(57)【要約】【課題】  ＧａＩｎＮ混晶層などのインジウム含有層に含まれるインジウム組成比を大きくすると共に結晶品質を高めることができ、特性を向上させることができる半導体素子を提供する。【解決手段】  基板１０の一面側に、低温バッファ層１１，第１中間層２１，極性反転層２０，第２中間層２２，ｎ側コンタクト層３１，ｎ型クラッド層３２，第１ガイド層３３，活性層３４，第２ガイド層３５，ｐ型クラッド層３６およびｐ側コンタクト層３７が順に積層されている。極性反転層２０は、例えばＧａＮにより構成され、不純物としてマグネシウム（Ｍｇ）を含み極性がＧａ極性からＮ極性に反転されている。第２中間層２２より上部（ｐ側コンタクト層３７まで）がＮ極性となり、活性層３４は、Ｇａ極性の層上に形成された場合に比べて、インジウム組成比が高く結晶品質の高いものとなる。【選択図】  図１
2006135001.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板と、
前記基板の一面側に設けられると共に３Ｂ族元素のうちの少なくともガリウム（Ｇａ）と５Ｂ族のうちの少なくとも窒素（Ｎ）とを含む窒化物系ＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体により構成され、不純物としてマグネシウム（Ｍｇ）を含み極性が反転してなる極性反転層と、
前記極性反転層の前記基板と反対側に設けられると共に３Ｂ族のうちの少なくともインジウム（Ｉｎ）と５Ｂ族のうちの少なくとも窒素（Ｎ）とを含む窒化物系ＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体よりなるインジウム含有層と
を備えたことを特徴とする半導体素子。
【請求項２】
前記インジウム含有層に含まれるインジウム組成比は１０％以上である
ことを特徴とする請求項１記載の半導体素子。
【請求項３】
前記インジウム含有層はＧａＩｎＮ混晶により構成されている
ことを特徴とする請求項１記載の半導体素子。
【請求項４】
前記極性反転層は、ＧａＮにより構成されている
ことを特徴とする請求項１記載の半導体素子。
【請求項５】
前記極性反転層は、ＡｌＧａＮ混晶により構成されている
ことを特徴とする請求項１記載の半導体素子。
【請求項６】
前記基板はサファイア（Ａｌ2 Ｏ3 ），ＳｉＣまたはＧａＮにより構成されている
ことを特徴とする請求項１記載の半導体素子。
【請求項７】
基板の一面側に、３Ｂ族元素のうちの少なくともガリウム（Ｇａ）と５Ｂ族のうちの少なくとも窒素（Ｎ）とを含む窒化物系ＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体に不純物としてマグネシウム（Ｍｇ）を添加して極性を反転させることにより極性反転層を形成する工程と、
前記極性反転層の前記基板と反対側に、３Ｂ族のうちの少なくともインジウム（Ｉｎ）と５Ｂ族のうちの少なくとも窒素（Ｎ）とを含む窒化物系ＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体よりなるインジウム含有層を形成する工程と
を含むことを特徴とする半導体素子の製造方法。
【請求項８】
前記インジウム含有層に含まれるインジウム組成比を１０％以上とする
ことを特徴とする請求項７記載の半導体素子の製造方法。
【請求項９】
前記インジウム含有層をＧａＩｎＮ混晶により構成する
ことを特徴とする請求項７記載の半導体素子の製造方法。
【請求項１０】
前記極性反転層を、ＧａＮにより構成する
ことを特徴とする請求項７記載の半導体素子の製造方法。
【請求項１１】
前記極性反転層を、ＡｌＧａＮ混晶により構成する
ことを特徴とする請求項７記載の半導体素子の製造方法。
【請求項１２】
前記基板としてサファイア（Ａｌ2 Ｏ3 ），ＳｉＣまたはＧａＮにより構成されたものを用いる
