JP3505780B2 - 半導体発光素子 - Google Patents
半導体発光素子Info
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、半導体発光素子、特に
化合物半導体による例えば半導体レーザ、半導体発光ダ
イオード等の半導体発光素子に係わる。
化合物半導体による例えば半導体レーザ、半導体発光ダ
イオード等の半導体発光素子に係わる。
【０００２】
【従来の技術】半導体発光素子、例えば短波長発光の青
色半導体レーザとして例えばＺｎX Ｍｇ1-X ＳY Ｓｅ
1-Y 系のII-VI 族半導体レーザが注目されている。この
半導体レーザは、化合物半導体基板例えばIII-V 族のＧ
ａＡｓ基板上に、II-VI 族の各半導体層をエピタキシャ
ル成長する構成が採られる。この場合、ｐ型基板上にｐ
型のII-VI 族のエピタキシャル層すなわち第１のクラッ
ド層をエピタキシーして目的とする半導体レーザを構成
すると、基板とエピタキシャル層との間に正孔に対する
バリアが発生して動作電圧を高めることから、この種の
II-VI 族半導体レーザすなわち半導体発光素子において
は、その基板としてｎ型の基板が用いられ、これの上に
ｎ型の第１のクラッド層をエピタキシーする構成が採ら
れる。
色半導体レーザとして例えばＺｎX Ｍｇ1-X ＳY Ｓｅ
1-Y 系のII-VI 族半導体レーザが注目されている。この
半導体レーザは、化合物半導体基板例えばIII-V 族のＧ
ａＡｓ基板上に、II-VI 族の各半導体層をエピタキシャ
ル成長する構成が採られる。この場合、ｐ型基板上にｐ
型のII-VI 族のエピタキシャル層すなわち第１のクラッ
ド層をエピタキシーして目的とする半導体レーザを構成
すると、基板とエピタキシャル層との間に正孔に対する
バリアが発生して動作電圧を高めることから、この種の
II-VI 族半導体レーザすなわち半導体発光素子において
は、その基板としてｎ型の基板が用いられ、これの上に
ｎ型の第１のクラッド層をエピタキシーする構成が採ら
れる。
【０００３】したがってこの構成による場合、エピタキ
シーされたII-VI 族化合物半導体層の上層すなわち上述
の化合物半導体基板とは反対側における電極がｐ側電極
となる。
シーされたII-VI 族化合物半導体層の上層すなわち上述
の化合物半導体基板とは反対側における電極がｐ側電極
となる。
【０００４】そして、このｐ側電極部においても、その
コンタクト抵抗はできるだけ小さいことが望まれる。こ
れは、この電極部においてのコンタクト抵抗が高くなる
と、発熱が大となって寿命低下を来すとか、動作電圧を
高めるなどの不都合を来すことによる。
コンタクト抵抗はできるだけ小さいことが望まれる。こ
れは、この電極部においてのコンタクト抵抗が高くなる
と、発熱が大となって寿命低下を来すとか、動作電圧を
高めるなどの不都合を来すことによる。
【０００５】この種のII-VI 族化合物半導体のＺｎＭｇ
ＳＳｅ系半導体発光素子、例えば半導体レーザとして
は、図１０にその一例の概略断面図を示すように、例え
ばｎ型のＧａＡｓ基板よりなる化合物半導体基板１上に
ｎ型のＺｎＭｇＳＳｅによる第１のクラッド層２、Ｓを
含むか含まないＺｎＳｅ（以下Ｚｎ（Ｓ）Ｓｅと記す）
によるｎ型の第１のガイド層３、ＺｎＣｄＳｅによる活
性層４、ｐ型のＺｎ（Ｓ）Ｓｅによる第２のガイド層
５、ｐ型のＺｎＭｇＳＳｅによる第２のクラッド層６、
コンタクト層７を構成するｐ型のＺｎ（Ｓ）Ｓｅによる
キャップ層７１と、ＺｎＳｅとＺｎＴｅによるＭＱＷ
（多重量子井戸構造）による超格子構造部７２と、ｐ型
のＺｎＴｅよりなる表面コンタクト層７３とが順次エピ
タキシーされてなる。
ＳＳｅ系半導体発光素子、例えば半導体レーザとして
は、図１０にその一例の概略断面図を示すように、例え
ばｎ型のＧａＡｓ基板よりなる化合物半導体基板１上に
ｎ型のＺｎＭｇＳＳｅによる第１のクラッド層２、Ｓを
含むか含まないＺｎＳｅ（以下Ｚｎ（Ｓ）Ｓｅと記す）
によるｎ型の第１のガイド層３、ＺｎＣｄＳｅによる活
性層４、ｐ型のＺｎ（Ｓ）Ｓｅによる第２のガイド層
５、ｐ型のＺｎＭｇＳＳｅによる第２のクラッド層６、
