JP3241326B2 - 半導体発光素子およびその製造方法 - Google Patents
半導体発光素子およびその製造方法Info
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、II-VI族半導体材
料を用いた半導体発光素子およびその製造方法に関す
る。
料を用いた半導体発光素子およびその製造方法に関す
る。
【０００２】
【従来技術】従来、光通信用半導体レーザは、例えば１
９９６年８月、エレクトロニクス・レターズ、第３２
巻、第１７号、１５８２〜１５８３頁（ＥＬＥＣＴＲＯ
ＮＩＣＳ ＬＥＴＴＥＲＳ，ＶＯＬ．３２，ＮＯ．１
７，ｐｐ．１５８２−１５８３，ＡＵＧＵＳＴ，１９９
６）に示されるように、安価に製作ができ、低い動作電
流で安定に動作するＩｎＧａＡｓＰ系歪みＭＱＷレーザ
が用いられていた。このような半導体レーザでは活性層
以外の領域に流れる漏れ電流の低減が重要となる。図３
３は従来の光通信用半導体レーザの断面図であるが、ｎ
型ＩｎＰからなる半導体基板３３１上に成長したｎ型Ｉ
ｎＰからなるｎ型クラッド層３３２、ＩｎＡｓＰウェル
とＩｎＧａＰバリヤーから構成される多重量子井戸（Ｍ
ＱＷ）からなる活性層３３３と、ｐ型ＩｎＰからなるｐ
型クラッド層３３４とをｐ型ＩｎＰからなる埋め込み層
３３５により埋め込んだ構造である。ｎ型クラッド層３
３２と埋め込み層３３５が接する界面にはＩｎＰ ｐｎ
接合３３６が形成されている。埋め込み構造が単純であ
るため製作が容易であり低コストである。活性層３３３
のバンドギャップがＩｎＰのバンドギャップより小さい
ため、活性層３３３を介したｐｎ接合の立ち上がり電圧
は、ＩｎＰからなるｐｎ接合３３６の立ち上がり電圧よ
り小さい。このため電流は主として活性層３３３を流れ
てレーザ発振する。
９９６年８月、エレクトロニクス・レターズ、第３２
巻、第１７号、１５８２〜１５８３頁（ＥＬＥＣＴＲＯ
ＮＩＣＳ ＬＥＴＴＥＲＳ，ＶＯＬ．３２，ＮＯ．１
７，ｐｐ．１５８２−１５８３，ＡＵＧＵＳＴ，１９９
６）に示されるように、安価に製作ができ、低い動作電
流で安定に動作するＩｎＧａＡｓＰ系歪みＭＱＷレーザ
が用いられていた。このような半導体レーザでは活性層
以外の領域に流れる漏れ電流の低減が重要となる。図３
３は従来の光通信用半導体レーザの断面図であるが、ｎ
型ＩｎＰからなる半導体基板３３１上に成長したｎ型Ｉ
ｎＰからなるｎ型クラッド層３３２、ＩｎＡｓＰウェル
とＩｎＧａＰバリヤーから構成される多重量子井戸（Ｍ
ＱＷ）からなる活性層３３３と、ｐ型ＩｎＰからなるｐ
型クラッド層３３４とをｐ型ＩｎＰからなる埋め込み層
３３５により埋め込んだ構造である。ｎ型クラッド層３
３２と埋め込み層３３５が接する界面にはＩｎＰ ｐｎ
接合３３６が形成されている。埋め込み構造が単純であ
るため製作が容易であり低コストである。活性層３３３
のバンドギャップがＩｎＰのバンドギャップより小さい
ため、活性層３３３を介したｐｎ接合の立ち上がり電圧
は、ＩｎＰからなるｐｎ接合３３６の立ち上がり電圧よ
り小さい。このため電流は主として活性層３３３を流れ
てレーザ発振する。
【０００３】またII-VI族半導体からなる光ディスク用
半導体レーザとして、例えばジャーナル・オブ・クリス
タル・グロウス、第１５９巻、５５５〜５６５頁（ＪＯ
ＵＮＡＬ ＯＦ ＣＲＹＳＴＡＬ ＧＲＯＷＴＨ，ＶＯ
Ｌ．１５９，ｐｐ．５５５−５６５，１９９６）に示さ
れるような製作が容易な構造が報告されている。このよ
うなレーザにおいては記録媒体の書き替えのために高出
力動作ができること重要であり、長期の使用に耐える信
頼性が望まれる。図３４は上記従来のII-VI族半導体か
らなる光ディスク用半導体レーザの断面図であるが、Ｇ
ａＡｓからなるｎ型半導体基板３４１に成長したストラ
イプ状の溝を有するｐ型ＧａＡｓからなるｐ型電流ブロ
ック層３４３を成長し、その上にＺｎＳｅからなるｎ型
バッファー層３４２、ＺｎＭｇＳＳｅからなるｎ型クラ
ッド層３４４、ＺｎＣｄＳｅ／ＺｎＳＳｅからなる単一
量子井戸活性層３４５、ＺｎＭｇＳＳｅからなる第１ｐ
型クラッド層３４６ａ、ｐ型ＺｎＳｅからなる第２ｐ型
クラッド層３４６ｂ、ＺｎＳｅ／ＺｎＴｅＭＱＷ及びＺ
ｎＴｅから構成されるｐ型コンタクト構造３４７、Ａｕ
／Ｐｔ／Ｐｄからなるｐ電極３４９、Ｉｎからなるｎ電
極３４８から形成されている。ストライプ状の溝の外に
は電流ブロック層とｎ型基板とｎ型バッファー層により
ｎｐｎ接合が形成され電流はブロックされる。電流はス
トライプ状の溝部分のみを通るため電流が狭窄されレー
ザ発振に寄与しない無効電流が減る。無効電流はデバイ
スの発熱を促し、デバイスを劣化させる。したがって、
無効電流の低減により、長期の信頼性が得られる。
半導体レーザとして、例えばジャーナル・オブ・クリス
タル・グロウス、第１５９巻、５５５〜５６５頁（ＪＯ
ＵＮＡＬ ＯＦ ＣＲＹＳＴＡＬ ＧＲＯＷＴＨ，ＶＯ
Ｌ．１５９，ｐｐ．５５５−５６５，１９９６）に示さ
れるような製作が容易な構造が報告されている。このよ
うなレーザにおいては記録媒体の書き替えのために高出
力動作ができること重要であり、長期の使用に耐える信
頼性が望まれる。図３４は上記従来のII-VI族半導体か
らなる光ディスク用半導体レーザの断面図であるが、Ｇ
ａＡｓからなるｎ型半導体基板３４１に成長したストラ
イプ状の溝を有するｐ型ＧａＡｓからなるｐ型電流ブロ
ック層３４３を成長し、その上にＺｎＳｅからなるｎ型
バッファー層３４２、ＺｎＭｇＳＳｅからなるｎ型クラ
ッド層３４４、ＺｎＣｄＳｅ／ＺｎＳＳｅからなる単一
量子井戸活性層３４５、ＺｎＭｇＳＳｅからなる第１ｐ
型クラッド層３４６ａ、ｐ型ＺｎＳｅからなる第２ｐ型
クラッド層３４６ｂ、ＺｎＳｅ／ＺｎＴｅＭＱＷ及びＺ
ｎＴｅから構成されるｐ型コンタクト構造３４７、Ａｕ
／Ｐｔ／Ｐｄからなるｐ電極３４９、Ｉｎからなるｎ電
極３４８から形成されている。ストライプ状の溝の外に
は電流ブロック層とｎ型基板とｎ型バッファー層により
ｎｐｎ接合が形成され電流はブロックされる。電流はス
トライプ状の溝部分のみを通るため電流が狭窄されレー
ザ発振に寄与しない無効電流が減る。無効電流はデバイ
スの発熱を促し、デバイスを劣化させる。したがって、
無効電流の低減により、長期の信頼性が得られる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述の
通信用半導体レーザの構造では高温動作では活性層を介
したｐｎ接合とＩｎＰのｐｎ接合の立ち上がり電圧差が
小さくなり、活性層の外を流れる漏れ電流が増加すると
いう問題があった。
通信用半導体レーザの構造では高温動作では活性層を介
したｐｎ接合とＩｎＰのｐｎ接合の立ち上がり電圧差が
小さくなり、活性層の外を流れる漏れ電流が増加すると
いう問題があった。
【０００５】また、上述の光ディスク用II-VI族半導体
レーザではバンドギャップが大きいため動作電圧が高
く、高出力動作でバンドギャップの小さなｐ型ＧａＡｓ
の電流ブロック層では障壁の大きさが小さく、ブレーク
ダウンが生じ、漏れ電流が増加するという問題を有して
いた。本発明の目的は、製作が容易であり生産性に優れ
た半導体発光素子、特に漏れ電流を小さく抑えた動作電
流の小さい発光素子およびその製造方法を提供すること
にある。
レーザではバンドギャップが大きいため動作電圧が高
く、高出力動作でバンドギャップの小さなｐ型ＧａＡｓ
の電流ブロック層では障壁の大きさが小さく、ブレーク
ダウンが生じ、漏れ電流が増加するという問題を有して
いた。本発明の目的は、製作が容易であり生産性に優れ
た半導体発光素子、特に漏れ電流を小さく抑えた動作電
流の小さい発光素子およびその製造方法を提供すること
にある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明は、II-VI族半導
体からなる領域に不純物としてIII族元素を含有させる
ことで、前記II-VI族半導体領域を高抵抗化したりｎ型
半導体領域に変換するものである。これにより、発光素
子を高温ないし高出力で作動させた場合にも漏れ電流の
少ない電流狭窄構造等を得るというものである。
体からなる領域に不純物としてIII族元素を含有させる
ことで、前記II-VI族半導体領域を高抵抗化したりｎ型
半導体領域に変換するものである。これにより、発光素
子を高温ないし高出力で作動させた場合にも漏れ電流の
少ない電流狭窄構造等を得るというものである。
【０００７】まず、本発明のうち、II-VI族半導体から
なる領域に不純物としてIII族元素を含有させて前記II-
VI族半導体領域を高抵抗化するものについて説明する。
なる領域に不純物としてIII族元素を含有させて前記II-
VI族半導体領域を高抵抗化するものについて説明する。
【０００８】本発明に係るこのタイプの発光素子は、た
とえばｐ型になりやすいが、ｎ型になりにくいII-VI族
半導体に対し、不純物としてIII族元素を含有させる。
通常、III族元素はII-VI族半導体中でｎ型の不純物とし
て働くが、ｎ型になりにくいII-VI族半導体中の不純物
はイオン化した欠陥を生じる。このため、キャリアが欠
陥に捕獲されキャリア濃度が低減し高抵抗化する。本発
明において「高抵抗化」とは、III族元素導入後のII-VI
族半導体が、III族元素導入前のII-VI族半導体よりも抵
抗が高いことをいう。
とえばｐ型になりやすいが、ｎ型になりにくいII-VI族
半導体に対し、不純物としてIII族元素を含有させる。
通常、III族元素はII-VI族半導体中でｎ型の不純物とし
て働くが、ｎ型になりにくいII-VI族半導体中の不純物
はイオン化した欠陥を生じる。このため、キャリアが欠
陥に捕獲されキャリア濃度が低減し高抵抗化する。本発
明において「高抵抗化」とは、III族元素導入後のII-VI
族半導体が、III族元素導入前のII-VI族半導体よりも抵
抗が高いことをいう。
【０００９】III族元素の導入はたとえば以下のように
して行われる。すなわち、II-VI族半導体領域とIII-Ｖ
族半導体領域を隣接させた構造とし、II-VI族半導体領
域の成長前に、III-Ｖ族半導体表面をIII族過剰な表面
とすることにより、III-Ｖ族半導体領域からII-VI族半
導体領域へIII族元素を拡散させて形成することができ
る。
して行われる。すなわち、II-VI族半導体領域とIII-Ｖ
族半導体領域を隣接させた構造とし、II-VI族半導体領
域の成長前に、III-Ｖ族半導体表面をIII族過剰な表面
とすることにより、III-Ｖ族半導体領域からII-VI族半
導体領域へIII族元素を拡散させて形成することができ
る。
【００１０】本発明においては、前記のようにIII族元
素を含有させて高抵抗化したII-VI族半導体領域を電流
阻止領域に適用し、これにより漏れ電流の少ない電流狭
窄構造を実現している。すなわち本発明の半導体発光素
子は、III族元素を拡散させていない領域に電流を注入
し、活性層等において発光させるものである。
素を含有させて高抵抗化したII-VI族半導体領域を電流
阻止領域に適用し、これにより漏れ電流の少ない電流狭
窄構造を実現している。すなわち本発明の半導体発光素
子は、III族元素を拡散させていない領域に電流を注入
し、活性層等において発光させるものである。
【００１１】本発明によれば、上述のタイプの発光素子
として、以下のものが提供される。
として、以下のものが提供される。
【００１２】（１）活性層を含む光導波路層と、該光導
波路層に電流を流す経路となる通電領域と、該通電領域
の周囲に配置され前記通電領域よりも高抵抗の電流阻止
領域とを備え、前記電流阻止領域は、III族元素を含むI
I-VI族半導体領域を有することを特徴とする半導体発光
素子。
波路層に電流を流す経路となる通電領域と、該通電領域
の周囲に配置され前記通電領域よりも高抵抗の電流阻止
領域とを備え、前記電流阻止領域は、III族元素を含むI
I-VI族半導体領域を有することを特徴とする半導体発光
素子。
【００１３】（２）前記III族元素を含む前記II-VI族半
導体領域は、ｐ型II-VI族半導体領域にIII族元素が拡散
して高抵抗化した領域であることを特徴とする（１）に
記載の半導体発光素子。
導体領域は、ｐ型II-VI族半導体領域にIII族元素が拡散
して高抵抗化した領域であることを特徴とする（１）に
記載の半導体発光素子。
【００１４】（３）II-VI族半導体層を有し、該II-VI族
半導体層の少なくとも一部にIII族元素を拡散させ高抵
抗化させたことを特徴とする半導体発光素子。
半導体層の少なくとも一部にIII族元素を拡散させ高抵
抗化させたことを特徴とする半導体発光素子。
【００１５】（４）基板上に、ｎ型クラッド層、活性
層、ｐ型クラッド層、およびｐ型II-VI族半導体からな
るｐ型コンタクト層がこの順に設けられ、前記ｐ型コン
タクト層中に、III族元素が拡散して高抵抗化した領域
が形成されたことを特徴とする半導体発光素子。
層、ｐ型クラッド層、およびｐ型II-VI族半導体からな
るｐ型コンタクト層がこの順に設けられ、前記ｐ型コン
タクト層中に、III族元素が拡散して高抵抗化した領域
が形成されたことを特徴とする半導体発光素子。
【００１６】（５）II-VI族半導体層と、これに隣接し
て配置されたIII-Ｖ族半導体層とを有し、前記II-VI族
半導体層中に、前記III-Ｖ族半導体層からIII族元素が
拡散して高抵抗化した領域が形成されたことを特徴とす
る半導体発光素子。
て配置されたIII-Ｖ族半導体層とを有し、前記II-VI族
半導体層中に、前記III-Ｖ族半導体層からIII族元素が
拡散して高抵抗化した領域が形成されたことを特徴とす
る半導体発光素子。
【００１７】（６）第１の伝導型のIII-Ｖ族半導体から
なる基板上に、これに隣接して配置された第１の伝導型
のII-VI族半導体層からなる第１クラッド層と、II-VI族
半導体層からなる活性層と、第２の伝導型のII-VI族半
導体層からなる第２クラッド層とがこの順に形成され、
前記第１クラッド層中に、前記基板からIII族元素が拡
散して高抵抗化した領域が形成されたことを特徴とする
半導体発光素子。
なる基板上に、これに隣接して配置された第１の伝導型
のII-VI族半導体層からなる第１クラッド層と、II-VI族
半導体層からなる活性層と、第２の伝導型のII-VI族半
導体層からなる第２クラッド層とがこの順に形成され、
前記第１クラッド層中に、前記基板からIII族元素が拡
散して高抵抗化した領域が形成されたことを特徴とする
半導体発光素子。
【００１８】（７） III-Ｖ族半導体からなる基板上
に、III-Ｖ族半導体からなるクラッド層および活性層を
含むIII-Ｖ発光層と、該III-Ｖ発光層上の所定の領域に
配置されたII-VI族半導体層とがこの順に形成され、該I
I-VI族半導体層中に、前記III-Ｖ発光層からIII族元素
が拡散して高抵抗化した領域が形成されたことを特徴と
する半導体発光素子。
に、III-Ｖ族半導体からなるクラッド層および活性層を
含むIII-Ｖ発光層と、該III-Ｖ発光層上の所定の領域に
配置されたII-VI族半導体層とがこの順に形成され、該I
I-VI族半導体層中に、前記III-Ｖ発光層からIII族元素
が拡散して高抵抗化した領域が形成されたことを特徴と
する半導体発光素子。
【００１９】（８）III-Ｖ族半導体からなる基板と、該
基板上の所定の領域に形成され、III-Ｖ族半導体からな
るクラッド層および活性層を含むIII-Ｖ発光層と、前記
基板上および前記III-Ｖ発光層上に形成されたII-VI族
半導体層とを有し、前記II-VI族半導体層のうち前記基
板に隣接した領域中に、前記基板からIII族元素が拡散
して高抵抗化した領域が形成されたことを特徴とする半
導体発光素子。
基板上の所定の領域に形成され、III-Ｖ族半導体からな
るクラッド層および活性層を含むIII-Ｖ発光層と、前記
基板上および前記III-Ｖ発光層上に形成されたII-VI族
半導体層とを有し、前記II-VI族半導体層のうち前記基
板に隣接した領域中に、前記基板からIII族元素が拡散
して高抵抗化した領域が形成されたことを特徴とする半
導体発光素子。
【００２０】次に、本発明のうち、II-VI族半導体から
なる領域に不純物としてIII族元素を含有させて前記II-
VI族半導体領域をｎ型半導体領域に変換するものについ
て説明する。
なる領域に不純物としてIII族元素を含有させて前記II-
VI族半導体領域をｎ型半導体領域に変換するものについ
て説明する。
【００２１】本発明に係るこのタイプの発光素子は、た
とえばｐ型あるいはノンドープII-VI族半導体に対し、
ｎ型不純物として機能するIII族元素を導入し、ｎ型半
導体領域に変換するものである。
とえばｐ型あるいはノンドープII-VI族半導体に対し、
ｎ型不純物として機能するIII族元素を導入し、ｎ型半
導体領域に変換するものである。
【００２２】III族元素の導入はたとえば以下のように
して行われる。すなわち、II-VI族半導体領域とIII-Ｖ
族半導体領域を隣接させた構造とし、II-VI族半導体領
域の成長中に、III-Ｖ族半導体領域からIII族元素を拡
散させて形成することができる。
して行われる。すなわち、II-VI族半導体領域とIII-Ｖ
族半導体領域を隣接させた構造とし、II-VI族半導体領
域の成長中に、III-Ｖ族半導体領域からIII族元素を拡
散させて形成することができる。
【００２３】本発明においては、前記のようにIII族元
素を含有させてｎ型化したII-VI族半導体領域を電流阻
止領域または通電領域に適用し、これにより漏れ電流の
少ない電流狭窄構造を実現している。前記ｎ型化したII
-VI族半導体領域自体は導電性を有するので、これを単
独で用いれば通電領域に適用することができる。また、
ｎ型化したII-VI族半導体領域をｐ型II-VI族半導体領域
と隣接して形成しｐｎ接合を形成することで、好適な電
流狭窄構造を実現することができる。II-VI族半導体の
バンドギャップは、従来技術に係るIII-Ｖ族半導体から
なる電流狭窄構造のバンドギャップよりも大きい。した
がって、高温・高出力動作時においても漏れ電流の少な
い電流狭窄構造が得られるのである。
素を含有させてｎ型化したII-VI族半導体領域を電流阻
止領域または通電領域に適用し、これにより漏れ電流の
少ない電流狭窄構造を実現している。前記ｎ型化したII
-VI族半導体領域自体は導電性を有するので、これを単
独で用いれば通電領域に適用することができる。また、
ｎ型化したII-VI族半導体領域をｐ型II-VI族半導体領域
と隣接して形成しｐｎ接合を形成することで、好適な電
流狭窄構造を実現することができる。II-VI族半導体の
バンドギャップは、従来技術に係るIII-Ｖ族半導体から
なる電流狭窄構造のバンドギャップよりも大きい。した
がって、高温・高出力動作時においても漏れ電流の少な
い電流狭窄構造が得られるのである。
【００２４】なお、「ｎ型半導体領域」のキャリア濃度
は、素子構成や用途に応じて適宜設定される。たとえ
ば、ｎ型化したII-VI族半導体領域をｐ型II-VI族半導体
領域と隣接して形成しｐｎ接合を形成する場合には、ｐ
型II-VI族半導体領域の不純物濃度と同程度の不純物濃
度とする。また、ｎ型化したII-VI族半導体領域をノン
ドープII-VI族半導体領域中に形成し、これを通電領域
に適用する場合には、好ましくは１×１０16ｃｍ-3以
上、さらに好ましくは１×１０17ｃｍ-3以上とする。
は、素子構成や用途に応じて適宜設定される。たとえ
ば、ｎ型化したII-VI族半導体領域をｐ型II-VI族半導体
領域と隣接して形成しｐｎ接合を形成する場合には、ｐ
型II-VI族半導体領域の不純物濃度と同程度の不純物濃
度とする。また、ｎ型化したII-VI族半導体領域をノン
ドープII-VI族半導体領域中に形成し、これを通電領域
に適用する場合には、好ましくは１×１０16ｃｍ-3以
上、さらに好ましくは１×１０17ｃｍ-3以上とする。
【００２５】本発明によれば、上述のタイプの発光素子
として、以下のものが提供される。
として、以下のものが提供される。
【００２６】（９）活性層を含む光導波路層と、該光導
波路層に電流を流す経路となる通電領域と、該通電領域
の周囲に配置された電流阻止領域とを備え、前記電流阻
止領域は、ｐ型II-VI族半導体領域と、これに隣接して
配置されたIII族元素を含むｎ型II-VI族半導体領域とを
有することを特徴とする半導体発光素子。
波路層に電流を流す経路となる通電領域と、該通電領域
の周囲に配置された電流阻止領域とを備え、前記電流阻
止領域は、ｐ型II-VI族半導体領域と、これに隣接して
配置されたIII族元素を含むｎ型II-VI族半導体領域とを
有することを特徴とする半導体発光素子。
【００２７】（１０）活性層を含む光導波路層と、該光
導波路層に電流を流す経路となる通電領域と、該通電領
域の周囲に配置され前記通電領域よりも高抵抗の電流阻
止領域とを備え、前記通電領域は、II-VI族半導体領域
にIII族元素が拡散して得られたｎ型II-VI族半導体領域
からなることを特徴とする半導体発光素子。
導波路層に電流を流す経路となる通電領域と、該通電領
域の周囲に配置され前記通電領域よりも高抵抗の電流阻
止領域とを備え、前記通電領域は、II-VI族半導体領域
にIII族元素が拡散して得られたｎ型II-VI族半導体領域
からなることを特徴とする半導体発光素子。
【００２８】
【００２９】
【００３０】（１３）ｐ型III-Ｖ族半導体からなる基板
上に、これに隣接して配置されたｐ型II-VI族半導体層
からなるｐ型クラッド層と、II-VI族半導体層からなる
活性層と、ｎ型II-VI族半導体層からなるｎ型クラッド
層とがこの順に形成され、前記ｐ型クラッド層中に、前
記基板からIII族元素が拡散してなるｎ型半導体領域が
形成されたことを特徴とする半導体発光素子。
上に、これに隣接して配置されたｐ型II-VI族半導体層
からなるｐ型クラッド層と、II-VI族半導体層からなる
活性層と、ｎ型II-VI族半導体層からなるｎ型クラッド
層とがこの順に形成され、前記ｐ型クラッド層中に、前
記基板からIII族元素が拡散してなるｎ型半導体領域が
形成されたことを特徴とする半導体発光素子。
【００３１】（１４）ｎ型のIII-Ｖ族半導体からなる基
板上に、該基板に隣接して配置されたII-VI族半導体層
からなる電流狭窄層と、ｎ型II-VI族半導体層からなる
ｎ型クラッド層と、II-VI族半導体層からなる活性層
と、ｐ型II-VI族半導体層からなるｐ型クラッド層とが
この順に形成され、前記電流狭窄層中に、前記基板から
III族元素が拡散してなるｎ型半導体領域が形成された
ことを特徴とする半導体発光素子。
板上に、該基板に隣接して配置されたII-VI族半導体層
からなる電流狭窄層と、ｎ型II-VI族半導体層からなる
ｎ型クラッド層と、II-VI族半導体層からなる活性層
と、ｐ型II-VI族半導体層からなるｐ型クラッド層とが
この順に形成され、前記電流狭窄層中に、前記基板から
III族元素が拡散してなるｎ型半導体領域が形成された
ことを特徴とする半導体発光素子。
【００３２】（１５）ｐ型のIII-Ｖ族半導体からなる基
板と、該基板上に形成され、III-Ｖ族半導体からなるク
ラッド層および活性層を含むIII-Ｖ発光層と、該III-Ｖ
発光層上の所定の領域に隣接して形成されたｐ型II-VI
族半導体層とを有し、前記ｐ型II-VI族半導体層中に、
前記III-Ｖ発光層からIII族元素が拡散してなるｎ型半
導体領域が形成されたことを特徴とする半導体発光素
子。
板と、該基板上に形成され、III-Ｖ族半導体からなるク
ラッド層および活性層を含むIII-Ｖ発光層と、該III-Ｖ
発光層上の所定の領域に隣接して形成されたｐ型II-VI
族半導体層とを有し、前記ｐ型II-VI族半導体層中に、
前記III-Ｖ発光層からIII族元素が拡散してなるｎ型半
導体領域が形成されたことを特徴とする半導体発光素
子。
【００３３】（１６）ｎ型III-Ｖ族半導体からなる基板
上の所定の領域に、ｎ型III-Ｖ族半導体からなるｎ型ク
ラッド層と、III-Ｖ族半導体からなる活性層と、ｐ型II
I-Ｖ族半導体からなるｐ型クラッド層とがこの順に形成
され、前記基板上および前記ｐ型クラッド層上にｐ型II
-VI族半導体層が形成され、前記ｐ型II-VI族半導体層の
うち前記基板に隣接した領域中に、前記基板から拡散し
たIII族元素を含むｎ型半導体領域が形成されたことを
