JPS6216592A - 半導体発光素子 - Google Patents
半導体発光素子Info
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- JPS6216592A JPS6216592A JP15648685A JP15648685A JPS6216592A JP S6216592 A JPS6216592 A JP S6216592A JP 15648685 A JP15648685 A JP 15648685A JP 15648685 A JP15648685 A JP 15648685A JP S6216592 A JPS6216592 A JP S6216592A
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- Japan
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- gaas
- 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、可視光領域で発光或いはレーザ発振する半導
体発光素子に関する。
体発光素子に関する。
ｔ１績４＃ｆ％＃焦ハ
（ＡｌｘＧａｔ−ｘ）０．５Ｉｎ０．ｓＰ系の材料は、
良質なＧａＡｓ基板と格子整合し、ＡｌとＧａの組成を
変えることにより、すなわちＸの値を０から１まで変え
ることにより、バンドギャップを約１．９ｅＶ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Ｌ９ｅＶ〜約２．３ｅＶの範囲は直接遷移型である。
良質なＧａＡｓ基板と格子整合し、ＡｌとＧａの組成を
変えることにより、すなわちＸの値を０から１まで変え
ることにより、バンドギャップを約１．９ｅＶ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Ｌ９ｅＶ〜約２．３ｅＶの範囲は直接遷移型である。
このため（ＡｌｘＧａｔ−ｘ）０．５Ｉｎ０．ｓＰを活
性層、（ＡｌｙＧａｔ−ｙ）０．５Ｉｎ０．５Ｐ（１≧
ｙ＞ｘ≧Ｏ）をクラッド層としたダブルヘデロ構造を構
成することにより、波長０゜６８１１ｍ〜０．５６ｐｍ
（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
として第４図（ａ）に示す構造による素子で、波長０．
６８ｐｍの赤色レーザダイオードが得られている（アプ
ライド・フィツクス・レターズ（Ａｐｐｌ、Ｐｈｙｓ、
Ｌｅａ、）４３（１９８３）ｐ、９８７）。第４図（ａ
）の構造は以下に述べるようになっている。ｎ−ＧａＡ
ｓ基板１１上にｎ−ＧａＡｓバッファ層１２、ｎ−（Ａ
Ｘ０．５ｓＧａ０．４５）０．５Ｉｎ０．５Ｐクラツド
層１３、アンドープＧａ０．５Ｉｎ０．ｓＰ活性層１４
、ｐ−（Ａｌ０．５ｓＧａ０．４ｓ）０．５Ｉｎ０．５
Ｐクラツド層１５、ｐ−ＧａＡｓキャップ層１６を順次
形成する。次にストライプ状開口２２をもつ５ｉ０２膜
１７およびｐ型用電極１８、ｎ型用電極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
により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、ストライプ方向にレーザ発振を得
ることができる。ところが、この構造ではｐ型電極１８
との低接触抵抗コンタクトをとるためｐ−ＧａＡｓキャ
ップ層１６を低抵抗にしているため、このｐ−ＧａＡｓ
キャップ゛層１６での電流拡がりが大きく、活性層１４
においてストライプ状に電流を十分に狭窄することが困
難である。この困難を解決するために、内部ストライプ
レーザ、つまり多層エピタキシャル成長で形成する一部
の層の中にストライプ状に導電型の異なる領域を設け、
そのストライプ状領域に電流を注入する構造（アプライ
ド・フィツクス・レターズ（Ａｐｐｌ、 Ｐｈｙｓ、
Ｌｅｔｔ、）第４６巻（１９８５）ｐ、７−９）が提案
されている。その構造を第４図（ｂ）に示す。これは前
述の第４図（ａ）の素子と同様に、ｎ−ＧａＡｓ基板１