コンタクト層７を構成するｐ型のＺｎ（Ｓ）Ｓｅによる
キャップ層７１と、ＺｎＳｅとＺｎＴｅによるＭＱＷ
（多重量子井戸構造）による超格子構造部７２と、ｐ型
のＺｎＴｅよりなる表面コンタクト層７３とが順次エピ
タキシーされてなる。
【０００６】そして、コンタクト層７の表面コンタクト
層７３上に例えばポリイミドよりなる絶縁層、すなわち
電流狭搾部８が形成される。この電流狭搾部８には、図
１０において紙面と直交する方向に延長するストライプ
状の電流通路すなわちストライプ状の動作部を形成する
開口１０Ｗが形成され、この開口１０Ｗを通じてｐ側電
極９がオーミックに被着される。このｐ側電極９は、Ｐ
ｄ，Ｐｔ，Ａｕが順次被着された構成とされる。
層７３上に例えばポリイミドよりなる絶縁層、すなわち
電流狭搾部８が形成される。この電流狭搾部８には、図
１０において紙面と直交する方向に延長するストライプ
状の電流通路すなわちストライプ状の動作部を形成する
開口１０Ｗが形成され、この開口１０Ｗを通じてｐ側電
極９がオーミックに被着される。このｐ側電極９は、Ｐ
ｄ，Ｐｔ，Ａｕが順次被着された構成とされる。
【０００７】一方、基板１の他方の面には例えばＩｎ電
極によるｎ側電極１０がオーミックに被着される。
極によるｎ側電極１０がオーミックに被着される。
【０００８】このように、ｐ側電極のコンタクト部にお
いて、Ｚｎ（Ｓ）Ｓｅによるキャップ層７１上に直接的
にｐ側電極９をコンタクトさせる構成を採らない構造と
するのは、このＺｎ（Ｓ）Ｓｅにはｐ型不純物の例えば
Ｎ（窒素）を充分高濃度にドープできないこと、このＺ
ｎ（Ｓ）Ｓｅにオーミックコンタクトできる電極材が現
在見出されていないことから、低抵抗の電極コンタクト
を行うことができないことによる。そこで、ｐ型不純物
を比較的高濃度にドープできるＺｎＴｅによる表面コン
タクト層７３を形成するものであるが、このコンタクト
層７３のＺｎＴｅと、キャップ層７１のＺｎ（Ｓ）Ｓｅ
とが直接的に接して形成される場合、両層の界面におけ
る価電子帯の不連続によるポテンシャル障壁が生じるこ
とから、これに基づく空乏層の発生が問題となる。つま
り、動作電圧の低減化をはかりにくいという問題が生じ
る。
いて、Ｚｎ（Ｓ）Ｓｅによるキャップ層７１上に直接的
にｐ側電極９をコンタクトさせる構成を採らない構造と
するのは、このＺｎ（Ｓ）Ｓｅにはｐ型不純物の例えば
Ｎ（窒素）を充分高濃度にドープできないこと、このＺ
ｎ（Ｓ）Ｓｅにオーミックコンタクトできる電極材が現
在見出されていないことから、低抵抗の電極コンタクト
を行うことができないことによる。そこで、ｐ型不純物
を比較的高濃度にドープできるＺｎＴｅによる表面コン
タクト層７３を形成するものであるが、このコンタクト
層７３のＺｎＴｅと、キャップ層７１のＺｎ（Ｓ）Ｓｅ
とが直接的に接して形成される場合、両層の界面におけ
る価電子帯の不連続によるポテンシャル障壁が生じるこ
とから、これに基づく空乏層の発生が問題となる。つま
り、動作電圧の低減化をはかりにくいという問題が生じ
る。
【０００９】そこで、上述したように、キャップ層７１
と表面コンタクト層７３との間に、上述のＭＱＷ構造に
よる超格子構造部７２を介在させて正孔のトンネル確率
を高めポテンシャル障壁の改善をはかるという構成が採
られる。
と表面コンタクト層７３との間に、上述のＭＱＷ構造に
よる超格子構造部７２を介在させて正孔のトンネル確率
を高めポテンシャル障壁の改善をはかるという構成が採
られる。
【００１０】しかしながら、このような構成としても、
実際上ｐ側電極９のコンタクト層７への電気的および機
械的コンタクトは、必ずしも充分ではなく、充分なコン
タクト抵抗の低減化がはかられていないとか、ｐ側電極
９のはがれの危険性があって信頼性に問題が生じる。
実際上ｐ側電極９のコンタクト層７への電気的および機
械的コンタクトは、必ずしも充分ではなく、充分なコン
タクト抵抗の低減化がはかられていないとか、ｐ側電極
９のはがれの危険性があって信頼性に問題が生じる。
【００１１】このような電極コンタクトにおけるコンタ
クト抵抗の問題あるいは機械的被着強度の問題は、上述
したII-VI 族半導体発光素子のみならず、他の各種半導
