JPH11145565A - 半導体発光素子 - Google Patents
半導体発光素子Info
- Publication number
- JPH11145565A JPH11145565A JP31070497A JP31070497A JPH11145565A JP H11145565 A JPH11145565 A JP H11145565A JP 31070497 A JP31070497 A JP 31070497A JP 31070497 A JP31070497 A JP 31070497A JP H11145565 A JPH11145565 A JP H11145565A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- layer
- type
- group
- light emitting
- 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
Links
Landscapes
- Semiconductor Lasers (AREA)
- Led Devices (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 ｐ型不純物の拡散を防止することにより特性
を安定させかつ寿命を延長させることができる半導体発
光素子を提供する。 【解決手段】 基板１の上にＩＩＩ−Ｖ族バッファ層２
を介してｎ型導電層（ＩＩ−ＶＩ族バッファ層３，第１
導電型クラッド層４），第１のガイド層５，活性層６，
第２のガイド層７，ｐ型導電層（第２導電型クラッド層
８，第１の半導体層９，第２の半導体層１０，超格子層
１１，コンタクト層１２）を順次積層する。ｎ型導電層
にはｎ型不純物としてＣｌを添加する。ｐ型導電層には
ｐ型不純物としてＫ，ＲｂおよびＣｓからなる群のうち
の少なくとも１種のＩ族元素を添加する。ｐ型不純物は
ＩＩ族元素の格子位置を占有しているので、通電しても
拡散が生じにくく、ｐｎ接合位置が変化しない。
を安定させかつ寿命を延長させることができる半導体発
光素子を提供する。 【解決手段】 基板１の上にＩＩＩ−Ｖ族バッファ層２
を介してｎ型導電層（ＩＩ−ＶＩ族バッファ層３，第１
導電型クラッド層４），第１のガイド層５，活性層６，
第２のガイド層７，ｐ型導電層（第２導電型クラッド層
８，第１の半導体層９，第２の半導体層１０，超格子層
１１，コンタクト層１２）を順次積層する。ｎ型導電層
にはｎ型不純物としてＣｌを添加する。ｐ型導電層には
ｐ型不純物としてＫ，ＲｂおよびＣｓからなる群のうち
の少なくとも１種のＩ族元素を添加する。ｐ型不純物は
ＩＩ族元素の格子位置を占有しているので、通電しても
拡散が生じにくく、ｐｎ接合位置が変化しない。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、ＩＩ−ＶＩ族化合
物半導体よりそれぞれなるｐ型導電層，活性層およびｎ
型導電層を備えた半導体発光素子に関する。
物半導体よりそれぞれなるｐ型導電層，活性層およびｎ
型導電層を備えた半導体発光素子に関する。
【０００２】
【従来の技術】近年、光を利用した各種技術分野におい
ては、例えば、光ディスクや光磁気ディスクに対する記
録・再生の高密度化および高解像度化の要求が高まって
いる。また、高輝度ディスプレー装置，低損失光ファイ
バ通信装置さらにはＤＮＡあるいは特定化学物質の光学
式解析装置などの開発の気運も高まっている。そこで、
これらの光源として緑色ないしは青色で発光可能な半導
体発光素子の開発が求められている。
ては、例えば、光ディスクや光磁気ディスクに対する記
録・再生の高密度化および高解像度化の要求が高まって
いる。また、高輝度ディスプレー装置，低損失光ファイ
バ通信装置さらにはＤＮＡあるいは特定化学物質の光学
式解析装置などの開発の気運も高まっている。そこで、
これらの光源として緑色ないしは青色で発光可能な半導
体発光素子の開発が求められている。
【０００３】このように緑色ないしは青色で発光可能な
半導体素子を構成する材料としては、ＩＩ族元素の亜鉛
（Ｚｎ），マグネシウム（Ｍｇ），ベリリウム（Ｂ
ｅ），カドミウム（Ｃｄ），水銀（Ｈｇ）およびマンガ
ン（Ｍｎ）のうち少なくとも１種とＶＩ族元素の酸素
（Ｏ），硫黄（Ｓ），セレン（Ｓｅ），テルル（Ｔｅ）
のうち少なくとも１種とからなるＩＩ−ＶＩ族化合物半
導体が有望である。特に、ＺｎＭｇＳＳｅ混晶は、結晶
性に優れかつ入手が容易なＧａＡｓやＺｎＳｅよりなる
基板に対して格子整合させることができるので、半導体
発光素子のガイド層やクラッド層を構成する材料として
知られている（例えば、Electronics Letters28(1992)
p.1798）。
半導体素子を構成する材料としては、ＩＩ族元素の亜鉛
（Ｚｎ），マグネシウム（Ｍｇ），ベリリウム（Ｂ
ｅ），カドミウム（Ｃｄ），水銀（Ｈｇ）およびマンガ
ン（Ｍｎ）のうち少なくとも１種とＶＩ族元素の酸素
（Ｏ），硫黄（Ｓ），セレン（Ｓｅ），テルル（Ｔｅ）
のうち少なくとも１種とからなるＩＩ−ＶＩ族化合物半
導体が有望である。特に、ＺｎＭｇＳＳｅ混晶は、結晶
性に優れかつ入手が容易なＧａＡｓやＺｎＳｅよりなる
基板に対して格子整合させることができるので、半導体
発光素子のガイド層やクラッド層を構成する材料として
知られている（例えば、Electronics Letters28(1992)
p.1798）。
【０００４】そこで、従来は、例えば、ＧａＡｓよりな
る基板の上にＩＩ−ＶＩ族化合物半導体よりそれぞれな
るｎ型クラッド層，活性層およびｐ型クラッド層などを
順次積層して半導体発光素子を構成していた。ここで、
ｎ型クラッド層などのｎ型導電層には例えば塩素（Ｃ
ｌ）をｎ型不純物として添加し、ｐ型クラッド層などの
ｐ型導電層には例えば窒素（Ｎ）をｐ型不純物として添
加していた。
る基板の上にＩＩ−ＶＩ族化合物半導体よりそれぞれな
るｎ型クラッド層，活性層およびｐ型クラッド層などを
順次積層して半導体発光素子を構成していた。ここで、
ｎ型クラッド層などのｎ型導電層には例えば塩素（Ｃ
ｌ）をｎ型不純物として添加し、ｐ型クラッド層などの
ｐ型導電層には例えば窒素（Ｎ）をｐ型不純物として添
加していた。
【０００５】ところで、このようなＩＩ−ＶＩ族化合物
半導体よりなる半導体発光素子の寿命を決める要因とし
ては格子欠陥が第１に挙げられる。特に、ＧａＡｓより
なる基板とＩＩ−ＶＩ族化合物半導体層との界面で生ず
る積層欠陥は、活性層における非発光再結合中心の増殖
に大きな影響を与える。そのため、これまでは主として
基板とＩＩ−ＶＩ族化合物半導体層との界面における欠
陥の低減に努力が払われてきた。その結果、基板の上に
ＧａＡｓよりなるバッファ層を形成して基板とＩＩ−Ｖ
Ｉ族化合物半導体層との界面を平坦化することにより、
積層欠陥密度を１×１０4 ｃｍ-2にまで低減することが
できるようになった（Jpn. J. Appl. Phys., vol.33,
p.L938 (1994)）。また、それにより室温での連続発振
時間（１ｍＷＡＰＣ駆動）を１００時間まで延長したと
の報告もある（Electron. Lett. vol.32, p.552 (199
6)）。
