JPS6114753A - 複合光半導体素子の製造方法 - Google Patents
複合光半導体素子の製造方法Info
- Publication number
- JPS6114753A JPS6114753A JP59134862A JP13486284A JPS6114753A JP S6114753 A JPS6114753 A JP S6114753A JP 59134862 A JP59134862 A JP 59134862A JP 13486284 A JP13486284 A JP 13486284A JP S6114753 A JPS6114753 A JP S6114753A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- layer
- light
- type
- gaas
- led
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 239000002131 composite material Substances 0.000 title claims description 16
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims description 9
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 44
- 229910001218 Gallium arsenide Inorganic materials 0.000 claims abstract description 13
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims abstract description 6
- 239000007791 liquid phase Substances 0.000 claims abstract description 5
- 229910000980 Aluminium gallium arsenide Inorganic materials 0.000 claims abstract 4
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 claims description 26
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 claims description 18
- 238000005253 cladding Methods 0.000 claims description 15
- 238000001451 molecular beam epitaxy Methods 0.000 claims description 6
- 150000002902 organometallic compounds Chemical class 0.000 claims description 3
- 238000000927 vapour-phase epitaxy Methods 0.000 claims description 2
- 238000001947 vapour-phase growth Methods 0.000 claims 3
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 claims 1
- 239000013078 crystal Substances 0.000 abstract description 18
- 230000031700 light absorption Effects 0.000 abstract description 15
- 238000005530 etching Methods 0.000 abstract description 4
- 238000010030 laminating Methods 0.000 abstract 1
- 108091008695 photoreceptors Proteins 0.000 abstract 1
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 56
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 7
- 238000005229 chemical vapour deposition Methods 0.000 description 6
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 5
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 5
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- 239000000155 melt Substances 0.000 description 3
