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JPH07302764A - Growing method of ii-vi group compound semiconductor - Google Patents

Growing method of ii-vi group compound semiconductor

Info

Publication number
JPH07302764A
JPH07302764A JP11446594A JP11446594A JPH07302764A JP H07302764 A JPH07302764 A JP H07302764A JP 11446594 A JP11446594 A JP 11446594A JP 11446594 A JP11446594 A JP 11446594A JP H07302764 A JPH07302764 A JP H07302764A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
group
type
layer
raw material
compound semiconductor
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
Application number
JP11446594A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Daisuke Imanishi
大介 今西
Atsushi Toda
淳 戸田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sony Corp
Original Assignee
Sony Corp
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Sony Corp filed Critical Sony Corp
Priority to JP11446594A priority Critical patent/JPH07302764A/en
Publication of JPH07302764A publication Critical patent/JPH07302764A/en
Pending legal-status Critical Current

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Abstract

PURPOSE:To grow p or n type II-VI group compound semiconductor in sufficiently high acceptor or donor concentration. CONSTITUTION:A p type ZnSe layer can be grown by alternately repeating the following two steps i.e., the first step of simultaneously feeding Zn material as II group element, Se material as VI group material and N dopant as an acceptor impurities to a reaction tube of an MOCVD device alltogether to form ZnSe:N layer 24 and the second step of forming the Zn and N adsorbed layer 23 when the feeding of Se material is stopped while the feeding of Zn material and N dopant is being kept on.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】この発明は、II−VI族化合物
半導体の成長方法に関し、例えば、II−VI族化合物
半導体を用いた半導体レーザーや発光ダイオードなどの
発光素子の製造に適用して好適なものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for growing a II-VI group compound semiconductor, and is suitable for use in manufacturing a light emitting device such as a semiconductor laser or a light emitting diode using a II-VI group compound semiconductor. It is a thing.

【0002】[0002]

【従来の技術】近年、光ディスクの記録密度の向上やレ
ーザープリンタの解像度の向上を図るために、短波長で
の発光が可能な半導体レーザーに対する要求が高まって
きており、その実現を目指して研究が活発に行われてい
る。
2. Description of the Related Art In recent years, in order to improve the recording density of optical discs and the resolution of laser printers, there is an increasing demand for semiconductor lasers capable of emitting light at short wavelengths, and research aimed at realizing them has been made. It is active.

【0003】このような短波長での発光が可能な半導体
レーザーの作製に用いる材料としては、II−VI族化
合物半導体が有望である。特に、四元系のII−VI族
化合物半導体であるZnMgSSe系化合物半導体は、
波長400〜550nm帯の青色ないし緑色発光の半導
体レーザーをGaAs基板上に作製するときのクラッド
層や光導波層の材料に適していることが知られている
(例えば、Electron. Lett. 28(1992)1798)。
A II-VI group compound semiconductor is promising as a material used for producing a semiconductor laser capable of emitting light at such a short wavelength. In particular, the ZnMgSSe-based compound semiconductor, which is a quaternary II-VI group compound semiconductor, is
It is known to be suitable as a material for a clad layer and an optical waveguide layer when a blue or green emitting semiconductor laser having a wavelength of 400 to 550 nm is formed on a GaAs substrate (for example, Electron. Lett. 28 (1992). ) 1798).

【0004】これまで、II−VI族化合物半導体の成
長は、もっぱら分子線エピタキシー(MBE)法により
行われているが、このMBE法は生産性の点では不満足
である。そこで、近年、生産性に優れ、III−V族化
合物半導体の成長方法として多用されている有機金属化
学気相成長(MOCVD)法をII−VI族化合物半導
体の成長に適用する試みがなされている。
Until now, the growth of II-VI group compound semiconductors has been carried out exclusively by the molecular beam epitaxy (MBE) method, but this MBE method is unsatisfactory in terms of productivity. Therefore, in recent years, an attempt has been made to apply a metal organic chemical vapor deposition (MOCVD) method, which has excellent productivity and is widely used as a method for growing a III-V group compound semiconductor, to the growth of a II-VI group compound semiconductor. .

【0005】従来、MOCVD法によるII−VI族化
合物半導体の成長は、次のようにして行われている。例
えば、p型ZnSeの成長を行う場合には、II族元素
であるZnの原料としてジメチル亜鉛(DMZn)、ジ
エチル亜鉛(DEZn)などの有機金属化合物、VI族
元素であるSeの原料としてジメチルセレン(DMS
e)やジエチルセレン(DESe)などの有機金属化合
物あるいはセレン化水素(H2 Se)などの水素化合
物、アクセプタ不純物となる窒素(N)を含むp型ドー
パントとしてアンモニア(NH3 )、ヒドラジン(N2
4 )、ターシャリブチルアミン(t−BNH2 )、ジ
イソプロピルアミン(Di−PNH)などの化合物が用
いられる。そして、これらのZn原料、Se原料および
p型ドーパントがガス状態で反応管内に同時に供給さ
れ、その反応管内に設置されたサセプタ上にあらかじめ
置かれ、所定温度に加熱された基板上にp型ZnSeの
成長が行われる。
Conventionally, the growth of II-VI group compound semiconductors by MOCVD has been carried out as follows. For example, when p-type ZnSe is grown, an organometallic compound such as dimethylzinc (DMZn) or diethylzinc (DEZn) is used as a raw material of Zn which is a group II element, and dimethylselenium is used as a raw material of Se which is a group VI element. (DMS
e) or an organometallic compound such as diethyl selenium (DESe) or a hydrogen compound such as hydrogen selenide (H 2 Se), ammonia (NH 3 ) or hydrazine (N) as a p-type dopant containing nitrogen (N) serving as an acceptor impurity. 2
H 4), tertiary butyl amine (t-BNH 2), compounds such as diisopropylamine (Di-PNH) is used. Then, these Zn raw material, Se raw material, and p-type dopant are simultaneously supplied in a gas state into the reaction tube, placed on a susceptor installed in the reaction tube in advance, and p-type ZnSe is heated on a substrate heated to a predetermined temperature. Growth takes place.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】上述のp型ZnSeの
成長においては、p型ドーパント中に含まれるNのZn
Seへの取り込みが非常に重要である。しかしながら、
上述の従来のMOCVD法による成長においては、Zn
SeへのNの取り込み効率が非常に低く、これは二次イ
オン質量分析(SIMS)やフォトルミネッセンス(P
L)などの測定によって確認されている。このような問
題により、アクセプタ不純物としてのNの濃度が十分に
高いp型ZnSeを得ることは困難であった。
In the above-mentioned growth of p-type ZnSe, Zn of N contained in the p-type dopant is used.
Incorporation into Se is very important. However,
In the above-mentioned conventional MOCVD growth, Zn
The incorporation efficiency of N into Se is very low, which is due to secondary ion mass spectrometry (SIMS) and photoluminescence (P
L) and the like. Due to such a problem, it was difficult to obtain p-type ZnSe having a sufficiently high concentration of N as an acceptor impurity.

【0007】さらに、ZnMgSSeなどのMgを含む
II−VI族化合物半導体の成長をMOCVD法により
行うときには成長温度を比較的高くしなければならない
が、成長結晶へのNの取り込み効率は成長温度が高いほ
ど悪化する傾向がある。このため、このMgを含むII
−VI族化合物半導体においては、アクセプタ不純物と
してのNの濃度が十分に高いものを得ることはさらに困
難である。
Further, when the II-VI group compound semiconductor containing Mg such as ZnMgSSe is grown by the MOCVD method, the growth temperature must be relatively high, but the incorporation efficiency of N into the grown crystal is high. It tends to get worse. Therefore, II containing this Mg
It is more difficult to obtain a —VI compound semiconductor having a sufficiently high concentration of N as an acceptor impurity.

【0008】このように、従来のMOCVD法によるI
I−VI族化合物半導体の成長方法によっては、アクセ
プタ濃度が十分に高いp型のII−VI族化合物半導体
を得ることは困難であった。さらに、同様な問題は、n
型のII−VI族化合物半導体の成長を行う場合にも存
在する。例えば、従来のMOCVD法によってドナー濃
度が十分に高いZnTeの成長を行うことは困難であっ
た。
As described above, I by the conventional MOCVD method is used.
Depending on the method of growing the group I-VI compound semiconductor, it was difficult to obtain a p-type group II-VI compound semiconductor having a sufficiently high acceptor concentration. Furthermore, a similar problem is n
It also exists when growing a type II-VI compound semiconductor. For example, it has been difficult to grow ZnTe having a sufficiently high donor concentration by the conventional MOCVD method.

【0009】以上のようにアクセプタ濃度またはドナー
濃度が十分に高いp型またはn型のII−VI族化合物
半導体の成長を行うことが困難であることは、II−V
I族化合物半導体を用いて半導体レーザーや発光ダイオ
ードなどの発光素子を製造する上で大きな障害となるた
め、その改善が望まれていた。
As described above, it is difficult to grow a p-type or n-type II-VI group compound semiconductor having a sufficiently high acceptor concentration or donor concentration.
Since there is a great obstacle in manufacturing a light emitting device such as a semiconductor laser or a light emitting diode using a Group I compound semiconductor, improvement thereof has been desired.

【0010】したがって、この発明の目的は、アクセプ
タ濃度またはドナー濃度が十分に高いp型またはn型の
II−VI族化合物半導体の成長を行うことができるI
I−VI族化合物半導体の成長方法を提供することにあ
る。
Therefore, an object of the present invention is to grow a p-type or n-type II-VI group compound semiconductor having a sufficiently high acceptor concentration or donor concentration.
A method of growing a group I-VI compound semiconductor is provided.