１上に、ｎ−ＧａＡｓバッファ層１２を介して ｎ−（Ａｌ０．５＋５Ｇａ０．４５）０．５Ｉｎ０．ｓ
Ｐクラッド層１３、アンドープＧａ０．５Ｉｎｏ５Ｐ活
性層１４、 ｐ−（Ａｌ０．＋５５Ｇａ０．＋５）０．５Ｉｎｏ５Ｐ
クラツド層１５によるダブルヘテロ構造を形成する。次
にこのダブルヘテロ構造の上に、ストライプ状開口２３
をもつｎ−ＧａＡｓ層２０を形成し、さらにｐ−ＧａＡ
ｓ層２１を全面に形成し、ｐ−ＧａＡｓ層２１およびｎ
−ＧａＡｓ基板１１の表面にｐ型用電極１８、ｎ型用電
極１９をそれぞれ形成した構造を有する。この素子に電
流を流すと、ｎ−ＧａＡｓ層２０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−ＧａＡｓ層２１による電流拡がりの影響は受けな
い。したがってストライプ状開口２３の幅で効率よく活
性層１４に電流注入ができるので効率のよい発光が得ら
れレーザ素子としての発振閾値を下げることができる。
性層、（ＡｌｙＧａｔ−ｙ）０．５Ｉｎ０．５Ｐ（１≧
ｙ＞ｘ≧Ｏ）をクラッド層としたダブルヘデロ構造を構
成することにより、波長０゜６８１１ｍ〜０．５６ｐｍ
（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
として第４図（ａ）に示す構造による素子で、波長０．
６８ｐｍの赤色レーザダイオードが得られている（アプ
ライド・フィツクス・レターズ（Ａｐｐｌ、Ｐｈｙｓ、
Ｌｅａ、）４３（１９８３）ｐ、９８７）。第４図（ａ
）の構造は以下に述べるようになっている。ｎ−ＧａＡ
ｓ基板１１上にｎ−ＧａＡｓバッファ層１２、ｎ−（Ａ
Ｘ０．５ｓＧａ０．４５）０．５Ｉｎ０．５Ｐクラツド
層１３、アンドープＧａ０．５Ｉｎ０．ｓＰ活性層１４
、ｐ−（Ａｌ０．５ｓＧａ０．４ｓ）０．５Ｉｎ０．５
Ｐクラツド層１５、ｐ−ＧａＡｓキャップ層１６を順次
形成する。次にストライプ状開口２２をもつ５ｉ０２膜
１７およびｐ型用電極１８、ｎ型用電極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
により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、ストライプ方向にレーザ発振を得
ることができる。ところが、この構造ではｐ型電極１８
との低接触抵抗コンタクトをとるためｐ−ＧａＡｓキャ
ップ層１６を低抵抗にしているため、このｐ−ＧａＡｓ
キャップ゛層１６での電流拡がりが大きく、活性層１４
においてストライプ状に電流を十分に狭窄することが困
難である。この困難を解決するために、内部ストライプ
レーザ、つまり多層エピタキシャル成長で形成する一部
の層の中にストライプ状に導電型の異なる領域を設け、
そのストライプ状領域に電流を注入する構造（アプライ
ド・フィツクス・レターズ（Ａｐｐｌ、 Ｐｈｙｓ、
Ｌｅｔｔ、）第４６巻（１９８５）ｐ、７−９）が提案
されている。その構造を第４図（ｂ）に示す。これは前
述の第４図（ａ）の素子と同様に、ｎ−ＧａＡｓ基板１
１上に、ｎ−ＧａＡｓバッファ層１２を介して ｎ−（Ａｌ０．５＋５Ｇａ０．４５）０．５Ｉｎ０．ｓ
Ｐクラッド層１３、アンドープＧａ０．５Ｉｎｏ５Ｐ活
性層１４、 ｐ−（Ａｌ０．＋５５Ｇａ０．＋５）０．５Ｉｎｏ５Ｐ
クラツド層１５によるダブルヘテロ構造を形成する。次
にこのダブルヘテロ構造の上に、ストライプ状開口２３
をもつｎ−ＧａＡｓ層２０を形成し、さらにｐ−ＧａＡ
ｓ層２１を全面に形成し、ｐ−ＧａＡｓ層２１およびｎ
−ＧａＡｓ基板１１の表面にｐ型用電極１８、ｎ型用電
極１９をそれぞれ形成した構造を有する。この素子に電
流を流すと、ｎ−ＧａＡｓ層２０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−ＧａＡｓ層２１による電流拡がりの影響は受けな
い。したがってストライプ状開口２３の幅で効率よく活
性層１４に電流注入ができるので効率のよい発光が得ら
れレーザ素子としての発振閾値を下げることができる。
（発明が解決しようとする問題点）
（従来の技術）の項で示した構造の素子をつくるには、