ことを特徴とする請求項７記載の半導体素子の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＧａＩｎＮ混晶などよりなるインジウム（Ｉｎ）含有層を有する半導体素子およびその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
ＧａＩｎＮ混晶は、直接遷移の半導体材料であると共に、禁制帯幅が０．８〜３．２ｅＶにわたっているという特徴を有している。したがって、ＧａＩｎＮ混晶は、発光波長λ＝３６０〜１５５０ｎｍの発光素子の構成材料として注目されており、既に、青色および緑色の発光ダイオード（ＬＥＤ；Light Emitting Diode）、紫外および青色の半導体レーザ（ＬＤ；Laser Diode ）が実用化されている。現在は、これらの発光素子の発光波長を広げることを目的として研究開発が行われているが、より長い発光波長のＬＥＤやＬＤを実現するためには、より高いインジウム組成比を有するＧａＩｎＮ混晶半導体が必要である。なお、従来、ＬＥＤでは、発光波長５００ｎｍ以上の緑色ＬＥＤより長波長領域においては発光効率の低下が顕著であり、このときのインジウム組成比は２０％以上に相当する。また、ＬＤでは、４６０ｎｍ以上の長い発振波長のものは研究レベルでも実現されておらず、このときのインジウム組成比は１６％程度である。
【特許文献１】特開２００１−１４８５３２号公報
【特許文献２】特開２００１−２６７６９２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、高インジウム組成比のＧａＩｎＮ混晶層をＭＯＣＶＤ（Metal Organic Chemical Vapor Deposition ；有機金属気相成長）法またはＭＢＥ（Molecular Beam Epitaxy；分子線エピタキシ）法で成長させると、その光学的特性は、インジウム組成比が大きくなるに従い、急激に低下する。なぜなら、ＧａＩｎＮ混晶のインジウム組成比を大きくするには、成長温度を下げることにより、蒸発しやすいインジウムを高効率で結晶に取り込むことが有効であるが、成長温度を下げると同時に、結晶中に非発光のインジウム金属やインジウムリッチＧａＩｎＮ混晶が形成され、発光効率が極端に低下してしまうからである。この問題を解決するには、より高い成長温度を維持しながら、インジウムの取り込み効率を上げることのできる結晶成長技術を確立することが求められている。
【０００４】
ちなみに、例えば特許文献１では、ｐ側電極直下のｐ型ＧａＮよりなるコンタクト層の途中にマグネシウム（Ｍｇ）を添加することにより、ＧａＮ結晶の極性をＧａ極性からＮ極性に反転し、これによりｐ側電極とコンタクト層との接触抵抗を低減するようにしている。また、例えば特許文献２には、転位を低減するため、凹凸パターンを有する下地をＧａＮ層により被覆して平坦化する場合において、ＧａＮ層にマグネシウム（Ｍｇ）を添加することにより横方向成長速度を大きくし、短時間に平坦化することが記載されている。
【０００５】
本発明はかかる問題点に鑑みてなされたもので、その目的は、ＧａＩｎＮ混晶層などのインジウム含有層に含まれるインジウム組成比を大きくすると共に結晶品質を高めることができ、特性を向上させることができる半導体素子、および、高い成長温度を維持しながらインジウム含有層へのインジウムの取り込み効率を上げることのできる半導体素子の製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明による半導体素子は、基板と、基板の一面側に設けられると共に３Ｂ族元素のうちの少なくともガリウム（Ｇａ）と５Ｂ族のうちの少なくとも窒素（Ｎ）とを含む窒化物系ＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体により構成され、不純物としてマグネシウム（Ｍｇ）を含み極性が反転してなる極性反転層と、極性反転層の基板と反対側に設けられると共に３Ｂ族のうちの少なくともインジウム（Ｉｎ）と５Ｂ族のうちの少なくとも窒素（Ｎ）とを含む窒化物系ＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体よりなるインジウム含有層とを備えたものである。