【0011】[0011]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、この発明は、II族元素の原料、VI族元素の原料
およびドーパントを用いた気相成長法によりII−VI
族化合物半導体の成長を行うようにしたII−VI族化
合物半導体の成長方法において、II族元素の原料およ
びVI族元素の原料のうちの一方の供給中断により成長
中断を行う工程を有することを特徴とするものである。
In order to achieve the above object, the present invention provides a II-VI by a vapor phase growth method using a group II element raw material, a group VI element raw material and a dopant.
A method for growing a II-VI compound semiconductor for growing a group compound semiconductor, comprising the step of interrupting the growth by interrupting the supply of one of the group II element raw material and the group VI element raw material. It is what

【0012】この発明の一実施形態においては、II族
元素の原料の供給およびドーパントの供給を維持し、V
I族元素の原料の供給中断により成長中断を行う。この
場合には、ドーパントに含まれるアクセプタ不純物また
はドナー不純物は、成長されるII−VI族化合物半導
体のVI族元素のサイトに入る。例えば、アクセプタ不
純物となる窒素(N)を含むp型ドーパントを用いる場
合、このNは、成長されるII−VI族化合物半導体の
VI族元素のサイトに入る。
In one embodiment of the present invention, the supply of the Group II element raw material and the supply of the dopant are maintained, and V
The growth is interrupted by interrupting the supply of the raw material of the group I element. In this case, the acceptor impurity or the donor impurity contained in the dopant enters the site of the VI group element of the II-VI compound semiconductor to be grown. For example, when using a p-type dopant containing nitrogen (N) as an acceptor impurity, this N enters the site of the VI group element of the II-VI group compound semiconductor to be grown.

【0013】この発明の他の一実施形態においては、V
I族元素の原料の供給およびドーパントの供給を維持
し、II族元素の原料の供給中断により成長中断を行
う。この場合には、ドーパントに含まれるアクセプタ不
純物またはドナー不純物は、成長されるII−VI族化
合物半導体のII族元素のサイトに入る。例えば、アク
セプタ不純物となるリチウム(Li)またはナトリウム
(Na)を含むp型ドーパントを用いる場合、このLi
またはNaは、成長されるII−VI族化合物半導体の
II族元素のサイトに入る。
In another embodiment of the present invention, V
The supply of the raw material of the group I element and the supply of the dopant are maintained, and the growth is interrupted by interrupting the supply of the raw material of the group II element. In this case, acceptor impurities or donor impurities contained in the dopant enter the site of the group II element of the grown group II-VI compound semiconductor. For example, when a p-type dopant containing lithium (Li) or sodium (Na) serving as an acceptor impurity is used, this Li
Alternatively, Na enters the group II element site of the grown II-VI compound semiconductor.

【0014】この発明において、II族元素の原料のみ
の供給を行った後、II族元素の原料の供給を中断し、
ドーパントのみの供給を行うようにしてもよい。この場
合、ドーパントに含まれるアクセプタ不純物またはドナ
ー不純物は、成長されるII−VI族化合物半導体のV
I族元素のサイトに入る。
In the present invention, after supplying only the raw material of the group II element, the supply of the raw material of the group II element is interrupted,
You may make it supply only a dopant. In this case, the acceptor impurity or the donor impurity contained in the dopant is V of the II-VI group compound semiconductor to be grown.
Enter the group I element site.

【0015】また、この発明において、VI族元素の原
料のみの供給を行った後、VI族元素の原料の供給を中
断し、ドーパントのみの供給を行うようにしてもよい。
この場合、ドーパントに含まれるアクセプタ不純物また
はドナー不純物は、成長されるII−VI族化合物半導
体のII族元素のサイトに入る。
Further, in the present invention, after supplying only the raw material of the group VI element, the supply of the raw material of the group VI element may be interrupted to supply only the dopant.
In this case, the acceptor impurity or the donor impurity contained in the dopant enters the site of the II group element of the II-VI group compound semiconductor to be grown.

【0016】さらに、この発明において、VI族元素の
原料の供給およびドーパントの供給を同時に行わないこ
とによりVI族元素の原料とドーパントとの反応副生成
物が生成されないようにしてもよい。
Further, in the present invention, the reaction by-products of the group VI element raw material and the dopant may be prevented from being produced by not simultaneously supplying the group VI element raw material and the dopant.

【0017】あるいは、この発明において、II族元素
の原料の供給およびドーパントの供給を同時に行わない
ことによりII族元素の原料とドーパントとの反応副生
成物が生成されないようにしてもよい。
Alternatively, in the present invention, the reaction by-product of the group II element raw material and the dopant may not be generated by not supplying the group II element raw material and the dopant at the same time.

【0018】この発明において、気相成長法としては、
有機金属化学気相成長法のほかに、ガス原料を用いた分
子線エピタキシー法を用いることができる。
In the present invention, the vapor phase growth method is as follows:
In addition to the metal organic chemical vapor deposition method, a molecular beam epitaxy method using a gas source can be used.

【0019】また、この発明において、成長されるII
−VI族化合物半導体は、例えばZn1-a-b Mga Cd
b c Ted Se1-c-d 系化合物半導体(ただし、0≦
a、b、c、d<1)であり、より具体的には、ZnS
e、ZnSSe、ZnCdSe、ZnMgSSeなどで
ある。
Further, in the present invention, the grown II
Group VI compound semiconductors include, for example, Zn 1-ab Mg a Cd
b S c Te d Se 1-cd compound semiconductor (where 0 ≦
a, b, c, d <1), and more specifically ZnS
e, ZnSSe, ZnCdSe, ZnMgSSe and the like.

【0020】なお、MOCVD法やMBE法による化合
物半導体の成長方法においては、成長中断を規則的にし
かも安定して行うことができる。これらのMOCVD法
やMBE法は、供給される原料の制御を容易に行うこと
ができ、また、成長中断中にエピタキシャル層の表面が
汚染されることがないので、成長中断を行うのに適して
いる。
In the method of growing a compound semiconductor by the MOCVD method or the MBE method, the growth can be interrupted regularly and stably. These MOCVD method and MBE method are suitable for interrupting the growth because the source material to be supplied can be easily controlled and the surface of the epitaxial layer is not contaminated during the interrupting of the growth. There is.

【0021】また、MOCVD法による成長において成
長中断を行う際には、成長中断中の反応管内の原料ガス
の残留が問題となるが、この問題は原料ガスの流速を大
きくすることにより解決することができる。すなわち、
原料ガスの流速を例えば50cm/秒程度にすれば、こ
のときのエピタキシャル層の成長速度が0.1nm/秒
であるとすると、原料ガスは例えば5cm程度の長さを
有する基板であればそれを0.1秒程度で通過すること
になるため、成長中断中に原料ガスの残留はほとんどな
く、成長速度が0.1nm/秒程度の条件下でも成長は
ほとんど起こらない。
Further, when the growth is interrupted in the growth by the MOCVD method, there remains a problem that the raw material gas remains in the reaction tube during the growth interruption. This problem can be solved by increasing the flow rate of the raw material gas. You can That is,
If the flow rate of the raw material gas is set to, for example, about 50 cm / sec, and the growth rate of the epitaxial layer at this time is 0.1 nm / sec, the raw material gas is set to about 5 cm for a substrate. Since the gas passes through in about 0.1 seconds, the source gas hardly remains during the growth interruption, and the growth hardly occurs even under the condition of the growth rate of about 0.1 nm / second.

【0022】[0022]

【作用】上述のように構成されたこの発明によるII−
VI族化合物半導体の成長方法によれば、II族元素の
原料およびVI族元素の原料のうちの一方の供給中断に
より成長中断を行う工程を含むことにより、例えばその
供給中断を行う原料がVI族元素の原料、ドーパントが
II−VI族化合物半導体のVI族元素のサイトに入る
アクセプタ不純物を含むp型ドーパントである場合に
は、II族元素とアクセプタ不純物との結合が強制的に
形成され、また、その供給中断を行う原料がII族元素
の原料、ドーパントがII−VI族化合物半導体のII
族元素のサイトに入るアクセプタ不純物を含むp型ドー
パントである場合には、VI族元素とアクセプタ不純物
との結合が強制的に形成される。このため、成長される
II−VI族化合物半導体へのアクセプタ不純物の取り
込み効率を高くすることができる。また、成長されるI
I−VI族化合物半導体へのドナー不純物の取り込み効
率も同様に高くすることができる。さらに、この成長方
法によれば、高い成長温度においてもアクセプタ不純物
またはドナー不純物の取り込み効率を高くすることがで
き、例えば、ZnMgSSeなどのMgを含むII−V
I族化合物半導体へのNの取り込み効率を高くすること
ができる。
II-according to the present invention constructed as described above
According to the method for growing a Group VI compound semiconductor, the method includes the step of interrupting the growth by interrupting the supply of one of the Group II element raw material and the Group VI element raw material. In the case where the element raw material or dopant is a p-type dopant containing an acceptor impurity that enters the site of the Group VI element of the II-VI group compound semiconductor, a bond between the Group II element and the acceptor impurity is forcibly formed, and , The raw material for interrupting the supply is the raw material of the II group element, and the dopant is II of the II-VI compound semiconductor.
In the case of a p-type dopant containing an acceptor impurity that enters a group element site, a bond between the group VI element and the acceptor impurity is forcibly formed. Therefore, it is possible to increase the efficiency of incorporating the acceptor impurities into the grown II-VI compound semiconductor. Also grown I
The incorporation efficiency of the donor impurity into the I-VI group compound semiconductor can be similarly increased. Further, according to this growth method, it is possible to increase the acceptor impurity or donor impurity uptake efficiency even at a high growth temperature, and for example, II-V containing Mg such as ZnMgSSe.
It is possible to increase the efficiency of incorporating N into the group I compound semiconductor.

【0023】以上により、アクセプタ濃度またはドナー
濃度が十分に高いp型またはn型のII−VI族化合物
半導体の成長を行うことができる。また、特に、気相成
長法としてMOCVD法を用いた場合には、高い生産性
でII−VI族化合物半導体の成長を行うことができ
る。
As described above, it is possible to grow a p-type or n-type II-VI group compound semiconductor having a sufficiently high acceptor concentration or donor concentration. Further, particularly when the MOCVD method is used as the vapor phase growth method, the II-VI group compound semiconductor can be grown with high productivity.

【0024】[0024]

【実施例】以下、この発明の実施例について図面を参照
しながら説明する。まず、この発明の第1実施例におい
て用いられるMOCVD装置について説明する。図1は
そのMOCVD装置の構成を示す。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. First, the MOCVD apparatus used in the first embodiment of the present invention will be described. FIG. 1 shows the structure of the MOCVD apparatus.

