JPS6178191A - 半導体発光素子 - Google Patents
半導体発光素子Info
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- JPS6178191A JPS6178191A JP59200218A JP20021884A JPS6178191A JP S6178191 A JPS6178191 A JP S6178191A JP 59200218 A JP59200218 A JP 59200218A JP 20021884 A JP20021884 A JP 20021884A JP S6178191 A JPS6178191 A JP S6178191A
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- gaas
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- gaas layer
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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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
（産業上の利用分野）
本発明は、可視光鎖酸で発光あるいはレーザ発振する半
導体発光素子に関する。
導体発光素子に関する。
（従来技術とその問題点）
（ＡｌｘＧａ ｌ−ｘ ） ｏ、ｓ Ｉｎｏ、ｓ Ｐ系
の材料は、良質なＧａＡｓ 基板と格子整合し、Ａｔ’
Ｉｌ！： Ｇａの組成を変えることにより、すなわち
Ｘの０から１まで変えることにより、バンドギャップを
約１．９６’／から約２．３５ｅＶの範囲で変化させる
ことができる。このうち約１．９ｅＶ〜約２．３ｅＶ迄
は直接遷移型である。このため（ＡｌｘＧａｔ−ｘ）
ｏ、５Ｉｎｏ、ｓＰｔ活性［＜ ｌ’−６ｙＧａ１−ｙ
） ｏ、ｓ Ｉｎ ｏ、ｓＰ （１≧ｙ＞ｘ≧０）
ｅクラッド層としたダブルヘテロ構造を構成することに
より、波長０．６８μｍ〜０．５６μｍ（赤〜黄緑の可
視光に相当する）の範囲で発光またはレーザ発振を得る
ことができる。電流注入型レーザの一例としては、４６
図（ａ）に示す構造による素子で波長０．６８μｍの赤
色レーザダイオードが得られている（アプライド・フィ
ジックス−Ｖターズ（ＡｐｐＬＰｈｙａ Ｌｅｔｔ、
）４３（１９８３）込９８７）。第６図（ａ）の構造＋
ｉ以下に述べるようになっている。ｎ−ＧａＡｓ 基板
１１上にｎ−０ａＡｓ バッファ層１２、ｎ−（入１
０．５Ｇａｏ、ｙ）ｏ、５ｒｎｏ、５ｐ クラッドＮ！
１１３、アンドープＧａ （１，５Ｉｎ ６．５Ｐ活性
層１４、ｐ−（Ａ／ ｏ、ａＧａ ｏ、ｙ ） ｏ、ｓ
Ｉ ｎ ｏ、ｓＰり５’ｙド層１５、ｐ−ＧａＡｓキ
ャップ層を順次形成する。
の材料は、良質なＧａＡｓ 基板と格子整合し、Ａｔ’
Ｉｌ！： Ｇａの組成を変えることにより、すなわち
Ｘの０から１まで変えることにより、バンドギャップを
約１．９６’／から約２．３５ｅＶの範囲で変化させる
ことができる。このうち約１．９ｅＶ〜約２．３ｅＶ迄
は直接遷移型である。このため（ＡｌｘＧａｔ−ｘ）
ｏ、５Ｉｎｏ、ｓＰｔ活性［＜ ｌ’−６ｙＧａ１−ｙ
） ｏ、ｓ Ｉｎ ｏ、ｓＰ （１≧ｙ＞ｘ≧０）
ｅクラッド層としたダブルヘテロ構造を構成することに
より、波長０．６８μｍ〜０．５６μｍ（赤〜黄緑の可
視光に相当する）の範囲で発光またはレーザ発振を得る
ことができる。電流注入型レーザの一例としては、４６
図（ａ）に示す構造による素子で波長０．６８μｍの赤
色レーザダイオードが得られている（アプライド・フィ
ジックス−Ｖターズ（ＡｐｐＬＰｈｙａ Ｌｅｔｔ、
）４３（１９８３）込９８７）。第６図（ａ）の構造＋
ｉ以下に述べるようになっている。ｎ−ＧａＡｓ 基板
１１上にｎ−０ａＡｓ バッファ層１２、ｎ−（入１
０．５Ｇａｏ、ｙ）ｏ、５ｒｎｏ、５ｐ クラッドＮ！
１１３、アンドープＧａ （１，５Ｉｎ ６．５Ｐ活性
層１４、ｐ−（Ａ／ ｏ、ａＧａ ｏ、ｙ ） ｏ、ｓ
Ｉ ｎ ｏ、ｓＰり５’ｙド層１５、ｐ−ＧａＡｓキ
ャップ層を順次形成する。
次にストライプ状開口２２金もつ５ｉ０２膜１７および
ｐ型用゛ｃ＃Ａ１８．ｎ型用を極１９を形成する。
ｐ型用゛ｃ＃Ａ１８．ｎ型用を極１９を形成する。
この素子に電流を通電すると、ストライプ状開口２２に
よ０限定された領域に電流注入領域が制限され、ストラ
イプ状の発光を得、ストライブ方向にレーデ発振金得る
ことができる。ところが、この構造ではｐｔ極１８との