- 229920002120 photoresistant polymer Polymers 0.000 description 3
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 2
- 238000011109 contamination Methods 0.000 description 2
- HQWPLXHWEZZGKY-UHFFFAOYSA-N diethylzinc Chemical compound CC[Zn]CC HQWPLXHWEZZGKY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000002019 doping agent Substances 0.000 description 2
- 238000002488 metal-organic chemical vapour deposition Methods 0.000 description 2
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 2
- 239000002344 surface layer Substances 0.000 description 2
- 239000011701 zinc Substances 0.000 description 2
- 101100215641 Aeromonas salmonicida ash3 gene Proteins 0.000 description 1
- NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-N Phosphoric acid Chemical compound OP(O)(O)=O NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 101100057143 Schizosaccharomyces pombe (strain 972 / ATCC 24843) cta3 gene Proteins 0.000 description 1
- BUGBHKTXTAQXES-UHFFFAOYSA-N Selenium Chemical compound [Se] BUGBHKTXTAQXES-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- RBFQJDQYXXHULB-UHFFFAOYSA-N arsane Chemical compound [AsH3] RBFQJDQYXXHULB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 1
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 1
- 239000000470 constituent Substances 0.000 description 1
- 230000008878 coupling Effects 0.000 description 1
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 description 1
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 description 1
- 239000000835 fiber Substances 0.000 description 1
- 229910052737 gold Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910021478 group 5 element Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- 230000007774 longterm Effects 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 239000011259 mixed solution Substances 0.000 description 1
- 235000011007 phosphoric acid Nutrition 0.000 description 1
- 238000000206 photolithography Methods 0.000 description 1
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 description 1
- 238000005309 stochastic process Methods 0.000 description 1