【0025】図1に示すように、このMOCVD装置に
おいては、H2 純化装置1により高純度化された水素
(H2 )ガスがキャリアガスとしてバブラ2、3、4内
に供給される。いま、p型ZnSeの成長を行う場合を
考えると、これらのバブラ2、3、4内には、それぞ
れ、例えばZn原料としてのDMZn、Se原料として
のDMSeおよびp型ドーパントとしてのDi−PNH
が入れられている。これらのバブラ2、3、4内にH2
ガスが供給されることにより、これらのバブラ2、3、
4のそれぞれからその蒸気圧分の原料ガスが、キャリア
ガスとしてのH2 ガスとともに、反応管ライン5を通っ
て反応管6内に供給される。反応管6内にはサセプタ7
が設置され、その上に基板8が置かれる。
As shown in FIG. 1, in this MOCVD apparatus, hydrogen (H 2 ) gas highly purified by the H 2 purifying apparatus 1 is supplied into the bubblers 2, 3 and 4 as a carrier gas. Now, considering the case of growing p-type ZnSe, in these bubblers 2, 3 and 4, for example, DMZn as a Zn raw material, DMSe as a Se raw material, and Di-PNH as a p-type dopant are respectively provided.
Is included. H 2 in these bubblers 2, 3, 4
By supplying gas, these bubblers 2, 3,
A raw material gas corresponding to the vapor pressure is supplied from each of 4 together with H 2 gas as a carrier gas into the reaction tube 6 through the reaction tube line 5. A susceptor 7 is provided in the reaction tube 6.
Is placed and the substrate 8 is placed thereon.

【0026】符号9はベントラインを示す。この場合、
バブラ2から発生される原料ガスの反応管ライン5とベ
ントライン9との間での切り換えはバルブV1 、V2
開閉により行うことができ、バブラ3から発生される原
料ガスの反応管ライン5とベントライン9との間での切
り換えはバルブV3 、V4 の開閉により行うことがで
き、バブラ4から発生されるドーパントガスの反応管ラ
イン5とベントライン9との間での切り換えはバルブV
5 、V6 の開閉により行うことができるようになってい
る。なお、符号10〜14は、H2 純化装置1から供給
されるH2 ガスの流量制御のためのマスフローコントロ
ーラを示す。
Reference numeral 9 indicates a vent line. in this case,
Switching between the reaction tube line 5 of the source gas generated from the bubbler 2 and the vent line 9 can be performed by opening / closing the valves V 1 and V 2 , and the reaction tube line of the source gas generated from the bubbler 3 5 and the vent line 9 can be switched by opening and closing the valves V 3 and V 4 , and the dopant gas generated from the bubbler 4 can be switched between the reaction tube line 5 and the vent line 9. Valve V
5 , V 6 can be opened and closed. Note that reference numerals 10 to 14 denote mass flow controllers for controlling the flow rate of the H 2 gas supplied from the H 2 purifying device 1.

【0027】図2はこの発明の第1実施例によるp型Z
nSeの成長方法における原料ガスおよびドーパントガ
スの供給の状態を示すシーケンス図である。また、図3
A〜Eは、図2におけるt=t1 、t2 、t3 、t4
5 の各時点における成長層の状態を示す。
FIG. 2 shows a p-type Z according to the first embodiment of the present invention.
It is a sequence diagram which shows the state of supply of the source gas and the dopant gas in the growth method of nSe. Also, FIG.
A to E are t = t 1 , t 2 , t 3 , t 4 in FIG .
The state of the growth layer at each time t 5 is shown.

【0028】以下、図1、図2および図3を参照して、
この第1実施例によるp型ZnSeの成長方法を説明す
る。
Hereinafter, with reference to FIGS. 1, 2 and 3,
A method for growing p-type ZnSe according to the first embodiment will be described.

【0029】まず、図1に示すMOCVD装置の反応管
6内のサセプタ7上に基板8としてGaAs基板21を
置き、このGaAs基板21をサセプタ7によりH2
ス雰囲気中で成長温度まで加熱する。
First, a GaAs substrate 21 is placed as a substrate 8 on the susceptor 7 in the reaction tube 6 of the MOCVD apparatus shown in FIG. 1, and the GaAs substrate 21 is heated by the susceptor 7 to the growth temperature in the H 2 gas atmosphere.

【0030】次に、反応管6内にZn原料としてのDM
Zn、Se原料としてのDMSeおよびp型ドーパント
としてのDi−PNHを全て供給することによって、図
3Aに示すように、GaAs基板21上にNがドープさ
れたZnSe層(以下「ZnSe:N層」と書く)22
をエピタキシャル成長させる。このZnSe:N層22
のエピタキシャル成長は、時刻t=0から時刻t=t1
まで行う(図2)。この最初にエピタキシャル成長され
るZnSe:N層22は、その後に成長されるZnS
e:N層のバッファ層となる。
Next, DM as a Zn raw material is placed in the reaction tube 6.
As shown in FIG. 3A, by supplying ZnSe, DMSe as a raw material, and Di-PNH as a p-type dopant, an N-doped ZnSe layer (hereinafter referred to as “ZnSe: N layer”) is formed on the GaAs substrate 21. 22)
Are grown epitaxially. This ZnSe: N layer 22
Epitaxial growth is from time t = 0 to time t = t 1
Up to (Fig. 2). This first epitaxially grown ZnSe: N layer 22 is a ZnS: N layer 22 that is subsequently grown.
e: It becomes a buffer layer of N layers.

【0031】次に、時刻t=t1 において、DMZnお
よびDi−PNHの供給を維持したままDMSeの供給
を中断し、成長中断を行う。この成長中断は、時刻t=
2まで行う。この成長中断中には、反応管6内に供給
されているDMZnの熱分解によりバッファ層としての
ZnSe:N層22の表面にZnが吸着してその表面が
Zn吸着層により覆われ、さらにそのZn吸着層のZn
に、Di−PNHの熱分解により生成されたNが吸着
し、これによって成長層にNが取り込まれる。この場
合、ZnとNとの結合が強制的に形成されることから、
Nの取り込み効率は高い。図3Bにおいて、このZnお
よびNの吸着層を符号23で示す。
Next, at time t = t 1 , the supply of DMSe is interrupted while maintaining the supply of DMZn and Di-PNH to suspend the growth. This growth interruption occurs at time t =
Perform until t 2 . During this growth interruption, ZnZn is adsorbed on the surface of the ZnSe: N layer 22 as a buffer layer due to thermal decomposition of DMZn supplied into the reaction tube 6, and the surface is covered with the Zn adsorbed layer. Zn in Zn adsorption layer
N adsorbed by the thermal decomposition of Di-PNH is adsorbed on, and N is taken into the growth layer. In this case, since the bond between Zn and N is forcibly formed,
The N uptake efficiency is high. In FIG. 3B, the adsorption layer of Zn and N is indicated by reference numeral 23.

【0032】次に、時刻t=t2 において、反応管6内
へのDMSeの供給を再開し、時刻t=t3 までこのD
MSeの供給を続ける。これによって、反応管6内には
DMZn、DMSeおよびDi−PNHの全てが同時に
供給され、図3Cに示すように、ZnSe:N層24が
薄くエピタキシャル成長される。
Next, at time t = t 2 , the supply of DMSe into the reaction tube 6 is restarted, and this D is maintained until time t = t 3.
Continue to supply MSe. As a result, all of DMZn, DMSe and Di-PNH are simultaneously supplied into the reaction tube 6, and the ZnSe: N layer 24 is thinly epitaxially grown as shown in FIG. 3C.

【0033】次に、時刻t=t3 において、再び、DM
ZnおよびDi−PNHの供給を維持したままDMSe
の供給を中断し、成長中断を行う。この成長中断中に
は、図3Dに示すように、ZnSe:N層24の表面に
ZnおよびNの吸着層23が形成される。
Next, at time t = t 3 , DM
DMSe while maintaining the supply of Zn and Di-PNH
Supply is suspended and growth is suspended. During this growth interruption, as shown in FIG. 3D, an adsorption layer 23 of Zn and N is formed on the surface of the ZnSe: N layer 24.

【0034】次に、時刻t=t4 において、反応管6内
へのDMSeの供給を再開し、時刻t=t5 までこのD
MSeの供給を続ける。これによって、反応管6内には
DMZn、DMSeおよびDi−PNHの全てが同時に
供給され、図3Eに示すように、再びZnSe:N層2
4が薄くエピタキシャル成長される。
Next, at time t = t 4 , the supply of DMSe into the reaction tube 6 is restarted, and this D is supplied until time t = t 5.
Continue to supply MSe. As a result, all of DMZn, DMSe and Di-PNH are simultaneously supplied into the reaction tube 6, and again the ZnSe: N layer 2 is formed as shown in FIG. 3E.
4 is thinly epitaxially grown.

【0035】このように、成長中断を行ってZnおよび
Nの吸着層23を形成しては、その上にZnSe:N層
24を薄くエピタキシャル成長させる工程を必要な回数
繰り返し行い、全体として所要の厚さを有するZnS
e:N層24をエピタキシャル成長させる。
As described above, the growth interruption is performed to form the adsorption layer 23 of Zn and N, and the step of epitaxially growing the ZnSe: N layer 24 thinly thereon is repeated a necessary number of times to obtain a desired thickness as a whole. With ZnS
The e: N layer 24 is epitaxially grown.

【0036】図4は以上のようにしてエピタキシャル成
長されたZnSe:N層24のフォトルミネッセンスス
ペクトルを示す。ただし、測定温度は4.2K(液体ヘ
リウム温度)である。また、DMZn、DMSeおよび
Di−PNHの供給量は、それぞれ9.5μmol/
分、38.4μmol/分および70.5μmol/分
である。
FIG. 4 shows a photoluminescence spectrum of the ZnSe: N layer 24 epitaxially grown as described above. However, the measurement temperature is 4.2K (liquid helium temperature). The supply amount of DMZn, DMSe and Di-PNH is 9.5 μmol / each.
Min, 38.4 μmol / min and 70.5 μmol / min.

【0037】一方、比較のために、従来のMOCVD法
によるエピタキシャル成長方法と同様に、図5のシーケ
ンス図に示すように、DMZn、DMSeおよびDi−
PNHの全てを同時に供給しながら、図6に示すよう
に、所要の厚さを有するZnSe:N層24をエピタキ
シャル成長させた試料を作製し、このZnSe:N層2
4のフォトルミネッセンススペクトルを測定した。その
結果を図7に示す。ただし、測定温度は4.2K(液体
ヘリウム温度)である。また、DMZn、DMSeおよ
びDi−PNHの供給量は、それぞれ9.5μmol/
分、38.4μmol/分および141μmol/分で
ある。なお、図4および図7の縦軸のフルスケールは互
いに異なることに注意されたい。
On the other hand, for comparison, as in the case of the conventional MOCVD epitaxial growth method, as shown in the sequence diagram of FIG. 5, DMZn, DMSe and Di-
As shown in FIG. 6, a sample was prepared by epitaxially growing a ZnSe: N layer 24 having a required thickness while simultaneously supplying all of PNH, and the ZnSe: N layer 2 was formed.
The photoluminescence spectrum of 4 was measured. The result is shown in FIG. 7. However, the measurement temperature is 4.2K (liquid helium temperature). The supply amount of DMZn, DMSe and Di-PNH is 9.5 μmol / each.
Min, 38.4 μmol / min and 141 μmol / min. It should be noted that the vertical scale full scales in FIGS. 4 and 7 are different from each other.