低接触抵抗コンタクトを形成するためｐ−ＧａＡｓ中ヤ
ツプ１偵１６を低抵抗にしてめるｔめ、ｐ−ＧａＡｓ７
内１６での逍流拡がりが大きく、活性ｊ僧１４において
、ストライプ状に１！流を十分狭窄することが内錐で心
る。
よ０限定された領域に電流注入領域が制限され、ストラ
イプ状の発光を得、ストライブ方向にレーデ発振金得る
ことができる。ところが、この構造ではｐｔ極１８との
低接触抵抗コンタクトを形成するためｐ−ＧａＡｓ中ヤ
ツプ１偵１６を低抵抗にしてめるｔめ、ｐ−ＧａＡｓ７
内１６での逍流拡がりが大きく、活性ｊ僧１４において
、ストライプ状に１！流を十分狭窄することが内錐で心
る。
この内通を解決するため従来、 ｈｌｘＧａｌ−ｘＡｓ
系などで行なわれている内部ストライプレーザ。
系などで行なわれている内部ストライプレーザ。
つまり多１６エビタクシアル成長で彩５ｉする一部の暑
中にストライプ状に導電型の異なる領域をもちそこでス
トライプ状領域に電流を注入する構造（例えばアイ・イ
ー・イー・イー・ジャーナル・オプ・力／タム・エレク
トロニクス（ＩＥＥＥ Ｊ。
中にストライプ状に導電型の異なる領域をもちそこでス
トライプ状領域に電流を注入する構造（例えばアイ・イ
ー・イー・イー・ジャーナル・オプ・力／タム・エレク
トロニクス（ＩＥＥＥ Ｊ。
Ｑｕａｎｔｕｍ、εＩｅｃｔｒｏｎ、 ＱＥＩＩ（１９
７５）４１Ｂ）からの類推により、第６図（ｂ）に示す
構造が提案されている。これは前述の第６図（ａ）の構
造と同様にｎ−ＧａＡｓ基板１１上に、ｎ−Ｇａ入８バ
ッファ層１２を介しｎ−（Ａ−ｔｏ、５Ｇａｏ、ｙ）ｏ
、ｓ Ｉｎ□ＪＰクラッド層１３、アンドープ−Ｇａ（
１，５Ｉｎｇ、５Ｐ活性層１４、ｐ−（＆／ｇ、３Ｇａ
ｏ、ｒ）ｏ、１Ｉｎｏ、ｓＰ クラッドＮ１１５によ
るダブルヘテロ構造が形成されている。このダブルヘテ
ｏ購造の上に、ストライプ状開口２３をもつｎ−ＧａＡ
ｓ層２０ｔ−形成し、さらにｐ−ＧａＡｓ ／１２１を
全面（形成する。Ｉ）−ＧａＡｓ４２１ ＆よびｎ−Ｇ
ａＡｓ 基板１１の表面Ｋｐ型用電極１８、ｎ型用電極
１９をそれぞれ形成する。この素子に電流を流すと、ｎ
−ＧａＡｓ層１２０によるｐｎ反転層で電流がストライ
プ状開口２３により狭窄されるため、低抵抗ｐ−ＧａＡ
ｓ層２１１７Ｃよる電流拡がりの影響は受けない。この
ために、ストライプ状開口２３０幅で効率よく活性層１
４に電流注入ができるため、効率のよい発光を得、レー
デ素子としての発振閾値を下げることができる。
７５）４１Ｂ）からの類推により、第６図（ｂ）に示す
構造が提案されている。これは前述の第６図（ａ）の構
造と同様にｎ−ＧａＡｓ基板１１上に、ｎ−Ｇａ入８バ
ッファ層１２を介しｎ−（Ａ−ｔｏ、５Ｇａｏ、ｙ）ｏ
、ｓ Ｉｎ□ＪＰクラッド層１３、アンドープ−Ｇａ（
１，５Ｉｎｇ、５Ｐ活性層１４、ｐ−（＆／ｇ、３Ｇａ
ｏ、ｒ）ｏ、１Ｉｎｏ、ｓＰ クラッドＮ１１５によ
るダブルヘテロ構造が形成されている。このダブルヘテ
ｏ購造の上に、ストライプ状開口２３をもつｎ−ＧａＡ
ｓ層２０ｔ−形成し、さらにｐ−ＧａＡｓ ／１２１を
全面（形成する。Ｉ）−ＧａＡｓ４２１ ＆よびｎ−Ｇ
ａＡｓ 基板１１の表面Ｋｐ型用電極１８、ｎ型用電極
１９をそれぞれ形成する。この素子に電流を流すと、ｎ
−ＧａＡｓ層１２０によるｐｎ反転層で電流がストライ
プ状開口２３により狭窄されるため、低抵抗ｐ−ＧａＡ
ｓ層２１１７Ｃよる電流拡がりの影響は受けない。この
ために、ストライプ状開口２３０幅で効率よく活性層１
４に電流注入ができるため、効率のよい発光を得、レー
デ素子としての発振閾値を下げることができる。
このような構造の素子の製作には、その性質上有機金鵡
熱分解気相エビタギ７（ＭＯ−ＶＰＥ）法まｔは分子線
エピタキシ（ＭＢＥ）法がその成長法として適している
。第６図（ｂ）に示した構造は、ダブルヘテロ構造の上
にｎ−Ｇａｐｓ ＩＩ ２０を均一に成長させたわと
、フォトリングラフィ法により。
熱分解気相エビタギ７（ＭＯ−ＶＰＥ）法まｔは分子線
エピタキシ（ＭＢＥ）法がその成長法として適している
。第６図（ｂ）に示した構造は、ダブルヘテロ構造の上
にｎ−Ｇａｐｓ ＩＩ ２０を均一に成長させたわと
、フォトリングラフィ法により。
ストライプ状開口２３０部分のみ選択的に除去し。
このめと、 ｐ−ＧａＡｓｆｉ ２１を成長させるこ
とにより実現する。この場合、ｐ−ＧａＡｓ層２１を成
長する前の状聾では、Ａｓ化会物でろるｎ−ＧａＡｓ１
１２０と、Ｐ化合物であるｐ−（Ａ１０．５Ｇａｏ、ｙ
）ｏ、ｉ Ｉｎｏ、ｓ ＰＩ ５が露出しているので、
その表面保護のためＡｓの蒸発とＰの蒸発を共に抑制し
なくてはならない。