半導体よりなる半導体発光素子の寿命を決める要因とし
ては格子欠陥が第１に挙げられる。特に、ＧａＡｓより
なる基板とＩＩ−ＶＩ族化合物半導体層との界面で生ず
る積層欠陥は、活性層における非発光再結合中心の増殖
に大きな影響を与える。そのため、これまでは主として
基板とＩＩ−ＶＩ族化合物半導体層との界面における欠
陥の低減に努力が払われてきた。その結果、基板の上に
ＧａＡｓよりなるバッファ層を形成して基板とＩＩ−Ｖ
Ｉ族化合物半導体層との界面を平坦化することにより、
積層欠陥密度を１×１０4 ｃｍ-2にまで低減することが
できるようになった（Jpn. J. Appl. Phys., vol.33,
p.L938 (1994)）。また、それにより室温での連続発振
時間（１ｍＷＡＰＣ駆動）を１００時間まで延長したと
の報告もある（Electron. Lett. vol.32, p.552 (199
6)）。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
半導体発光素子では、積層欠陥に起因する劣化が改善さ
れても、実用化には更なる寿命の延長が必要であるとい
う問題があった。この劣化の原因としては種々考えられ
るが、従来の半導体発光素子ではｐ型不純物としてＶＩ
族元素の格子位置を占有する窒素を用いていたので、通
電すると、負に帯電している窒素はＶＩ族空孔が存在す
るｐ型導電層においてｐ側電極の方へ拡散しやすく、拡
散しているおそれがあった。ちなみに、この拡散係数は
ＶＩ族空孔濃度に比例する。よって、それによりｐｎ接
合位置が移動してしまい、活性層へのキャリアの注入効
率が低下し、閾値電流値が高くなり寿命が短くなると考
えられる。
半導体発光素子では、積層欠陥に起因する劣化が改善さ
れても、実用化には更なる寿命の延長が必要であるとい
う問題があった。この劣化の原因としては種々考えられ
るが、従来の半導体発光素子ではｐ型不純物としてＶＩ
族元素の格子位置を占有する窒素を用いていたので、通
電すると、負に帯電している窒素はＶＩ族空孔が存在す
るｐ型導電層においてｐ側電極の方へ拡散しやすく、拡
散しているおそれがあった。ちなみに、この拡散係数は
ＶＩ族空孔濃度に比例する。よって、それによりｐｎ接
合位置が移動してしまい、活性層へのキャリアの注入効
率が低下し、閾値電流値が高くなり寿命が短くなると考
えられる。
【０００７】本発明はかかる問題点に鑑みてなされたも
ので、その目的は、ｐ型不純物の拡散を防止することに
より、特性を安定させかつ寿命を延長させることができ
る半導体発光素子を提供することにある。
ので、その目的は、ｐ型不純物の拡散を防止することに
より、特性を安定させかつ寿命を延長させることができ
る半導体発光素子を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明による半導体発光
素子は、亜鉛，マグネシウム，ベリリウム，カドミウ
ム，マンガンおよび水銀からなる群のうちの少なくとも
１種のＩＩ族元素と、酸素，硫黄，セレンおよびテルル
からなる群のうちの少なくとも１種のＶＩ族元素とを含
むＩＩ−ＶＩ族化合物半導体よりそれぞれなるｎ型導電
層，活性層，ｐ型導電層を備えたものであって、ｐ型導
電層の少なくとも一部に含まれるｐ型不純物は、カリウ
ム，ルビジウムおよびセシウムからなる群のうちの少な
くとも１種のＩ族元素であるものである。
素子は、亜鉛，マグネシウム，ベリリウム，カドミウ
ム，マンガンおよび水銀からなる群のうちの少なくとも
１種のＩＩ族元素と、酸素，硫黄，セレンおよびテルル
からなる群のうちの少なくとも１種のＶＩ族元素とを含
むＩＩ−ＶＩ族化合物半導体よりそれぞれなるｎ型導電
層，活性層，ｐ型導電層を備えたものであって、ｐ型導
電層の少なくとも一部に含まれるｐ型不純物は、カリウ
ム，ルビジウムおよびセシウムからなる群のうちの少な
くとも１種のＩ族元素であるものである。
【０００９】本発明による半導体発光素子では、ｐ型導
電層とｎ型導電層との間に電圧が印加されると、活性層
に電流が注入され発光が起こる。ここでは、ｐ型導電層
の少なくとも一部に含まれるｐ型不純物がカリウム，ル
ビジウムおよびセシウムからなる群のうちの少なくとも
１種のＩ族元素となっているので、ｐ型導電層の一部に
おいてｐ型不純物はＩＩ族元素の格子位置を占有してい
る。よって、ｐ型不純物は電圧を印加してもＶＩ族空孔
が存在するｐ型導電層において拡散しにくい。従って、
ｐｎ接合位置は変化せず、活性層６へのキャリアの注入
効率も変化しない。
電層とｎ型導電層との間に電圧が印加されると、活性層
に電流が注入され発光が起こる。ここでは、ｐ型導電層
の少なくとも一部に含まれるｐ型不純物がカリウム，ル
ビジウムおよびセシウムからなる群のうちの少なくとも
１種のＩ族元素となっているので、ｐ型導電層の一部に
おいてｐ型不純物はＩＩ族元素の格子位置を占有してい
る。よって、ｐ型不純物は電圧を印加してもＶＩ族空孔
が存在するｐ型導電層において拡散しにくい。従って、
ｐｎ接合位置は変化せず、活性層６へのキャリアの注入
効率も変化しない。
【００１０】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て図面を参照して詳細に説明する。
て図面を参照して詳細に説明する。
【００１１】（第１の実施の形態）図１は本発明の第１
の実施の形態に係る半導体発光素子の構成を表すもので
ある。この半導体発光素子は、基板１の一面側に、ＩＩ
Ｉ−Ｖ族バッファ層２を介して、ＩＩ−ＶＩ族化合物半
導体よりそれぞれなるＩＩ−ＶＩ族バッファ層３，第１
導電型クラッド層４，第１のガイド層５，活性層６，第
２のガイド層７，第２導電型クラッド層８が順次積層さ
れている。
の実施の形態に係る半導体発光素子の構成を表すもので
ある。この半導体発光素子は、基板１の一面側に、ＩＩ
Ｉ−Ｖ族バッファ層２を介して、ＩＩ−ＶＩ族化合物半
導体よりそれぞれなるＩＩ−ＶＩ族バッファ層３，第１
導電型クラッド層４，第１のガイド層５，活性層６，第
２のガイド層７，第２導電型クラッド層８が順次積層さ
れている。
【００１２】基板１は、例えば、積層方向における厚さ
（以下、単に厚さという）が１００〜３５０μｍであ
り、ｎ型不純物としてケイ素（Ｓｉ）を添加したｎ型Ｇ
ａＡｓにより構成されている。ＩＩＩ−Ｖ族バッファ層
２は、例えば、厚さが２０ｎｍであり、ｎ型不純物とし
てケイ素を添加したｎ型ＧａＡｓにより構成されてい
る。
（以下、単に厚さという）が１００〜３５０μｍであ
り、ｎ型不純物としてケイ素（Ｓｉ）を添加したｎ型Ｇ
ａＡｓにより構成されている。ＩＩＩ−Ｖ族バッファ層
２は、例えば、厚さが２０ｎｍであり、ｎ型不純物とし
てケイ素を添加したｎ型ＧａＡｓにより構成されてい
る。
【００１３】ＩＩ−ＶＩ族バッファ層３は、例えば、厚
さが２０ｎｍであり、ｎ型不純物を添加したｎ型ＺｎＳ
ｅにより構成されている。そのキャリア濃度は、例えば
１×１０18ｃｍ-3である。第１導電型クラッド層４は、
例えば、厚さが７００ｎｍであり、ｎ型不純物を添加し
たｎ型ＺｎＭｇＳＳｅ混晶により構成されている。その
キャリア濃度は、例えば３×１０17ｃｍ-3である。
さが２０ｎｍであり、ｎ型不純物を添加したｎ型ＺｎＳ
ｅにより構成されている。そのキャリア濃度は、例えば