【0038】図4と図7とを比較して最も異なる点は、
波長460nm付近に見られるDAP(ドナー−アクセ
プタ対)発光の強度が互いに大きく異なり、図4の方が
図7に比べて非常に大きいことである。このDAP発光
はNがドープされていることの証拠となるものであり、
その強度が大きいほどNのドープ量が多いことを意味す
る。図4および図7から、成長時に用いたN原料(Di
−PNH)の供給量が半分であるにもかかわらず、この
第1実施例による成長方法により成長が行われたZnS
e:N層24のDAP発光の強度は、DMZn、DMS
eおよびDi−PNHの全てを同時に供給しながら成長
を行う従来の成長方法により成長が行われたZnSe:
N層24のそれに比べて数倍程度大きく、したがってよ
り多量のNがドープされていることがわかる。具体的に
は、従来の成長方法により成長が行われたZnSe:N
層24のNA −ND =2×1016cm-3(ただし、
A :アクセプタ濃度、ND :ドナー濃度)とすると、
この第1実施例による成長方法により成長が行われたZ
nSe:N層24のNA −ND はその数倍程度以上に高
くなっている。
The greatest difference between FIG. 4 and FIG. 7 is that
The intensities of DAP (donor-acceptor pair) emission observed near a wavelength of 460 nm are greatly different from each other, which is much higher in FIG. 4 than in FIG. 7. This DAP emission is evidence that it is N-doped,
The greater the strength, the greater the N doping amount. From FIG. 4 and FIG. 7, the N raw material (Di
ZnS grown by the growth method according to the first embodiment even though the supply amount of —PNH) is half.
The intensity of the DAP emission of the e: N layer 24 is DMZn, DMS.
ZnSe grown by a conventional growth method of growing while simultaneously supplying all of e and Di-PNH:
It can be seen that it is about several times larger than that of the N layer 24, and thus is doped with a larger amount of N. Specifically, ZnSe: N grown by the conventional growth method is used.
N A −N D of the layer 24 = 2 × 10 16 cm −3 (however,
N A : acceptor concentration, N D : donor concentration)
Z grown by the growth method according to the first embodiment
N A -N D of the nSe: N layer 24 is several times higher than that.

【0039】なお、図4および図7において、DAP発
光以外のピークは、I1 (中性アクセプタ束縛励起子)
発光、DAP発光のフォノンレプリカ、Y発光(ミスフ
ィット転位などに起因する発光)である。
In FIGS. 4 and 7, peaks other than the DAP emission are I 1 (neutral acceptor bound excitons).
Light emission, phonon replica of DAP light emission, and Y light emission (light emission due to misfit dislocations).

【0040】以上のように、この第1実施例による成長
方法によれば、Zn原料であるDMZn、Se原料であ
るDMSeおよびNのドーパントであるDi−PNHの
全てを同時に供給しながらZnSe:N層24の成長を
行う工程と、DMZnの供給およびDi−PNHの供給
を維持したままDMSeの供給中断を行って成長中断を
行うことによりNおよびZnの吸着層23を形成する工
程とを交互に繰り返し行っているので、ZnSeへのN
の取り込み効率を高くすることができ、それによってN
が高濃度にドープされた所要の厚さのZnSe:N層2
4、すなわちp型ZnSe層の成長を行うことができ
る。
As described above, according to the growth method of the first embodiment, ZnSe: N is supplied while simultaneously supplying all of ZnZn source DMZn, Se source DMSe, and N dopant Di-PNH. The step of growing the layer 24 and the step of forming the N and Zn adsorption layer 23 by interrupting the growth by interrupting the DMSe supply while maintaining the supply of DMZn and Di-PNH are alternately performed. Since it is repeated, N to ZnSe
The efficiency of uptake of N
ZnSe: N layer 2 of a required thickness heavily doped with
4, that is, a p-type ZnSe layer can be grown.

【0041】次に、この発明をII−VI族化合物半導
体を用いた半導体レーザーの製造に適用した第2実施例
について説明する。この第2実施例により製造される半
導体レーザーは、いわゆるSCH(Separate Confineme
nt Heterostructure) 構造を有するものである。
Next, a second embodiment in which the present invention is applied to manufacture of a semiconductor laser using a II-VI group compound semiconductor will be described. The semiconductor laser manufactured by the second embodiment is a so-called SCH (Separate Confineme).
nt Heterostructure) structure.

【0042】図8および図9はこの第2実施例により製
造された半導体レーザーを示す。ここで、図8はこの半
導体レーザーの共振器長方向に垂直な断面図、図9はこ
の半導体レーザーの共振器長方向に平行な断面図を示
す。
8 and 9 show a semiconductor laser manufactured according to the second embodiment. Here, FIG. 8 is a sectional view perpendicular to the cavity length direction of this semiconductor laser, and FIG. 9 is a sectional view parallel to the cavity length direction of this semiconductor laser.

【0043】図8および図9に示すように、この第2実
施例による半導体レーザーの製造方法においては、ま
ず、例えばドナー不純物としてシリコン(Si)がドー
プされた(100)面方位のn型GaAs基板31上
に、上述の第1実施例と同様な成長中断を行う工程を含
むMOCVD法によって、例えばドナー不純物としてヨ
ウ素(I)がドープされたn型ZnSeバッファ層3
2、例えばドナー不純物としてIがドープされたn型Z
1-p Mgp q Se1-q クラッド層33、例えばドナ
ー不純物としてIがドープされたn型ZnSe光導波層
34、例えば真性(i型)Zn1-z Cdz Se量子井戸
層から成る活性層35、例えばアクセプタ不純物として
Nがドープされたp型ZnSe光導波層36、例えばア
クセプタ不純物としてNがドープされたp型Zn1-p
p q Se1-q クラッド層37、例えばアクセプタ不
純物としてNがドープされたp型ZnSv Se1-v 層3
8、例えばアクセプタ不純物としてNがドープされたp
型ZnSeコンタクト層39、例えばアクセプタ不純物
としてNがそれぞれドープされたp型ZnTeから成る
量子井戸層とp型ZnSeから成る障壁層とを交互に積
層したp型ZnTe/ZnSe多重量子井戸(MQW)
層40および例えばアクセプタ不純物としてNがドープ
されたp型ZnTeコンタクト層41を順次エピタキシ
ャル成長させる。p型ZnTe/ZnSeMQW層40
については後に詳細に説明する。
As shown in FIGS. 8 and 9, in the method of manufacturing a semiconductor laser according to the second embodiment, first, for example, n-type GaAs having a (100) plane orientation doped with silicon (Si) as a donor impurity. The n-type ZnSe buffer layer 3 doped with iodine (I), for example, as a donor impurity by the MOCVD method including the step of interrupting the growth similar to that of the first embodiment described above on the substrate 31.
2, for example, n-type Z doped with I as a donor impurity
From the n 1-p Mg p S q Se 1-q cladding layer 33, for example, an n-type ZnSe optical waveguide layer 34 doped with I as a donor impurity, such as an intrinsic (i-type) Zn 1-z Cd z Se quantum well layer. Active layer 35, for example, p-type ZnSe optical waveguide layer 36 doped with N as an acceptor impurity, for example, p-type Zn 1-p M doped with N as an acceptor impurity
g p S q Se 1-q clad layer 37, for example, p-type ZnS v Se 1-v layer 3 doped with N as an acceptor impurity
8, for example, p doped with N as an acceptor impurity
-Type ZnSe contact layer 39, for example, p-type ZnTe / ZnSe multiple quantum well (MQW) in which quantum well layers made of p-type ZnTe doped with N as an acceptor impurity and barrier layers made of p-type ZnSe are alternately stacked.
The layer 40 and a p-type ZnTe contact layer 41 doped with N as an acceptor impurity, for example, are sequentially epitaxially grown. p-type ZnTe / ZnSe MQW layer 40
Will be described in detail later.

【0044】この場合、n型ZnSeバッファ層32お
よびn型ZnSe光導波層34のエピタキシャル成長に
おいては、例えば、Zn原料としてDMZn、Se原料
としてDMSeおよびIのドーパントとしてヨウ化エチ
ルを用いる。n型Zn1-p Mgp q Se1-q クラッド
層33のエピタキシャル成長においては、例えば、Zn
原料としてDMZn、Mg原料としてビスメチルシクロ
ペンタジエニルマグネシウム((MeCp)2 Mg)、
S原料としてジエチル硫黄(DES)、Se原料として
DMSeおよびIのドーパントとしてヨウ化エチルを用
いる。さらに、i型Zn1-z Cdz Se量子井戸層から
成る活性層35のエピタキシャル成長においては、例え
ば、Zn原料としてDMZn、Cd原料としてジメチル
カドミウム(DMCd)およびSe原料としてDMSe
を用いる。
In this case, in the epitaxial growth of the n-type ZnSe buffer layer 32 and the n-type ZnSe optical waveguide layer 34, for example, DMZn is used as a Zn raw material, DMSe is used as the Se raw material, and ethyl iodide is used as a dopant for I. In the epitaxial growth of the n-type Zn 1-p Mg p Sq Se 1-q cladding layer 33, for example, Zn
DMZn as a raw material, bismethylcyclopentadienyl magnesium ((MeCp) 2 Mg) as a Mg raw material,
Diethyl sulfur (DES) is used as the S raw material, DMSe is used as the Se raw material, and ethyl iodide is used as the dopant for I. Further, in the epitaxial growth of the active layer 35 composed of the i-type Zn 1-z Cd z Se quantum well layer, for example, DMZn as a Zn raw material, dimethylcadmium (DMCd) as a Cd raw material, and DMSe as an Se raw material are used.
To use.