とにより実現する。この場合、ｐ−ＧａＡｓ層２１を成
長する前の状聾では、Ａｓ化会物でろるｎ−ＧａＡｓ１
１２０と、Ｐ化合物であるｐ−（Ａ１０．５Ｇａｏ、ｙ
）ｏ、ｉ Ｉｎｏ、ｓ ＰＩ ５が露出しているので、
その表面保護のためＡｓの蒸発とＰの蒸発を共に抑制し
なくてはならない。
そのためにＭＯ−ＶＰ Ｆ２法を用いる場合には、アル
シン（ＡｓＨ３）とホスフィン（ＰＨｓ） のガスを
同時に流す必要があり、またＭＢＥ法ではＡｓ ビー
ムとＰビームの両方を照射する必要がある。しかし、Ｇ
ａＡｓ上にＰＨ，あるいはＰビームを照射した後成長し
たＧａ ＡｓおよびＡ／Ｇａ Ｉ ｎ Ｐ上にＡｓＨ３
＠るいはＡｓ ビームを照射した後成長した〇ａＡｓｆ
′ｉ、その表面状態、結晶性などが劣るため、素子の性
能や信頼性の劣化の咲因となる。また、Ａ／組成の大き
なＡ／化合物１５を露出させたままプロセスを中断する
と、表面酸化により、やはり素子性能や信頼性劣化に結
びつくつさらに、ストライプ開口２３形成後はｐ−Ｇａ
Ａｓ的２１を成長させるだけでろるにも拘らず、Ａ／Ｇ
ａＩｎＰ ｇ出面がろるのでＰ化合物表面を保護する必
要がろ９．その成長装置が複雑となる。μ上説明したよ
うに従来技術はいくつかの欠点を有している。
シン（ＡｓＨ３）とホスフィン（ＰＨｓ） のガスを
同時に流す必要があり、またＭＢＥ法ではＡｓ ビー
ムとＰビームの両方を照射する必要がある。しかし、Ｇ
ａＡｓ上にＰＨ，あるいはＰビームを照射した後成長し
たＧａ ＡｓおよびＡ／Ｇａ Ｉ ｎ Ｐ上にＡｓＨ３
＠るいはＡｓ ビームを照射した後成長した〇ａＡｓｆ
′ｉ、その表面状態、結晶性などが劣るため、素子の性
能や信頼性の劣化の咲因となる。また、Ａ／組成の大き
なＡ／化合物１５を露出させたままプロセスを中断する
と、表面酸化により、やはり素子性能や信頼性劣化に結
びつくつさらに、ストライプ開口２３形成後はｐ−Ｇａ
Ａｓ的２１を成長させるだけでろるにも拘らず、Ａ／Ｇ
ａＩｎＰ ｇ出面がろるのでＰ化合物表面を保護する必
要がろ９．その成長装置が複雑となる。μ上説明したよ
うに従来技術はいくつかの欠点を有している。
（発明の目的）
本発明の目的は、このような従来の欠点？除去し、より
低いコストで電流狭窄が良好でかつ性能、信頼性の優れ
九町視光半導体発光素子を提供することにめる。
低いコストで電流狭窄が良好でかつ性能、信頼性の優れ
九町視光半導体発光素子を提供することにめる。
（発明の構成）
本発明によれば、 （Ａ／ＸＧａ１−Ｘ）＠、５Ｉ＋
＋６．５Ｐ’ｊ７活性層、 （ＡｅｙＧａｔ−ｙ）ｏ、
５Ｉｎｏ、５Ｐ（１≧ｙ＞ｘ≧０）をクラッド層とする
ダブルヘテロ構造を有し、このダブルヘテロ構造上に第
１４電型の第１のＧａＡｓ層。
＋６．５Ｐ’ｊ７活性層、 （ＡｅｙＧａｔ−ｙ）ｏ、
５Ｉｎｏ、５Ｐ（１≧ｙ＞ｘ≧０）をクラッド層とする
ダブルヘテロ構造を有し、このダブルヘテロ構造上に第
１４電型の第１のＧａＡｓ層。
第１のＧａＡｓ層表面のうち一部を除いた表面上に第２
導電型の第２のＧａＡｓ層、さらに第２のＧａ Ａｓ層
に被われていない第１のＧａＡｓｊｌの表面上およびＷ
ＩＪ２の１ｊａＡｓ層上に第ｌ導電型の第３のＧａｐｓ
Ｉｆ！ｌを杉成し更生導体発光素子が得られる。
導電型の第２のＧａＡｓ層、さらに第２のＧａ Ａｓ層
に被われていない第１のＧａＡｓｊｌの表面上およびＷ
ＩＪ２の１ｊａＡｓ層上に第ｌ導電型の第３のＧａｐｓ
Ｉｆ！ｌを杉成し更生導体発光素子が得られる。
（Ｉｆ成の評細な訣明）
本発明は上述の構成ｔとることＫより従来技術の問題点
を解決したもので８る。
を解決したもので８る。
′＠５図は本発明の詳細な説明する九めの図でわる。ダ
ブルヘテｃＩ！ｆｌ造のクラッド層としてｙ−０，３と
したｐ−（Ａ１０．５Ｇａｏ、ｙ）ｏ、５Ｉｎｏ、５Ｐ
３０の上にｐ −ＧａＡｓ層３１、ローＧａ Ａｓ層３
２を順次形成する。成長法は例えばＭＯＶＰＥ法で行な
り。フォトリングラフィ法によＱ ｎ−ＧａＡｓ ３２
の一部分を除去すると、第５図（ａ）のようになる。
ブルヘテｃＩ！ｆｌ造のクラッド層としてｙ−０，３と
したｐ−（Ａ１０．５Ｇａｏ、ｙ）ｏ、５Ｉｎｏ、５Ｐ
３０の上にｐ −ＧａＡｓ層３１、ローＧａ Ａｓ層３
２を順次形成する。成長法は例えばＭＯＶＰＥ法で行な
り。フォトリングラフィ法によＱ ｎ−ＧａＡｓ ３２
の一部分を除去すると、第５図（ａ）のようになる。
このようにすると、部分的にｐｎ反転領域を挾んでエピ
タキシャル成長を続ける場合、もとのダブルヘテロ構造
が、Ａ／ＧａＩｎＰ系のよりにＰ化合物でろりまたＡ／
を含む化合物で構成されていても２回目の成長はＧａＡ
ｓのみの露出した面に行なうことができる。第５図（ｂ
