JPH09260781A - 半導体発光素子及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 高バイアス駆動時においても光出力飽和の少
ない半導体発光素子を実現する。 【解決手段】 n-InP基板の上に、最上層にp-InGaAsコ
ンタクト層を有する埋め込み型へテロ構造を形成した後
に、p-InGaAsコンタクト層の上にPt層、Ti層、Pt層から
成る金属多層膜を順次蒸着し、アニールを行ってｐ型電
極に含まれるコンタクト電極層を形成する。さらに、全
面に金属多層膜を蒸着し、最後にｎ型電極を形成する。
このように、ｐ型電極に含まれるコンタクト電極層をPt
層、Ti層及びPt層を順次積層した構造にすることによ
り、コンタクト抵抗が低減される。この結果、高バイア
ス駆動時においても発熱が小さくなり、光出力の飽和が
少ない高出力半導体発光素子が実現される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、半導体発光素子及
びその製造方法に関し、詳しくは、低抵抗で且つ高い信
頼性を有する電極構造を備えた半導体レーザなどの半導
体発光素子及びその製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来のＩｎＰ系半導体レーザの構造の一
例を、図９（ａ）に示す（石野ら、１９９０年電子情報
通信学会秋季全国大会、Ｃ−９５）。

【０００３】この半導体レーザ９００の構造の形成にあ
たっては、まずｎ−ＩｎＰ基板９０１の上に、ｎ−Ｉｎ
Ｐクラッド層９０２、ＩｎＧａＡｓ活性層９０３、及び
ｐ−ＩｎＰクラッド層９０４を順次成長させ、その後に
メサストライプ９２０をエッチングにより形成する。そ
の後に、液相エピタキシャル成長法或いは気相エピタキ
シャル成長法により、ｐ−ＩｎＰ電流ブロック層９０５
及びｎ−ＩｎＰ電流ブロック層９０６をメサストライプ
９２０の両側面に成長させる。さらに、メサストライプ
９２０ならびにｐ型及びｎ型電流ブロック層９０５及び
９０６の上に、ｐ−ＩｎＰ埋め込み層９０７及びｐ−Ｉ
ｎＧａＡｓＰコンタクト層９０８を成長させて、埋め込
み型へテロ構造を形成する。

【０００４】次に、ｐ型コンタクト層９０８の上にｐ型
電極９０９を形成した後に、金属多層膜９１０をｐ型電
極９０９の上面の全体に蒸着する。最後に、ｎ−ＩｎＰ
基板９０１の裏面にｎ型電極９１１を形成して、半導体
レーザ９００が完成する。

【０００５】以上の工程で作製された半導体レーザ素子
９００の動作時には、その放熱特性を向上させるため
に、図９（ｂ）に示すようにヒートシンク９１２にはん
だ材９１３を介してジャンクションダウンで取り付けら
れる。

【０００６】半導体レーザ素子の放熱特性を決める主要
因の一つとして、ｐ型電極の構造がある。一般にｐ型電
極としては、コンタクト層との間のオーミックコンタク
トを得るための層（以下、「コンタクト電極層」と称す
る）としてＡｕ及びＺｎの合金を用いるアロイ電極、或
いは、コンタクト層の上にＴｉ層及びＰｔ層を順次形成
してコンタクト電極層とするノンアロイ電極が用いられ
ている。ノンアロイ電極を使用すれば、アロイ電極の場
合に比べて、熱伝導率の悪いコンタクト層を薄くするこ
とが可能であり、素子の放熱特性が向上する等のメリッ
トが得られる。

【０００７】また、電子デバイス、具体的にはヘテロジ
ャンクション・バイポーラ・トランジスタ（ＨＢＴ）の
分野においては、ｐ−ＩｎＧａＡｓコンタクト層を４×
１０¹⁹ｃｍ^-3と高濃度にドーピングするとともに、コン
タクト層とＴｉ層との間にＰｔ層を設けることによっ
て、低抵抗のオーミックコンタクトを実現し得ることが
報告されている(寺野ら、１９９５年春季応用物理学関
係連合講演会、３１ａ−ＺＮ−３)。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】しかし、ｐ型電極に含
まれるコンタクト電極層としてp型コンタクト層の上に
Ｔｉ層及びＰｔ層を順次積層したＴｉ／Ｐｔ構造では、
オーミックコンタクトが実現されるものの、十分に低い
コンタクト抵抗が得られない。そのため、Ｔｉ／Ｐｔ構
造をコンタクト電極層として用いている半導体レーザを
高バイアス電流で駆動すると、発生するジュール熱の量
が大きくなってレーザ素子内部の温度が上昇して、レー
ザ光出力の飽和が顕著となる。従って、高バイアス駆動
される半導体レーザにおいては、コンタクト抵抗をさら
に下げる必要がある。

【０００９】そのための解決策の一つとして、コンタク
ト層のドーピング濃度を高くすることがある。実際に、
ＨＢＴなどの電子デバイスの分野では、上記の解決策が
適用可能である。しかし、半導体レーザを含む半導体発
光素子の分野では、上述のようにコンタクト層のドーピ
ング濃度を上げると、ドーパントの活性層への拡散によ
り半導体レーザの寿命が劣化する可能性がある。

【００１０】本発明は上記課題を解決するためになされ
たものであり、その目的は、（１）コンタクト層のドー
ピング濃度を素子の寿命劣化が生じないレベルに抑えな
がら、低抵抗のオーミックコンタクトを実現できる電極
構造を有する半導体レーザなどの半導体発光素子を提供
すること、及び（２）上記のような半導体発光素子の製
造方法を提供すること、である。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明の半導体発光素子
は、コンタクト電極層を含むｐ型電極を備え、該コンタ
クト電極層が少なくともＰｔ層を含んでおり、そのこと
により上記目的を達成する。

【００１２】ある実施形態では、少なくともｎ型クラッ
ド層と活性層とｐ型クラッド層とを含む積層構造と、該
積層構造の上側に形成されたｐ型コンタクト層と、をさ
らに備え、前記コンタクト電極層は該ｐ型コンタクト層
の上に形成されている。ある場合には、基板上に形成さ
れた、前記積層構造を含むメサストライプと、該メサス
トライプの両側に形成された電流ブロック層と、該メサ
ストライプ及び該電流ブロック層の上に形成されたｐ型
埋め込み層と、をさらに備え、前記ｐ型コンタクト層は
該ｐ型埋め込み層の上に形成されている、埋め込み型構
造を有している。或いは、前記積層構造に含まれる前記
ｎ型クラッド層及び前記活性層は基板上に形成され、前
記ｐ型クラッド層及び前記ｐ型コンタクト層は該活性層
の上に形成されたリッジに含まれている、リッジ型構造
を有している。

【００１３】ある実施形態では、前記ｐ型コンタクト層
がｐ型ＩｎＧａＡｓで形成されており、そのドーピング
濃度が約５×１０¹⁸ｃｍ^-3〜約１×１０¹⁹ｃｍ^-3の範囲
内に設定されている。

【００１４】他の実施形態では、前記ｐ型コンタクト層
がｐ型ＩｎＧａＡｓで形成されており、その厚さが、前
記ｐ型コンタクト電極層と該ｐ型コンタクト層との間の
金属−半導体接触により形成される空乏層の厚さ以上で
ある。

【００１５】好ましくは、前記Ｐｔ層が前記ｐ型コンタ
クト電極層に接触している。

【００１６】ある実施形態では、前記コンタクト電極層
が、前記Ｐｔ層の上に積層されたＴｉ層をさらに含んで
いる。

【００１７】他の実施形態では、前記コンタクト電極層
が、前記Ｐｔ層の上に積層されたＴｉ層と該Ｔｉ層の上
に積層された他のＰｔ層とをさらに含んでいる。

【００１８】本発明の他の局面によれば、半導体発光素
子が、ｐ型コンタクト層と、該ｐ型コンタクト層の上に
形成された、コンタクト電極層を含むｐ型電極と、を備
え、該コンタクト電極層が、半導体材料及び絶縁膜に対
して密着性のよい金属から形成された金属層と、該金属
層の上に形成されたＰｔ層と、を少なくとも含んでい
て、そのことにより上記目的が達成される。

【００１９】好ましくは、前記金属層がＮｉ層である。

【００２０】ある実施形態では、前記コンタクト電極層
が、前記Ｐｔ層の上に積層されたＴｉ層をさらに含んで
いる。

【００２１】他の実施形態では、前記コンタクト電極層
が、前記Ｐｔ層の上に積層されたＴｉ層と該Ｔｉ層の上
に積層された他のＰｔ層とをさらに含んでいる。

【００２２】本発明のさらに他の局面によれば、半導体
発光素子が、ｐ型コンタクト層と、該ｐ型コンタクト層
の上に形成された、コンタクト電極層を含むｐ型電極
と、を備え、該コンタクト電極層が少なくともＰｔ層を
含んでおり、そのことにより上記の目的が達成される。

【００２３】ある実施形態では、前記ｐ型コンタクト層
がＧａＡｓから形成されている。

【００２４】他の実施形態では、前記ｐ型コンタクト層
がＧａＩｎＰから形成されている。

【００２５】さらに他の実施形態では、前記ｐ型コンタ
クト層がＧａＮから形成されている。

【００２６】さらに他の実施形態では、前記ｐ型コンタ
クト層がＡｌＧａＩｎＮから形成されている。

【００２７】好ましくは、前記Ｐｔ層が前記ｐ型コンタ
クト電極層に接触している。

【００２８】ある実施形態では、前記コンタクト電極層
が、前記Ｐｔ層の上に積層されたＴｉ層をさらに含んで
いる。

【００２９】他の実施形態では、前記コンタクト電極層
が、前記Ｐｔ層の上に積層されたＴｉ層と該Ｔｉ層の上
に積層された他のＰｔ層とをさらに含んでいる。

【００３０】本発明のさらに他の局面によれば、半導体
発光素子が、活性層と、該活性層の上にストライプ状に
形成された第１導電型のＡｌＧａＩｎＰ第１クラッド層
と、該活性層の下に形成された第２導電型のＡｌＧａＩ
ｎＰ第２クラッド層と、該ストライプ状の第１クラッド
層の両側に形成された電流ブロック層と、該第１クラッ
ド層及び該電流ブロック層の上に形成されたコンタクト
層と、該コンタクト層の上に形成された、コンタクト電
極層を含む電極と、を備え、該コンタクト電極層が少な
くともＰｔ層を含んでおり、そのことにより上記目的が
達成される。