１×１０18ｃｍ-3である。第１導電型クラッド層４は、
例えば、厚さが７００ｎｍであり、ｎ型不純物を添加し
たｎ型ＺｎＭｇＳＳｅ混晶により構成されている。その
キャリア濃度は、例えば３×１０17ｃｍ-3である。
【００１４】第１のガイド層５は、例えば、厚さが６０
ｎｍであり、ｎ型不純物を添加したあるいは不純物を添
加しないＺｎＳＳｅ混晶により構成されている。このＺ
ｎＳＳｅ混晶のＶＩ族元素における組成比は例えばモル
％で硫黄が６％，セレンが９４％であり、格子定数が基
板１を構成するＧａＡｓの格子定数に整合されている。
また、第１のガイド層５をｎ型不純物を添加したｎ型Ｚ
ｎＳＳｅ混晶により構成する場合、そのキャリア濃度は
例えば１×１０17ｃｍ-3である。
ｎｍであり、ｎ型不純物を添加したあるいは不純物を添
加しないＺｎＳＳｅ混晶により構成されている。このＺ
ｎＳＳｅ混晶のＶＩ族元素における組成比は例えばモル
％で硫黄が６％，セレンが９４％であり、格子定数が基
板１を構成するＧａＡｓの格子定数に整合されている。
また、第１のガイド層５をｎ型不純物を添加したｎ型Ｚ
ｎＳＳｅ混晶により構成する場合、そのキャリア濃度は
例えば１×１０17ｃｍ-3である。
【００１５】活性層６は、例えば、厚さが６〜１２ｎｍ
の単一量子井戸構造を有したＺｎＣｄＳｅ混晶により構
成されている。このＺｎＣｄＳｅ混晶のＩＩ族元素にお
ける組成比は例えばモル％で亜鉛が８５％，カドミウム
が１５％となっている。
の単一量子井戸構造を有したＺｎＣｄＳｅ混晶により構
成されている。このＺｎＣｄＳｅ混晶のＩＩ族元素にお
ける組成比は例えばモル％で亜鉛が８５％，カドミウム
が１５％となっている。
【００１６】第２のガイド層７は、例えば、厚さが６０
ｎｍであり、ｐ型不純物を添加したあるいは不純物を添
加しないＺｎＳＳｅ混晶により構成されている。このＺ
ｎＳＳｅ混晶のＶＩ族元素における組成比は例えばモル
％で硫黄が６％，セレンが９４％である。また、第２の
ガイド層７をｐ型不純物を添加したｐ型ＺｎＳＳｅ混晶
により構成する場合、そのキャリア濃度は例えば１×１
０17ｃｍ-3である。第２導電型クラッド層８は、例え
ば、厚さが５００ｎｍであり、ｐ型不純物を添加したｐ
型ＺｎＭｇＳＳｅ混晶により構成されている。そのキャ
リア濃度は例えば１×１０17ｃｍ-3である。
ｎｍであり、ｐ型不純物を添加したあるいは不純物を添
加しないＺｎＳＳｅ混晶により構成されている。このＺ
ｎＳＳｅ混晶のＶＩ族元素における組成比は例えばモル
％で硫黄が６％，セレンが９４％である。また、第２の
ガイド層７をｐ型不純物を添加したｐ型ＺｎＳＳｅ混晶
により構成する場合、そのキャリア濃度は例えば１×１
０17ｃｍ-3である。第２導電型クラッド層８は、例え
ば、厚さが５００ｎｍであり、ｐ型不純物を添加したｐ
型ＺｎＭｇＳＳｅ混晶により構成されている。そのキャ
リア濃度は例えば１×１０17ｃｍ-3である。
【００１７】すなわち、この半導体発光素子では、ＩＩ
−ＶＩ族バッファ層３，第１導電型クラッド層４および
場合によって第１のガイド層５がｎ型導電層であり、第
２導電型クラッド層８および場合によって第２のガイド
層７がｐ型導電層となっている。ここで、ｎ型導電層に
はｎ型不純物として例えば塩素（Ｃｌ）が添加されてお
り、ｐ型導電層にはｐ型不純物としてカリウム（Ｋ），
ルビジウム（Ｒｂ）およびセシウム（Ｃｓ）からなる群
のうちの少なくとも１種のＩ族元素が添加されている。
これらのＩ族元素をｐ型不純物として添加すれば、通電
しても拡散が生じにくいからである。
−ＶＩ族バッファ層３，第１導電型クラッド層４および
場合によって第１のガイド層５がｎ型導電層であり、第
２導電型クラッド層８および場合によって第２のガイド
層７がｐ型導電層となっている。ここで、ｎ型導電層に
はｎ型不純物として例えば塩素（Ｃｌ）が添加されてお
り、ｐ型導電層にはｐ型不純物としてカリウム（Ｋ），
ルビジウム（Ｒｂ）およびセシウム（Ｃｓ）からなる群
のうちの少なくとも１種のＩ族元素が添加されている。
これらのＩ族元素をｐ型不純物として添加すれば、通電
しても拡散が生じにくいからである。
【００１８】また、第２導電型クラッド層８の上（すな
わち第２のガイド層７と反対側）には、ｐ側電極と良好
なオーミックコンタクトをとるための各層、すなわちＩ
Ｉ−ＶＩ族化合物半導体よりそれぞれなる第１の半導体
層９，第２の半導体層１０，超格子層１１およびコンタ
クト層１２が順次積層されている。ちなみに、これら第
１の半導体層９，第２の半導体層１０，超格子層１１お
よびコンタクト層１２も、ｐ型不純物としてカリウム
（Ｋ），ルビジウム（Ｒｂ）およびセシウム（Ｃｓ）か
らなる群のうちの少なくとも１種のＩ族元素をそれぞれ
添加したｐ型導電層となっている。
わち第２のガイド層７と反対側）には、ｐ側電極と良好
なオーミックコンタクトをとるための各層、すなわちＩ
Ｉ−ＶＩ族化合物半導体よりそれぞれなる第１の半導体
層９，第２の半導体層１０，超格子層１１およびコンタ
クト層１２が順次積層されている。ちなみに、これら第
１の半導体層９，第２の半導体層１０，超格子層１１お
よびコンタクト層１２も、ｐ型不純物としてカリウム
（Ｋ），ルビジウム（Ｒｂ）およびセシウム（Ｃｓ）か
らなる群のうちの少なくとも１種のＩ族元素をそれぞれ
添加したｐ型導電層となっている。
【００１９】第１の半導体層９は、例えば、厚さが５０
０ｎｍであり、ｐ型不純物を添加したｐ型ＺｎＳＳｅ混
晶により構成されている。そのキャリア濃度は例えば５
×１０17ｃｍ-3である。第２の半導体層１０は、例え
ば、厚さが１００ｎｍであり、ｐ型不純物を添加したｐ
型ＺｎＳｅにより構成されている。そのキャリア濃度は
例えば１×１０18ｃｍ-3である。
０ｎｍであり、ｐ型不純物を添加したｐ型ＺｎＳＳｅ混
晶により構成されている。そのキャリア濃度は例えば５
×１０17ｃｍ-3である。第２の半導体層１０は、例え
ば、厚さが１００ｎｍであり、ｐ型不純物を添加したｐ
型ＺｎＳｅにより構成されている。そのキャリア濃度は
例えば１×１０18ｃｍ-3である。
【００２０】超格子層１１は、ｐ型不純物を添加したｐ
型ＺｎＳｅとｐ型不純物を添加したｐ型ＺｎＴｅとが交
互に積層された構造となっている。コンタクト層１２
は、例えば、厚さが１０ｎｍであり、ｐ型不純物を添加
したｐ型ＺｎＴｅにより構成されている。そのキャリア
濃度は例えば２×１０19ｃｍ-3である。
型ＺｎＳｅとｐ型不純物を添加したｐ型ＺｎＴｅとが交
互に積層された構造となっている。コンタクト層１２
は、例えば、厚さが１０ｎｍであり、ｐ型不純物を添加
したｐ型ＺｎＴｅにより構成されている。そのキャリア
濃度は例えば２×１０19ｃｍ-3である。
【００２１】また、コンタクト層１２，超格子層１１お
よび第２の半導体層１０は、幅が例えば１０μｍの帯状
となっており、電流狭窄をするようになっている。な
お、これらコンタクト層１２，超格子層１１および第２
の半導体層１０は、図１においては図面に対して垂直方
向に延長されいる。コンタクト層１２，超格子層１１お
よび第２の半導体層１０が形成されていない第１の半導
体層９のコンタクト層１２側の領域には、例えばアルミ
ナ（Ａｌ2 Ｏ3 ）などの絶縁材料よりなる絶縁層１３が
形成されている。
よび第２の半導体層１０は、幅が例えば１０μｍの帯状