）に示したように２回目の成長で形成するｐ−ＧａＡｓ
１曽３３は、ｐ−ＧａＡｓ層３１およびｎ −Ｇａ入ｓ
ｌ＠３２の上に行なうことになる。ん１０〜ＩＦＦ、法
ろるいはＭＢＥ法でｐ−ＧａＡｓ３３の成長を行なり場
合、第５１１（ａ）で示された構造の表面は、ＭＯＶＰ
Ｅの場合入ｓＨ３で％ＭＢＥの場合入３ビームで保護す
ればよ（、ＰＨ，ないしはＰビームを用いなくてよい。
タキシャル成長を続ける場合、もとのダブルヘテロ構造
が、Ａ／ＧａＩｎＰ系のよりにＰ化合物でろりまたＡ／
を含む化合物で構成されていても２回目の成長はＧａＡ
ｓのみの露出した面に行なうことができる。第５図（ｂ
）に示したように２回目の成長で形成するｐ−ＧａＡｓ
１曽３３は、ｐ−ＧａＡｓ層３１およびｎ −Ｇａ入ｓ
ｌ＠３２の上に行なうことになる。ん１０〜ＩＦＦ、法
ろるいはＭＢＥ法でｐ−ＧａＡｓ３３の成長を行なり場
合、第５１１（ａ）で示された構造の表面は、ＭＯＶＰ
Ｅの場合入ｓＨ３で％ＭＢＥの場合入３ビームで保護す
ればよ（、ＰＨ，ないしはＰビームを用いなくてよい。
また、酸化しゃすいＡ／化合物の表面が露出されていな
い。これらの理由により成長したｐ−ＧａＡｓ３３の表
面状態や結晶性はよい。
い。これらの理由により成長したｐ−ＧａＡｓ３３の表
面状態や結晶性はよい。
また２回目のＧａＡｓ成長のための装置も、ＧａＡｓ基
板上ＫＧａＡｓを成長する通常の装置でよいためｋＩｇ
！でめる。ＧａＡｓ上にＧａ入Ｓを成長するので、その
成長は液相エピタキシャル法（ＬＰＦＪ）でも可能で６
る。
板上ＫＧａＡｓを成長する通常の装置でよいためｋＩｇ
！でめる。ＧａＡｓ上にＧａ入Ｓを成長するので、その
成長は液相エピタキシャル法（ＬＰＦＪ）でも可能で６
る。
（実施例）
以下本発明の実施例について図面を利用して詳細に説明
する。第１図は本発明の！！１の実施例を示す斜視因で
ある。ｎ−ＧａＡｓ基板４１上にｎ−ＧａＡｓバッファ
層４２ 、 ｎ−（Ａ１０．５Ｇａｏ、ｙ）ｏ、ｓ Ｉ
ｎＯ，５Ｆクラッド層４３．アンドープＧａ （１４Ｉ
ｎ ６．Ｂ Ｐ活性＠４４、Ｐ−（Ａ１０．５Ｇａｏ
、ｙ）ｏ、ｓ Ｉｎｇ、５ Ｐクラッド層４５．ｐ−Ｇ
ａＡｓ層４６が形成され、さらにストライプ状開口５１
ｔ−もつｎ −ＧａＡｓｊｌ ４７、オーミツクコンタ
クトを形成するｐ−ＧａＡｓｉｌｌ４８をもった構造と
なっている。ｐ−ＧａＡｓ４８上にはｐ型用電極４９、
ｎ−ＧａＡｓ基板４１の裏面にはｎ型用電極５０がと９
つけられている。本実施例の素子に電流を注入すると、
ｎ−ＧａＡｓ層４７によるｐｎ反転層のために注入直流
はストライプ状開口５１に制限される。
する。第１図は本発明の！！１の実施例を示す斜視因で
ある。ｎ−ＧａＡｓ基板４１上にｎ−ＧａＡｓバッファ
層４２ 、 ｎ−（Ａ１０．５Ｇａｏ、ｙ）ｏ、ｓ Ｉ
ｎＯ，５Ｆクラッド層４３．アンドープＧａ （１４Ｉ
ｎ ６．Ｂ Ｐ活性＠４４、Ｐ−（Ａ１０．５Ｇａｏ
、ｙ）ｏ、ｓ Ｉｎｇ、５ Ｐクラッド層４５．ｐ−Ｇ
ａＡｓ層４６が形成され、さらにストライプ状開口５１
ｔ−もつｎ −ＧａＡｓｊｌ ４７、オーミツクコンタ
クトを形成するｐ−ＧａＡｓｉｌｌ４８をもった構造と
なっている。ｐ−ＧａＡｓ４８上にはｐ型用電極４９、
ｎ−ＧａＡｓ基板４１の裏面にはｎ型用電極５０がと９
つけられている。本実施例の素子に電流を注入すると、
ｎ−ＧａＡｓ層４７によるｐｎ反転層のために注入直流
はストライプ状開口５１に制限される。
このため、このストライプ状開口（はぼ沿った活性ＩＮ
４４で発光が生じ、ｆたレーザ発振も得られる。
ｐ−（Ａ１０．３Ｇａｏ、ｒ）ｏ、５Ｉｎｏ、ｓ Ｐク
ラッド層４５は厚さが約１μＩｎ で比抵抗が約０．
２Ｑｃｍとなるドーピングを行なっであるので、クラッ
ド層４５での璽流拡がりは小さい。またｐ−ＧａＡｓ層
４６は比抵抗が約０．２Ｑｃ１ｎとなるドーピングを行
ない厚さを約０５μｍとしであるので、この層でも電流
拡がりは小さし。従って、注入ＴｉＬ流はストライプ状
開口５１によく制限され、ｌｔ流拡がりによって駆動に
消費される電流が少ないので発光効率は高く、この九め
レーデにした場合その発Ｓ＠値は低い。また本実施例で
は、活性層としてはｘ−０のＧａ６．ｌＩｎ６．５Ｐ、
クラッド層としてはｙ−０，３の（Ａ／ ０．３Ｇａ（
１，７ン６、ｇＩｎｏ、ｉＰ ｌｒ用いているので波畏
０゜６７〜０．６８μｍの赤色可視光レーデが得られる
。本実施例では、以上述べたよつな優ｔした基本特性を
維持しつつ１次に述べるａ！公法上特長と相俟ってさら
に性能、信頼性の優れた素子がより低いコストで得られ
る。
４４で発光が生じ、ｆたレーザ発振も得られる。
ｐ−（Ａ１０．３Ｇａｏ、ｒ）ｏ、５Ｉｎｏ、ｓ Ｐク
ラッド層４５は厚さが約１μＩｎ で比抵抗が約０．
