JP3444812B2 - 半導体発光素子 - Google Patents
半導体発光素子Info
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- Led Devices (AREA)
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、ワイドギャップ半
導体を使用した発光ダイオード、半導体レーザ等の半導
体発光素子に関するものである。
導体を使用した発光ダイオード、半導体レーザ等の半導
体発光素子に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】青色ないし緑色領域にて発光し得る半導
体材料を用いて半導体発光素子を作製することが検討さ
れている。ＩｎＧａＡｌＮ系化合物半導体は、広いバン
ドギャップを有し、直接遷移型バンド構造を有すること
から青色及び緑色発光素子への応用が期待されている。
体材料を用いて半導体発光素子を作製することが検討さ
れている。ＩｎＧａＡｌＮ系化合物半導体は、広いバン
ドギャップを有し、直接遷移型バンド構造を有すること
から青色及び緑色発光素子への応用が期待されている。
【０００３】ＧａＮは、直接遷移型の半導体で、そのエ
ネルギーギャップが約３．３９ｅＶである。これを用い
ることにより約３６６ｎｍの紫外光の半導体発光素子を
作製し得る。このＧａＮに、II族原子をドーピングする
と、青色領域に相当するエネルギーギャップの発光中心
を形成することが可能であり、これによって青色発光ダ
イオードを作製し得る。
ネルギーギャップが約３．３９ｅＶである。これを用い
ることにより約３６６ｎｍの紫外光の半導体発光素子を
作製し得る。このＧａＮに、II族原子をドーピングする
と、青色領域に相当するエネルギーギャップの発光中心
を形成することが可能であり、これによって青色発光ダ
イオードを作製し得る。
【０００４】また、ＧａＮにＩｎを添加してなるＩｎＧ
ａＮは、直接遷移型の半導体で青色・緑色発光を得るこ
とが可能である。このＩｎＧａＮを用いることにより、
高効率の発光ダイオードおよび可視半導体レーザを得る
ことが期待されている。
ａＮは、直接遷移型の半導体で青色・緑色発光を得るこ
とが可能である。このＩｎＧａＮを用いることにより、
高効率の発光ダイオードおよび可視半導体レーザを得る
ことが期待されている。
【０００５】さらに、上記ＧａＮまたはＩｎＧａＮにお
いて、結晶中に含まれるＧａを一部あるいはすべてＡｌ
に置換することによって、結晶の格子定数をほとんど変
化させることなく結晶のエネルギーギャップを増大させ
ることができ、かつ結晶の屈折率を低くすることができ
る。このように上記ＧａがＡｌに置換された結晶と、Ｇ
ａＮあるいはＩｎＧａＮとを用いてヘテロ接合を形成す
ることにより、さらに高効率の発光ダイオードおよび半
導体レーザを実現にすることが可能である。
いて、結晶中に含まれるＧａを一部あるいはすべてＡｌ
に置換することによって、結晶の格子定数をほとんど変
化させることなく結晶のエネルギーギャップを増大させ
ることができ、かつ結晶の屈折率を低くすることができ
る。このように上記ＧａがＡｌに置換された結晶と、Ｇ
ａＮあるいはＩｎＧａＮとを用いてヘテロ接合を形成す
ることにより、さらに高効率の発光ダイオードおよび半
導体レーザを実現にすることが可能である。
【０００６】ところで、ＧａＮ層を基板上に成長させる
方法としては、ＭＯＶＰＥ（有機金属化合物気相成長
法）、ガスソースＭＢＥ（分子線成長法）が用いられて
いる。しかし、例えばＧａＮに、Ｍｇ等のアクセプター
となるべきドーパントをドーピングすると、ＧａＮが高
抵抗化してしまい、ｐ型の導電性を示す低抵抗のＧａＮ
層を得ることができなかった。よって、ＧａＮを用いて
発光素子を作製する場合にｐｎ接合を形成することがで
きなかったので、量子効率に劣り、かつ駆動電圧の高い
ＭＩＳ（metal-insulator-semiconductor）構造を採用
しなければならなかった。
方法としては、ＭＯＶＰＥ（有機金属化合物気相成長
法）、ガスソースＭＢＥ（分子線成長法）が用いられて
いる。しかし、例えばＧａＮに、Ｍｇ等のアクセプター
となるべきドーパントをドーピングすると、ＧａＮが高
抵抗化してしまい、ｐ型の導電性を示す低抵抗のＧａＮ
層を得ることができなかった。よって、ＧａＮを用いて
発光素子を作製する場合にｐｎ接合を形成することがで
きなかったので、量子効率に劣り、かつ駆動電圧の高い
ＭＩＳ（metal-insulator-semiconductor）構造を採用
しなければならなかった。
【０００７】最近、H.Amanoらにより、Japanese Journ
al of Applied Physics Vol.28L2112 (1989)にお
いて、図６に示すような半導体発光素子が提案された。
この半導体発光素子は、サファイア基板６１上にＡｌＮ
バッファ層６２、アンドープｎ型ＧａＮ層６３およびＧ
ａＮ層６４が積層形成されている。上記ＧａＮ層６４に
はＭｇがドーピングされており、さらに、図中、斜線で
示したＧａＮ層６４の中央部の領域６５には電子線６６
が照射されている。この電子線６６照射により、照射し
た部分６５の電気的特性に変化が認められ、この照射部
分６５は比抵抗が数十Ω・ｃｍと抵抗が低減されたｐ型
半導体層となることが報告された。
al of Applied Physics Vol.28L2112 (1989)にお
いて、図６に示すような半導体発光素子が提案された。
この半導体発光素子は、サファイア基板６１上にＡｌＮ
バッファ層６２、アンドープｎ型ＧａＮ層６３およびＧ
ａＮ層６４が積層形成されている。上記ＧａＮ層６４に
はＭｇがドーピングされており、さらに、図中、斜線で
示したＧａＮ層６４の中央部の領域６５には電子線６６