となっており、電流狭窄をするようになっている。な
お、これらコンタクト層１２，超格子層１１および第２
の半導体層１０は、図１においては図面に対して垂直方
向に延長されいる。コンタクト層１２，超格子層１１お
よび第２の半導体層１０が形成されていない第１の半導
体層９のコンタクト層１２側の領域には、例えばアルミ
ナ（Ａｌ2 Ｏ3 ）などの絶縁材料よりなる絶縁層１３が
形成されている。
【００２２】絶縁層１３およびコンタクト層１２の上
（すなわち基板１と反対側）にはｐ側電極１４が設けら
れている。このｐ側電極１４は、例えば、厚さ１０ｎｍ
のパラジウム（Ｐｄ）の層と、厚さ１００ｎｍの白金
（Ｐｔ）の層と、厚さ３００ｎｍの金（Ａｕ）の層とを
コンタクト層１２の側から順次積層して形成されてい
る。基板１の他面側（すなわちＩＩＩ−Ｖ族バッファ層
２と反対側）には例えばインジウム（Ｉｎ）よりなるｎ
側電極１５が設けられている。
（すなわち基板１と反対側）にはｐ側電極１４が設けら
れている。このｐ側電極１４は、例えば、厚さ１０ｎｍ
のパラジウム（Ｐｄ）の層と、厚さ１００ｎｍの白金
（Ｐｔ）の層と、厚さ３００ｎｍの金（Ａｕ）の層とを
コンタクト層１２の側から順次積層して形成されてい
る。基板１の他面側（すなわちＩＩＩ−Ｖ族バッファ層
２と反対側）には例えばインジウム（Ｉｎ）よりなるｎ
側電極１５が設けられている。
【００２３】また、この半導体発光素子は、図示はしな
いが、コンタクト層１２の長さ方向（すなわち共振器長
方向）と垂直な一対の側面に、反射鏡層がそれぞれ設け
られている。この反射鏡層は、例えば、アルミナ膜とケ
イ素膜とが交互に積層された構造を有している。
いが、コンタクト層１２の長さ方向（すなわち共振器長
方向）と垂直な一対の側面に、反射鏡層がそれぞれ設け
られている。この反射鏡層は、例えば、アルミナ膜とケ
イ素膜とが交互に積層された構造を有している。
【００２４】このような構成を有する半導体発光素子
は、次のようにして製造することができる。
は、次のようにして製造することができる。
【００２５】まず、例えばＧａＡｓよりなる基板１を用
意し、他面側（すなわちＩＩＩ−Ｖ族バッファ層２など
を成長させる面の反対側）にインジウムなどを蒸着して
ｎ側電極１５を形成する（ｎ側電極形成工程）。
意し、他面側（すなわちＩＩＩ−Ｖ族バッファ層２など
を成長させる面の反対側）にインジウムなどを蒸着して
ｎ側電極１５を形成する（ｎ側電極形成工程）。
【００２６】次いで、この基板１の一面側（すなわちｎ
側電極１５を形成した面の反対側）に、分子線エピタキ
シー（Molecular Beam Epitaxy；ＭＢＥ）法により、Ｉ
ＩＩ−Ｖ族バッファ層２，ＩＩ−ＶＩ族バッファ層３，
第１導電型クラッド層４，第１のガイド層５，活性層
６，第２のガイド層７，第２導電型クラッド層８，第１
の半導体層９，第２の半導体層１０，超格子層１１およ
びコンタクト層１２をそれぞれ成長させる（成長工
程）。
側電極１５を形成した面の反対側）に、分子線エピタキ
シー（Molecular Beam Epitaxy；ＭＢＥ）法により、Ｉ
ＩＩ−Ｖ族バッファ層２，ＩＩ−ＶＩ族バッファ層３，
第１導電型クラッド層４，第１のガイド層５，活性層
６，第２のガイド層７，第２導電型クラッド層８，第１
の半導体層９，第２の半導体層１０，超格子層１１およ
びコンタクト層１２をそれぞれ成長させる（成長工
程）。
【００２７】図２はここで用いるＭＢＥ結晶成長装置の
構成を表すものである。このＭＢＥ結晶成長装置は、真
空蒸着装置の一種であり、図示しない超高真空排気装置
にそれぞれ接続された２つの成長室２０，３０を備えて
いる。この２つの成長室２０，３０は（ゲートバルブ４
３を介して）、真空搬送室４１および基板導入室４２に
より接続されている。
構成を表すものである。このＭＢＥ結晶成長装置は、真
空蒸着装置の一種であり、図示しない超高真空排気装置
にそれぞれ接続された２つの成長室２０，３０を備えて
いる。この２つの成長室２０，３０は（ゲートバルブ４
３を介して）、真空搬送室４１および基板導入室４２に
より接続されている。
【００２８】一方の成長室２０は、ＩＩＩ−Ｖ族化合物
半導体の層を成長させるものであり、内部には基板１を
保持するための基板ホルダ２１が配設されている。この
基板ホルダ２１は、図示しないヒータによって加熱する
ことができるようになっている。成長室２０には、ま
た、基板１に対向するように複数の粒子線源セル２２
（例えばクヌーゼンセル（Ｋセル））が配設されてい
る。各粒子線源セル２２の内部には、ＩＩＩ族元素，Ｖ
族元素およびｎ型不純物に応じた原料がそれぞれ個々に
充填されている。各粒子線源セル２２の照射口近傍には
シャッター２３がそれぞれ配設されており、各粒子線の
照射を制御するようになっている。
半導体の層を成長させるものであり、内部には基板１を
保持するための基板ホルダ２１が配設されている。この
基板ホルダ２１は、図示しないヒータによって加熱する
ことができるようになっている。成長室２０には、ま
た、基板１に対向するように複数の粒子線源セル２２
（例えばクヌーゼンセル（Ｋセル））が配設されてい
る。各粒子線源セル２２の内部には、ＩＩＩ族元素，Ｖ
族元素およびｎ型不純物に応じた原料がそれぞれ個々に
充填されている。各粒子線源セル２２の照射口近傍には
シャッター２３がそれぞれ配設されており、各粒子線の
照射を制御するようになっている。
【００２９】成長室３０は、ＩＩ−ＶＩ族化合物半導体
の層を成長させるものであり、内部には基板１を保持す
るための基板ホルダ３１が配設されている。この基板ホ
ルダ３１は、図示しないヒータによって加熱することが
できるようになっている。成長室３０には、また、基板
１に対向するように複数の粒子線源セル３２（例えばＫ
セル）が配設されている。各粒子線源セル３２の内部に
は、ＩＩ族元素，ＶＩ族元素，ｎ型不純物およびｐ型不
純物に応じた原料がそれぞれ個々に充填されている。各
粒子線源セル３２の照射口近傍にはシャッター３３がそ
れぞれ配設されており、各粒子線の照射を制御するよう
になっている。
の層を成長させるものであり、内部には基板１を保持す
るための基板ホルダ３１が配設されている。この基板ホ
ルダ３１は、図示しないヒータによって加熱することが
できるようになっている。成長室３０には、また、基板
１に対向するように複数の粒子線源セル３２（例えばＫ
セル）が配設されている。各粒子線源セル３２の内部に
は、ＩＩ族元素，ＶＩ族元素，ｎ型不純物およびｐ型不
純物に応じた原料がそれぞれ個々に充填されている。各
粒子線源セル３２の照射口近傍にはシャッター３３がそ
れぞれ配設されており、各粒子線の照射を制御するよう
になっている。
【００３０】すなわち、ここでは、このようなＭＢＥ結
晶成長装置を用い、ｎ側電極１５を形成した基板１を成
長室２０の基板ホルダ２１に取り付け、各粒子線源セル
２２から適宜のＩＩＩ族元素およびＶ族元素（例えばガ
リウムおよび砒素）の各粒子線をｎ型不純物（例えばケ
イ素）の粒子線と共にそれぞれ照射して、例えばｎ型Ｇ
ａＡｓよりなるＩＩＩ−Ｖ族バッファ層２を成長させ
る。この時、例えば、ガリウムの原料としてはガリウム
を用い、砒素の原料としては砒素を用い、ケイ素の原料
としてはケイ素を用いる。