【００３１】好ましくは、前記Ｐｔ層が前記ｐ型コンタ
クト電極層に接触している。

【００３２】ある実施形態では、前記コンタクト電極層
が、前記Ｐｔ層の上に積層されたＴｉ層をさらに含んで
いる。

【００３３】他の実施形態では、前記コンタクト電極層
が、前記Ｐｔ層の上に積層されたＴｉ層と該Ｔｉ層の上
に積層された他のＰｔ層とをさらに含んでいる。

【００３４】本発明のさらに他の局面によれば、半導体
発光素子が、基板と、該基板の上に形成されたバッファ
層と、該バッファ層の上側に形成されたＡｌＧａＩｎＮ
活性層と、該活性層を上下から挟み込むように形成さ
れ、該活性層よりも大きいバンドギャップエネルギーを
有するＡｌＧａＩｎＮ上部及び下部クラッド層と、該上
部クラッド層の上に形成された、窒素をＶ族元素として
含有するIII−Ｖ族化合物半導体材料からなるコンタク
ト層と、該コンタクト層の上に形成された、コンタクト
電極層を含む電極と、を備え、該コンタクト電極層が少
なくともＰｔ層を含んでいて、そのことにより上記目的
が達成される。

【００３５】好ましくは、前記Ｐｔ層が前記ｐ型コンタ
クト電極層に接触している。

【００３６】ある実施形態では、前記コンタクト電極層
が、前記Ｐｔ層の上に積層されたＴｉ層をさらに含んで
いる。

【００３７】他の実施形態では、前記コンタクト電極層
が、前記Ｐｔ層の上に積層されたＴｉ層と該Ｔｉ層の上
に積層された他のＰｔ層とをさらに含んでいる。

【００３８】本発明の半導体発光素子の製造方法は、基
板上に半導体材料からなる積層構造を形成する工程と、
該積層構造の上側にｐ型コンタクト層を形成する工程
と、該ｐ型コンタクト層の上にレジストを塗布する工程
と、該ｐ型コンタクト層の第１の領域のみから該レジス
トを除去する工程と、該レジスト及び該第１の領域の該
ｐ型コンタクト層の上に、該ｐ型コンタクト層に接触す
るＰｔ層を少なくとも含むコンタクト電極層を形成する
工程と、リフトオフにより該第１の領域以外から該コン
タクト電極層と該レジストとを除去して、該第１の領域
に、該コンタクト電極層を含むｐ型電極を形成する工程
と、を包含しており、そのことにより上記目的が達成さ
れる。

【００３９】ある実施形態では、前記積層構造にメサス
トライプ構造を形成する工程と、該メサストライプの両
側に電流ブロック層を形成する工程と、該電流ブロック
層の上にｐ型埋め込み層を形成する工程と、をさらに包
含し、前記ｐ型コンタクト層を該ｐ型埋め込み層の上に
形成する。

【００４０】他の実施形態では、前記ｐ型コンタクト層
に絶縁膜でマスクを形成する工程と、該マスクを利用し
て、前記ｐ型クラッド層及び前記ｐ型コンタクト層を含
むリッジを形成する工程と、をさらに包含する。

【００４１】ある実施形態では、前記Ｐｔ層の上にＴｉ
層を形成する工程をさらに包含する。

【００４２】他の実施形態では、前記Ｐｔ層の上にＴｉ
層を形成する工程と、該Ｔｉ層の上に他のＰｔ層を形成
する工程と、をさらに包含する。

【００４３】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を添付
の図面を参照して説明する。

【００４４】(第１の実施形態)図１（ａ）〜（ｄ）は、
本発明の第１の実施形態における半導体発光素子、具体
的には埋め込み型構造を有する半導体レーザ１００の構
造及び製造工程を示す断面図である。

【００４５】半導体レーザ１００の製造にあたっては、
まず図１（ａ）に示すように、ｎ−ＩｎＰ基板１０１の
上に、厚さ約５μｍのｎ−ＩｎＰクラッド層１０２、厚
さ約５００ｎｍのｎ−ＩｎＧａＡｓＰ光導波路層１０
３、厚さ約５ｎｍのＩｎＧａＡｓＰ井戸層と厚さ約１０
ｎｍのＩｎＧａＡｓＰバリア層との５ペアから成る多重
量子井戸活性層１０４、厚さ約５００ｎｍのｐ−ＩｎＧ
ａＡｓＰ光導波路層１０５、及び厚さ約０．５μｍのｐ
−ＩｎＰクラッド層１０６を順次エピタキシャル成長さ
せて、半導体積層構造を形成する。次に、フォトリソグ
ラフ及びエッチングにより、上記で形成された半導体積
層構造に幅約２μｍのメサストライプ１２０を形成す
る。その後に、液相エピタキシャル成長法により、メサ
ストライプ１２０の両側の領域にｐ−ＩｎＰ電流ブロッ
ク層１０７及びｎ−ＩｎＰ電流ブロック層１０８を成長
させる。さらに、メサストライプ１２０ならびにｐ型及
びｎ型電流ブロック層１０７及び１０８の上にｐ−Ｉｎ
Ｐ埋め込み層１０９及び厚さ約０．２μｍのｐ−ＩｎＧ
ａＡｓコンタクト層１１０を順次成長させて、埋め込み
型へテロ構造を形成する。

【００４６】次に、図１（ｂ）に示すように、ｐ−Ｉｎ
ＧａＡｓコンタクト層１１０の上に、厚さ約１０ｎｍの
Ｐｔ層１１１、厚さ約５０ｎｍのＴｉ層１１２、及び厚
さ約５０ｎｍの他のＰｔ層１１３から成る金属多層膜を
順次蒸着した後に、アニール処理を行ってｐ型電極に含
まれるコンタクト電極層（厚さ約１１０ｎｍ）１３０を
形成する。

【００４７】次に、図１（ｃ）に示すように、コンタク
ト電極層１３０の最上層であるＰｔ層１１３の上面の全
体に、Ｔｉ層、Ｐｔ層及びＡｕ層から構成される金属多
層膜１１４を蒸着する。最後に、ｎ−ＩｎＰ基板１０１
の裏面に、Ａｕ層、Ｓｎ層、Ｃｒ層、Ｐｔ層、及びＡｕ
層から成るｎ型電極１１５を形成して、半導体レーザ１
００が完成する。

【００４８】以上の工程で作製された半導体レーザ素子
１００の動作時には、その放熱特性を向上させるため
に、図１（ｄ）に示すようにヒートシンク１１６にはん
だ材１１７を介してジャンクションダウンで取り付けら
れる。

【００４９】金属多層膜１１４に含まれるＴｉ層は、コ
ンタクト電極層１３０に含まれるＰｔ層に対する密着性
が良いために用いられているが、十分な密着性が得られ
る場合には他の金属層で置き換えることもできる。例え
ば、Ｔｉ層の代わりにＣｒ層を用いることができる。一
方、金属多層膜１１４に含まれるＰｔ層は、ヒートシン
ク１１６へボンディングする際に、はんだ材１１７の金
属が半導体レーザ１００を構成する半導体層の内部へ侵
入することを防ぐために設けられている。この目的を満
たすことができれば、使用する金属の種類或いは形成す
る層の厚みを変えても良い。また、はんだ材１１７の侵
入が生じない条件であれば、金属多層膜１１４からＰｔ
層を省略することもできる。

【００５０】上記の構成を有する半導体レーザ１００に
おいて、ｐ−ＩｎＧａＡｓコンタクト層１１０のドーピ
ング濃度は、典型的には約８×１０¹⁸ｃｍ^-3とする。半
導体レーザでは、コンタクト層のドーピング濃度が約１
×１０¹⁹ｃｍ^-3を超えると、キャリアの拡散の問題など
から長期信頼性に悪影響が及ぶことが懸念される。一
方、コンタクト層のドーピング濃度が約５×１０¹⁸ｃｍ
^-3以下になると、十分に低いコンタクト抵抗を有するオ
ーミックコンタクトが得られにくい。従って、ｐ−Ｉｎ
ＧａＡｓコンタクト層１１０のドーピング濃度は、約５
×１０¹⁸ｃｍ^-3〜約１×１０¹⁹ｃｍ^-3の範囲内に設定す
ることが好ましい。

【００５１】図２は、本願の発明者らによって行われた
実験によって得られた、ドーピング濃度が約８×１０¹⁸
ｃｍ^-3であるｐ−ＩｎＧａＡｓコンタクト層について、
コンタクト電極層のコンタクト抵抗率と、コンタクト電
極層を形成するためのアニール処理温度との関係を示す
グラフである。

【００５２】これより、従来技術によるＴｉ／Ｐｔコン
タクト電極層では、約５００℃以下のアニール温度に対
して、コンタクト抵抗率は約１×１０^-4Ω・ｃｍ²であ
る。それに対して、本実施形態の半導体レーザ１００で
使用しているＰｔ／Ｔｉ／Ｐｔコンタクト電極層の場合
には、コンタクト抵抗率は約１×１０^-5Ω・ｃｍ²以下
になり、従来技術のＴｉ／Ｐｔコンタクト電極層に比べ
て１桁程度低い値が得られる。

【００５３】次に、図３は、本願の発明者らによって行
われた実験によって得られた、コンタクト電極層のコン
タクト抵抗率とｐ−ＩｎＧａＡｓコンタクト層のドーピ
ング濃度との関係を示すグラフである。