- JLTRXTDYQLMHGR-UHFFFAOYSA-N trimethylaluminium Chemical compound C[Al](C)C JLTRXTDYQLMHGR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- XCZXGTMEAKBVPV-UHFFFAOYSA-N trimethylgallium Chemical compound C[Ga](C)C XCZXGTMEAKBVPV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L31/00—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
- H01L31/12—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof structurally associated with, e.g. formed in or on a common substrate with, one or more electric light sources, e.g. electroluminescent light sources, and electrically or optically coupled thereto
- H01L31/16—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof structurally associated with, e.g. formed in or on a common substrate with, one or more electric light sources, e.g. electroluminescent light sources, and electrically or optically coupled thereto the semiconductor device sensitive to radiation being controlled by the light source or sources
- H01L31/167—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof structurally associated with, e.g. formed in or on a common substrate with, one or more electric light sources, e.g. electroluminescent light sources, and electrically or optically coupled thereto the semiconductor device sensitive to radiation being controlled by the light source or sources the light sources and the devices sensitive to radiation all being semiconductor devices characterised by potential barriers
- H01L31/173—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof structurally associated with, e.g. formed in or on a common substrate with, one or more electric light sources, e.g. electroluminescent light sources, and electrically or optically coupled thereto the semiconductor device sensitive to radiation being controlled by the light source or sources the light sources and the devices sensitive to radiation all being semiconductor devices characterised by potential barriers formed in, or on, a common substrate
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Computer Hardware Design (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Led Devices (AREA)
- Photo Coupler, Interrupter, Optical-To-Optical Conversion Devices (AREA)
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。
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〕
本発明は、半導体発光素子と半導体受光素子を一体形成
してなる複合光半導体素子の製造方法に関する。
してなる複合光半導体素子の製造方法に関する。
半導体発光素子としての発光ダイオード（ＬＦＤ）の出
力特性は、半導体レーザに比べて温度による変化が少な