特徴とする半導体発光素子。
上の所定の領域に、ｎ型III-Ｖ族半導体からなるｎ型ク
ラッド層と、III-Ｖ族半導体からなる活性層と、ｐ型II
I-Ｖ族半導体からなるｐ型クラッド層とがこの順に形成
され、前記基板上および前記ｐ型クラッド層上にｐ型II
-VI族半導体層が形成され、前記ｐ型II-VI族半導体層の
うち前記基板に隣接した領域中に、前記基板から拡散し
たIII族元素を含むｎ型半導体領域が形成されたことを
特徴とする半導体発光素子。
【００３４】（１７）ｐ型III-Ｖ族半導体からなる基板
上の所定の領域に、ｐ型III-Ｖ族半導体からなるｐ型ク
ラッド層と、III-Ｖ族半導体からなる活性層と、ｎ型II
I-Ｖ族半導体からなるｎ型クラッド層とがこの順に形成
され、前記基板上および前記ｎ型クラッド層上にII-VI
族半導体層を有し、前記II-VI族半導体層のうち前記ｎ
型クラッド層に隣接した領域中に、前記ｎ型クラッド層
から拡散したIII族元素を含むｎ型半導体領域が形成さ
れたことを特徴とする半導体発光素子。
上の所定の領域に、ｐ型III-Ｖ族半導体からなるｐ型ク
ラッド層と、III-Ｖ族半導体からなる活性層と、ｎ型II
I-Ｖ族半導体からなるｎ型クラッド層とがこの順に形成
され、前記基板上および前記ｎ型クラッド層上にII-VI
族半導体層を有し、前記II-VI族半導体層のうち前記ｎ
型クラッド層に隣接した領域中に、前記ｎ型クラッド層
から拡散したIII族元素を含むｎ型半導体領域が形成さ
れたことを特徴とする半導体発光素子。
【００３５】（１８）端面発光型の半導体発光素子であ
って、ストライプ状に形成されたII-VI族半導体からな
る活性層を有し、該活性層のストライプ方向の両端部を
除く部分にIII族元素が導入されたことを特徴とする半
導体発光素子。
って、ストライプ状に形成されたII-VI族半導体からな
る活性層を有し、該活性層のストライプ方向の両端部を
除く部分にIII族元素が導入されたことを特徴とする半
導体発光素子。
【００３６】（１９）前記活性層中の前記III族元素が
導入された領域は、ｎ型II-VI族半導体からなることを
特徴とする（１８）記載の半導体発光素子。
導入された領域は、ｎ型II-VI族半導体からなることを
特徴とする（１８）記載の半導体発光素子。
【００３７】また、本発明によれば、以下の半導体発光
素子が提供される。以下の半導体発光素子においては、
II-VI族半導体層の一部にIII族元素を含有させており、
これを電流阻止領域または通電領域に配置している。
素子が提供される。以下の半導体発光素子においては、
II-VI族半導体層の一部にIII族元素を含有させており、
これを電流阻止領域または通電領域に配置している。
【００３８】（２０）活性層を含む光導波路層と、該光
導波路層に電流を流す経路となる通電領域と、該通電領
域の周囲に配置され前記通電領域よりも高抵抗の電流阻
止領域とを備え、II-VI族半導体層を有する半導体発光
素子であって、該II-VI族半導体層は、III族元素を含ま
ない第一の領域と、III族元素を含み該第一の領域より
高抵抗の第二の領域とからなり、前記第二の領域の少な
くとも一部が前記電流阻止領域に含まれていることを特
徴とする半導体発光素子。
導波路層に電流を流す経路となる通電領域と、該通電領
域の周囲に配置され前記通電領域よりも高抵抗の電流阻
止領域とを備え、II-VI族半導体層を有する半導体発光
素子であって、該II-VI族半導体層は、III族元素を含ま
ない第一の領域と、III族元素を含み該第一の領域より
高抵抗の第二の領域とからなり、前記第二の領域の少な
くとも一部が前記電流阻止領域に含まれていることを特
徴とする半導体発光素子。
【００３９】
【００４０】また、本発明によれば、以下の半導体発光
素子が提供される。
素子が提供される。
【００４１】前記III-Ｖ族半導体層が組成の異なる第１
領域と第２領域とからなり、該第２領域を構成する材料
に比べ該第１領域を構成する材料の方がＶ族元素が脱離
しやすく、第１領域に隣接した前記II-VI族半導体層に
前記III族元素を拡散させ、第２領域に隣接した前記II-
VI族半導体層には前記III族元素を実質的に拡散させな
いことを特徴とする（５）に記載の半導体発光素子。
領域と第２領域とからなり、該第２領域を構成する材料
に比べ該第１領域を構成する材料の方がＶ族元素が脱離
しやすく、第１領域に隣接した前記II-VI族半導体層に
前記III族元素を拡散させ、第２領域に隣接した前記II-
VI族半導体層には前記III族元素を実質的に拡散させな
いことを特徴とする（５）に記載の半導体発光素子。
【００４２】ここで、「Ｖ族元素が脱離しやすい」と
は、結晶格子中におけるＶ族元素の結合エネルギーがよ
り小さいことをいい、熱または光などによる励起エネル
ギーが与えられたときに、結晶格子中から脱離しやすい
ことをいう。
は、結晶格子中におけるＶ族元素の結合エネルギーがよ
り小さいことをいい、熱または光などによる励起エネル
ギーが与えられたときに、結晶格子中から脱離しやすい
ことをいう。
【００４３】本発明によれば、上記半導体発光素子にお
いてさらに以下の要件を満たす半導体発光素子が提供さ
れる。
いてさらに以下の要件を満たす半導体発光素子が提供さ
れる。
【００４４】第１領域が厚さ１原子層以上のＩｎを含む
III-Ｖ族半導体層からなることを特徴とする上記半導体
発光素子。
III-Ｖ族半導体層からなることを特徴とする上記半導体
発光素子。
【００４５】第２領域が厚さ１原子層以上のＩｎを含ま
ないIII-Ｖ族半導体層からなることを特徴とする上記半
導体発光素子。
ないIII-Ｖ族半導体層からなることを特徴とする上記半
導体発光素子。
【００４６】第２領域が厚さ１原子層以上のＳｂを含む
III-Ｖ族半導体層からなることを特徴とする上記半導体
発光素子。
III-Ｖ族半導体層からなることを特徴とする上記半導体
発光素子。
【００４７】また本発明によれば、以下の半導体発光素
子が提供される。
子が提供される。
【００４８】前記II-VI族半導体層は、１種類以上のII
族元素および１種類のVI族元素から構成された第１のII
-VI族半導体層と、１種類以上のII族元素および２種類
以上のVI族元素から構成された第２のII-VI族半導体層
とを含む多層構造を有し、前記III族元素を、該第１のI
I-VI族半導体層を介して該第１のII-VI族半導体層およ
び該第２のII-VI族半導体層に拡散させたことを特徴と
する（５）に記載の半導体発光素子。
族元素および１種類のVI族元素から構成された第１のII
-VI族半導体層と、１種類以上のII族元素および２種類
以上のVI族元素から構成された第２のII-VI族半導体層
とを含む多層構造を有し、前記III族元素を、該第１のI
I-VI族半導体層を介して該第１のII-VI族半導体層およ
び該第２のII-VI族半導体層に拡散させたことを特徴と
する（５）に記載の半導体発光素子。
【００４９】前記II-VI族半導体層中に超格子構造を含
み、前記III族元素を拡散させた領域において前記超格
子構造を無秩序化させたことを特徴とする（５）に記載
の半導体発光素子。
み、前記III族元素を拡散させた領域において前記超格
子構造を無秩序化させたことを特徴とする（５）に記載
の半導体発光素子。
【００５０】さらに本発明によれば、以下の半導体発光
素子が提供される。
素子が提供される。
【００５１】（２８）前記II-VI族半導体層がＴｅを含
む混晶からなることを特徴とする（１）乃至（８）のい
ずれかに記載の半導体発光素子。
む混晶からなることを特徴とする（１）乃至（８）のい
ずれかに記載の半導体発光素子。
【００５２】（２９） 前記II-VI族半導体層がＴｅを
含まずＯ、Ｓ、Ｓｅのいずれかを含む混晶からなること
を特徴とする（９）乃至（１９）のいずれかに記載の半
導体発光素子。
含まずＯ、Ｓ、Ｓｅのいずれかを含む混晶からなること
を特徴とする（９）乃至（１９）のいずれかに記載の半
導体発光素子。
【００５３】Ｔｅを含む混晶はｐ型になりやすいがｎ型
にはなりにくい。このためIII族を導入した場合に高抵
抗になりやすい。したがって上記（１）乃至（８）の半
導体発光素子に好適に用いられる。Ｔｅを含む混晶の具
体例としては、ＺｎＴｅ等が挙げられる。
にはなりにくい。このためIII族を導入した場合に高抵
抗になりやすい。したがって上記（１）乃至（８）の半
導体発光素子に好適に用いられる。Ｔｅを含む混晶の具
体例としては、ＺｎＴｅ等が挙げられる。
【００５４】一方、Ｔｅを含まずＯ、Ｓ、Ｓｅのいずれ
かを含む混晶はｎ型になりやすいがｐ型にはなりにく
い。このためIII族を導入した場合に容易にｎ型に変換
する。したがって上記（９）乃至（２０）の半導体発光
素子に好適に用いられる。Ｔｅを含まずＯ、Ｓ、Ｓｅの
いずれかを含む混晶の具体例としては、ＺｎＳ等が挙げ
られる。
かを含む混晶はｎ型になりやすいがｐ型にはなりにく
い。このためIII族を導入した場合に容易にｎ型に変換
する。したがって上記（９）乃至（２０）の半導体発光
素子に好適に用いられる。Ｔｅを含まずＯ、Ｓ、Ｓｅの
いずれかを含む混晶の具体例としては、ＺｎＳ等が挙げ
られる。
【００５５】本発明において、III族元素は、Ｂ、Ａ
ｌ、Ｇａ、Ｉｎ、Ｔｌのいずれかとすることができ、特
にＧａまたはＩｎとすることができる。
ｌ、Ｇａ、Ｉｎ、Ｔｌのいずれかとすることができ、特
にＧａまたはＩｎとすることができる。
【００５６】
【００５７】
【００５８】上記のように、本発明においてII-VI族半
導体中に導入するIII族元素とは、好ましくはＢ、Ａ
ｌ、Ｇａ、Ｉｎ、Ｔｌのいずれかであり、さらに好まし
くはＩｎが用いられる。Ｂ、Ａｌ、Ｇａ、Ｉｎ、Ｔｌの
いずれかとすることにより、比較的容易にII-VI族半導
体領域を高抵抗化したりｎ型半導体領域に変換すること
ができる。特にＩｎは、II-VI族半導体中に拡散しやす
いため、III族拡散領域を設計どおりに制御性良く形成
することができる。また、III族拡散領域をより大きく
形成することができる。III族拡散領域は通常II-VI族半
導体領域の成長時に同時に形成されるが、Ｉｎを用いた
場合、拡散速度が広いので、一定の成長時間に対してよ
り大きなIII族拡散領域を形成することが可能となるか
らである。
導体中に導入するIII族元素とは、好ましくはＢ、Ａ
ｌ、Ｇａ、Ｉｎ、Ｔｌのいずれかであり、さらに好まし
くはＩｎが用いられる。Ｂ、Ａｌ、Ｇａ、Ｉｎ、Ｔｌの
いずれかとすることにより、比較的容易にII-VI族半導
体領域を高抵抗化したりｎ型半導体領域に変換すること
ができる。特にＩｎは、II-VI族半導体中に拡散しやす
いため、III族拡散領域を設計どおりに制御性良く形成
することができる。また、III族拡散領域をより大きく
形成することができる。III族拡散領域は通常II-VI族半
導体領域の成長時に同時に形成されるが、Ｉｎを用いた
場合、拡散速度が広いので、一定の成長時間に対してよ
り大きなIII族拡散領域を形成することが可能となるか
らである。
【００５９】さらに本発明によれば、以下の半導体発光
素子の製造方法が提供される。
素子の製造方法が提供される。
【００６０】（３２）III-Ｖ族半導体層上に、III-Ｖ族
半導体からなる第１領域と、第１領域を構成する材料に
比べＶ族元素が脱離しにくいIII-Ｖ族半導体からなる界
面保護層とを結晶成長する第１の工程と、前記第１領域
と前記界面保護層の表面に酸化膜を形成する第２の工程
と、前記第１領域と前記界面保護層とをＶ族雰囲気中で
加熱して前記酸化膜を除去し、第１領域の表面をIII族
過剰にし界面保護層表面をＶ族安定化面にする第３の工
程と、前記第１領域と前記界面保護層上にII-VI族半導
体層を結晶成長し、前記第１領域に隣接したII-VI族半
導体層中に前記第１領域を構成する１種類以上のIII族
元素を拡散させて拡散領域を形成する第４の工程とを含
むことを特徴とする半導体発光素子の製造方法。
半導体からなる第１領域と、第１領域を構成する材料に
比べＶ族元素が脱離しにくいIII-Ｖ族半導体からなる界
面保護層とを結晶成長する第１の工程と、前記第１領域
と前記界面保護層の表面に酸化膜を形成する第２の工程
と、前記第１領域と前記界面保護層とをＶ族雰囲気中で
加熱して前記酸化膜を除去し、第１領域の表面をIII族
過剰にし界面保護層表面をＶ族安定化面にする第３の工
程と、前記第１領域と前記界面保護層上にII-VI族半導
体層を結晶成長し、前記第１領域に隣接したII-VI族半
導体層中に前記第１領域を構成する１種類以上のIII族
元素を拡散させて拡散領域を形成する第４の工程とを含
むことを特徴とする半導体発光素子の製造方法。
【００６１】上記半導体発光素子の製造方法において、
界面保護層に用いる材料は、第１領域のIII-Ｖ族半導体
の材料よりも酸化膜除去温度の高いものを用いることが
好ましい。
界面保護層に用いる材料は、第１領域のIII-Ｖ族半導体
の材料よりも酸化膜除去温度の高いものを用いることが
好ましい。
【００６２】ここで酸化膜除去温度について説明する。
化合物半導体材料の酸化膜を真空中で一定温度以上で加
熱すると、酸素原子が脱離して酸化膜が除去される。こ
の温度を酸化膜除去温度という。酸化膜除去温度は材料
に固有の値であって、たとえばＩｎＰの場合、４７０℃
程度である。
化合物半導体材料の酸化膜を真空中で一定温度以上で加
熱すると、酸素原子が脱離して酸化膜が除去される。こ
の温度を酸化膜除去温度という。酸化膜除去温度は材料
に固有の値であって、たとえばＩｎＰの場合、４７０℃
程度である。
【００６３】界面保護層材料の酸化膜除去温度を、第１
領域のIII-Ｖ族半導体の材料よりも高く設定することに
より、上記第３の工程において第１領域の酸化膜が界面
保護層の酸化膜よりも先に除去される。第１領域の酸化
膜のみが除去された状態でさらに加熱を続けることによ
り、第１領域の表面からＶ族原子が脱離し、III族過剰
表面が形成される。ついで界面保護層の酸化膜を除去し
た後、これらの上にII-VI族半導体層を結晶成長させる
と、第１領域に隣接したII-VI族半導体層中に選択的にI
II族拡散領域が形成されるのである。
領域のIII-Ｖ族半導体の材料よりも高く設定することに
より、上記第３の工程において第１領域の酸化膜が界面
保護層の酸化膜よりも先に除去される。第１領域の酸化
膜のみが除去された状態でさらに加熱を続けることによ
り、第１領域の表面からＶ族原子が脱離し、III族過剰
表面が形成される。ついで界面保護層の酸化膜を除去し
た後、これらの上にII-VI族半導体層を結晶成長させる
と、第１領域に隣接したII-VI族半導体層中に選択的にI
II族拡散領域が形成されるのである。
【００６４】（３３）III-Ｖ族半導体層上の所定の領域
にII-VI族半導体からなる界面保護層を形成する第１の
工程と、前記III-Ｖ族半導体層と前記界面保護層の表面
に酸化膜を形成する第２の工程と、前記III-Ｖ族半導体
層と前記界面保護層とを加熱して前記酸化膜を除去し、
第１領域の表面をIII族過剰にする第３の工程と、前記I
II-Ｖ族半導体層と前記界面保護層上にII-VI族半導体層
を結晶成長し、前記III-Ｖ族半導体層に隣接した前記II
-VI族半導体層中にIII-Ｖ族半導体層を構成する１種類
以上のIII族元素を拡散させて拡散領域を形成する第４
の工程とを含むことを特徴とする半導体発光素子の製造
方法。
にII-VI族半導体からなる界面保護層を形成する第１の
工程と、前記III-Ｖ族半導体層と前記界面保護層の表面
に酸化膜を形成する第２の工程と、前記III-Ｖ族半導体
層と前記界面保護層とを加熱して前記酸化膜を除去し、
第１領域の表面をIII族過剰にする第３の工程と、前記I
II-Ｖ族半導体層と前記界面保護層上にII-VI族半導体層
を結晶成長し、前記III-Ｖ族半導体層に隣接した前記II
-VI族半導体層中にIII-Ｖ族半導体層を構成する１種類
以上のIII族元素を拡散させて拡散領域を形成する第４
の工程とを含むことを特徴とする半導体発光素子の製造
方法。
【００６５】上記半導体発光素子の製造方法において、
界面保護層に用いる材料は、前記III-Ｖ族半導体層のＰ
材料よりも酸化膜除去温度の高いものを用いることが好
ましい。
界面保護層に用いる材料は、前記III-Ｖ族半導体層のＰ
材料よりも酸化膜除去温度の高いものを用いることが好
ましい。
【００６６】さらに本発明によれば、以下の半導体発光
素子の製造方法が提供される。
素子の製造方法が提供される。
【００６７】（３４）任意の穴を形成したマスクを前記
III-Ｖ族半導体層上に設置し、マスク上より材料を照射
することにより界面保護層を形成すると同時にマスクに
よる材料照射の影になる部分を第１領域のIII族過剰な
表面として形成する第１工程と、前記III-Ｖ族半導体層
と前記界面保護層上にII-VI族半導体層を結晶成長し、
前記III-Ｖ族半導体層に隣接した前記II-VI族半導体層
中にIII-Ｖ族半導体層を構成する１種類以上のIII族元
素を拡散させて拡散領域を形成する第２の工程とを含む
ことを特徴とする半導体発光素子の製造方法。
III-Ｖ族半導体層上に設置し、マスク上より材料を照射
することにより界面保護層を形成すると同時にマスクに
よる材料照射の影になる部分を第１領域のIII族過剰な
表面として形成する第１工程と、前記III-Ｖ族半導体層
と前記界面保護層上にII-VI族半導体層を結晶成長し、
前記III-Ｖ族半導体層に隣接した前記II-VI族半導体層
中にIII-Ｖ族半導体層を構成する１種類以上のIII族元
素を拡散させて拡散領域を形成する第２の工程とを含む
ことを特徴とする半導体発光素子の製造方法。
【００６８】（３５）III-Ｖ族半導体からなる基板上に
結晶成長したIII-Ｖ族半導体層の所定の領域に、真空中
で電子ビームを照射し、前記III-Ｖ族半導体層表面の電
子ビームを照射した領域からＶ族元素を脱離させ、III
族元素過剰表面を形成する第１の工程と、前記III-Ｖ族
半導体層上にII-VI族半導体層を結晶成長し、前記電子
ビームを照射した領域のIII-Ｖ族半導体層に隣接した前
記II-VI族半導体層中にIII-Ｖ族半導体層を構成する１
種類以上のIII族元素を拡散させて拡散領域を形成する
第２の工程とを含むことを特徴とする半導体発光素子の
製造方法。
結晶成長したIII-Ｖ族半導体層の所定の領域に、真空中
で電子ビームを照射し、前記III-Ｖ族半導体層表面の電
子ビームを照射した領域からＶ族元素を脱離させ、III
族元素過剰表面を形成する第１の工程と、前記III-Ｖ族
半導体層上にII-VI族半導体層を結晶成長し、前記電子
ビームを照射した領域のIII-Ｖ族半導体層に隣接した前
記II-VI族半導体層中にIII-Ｖ族半導体層を構成する１
種類以上のIII族元素を拡散させて拡散領域を形成する
第２の工程とを含むことを特徴とする半導体発光素子の
製造方法。
【００６９】（３６）III-Ｖ族半導体からなる基板上に
結晶成長したIII-Ｖ族半導体層表面に酸化膜を形成する
第１の工程と、真空中で、前記III-Ｖ族半導体層の所定
の領域に電子ビームを照射しながら、III-Ｖ族半導体層
を加熱して酸化膜を除去し、前記III-Ｖ族半導体層表面
の電子ビームを照射した領域からＶ族元素を脱離させ、
III族元素過剰表面を形成する第２の工程と、前記III-
Ｖ族半導体層上にII-VI族半導体層を結晶成長し、前記
電子ビームを照射した領域のIII-Ｖ族半導体層に隣接し
た前記II-VI族半導体層中にIII-Ｖ族半導体層を構成す
る１種類以上のIII族元素を拡散させて拡散領域を形成
する第３の工程とを含むことを特徴とする半導体発光素
子の製造方法。
結晶成長したIII-Ｖ族半導体層表面に酸化膜を形成する
第１の工程と、真空中で、前記III-Ｖ族半導体層の所定
の領域に電子ビームを照射しながら、III-Ｖ族半導体層
を加熱して酸化膜を除去し、前記III-Ｖ族半導体層表面
の電子ビームを照射した領域からＶ族元素を脱離させ、
III族元素過剰表面を形成する第２の工程と、前記III-
Ｖ族半導体層上にII-VI族半導体層を結晶成長し、前記
電子ビームを照射した領域のIII-Ｖ族半導体層に隣接し
た前記II-VI族半導体層中にIII-Ｖ族半導体層を構成す
る１種類以上のIII族元素を拡散させて拡散領域を形成
する第３の工程とを含むことを特徴とする半導体発光素
子の製造方法。
【００７０】以上述べた本発明の半導体発光素子の製造
方法によれば、III族元素の拡散領域を所望の位置に制
御性良く形成することができる。
方法によれば、III族元素の拡散領域を所望の位置に制
御性良く形成することができる。
【００７１】
【発明の実施の形態】次に本発明の実施の形態について
図面を参照して説明する。以下に述べる実施形態におい
て、各層の結晶成長は、ＭＢＥ（分子線結晶成長）法や
ＭＯＣＶＤ（有機金属化学気相成長）法など、公知の方
法を用いて行うことができる。なお、本発明において、
II-VI族半導体とは、II族元素およびVI族元素を主成分
とする半導体をいい、不純物としてIII族元素等を含有
するものも含まれる。
図面を参照して説明する。以下に述べる実施形態におい
て、各層の結晶成長は、ＭＢＥ（分子線結晶成長）法や
ＭＯＣＶＤ（有機金属化学気相成長）法など、公知の方
法を用いて行うことができる。なお、本発明において、
II-VI族半導体とは、II族元素およびVI族元素を主成分
とする半導体をいい、不純物としてIII族元素等を含有
するものも含まれる。
【００７２】（第１の実施の形態）図１は本発明の第１
の実施の形態を示す断面図である。本実施形態の半導体
発光素子は、III-Ｖ族半導体からなるｎ型半導体基板１
１上に、ｎ型III-Ｖ族半導体からなるｎ型III-Ｖクラッ
ド層１２、III-Ｖ族半導体の多重量子井戸からなるスト
ライプ状の活性層１３を有し、ｎ型III-Ｖクラッド層１
２上及び活性層１３上にｐ型II-VI族半導体からなるｐ
型II-VIクラッド層１４を有し、ｐ型II-VIクラッド層１
４とｎ型III-Ｖクラッド層１２の間にｎ型III-Ｖクラッ
ド層の母材であるIII族元素が拡散してできたｎ型のII-
VI族半導体層からなる電流阻止層１７を有する。そし
て、ｐ型II-VIクラッド層１４に隣接して金属からなる
ｐ電極１５を有し、ｎ型半導体基板１１に隣接して金属
からなるｎ電極１６を有する。
の実施の形態を示す断面図である。本実施形態の半導体
発光素子は、III-Ｖ族半導体からなるｎ型半導体基板１
１上に、ｎ型III-Ｖ族半導体からなるｎ型III-Ｖクラッ
ド層１２、III-Ｖ族半導体の多重量子井戸からなるスト
ライプ状の活性層１３を有し、ｎ型III-Ｖクラッド層１
２上及び活性層１３上にｐ型II-VI族半導体からなるｐ
型II-VIクラッド層１４を有し、ｐ型II-VIクラッド層１
４とｎ型III-Ｖクラッド層１２の間にｎ型III-Ｖクラッ
ド層の母材であるIII族元素が拡散してできたｎ型のII-
VI族半導体層からなる電流阻止層１７を有する。そし
て、ｐ型II-VIクラッド層１４に隣接して金属からなる
ｐ電極１５を有し、ｎ型半導体基板１１に隣接して金属
からなるｎ電極１６を有する。
【００７３】活性層１３を含む縦方向は通電領域であ
る。ｎ型III-Ｖクラッド層１２とｐ型II-VIクラッド層
１４で挟まれており、光とキャリアが縦方向に閉じ込め
られている。活性層１３の両脇は電流阻止領域であり、
この領域中に電流阻止層１７が形成されている。活性層
１３の横方向はｐ型II-VIクラッド層１４、電流阻止層
１７で囲まれており、光とキャリアが横方向にも閉じ込
められている。すなわち、同時に電流狭窄と縦と横方向
の光とキャリアの閉じ込めを行っている。
る。ｎ型III-Ｖクラッド層１２とｐ型II-VIクラッド層
１４で挟まれており、光とキャリアが縦方向に閉じ込め
られている。活性層１３の両脇は電流阻止領域であり、
この領域中に電流阻止層１７が形成されている。活性層
１３の横方向はｐ型II-VIクラッド層１４、電流阻止層
１７で囲まれており、光とキャリアが横方向にも閉じ込
められている。すなわち、同時に電流狭窄と縦と横方向
の光とキャリアの閉じ込めを行っている。
【００７４】ｐ電極１５に正、ｎ電極１６に負の電圧を
印加すると、ｎ型III-Ｖクラッド層１２から注入された
電子とｐ型II-VIクラッド層１４から注入された正孔が
活性層１３で再結合して発光し、レーザ発振する。
印加すると、ｎ型III-Ｖクラッド層１２から注入された
