JPS6316689A - 半導体装置 - Google Patents

半導体装置

Info

Publication number
JPS6316689A
JPS6316689A JP61161022A JP16102286A JPS6316689A JP S6316689 A JPS6316689 A JP S6316689A JP 61161022 A JP61161022 A JP 61161022A JP 16102286 A JP16102286 A JP 16102286A JP S6316689 A JPS6316689 A JP S6316689A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
layer
semiconductor
buried
compound semiconductor
group
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
JP61161022A
Other languages
English (en)
Inventor
Shigenobu Yamagoshi
茂伸 山腰
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.)
Fujitsu Ltd
Original Assignee
Fujitsu Ltd
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 Fujitsu Ltd filed Critical Fujitsu Ltd
Priority to JP61161022A priority Critical patent/JPS6316689A/ja
Publication of JPS6316689A publication Critical patent/JPS6316689A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Semiconductor Lasers (AREA)
  • Light Receiving Elements (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔概要〕 m−v族化合物半導体を動作領域、例えば発光、または
受光領域とした埋込構造を有する半導体装置において、
埋込層にII−VI族化合物半導体を用いることにより
、埋込層成長時に動作領域から埋込層へ導電にあずかる
不純物が拡散しても埋込層の抵抗値が低下することを抑
制する。
〔産業上の利用分野〕
本発明は半導体装置、とくに発光、または受光装置の埋
込構造に関する。
現在、m−v族化合物半導体を動作領域、例えば発光、
または受光領域とした半導体装置は光通信システムに多
用されており、 l μm帯用としてInP /1nGaAsP系、0.
8 μm帯用としてGaAs/AlGaAs系化合物半
導体が用いられている。
〔従来の技術〕
従来、このような半導体装置の埋込層にpn接合を形成
していた例が多かったが、接合容量を通じて無効電流が
流れ、半導体装置の高速化を阻害していた。
従って、漏れ電流と寄生容量を減少させるために埋込層
を高抵抗層で形成することが行われるようになった。
つぎに、半導体発光装置を例にとり従来例を説明する。
第6図は従来の埋込型半導体レーザの断面図である。
図は上記のInP/InGaAsP系レーザである。
図において、n”−InP基板1上にクラッド一層とし
てn−TnP層2、活性層としてアンドープのTnGa
AsP層3、クラッド層としてp−InP層4、コンタ
クト層としてp’−1nGaAsP層5を順次成長し、
発光部を残してメサエッチし、2度目の成長によリメサ
周辺に埋込層として高抵抗のn−InP層6′を形成す
る。
上記半扉体層構造の表面に、絶縁層として二酸化珪素(
SiOz)層7を被着し、活性層上を開口してn側電極
としてチタン/白金/金(Ti/Pt/Au)層8と、
基板裏面にn側電極として金ゲルマニウム/金(AuG
e/Au)層9を形成する。
〔発明が解決しようとする問題点〕
埋込層として、従来例で説明したInP/InGaAs
P系では高抵抗のInPを、一方GaAs/AlGaA
s系では高抵抗のAlGaAsを用いて検討されている