その性質上有機金属熱分解気相エピタキシ（ＭＯ−ＶＰ
Ｅ）法また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。すなわち第４図（ｂ）で示した構
造は、ダブルヘテロ構造の上にｎ−ＧａＡｓ層２０を均
一に成長させたあと、フォトリソグラフィ法およびエツ
チング法により、ストライプ状開口２３の部分のみ選択
的に除去し ｐ−（Ａｌ０．５ｓＧａ０．４ｓ）０．５Ｉｎ０．５Ｐ
１５の表面を露出させ、このあと、ｐ−ＧａＡｓ層２１
を成長させることにより実現できる。しかるに、この場
合、従来技術は以下に述べるいくつかの問題点を有する
。ｐ−ＧａＡｓ層２１を成長させる前に、大気中でスト
ライプ状開口２３を形成するため、Ａ１組成の大きな （Ａｌ０．５５Ｇａｏ４ｓ）０．５Ｉｎ０．５Ｐ層の表
面を大気に曝すことになり、表面酸化の問題が生ずる。
その性質上有機金属熱分解気相エピタキシ（ＭＯ−ＶＰ
Ｅ）法また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。すなわち第４図（ｂ）で示した構
造は、ダブルヘテロ構造の上にｎ−ＧａＡｓ層２０を均
一に成長させたあと、フォトリソグラフィ法およびエツ
チング法により、ストライプ状開口２３の部分のみ選択
的に除去し ｐ−（Ａｌ０．５ｓＧａ０．４ｓ）０．５Ｉｎ０．５Ｐ
１５の表面を露出させ、このあと、ｐ−ＧａＡｓ層２１
を成長させることにより実現できる。しかるに、この場
合、従来技術は以下に述べるいくつかの問題点を有する
。ｐ−ＧａＡｓ層２１を成長させる前に、大気中でスト
ライプ状開口２３を形成するため、Ａ１組成の大きな （Ａｌ０．５５Ｇａｏ４ｓ）０．５Ｉｎ０．５Ｐ層の表
面を大気に曝すことになり、表面酸化の問題が生ずる。
その結果、高抵抗層の形成や、ｐ−ＧａＡｓ層２１の品
質劣化のため、素子特性の劣化の問題となる。また、本
構造の形成に最も適したＭＯ−ＶＰＥ法で、本構造を形
成する場合、ｐ−（Ａｌ０．５５Ｇａ０．４５）０．５
Ｉｎ０．ｓＰ層１５の上にｎ−ＧａＡｓ層１６を連続的
に形成すると、ＧａＡｓの品質が良好でない。このこと
を避けるために、 ｐ−（Ａｌ０．５ｓＧａ０．４５）０．５Ｉｎ０．ｓＰ
層１５を成長したのち、一度一ト ｗ 色−一μ仁５
」ム １９ｓへ ５ 妃 Ａ１も↓巽トメト ｌ
村組成の層が露出していると、表面酸化の問題が生じる
。また、表面酸化の問題除去のために、ｐ−（Ａｌ０．
５ｓＧａ０．４ｓ）０．５Ｉｎ０．ｓＰ層１５成長後、
ｐ−ＧａＡｓで、その表面をおおい、しかるのち、ｎ−
ＧａＡｓ層２０を成長させて本構造と同様の効果をもつ
構造を提案しているが、次の問題点を有する。
質劣化のため、素子特性の劣化の問題となる。また、本
構造の形成に最も適したＭＯ−ＶＰＥ法で、本構造を形
成する場合、ｐ−（Ａｌ０．５５Ｇａ０．４５）０．５
Ｉｎ０．ｓＰ層１５の上にｎ−ＧａＡｓ層１６を連続的
に形成すると、ＧａＡｓの品質が良好でない。このこと
を避けるために、 ｐ−（Ａｌ０．５ｓＧａ０．４５）０．５Ｉｎ０．ｓＰ
層１５を成長したのち、一度一ト ｗ 色−一μ仁５
」ム １９ｓへ ５ 妃 Ａ１も↓巽トメト ｌ
村組成の層が露出していると、表面酸化の問題が生じる
。また、表面酸化の問題除去のために、ｐ−（Ａｌ０．
５ｓＧａ０．４ｓ）０．５Ｉｎ０．ｓＰ層１５成長後、
ｐ−ＧａＡｓで、その表面をおおい、しかるのち、ｎ−
ＧａＡｓ層２０を成長させて本構造と同様の効果をもつ
構造を提案しているが、次の問題点を有する。
すなわち、ストライプ開口形成の際の選択エツチングで
、ｎ−ＧａＡｓのみをエツチング除去し、ｐ−ＧａＡｓ
表面を露出させることがプロセス上困難であること、お
よび、ｐ−（Ａｌ０．５５Ｇａｏ４５）０．５Ｉｎ０．
５Ｐ、ｐ−ＧａＡｓの良好な連続成長が困難であること
である。
、ｎ−ＧａＡｓのみをエツチング除去し、ｐ−ＧａＡｓ
表面を露出させることがプロセス上困難であること、お
よび、ｐ−（Ａｌ０．５５Ｇａｏ４５）０．５Ｉｎ０．
５Ｐ、ｐ−ＧａＡｓの良好な連続成長が困難であること
である。