体発光素子例えばＡｌＧａＩｎＮ系の半導体発光素子等
においても問題となっているところである。
クト抵抗の問題あるいは機械的被着強度の問題は、上述
したII-VI 族半導体発光素子のみならず、他の各種半導
体発光素子例えばＡｌＧａＩｎＮ系の半導体発光素子等
においても問題となっているところである。
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、上述した半
導体発光素子における電極コンタクトの問題の改善をは
かり、電気的、機械的に良好なコンタクトを行うことが
できるようにして動作電圧の低減化、長寿命化、信頼性
の向上をはかるものである。
導体発光素子における電極コンタクトの問題の改善をは
かり、電気的、機械的に良好なコンタクトを行うことが
できるようにして動作電圧の低減化、長寿命化、信頼性
の向上をはかるものである。
【００１３】
【課題を解決するための手段】本発明は、図１にその一
例の概略断面図を示すように、少なくとも、第１のクラ
ッド層２と、活性層４と、第２のクラッド層６と、この
第２のクラッド層６上に形成されたコンタクト層７とを
有し、コンタクト層７には、リッジ部が形成され、この
リッジ部の両側面７ｂに所要の間隙を保持して対向する
電流狭窄部８が形成された構成を有する。
例の概略断面図を示すように、少なくとも、第１のクラ
ッド層２と、活性層４と、第２のクラッド層６と、この
第２のクラッド層６上に形成されたコンタクト層７とを
有し、コンタクト層７には、リッジ部が形成され、この
リッジ部の両側面７ｂに所要の間隙を保持して対向する
電流狭窄部８が形成された構成を有する。
【００１４】そして、このコンタクト層７のリッジ部の
上面７ａと、リッジ部の両側の間隙に臨む側面７ｂと
に、この間隙に臨むクラッド層６と、電流狭窄部８上と
に差し渡って、コンタクト層７にオーミックコンタクト
する電極９が設けられた構成とする。すなわち電極９
が、コンタクト層７のリッジ部の側面７ｂと電流狭窄部
８との間に入り込んで形成された構成とする。
上面７ａと、リッジ部の両側の間隙に臨む側面７ｂと
に、この間隙に臨むクラッド層６と、電流狭窄部８上と
に差し渡って、コンタクト層７にオーミックコンタクト
する電極９が設けられた構成とする。すなわち電極９
が、コンタクト層７のリッジ部の側面７ｂと電流狭窄部
８との間に入り込んで形成された構成とする。
【００１５】また、本発明は、上述の本発明構成におい
て、II-VI 族化合物半導体よりなる半導体発光素子とす
る。
て、II-VI 族化合物半導体よりなる半導体発光素子とす
る。
【００１６】また、本発明は、上述の各本発明構成にお
いて、そのコンタクト層７が、ＺｎＴｅあるいはＺｎＳ
ｅまたはＺｎＳＳｅのうちの少なくとも１層よりなる構
成とする。
いて、そのコンタクト層７が、ＺｎＴｅあるいはＺｎＳ
ｅまたはＺｎＳＳｅのうちの少なくとも１層よりなる構
成とする。
【００１７】また、本発明は、上述の本発明構成におい
て、半導体発光素子がＡｌＧａＩｎＮ系化合物半導体よ
りなる構成とする。
て、半導体発光素子がＡｌＧａＩｎＮ系化合物半導体よ
りなる構成とする。
【００１８】
【作用】上述の本発明構成によれば、ｐ側電極９のコン
タクト層７に対するコンタクトを、従来構造におけるよ
うに、単にコンタクト層７の上面７ａにのみ被着すると
いう態様を採るものではなく、コンタクト層７の側面７
ｂにも被着させた、いわばその断面がπ型の立体的構造
によるｐ側電極構成としたことにより、このｐ側電極９
のコンタクト層７に対する接触面積が増加することによ
り、電気的および機械的被着が良好に行われる。
タクト層７に対するコンタクトを、従来構造におけるよ
うに、単にコンタクト層７の上面７ａにのみ被着すると
いう態様を採るものではなく、コンタクト層７の側面７
ｂにも被着させた、いわばその断面がπ型の立体的構造
によるｐ側電極構成としたことにより、このｐ側電極９
のコンタクト層７に対する接触面積が増加することによ
り、電気的および機械的被着が良好に行われる。
【００１９】したがって、本発明構成によれば、ｐ側電
極の発光素子本体へのコンタクトを優れた機械的強度