２Ｑｃｍとなるドーピングを行なっであるので、クラッ
ド層４５での璽流拡がりは小さい。またｐ−ＧａＡｓ層
４６は比抵抗が約０．２Ｑｃ１ｎとなるドーピングを行
ない厚さを約０５μｍとしであるので、この層でも電流
拡がりは小さし。従って、注入ＴｉＬ流はストライプ状
開口５１によく制限され、ｌｔ流拡がりによって駆動に
消費される電流が少ないので発光効率は高く、この九め
レーデにした場合その発Ｓ＠値は低い。また本実施例で
は、活性層としてはｘ−０のＧａ６．ｌＩｎ６．５Ｐ、
クラッド層としてはｙ−０，３の（Ａ／ ０．３Ｇａ（
１，７ン６、ｇＩｎｏ、ｉＰ ｌｒ用いているので波畏
０゜６７〜０．６８μｍの赤色可視光レーデが得られる
。本実施例では、以上述べたよつな優ｔした基本特性を
維持しつつ１次に述べるａ！公法上特長と相俟ってさら
に性能、信頼性の優れた素子がより低いコストで得られ
る。
第２図に本実施例金実現する次めの製法について示す。
第１図と共通の部分は同じ番号を中いである。第２図（
ａ）に示すように、 ｎ−Ｇａｐｓ 基板４１上に
１ＶＯ−ＶＰＥ法によＱ ｎ−ＧａＡｓバｙ７７１１Ｊ
４２、ｎ−（ＡＩ！（１，３Ｇａｏ、７）ｇ、５Ｉｎｏ
、５Ｐクラツド１１７４３、アンドーグＧａ Ｏ，５Ｉ
ｎ ｏ、ｓ Ｐ活性／ｉｉ４４．ｐ （Ａ（’０．
３Ｇａｏ、ｒ）ｏ、５Ｉｎｏ。６Ｐ クラッド層４５
、Ｉ）−ＧａＡｓ 、＠４６ 、 ｎ −ＧａＡｓ３
３！ ４７ ｅｊｌｒｌ＆成長させル。次Ｋｆｉ３図（
ｂ）に示すように７オトレジスト５２ｔ−用い、ｎ −
ＧａＡｓｉｌｌ ４７を選択的にエツチングし、ストラ
イブ状開口５１を形成する。このとき確実にｐ−ＧａＡ
ｓ １１４６表面ｔｍ出させるために、ｐ −Ｇａｐｓ
Ｊ−４６の繰面が少しエツチングされるまでそのエツチ
ングを行なう。エツチング液としては、エツチングレー
トの制御性のよいリン酸、過酸化水素水、水の混液（体
積比１ ： １ ： １０）などが適している。レジス
ト５２を除去すると表面に露出するのＦｉｎ−ＧａＡｓ
４７および開口５１のｐ−ＧａＡｓ４６で６９． Ｇａ
Ａｓのみでろる。このらと、第２図（Ｃ）の如く、ｐ−
ＧａＡｓ層４８を成長するときに基板の保護の定めには
、ＭＯＶ ）’ Ｅ法の場合ＡｓＨ３だけ’ａ−＊せば
工い。またこのとき、Ａ／を含む化合物は表面に露出し
ていない。しｔがって、このようにして得られたｐ−Ｇ
ａＡｓＭｌｃはきわめて良質であり、また良質な結晶ゆ
えに良好な電極が形成され、その素子特性や信頼性が向
上しｆｔｃｌ また、この場合ｐ −Ｑａ Ａｓの成長
は、υａＡ５ 基板上にＧａＡｓ金成長さぜる通常のｉ
Ｉ？１便な装置で行なえるため、その製造：ボストが安
くなる。
ａ）に示すように、 ｎ−Ｇａｐｓ 基板４１上に
１ＶＯ−ＶＰＥ法によＱ ｎ−ＧａＡｓバｙ７７１１Ｊ
４２、ｎ−（ＡＩ！（１，３Ｇａｏ、７）ｇ、５Ｉｎｏ
、５Ｐクラツド１１７４３、アンドーグＧａ Ｏ，５Ｉ
ｎ ｏ、ｓ Ｐ活性／ｉｉ４４．ｐ （Ａ（’０．
３Ｇａｏ、ｒ）ｏ、５Ｉｎｏ。６Ｐ クラッド層４５
、Ｉ）−ＧａＡｓ 、＠４６ 、 ｎ −ＧａＡｓ３
３！ ４７ ｅｊｌｒｌ＆成長させル。次Ｋｆｉ３図（
ｂ）に示すように７オトレジスト５２ｔ−用い、ｎ −
ＧａＡｓｉｌｌ ４７を選択的にエツチングし、ストラ
イブ状開口５１を形成する。このとき確実にｐ−ＧａＡ
ｓ １１４６表面ｔｍ出させるために、ｐ −Ｇａｐｓ
Ｊ−４６の繰面が少しエツチングされるまでそのエツチ
ングを行なう。エツチング液としては、エツチングレー
トの制御性のよいリン酸、過酸化水素水、水の混液（体
積比１ ： １ ： １０）などが適している。レジス
ト５２を除去すると表面に露出するのＦｉｎ−ＧａＡｓ
４７および開口５１のｐ−ＧａＡｓ４６で６９． Ｇａ
Ａｓのみでろる。このらと、第２図（Ｃ）の如く、ｐ−
ＧａＡｓ層４８を成長するときに基板の保護の定めには
、ＭＯＶ ）’ Ｅ法の場合ＡｓＨ３だけ’ａ−＊せば
工い。またこのとき、Ａ／を含む化合物は表面に露出し
ていない。しｔがって、このようにして得られたｐ−Ｇ
ａＡｓＭｌｃはきわめて良質であり、また良質な結晶ゆ
えに良好な電極が形成され、その素子特性や信頼性が向
上しｆｔｃｌ また、この場合ｐ −Ｑａ Ａｓの成長
は、υａＡ５ 基板上にＧａＡｓ金成長さぜる通常のｉ
Ｉ？１便な装置で行なえるため、その製造：ボストが安
くなる。
１１＆３図に本発明の第２の実施例を示す。ｎ−ＧａＡ
ｌ 基板６１上にｎ−ＧａＡｓバッファ層６２、ｎ−（
入／ ｏ、ｙ Ｇａ ｏ、ｓ） ｏ、ｓ Ｉｎ ０．１
１ Ｐ クラッド層６３、アンドーグ（Ａ／ ０．３Ｇ
ａ Ｏ，７） ｏ、ｓ Ｉ ｎ ｏ、ｓ Ｐ活性層６４