【００５４】半導体レーザではコンタクト抵抗率を約１
×１０^-5Ω・ｃｍ²以下にすることが好ましいが、その
ためには、従来のＴｉ／Ｐｔコンタクト電極層を使用す
る場合にはｐ−ＩｎＧａＡｓコンタクト層のドーピング
濃度を約１×１０¹⁹ｃｍ^-3以上にする必要がある。それ
に対して、本実施形態の半導体レーザ１００で使用して
いるＰｔ／Ｔｉ／Ｐｔコンタクト電極層の場合には、上
記のコンタクト抵抗率を得るためには、ｐ−ＩｎＧａＡ
ｓコンタクト層のドーピング濃度は約７×１０¹⁸ｃｍ^-3
で十分である。

【００５５】以上の結果より、本実施形態の半導体レー
ザ１００で使用しているＰｔ／Ｔｉ／Ｐｔコンタクト電
極層は、半導体レーザのｐ型ノンアロイ電極の一部とし
て十分に有用であることが確認される。

【００５６】ここで、図２及び図３に示されているよう
に本実施形態におけるＰｔ／Ｔｉ／Ｐｔコンタクト電極
層において、従来技術によるＴｉ／Ｐｔコンタクト電極
層に比べてコンタクト抵抗率が低下する理由を、図４
（ａ）及び（ｂ）を参照して以下に簡単に説明する。図
４（ａ）は、ＴｉとＩｎＧａＡｓとを接触させた場合の
バンドダイアグラムの変化を模式的に示す図であり、図
４（ａ）の上部は接触前のバンドダイアグラムを示し、
下部は接触後のバンドダイアグラムを示す。同様に、図
４（ｂ）は、ＰｔとＩｎＧａＡｓとを接触させた場合の
バンドダイアグラムの変化を模式的に示す図であり、図
４（ｂ）の上部は接触前のバンドダイアグラムを示し、
下部は接触後のバンドダイアグラムを示す。また、Ｔｉ
の仕事関数φ_mＴｉは４．９ｅＶであり、Ｐｔの仕事関
数φ_mＰｔは５．３ｅＶである。

【００５７】図４（ａ）及び（ｂ）に示されているよう
に、Ｔｉ或いはＰｔとＩｎＧａＡｓとが接触すると、Ｔ
ｉ或いはＰｔのフェルミレベルとＩｎＧａＡｓのフェル
ミレベルとが一致するように双方のバンド位置が調整さ
れる。その結果、接触後のＴｉ或いはＰｔとＩｎＧａＡ
ｓとの間の界面には、接触前のＴｉ或いはＰｔのフェル
ミレベルとＩｎＧａＡｓのフェルミレベルとの差に等し
い高さｈ_Ti或いはｈ_Ptを有するエネルギー障壁が形成さ
れる。このとき、Ｐｔの仕事関数φ_mＰｔがＴｉの仕事
関数φ_mＴｉよりも大きいために、ＰｔとＩｎＧａＡｓ
との間の界面に形成されるエネルギー障壁の高さｈ
_Ptが、ＴｉとＩｎＧａＡｓとの間の界面に形成されるエ
ネルギー障壁の高さｈ_Tiよりも小さくなる。その結果、
Ｔｉの場合に比べて、Ｐｔに注入されたキャリアはＩｎ
ＧａＡｓにより容易に移動できるので、ＰｔからＩｎＧ
ａＡｓへの導電性の方がＴｉからＩｎＧａＡｓへの導電
性よりも良くなる。

【００５８】以上の点より、本実施形態におけるＰｔ／
Ｔｉ／Ｐｔコンタクト電極層においては、従来技術によ
るＴｉ／Ｐｔコンタクト電極層に比べてオーミックコン
タクトを得やすくなるので、ｐ型コンタクト層のドーピ
ング濃度をあまり上げることなく、ｐ型コンタクト層と
ｐ型電極のコンタクト電極層との間に低抵抗のオーミッ
クコンタクトを得ることが可能となる。この結果、半導
体レーザの駆動電圧を低減して、消費電力を低減するこ
とが可能となる。また、コンタクト抵抗の低減にあたっ
て、従来技術によるＴｉ／Ｐｔコンタクト電極層に比べ
てｐ型コンタクト層のドーピング濃度を下げることがで
きるので、コンタクト層の内部のドーパントが活性層へ
拡散することが抑制されて、半導体レーザの信頼性も向
上する。

【００５９】さらに、従来技術においてアロイ電極を使
用する場合には、アニールなどの熱処理によってＡｕ及
びＺｎの合金電極とコンタクト層との間の反応層が厚さ
約０．５μｍ程度形成されるために、コンタクト層の厚
さを反応層の厚さ以下にすると半導体レーザの信頼性に
悪影響が及ぼされることが明らかになっている（例え
ば、遠藤ら、１９８１年秋季応用物理学会学術講演会、
９ａ−Ｋ−４）。従って、コンタクト層の厚さを約１μ
ｍにする必要がある。それに対して、本実施形態におけ
るＰｔ／Ｔｉ／Ｐｔコンタクト電極層を使用する場合に
は、アニールなどの熱処理による電極とコンタクト層と
の間の反応層の形成が極めて小さいために、コンタクト
層の厚さを約１μｍからさらに薄くすることができる。
これより、半導体レーザの放熱特性が改善される。具体
的には、本実施形態におけるＰｔ／Ｔｉ／Ｐｔコンタク
ト電極層を使用することによって、コンタクト層の厚さ
は、コンタクト電極層とコンタクト層との間の金属−半
導体接触によって形成される空乏層程度の厚さまで薄く
することが可能である。

【００６０】しかし、コンタクト層の厚さを空乏層以下
とすると、コンタクト抵抗率が逆に増加することがあり
得る。これは、コンタクト層が薄すぎるために、コンタ
クト層とＰｔ／Ｔｉ／Ｐｔコンタクト電極層とが接触す
る場合であっても、バンドダイアグラムの観点からは、
コンタクト層の下に位置するｐ型クラッド層とＰｔ／Ｔ
ｉ／Ｐｔコンタクト電極層との接触を考慮する必要が生
じるからである。この場合、ｐ型クラッド層のバンドギ
ャップはコンタクト層のバンドギャップよりも大きいた
めに、Ｐｔ／Ｔｉ／Ｐｔコンタクト電極層との界面に、
さらに大きいエネルギー障壁が発生する。この結果、コ
ンタクト層の厚さを空乏層以下とすると、コンタクト抵
抗率が逆に増加することがあり得る。

【００６１】ここで、図１６を参照して、本願の発明者
によって行われた、本実施形態におけるＰｔ／Ｔｉ／Ｐ
ｔ構造のコンタクト電極層と従来技術によるＴｉ／Ｐｔ
構造のコンタクト電極層との信頼性試験の結果を説明す
る。

【００６２】使用した評価サンプルは、以下のサンプル
Ａ及びサンプルＢの２種類である。従来技術の構成に相
当するサンプルＡでは、基板上にドーピング濃度が約
７．８×１０¹⁸ｃｍ^-3であるｐ−ＩｎＧａＡｓ層を形成
し、その上にＴｉ層及びＰｔ層を順に蒸着して、温度約
４００℃で約３０秒間アニールしてコンタクト電極層を
形成している。一方、本実施形態の構成に相当するサン
プルＢでは、基板上にドーピング濃度が約８．４×１０
¹⁸ｃｍ^-3であるｐ−ＩｎＧａＡｓ層を形成し、その上に
Ｐｔ層、Ｔｉ層及びＰｔ層を順に蒸着して、温度約２０
０℃で約３０秒間アニールしてコンタクト電極層を形成
している。サンプルＡでは、形成後のコンタクト抵抗率
ρ_cが約４．５×１０^-5Ω・ｃｍ²であるのに対して、サ
ンプルＢでは、形成後のコンタクト抵抗率ρ_cが約４．
０×１０^-6Ω・ｃｍ²であり、約１桁小さいコンタクト
抵抗率が得られる。

【００６３】上記のように形成されたサンプルＡ及びＢ
を窒素ガス雰囲気中に放置して、周囲温度を約３００
℃、約３５０℃、及び約４００℃の３通りに設定して、
コンタクト抵抗率の経時変化を測定する。そして、コン
タクト抵抗率ρ_cが１×１０^-4Ω・ｃｍ²まで増加する時
間を測定して、それを推定寿命を示す劣化時間として比
較を行う。なお、測定は、ＴＬＭ（Transmission Line
Model）法によって行う。

【００６４】その結果、図１６のグラフに示しているよ
うに、本実施形態のコンタクト電極層の構成に相当する
サンプルＢのほうが、従来技術の構成に相当するサンプ
ルＡに比べて、約３桁長い推定寿命を示す。これより、
本実施形態におけるＰｔ／Ｔｉ／Ｐｔコンタクト電極層
は、従来技術の構成よりも長い期間にわたって良好な信
頼性を維持できることが確認される。

【００６５】なお、以上の本実施形態の半導体レーザ１
００の説明では、電流ブロック層１０７及び１０８を液
相エピタキシャル成長法によって成長させているが、そ
の代わりに気相エピタキシャル成長法を用いても、上記
で説明したものと同様の効果が得られる。

【００６６】また、電流ブロック層１０７及び１０８の
材料としてＩｎＰを使用しているが、これに限られるわ
けではない。例えば、活性層を構成するＩｎＧａＡｓＰ
よりも大きなエネルギーギャップをもたらす組成のＩｎ
ＧａＡｓＰ層、或いは半絶縁性のＩｎＰ層を用いて電流
ブロック層１０７及び１０８を形成しても、上記で説明
したものと同様の効果を得ることができる。

【００６７】（第２の実施形態）第１の実施形態におけ
る半導体レーザ１００では、埋め込み型構造の上面の全
体にわたってｐ型電極が形成された構成を有している
が、以下に説明する本発明の第２の実施形態における半
導体発光素子としての半導体レーザ２００では、リーク
電流を防いで活性層への電流注入効率をさらに向上させ
ることができる構造を有している。

【００６８】図５（ａ）〜（ｃ）は、本発明の第２の実
施形態における半導体発光素子、具体的には埋め込み型
構造を有する半導体レーザ２００の構造及び製造工程を
示す断面図である。