晶成長装置を用い、ｎ側電極１５を形成した基板１を成
長室２０の基板ホルダ２１に取り付け、各粒子線源セル
２２から適宜のＩＩＩ族元素およびＶ族元素（例えばガ
リウムおよび砒素）の各粒子線をｎ型不純物（例えばケ
イ素）の粒子線と共にそれぞれ照射して、例えばｎ型Ｇ
ａＡｓよりなるＩＩＩ−Ｖ族バッファ層２を成長させ
る。この時、例えば、ガリウムの原料としてはガリウム
を用い、砒素の原料としては砒素を用い、ケイ素の原料
としてはケイ素を用いる。
【００３１】そののち、真空搬送室４１を用いて基板１
を成長室３０に移送し、基板１を成長室３０の基板ホル
ダ３１に取り付ける。次いで、各粒子線源セル３２から
成長させる層に応じて適宜のＩＩ族元素およびＶＩ族元
素の粒子線をそれぞれ照射して、ＩＩ−ＶＩ族化合物半
導体よりなる各層を成長させる。すなわち、例えば、ｎ
型ＺｎＳｅよりなるＩＩ−ＶＩ族バッファ層３，ｎ型Ｚ
ｎＭｇＳＳｅ混晶よりなる第１導電型クラッド層４，ｎ
型ＺｎＳＳｅ混晶あるいは不純物を添加していないＺｎ
ＳＳｅ混晶よりなる第１のガイド層５，ＺｎＣｄＳｅ混
晶よりなる活性層６，ｐ型ＺｎＳＳｅ混晶あるいは不純
物を添加していないＺｎＳＳｅ混晶よりなる第２のガイ
ド層７，ｐ型ＺｎＭｇＳＳｅ混晶よりなる第２導電型ク
ラッド層８，ｐ型ＺｎＳＳｅ混晶よりなる第１の半導体
層９，ｐ型ＺｎＳｅよりなる第２の半導体層１０，ｐ型
ＺｎＴｅとｐ型ＺｎＳｅとよりなる超格子層１１および
ｐ型ＺｎＴｅよりなるコンタクト層１２を順次積層す
る。
を成長室３０に移送し、基板１を成長室３０の基板ホル
ダ３１に取り付ける。次いで、各粒子線源セル３２から
成長させる層に応じて適宜のＩＩ族元素およびＶＩ族元
素の粒子線をそれぞれ照射して、ＩＩ−ＶＩ族化合物半
導体よりなる各層を成長させる。すなわち、例えば、ｎ
型ＺｎＳｅよりなるＩＩ−ＶＩ族バッファ層３，ｎ型Ｚ
ｎＭｇＳＳｅ混晶よりなる第１導電型クラッド層４，ｎ
型ＺｎＳＳｅ混晶あるいは不純物を添加していないＺｎ
ＳＳｅ混晶よりなる第１のガイド層５，ＺｎＣｄＳｅ混
晶よりなる活性層６，ｐ型ＺｎＳＳｅ混晶あるいは不純
物を添加していないＺｎＳＳｅ混晶よりなる第２のガイ
ド層７，ｐ型ＺｎＭｇＳＳｅ混晶よりなる第２導電型ク
ラッド層８，ｐ型ＺｎＳＳｅ混晶よりなる第１の半導体
層９，ｐ型ＺｎＳｅよりなる第２の半導体層１０，ｐ型
ＺｎＴｅとｐ型ＺｎＳｅとよりなる超格子層１１および
ｐ型ＺｎＴｅよりなるコンタクト層１２を順次積層す
る。
【００３２】なお、ｎ型導電層（すなわちＩＩ−ＶＩ族
バッファ層３，第１導電型クラッド層４および場合によ
って第１のガイド層５）を成長させる際には、適宜のＩ
Ｉ族元素およびＶＩ族元素の各粒子線と共に、ｎ型不純
物として例えば塩素の粒子線を粒子線源セル３２から照
射する。また、ｐ型導電層（すなわち第２導電型クラッ
ド層８，第１の半導体層９，第２の半導体層１０，超格
子層１１，コンタクト層１２および場合によって第２の
ガイド層７）を成長させる際には、適宜のＩＩ族元素お
よびＶＩ族元素の各粒子線と共に、ｐ型不純物としてカ
リウム，ルビジウムおよびセシウムからなる群のうちの
少なくとも１種のＩ族元素の粒子線を粒子線源セル３２
から照射する。
バッファ層３，第１導電型クラッド層４および場合によ
って第１のガイド層５）を成長させる際には、適宜のＩ
Ｉ族元素およびＶＩ族元素の各粒子線と共に、ｎ型不純
物として例えば塩素の粒子線を粒子線源セル３２から照
射する。また、ｐ型導電層（すなわち第２導電型クラッ
ド層８，第１の半導体層９，第２の半導体層１０，超格
子層１１，コンタクト層１２および場合によって第２の
ガイド層７）を成長させる際には、適宜のＩＩ族元素お
よびＶＩ族元素の各粒子線と共に、ｐ型不純物としてカ
リウム，ルビジウムおよびセシウムからなる群のうちの
少なくとも１種のＩ族元素の粒子線を粒子線源セル３２
から照射する。
【００３３】この時、ＩＩ族元素である亜鉛，マグネシ
ウム，カドミウムの各原料としては亜鉛，マグネシウ
ム，カドミウムなどをそれぞれ用い、ＶＩ族元素である
セレン，硫黄，テルルの各原料としてはセレン，硫化亜
鉛（ＺｎＳ），テルルなどをそれぞれ用いる。また、ｎ
型不純物である塩素の原料としては塩化亜鉛（ＺｎＣｌ
2 ）などを用い、ｐ型不純物であるカリウム，ルビジウ
ムおよびセシウムの原料としてはセレン化カリウム（Ｋ
2 Ｓｅ）あるいは硫化カリウム（Ｋ2 Ｓ）あるいは塩化
カリウム（ＫＣｌ），ルビジウムあるいは塩化ルビジウ
ム（ＲｂＣｌ），セシウムあるいは塩化セシウム（Ｃｓ
Ｃｌ）などをそれぞれ用いる。
ウム，カドミウムの各原料としては亜鉛，マグネシウ
ム，カドミウムなどをそれぞれ用い、ＶＩ族元素である
セレン，硫黄，テルルの各原料としてはセレン，硫化亜
鉛（ＺｎＳ），テルルなどをそれぞれ用いる。また、ｎ
型不純物である塩素の原料としては塩化亜鉛（ＺｎＣｌ
2 ）などを用い、ｐ型不純物であるカリウム，ルビジウ
ムおよびセシウムの原料としてはセレン化カリウム（Ｋ
2 Ｓｅ）あるいは硫化カリウム（Ｋ2 Ｓ）あるいは塩化
カリウム（ＫＣｌ），ルビジウムあるいは塩化ルビジウ
ム（ＲｂＣｌ），セシウムあるいは塩化セシウム（Ｃｓ
Ｃｌ）などをそれぞれ用いる。
【００３４】このようにしてＩＩ−ＶＩ族化合物半導体
よりなる各層をそれぞれ成長させたのち、コンタクト層
１２の上に図示しないレジスト膜を塗布し、フォトリソ
グラフィによって複数の平行な帯状のマスクパターンを
形成する。そののち、図示しないレジスト膜をマスクと
してウエットエッチングまたはドライエッチングを行
い、コンタクト層１２，超格子層１１および第２の半導
体層１０をそれぞれ選択的に除去して複数の平行な帯状
とする。次いで、全面（すなわちコンタクト層１２など
が選択的に除去された第１の半導体層９の上および図示
しないレジスト膜の上）にアルミナなどの絶縁材料を蒸
着し、図示しないレジスト膜をこのレジスト膜の上に蒸
着された絶縁材料と共に除去して（リフトオフ）、絶縁
層１３を形成する（電流狭窄工程）。
よりなる各層をそれぞれ成長させたのち、コンタクト層
１２の上に図示しないレジスト膜を塗布し、フォトリソ
グラフィによって複数の平行な帯状のマスクパターンを
形成する。そののち、図示しないレジスト膜をマスクと
してウエットエッチングまたはドライエッチングを行
い、コンタクト層１２，超格子層１１および第２の半導
体層１０をそれぞれ選択的に除去して複数の平行な帯状
とする。次いで、全面（すなわちコンタクト層１２など
が選択的に除去された第１の半導体層９の上および図示
しないレジスト膜の上）にアルミナなどの絶縁材料を蒸
着し、図示しないレジスト膜をこのレジスト膜の上に蒸
着された絶縁材料と共に除去して（リフトオフ）、絶縁
層１３を形成する（電流狭窄工程）。
【００３５】絶縁層１３を形成したのち、コンタクト層
１２および絶縁層１３の上に例えばパラジウム，白金お
よび金を順次蒸着してｐ側電極１４を形成する（ｐ側電
極形成工程）。ｐ側電極１４を形成したのち、基板１を
コンタクト層１２の長さ方向（共振器長方向）と垂直に
所定の幅（例えば６００ｎｍ幅）で劈開し、その劈開面
に反射鏡層を形成する。そののち、複数形成した帯状の
各コンタクト層１２の間をその長さ方向と平行に劈開さ
せる（劈開工程）。これにより、図１に示した半導体発