【０００７】
本発明による半導体素子の製造方法は、基板の一面側に、３Ｂ族元素のうちの少なくともガリウム（Ｇａ）と５Ｂ族のうちの少なくとも窒素（Ｎ）とを含む窒化物系ＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体に不純物としてマグネシウム（Ｍｇ）を添加して極性を反転させることにより極性反転層を形成する工程と、極性反転層の基板と反対側に、３Ｂ族のうちの少なくともインジウム（Ｉｎ）と５Ｂ族のうちの少なくとも窒素（Ｎ）とを含む窒化物系ＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体よりなるインジウム含有層を形成する工程とを含むようにしたものである。
【発明の効果】
【０００８】
本発明の半導体素子によれば、不純物としてマグネシウム（Ｍｇ）を含み極性がＧａ極性からＮ極性に反転した極性反転層を設けるようにしたので、極性反転層より上部（すなわち、極性反転層の基板とは反対側）の層をＮ極性とすることができる。よって、インジウム含有層を、Ｇａ極性の層上に形成された場合に比べて、インジウム組成比が高く結晶品質の高いものとすることができ、このインジウム含有層をＬＤの活性層またはＬＥＤの発光層として用いることにより、緑色や赤色のＬＥＤ，緑色ＬＤなど、より長波長で発光する高性能な発光素子を実現することができる。
【０００９】
本発明の半導体素子の製造方法によれば、不純物としてマグネシウム（Ｍｇ）を含み極性がＧａ極性からＮ極性に反転した極性反転層を設けるようにしたので、極性反転層より上部の層をＮ極性で成長させることができる。よって、従来のようにＧａ極性の層上にインジウム含有層を形成する場合に比べて、インジウムの取り込み効率を高めることができる。その結果、インジウム含有層を成長させる際の基板の温度（成長温度）を高くしても、インジウムの取り込み効率を高くすることができる。
【００１０】
本発明の半導体素子、または本発明の半導体素子の製造方法は、特に、インジウム含有層に含まれるインジウム組成比が１０％以上である場合に好適である。なお、インジウム含有層に含まれるインジウム組成比が１０％またはそれ未満と低い場合には、Ｇａ極性の層上に形成されたインジウム含有層を活性層として用いた場合でも、問題ない発光特性が得られる。
【００１１】
特に、極性反転層をＡｌＧａＮ混晶により構成すれば、極性反転層に含まれるマグネシウム濃度を低くしても極性反転を起こさせることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。
【００１３】
図１は、本発明の一実施の形態に係る半導体レーザの断面構成を表すものである。この半導体レーザは、例えば、基板１０の一面側に、低温バッファ層１１，第１中間層２１，極性反転層２０，第２中間層２２，ｎ側コンタクト層３１，ｎ型クラッド層３２，第１ガイド層３３，活性層３４，第２ガイド層３５，ｐ型クラッド層３６およびｐ側コンタクト層３７が順に積層された構成を有している。基板１０は、例えば積層方向の厚さ（以下、単に厚さという。）が８０μｍのサファイア（Ａｌ2 Ｏ3 ）により構成され、低温バッファ層１１ないしｐ側コンタクト層３７は、基板１０のｃ面に形成されている。
【００１４】
低温バッファ層１１は、例えば、厚みが３０ｎｍ程度であり、ＧａＮにより構成されている。
【００１５】
第１中間層２１は、例えば、ＧａＮにより構成されている。第１中間層２１の厚みは、例えば２μｍ程度であることが好ましい。この程度の厚みで貫通転位密度が安定するからである。
【００１６】
