JP6224514B2 - 半導体装置 - Google Patents
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Description
以下、図面を参照しながら本実施の形態の半導体レーザ(半導体装置)について詳細に説明する。図1は、本実施の形態の半導体レーザの構成を示す断面図である。
図1に示すように、本実施の形態の半導体レーザは、基板としてn型基板NSを用い、その上に順次積層された、複数の窒化物半導体層を有する。具体的には、n型基板NS上に、n型クラッド層NCLD、n型光ガイド層NLG、活性層MQW、p型光ガイド層PLG、p型障壁層PBA、p型キャップ層PCAP、p型再成長層PRG、p型クラッド層PCLDおよびp型コンタクト層PCNTが下から順に配置されている。このように、本実施の形態の半導体レーザは、活性層MQWが上層および下層に配置された逆導電型の窒化物半導体により挟まれた構造を有している。
次いで、図2〜図12を参照しながら、本実施の形態の半導体レーザの製造方法を説明するとともに、当該半導体レーザの構成をより明確にする。図2〜図12は、本実施の形態の半導体レーザの製造工程を示す断面図または平面図である。
以下、図面を参照しながら本実施の形態の半導体レーザ(半導体装置)について詳細に説明する。図15は、本実施の形態の半導体レーザの構成を示す断面図である。なお、実施の形態1の場合と同様の箇所には同一の符号を付し、その詳細な説明を省略する。
図15に示すように、本実施の形態の半導体レーザは、基板としてn型基板NSを用い、その上に順次積層された、複数の窒化物半導体層を有する。具体的には、実施の形態1の場合と同様に、n型基板NS上に、n型クラッド層NCLD、n型光ガイド層NLGおよび活性層MQWが下から順に配置されている。これらの層の構成材料としては、実施の形態1と同様の材料を用いることができる。
次いで、図16〜図19を参照しながら、本実施の形態の半導体レーザの製造方法を説明するとともに、当該半導体レーザの構成をより明確にする。図16〜図19は、本実施の形態の半導体レーザの製造工程を示す断面図である。
以下、図面を参照しながら本実施の形態の半導体レーザ(半導体装置)について詳細に説明する。図21は、本実施の形態の半導体レーザの構成を示す断面図である。なお、実施の形態1の場合と同様の箇所には同一の符号を付し、その詳細な説明を省略する。
図21に示すように、本実施の形態の半導体レーザは、実施の形態1や2で説明したリッジ構造の半導体レーザではなく、プレーナ構造の半導体レーザである。以下に詳細に説明する。
次いで、図22〜図24を参照しながら、本実施の形態の半導体レーザの製造方法を説明するとともに、当該半導体レーザの構成をより明確にする。図22〜図24は、本実施の形態の半導体レーザの製造工程を示す断面図である。
上記実施の形態において説明した半導体レーザの適用範囲に制限はないが、例えば、光ディスク装置に適用することができる。光ディスク装置は、CD(compact disc)やDVD(digital versatile disc)などの光ディスクから情報を読み取る装置である。光ディスクに記録されている信号の読み出し動作は、光ピックアップで行われる。光ピックアップは、光ディスクのデータの読み出しを行うための光源および受光部を有する。この光ピックアップの光源として、半導体レーザを用いることができる。この半導体レーザを光源として用いる際、光ディスクにより反射されて半導体レーザに戻る光、いわゆる戻り光が問題となる。即ち、この戻り光が、半導体レーザ内の発振状態に擾乱を与えて雑音を発生し、データの読み出しエラーの原因となる。そこで、光ディスク装置に用いられる光ピックアップの光源として、上記実施の形態において説明した半導体レーザを用いることで、セルフパルセーション(自励発振)動作により戻り光誘起雑音を低減することができる。即ち、セルフパルセーション動作により、レーザ光の可干渉性を低下させることで、戻り光による半導体レーザの擾乱を抑え、光ディスクのデータの読み出しを精度良く行うことができる。
第1III-V族化合物半導体層と、
前記第1III-V族化合物半導体層の上方に配置された第2III-V族化合物半導体層と、
前記第2III-V族化合物半導体層の上方であって前記第2III-V族化合物半導体層の形成領域の一部に配置された第3III-V族化合物半導体層と、
前記第3III-V族化合物半導体層と前記第2III-V族化合物半導体層との間であって、前記第3III-V族化合物半導体層と前記第2III-V族化合物半導体層との重なり領域に、部分的に配置された第4III-V族化合物半導体層と、
を有し、
前記第1III-V族化合物半導体層は、前記第2III-V族化合物半導体層よりバンドギャップが大きく、第1導電型であり、
前記第3III-V族化合物半導体層は、前記第2III-V族化合物半導体層よりバンドギャップが大きく、前記第1導電型と逆導電型の第2導電型であり、
前記第4III-V族化合物半導体層は、前記第3III-V族化合物半導体層よりバンドギャップが大きい、半導体装置。
第1III-V族化合物半導体層と、
前記第1III-V族化合物半導体層の上方に配置された第2III-V族化合物半導体層と、
前記第2III-V族化合物半導体層の上方に配置された第3III-V族化合物半導体層と、