光素子が形成される。
１２および絶縁層１３の上に例えばパラジウム，白金お
よび金を順次蒸着してｐ側電極１４を形成する（ｐ側電
極形成工程）。ｐ側電極１４を形成したのち、基板１を
コンタクト層１２の長さ方向（共振器長方向）と垂直に
所定の幅（例えば６００ｎｍ幅）で劈開し、その劈開面
に反射鏡層を形成する。そののち、複数形成した帯状の
各コンタクト層１２の間をその長さ方向と平行に劈開さ
せる（劈開工程）。これにより、図１に示した半導体発
光素子が形成される。
【００３６】このようにして製造した半導体発光素子
は、次のように作用する。
は、次のように作用する。
【００３７】この半導体発光素子では、ｎ側電極１５と
ｐ側電極１４との間に所定の電圧が印加されると活性層
６に電流が注入され、活性層６において電子−正孔再結
合により発光が起こる。ここでは、ｐ型導電層（コンタ
クト層１２，超格子層１１，第２の半導体層１０，第１
の半導体層９，第２導電型クラッド層８および場合によ
って第２のガイド層７）に含まれるｐ型不純物がカリウ
ム，ルビジウムおよびセシウムからなる群のうちの少な
くとも１種のＩ族元素となっている。よって、ｐ型導電
層においてｐ型不純物はＩＩ族元素の格子位置を占有し
ている。すなわち、ｐ型不純物は電圧を印加してもＶＩ
族空孔が存在するｐ型導電層において拡散しにくい。従
って、ｐｎ接合位置は変化せず、活性層６へのキャリア
の注入効率も変化しない。
ｐ側電極１４との間に所定の電圧が印加されると活性層
６に電流が注入され、活性層６において電子−正孔再結
合により発光が起こる。ここでは、ｐ型導電層（コンタ
クト層１２，超格子層１１，第２の半導体層１０，第１
の半導体層９，第２導電型クラッド層８および場合によ
って第２のガイド層７）に含まれるｐ型不純物がカリウ
ム，ルビジウムおよびセシウムからなる群のうちの少な
くとも１種のＩ族元素となっている。よって、ｐ型導電
層においてｐ型不純物はＩＩ族元素の格子位置を占有し
ている。すなわち、ｐ型不純物は電圧を印加してもＶＩ
族空孔が存在するｐ型導電層において拡散しにくい。従
って、ｐｎ接合位置は変化せず、活性層６へのキャリア
の注入効率も変化しない。
【００３８】このように本実施の形態に係る半導体発光
素子によれば、ｐ型導電層（コンタクト層１２，超格子
層１１，第２の半導体層１０，第１の半導体層９，第２
導電型クラッド層８および場合によって第２のガイド層
７）に含まれるｐ型不純物がカリウム，ルビジウムおよ
びセシウムからなる群のうちの少なくとも１種のＩ族元
素となっているので、通電によるｐ型不純物の拡散を抑
制することができる。よって、ｐｎ接合位置が変化する
ことを防止でき、活性層６へのキャリアの注入効率が変
化することを防止できる。従って、素子の特性を安定さ
せることができると共に、閾値電流値の上昇も抑制する
ことができ、寿命を長くすることができる。
素子によれば、ｐ型導電層（コンタクト層１２，超格子
層１１，第２の半導体層１０，第１の半導体層９，第２
導電型クラッド層８および場合によって第２のガイド層
７）に含まれるｐ型不純物がカリウム，ルビジウムおよ
びセシウムからなる群のうちの少なくとも１種のＩ族元
素となっているので、通電によるｐ型不純物の拡散を抑
制することができる。よって、ｐｎ接合位置が変化する
ことを防止でき、活性層６へのキャリアの注入効率が変
化することを防止できる。従って、素子の特性を安定さ
せることができると共に、閾値電流値の上昇も抑制する
ことができ、寿命を長くすることができる。
【００３９】（第２の実施の形態）図３は本発明の第２
の実施の形態に係る半導体発光素子を表すものである。
この第２の実施の形態は、ＩＩ−ＶＩ族バッファ層３，
第１導電型クラッド層４，第１のガイド層５，第２のガ
イド層７，第２導電型クラッド層８，第１の半導体層
９，超格子層１２およびコンタクト層１２をそれぞれ構
成するＩＩ−ＶＩ族化合物半導体について、第１の実施
の形態と異なる具体的一例を示すものである。よって、
ここでは、同一の構成要素には同一の符号を付し、その
詳細な説明を省略する。
の実施の形態に係る半導体発光素子を表すものである。
この第２の実施の形態は、ＩＩ−ＶＩ族バッファ層３，
第１導電型クラッド層４，第１のガイド層５，第２のガ
イド層７，第２導電型クラッド層８，第１の半導体層
９，超格子層１２およびコンタクト層１２をそれぞれ構
成するＩＩ−ＶＩ族化合物半導体について、第１の実施
の形態と異なる具体的一例を示すものである。よって、
ここでは、同一の構成要素には同一の符号を付し、その
詳細な説明を省略する。
【００４０】ここで、ＩＩ−ＶＩ族バッファ層３は、例
えば、ｎ型不純物を添加したｎ型ＺｎＢｅＳｅ混晶ある
いはｎ型ＺｎＳｅにより構成されている。第１導電型ク
ラッド層４は、例えば、ｎ型不純物を添加したｎ型Ｚｎ
ＭｇＢｅＳｅ混晶により構成されている。第１のガイド
層５は、例えば、ｎ型不純物を添加したｎ型ＺｎＢｅＳ
ｅ混晶あるいは不純物を添加しないＺｎＢｅＳｅ混晶に
より構成されている。なお、これらｎ型導電層には、第
１の実施の形態と同様に、ｎ型不純物として例えば塩素
が添加されている。
えば、ｎ型不純物を添加したｎ型ＺｎＢｅＳｅ混晶ある
いはｎ型ＺｎＳｅにより構成されている。第１導電型ク
ラッド層４は、例えば、ｎ型不純物を添加したｎ型Ｚｎ
ＭｇＢｅＳｅ混晶により構成されている。第１のガイド
層５は、例えば、ｎ型不純物を添加したｎ型ＺｎＢｅＳ
ｅ混晶あるいは不純物を添加しないＺｎＢｅＳｅ混晶に
より構成されている。なお、これらｎ型導電層には、第
１の実施の形態と同様に、ｎ型不純物として例えば塩素
が添加されている。
【００４１】第２のガイド層７は、例えば、ｐ型不純物
を添加したあるいは不純物を添加しないＺｎＢｅＳｅ混
晶により構成されている。第２導電型クラッド層８は、
例えば、ｐ型不純物を添加したｐ型ＺｎＭｇＢｅＳｅ混
晶により構成されている。第１の半導体層９は、例え
ば、ｐ型不純物を添加したｐ型ＺｎＢｅＳｅ混晶により
構成されている。超格子層１１は、例えば、ｐ型不純物
を添加したｐ型ＺｎＳｅとｐ型不純物を添加したｐ型Ｂ
ｅＴｅとを交互に積層した構成とされている。コンタク
ト層１２は、例えば、ｐ型不純物を添加したｐ型ＢｅＴ
ｅにより構成されている。なお、これらｐ型導電層に
は、第１の実施の形態と同様に、ｐ型不純物としてカリ
ウム，ルビジウムおよびセシウムからなる群のうちの少
なくとも１種のＩ族元素が添加されている。
を添加したあるいは不純物を添加しないＺｎＢｅＳｅ混
晶により構成されている。第２導電型クラッド層８は、
例えば、ｐ型不純物を添加したｐ型ＺｎＭｇＢｅＳｅ混
晶により構成されている。第１の半導体層９は、例え
ば、ｐ型不純物を添加したｐ型ＺｎＢｅＳｅ混晶により
構成されている。超格子層１１は、例えば、ｐ型不純物
を添加したｐ型ＺｎＳｅとｐ型不純物を添加したｐ型Ｂ
ｅＴｅとを交互に積層した構成とされている。コンタク
ト層１２は、例えば、ｐ型不純物を添加したｐ型ＢｅＴ
ｅにより構成されている。なお、これらｐ型導電層に
は、第１の実施の形態と同様に、ｐ型不純物としてカリ
ウム，ルビジウムおよびセシウムからなる群のうちの少
なくとも１種のＩ族元素が添加されている。
【００４２】このような構成を有する半導体発光素子
は、第１の実施の形態に係る半導体発光素子と同様にし