が、■−■族の動作領域に用いているドーパントの内、
亜鉛(Zn)、カドミウム(Cd)等の■族のp型ドー
パントが埋込成長(InP/ InGaAsP系で約6
00℃、GaAs/AlGaAs系で800℃近くの温
度が加わる)時に埋込層に拡散するために、本来の高抵
抗が損なわれるという欠点があった。
これに反して、錫(Sn)、テルル(Te)、硫黄(S
)等の■族のn型ドーパントはあまり動かない。
〔問題点を解決するための手段〕
上記問題点の解決は、m−v族化合物半導体よりなる動
作領域に接して、埋込層としてn−vt族化合物半導体
層を形成してなる半導体装置により達成される。
埋込層のエピタキシャル成長を可能にするために、埋込
層は動作領域の結晶と格子定数を合わせて整合させるこ
とが必要である。
前記m−v族化合物半導体がTnGaAsP系半導体で
ある場合に対して、前記I[−VI族化合物半導体とし
て ZnX1−ycd+−xSeyTe+−y (0≦X≦
1. O≦y≦1)、もしくは ZnuCdI−usysel−v (0≦U≦1.0≦
V≦1)が格子整合可能な組成を有する。
また、前記m−v族化合物半導体がAlGaAs系半導
体である場合に対して、前記n−VI族化合物半導体と
して ZnuCdI−uSvSe+−v (0≦U≦1,0≦
V≦1)が格子整合可能な組成を有する。
〔作用〕
本発明は、 ■ II−VI族化合物半導体はm−v族化合物半導体
と同じ閃亜鉛鉱型の結晶構造をもつものが多く、格子整
合可能な組成の化合物半導体を探せばエピタキシャル成
長が可能であることと、 ■ 埋込層の結晶本体が、動作領域の導電にあずかる不
純物である■族と■族の元素により構成される■−■族
化合物半導体であることにより、たとえ前記不純物が動
作領域より埋込層に拡散してもそれは母体結晶そのもの
であるため導電不純物とはならず、従って埋込層の抵抗
値を引き下げないこと を利用したものである。
また逆に埋込層を構成する元素が、導電にあずかる不純
物として動作領域に拡散しても、動作領域の不純物濃度
が高いため影舌を受けない。
つぎに、埋込層と動作領域の結1との格子整合の条件を
第5図に示す。
第5図は[[−VI族化合物の格子定数(a)と禁制帯
幅(E9)の関係を示す図である。
図より、InGaAsP層 InPに対して、II−V
I族化合物半導体としてZn、Cd1−、Se、Te1
−y(x=0.50. y層1.OO〜x=1.oO,
y層0.54または、E9 = 2.1〜2.5 eV
)もしくはZnuCdI−usvse+−v(u=0.
50. v= 0 〜u= 0  、 y層0.80ま
たは、Eq=2.1〜2−3 eV )が格子整合可能
な組成であり、 また、AlGaAs/GaAsに対して、II−VI族
化合物半導体としてZnuCd (−uSvSe l−
9(u=1.00+ v=o、10〜u=0.44+ 
y層1.00または、E* = 2.7〜3.OeV 
)が格子整合可能な組成であることが分かる。
〔実施例〕
第1図は本発明の埋込型半導体レーザの断面図である。
図において、n’−1nP基板1上に、クラッド層とし
てn−InP層2、活性層としてアンドープのInGa
AsP N3、クラッド層としてp−InP層4、コン
タクト層としてp”−InGaAsP層5を順次成長し
、動作領域となるm−v族化合物半導体層構造を成長す
る。
各層の形成条件をつぎに示す。
厚さ  F−バント         濃度(μm) 
              (cm−’)p”  −
InGaAsP層  0.4     2n   (0
,3〜1)XIOI9p−InP層       1.
5〜2    Cd   (0,3〜1)XIO”In
GaAsP層      0.15   7ンF−ブ 
       〜I Q I ?n−InP層    
1.5〜2  Sn      〜10”n” −1n
P基板   −Sn    > lXl0”つぎに、発
光部を残してメサエッチし、2度目の成長によりメサ周
辺に埋込層6としてInPに格子整合した高抵抗の1l
−VI族化合物半導体のZnx l −yCd r −
xse、Te l −y層、もしくはZnuCdI−u
SySe+−y層を形成する。
上記半導体層構造の表面に、絶縁層としてSi0g層7
を被着し、活性層上を開口してp側電極としてTi/P