く、電流に対する線形性も良い。
力特性は、半導体レーザに比べて温度による変化が少な
く、電流に対する線形性も良い。
従って応答性や出力レベルの問題を除けば非常に取扱い
易い光源である。
易い光源である。
しかしながら、例えばアナログ伝送等にＬＥＤを実際に
使用する場合、その温度特性や線形↑１を更に補償して
用いることが必要とされる。この補償方法として最近、
温度特性と線形性の両方を同時に補償する。安定性に優
れた光・電気負帰還方式が注目されている（例えば、Ｓ
５６電子通信学会総合大会２２２６参照）。この方式は
、ＬＥＤの光出力の一部を検出し、これをＬＥＤ駆動回
路に負帰還することにより非線形歪みの補償を行なうも
のである。このような補償を行なうためには、ＬＥＤと
その光出力の一部を検出する半導体受光素子１例えばホ
トダイオード（ＰＤ）を一体形成することが、両者の結
合効率を大きくするために望ましい。
使用する場合、その温度特性や線形↑１を更に補償して
用いることが必要とされる。この補償方法として最近、
温度特性と線形性の両方を同時に補償する。安定性に優
れた光・電気負帰還方式が注目されている（例えば、Ｓ
５６電子通信学会総合大会２２２６参照）。この方式は
、ＬＥＤの光出力の一部を検出し、これをＬＥＤ駆動回
路に負帰還することにより非線形歪みの補償を行なうも
のである。このような補償を行なうためには、ＬＥＤと
その光出力の一部を検出する半導体受光素子１例えばホ
トダイオード（ＰＤ）を一体形成することが、両者の結
合効率を大きくするために望ましい。
このような観点から本発明者らは、先に、ＬＥＤの発光
面上に環状に、且つ層状にＰＤを集積した構造を提案し
ている。しかしながらこの様な複合光半導体素子を従来
の液相エピタキシャル法（ＬＰＥ）のみで形成するには
、以下に述べるように種々の問題がある。
面上に環状に、且つ層状にＰＤを集積した構造を提案し
ている。しかしながらこの様な複合光半導体素子を従来
の液相エピタキシャル法（ＬＰＥ）のみで形成するには
、以下に述べるように種々の問題がある。
先ず、ＰＤとしては、光吸収層としてｉ層を用いたｐｉ
ｎダイオードが感度および応答速度の点で有利である。
ｎダイオードが感度および応答速度の点で有利である。
そして十分な光吸収効果を得るための厚さの光吸収層を
、低い印加電圧で空乏化する必要から、同層のキャリア
濃度は１０”１０３以下の低い値とすることが要求され
る。しかし従来のＬＰＥ法でこの様な低キヤリア濃度層
を成長させるためには、メルト中の残留不純物を蒸発さ
せるため、Ｈ２雰囲気中などで長時間の高温熱処理を行
なう必要があった。またＬＥＤを例えばＧａＡｓ−ＡＲ
ＧａＡｓ系のダブルヘテロ接合構造として、その上部ク
ラッド層上に連続的にＰＤの光吸収層を成長させる場合
、クラッド層形成に用いたメルト中の不純物が光吸収層
形成のためのメルト中に取込まれるため、低キヤリア濃
度の光吸収層を得ることが非常に難しい。
、低い印加電圧で空乏化する必要から、同層のキャリア
濃度は１０”１０３以下の低い値とすることが要求され
る。しかし従来のＬＰＥ法でこの様な低キヤリア濃度層
を成長させるためには、メルト中の残留不純物を蒸発さ
せるため、Ｈ２雰囲気中などで長時間の高温熱処理を行
なう必要があった。またＬＥＤを例えばＧａＡｓ−ＡＲ
ＧａＡｓ系のダブルヘテロ接合構造として、その上部ク
ラッド層上に連続的にＰＤの光吸収層を成長させる場合
、クラッド層形成に用いたメルト中の不純物が光吸収層
形成のためのメルト中に取込まれるため、低キヤリア濃
度の光吸収層を得ることが非常に難しい。
一方、ＬＥＤを電流狭窄型とした場合、ＬＥＤの光出力
をファイバーなどへ効率良く結合させると共にＰＤで効
果的にモニターするために、ＰＤはＬＥＤの発光面に電
流狭窄窓を中心として環状に正確に配置する必要がある
。そのためには、ＬＥＤの上部クラッド層の上にＰＤの
光吸収層、オーミックコンタクト層を連続的に成長させ
、これらのオーミックコンタクト層、光吸収層をホトリ
ソグラフィ技術によりパターニングする。この時ＬＥＤ
電流狭窄窓に対してＰＤ部パターンのマスクあわせが必
要である。ところが、ＬＥＤの電流狭窄層を形成した後
、上部クラッド層を成長させ、引続きＰＤの光吸収層、
オーミックコンタクｉ・層を成長させると、その表面は
殆ど平坦になり、表面から見て電流狭窄窓の位置を識別
することが困難になる。このことは素子特性のバラツキ
の原因となる。
をファイバーなどへ効率良く結合させると共にＰＤで効
果的にモニターするために、ＰＤはＬＥＤの発光面に電
流狭窄窓を中心として環状に正確に配置する必要がある
。そのためには、ＬＥＤの上部クラッド層の上にＰＤの
光吸収層、オーミックコンタクト層を連続的に成長させ
、これらのオーミックコンタクト層、光吸収層をホトリ
ソグラフィ技術によりパターニングする。この時ＬＥＤ
電流狭窄窓に対してＰＤ部パターンのマスクあわせが必
要である。ところが、ＬＥＤの電流狭窄層を形成した後
、上部クラッド層を成長させ、引続きＰＤの光吸収層、
オーミックコンタクｉ・層を成長させると、その表面は
殆ど平坦になり、表面から見て電流狭窄窓の位置を識別