電子とｐ型II-VIクラッド層１４から注入された正孔が
活性層１３で再結合して発光し、レーザ発振する。
【００７５】図２はバンド構造図、図３は電気特性図で
ある。
ある。
【００７６】電流阻止層１７縦方向のバンド構造は図２
（ａ）のようになる。電流阻止層１７とｐ型II-VIクラ
ッド層１４はII-VI族半導体からなるｐｎ接合を形成
し、拡散電位はII-VI族半導体のバンドギャップ程度の
大きさをもつ。すなわち、ＧａＡｓ等のIII-Ｖ族半導体
からなる電流阻止層よりも大きなバンドギャップを有す
る電流狭窄構造が得られる。その結果、このバンドプロ
ファイルに対応した電気特性は図３のＩ−Ｖ曲線３１の
ようになり、立ち上がり電圧が高くなる。これに対し、
活性層１３縦方向でのバンド構造は図２（ｂ）のようで
あり、活性層１３のバンドギャップが狭いため、電気特
性は図３のＩ−Ｖ曲線３２のようになり、活性層を介し
たｐｎ接合の立ち上がり電圧は低い。電流阻止層縦方向
のＩ−Ｖ特性の立ち上がり電圧が活性層縦方向のＩ−Ｖ
特性の立ち上がり電圧に比べ非常に大きいため、ｐ電極
１５とｎ電極１６に電圧を印加すると、電流は活性層１
３にだけ流れ、電流阻止層にはほとんど流れない。この
ため、レーザ発振時の漏れ電流が少なく、発振しきい値
電流が小さい。
（ａ）のようになる。電流阻止層１７とｐ型II-VIクラ
ッド層１４はII-VI族半導体からなるｐｎ接合を形成
し、拡散電位はII-VI族半導体のバンドギャップ程度の
大きさをもつ。すなわち、ＧａＡｓ等のIII-Ｖ族半導体
からなる電流阻止層よりも大きなバンドギャップを有す
る電流狭窄構造が得られる。その結果、このバンドプロ
ファイルに対応した電気特性は図３のＩ−Ｖ曲線３１の
ようになり、立ち上がり電圧が高くなる。これに対し、
活性層１３縦方向でのバンド構造は図２（ｂ）のようで
あり、活性層１３のバンドギャップが狭いため、電気特
性は図３のＩ−Ｖ曲線３２のようになり、活性層を介し
たｐｎ接合の立ち上がり電圧は低い。電流阻止層縦方向
のＩ−Ｖ特性の立ち上がり電圧が活性層縦方向のＩ−Ｖ
特性の立ち上がり電圧に比べ非常に大きいため、ｐ電極
１５とｎ電極１６に電圧を印加すると、電流は活性層１
３にだけ流れ、電流阻止層にはほとんど流れない。この
ため、レーザ発振時の漏れ電流が少なく、発振しきい値
電流が小さい。
【００７７】この実施形態では活性層をIII-Ｖ族半導体
からなる多重量子井戸構造としたが、単一量子井戸や単
層や多層のIII-Ｖ族半導体層などを用いても良い。
からなる多重量子井戸構造としたが、単一量子井戸や単
層や多層のIII-Ｖ族半導体層などを用いても良い。
【００７８】ｎ型半導体基板１１上にｎ型III-Ｖクラッ
ド層１２を挿入した構造を示したが、これに限らず半導
体基板１１をそのままｎ型III-Ｖクラッド層として代用
してもよい。
ド層１２を挿入した構造を示したが、これに限らず半導
体基板１１をそのままｎ型III-Ｖクラッド層として代用
してもよい。
【００７９】この実施形態に用いる材料としては、半導
体基板としてＩｎＰ、ＩｎＡｓ、ＩｎＳｂ、ＩｎＮ、Ｇ
ａＡｓ、ＧａＰ、ＧａＳｂ、ＧａＮなどがあり、ｎ型II
I-Ｖクラッド層１２および活性層１３としては、ＩｎＧ
ａＡｓＰ混晶系、ＡｌＧａＡｓ混晶系、ＩｎＧａＡｌＰ
混晶系、ＧａＩｎＮＡｓなどがあり、ｐ型II-VIクラッ
ド層１４としてＺｎＳｅ、ＺｎＳ、ＣｄＳｅ、ＣｄＳ、
ＣｄＴｅ、ＢｅＳｅ、ＭｇＺｎＳＳｅ混晶系、ＭｇＺｎ
ＳｅＴｅ混晶系、ＭｇＺｎＣｄＳｅ混晶系、ＢｅＺｎＳ
ｅＴｅ混晶系、ＢｅＺｎＣｅＳｅ混晶系、ＺｎＣｄＳｅ
Ｔｅ混晶系、ＣｄＭｇＳＳｅ混晶系などがある。
体基板としてＩｎＰ、ＩｎＡｓ、ＩｎＳｂ、ＩｎＮ、Ｇ
ａＡｓ、ＧａＰ、ＧａＳｂ、ＧａＮなどがあり、ｎ型II
I-Ｖクラッド層１２および活性層１３としては、ＩｎＧ
ａＡｓＰ混晶系、ＡｌＧａＡｓ混晶系、ＩｎＧａＡｌＰ
混晶系、ＧａＩｎＮＡｓなどがあり、ｐ型II-VIクラッ
ド層１４としてＺｎＳｅ、ＺｎＳ、ＣｄＳｅ、ＣｄＳ、
ＣｄＴｅ、ＢｅＳｅ、ＭｇＺｎＳＳｅ混晶系、ＭｇＺｎ
ＳｅＴｅ混晶系、ＭｇＺｎＣｄＳｅ混晶系、ＢｅＺｎＳ
ｅＴｅ混晶系、ＢｅＺｎＣｅＳｅ混晶系、ＺｎＣｄＳｅ
Ｔｅ混晶系、ＣｄＭｇＳＳｅ混晶系などがある。
【００８０】（第２の実施の形態）図１を用いて、本実
施の形態について説明する。第１の実施の形態（図１）
においては、ｐ型II-VI族半導体に対してIII族元素を拡
散してｎ型II-VI族半導体に変換し、これを電流阻止層
１７としていた。これに対し本実施形態では、ｐ型II-V
I族半導体に対してIII族元素を拡散することにより高抵
抗II-VI族半導体に変換し、これを電流阻止層１７とし
ている。ｐ型II-VI族半導体としてｐ型になりやすくｎ
型になりにくい材料系を用いると、拡散したIII族元素
がイオン化した格子欠陥をｐ型II-VI族半導体中に生
じ、電気的中性を保つように働き、導電性の低い半導体
領域を形成する。ｐ型になりやすくｎ型になりにくいII
-VI族半導体材料はVI族元素としてＴｅを用いた材料で
あり、ＺｎＴｅ、ＢｅＴｅ、ＭｇＺｎＳｅＴｅ混晶系、
ＢｅＺｎＳｅＴｅ混晶系、ＺｎＣｄＳｅＴｅ混晶系など
がある。混晶系はその組成に依存してｎ型になったり、
高抵抗層になったりする。導電性の度合いはIII族元素
の拡散量に依存する。III族元素はII-VI族半導体層の成
長時に拡散させ、III族元素の拡散量はII-VI族半導体層
の成長温度、成長時間等により調整する。ただし、III
族元素の拡散量とII-VI族半導体層の成長温度等の条件
との関係は、各半導体層の厚みや構成材料に応じて変動
するため、一律には決まらない。
施の形態について説明する。第１の実施の形態（図１）
においては、ｐ型II-VI族半導体に対してIII族元素を拡
散してｎ型II-VI族半導体に変換し、これを電流阻止層
１７としていた。これに対し本実施形態では、ｐ型II-V
I族半導体に対してIII族元素を拡散することにより高抵
抗II-VI族半導体に変換し、これを電流阻止層１７とし
ている。ｐ型II-VI族半導体としてｐ型になりやすくｎ
型になりにくい材料系を用いると、拡散したIII族元素
がイオン化した格子欠陥をｐ型II-VI族半導体中に生
じ、電気的中性を保つように働き、導電性の低い半導体
領域を形成する。ｐ型になりやすくｎ型になりにくいII
-VI族半導体材料はVI族元素としてＴｅを用いた材料で
あり、ＺｎＴｅ、ＢｅＴｅ、ＭｇＺｎＳｅＴｅ混晶系、
ＢｅＺｎＳｅＴｅ混晶系、ＺｎＣｄＳｅＴｅ混晶系など
がある。混晶系はその組成に依存してｎ型になったり、
高抵抗層になったりする。導電性の度合いはIII族元素
の拡散量に依存する。III族元素はII-VI族半導体層の成
長時に拡散させ、III族元素の拡散量はII-VI族半導体層
の成長温度、成長時間等により調整する。ただし、III
族元素の拡散量とII-VI族半導体層の成長温度等の条件
との関係は、各半導体層の厚みや構成材料に応じて変動
するため、一律には決まらない。
【００８１】本実施形態において、ｐ型II-VI族半導体
のｐ型不純物濃度と同程度以上のIII族元素を拡散させ
ることで、III族元素を拡散していない領域に比べて高
抵抗な層が得られる。
のｐ型不純物濃度と同程度以上のIII族元素を拡散させ
ることで、III族元素を拡散していない領域に比べて高
抵抗な層が得られる。
【００８２】本実施形態において、電流阻止層１７以外
の層は前述の実施の形態と同様である。電流阻止層１７
が高抵抗であるため電流閉じ込めの効果は非常に高く、
電流は活性層１３にだけ流れる。このため、レーザ発振
時の漏れ電流が少なく、発振しきい値電流が小さい。
の層は前述の実施の形態と同様である。電流阻止層１７
が高抵抗であるため電流閉じ込めの効果は非常に高く、
電流は活性層１３にだけ流れる。このため、レーザ発振
時の漏れ電流が少なく、発振しきい値電流が小さい。
【００８３】（第３の実施の形態）図４を用いて、本実
施形態について説明する。本実施形態の半導体発光素子
は、ｎ型のIII-Ｖ族半導体からなる半導体基板１１上
に、ｎ型III-Ｖ族半導体からなる円盤状のｎ型III-Ｖク
ラッド層１２、III-Ｖ族半導体の多重量子井戸からなる
円盤状の活性層１３を有し、ｎ型III-Ｖクラッド層１２
上及び活性層１３上にｐ型II-VI族半導体からなるｐ型I
I-VIクラッド層１４を有し、ｐ型II-VIクラッド層１４
と半導体基板１１の間に基板のIII族元素が拡散してで
きたｎ型のII-VI族半導体層からなる電流阻止層１７を
有する。そして、ｐ型II-VIクラッド層に隣接して活性
層１３に対応した円盤状の窓のついた金属からなるｐ電
極１５を有し、半導体基板に隣接して金属からなるｎ電
極１６を有する。
施形態について説明する。本実施形態の半導体発光素子
は、ｎ型のIII-Ｖ族半導体からなる半導体基板１１上
に、ｎ型III-Ｖ族半導体からなる円盤状のｎ型III-Ｖク
ラッド層１２、III-Ｖ族半導体の多重量子井戸からなる
円盤状の活性層１３を有し、ｎ型III-Ｖクラッド層１２
上及び活性層１３上にｐ型II-VI族半導体からなるｐ型I
I-VIクラッド層１４を有し、ｐ型II-VIクラッド層１４
と半導体基板１１の間に基板のIII族元素が拡散してで
きたｎ型のII-VI族半導体層からなる電流阻止層１７を
有する。そして、ｐ型II-VIクラッド層に隣接して活性
層１３に対応した円盤状の窓のついた金属からなるｐ電
極１５を有し、半導体基板に隣接して金属からなるｎ電
極１６を有する。
【００８４】ｐ電極１５に正、ｎ電極１６に負の電圧を
印加すると、III-Ｖクラッド層１２から注入された電子
とｐ型II-VIクラッド層１４から注入された正孔が活性
層１３で再結合して発光し、電極１５に設けられた窓を
通して光が放出される。また、光はワイドギャップのII
-VI族半導体を通って放出されるため、損失が少ない。
印加すると、III-Ｖクラッド層１２から注入された電子
とｐ型II-VIクラッド層１４から注入された正孔が活性
層１３で再結合して発光し、電極１５に設けられた窓を
通して光が放出される。また、光はワイドギャップのII
-VI族半導体を通って放出されるため、損失が少ない。
【００８５】電流阻止層縦方向のバンド構造は図２
（ａ）のようになる。電流阻止層１７とｐ型II-VIクラ
ッド層１４はII-VI族半導体からなるｐｎ接合を形成
し、拡散電位はII-VI族半導体のバンドギャップ程度の
大きさをもつ。すなわち、ＧａＡｓ等のIII-Ｖ族半導体
からなる電流阻止層よりも大きなバンドギャップを有す
る電流狭窄構造が得られる。その結果、電気特性は図３
のＩ−Ｖ曲線３１のようになり、立ち上がり電圧が高く
なる。これに対し、活性層の縦方向でのバンド構造は図
２（ｂ）のようであり、活性層１３のバンドギャップが
狭いため、電気特性は図３のＩ−Ｖ曲線３２のようにな
り、活性層を介したｐｎ接合の立ち上がり電圧は低い。
電流阻止層縦方向のＩ−Ｖ特性の立ち上がり電圧が活性
層縦方向のそれに比べ非常に大きいため、ｐ電極１５と
ｎ電極１６に電圧を印加すると、電流は活性層１３にだ
け流れ、電流阻止層にはほとんど流れない。このため、
活性層に効率よく電流注入が行われ、低電流注入で輝度
の高い発光素子が得られた。
（ａ）のようになる。電流阻止層１７とｐ型II-VIクラ
ッド層１４はII-VI族半導体からなるｐｎ接合を形成
し、拡散電位はII-VI族半導体のバンドギャップ程度の
大きさをもつ。すなわち、ＧａＡｓ等のIII-Ｖ族半導体
からなる電流阻止層よりも大きなバンドギャップを有す
る電流狭窄構造が得られる。その結果、電気特性は図３
のＩ−Ｖ曲線３１のようになり、立ち上がり電圧が高く
なる。これに対し、活性層の縦方向でのバンド構造は図
２（ｂ）のようであり、活性層１３のバンドギャップが
狭いため、電気特性は図３のＩ−Ｖ曲線３２のようにな
り、活性層を介したｐｎ接合の立ち上がり電圧は低い。
電流阻止層縦方向のＩ−Ｖ特性の立ち上がり電圧が活性
層縦方向のそれに比べ非常に大きいため、ｐ電極１５と
ｎ電極１６に電圧を印加すると、電流は活性層１３にだ
け流れ、電流阻止層にはほとんど流れない。このため、
活性層に効率よく電流注入が行われ、低電流注入で輝度
の高い発光素子が得られた。
【００８６】この実施形態では活性層をIII-Ｖ族半導体
からなる多重量子井戸構造としたが単一量子井戸や単層
や多層のIII-Ｖ族半導体層などを用いても良い。ｎ型II
I-Ｖクラッド層１２を用いた構造を示したが、半導体基
板１１をｎ型III-Ｖクラッド層として用いてもよい。
からなる多重量子井戸構造としたが単一量子井戸や単層
や多層のIII-Ｖ族半導体層などを用いても良い。ｎ型II
I-Ｖクラッド層１２を用いた構造を示したが、半導体基
板１１をｎ型III-Ｖクラッド層として用いてもよい。
【００８７】この実施形態に用いる材料としては、半導
体基板としてＩｎＰ、ＩｎＡｓ、ＩｎＳｂ、ＩｎＮ、Ｇ
ａＡｓ、ＧａＰ、ＧａＳｂ、ＧａＮなどがあり、ｎ型II
I-Ｖクラッド層１２および活性層１３としては、ＩｎＧ
ａＡｓＰ混晶系、ＡｌＧａＡｓ混晶系、ＩｎＧａＡｌＰ
混晶系、ＧａＩｎＮＡｓ混晶系などがあり、ｐ型II-VI
クラッド層１４としてＺｎＳｅ、ＺｎＳ、ＣｄＳｅ、Ｃ
ｄＳ、ＣｄＴｅ、ＢｅＳｅ、ＭｇＺｎＳＳｅ混晶系、Ｍ
ｇＺｎＳｅＴｅ混晶系、ＭｇＺｎＣｄＳｅ混晶系、Ｂｅ
ＺｎＳｅＴｅ混晶系、ＢｅＺｎＣｅＳｅ混晶系、ＺｎＣ
ｄＳｅＴｅ混晶系、ＣｄＭｇＳＳｅ混晶系などがある。
体基板としてＩｎＰ、ＩｎＡｓ、ＩｎＳｂ、ＩｎＮ、Ｇ
ａＡｓ、ＧａＰ、ＧａＳｂ、ＧａＮなどがあり、ｎ型II
I-Ｖクラッド層１２および活性層１３としては、ＩｎＧ
ａＡｓＰ混晶系、ＡｌＧａＡｓ混晶系、ＩｎＧａＡｌＰ
混晶系、ＧａＩｎＮＡｓ混晶系などがあり、ｐ型II-VI
クラッド層１４としてＺｎＳｅ、ＺｎＳ、ＣｄＳｅ、Ｃ
ｄＳ、ＣｄＴｅ、ＢｅＳｅ、ＭｇＺｎＳＳｅ混晶系、Ｍ
ｇＺｎＳｅＴｅ混晶系、ＭｇＺｎＣｄＳｅ混晶系、Ｂｅ
ＺｎＳｅＴｅ混晶系、ＢｅＺｎＣｅＳｅ混晶系、ＺｎＣ
ｄＳｅＴｅ混晶系、ＣｄＭｇＳＳｅ混晶系などがある。
【００８８】（第４の実施の形態）図４を用いて、第４
の実施の形態について説明する。図４において、電流阻
止層１７が高抵抗のII-VI族半導体であり、他の層は前
述の実施の形態と同様である。電流阻止層１７が高抵抗
であるため電流閉じ込めの効果は非常に高く、電流は活
性層１３にだけ流れる。このため、漏れ電流が少なく活
性層に効率よく電流注入が行われ、低電流注入で輝度の
高い発光素子が得られる。
の実施の形態について説明する。図４において、電流阻
止層１７が高抵抗のII-VI族半導体であり、他の層は前
述の実施の形態と同様である。電流阻止層１７が高抵抗
であるため電流閉じ込めの効果は非常に高く、電流は活
性層１３にだけ流れる。このため、漏れ電流が少なく活
性層に効率よく電流注入が行われ、低電流注入で輝度の
高い発光素子が得られる。
【００８９】この実施形態に用いる材料としては、半導
体基板としてＩｎＰ、ＩｎＡｓ、ＩｎＳｂ、ＩｎＮ、Ｇ
ａＡｓ、ＧａＰ、ＧａＳｂ、ＧａＮなどがあり、ｎ型II
I-Ｖクラッド層１２および活性層１３としては、ＩｎＧ
ａＡｓＰ混晶系、ＡｌＧａＡｓ混晶系、ＩｎＧａＡｌＰ
混晶系、ＧａＩｎＮＡｓ混晶系などがあり、ｐ型II-VI
クラッド層１４としてＺｎＴｅ、ＢｅＴｅ、ＭｇＺｎＳ
ｅＴｅ混晶系、ＢｅＺｎＳｅＴｅ混晶系、ＺｎＣｄＳｅ
Ｔｅ混晶系などがある。
体基板としてＩｎＰ、ＩｎＡｓ、ＩｎＳｂ、ＩｎＮ、Ｇ
ａＡｓ、ＧａＰ、ＧａＳｂ、ＧａＮなどがあり、ｎ型II
I-Ｖクラッド層１２および活性層１３としては、ＩｎＧ
ａＡｓＰ混晶系、ＡｌＧａＡｓ混晶系、ＩｎＧａＡｌＰ
混晶系、ＧａＩｎＮＡｓ混晶系などがあり、ｐ型II-VI
クラッド層１４としてＺｎＴｅ、ＢｅＴｅ、ＭｇＺｎＳ
ｅＴｅ混晶系、ＢｅＺｎＳｅＴｅ混晶系、ＺｎＣｄＳｅ
Ｔｅ混晶系などがある。
【００９０】（第５の実施の形態）図５を用いて、本実
施形態について説明する。本実施形態の半導体発光素子
は、ｎ型のIII-Ｖ族半導体からなる半導体基板４１上
に、ｎ型III-Ｖ族半導体からなるｎ型III-Ｖクラッド層
４２を有し、ｎ型III-Ｖクラッド層４２にストライプ状
の溝が形成されており、溝の中にIII-Ｖ族半導体の多重
量子井戸からなるストライプ状の活性層４３を有する。
活性層４３上及びｎ型III-Ｖクラッド層４２上にｐ型II
-VI族半導体からなるｐ型II-VIクラッド層４４を有し、
ｎ型III-Ｖクラッド層４２とｐ型II-VIクラッド層４４
の間にｎ型III-Ｖクラッド層の母材であるIII族元素が
拡散してできたｎ型II-VI族半導体層からなる電流阻止
層４７を有し、ｐ型II-VIクラッド層４４に隣接して金
属からなるｐ電極４５を有し、半導体基板４１に隣接し
てｎ電極４６とを有する。
施形態について説明する。本実施形態の半導体発光素子
は、ｎ型のIII-Ｖ族半導体からなる半導体基板４１上
に、ｎ型III-Ｖ族半導体からなるｎ型III-Ｖクラッド層
４２を有し、ｎ型III-Ｖクラッド層４２にストライプ状
の溝が形成されており、溝の中にIII-Ｖ族半導体の多重
量子井戸からなるストライプ状の活性層４３を有する。
活性層４３上及びｎ型III-Ｖクラッド層４２上にｐ型II
-VI族半導体からなるｐ型II-VIクラッド層４４を有し、
ｎ型III-Ｖクラッド層４２とｐ型II-VIクラッド層４４
の間にｎ型III-Ｖクラッド層の母材であるIII族元素が
拡散してできたｎ型II-VI族半導体層からなる電流阻止
層４７を有し、ｐ型II-VIクラッド層４４に隣接して金
属からなるｐ電極４５を有し、半導体基板４１に隣接し
てｎ電極４６とを有する。
【００９１】電流阻止層縦方向の電気特性は図３のＩ−
Ｖ曲線３１のようであり、立ち上がり電圧が高い。活性
層縦方向では図３のＩ−Ｖ曲線３２ように低い。ｐ電極
４５とｎ電極４１６に電圧を印加すると、電流は活性層
４３にだけ流れ、電流阻止層４７にはほとんど流れな
い。電流阻止層をｎ型II-VI族半導体層としたが、高抵
抗なII-VI族半導体層とした場合にも電流閉じ込めの効
果は非常に高く、電流は活性層４３にだけ流れる。
Ｖ曲線３１のようであり、立ち上がり電圧が高い。活性
層縦方向では図３のＩ−Ｖ曲線３２ように低い。ｐ電極
４５とｎ電極４１６に電圧を印加すると、電流は活性層
４３にだけ流れ、電流阻止層４７にはほとんど流れな
い。電流阻止層をｎ型II-VI族半導体層としたが、高抵
抗なII-VI族半導体層とした場合にも電流閉じ込めの効
果は非常に高く、電流は活性層４３にだけ流れる。
【００９２】活性層４３を含む縦方向は通電領域であ
る。ｎ型III-Ｖクラッド層４２とｐ型II-VIクラッド４
４で挟まれており、光とキャリアが縦方向に閉じ込めら
れている。活性層４３の両脇は電流阻止領域であり、こ
の領域中に電流阻止層１７が形成されている。活性層４
３の横方向はIII-Ｖクラッド層４２で囲まれており、光
とキャリアが横方向にも閉じ込められている。活性層４
３とIII-Ｖクラッド層４２がIII-Ｖ族半導体であるため
屈折率差が少なく、活性層４３の横幅の揺らぎに対する
単一横モード発振が可能な条件が緩い。
る。ｎ型III-Ｖクラッド層４２とｐ型II-VIクラッド４
４で挟まれており、光とキャリアが縦方向に閉じ込めら
れている。活性層４３の両脇は電流阻止領域であり、こ
の領域中に電流阻止層１７が形成されている。活性層４
３の横方向はIII-Ｖクラッド層４２で囲まれており、光
とキャリアが横方向にも閉じ込められている。活性層４
３とIII-Ｖクラッド層４２がIII-Ｖ族半導体であるため
屈折率差が少なく、活性層４３の横幅の揺らぎに対する
単一横モード発振が可能な条件が緩い。
【００９３】また、活性層４３はｎ型III-Ｖクラッド層
４２の溝の部分にストライプ状に形成され、II-VI族半
導体とIII-Ｖ族半導体の界面は平坦性が良いため、プロ
セスや集積化が容易である。
４２の溝の部分にストライプ状に形成され、II-VI族半
導体とIII-Ｖ族半導体の界面は平坦性が良いため、プロ
セスや集積化が容易である。
【００９４】この実施形態では活性層をIII-Ｖ族半導体
からなる多重量子井戸構造としたが単一量子井戸や単層
や多層のIII-Ｖ族半導体層などを用いても良い。
からなる多重量子井戸構造としたが単一量子井戸や単層
や多層のIII-Ｖ族半導体層などを用いても良い。
【００９５】また、ｎ型III-Ｖクラッド層４２を用いた
構造を示したが、半導体基板４１をｎ型III-Ｖクラッド
層として用いてもよい。
構造を示したが、半導体基板４１をｎ型III-Ｖクラッド
層として用いてもよい。
【００９６】この実施形態に用いる材料としては、半導
体基板としてＩｎＰ、ＩｎＡｓ、ＩｎＳｂ、ＩｎＮ、Ｇ
ａＡｓ、ＧａＰ、ＧａＳｂ、ＧａＮなどがあり、ｎ型II
I-Ｖクラッド層４２および活性層４３としては、ＩｎＧ
ａＡｓＰ混晶系、ＡｌＧａＡｓ混晶系、ＩｎＧａＡｌＰ
混晶系、ＧａＩｎＮＡｓ混晶系などがあり、ｐ型II-VI
クラッド層４４としてＺｎＳｅ、ＺｎＴｅ、ＺｎＳ、Ｃ
ｄＳｅ、ＣｄＳ、ＣｄＴｅ、ＢｅＳｅ、ＢｅＴｅ、Ｍｇ
ＺｎＳＳｅ混晶系、ＭｇＺｎＳｅＴｅ混晶系、ＭｇＺｎ
ＣｄＳｅ混晶系、ＢｅＺｎＳｅＴｅ混晶系、ＢｅＺｎＣ
ｅＳｅ混晶系、ＺｎＣｄＳｅＴｅ混晶系、ＣｄＭｇＳＳ
ｅ系混晶系などがある。
体基板としてＩｎＰ、ＩｎＡｓ、ＩｎＳｂ、ＩｎＮ、Ｇ
ａＡｓ、ＧａＰ、ＧａＳｂ、ＧａＮなどがあり、ｎ型II
I-Ｖクラッド層４２および活性層４３としては、ＩｎＧ
ａＡｓＰ混晶系、ＡｌＧａＡｓ混晶系、ＩｎＧａＡｌＰ
混晶系、ＧａＩｎＮＡｓ混晶系などがあり、ｐ型II-VI
クラッド層４４としてＺｎＳｅ、ＺｎＴｅ、ＺｎＳ、Ｃ
ｄＳｅ、ＣｄＳ、ＣｄＴｅ、ＢｅＳｅ、ＢｅＴｅ、Ｍｇ
ＺｎＳＳｅ混晶系、ＭｇＺｎＳｅＴｅ混晶系、ＭｇＺｎ
ＣｄＳｅ混晶系、ＢｅＺｎＳｅＴｅ混晶系、ＢｅＺｎＣ
ｅＳｅ混晶系、ＺｎＣｄＳｅＴｅ混晶系、ＣｄＭｇＳＳ
ｅ系混晶系などがある。
【００９７】（第６の実施の形態）図６を用いて、本実
施形態について説明する。本実施形態の半導体発光素子
は、ｎ型のIII-Ｖ族半導体からなる半導体基板４１に円
盤上の溝を有し、溝の中にｎ型III-Ｖ族半導体からなる
ｎ型III-Ｖクラッド層４２、III-Ｖ族半導体の多重量子
井戸からなる円盤状の活性層４３を有する。活性層４３
上及び半導体基板４１上にｐ型II-VI族半導体からなる
ｐ型II-VIクラッド層４４を有し、半導体基板４１とｐ
型II-VI半導体層４４の間に半導体基板の母材のIII族元
素が拡散して形成されたｎ型II−VI族半導体層からなる
電流阻止層４７を有する。ｐ型II-VIクラッド層４４に
隣接して活性層４３に対応した円盤状の窓のついた金属
からなるｐ電極４５を有し、半導体基板４１に隣接して
ｎ電極４６とを有する。電流阻止層４７縦方向の電気特
性は図３のＩ−Ｖ曲線３１のようであり、立ち上がり電
圧が高い。活性層４３縦方向では図３のＩ−Ｖ曲線３２
ように低い。ｐ電極４５とｎ電極４１６に電圧を印加す
ると、電流は活性層４３にだけ流れ、電流阻止層４７に
はほとんど流れない。そして活性層からの光はワイドギ
ャップのII-VI族半導体を通って放出されるため、損失
が少ない。電流阻止層をｎ型II-VI族半導体層とした
が、高抵抗なII-VI族半導体層とした場合にも電流閉じ
込めの効果は非常に高く、電流は活性層４３にだけ流
れ、同様の効果が得られる。
施形態について説明する。本実施形態の半導体発光素子
は、ｎ型のIII-Ｖ族半導体からなる半導体基板４１に円
盤上の溝を有し、溝の中にｎ型III-Ｖ族半導体からなる
ｎ型III-Ｖクラッド層４２、III-Ｖ族半導体の多重量子
井戸からなる円盤状の活性層４３を有する。活性層４３
上及び半導体基板４１上にｐ型II-VI族半導体からなる
ｐ型II-VIクラッド層４４を有し、半導体基板４１とｐ
型II-VI半導体層４４の間に半導体基板の母材のIII族元
素が拡散して形成されたｎ型II−VI族半導体層からなる
電流阻止層４７を有する。ｐ型II-VIクラッド層４４に
隣接して活性層４３に対応した円盤状の窓のついた金属
からなるｐ電極４５を有し、半導体基板４１に隣接して
ｎ電極４６とを有する。電流阻止層４７縦方向の電気特
性は図３のＩ−Ｖ曲線３１のようであり、立ち上がり電
圧が高い。活性層４３縦方向では図３のＩ−Ｖ曲線３２
ように低い。ｐ電極４５とｎ電極４１６に電圧を印加す
ると、電流は活性層４３にだけ流れ、電流阻止層４７に
はほとんど流れない。そして活性層からの光はワイドギ