が照射されている。この電子線６６照射により、照射し
た部分６５の電気的特性に変化が認められ、この照射部
分６５は比抵抗が数十Ω・ｃｍと抵抗が低減されたｐ型
半導体層となることが報告された。
【０００８】この電気的特性の変化は、結晶中の格子間
位置にあった不活性Ｍｇ原子が、電子線照射により励起
されて結晶格子中のＧａ原子と置換され、Ｇａ原子の格
子位置に入りアクセプタとして活性化されたため生じた
と推測される。
位置にあった不活性Ｍｇ原子が、電子線照射により励起
されて結晶格子中のＧａ原子と置換され、Ｇａ原子の格
子位置に入りアクセプタとして活性化されたため生じた
と推測される。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】しかし、上記電子線は
加速電圧が高いため、電子線を照射することにより結晶
中の他の原子にもその影響が及び、格子欠陥が生じると
いう欠点がある。形成するｐ型層の層厚が厚い場合に
は、さらに高加速電圧の電子線が必要となるため、上記
格子欠陥が増大する。それにより、発光効率が低下す
る。特に半導体レーザの場合は、光導波領域に欠陥が生
じると信頼性が低下するため格子欠陥の問題は大きい。
加速電圧が高いため、電子線を照射することにより結晶
中の他の原子にもその影響が及び、格子欠陥が生じると
いう欠点がある。形成するｐ型層の層厚が厚い場合に
は、さらに高加速電圧の電子線が必要となるため、上記
格子欠陥が増大する。それにより、発光効率が低下す
る。特に半導体レーザの場合は、光導波領域に欠陥が生
じると信頼性が低下するため格子欠陥の問題は大きい。
【００１０】さらに、上記半導体発光素子においては、
成長が完了し既にアクセプターがドーピングされた層に
電子線を照射して低抵抗のｐ型層が作製されるため、製
造工程数が多くなる。しかも、ｐ型層の厚さを制御する
ことは困難である。特に、上記ｐ型層を厚くすること
は、電子線が届き得る層厚に限界があるため制限され
る。また、ｐ型層中のキャリア濃度の制御も困難であ
る。
成長が完了し既にアクセプターがドーピングされた層に
電子線を照射して低抵抗のｐ型層が作製されるため、製
造工程数が多くなる。しかも、ｐ型層の厚さを制御する
ことは困難である。特に、上記ｐ型層を厚くすること
は、電子線が届き得る層厚に限界があるため制限され
る。また、ｐ型層中のキャリア濃度の制御も困難であ
る。
【００１１】本発明は上記欠点を解決しようとするもの
であり、ｐ型層において格子欠陥がなく、高効率で発光
でき、高信頼性を有しかつキャリア濃度およびｐ型層の
層厚の制御が容易である半導体発光素子を提供すること
を目的とする。
であり、ｐ型層において格子欠陥がなく、高効率で発光
でき、高信頼性を有しかつキャリア濃度およびｐ型層の
層厚の制御が容易である半導体発光素子を提供すること
を目的とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】本発明の半導体発光素子
は、ｎ型クラッド層と、活性層と、ｐ型クラッド層と、
前記ｐ型クラッド層上に形成されたｐ型電極とを、この
順に備えた半導体レーザである半導体発光素子であっ
て、前記ｎ型クラッド層は、Ｉｎ 1-w （Ｇａ z Ａｌ 1-z ） w
Ｎ（０＜ｚ≦１、０≦ｗ≦１）からなり、 前記活性層
は、Ｉｎ 1-s （Ｇａ t Ａｌ 1-t ） s Ｎ（０＜ｓ≦１、０≦ｔ
≦１、ｚ＜ｔ、ｙ＜ｔ）を有し、前記ｐ型クラッド層
は、アクセプタとしてＭｇを有し、キャリア濃度が制御
された、電子線照射による格子欠陥を含まないｐ型Ｉｎ
1-x （Ｇａ y Ａｌ 1-y ） x Ｎ（０＜ｘ≦１、０≦ｙ≦１）か
らなり、前記ｐ型クラッド層と前記ｐ型電極の間に、ア
クセプタとしてＭｇを有し、キャリア濃度が制御され
た、電子線照射による格子欠陥を含まないｐ型Ｉｎ1-u
（ＧａvＡｌ1-v）uＮ層（０＜ｕ≦１、０≦ｖ≦１）を
有し、前記ｐ型クラッド層及び前記ｐ型Ｉｎ1-u（Ｇａv
Ａｌ1-v）uＮ層にはストライプ状リッジ部が形成され、
さらに、前記ストライプ状リッジ部の両側には、ＧａＡ
ｓ層が形成されている、ことを特徴とする。
は、ｎ型クラッド層と、活性層と、ｐ型クラッド層と、
前記ｐ型クラッド層上に形成されたｐ型電極とを、この
順に備えた半導体レーザである半導体発光素子であっ
て、前記ｎ型クラッド層は、Ｉｎ 1-w （Ｇａ z Ａｌ 1-z ） w
Ｎ（０＜ｚ≦１、０≦ｗ≦１）からなり、 前記活性層
は、Ｉｎ 1-s （Ｇａ t Ａｌ 1-t ） s Ｎ（０＜ｓ≦１、０≦ｔ
≦１、ｚ＜ｔ、ｙ＜ｔ）を有し、前記ｐ型クラッド層
は、アクセプタとしてＭｇを有し、キャリア濃度が制御
された、電子線照射による格子欠陥を含まないｐ型Ｉｎ
1-x （Ｇａ y Ａｌ 1-y ） x Ｎ（０＜ｘ≦１、０≦ｙ≦１）か
らなり、前記ｐ型クラッド層と前記ｐ型電極の間に、ア
クセプタとしてＭｇを有し、キャリア濃度が制御され
た、電子線照射による格子欠陥を含まないｐ型Ｉｎ1-u
（ＧａvＡｌ1-v）uＮ層（０＜ｕ≦１、０≦ｖ≦１）を
有し、前記ｐ型クラッド層及び前記ｐ型Ｉｎ1-u（Ｇａv
Ａｌ1-v）uＮ層にはストライプ状リッジ部が形成され、
さらに、前記ストライプ状リッジ部の両側には、ＧａＡ
ｓ層が形成されている、ことを特徴とする。
【００１３】
【００１４】前記ｎ型クラッド層の不純物がＳｉである
ことを特徴とする。
ことを特徴とする。
【００１５】また、前記ｐ型クラッド層のキャリア濃度
は、５×１０17ｃｍ-3 に制御されていることを特徴とす
る。さらに前記ｎ型クラッド層の下にｎ型基板を有し、
前記ｎ型基板側にｎ型電極を設けることを特徴とする。
は、５×１０17ｃｍ-3 に制御されていることを特徴とす
る。さらに前記ｎ型クラッド層の下にｎ型基板を有し、
前記ｎ型基板側にｎ型電極を設けることを特徴とする。