【0045】p型ZnSe光導波層36、p型ZnSe
コンタクト層39およびp型ZnTe/ZnSeMQW
層40のp型ZnSe層のエピタキシャル成長において
は、例えば、Zn原料としてDMZn、Se原料として
DMSeおよびNのドーパントとしてDi−PNHを用
いる。p型Zn1-p Mgp q Se1-q クラッド層37
のエピタキシャル成長においては、例えば、Zn原料と
してDMZn、Mg原料として(MeCp)2 Mg、S
原料としてDES、Se原料としてDMSeおよびNの
ドーパントとしてDi−PNHを用いる。また、p型Z
nSv Se1-v層38のエピタキシャル成長において
は、例えば、Zn原料としてDMZn、S原料としてH
2 S、Se原料としてDMSeおよびNのドーパントと
してDi−PNHを用いる。さらに、p型ZnTe/Z
nSeMQW層40のp型ZnTe層およびp型ZnT
eコンタクト層41のエピタキシャル成長においては、
例えば、Zn原料としてDMZn、Te原料としてジエ
チルテルル(DETe)およびNのドーパントとしてD
i−PNHを用いる。
P-type ZnSe optical waveguide layer 36, p-type ZnSe
Contact layer 39 and p-type ZnTe / ZnSe MQW
In the epitaxial growth of the p-type ZnSe layer of the layer 40, for example, DMZn is used as the Zn raw material, DMSe is used as the Se raw material, and Di-PNH is used as the N dopant. p-type Zn 1-p Mg p S q Se 1-q clad layer 37
In the epitaxial growth of, for example, DMZn as a Zn raw material, (MeCp) 2 Mg, S as a Mg raw material,
DES is used as a raw material, DMSe is used as a Se raw material, and Di-PNH is used as a dopant for N. Also, p-type Z
In the epitaxial growth of the nS v Se 1-v layer 38, for example, ZnZn raw material is DMZn and S raw material is H
2 DMSe as the S and Se raw materials and Di-PNH as the N dopant. Furthermore, p-type ZnTe / Z
p-type ZnTe layer and p-type ZnT of nSeMQW layer 40
In the epitaxial growth of the e-contact layer 41,
For example, DMZn as a Zn raw material, diethyl tellurium (DETe) as a Te raw material, and D as a N dopant.
i-PNH is used.

【0046】また、n型ZnSeバッファ層32および
n型ZnSe光導波層34のエピタキシャル成長におい
ては、DMZn、DMSeおよびヨウ化エチルを同時に
供給しながら成長を行う工程と、例えばDMZnおよび
ヨウ化エチルの供給を維持したままDMSeの供給中断
を行うことにより成長中断を行う工程とを繰り返し行
う。n型Zn1-p Mgp q Se1-q クラッド層33の
エピタキシャル成長においては、DMZn、(MeC
p)2 Mg、DES、DMSeおよびヨウ化エチルを同
時に供給しながら成長を行う工程と、例えばDMZn、
(MeCp)2 Mgおよびヨウ化エチルの供給を維持し
たままDESおよびDMSeの供給中断を行うことによ
り成長中断を行う工程とを繰り返し行う。
In the epitaxial growth of the n-type ZnSe buffer layer 32 and the n-type ZnSe optical waveguide layer 34, a step of growing while simultaneously supplying DMZn, DMSe and ethyl iodide, for example, supplying DMZn and ethyl iodide. The process of suspending the growth by suspending the supply of DMSe while maintaining the above condition is repeated. In the epitaxial growth of the n-type Zn 1-p Mg p S q Se 1-q cladding layer 33, DMZn, (MeC
p) a step of growing while simultaneously supplying 2 Mg, DES, DMSe and ethyl iodide;
The step of interrupting the growth by interrupting the supply of DES and DMSe while maintaining the supply of (MeCp) 2 Mg and ethyl iodide is repeated.

【0047】さらに、p型ZnSe光導波層36、p型
ZnSeコンタクト層39およびp型ZnTe/ZnS
eMQW層40のp型ZnSe層のエピタキシャル成長
においては、DMZn、DMSeおよびDi−PNHを
同時に供給しながら成長を行う工程と、DMZnおよび
Di−PNHの供給を維持したままDMSeの供給中断
を行うことにより成長中断を行う工程とを繰り返し行
う。さらにまた、p型Zn1-p Mgp q Se1-q クラ
ッド層37のエピタキシャル成長においては、DMZ
n、(MeCp)2 Mg、DES、DMSeおよびDi
−PNHを同時に供給しながら成長を行う工程と、DM
Zn、(MeCp)2 MgおよびDi−PNHの供給を
維持したままDESおよびDMSeの供給中断を行うこ
とにより成長中断を行う工程とを繰り返し行う。また、
p型ZnSv Se1-v 層38のエピタキシャル成長にお
いては、DMZn、DES、DMSeおよびDi−PN
Hを同時に供給しながら成長を行う工程と、DMZnお
よびDi−PNHの供給を維持したままDESおよびD
MSeの供給中断を行うことにより成長中断を行う工程
とを繰り返し行う。さらに、p型ZnTe/ZnSeM
QW層40のp型ZnTe層およびp型ZnTeコンタ
クト層41のエピタキシャル成長においては、DMZ
n、DETeおよびDi−PNHを同時に供給しながら
成長を行う工程と、DMZnおよびDi−PNHの供給
を維持したままDETeの供給中断を行うことにより成
長中断を行う工程とを繰り返し行う。
Further, the p-type ZnSe optical waveguide layer 36, the p-type ZnSe contact layer 39, and the p-type ZnTe / ZnS.
In the epitaxial growth of the p-type ZnSe layer of the eMQW layer 40, by performing the growth while simultaneously supplying DMZn, DMSe and Di-PNH, and by interrupting the supply of DMSe while maintaining the supply of DMZn and Di-PNH. The step of interrupting the growth is repeated. Furthermore, in the epitaxial growth of the p-type Zn 1-p Mg p S q Se 1-q cladding layer 37, DMZ is used.
n, (MeCp) 2 Mg, DES, DMSe and Di
-Growing while simultaneously supplying PNH and DM
The step of interrupting the growth by interrupting the supply of DES and DMSe while maintaining the supply of Zn, (MeCp) 2 Mg and Di-PNH is repeated. Also,
In the epitaxial growth of the p-type ZnS v Se 1-v layer 38, DMZn, DES, DMSe and Di-PN are used.
A step of growing while supplying H simultaneously, and DES and D while maintaining the supply of DMZn and Di-PNH.
The step of interrupting the growth by interrupting the supply of MSe is repeated. Furthermore, p-type ZnTe / ZnSeM
In the epitaxial growth of the p-type ZnTe layer of the QW layer 40 and the p-type ZnTe contact layer 41, DMZ is used.
The step of growing while simultaneously supplying n, DETe and Di-PNH and the step of interrupting growth by interrupting the supply of DETe while maintaining the supply of DMZn and Di-PNH are repeated.

【0048】次に、p型ZnTeコンタクト層41上に
所定幅のストライプ形状のレジストパターン(図示せ
ず)を形成した後、このレジストパターンをマスクとし
て、p型ZnSv Se1-v 層38の厚さ方向の途中の深
さまで例えばウェットエッチング法によりエッチングす
る。これによって、p型ZnSv Se1-v 層38の上層
部、p型ZnSeコンタクト層39、p型ZnTe/Z
nSeMQW層40およびp型ZnTeコンタクト層4
1がストライプ形状にパターニングされる。このストラ
イプ部の幅は例えば5μmである。
Next, a stripe-shaped resist pattern (not shown) having a predetermined width is formed on the p-type ZnTe contact layer 41, and the p-type ZnS v Se 1-v layer 38 is formed using this resist pattern as a mask. Etching is performed up to a middle depth in the thickness direction by, for example, a wet etching method. As a result, the upper layer of the p-type ZnS v Se 1-v layer 38, the p-type ZnSe contact layer 39, and the p-type ZnTe / Z
nSe MQW layer 40 and p-type ZnTe contact layer 4
1 is patterned into a stripe shape. The width of this stripe portion is, for example, 5 μm.

【0049】次に、上述のエッチングに用いたレジスト
パターンを残したまま全面に例えば厚さが300nmの
アルミナ(Al2 3 )膜を真空蒸着した後、このレジ
ストパターンをその上に形成されたAl2 3 膜ととも
に除去する(リフトオフ)。これによって、上述のスト
ライプ部以外の部分のp型ZnSv Se1-v 層38上に
のみAl2 3 膜から成る絶縁層42が形成される。
Next, an alumina (Al 2 O 3 ) film having a thickness of 300 nm, for example, was vacuum-deposited on the entire surface while leaving the resist pattern used for the above etching, and then the resist pattern was formed thereon. It is removed together with the Al 2 O 3 film (lift-off). As a result, the insulating layer 42 made of the Al 2 O 3 film is formed only on the p-type ZnS v Se 1-v layer 38 other than the stripe portion.

【0050】次に、ストライプ形状のp型ZnTeコン
タクト層41および絶縁層42の全面に例えば厚さが1
0nmのPd膜、例えば厚さが100nmのPt膜およ
び例えば厚さが300nmのAu膜を順次真空蒸着して
Pd/Pt/Au電極から成るp側電極43を形成し、
その後必要に応じて熱処理を行って、このp側電極43
をp型ZnTeコンタクト層41にオーミックコンタク
トさせる。このp側電極43がp型ZnTeコンタクト
層41とコンタクトした部分が電流の通路となる。一
方、n型GaAs基板31の裏面にはIn電極のような
n側電極44を形成する。
Next, the stripe-shaped p-type ZnTe contact layer 41 and the insulating layer 42 have a thickness of, for example, 1 on the entire surface.
A 0 nm Pd film, for example, a Pt film having a thickness of 100 nm and an Au film having a thickness of 300 nm, for example, are sequentially vacuum-deposited to form a p-side electrode 43 composed of a Pd / Pt / Au electrode.
Then, if necessary, heat treatment is performed to remove the p-side electrode 43.
Is ohmic-contacted with the p-type ZnTe contact layer 41. A portion of the p-side electrode 43 in contact with the p-type ZnTe contact layer 41 serves as a current path. On the other hand, an n-side electrode 44 such as an In electrode is formed on the back surface of the n-type GaAs substrate 31.