ャップのII-VI族半導体を通って放出されるため、損失
が少ない。電流阻止層をｎ型II-VI族半導体層とした
が、高抵抗なII-VI族半導体層とした場合にも電流閉じ
込めの効果は非常に高く、電流は活性層４３にだけ流
れ、同様の効果が得られる。
【００９８】また、活性層４３はｎ型III-Ｖクラッド層
４２の溝の部分に円盤状に形成され、II-VI族半導体とI
II-Ｖ族半導体の界面は平坦性が良いため、プロセスや
集積化が容易である。
４２の溝の部分に円盤状に形成され、II-VI族半導体とI
II-Ｖ族半導体の界面は平坦性が良いため、プロセスや
集積化が容易である。
【００９９】この実施形態では活性層をIII-Ｖ族半導体
からなる多重量子井戸構造としたが単一量子井戸や単層
や多層のIII-Ｖ族半導体層などを用いても良い。
からなる多重量子井戸構造としたが単一量子井戸や単層
や多層のIII-Ｖ族半導体層などを用いても良い。
【０１００】ｎ型III-Ｖクラッド層４２を有する構造を
示したが半導体基板４１をｎ型III-Ｖクラッド層として
用いても良い。
示したが半導体基板４１をｎ型III-Ｖクラッド層として
用いても良い。
【０１０１】半導体基板４１に直接溝を形成した例をあ
げたが、半導体基板上に格子整合したIII-Ｖ族半導体成
長しこれを基板と見なして用いてもよい。
げたが、半導体基板上に格子整合したIII-Ｖ族半導体成
長しこれを基板と見なして用いてもよい。
【０１０２】この実施形態に用いる材料としては、半導
体基板としてＩｎＰ、ＩｎＡｓ、ＩｎＳｂ、ＩｎＮ、Ｇ
ａＡｓ、ＧａＰ、ＧａＳｂ、ＧａＮなどがあり、III-Ｖ
クラッド層および活性層としては、ＩｎＧａＡｓＰ混晶
系、ＡｌＧａＡｓ混晶系、ＩｎＧａＡｌＰ混晶系、Ｇａ
ＩｎＮＡｓ混晶系などがあり、ｐ型II-VIクラッド層４
４としてＺｎＳｅ、ＺｎＴｅ、ＺｎＳ、ＣｄＳｅ、Ｃｄ
Ｓ、ＣｄＴｅ、ＢｅＳｅ、ＢｅＴｅ、ＭｇＺｎＳＳｅ混
晶系、ＭｇＺｎＳｅＴｅ混晶系、ＭｇＺｎＣｄＳｅ混晶
系、ＢｅＺｎＳｅＴｅ混晶系、ＢｅＺｎＣｅＳｅ混晶
系、ＺｎＣｄＳｅＴｅ混晶系、ＣｄＭｇＳＳｅ系混晶系
などがある。
体基板としてＩｎＰ、ＩｎＡｓ、ＩｎＳｂ、ＩｎＮ、Ｇ
ａＡｓ、ＧａＰ、ＧａＳｂ、ＧａＮなどがあり、III-Ｖ
クラッド層および活性層としては、ＩｎＧａＡｓＰ混晶
系、ＡｌＧａＡｓ混晶系、ＩｎＧａＡｌＰ混晶系、Ｇａ
ＩｎＮＡｓ混晶系などがあり、ｐ型II-VIクラッド層４
４としてＺｎＳｅ、ＺｎＴｅ、ＺｎＳ、ＣｄＳｅ、Ｃｄ
Ｓ、ＣｄＴｅ、ＢｅＳｅ、ＢｅＴｅ、ＭｇＺｎＳＳｅ混
晶系、ＭｇＺｎＳｅＴｅ混晶系、ＭｇＺｎＣｄＳｅ混晶
系、ＢｅＺｎＳｅＴｅ混晶系、ＢｅＺｎＣｅＳｅ混晶
系、ＺｎＣｄＳｅＴｅ混晶系、ＣｄＭｇＳＳｅ系混晶系
などがある。
【０１０３】（第７の実施の形態）図７、８を用いて、
本実施形態について説明する。図８はバンド構造図であ
る。
本実施形態について説明する。図８はバンド構造図であ
る。
【０１０４】本実施形態の半導体発光素子は、ｎ型のII
I-Ｖ族半導体からなる半導体基板５１上に、ｎ型III-Ｖ
族半導体からなるｎ型III-Ｖクラッド層５２、ｎ型III-
Ｖ族半導体からなるストライプ状のｎ型光ガイド層５
３、III-Ｖ族半導体からなるストライプ状の活性層５
４、ｐ型III-Ｖ族半導体からなるストライプ状のｐ型光
ガイド層５５を有する。ｐ型光ガイド層５５上及びｎ型
III-Ｖクラッド層５２上にｐ型II-VI族半導体からなる
ｐ型II-VIクラッド層５６を有し、ｎ型III-Ｖクラッド
層５２及びｐ型II-VIクラッド層５６の間にｎ型III-Ｖ
クラッド層５２から母材のIII族元素が不純物として拡
散し形成されたｎ型または高抵抗なII-VI族半導体層か
らなる電流阻止層を有する。ｐ型II-VIクラッド層に隣
接して金属からなるｐ電極５７を有し、半導体基板５１
に隣接して金属からなるｎ電極５８を有する。
I-Ｖ族半導体からなる半導体基板５１上に、ｎ型III-Ｖ
族半導体からなるｎ型III-Ｖクラッド層５２、ｎ型III-
Ｖ族半導体からなるストライプ状のｎ型光ガイド層５
３、III-Ｖ族半導体からなるストライプ状の活性層５
４、ｐ型III-Ｖ族半導体からなるストライプ状のｐ型光
ガイド層５５を有する。ｐ型光ガイド層５５上及びｎ型
III-Ｖクラッド層５２上にｐ型II-VI族半導体からなる
ｐ型II-VIクラッド層５６を有し、ｎ型III-Ｖクラッド
層５２及びｐ型II-VIクラッド層５６の間にｎ型III-Ｖ
クラッド層５２から母材のIII族元素が不純物として拡
散し形成されたｎ型または高抵抗なII-VI族半導体層か
らなる電流阻止層を有する。ｐ型II-VIクラッド層に隣
接して金属からなるｐ電極５７を有し、半導体基板５１
に隣接して金属からなるｎ電極５８を有する。
【０１０５】活性層５４縦方向のバンド構造は図８のよ
うであり、ｎ型光ガイド層５３とｐ型光ガイド層５５に
挟まれて、キャリアが活性層５４に閉じ込められる。光
はｎ型III-Ｖクラッド層５２とｐ型II-VIクラッド層５
６によって、活性層５４およびｎ型光ガイド層５３とｐ
型光ガイド層５５内に閉じ込められる。ｎ型光ガイド層
５３とｐ型光ガイド層５５の屈折率と層厚を変える事に
より、活性層５４での光閉じ込め率を変えることができ
る。その結果、低しきい値電流や高出力などの所望の特
性が得られる。
うであり、ｎ型光ガイド層５３とｐ型光ガイド層５５に
挟まれて、キャリアが活性層５４に閉じ込められる。光
はｎ型III-Ｖクラッド層５２とｐ型II-VIクラッド層５
６によって、活性層５４およびｎ型光ガイド層５３とｐ
型光ガイド層５５内に閉じ込められる。ｎ型光ガイド層
５３とｐ型光ガイド層５５の屈折率と層厚を変える事に
より、活性層５４での光閉じ込め率を変えることができ
る。その結果、低しきい値電流や高出力などの所望の特
性が得られる。
【０１０６】活性層を単層のIII-Ｖ族半導体としたが、
これに限らず、多層のIII-Ｖ族半導体層からなる多重量
子井戸構造などを用いても良い。また光ガイド層を単層
のIII-Ｖ族半導体としたが、これに限らず、多層や、組
成が連続的に変化したIII-Ｖ族半導体混晶を用いても良
い。
これに限らず、多層のIII-Ｖ族半導体層からなる多重量
子井戸構造などを用いても良い。また光ガイド層を単層
のIII-Ｖ族半導体としたが、これに限らず、多層や、組
成が連続的に変化したIII-Ｖ族半導体混晶を用いても良
い。
【０１０７】（第８の実施の形態）図９を用いて、本実
施形態について説明する。本実施形態の半導体発光素子
は、ｎ型のIII-Ｖ族半導体からなる半導体基板５１上
に、ｎ型III-Ｖ族半導体からなるｎ型III-Ｖクラッド層
５２を有し、ｎ型III-Ｖクラッド層にストライプ状の溝
が形成されており、溝の中にｎ型III-Ｖ族半導体からな
るストライプ状のｎ型光ガイド層５３、III-Ｖ族半導体
からなるストライプ状の活性層５４、ｐ型III-Ｖ族半導
体からなるストライプ状のｐ型光ガイド層５５を有す
る。ｐ型光ガイド層５５上及びｎ型III-Ｖクラッド層５
２上にｐ型II-VI族半導体からなるｐ型II-VIクラッド層
５６を有し、ｎ型III-Ｖクラッド層５２及びｐ型II-VI
クラッド層５６の間にｎ型III-Ｖクラッド層から母材の
III族元素が不純物として拡散し形成されたｎ型または
高抵抗なII-VI族半導体層からなる電流阻止層５９を有
する。ｐ型II-VIクラッド層に隣接して金属からなるｐ
電極５７を有し、半導体基板５１に隣接して金属からな
るｎ電極５８を有する。
施形態について説明する。本実施形態の半導体発光素子
は、ｎ型のIII-Ｖ族半導体からなる半導体基板５１上
に、ｎ型III-Ｖ族半導体からなるｎ型III-Ｖクラッド層
５２を有し、ｎ型III-Ｖクラッド層にストライプ状の溝
が形成されており、溝の中にｎ型III-Ｖ族半導体からな
るストライプ状のｎ型光ガイド層５３、III-Ｖ族半導体
からなるストライプ状の活性層５４、ｐ型III-Ｖ族半導
体からなるストライプ状のｐ型光ガイド層５５を有す
る。ｐ型光ガイド層５５上及びｎ型III-Ｖクラッド層５
２上にｐ型II-VI族半導体からなるｐ型II-VIクラッド層
５６を有し、ｎ型III-Ｖクラッド層５２及びｐ型II-VI
クラッド層５６の間にｎ型III-Ｖクラッド層から母材の
III族元素が不純物として拡散し形成されたｎ型または
高抵抗なII-VI族半導体層からなる電流阻止層５９を有
する。ｐ型II-VIクラッド層に隣接して金属からなるｐ
電極５７を有し、半導体基板５１に隣接して金属からな
るｎ電極５８を有する。
【０１０８】活性層５４近傍のバンド構造は図８のよう
であり、ｎ型光ガイド層５３とｐ型光ガイド層５５に挟
まれて、キャリアが活性層５４に閉じ込められる。光は
ｎ型III-Ｖクラッド層５２とｐ型II-VIクラッド層５６
によって、活性層５４およびｎ型光ガイド層５３とｐ型
光ガイド層５５内に閉じ込められる。ｎ型光ガイド層５
３とｐ型光ガイド層５５の屈折率と層厚を変える事によ
り、活性層５４での光閉じ込め率を変えることができ
る。
であり、ｎ型光ガイド層５３とｐ型光ガイド層５５に挟
まれて、キャリアが活性層５４に閉じ込められる。光は
ｎ型III-Ｖクラッド層５２とｐ型II-VIクラッド層５６
によって、活性層５４およびｎ型光ガイド層５３とｐ型
光ガイド層５５内に閉じ込められる。ｎ型光ガイド層５
３とｐ型光ガイド層５５の屈折率と層厚を変える事によ
り、活性層５４での光閉じ込め率を変えることができ
る。
【０１０９】活性層５４を単層のIII-Ｖ族半導体とした
が、これに限らず、多層のIII-Ｖ族半導体層からなる多
重量子井戸構造などを用いても良い。また光ガイド層を
単層のIII-Ｖ族半導体としたが、これに限らず、多層
や、組成が連続的に変化したIII-Ｖ族半導体混晶を用い
ても良い。
が、これに限らず、多層のIII-Ｖ族半導体層からなる多
重量子井戸構造などを用いても良い。また光ガイド層を
単層のIII-Ｖ族半導体としたが、これに限らず、多層
や、組成が連続的に変化したIII-Ｖ族半導体混晶を用い
ても良い。
【０１１０】（第９の実施の形態）図１０を用いて、本
実施形態について説明する。本実施形態の半導体発光素
子は、ｎ型のIII-Ｖ族半導体からなる半導体基板６１上
にｎ型のIII-Ｖ族半導体からなるｎ型III-Ｖクラッド層
６２、ｎ型光ガイド層６３ａ、III-Ｖ族半導体多重量子
井戸からなる活性層６４、ｐ型のIII-Ｖ族半導体からな
るｐ型第１光ガイド層６３ｂ、ｐ型III-Ｖ族半導体から
なるｐ型第２光ガイド層６３ｃ、３層のｐ型III-Ｖ族半
導体からなるポテンシャル緩和層６５を有し、ポテンシ
ャル緩和層６５及びｎ型III-Ｖクラッド層６２上にｐ型
II-VI族半導体からなるｐ型II-VIクラッド層６６を有
し、ｎ型III-Ｖクラッド層６２とｐ型II-VIクラッド層
６６の間に電流阻止層６９を有する。電流阻止層６９は
ｎ型III-Ｖクラッド層６２の母材であるIII族元素がｐ
型II-VI族クラッド層６６に不純物として拡散し形成さ
れたｎ型または高抵抗なII-VI族半導体層からなる。ｐ
型II-VIクラッド層６６に隣接して金属からなるｐ電極
６７、半導体基板６１に隣接して金属からなるｎ電極６
８を有する。
実施形態について説明する。本実施形態の半導体発光素
子は、ｎ型のIII-Ｖ族半導体からなる半導体基板６１上
にｎ型のIII-Ｖ族半導体からなるｎ型III-Ｖクラッド層
６２、ｎ型光ガイド層６３ａ、III-Ｖ族半導体多重量子
井戸からなる活性層６４、ｐ型のIII-Ｖ族半導体からな
るｐ型第１光ガイド層６３ｂ、ｐ型III-Ｖ族半導体から
なるｐ型第２光ガイド層６３ｃ、３層のｐ型III-Ｖ族半
導体からなるポテンシャル緩和層６５を有し、ポテンシ
ャル緩和層６５及びｎ型III-Ｖクラッド層６２上にｐ型
II-VI族半導体からなるｐ型II-VIクラッド層６６を有
し、ｎ型III-Ｖクラッド層６２とｐ型II-VIクラッド層
６６の間に電流阻止層６９を有する。電流阻止層６９は
ｎ型III-Ｖクラッド層６２の母材であるIII族元素がｐ
型II-VI族クラッド層６６に不純物として拡散し形成さ
れたｎ型または高抵抗なII-VI族半導体層からなる。ｐ
型II-VIクラッド層６６に隣接して金属からなるｐ電極
６７、半導体基板６１に隣接して金属からなるｎ電極６
８を有する。
【０１１１】バンド構造図を図１１に示す。ポテンシャ
ル緩和層６５の価電子帯端２１の位置は、ｐ型第２光ガ
イド層６３ｃとｐ型II-VIクラッド層６６との中間の値
であり、ｐ型第２光ガイド層６３ｃに近い側からｐ型II
-VIクラッド層６６側に向かって段々低くなっている。
これにより、ｐ型II-VIクラッド層６６から活性層６４
へ流れる正孔に対する抵抗が小さくなり、半導体レーザ
の動作電圧が低くなる。
ル緩和層６５の価電子帯端２１の位置は、ｐ型第２光ガ
イド層６３ｃとｐ型II-VIクラッド層６６との中間の値
であり、ｐ型第２光ガイド層６３ｃに近い側からｐ型II
-VIクラッド層６６側に向かって段々低くなっている。
これにより、ｐ型II-VIクラッド層６６から活性層６４
へ流れる正孔に対する抵抗が小さくなり、半導体レーザ
の動作電圧が低くなる。
【０１１２】このようなポテンシャル緩和層６５には、
例えば、ＡｌＧａＡｓ混晶系では、Ａｌ組成を大きくす
ることにより価電子帯端を深くし、伝導帯端を浅くする
ことができる。また、ＡｌＧａＩｎＰ系混晶でもＡｌ組
成を大きくすることにより価電子帯端を深くし、伝導帯
端を浅くすることができる。また、同様に、ＧａＩｎＡ
ｓＰ系混晶系を用いることもできる。
例えば、ＡｌＧａＡｓ混晶系では、Ａｌ組成を大きくす
ることにより価電子帯端を深くし、伝導帯端を浅くする
ことができる。また、ＡｌＧａＩｎＰ系混晶でもＡｌ組
成を大きくすることにより価電子帯端を深くし、伝導帯
端を浅くすることができる。また、同様に、ＧａＩｎＡ
ｓＰ系混晶系を用いることもできる。
【０１１３】II-VIクラッド層６６には、ＺｎＣｄＳｅ
Ｔｅ、ＢｅＺｎＳｅＴｅ、ＭｇＺｎＳｅＴｅ、ＭｇＣｄ
ＳｅＴｅ、ＢｅＣｄＳｅＴｅなどのII-VI族混晶系を用
いられる。
Ｔｅ、ＢｅＺｎＳｅＴｅ、ＭｇＺｎＳｅＴｅ、ＭｇＣｄ
ＳｅＴｅ、ＢｅＣｄＳｅＴｅなどのII-VI族混晶系を用
いられる。
【０１１４】この実施形態ではポテンシャル緩和層を３
層の構造としたが、これに限らず、１層の構造や４層以
上の構造や組成が連続的に変化した構造でも良い。
層の構造としたが、これに限らず、１層の構造や４層以
上の構造や組成が連続的に変化した構造でも良い。
【０１１５】（第１０の実施の形態）本実施形態を図１
２の断面図、図１３のバンド構造図を用いて説明する。
ｎ型のIII-Ｖ族半導体からなる半導体基板６１上にｎ型
のIII-Ｖ族半導体からなるｎ型III-Ｖクラッド層６２を
有し、III-Ｖクラッド層にストライプ状の溝が形成され
ており、溝の中にストライプ状のｎ型光ガイド層６３
ａ、III-Ｖ族半導体多重量子井戸からなる活性層６４、
ｐ型のIII-Ｖ族半導体からなるｐ型第１光ガイド層６３
ｂ、ｐ型III-Ｖ族半導体からなるｐ型第２光ガイド層６
３ｃを有し、ｐ型第２光ガイド層６３ｃ及びｎ型III-Ｖ
クラッド層６２上に、３層のｐ型II-VI族半導体からな
るポテンシャル緩和層６５、ｐ型II-VI族半導体からな
るII-VIクラッド層６６を有し、ｎ型III-Ｖクラッド層
６２上に電流阻止層６９を有する。電流阻止層６９はｎ
型III-Ｖクラッド層の母材であるIII族元素がｐ型II-VI
族半導体層に不純物として拡散し形成されたｎ型II-VI
族半導体層からなる。II-VIクラッド層６６に隣接して
金属からなるｐ電極６７、半導体基板６１に隣接して金
属からなるｎ電極６８を有する。
２の断面図、図１３のバンド構造図を用いて説明する。
ｎ型のIII-Ｖ族半導体からなる半導体基板６１上にｎ型
のIII-Ｖ族半導体からなるｎ型III-Ｖクラッド層６２を
有し、III-Ｖクラッド層にストライプ状の溝が形成され
ており、溝の中にストライプ状のｎ型光ガイド層６３
ａ、III-Ｖ族半導体多重量子井戸からなる活性層６４、
ｐ型のIII-Ｖ族半導体からなるｐ型第１光ガイド層６３
ｂ、ｐ型III-Ｖ族半導体からなるｐ型第２光ガイド層６
３ｃを有し、ｐ型第２光ガイド層６３ｃ及びｎ型III-Ｖ
クラッド層６２上に、３層のｐ型II-VI族半導体からな
るポテンシャル緩和層６５、ｐ型II-VI族半導体からな
るII-VIクラッド層６６を有し、ｎ型III-Ｖクラッド層
６２上に電流阻止層６９を有する。電流阻止層６９はｎ
型III-Ｖクラッド層の母材であるIII族元素がｐ型II-VI
族半導体層に不純物として拡散し形成されたｎ型II-VI
族半導体層からなる。II-VIクラッド層６６に隣接して
金属からなるｐ電極６７、半導体基板６１に隣接して金
属からなるｎ電極６８を有する。
【０１１６】バンドプロファイルと電気特性をそれぞれ
図１３、図１４に示す。
図１３、図１４に示す。
【０１１７】電流阻止層縦方向のバンド構造は図１３
（ａ）のようになる。電流阻止層６９とｐ型II-VIクラ
ッド層６６はII-VI族半導体からなるｐｎ接合を形成
し、拡散電位はII-VI族半導体のバンドギャップ程度の
大きさをもつ。その結果、このバンドプロファイルに対
応した電気特性は図１４のＩ−Ｖ曲線３１のようにな
り、立ち上がり電圧が高くなる。
（ａ）のようになる。電流阻止層６９とｐ型II-VIクラ
ッド層６６はII-VI族半導体からなるｐｎ接合を形成
し、拡散電位はII-VI族半導体のバンドギャップ程度の
大きさをもつ。その結果、このバンドプロファイルに対
応した電気特性は図１４のＩ−Ｖ曲線３１のようにな
り、立ち上がり電圧が高くなる。
【０１１８】これに対し、活性層介した方向でのバンド
構造は図１３（ｂ）のようであり、活性層のバンドギャ
ップが狭く、活性層を介したｐｎ接合の拡散電位は小さ
い。さらに、ポテンシャル緩和層６５の価電子帯端２１
の位置は、光ガイド層６３ｃとII-VIクラッド層６６と
の中間の値であり、光ガイド層６３ｃに近い側からII-V
Iクラッド層６６側に向かって段々低くなっている。こ
れにより、II-VIクラッド層６６から活性層６４へ流れ
る正孔に対する抵抗が小さくなる。このバンドプロファ
イルに対応した電気特性は図１４のＩ−Ｖ曲線３２のよ
うになり、動作電圧が低くなる。電流阻止層縦方向のバ
ンドプロファイルに対応した立ち上がり電圧との差が広
がり、高温動作でも、電流は活性層６４にだけ流れ、電
流阻止層６９にはほとんど流れない。このため、活性層
６４に効率よく電流注入が行われ、低電流注入で輝度の
高い発光素子が得られた。
構造は図１３（ｂ）のようであり、活性層のバンドギャ
ップが狭く、活性層を介したｐｎ接合の拡散電位は小さ
い。さらに、ポテンシャル緩和層６５の価電子帯端２１
の位置は、光ガイド層６３ｃとII-VIクラッド層６６と
の中間の値であり、光ガイド層６３ｃに近い側からII-V
Iクラッド層６６側に向かって段々低くなっている。こ
れにより、II-VIクラッド層６６から活性層６４へ流れ
る正孔に対する抵抗が小さくなる。このバンドプロファ
イルに対応した電気特性は図１４のＩ−Ｖ曲線３２のよ
うになり、動作電圧が低くなる。電流阻止層縦方向のバ
ンドプロファイルに対応した立ち上がり電圧との差が広
がり、高温動作でも、電流は活性層６４にだけ流れ、電
流阻止層６９にはほとんど流れない。このため、活性層
６４に効率よく電流注入が行われ、低電流注入で輝度の
高い発光素子が得られた。
【０１１９】ポテンシャル緩和層６５とｐ型II-VIクラ
ッド層６６は、例えばｐ型ＺｎＣｄＳｅＴｅ混晶系でｐ
型II-VIクラッド層６６に近い側でのＳｅ組成を大きく
した層構造を用いれば良い。また、ｐ型ＭｇＺｎＳＳｅ
混晶系でｐ型II-VIクラッド層６６に近い側でのＭｇ組
成を大きくした層構造を用いれば良い。また、ＢｅＺｎ
ＳｅＴｅ、ＭｇＺｎＳｅＴｅ、ＭｇＺｎＣｄＳｅなどの
他のII-VI族混晶系を用いても良い。
ッド層６６は、例えばｐ型ＺｎＣｄＳｅＴｅ混晶系でｐ
型II-VIクラッド層６６に近い側でのＳｅ組成を大きく
した層構造を用いれば良い。また、ｐ型ＭｇＺｎＳＳｅ
混晶系でｐ型II-VIクラッド層６６に近い側でのＭｇ組
成を大きくした層構造を用いれば良い。また、ＢｅＺｎ
ＳｅＴｅ、ＭｇＺｎＳｅＴｅ、ＭｇＺｎＣｄＳｅなどの
他のII-VI族混晶系を用いても良い。
【０１２０】この実施形態ではポテンシャル緩和層を３
層の構造としたが、これに限らず、１層の構造や４層以
上の構造や組成が連続的に変化した構造でも良い。
層の構造としたが、これに限らず、１層の構造や４層以
上の構造や組成が連続的に変化した構造でも良い。
【０１２１】（第１１の実施の形態）図１２を用いて、
本実施形態について説明する。
本実施形態について説明する。
【０１２２】図１２において、電流阻止層６９が高抵抗
のII-VI族半導体であり、他の層は前述の実施の形態と
同様である。電流阻止層６９が高抵抗であるため電流閉
じ込めの効果は非常に高く、電流は活性層１３にだけ流
れ、電流阻止層６９にはほとんど流れない。このため、
漏れ電流が少なく活性層に効率よく電流注入が行われ、
低電流注入で輝度の高い発光素子が得られる。
のII-VI族半導体であり、他の層は前述の実施の形態と
同様である。電流阻止層６９が高抵抗であるため電流閉
じ込めの効果は非常に高く、電流は活性層１３にだけ流
れ、電流阻止層６９にはほとんど流れない。このため、
漏れ電流が少なく活性層に効率よく電流注入が行われ、
低電流注入で輝度の高い発光素子が得られる。
【０１２３】（第１２の実施の形態）本実施形態を、図
１５の断面図を用いて説明する。ｎ型のIII-Ｖ族半導体
からなる半導体基板７１上にｎ型のIII-Ｖ族半導体から
なるｎ型III-Ｖクラッド層７２を有し、ｎ型III-Ｖクラ
ッド層７２にはストライプ状の溝が形成されており、溝
の中にｎ型III-Ｖ族半導体よりなるｎ型光ガイド層７３
ａ、III-Ｖ族半導体からなる活性層７４、ｐ型のIII-Ｖ
族半導体からなるｐ型光ガイド層７３ｂ、ｐ型III-Ｖ族
半導体からなる界面保護層７５がストライプ状に形成さ
れ、III-Ｖ族半導体からなる界面保護層７５上とｎ型II
I-Ｖクラッド層７２上にｐ型II-VI族半導体からなるｐ
型II-VIクラッド層７６を有し、ｐ型II-VIクラッド層と
ｎ型III-Ｖクラッド層の間に電流阻止層７９を有する。
電流阻止層はｎ型III-Ｖクラッド層７２の母材であるII
I族元素がｐ型II-VI族半導体層７６に不純物として拡散
し形成された高抵抗なII-VI族半導体層からなる。電極
はｐ型II-VIクラッド層７６に隣接して金属からなるｐ
電極７７、半導体基板７１に隣接して金属からなるｎ電
極７８を有する。
１５の断面図を用いて説明する。ｎ型のIII-Ｖ族半導体
からなる半導体基板７１上にｎ型のIII-Ｖ族半導体から
なるｎ型III-Ｖクラッド層７２を有し、ｎ型III-Ｖクラ
ッド層７２にはストライプ状の溝が形成されており、溝
の中にｎ型III-Ｖ族半導体よりなるｎ型光ガイド層７３
ａ、III-Ｖ族半導体からなる活性層７４、ｐ型のIII-Ｖ
族半導体からなるｐ型光ガイド層７３ｂ、ｐ型III-Ｖ族
半導体からなる界面保護層７５がストライプ状に形成さ
れ、III-Ｖ族半導体からなる界面保護層７５上とｎ型II
I-Ｖクラッド層７２上にｐ型II-VI族半導体からなるｐ
型II-VIクラッド層７６を有し、ｐ型II-VIクラッド層と
ｎ型III-Ｖクラッド層の間に電流阻止層７９を有する。
電流阻止層はｎ型III-Ｖクラッド層７２の母材であるII
I族元素がｐ型II-VI族半導体層７６に不純物として拡散
し形成された高抵抗なII-VI族半導体層からなる。電極
はｐ型II-VIクラッド層７６に隣接して金属からなるｐ
電極７７、半導体基板７１に隣接して金属からなるｎ電
極７８を有する。
【０１２４】界面保護層７５を構成する材料に比べｎ型
III-Ｖクラッド層７２を構成する材料の方がＶ族元素が
脱離しやすくなっている。基板を加熱するなどの方法に
より、ｎ型III-Ｖクラッド層７２表面からＶ族元素を脱
離させ、III族原子が過剰な状態とし、界面保護層７５
表面をＶ族安定化面とすることができる。III族原子が
過剰な表面にｐ型II-VI族半導体層７６を結晶成長する
と、III族元素は容易にｐ型II-VI族半導体層７６に拡散
する。このように形成された電流阻止層７９はｎ型また
は高抵抗である。界面保護層７５表面ではこのような拡
散は起こらない。
III-Ｖクラッド層７２を構成する材料の方がＶ族元素が