【００１６】本発明にあっては、基板上の成長面に、Ｉ
ｎ1-x（ＧａyＡｌ1-y）xＮに含有される窒素原子とIII
族原子とを交互に供給してＩｎ1-x（ＧａyＡｌ1-y）xＮ
層を成長させる。その際、窒素原子またはIII族原子の
いずれかと同時にアクセプターを供給する。そのためド
ーパントのマイグレーションが増大するため、このドー
パントはアクセプターとなり得る格子位置に確実に入る
ことができる。成長と同時に上記Ｉｎ1-x（ＧａyＡｌ
1-y）xＮ層はｐ型Ｉｎ1-x（ＧａyＡｌ1-y）xＮ層となる
ので、層厚およびキャリア濃度の制御が容易になる。ま
た、上記成長面に光を照射すると、そのエネルギーによ
って上記マイグレーションをさらに増大することができ
る。
ｎ1-x（ＧａyＡｌ1-y）xＮに含有される窒素原子とIII
族原子とを交互に供給してＩｎ1-x（ＧａyＡｌ1-y）xＮ
層を成長させる。その際、窒素原子またはIII族原子の
いずれかと同時にアクセプターを供給する。そのためド
ーパントのマイグレーションが増大するため、このドー
パントはアクセプターとなり得る格子位置に確実に入る
ことができる。成長と同時に上記Ｉｎ1-x（ＧａyＡｌ
1-y）xＮ層はｐ型Ｉｎ1-x（ＧａyＡｌ1-y）xＮ層となる
ので、層厚およびキャリア濃度の制御が容易になる。ま
た、上記成長面に光を照射すると、そのエネルギーによ
って上記マイグレーションをさらに増大することができ
る。
【００１７】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施例を図面を参
照して説明する。 （実施例１）図１は本発明の実施例１の半導体発光素子
を示す縦断面図である。この半導体素子は、サファイア
基板１の（０００１）面上に、ＡｌＮバッファ層２、ｎ
型Ｉｎ1-w（ＧａzＡｌ1-z）wＮ層３（ｗは０より大で１
以下、ｚは０以上１以下である）、ｐ型Ｉｎ1-x（Ｇａy
Ａｌ1-y）xＮ層４（ｘは０より大で１以下、ｙは０以上
１以下である）が積層形成されている。該ｐ型Ｉｎ1-x
（ＧａyＡｌ 1-y）xＮ層４およびｎ型Ｉｎ1-w（ＧａzＡ
ｌ1-z）wＮ層３は、ｎ型Ｉｎ1-w（ＧａzＡｌ1-z）wＮ層
３が露出するように部分的に除去されており、露出され
たｎ型Ｉｎ1-w（ＧａzＡｌ1-z）wＮ層３の上には、ｎ型
Ａｌ電極５が設けられ、残存するｐ型Ｉｎ1-x（ＧａyＡ
ｌ1-y）xＮ層４上にはｐ型Ａｌ電極６が設けられてい
る。
照して説明する。 （実施例１）図１は本発明の実施例１の半導体発光素子
を示す縦断面図である。この半導体素子は、サファイア
基板１の（０００１）面上に、ＡｌＮバッファ層２、ｎ
型Ｉｎ1-w（ＧａzＡｌ1-z）wＮ層３（ｗは０より大で１
以下、ｚは０以上１以下である）、ｐ型Ｉｎ1-x（Ｇａy
Ａｌ1-y）xＮ層４（ｘは０より大で１以下、ｙは０以上
１以下である）が積層形成されている。該ｐ型Ｉｎ1-x
（ＧａyＡｌ 1-y）xＮ層４およびｎ型Ｉｎ1-w（ＧａzＡ
ｌ1-z）wＮ層３は、ｎ型Ｉｎ1-w（ＧａzＡｌ1-z）wＮ層
３が露出するように部分的に除去されており、露出され
たｎ型Ｉｎ1-w（ＧａzＡｌ1-z）wＮ層３の上には、ｎ型
Ａｌ電極５が設けられ、残存するｐ型Ｉｎ1-x（ＧａyＡ
ｌ1-y）xＮ層４上にはｐ型Ａｌ電極６が設けられてい
る。
【００１８】この半導体発光素子は、以下のようにして
作製される。上記各半導体層の成長方法としては、ＭＯ
ＶＰＥ法またはガスソースＭＢＥ法が好ましい。上記各
半導体層を構成する原子のソースおよびドーパント原料
としては、以下の化合物を用いることができる。
作製される。上記各半導体層の成長方法としては、ＭＯ
ＶＰＥ法またはガスソースＭＢＥ法が好ましい。上記各
半導体層を構成する原子のソースおよびドーパント原料
としては、以下の化合物を用いることができる。
【００１９】Ｇａソース：トリメチルガリウム（ＴＭ
Ｇ）またはトリエチルガリウム（ＴＥＧ）等、Ａｌソー
ス：トリメチルアルミニウム（ＴＭＡ）またはトリエチ
ルアルミニウム（ＴＥＡ）等、Ｉｎソース：トリメチル
インジウム（ＴＭＩ）またはトリエチルインジウム（Ｔ
ＥＩ）等、Ｎソース：アンモニア（ＮＨ3）等、ドーパ
ントガス：シラン（ＳｉＨ4）（ｎ型ドーパント用）お
よびビスシクロペンタジエニルマグネシウム（Ｃｐ2Ｍ
ｇ）（ｐ型ドーパント用）等。
Ｇ）またはトリエチルガリウム（ＴＥＧ）等、Ａｌソー
ス：トリメチルアルミニウム（ＴＭＡ）またはトリエチ
ルアルミニウム（ＴＥＡ）等、Ｉｎソース：トリメチル
インジウム（ＴＭＩ）またはトリエチルインジウム（Ｔ
ＥＩ）等、Ｎソース：アンモニア（ＮＨ3）等、ドーパ
ントガス：シラン（ＳｉＨ4）（ｎ型ドーパント用）お
よびビスシクロペンタジエニルマグネシウム（Ｃｐ2Ｍ
ｇ）（ｐ型ドーパント用）等。
【００２０】まず、ウェハー状のサファイア基板１を基
板温度１１５０℃にてサーマルクリーニングする。その
後、基板温度を６００℃に下げ、基板１の（０００１）
面上にＡｌＮバッファ層２を成長させ、続いて、基板温
度を８００℃に上げてｎ型Ｉｎ1-w（ＧａzＡｌ1-z）wＮ
層３を成長させる。上記バッファ層２、ｎ型Ｉｎ
1-w（ＧａzＡｌ1-z）wＮ層３が積層された基板１上に、
Ａｒレーザを照射し、例えば、上記ＴＭＧ、ＴＭＩおよ
びＣｐ2Ｍｇの供給とＮＨ3ガスの供給とを交互に行いな
がらｐ型Ｉｎ1-x（ＧａyＡｌ1-y）xＮ層４を成長させ
る。
板温度１１５０℃にてサーマルクリーニングする。その
後、基板温度を６００℃に下げ、基板１の（０００１）
面上にＡｌＮバッファ層２を成長させ、続いて、基板温
度を８００℃に上げてｎ型Ｉｎ1-w（ＧａzＡｌ1-z）wＮ
層３を成長させる。上記バッファ層２、ｎ型Ｉｎ
1-w（ＧａzＡｌ1-z）wＮ層３が積層された基板１上に、