【0051】次に、以上のようにしてレーザー構造が形
成されたn型GaAs基板31をバー状に劈開して両共
振器端面を形成した後、例えば真空蒸着法により、レー
ザー光が取り出されるフロント側の共振器端面にAl2
3 膜45とSi膜46とから成る多層膜を形成すると
ともに、レーザー光が取り出されないリア側の共振器端
面にAl2 3 膜45とSi膜46とを2周期繰り返し
た多層膜を形成する。ここで、Al2 3 膜45とSi
膜46とから成る多層膜の厚さは、それに屈折率をかけ
た光学的距離がレーザー光の発振波長の1/4になるよ
うに選ばれる。このような端面コーティングを施すこと
により、例えば、フロント側の端面の反射率を70%、
リア側の端面の反射率を95%にすることができる。こ
のように端面コーティングを施した後、このバーを劈開
してチップ化し、パッケージングを行う。
Next, the n-type GaAs substrate 31 having the laser structure formed as described above is cleaved in a bar shape to form both resonator end faces, and then the front surface from which laser light is extracted, for example, by a vacuum deposition method. Al 2 to the cavity end face side
A multi-layered film composed of an O 3 film 45 and a Si film 46 is formed, and a multi-layered film in which the Al 2 O 3 film 45 and the Si film 46 are repeated for two cycles is formed on the end face of the resonator on the rear side from which laser light is not extracted. Form. Here, the Al 2 O 3 film 45 and Si
The thickness of the multilayer film including the film 46 is selected so that the optical distance obtained by multiplying the refractive index by the film is ¼ of the oscillation wavelength of the laser light. By applying such an end face coating, for example, the reflectance of the front end face is 70%,
The reflectance of the rear end face can be set to 95%. After the end face coating is applied in this manner, the bar is cleaved to form chips, and packaging is performed.

【0052】この第2実施例による半導体レーザーにお
いて、活性層35を構成するi型Zn1-z Cdz Se量
子井戸層の厚さは、好適には2〜20nm、例えば9n
mである。
In the semiconductor laser according to the second embodiment, the thickness of the i-type Zn 1-z Cd z Se quantum well layer constituting the active layer 35 is preferably 2 to 20 nm, for example 9n.
m.

【0053】また、この場合、n型Zn1-p Mgp q
Se1-q クラッド層33およびp型Zn1-p Mgp q
Se1-q クラッド層37のMg組成比pは例えば0.0
9、またS組成比qは例えば0.18であり、そのとき
のエネルギーギャップEg は77Kで約2.94eVで
ある。これらのMg組成比p=0.09およびS組成比
q=0.18を有するn型Zn1-p Mgp q Se1-q
クラッド層33およびp型Zn1-p Mgp q Se1-q
クラッド層37はGaAsと格子整合する。また、活性
層35を構成するi型Zn1-z Cdz Se量子井戸層の
Cd組成比zは例えば0.19であり、そのときのエネ
ルギーギャップEg は77Kで約2.54eVである。
このとき、n型Zn1-p Mgp q Se1-q クラッド層
33およびp型Zn1-p Mgp q Se1-q クラッド層
37と活性層35を構成するi型Zn1-z Cdz Se量
子井戸層との間のエネルギーギャップEg の差ΔE
g は、0.40eVである。なお、室温でのエネルギー
ギャップEg の値は、77KでのエネルギーギャップE
g の値から0.1eVを引くことにより求めることがで
きる。
Further, in this case, n-type Zn 1-p Mg p S q
Se 1-q cladding layer 33 and p-type Zn 1-p Mg p S q
The Mg composition ratio p of the Se 1-q clad layer 37 is, for example, 0.0
9, the S composition ratio q is, for example, 0.18, and the energy gap E g at that time is about 2.94 eV at 77K. These n-type Zn 1-p Mg p S q Se 1-q having a Mg composition ratio p = 0.09 and an S composition ratio q = 0.18
Cladding layer 33 and p-type Zn 1-p Mg p S q Se 1-q
The cladding layer 37 is lattice-matched with GaAs. The Cd composition ratio z of the i-type Zn 1-z Cd z Se quantum well layer forming the active layer 35 is, for example, 0.19, and the energy gap E g at that time is about 2.54 eV at 77K.
At this time, the n-type Zn 1-p Mg p S q Se 1-q clad layer 33, the p-type Zn 1-p Mg p S q Se 1-q clad layer 37, and the i-type Zn 1- constituting the active layer 35 are formed. z Cd z Se quantum well layer energy gap E g difference ΔE
g is 0.40 eV. The value of the energy gap E g at room temperature is the energy gap E at 77K.
It can be determined by subtracting 0.1 eV from the value of g .

【0054】また、n型Zn1-p Mgp q Se1-q
ラッド層33の厚さは例えば0.8μm、n型ZnSe
光導波層34の厚さは例えば60nm、p型ZnSe光
導波層36の厚さは例えば60nm、p型Zn1-p Mg
p q Se1-q クラッド層37の厚さは例えば0.6μ
m、p型ZnSv Se1-v 層38の厚さは例えば0.6
μm、p型ZnSeコンタクト層39の厚さは例えば4
5nm、p型ZnTeコンタクト層11の厚さは例えば
70nmである。
The thickness of the n-type Zn 1-p Mg p S q Se 1-q cladding layer 33 is, for example, 0.8 μm, and the n-type ZnSe is
The thickness of the optical waveguide layer 34 is, for example, 60 nm, the thickness of the p-type ZnSe optical waveguide layer 36 is, for example, 60 nm, and the p-type Zn 1-p Mg
The thickness of the p S q Se 1-q clad layer 37 is, for example, 0.6 μm.
The thickness of the m, p-type ZnS v Se 1-v layer 38 is, for example, 0.6.
The thickness of the p-type ZnSe contact layer 39 is, for example, 4 μm.
The thickness of the p-type ZnTe contact layer 11 is 5 nm, and is 70 nm, for example.

【0055】さらに、n型ZnSeバッファ層32の厚
さは、ZnSeとGaAsとの間にはわずかではあるが
格子不整合が存在することから、この格子不整合に起因
してこのn型ZnSeバッファ層32およびその上の各
層のエピタキシャル成長時に転位が発生するのを防止す
るために、ZnSeの臨界膜厚(〜100nm)よりも
十分に小さく選ばれるが、ここでは例えば33nmに選
ばれる。
Further, since the thickness of the n-type ZnSe buffer layer 32 has a slight lattice mismatch between ZnSe and GaAs, the n-type ZnSe buffer layer is caused by this lattice mismatch. In order to prevent dislocation from occurring during the epitaxial growth of the layer 32 and each of the layers thereon, it is selected to be sufficiently smaller than the critical film thickness of ZnSe (up to 100 nm), but here, for example, 33 nm is selected.

【0056】なお、p型Zn1-p Mgp q Se1-q
ラッド層37上のp型ZnSv Se1-v 層38は、場合
に応じて、p型Zn1-p Mgp q Se1-q クラッド層
37に加えた第2のp型クラッド層としての機能、p型
Zn1-p Mgp q Se1-qクラッド層37との格子整
合をとる機能、ヒートシンク上へのレーザーチップのマ
ウントの際のチップ端面におけるはんだの這い上がりに
よる短絡を防止するためのスペーサ層としての機能など
のうちの一または二以上の機能を有する。p型Zn1-p
Mgp q Se1-q クラッド層37のMg組成比pおよ
びS組成比qとの兼ね合いもあるが、このp型ZnSv
Se1-v 層38のS組成比vは、0<v≦0.1、好ま
しくは0.06≦v≦0.08の範囲内に選ばれ、特
に、p型Zn1-p Mgp q Se1-q クラッド層37と
の格子整合をとるために最適なS組成比vは0.06で
ある。
The p-type ZnS v Se 1-v layer 38 on the p - type Zn 1-p Mg p S q Se 1-q cladding layer 37 may be a p-type Zn 1-p Mg p S layer depending on the case. functions as a second p-type cladding layer added to the q Se 1-q cladding layer 37, a function of lattice matching with the p-type Zn 1-p Mg p S q Se 1-q cladding layer 37, onto the heat sink It has one or two or more of the functions as a spacer layer for preventing a short circuit due to creeping up of solder on the chip end surface when mounting the laser chip. p-type Zn 1-p
Although there is a balance with the Mg composition ratio p and the S composition ratio q of the Mg p S q Se 1-q cladding layer 37, this p-type ZnS v
The S composition ratio v of the Se 1-v layer 38 is selected within the range of 0 <v ≦ 0.1, preferably 0.06 ≦ v ≦ 0.08, and in particular, p-type Zn 1-p Mg p S The optimum S composition ratio v for achieving lattice matching with the q Se 1 -q cladding layer 37 is 0.06.

【0057】上述のp型ZnTe/ZnSeMQW層4
0を設けるのは、p型ZnSeコンタクト層39とp型
ZnTeコンタクト層41とを直接接合すると、接合界
面において価電子帯に大きな不連続が生じ、これがp側
電極43からp型ZnTeコンタクト層41に注入され
る正孔に対する障壁となることから、この障壁を実効的
になくすためである。
The p-type ZnTe / ZnSe MQW layer 4 described above
The reason for providing 0 is that when the p-type ZnSe contact layer 39 and the p-type ZnTe contact layer 41 are directly bonded, a large discontinuity occurs in the valence band at the bonding interface, which is caused by the p-side electrode 43 to the p-type ZnTe contact layer 41. This is to effectively eliminate this barrier because it becomes a barrier to holes injected into the.

【0058】すなわち、p型ZnSe中のキャリア濃度
は通常は5×1017cm-3程度が上限であり、一方、p
型ZnTe中のキャリア濃度は1018cm-3以上とする
ことが可能である。また、p型ZnSe/p型ZnTe
界面における価電子帯の不連続の大きさは約0.5eV
である。このようなp型ZnSe/p型ZnTe接合の
価電子帯には、接合がステップ接合であると仮定する
と、p型ZnSe側に W=(2εφT /qNA 1/2 (1) の幅にわたってバンドの曲がりが生じる。ここで、εは
ZnSeの誘電率、φTはp型ZnSe/p型ZnTe
界面における価電子帯の不連続の大きさ(約0.5e
V)を表す。
That is, the upper limit of the carrier concentration in p-type ZnSe is usually 5 × 10 17 cm -3 , while p
The carrier concentration in the type ZnTe can be 10 18 cm −3 or more. In addition, p-type ZnSe / p-type ZnTe
The valence band discontinuity at the interface is about 0.5 eV
Is. The valence band of such a p-type ZnSe / p-type ZnTe junction, the junction is assumed to be a step junction, W = the p-type ZnSe side (2εφ T / qN A) 1/2 (1) Width The band is bent over. Here, ε is the dielectric constant of ZnSe, and φ T is p-type ZnSe / p-type ZnTe.
Size of discontinuity in valence band at interface (about 0.5e
V) is represented.