本発明は以上述べた如き、問題点を解決し、電流狭窄が
良好でかつ性能、信頼性の優れた半導体発光素子を提供
することにある。
良好でかつ性能、信頼性の優れた半導体発光素子を提供
することにある。
（問題点を解決するための手段）
本発明の要旨とするところは、
（ＡｌｘＧａｘ−ｘ）０．５Ｉｎ０．ｓＰを活性層、（
ＡｌｙＧａｔ−ｙ）０．５Ｉｎ０．５Ｐ（１≧ｙ＞ｘ＞
Ｏ）をクラッド層とするダブルヘテロ構造を有し一該ダ
プルへテロ構造上に第１導電型の（ＡｌｗＧａｚ−ｗ）
０．５Ｉｎ０．５Ｐ（０≦Ｗ≦０．３）層、該（Ａｌｗ
Ｇａｔ−ｗ）０．５Ｉｎｏ５Ｐ層表面のうち、一部を除
いた表面上に第２導電型の第１のＧａＡｓ層、さらに第
１のＧａＡｓ層に被われていない（ＡｌｗＧａｔ−ｗ）
０．５Ｉｎ０．５Ｐ層の表面上および第１のＧａＡｓ層
上に第１導電型の第２のＧａＡｓ層を形成した構造の半
導体発光素子とすることにある。
ＡｌｙＧａｔ−ｙ）０．５Ｉｎ０．５Ｐ（１≧ｙ＞ｘ＞
Ｏ）をクラッド層とするダブルヘテロ構造を有し一該ダ
プルへテロ構造上に第１導電型の（ＡｌｗＧａｚ−ｗ）
０．５Ｉｎ０．５Ｐ（０≦Ｗ≦０．３）層、該（Ａｌｗ
Ｇａｔ−ｗ）０．５Ｉｎｏ５Ｐ層表面のうち、一部を除
いた表面上に第２導電型の第１のＧａＡｓ層、さらに第
１のＧａＡｓ層に被われていない（ＡｌｗＧａｔ−ｗ）
０．５Ｉｎ０．５Ｐ層の表面上および第１のＧａＡｓ層
上に第１導電型の第２のＧａＡｓ層を形成した構造の半
導体発光素子とすることにある。
本素子構造はダブルヘテロ構造のクラッド層（ＡｌｙＧ
ａ１−い０．５Ｉｎ０．ｓＰ上に（ＡｌｗＧａｔ−ｗ）
０．５Ｉｎ０．５Ｐ層を設け、そのＡ１組成値Ｗが０．
３以下（ｗ＝０のＧａ０．５Ｉｎ０．ｓＰを含む）であ
ることが重要な点である。本構造の形成法はＭＯＶＰＥ
法、ＭＢＥ法など、いずれの成長法によってもよい。
ａ１−い０．５Ｉｎ０．ｓＰ上に（ＡｌｗＧａｔ−ｗ）
０．５Ｉｎ０．５Ｐ層を設け、そのＡ１組成値Ｗが０．
３以下（ｗ＝０のＧａ０．５Ｉｎ０．ｓＰを含む）であ
ることが重要な点である。本構造の形成法はＭＯＶＰＥ
法、ＭＢＥ法など、いずれの成長法によってもよい。
（作用）
本発明の作用を図を用いて説明する。第２図は本発明の
詳細な説明するための図である。ダブルヘテロ構造のク
ラッド層としてｙ＝０．５５としたｐ−（Ａｌ０．５ｓ
Ｇａ０．４５）０．５Ｉｎ０．５Ｐ２０１の上にｗ＝ｏ
としたｐ−Ｇａ０．５Ｉｎ０．ｓＰ層２０２、ｎ−Ｇａ
Ａｓ層２０３を順次形成する。成長法は、例えばＭＯＶ
ＰＥ法で行なう。フ、オドリソグラフィ法によりｎ−Ｇ
ａＡｓ層２０３の一部分を除去して第２図（ａ）のよう
に開口を設ける。このとき開口で露出する表面は、Ｇａ
０．５Ｉｎ０．５Ｐの表面であり、Ａ１組成が小さい（
この場合は０）ので表面酸化の影響が非常に小さい。
詳細な説明するための図である。ダブルヘテロ構造のク
ラッド層としてｙ＝０．５５としたｐ−（Ａｌ０．５ｓ
Ｇａ０．４５）０．５Ｉｎ０．５Ｐ２０１の上にｗ＝ｏ
としたｐ−Ｇａ０．５Ｉｎ０．ｓＰ層２０２、ｎ−Ｇａ
Ａｓ層２０３を順次形成する。成長法は、例えばＭＯＶ
ＰＥ法で行なう。フ、オドリソグラフィ法によりｎ−Ｇ
ａＡｓ層２０３の一部分を除去して第２図（ａ）のよう
に開口を設ける。このとき開口で露出する表面は、Ｇａ
０．５Ｉｎ０．５Ｐの表面であり、Ａ１組成が小さい（
この場合は０）ので表面酸化の影響が非常に小さい。
（ＡｌｗＧａｘ−ｗ）０．５Ｉｎ０．５Ｐ層の表面酸化
度は、ｗ ＞ ０．３で著しく大きくなるが、ＷＳ２．
３ではその程度が小さく、空気中に一日放置して形成さ
れる酸化膜の厚さが１００Å以下となる。そこで、この
（ＡｌｗＧａｌ−ｗ）０．５Ｉｎ０．ｓＰ層表面に、次
に述べる２回目の成長を行なっても、ＷＳ２．３でであ
れば酸化膜の影響は、無視でき、本発明の効果が得られ
る。このため、第２図（ｂ）に示したように２回目の成
長で形成するｐ−ＧａＡｓ層２０４は、ｐ−Ｇａ０．５
Ｉｎｏ５Ｐ層２０２およびｎ−ＧａＡｓ層２０３の上に
行なうことになる。高Ａ１組成層表面への成長がないの
で成長したｐ−ＧａＡｓ層２０４の結晶性がよい。
度は、ｗ ＞ ０．３で著しく大きくなるが、ＷＳ２．