【００６９】半導体レーザ２００の製造にあたっては、
まず図５（ａ）に示すように、ｎ−ＩｎＰ基板５０１の
上に、厚さ約５μｍのｎ−ＩｎＰクラッド層５０２、厚
さ約５００ｎｍのｎ−ＩｎＧａＡｓＰ光導波路層５０
３、厚さ約５ｎｍのＩｎＧａＡｓＰ井戸層と厚さ約１０
ｎｍのＩｎＧａＡｓＰバリア層との５ペアから成る多重
量子井戸活性層５０４、厚さ約５００ｎｍのｐ−ＩｎＧ
ａＡｓＰ光導波路層５０５、及び厚さ約０．５μｍのｐ
−ＩｎＰクラッド層５０６を順次エピタキシャル成長さ
せて、半導体積層構造を形成する。次に、フォトリソグ
ラフ及びエッチングにより、上記で形成された半導体積
層構造に幅約２μｍのメサストライプ５２０を形成す
る。その後に、液相エピタキシャル成長法により、メサ
ストライプ５２０の両側の領域にｐ−ＩｎＰ電流ブロッ
ク層５０７及びｎ−ＩｎＰ電流ブロック層５０８を成長
させる。さらに、メサストライプ５２０ならびにｐ型及
びｎ型電流ブロック層５０７及び５０８の上にｐ−Ｉｎ
Ｐ埋め込み層５０９及びｐ−ＩｎＧａＡｓコンタクト層
５１０を順次成長させて、埋め込み型へテロ構造を形成
する。

【００７０】次に、図５（ｂ）に示すように、ｐ型コン
タクト層５１０の上面の全体に厚さ約０．１５μｍの酸
化シリコン（ＳｉＯ₂）膜５１１を堆積し、さらに所定
のパターンを有するレジスト膜を用いて、酸化シリコン
膜５１１のメサストライプ５２０の上部に相当する箇所
に、電極形成用の溝を開ける。その後に、Ｎｉ層５１
２、Ｐｔ層５１３、Ｔｉ層５１４、及びＰｔ層５１５か
ら成る金属多層膜を順次蒸着した後に、アニール処理を
行ってｐ型電極に含まれるコンタクト電極層５３０を形
成する。

【００７１】次に、図５（ｃ）に示すように、コンタク
ト電極層５３０の最上層であるＰｔ層５１５の上面の全
体に、Ｔｉ層及びＡｕ層から構成される金属多層膜５１
６を蒸着する。最後に、ｎ−ＩｎＰ基板５０１の裏面
に、Ａｕ層、Ｓｎ層、Ｃｒ層、Ｐｔ層、及びＡｕ層から
成るｎ型電極５１７を形成して、半導体レーザ２００が
完成する。

【００７２】以上の工程で作製された半導体レーザ素子
２００の動作時には、その放熱特性を向上させるため
に、第１の実施形態の半導体レーザ１００と同様にヒー
トシンクにはんだ材を介してジャンクションダウンで取
り付けられる。

【００７３】以上に説明した本実施形態の半導体レーザ
２００で、ｐ−ＩｎＧａＡｓコンタクト層５１０とＮｉ
層５１２、Ｐｔ層５１３、Ｔｉ層５１４、及びＰｔ層５
１５から成るコンタクト電極層５３０との間に設けられ
ている酸化シリコン膜５１１は、電流狭窄を行って埋め
込み層５０９へのリーク電流を抑制する目的で設けられ
ている。この電流狭窄によって活性層５０４への電流注
入効率が向上して、半導体レーザ２００の動作特性が向
上する。

【００７４】ここで、本願の発明者が行った実験結果に
よれば、酸化シリコン膜５１１の上にＰｔ層５１３、Ｔ
ｉ層５１４及びＰｔ層５１５のみから成るコンタクト電
極層を形成すると、酸化シリコン膜５１１とＰｔ層５１
３との間の密着性が十分ではないことから、コンタクト
電極層５３０のはがれが生じることがある。そこで、酸
化シリコン膜５１１とＰｔ層５１３との間に、酸化シリ
コン膜５１１に対する密着性に優れたＮｉ層５１２を設
けて、Ｎｉ／Ｐｔ／Ｔｉ／Ｐｔ構造のコンタクト電極層
５３０とすることによって、上記のようなコンタクト電
極層５３０のはがれを防ぐことができる。

【００７５】図６は、本願の発明者らによって行われた
実験によって得られた、ドーピング濃度が約５×１０¹⁸
ｃｍ^-3であるｐ−ＩｎＧａＡｓコンタクト層について、
コンタクト電極層のコンタクト抵抗率と、コンタクト電
極層を形成するために行われるアニール処理温度との関
係を示すグラフである。コンタクト電極層としては、従
来技術によるＴｉ／Ｐｔ構造、第１の実施形態で説明し
たＰｔ／Ｔｉ／Ｐｔ構造、及び本実施形態で説明したＮ
ｉ／Ｐｔ／Ｔｉ／Ｐｔ構造の３種類についてのデータを
示している。

【００７６】これより、約３００℃〜約５００℃のアニ
ール温度に対しては、本実施形態におけるＮｉ／Ｐｔ／
Ｔｉ／Ｐｔコンタクト電極層は、第１の実施形態で説明
したＰｔ／Ｔｉ／Ｐｔコンタクト電極層と同程度のコン
タクト抵抗率を示している。従って、コンタクト電極層
を形成するためのアニール処理を約３００℃〜約５００
℃のアニール温度で行う場合には、Ｎｉ／Ｐｔ／Ｔｉ／
Ｐｔ構造を有するコンタクト電極層を使用しても半導体
レーザの動作特性に悪影響は与えられない。

【００７７】なお、以上の本実施形態の半導体レーザ２
００の説明では、電流ブロック層５０７及び５０８を液
相エピタキシャル成長法によって成長させているが、そ
の代わりに気相エピタキシャル成長法を用いても、上記
で説明したものと同様の効果が得られる。

【００７８】また、電流ブロック層５０７及び５０８の
材料としてＩｎＰを使用しているが、これに限られるわ
けではない。例えば、活性層を構成するＩｎＧａＡｓＰ
よりも大きなエネルギーギャップをもたらす組成のＩｎ
ＧａＡｓＰ層、或いは半絶縁性のＩｎＰ層を用いて電流
ブロック層５０７及び５０８を形成しても、上記で説明
したものと同様の効果を得ることができる。

【００７９】なお、上記の説明では、メサストライプ５
２０の上部に相当する領域以外に絶縁膜として酸化シリ
コン膜５１１を設けているが、絶縁という目的が達成さ
れる限りは、窒化シリコン（ＳｉＮ）膜など他の材料か
らなる絶縁膜を用いても、上記と同様の効果が得られ
る。

【００８０】（第３の実施形態）以下に説明する本発明
の第３の実施形態における半導体発光素子としての半導
体レーザ３００は、光通信用レーザで高周波特性の改善
に採用されている、活性層の両側の所定の領域からｐ−
ｎ−ｐ電流ブロック層がエッチングによって除去されて
いるダブルチャンネル型構造を有している。このダブル
チャネル型構造は、接合容量を低減して高周波特性を改
善するものであり、特に光通信の用途に使用される半導
体レーザに採用される。

【００８１】図７（ａ）〜（ｄ）は、本発明の第３の実
施形態における半導体発光素子、具体的にはダブルチャ
ネル型構造を有する半導体レーザ３００の構造及び製造
工程を示す断面図である。

【００８２】半導体レーザ３００の製造にあたっては、
まず図７（ａ）に示すように、ｎ−ＩｎＰ基板７０１の
上に、厚さ約５μｍのｎ−ＩｎＰクラッド層７０２、厚
さ約５００ｎｍのｎ−ＩｎＧａＡｓＰ光導波路層７０
３、厚さ約５ｎｍのＩｎＧａＡｓＰ井戸層と厚さ約１０
ｎｍのＩｎＧａＡｓＰバリア層との５ペアから成る多重
量子井戸活性層７０４、厚さ約５００ｎｍのｐ−ＩｎＧ
ａＡｓＰ光導波路層７０５、及び厚さ約０．５μｍのｐ
−ＩｎＰクラッド層７０６を順次エピタキシャル成長さ
せて、半導体積層構造を形成する。次に、フォトリソグ
ラフ及びエッチングにより、上記で形成された半導体積
層構造に幅約２μｍのメサストライプ７２０を形成す
る。その後に、液相エピタキシャル成長法により、メサ
ストライプ７２０の両側の領域にｐ−ＩｎＰ電流ブロッ
ク層７０７及びｎ−ＩｎＰ電流ブロック層７０８を成長
させる。さらに、メサストライプ７２０ならびにｐ型及
びｎ型電流ブロック層７０７及び７０８の上にｐ−Ｉｎ
Ｐ埋め込み層７０９及びｐ−ＩｎＧａＡｓコンタクト層
７１０を順次成長させて、埋め込み型へテロ構造を形成
する。

【００８３】次に、図７（ｂ）に示すように、ｐ−Ｉｎ
ＧａＡｓコンタクト層７１０の上に所定のパターンの酸
化シリコン（ＳｉＯ₂）膜７１１を形成する。次に、酸
化シリコン膜７１１をマスクとして使用して、塩酸系エ
ッチング液によって、メサストライプ７２０の両側にｎ
−ＩｎＰクラッド層７０２に達する溝をエッチングによ
って形成する。これによって、電流ブロック層７０７及
び７０８での寄生容量が低減して、特に高周波領域にお
ける周波数応答特性が向上される。

【００８４】次に、図７（ｃ）に示すように、先に形成
してマスクとして使用した酸化シリコン膜７１１を除去
した後に、エッチングによって形成された溝の表面を含
めてこれまでの工程で形成されている構造の表面の全体
に厚さ約０．１５μｍの酸化シリコン（ＳｉＯ₂）膜７
１２を堆積し、さらに所定のパターンを有するレジスト
膜を用いて、酸化シリコン膜７１２のメサストライプ７
２０の上部に相当する箇所に、電極形成用の溝を開け
る。その後に、Ｐｔ層７１３、Ｔｉ層７１４、及びＰｔ
層７１５から成る金属多層膜を順次蒸着し、リフトオフ
処理及びアニール処理を行ってｐ型電極に含まれるコン
タクト電極層７３０を形成する。