．ｐ−（Ａ１０、ｙＧａｏ、ａ）ｏ、５Ｉｎｏ、ｓＰ
クラッド層６５、ｐ−（）ａＡｓ贋６６が形成されてい
る。ここでは、第１の実施例の場合と異ｆｋｔ） 、
ｐ−（ＡＩ！ｏ、ｙＧａｏ、ｓ）ｏ、５Ｉｎｏ、ｓＰク
ラッド層６５０表面のうち、ストライプ状開ロア１に沿
った部分はりッジ状に厚みが厚くなっている。
ｌ 基板６１上にｎ−ＧａＡｓバッファ層６２、ｎ−（
入／ ｏ、ｙ Ｇａ ｏ、ｓ） ｏ、ｓ Ｉｎ ０．１
１ Ｐ クラッド層６３、アンドーグ（Ａ／ ０．３Ｇ
ａ Ｏ，７） ｏ、ｓ Ｉ ｎ ｏ、ｓ Ｐ活性層６４
．ｐ−（Ａ１０、ｙＧａｏ、ａ）ｏ、５Ｉｎｏ、ｓＰ
クラッド層６５、ｐ−（）ａＡｓ贋６６が形成されてい
る。ここでは、第１の実施例の場合と異ｆｋｔ） 、
ｐ−（ＡＩ！ｏ、ｙＧａｏ、ｓ）ｏ、５Ｉｎｏ、ｓＰク
ラッド層６５０表面のうち、ストライプ状開ロア１に沿
った部分はりッジ状に厚みが厚くなっている。
これは、ストライプ状開口部７１と、その周辺とで活性
層６４に実効的な屈折ｌｃＭをつけ、ストライプ状開口
部７１に沿って、光のガイド効果をもたせるためのもの
でめる。ｐ−ＧａＡｓ層６６の上にストライプ状開口部
７１を除いてｎ−ＧａＡｓ層６７を形成、さらにオーミ
ツフコ／タフとのためのｐ−Ｇａ入３＠６８を形成した
構造となっている。ｐ−ＧａＡｓ６８上にはｐ型用電極
６９が、ｎ −Ｇａｐｓ基板６１の裏面にはｎ型用を極
７０がと９つけである。第１の実施例の場合と同様の県
理で、注入電流はストライプ状開ロア１によく制限され
、電流波がりによって無効ＶＣ，消費される電流が少な
いので発光効率は高く、このためレーザにした場合その
発振閾値は低い。また本実施例では、水平横方向の光導
波機Ｗ４ｔ−具えているので１発根モード（Ｄ質が高（
、レーザ素子の性能は第１の実施例よりも優れている。
層６４に実効的な屈折ｌｃＭをつけ、ストライプ状開口
部７１に沿って、光のガイド効果をもたせるためのもの
でめる。ｐ−ＧａＡｓ層６６の上にストライプ状開口部
７１を除いてｎ−ＧａＡｓ層６７を形成、さらにオーミ
ツフコ／タフとのためのｐ−Ｇａ入３＠６８を形成した
構造となっている。ｐ−ＧａＡｓ６８上にはｐ型用電極
６９が、ｎ −Ｇａｐｓ基板６１の裏面にはｎ型用を極
７０がと９つけである。第１の実施例の場合と同様の県
理で、注入電流はストライプ状開ロア１によく制限され
、電流波がりによって無効ＶＣ，消費される電流が少な
いので発光効率は高く、このためレーザにした場合その
発振閾値は低い。また本実施例では、水平横方向の光導
波機Ｗ４ｔ−具えているので１発根モード（Ｄ質が高（
、レーザ素子の性能は第１の実施例よりも優れている。
また本実施例で岐活性鳩としてＸ −０，３の（Ａ１０
．３ＧＨＱ、７）０．５ＩｎＯＪＰ ｔ−用いているの
で波長α５９〜０．６０１ｔｍＯ橙色可視光レーデが得
られる。本実施例では、μ上述べたような優れた基本特
性を維持しつつ１次に述べる製法上の特長と相俟ってさ
らに性能、信頼性に優れｔ素子がより低コストで得られ
る。
．３ＧＨＱ、７）０．５ＩｎＯＪＰ ｔ−用いているの
で波長α５９〜０．６０１ｔｍＯ橙色可視光レーデが得
られる。本実施例では、μ上述べたような優れた基本特
性を維持しつつ１次に述べる製法上の特長と相俟ってさ
らに性能、信頼性に優れｔ素子がより低コストで得られ
る。
第４図に第２の実施例を実現するための製法について示
す。第３図と共通の部分は１町じ番号を用いた。第４図
（ａ）に示すようＫＭＯ−ＶＰＥ法により、ｎ −Ｇａ
Ａｓ基板６１上にｎ−ＧａＡｓバ：／７７１１１６２
、ｎ−（Ａ１０．ｒＧａｏ、ｓ）ｏ、５Ｉｎｏ、ｓＰク
ラッド層６３、アンドーグ（Ａ１０．５Ｇａｏ、ｙ）ｏ
、ａＩｎａ、ｓ Ｐ活性層６４、ｐ−（Ａ／ ｏ、ｙＧ
ａ ｏ、ｓ） ｏ、ｓ Ｉ ｎ ｏ、ｓ Ｐクラッド層
６５を順次成長させる。次に第４図（ｂ）に示すように
７オトレジスト７２を用いてストライプ状開ロア１μ外
のｐ−（Ａ／ ０，７Ｇａ ｏ、ａ）ｏ、ｓ Ｉｎ Ｏ
，５Ｐ Ａｉ ６５の表面を適当量エツチングし、リッ
ジ状光導波路ｌｔ形成する。この時のエツチング液とし
ては、塩酸と水の混液（体積比１ ： １０）が適して
いる。さらＫ、レジスト７２を取り去り、再びＭＯＶＰ
ｇ法によりｐ−ＧａＡｓ ｌｐｊ ６６ 、ｎ−Ｇａ＆
５ｌｉｌ ６７を順に成長させ。
す。第３図と共通の部分は１町じ番号を用いた。第４図
（ａ）に示すようＫＭＯ−ＶＰＥ法により、ｎ −Ｇａ
Ａｓ基板６１上にｎ−ＧａＡｓバ：／７７１１１６２
、ｎ−（Ａ１０．ｒＧａｏ、ｓ）ｏ、５Ｉｎｏ、ｓＰク
ラッド層６３、アンドーグ（Ａ１０．５Ｇａｏ、ｙ）ｏ
、ａＩｎａ、ｓ Ｐ活性層６４、ｐ−（Ａ／ ｏ、ｙＧ