３ではその程度が小さく、空気中に一日放置して形成さ
れる酸化膜の厚さが１００Å以下となる。そこで、この
（ＡｌｗＧａｌ−ｗ）０．５Ｉｎ０．ｓＰ層表面に、次
に述べる２回目の成長を行なっても、ＷＳ２．３でであ
れば酸化膜の影響は、無視でき、本発明の効果が得られ
る。このため、第２図（ｂ）に示したように２回目の成
長で形成するｐ−ＧａＡｓ層２０４は、ｐ−Ｇａ０．５
Ｉｎｏ５Ｐ層２０２およびｎ−ＧａＡｓ層２０３の上に
行なうことになる。高Ａ１組成層表面への成長がないの
で成長したｐ−ＧａＡｓ層２０４の結晶性がよい。
なお、ＡＩＧａＩｎＰ系をおおう層としてＧａＡｓを用
いず（ＡｌｗＧａｔ−ｗ）０．５Ｉｎ０．５Ｐ（０≦Ｗ
≦０．３）を用いたのは、第２図（ａ）の構造形式の際
、ｐ−（ＡｌｗＧａｔ −ｗ）０．５Ｉｎ０．ｓＰ層が
薄くても、ＧａＡｓと（ＡｌｗＧａｌ−ｗ）０．５Ｉｎ
０．ｓＰで選択性をもつエツチング液を用いることによ
り、ＧａＡｓのエツチングが（ＡｌｗＧａｌ−ｗ）０．
５Ｉｎ０．５Ｐ層の表面で停止し、形式が容易となるか
らである。
いず（ＡｌｗＧａｔ−ｗ）０．５Ｉｎ０．５Ｐ（０≦Ｗ
≦０．３）を用いたのは、第２図（ａ）の構造形式の際
、ｐ−（ＡｌｗＧａｔ −ｗ）０．５Ｉｎ０．ｓＰ層が
薄くても、ＧａＡｓと（ＡｌｗＧａｌ−ｗ）０．５Ｉｎ
０．ｓＰで選択性をもつエツチング液を用いることによ
り、ＧａＡｓのエツチングが（ＡｌｗＧａｌ−ｗ）０．
５Ｉｎ０．５Ｐ層の表面で停止し、形式が容易となるか
らである。
（実施例）
以下本発明の実施例について図面を用いて詳細に説明す
る。第１図は本発明の一実施例を示す斜視図である。ｎ
−ＧａＡｓ基板１０１上にｎ−ＧａＡｓバッファ層１０
２、ｎ−（Ａｌ０．５５Ｇａ０．４５）０．５Ｉｎ０．
５Ｐクラツド層１０３、アンドープＧａ０．５Ｉｎ０．
５Ｐ活性層１０４、ｐ−（Ａｌ０．５ｓＧａ０．４ｓ）
０．５Ｉｎ０．ｓＰクラッド層１０５、ｐ−Ｇａ０．５
Ｉｎ０．ｓＰ層１０６が形成され、さらにストライプ状
開口１１１をもつｎ−ＧａＡｓ層１０７、オーミックコ
ンタクトをとるためのｐ−ＧａＡｓ層１０８をもった構
造を有し、ｐ−ＧａＡｓ層１０８上にはｐ型用電極１０
９、ｎ−ＧａＡｓ基板１０１の裏面にはｎ型用電極１１
０がとりつけられている。
る。第１図は本発明の一実施例を示す斜視図である。ｎ
−ＧａＡｓ基板１０１上にｎ−ＧａＡｓバッファ層１０
２、ｎ−（Ａｌ０．５５Ｇａ０．４５）０．５Ｉｎ０．
５Ｐクラツド層１０３、アンドープＧａ０．５Ｉｎ０．
５Ｐ活性層１０４、ｐ−（Ａｌ０．５ｓＧａ０．４ｓ）
０．５Ｉｎ０．ｓＰクラッド層１０５、ｐ−Ｇａ０．５
Ｉｎ０．ｓＰ層１０６が形成され、さらにストライプ状
開口１１１をもつｎ−ＧａＡｓ層１０７、オーミックコ
ンタクトをとるためのｐ−ＧａＡｓ層１０８をもった構
造を有し、ｐ−ＧａＡｓ層１０８上にはｐ型用電極１０
９、ｎ−ＧａＡｓ基板１０１の裏面にはｎ型用電極１１
０がとりつけられている。
この実施例の素子に電流を注入すると、ｎ−ＧａＡｓ層
１０７によるｐｎ反転層のために、注入電流はストライ
プ状開口１１１に制限される。このため、このストライ
プ状開口１１１にほぼ沿った活性層１０４で発光が生じ
、またレーザ発振も得られる。
１０７によるｐｎ反転層のために、注入電流はストライ
プ状開口１１１に制限される。このため、このストライ
プ状開口１１１にほぼ沿った活性層１０４で発光が生じ
、またレーザ発振も得られる。
ｐ−（Ａｌ０．５ｓＧａ０．４ｓ）０．５Ｉｎ０．５Ｐ
クラツド層１０５は厚さが約、１ｐｍで比抵抗が約０．
２Ωｃｍとなるドーピングを行なっであるので、クラッ
ド層１０５での電流拡がりは小さい。
クラツド層１０５は厚さが約、１ｐｍで比抵抗が約０．
２Ωｃｍとなるドーピングを行なっであるので、クラッ
ド層１０５での電流拡がりは小さい。
また、ｐ−Ｇａ０．５Ｉｎ０．ｓＰ層１０６は厚さが約
０．２ｐｍと薄く、比抵抗も約０．１ｐｃｍとなってい
るので、この層における電流拡がりは小さい。従って注
入電流はストライプ状開口１１１によく制限され、電流
拡がりによって無効に消費される電流が少ないので、発