することが困難になる。このことは素子特性のバラツキ
の原因となる。
また、ＬＥＤウェーハを一旦大気に晒してからＰＤ結晶
成長を行なう場合には次のような問題がある。即ち、Ｌ
ＥＤ＠ＧａＡｓ−ＡｎＧａＡｓ系で構成した場合、これ
が大気に晒されると、Ａ２ＱａＡＳクラッド層の表面に
酸化膜が形成され、その上への結晶成長が困難になる。
成長を行なう場合には次のような問題がある。即ち、Ｌ
ＥＤ＠ＧａＡｓ−ＡｎＧａＡｓ系で構成した場合、これ
が大気に晒されると、Ａ２ＱａＡＳクラッド層の表面に
酸化膜が形成され、その上への結晶成長が困難になる。
特に、ＡρＡＳ混晶比の大きい活性層での発光に対して
透明になるように十分な大きさの／ＩＡｓ混晶比を持つ
電流狭窄層、クラッド層を形成した場合には、電流狭窄
層およびクラッド層が酸化され易くなるため、素子設計
の自由度が大きく制限される。
透明になるように十分な大きさの／ＩＡｓ混晶比を持つ
電流狭窄層、クラッド層を形成した場合には、電流狭窄
層およびクラッド層が酸化され易くなるため、素子設計
の自由度が大きく制限される。
本発明は上記した点に鑑みなされたもので、再現性よく
、且つ歩留り良く複合光半導体素子を製造する方法を提
供することを目的とする。
、且つ歩留り良く複合光半導体素子を製造する方法を提
供することを目的とする。
本発明の骨子は、液相エピタキシャル法により形成した
半導体発光素子の発光面に半導体受光素子の結晶層を積
層するに当たって、気相成長法（ＣＶＤ法）または分子
線エピタキシー法（ＭＢＥ法）を用いることにある。特
にＣＶＤ法のうち、有機金属化合物ガスを用いたＭＯＣ
ＶＤ法を利用することが望ましい。
半導体発光素子の発光面に半導体受光素子の結晶層を積
層するに当たって、気相成長法（ＣＶＤ法）または分子
線エピタキシー法（ＭＢＥ法）を用いることにある。特
にＣＶＤ法のうち、有機金属化合物ガスを用いたＭＯＣ
ＶＤ法を利用することが望ましい。
（発明の効果〕
ＣＶＤ法ではＬＰＥ法と異なり、反応炉への原料ガスの
流量を制御することによって所望の組成。
流量を制御することによって所望の組成。
不純物濃度の成長結晶を得ることができる。このとき、
成長結晶の不純物１１［Ｉはほぼ原料ガスの純度のみで
決定されるため、十分高純度の原料ガスをもちいること
によって、高感度の受光素子に必要な低キヤリア濃度層
を容易に、且つ再現性良く成長さゼることができる。ま
たその前に成長した発光素子表面層の不純物の影響も、
反応管内壁に−〇− 吸着した不純物の再蒸発という過程を経て受けるため、
メルトの持込みという直接的且つ確率的に発生する過程
によって汚染の生じるＬＰＥ法と比べてその程度が小さ
く、且つ結晶成長ごとのばらつきも小さい。
成長結晶の不純物１１［Ｉはほぼ原料ガスの純度のみで
決定されるため、十分高純度の原料ガスをもちいること
によって、高感度の受光素子に必要な低キヤリア濃度層
を容易に、且つ再現性良く成長さゼることができる。ま
たその前に成長した発光素子表面層の不純物の影響も、
反応管内壁に−〇− 吸着した不純物の再蒸発という過程を経て受けるため、
メルトの持込みという直接的且つ確率的に発生する過程
によって汚染の生じるＬＰＥ法と比べてその程度が小さ
く、且つ結晶成長ごとのばらつきも小さい。
ＭＢＥ法は基板に照射する分子線量の制御によって成長
結晶の組成、不純物濃度の制御を行なうものであり、や
はりＣＶＤ法を用いた場合と同様の効果が期待できる。
結晶の組成、不純物濃度の制御を行なうものであり、や
はりＣＶＤ法を用いた場合と同様の効果が期待できる。
一方、ＣＶＤ法およびＭＢＥ法は、結晶成長の機構がＬ
ＰＥ法と全く異なり、ウェーハ表面に存在する凹凸が結
晶成長に連れて消失しにくいという特徴を有する。特に
温度等の成長パラメータを適当に選ぶと、ウェーハ面の
凹凸を結晶成長後も再現性良く残すことができる。この
ため、前述したような受光素子形成のマスク合せ工程で
、発光素子の電流狭窄窓の位置を正確に識別することが
できる。
ＰＥ法と全く異なり、ウェーハ表面に存在する凹凸が結
晶成長に連れて消失しにくいという特徴を有する。特に
温度等の成長パラメータを適当に選ぶと、ウェーハ面の
凹凸を結晶成長後も再現性良く残すことができる。この
ため、前述したような受光素子形成のマスク合せ工程で
、発光素子の電流狭窄窓の位置を正確に識別することが
できる。
またＣＶＤ法の一種であるＭＯＣＶＤ法やＭＢＥ法では
、Ａｆｉを構成要素として含む化合物半導体上への結晶
成長が可能である。これらの方法では非熱平衡条件下で
結晶成長が進行するため、極端な場合は格子定数の異な
る基板や単結晶でない基板上にも結晶成長が起り得るか
らである。従ってこれらの方法により、従来ＬＰＥ法で
は困難であった。ＡＲを含む発光素子表面層上への一様
なエピタキシャル成長が可能で、複合光半導体素子の設
計に制約を受けることがなくなる。
、Ａｆｉを構成要素として含む化合物半導体上への結晶
成長が可能である。これらの方法では非熱平衡条件下で
結晶成長が進行するため、極端な場合は格子定数の異な
る基板や単結晶でない基板上にも結晶成長が起り得るか
らである。従ってこれらの方法により、従来ＬＰＥ法で
は困難であった。ＡＲを含む発光素子表面層上への一様