ａ ｏ、ｓ） ｏ、ｓ Ｉ ｎ ｏ、ｓ Ｐクラッド層
６５を順次成長させる。次に第４図（ｂ）に示すように
７オトレジスト７２を用いてストライプ状開ロア１μ外
のｐ−（Ａ／ ０，７Ｇａ ｏ、ａ）ｏ、ｓ Ｉｎ Ｏ
，５Ｐ Ａｉ ６５の表面を適当量エツチングし、リッ
ジ状光導波路ｌｔ形成する。この時のエツチング液とし
ては、塩酸と水の混液（体積比１ ： １０）が適して
いる。さらＫ、レジスト７２を取り去り、再びＭＯＶＰ
ｇ法によりｐ−ＧａＡｓ ｌｐｊ ６６ 、ｎ−Ｇａ＆
５ｌｉｌ ６７を順に成長させ。
第４図（ｄ）のよう［７オトレジスト７３を用いて、ｎ
−ＧａＡｓ６７ ｔ−ａ択エツチングによりストライプ
状開口部７１のみエツチングする。このときのエツチン
グ液は２Ｉ４１の実施例で示したように、ＩＪン酸、過
酸化水素水、水の混液を用い、ｐ−ＧａＡｓ６６の表面
が少エツチングされるまで行なり。レジスト７３を除去
すると表面に露出するのはｎ−ＧａＡｓ ６７および開
口部７１のｐ −ＧａＡｓ ６６でありＧａＡｓのみで
める。このあと第４図（ｅ）の如くｐ−ＧａＡｓ層６８
ｔ−成長するときに基板の保護のためにはＭＯＶＰＥ
法の場合Ａ ３ Ｈ３だけを流せばよい。
−ＧａＡｓ６７ ｔ−ａ択エツチングによりストライプ
状開口部７１のみエツチングする。このときのエツチン
グ液は２Ｉ４１の実施例で示したように、ＩＪン酸、過
酸化水素水、水の混液を用い、ｐ−ＧａＡｓ６６の表面
が少エツチングされるまで行なり。レジスト７３を除去
すると表面に露出するのはｎ−ＧａＡｓ ６７および開
口部７１のｐ −ＧａＡｓ ６６でありＧａＡｓのみで
める。このあと第４図（ｅ）の如くｐ−ＧａＡｓ層６８
ｔ−成長するときに基板の保護のためにはＭＯＶＰＥ
法の場合Ａ ３ Ｈ３だけを流せばよい。
またこのとき八ｌを含む化合物は表面に露出していない
。したがって、このようにして得られ九ｐ−ＧａＡｓ膜
はきわめて良質であり、また良質な結晶で６ることから
良好な電極が形成され、その素子特性や信頼性が向上す
る。また、この場合ｐ−ＧａＡｓの成長は、Ｇａｐｓ基
板上にＧａＡｓｔ−成長させる通常の簡便な装置で行な
えるため、その製造コストは安くなる。
。したがって、このようにして得られ九ｐ−ＧａＡｓ膜
はきわめて良質であり、また良質な結晶で６ることから
良好な電極が形成され、その素子特性や信頼性が向上す
る。また、この場合ｐ−ＧａＡｓの成長は、Ｇａｐｓ基
板上にＧａＡｓｔ−成長させる通常の簡便な装置で行な
えるため、その製造コストは安くなる。
本実施例ではＭＯＶＰＥ法による成長の場合について述
べたが、同様の効果はＭＢＥ法による成長の場合につい
ても得られる。また活性層およびクラッド胸の組成ｘ、
ｙとして特定の値を用いたが、池の値に対しても本発明
の効果の得られることは言つまでもない。
べたが、同様の効果はＭＢＥ法による成長の場合につい
ても得られる。また活性層およびクラッド胸の組成ｘ、
ｙとして特定の値を用いたが、池の値に対しても本発明
の効果の得られることは言つまでもない。
（発明の効果）
以上述べ九ように、本発明によれば、電流狭１が良好で
かつ性能、信頼性の優れた可視光半導体発光素子をより
低いコストで提供することができる。
かつ性能、信頼性の優れた可視光半導体発光素子をより
低いコストで提供することができる。
第１図は本発明の第１の実施例を示す斜視図。
第２図（ａ） 、 （ｂ） 、 （ｅ）は第１の実施例
の製造工福を示す図、第３図は本発明の第２の実施例を
示す斜視図、第４図（ａ）ｔ（ｂ）ｌ（Ｃ）ｌ（ｄ）、
（ｅ）は第２の実施例の製造工程を示す■、第５図（１
） ｌ （ｂ）は、本発明の詳細な説明するための断面
囚、１１ＩＪ６１Ｄ（ａ）、（ｂ）は、それぞれ従来の
半導体発光素子の例を示す斜視図である。 ４１．６１・・・・・・ローＧａ入Ｓ基板、４２，６２
・・・・・・ｎ−ＧａＡｓバッファ燭、４３，４５ ”
・・ｎ−（Ａｌ！ｏ、３Ｇａｏ、７）。ＪＩｎＯ，Ｍ
Ｐクラッド層、４４・・・・・・アンドープＧａＯ，５
Ｉｎｇ、ｇＰ活性層、 ４６．４８ 、６６ 、６８
− ｐ−ＧａＡｓ層、４７ 、６７−−・・ｎ −Ｇａ
Ａｓ ＮＩＩ、４９．６９ ・−” ｐ型電極、５０，
７０・・・・・・ｎ型電極、５１，７１・・・・・・ス
トライプ状開口。 （ｄ−ノ Ｃｂ） ＄２ 聞 （Ｌン （ｂ） （Ｃ） 募 ４ｒｇＪ Ｃｄ） 茅 ４ 聞 寥 ｓＴｇ！Ｕ
の製造工福を示す図、第３図は本発明の第２の実施例を
示す斜視図、第４図（ａ）ｔ（ｂ）ｌ（Ｃ）ｌ（ｄ）、
（ｅ）は第２の実施例の製造工程を示す■、第５図（１
） ｌ （ｂ）は、本発明の詳細な説明するための断面
囚、１１ＩＪ６１Ｄ（ａ）、（ｂ）は、それぞれ従来の