Ａｒレーザを照射し、例えば、上記ＴＭＧ、ＴＭＩおよ
びＣｐ2Ｍｇの供給とＮＨ3ガスの供給とを交互に行いな
がらｐ型Ｉｎ1-x（ＧａyＡｌ1-y）xＮ層４を成長させ
る。
【００２１】図５は、本発明において、ｐ型Ｉｎ
1-x（ＧａyＡｌ1-y）xＮ層４を構成する各原子が基板上
に供給されて層４が成長される状態を示す模式図であ
る。この図においては、III族原子５２の格子位置に配
された場合にアクセプターとして活性化されるドーパン
ト５１を用いた例を示す。このようなドーパント５１と
しては、例えば上記Ｍｇ等が挙げられる。
1-x（ＧａyＡｌ1-y）xＮ層４を構成する各原子が基板上
に供給されて層４が成長される状態を示す模式図であ
る。この図においては、III族原子５２の格子位置に配
された場合にアクセプターとして活性化されるドーパン
ト５１を用いた例を示す。このようなドーパント５１と
しては、例えば上記Ｍｇ等が挙げられる。
【００２２】Ｉｎ1-x（ＧａyＡｌ1-y）xＮ層４中では、
上記ドーパント５１はＩｎ、Ｇａ、ＡｌのIII族原子５
２の位置に置換された場合にアクセプタとして活性化さ
れ、それによりＩｎ1-x（ＧａyＡｌ1-y）xＮ層４の導電
型はｐ型となる。上記ドーパント５１が結晶中において
格子間位置に配されると、該ドーパント５１はアクセプ
タとして活性化されない。
上記ドーパント５１はＩｎ、Ｇａ、ＡｌのIII族原子５
２の位置に置換された場合にアクセプタとして活性化さ
れ、それによりＩｎ1-x（ＧａyＡｌ1-y）xＮ層４の導電
型はｐ型となる。上記ドーパント５１が結晶中において
格子間位置に配されると、該ドーパント５１はアクセプ
タとして活性化されない。
【００２３】ｐ型Ｉｎ1-x（ＧａyＡｌ1-y）xＮ層４を成
長させる際に、III族原子５２と窒素原子５３とを成長
面に交互に供給する。その際、上記ドーパント５１を上
記III族原子５２と同時に該成長面に供給する。III族原
子５２と上記ドーパント５１を供給している間は、窒素
原子５３の供給は停止される。このように、上記ドーパ
ント５１が供給される際に窒素原子５３の供給が停止さ
れ、III族原子５２および上記ドーパント５１のみが供
給されることにより、成長面におけるこれら原子のマイ
グレーションが増大し、上記ドーパント５１はアクセプ
ターとして機能し得る格子位置に確実に取り込まれるこ
とができる。よって上記ドーパント５１が格子間位置に
入ることがなく、しかも、ｐ型Ｉｎ1-x（ＧａyＡ
ｌ1-y）xＮ層４に、電子線照射を行った場合に生じるよ
うな格子欠陥が生じない。
長させる際に、III族原子５２と窒素原子５３とを成長
面に交互に供給する。その際、上記ドーパント５１を上
記III族原子５２と同時に該成長面に供給する。III族原
子５２と上記ドーパント５１を供給している間は、窒素
原子５３の供給は停止される。このように、上記ドーパ
ント５１が供給される際に窒素原子５３の供給が停止さ
れ、III族原子５２および上記ドーパント５１のみが供
給されることにより、成長面におけるこれら原子のマイ
グレーションが増大し、上記ドーパント５１はアクセプ
ターとして機能し得る格子位置に確実に取り込まれるこ
とができる。よって上記ドーパント５１が格子間位置に
入ることがなく、しかも、ｐ型Ｉｎ1-x（ＧａyＡ
ｌ1-y）xＮ層４に、電子線照射を行った場合に生じるよ
うな格子欠陥が生じない。
【００２４】ところで、基板表面における吸着分子の拡
散および、ドーパントの格子位置への取り込みにおける
障壁は１〜数ｅＶであるので、このエネルギーに相当す
る帯域波長の光を照射すると、さらに原子のマイグレー
ションが促進される。すなわちドーパント５１が供給さ
れる際に、レーザ等の光照射が行われると上記マイグレ
ーションがさらに促進される。この実施例では波長５１
４〜５２８ｎｍのＡｒレーザを用いた。
散および、ドーパントの格子位置への取り込みにおける
障壁は１〜数ｅＶであるので、このエネルギーに相当す
る帯域波長の光を照射すると、さらに原子のマイグレー
ションが促進される。すなわちドーパント５１が供給さ
れる際に、レーザ等の光照射が行われると上記マイグレ
ーションがさらに促進される。この実施例では波長５１
４〜５２８ｎｍのＡｒレーザを用いた。
【００２５】ｐ型Ｉｎ1-x（ＧａyＡｌ1-y）xＮ層４形成
後、ドライエッチングによって、ｐ型Ｉｎ1-x（ＧａyＡ
ｌ1-y）xＮ層４をｎ型Ｉｎ1-w（ＧａzＡｌ1-z）wＮ層３
の内部に達する深さまで部分的に除去する。露出された
ｎ型Ｉｎ1-w（ＧａzＡｌ1-z）wＮ層３上に、ｎ型Ａｌ電
極５を蒸着し、残存するｐ型Ｉｎ1-x（ＧａyＡｌ1-y）x
Ｎ層４上にｐ型Ａｌ電極６を蒸着する。各Ａｌ電極５、
６形成後、ウェハー状の該基板１はダイシングによって
チップに分割され半導体発光素子となる。
後、ドライエッチングによって、ｐ型Ｉｎ1-x（ＧａyＡ
ｌ1-y）xＮ層４をｎ型Ｉｎ1-w（ＧａzＡｌ1-z）wＮ層３
の内部に達する深さまで部分的に除去する。露出された
ｎ型Ｉｎ1-w（ＧａzＡｌ1-z）wＮ層３上に、ｎ型Ａｌ電
極５を蒸着し、残存するｐ型Ｉｎ1-x（ＧａyＡｌ1-y）x
Ｎ層４上にｐ型Ａｌ電極６を蒸着する。各Ａｌ電極５、
６形成後、ウェハー状の該基板１はダイシングによって
チップに分割され半導体発光素子となる。
【００２６】本実施例における上記半導体層２、３およ
び４の詳細は以下の通りである。
び４の詳細は以下の通りである。
【００２７】バッファ層２：ＡｌＮ、厚さ５００オング
ストローム、ｎ型Ｉｎ1-w（ＧａzＡｌ1-z）wＮ層３：Ｉ
ｎ0.4Ｇａ0.6Ｎ、厚さ３μｍ、ｐ型Ｉｎ1-x（ＧａyＡｌ
1-y）xＮ層４：Ｉｎ0.4Ｇａ0.6Ｎ、厚さ１μｍ、ｐ型Ｉ
ｎ1-x（ＧａyＡｌ1-y）xＮ層４中のｐ型のキャリア濃
度：５×１０17ｃｍ-3。
ストローム、ｎ型Ｉｎ1-w（ＧａzＡｌ1-z）wＮ層３：Ｉ