光効率は高く、従ってレーザにした場合その発振閾値は
低い。また、この実施例では、活性層としてｘ＝０のＧ
ａ０．５Ｉｎ０．５Ｐ、クラッド層として、ｙ＝０．５
５の（Ａｌ０．５５Ｇａ０．４５）０．５Ｉｎ０．ｓＰ
を用いているので、波長０゜６７〜０．６８１１ｍの赤
色可視光レーザが得られる。この実施例では、以上述べ
たような優れた基本特性を維持しつつ、次に述べる製作
法の特徴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。
０．２ｐｍと薄く、比抵抗も約０．１ｐｃｍとなってい
るので、この層における電流拡がりは小さい。従って注
入電流はストライプ状開口１１１によく制限され、電流
拡がりによって無効に消費される電流が少ないので、発
光効率は高く、従ってレーザにした場合その発振閾値は
低い。また、この実施例では、活性層としてｘ＝０のＧ
ａ０．５Ｉｎ０．５Ｐ、クラッド層として、ｙ＝０．５
５の（Ａｌ０．５５Ｇａ０．４５）０．５Ｉｎ０．ｓＰ
を用いているので、波長０゜６７〜０．６８１１ｍの赤
色可視光レーザが得られる。この実施例では、以上述べ
たような優れた基本特性を維持しつつ、次に述べる製作
法の特徴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３図にこの実施例を実現するための製作法を示す。第
１図と共通の部分には同じ番号を用いである。第３図（
ａ）に示すようにｎ−ＧａＡｓ基板１０１上にＭＯＶＰ
Ｅ法によりｎ−ＧａＡｓバッファ層１０２、ｎ−（Ａｌ
０．ｓ；Ｇａ０．４ｓ）０．５Ｉｎ０．ｓＰクラッド層
１０３、アンドープＧａ０．５Ｉｎ０．ｓＰ活性層１０
４、ｐ−（Ａｌ０．５ｓＧａ０．４ｓ）０．５Ｉｎ０．
ｓＰクラッド層１０５、ｐ−Ｇａ０．５Ｉｎ０．ｓＰ層
１０６、ｎ−ＧａＡｓ層１０７を順次成長させる。
１図と共通の部分には同じ番号を用いである。第３図（
ａ）に示すようにｎ−ＧａＡｓ基板１０１上にＭＯＶＰ
Ｅ法によりｎ−ＧａＡｓバッファ層１０２、ｎ−（Ａｌ
０．ｓ；Ｇａ０．４ｓ）０．５Ｉｎ０．ｓＰクラッド層
１０３、アンドープＧａ０．５Ｉｎ０．ｓＰ活性層１０
４、ｐ−（Ａｌ０．５ｓＧａ０．４ｓ）０．５Ｉｎ０．
ｓＰクラッド層１０５、ｐ−Ｇａ０．５Ｉｎ０．ｓＰ層
１０６、ｎ−ＧａＡｓ層１０７を順次成長させる。
次に第３図（ｂ）に示すようにフォトレジスト１１２を
用いてｎ−ＧａＡｓ層１０７を選択的にエツチングし、
ストライブ状開口１１１を形成する。このとき、エツチ
ング液としてリン酸、過酸化水素水、水の混合液（体積
比この順に３：１：１）のようにＧａＡｓのみをエツチ
ングし、Ｇａ０．５Ｉｎ０．５Ｐをエツチングしないエ
ツチング液を用いることにより、ｐ−Ｇａ０．５Ｉｎ０
．ｓＰ層１０６の表面が露出したら自動的にエツチング
を停止させることができる。このようなエツチング液は
、ここでのべた例に限らす、他の組成比でもよく、又、
他の組み合わせの混合液でもよい。硫酸、過酸化水素水
、水の混合液も同様効果をもつ。続いて、第３図（Ｃ）
の如（、レジスト１１２を除去し、ｐ−ＧａＡｓ層１０
８を成長する。ｐ−ＧａＡｓ層の成長前に露出している
面は、ｎ−ＧａＡｓ層１０７および開口１１１のｐ−Ｇ
ａ０．５Ｉｎ０．５Ｐ層１０６であり、高Ａ１組成の層
を露出させることがないので、表面酸化の悪影響からま
ぬがれることができる。こうして得られたｐ−ＧａＡｓ
層１０８はきわめて良質であり、また良質な結晶ゆえそ
の上に良好な電極が形成され、その素子特性や信頼性が
向上した。
用いてｎ−ＧａＡｓ層１０７を選択的にエツチングし、
ストライブ状開口１１１を形成する。このとき、エツチ
ング液としてリン酸、過酸化水素水、水の混合液（体積
比この順に３：１：１）のようにＧａＡｓのみをエツチ
ングし、Ｇａ０．５Ｉｎ０．５Ｐをエツチングしないエ
ツチング液を用いることにより、ｐ−Ｇａ０．５Ｉｎ０
．ｓＰ層１０６の表面が露出したら自動的にエツチング
を停止させることができる。このようなエツチング液は
、ここでのべた例に限らす、他の組成比でもよく、又、
他の組み合わせの混合液でもよい。硫酸、過酸化水素水