極性反転層２０は、例えば、厚みが１００ｎｍないし１μｍ程度であり、短周期型周期律表における３Ｂ族元素のうちの少なくともガリウム（Ｇａ）と短周期型周期律表における５Ｂ族元素のうちの少なくとも窒素（Ｎ）とを含む窒化物系ＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体、具体的には、ＧａＮにより構成されている。
【００１７】
また、極性反転層２０は、不純物としてマグネシウム（Ｍｇ）を含み極性がＧａ極性からＮ極性に反転している。これにより、この半導体レーザでは、第２中間層２２よりも上部（ｐ側コンタクト層３７まで）をＮ極性とし、活性層３４のインジウム組成比を高めると共に結晶品質を向上させることができるようになっている。極性反転層２０に含まれるマグネシウム濃度は、例えば１×１０19ｃｍ-3ないし１×１０21ｃｍ-3であることが好ましい。
【００１８】
第２中間層２２は、例えば、厚さが１００ｎｍであり、ＧａＮにより構成されている。
【００１９】
ｎ側コンタクト層３１は、例えば、厚さが５μｍであり、ｎ型不純物としてケイ素（Ｓｉ）を添加したｎ型ＧａＮにより構成されている。ｎ型クラッド層３２は、例えば、厚さが１．３μｍであり、ｎ型不純物としてケイ素を添加したｎ型ＡｌＧａＮ混晶により構成されている。第１ガイド層３３は、例えば、厚さが５０ｎｍであり、ＧａＮにより構成されている。
【００２０】
活性層３４は、例えば、厚さが３０ｎｍ程度であり、全体としてＧａＩｎＮ混晶により構成されている。すなわち、活性層３４は、インジウム含有層となっている。具体的には、活性層３４は、例えば、組成の異なるＧａx Ｉｎ1-x Ｎ（但し、ｘ≧０）混晶よりなる障壁層と井戸層とを交互に積層した多重量子井戸構造を有している。活性層３４の量子井戸中に含まれるインジウム組成比は例えば１０％以上であることが好ましく、特に緑色など長波長の発光を得るためには例えば２０％以上であることが好ましい。
【００２１】
第２ガイド層３５は、例えば、厚さが５０ｎｍであり、ＧａＮにより構成されている。ｐ型クラッド層３６は、例えば、厚さが０．５μｍであり、ｐ型不純物としてマグネシウムを添加したｐ型ＡｌＧａＮ混晶により構成されている。ｐ側コンタクト層３７は、例えば、厚さが０．１μｍであり、ｐ型不純物としてマグネシウムを添加したｐ型ＧａＮにより構成されている。
【００２２】
ｐ側コンタクト層３７上には、ｐ側電極４１が形成されている。このｐ側電極４１は、例えば、ｐ側コンタクト層３７の側からパラジウム（Ｐｄ），白金（Ｐｔ）および金（Ａｕ）が順次積層された構造を有しており、ｐ側コンタクト層３７と電気的に接続されている。ｐ側電極４１は、また、電流狭窄をするように帯状に延長されており、ｐ側電極４１に対応する活性層３４の領域が発光領域となっている。一方、ｎ側コンタクト層３１上には、ｎ側電極４２が形成されている。ｎ側電極４２は、例えば、チタン（Ｔｉ），白金（Ｐｔ）および金（Ａｕ）が順次積層された構造を有しており、ｎ側コンタクト層３１と電気的に接続されている。
【００２３】
なお、この半導体レーザでは、例えばｐ側電極４１の長さ方向において対向する一対の側面が共振器端面となっており、この一対の共振器端面に図示しない一対の反射鏡膜がそれぞれ形成されている。これら一対の反射鏡膜のうち一方の反射鏡膜の反射率は低くなるように、他方の反射鏡膜の反射率は高くなるようにそれぞれ調整されている。これにより、活性層３４において発生した光は一対の反射鏡膜の間を往復して増幅され、一方の反射鏡膜からレーザビームとして出射するようになっている。
【００２４】
この半導体レーザは、例えば、次のようにして製造することができる。
【００２５】
図２は、その製造方法を工程順に表すものである。まず、図２（Ａ）に示したように、例えば、厚さ４００μｍ程度のサファイアよりなる基板１０を用意し、この基板１０を通常水素中で例えば１０５０℃程度の温度でサーマルクリーニングしたのち、基板１０の例えばｃ面に、例えばＭＯＣＶＤ法により、例えば５００℃程度で、上述した厚みおよび材料よりなる低温バッファ層１１を形成する。