なエピタキシャル成長が可能で、複合光半導体素子の設
計に制約を受けることがなくなる。
以上のような理由で本発明によれば、受光素子を構成す
るに必要な低キヤリア濃度の光吸収層を再現性良く且つ
容易に成長させることができ、また受光素子形成のマス
クパターンを内部狭窄型発光素子の電流狭窄窓上に正確
に配置することが容易となるため、特性の揃った複合光
半導体素子を歩留り良く製造するができる。またＡλを
構成要素として含む材料によって複合光半導体素子を再
現性良く製造することができるので、例えば発光波長範
囲の拡大等により、複合光半導体素子の応用範囲を拡大
することができる。
るに必要な低キヤリア濃度の光吸収層を再現性良く且つ
容易に成長させることができ、また受光素子形成のマス
クパターンを内部狭窄型発光素子の電流狭窄窓上に正確
に配置することが容易となるため、特性の揃った複合光
半導体素子を歩留り良く製造するができる。またＡλを
構成要素として含む材料によって複合光半導体素子を再
現性良く製造することができるので、例えば発光波長範
囲の拡大等により、複合光半導体素子の応用範囲を拡大
することができる。
以下本発明の詳細な説明する。第１図〜第５図は、Ｇａ
Ａｓ−Ａ！ＧａＡｓ系を用いた実施例の製造工程を示す
。
Ａｓ−Ａ！ＧａＡｓ系を用いた実施例の製造工程を示す
。
先ず第１図に示すように、ＬＥＤのダブルヘテロ接合構
造を形成する。即ち、ｐ型ＧａＡＳ基板１１上にｎ型Ａ
ｎｏ、４Ｇ ａｏ、ａ Ａ Ｓからなる第１クラツド
層１２．ｐ型Ａ ｊ２ｏ、ｏａ Ｇ ａｏ、ｏ４Ａ Ｓ
からなる活性層１３．ｎ型ＡＮ Ｇａ Ａｓか
ら０．２６ ０．’＋４ なる第２クラツド１１１４およびｐ型 Ａｎ Ｇａ Ａｓからなる電流狭窄層１５を、
６．１６ ０．フ４ ＬＰＥ法によって順次成長形成する。次いでホトレジス
トをマスクとして用い、第２図に示すように、電流狭窄
１１１５を第２クラッド層１４に達する深さに選択エツ
チングして、電流狭窄窓１つを形成する。このエツチン
グに際しては、例えば、０ｆ−１ｓ ＯＨ，８３ＰＯ４
、Ｈ２０２を体積比で３：１：１の割合いで混合したエ
ツチング液を用いる。
造を形成する。即ち、ｐ型ＧａＡＳ基板１１上にｎ型Ａ
ｎｏ、４Ｇ ａｏ、ａ Ａ Ｓからなる第１クラツド
層１２．ｐ型Ａ ｊ２ｏ、ｏａ Ｇ ａｏ、ｏ４Ａ Ｓ
からなる活性層１３．ｎ型ＡＮ Ｇａ Ａｓか
ら０．２６ ０．’＋４ なる第２クラツド１１１４およびｐ型 Ａｎ Ｇａ Ａｓからなる電流狭窄層１５を、
６．１６ ０．フ４ ＬＰＥ法によって順次成長形成する。次いでホトレジス
トをマスクとして用い、第２図に示すように、電流狭窄
１１１５を第２クラッド層１４に達する深さに選択エツ
チングして、電流狭窄窓１つを形成する。このエツチン
グに際しては、例えば、０ｆ−１ｓ ＯＨ，８３ＰＯ４
、Ｈ２０２を体積比で３：１：１の割合いで混合したエ
ツチング液を用いる。
次にＭＯＣＶＤ法を利用して、第３図に示すように、電
流狭窄層１５ｔ３よび第２クラッド層１４上に、ｎ型Ａ
ｎ。、、６Ｇａ、、４ＡＳからなる第３クー９＝ ラッド層１６．アンドープＧａＡｓからなる光吸収層２
１およびｐ型ＧａＡｓからなるオーミックコンタクト層
２２を順次成長形成する。このＭ ０ＣＶＤ工程を詳細
に説明すると、先ず第２図の状態のウェーハを十分に脱
脂洗浄した後、希Ｈ（１により表面の自然酸化膜を除去
し、直ちに反応炉に入れる。結晶成長温度は７５０℃と
し、原料として、トリメチルガリウム（（ＣＨ：ｌ ）
３ Ｇａ）。
流狭窄層１５ｔ３よび第２クラッド層１４上に、ｎ型Ａ
ｎ。、、６Ｇａ、、４ＡＳからなる第３クー９＝ ラッド層１６．アンドープＧａＡｓからなる光吸収層２
１およびｐ型ＧａＡｓからなるオーミックコンタクト層
２２を順次成長形成する。このＭ ０ＣＶＤ工程を詳細
に説明すると、先ず第２図の状態のウェーハを十分に脱
脂洗浄した後、希Ｈ（１により表面の自然酸化膜を除去
し、直ちに反応炉に入れる。結晶成長温度は７５０℃と
し、原料として、トリメチルガリウム（（ＣＨ：ｌ ）
３ Ｇａ）。
トリメチルアルミニウム＜（ＣＨ３）３△り）およびア
ルシン（ＡＳＨ３）を用いた。ｎ型ドーパントには、セ
レン化水素（Ｈ２Ｓｅ）、 ｎ型ドーパントにはジエチ
ル亜鉛（（Ｃ２Ｈ５）２ Ｚｎ）を用いた。また原料ガ
ス中の■族元素（Ｇａ。
ルシン（ＡＳＨ３）を用いた。ｎ型ドーパントには、セ
レン化水素（Ｈ２Ｓｅ）、 ｎ型ドーパントにはジエチ
ル亜鉛（（Ｃ２Ｈ５）２ Ｚｎ）を用いた。また原料ガ
ス中の■族元素（Ｇａ。
Ａβ）とＶ族元素（Ａｓ）とのモル比は、光吸収層２１
の場合を除いて、 ［ＡＳ］／（［Ｇａ］＋［Ａｎ］）−２０とした。この
ような条件下で電流狭窄層１５および第２クラッド層１
４上に良好な結晶成長を行なうことができた。特に低キ
ヤリア濃度が要求される光吸収層２１としてキャリア濃
度ｌＸ１０”／ｃｔａ３以下のものが再現性良く得られ
た。また上記条件の下では、ＰＤ部のオーミックコンタ
クト層２２を形成した後でもその表面にはＬＥＤの電流
狭窄窓１９を反映した凹部２４が明瞭に残った。
の場合を除いて、 ［ＡＳ］／（［Ｇａ］＋［Ａｎ］）−２０とした。この