ｎ0.4Ｇａ0.6Ｎ、厚さ３μｍ、ｐ型Ｉｎ1-x（ＧａyＡｌ
1-y）xＮ層４：Ｉｎ0.4Ｇａ0.6Ｎ、厚さ１μｍ、ｐ型Ｉ
ｎ1-x（ＧａyＡｌ1-y）xＮ層４中のｐ型のキャリア濃
度：５×１０17ｃｍ-3。
【００２８】チップの大きさは３００μｍ×３００μｍ
とした。
とした。
【００２９】本実施例の半導体発光素子は、波長４７０
ｎｍの青色の高効率の発光が得られた。
ｎｍの青色の高効率の発光が得られた。
【００３０】（実施例２）図２は本発明の実施例２の半
導体発光素子を示す縦断面図である。
導体発光素子を示す縦断面図である。
【００３１】この半導体素子は、基板２１上に、ＡｌＮ
バッファ層２２、ｎ型Ｉｎ1-w（ＧａzＡｌ1-z）wＮ層２
３、ｐ型Ｉｎ1-x（ＧａyＡｌ1-y）xＮ層２４が積層形成
されている。基板２１側にはｎ型電極２５が全面に形成
され、該ｐ型Ｉｎ1-x（ＧａyＡｌ1-y）xＮ層２４上には
ｐ型Ａｌ電極２６が形成されている。
バッファ層２２、ｎ型Ｉｎ1-w（ＧａzＡｌ1-z）wＮ層２
３、ｐ型Ｉｎ1-x（ＧａyＡｌ1-y）xＮ層２４が積層形成
されている。基板２１側にはｎ型電極２５が全面に形成
され、該ｐ型Ｉｎ1-x（ＧａyＡｌ1-y）xＮ層２４上には
ｐ型Ａｌ電極２６が形成されている。
【００３２】実施例２の半導体発光素子においては、実
施例１と同じソースを用い得、実施例１と同様にして、
Ａｒレーザを基板２１上の成長面に照射しながら該成長
面にIII族原子およびドーパントの供給と窒素原子の供
給とが交互に行われることにより、ｐ型Ｉｎ1-x（Ｇａy
Ａｌ1-y）xＮ層２４が成長される。ウェハー状の基板２
１は、電極２５、２６が形成された後、ダイシングによ
ってチップに分割され、半導体発光素子となる。
施例１と同じソースを用い得、実施例１と同様にして、
Ａｒレーザを基板２１上の成長面に照射しながら該成長
面にIII族原子およびドーパントの供給と窒素原子の供
給とが交互に行われることにより、ｐ型Ｉｎ1-x（Ｇａy
Ａｌ1-y）xＮ層２４が成長される。ウェハー状の基板２
１は、電極２５、２６が形成された後、ダイシングによ
ってチップに分割され、半導体発光素子となる。
【００３３】この実施例においては、基板２１としてｎ
型ＺｎＯ基板を用い、ｎ型電極２５としてＩｎを用い
た。基板２１に積層された各半導体層２２、２３および
２４の詳細は、以下の通りである。
型ＺｎＯ基板を用い、ｎ型電極２５としてＩｎを用い
た。基板２１に積層された各半導体層２２、２３および
２４の詳細は、以下の通りである。
【００３４】バッファ層２２：ｎ型ＡｌＮ、厚さ５００
オングストローム、ｎ型Ｉｎ1-w（ＧａzＡｌ1-z）wＮ層
２３：Ｉｎ0.4Ｇａ0.6Ｎ、厚さ３μｍ、ｐ型Ｉｎ
1-x（Ｇａ yＡｌ1-y）xＮ層２４：Ｉｎ0.4Ｇａ0.6Ｎ、厚
さ１μｍ、ｐ型Ｉｎ1-x（ＧａyＡｌ1-y）xＮ層２４中の
ｐ型のキャリア濃度：５×１０17ｃｍ-3。
オングストローム、ｎ型Ｉｎ1-w（ＧａzＡｌ1-z）wＮ層
２３：Ｉｎ0.4Ｇａ0.6Ｎ、厚さ３μｍ、ｐ型Ｉｎ
1-x（Ｇａ yＡｌ1-y）xＮ層２４：Ｉｎ0.4Ｇａ0.6Ｎ、厚
さ１μｍ、ｐ型Ｉｎ1-x（ＧａyＡｌ1-y）xＮ層２４中の
ｐ型のキャリア濃度：５×１０17ｃｍ-3。
【００３５】本実施例の半導体発光素子は、波長４７０
ｎｍの青色発光が得られ、実施例１よりさらに高効率の
発光が得られた。
ｎｍの青色発光が得られ、実施例１よりさらに高効率の
発光が得られた。
【００３６】（実施例３）図３は本発明の実施例３の半
導体発光素子を示す縦断面図である。この半導体素子
は、基板３１上に、ＡｌＮバッファ層３２、ｎ型Ｉｎ
1-w（ＧａzＡｌ1-z）wＮクラッド層３７、アンドープＩ
ｎ1-s（ＧａtＡｌ1-t）sＮ活性層３８（ｓは０より大で
１以下、ｔは０以上１以下である）、ｐ型Ｉｎ1-x（Ｇ
ａyＡｌ1-y）xＮクラッド層３９、ｐ型Ｉｎ1-u（Ｇａv
Ａｌ1-v）uＮ層３１０（ｕは０より大で１以下、ｖは０
以上１以下である）およびＳｉＮ絶縁膜３１１が積層形
成されている。上記組成比ｚおよびｙはｔ未満である。
ＳｉＮ絶縁膜３１１は、幅１０μｍのストライプ溝３１
３がｐ型Ｉｎ1-u（ＧａvＡｌ1-v）uＮ層３１０の表面に
達する深さで形成されており、その上にｐ型Ａｌ電極３
１２が形成され、基板３１側にはｎ型電極３５が全面に
形成されている。
導体発光素子を示す縦断面図である。この半導体素子
は、基板３１上に、ＡｌＮバッファ層３２、ｎ型Ｉｎ
1-w（ＧａzＡｌ1-z）wＮクラッド層３７、アンドープＩ
ｎ1-s（ＧａtＡｌ1-t）sＮ活性層３８（ｓは０より大で
１以下、ｔは０以上１以下である）、ｐ型Ｉｎ1-x（Ｇ
ａyＡｌ1-y）xＮクラッド層３９、ｐ型Ｉｎ1-u（Ｇａv
Ａｌ1-v）uＮ層３１０（ｕは０より大で１以下、ｖは０
以上１以下である）およびＳｉＮ絶縁膜３１１が積層形
成されている。上記組成比ｚおよびｙはｔ未満である。
ＳｉＮ絶縁膜３１１は、幅１０μｍのストライプ溝３１
３がｐ型Ｉｎ1-u（ＧａvＡｌ1-v）uＮ層３１０の表面に
達する深さで形成されており、その上にｐ型Ａｌ電極３
１２が形成され、基板３１側にはｎ型電極３５が全面に
形成されている。
【００３７】実施例３の半導体発光素子においては、実
施例１と同じソースを用い得、実施例１と同様にして、
Ａｒレーザを成長面に照射しながら上記ＴＭＩ、ＴＭ
Ｇ、ＴＭＡ、およびＣｐ2Ｍｇの供給とＮＨ3の供給とが
交互に行われることにより、ｐ型Ｉｎ1-x（ＧａyＡｌ
1-y）xＮクラッド層３９、ｐ型Ｉｎ1-u（ＧａvＡ
ｌ1-v）uＮ層３１０が成長される。ＳｉＮ絶縁膜３１１
は、プラズマＣＶＤにより形成され、フォトリソグラフ
ィーおよび選択エッチングによって上記ストライプ溝３
１３が形成される。ドライエッチングによって共振器が