半導体発光素子の例を示す斜視図である。 ４１．６１・・・・・・ローＧａ入Ｓ基板、４２，６２
・・・・・・ｎ−ＧａＡｓバッファ燭、４３，４５ ”
・・ｎ−（Ａｌ！ｏ、３Ｇａｏ、７）。ＪＩｎＯ，Ｍ
Ｐクラッド層、４４・・・・・・アンドープＧａＯ，５
Ｉｎｇ、ｇＰ活性層、 ４６．４８ 、６６ 、６８
− ｐ−ＧａＡｓ層、４７ 、６７−−・・ｎ −Ｇａ
Ａｓ ＮＩＩ、４９．６９ ・−” ｐ型電極、５０，
７０・・・・・・ｎ型電極、５１，７１・・・・・・ス
トライプ状開口。 （ｄ−ノ Ｃｂ） ＄２ 聞 （Ｌン （ｂ） （Ｃ） 募 ４ｒｇＪ Ｃｄ） 茅 ４ 聞 寥 ｓＴｇ！Ｕ
Claims (1)
- （Ａｌ＿ｘＧａ＿１＿−＿ｘ）＿０＿．＿５Ｉｎ＿０＿
．＿５Ｐを活性層、（Ａｌ＿ｙＧａ＿１＿−＿ｙ）＿０
＿．＿５Ｉｎ＿０＿．＿５Ｐ（１≧ｙ＞ｘ≧０）をクラ
ッド層とするダブルヘテロ構造を有し、該ダブルヘテロ
構造上に第１導電型の第１のＧａＡｓ層、第１のＧａＡ
ｓ層表面のうち一部を除いた表面上に第２導電型の第２
のＧａＡｓ層、さらに第２のＧａＡｓ層に被われていな
い第１のＧａＡｓ層の表面上および第２のＧａＡｓ層上
に第１導電型の第３のＧａＡｓ層を形成したことを特徴
とする半導体発光素子。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59200218A JPS6178191A (ja) | 1984-09-25 | 1984-09-25 | 半導体発光素子 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59200218A JPS6178191A (ja) | 1984-09-25 | 1984-09-25 | 半導体発光素子 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6178191A true JPS6178191A (ja) | 1986-04-21 |
| JPH0558594B2 JPH0558594B2 (ja) | 1993-08-26 |
Family
ID=16420771
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59200218A Granted JPS6178191A (ja) | 1984-09-25 | 1984-09-25 | 半導体発光素子 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6178191A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63245984A (ja) * | 1987-04-01 | 1988-10-13 | Seiko Epson Corp | 半導体発光素子及びその製造方法 |
| JPH03209894A (ja) * | 1990-01-12 | 1991-09-12 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 半導体レーザおよびその製造方法 |
| JP2008030905A (ja) * | 2006-07-28 | 2008-02-14 | Ishikawajima Transport Machinery Co Ltd | クライミングクレーン |
-
1984
- 1984-09-25 JP JP59200218A patent/JPS6178191A/ja active Granted
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63245984A (ja) * | 1987-04-01 | 1988-10-13 | Seiko Epson Corp | 半導体発光素子及びその製造方法 |
| JPH03209894A (ja) * | 1990-01-12 | 1991-09-12 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 半導体レーザおよびその製造方法 |
| JP2008030905A (ja) * | 2006-07-28 | 2008-02-14 | Ishikawajima Transport Machinery Co Ltd | クライミングクレーン |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0558594B2 (ja) | 1993-08-26 |
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