て製造することができ、同様に作用する。すなわち、Ｉ
Ｉ−ＶＩ族化合物半導体よりそれぞれなる各層の構成を
適宜に変化させても、ｐ型導電層に添加するｐ型不純物
をカリウム，ルビジウムおよびセシウムからなる群のう
ちの少なくとも１種のＩ族元素とすれば、第１の実施の
形態に係る半導体発光素子と同一の効果を得ることがで
きる。
は、第１の実施の形態に係る半導体発光素子と同様にし
て製造することができ、同様に作用する。すなわち、Ｉ
Ｉ−ＶＩ族化合物半導体よりそれぞれなる各層の構成を
適宜に変化させても、ｐ型導電層に添加するｐ型不純物
をカリウム，ルビジウムおよびセシウムからなる群のう
ちの少なくとも１種のＩ族元素とすれば、第１の実施の
形態に係る半導体発光素子と同一の効果を得ることがで
きる。
【００４３】以上、各実施の形態を挙げて本発明を説明
したが、本発明は上記各実施の形態に限定されるもので
はなく、種々の変形が可能である。例えば、上記各実施
の形態においては、ＩＩ−ＶＩ族バッファ層３，第１導
電型クラッド層４，第１のガイド層５，活性層６，第２
のガイド層７，第２導電型クラッド層８，第１の半導体
層９，第２の半導体層１０，超格子層１１およびコンタ
クト層１２をそれぞれ構成するＩＩ−ＶＩ族化合物半導
体について具体的な例を挙げて説明したが、本発明は、
他の適宜なＩＩ−ＶＩ族化合物半導体（すなわち、亜
鉛，マグネシウム，カドミウム，マンガン，水銀および
ベリリウムからなる群より選ばれた少なくとも１種のＩ
Ｉ族元素と、酸素，セレン，硫黄およびテルルからなる
群より選ばれた少なくとも１種のＶＩ族元素とを含むＩ
Ｉ−ＶＩ族化合物半導体）により各層を構成することも
できる。
したが、本発明は上記各実施の形態に限定されるもので
はなく、種々の変形が可能である。例えば、上記各実施
の形態においては、ＩＩ−ＶＩ族バッファ層３，第１導
電型クラッド層４，第１のガイド層５，活性層６，第２
のガイド層７，第２導電型クラッド層８，第１の半導体
層９，第２の半導体層１０，超格子層１１およびコンタ
クト層１２をそれぞれ構成するＩＩ−ＶＩ族化合物半導
体について具体的な例を挙げて説明したが、本発明は、
他の適宜なＩＩ−ＶＩ族化合物半導体（すなわち、亜
鉛，マグネシウム，カドミウム，マンガン，水銀および
ベリリウムからなる群より選ばれた少なくとも１種のＩ
Ｉ族元素と、酸素，セレン，硫黄およびテルルからなる
群より選ばれた少なくとも１種のＶＩ族元素とを含むＩ
Ｉ−ＶＩ族化合物半導体）により各層を構成することも
できる。
【００４４】また、上記各実施の形態においては、ｐ型
導電層（すなわち第２導電型クラッド層８，第１の半導
体層９，第２の半導体層１０，超格子層１１，コンタク
ト層１２および場合によって第２のガイド層７）の全体
に含まれるｐ型不純物をカリウム，ルビジウムおよびセ
シウムからなる群のうちの少なくとも１種のＩ族元素と
するようにしたが、第２導電型クラッド層などｐ型導電
層の一部に含まれるｐ型不純物のみをこれらのＩ族元素
とするようにしてもよい。
導電層（すなわち第２導電型クラッド層８，第１の半導
体層９，第２の半導体層１０，超格子層１１，コンタク
ト層１２および場合によって第２のガイド層７）の全体
に含まれるｐ型不純物をカリウム，ルビジウムおよびセ
シウムからなる群のうちの少なくとも１種のＩ族元素と
するようにしたが、第２導電型クラッド層などｐ型導電
層の一部に含まれるｐ型不純物のみをこれらのＩ族元素
とするようにしてもよい。
【００４５】但し、ｐ型導電層のうち第２導電型クラッ
ド層８に該当する部分、または第２導電型クラッド層８
よりも活性層６側に該当する部分については添加するｐ
型不純物をカリウム，ルビジウムおよびセシウムからな
る群のうちの少なくとも１種のＩ族元素とすることが好
ましい。ｐ型不純物の拡散によるｐｎ接合位置の変化を
有効に防止することができるからである。
ド層８に該当する部分、または第２導電型クラッド層８
よりも活性層６側に該当する部分については添加するｐ
型不純物をカリウム，ルビジウムおよびセシウムからな
る群のうちの少なくとも１種のＩ族元素とすることが好
ましい。ｐ型不純物の拡散によるｐｎ接合位置の変化を
有効に防止することができるからである。
【００４６】更に、上記各実施の形態においては、基板
１の一面側にｎ型導電層，活性層６およびｐ型導電層を
順次形成するようにしたが、本発明は、基板の一面側に
ｐ型導電層，活性層６およびｎ型導電層を順次形成する
場合も含んでいる。
１の一面側にｎ型導電層，活性層６およびｐ型導電層を
順次形成するようにしたが、本発明は、基板の一面側に
ｐ型導電層，活性層６およびｎ型導電層を順次形成する
場合も含んでいる。
【００４７】加えて、上記各実施の形態においては、活
性層６を第１のガイド層５および第２のガイド層７で挟
み、更にそれを第１導電型クラッド層４および第２導電
型クラッド層８で挟んだ半導体発光素子について説明し
たが、本発明は、ガイド層を挿入せずに活性層をクラッ
ド層で挟んだものなど種々の構造を有する半導体発光素
子にも適用することができる。
性層６を第１のガイド層５および第２のガイド層７で挟
み、更にそれを第１導電型クラッド層４および第２導電
型クラッド層８で挟んだ半導体発光素子について説明し
たが、本発明は、ガイド層を挿入せずに活性層をクラッ
ド層で挟んだものなど種々の構造を有する半導体発光素
子にも適用することができる。
【００４８】更にまた、上記各実施の形態においては、
帯状としたコンタクト層１２などにより電流狭窄を行う
場合について説明したが、本発明は、他の構成により電
流狭窄を行う場合についても含んでいる。
帯状としたコンタクト層１２などにより電流狭窄を行う
場合について説明したが、本発明は、他の構成により電
流狭窄を行う場合についても含んでいる。
【００４９】加えてまた、上記各実施の形態において
は、半導体発光素子として半導体レーザを具体的に挙げ
て説明したが、本発明は、発光ダイオード（Light Emit
ting Diode；ＬＥＤ）などの他の半導体発光素子につい
ても適用することができる。
は、半導体発光素子として半導体レーザを具体的に挙げ
て説明したが、本発明は、発光ダイオード（Light Emit
ting Diode；ＬＥＤ）などの他の半導体発光素子につい
ても適用することができる。
【００５０】更にまた、上記各実施の形態においては、
固体ソースＭＢＥ法により各ＩＩ−ＶＩ族化合物半導体
層を基板１の上にそれぞれ成長させる場合について説明
したが、ガスソースＭＢＥ法やＭＯＣＶＤ（Metal Orga
nic Chemical Vapor Deposition ）法などによりそれぞ
れ成長させるようにしてもよい。
固体ソースＭＢＥ法により各ＩＩ−ＶＩ族化合物半導体
層を基板１の上にそれぞれ成長させる場合について説明
したが、ガスソースＭＢＥ法やＭＯＣＶＤ（Metal Orga
nic Chemical Vapor Deposition ）法などによりそれぞ
れ成長させるようにしてもよい。
【００５１】
【発明の効果】以上説明したように本発明に係る半導体
発光素子によれば、ｐ型導電層に含まれるｐ型不純物が
カリウム，ルビジウムおよびセシウムからなる群のうち
の少なくとも１種のＩ族元素となっているので、通電に