【００２６】
次いで、基板１０の温度を例えば１０００℃に昇温し、同じく図２（Ａ）に示したように、低温バッファ層１２上に、例えばＭＯＣＶＤ法により、上述した厚みおよび材料よりなる第１中間層２１および極性反転層２２を順に形成する。極性反転層２２を成長させる際には、不純物としてマグネシウム（Ｍｇ）を添加することにより、極性をＧａ極性からＮ極性に反転させる。
【００２７】
続いて、同じく図２（Ａ）に示したように、極性反転層２０上に、例えばＭＯＣＶＤ法により、上述した厚みおよび材料よりなる第２中間層２２，ｎ側コンタクト層３１，ｎ型クラッド層３２および第１ガイド層３３を順に成長させる。
【００２８】
そののち、同じく図２（Ａ）に示したように、キャリアガスを水素から窒素に変更し、基板１０の温度を例えば７００℃程度まで下げて、例えばＭＯＣＶＤ法により、組成の異なるＧａＩｎＮ混晶よりなる障壁層および井戸層を交互に成長させることにより、ＧａＩｎＮ混晶よりなる活性層３４を形成する。ここでは、不純物としてマグネシウム（Ｍｇ）を含み極性がＧａ極性からＮ極性に反転した極性反転層２０を設けたので、第２中間層２２より上部（ｐ側コンタクト層３７まで）をＮ極性で成長させることができる。ＧａＩｎＮ混晶よりなる活性層３４を成長する際、Ｇａ極性の層上に形成するよりもＮ極性の層上に形成するほうが、インジウム原子の取り込み効率を上げることが可能である。よって、基板１０の温度（成長温度）を高くしても活性層３４へのインジウムの取り込み効率が高くなる。
【００２９】
これに対して、従来では、前述のようにＧａＩｎＮ混晶よりなる活性層の成長温度を低くすることにより、蒸発しやすいインジウムの取り込み効率を高めるようにしていた。しかし、活性層の成長温度を低くすればするほど、インジウム組成比は高まるが、結晶中に非発光のインジウム金属やインジウムリッチＧａＩｎＮ混晶が形成され、結晶性が低下してしまうという問題が生じていた。
【００３０】
活性層３４を形成したのち、同じく図２（Ａ）に示したように、上述した厚みおよび材料よりなる第２ガイド層３５を形成する。続いて、キャリアガスを窒素から水素に変更し、基板１０の温度を例えば１０００℃程度まで上げて、第２ガイド層３５の上に、例えばＭＯＣＶＤ法により、上述した厚みおよび材料よりなるｐ型クラッド層３６およびｐ側コンタクト層３７を順次成長させる。
【００３１】
ｐ側コンタクト層３７を成長させたのち、例えば、ｐ側コンタクト層３７の上にレジストよりなる図示しないマスクを選択的に形成し、このマスクを利用してｐ側コンタクト層３７，ｐ型クラッド層３６，第２ガイド層３５，活性層３４，第１ガイド層３３，ｎ型クラッド層３２およびｎ側コンタクト層３１の一部を順次エッチングして、図２（Ｂ）に示したように、ｎ側コンタクト層３１を表面に露出させる。続いて、チタン（Ｔｉ），白金（Ｐｔ）および金（Ａｕ）を順次蒸着してｎ側電極４２を形成する。また、パラジウム（Ｐｄ），白金（Ｐｔ）および金（Ａｕ）を順次蒸着してｐ側電極４１を形成する。
【００３２】
ｐ側電極４１を形成したのち、基板１０を例えば８０μｍ程度の厚さとなるように研削する。基板１０を研削したのち、所定の大きさに整え、ｐ側電極４１の長さ方向において対向する一対の共振器端面に図示しない反射鏡膜を形成する。これにより、図１に示した半導体レーザが完成する。
【００３３】