と、低いコンタクト抵抗をもって形成できるとから信頼
性の向上、動作電圧の低減化、長寿命化がはかられる。
極の発光素子本体へのコンタクトを優れた機械的強度
と、低いコンタクト抵抗をもって形成できるとから信頼
性の向上、動作電圧の低減化、長寿命化がはかられる。
【００２０】
【実施例】図１〜図６を参照して本発明をＺｎＭｇＳＳ
ｅ系の青色半導体レーザに適用する場合の一実施例をそ
の理解を容易にするために、その製造方法の一例ととも
に詳細に説明する。
ｅ系の青色半導体レーザに適用する場合の一実施例をそ
の理解を容易にするために、その製造方法の一例ととも
に詳細に説明する。
【００２１】図１および図２に示すように、ｎ型基板１
例えばｎ型のIII-V 族化合物半導体のＧａＡｓ単結晶基
板上に、図示しないがｎ型のＺｎＳｅによるバッファ層
を介してあるいは介することなく、ｎ型不純物の例えば
ＣｌがドープされたＺｎＭｇＳＳｅによる例えば厚さ
０．８μｍの第１のクラッド層２と、同様にｎ型不純物
の例えばＣｌがドープされたＺｎ（Ｓ）Ｓｅによる例え
ば厚さ１２０ｎｍの第１のガイド層３と、例えば厚さ７
ｎｍのＳＱＷ（Single Quantum Well)による活性層４
と、ｐ型不純物の窒素ＮがドープされたＺｎ（Ｓ）Ｓｅ
による例えば厚さ１２０ｎｍの第２のガイド層５と、同
様にｐ型不純物の窒素ＮがドープされたＺｎＭｇＳＳｅ
（ＺｎＭｇＳＳｅ：Ｎ）による例えば厚さ０．６μｍの
第２のクラッド層６と、更にこれの上に多層構造による
コンタクト層７を、順次ＭＢＥ（分子線エピタキシー）
等によってエピタキシャル成長する。
例えばｎ型のIII-V 族化合物半導体のＧａＡｓ単結晶基
板上に、図示しないがｎ型のＺｎＳｅによるバッファ層
を介してあるいは介することなく、ｎ型不純物の例えば
ＣｌがドープされたＺｎＭｇＳＳｅによる例えば厚さ
０．８μｍの第１のクラッド層２と、同様にｎ型不純物
の例えばＣｌがドープされたＺｎ（Ｓ）Ｓｅによる例え
ば厚さ１２０ｎｍの第１のガイド層３と、例えば厚さ７
ｎｍのＳＱＷ（Single Quantum Well)による活性層４
と、ｐ型不純物の窒素ＮがドープされたＺｎ（Ｓ）Ｓｅ
による例えば厚さ１２０ｎｍの第２のガイド層５と、同
様にｐ型不純物の窒素ＮがドープされたＺｎＭｇＳＳｅ
（ＺｎＭｇＳＳｅ：Ｎ）による例えば厚さ０．６μｍの
第２のクラッド層６と、更にこれの上に多層構造による
コンタクト層７を、順次ＭＢＥ（分子線エピタキシー）
等によってエピタキシャル成長する。
【００２２】コンタクト層７は、例えばＮがドープされ
たＺｎ（Ｓ）Ｓｅ：Ｎによる例えば厚さ０．６μｍのキ
ャップ層７１と、ＺｎＳｅ薄膜とＺｎＴｅ薄膜の積層に
よるＭＱＷによる超格子構造部７２と、Ｎがドープされ
たＺｎＴｅ：Ｎによる例えば厚さ７０ｎｍの表面コンタ
クト層７３が順次エピタキシャル成長されてなる。
たＺｎ（Ｓ）Ｓｅ：Ｎによる例えば厚さ０．６μｍのキ
ャップ層７１と、ＺｎＳｅ薄膜とＺｎＴｅ薄膜の積層に
よるＭＱＷによる超格子構造部７２と、Ｎがドープされ
たＺｎＴｅ：Ｎによる例えば厚さ７０ｎｍの表面コンタ
クト層７３が順次エピタキシャル成長されてなる。
【００２３】そして、このコンタクト層７上すなわちそ
の表面コンタクト層７３上の、最終的に形成する半導体
レーザのストライプ状動作部上に、ストライプ（図２に
おいては紙面と直交する方向に延びるストライプ）状に
レジスト２１を例えばフォトレジストを塗布、パターン
露光、現像して形成する。
の表面コンタクト層７３上の、最終的に形成する半導体
レーザのストライプ状動作部上に、ストライプ（図２に
おいては紙面と直交する方向に延びるストライプ）状に
レジスト２１を例えばフォトレジストを塗布、パターン
露光、現像して形成する。
【００２４】図３に示すように、レジスト２１をマスク
すなわちエッチングレジストとして例えば化学的エッチ
ング等による等方性エッチングを行ってストライプ状レ
ジスト２１の両側縁からレジスト２１下に所要の幅だけ
入り込むエッチングを行って、コンタクト層７をその表
面側から図示のように所要の深さに、あるいはその全厚
さを横切るもの活性層４には達することのない深さにエ