【００８５】次に、図７（ｄ）に示すように、コンタク
ト電極層７３０の最上層であるＰｔ層７１５の上面の全
体に、Ｔｉ層及びＡｕ層から構成される金属多層膜７１
６を蒸着する。最後に、ｎ−ＩｎＰ基板７０１の裏面
に、Ａｕ層、Ｓｎ層、Ｃｒ層、Ｐｔ層、及びＡｕ層から
成るｎ型電極７１７を形成して、半導体レーザ３００が
完成する。

【００８６】以上の工程で作製された半導体レーザ素子
３００の動作時には、その放熱特性を向上させるため
に、第１の実施形態の半導体レーザ１００と同様にヒー
トシンクにはんだ材を介してジャンクションダウンで取
り付けられる。

【００８７】ｐ型電極に含まれるコンタクト電極層７３
０を形成するにあたって、以上に説明したように本実施
形態では、Ｐｔ層７１３、Ｔｉ層７１４、及びＰｔ層７
１５から成る金属多層膜を順次蒸着した後にリフトオフ
処理を行って、量子井戸活性層７０４の直上に相当する
領域のｐ−ＩｎＧａＡｓコンタクト層７１０の上のみに
コンタクト電極層７３０を形成している。或いは、第２
の実施形態で説明したように、酸化シリコン膜などの絶
縁膜を堆積した後に量子井戸活性層７０４の直上に相当
する領域に電極形成用の溝を開け、その後にコンタクト
電極層を形成する蒸着及びアニール処理を行うこともで
きる。この場合には、絶縁膜によって電流が狭窄され
る。

【００８８】以上のように、本実施形態の半導体レーザ
３００においても、第１の実施形態の半導体レーザ１０
０と同様にＰｔ／Ｔｉ／Ｐｔコンタクト電極層７３０を
使用することによって、ｐ型コンタクト層７１０とコン
タクト電極層７３０との間の界面に形成されるエネルギ
ー障壁の高さを低減することができる。この結果、従来
技術によるＴｉ／Ｐｔコンタクト電極層に比べてオーミ
ックコンタクトを得やすくなるので、ｐ型コンタクト層
のドーピング濃度をあまり上げることなく、ｐ型コンタ
クト層とｐ型電極のコンタクト電極層との間に低抵抗の
オーミックコンタクトを得ることが可能となる。この結
果、半導体レーザの駆動電圧を低減して、消費電力を低
減することが可能となる。また、コンタクト抵抗の低減
にあたって、従来技術によるＴｉ／Ｐｔコンタクト電極
層に比べてｐ型コンタクト層のドーピング濃度を下げる
ことができるので、コンタクト層の内部のドーパントが
活性層へ拡散することが抑制されて、半導体レーザの信
頼性も向上する。

【００８９】なお、以上の本実施形態の半導体レーザ３
００の説明では、電流ブロック層７０７及び７０８を液
相エピタキシャル成長法によって成長させているが、そ
の代わりに気相エピタキシャル成長法を用いても、上記
で説明したものと同様の効果が得られる。

【００９０】また、電流ブロック層７０７及び７０８の
材料としてＩｎＰを使用しているが、これに限られるわ
けではない。例えば、活性層を構成するＩｎＧａＡｓＰ
よりも大きなエネルギーギャップをもたらす組成のＩｎ
ＧａＡｓＰ層、或いは半絶縁性のＩｎＰ層を用いて電流
ブロック層７０７及び７０８を形成しても、上記で説明
したものと同様の効果を得ることができる。

【００９１】なお、上記の説明では、メサストライプ７
２０の上部に相当する領域以外に絶縁膜として酸化シリ
コン膜７１２を設けているが、絶縁という目的が達成さ
れる限りは、窒化シリコン（ＳｉＮ）膜など他の材料か
らなる絶縁膜を用いても、上記と同様の効果が得られ
る。

【００９２】（第４の実施形態）図８（ａ）〜（ｃ）
は、本発明の第４の実施形態における半導体発光素子４
００の構造及び製造工程を示す断面図である。半導体発
光素子４００は、半導体レーザに限らず光変調器などに
も適用され得るリッジ導波路型の構造を有している。

【００９３】半導体発光素子４００の製造にあたって
は、まず図８（ａ）に示すように、ｎ−ＩｎＰ基板８０
１の上に、厚さ約５００ｎｍのｎ−ＩｎＧａＡｓＰ光導
波路層８０２、厚さ約５ｎｍのＩｎＧａＡｓＰ井戸層と
厚さ約１０ｎｍのＩｎＧａＡｓＰバリア層との５ペアか
ら成る多重量子井戸活性層８０３、厚さ約５００ｎｍの
ｐ−ＩｎＧａＡｓＰ光導波路層８０４、厚さ約１μｍの
ｐ−ＩｎＰクラッド層８０５、及びｐ−ＩｎＧａＡｓコ
ンタクト層８０６を順次エピタキシャル成長させて、半
導体積層構造を形成する。次に、フォトリソグラフ及び
エッチングにより、上記で形成された半導体積層構造か
らｐ−ＩｎＧａＡｓコンタクト層８０６とｐ−ＩｎＰク
ラッド層８０５とを選択的に除去して、幅約５μｍのメ
サストライプ８２０を形成する。

【００９４】次に、図８（ｂ）に示すように、メサスト
ライプ８２０及びｐ−ＩｎＧａＡｓ光導波路層８０４の
表面の全体に厚さ約０．１５μｍの酸化シリコン（Ｓｉ
Ｏ₂）膜８０７を堆積し、さらに所定のパターンを有す
るレジスト膜を用いて、メサストライプ８２０（ｐ型コ
ンタクト層８０６）の上に相当する酸化シリコン膜８０
７の所定の箇所に、電極形成用の溝を開ける。その後
に、Ｐｔ層８０８、Ｔｉ層８０９、及びＰｔ層８１０か
ら成る金属多層膜を順次蒸着した後に、リフトオフ処理
とアニール処理とを行って、ｐ型電極に含まれるコンタ
クト電極層８３０を形成する。なお、十分な絶縁耐圧が
得られる場合には、上記の酸化シリコン膜８０７の代わ
りに、ポリイミドなどの他の絶縁材料の膜を使用しても
よい。

【００９５】次に、図８（ｃ）に示すように、これまで
の工程で形成されている構造の表面の全体に、Ｔｉ層及
びＡｕ層から構成される金属多層膜８１１を蒸着する。
最後に、ｎ−ＩｎＰ基板８０１の裏面に、Ａｕ層、Ｓｎ
層、Ｃｒ層、Ｐｔ層、及びＡｕ層から成るｎ型電極８１
２を形成して、半導体レーザ４００が完成する。

【００９６】以上の構造を有する本実施形態の半導体発
光素子４００では、第２及び第３の実施形態の半導体レ
ーザ２００及び３００と同様に、Ｐｔ／Ｔｉ／Ｐｔコン
タクト電極層８３０は、Ｐ−ＩｎＧａＡｓコンタクト層
８０６の上のみに形成される。一方、酸化シリコン膜８
０７の上には、Ｐｔ／Ｔｉ／Ｐｔコンタクト電極層８３
０ではなく、ストレスの少ないＴｉ／Ａｕ金属多層膜８
１１が形成される。これによって、低抵抗で且つ信頼性
の高いリッジ導波路型半導体発光素子４００が作製され
る。

【００９７】（第５の実施形態）図１０は、本発明の第
５の実施形態における半導体発光素子５００の構造を示
す断面図である。具体的には、半導体発光素子５００
は、波長約６５０ｎｍの光を発する赤色系半導体レーザ
５００である。

【００９８】半導体レーザ５００の製造にあたっては、
まずＧａＡｓ基板１００１の上に、ｎ−ＧａＡｓバッフ
ァ層１００２、ｎ−ＡｌＧａＩｎＰクラッド層１００
３、ＧａＩｎＰ活性層１００４、ｐ−ＡｌＧａＩｎＰク
ラッド層１００５、及びｐ−ＧａＩｎＰ層１００６を順
次エピタキシャル成長させて、半導体積層構造を形成す
る。次に、フォトリソグラフ及びエッチングにより、上
記で形成された半導体積層構造に含まれるｐ−ＧａＩｎ
Ｐ層１００６とｐ−ＡｌＧａＩｎＰクラッド層１００５
とを台形状に加工して、ｐ−ＡｌＧａＩｎＰクラッド層
１００５にストライプ状リッジ１０２０を形成する。

【００９９】その後に、ｐ−ＧａＡｓコンタクト層１０
０８の上に、Ｐｔ層１００９、Ｔｉ層１０１０、及びＰ
ｔ層１０１１から成る金属多層膜を順次蒸着した後に、
アニール処理を行ってｐ型電極に含まれるコンタクト電
極層１０３０を形成する。さらに、コンタクト電極層１
０３０の最上層であるＰｔ層１０１１の上面の全体に、
Ｔｉ層及びＡｕ層から構成される金属多層膜１０１２を
蒸着する。最後に、ｎ−ＧａＡｓ基板１００１の裏面に
ｎ型電極１０１３を形成して、半導体レーザ５００が完
成する。

【０１００】図１１は、本願の発明者らによって行われ
た実験によって得られた、ドーピング濃度が約７×１０
¹⁸ｃｍ^-3であるｐ−ＧａＡｓコンタクト層について、コ
ンタクト電極層のコンタクト抵抗率と、コンタクト電極
層を形成するためのアニール処理温度との関係を示すグ
ラフである。

【０１０１】これより、従来技術によるＴｉ／Ｐｔコン
タクト電極層では、約５００℃以下のアニール温度に対
して、コンタクト抵抗率は約１×１０^-3Ω・ｃｍ²〜約
１×１０^-4Ω・ｃｍ²である。それに対して、本実施形
態の半導体レーザ５００で使用しているＰｔ／Ｔｉ／Ｐ
ｔコンタクト電極層の場合には、上記温度範囲において
コンタクト抵抗率は約１×１０^-4Ω・ｃｍ²〜約１×１
０^-5Ω・ｃｍ²になり、従来技術のＴｉ／Ｐｔコンタク
ト電極層に比べて１桁程度低い値が得られる。