よるｐ型不純物の拡散を抑制することができる。よっ
て、ｐｎ接合位置が変化することを防止でき、活性層へ
のキャリアの注入効率が変化することを防止できる。従
って、素子の特性を安定させることができると共に、閾
値電流値の上昇も抑制することができ、寿命を長くする
ことができるという効果を奏する。
発光素子によれば、ｐ型導電層に含まれるｐ型不純物が
カリウム，ルビジウムおよびセシウムからなる群のうち
の少なくとも１種のＩ族元素となっているので、通電に
よるｐ型不純物の拡散を抑制することができる。よっ
て、ｐｎ接合位置が変化することを防止でき、活性層へ
のキャリアの注入効率が変化することを防止できる。従
って、素子の特性を安定させることができると共に、閾
値電流値の上昇も抑制することができ、寿命を長くする
ことができるという効果を奏する。
【図１】本発明の第１の実施の形態に係る半導体発光素
子の構成を表す断面図である。
子の構成を表す断面図である。
【図２】図１に示した半導体発光素子の製造に用いるＭ
ＢＥ結晶成長装置を表す構成図である。
ＢＥ結晶成長装置を表す構成図である。
【図３】本発明の第２の実施の形態に係る半導体発光素
子の構成を表す断面図である。
子の構成を表す断面図である。
１…基板、２…ＩＩＩ−Ｖ族バッファ層、３…ＩＩ−Ｖ
Ｉ族バッファ層、４…第１導電型クラッド層、５…第１
のガイド層、６…活性層、７…第２のガイド層、８…第
２導電型クラッド層、９…第１の半導体層、１０…第２
の半導体層、１１…超格子層、１２…コンタクト層、１
３…絶縁層、１４…ｐ側電極、１５…ｎ側電極、２０，
３０…成長室、２１，３１…基板ホルダ、２２，３２…
粒子線源セル、２３，３３…シャッター、４１…真空搬
送室、４２…基板導入室、４３…ゲートバルブ
Ｉ族バッファ層、４…第１導電型クラッド層、５…第１
のガイド層、６…活性層、７…第２のガイド層、８…第
２導電型クラッド層、９…第１の半導体層、１０…第２
の半導体層、１１…超格子層、１２…コンタクト層、１
３…絶縁層、１４…ｐ側電極、１５…ｎ側電極、２０，
３０…成長室、２１，３１…基板ホルダ、２２，３２…
粒子線源セル、２３，３３…シャッター、４１…真空搬
送室、４２…基板導入室、４３…ゲートバルブ
Claims (2)
- 【請求項１】 亜鉛（Ｚｎ），マグネシウム（Ｍｇ），
ベリリウム（Ｂｅ），カドミウム（Ｃｄ），マンガン
（Ｍｎ）および水銀（Ｈｇ）からなる群のうちの少なく
とも１種のＩＩ族元素と、酸素（Ｏ），硫黄（Ｓ），セ
レン（Ｓｅ）およびテルル（Ｔｅ）からなる群のうちの
少なくとも１種のＶＩ族元素とを含むＩＩ−ＶＩ族化合
物半導体よりそれぞれなるｎ型導電層，活性層およびｐ
型導電層を備えた半導体発光素子であって、 前記ｐ型導電層の少なくとも一部に含まれるｐ型不純物
は、カリウム（Ｋ），ルビジウム（Ｒｂ）およびセシウ
ム（Ｃｓ）からなる群のうちの少なくとも１種のＩ族元
素であることを特徴とする半導体発光素子。 - 【請求項２】 前記ｐ型導電層のうちｐ型クラッド層に
該当する部分に含まれるｐ型不純物は前記Ｉ族元素であ
ることを特徴とする請求項１記載の半導体発光素子。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP31070497A JPH11145565A (ja) | 1997-11-12 | 1997-11-12 | 半導体発光素子 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP31070497A JPH11145565A (ja) | 1997-11-12 | 1997-11-12 | 半導体発光素子 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11145565A true JPH11145565A (ja) | 1999-05-28 |
Family
ID=18008474
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP31070497A Pending JPH11145565A (ja) | 1997-11-12 | 1997-11-12 | 半導体発光素子 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH11145565A (ja) |
-
1997
- 1997-11-12 JP JP31070497A patent/JPH11145565A/ja active Pending
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US8148731B2 (en) | Films and structures for metal oxide semiconductor light emitting devices and methods | |
| JPH0832180A (ja) | 半導体発光素子 | |
| US5268918A (en) | Semiconductor laser | |
| US5657336A (en) | Semiconductor light-emitting device | |
| JP2586349B2 (ja) | 半導体発光素子 | |
| US6206962B1 (en) | Semiconductor light emitting device and method of manufacturing same | |
| JP2000022276A (ja) | 半導体素子および半導体発光素子ならびに半導体受光素子 | |
| US6177690B1 (en) | Semiconductor light emitting device having a p-n or p-i-n junction | |
| JP3449751B2 (ja) | 半導体発光素子 | |
| JP2893990B2 (ja) | 半導体レーザおよびその作製方法 | |
| JPH11204834A (ja) | 半導体発光素子の製造方法 | |
| JPH0897518A (ja) | 半導体発光素子 | |
| JPH09293937A (ja) | 半導体発光素子 | |
| JPH11145520A (ja) | 半導体発光素子およびその製造方法 | |
| JP2000031590A (ja) | 半導体発光素子 | |
| JP2002289974A (ja) | 半導体レーザ素子 | |
| JPH09331082A (ja) | 半導体発光素子 | |
| JPH0677606A (ja) | 光半導体装置 | |
| JPH10233554A (ja) | 半導体発光素子 | |
| JPH09293934A (ja) | 半導体発光素子 | |
| JPH0521892A (ja) | 半導体レーザ | |
| JPH0878729A (ja) | 半導体素子 | |
| JPH10200216A (ja) | 半導体発光素子およびそれを用いた光ディスク装置 | |
| JPH09289353A (ja) | 半導体発光素子およびその製造方法 | |
| JPH11238914A (ja) | Ｉｉ−ｖｉ族化合物半導体素子 |