【0059】(1) 式を用いてこの場合のWを計算する
と、W=32nmとなる。このときに価電子帯の頂上が
p型ZnSe/p型ZnTe界面に垂直な方向に沿って
どのように変化するかを示したのが図10である。ただ
し、p型ZnSeおよびp型ZnTeのフェルミ準位は
価電子帯の頂上に一致すると近似している。図10に示
すように、この場合、p型ZnSeの価電子帯はp型Z
nTeに向かって、下(低エネルギー側)に曲がってい
る。この下に凸の価電子帯の変化は、p側電極43から
このp型ZnSe/p型ZnTe接合に注入された正孔
に対してポテンシャル障壁として働く。
When W is calculated in this case using the equation (1), W = 32 nm. FIG. 10 shows how the top of the valence band at this time changes along the direction perpendicular to the p-type ZnSe / p-type ZnTe interface. However, it is approximated that the Fermi levels of p-type ZnSe and p-type ZnTe coincide with the top of the valence band. As shown in FIG. 10, in this case, the valence band of p-type ZnSe is p-type Z.
It is bent downward (on the low energy side) toward nTe. The downward convex valence band change acts as a potential barrier for holes injected from the p-side electrode 43 into the p-type ZnSe / p-type ZnTe junction.

【0060】この問題は、p型ZnSeコンタクト層3
9とp型ZnTeコンタクト層41との間にp型ZnT
e/ZnSeMQW層40を設けることにより解決する
ことができる。このp型ZnTe/ZnSeMQW層4
0は具体的には例えば次のように設計される。
This problem is caused by the p-type ZnSe contact layer 3
9 and the p-type ZnTe contact layer 41 between the p-type ZnT
This can be solved by providing the e / ZnSe MQW layer 40. This p-type ZnTe / ZnSe MQW layer 4
0 is specifically designed as follows, for example.

【0061】図11は、p型ZnTeから成る量子井戸
層の両側をp型ZnSeから成る障壁層によりはさんだ
構造の単一量子井戸におけるp型ZnTeから成る量子
井戸の幅LW に対して第1量子準位E1 がどのように変
化するかを有限障壁の井戸型ポテンシャルに対する量子
力学的計算により求めた結果を示す。ただし、この計算
では、量子井戸層および障壁層における電子の質量とし
てp型ZnSeおよびp型ZnTe中の正孔の有効質量
h を想定して0.6m0 (m0 :真空中の電子の静止
質量)を用い、また、井戸の深さは0.5eVとしてい
る。
FIG. 11 shows the width L W of the quantum well made of p-type ZnTe in a single quantum well having a structure in which a quantum well layer made of p-type ZnTe is sandwiched by barrier layers made of p-type ZnSe. The results obtained by quantum mechanical calculation for the well-type potential of the finite barrier show how the one quantum level E 1 changes. However, in this calculation, assuming the effective mass m h of holes in p-type ZnSe and p-type ZnTe as the mass of electrons in the quantum well layer and the barrier layer, 0.6 m 0 (m 0 : Static mass) and the well depth is 0.5 eV.

【0062】図11より、量子井戸の幅LW を小さくす
ることにより、量子井戸内に形成される第1量子準位E
1 を高くすることができることがわかる。p型ZnTe
/ZnSeMQW層40はこのことを利用して設計され
る。
From FIG. 11, the first quantum level E formed in the quantum well is reduced by reducing the width L W of the quantum well.
It turns out that 1 can be raised. p-type ZnTe
The / ZnSeMQW layer 40 is designed by utilizing this fact.

【0063】この場合、p型ZnSe/p型ZnTe界
面からp型ZnSe側に、幅Wにわたって生じるバンド
の曲がりは、p型ZnSe/p型ZnTe界面からの距
離x(図10)の二次関数 φ(x)=φT {1−(x/W)2 } (2) で与えられる。従って、p型ZnTe/ZnSeMQW
層40の設計は、 (2)式に基づいて、p型ZnTeか
ら成る量子井戸層のそれぞれに形成される第1量子準位
1 がp型ZnSeおよびp型ZnTeの価電子帯の頂
上のエネルギーと一致し、しかも互いに等しくなるよう
にLW を段階的に変えることにより行うことができる。
In this case, the band bending generated over the width W from the p-type ZnSe / p-type ZnTe interface to the p-type ZnSe side is a quadratic function of the distance x from the p-type ZnSe / p-type ZnTe interface (FIG. 10). φ (x) = φ T {1- (x / W) 2 } (2) Therefore, p-type ZnTe / ZnSeMQW
The layer 40 is designed based on the equation (2) such that the first quantum level E 1 formed in each of the quantum well layers made of p-type ZnTe is at the top of the valence band of p-type ZnSe and p-type ZnTe. This can be done by stepwise changing L W so that it matches the energy and is equal to each other.

【0064】図12は、p型ZnTe/ZnSeMQW
層40におけるp型ZnSeから成る障壁層の幅LB
2nmとした場合の量子井戸幅Lw の設計例を示す。こ
の場合、p型ZnSeコンタクト層39のアクセプタ濃
度NA は5×1017cm-3とし、p型ZnTeコンタク
ト層41のアクセプタ濃度NA は1×1019cm-3とし
ている。図12に示すように、この場合には、合計で7
個の量子井戸の幅Lwを、その第1量子準位E1 がp型
ZnSeおよびp型ZnTeのフェルミ準位と一致する
ように、p型ZnSeコンタクト層39からp型ZnT
eコンタクト層41に向かってLw =0.3nm、0.
4nm、0.5nm、0.6nm、0.8nm、1.1
nm、1.7nmと変化させている。
FIG. 12 shows p-type ZnTe / ZnSeMQW.
A design example of the quantum well width L w when the width L B of the p-type ZnSe barrier layer in the layer 40 is 2 nm is shown. In this case, the acceptor concentration N A of the p-type ZnSe contact layer 39 is 5 × 10 17 cm −3, and the acceptor concentration N A of the p-type ZnTe contact layer 41 is 1 × 10 19 cm −3 . As shown in FIG. 12, in this case, the total is 7
The width L w of each quantum well is set from the p-type ZnSe contact layer 39 to the p-type ZnT so that the first quantum level E 1 thereof matches the Fermi level of p-type ZnSe and p-type ZnTe.
e toward the e contact layer 41, L w = 0.3 nm, 0.
4 nm, 0.5 nm, 0.6 nm, 0.8 nm, 1.1
nm and 1.7 nm.

【0065】なお、量子井戸の幅Lw の設計に当たって
は、厳密には、それぞれの量子井戸の準位は相互に結合
しているためにそれらの相互作用を考慮する必要があ
り、また、量子井戸層と障壁層との格子不整合による歪
みの効果も取り入れなければならないが、多重量子井戸
の量子準位を図12のようにフラットに設定することは
原理的に十分可能である。
Strictly speaking, when designing the width L w of the quantum well, since the levels of the quantum wells are mutually coupled, it is necessary to consider their interaction. Although the effect of strain due to lattice mismatch between the well layer and the barrier layer must be taken into consideration, it is theoretically possible to set the quantum level of the multiple quantum well flat as shown in FIG.

【0066】図12において、p型ZnTeに注入され
た正孔は、p型ZnTe/ZnSeMQW層40のそれ
ぞれの量子井戸に形成された第1量子準位E1 を介して
共鳴トンネリングによりp型ZnSe側に流れることが
できるので、p型ZnSe/p型ZnTe界面のポテン
シャル障壁は実効的になくなる。
In FIG. 12, the holes injected into the p-type ZnTe are resonantly tunneled through the first quantum level E 1 formed in each quantum well of the p-type ZnTe / ZnSe MQW layer 40 to cause p-type ZnSe. Since it can flow to the side, the potential barrier at the p-type ZnSe / p-type ZnTe interface effectively disappears.

【0067】以上のように、この第2実施例によれば、
第1実施例と同様に、II族元素の原料およびVI族元
素の原料のうちの一方の供給中断により成長中断を行う
工程を有することにより、レーザー構造を形成する各層
のアクセプタ濃度またはドナー濃度を十分に高くするこ
とができ、これによって短波長で発光可能でしかも低し
きい値電流密度の高性能の半導体レーザーを実現するこ
とが可能である。より具体的には、例えば、室温におい
て連続発振可能な緑色発光の半導体レーザーを実現する
ことが可能である。また、レーザー発振に必要な印加電
圧の低減を図ることも可能である。
As described above, according to this second embodiment,
Similar to the first embodiment, by including the step of interrupting the growth by interrupting the supply of one of the group II element raw material and the group VI element raw material, the acceptor concentration or donor concentration of each layer forming the laser structure can be adjusted. It can be made sufficiently high, which makes it possible to realize a high-performance semiconductor laser capable of emitting light at a short wavelength and having a low threshold current density. More specifically, for example, it is possible to realize a green-emitting semiconductor laser capable of continuous oscillation at room temperature. It is also possible to reduce the applied voltage required for laser oscillation.

【0068】以上、この発明の実施例について具体的に
説明したが、この発明は、上述の実施例に限定されるも
のではなく、この発明の技術的思想に基づく各種の変形
が可能である。
The embodiments of the present invention have been specifically described above, but the present invention is not limited to the above-mentioned embodiments, and various modifications can be made based on the technical idea of the present invention.

【0069】例えば、上述の第2実施例においては、S
CH構造を有する半導体レーザーの製造にこの発明を適
用した場合について説明したが、この発明は、DH構造
(Double Heterostructure)を有する半導体レーザーの
製造に適用することも可能である。
For example, in the second embodiment described above, S
The case where the present invention is applied to the manufacture of a semiconductor laser having a CH structure has been described, but the present invention can also be applied to the manufacture of a semiconductor laser having a DH structure (Double Heterostructure).

【0070】さらに、上述の第2実施例においては、半
導体レーザーの製造にこの発明を適用した場合について
説明したが、この発明は、II−VI族化合物半導体を
用いた発光ダイオードの製造に適用することも可能であ
り、これらの発光素子以外のII−VI族化合物半導体
を用いた各種の半導体装置の製造に適用することも可能
である。
Further, in the above-mentioned second embodiment, the case where the present invention is applied to the manufacture of the semiconductor laser has been described, but the present invention is applied to the manufacture of the light emitting diode using the II-VI group compound semiconductor. It is also possible to apply it to the manufacture of various semiconductor devices using II-VI group compound semiconductors other than these light emitting elements.