ような条件下で電流狭窄層１５および第２クラッド層１
４上に良好な結晶成長を行なうことができた。特に低キ
ヤリア濃度が要求される光吸収層２１としてキャリア濃
度ｌＸ１０”／ｃｔａ３以下のものが再現性良く得られ
た。また上記条件の下では、ＰＤ部のオーミックコンタ
クト層２２を形成した後でもその表面にはＬＥＤの電流
狭窄窓１９を反映した凹部２４が明瞭に残った。
次に第２図の状態のウェーハのオーミックコンタクト層
２２上全面にＡｕ−７ｎ／ＡＵ電極２３を形成した後、
ホトレジストをマスクとしてこの電極２３．オーミック
コンタクト層２２および光吸収１２１をエツチングし、
第４図に示すように、電流狭窄窓１つを中心として環状
をなしてＬＥＤ１０上に積層されたＰＤ２０を得る。オ
ーミックコンタクト層２２および光吸収層２１のエツチ
ングは、ＣＨｉ ＯＨ，Ｈ３ＰＯ４、Ｈ２０２の混合液
（体積比３：１ ：１）などを用いる。ホトレジスト・
マスクを電流狭窄窓１９を中心として同心円上に配置す
る際には、オーミックコンタクト層２２上に残った凹部
２４を目印として、正確な位置あわせができた。
２２上全面にＡｕ−７ｎ／ＡＵ電極２３を形成した後、
ホトレジストをマスクとしてこの電極２３．オーミック
コンタクト層２２および光吸収１２１をエツチングし、
第４図に示すように、電流狭窄窓１つを中心として環状
をなしてＬＥＤ１０上に積層されたＰＤ２０を得る。オ
ーミックコンタクト層２２および光吸収層２１のエツチ
ングは、ＣＨｉ ＯＨ，Ｈ３ＰＯ４、Ｈ２０２の混合液
（体積比３：１ ：１）などを用いる。ホトレジスト・
マスクを電流狭窄窓１９を中心として同心円上に配置す
る際には、オーミックコンタクト層２２上に残った凹部
２４を目印として、正確な位置あわせができた。
この後、第５図に示すように、Ａ ｕ −Ｇ ｅ 、／
ＡｕからなるしＥＤ上部電極１８およびＡｕ−Ｚｎ／Ａ
ｕからなるＬＥＤ下部電極１７を形成して、複合光半導
体素子が完成する。
ＡｕからなるしＥＤ上部電極１８およびＡｕ−Ｚｎ／Ａ
ｕからなるＬＥＤ下部電極１７を形成して、複合光半導
体素子が完成する。
こうして本実施例によれば、ＬＰＥ法のみを利用する場
合に比べて再現性３歩留りの点で優れた複合光半導体素
子を製造することができた。またＬＰＥ法のみでは回能
であったＧａＡＳ−ＡＲＧａＡＳ系の複合光半導体素子
が嵜られた。本実施例により得られた素子は、光伝送用
として要求の高い０．８μｍ帯の波長領域での使用が可
能である。
合に比べて再現性３歩留りの点で優れた複合光半導体素
子を製造することができた。またＬＰＥ法のみでは回能
であったＧａＡＳ−ＡＲＧａＡＳ系の複合光半導体素子
が嵜られた。本実施例により得られた素子は、光伝送用
として要求の高い０．８μｍ帯の波長領域での使用が可
能である。
本発明は上記実施例に限られるものではなく、その趣旨
を逸脱しない節回で種々変形実施することが可能である
。
を逸脱しない節回で種々変形実施することが可能である
。
第１図〜第５図は本発明の一実施例のＧａＡｓ−ＡｌＧ
ａＡｓ系複合光半導体素了の！ｌｉ素子程庖説明するた
めの図である。 １Ｏ−ＬＥＤ、１１・ＧａＡｓ塁板、１２−ｎ型ＡｎＧ
ａＡｓ第１クラッド層、１３・・・ｐ型△２ＧａＡＳ活
性層、１４−ｎ型ＡｆｆｉＧａへＳ第２クラッド層、１
５・・・ｐ型ＡρＧａＡＳ電流狭窄層、１６・・・ｎ型
ＡβＧａＡＳ第３クラッド層、１７・・・下部電極、１
８・・・上部電極、１９・・・電流狭窄窓、２０・・・
ＰＤ、２１・・・アンドープＧａＡｓ光吸収層、２２・
・・ｐ型ＧａＡｓオーミックコンタクト層、２３ ・・
・Ａ ｕ −Ｚ ｎ ／ Ａ ｕ電極。 出願人代理人 弁理士 鈴江武彦 一１５＝ 第１図 第２図
ａＡｓ系複合光半導体素了の！ｌｉ素子程庖説明するた
めの図である。 １Ｏ−ＬＥＤ、１１・ＧａＡｓ塁板、１２−ｎ型ＡｎＧ
ａＡｓ第１クラッド層、１３・・・ｐ型△２ＧａＡＳ活
性層、１４−ｎ型ＡｆｆｉＧａへＳ第２クラッド層、１
５・・・ｐ型ＡρＧａＡＳ電流狭窄層、１６・・・ｎ型
ＡβＧａＡＳ第３クラッド層、１７・・・下部電極、１
８・・・上部電極、１９・・・電流狭窄窓、２０・・・
ＰＤ、２１・・・アンドープＧａＡｓ光吸収層、２２・
・・ｐ型ＧａＡｓオーミックコンタクト層、２３ ・・
・Ａ ｕ −Ｚ ｎ ／ Ａ ｕ電極。 出願人代理人 弁理士 鈴江武彦 一１５＝ 第１図 第２図
Claims (3)
- （１）半導体発光素子とその光出力の一部を検出する半
導体受光素子を一体形成した複合光半導体素子を製造す
るに際して、発光素子を液相エピタキシャル法により形
成し、この発光素子の表面の一部に、受光素子を気相成
長法または分子線エピタキシー法により形成することを
特徴とする複合光半導体素子の製造方法。 - （２）前記受光素子の気相成長法は、有機金属化合物ガ
スを用いた気相成長法である特許請求の範囲第１項記載
の複合光半導体素子の製造方法。 - （３）前記発光素子は、ＧａＡｓ基板にダブルヘテロ接
合を構成するように、且つ内部電流狭窄層を持つように
ＡｌＧａＡｓを液相エピタキシャル成長させて形成し、
前記受光素子は、発光素子のＡｌＧａＡｓクラッド層上
に有機金属化合物ガスを用いた気相成長法によりＧａＡ