脱離しやすくなっている。基板を加熱するなどの方法に
より、ｎ型III-Ｖクラッド層７２表面からＶ族元素を脱
離させ、III族原子が過剰な状態とし、界面保護層７５
表面をＶ族安定化面とすることができる。III族原子が
過剰な表面にｐ型II-VI族半導体層７６を結晶成長する
と、III族元素は容易にｐ型II-VI族半導体層７６に拡散
する。このように形成された電流阻止層７９はｎ型また
は高抵抗である。界面保護層７５表面ではこのような拡
散は起こらない。
【０１２５】界面保護層７５に用いる材料は、ｎ型III-
Ｖクラッド層７２の材料よりも酸化膜除去温度の高いも
のを用いる。例えば、ｎ型III-Ｖクラッド層７２がＩｎ
Ｐであれば界面保護層７５はＩｎＰよりも酸化膜除去温
度の高いＩｎＧａＡｓ、ｎ型III-Ｖクラッド層７２がＩ
ｎＧａＡｓＰであればそれよりも酸化膜除去温度の高い
ＧａＡｓなどが用いられる。
Ｖクラッド層７２の材料よりも酸化膜除去温度の高いも
のを用いる。例えば、ｎ型III-Ｖクラッド層７２がＩｎ
Ｐであれば界面保護層７５はＩｎＰよりも酸化膜除去温
度の高いＩｎＧａＡｓ、ｎ型III-Ｖクラッド層７２がＩ
ｎＧａＡｓＰであればそれよりも酸化膜除去温度の高い
ＧａＡｓなどが用いられる。
【０１２６】（第１３の実施の形態）図１６を用いて、
本実施形態について説明する。本実施形態の半導体発光
素子は、ｎ型の半導体基板８１上に、ｎ型III-Ｖ族半導
体からなるｎ型III-Ｖクラッド層８２、ストライプ形状
のｎ型III-Ｖ族半導体からなるｎ型光ガイド層８３、II
I-Ｖ族半導体からなる活性層８４、ｐ型III-Ｖ族半導体
からなるｐ型光ガイド層８５を有し、ｎ型III-Ｖクラッ
ド層８２及びｐ型光ガイド層８５上にｐ型II-VIクラッ
ド層８６を有する。ｎ型III-Ｖクラッド層８２とｐ型II
-VIクラッド層８６との間に電流阻止層８７を有し、電
流阻止層８７はIII-Ｖクラッド層の母材であるIII族元
素がｐ型II-VI族半導体層に不純物として拡散し形成さ
れたｎ型または高抵抗なII-VI族半導体層からなる。II-
VIクラッド層８６は、ｐ型ＺｎＣｄＳｅ混晶からなるＺ
ｎＣｄＳｅ層８６ａとｐ型ＺｎＳｅＴｅ混晶からなるＺ
ｎＳｅＴｅ層８６ｂとから構成される。ＺｎＣｄＳｅ層
８６ａはIII-Ｖクラッド層８２に接しており、VI族元素
はＳｅの１種類だけである。ＺｎＳｅＴｅ層８６ｂはVI
族元素としてＳｅとＴｅの２種類を含んでいる。
本実施形態について説明する。本実施形態の半導体発光
素子は、ｎ型の半導体基板８１上に、ｎ型III-Ｖ族半導
体からなるｎ型III-Ｖクラッド層８２、ストライプ形状
のｎ型III-Ｖ族半導体からなるｎ型光ガイド層８３、II
I-Ｖ族半導体からなる活性層８４、ｐ型III-Ｖ族半導体
からなるｐ型光ガイド層８５を有し、ｎ型III-Ｖクラッ
ド層８２及びｐ型光ガイド層８５上にｐ型II-VIクラッ
ド層８６を有する。ｎ型III-Ｖクラッド層８２とｐ型II
-VIクラッド層８６との間に電流阻止層８７を有し、電
流阻止層８７はIII-Ｖクラッド層の母材であるIII族元
素がｐ型II-VI族半導体層に不純物として拡散し形成さ
れたｎ型または高抵抗なII-VI族半導体層からなる。II-
VIクラッド層８６は、ｐ型ＺｎＣｄＳｅ混晶からなるＺ
ｎＣｄＳｅ層８６ａとｐ型ＺｎＳｅＴｅ混晶からなるＺ
ｎＳｅＴｅ層８６ｂとから構成される。ＺｎＣｄＳｅ層
８６ａはIII-Ｖクラッド層８２に接しており、VI族元素
はＳｅの１種類だけである。ＺｎＳｅＴｅ層８６ｂはVI
族元素としてＳｅとＴｅの２種類を含んでいる。
【０１２７】ＺｎＳｅＴｅ混晶はｐ型の高濃度ドーピン
グが容易であるためII-VIクラッド層８６に適した材料
である。しかし、III-Ｖクラッド層８２上に直接ＺｎＳ
ｅＴｅ混晶を成長しようとすると、III-Ｖ族半導体に対
するＳｅとＴｅの付着係数が大きく異なっているために
所望の組成の混晶が得られない。これに対しII族元素で
あるＺｎとＣｄの付着係数はほぼ同じであるため、Ｚｎ
ＣｄＳｅ混晶はIII-Ｖクラッド層８２上に容易に結晶成
長できる。ＺｎＣｄＳｅ層８６ａ上ではＳｅとＴｅの付
着係数は一定であるため、容易にＺｎＳｅＴｅ層８６ｂ
が成長できる。
グが容易であるためII-VIクラッド層８６に適した材料
である。しかし、III-Ｖクラッド層８２上に直接ＺｎＳ
ｅＴｅ混晶を成長しようとすると、III-Ｖ族半導体に対
するＳｅとＴｅの付着係数が大きく異なっているために
所望の組成の混晶が得られない。これに対しII族元素で
あるＺｎとＣｄの付着係数はほぼ同じであるため、Ｚｎ
ＣｄＳｅ混晶はIII-Ｖクラッド層８２上に容易に結晶成
長できる。ＺｎＣｄＳｅ層８６ａ上ではＳｅとＴｅの付
着係数は一定であるため、容易にＺｎＳｅＴｅ層８６ｂ
が成長できる。
【０１２８】一般に、II-VI族半導体混晶のドーピング
特性はVI族元素により大きく変化する。Ｔｅを多く含む
混晶はｐ型になりやすく、ＳｅやＳを多く含む混晶はｎ
型になりやすい。ドーピング濃度を制御するためには２
種類以上のVI族元素を含む混晶を用いるのが有効であ
る。しかし、VI族元素を２種類以上含む混晶をIII-Ｖ族
半導体上に直接成長しようとすると、VI族元素の種類に
よりIII-Ｖ族半導体への付着係数が非常に異なるため、
組成むらの大きな混晶が成長開始面にできてしまう。こ
れに対し、II族元素はIII-Ｖ族半導体への付着係数に大
きな違いがないため、II族元素を２種類以上含む混晶は
III-Ｖ族半導体上に容易に成長できる。II-VI族半導体
上では、VI族元素の付着係数に大きな違いがないため、
VI族元素を２種類以上含む混晶を成長することができ
る。
特性はVI族元素により大きく変化する。Ｔｅを多く含む
混晶はｐ型になりやすく、ＳｅやＳを多く含む混晶はｎ
型になりやすい。ドーピング濃度を制御するためには２
種類以上のVI族元素を含む混晶を用いるのが有効であ
る。しかし、VI族元素を２種類以上含む混晶をIII-Ｖ族
半導体上に直接成長しようとすると、VI族元素の種類に
よりIII-Ｖ族半導体への付着係数が非常に異なるため、
組成むらの大きな混晶が成長開始面にできてしまう。こ
れに対し、II族元素はIII-Ｖ族半導体への付着係数に大
きな違いがないため、II族元素を２種類以上含む混晶は
III-Ｖ族半導体上に容易に成長できる。II-VI族半導体
上では、VI族元素の付着係数に大きな違いがないため、
VI族元素を２種類以上含む混晶を成長することができ
る。
【０１２９】この実施形態では、VI族元素を１種類含む
混晶としてＺｎＣｄＳｅを用いたが、これに限らず、Ｚ
ｎＳｅ、ＢｅＳｅ、ＣｄＳ、ＢｅＴｅ、ＺｎＴｅ、Ｍｇ
ＺｎＳｅ、ＢｅＺｎＴｅ、ＢｅＣｄＳ、ＭｇＺｎＣｄＳ
ｅ、ＭｇＢｅＺｎＴｅ、ＣｄＭｇＳＳｅなど他のII-VI
混晶を用いても良い。また、VI族元素を２種類以上含む
混晶としてＺｎＳｅＴｅを用いたが、これに限らず、Ｚ
ｎＳＳｅ、ＺｎＳＴｅ、ＣｄＳＳｅ、ＢｅＳｅＴｅ、Ｚ
ｎＣｄＳｅＴｅ、ＭｇＺｎＳｅＴｅ、ＢｅＺｎＳＳｅ、
ＢｅＣｄＳｅＴｅなど他のII-VI混晶を用いても良い。
また、活性層を単層のIII-Ｖ族半導体としたが、これに
限らず、多層のIII-Ｖ族半導体層からなる単一や多重の
量子井戸構造などを用いても良い。また、光ガイド層の
無い構造や、溝を有するIII-Ｖクラッド層を用いた構造
でも良い。
混晶としてＺｎＣｄＳｅを用いたが、これに限らず、Ｚ
ｎＳｅ、ＢｅＳｅ、ＣｄＳ、ＢｅＴｅ、ＺｎＴｅ、Ｍｇ
ＺｎＳｅ、ＢｅＺｎＴｅ、ＢｅＣｄＳ、ＭｇＺｎＣｄＳ
ｅ、ＭｇＢｅＺｎＴｅ、ＣｄＭｇＳＳｅなど他のII-VI
混晶を用いても良い。また、VI族元素を２種類以上含む
混晶としてＺｎＳｅＴｅを用いたが、これに限らず、Ｚ
ｎＳＳｅ、ＺｎＳＴｅ、ＣｄＳＳｅ、ＢｅＳｅＴｅ、Ｚ
ｎＣｄＳｅＴｅ、ＭｇＺｎＳｅＴｅ、ＢｅＺｎＳＳｅ、
ＢｅＣｄＳｅＴｅなど他のII-VI混晶を用いても良い。
また、活性層を単層のIII-Ｖ族半導体としたが、これに
限らず、多層のIII-Ｖ族半導体層からなる単一や多重の
量子井戸構造などを用いても良い。また、光ガイド層の
無い構造や、溝を有するIII-Ｖクラッド層を用いた構造
でも良い。
【０１３０】VI族元素を１種類含む混晶が基板と格子定
数が大きく異なる場合や、そのバンド端のエネルギーが
それを挟む半導体層と大きくことなる場合は、界面保護
層の層厚を数原子層と薄くすることで界面保護層の歪み
の影響や電気特性に対する影響を除去できる。
数が大きく異なる場合や、そのバンド端のエネルギーが
それを挟む半導体層と大きくことなる場合は、界面保護
層の層厚を数原子層と薄くすることで界面保護層の歪み
の影響や電気特性に対する影響を除去できる。
【０１３１】（第１４の実施の形態）図１７を用いて本
実施形態について説明する。本実施形態の半導体発光素
子は、ｐ型のIII-Ｖ族半導体よりなる半導体基板９１上
に、ｐ型III-Ｖ族半導体からなるｐ型III-Ｖバッファー
層９２、ｐ型II-VI族半導体からなるｐ型クラッド層９
４、II-VI族半導体層よりなる活性層９６、ｎ型II-VI族
半導体層よりなるｎ型クラッド層９５を有し、ストライ
プ状のII-VI／III-Ｖのｐ−ｐ接合部９７を残してｐ型
クラッド層９４とｎ型III-Ｖバッファー層９２の間にｎ
型III-Ｖバッファー層のIII族元素が拡散してできたｎ
型II-VI族半導体層からなる電流阻止層９３を有する。
そして、ｎ型クラッド層９５に隣接して金属からなるｎ
電極９９を有し、半導体基板９１に隣接して金属からな
るｐ電極９８を有する。
実施形態について説明する。本実施形態の半導体発光素
子は、ｐ型のIII-Ｖ族半導体よりなる半導体基板９１上
に、ｐ型III-Ｖ族半導体からなるｐ型III-Ｖバッファー
層９２、ｐ型II-VI族半導体からなるｐ型クラッド層９
４、II-VI族半導体層よりなる活性層９６、ｎ型II-VI族
半導体層よりなるｎ型クラッド層９５を有し、ストライ
プ状のII-VI／III-Ｖのｐ−ｐ接合部９７を残してｐ型
クラッド層９４とｎ型III-Ｖバッファー層９２の間にｎ
型III-Ｖバッファー層のIII族元素が拡散してできたｎ
型II-VI族半導体層からなる電流阻止層９３を有する。
そして、ｎ型クラッド層９５に隣接して金属からなるｎ
電極９９を有し、半導体基板９１に隣接して金属からな
るｐ電極９８を有する。
【０１３２】ｐ電極９８に正、ｎ電極９９に負の電圧を
印加すると、ｎクラッド層９５から注入された電子とｐ
型クラッド層９４から注入された正孔は活性層９６で再
結合して発光し、レーザ発振する。
印加すると、ｎクラッド層９５から注入された電子とｐ
型クラッド層９４から注入された正孔は活性層９６で再
結合して発光し、レーザ発振する。
【０１３３】電流阻止層９３縦方向のバンド構造を図１
９に示す。電流阻止層９３を挟むｐ型クラッド層９４と
ｎ型III-Ｖバッファー層９２によりｐｎｐ接合を形成
し、半導体基板９１側からの正孔に対してII-VI族半導
体のバンドギャップの大きさの障壁が形成される。障壁
が非常に大きいため、高出力動作でもブレークダウンは
生じにくく、正孔電流はストライプ状のII-VI／III-Ｖ
ｐｐ接合９７を介して注入される。このため、レーザ発
振時の無効電流が少なく、高出力動作でも電流が小さく
なり、発熱が抑えられ、長寿命となり信頼性が良くな
る。
９に示す。電流阻止層９３を挟むｐ型クラッド層９４と
ｎ型III-Ｖバッファー層９２によりｐｎｐ接合を形成
し、半導体基板９１側からの正孔に対してII-VI族半導
体のバンドギャップの大きさの障壁が形成される。障壁
が非常に大きいため、高出力動作でもブレークダウンは
生じにくく、正孔電流はストライプ状のII-VI／III-Ｖ
ｐｐ接合９７を介して注入される。このため、レーザ発
振時の無効電流が少なく、高出力動作でも電流が小さく
なり、発熱が抑えられ、長寿命となり信頼性が良くな
る。
【０１３４】この実施形態では活性層を単層のII-VI族
半導体としたが、これに限らず、多層のII-VI族半導体
層からなる単一や多重の量子井戸構造などを用いても良
い。
半導体としたが、これに限らず、多層のII-VI族半導体
層からなる単一や多重の量子井戸構造などを用いても良
い。
【０１３５】この実施形態に用いる材料としては、半導
体基板としてＩｎＰ、ＩｎＡｓ、ＩｎＳｂ、ＩｎＮ、Ｇ
ａＡｓ、ＧａＰ、ＧａＳｂ、ＧａＮなどがあり、II-VI
クラッド層および活性層としては、ＭｇＺｎＳＳｅ混晶
系、ＭｇＺｎＳｅＴｅ混晶系、ＭｇＺｎＣｄＳｅ混晶
系、ＢｅＺｎＳｅＴｅ混晶系、ＢｅＺｎＣｅＳｅ混晶
系、ＺｎＣｄＳｅＴｅ混晶系、ＣｄＭｇＳＳｅ混晶系な
どがある。上記材料系の組み合わせとしてｎ型クラッド
層とｐ型クラッド層の材料系が異なっていても良い。Ｔ
ｅを含む混晶系はｐ型になりやすくｐ型クラッド層に適
している。
体基板としてＩｎＰ、ＩｎＡｓ、ＩｎＳｂ、ＩｎＮ、Ｇ
ａＡｓ、ＧａＰ、ＧａＳｂ、ＧａＮなどがあり、II-VI
クラッド層および活性層としては、ＭｇＺｎＳＳｅ混晶
系、ＭｇＺｎＳｅＴｅ混晶系、ＭｇＺｎＣｄＳｅ混晶
系、ＢｅＺｎＳｅＴｅ混晶系、ＢｅＺｎＣｅＳｅ混晶
系、ＺｎＣｄＳｅＴｅ混晶系、ＣｄＭｇＳＳｅ混晶系な
どがある。上記材料系の組み合わせとしてｎ型クラッド
層とｐ型クラッド層の材料系が異なっていても良い。Ｔ
ｅを含む混晶系はｐ型になりやすくｐ型クラッド層に適
している。
【０１３６】II-VI／III-Ｖｐｐ接合部をストライプ形
状としたが円盤形状などにすることでＬＥＤ等に応用で
きる。
状としたが円盤形状などにすることでＬＥＤ等に応用で
きる。
【０１３７】（第１５の実施の形態）図１７を用いて、
異なる実施の形態について説明する。本実施形態は、図
１７において、電流阻止層９３を高抵抗のII-VI族半導
体としている。他の層は前述の実施の形態と同様であ
る。電流阻止層９３が高抵抗であるため、正孔電流は主
としてII-VI／III-Ｖｐｐ接合の経路に流れ、電流阻止
層９３にはほとんど流れない。このため、レーザ発振時
の漏れ電流が少なく、発振しきい値電流が小さくするこ
とができる。
異なる実施の形態について説明する。本実施形態は、図
１７において、電流阻止層９３を高抵抗のII-VI族半導
体としている。他の層は前述の実施の形態と同様であ
る。電流阻止層９３が高抵抗であるため、正孔電流は主
としてII-VI／III-Ｖｐｐ接合の経路に流れ、電流阻止
層９３にはほとんど流れない。このため、レーザ発振時
の漏れ電流が少なく、発振しきい値電流が小さくするこ
とができる。
【０１３８】（第１６の実施の形態）図１９を用いて、
本実施形態について説明する。本実施形態の半導体発光
素子は、ｐ型III-Ｖ族半導体よりなる半導体基板１０１
上に、ｐ型III-Ｖ族半導体からなるｐ型III-Ｖバッファ
ー層１０２、ｐ型III-Ｖバッファー層よりも酸化膜除去
温度の高いｐ型III-Ｖ族半導体からなるストライプ状の
界面保護層１０７、ｐ型II-VI族半導体からなるｐ型ク
ラッド層１０４、II-VI族半導体よりなる活性層１０
６、ｎ型II-VI族半導体層よりなるｎ型クラッド層１０
５を有し、ｐ型クラッド層１０４とｐ型III-Ｖバッファ
ー層１０２の間にｐ型III-Ｖバッファー層のIII族元素
が拡散してできたｎ型または高抵抗のII-VI族半導体層
からなる電流阻止層１０３を有する。そして、ｎ型クラ
ッド層１０５に隣接して金属からなるｎ電極１０９を有
し、半導体基板１０１に隣接して金属からなるｐ電極１
０８を有する。
本実施形態について説明する。本実施形態の半導体発光
素子は、ｐ型III-Ｖ族半導体よりなる半導体基板１０１
上に、ｐ型III-Ｖ族半導体からなるｐ型III-Ｖバッファ
ー層１０２、ｐ型III-Ｖバッファー層よりも酸化膜除去
温度の高いｐ型III-Ｖ族半導体からなるストライプ状の
界面保護層１０７、ｐ型II-VI族半導体からなるｐ型ク
ラッド層１０４、II-VI族半導体よりなる活性層１０
６、ｎ型II-VI族半導体層よりなるｎ型クラッド層１０
５を有し、ｐ型クラッド層１０４とｐ型III-Ｖバッファ
ー層１０２の間にｐ型III-Ｖバッファー層のIII族元素
が拡散してできたｎ型または高抵抗のII-VI族半導体層
からなる電流阻止層１０３を有する。そして、ｎ型クラ
ッド層１０５に隣接して金属からなるｎ電極１０９を有
し、半導体基板１０１に隣接して金属からなるｐ電極１
０８を有する。
【０１３９】ｐ電極１０８に正、ｎ電極１０９に負の電
圧を印加すると、ｎ型クラッド層１０５から注入された
電子とｐ型クラッド層１０４から注入された正孔は活性
層１０６で再結合して発光し、レーザ発振する。
圧を印加すると、ｎ型クラッド層１０５から注入された
電子とｐ型クラッド層１０４から注入された正孔は活性
層１０６で再結合して発光し、レーザ発振する。
【０１４０】結晶成長は、ＭＢＥ（分子線結晶成長）法
やＭＯＣＶＤ（有機金属化学気相成長）法などを用いて
行うことができる。半導体基板１０１上にｐ型III-Ｖバ
ッファー層１０２及び界面保護層１０７を成長し、フォ
トリソグラフィーと化学エッチングにより界面保護層１
０７をストライプ状に加工する。次にII-VI族半導体か
らなるｐ型クラッド層１０４を界面保護層１０７及びII
I-Ｖバッファー層１０２上に再成長して形成できる。界
面保護層１０７を構成する材料に比べｎ型III-Ｖバッフ
ァー層１０２を構成する材料の方がＶ族元素が抜けやす
くなっている。基板を加熱するなどの方法により、ｎ型
III-Ｖバッファー層１０２表面をIII族原子が過剰な状
態にし、界面保護層１０７表面をＶ族安定化面とするこ
とができる。III族原子が過剰な表面にｐ型II-VI族半導
体層１０４を結晶成長すると、III族元素は容易にｐ型I
I-VI族半導体層１０４に拡散する。このように形成され
た電流阻止層１０３はｎ型または高抵抗である。界面保
護層１０７表面ではこのような拡散は起こらない。
やＭＯＣＶＤ（有機金属化学気相成長）法などを用いて
行うことができる。半導体基板１０１上にｐ型III-Ｖバ
ッファー層１０２及び界面保護層１０７を成長し、フォ
トリソグラフィーと化学エッチングにより界面保護層１
０７をストライプ状に加工する。次にII-VI族半導体か
らなるｐ型クラッド層１０４を界面保護層１０７及びII
I-Ｖバッファー層１０２上に再成長して形成できる。界
面保護層１０７を構成する材料に比べｎ型III-Ｖバッフ
ァー層１０２を構成する材料の方がＶ族元素が抜けやす
くなっている。基板を加熱するなどの方法により、ｎ型
III-Ｖバッファー層１０２表面をIII族原子が過剰な状
態にし、界面保護層１０７表面をＶ族安定化面とするこ
とができる。III族原子が過剰な表面にｐ型II-VI族半導
体層１０４を結晶成長すると、III族元素は容易にｐ型I
I-VI族半導体層１０４に拡散する。このように形成され
た電流阻止層１０３はｎ型または高抵抗である。界面保
護層１０７表面ではこのような拡散は起こらない。
【０１４１】界面保護層１０７はｐ型III-Ｖバッファー
層１０２の材料により異なる。例えば、ｐ型III-Ｖバッ
ファー層１０２がＩｎＰであれば界面保護層１０７はＩ
ｎＰよりも酸化膜除去の高いＩｎＧａＡｓ、III-Ｖクラ
ッド層がＩｎＧａＡｓＰであればそれよりも酸化膜除去
温度の高いＧａＡｓが用いられる。
層１０２の材料により異なる。例えば、ｐ型III-Ｖバッ
ファー層１０２がＩｎＰであれば界面保護層１０７はＩ
ｎＰよりも酸化膜除去の高いＩｎＧａＡｓ、III-Ｖクラ
ッド層がＩｎＧａＡｓＰであればそれよりも酸化膜除去
温度の高いＧａＡｓが用いられる。
【０１４２】II-VI／III-Ｖｐｐ接合部をストライプ形
状としたが円盤形状などにすることでＬＥＤ等に応用で
きる。 （第１７の実施の形態）図２０を用いて、本実施形態に
係る半導体発光素子の製造方法について説明する。
状としたが円盤形状などにすることでＬＥＤ等に応用で
きる。 （第１７の実施の形態）図２０を用いて、本実施形態に
係る半導体発光素子の製造方法について説明する。
【０１４３】まず、真空中で、図２０（ａ）に示すよう
に、III-Ｖ族半導体層１１１の特定の領域に電子ビーム
１１２を照射し、III-Ｖ族半導体層１１１表面からＶ族
元素を脱離させる。その結果、III族過剰表面１１３が
形成される。この時III-Ｖ族半導体層１１１を加熱して
も良い。次に、図２０（ｂ）に示すように、III-Ｖ族半
導体層１１１上にII-VI族半導体層１１４を結晶成長す
る。結晶成長中にIII族過剰表面１１３にあるIII族元素
はII-VI族半導体１１４へ拡散し、拡散領域１１５が形
成される。電子ビーム１１２の当たらない領域では過剰
なIII族原子は存在せず、拡散は起こらない。
に、III-Ｖ族半導体層１１１の特定の領域に電子ビーム
１１２を照射し、III-Ｖ族半導体層１１１表面からＶ族
元素を脱離させる。その結果、III族過剰表面１１３が
形成される。この時III-Ｖ族半導体層１１１を加熱して
も良い。次に、図２０（ｂ）に示すように、III-Ｖ族半
導体層１１１上にII-VI族半導体層１１４を結晶成長す
る。結晶成長中にIII族過剰表面１１３にあるIII族元素
はII-VI族半導体１１４へ拡散し、拡散領域１１５が形
成される。電子ビーム１１２の当たらない領域では過剰
なIII族原子は存在せず、拡散は起こらない。
【０１４４】電子ビームは電界で照射位置をコントロー
ルできる。電子ビームのエネルギーが加えられるため、
III-Ｖクラッド層表面の元素の脱離が生じる。III-Ｖ族
半導体では一般にＶ族元素の方がIII族元素よりも脱離
しやすい。
ルできる。電子ビームのエネルギーが加えられるため、
III-Ｖクラッド層表面の元素の脱離が生じる。III-Ｖ族
半導体では一般にＶ族元素の方がIII族元素よりも脱離
しやすい。
【０１４５】電子ビームは制御が容易であり、拡散を利
用するため再成長回数が少なくて済み、歩留まりが高
い。
用するため再成長回数が少なくて済み、歩留まりが高
い。
【０１４６】（第１８の実施の形態）図２０を用い、本
実施形態に係る半導体発光素子の製造方法について説明
する。
実施形態に係る半導体発光素子の製造方法について説明
する。
【０１４７】まず、真空中のＶ族雰囲気下で、表面酸化
膜を有するIII-Ｖ族半導体層１１１を、特定の領域に電
子ビーム１１２を照射しながら加熱する。加熱により表
面酸化膜は脱離する。その結果、図２０（ａ）に示すよ
うに、酸化膜の無いIII-Ｖ族半導体層１１１表面が得ら
れる。電子ビーム１１２を照射した領域では、電子ビー
ム１１２のエネルギーによりＶ族元素の脱離が起こり、
III族過剰表面１１３が形成される。続いて、図２０
（ｂ）に示すように、III-Ｖ族半導体層１１１上にII-V
I族半導体層１１４を結晶成長する。結晶成長中にIII族
過剰表面１１３にあるIII族元素はII-VI族半導体１１４
へ拡散し、拡散領域１１５が形成される。電子ビーム１
１２の当たらない領域では過剰なIII族原子は存在せ
ず、拡散は起こらない。
膜を有するIII-Ｖ族半導体層１１１を、特定の領域に電
子ビーム１１２を照射しながら加熱する。加熱により表
面酸化膜は脱離する。その結果、図２０（ａ）に示すよ
うに、酸化膜の無いIII-Ｖ族半導体層１１１表面が得ら
れる。電子ビーム１１２を照射した領域では、電子ビー
ム１１２のエネルギーによりＶ族元素の脱離が起こり、
III族過剰表面１１３が形成される。続いて、図２０
（ｂ）に示すように、III-Ｖ族半導体層１１１上にII-V
I族半導体層１１４を結晶成長する。結晶成長中にIII族
過剰表面１１３にあるIII族元素はII-VI族半導体１１４
へ拡散し、拡散領域１１５が形成される。電子ビーム１
１２の当たらない領域では過剰なIII族原子は存在せ
ず、拡散は起こらない。
【０１４８】電子ビームは電界で照射位置をコントロー
ルできる。電子ビームのエネルギーが加えられるため、
III-Ｖクラッド層表面の元素の脱離が生じる。III-Ｖ族
半導体では一般にＶ族元素の方がIII族元素よりも脱離
しやすい。
ルできる。電子ビームのエネルギーが加えられるため、
III-Ｖクラッド層表面の元素の脱離が生じる。III-Ｖ族
半導体では一般にＶ族元素の方がIII族元素よりも脱離
しやすい。
【０１４９】電子ビームは制御が容易であり、拡散を利
用するため再成長回数が少なくて済み、歩留まりが高
い。
用するため再成長回数が少なくて済み、歩留まりが高
い。
【０１５０】（第１９の実施の形態）図２１を用いて、
本実施形態に係る半導体発光素子の製造方法について説
明する。