なお、上述の製造方法により実際に基板１０上に極性反転層２０を形成し、第１中間層２１および第２中間層２２の極性をＣＢＥＤ（Convergent Beam Electron Diffraction；収束電子線回折）により調べた。図３（Ａ）は第２中間層２２のＣＢＥＤ結果、図３（Ｂ）は第１中間層２１のＣＢＥＤ結果をそれぞれ表すものであり、図３（Ｃ）は第１中間層２１，極性反転層２０および第２中間層２２の断面のＴＥＭ（Transmission Electron Microscope；透過電子顕微鏡）写真である。図３（Ａ）および図３（Ｂ）から分かるように、第１中間層２１はＧａ極性、第２中間層２３はＮ極性となっており、極性反転層２０の極性がＧａ極性からＮ極性に反転していることが確認された。また、第２中間層２２において、光デバイスの特性を大きく低下させる新たな貫通転位は形成されていなかった。なお、第１中間層２１および第２中間層２２は、図３（Ｃ）に示したように三角形の微小欠陥を有していた。これらの微小欠陥は、第１中間層２１では逆ピラミッド形であるのに対して、第２中間層２２では第１中間層２１とは逆向きのピラミッド形になっていた。このことから、微小欠陥の内部の極性は母相の極性に対して反転していると考えられた。
【００３４】
この半導体レーザでは、ｎ側電極４２とｐ側電極４１との間に所定の電圧が印加されると、活性層３４に電流が注入され、電子−正孔再結合により発光が起こる。この光は、図示しない反射鏡膜により反射され、その間を往復しレーザ発振を生じ、レーザビームとして外部に出射される。ここでは、マグネシウム（Ｍｇ）を含み極性がＧａ極性からＮ極性に反転した極性反転層２０が設けられているので、第２中間層２２より上部（ｐ側コンタクト層３７まで）がＮ極性となっており、ＧａＩｎＮ混晶よりなる活性層３４のインジウム組成比が高くなっている。よって、より長波長の発光が得られる。また、活性層３４が高い成長温度で形成され、結晶品質が良くなっている。よって、特性が向上する。
【００３５】
このように本実施の形態では、不純物としてマグネシウム（Ｍｇ）を含み極性がＧａ極性からＮ極性に反転した極性反転層２０を設けるようにしたので、第２中間層２２より上部（ｐ側コンタクト層３７まで）をＮ極性とすることができる。よって、活性層３４のインジウム組成比を高めると共に結晶品質を向上させることができ、緑色など、より長波長で発光する高性能な半導体レーザを実現することができる。
【００３６】
また、本実施の形態の製造方法では、不純物としてマグネシウム（Ｍｇ）を含み極性がＧａ極性からＮ極性に反転した極性反転層２０を設けるようにしたので、第２中間層２２より上部（ｐ側コンタクト層３７まで）をＮ極性で成長させることができる。よって、従来のようにＧａ極性の層上に形成する場合に比べて、活性層３４へのインジウムの取り込み効率を高めることができる。その結果、活性層３４を成長させる際の基板１０の温度（成長温度）を高くしても、インジウムの取り込み効率を高くすることが可能になる。
【００３７】
また、極性反転層２０を形成する際に、基板１０の面内でマグネシウム濃度を変化させることにより、局所的に極性反転層２０の極性を反転させることも可能である。このように局所的に極性反転させた極性反転層２０の上に素子を形成することにより、活性層３４内に局所的にインジウム組成比の異なる領域を形成することができる。これを応用すれば、例えば、一つの基板１０上にＲＧＢ３色のＬＥＤを作製することなども可能となる。
【００３８】
なお、本実施の形態では基板１０としてサファイア基板を用いる場合について示したが、基板１０はＧａＮ，ＳｉＣ，ＺｎＯまたはＺｒＢ2 など他の材料により構成されたものでもよい。
【００３９】
〔変形例〕
図４は、本発明の変形例に係る半導体レーザの構成を表すものである。この半導体レーザは、極性反転層２０をＡｌＧａＮ混晶により構成することにより極性反転を起こしやすくしたことを除いては、上記実施の形態の半導体レーザと同様である。よって、対応する構成要素には同一の符号を付して説明する。
【００４０】
低温バッファ層１１と極性反転層２０との間には、基板１０側から順に、ＧａＮよりなる第１中間層２３およびＡｌＧａＮ混晶よりなる第２中間層２４が順に積層されている。
【００４１】
極性反転層２０は、上述したようにｐ型ＡｌＧａＮ混晶により構成されている。これにより、この半導体レーザでは、極性反転層２０に含まれるマグネシウム濃度を低くしても極性反転を起こしやすくすることができるようになっている。