t/A’u層8と、基板裏面にn側電極としてAuGe
/Au層9を形成する。
第2図(1)、(2)は本発明の埋込型半導体レーザの
製造工程を説明する断面図である。
第2図(11において、通常の成長法により上記のIn
GaAsP/InP系のDH槽構造Double He
terostructu−re)を形成し、紙面に垂直
方向のストライプにパターニングされた5iOz層10
をマスクにしてメサエッチングして動作領域を形成する
第2図(2)において、SiO,層10をマスクにして
メサ周辺に埋込層6としてInPに格子整合した高抵抗
のZnz+−yCdt−xSeyTet−y層、もしく
はZnuCdl−uSySel−y層を形成する。
このような下地と異質の物質の成長は、平衡に近い状態
で成長する液相成長(LPE)より、非平衡の強い有機
金属化学気相成長(MO−CVD)法や分子線エピタキ
シャル成長(MBE)法を用いる方が望ましい。
また、高抵抗を得るために■族/■族のモル比を変えて
空格子を形成するか、遷移金属類、例えば鉄(Fe)、
あるいは酸素(02)等の深いエネルギレベルをつくる
不純物を添加する。このようにして抵抗率で104〜1
0・Ωcm程度の高抵抗層が得られる。
この後は、第1図のように電橋を形成して装置を完成さ
せる。
第3図は本発明の他の実施例を説明する埋込型半導体レ
ーザの断面図である。
この例は、埋込層は第1図と同一材料を用いているが、
埋込層に高抵抗層6の代わりに、9層6^と1層6Bに
より形成されるpn接合を用いた点が異なる。
成長の際のn型ドーパントはIn等の■族原子を用いる
。一方、p型の形成はドーパントとして■族原子を用い
るか、または■族/■族のモル比を変えて■族の空格子
を導入してアクセプタを形成する。
この場合は、第5図より分かるように各埋込層6A、 
6BはInPよりE、が大きくとれるので、pn接合の
ビルトイン電圧が大きくなり、埋込層へのリーク電流は
減少し、高出力、高温動作が可能となる。
つぎに、本発明の実施例を半導体受光装置について説明
する。
第4図は本発明の埋込型半導体受光装置の断面図である
図は受光装置の例としてAPD(Avalanche 
Photo−d i ode)を示す。
図において、n”−1nP基板11上に、n−InP層
(バッファ層)12、n−InGaAsJiJ (光吸
収層)13、n−TnGaAs層14、n−InGaA
sP層(増倍N)15を順次液相成長し、受光部を残し
てメサエッチし、2度目の液相成長によりメサ周辺を埋
込層6としてInPに格子整合した高抵抗の ZnXCd+−xseyTe+−y層、もしくはZn、
ICd+−uSvSe+−y層を形成する。
つぎに、イオン注入、拡散等を用いてZnsまたはCd
を基板に導入してp型頭域16を形成する。
上記半導体層構造の表面に反射防止膜、兼パッシベーシ
ョン膜としてSiN 層17を被着し、受光部周囲のガ
ードリング上を開口してp(!I!I電極18、基板裏
面にn側電極19を形成する。
以上のように形成したAPDでは埋込層の抵抗値の低下
はなく、従ってガードリング耐圧は向上する。
〔発明の効果〕
以上詳細に説明したように本発明によれば、埋込型半導
体装置の埋込成長時に埋込層の抵抗値が低下しない。
従って、高速、または高出力、高温動作が可能な半導体
装置が得られる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の埋込型半導体レーザの断面図、第2図
(1)、(2)は本発明の埋込型半導体レーザの製造工
程を説明する断面図、 第3図は本発明の他の実施例を説明する埋込型半導体レ
ーザの断面図、 第4図は本発明の埋込型半導体受光装置の断面図、 第5図はn−vr族化合物の格子定数(a)と禁制帯幅
(E、)の関係を示す図、 第6図は従来の埋込型半導体レーザの断面図である。 図において、 1はnゝ−1nP基板、 2はクラッド層でn−1nP 71% 3は活性層でアンドープのInGaAsP層、4はクラ
ッド層でp−InP層、 5はコンタクト層でp”−InGaAsP層、6は埋込
層でZnx l −yCd + −xSe、Te 1−
 y層、もしくはZnuCdt−usvset−y層7
は絶縁層で5tO2層、 8はp側電極でTi/Pt/Au層、 9はn側電極でAuGe/Au層 第3図 不発明のAPDの絆記図 単4吋 羊6図