本実施形態に係る半導体発光素子の製造方法について説
明する。
【０１５１】まず、図２１（ａ）に示すように、III-Ｖ
族半導体層１２１上の特定の領域にIII-Ｖ族半導体層か
らなる界面保護層１２２を形成する。III-Ｖ族半導体層
１２１に比べ、界面保護層１２２は、Ｖ族元素が脱離し
にくい材料からなっている。
族半導体層１２１上の特定の領域にIII-Ｖ族半導体層か
らなる界面保護層１２２を形成する。III-Ｖ族半導体層
１２１に比べ、界面保護層１２２は、Ｖ族元素が脱離し
にくい材料からなっている。
【０１５２】次に、III-Ｖ族半導体層１２１と界面保護
層１２２を空気に晒し、表面に酸化膜を形成する。続い
て、Ｖ族雰囲気中で加熱して表面酸化膜を除去する。そ
の結果、図２１（ｂ）に示すように、III-Ｖ族半導体層
１２１表面からＶ族元素が脱離し、III族過剰面１２３
が形成される。次に、図２１（ｃ）に示すように、II-V
I族半導体層１２４を界面保護層１２２及びIII-Ｖ半導
体層１２１上に成長する。III族過剰面１２３では、III
族原子がII-VI族半導体１２４へ拡散し拡散領域１２５
を形成する。
層１２２を空気に晒し、表面に酸化膜を形成する。続い
て、Ｖ族雰囲気中で加熱して表面酸化膜を除去する。そ
の結果、図２１（ｂ）に示すように、III-Ｖ族半導体層
１２１表面からＶ族元素が脱離し、III族過剰面１２３
が形成される。次に、図２１（ｃ）に示すように、II-V
I族半導体層１２４を界面保護層１２２及びIII-Ｖ半導
体層１２１上に成長する。III族過剰面１２３では、III
族原子がII-VI族半導体１２４へ拡散し拡散領域１２５
を形成する。
【０１５３】界面保護層１２２はIII-Ｖ族半導体層１２
１上に一様に成長した後、フォトリソグラフィと化学エ
ッチングにより形成しても良い。また、選択成長によっ
て形成してもよい。
１上に一様に成長した後、フォトリソグラフィと化学エ
ッチングにより形成しても良い。また、選択成長によっ
て形成してもよい。
【０１５４】結晶成長は、ＭＢＥ法やＭＯＣＶＤ法など
を用いて行うことができる。
を用いて行うことができる。
【０１５５】（第２０の実施の形態）図２１を用いて、
本実施形態に係る半導体発光素子の製造方法について説
明する。
本実施形態に係る半導体発光素子の製造方法について説
明する。
【０１５６】まず、図２１（ａ）に示すように、III-Ｖ
族半導体層１２１上の特定の領域にII-VI族半導体層か
らなる界面保護層１２２を形成する。次に、III-Ｖ族半
導体層１２１と界面保護層１２２を空気に晒し、表面に
酸化膜を形成する。続いて、加熱して表面酸化膜を除去
する。ここで、II-VI族半導体層の酸化膜除去温度が、I
II-Ｖ族半導体層１２１のそれよりも高い場合には、III
-Ｖ族半導体層１２１の酸化膜が界面保護層の酸化膜よ
りも先に除去される。このため、III-Ｖ族半導体層１２
１の酸化膜のみが除去し、より高い温度でII-VI族半導
体層の酸化膜除去を行うことにより、III-Ｖ族半導体層
１２１の酸化膜の表面からＶ族原子が脱離し、III族過
剰面１２３が形成される（図２１（ｂ））。酸化膜を除
去した後は、II-VI族半導体層１２４を界面保護層１２
２及びIII-Ｖ半導体層１２１上に成長する（図２１
（ｃ））。III族過剰面１２３では、III族原子がII-VI
族半導体層１２４へ拡散し拡散領域１２５を形成する。
また、II-VI族半導体層の酸化膜除去温度がIII-Ｖ族半
導体層１２１のそれよりも低い場合にも、III-Ｖ族半導
体層１２１の酸化膜が除去される温度以上で加熱するこ
とにより、III-Ｖ族半導体層１２１の酸化膜の表面から
Ｖ族原子が脱離し、III族過剰面１２３が形成される
（図２１（ｂ））。一方、III-Ｖ族半導体に比べII-VI
族半導体のII族元素及びVI族元素の脱離のしやすさの違
いは少ないため、加熱により元素どちらか一方の過剰表
面を形成することなく、II族元素及びVI族元素がほぼ同
じ数だけ脱離し、層厚が薄くなるのみである。酸化膜を
除去した後は、II-VI族半導体層１２４を界面保護層１
２２及びIII-Ｖ半導体層１２１上に成長する（図２１
（ｃ））。III族過剰面１２３では、III族原子がII-VI
族半導体層１２４へ拡散し拡散領域１２５を形成する。
族半導体層１２１上の特定の領域にII-VI族半導体層か
らなる界面保護層１２２を形成する。次に、III-Ｖ族半
導体層１２１と界面保護層１２２を空気に晒し、表面に
酸化膜を形成する。続いて、加熱して表面酸化膜を除去
する。ここで、II-VI族半導体層の酸化膜除去温度が、I
II-Ｖ族半導体層１２１のそれよりも高い場合には、III
-Ｖ族半導体層１２１の酸化膜が界面保護層の酸化膜よ
りも先に除去される。このため、III-Ｖ族半導体層１２
１の酸化膜のみが除去し、より高い温度でII-VI族半導
体層の酸化膜除去を行うことにより、III-Ｖ族半導体層
１２１の酸化膜の表面からＶ族原子が脱離し、III族過
剰面１２３が形成される（図２１（ｂ））。酸化膜を除
去した後は、II-VI族半導体層１２４を界面保護層１２
２及びIII-Ｖ半導体層１２１上に成長する（図２１
（ｃ））。III族過剰面１２３では、III族原子がII-VI
族半導体層１２４へ拡散し拡散領域１２５を形成する。
また、II-VI族半導体層の酸化膜除去温度がIII-Ｖ族半
導体層１２１のそれよりも低い場合にも、III-Ｖ族半導
体層１２１の酸化膜が除去される温度以上で加熱するこ
とにより、III-Ｖ族半導体層１２１の酸化膜の表面から
Ｖ族原子が脱離し、III族過剰面１２３が形成される
（図２１（ｂ））。一方、III-Ｖ族半導体に比べII-VI
族半導体のII族元素及びVI族元素の脱離のしやすさの違
いは少ないため、加熱により元素どちらか一方の過剰表
面を形成することなく、II族元素及びVI族元素がほぼ同
じ数だけ脱離し、層厚が薄くなるのみである。酸化膜を
除去した後は、II-VI族半導体層１２４を界面保護層１
２２及びIII-Ｖ半導体層１２１上に成長する（図２１
（ｃ））。III族過剰面１２３では、III族原子がII-VI
族半導体層１２４へ拡散し拡散領域１２５を形成する。
【０１５７】ここでII-VI族半導体層からなる界面保護
層１２２はIII族やＶ族が過剰に析出されていないスト
イキメトリーの保たれたIII-Ｖ族半導体層１２１上に成
長しており、表面に酸化膜をを形成したあとの酸化膜除
去においても、III-Ｖ族半導体層１２１から界面保護層
１２２へのIII族元素の拡散の影響は無視できる。
層１２２はIII族やＶ族が過剰に析出されていないスト
イキメトリーの保たれたIII-Ｖ族半導体層１２１上に成
長しており、表面に酸化膜をを形成したあとの酸化膜除
去においても、III-Ｖ族半導体層１２１から界面保護層
１２２へのIII族元素の拡散の影響は無視できる。
【０１５８】界面保護層１２２はIII-Ｖ族半導体層１２
１上に一様に成長した後、フォトリソグラフィと化学エ
ッチングにより形成しても良い。また、選択成長によっ
て形成してもよい。
１上に一様に成長した後、フォトリソグラフィと化学エ
ッチングにより形成しても良い。また、選択成長によっ
て形成してもよい。
【０１５９】結晶成長は、ＭＢＥ法やＭＯＣＶＤ法など
を用いて行うことができる。
を用いて行うことができる。
【０１６０】加熱して酸化膜を除去する工程では、界面
保護層１２２で覆われた領域ではIII-Ｖ族半導体層１２
１からＶ族元素は脱離しない。界面保護膜１２２がII-V
I族半導体であるため、界面保護膜１２２上に成長したI
I-VI族半導体層１２４ではIII族原子の拡散は起こらな
い。
保護層１２２で覆われた領域ではIII-Ｖ族半導体層１２
１からＶ族元素は脱離しない。界面保護膜１２２がII-V
I族半導体であるため、界面保護膜１２２上に成長したI
I-VI族半導体層１２４ではIII族原子の拡散は起こらな
い。
【０１６１】（第２１の実施の形態）図２２を用いて、
本実施形態に係る半導体発光素子の製造方法について説
明する。
本実施形態に係る半導体発光素子の製造方法について説
明する。
【０１６２】III-Ｖ族半導体層１３１を形成した後、図
２２（ａ）に示すように、III-Ｖ族半導体層１３１上
に、任意形状の穴を有するマスク１３３を配置し、マス
ク１３３上から原料を供給して界面保護層１３２を成長
する。マスク１３３で覆われた領域のIII-Ｖ族半導体層
１３１にはＶ族元素が供給されないため、表面からＶ族
元素が脱離し、III族過剰表面１３４が形成される。次
に、図２１（ｂ）に示すように、マスク１３３を取りは
ずし、II-VI族半導体層１３５を界面保護層１３２及びI
II-Ｖ半導体層１３１上に成長する。III族過剰面１３４
では、III族原子がII-VI族半導体層１３５へ拡散し拡散
領域１３６を形成する。
２２（ａ）に示すように、III-Ｖ族半導体層１３１上
に、任意形状の穴を有するマスク１３３を配置し、マス
ク１３３上から原料を供給して界面保護層１３２を成長
する。マスク１３３で覆われた領域のIII-Ｖ族半導体層
１３１にはＶ族元素が供給されないため、表面からＶ族
元素が脱離し、III族過剰表面１３４が形成される。次
に、図２１（ｂ）に示すように、マスク１３３を取りは
ずし、II-VI族半導体層１３５を界面保護層１３２及びI
II-Ｖ半導体層１３１上に成長する。III族過剰面１３４
では、III族原子がII-VI族半導体層１３５へ拡散し拡散
領域１３６を形成する。
【０１６３】結晶成長はＭＢＥ法やＭＯＣＶＤ法などで
行えば良い。特に、ＭＢＥ法では分子線の指向性が高
く、マスク１３３形状に即した界面保護層１３２が得ら
れる。
行えば良い。特に、ＭＢＥ法では分子線の指向性が高
く、マスク１３３形状に即した界面保護層１３２が得ら
れる。
【０１６４】（第２２の実施の形態）図２３を用いて、
本実施形態について説明する。図２３は本発明を用いて
作製したＬＥＤ（発光ダイオード）アレイである。ｎ型
II-VI半導体からなる基板２３１上にｎ型II-VI半導体層
２３２とｐ型II-VI半導体層２３３を有し、特定の形状
のｐ電極２３４とｎ型透明電極２３５とを有する。ｐ電
極２３４とｐ電極２３４の間には、拡散領域２３６を有
する。拡散領域２３６はｐ型II-VI半導体層２３３とｎ
型II-VI半導体層２３２にIII族元素を熱拡散させたもの
である。
本実施形態について説明する。図２３は本発明を用いて
作製したＬＥＤ（発光ダイオード）アレイである。ｎ型
II-VI半導体からなる基板２３１上にｎ型II-VI半導体層
２３２とｐ型II-VI半導体層２３３を有し、特定の形状
のｐ電極２３４とｎ型透明電極２３５とを有する。ｐ電
極２３４とｐ電極２３４の間には、拡散領域２３６を有
する。拡散領域２３６はｐ型II-VI半導体層２３３とｎ
型II-VI半導体層２３２にIII族元素を熱拡散させたもの
である。
【０１６５】一般的に、II-VI半導体材料は、混晶組成
によりドーピング特性大きく異なる。例えば、ＺｎＳは
ｎ型にはなるがｐ型は得られず、逆にＺｎＴｅはｐ型に
はなるがｎ型にはなりにくい。III族元素は、II-VI半導
体に対しドナー性の不純物であるが、ｎ型になりにくい
材料に添加した場合には高抵抗となる。また、III族元
素は、金属的性質が強く、蒸着や熱拡散などのプロセス
が容易である。
によりドーピング特性大きく異なる。例えば、ＺｎＳは
ｎ型にはなるがｐ型は得られず、逆にＺｎＴｅはｐ型に
はなるがｎ型にはなりにくい。III族元素は、II-VI半導
体に対しドナー性の不純物であるが、ｎ型になりにくい
材料に添加した場合には高抵抗となる。また、III族元
素は、金属的性質が強く、蒸着や熱拡散などのプロセス
が容易である。
【０１６６】図２３において、ｐ型II-VI半導体層２３
３にｎ型になりにくい材料を用いているため、拡散領域
２３６は高抵抗である。また、ｎ型II-VI半導体層２３
２中の拡散領域２３６も抵抗が増加する。このため、特
定のｐ電極２３４とｎ透明電極２３５の間に電圧を印加
すると、そのｐ電極２３４下の領域だけが発光し、基板
２３１を透過して光が取り出される。拡散領域２３６に
よりｐ電極２３４間を電気的に分離することにより、任
意の部分のＬＥＤを発光させることができる。
３にｎ型になりにくい材料を用いているため、拡散領域
２３６は高抵抗である。また、ｎ型II-VI半導体層２３
２中の拡散領域２３６も抵抗が増加する。このため、特
定のｐ電極２３４とｎ透明電極２３５の間に電圧を印加
すると、そのｐ電極２３４下の領域だけが発光し、基板
２３１を透過して光が取り出される。拡散領域２３６に
よりｐ電極２３４間を電気的に分離することにより、任
意の部分のＬＥＤを発光させることができる。
【０１６７】本実施形態では、拡散領域をＬＥＤを電気
的に分離するために用いたが、これに限らず、トランジ
スターなどの電子デバイスのための高抵抗層の形成や、
ＬＤ（半導体レーザ）や光検出器などの光デバイスのた
めの高抵抗層の形成に広く用いることができる。特に、
発光デバイスでの電流狭窄構造や端面窓構造に用いる
と、製作が容易であり、コストの低いデバイスが得られ
る。
的に分離するために用いたが、これに限らず、トランジ
スターなどの電子デバイスのための高抵抗層の形成や、
ＬＤ（半導体レーザ）や光検出器などの光デバイスのた
めの高抵抗層の形成に広く用いることができる。特に、
発光デバイスでの電流狭窄構造や端面窓構造に用いる
と、製作が容易であり、コストの低いデバイスが得られ
る。
【０１６８】（第２３の実施の形態）図２４を用いて、
本実施形態について説明する。本実施形態の半導体発光
素子は、ｎ型III-Ｖ半導体からなる基板２４１上に、ｎ
型III-Ｖ半導体からなるｎ型クラッド層２４２、III-Ｖ
半導体からなる活性層２４３、ｐ型III-Ｖ半導体からな
るｐ型クラッド層２４４、ｐ型II-VI半導体からなるｐ
型コンタクト層２４５、拡散領域２４６、ｐ電極２４
７、ｎ電極２４８を有している。拡散領域２４６は、ｐ
型コンタクト層２４５にIII族元素を熱拡散させたもの
である。ｐ型コンタクト層２４５に用いたII-VI半導体
は、III族元素を添加すると高抵抗になる特性を有して
いる。このため、拡散領域２４６は電流狭窄層として機
能し、電流はIII族元素が拡散していない領域のｐ型コ
ンタクト層２４５を流れる。III族元素の拡散は容易で
あり、再現性よく簡便にＬＤを作製することができる。
本実施形態について説明する。本実施形態の半導体発光
素子は、ｎ型III-Ｖ半導体からなる基板２４１上に、ｎ
型III-Ｖ半導体からなるｎ型クラッド層２４２、III-Ｖ
半導体からなる活性層２４３、ｐ型III-Ｖ半導体からな
るｐ型クラッド層２４４、ｐ型II-VI半導体からなるｐ
型コンタクト層２４５、拡散領域２４６、ｐ電極２４
７、ｎ電極２４８を有している。拡散領域２４６は、ｐ
型コンタクト層２４５にIII族元素を熱拡散させたもの
である。ｐ型コンタクト層２４５に用いたII-VI半導体
は、III族元素を添加すると高抵抗になる特性を有して
いる。このため、拡散領域２４６は電流狭窄層として機
能し、電流はIII族元素が拡散していない領域のｐ型コ
ンタクト層２４５を流れる。III族元素の拡散は容易で
あり、再現性よく簡便にＬＤを作製することができる。
【０１６９】上述の実施の形態では、活性層にIII-Ｖ族
半導体を用いたが、これに限らず、II-VI半導体など、
他の半導体材料を用いても良い。また、上述の実施の形
態では、ＬＤ構造を作製したが、これに限らず、ＬＥＤ
など他の発光デバイスを作製しても良い。
半導体を用いたが、これに限らず、II-VI半導体など、
他の半導体材料を用いても良い。また、上述の実施の形
態では、ＬＤ構造を作製したが、これに限らず、ＬＥＤ
など他の発光デバイスを作製しても良い。
【０１７０】（第２４の実施の形態）図２５を用いて、
本実施形態について説明する。図２５は本発明に係るダ
イオードである。ｐ型III-Ｖ半導体からなる基板２５１
上に、ｐ型II-VI半導体からなるｐ型層２５２、ｎ型II-
VI半導体からなるｎ型層２５３、拡散領域２５４、ｐ電
極２５６、ｎ電極２５５とを有する。拡散領域２５４
は、ｐ型層２５２とｎ型層２５３にIII族元素を熱拡散
させたものである。III-Ｖ族半導体表面がIII族過剰な
面であるとき、その面に接したII-VI族半導体層へIII族
元素が拡散する。拡散させたい領域の基板２５１表面を
III族過剰な面にすることにより拡散領域２５４を形成
することができる。ｐ型層２５２にｎ型になりにくい材
料を用いているため、拡散領域２５４は高抵抗である。
この構造ではｐ−ｎ接合が結晶内にのみ存在し、端面に
は現れないため、長期的に安定な動作が得られる。
本実施形態について説明する。図２５は本発明に係るダ
イオードである。ｐ型III-Ｖ半導体からなる基板２５１
上に、ｐ型II-VI半導体からなるｐ型層２５２、ｎ型II-
VI半導体からなるｎ型層２５３、拡散領域２５４、ｐ電
極２５６、ｎ電極２５５とを有する。拡散領域２５４
は、ｐ型層２５２とｎ型層２５３にIII族元素を熱拡散
させたものである。III-Ｖ族半導体表面がIII族過剰な
面であるとき、その面に接したII-VI族半導体層へIII族
元素が拡散する。拡散させたい領域の基板２５１表面を
III族過剰な面にすることにより拡散領域２５４を形成
することができる。ｐ型層２５２にｎ型になりにくい材
料を用いているため、拡散領域２５４は高抵抗である。
この構造ではｐ−ｎ接合が結晶内にのみ存在し、端面に
は現れないため、長期的に安定な動作が得られる。
【０１７１】本実施形態では、拡散領域をダイオードに
用いたが、これに限らず、トランジスターなどの電子デ
バイスのための高抵抗層の形成や、ＬＥＤや光検出器な
どの光デバイスのための高抵抗層の形成に広く用いるこ
とができる。特に、発光デバイスでの電流狭窄構造や端
面窓構造に用いると、製作が容易であり、コストの低い
デバイスが得られる。
用いたが、これに限らず、トランジスターなどの電子デ
バイスのための高抵抗層の形成や、ＬＥＤや光検出器な
どの光デバイスのための高抵抗層の形成に広く用いるこ
とができる。特に、発光デバイスでの電流狭窄構造や端
面窓構造に用いると、製作が容易であり、コストの低い
デバイスが得られる。
【０１７２】（第２５の実施の形態）図２６を用いて、
本実施形態について説明する。図２６は本発明に係るＬ
Ｄ構造である。ｎ型III-Ｖ半導体からなる基板２６１上
に、ｎ型III-Ｖ半導体からなるｎ型クラッド層２６２、
III-Ｖ半導体からなる活性層２６３、ｐ型III-Ｖ半導体
からなるｐ型クラッド層２６４、伝導特性がｐ型である
II-VI半導体層２６５、拡散領域２６６、ｐ電極２６
７、ｎ電極２６８を有している。拡散領域２６６は、II
-VI半導体層２６５にIII族元素を熱拡散させたものであ
る。II-VI半導体層２６５は、III族元素を添加すると高
抵抗になる材料からなる。このため、拡散領域２６６は
電流狭窄層として機能し、電流は活性層２６３を流れ
る。拡散領域２６６を形成するためには、基板２６１の
表面をIII族過剰な面にすればよい。一方、II-VI半導体
層２６５のｐ電極２６７に接する部分はｐ型であるた
め、ｐ電極２６７での接触抵抗は低い。この構造は作製
が容易であり、しきい値電流の少ないＬＤが再現性よく
得られる。
本実施形態について説明する。図２６は本発明に係るＬ
Ｄ構造である。ｎ型III-Ｖ半導体からなる基板２６１上
に、ｎ型III-Ｖ半導体からなるｎ型クラッド層２６２、
III-Ｖ半導体からなる活性層２６３、ｐ型III-Ｖ半導体
からなるｐ型クラッド層２６４、伝導特性がｐ型である
II-VI半導体層２６５、拡散領域２６６、ｐ電極２６
７、ｎ電極２６８を有している。拡散領域２６６は、II
-VI半導体層２６５にIII族元素を熱拡散させたものであ
る。II-VI半導体層２６５は、III族元素を添加すると高
抵抗になる材料からなる。このため、拡散領域２６６は
電流狭窄層として機能し、電流は活性層２６３を流れ
る。拡散領域２６６を形成するためには、基板２６１の
表面をIII族過剰な面にすればよい。一方、II-VI半導体
層２６５のｐ電極２６７に接する部分はｐ型であるた
め、ｐ電極２６７での接触抵抗は低い。この構造は作製
が容易であり、しきい値電流の少ないＬＤが再現性よく
得られる。
【０１７３】上述の実施の形態では、II-VI半導体層を
ｐ型としたが、ドーピングをしていない層でもよい。ま
た、基板をｎ型としたが、これに限らず、基板をｐ型と
し、各層の伝導特性を逆にしてもよい。上述の実施の形
態では、ＬＤ構造を作製したが、これに限らず、ＬＥＤ
など他の発光デバイスを作製しても良い。
ｐ型としたが、ドーピングをしていない層でもよい。ま
た、基板をｎ型としたが、これに限らず、基板をｐ型と
し、各層の伝導特性を逆にしてもよい。上述の実施の形
態では、ＬＤ構造を作製したが、これに限らず、ＬＥＤ
など他の発光デバイスを作製しても良い。
【０１７４】（第２６の実施の形態）図２７を用いて本
実施形態について説明する。図２７は本発明に係る透明
窓構造型ＬＤである。ｎ型III-Ｖ半導体からなる基板２
７１上に、ｎ型II-VI半導体からなるｎ型クラッド層２
７２、II-VI半導体からなる活性層２７３、ｐ型II-VI半
導体からなるｐ型クラッド層２７４、拡散領域２７５、
ｐ電極２７６、ｎ電極２７７、および端面２７８を有し
ている。拡散領域２７５は、ｎ型クラッド層２７２と活
性層２７３とｐ型クラッド層２７４にIII族元素を拡散
させたものである。活性層２７３中の拡散領域２７５で
は不純物濃度が高く、禁制帯幅が狭くなる。端面２７８
近傍では拡散が起きていないため、光が端面２７８から
出射する時に端面２７８での吸収が起こらず、光出力の
高いＬＤが得られる。
実施形態について説明する。図２７は本発明に係る透明
窓構造型ＬＤである。ｎ型III-Ｖ半導体からなる基板２
７１上に、ｎ型II-VI半導体からなるｎ型クラッド層２
７２、II-VI半導体からなる活性層２７３、ｐ型II-VI半
導体からなるｐ型クラッド層２７４、拡散領域２７５、
ｐ電極２７６、ｎ電極２７７、および端面２７８を有し
ている。拡散領域２７５は、ｎ型クラッド層２７２と活
性層２７３とｐ型クラッド層２７４にIII族元素を拡散
させたものである。活性層２７３中の拡散領域２７５で
は不純物濃度が高く、禁制帯幅が狭くなる。端面２７８
近傍では拡散が起きていないため、光が端面２７８から
出射する時に端面２７８での吸収が起こらず、光出力の
高いＬＤが得られる。
【０１７５】拡散領域２７５を形成するためには、拡散
させたい領域の基板２７１の表面をIII族過剰な面にす
ればよい。この構造は作製が容易であり、出力の高いＬ
Ｄが再現性よく得られる。
させたい領域の基板２７１の表面をIII族過剰な面にす
ればよい。この構造は作製が容易であり、出力の高いＬ
Ｄが再現性よく得られる。
【０１７６】上述の実施の形態では、本発明を透明窓構
造型ＬＤに用いたが、これに限らず、ｐ−ｎ接合ダイオ
ードの作製や、ＬＥＤ構造の作製など、一般の電子デバ
イスや光デバイスに用いても良い。
造型ＬＤに用いたが、これに限らず、ｐ−ｎ接合ダイオ
ードの作製や、ＬＥＤ構造の作製など、一般の電子デバ
イスや光デバイスに用いても良い。
【０１７７】（第２７の実施の形態）図２８を用いて、
本実施形態について説明する。図２８は本発明に係るＬ
Ｄ構造である。ｎ型III-Ｖ半導体からなる基板２８１上
に、不純物を添加していないII-VI半導体からなるアン
ドープ層２８２、ｎ型II-VI半導体からなるｎ型クラッ
ド層２８３、II-VI半導体からなる活性層２８４、ｐ型I
I-VI半導体からなるｐ型クラッド層２８５、拡散領域２
８６、ｐ電極２８７、ｎ電極２８８を有している。拡散
領域２７５は、アンドープ層２８２とｎ型クラッド層２
８３にIII族元素を拡散させたものであり、ｎ型とな
る。拡散領域２８６を形成するためには、拡散させたい
領域の基板２８１の表面をIII族過剰な面にすればよ
い。
本実施形態について説明する。図２８は本発明に係るＬ
Ｄ構造である。ｎ型III-Ｖ半導体からなる基板２８１上
に、不純物を添加していないII-VI半導体からなるアン
ドープ層２８２、ｎ型II-VI半導体からなるｎ型クラッ
ド層２８３、II-VI半導体からなる活性層２８４、ｐ型I
I-VI半導体からなるｐ型クラッド層２８５、拡散領域２
８６、ｐ電極２８７、ｎ電極２８８を有している。拡散
領域２７５は、アンドープ層２８２とｎ型クラッド層２