形成される。共振器形成後、ウェハー状の基板３１はチ
ップに分割されて半導体レーザとなる。
施例１と同じソースを用い得、実施例１と同様にして、
Ａｒレーザを成長面に照射しながら上記ＴＭＩ、ＴＭ
Ｇ、ＴＭＡ、およびＣｐ2Ｍｇの供給とＮＨ3の供給とが
交互に行われることにより、ｐ型Ｉｎ1-x（ＧａyＡｌ
1-y）xＮクラッド層３９、ｐ型Ｉｎ1-u（ＧａvＡ
ｌ1-v）uＮ層３１０が成長される。ＳｉＮ絶縁膜３１１
は、プラズマＣＶＤにより形成され、フォトリソグラフ
ィーおよび選択エッチングによって上記ストライプ溝３
１３が形成される。ドライエッチングによって共振器が
形成される。共振器形成後、ウェハー状の基板３１はチ
ップに分割されて半導体レーザとなる。
【００３８】この実施例においては、基板３１としてｎ
型ＺｎＯ基板を用い、ｎ型電極３５としてＩｎを用い
た。各半導体層３２、３７、３８、３９および３１０の
詳細は、以下の通りである。
型ＺｎＯ基板を用い、ｎ型電極３５としてＩｎを用い
た。各半導体層３２、３７、３８、３９および３１０の
詳細は、以下の通りである。
【００３９】バッファ層３２：ｎ型ＡｌＮ、厚さ５００
オングストローム、ｎ型Ｉｎ1-w（ＧａzＡｌ1-z）wＮク
ラッド層３７：ｎ型Ｉｎ0.4Ａｌ0.6Ｎ、厚さ２μｍ、ア
ンドープＩｎ1-s（ＧａtＡｌ1-t）sＮ活性層３８：アン
ドープＩｎ0.4Ｇａ0.6Ｎ、厚さ０．１μｍ、ｐ型Ｉｎ
1-x（ＧａyＡｌ1-y）xＮクラッド層３９：ｐ型Ｉｎ0. 4
Ａｌ0.6Ｎ、厚さ１μｍ、ｐ型Ｉｎ1-u（ＧａvＡｌ1-v）
uＮ層３１０：ｐ型Ｉｎ 0.4Ｇａ0.6Ｎ、厚さ０．２μ
ｍ、ｐ型Ｉｎ1-x（ＧａyＡｌ1-y）xＮクラッド層３９、
ｐ型Ｉｎ1-u（ＧａvＡｌ1-v）uＮ層３１０中のｐ型のキ
ャリア濃度：５×１０17ｃｍ-3。
オングストローム、ｎ型Ｉｎ1-w（ＧａzＡｌ1-z）wＮク
ラッド層３７：ｎ型Ｉｎ0.4Ａｌ0.6Ｎ、厚さ２μｍ、ア
ンドープＩｎ1-s（ＧａtＡｌ1-t）sＮ活性層３８：アン
ドープＩｎ0.4Ｇａ0.6Ｎ、厚さ０．１μｍ、ｐ型Ｉｎ
1-x（ＧａyＡｌ1-y）xＮクラッド層３９：ｐ型Ｉｎ0. 4
Ａｌ0.6Ｎ、厚さ１μｍ、ｐ型Ｉｎ1-u（ＧａvＡｌ1-v）
uＮ層３１０：ｐ型Ｉｎ 0.4Ｇａ0.6Ｎ、厚さ０．２μ
ｍ、ｐ型Ｉｎ1-x（ＧａyＡｌ1-y）xＮクラッド層３９、
ｐ型Ｉｎ1-u（ＧａvＡｌ1-v）uＮ層３１０中のｐ型のキ
ャリア濃度：５×１０17ｃｍ-3。
【００４０】チップの大きさは３００μｍ×１０００μ
ｍとした。
ｍとした。
【００４１】本実施例の半導体発光素子は、７７Ｋにお
いて、レーザ発振がパルス駆動で得られた。
いて、レーザ発振がパルス駆動で得られた。
【００４２】（実施例４）図４は本発明の実施例４の半
導体発光素子を示す縦断面図である。
導体発光素子を示す縦断面図である。
【００４３】この半導体素子は、基板４１上に、ＡｌＮ
バッファ層４２、ｎ型Ｉｎ1-w（ＧａzＡｌ1-z）wＮクラ
ッド層４７、アンドープＩｎ1-s（ＧａtＡｌ1-t）sＮ層
４８、ｐ型Ｉｎ1-x（ＧａyＡｌ1-y）xＮクラッド層４９
およびｐ型Ｉｎ1-u（ＧａvＡｌ1-v）uＮ層４１０が積層
形成されている。上記組成比ｚおよびｙはｔ未満であ
る。ｐ型Ｉｎ1-x（ＧａyＡｌ1-y）xＮクラッド層４９お
よびｐ型Ｉｎ1-u（ＧａvＡｌ1-v）uＮ層４１０には、ス
トライプ状に突出する幅１０μｍのリッジ部４１５が形
成されており、該リッジ部４１５の両側にはｎ型ＧａＡ
ｓ層４１４が形成されている。ｐ型Ｉｎ1-u（ＧａvＡｌ
1-v）uＮ層４１０およびｎ型ＧａＡｓ層４１４を覆って
ｐ型Ａｌ電極４１２が形成され、基板４１側にはｎ型電
極４５がその全面に形成されている。
バッファ層４２、ｎ型Ｉｎ1-w（ＧａzＡｌ1-z）wＮクラ
ッド層４７、アンドープＩｎ1-s（ＧａtＡｌ1-t）sＮ層
４８、ｐ型Ｉｎ1-x（ＧａyＡｌ1-y）xＮクラッド層４９
およびｐ型Ｉｎ1-u（ＧａvＡｌ1-v）uＮ層４１０が積層
形成されている。上記組成比ｚおよびｙはｔ未満であ
る。ｐ型Ｉｎ1-x（ＧａyＡｌ1-y）xＮクラッド層４９お
よびｐ型Ｉｎ1-u（ＧａvＡｌ1-v）uＮ層４１０には、ス
トライプ状に突出する幅１０μｍのリッジ部４１５が形
成されており、該リッジ部４１５の両側にはｎ型ＧａＡ
ｓ層４１４が形成されている。ｐ型Ｉｎ1-u（ＧａvＡｌ
1-v）uＮ層４１０およびｎ型ＧａＡｓ層４１４を覆って
ｐ型Ａｌ電極４１２が形成され、基板４１側にはｎ型電
極４５がその全面に形成されている。
【００４４】実施例４の半導体発光素子は、以下のよう
にして作製される。まず、基板４１上に、ＡｌＮバッフ
ァ層４２からｐ型Ｉｎ1-u（ＧａvＡｌ1-v）uＮ層４１０
までを実施例３と同様の方法で積層する。
にして作製される。まず、基板４１上に、ＡｌＮバッフ
ァ層４２からｐ型Ｉｎ1-u（ＧａvＡｌ1-v）uＮ層４１０
までを実施例３と同様の方法で積層する。
【００４５】ｐ型Ｉｎ1-u（ＧａvＡｌ1-v）uＮ層４１０
上に、さらにＡｌ2Ｏ3膜（図示せず）を形成し、フォト
リソグラフィーおよびドライエッチングによって幅１０
μｍのストライプを残す。ストライプ状に残存したＡｌ
2Ｏ3膜をマスクとし、ｐ型Ｉｎ1-u（ＧａvＡｌ1-v）uＮ
層４１０およびｐ型Ｉｎ1-x（ＧａyＡｌ1-y）xＮ層４９
をエッチングし、リッジ部４１５を形成する。エッチン
グ後、ＭＢＥ法またはＭＯＶＰＥ法によってｎ型ＧａＡ
ｓ層４１４層を成長させ、リッジ部４１５の上面に残存
するＡｌ2Ｏ3膜およびｎ型ＧａＡｓ層４１４をフォトリ
ソグラフィーおよび選択エッチングによって除去する。
ドライエッチングにより共振器が作製される。共振器形
成後、ウェハー状の基板４１はチップに分割され、半導
体レーザとなる。
上に、さらにＡｌ2Ｏ3膜（図示せず）を形成し、フォト