【０１０２】以上のように、本実施形態の半導体レーザ
５００においても、Ｐｔ／Ｔｉ／Ｐｔコンタクト電極層
１０３０を使用することによって、従来技術によるＴｉ
／Ｐｔコンタクト電極層に比べてコンタクト抵抗率を低
減することが可能となる。この結果、半導体レーザの駆
動電圧を低減して、消費電力を低減することが可能とな
る。

【０１０３】なお、以上の説明ではｐ型コンタクト層１
００８をＧａＡｓ層としているが、ＧａＩｎＰ層によっ
てｐ型コンタクト層１００８を形成しても、上記で説明
したものと同様の効果が得られる。

【０１０４】（第６の実施形態）図１２は、本発明の第
６の実施形態における半導体発光素子６００の構造を示
す断面図である。具体的には、半導体発光素子６００
は、窒化ガリウム系化合物半導体発光素子６００であ
る。

【０１０５】半導体発光素子６００の製造にあたって
は、まず厚さ約３００μｍのサファイヤ基板１２０１の
上に、ＡｌＮバッファ層１２０２、ｎ−ＧａＮコンタク
ト層１２０３、ｎ−Ａｌ_0.1Ｇａ_0.9Ｎクラッド層１２０
４、Ｉｎ_0.05ＧａＮ活性層１２０５、ｐ−Ａｌ_0.1Ｇａ
_0.9Ｎクラッド層１２０６、及びｐ−ＧａＮコンタクト
層１２０７を順次エピタキシャル成長させて、半導体積
層構造を形成する。次に、フォトリソグラフ、エッチン
グ及びリフトオフにより、上記で形成された半導体積層
構造の最上層であるｐ−ＧａＮコンタクト層１２０７の
上にＰｔ層１２０８、Ｔｉ層１２０９、及びＰｔ層１２
１０から成る金属多層膜を順次蒸着した後に、アニール
処理を行ってｐ型電極に含まれるコンタクト電極層１２
３０を形成する。さらに、コンタクト電極層１２３０の
最上層であるＰｔ層１２１０の上面の全体に、Ｔｉ層及
びＡｕ層から構成される金属多層膜１２１１を蒸着す
る。

【０１０６】次に、フォトリソグラフ及びエッチングに
よって、上記の工程で形成された積層構造の所定の箇所
を除去して、ｎ−ＧａＮコンタクト層１２０３を露出さ
せる。さらに、露出したｎ−ＧａＮコンタクト層１２０
３の表面にｎ型電極１２１２を蒸着して、その後にアニ
ール処理を行って、半導体発光素子６００が完成する。

【０１０７】以上のように、本実施形態の半導体発光素
子６００においても、Ｐｔ／Ｔｉ／Ｐｔコンタクト電極
層１２３０を使用することによって、従来技術に比べて
コンタクト抵抗を低減することが可能となる。この結
果、半導体発光素子の駆動電圧を低減して、消費電力を
低減することが可能となる。

【０１０８】なお、以上の説明ではコンタクト層１２０
３及び１２０７をＧａＮ層としているが、代わりにＡｌ
_xＧａ_yＩｎ_zＮ層（ｘ≧０、ｙ≧０、ｚ≧０、ｘ＋ｙ＋
ｚ＝１）によってコンタクト層１２０３及び１２０７を
形成することもできる。或いは、Ｖ族元素として窒素を
含有するIII−Ｖ族系化合物半導体材料でコンタクト層
１２０３及び１２０７を形成すれば、Ｐｔ／Ｔｉ／Ｐｔ
コンタクト電極層１２３０と組み合わせて使用すること
によって、低いコンタクト抵抗が得られる。

【０１０９】(第７の実施形態)図１３（ａ）〜（ｄ）
は、本発明の第７の実施形態における半導体発光素子、
具体的には埋め込み型構造を有する半導体レーザ７００
の構造及び製造工程を示す断面図である。

【０１１０】半導体レーザ７００の製造にあたっては、
まず図１３（ａ）に示すように、ｎ−ＩｎＰ基板１３０
１の上に、厚さ約５μｍのｎ−ＩｎＰクラッド層１３０
２、厚さ約５００ｎｍのｎ−ＩｎＧａＡｓＰ光導波路層
１３０３、厚さ約５ｎｍのＩｎＧａＡｓＰ井戸層と厚さ
約１０ｎｍのＩｎＧａＡｓＰバリア層との５ペアから成
る多重量子井戸活性層１３０４、厚さ約５００ｎｍのｐ
−ＩｎＧａＡｓＰ光導波路層１３０５、及び厚さ約０．
５μｍのｐ−ＩｎＰクラッド層１３０６を順次エピタキ
シャル成長させて、半導体積層構造を形成する。次に、
フォトリソグラフ及びエッチングにより、上記で形成さ
れた半導体積層構造に幅約２μｍのメサストライプ１３
２０を形成する。その後に、液相エピタキシャル成長法
により、メサストライプ１３２０の両側の領域にｐ−Ｉ
ｎＰ電流ブロック層１３０７及びｎ−ＩｎＰ電流ブロッ
ク層１３０８を成長させる。さらに、メサストライプ１
３２０ならびにｐ型及びｎ型電流ブロック層１３０７及
び１３０８の上にｐ−ＩｎＰ埋め込み層１３０９及び厚
さ約０．２μｍのｐ−ＩｎＧａＡｓコンタクト層１３１
０を順次成長させて、埋め込み型へテロ構造を形成す
る。

【０１１１】次に、図１３（ｂ）に示すように、ｐ−Ｉ
ｎＧａＡｓコンタクト層１３１０の上にＰｔ層１３１１
から成る金属を蒸着した後に、アニール処理を行ってｐ
型電極に含まれるコンタクト電極層１３１１を形成す
る。

【０１１２】次に、図１３（ｃ）に示すように、Ｐｔコ
ンタクト電極層１３１１の上面の全体に、Ｔｉ層、Ｐｔ
層及びＡｕ層から構成される金属多層膜１３１４を蒸着
する。最後に、ｎ−ＩｎＰ基板１３０１の裏面に、Ａｕ
層、Ｓｎ層、Ｃｒ層、Ｐｔ層、及びＡｕ層から成るｎ型
電極１３１５を形成して、半導体レーザ７００が完成す
る。

【０１１３】以上の工程で作製された半導体レーザ素子
７００の動作時には、その放熱特性を向上させるため
に、図１３（ｄ）に示すようにヒートシンク１３１６に
はんだ材１３１７を介してジャンクションダウンで取り
付けられる。

【０１１４】上記の構成を有する半導体レーザ７００に
おいて、ｐ−ＩｎＧａＡｓコンタクト層１３１０のドー
ピング濃度は、典型的には約８×１０¹⁸ｃｍ^-3とする。
半導体レーザでは、コンタクト層のドーピング濃度が約
１×１０¹⁹ｃｍ^-3を超えると、キャリアの拡散の問題な
どから長期信頼性に悪影響が及ぶことが懸念される。一
方、コンタクト層のドーピング濃度が約５×１０¹⁸ｃｍ
^-3以下になると、十分に低いコンタクト抵抗を有するオ
ーミックコンタクトが得られにくい。従って、ｐ−Ｉｎ
ＧａＡｓコンタクト層１３１０のドーピング濃度は、約
５×１０¹⁸ｃｍ^-3〜約１×１０¹⁹ｃｍ^-3の範囲内に設定
することが好ましい。

【０１１５】図１４は、本願の発明者らによって行われ
た実験によって得られた、ドーピング濃度が約８×１０
¹⁸ｃｍ^-3であるｐ−ＩｎＧａＡｓコンタクト層につい
て、コンタクト電極層のコンタクト抵抗率と、コンタク
ト電極層を形成するためのアニール処理温度との関係を
示すグラフである。

【０１１６】これより、従来技術によるＴｉ／Ｐｔコン
タクト電極層では、約５００℃以下のアニール温度に対
して、コンタクト抵抗率は約１×１０^-4Ω・ｃｍ²であ
る。それに対して、本実施形態の半導体レーザ７００で
使用しているＰｔコンタクト電極層の場合には、コンタ
クト抵抗率は約１×１０^-5Ω・ｃｍ²以下になり、従来
技術のＴｉ／Ｐｔコンタクト電極層に比べて１桁程度低
い値が得られる。

【０１１７】次に、図１５は、本願の発明者らによって
行われた実験によって得られた、コンタクト電極層のコ
ンタクト抵抗率とｐ−ＩｎＧａＡｓコンタクト層のドー
ピング濃度との関係を示すグラフである。

【０１１８】半導体レーザではコンタクト抵抗率を約１
×１０^-5Ω・ｃｍ²以下にすることが好ましいが、その
ためには、従来のＴｉ／Ｐｔコンタクト電極層を使用す
る場合にはｐ−ＩｎＧａＡｓコンタクト層のドーピング
濃度を約１×１０¹⁹ｃｍ^-3以上にする必要がある。それ
に対して、本実施形態の半導体レーザ７００で使用して
いるＰｔコンタクト電極層の場合には、上記のコンタク
ト抵抗率を得るためには、ｐ−ＩｎＧａＡｓコンタクト
層のドーピング濃度は約７×１０¹⁸ｃｍ^-3で十分であ
る。なお、図１５には、第１の実施形態で示したＰｔ／
Ｔｉ／Ｐｔコンタクト電極層に関するデータも示してい
るが、本実施形態におけるＰｔコンタクト電極層から
は、Ｐｔ／Ｔｉ／Ｐｔコンタクト電極層とほぼ同等のデ
ータが得られている。

【０１１９】以上の結果より、本実施形態の半導体レー
ザ７００で使用しているＰｔコンタクト電極層は、半導
体レーザのｐ型ノンアロイ電極の一部として十分に有用
であることが確認される。

