド層7におけるp形不純物のキャ
リア濃度をNpとし、n−InPクラッド層5における
n形不純物のキャリア濃度をNnとしたとき、これらが
N p )N nとなるように設定しておき、かつp形
不純物を拡散の容易な例えばZnに選ぶと、溝8の内外
でのp−InPクラッド層7の成長中。
あるいは成長後の熱処理による拡散によって、当初の雰
囲気に晒されたp −n接合界面の位置A。
BおよびC,D(同図(a))を、それぞれにn In
Pクラッド層5内の位置AI、 n/およびC′、D′
(同図(b))に移動させることができる。
このように晒された界面から拡散によF)p n接合を
移動させることによって、高温作動での劣化の原因とし
て確認された、いわゆる晒されたp−n接合界面がなく
なシ、その結果としてこのような界面移動によって、従
来60℃以上での高温連続発振が困難であったものを、
80℃においても高温連続発振させることができた。
しかしながらこ\で高温における発振特性を仔細に検討
してみると、必ずしも完全に劣化がなくなっている訳で
はないことが判った。すなわち、80℃、 5 mW片
面光出力で、一定光出力駆動実験を数千時間に亘って行
なうと、発振しきい値電流の上昇、つまシ言いかえると
劣化が見出されたのである。この原因について構成図と
の比較で検討すると、点Xの部分で晒された界面と移動
後のp−n接合界面との交った点状(奥行方向では線状
)の劣化部分が依然存在していることが判シ、この部分
で電流の漏れがあることが判る。
〔発明の概要〕
この発明は従来のこのような欠点に鑑み、晒された界面
と移動後のp −n接合界面とが交わらない構成とする
ことによって、素子の劣化を抑制させるようにしたもの
である。
〔発明の実施例〕
以下この発明に係る半導体発光装置の一実施例について
、第4図および第5図(a) l (b) 、 (c)
を参照して詳細に説明する。
第4図はこの実施例装置によるBC型構成の要部断面を
、第5図(a) l (b) t (e)はその製造工
程を順次に示している0 まず第3図構成において、符号1,2はそれぞれにp側
、n側の電極、10はp−InP基板、11はp −I
nP層、12はp InPクラッド層、13はpあるい
はn −InGaAsP活性層、14はn −InPク
ラッド層である。またその製造工程は第2図(a) t
 (b) 、 (e)に示す通シであって、基板10上
に第1回目の成長、あるいは拡散(もしくは基板そのも
のを使ってもよい)によシp −InP層11を形成さ
せ(同図(a) ) 、ついでストライプ状の溝15を
形成しく同図(b) ) 、その後、第2回目の成長に
よシ、溝15の内外を含んでp InPクラッド層12
.12aとpあるいはn −InGaAaP層13.1
3層表3− InPクラッド層14とを順次に形成させ
(同図(C))たものである。
た!しこの製造に際しては、前記第4図に示したように
、p−1nP層11におけるp形不純物のキャリア濃度
をNpとし、n−InPクラッド層14におけるn形不
純物のキャリア濃度をNnとしたとき、これらがN p
 ) N nとなるように設定しておき、かつp形不純
物を拡散の容易な例えばZnに選ぶと、溝15の内外で
のn −InPクラッド層14の成長中、あるいは成長
後の熱処理による拡散によって、当初の雰囲気に晒され
たpn接合界面の位置E−F−GおよびH−I−Jを、
それぞれにn −InP層1層内4内置E/ v/ c
/およびH′−If J/に移動させるものである。
このように晒された界面から拡散によF) p −n接
合を移動させることによって、高温作動での劣化の原因
として確認された。いわゆる晒された界面とpn接合界
面との交わる部分がなくなり、その結果としてこの実施
例装置では、電流を活性領域であるpあるいはn −I
nGaA+P層13に集中し得て、装置本来の電気的特
性を高温における長時間通電によっても損なわずに保持
できるのである0 なお、前記実施例はInGaAsP/InP系半導体レ
ーザについて述べたが、他のI−V族化合物半導体によ
る晒されたpn接合界面を有する半導体発光装置にも適
用できることは勿論である。
〔発明の効果〕
以上詳述したようにこの発明によれば、熱処理時の拡散
によりp n接合を晒された界面から移動させるように
したので、高温における長時間通電によっても装置の電
気的特性が劣化せず、優れた性能の半導体発光装置を提
供できるものである0
【図面の簡単な説明】
第1図、および第2図(a) l (b) l (c)
は従来例によるBC型半導体発光装置の概要構成を模式
的に示す断面図、およびその製造工程断面図、第3図は
同上従来例装置の要部を拡大して示す断面説明図であシ
、また第4図、および第5図(1) t (b) l 
(e)はこの発明の一実施例を適用したBC型半導体発
光装置の概要構成を模式的に示す断面図、およびその製
造工程断面図である。 1.2・・・・n側、p側電極、10・・・・p In
P基板 11mma*p−InP層、12・・・・p 
−InPクラッド層、1311・拳・pあるいはn −
InGaAsP層(活性領域)、14・・・・n −I
nPクラッド層、15・・・・ストライプ状の溝。 第1図 第2図 wI43図 第4図 ・・二井子へ・

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 第1導電形の半導体基板上に、第1回目の成長。 あるいは拡散によシ、第2導電形の第1半導体層を形成
    する工程と、前記半導体基板の一部を含む第1半導体層
    にストライプ状の溝を形成する工程と、このストライプ
    状の溝の内外を含んで、第2回目の成長、あるいは拡散
    によシ、第1導電形の第2半導体層、第2あるいは第1
    導電形の第3半導体層、第2導電形の第4半導体層を順
    次に形成する工程とを含む半導体発光装置の製造方法に
    おいて、前記ストライプ状の溝の内外での各半導体層の
    成長工程、あるいは同工程終了後の熱処理によシ、前記
    第1半導体層から第3半導体層内に第2導電形の不純物
    を拡散させ、この拡散によりp−n接合界面を、ストラ
    イプ状の溝内面から第4半導体層内に移動させるように
    したことを特徴とする半導体発光装置の製造方法。
JP58211952A 1983-11-09 1983-11-09 半導体発光装置の製造方法 Pending JPS60102790A (ja)

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DE3441057A DE3441057C2 (de) 1983-11-09 1984-11-09 Verfahren zur Herstellung eines lichtabstrahlenden Halbleiterelements

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US4637845A (en) 1987-01-20
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