ッチングして、レジスト２１下の両脇に凹部２２を形成
する。すなわち、凹部２２間にコンタクト層７によるリ
ッジ部を形成する。
すなわちエッチングレジストとして例えば化学的エッチ
ング等による等方性エッチングを行ってストライプ状レ
ジスト２１の両側縁からレジスト２１下に所要の幅だけ
入り込むエッチングを行って、コンタクト層７をその表
面側から図示のように所要の深さに、あるいはその全厚
さを横切るもの活性層４には達することのない深さにエ
ッチングして、レジスト２１下の両脇に凹部２２を形成
する。すなわち、凹部２２間にコンタクト層７によるリ
ッジ部を形成する。
【００２５】図４に示すように、レジスト２１上から絶
縁材例えばＡｌ2 Ｏ3 をスパッタリング等によって形成
して電流狭搾部８を形成する。この場合、レジスト２１
が、凹部２２上に“ひさし”状に突出していることか
ら、このひさし下に絶縁材が形成されないすなわち電流
狭窄部８が形成されない空洞部２３が発生する。
縁材例えばＡｌ2 Ｏ3 をスパッタリング等によって形成
して電流狭搾部８を形成する。この場合、レジスト２１
が、凹部２２上に“ひさし”状に突出していることか
ら、このひさし下に絶縁材が形成されないすなわち電流
狭窄部８が形成されない空洞部２３が発生する。
【００２６】図５に示すように、レジスト２１を除去す
る。このようにすると、凹部２２内にこの凹部２２の形
成によって発生したコンタクト層７の側面７ｂに対向し
て上述したＡｌ2 Ｏ3 等の絶縁材による電流狭窄部８が
形成される。すなわち上述のの空洞２３の幅に対応する
間隔をもって電流狭窄部８がコンタクト層７の側面７ｂ
に対向して形成される。
る。このようにすると、凹部２２内にこの凹部２２の形
成によって発生したコンタクト層７の側面７ｂに対向し
て上述したＡｌ2 Ｏ3 等の絶縁材による電流狭窄部８が
形成される。すなわち上述のの空洞２３の幅に対応する
間隔をもって電流狭窄部８がコンタクト層７の側面７ｂ
に対向して形成される。
【００２７】図６に示すように、コンタクト層７の上面
と、側面すなわち電流狭窄部８との対向面とに渡ってｐ
側電極９を被着形成する。すなわち、ｐ側電極９を空洞
２３内を埋込んで、少なくとも表面コンタクト層７３上
を含んで例えば全面的に被着形成する。このｐ側電極９
は、例えばＰｄ、Ｐｔ、およびＡｕを順次スパッタリン
グ等によってオーミックに被着形成する。
と、側面すなわち電流狭窄部８との対向面とに渡ってｐ
側電極９を被着形成する。すなわち、ｐ側電極９を空洞
２３内を埋込んで、少なくとも表面コンタクト層７３上
を含んで例えば全面的に被着形成する。このｐ側電極９
は、例えばＰｄ、Ｐｔ、およびＡｕを順次スパッタリン
グ等によってオーミックに被着形成する。
【００２８】そして、図１に示すように、基板１の裏面
に例えばＩｎによるｎ側電極１０をオーミックに被着形
成する。
に例えばＩｎによるｎ側電極１０をオーミックに被着形
成する。
【００２９】このように本発明構成においては、そのｐ
側電極９をコンタクト層７の上面７ａのみならず、これ
に形成した側面７ｂに渡って断面π字型に、すなわちい
わば立体面電極構造として形成するものであり、このよ
うな構造としたことによってコンタクト層７に対するｐ
側の電極９の被着面積が増加する。したがって、このｐ
側電極９のコンタクト層７に対するコンタクト抵抗が低
減化され動作電圧の低減化がはかられるとともに、ｐ側
電極９の被着面積の増加と共に、π字型の屈曲形状とし
たことによってコンタクト層７に対する被着強度が増加
し、信頼性の向上がはかられる。
側電極９をコンタクト層７の上面７ａのみならず、これ
に形成した側面７ｂに渡って断面π字型に、すなわちい
わば立体面電極構造として形成するものであり、このよ
うな構造としたことによってコンタクト層７に対するｐ
側の電極９の被着面積が増加する。したがって、このｐ
側電極９のコンタクト層７に対するコンタクト抵抗が低
減化され動作電圧の低減化がはかられるとともに、ｐ側
電極９の被着面積の増加と共に、π字型の屈曲形状とし
たことによってコンタクト層７に対する被着強度が増加
し、信頼性の向上がはかられる。
【００３０】この本発明構成による半導体レーザと、図