【００４２】
極性反転層２０に含まれるアルミニウム（Ａｌ）組成比ｘは、例えば０＜ｘ≦０．２であることが好ましい。極性反転層２０に含まれるマグネシウム濃度は、例えば１×１０19ｃｍ-3ないし１×１０21ｃｍ-3であることが好ましい。
【００４３】
極性反転層２０とｎ側コンタクト層３１との間には、ＡｌＧａＮ混晶よりなる第３中間層２５およびＧａＮよりなる第４中間層２６が順に積層されている。なお、第４中間層２６は必ずしも設けなくてもよく、例えば図５に示したように、第３中間層２５の厚さを大きくして第４中間層２６を設けないようにしてもよい。
【００４４】
この半導体レーザは、上記実施の形態と同様にして製造することができる。また、この半導体レーザの作用は、上記実施の形態と同様である。
【００４５】
以上、実施の形態を挙げて本発明を説明したが、本発明は上記実施の形態に限定されるものではなく、種々変形が可能である。例えば、上記実施の形態において説明した各層の材料および厚さ、または成膜方法および成膜条件などは限定されるものではなく、他の材料および厚さとしてもよく、または他の成膜方法および成膜条件としてもよい。
【００４６】
また、上記実施の形態では、活性層３４をＧａＩｎＮ混晶により構成するようにしたが、３Ｂ族元素のうちの少なくともインジウムと５Ｂ族元素のうちの少なくとも窒素とを含む他の窒化物系ＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体により構成するようにしてもよい。このような窒化物系ＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体としては、ＩｎＮあるいはＡｌＧａＩｎＮ混晶などが挙げられる。
【００４７】
また、上記実施の形態では、半導体レーザの構成を具体的に挙げて説明したが、全ての層を備える必要はなく、また、他の層を更に備えていてもよい。
【００４８】
また、上記実施の形態では半導体レーザを例として説明したが、本発明は、半導体レーザ以外にも、発光ダイオードなどの他の半導体発光素子にも適用可能である。また、本発明により得られた高インジウム組成比のＧａＩｎＮ混晶層をトランジスタのチャネル層などに適用することも可能であり、これにより、高速電子素子を実現することができる。
【産業上の利用可能性】
【００４９】
本発明は、半導体レーザまたは発光ダイオードのみならず、フォトディテクタ（Photo Ditector；ＰＤ）などの他の光素子にも適用可能である。また、ＦＥＴ（Field Effect Transistor ；電界効果トランジスタ）等を含む電子素子にも適用することができる。更に、これらの光素子または電子素子を用いた集積素子に応用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００５０】
【図１】本発明の一実施の形態に係る半導体レーザの構成を表す断面図である。
【図２】図１に示した半導体レーザの製造方法を工程順に表す断面図である。
【図３】図１に示した極性反転部の断面を表す写真である。
【図４】本発明の変形例に係る半導体レーザの構成を表す断面図である。
【図５】本発明の他の変形例に係る半導体レーザの構成を表す断面図である。
【符号の説明】
【００５１】
１０…基板、１１…低温バッファ層、２０…極性反転層、２１，２３…第１中間層、２２，２４…第２中間層、２５…第３中間層、２６…第４中間層、３１…ｎ側コンタクト層、３２…ｎ型クラッド層、３３…第１ガイド層、３４…活性層、３５…第２ガイド層、３６…ｐ型クラッド層、３７…ｐ側コンタクト層、４１…ｐ側電極、４２…ｎ側電極
【図１】
2006135001.tif 000003
【図２】
2006135001.tif 000004
【図３】
2006135001.tif 000005
【図４】
2006135001.tif 000006
【図５】
2006135001.tif 000007