、水の混合液も同様効果をもつ。続いて、第３図（Ｃ）
の如（、レジスト１１２を除去し、ｐ−ＧａＡｓ層１０
８を成長する。ｐ−ＧａＡｓ層の成長前に露出している
面は、ｎ−ＧａＡｓ層１０７および開口１１１のｐ−Ｇ
ａ０．５Ｉｎ０．５Ｐ層１０６であり、高Ａ１組成の層
を露出させることがないので、表面酸化の悪影響からま
ぬがれることができる。こうして得られたｐ−ＧａＡｓ
層１０８はきわめて良質であり、また良質な結晶ゆえそ
の上に良好な電極が形成され、その素子特性や信頼性が
向上した。
この実施例では、ＭＯＶＰＥ法による成長の場合につい
て述べたが、同様の効果はＭｌ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層の組成
Ｘ、ｙｓならびに （ＡｌｗＧａｔ−ｗ）０．５’１ｘｚ０．ｓＰ層の組成
Ｗとして特定の値を用いたが、（作用）の項で説明した
ようにＯ≦Ｗ≦０．３の値であれば、他の値の組み合わ
せでも本発明の効果は得られる。
て述べたが、同様の効果はＭｌ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層の組成
Ｘ、ｙｓならびに （ＡｌｗＧａｔ−ｗ）０．５’１ｘｚ０．ｓＰ層の組成
Ｗとして特定の値を用いたが、（作用）の項で説明した
ようにＯ≦Ｗ≦０．３の値であれば、他の値の組み合わ
せでも本発明の効果は得られる。
（発明の効果）′
以上述べたように本発明によれば、電流狭窄が良好でか
つ、性能、信頼性の優れた可視光半導体発光素子を得る
ことができる。
つ、性能、信頼性の優れた可視光半導体発光素子を得る
ことができる。
第１図は本発明の一実施例を示す斜視図、第２図（ａ）
、（ｂ）は本発明の原理を示すための断面図、第３図（
ａ）、（ｂ）、（ｃ）は本発明の半導体発光素子を製作
する工程を示す図、第４図（ａ）、（ｂ）はそれぞれ従
来の半導体発光素子を示す斜視図である。 １０１．１ｌ−ｎ−ＧａＡｓ基板 １０２．１２−ｎ−ＧａＡｓバッファ層１０３．１３−
ｎ−（ＡＪ０．５５Ｇａ０．４５）０．５Ｉｎ０．ｓＰ
クラッド層１０４．１４・・・アンドープＧａ０．５Ｉ
ｎ０．ｓＰ活性層１０５．２０１，１５−ｐ−（Ａｌ０
．５ｓＧａ０．４５）０．５Ｉｎ０．５Ｐクラツド層１
０６．２０２・ｐ−Ｇａ０．５Ｉｎ０．５Ｐ層１０７．
２０３．２Ｏ−ｎ−ＧａＡｓ層１０８．２０４，２１．
１６−ｐ−ＧａＡｓ層１０９．１８・・・ｐ型電極 １１０．１９・・・ｎ型電極 １１１．２２．２３−・・ストライプ状開口１１２−・
・フォトレジスト １７・・・ＳｉＯ２膜 ＋−，−、゛ ７？２ 図 工ｎ０．５Ｐ （ａ） 開口 （ａ）
、（ｂ）は本発明の原理を示すための断面図、第３図（
ａ）、（ｂ）、（ｃ）は本発明の半導体発光素子を製作
する工程を示す図、第４図（ａ）、（ｂ）はそれぞれ従
来の半導体発光素子を示す斜視図である。 １０１．１ｌ−ｎ−ＧａＡｓ基板 １０２．１２−ｎ−ＧａＡｓバッファ層１０３．１３−
ｎ−（ＡＪ０．５５Ｇａ０．４５）０．５Ｉｎ０．ｓＰ
クラッド層１０４．１４・・・アンドープＧａ０．５Ｉ
ｎ０．ｓＰ活性層１０５．２０１，１５−ｐ−（Ａｌ０
．５ｓＧａ０．４５）０．５Ｉｎ０．５Ｐクラツド層１
０６．２０２・ｐ−Ｇａ０．５Ｉｎ０．５Ｐ層１０７．
２０３．２Ｏ−ｎ−ＧａＡｓ層１０８．２０４，２１．
１６−ｐ−ＧａＡｓ層１０９．１８・・・ｐ型電極 １１０．１９・・・ｎ型電極 １１１．２２．２３−・・ストライプ状開口１１２−・
・フォトレジスト １７・・・ＳｉＯ２膜 ＋−，−、゛ ７？２ 図 工ｎ０．５Ｐ （ａ） 開口 （ａ）
Claims (1)
- （Ａｌ＿ｘＧａ＿１＿−＿ｘ）＿０＿．＿５Ｉｎ＿０＿
．＿５Ｐを活性層（Ａ１＿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Ｇａ＿０＿．＿５Ｉｎ＿０＿．＿５
Ｐ層または（Ａｌ＿ｗＧａ＿１＿−＿ｗ）＿０＿．＿５
Ｉｎ＿０＿．＿５Ｐ（０＜ｗ≦０．３）層、該Ｇａ＿０
＿．＿５Ｉｎ＿０＿．＿５Ｐ層または（Ａｌ＿ｗＧａ＿
１＿−＿ｗ）＿０＿．＿５Ｉｎ＿０＿．＿５Ｐ層の表面
のうち一部を除いた表面上に第２導電型の第１のＧａＡ