８３にIII族元素を拡散させたものであり、ｎ型とな
る。拡散領域２８６を形成するためには、拡散させたい
領域の基板２８１の表面をIII族過剰な面にすればよ
い。
【０１７８】ｐ電極２８７とｎ電極２８８に電圧を印加
しレーザ発光を得る。III族元素が拡散していない領域
のアンドープ層２８２は高抵抗であるため、電流狭窄と
して機能し、電流は拡散領域２８６から活性層２８４へ
と流れる。
しレーザ発光を得る。III族元素が拡散していない領域
のアンドープ層２８２は高抵抗であるため、電流狭窄と
して機能し、電流は拡散領域２８６から活性層２８４へ
と流れる。
【０１７９】この構造では、ｎ型クラッド層２８３を結
晶成長している間に拡散領域２８６が形成できるので、
作製が容易であり、発振しきい値電流の低いＬＤが再現
性よく得られる。
晶成長している間に拡散領域２８６が形成できるので、
作製が容易であり、発振しきい値電流の低いＬＤが再現
性よく得られる。
【０１８０】上述の実施の形態では、本発明をＬＤ作製
に用いたが、これに限らず、ＬＥＤ構造の作製など、他
の光デバイスに用いても良い。
に用いたが、これに限らず、ＬＥＤ構造の作製など、他
の光デバイスに用いても良い。
【０１８１】（第２８の実施の形態）図２９を用いて本
実施形態について説明する。図２９は本発明に係るＬＤ
構造である。ｐ型III-Ｖ半導体からなる基板２９１上
に、ｐ型III-Ｖ半導体からなるｐ型クラッド層２９２、
III-Ｖ半導体からなる活性層２９３、ｎ型III-Ｖ半導体
からなるｎ型クラッド層２９４、伝導特性がｐ型である
II-VI半導体層２９５、拡散領域２９６、ｎ電極２９
７、ｐ電極２９８を有している。拡散領域２９６は、II
-VI半導体層２９５にIII族元素を熱拡散させたものであ
る。II-VI半導体層２９５は、III族元素を添加するとｎ
型になる材料からなる。このため、基板２９１、拡散領
域２６６、II-VI半導体層２９５のうち拡散していない
領域の３層によってｐ−ｎ−ｐ接合が形成される。拡散
領域２９６を形成するためには、基板２９１の表面をII
I族過剰な面にすればよい。
実施形態について説明する。図２９は本発明に係るＬＤ
構造である。ｐ型III-Ｖ半導体からなる基板２９１上
に、ｐ型III-Ｖ半導体からなるｐ型クラッド層２９２、
III-Ｖ半導体からなる活性層２９３、ｎ型III-Ｖ半導体
からなるｎ型クラッド層２９４、伝導特性がｐ型である
II-VI半導体層２９５、拡散領域２９６、ｎ電極２９
７、ｐ電極２９８を有している。拡散領域２９６は、II
-VI半導体層２９５にIII族元素を熱拡散させたものであ
る。II-VI半導体層２９５は、III族元素を添加するとｎ
型になる材料からなる。このため、基板２９１、拡散領
域２６６、II-VI半導体層２９５のうち拡散していない
領域の３層によってｐ−ｎ−ｐ接合が形成される。拡散
領域２９６を形成するためには、基板２９１の表面をII
I族過剰な面にすればよい。
【０１８２】ｎ電極２９７とｐ電極２９８に電圧を印加
しレーザ発光を得る。II-VI半導体層２９５はにはｐ−
ｎ−ｐ接合が形成されているため電流狭窄として機能
し、電流は活性層２９３のみに流れる。II-VI半導体層
２９５は屈折率が低いため、横方向の光閉じ込めを効果
的に行うことができる。この構造は作製が容易であり、
しきい値電流が少なく発振モードの安定したＬＤが再現
性よく得られる。
しレーザ発光を得る。II-VI半導体層２９５はにはｐ−
ｎ−ｐ接合が形成されているため電流狭窄として機能
し、電流は活性層２９３のみに流れる。II-VI半導体層
２９５は屈折率が低いため、横方向の光閉じ込めを効果
的に行うことができる。この構造は作製が容易であり、
しきい値電流が少なく発振モードの安定したＬＤが再現
性よく得られる。
【０１８３】上述の実施の形態では、ＬＤ構造を作製し
たが、これに限らず、ＬＥＤなど他の発光デバイスを作
製しても良い。
たが、これに限らず、ＬＥＤなど他の発光デバイスを作
製しても良い。
【０１８４】（第２９の実施の形態）図３０を用いて本
実施形態について説明する。図３０は本発明に係るＬＤ
構造である。ｐ型III-Ｖ半導体からなる基板３０１上
に、ｐ型III-Ｖ半導体からなるｐ型クラッド層３０２、
III-Ｖ半導体からなる活性層３０３、ｎ型III-Ｖ半導体
からなるｎ型クラッド層３０４、不純物を添加していな
いII-VI半導体層３０５、拡散領域３０６、ｎ電極３０
７、ｐ電極３０８を有している。拡散領域３０６は、II
-VI半導体層３０５にIII族元素を熱拡散させたものであ
り、ｎ型である。拡散領域３０６を形成するためには、
ｎ型クラッド層３０４の表面をIII族過剰な面にすれば
よい。
実施形態について説明する。図３０は本発明に係るＬＤ
構造である。ｐ型III-Ｖ半導体からなる基板３０１上
に、ｐ型III-Ｖ半導体からなるｐ型クラッド層３０２、
III-Ｖ半導体からなる活性層３０３、ｎ型III-Ｖ半導体
からなるｎ型クラッド層３０４、不純物を添加していな
いII-VI半導体層３０５、拡散領域３０６、ｎ電極３０
７、ｐ電極３０８を有している。拡散領域３０６は、II
-VI半導体層３０５にIII族元素を熱拡散させたものであ
り、ｎ型である。拡散領域３０６を形成するためには、
ｎ型クラッド層３０４の表面をIII族過剰な面にすれば
よい。
【０１８５】ｎ電極３０７とｐ電極３０８に電圧を印加
しレーザ発光を得る。II-VI半導体層３０５のうち拡散
が起きていない領域は高抵抗であり、電流は流れない。
電流はｎ型である拡散領域３０６を流れる。II-VI半導
体層３０５は屈折率が低いため、横方向の光閉じ込めを
効果的に行うことができる。この構造は作製が容易であ
り、しきい値電流が少なく発振モードの安定したＬＤが
再現性よく得られる。
しレーザ発光を得る。II-VI半導体層３０５のうち拡散
が起きていない領域は高抵抗であり、電流は流れない。
電流はｎ型である拡散領域３０６を流れる。II-VI半導
体層３０５は屈折率が低いため、横方向の光閉じ込めを
効果的に行うことができる。この構造は作製が容易であ
り、しきい値電流が少なく発振モードの安定したＬＤが
再現性よく得られる。
【０１８６】上述の実施の形態では、ＬＤ構造を作製し
たが、これに限らず、ＬＥＤなど他の発光デバイスを作
製しても良い。
たが、これに限らず、ＬＥＤなど他の発光デバイスを作
製しても良い。
【０１８７】（第３０の実施の形態）図３１を用いて本
実施形態について説明する。図３１は本発明に係るＬＥ
Ｄ構造である。ｎ型III-Ｖ半導体からなる基板３１０上
に、ｎ型III-Ｖ半導体からなるｎ型クラッド層３１１、
III-Ｖ半導体からなる活性層３１２、ｐ型III-Ｖ半導体
からなるｐ型クラッド層３１３、Ｉｎを含むIII-Ｖ半導
体からなる第１領域３１４、Ｉｎを含まないIII-Ｖ半導
体からなる第２領域３１５、ｐ型II-VI半導体からなるI
I-VI半導体層３１６、拡散領域３１７、ｐ電極３１８、
ｎ電極３１９を有している。拡散領域３１７は、II-VI
半導体層３１６にＩｎを熱拡散させたものであり、高抵
抗である。III族元素のなかで、Ｉｎは特に拡散しやす
い元素である。第１領域３１４の表面をIII族過剰面に
することにより、Ｉｎは容易にII-VI半導体層３１６に
拡散する。第２領域３１５にはＩｎが含まれないため、
第２領域３１５上のII-VI半導体層３１６には拡散は起
こらない。
実施形態について説明する。図３１は本発明に係るＬＥ
Ｄ構造である。ｎ型III-Ｖ半導体からなる基板３１０上
に、ｎ型III-Ｖ半導体からなるｎ型クラッド層３１１、
III-Ｖ半導体からなる活性層３１２、ｐ型III-Ｖ半導体
からなるｐ型クラッド層３１３、Ｉｎを含むIII-Ｖ半導
体からなる第１領域３１４、Ｉｎを含まないIII-Ｖ半導
体からなる第２領域３１５、ｐ型II-VI半導体からなるI
I-VI半導体層３１６、拡散領域３１７、ｐ電極３１８、
ｎ電極３１９を有している。拡散領域３１７は、II-VI
半導体層３１６にＩｎを熱拡散させたものであり、高抵
抗である。III族元素のなかで、Ｉｎは特に拡散しやす
い元素である。第１領域３１４の表面をIII族過剰面に
することにより、Ｉｎは容易にII-VI半導体層３１６に
拡散する。第２領域３１５にはＩｎが含まれないため、
第２領域３１５上のII-VI半導体層３１６には拡散は起
こらない。
【０１８８】ｐ電極３１８とｎ電極３１９に電圧を印加
し活性層３１２より発光を得る。拡散領域３１７は高抵
抗であるため電流は流れない。電流はII-VI半導体層３
１６から第２領域３１５を経て活性層３１２へ流れる。
第１領域３１４と第２領域３１５の組成を変えることに
より電流狭窄が容易に行え、安価に作製できる。また、
第１領域３１４とII-VI半導体層３１６とのヘテロ界面
で拡散領域３１７を形成するため、拡散による結晶性の
劣化が起こりにくい。第１領域３１４には、ＩｎＰ、Ｉ
ｎＧａＡｌＰ、ＩｎＧａＡｓＰ、ＩｎＧａＡｌＡｓなど
の材料を用いればよく、厚さは１原子層以上であれば良
い。
し活性層３１２より発光を得る。拡散領域３１７は高抵
抗であるため電流は流れない。電流はII-VI半導体層３
１６から第２領域３１５を経て活性層３１２へ流れる。
第１領域３１４と第２領域３１５の組成を変えることに
より電流狭窄が容易に行え、安価に作製できる。また、
第１領域３１４とII-VI半導体層３１６とのヘテロ界面
で拡散領域３１７を形成するため、拡散による結晶性の
劣化が起こりにくい。第１領域３１４には、ＩｎＰ、Ｉ
ｎＧａＡｌＰ、ＩｎＧａＡｓＰ、ＩｎＧａＡｌＡｓなど
の材料を用いればよく、厚さは１原子層以上であれば良
い。
【０１８９】第２領域３１５上のII-VI半導体層３１６
で拡散が起こらないようにするためには、第２領域３１
５表面をＶ族安定化面にすればよい。それは、Ｖ族安定
化面ではIII族元素の拡散が起こりにくいからである。
また、ＧａＡｓ、ＡｌＧａＡｓ、ＡｌＧａＡｓＰなどの
Ｉｎを含まない材料を用いてもよい。それは、Ｉｎに比
べ、ＡｌやＧａの拡散が遅いためである。また、ＩｎＳ
ｂ、ＩｎＡｌＧａＳｂ、ＡｌＧａＳｂなどのアンチモン
化合物を用いてもよい。それは、Ｓｂで覆われた面がＡ
ｓやＰで覆われた面よりも安定であり、III族元素の拡
散が起こりにくいためである。
で拡散が起こらないようにするためには、第２領域３１
５表面をＶ族安定化面にすればよい。それは、Ｖ族安定
化面ではIII族元素の拡散が起こりにくいからである。
また、ＧａＡｓ、ＡｌＧａＡｓ、ＡｌＧａＡｓＰなどの
Ｉｎを含まない材料を用いてもよい。それは、Ｉｎに比
べ、ＡｌやＧａの拡散が遅いためである。また、ＩｎＳ
ｂ、ＩｎＡｌＧａＳｂ、ＡｌＧａＳｂなどのアンチモン
化合物を用いてもよい。それは、Ｓｂで覆われた面がＡ
ｓやＰで覆われた面よりも安定であり、III族元素の拡
散が起こりにくいためである。
【０１９０】上述の実施の形態では、ＬＥＤ構造を作製
したが、これに限らず、ＬＤなど他のデバイスを作製し
ても良い。上述の実施の形態では、拡散領域を高抵抗と
したが、ｎ型の領域を形成してもよい。
したが、これに限らず、ＬＤなど他のデバイスを作製し
ても良い。上述の実施の形態では、拡散領域を高抵抗と
したが、ｎ型の領域を形成してもよい。
【０１９１】（第３１の実施の形態）図３２を用いて本
実施形態について説明する。図３２は本発明に係る透明
窓型ＬＤ構造である。このＬＤ構造は、Ｉｎを含まない
ｎ型III-Ｖ半導体からなる基板３２０上に、Ｉｎを含む
III-Ｖ半導体からなる第１領域３２１、ｎ型II-VI半導
体からなるｎ型クラッド層３２２、II-VI半導体超格子
からなる活性層３２３、ｐ型II-VI半導体からなるｐ型
クラッド層３２４、拡散領域３２５、ｐ電極３２６、ｎ
電極３２７および光を反射するための端面３２８を有し
ている。ｐ電極３１８とｎ電極３１９に電圧を印加し端
面３２８より光出力を得る。拡散領域３２５は、ｎ型ク
ラッド層３２２、活性層３２３、ｐ型クラッド層３２４
にＩｎを熱拡散させたものであり、第１領域の表面をII
I族過剰な状態にすることにより容易に拡散させること
ができる。活性層３２３は超格子構造からなるが、Ｉｎ
が拡散することにより超格子構造が崩れ、無秩序化す
る。無秩序化した領域の禁制帯幅は、無秩序化していな
い超格子の禁制帯幅よりも大きい。拡散領域３２５を端
面３２８に形成することにより、活性層３２３の禁制帯
幅が端面３２８で大きくなる。発光波長に対して端面が
透明である透明窓型ＬＤ構造となる。第１領域３２１を
形成した領域にのみ拡散領域３２５が形成されるため、
窓領域の形状制御が容易であり、再現性よく高出力ＬＤ
が作製できる。ｐ型クラッド層３２４中に形成された拡
散領域３２５は高抵抗になるため、電流のブロック層と
しても寄与する。
実施形態について説明する。図３２は本発明に係る透明
窓型ＬＤ構造である。このＬＤ構造は、Ｉｎを含まない
ｎ型III-Ｖ半導体からなる基板３２０上に、Ｉｎを含む
III-Ｖ半導体からなる第１領域３２１、ｎ型II-VI半導
体からなるｎ型クラッド層３２２、II-VI半導体超格子
からなる活性層３２３、ｐ型II-VI半導体からなるｐ型
クラッド層３２４、拡散領域３２５、ｐ電極３２６、ｎ
電極３２７および光を反射するための端面３２８を有し
ている。ｐ電極３１８とｎ電極３１９に電圧を印加し端
面３２８より光出力を得る。拡散領域３２５は、ｎ型ク
ラッド層３２２、活性層３２３、ｐ型クラッド層３２４
にＩｎを熱拡散させたものであり、第１領域の表面をII
I族過剰な状態にすることにより容易に拡散させること
ができる。活性層３２３は超格子構造からなるが、Ｉｎ
が拡散することにより超格子構造が崩れ、無秩序化す
る。無秩序化した領域の禁制帯幅は、無秩序化していな
い超格子の禁制帯幅よりも大きい。拡散領域３２５を端
面３２８に形成することにより、活性層３２３の禁制帯
幅が端面３２８で大きくなる。発光波長に対して端面が
透明である透明窓型ＬＤ構造となる。第１領域３２１を
形成した領域にのみ拡散領域３２５が形成されるため、
窓領域の形状制御が容易であり、再現性よく高出力ＬＤ
が作製できる。ｐ型クラッド層３２４中に形成された拡
散領域３２５は高抵抗になるため、電流のブロック層と
しても寄与する。
【０１９２】上述の実施に形態では、本発明を用いて透
明窓型ＬＤを作製したが、これに限らず、電流閉じ込め
構造や光閉じ込め構造などの作製に用いてもよい。ま
た、活性層に超格子を用いたが、これに限らず、単層や
多層の量子井戸構造を用いてもよい。
明窓型ＬＤを作製したが、これに限らず、電流閉じ込め
構造や光閉じ込め構造などの作製に用いてもよい。ま
た、活性層に超格子を用いたが、これに限らず、単層や
多層の量子井戸構造を用いてもよい。
【０１９３】（第３２の実施の形態）図３１を用いて本
実施形態について説明する。第１領域３１４を、Ｂ、Ａ
ｌ、Ｇａ、Ｉｎ、Ｔｌのいずれか１つ以上を含むIII-Ｖ
半導体で形成することにより、II-VI半導体層３１６
に、Ｂ、Ａｌ、Ｇａ、Ｉｎ、Ｔｌのいずれかの元素を拡
散させて拡散領域３１７を形成することができる。拡散
のしやすさは各元素により異なるため、元素の種類とII
-VI２−６半導体層３１６の成長温度を選択することに
より任意の形状の拡散領域３１７を形成することができ
る。
実施形態について説明する。第１領域３１４を、Ｂ、Ａ
ｌ、Ｇａ、Ｉｎ、Ｔｌのいずれか１つ以上を含むIII-Ｖ
半導体で形成することにより、II-VI半導体層３１６
に、Ｂ、Ａｌ、Ｇａ、Ｉｎ、Ｔｌのいずれかの元素を拡
散させて拡散領域３１７を形成することができる。拡散
のしやすさは各元素により異なるため、元素の種類とII
-VI２−６半導体層３１６の成長温度を選択することに
より任意の形状の拡散領域３１７を形成することができ
る。
【０１９４】また、II-VI半導体層３１６をＺｎＴｅ、
ＢｅＴｅ、ＭｇＺｎＳｅＴｅ、ＺｎＣｄＳｅＴｅなどの
Ｔｅを含む材料で形成することにより拡散領域３１７を
高抵抗にすることができる。これは、III族元素がドナ
ー性の不純物であり、Ｔｅを含むII-VI半導体がｎ型に
なりにくい性質を持っているためである。
ＢｅＴｅ、ＭｇＺｎＳｅＴｅ、ＺｎＣｄＳｅＴｅなどの
Ｔｅを含む材料で形成することにより拡散領域３１７を
高抵抗にすることができる。これは、III族元素がドナ
ー性の不純物であり、Ｔｅを含むII-VI半導体がｎ型に
なりにくい性質を持っているためである。
【０１９５】また、II-VI半導体層３１６を、ＺｎＳ
ｅ、ＢｅＳｅ、ＭｇＺｎＳＳｅ、ＭｇＺｎＣｄＳｅ、Ｚ
ｎＣｄＳ、ＭｇＺｎＣｄＯなどのＴｅを含まない材料で
形成することにより、拡散領域３１７をｎ型とすること
ができる。これは、III族元素がドナー性の不純物であ
り、Ｏ、Ｓ、Ｓｅなどを含むII-VI半導体がｎ型になり
やすい性質を持っているためである。
ｅ、ＢｅＳｅ、ＭｇＺｎＳＳｅ、ＭｇＺｎＣｄＳｅ、Ｚ
ｎＣｄＳ、ＭｇＺｎＣｄＯなどのＴｅを含まない材料で
形成することにより、拡散領域３１７をｎ型とすること
ができる。これは、III族元素がドナー性の不純物であ
り、Ｏ、Ｓ、Ｓｅなどを含むII-VI半導体がｎ型になり
やすい性質を持っているためである。
【０１９６】
【実施例】（実施例１）図１、図２２を参照して本実施
例を説明する。本実施例の半導体発光素子は、ｎ型Ｉｎ
Ｐ（不純物濃度１×１０18ｃｍ-3）からなる半導体基板
１１上に、ｎ型ＩｎＰからなるｎ型III-Ｖクラッド層１
２、ＩｎＧａＡｓＰからなり多重量子井戸構造を有する
ストライプ状の活性層１３がこの順に形成されている。
ｎ型III-Ｖクラッド層１２上及び活性層１３上にはｐ型
ＺｎＳｅ0.55Ｔｅ0.45からなるｐ型II-VIクラッド層１
４が形成されている。そして、ｐ型II-VIクラッド層１
４に隣接して金属からなるｐ電極１５が設けられ、ｎ型
半導体基板１１に隣接して金属からなるｎ電極１６が形
成されている。
例を説明する。本実施例の半導体発光素子は、ｎ型Ｉｎ
Ｐ（不純物濃度１×１０18ｃｍ-3）からなる半導体基板
１１上に、ｎ型ＩｎＰからなるｎ型III-Ｖクラッド層１
２、ＩｎＧａＡｓＰからなり多重量子井戸構造を有する
ストライプ状の活性層１３がこの順に形成されている。
ｎ型III-Ｖクラッド層１２上及び活性層１３上にはｐ型
ＺｎＳｅ0.55Ｔｅ0.45からなるｐ型II-VIクラッド層１
４が形成されている。そして、ｐ型II-VIクラッド層１
４に隣接して金属からなるｐ電極１５が設けられ、ｎ型
半導体基板１１に隣接して金属からなるｎ電極１６が形
成されている。
【０１９７】ここで、ｎ型III-Ｖクラッド層１２は、不
純物としてＳｉを１×１０18ｃｍ-3含み、ｐ型II-VIク
ラッド層１４は、不純物としてＮを５×１０17ｃｍ-3含
んでいる。
純物としてＳｉを１×１０18ｃｍ-3含み、ｐ型II-VIク
ラッド層１４は、不純物としてＮを５×１０17ｃｍ-3含
んでいる。
【０１９８】本実施例の半導体発光素子の作製に際しＭ
ＢＥ装置を用いた。真空中でｎ型ＩｎＰからなる半導体
基板１１をバルブクラッキングセルを用いてＰを照射し
ながら基板温度４７０℃で酸化膜除去を行ったのち、ｎ
型ＩｎＰからなるｎ型III-Ｖクラッド層１２を基板温度
４６０℃で成長した。そして、基板温度をＰ（リン）抜
けが生じない３００℃まで下げて待機し、２μmのスト
ライプ状の窓（穴）があいたマスク１３３をｎ型III-Ｖ
クラッド層１２表面に配置し、再度基板温度を上げてＩ
ｎＧａＡｓＰの井戸層、ＩｎＰのバリア層からなる多重
量子井戸構造を有するストライプ状の活性層１３（全層
厚０．３μm）を基板温度４６０℃で成長した。成長中
はマスク１３３の影となる部分にはＶ族元素が照射され
ず、この影部では脱離しやすいＰが表面から抜けＩｎ過
剰表面が形成される。この後、基板温度を２６０℃まで
下げて、マスクを試料を真空中から取り出し、ｎ型III-
Ｖクラッド層１２上及び活性層１３上にはｐ型ＺｎＳｅ
0.55Ｔｅ0.45からなるｐ型II-VIクラッド層１４を成長
した。ｐ型II-VIクラッド層１４とｎ型III-Ｖクラッド
層１２の間には、ｎ型III-Ｖクラッド層１２表面の過剰
なＩｎがｐ型II-VIクラッド層１４中に５×１０17ｃｍ
-3の窒素濃度以上に拡散することによりｎ型の電流阻止
層１７が形成される。そして、ｐ型II-VIクラッド層１
４に隣接してＡｕからなるｐ電極１５、ｎ型半導体基板
１１に隣接してＩｎからなるｎ電極１６を真空蒸着法に
より形成した。Ｉｎ過剰表面は、マスクを用いた成長時
に形成したが、活性層１３まで成長した後、試料を大気
中に取り出し、フォトリソグラフィーと化学エッチング
で活性層をストライプ状に加工した後、再度、ＭＢＥ装
置内で４７０℃で酸化膜除去を行ったのち、Ｐを照射し
ながら、活性層以外の部分に電子ビームを選択的に照射
して、活性層以外の部分をＩｎ過剰の表面としてもよ
い。
ＢＥ装置を用いた。真空中でｎ型ＩｎＰからなる半導体
基板１１をバルブクラッキングセルを用いてＰを照射し
ながら基板温度４７０℃で酸化膜除去を行ったのち、ｎ
型ＩｎＰからなるｎ型III-Ｖクラッド層１２を基板温度
４６０℃で成長した。そして、基板温度をＰ（リン）抜
けが生じない３００℃まで下げて待機し、２μmのスト
ライプ状の窓（穴）があいたマスク１３３をｎ型III-Ｖ
クラッド層１２表面に配置し、再度基板温度を上げてＩ
ｎＧａＡｓＰの井戸層、ＩｎＰのバリア層からなる多重
量子井戸構造を有するストライプ状の活性層１３（全層
厚０．３μm）を基板温度４６０℃で成長した。成長中
はマスク１３３の影となる部分にはＶ族元素が照射され
ず、この影部では脱離しやすいＰが表面から抜けＩｎ過
剰表面が形成される。この後、基板温度を２６０℃まで
下げて、マスクを試料を真空中から取り出し、ｎ型III-
Ｖクラッド層１２上及び活性層１３上にはｐ型ＺｎＳｅ
0.55Ｔｅ0.45からなるｐ型II-VIクラッド層１４を成長
した。ｐ型II-VIクラッド層１４とｎ型III-Ｖクラッド
層１２の間には、ｎ型III-Ｖクラッド層１２表面の過剰
なＩｎがｐ型II-VIクラッド層１４中に５×１０17ｃｍ
-3の窒素濃度以上に拡散することによりｎ型の電流阻止
層１７が形成される。そして、ｐ型II-VIクラッド層１
４に隣接してＡｕからなるｐ電極１５、ｎ型半導体基板
１１に隣接してＩｎからなるｎ電極１６を真空蒸着法に
より形成した。Ｉｎ過剰表面は、マスクを用いた成長時
に形成したが、活性層１３まで成長した後、試料を大気
中に取り出し、フォトリソグラフィーと化学エッチング
で活性層をストライプ状に加工した後、再度、ＭＢＥ装
置内で４７０℃で酸化膜除去を行ったのち、Ｐを照射し
ながら、活性層以外の部分に電子ビームを選択的に照射
して、活性層以外の部分をＩｎ過剰の表面としてもよ
い。
【０１９９】活性層１３を含む縦方向は通電領域であ
る。ｎ型III-Ｖクラッド層１２とｐ型II-VIクラッド層
１４で挟まれており、光とキャリアが縦方向に閉じ込め
られている。活性層１３の両脇は電流阻止領域であり、
この領域中に電流阻止層１７が形成されている。活性層
１３の横方向はｐ型II-VIクラッド層１４、電流阻止層
１７で囲まれており、光とキャリアが横方向にも閉じ込
められている。すなわち、同時に電流狭窄と縦と横方向
の光とキャリアの閉じ込めを行っている。
る。ｎ型III-Ｖクラッド層１２とｐ型II-VIクラッド層
１４で挟まれており、光とキャリアが縦方向に閉じ込め
られている。活性層１３の両脇は電流阻止領域であり、
この領域中に電流阻止層１７が形成されている。活性層
１３の横方向はｐ型II-VIクラッド層１４、電流阻止層
１７で囲まれており、光とキャリアが横方向にも閉じ込
められている。すなわち、同時に電流狭窄と縦と横方向
の光とキャリアの閉じ込めを行っている。
【０２００】ｐ電極１５に正、ｎ電極１６に負の電圧を
印加すると、ｎ型III-Ｖクラッド層１２から注入された
電子とｐ型II-VIクラッド層１４から注入された正孔が
活性層１３で再結合して発光し、レーザ発振する。
印加すると、ｎ型III-Ｖクラッド層１２から注入された
電子とｐ型II-VIクラッド層１４から注入された正孔が
活性層１３で再結合して発光し、レーザ発振する。
【０２０１】ここで、電流阻止層１７とｐ型II-VIクラ
ッド層１４はII-VI族半導体からなるｐｎ接合を形成
し、拡散電位はＺｎＳｅ0.55Ｔｅ0.45のバンドギャップ
程度の大きさをもつ。すなわち、ＧａＡｓ等のIII-Ｖ族
半導体からなる電流阻止層よりも大きなバンドギャップ