リソグラフィーおよびドライエッチングによって幅１０
μｍのストライプを残す。ストライプ状に残存したＡｌ
2Ｏ3膜をマスクとし、ｐ型Ｉｎ1-u（ＧａvＡｌ1-v）uＮ
層４１０およびｐ型Ｉｎ1-x（ＧａyＡｌ1-y）xＮ層４９
をエッチングし、リッジ部４１５を形成する。エッチン
グ後、ＭＢＥ法またはＭＯＶＰＥ法によってｎ型ＧａＡ
ｓ層４１４層を成長させ、リッジ部４１５の上面に残存
するＡｌ2Ｏ3膜およびｎ型ＧａＡｓ層４１４をフォトリ
ソグラフィーおよび選択エッチングによって除去する。
ドライエッチングにより共振器が作製される。共振器形
成後、ウェハー状の基板４１はチップに分割され、半導
体レーザとなる。
【００４６】この実施例においては、基板４１としてｎ
型ＺｎＯ基板を用い、ｎ型電極４５としてＩｎを用い
た。各半導体層４２、４７、４８、４９および４１０の
詳細は、以下の通りである。
型ＺｎＯ基板を用い、ｎ型電極４５としてＩｎを用い
た。各半導体層４２、４７、４８、４９および４１０の
詳細は、以下の通りである。
【００４７】バッファ層４２：ｎ型ＡｌＮ、厚さ５００
オングストローム、ｎ型Ｉｎ1-w（ＧａzＡｌ1-z）Ｎwク
ラッド層４７：ｎ型Ｉｎ0.4Ａｌ0.6Ｎ、厚さ２μｍ、ア
ンドープＩｎ1-s（ＧａtＡｌ1-t）sＮ活性層４８：アン
ドープＩｎ0.4Ｇａ0.6Ｎ、厚さ０．１μｍ、ｐ型Ｉｎ
1-x（ＧａyＡｌ1-y）xＮクラッド層４９：ｐ型Ｉｎ0. 4
Ａｌ0.6Ｎ、厚さ１μｍ、ｐ型Ｉｎ1-u（ＧａvＡｌ1-v）
uＮ層４１０：ｐ型Ｉｎ 0.4Ｇａ0.6Ｎ、厚さ０．２μ
ｍ、ｐ型Ｉｎ1-x（ＧａyＡｌ1-y）xＮクラッド層４９、
ｐ型Ｉｎ1-u（ＧａvＡｌ1-v）uＮ層４１０中のｐ型のキ
ャリア濃度：５×１０17ｃｍ-3。
オングストローム、ｎ型Ｉｎ1-w（ＧａzＡｌ1-z）Ｎwク
ラッド層４７：ｎ型Ｉｎ0.4Ａｌ0.6Ｎ、厚さ２μｍ、ア
ンドープＩｎ1-s（ＧａtＡｌ1-t）sＮ活性層４８：アン
ドープＩｎ0.4Ｇａ0.6Ｎ、厚さ０．１μｍ、ｐ型Ｉｎ
1-x（ＧａyＡｌ1-y）xＮクラッド層４９：ｐ型Ｉｎ0. 4
Ａｌ0.6Ｎ、厚さ１μｍ、ｐ型Ｉｎ1-u（ＧａvＡｌ1-v）
uＮ層４１０：ｐ型Ｉｎ 0.4Ｇａ0.6Ｎ、厚さ０．２μ
ｍ、ｐ型Ｉｎ1-x（ＧａyＡｌ1-y）xＮクラッド層４９、
ｐ型Ｉｎ1-u（ＧａvＡｌ1-v）uＮ層４１０中のｐ型のキ
ャリア濃度：５×１０17ｃｍ-3。
【００４８】チップの大きさは３００μｍ×１０００μ
ｍとした。
ｍとした。
【００４９】本実施例の半導体発光素子は、７７Ｋにお
いて、レーザ発振がパルス駆動で得られた。
いて、レーザ発振がパルス駆動で得られた。
【００５０】なお、上記実施例２、実施例３および実施
例４においては、基板２１、３１および４１としてｎ型
ＺｎＯ基板を用いたが、それ以外にｎ型ＳｉＣ基板等を
用いることができる。ｎ型ＳｉＣ基板を用いた場合は、
ｎ型電極２５、３５および４５としてｎ型Ｎｉ／Ａｕ電
極を用いると好適である。
例４においては、基板２１、３１および４１としてｎ型
ＺｎＯ基板を用いたが、それ以外にｎ型ＳｉＣ基板等を
用いることができる。ｎ型ＳｉＣ基板を用いた場合は、
ｎ型電極２５、３５および４５としてｎ型Ｎｉ／Ａｕ電
極を用いると好適である。
【００５１】
【発明の効果】本発明によれば、ｐ型ＩｎＧａＡｌＮ層
に格子欠陥がなく、高効率高信頼性の半導体発光素子を
提供することができる。
に格子欠陥がなく、高効率高信頼性の半導体発光素子を
提供することができる。
【００５２】本発明の半導体発光素子は、少ない工程数
で作製でき、かつｐ型ＩｎＧａＡｌＮ層の厚さおよびキ
ャリア濃度を容易に制御することができる。
で作製でき、かつｐ型ＩｎＧａＡｌＮ層の厚さおよびキ
ャリア濃度を容易に制御することができる。
【図１】本発明の実施の形態１の半導体発光素子を示す
縦断面図である。
縦断面図である。
【図２】本発明の実施の形態２の半導体発光素子を示す
縦断面図である。
縦断面図である。
【図３】本発明の実施の形態３の半導体発光素子を示す
縦断面図である。
縦断面図である。
【図４】本発明の実施の形態４の半導体発光素子を示す
縦断面図である。
縦断面図である。
【図５】ｐ型Ｉｎ1-x（ＧａyＡｌ1-y）Ｎx層の成長工程
を示す模式図である。
を示す模式図である。
【図６】従来の半導体発光素子を示す模式図である。
１ 基板
４ ｐ型Ｉｎ1-x（ＧａyＡｌ1-y）xＮ層
２１ 基板
２４ ｐ型Ｉｎ1-x（ＧａyＡｌ1-y）xＮ層
３１ 基板
３９ ｐ型Ｉｎ1-x（ＧａyＡｌ1-y）xＮクラッド層
４１ 基板
４９ ｐ型Ｉｎ1-x（ＧａyＡｌ1-y）xＮ層
５１ ドーパント
５２ III族原子
５３ 窒素原子
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フロントページの続き
(72)発明者 ▲吉▼田 智彦
大阪府大阪市阿倍野区長池町22番22号
シャープ株式会社内
(72)発明者 大林 健
大阪府大阪市阿倍野区長池町22番22号
シャープ株式会社内
(72)発明者 幡 俊雄
大阪府大阪市阿倍野区長池町22番22号
シャープ株式会社内
(72)発明者 須山 尚宏
大阪府大阪市阿倍野区長池町22番22号
シャープ株式会社内
(56)参考文献 特開 平２−229475（ＪＰ，Ａ)
特開 昭60−258987（ＪＰ，Ａ)
応用物理，1991年，第60巻第２号,
ｐ．163−166
伊藤良一、中村道治共著，「半導体レ
ーザ 基礎と応用」，培風館，ｐ．92
Ｊ．Ｊ．Ａ．Ｐ，1992年，Ｖｏｌ．31
Ｐａｒｔ ２，Ｎｏ．２Ｂ，ｐｐ．Ｌ
139−Ｌ142
赤崎勇編、，「アドバンスト エレク
トロニクスＩ−１ ＩＩＩＩＩ−Ｖ族化
合物半導体」，培風館，1994年，ｐ.
340
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