ｓ層、さらに第１のＧａＡｓ層に被われていないＧａ＿
０＿．＿５Ｉｎ＿０＿．＿５Ｐ層または（Ａｌ＿ｗＧａ
＿１＿−＿ｗ）＿０＿．＿５Ｉｎ＿０＿．＿５Ｐ層の表
面上および第１のＧａＡｓ層上に第１導電型の第２のＧ
ａＡｓ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 |
|---|---|---|---|
| JP15648685A JPS6216592A (ja) | 1985-07-15 | 1985-07-15 | 半導体発光素子 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15648685A JPS6216592A (ja) | 1985-07-15 | 1985-07-15 | 半導体発光素子 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6216592A true JPS6216592A (ja) | 1987-01-24 |
Family
ID=15628809
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP15648685A Pending JPS6216592A (ja) | 1985-07-15 | 1985-07-15 | 半導体発光素子 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6216592A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63108791A (ja) * | 1986-10-27 | 1988-05-13 | Furukawa Electric Co Ltd:The | 半導体レ−ザ素子 |
| JPH01168091A (ja) * | 1987-12-23 | 1989-07-03 | Sharp Corp | 半導体レーザ素子 |
| US4987097A (en) * | 1988-02-09 | 1991-01-22 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Method of manufacturing a semiconductor laser device |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61147592A (ja) * | 1984-12-21 | 1986-07-05 | Sony Corp | ＡＩＧａＩｎＰ系半導体レ−ザ−の製造方法 |
-
1985
- 1985-07-15 JP JP15648685A patent/JPS6216592A/ja active Pending
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61147592A (ja) * | 1984-12-21 | 1986-07-05 | Sony Corp | ＡＩＧａＩｎＰ系半導体レ−ザ−の製造方法 |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63108791A (ja) * | 1986-10-27 | 1988-05-13 | Furukawa Electric Co Ltd:The | 半導体レ−ザ素子 |
| JPH01168091A (ja) * | 1987-12-23 | 1989-07-03 | Sharp Corp | 半導体レーザ素子 |
| US4987097A (en) * | 1988-02-09 | 1991-01-22 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Method of manufacturing a semiconductor laser device |
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