ｓ光吸収層とオーミックコンタクト層を形成して、これ
を環状にパターニングする特許請求の範囲第１項記載の
複合光半導体素子の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59134862A JPS6114753A (ja) | 1984-06-29 | 1984-06-29 | 複合光半導体素子の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59134862A JPS6114753A (ja) | 1984-06-29 | 1984-06-29 | 複合光半導体素子の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6114753A true JPS6114753A (ja) | 1986-01-22 |
Family
ID=15138205
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59134862A Pending JPS6114753A (ja) | 1984-06-29 | 1984-06-29 | 複合光半導体素子の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6114753A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1997002610A1 (en) * | 1995-06-30 | 1997-01-23 | Siemens Components, Inc. | Monolithic linear optocoupler |
-
1984
- 1984-06-29 JP JP59134862A patent/JPS6114753A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1997002610A1 (en) * | 1995-06-30 | 1997-01-23 | Siemens Components, Inc. | Monolithic linear optocoupler |
| CN1099137C (zh) * | 1995-06-30 | 2003-01-15 | 西门子微电子公司 | 单片线性光耦合器 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JPS5816583A (ja) | 非平面層特性を有する半導体装置及びその製作方法 | |
| US4144503A (en) | Semiconductor laser with light guide | |
| JPS61108187A (ja) | 半導体光電子装置 | |
| KR100337704B1 (ko) | 전계흡수형 변조기가 집적된 레이저 다이오드의 제조 방법 | |
| JPS59129473A (ja) | 半導体レーザ装置の製造方法 | |
| JPS6114753A (ja) | 複合光半導体素子の製造方法 | |
| US4280131A (en) | Pleochroic light emitting diode and method of fabricating the same | |
| JPH02286358A (ja) | 発光装置 | |
| JP2945464B2 (ja) | 半導体装置の製造方法 | |
| KR100203376B1 (ko) | 수평 방향 반도체 피엔 접합 어레이 제조방법 | |
| US5865888A (en) | Semiconductor device epitaxial layer lateral growth rate control method using CBr4 | |
| JP2993167B2 (ja) | 面発光半導体レーザの製造方法 | |
| KR0144490B1 (ko) | 반도체 레이저 다이오드의 제조방법 | |
| JP3211383B2 (ja) | 半導体多層膜反射鏡の製造方法 | |
| KR940011271B1 (ko) | 레이저다이오드 어레이 제조방법 | |
| KR910005392B1 (ko) | 접합전류 제한 영역을 갖는 이중 헤테로 접합형 발광다이오드의 제조방법 | |
| JP2831665B2 (ja) | 半導体発光装置 | |
| JPS6244715B2 (ja) | ||
| KR900001407B1 (ko) | 표면 방출형 발광 다이오드의 제조방법 | |
| JPH0621515A (ja) | 光集積デバイス | |
| JPS621293A (ja) | 半導体発光素子 | |
| KR940011106B1 (ko) | 반도체 레이저 다이오드의 제조방법 | |
| KR100234005B1 (ko) | 산화알루미늄갈륨비소를 이용한 광전소자의 전류차단구조 형성방법 | |
| JP3703927B2 (ja) | 半導体レーザ素子 | |
| JPS5986281A (ja) | 可視光半導体レ−ザ |