H01S 5/00 - 5/50
H01L 33/00
Claims (4)
- 【請求項１】 ｎ型クラッド層と、活性層と、ｐ型クラ
ッド層と、前記ｐ型クラッド層上に形成されたｐ型電極
とを、この順に備えた半導体レーザである半導体発光素
子であって、前記ｎ型クラッド層は、Ｉｎ 1-w （Ｇａ z Ａｌ 1-z ） w Ｎ
（０＜ｚ≦１、０≦ｗ≦１）からなり、 前記活性層は、Ｉｎ 1-s （Ｇａ t Ａｌ 1-t ） s Ｎ（０＜ｓ≦
１、０≦ｔ≦１、ｚ＜ｔ、ｙ＜ｔ）を有し、 前記ｐ型クラッド層は、アクセプタとしてＭｇを有し、
キャリア濃度が制御された、電子線照射による格子欠陥
を含まないｐ型Ｉｎ 1-x （Ｇａ y Ａｌ 1-y ） x Ｎ（０＜ｘ≦
１、０≦ｙ≦１）からなり、 前記ｐ型クラッド層と前記ｐ型電極の間に、アクセプタ
としてＭｇを有し、キャリア濃度が制御された、電子線
照射による格子欠陥を含まないｐ型Ｉｎ1-u（ＧａvＡｌ
1-v）uＮ層（０＜ｕ≦１、０≦ｖ≦１）を有し、 前記ｐ型クラッド層及び前記ｐ型Ｉｎ1-u（ＧａvＡｌ
1-v）uＮ層にはストライプ状リッジ部が形成され、 さらに、前記ストライプ状リッジ部の両側には、ＧａＡ
ｓ層が形成されている、 ことを特徴とする半導体発光素子。 - 【請求項２】 前記ｎ型クラッド層の不純物がＳｉであ
ることを特徴とする請求項１に記載の半導体発光素子。 - 【請求項３】 前記ｐ型クラッド層のキャリア濃度は、
５×１０ 17 ｃｍ -3 に制御されていることを特徴とする請
求項１または２に記載の半導体発光素子。 - 【請求項４】 前記ｎ型クラッド層の下にｎ型基板を有
し、前記ｎ型基板側にｎ型電極を設けることを特徴とす
る請求項１乃至３のいずれかに記載の半導体発光素子。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11747799A JP3444812B2 (ja) | 1999-04-26 | 1999-04-26 | 半導体発光素子 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11747799A JP3444812B2 (ja) | 1999-04-26 | 1999-04-26 | 半導体発光素子 |
Related Parent Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP13248398A Division JP3025760B2 (ja) | 1998-05-15 | 1998-05-15 | 窒化ガリウム系半導体レーザ素子およびその製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11330633A JPH11330633A (ja) | 1999-11-30 |
| JP3444812B2 true JP3444812B2 (ja) | 2003-09-08 |
Family
ID=14712676
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11747799A Expired - Lifetime JP3444812B2 (ja) | 1999-04-26 | 1999-04-26 | 半導体発光素子 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3444812B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6903364B1 (en) | 1999-03-26 | 2005-06-07 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Semiconductor structures using a group III-nitride material system with reduced phase separation and method of fabrication |
| WO2001037383A2 (en) * | 1999-11-16 | 2001-05-25 | Matsushita Electric Industrial Co. Ltd. | Group iii-nitride semiconductor structures with reduced phase separation |
| KR20110062128A (ko) * | 2009-12-02 | 2011-06-10 | 엘지이노텍 주식회사 | 발광 소자, 발광 소자 패키지 및 발광 소자 제조방법 |
-
1999
- 1999-04-26 JP JP11747799A patent/JP3444812B2/ja not_active Expired - Lifetime
Non-Patent Citations (4)
| Title |
|---|
| Ｊ．Ｊ．Ａ．Ｐ，１９９２年，Ｖｏｌ．３１ Ｐａｒｔ ２，Ｎｏ．２Ｂ，ｐｐ．Ｌ１３９−Ｌ１４２ |
| 伊藤良一、中村道治共著，「半導体レーザ 基礎と応用」，培風館，ｐ．９２ |
| 応用物理，１９９１年，第６０巻第２号，ｐ．１６３−１６６ |
| 赤崎勇編、，「アドバンスト エレクトロニクスＩ−１ ＩＩＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体」，培風館，１９９４年，ｐ．３４０ |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH11330633A (ja) | 1999-11-30 |
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