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)動作領域となるIII−V族化合物半導体層構造と
    、該層構造の側面に接して形成されたII−VI族化合物半
    導体よりなる埋込層を有することを特徴とする半導体装
    置。
  2. (2)前記III−V族化合物半導体がインジウムガリウ
    ム砒素燐(InGaAsP)系半導体であり、前記II−
    VI族化合物半導体が亜鉛カドミウムセレンテルル(Zn
    CdSeTe)系、もしくは亜鉛カドミウム硫黄セレン
    (ZnCdSSe)系半導体であることを特徴とする特
    許請求の範囲第1項記載の半導体装置。
  3. (3)前記III−V族化合物半導体がアルミニウムガリ
    ウム砒素(AlGaAs)系半導体であり、前記II−V
    I族化合物半導体が亜鉛カドミウム硫黄セレン(ZnC
    dSSe)系半導体であることを特徴とする特許請求の
    範囲第1項記載の半導体装置。
JP61161022A 1986-07-09 1986-07-09 半導体装置 Pending JPS6316689A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP61161022A JPS6316689A (ja) 1986-07-09 1986-07-09 半導体装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP61161022A JPS6316689A (ja) 1986-07-09 1986-07-09 半導体装置

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPS6316689A true JPS6316689A (ja) 1988-01-23

Family

ID=15727100

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP61161022A Pending JPS6316689A (ja) 1986-07-09 1986-07-09 半導体装置

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPS6316689A (ja)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH01236671A (ja) * 1988-03-17 1989-09-21 Seiko Epson Corp 半導体レーザの製造方法
JPH0992926A (ja) * 1995-09-23 1997-04-04 Nec Corp 半導体レーザ及びその製造方法

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH01236671A (ja) * 1988-03-17 1989-09-21 Seiko Epson Corp 半導体レーザの製造方法
JPH0992926A (ja) * 1995-09-23 1997-04-04 Nec Corp 半導体レーザ及びその製造方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR890004963B1 (ko) 반도체 광검출기
JP2792785B2 (ja) 半導体デバイスおよびその製造方法
EP0038085B1 (en) Buried heterostructure laser diode and method for making the same
EP0156156A1 (en) Avalanche photodiodes
KR100648392B1 (ko) 인듐인-계 구조들에서 아연 확산을 차단하기 위한 장벽으로서 인듐인-계 층에서의 알루미늄 스파이크들을 포함하는 전자 디바이스 및 광전자 디바이스
JPH09186402A (ja) 半導体構造
JP2544378B2 (ja) 光半導体装置
US5242857A (en) Method of manufacturing semiconductor structures
JPH02202071A (ja) 半導体受光素子及びその製造方法
US6407407B1 (en) Ridge laser with oxidized strain-compensated superlattice of group III-V semiconductor
JPH038117B2 (ja)
US4839714A (en) High-gain photodetectors made from NIPI mesas with selective lateral contacts
JPH08255950A (ja) 半導体レーザ
JPH0834338B2 (ja) 半導体レーザ
JP2001077465A (ja) 半導体レーザ及びその製造方法
JPS6284581A (ja) 半導体発光装置
JPH03297173A (ja) 半導体受光素子
JPH06164057A (ja) 半導体レーザおよびその製造方法
JPH05218585A (ja) 半導体発光装置
JPS6244717B2 (ja)
JPS6021586A (ja) 化合物半導体装置
KR0161064B1 (ko) 매립형 반도체 레이저의 제조방법
JPH05175596A (ja) 半導体レーザ装置
EP0508618B1 (en) Method of making ohmic contact to a III-V semiconductor device
JPS59114880A (ja) 半導体装置の製造方法