前記第3III-V族化合物半導体層と前記第2III-V族化合物半導体層との間に配置され、第4III-V族化合物半導体層よりなる第1膜および第2膜と、
を有し、
前記第1膜は、第1領域に、部分的に配置され、前記第2膜は、前記第1領域の両側に位置する第2領域に配置され、
前記第1III-V族化合物半導体層は、前記第2III-V族化合物半導体層よりバンドギャップが大きく、第1導電型であり、
前記第3III-V族化合物半導体層は、前記第2III-V族化合物半導体層よりバンドギャップが大きく、前記第1導電型と逆導電型の第2導電型であり、
前記第4III-V族化合物半導体層は、前記第3III-V族化合物半導体層よりバンドギャップが大きい、半導体装置。
2A 領域
BL 電流ブロック層
CBL 電流ブロック層
HM1 ハードマスク
HM2 ハードマスク
IL 絶縁層
MQW 活性層
NCLD n型クラッド層
NEL n側電極
NLG n型光ガイド層
NS n型基板
PBA p型障壁層
PCAP p型キャップ層
PCLD p型クラッド層
PCNT p型コンタクト層
PEL p側電極
PLG p型光ガイド層
PR フォトレジスト膜
PRG p型再成長層
SA 可飽和吸収領域
Claims (8)
- 第1窒化物半導体層と、
前記第1窒化物半導体層の上方に配置された第2窒化物半導体層と、
前記第2窒化物半導体層の上方であって前記第2窒化物半導体層の形成領域の一部上に第1方向に延在するストライプ状に配置された第3窒化物半導体層と、
前記第3窒化物半導体層と前記第2窒化物半導体層との間であって、前記第3窒化物半導体層と前記第2窒化物半導体層との重なり領域内に、部分的に配置された第4窒化物半導体層と、
を有し、
前記第1窒化物半導体層は、前記第2窒化物半導体層よりバンドギャップが大きく、第1導電型であり、
前記第3窒化物半導体層は、前記第2窒化物半導体層よりバンドギャップが大きく、前記第1導電型と逆導電型の第2導電型であり、
前記第4窒化物半導体層は、前記第3窒化物半導体層よりバンドギャップが大きく、
前記第4窒化物半導体層は、第1パターン群および第2パターン群を有し、
前記第1パターン群は、前記第1方向に一定の間隔を置いて配置された複数のパターンを有し、
前記第2パターン群は、前記第1方向に一定の間隔を置いて配置された複数のパターンを有する、半導体装置。 - 請求項1記載の半導体装置において、
前記第2窒化物半導体層と前記第4窒化物半導体層との間に配置された第5窒化物半導体層を有し、
前記第4窒化物半導体層は、前記第5窒化物半導体層上に配置されている、半導体装置。 - 請求項2記載の半導体装置において、
前記第5窒化物半導体層より下に、第6窒化物半導体層が配置されている、半導体装置。 - 請求項1記載の半導体装置において、
前記第4窒化物半導体層と前記第3窒化物半導体層との間に配置された第7窒化物半導体層を有し、
前記第3窒化物半導体層は、前記第7窒化物半導体層上に配置されている、半導体装置。 - 請求項1記載の半導体装置において、
前記第4窒化物半導体層の平面形状は、円形または四角形である、半導体装置。 - 請求項1記載の半導体装置において、
前記第1窒化物半導体層は、n型不純物が導入された窒化アルミニウム・ガリウム層であり、
前記第2窒化物半導体層は、インジウム組成の異なる第1窒化インジウム・ガリウム層と第2窒化インジウム・ガリウム層とを交互に積層した積層体であり、
前記第3窒化物半導体層は、p型不純物が導入された窒化アルミニウム・ガリウム層であり、
前記第4窒化物半導体層は、窒化アルミニウム層またはp型不純物が導入された窒化アルミニウム・ガリウム層である、半導体装置。 - 第1窒化物半導体層と、
前記第1窒化物半導体層の上方に配置された第2窒化物半導体層と、
前記第2窒化物半導体層の上方であって前記第2窒化物半導体層の形成領域の一部上に第1方向に延在するストライプ状に配置された第3窒化物半導体層と、
前記第3窒化物半導体層と前記第2窒化物半導体層との間であって、前記第3窒化物半導体層と前記第2窒化物半導体層との重なり領域内に、部分的に配置された第4窒化物半導体層と、
を有し、
前記第1窒化物半導体層は、前記第2窒化物半導体層よりバンドギャップが大きく、第1導電型であり、
前記第3窒化物半導体層は、前記第2窒化物半導体層よりバンドギャップが大きく、前記第1導電型と逆導電型の第2導電型であり、
前記第4窒化物半導体層は、前記第3窒化物半導体層よりバンドギャップが大きく、
前記第4窒化物半導体層は、第1パターン群および第2パターン群を有し、
前記第1パターン群は、前記第1方向に一定の間隔を置いて配置された複数のパターンを有し、
前記第2パターン群は、前記第1方向に一定の間隔を置いて配置された複数のパターンを有し、
前記第4窒化物半導体層は、前記重なり領域の両側にも配置されている、半導体装置。 - 請求項7記載の半導体装置において、
前記第1窒化物半導体層は、n型不純物が導入された窒化アルミニウム・ガリウム層であり、
前記第2窒化物半導体層は、インジウム組成の異なる第1窒化インジウム・ガリウム層と第2窒化インジウム・ガリウム層とを交互に積層した積層体であり、
前記第3窒化物半導体層は、p型不純物が導入された窒化アルミニウム・ガリウム層であり、
前記第4窒化物半導体層は、窒化アルミニウム層またはp型不純物が導入された窒化アルミニウム・ガリウム層である、半導体装置。
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