【０１２０】このように、ｐ型電極に含まれるコンタク
ト電極層をｐ型コンタクト層に接触するＰｔ層を少なく
とも含む構造とすることで、これまでの各実施形態で説
明してきたＰｔ／Ｔｉ／Ｐｔの積層構造からなるコンタ
クト電極層と同等の効果を得ることができる。上記の説
明では、第１の実施形態における半導体レーザ１００に
対応する構成を有する半導体レーザ７００を例にとって
本実施形態を説明しているが、他の実施形態で説明した
半導体レーザ或いは半導体発光素子２００〜６００の構
成にも、本実施形態のＰｔコンタクト電極層を適用する
ことができる。

【０１２１】或いは、Ｐｔ層の上にＴｉ層が積層された
Ｐｔ／Ｔｉ構造のコンタクト電極層を用いても、同様の
効果が得られる。

【０１２２】なお、上記の説明では、ｐ型コンタクト層
として主としてＩｎＧａＡｓを使用している。或いは、
４元系化合物半導体材料であるＩｎＧａＡｓＰによっ
て、ｐ型コンタクト層を形成することもできる。特に、
ｐ型コンタクト層とクラッド層との間の接合を考慮すれ
ば、むしろｐ−ＩｎＧａＡｓＰコンタクト層の使用のほ
うが好ましい。

【０１２３】ｐ−ＩｎＧａＡｓコンタクト層とｐ−Ｉｎ
ＧａＡｓＰコンタクト層とを比較すると、ｐ型電極に含
まれるコンタクト電極層とｐ型コンタクト層との間の接
合界面に形成されるエネルギー障壁は、ｐ−ＩｎＧａＡ
ｓのほうが小さくなる。しかし、ｐ型クラッド層とｐ型
コンタクト層との間の接合界面に形成されるエネルギー
障壁は、ｐ−ＩｎＧａＡｓＰのほうが小さくなる。従っ
て、４元系化合物半導体材料であるＩｎＧａＡｓＰをｐ
型コンタクト層の材料として使用して、さらにその組成
を適宜調整することによって、コンタクト電極層とｐ型
コンタクト層との界面に形成されるエネルギー障壁及び
ｐ型コンタクト層とｐ型クラッド層との界面の形成され
るエネルギー障壁をそれぞれれ低減して、キャリアであ
るホールがさらに容易に移動できるようにすることがで
きる。

【０１２４】

【発明の効果】以上に詳細に示したように、本発明によ
れば、半導体レーザなどの半導体発光素子において、ｐ
型電極に含まれてｐ型コンタクト層との間でオーミック
コンタクトを形成するコンタクト電極層として、少なく
ともＰｔ層を含む積層構造を使用する。例えば、ｐ−Ｉ
ｎＧａＡｓコンタクト層の上にＰｔ層、Ｔｉ層及びＰｔ
層を順次積層して、コンタクト電極層を形成する。これ
によって、ｐ型コンタクト層の抵抗を小さくすることが
できるので、半導体発光素子の駆動電圧を低減できて、
低消費電力化が可能となる。また、コンタクト抵抗が低
いために高バイアス駆動時、すなわち高いバイアス駆動
電流が印加される場合でも、ジュール熱に起因する発熱
量が少ない。そのため、光出力の飽和が少ない高出力半
導体発光素子が実現される。

【０１２５】さらに、コンタクト抵抗の低減にあたっ
て、従来技術によるＴｉ／Ｐｔコンタクト電極層に比べ
てｐ型コンタクト層のドーピング濃度を下げることがで
きるので、コンタクト層の内部のドーパントが活性層へ
拡散することが抑制されて、半導体レーザの信頼性も向
上する。

【０１２６】ｐ型コンタクト層としてＧａＡｓやＧａＮ
などの他の材料を用いる場合でも、同様の効果を得るこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】（ａ）〜（ｄ）は、本発明の第１の実施形態に
おける半導体発光素子である半導体レーザの構造及び製
造工程を示す断面図である。

【図２】第１の実施形態におけるコンタクト抵抗率のア
ニール温度依存性を示すグラフである。

【図３】第１の実施形態におけるコンタクト抵抗率のド
ーピング濃度依存性を示すグラフである。

【図４】（ａ）及び（ｂ）は、金属(Ｔｉ或いはＰｔ)と
半導体(ＩｎＧａＡｓ)との間の接触にともなうバンドダ
イアグラムの変化を模式的に説明する図である。

【図５】（ａ）〜（ｃ）は、本発明の第２の実施形態に
おける半導体発光素子である半導体レーザの構造及び製
造工程を示す断面図である。

【図６】第２の実施形態におけるコンタクト抵抗率のア
ニール温度依存性を示すグラフである。

【図７】（ａ）〜（ｄ）は、本発明の第３の実施形態に
おける半導体発光素子である半導体レーザの構造及び製
造工程を示す断面図である。

【図８】（ａ）〜（ｃ）は、本発明の第４の実施形態に
おける半導体発光素子の構造及び製造工程を示す断面図
である。

【図９】（ａ）及び（ｂ）は、従来の半導体レーザの構
造及び製造工程を示す断面図である。

【図１０】本発明の第５の実施形態における半導体発光
素子である半導体レーザの構造及び製造工程を示す断面
図である。

【図１１】第５の実施形態におけるコンタクト抵抗率の
アニール温度依存性を示すグラフである。

【図１２】本発明の第６の実施形態における半導体発光
素子の構造及び製造工程を示す断面図である。

【図１３】（ａ）〜（ｄ）は、本発明の第７の実施形態
における半導体発光素子である半導体レーザの構造及び
製造工程を示す断面図である。

【図１４】第７の実施形態におけるコンタクト抵抗率の
アニール温度依存性を示すグラフである。

【図１５】第７の実施形態におけるコンタクト抵抗率の
ドーピング濃度依存性を示すグラフである。

【図１６】コンタクト抵抗率より推定したコンタクト電
極層の推定寿命と温度との関係を示すグラフである。

【符号の説明】

１０１ n-InP基板 １０２ n-InPクラッド層 １０３ n-InGaAsP光導波路層 １０４ 多重量子井戸活性層 １０５ p-InGaAsP光導波路層 １０６ p-InPクラッド層 １０７ p-InP電流ブロック層 １０８ n-InP電流ブロック層 １０９ p-InP埋め込み層 １１０ p-InGaAsコンタクト層 １１１ Pt層 １１２ Ti層 １１３ Pt層 １１４ 金属多層膜 １１５ n型電極 １１６ ヒートシンク １１７ はんだ材 １２０ メサストライプ １３０ コンタクト電極層 ５０１ n-InP基板 ５０２ n-InPクラッド層 ５０３ n-InGaAsP光導波路層 ５０４ 多重量子井戸活性層 ５０５ p-InGaAsP光導波路層 ５０６ p-InPクラッド層 ５０７ p-InP電流ブロック層 ５０８ n-InP電流ブロック層 ５０９ p-InP埋め込み層 ５１０ p-InGaAsコンタクト層 ５１１ 酸化シリコン膜 ５１２ Ni層 ５１３ Pt層 ５１４ Ti層 ５１５ Pt層 ５１６ 金属多層膜 ５１７ n型電極 ５２０ メサストライプ ５３０ コンタクト電極層 ７０１ n-InP基板 ７０２ n-InPクラッド層 ７０３ n-InGaAsP光導波路層 ７０４ 多重量子井戸活性層 ７０５ p-InGaAsP光導波路層 ７０６ p-InPクラッド層 ７０７ p-InP電流ブロック層 ７０８ n-InP電流ブロック層 ７０９ p-InP埋め込み層 ７１０ p-InGaAsコンタクト層 ７１１ 酸化シリコン膜 ７１２ 酸化シリコン膜 ７１３ Pt層 ７１４ Ti層 ７１５ Pt層 ７１６ 金属多層膜 ７１７ n型電極 ７２０ メサストライプ ７３０ コンタクト電極層 ８０１ n-InP基板 ８０２ n-InGaAsP光導波路層 ８０３ 多重量子井戸活性層 ８０４ p-InGaAsP光導波路層 ８０５ p-InPクラッド層 ８０６ p-InGaAsコンタクト層 ８０７ 酸化シリコン膜 ８０８ Pt層 ８０９ Ti層 ８１０ Pt層 ８１１ 金属多層膜 ８１２ n型電極 ８２０ メサストライプ ８３０ コンタクト電極層 ９０１ n-InP基板 ９０２ n-InPクラッド層 ９０３ InGaAsP活性層 ９０４ p-InPクラッド層 ９０５ p-InP電流ブロック層 ９０６ n-InP電流ブロック層 ９０７ p-InP埋め込み層 ９０８ p-InGaAsPコンタクト層 ９０９ p型電極 ９１０ 金属多層膜 ９１１ n型電極 ９１２ ヒートシンク ９１３ はんだ材 ９２０ メサストライプ １００１ n-GaAs基板 １００２ n-GaAsバッファ層 １００３ n-AlGaInPクラッド層 １００４ GaInP活性層 １００５ p-AlGaInPクラッド層 １００６ p-GaInP層 １００７ n-GaAs電流ブロック層 １００８ p-GaAsコンタクト層 １００９ Pt層 １０１０ Ti層 １０１１ Pt層 １０１２ 金属多層膜 １０１３ n型電極 １０２０ ストライプ状リッジ １０３０ コンタクト電極層 １２０１ サファイヤ基板 １２０２ AlNバッファ層 １２０３ n-GaNコンタクト層 １２０４ n-AlGaNクラッド層 １２０５ InGaN活性層 １２０６ p-AlGaNクラッド層 １２０７ p-GaNコンタクト層 １２０８ Pt層 １２０９ Ti層 １２１０ Pt層 １２１１ 金属多層膜 １２１２ n型電極 １２３０ コンタクト電極層 １３０１ n-InP基板 １３０２ n-InPクラッド層 １３０３ n-InGaAsP光導波路層 １３０４ 多重量子井戸活性層 １３０５ p-InGaAsP光導波路層 １３０６ p-InPクラッド層 １３０７ p-InP電流ブロック層 １３０８ n-InP電流ブロック層 １３０９ p-InP埋め込み層 １３１０ p-InGaAsコンタクト層 １３１１ Ptコンタクト電極層 １３１４ 金属多層膜 １３１５ n型電極 １３１６ ヒートシンク １３１７ はんだ材 １３２０ メサストライプ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 嶋崎 武 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 (72)発明者 木戸口 勲 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内