を有する電流狭窄構造が得られる。その結果、電流阻止
領域における立ち上がり電圧が活性層縦方向の立ち上が
り電圧に比べ著しく大きくなる。したがって、ｐ電極１
５とｎ電極１６に電圧を印加すると、電流は活性層１３
にだけ流れ、電流阻止層にはほとんど流れない。このた
め、レーザ発振時の漏れ電流を低減し、発振しきい値電
流を低下させることができる。
ッド層１４はII-VI族半導体からなるｐｎ接合を形成
し、拡散電位はＺｎＳｅ0.55Ｔｅ0.45のバンドギャップ
程度の大きさをもつ。すなわち、ＧａＡｓ等のIII-Ｖ族
半導体からなる電流阻止層よりも大きなバンドギャップ
を有する電流狭窄構造が得られる。その結果、電流阻止
領域における立ち上がり電圧が活性層縦方向の立ち上が
り電圧に比べ著しく大きくなる。したがって、ｐ電極１
５とｎ電極１６に電圧を印加すると、電流は活性層１３
にだけ流れ、電流阻止層にはほとんど流れない。このた
め、レーザ発振時の漏れ電流を低減し、発振しきい値電
流を低下させることができる。
【０２０２】（実施例２）ｐ型II-VIクラッド層１４を
ＺｎＴｅを用いたこと以外は、実施例１と同様にして半
導体発光素子を作製した。ｐ型になりやすくｎ型になり
にくいＺｎＴｅを用いたことにより、拡散したIII族元
素はｐ型II-VIクラッド層１４中でイオン性の欠陥を生
じ、高抵抗化半導体領域となった。すなわち、高抵抗の
電流阻止層１７が得られた。
ＺｎＴｅを用いたこと以外は、実施例１と同様にして半
導体発光素子を作製した。ｐ型になりやすくｎ型になり
にくいＺｎＴｅを用いたことにより、拡散したIII族元
素はｐ型II-VIクラッド層１４中でイオン性の欠陥を生
じ、高抵抗化半導体領域となった。すなわち、高抵抗の
電流阻止層１７が得られた。
【０２０３】本実施例において、電流阻止層１７以外の
層は前述の実施例１と同様である。電流阻止層１７が高
抵抗であるため電流閉じ込めの効果は非常に高く、電流
は活性層１３にだけ流れる。このため、レーザ発振時の
漏れ電流が少なく、発振しきい値電流が小さい。
層は前述の実施例１と同様である。電流阻止層１７が高
抵抗であるため電流閉じ込めの効果は非常に高く、電流
は活性層１３にだけ流れる。このため、レーザ発振時の
漏れ電流が少なく、発振しきい値電流が小さい。
【０２０４】
【発明の効果】以上説明したように、本発明の半導体発
光素子は、III族元素を含むII-VI族半導体領域を有して
いるため、漏れ電流が効果的に低減され、低い発振しき
い値電流が得られる。
光素子は、III族元素を含むII-VI族半導体領域を有して
いるため、漏れ電流が効果的に低減され、低い発振しき
い値電流が得られる。
【０２０５】また本発明の半導体発光素子の製造方法に
よれば、III-Ｖ族半導体層の所定の領域にIII族過剰表
面を形成する工程を含むため、III族元素の拡散領域を
所望の位置に制御性良く形成することができる。特に、
素子サイズが微細化した場合にも設計どおりの半導体発
光素子を得ることができる。
よれば、III-Ｖ族半導体層の所定の領域にIII族過剰表
面を形成する工程を含むため、III族元素の拡散領域を
所望の位置に制御性良く形成することができる。特に、
素子サイズが微細化した場合にも設計どおりの半導体発
光素子を得ることができる。
【図１】本発明の半導体発光素子の模式図である。
【図２】本発明の半導体発光素子のバンド構造図であ
る。
る。
【図３】本発明の半導体発光素子の電気特性図である。
【図４】本発明の半導体発光素子の模式図である。
【図５】本発明の半導体発光素子の模式図である。
【図６】本発明の半導体発光素子の模式図である。
【図７】本発明の半導体発光素子の模式図である。
【図８】本発明の半導体発光素子のバンド構造図であ
る。
る。
【図９】本発明の半導体発光素子の模式図である。
【図１０】本発明の半導体発光素子の模式図である。
【図１１】本発明の半導体発光素子のバンド構造図であ
る。
る。
【図１２】本発明の半導体発光素子の模式図である。
【図１３】本発明の半導体発光素子のバンド構造図であ
る。
る。
【図１４】本発明の半導体発光素子の電気特性である。
【図１５】本発明の半導体発光素子の模式図である。
【図１６】本発明の半導体発光素子の模式図である。
【図１７】本発明の半導体発光素子の模式図である。
【図１８】本発明の半導体発光素子のバンド構造図であ
る。
る。
【図１９】本発明の半導体発光素子の模式図である。
【図２０】本発明の半導体発光素子の製造方法を示す工
程断面図である。
程断面図である。
【図２１】本発明の半導体発光素子の製造方法を示す工
程断面図である。
程断面図である。
【図２２】本発明の半導体発光素子の製造方法を示す工
程断面図である。
程断面図である。
【図２３】本発明のＬＥＤ（発光ダイオード）アレイの
模式図。
模式図。
【図２４】本発明のＬＤ構造の模式図である。
【図２５】本発明のダイオードの模式図である。
【図２６】本発明のＬＤ構造の模式図である。
【図２７】本発明の透明窓構造型ＬＤの模式図である。
【図２８】本発明のＬＤ構造の模式図である。
【図２９】本発明のＬＤ構造の模式図である。
【図３０】本発明のＬＤ構造の模式図である。
【図３１】本発明のＬＥＤ構造の模式図である。
【図３２】本発明の透明窓型ＬＤの模式図である。
【図３３】従来の半導体レーザの模式図である。
【図３４】従来の半導体レーザの模式図である。
１１ 半導体基板 １２ ｎ型III-Ｖクラッド層 １３ 活性層 １４ ｐ型II-VIクラッド層 １５ ｐ電極 １６ ｎ電極 １７ 電流阻止層 ２１ 価電子帯端 ２２ 伝導帯端 ３１ Ｉ−Ｖ曲線 ３２ Ｉ−Ｖ曲線 ４１ 半導体基板 ４２ ｎ型III-Ｖクラッド層 ４３ 活性層 ４４ ｐ型II-VIクラッド層 ４５ ｐ電極 ４６ ｎ電極 ４７ 電流阻止層 ５１ 半導体基板 ５２ ｎ型III-Ｖクラッド層 ５３ ｎ型光ガイド層 ５４ 活性層 ５５ ｐ型光ガイド層 ５６ ｐ型II-VIクラッド層 ５７ ｐ電極 ５８ ｎ電極 ６１ 半導体基板 ６２ ｎ型III-Ｖクラッド層 ６３ ｎ型光ガイド層 ６３ ｐ型第１光ガイド層 ６３ ｐ型第２光ガイド層 ６５ ポテンシャル緩和層 ６６ ｐ型II-VIクラッド層 ６７ ｐ電極 ６８ ｎ電極 ６９ 電流阻止層 ７１ 半導体基板 ７２ ｎ型III-Ｖクラッド層 ７３ ｎ型光ガイド層 ７３ ｐ型光ガイド層 ７４ 活性層 ７５ 界面保護層 ７６ ｐ型II-VIクラッド層 ７７ ｐ電極 ７８ ｎ電極 ８１ 半導体基板 ８２ ｎ型III-Ｖクラッド層 ８３ ｎ型光ガイド層 ８４ 活性層 ８５ ｐ型光ガイド層 ８６ ｐ型II-VIクラッド層 ８６ ＺｎＣｄＳｅ層 ８６ ＺｎＳｅＴｅ層 ８７ 電流阻止層 ９１ 半導体基板 ９２ ｐ型III-Ｖバッファー層 ９３ 電流阻止層 ９４ ｐ型クラッド層 ９５ ｎ型クラッド層 ９６ 活性層 ９７ II-VI／III-Ｖｐｐ接合部 ９８ ｐ電極 ９９ ｎ電極 １０１ 半導体基板 １０２ ｐ型III-Ｖバッファー層 １０３ 電流阻止層 １０４ ｐ型クラッド層 １０５ ｎ型クラッド層 １０６ 活性層 １０７ 界面保護層 １０８ ｐ電極 １０９ ｎ電極 １１１ III-Ｖ族半導体層 １１２ 電子ビーム １１３ III族過剰表面 １１４ II-VI族半導体層 １１５ 拡散領域 １２１ III-Ｖ族半導体層 １２２ 界面保護層 １２３ III族過剰面 １２４ II-VI族半導体 １２５ 拡散領域 １３１ III-Ｖ族半導体層 １３２ 界面保護層 １３３ マスク １３４ III族過剰表面 １３５ II-VI族半導体層 １３６ 拡散領域 ２３１ 基板 ２３２ ｎ型II-VI半導体層 ２３３ ｐ型II-VI半導体層 ２３４ ｐ電極 ２３５ ｎ型透明電極 ２３６ 拡散領域 ２４１ 基板 ２４２ ｎ型クラッド層 ２４３ 活性層 ２４４ ｐ型クラッド層 ２４５ ｐ型コンタクト層 ２４６ 拡散領域 ２４７ ｐ電極 ２４８ ｎ電極 ２５１ 基板 ２５２ ｐ型層 ２５３ ｎ型層 ２５４ 拡散領域 ２５６ ｐ電極 ２５５ ｎ電極 ２６１ 基板 ２６２ ｎ型クラッド層 ２６３ 活性層 ２６４ ｐ型クラッド層 ２６５ II-VI半導体層 ２６６ 拡散領域 ２６７ ｐ電極 ２６８ ｎ電極 ２７１ 基板 ２７２ ｎ型クラッド層 ２７３ 活性層 ２７４ ｐ型クラッド層 ２７５ 拡散領域 ２７６ ｐ電極 ２７７ ｎ電極 ２７８ 端面 ２８１ 基板 ２８２ アンドープ層 ２８３ ｎ型クラッド層 ２８４ 活性層 ２８５ ｐ型クラッド層 ２８６ 拡散領域 ２８７ ｐ電極 ２８８ ｎ電極 ２９１ 基板 ２９２ ｐ型クラッド層 ２９３ 活性層 ２９４ ｎ型クラッド層 ２９５ II-VI半導体層 ２９６ 拡散領域 ２９７ ｎ電極 ２９８ ｐ電極 ３０１ 基板 ３０２ ｐ型クラッド層 ３０３ 活性層 ３０４ ｎ型クラッド層 ３０５ II-VI半導体層 ３０６ 拡散領域 ３０７ ｎ電極 ３０８ ｐ電極 ３１０ 基板 ３１１ ｎ型クラッド層 ３１２ 活性層 ３１３ ｐ型クラッド層 ３１４ 第１領域 ３１５ 第２領域 ３１６ II-VI半導体層 ３１７ 拡散領域 ３１８ ｐ電極 ３１９ ｎ電極 ３２０ 基板上 ３２１ 第１領域 ３２２ ｎ型クラッド層 ３２３ 活性層 ３２４ ｐ型クラッド層 ３２５ 拡散領域 ３２６ ｐ電極 ３２７ ｎ電極 ３２８ 端面 ３３１ 半導体基板 ３３２ ｎ型クラッド層 ３３３ 活性層 ３３４ ｐ型クラッド層 ３３５ 埋め込み層 ３３６ ＩｎＰ ｐｎ接合 ３４１ ｎ型半導体基板 ３４２ ｎ型バッファー層 ３４３ ｐ型電流ブロック層 ３４４ ｎ型クラッド層 ３４５ 単一量子井戸活性層 ３４６ 第１ｐ型クラッド層 ３４６ 第２ｐ型クラッド層 ３４７ ｐ型コンタクト構造 ３４８ ｎ電極 ３４９ ｐ電極
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭58−218180（ＪＰ，Ａ) 特開 平８−191170（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−125134（ＪＰ，Ａ) 特開 平９−92926（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−56175（ＪＰ，Ａ) 特開 平９−135054（ＪＰ，Ａ) 特開 平８−88442（ＪＰ，Ａ) 特開 平７−312464（ＪＰ，Ａ) 特開 平９−199801（ＪＰ，Ａ) 特開 平11−26865（ＪＰ，Ａ) 1997年（平成９年）秋季第58回応用物 理学会学術講演会講演予稿集第３分冊２ ｐ−ＺＣ−16 ｐ．1080 Ｊ．Ｃｒｙｓｔａｌ Ｇｒｏｗｔｈ 184／185（1998）ｐ．470−474 (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) H01S 5/00 - 5/50 H01L 33/00
Claims (32)
- 【請求項１】 活性層を含む光導波路層と、該光導波路
層に電流を流す経路となる通電領域と、該通電領域の周
囲に配置され前記通電領域よりも高抵抗の電流阻止領域
とを備え、前記電流阻止領域は、III族元素を含むII-VI
族半導体領域を有することを特徴とする半導体発光素
子。 - 【請求項２】 前記III族元素を含む前記II-VI族半導体
領域は、ｐ型II-VI族半導体領域にIII族元素が拡散して
高抵抗化した領域であることを特徴とする請求項１に記
載の半導体発光素子。 - 【請求項３】 II-VI族半導体層を有し、該II-VI族半導
体層の少なくとも一部にIII族元素を拡散させ高抵抗化
させたことを特徴とする半導体発光素子。 - 【請求項４】 基板上に、ｎ型クラッド層、活性層、ｐ
型クラッド層、およびｐ型II-VI族半導体からなるｐ型
コンタクト層がこの順に設けられ、前記ｐ型コンタクト
層中に、III族元素が拡散して高抵抗化した領域が形成
されたことを特徴とする半導体発光素子。 - 【請求項５】 II-VI族半導体層と、これに隣接して配
置されたIII-Ｖ族半導体層とを有し、前記II-VI族半導
体層中に、前記III-Ｖ族半導体層からIII族元素が拡散
して高抵抗化した領域が形成されたことを特徴とする半
導体発光素子。 - 【請求項６】 第１の伝導型のIII-Ｖ族半導体からなる
基板上に、これに隣接して配置された第１の伝導型のII
-VI族半導体層からなる第１クラッド層と、II-VI族半導
体層からなる活性層と、第２の伝導型のII-VI族半導体
層からなる第２クラッド層とがこの順に形成され、前記
第１クラッド層中に、前記基板からIII族元素が拡散し
て高抵抗化した領域が形成されたことを特徴とする半導
体発光素子。 - 【請求項７】 III-Ｖ族半導体からなる基板上に、III-
Ｖ族半導体からなるクラッド層および活性層を含むIII-
Ｖ発光層と、該III-Ｖ発光層上の所定の領域に配置され
たII-VI族半導体層とがこの順に形成され、該II-VI族半
導体層中に、前記III-Ｖ発光層からIII族元素が拡散し
て高抵抗化した領域が形成されたことを特徴とする半導
体発光素子。 - 【請求項８】 III-Ｖ族半導体からなる基板と、該基板
上の所定の領域に形成され、III-Ｖ族半導体からなるク
ラッド層および活性層を含むIII-Ｖ発光層と、前記基板
上および前記III-Ｖ発光層上に形成されたII-VI族半導
体層とを有し、前記II-VI族半導体層のうち前記基板に
隣接した領域中に、前記基板からIII族元素が拡散して
高抵抗化した領域が形成されたことを特徴とする半導体
発光素子。 - 【請求項９】 活性層を含む光導波路層と、該光導波路
層に電流を流す経路となる通電領域と、該通電領域の周
囲に配置された電流阻止領域とを備え、前記電流阻止領
域は、ｐ型II-VI族半導体領域と、これに隣接して配置
されたIII族元素を含むｎ型II-VI族半導体領域とを有す
ることを特徴とする半導体発光素子。 - 【請求項１０】 活性層を含む光導波路層と、該光導波
路層に電流を流す経路となる通電領域と、該通電領域の
周囲に配置され前記通電領域よりも高抵抗の電流阻止領
域とを備え、前記通電領域は、II-VI族半導体領域にIII
族元素が拡散して得られたｎ型II-VI族半導体領域から
なることを特徴とする半導体発光素子。 - 【請求項１１】 ｐ型III-Ｖ族半導体からなる基板上
に、これに隣接して配置されたｐ型II-VI族半導体層か
らなるｐ型クラッド層と、II-VI族半導体層からなる活
性層と、ｎ型II-VI族半導体層からなるｎ型クラッド層
とがこの順に形成され、前記ｐ型クラッド層中に、前記
基板からIII族元素が拡散してなるｎ型半導体領域が形
成されたことを特徴とする半導体発光素子。 - 【請求項１２】 ｎ型のIII-Ｖ族半導体からなる基板上
に、該基板に隣接して配置されたII-VI族半導体層から
なる電流狭窄層と、ｎ型II-VI族半導体層からなるｎ型
クラッド層と、II-VI族半導体層からなる活性層と、ｐ
型II-VI族半導体層からなるｐ型クラッド層とがこの順
に形成され、前記電流狭窄層中に、前記基板からIII族
元素が拡散してなるｎ型半導体領域が形成されたことを
特徴とする半導体発光素子。 - 【請求項１３】 ｐ型のIII-Ｖ族半導体からなる基板
と、該基板上に形成され、III-Ｖ族半導体からなるクラ
ッド層および活性層を含むIII-Ｖ発光層と、該III-Ｖ発
光層上の所定の領域に隣接して形成されたｐ型II-VI族
半導体層とを有し、前記ｐ型II-VI族半導体層中に、前
記III-Ｖ発光層からIII族元素が拡散してなるｎ型半導
体領域が形成されたことを特徴とする半導体発光素子。 - 【請求項１４】 ｎ型III-Ｖ族半導体からなる基板上の
所定の領域に、ｎ型III-Ｖ族半導体からなるｎ型クラッ
ド層と、III-Ｖ族半導体からなる活性層と、ｐ型III-Ｖ
族半導体からなるｐ型クラッド層とがこの順に形成さ
れ、前記基板上および前記ｐ型クラッド層上にｐ型II-V
I族半導体層が形成され、前記ｐ型II-VI族半導体層のう
ち前記基板に隣接した領域中に、前記基板から拡散した
III族元素を含むｎ型半導体領域が形成されたことを特
徴とする半導体発光素子。 - 【請求項１５】 ｐ型III-Ｖ族半導体からなる基板上の
所定の領域に、ｐ型III-Ｖ族半導体からなるｐ型クラッ
ド層と、III-Ｖ族半導体からなる活性層と、ｎ型III-Ｖ
族半導体からなるｎ型クラッド層とがこの順に形成さ
れ、前記基板上および前記ｎ型クラッド層上にII-VI族
半導体層を有し、前記II-VI族半導体層のうち前記ｎ型
クラッド層に隣接した領域中に、前記ｎ型クラッド層か
ら拡散したIII族元素を含むｎ型半導体領域が形成され
たことを特徴とする半導体発光素子。 - 【請求項１６】 端面発光型の半導体発光素子であっ
て、ストライプ状に形成されたII-VI族半導体からなる
活性層を有し、該活性層のストライプ方向の両端部を除
く部分にIII族元素が導入されたことを特徴とする半導
体発光素子。 - 【請求項１７】 前記活性層中の前記III族元素が導入
された領域は、ｎ型II-VI族半導体からなることを特徴
とする請求項１６に記載の半導体発光素子。 - 【請求項１８】 活性層を含む光導波路層と、該光導波
路層に電流を流す経路となる通電領域と、該通電領域の
周囲に配置され前記通電領域よりも高抵抗の電流阻止領
域とを備え、II-VI族半導体層を有する半導体発光素子
であって、該II-VI族半導体層は、III族元素を含まない
第一の領域と、III族元素を含み該第一の領域より高抵
抗の第二の領域とからなり、前記第二の領域の少なくと
も一部が前記電流阻止領域に含まれていることを特徴と
する半導体発光素子。 - 【請求項１９】 前記III-Ｖ族半導体層が組成の異なる
第１領域と第２領域とからなり、該第２領域を構成する
材料に比べ該第１領域を構成する材料の方がＶ族元素が
脱離しやすく、第１領域に隣接した前記II-VI族半導体
層に前記III族元素を拡散させ、第２領域に隣接した前
記II-VI族半導体層には前記III族元素を実質的に拡散さ
せないことを特徴とする請求項５に記載の半導体発光素
子。 - 【請求項２０】 前記第１領域が厚さ１原子層以上のＩ
ｎを含むIII-Ｖ族半導体層からなることを特徴とする請
求項１９に記載の半導体発光素子。 - 【請求項２１】 前記第２領域が厚さ１原子層以上のＩ
ｎを含まないIII-Ｖ族半導体層からなることを特徴とす
る請求項１９または２０に記載の半導体発光素子。 - 【請求項２２】 前記第２領域が厚さ１原子層以上のＳ
ｂを含むIII-Ｖ族半導体層からなることを特徴とする請
求項１９乃至２１いずれかに記載の半導体発光素子。 - 【請求項２３】 前記II-VI族半導体層は、１種類以上
のII族元素および１種類のVI族元素から構成された第１
のII-VI族半導体層と、１種類以上のII族元素および２
種類以上のVI族元素から構成された第２のII-VI族半導
体層とを含む多層構造を有し、前記III族元素を、該第
１のII-VI族半導体層を介して該第１のII-VI族半導体層
および該第２のII-VI族半導体層に拡散させたことを特
徴とする請求項５に記載の半導体発光素子。 - 【請求項２４】 前記II-VI族半導体層がＴｅを含む混
晶からなることを特徴とする請求項１乃至８のいずれか
に記載の半導体発光素子。 - 【請求項２５】 前記II-VI族半導体層がＴｅを含まず
Ｏ、Ｓ、Ｓｅのいずれかを含む混晶からなることを特徴
とする請求項９乃至１５のいずれかに記載の半導体発光
素子。 - 【請求項２６】 前記III族元素が、Ｂ、Ａｌ、Ｇａ、
Ｉｎ、Ｔｌのいずれかであることを特徴とする請求項１
乃至２５のいずれかに記載の半導体発光素子。 - 【請求項２７】 前記III族元素が、Ｉｎであることを
特徴とする請求項１乃至２６のいずれかに記載の半導体
発光素子。 - 【請求項２８】 III-Ｖ族半導体層上にIII-Ｖ族半導体
からなる第１領域と、第１領域を構成する材料に比べＶ
族元素が脱離しにくいIII-Ｖ族半導体からなる界面保護
層とを結晶成長する第１の工程と、 前記第１領域と前記界面保護層の表面に酸化膜を形成す
る第２の工程と、 前記第１領域と前記界面保護層とをＶ族雰囲気中で加熱
して前記酸化膜を除去し、第１領域の表面をIII族過剰
にし界面保護層表面をＶ族安定化面にする第３の工程
と、 前記第１領域と前記界面保護層上にII-VI族半導体層を
結晶成長し、前記第１領域に隣接したII-VI族半導体層
中に第１領域を構成する１種類以上のIII族元素を拡散
させて拡散領域を形成する第４の工程とを含むことを特
徴とする半導体発光素子の製造方法。 - 【請求項２９】 III-Ｖ族半導体層上の所定の領域にII
-VI族半導体からなる界面保護層を形成する第１の工程
と、 前記III-Ｖ族半導体層と前記界面保護層の表面に酸化膜
を形成する第２の工程と、 前記III-Ｖ族半導体層と前記界面保護層とを加熱して前
記酸化膜を除去し、第１領域の表面をIII族過剰にする
第３の工程と、 前記III-Ｖ族半導体層と前記界面保護層上にII-VI族半
導体層を結晶成長し、前記III-Ｖ族半導体層に隣接した
前記II-VI族半導体層中にIII-Ｖ族半導体層を構成する
１種類以上のIII族元素を拡散させて拡散領域を形成す
る第４の工程とを含むことを特徴とする半導体発光素子
の製造方法。 - 【請求項３０】 任意の穴を形成したマスクを前記III-
Ｖ族半導体層上に設置し、マスク上より材料を照射する
ことにより界面保護層を形成すると同時にマスクによる
材料照射の影になる部分を第１領域のIII族過剰な表面
として形成する第１工程と、前記III-Ｖ族半導体層と前
記界面保護層上にII-VI族半導体層を結晶成長し、前記I
II-Ｖ族半導体層に隣接した前記II-VI族半導体層中にII
I-Ｖ族半導体層を構成する１種類以上のIII族元素を拡
散させて拡散領域を形成する第２の工程とを含むことを
特徴とする半導体発光素子の製造方法。 - 【請求項３１】 III-Ｖ族半導体からなる基板上に結晶
成長したIII-Ｖ族半導体層の所定の領域に真空中で電子
ビームを照射し、前記III-Ｖ族半導体層表面の電子ビー
ムを照射した領域からＶ族元素を脱離させ、III族元素
過剰表面を形成する第１の工程と、 前記III-Ｖ族半導体層上にII-VI族半導体層を結晶成長
し、前記電子ビームを照射した領域のIII-Ｖ族半導体層
に隣接した前記II-VI族半導体層中にIII-Ｖ族半導体層
を構成する１種類以上のIII族元素を拡散させて拡散領
域を形成する第２の工程とを含むことを特徴とする半導
体発光素子の製造方法。 - 【請求項３２】 III-Ｖ族半導体からなる基板上に結晶
成長したIII-Ｖ族半導体層表面に酸化膜を形成する第１
の工程と、 真空中で、前記III-Ｖ族半導体層の所定の領域に電子ビ
ームを照射しながら前記III-Ｖ族半導体層を加熱して酸
化膜を除去し、前記III-Ｖ族半導体層表面の電子ビーム
を照射した領域からＶ族元素を脱離させ、III族元素過
剰表面を形成する第２の工程と、 前記III-Ｖ族半導体層上にII-VI族半導体層を結晶成長
し、前記電子ビームを照射した領域のIII-Ｖ族半導体層
に隣接した前記II-VI族半導体層中にIII-Ｖ族半導体層
を構成する１種類以上のIII族元素を拡散させて拡散領
域を形成する第３の工程とを含むことを特徴とする半導
体発光素子の製造方法。
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| JP23439098A JP3241326B2 (ja) | 1998-08-20 | 1998-08-20 | 半導体発光素子およびその製造方法 |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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- 1998-08-20 JP JP23439098A patent/JP3241326B2/ja not_active Expired - Fee Related
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|---|
| １９９７年（平成９年）秋季第５８回応用物理学会学術講演会講演予稿集第３分冊２ｐ−ＺＣ−１６ ｐ．１０８０ |
| Ｊ．Ｃｒｙｓｔａｌ Ｇｒｏｗｔｈ １８４／１８５（１９９８）ｐ．４７０−４７４ |
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