【0071】なお、上述の第1実施例および第2実施例
においては、化合物半導体基板としてGaAs基板を用
いているが、この化合物半導体基板としては、例えばG
aP基板などを用いてもよい。
In the first and second embodiments described above, a GaAs substrate is used as the compound semiconductor substrate, and the compound semiconductor substrate is, for example, G
An aP substrate or the like may be used.

【0072】[0072]

【発明の効果】以上述べたように、この発明によれば、
II族元素の原料およびVI族元素の原料のうちの一方
の供給中断により成長中断を行う工程を有することによ
り、アクセプタ濃度またはドナー濃度が十分に高いp型
またはn型のII−VI族化合物半導体の成長を行うこ
とができる。
As described above, according to the present invention,
A p-type or n-type II-VI group compound semiconductor having a sufficiently high acceptor concentration or donor concentration is provided by having a step of interrupting the growth by interrupting the supply of one of the group II element raw material and the group VI element raw material. Can grow.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】この発明の第1実施例において用いるMOCV
D装置の構成を示す略線図である。
FIG. 1 is a MOCV used in a first embodiment of the present invention.
It is an approximate line figure showing the composition of D device.

【図2】この発明の第1実施例によるp型ZnSeの成
長方法を説明するためのシーケンス図である。
FIG. 2 is a sequence diagram for explaining a method for growing p-type ZnSe according to the first embodiment of the present invention.

【図3】この発明の第1実施例によるp型ZnSeの成
長方法を説明するための断面図である。
FIG. 3 is a sectional view illustrating a method of growing p-type ZnSe according to the first embodiment of the present invention.

【図4】この発明の第1実施例によるp型ZnSeの成
長方法により成長されたp型ZnSe層のフォトルミネ
ッセンススペクトルの測定結果の一例を示すグラフであ
る。
FIG. 4 is a graph showing an example of measurement results of photoluminescence spectra of a p-type ZnSe layer grown by the p-type ZnSe growth method according to the first embodiment of the present invention.

【図5】従来のp型ZnSeの成長方法を説明するため
のシーケンス図である。
FIG. 5 is a sequence diagram for explaining a conventional p-type ZnSe growth method.

【図6】従来のp型ZnSeの成長方法を説明するため
の断面図である。
FIG. 6 is a cross-sectional view for explaining a conventional p-type ZnSe growth method.

【図7】従来のp型ZnSeの成長方法により成長され
たp型ZnSe層のフォトルミネッセンススペクトルの
測定結果の一例を示すグラフである。
FIG. 7 is a graph showing an example of measurement results of photoluminescence spectra of a p-type ZnSe layer grown by a conventional p-type ZnSe growth method.

【図8】この発明の第2実施例による半導体レーザーの
製造方法により製造された半導体レーザーの共振器長方
向に垂直な断面図である。
FIG. 8 is a sectional view of a semiconductor laser manufactured by the method for manufacturing a semiconductor laser according to a second embodiment of the present invention, the cross section being perpendicular to the cavity length direction.

【図9】この発明の第2実施例による半導体レーザーの
製造方法により製造された半導体レーザーの共振器長方
向に平行な断面図である。
FIG. 9 is a sectional view parallel to the cavity length direction of a semiconductor laser manufactured by the method for manufacturing a semiconductor laser according to the second embodiment of the present invention.

【図10】p型ZnSe/p型ZnTe界面の近傍の価
電子帯を示すエネルギーバンド図である。
FIG. 10 is an energy band diagram showing a valence band near the p-type ZnSe / p-type ZnTe interface.

【図11】p型ZnTeから成る量子井戸の幅Lw に対
する量子井戸の第1量子準位E1の変化を示すグラフで
ある。
FIG. 11 is a graph showing changes in the first quantum level E 1 of the quantum well with respect to the width L w of the quantum well made of p-type ZnTe.

【図12】この発明の第2実施例による半導体レーザー
におけるp型ZnTe/ZnSeMQW層の設計例を示
す略線図である。
FIG. 12 is a schematic diagram showing a design example of a p-type ZnTe / ZnSe MQW layer in a semiconductor laser according to a second embodiment of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

2、3、4 バブラ 5 反応管ライン 6 反応管 7 サセプタ 8 基板 9 ベントライン 21 GaAs基板 23 ZnおよびNの吸着層 24 ZnSe:N層 31 n型GaAs基板 32 n型ZnSeバッファ層 33 n型Zn1-p Mgp q Se1-q クラッド層 34 n型ZnSe光導波層 35 活性層 36 p型ZnSe光導波層 37 p型Zn1-p Mgp q Se1-q クラッド層 38 p型ZnSv Se1-v 層 39 p型ZnSeコンタクト層 40 p型ZnTe/ZnSeMQW層 41 p型ZnTeコンタクト層 42 絶縁層 43 p側電極 44 n側電極2, 3, 4 Bubbler 5 Reaction tube line 6 Reaction tube 7 Susceptor 8 Substrate 9 Vent line 21 GaAs substrate 23 Adsorption layer of Zn and N 24 ZnSe: N layer 31 n-type GaAs substrate 32 n-type ZnSe buffer layer 33 n-type Zn 1-p Mg p S q Se 1-q clad layer 34 n-type ZnSe optical waveguide layer 35 active layer 36 p-type ZnSe optical waveguide layer 37 p-type Zn 1-p Mg p S q Se 1-q clad layer 38 p-type ZnS v Se 1-v layer 39 p-type ZnSe contact layer 40 p-type ZnTe / ZnSe MQW layer 41 p-type ZnTe contact layer 42 insulating layer 43 p-side electrode 44 n-side electrode

Claims (10)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 II族元素の原料、VI族元素の原料お
よびドーパントを用いた気相成長法によりII−VI族
化合物半導体の成長を行うようにしたII−VI族化合
物半導体の成長方法において、 上記II族元素の原料および上記VI族元素の原料のう
ちの一方の供給中断により成長中断を行う工程を有する
ことを特徴とするII−VI族化合物半導体の成長方
法。
1. A method for growing a II-VI group compound semiconductor, wherein a II-VI group compound semiconductor is grown by a vapor phase growth method using a group II element material, a VI group element material and a dopant. A method for growing a II-VI compound semiconductor, comprising a step of interrupting the growth by interrupting the supply of one of the group II element raw material and the group VI element raw material.
【請求項2】 上記II族元素の原料の供給および上記
ドーパントの供給を維持し、上記VI族元素の原料の供
給中断により上記成長中断を行うようにしたことを特徴
とする請求項1記載のII−VI族化合物半導体の成長
方法。
2. The growth is interrupted by maintaining the supply of the raw material of the group II element and the supply of the dopant and interrupting the supply of the raw material of the group VI element. II-VI compound semiconductor growth method.
【請求項3】 上記VI族元素の原料の供給および上記
ドーパントの供給を維持し、上記II族元素の原料の供
給中断により上記成長中断を行うようにしたことを特徴
とする請求項1記載のII−VI族化合物半導体の成長
方法。
3. The method according to claim 1, wherein the supply of the raw material of the group VI element and the supply of the dopant are maintained and the growth is interrupted by interrupting the supply of the raw material of the group II element. II-VI compound semiconductor growth method.
【請求項4】 上記II族元素の原料のみの供給を行っ
た後、上記II族元素の原料の供給を中断し、上記ドー
パントのみの供給を行うようにしたことを特徴とする請
求項1記載のII−VI族化合物半導体の成長方法。
4. The supply of only the raw material of the group II element, and then the supply of the raw material of the group II element, and the supply of only the dopant. II-VI compound semiconductor growth method of
【請求項5】 上記VI族元素の原料のみの供給を行っ
た後、上記VI族元素の原料の供給を中断し、上記ドー
パントのみの供給を行うようにしたことを特徴とする請
求項1記載のII−VI族化合物半導体の成長方法。
5. The method according to claim 1, wherein after the raw material of the group VI element alone is supplied, the feed of the raw material of the group VI element is interrupted and only the dopant is supplied. II-VI compound semiconductor growth method of
【請求項6】 上記VI族元素の原料の供給および上記
ドーパントの供給を同時に行わないことにより上記VI
族元素の原料と上記ドーパントとの反応副生成物が生成
されないようにしたことを特徴とする請求項1記載のI
I−VI族化合物半導体の成長方法。
6. The VI according to claim 5, wherein the supply of the raw material of the VI group element and the supply of the dopant are not simultaneously performed.
2. The I according to claim 1, wherein a reaction by-product between the group element source material and the dopant is not formed.
Method for growing group I-VI compound semiconductor.
【請求項7】 上記II族元素の原料の供給および上記
ドーパントの供給を同時に行わないことにより上記II
族元素の原料と上記ドーパントとの反応副生成物が生成
されないようにしたことを特徴とする請求項1記載のI
I−VI族化合物半導体の成長方法。
7. The above II by not simultaneously supplying the raw material of the II group element and the dopant.
2. The I according to claim 1, wherein a reaction by-product between the group element source material and the dopant is not formed.
Method for growing group I-VI compound semiconductor.
【請求項8】 上記ドーパントは窒素を含むp型ドーパ
ントであることを特徴とする請求項2、4または6記載
のII−VI族化合物半導体の成長方法。
8. The method for growing a II-VI group compound semiconductor according to claim 2, 4, or 6, wherein the dopant is a p-type dopant containing nitrogen.
【請求項9】 上記ドーパントはリチウムまたはナトリ
ウムを含むp型ドーパントであることを特徴とする請求
項3、5または7記載のII−VI族化合物半導体の成
長方法。
9. The method for growing a II-VI group compound semiconductor according to claim 3, 5 or 7, wherein the dopant is a p-type dopant containing lithium or sodium.
【請求項10】 上記気相成長法は有機金属化学気相成
長法またはガス原料を用いた分子線エピタキシー法であ
ることを特徴とする請求項1〜9のいずれか一項記載の
II−VI族化合物半導体の成長方法。
10. The II-VI according to claim 1, wherein the vapor phase growth method is a metal organic chemical vapor deposition method or a molecular beam epitaxy method using a gas source. Method for growing group compound semiconductor.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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WO2000016411A1 (en) * 1998-09-10 2000-03-23 Rohm Co., Ltd. Semiconductor light-emitting device and method for manufacturing the same
JP2014194964A (en) * 2013-03-28 2014-10-09 Tokyo Electron Ltd Control method of gas supply device and substrate processing system

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