Claims (34)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 コンタクト電極層を含むｐ型電極を備
   え、該コンタクト電極層が少なくともＰｔ層を含んでい
   る、半導体発光素子。
2. 【請求項２】 少なくともｎ型クラッド層と活性層とｐ
   型クラッド層とを含む積層構造と、 該積層構造の上側に形成されたｐ型コンタクト層と、 をさらに備え、前記コンタクト電極層は該ｐ型コンタク
   ト層の上に形成されている、請求項１に記載の半導体発
   光素子。
3. 【請求項３】 基板上に形成された、前記積層構造を含
   むメサストライプと、 該メサストライプの両側に形成された電流ブロック層
   と、 該メサストライプ及び該電流ブロック層の上に形成され
   たｐ型埋め込み層と、をさらに備え、前記ｐ型コンタク
   ト層は該ｐ型埋め込み層の上に形成されている、埋め込
   み型構造を有する請求項２に記載の半導体発光素子。
4. 【請求項４】 前記積層構造に含まれる前記ｎ型クラッ
   ド層及び前記活性層は基板上に形成され、前記ｐ型クラ
   ッド層及び前記ｐ型コンタクト層は該活性層の上に形成
   されたリッジに含まれている、リッジ型構造を有する請
   求項２に記載の半導体発光素子。
5. 【請求項５】 前記ｐ型コンタクト層がｐ型ＩｎＧａＡ
   ｓで形成されており、そのドーピング濃度が約５×１０
   ¹⁸ｃｍ^-3〜約１×１０¹⁹ｃｍ^-3の範囲内に設定されてい
   る、請求項１から４のいずれかひとつに記載の半導体発
   光素子。
6. 【請求項６】 前記ｐ型コンタクト層がｐ型ＩｎＧａＡ
   ｓで形成されており、その厚さが、前記ｐ型コンタクト
   電極層と該ｐ型コンタクト層との間の金属−半導体接触
   により形成される空乏層の厚さ以上である、請求項１か
   ら４のいずれかひとつに記載の半導体発光素子。
7. 【請求項７】 前記Ｐｔ層が前記ｐ型コンタクト電極層
   に接触している、請求項１から６のいずれかひとつに記
   載の半導体発光素子。
8. 【請求項８】 前記コンタクト電極層が、前記Ｐｔ層の
   上に積層されたＴｉ層をさらに含んでいる、請求項１か
   ら７のいずれかひとつに記載の半導体発光素子。
9. 【請求項９】 前記コンタクト電極層が、前記Ｐｔ層の
   上に積層されたＴｉ層と該Ｔｉ層の上に積層された他の
   Ｐｔ層とをさらに含んでいる、請求項１から７のいずれ
   かひとつに記載の半導体発光素子。
10. 【請求項１０】 ｐ型コンタクト層と、 該ｐ型コンタクト層の上に形成された、コンタクト電極
    層を含むｐ型電極と、を備え、該コンタクト電極層が、
    半導体材料及び絶縁膜に対して密着性のよい金属から形
    成された金属層と、該金属層の上に形成されたＰｔ層
    と、を少なくとも含んでいる、半導体発光素子。
11. 【請求項１１】 前記金属層がＮｉ層である、請求項１
    ０に記載の半導体発光素子。
12. 【請求項１２】 前記コンタクト電極層が、前記Ｐｔ層
    の上に積層されたＴｉ層をさらに含んでいる、請求項１
    ０または１１に記載の半導体発光素子。
13. 【請求項１３】 前記コンタクト電極層が、前記Ｐｔ層
    の上に積層されたＴｉ層と該Ｔｉ層の上に積層された他
    のＰｔ層とをさらに含んでいる、請求項１０または１１
    に記載の半導体発光素子。
14. 【請求項１４】 ｐ型コンタクト層と、 該ｐ型コンタクト層の上に形成された、コンタクト電極
    層を含むｐ型電極と、を備え、該コンタクト電極層が少
    なくともＰｔ層を含んでいる、半導体発光素子。
15. 【請求項１５】 前記ｐ型コンタクト層がＧａＡｓから
    形成されている、請求項１４に記載の半導体発光素子。
16. 【請求項１６】 前記ｐ型コンタクト層がＧａＩｎＰか
    ら形成されている、請求項１４に記載の半導体発光素
    子。
17. 【請求項１７】 前記ｐ型コンタクト層がＧａＮから形
    成されている、請求項１４に記載の半導体発光素子。
18. 【請求項１８】 前記ｐ型コンタクト層がＡｌＧａＩｎ
    Ｎから形成されている、請求項１４に記載の半導体発光
    素子。
19. 【請求項１９】 前記Ｐｔ層が前記ｐ型コンタクト電極
    層に接触している、請求項１４から１８のいずれかひと
    つに記載の半導体発光素子。
20. 【請求項２０】 前記コンタクト電極層が、前記Ｐｔ層
    の上に積層されたＴｉ層をさらに含んでいる、請求項１
    ４から１９のいずれかひとつに記載の半導体発光素子。
21. 【請求項２１】 前記コンタクト電極層が、前記Ｐｔ層
    の上に積層されたＴｉ層と該Ｔｉ層の上に積層された他
    のＰｔ層とをさらに含んでいる、請求項１４から１９の
    いずれかひとつに記載の半導体発光素子。
22. 【請求項２２】 活性層と、 該活性層の上にストライプ状に形成された第１導電型の
    ＡｌＧａＩｎＰ第１クラッド層と、 該活性層の下に形成された第２導電型のＡｌＧａＩｎＰ
    第２クラッド層と、 該ストライプ状の第１クラッド層の両側に形成された電
    流ブロック層と、 該第１クラッド層及び該電流ブロック層の上に形成され
    たコンタクト層と、 該コンタクト層の上に形成された、コンタクト電極層を
    含む電極と、を備え、該コンタクト電極層が少なくとも
    Ｐｔ層を含んでいる、半導体発光素子。
23. 【請求項２３】 前記Ｐｔ層が前記ｐ型コンタクト電極
    層に接触している、請求項２２に記載の半導体発光素
    子。
24. 【請求項２４】 前記コンタクト電極層が、前記Ｐｔ層
    の上に積層されたＴｉ層をさらに含んでいる、請求項２
    ２または２３に記載の半導体発光素子。
25. 【請求項２５】 前記コンタクト電極層が、前記Ｐｔ層
    の上に積層されたＴｉ層と該Ｔｉ層の上に積層された他
    のＰｔ層とをさらに含んでいる、請求項２２または２３
    に記載の半導体発光素子。
26. 【請求項２６】 基板と、 該基板の上に形成されたバッファ層と、 該バッファ層の上側に形成されたＡｌＧａＩｎＮ活性層
    と、 該活性層を上下から挟み込むように形成され、該活性層
    よりも大きいバンドギャップエネルギーを有するＡｌＧ
    ａＩｎＮ上部及び下部クラッド層と、 該上部クラッド層の上に形成された、窒素をＶ族元素と
    して含有するIII−Ｖ族化合物半導体材料からなるコン
    タクト層と、 該コンタクト層の上に形成された、コンタクト電極層を
    含む電極と、を備え、該コンタクト電極層が少なくとも
    Ｐｔ層を含んでいる、半導体発光素子。
27. 【請求項２７】 前記Ｐｔ層が前記ｐ型コンタクト電極
    層に接触している、請求項２６に記載の半導体発光素
    子。
28. 【請求項２８】 前記コンタクト電極層が、前記Ｐｔ層
    の上に積層されたＴｉ層をさらに含んでいる、請求項２
    ６または２７に記載の半導体発光素子。
29. 【請求項２９】 前記コンタクト電極層が、前記Ｐｔ層
    の上に積層されたＴｉ層と該Ｔｉ層の上に積層された他
    のＰｔ層とをさらに含んでいる、請求項２６または２７
    に記載の半導体発光素子。
30. 【請求項３０】 基板上に半導体材料からなる積層構造
    を形成する工程と、 該積層構造の上側にｐ型コンタクト層を形成する工程
    と、 該ｐ型コンタクト層の上にレジストを塗布する工程と、 該ｐ型コンタクト層の第１の領域のみから該レジストを
    除去する工程と、 該レジスト及び該第１の領域の該ｐ型コンタクト層の上
    に、該ｐ型コンタクト層に接触するＰｔ層を少なくとも
    含むコンタクト電極層を形成する工程と、 リフトオフにより該第１の領域以外から該コンタクト電
    極層と該レジストとを除去して、該第１の領域に、該コ
    ンタクト電極層を含むｐ型電極を形成する工程と、を包
    含する、半導体発光素子の製造方法。
31. 【請求項３１】 前記積層構造にメサストライプ構造を
    形成する工程と、 該メサストライプの両側に電流ブロック層を形成する工
    程と、 該電流ブロック層の上にｐ型埋め込み層を形成する工程
    と、をさらに包含し、前記ｐ型コンタクト層を該ｐ型埋
    め込み層の上に形成する、請求項３０に記載の方法。
32. 【請求項３２】 前記ｐ型コンタクト層に絶縁膜でマス
    クを形成する工程と、 該マスクを利用して、前記ｐ型クラッド層及び前記ｐ型
    コンタクト層を含むリッジを形成する工程と、をさらに
    包含する、請求項３０に記載の方法。
33. 【請求項３３】 前記Ｐｔ層の上にＴｉ層を形成する工
    程をさらに包含する、請求項３０から３２のいずれかひ
    とつに記載の方法。
34. 【請求項３４】 前記Ｐｔ層の上にＴｉ層を形成する工
    程と、 該Ｔｉ層の上に他のＰｔ層を形成する工程と、をさらに
    包含する、請求項３０から３２のいずれかひとつに記載
    の方法。