１０で説明した従来の電極構造によるすなわちｐ側電極
が立体面電極構造によらない半導体レーザとの連続発振
による場合の各光出力特性と、電圧−電流特性の測定結
果をそれぞれ図８および図９に実線曲線をもって示す。
図８において破線曲線はパルス動作の場合を示す。図８
および図９を比較して明らかなように、本発明構成で
は、動作電圧の低減化とすぐれた光出力特性を示すこと
がわかる。
１０で説明した従来の電極構造によるすなわちｐ側電極
が立体面電極構造によらない半導体レーザとの連続発振
による場合の各光出力特性と、電圧−電流特性の測定結
果をそれぞれ図８および図９に実線曲線をもって示す。
図８において破線曲線はパルス動作の場合を示す。図８
および図９を比較して明らかなように、本発明構成で
は、動作電圧の低減化とすぐれた光出力特性を示すこと
がわかる。
【００３１】尚、上述した例では、電流狭窄部８を構成
する絶縁材としてＡｌ2 Ｏ3 を用いた場合であるが、ポ
リイミド樹脂等によって構成するなど上述の材料に限定
されなるものではない。また、上述した例では基板１と
してＧａＡｓ基板を用いた場合であるが、他の基板例え
ばＩｎＰ基板等を用いた構成とすることもできる。
する絶縁材としてＡｌ2 Ｏ3 を用いた場合であるが、ポ
リイミド樹脂等によって構成するなど上述の材料に限定
されなるものではない。また、上述した例では基板１と
してＧａＡｓ基板を用いた場合であるが、他の基板例え
ばＩｎＰ基板等を用いた構成とすることもできる。
【００３２】また、上述した例では、II-VI 族のＺｎＭ
ｇＳＳｅ系半導体レーザに本発明を適用した場合である
が、レーザダイオードに限られるものではなく、いわゆ
る発光ダイオードに適用することもできる。また、他の
II-VI 族半導体発光素子例えばII族元素のＺｎ，Ｍｇ，
Ｃｄ，Ｈｇ，Ｂｅのうちの１種以上と、VI族元素のＳ，
Ｓｅ，Ｔｅのうちの１種以上とのII-VI 族化合物半導体
による構成とすることもできる。
ｇＳＳｅ系半導体レーザに本発明を適用した場合である
が、レーザダイオードに限られるものではなく、いわゆ
る発光ダイオードに適用することもできる。また、他の
II-VI 族半導体発光素子例えばII族元素のＺｎ，Ｍｇ，
Ｃｄ，Ｈｇ，Ｂｅのうちの１種以上と、VI族元素のＳ，
Ｓｅ，Ｔｅのうちの１種以上とのII-VI 族化合物半導体
による構成とすることもできる。
【００３３】また、II-VI 族半導体発光素子に限られる
ものではなく、例えばIII-V 族化合物半導体例えばＡｌ
ＧａＩｎＮ系発光素子に適用することもできる。この場
合の一例を図７を参照して説明する。
ものではなく、例えばIII-V 族化合物半導体例えばＡｌ
ＧａＩｎＮ系発光素子に適用することもできる。この場
合の一例を図７を参照して説明する。
【００３４】この場合、Ａｌ2 Ｏ3 （サファイア）基板
１上に、例えば厚さ２０ｎｍにｎ型のＧａＮによるバッ
ファ層３１、同様にｎ型の例えばＧａＮによる厚さ４μ
ｍの中間層３２、例えばＡｌＧａＮによる厚さ１５０ｎ
ｍの第１のクラッド層２、例えば厚さ５０ｎｍのＩｎＧ
ａＮ：Ｚｎによる活性層４、例えば厚さ１５０ｎｍのｐ
型のＡｌＧａＮ：Ｍｇによる第１のクラッド層６、例え
ば厚さ３００ｎｍのｐ型のＧａＮ：Ｍｇによるコンタク
ト層７を順次エピタキシーした構成とする。そして、前
述した実施例と同様に、このコンタクト層７をその上面
からそのストライプ状動作領域を残して所要の深さにエ
ッチングしてこのエッチングによって形成した側面７ｂ
と所要の間隔を保持してＳｉＯ2 ，ＳｉＮ，ポリイミド
等の絶縁層を形成して、これによる電流狭窄部８を形成
し、ｐ側電極９として例えばＮｉとＡｕとの積層による
金属層を、コンタクト層７の上面７ａおよび側面７ｂに
渡って被着されるように、この側面７ｂと電流狭窄部８
との間隙内を埋込むように全面的に形成する。
１上に、例えば厚さ２０ｎｍにｎ型のＧａＮによるバッ
ファ層３１、同様にｎ型の例えばＧａＮによる厚さ４μ
ｍの中間層３２、例えばＡｌＧａＮによる厚さ１５０ｎ
ｍの第１のクラッド層２、例えば厚さ５０ｎｍのＩｎＧ
ａＮ：Ｚｎによる活性層４、例えば厚さ１５０ｎｍのｐ
型のＡｌＧａＮ：Ｍｇによる第１のクラッド層６、例え
ば厚さ３００ｎｍのｐ型のＧａＮ：Ｍｇによるコンタク
ト層７を順次エピタキシーした構成とする。そして、前
述した実施例と同様に、このコンタクト層７をその上面
からそのストライプ状動作領域を残して所要の深さにエ
ッチングしてこのエッチングによって形成した側面７ｂ
と所要の間隔を保持してＳｉＯ2 ，ＳｉＮ，ポリイミド
等の絶縁層を形成して、これによる電流狭窄部８を形成
し、ｐ側電極９として例えばＮｉとＡｕとの積層による
金属層を、コンタクト層７の上面７ａおよび側面７ｂに
渡って被着されるように、この側面７ｂと電流狭窄部８
との間隙内を埋込むように全面的に形成する。
【００３５】この場合いおいても、電極９は立体面構造
をもってコンタクト層７に形成されることから、そのコ
ンタクト面積が増大し、コンタクト抵抗の低減化、機械
的強度の増加をはかることができて、動作電圧の低減、
寿命の向上、信頼性の向上をはかることができる。
をもってコンタクト層７に形成されることから、そのコ
ンタクト面積が増大し、コンタクト抵抗の低減化、機械
的強度の増加をはかることができて、動作電圧の低減、
寿命の向上、信頼性の向上をはかることができる。
【００３６】
【発明の効果】上述したように本発明構成によれば、ｐ
側電極９のコンタクト層７に対するコンタクトを、従来
構造におけるように、単にコンタクト層７の上面７ａに
のみ被着するという態様を採るものではなく、コンタク
ト層７の側面７ｂにも被着させた、いわばその断面がπ
型の立体的構造によるｐ側電極構成としたことにより、
このｐ側電極９のコンタクト層７に対する接触面積の増
加、屈曲形状としたことにより、電気的および機械的被
着が良好に行われる。
側電極９のコンタクト層７に対するコンタクトを、従来
構造におけるように、単にコンタクト層７の上面７ａに
のみ被着するという態様を採るものではなく、コンタク
ト層７の側面７ｂにも被着させた、いわばその断面がπ
型の立体的構造によるｐ側電極構成としたことにより、
このｐ側電極９のコンタクト層７に対する接触面積の増
加、屈曲形状としたことにより、電気的および機械的被
着が良好に行われる。
【００３７】したがって、本発明構成によれば、ｐ側電
極の発光素子本体へのコンタクトを優れた機械的強度
と、低いコンタクト抵抗をもって形成できるとから信頼
性の向上、動作電圧の低減化、長寿命化がはかられる。
極の発光素子本体へのコンタクトを優れた機械的強度
と、低いコンタクト抵抗をもって形成できるとから信頼
性の向上、動作電圧の低減化、長寿命化がはかられる。
【図１】本発明による半導体発光素子の一例の断面図で
ある。
ある。
【図２】本発明による半導体発光素子の一例の製法の一
例の一工程における断面図である。
例の一工程における断面図である。
【図３】本発明による半導体発光素子の一例の製法の一
例の一工程における断面図である。
例の一工程における断面図である。
【図４】本発明による半導体発光素子の一例の製法の一
例の一工程における断面図である。
例の一工程における断面図である。
【図５】本発明による半導体発光素子の一例の製法の一
例の一工程における断面図である。
例の一工程における断面図である。
【図６】本発明による半導体発光素子の一例の製法の一
例の一工程における断面図である。
例の一工程における断面図である。
【図７】本発明による半導体発光素子の他の例の断面図
である。
である。
【図８】本発明による半導体発光素子の一例の発光特性
および電圧−電流特性図である。
および電圧−電流特性図である。
【図９】従来の半導体発光素子の一例の発光特性および
電圧−電流特性図である。
電圧−電流特性図である。
【図１０】従来の半導体発光素子の一例の断面図であ
る。
る。
１ 基板
２ 第１のクラッド層
３ 第１のガイド層
４ 活性層
５ 第２のガイド層
６ 第２のクラッド層
７ コンタクト層
８ 電流狭搾部
９ ｐ側電極
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(56)参考文献 特開 平６−112531（ＪＰ，Ａ)
特開 昭62−252180（ＪＰ，Ａ)
特開 平６−53613（ＪＰ，Ａ)
特開 平７−142765（ＪＰ，Ａ)
特開 平５−90329（ＪＰ，Ａ)
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
H01L 33/00
H01S 5/00 - 5/50
Claims (6)
- 【請求項１】 少なくとも、第１のクラッド層と、活性
層と、第２のクラッド層と、該第２のクラッド層上に形
成されたコンタクト層とを有し、 該コンタクト層には、リッジ部が形成され、 該リッジ部の両側面に間隙を保持して対向する電流狭窄
部が形成され、 上記コンタクト層の上記リッジ部の上面と、上記リッジ
部の上記間隙内と、上記電流狭窄部上とに差し渡って、
上記コンタクト層にオーミックコンタクトする電極が設
けられて成ることを特徴とする半導体発光素子。 - 【請求項２】 上記リッジ部は、上記コンタクト層の全
厚さに渡ることのない高さに選定されて成ることを特徴
とする請求項１に記載の半導体発光素子。 - 【請求項３】 上記リッジ部は、上記コンタクト層の全
厚さを横切り、上記活性層に至ることのない高さに選定
されて成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４】 上記半導体発光素子がII-VI 族化合物半
導体よりなることを特徴とする請求項１、２または３に
記載の半導体発光素子。 - 【請求項５】 上記コンタクト層が、ＺｎＴｅあるいは
ＺｎＳｅまたはＺｎＳＳｅのうちの少なくとも１層より
なることを特徴とする請求項１、２、３または４に記載
の半導体発光素子。 - 【請求項６】 上記半導体発光素子がＡｌＧａＩｎＮ系
化合物半導体よりなることを特徴とする請求項１、２ま
たは３に記載の半導体発光素子。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10116694A JP3505780B2 (ja) | 1994-05-16 | 1994-05-16 | 半導体発光素子 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10116694A JP3505780B2 (ja) | 1994-05-16 | 1994-05-16 | 半導体発光素子 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07307526A JPH07307526A (ja) | 1995-11-21 |
| JP3505780B2 true JP3505780B2 (ja) | 2004-03-15 |
Family
ID=14293450
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10116694A Expired - Lifetime JP3505780B2 (ja) | 1994-05-16 | 1994-05-16 | 半導体発光素子 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3505780B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101276993B (zh) * | 2006-10-16 | 2010-12-08 | 三菱电机株式会社 | 半导体光学元件的制造方法 |
| JP4142084B2 (ja) | 2006-10-16 | 2008-08-27 | 三菱電機株式会社 | 半導体光素子の製造方法 |
-
1994
- 1994-05-16 JP JP10116694A patent/JP3505780B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH07307526A (ja) | 1995-11-21 |
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| JPS6244713B2 (ja) |
Legal Events
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