(57)【要約】【課題】動作電流Ｉopの低減が図れ、また長期信頼性の向上が図れる発光素子、発光素子用エピタキシャルウェハおよびその製造方法を提供する。【解決手段】ｎ型基板(1)上に、ｎ型クラッド層(4)、活性層(6)、ｐ型クラッド層(8,10)、およびｐ型コンタクト層(12)を含むエピタキシャル層を有するＡｌＧａＩｎＰ系の発光素子用エピタキシャルウェハであって、前記エピタキシャル層のうち、少なくともｎ型クラッド層(4)、活性層(6)、ｐ型クラッド層(8,10)における酸素濃度が、６.９×１０１６［atoms／cm３］以下である。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ｎ型基板上に、ｎ型クラッド層、活性層、ｐ型クラッド層、およびｐ型コンタクト層を含むエピタキシャル層を有するＡｌＧａＩｎＰ系の発光素子用エピタキシャルウェハであって、
前記エピタキシャル層のうち、少なくとも前記ｎ型クラッド層、前記活性層、前記ｐ型クラッド層における酸素濃度が、６.９×１０１６［atoms／cm３］以下であることを特徴とする発光素子用エピタキシャルウェハ。
【請求項２】
ｎ型基板上に、ｎ型クラッド層、活性層、ｐ型クラッド層、およびｐ型コンタクト層を含むエピタキシャル層を有するＡｌＧａＩｎＰ系の発光素子用エピタキシャルウェハであって、
前記エピタキシャル層の全ての層における酸素濃度が、６.９×１０１６［atoms／cm３］以下であることを特徴とする発光素子用エピタキシャルウェハ。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の発光素子用エピタキシャルウェハを用い、これに電極を形成して作製されたことを特徴とする発光素子。
【請求項４】
ｎ型基板上に、ｎ型クラッド層、活性層、ｐ型クラッド層、およびｐ型コンタクト層を含むエピタキシャル層を有するＡｌＧａＩｎＰ系のレーザーダイオード用エピタキシャルウェハであって、
前記エピタキシャル層のうち、少なくとも前記ｎ型クラッド層、前記活性層、前記ｐ型クラッド層における酸素濃度が、６.９×１０１６［atoms／cm３］以下であることを特徴とするレーザーダイオード用エピタキシャルウェハ。
【請求項５】
ｎ型基板上に、ｎ型クラッド層、活性層、ｐ型クラッド層、およびｐ型コンタクト層を含むエピタキシャル層を有するＡｌＧａＩｎＰ系のレーザーダイオード用エピタキシャルウェハであって、
ＡｌＧａＩｎＰの前記エピタキシャル層の酸素濃度が、６.９×１０１６［atoms／cm３］以下であることを特徴とするレーザーダイオード用エピタキシャルウェハ。
【請求項６】
請求項４又は５に記載のレーザーダイオード用エピタキシャルウェハを用い、これに電極を形成して作製されたことを特徴とするレーザーダイオード。
【請求項７】
加熱したｎ型基板上に、III族原料ガス、Ｖ族原料ガス、ドーピング原料、およびキャリアガスを供給して、前記ｎ型基板上に、ｎ型クラッド層、活性層、ｐ型クラッド層、およびｐ型コンタクト層を含むエピタキシャル層をエピタキシャル成長させる工程を有するＡｌＧａＩｎＰ系の発光素子用エピタキシャルウェハの製造方法であって、
ＡｌＧａＩｎＰの前記エピタキシャル成長時におけるＶ／III比を、１２０以上にしたことを特徴とする発光素子用エピタキシャルウェハの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＡｌＧａＩｎＰ系のレーザーダイオードや発光ダイオードのような発光素子の作製に用いられる発光素子用エピタキシャルウェハ、発光素子及び発光素子用エピタキシャルウェハの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
化合物半導体結晶を用いたレーザーダイオード（ＬＤ）は、デジタルバーサタイルディスク(ＤＶＤ)やコンパクトディスク（ＣＤ）などの光ディスクシステムにおける、読み取り用光源・書き込み用光源として広く利用されている。また、発光ダイオード（ＬＥＤ）は、ディスプレイ、リモートコントロール用光源、センサ用光源、車載用ランプ等、様々な用途に用いられている。
【０００３】
化合物半導体結晶を用いたＬＤのうち、ＡｌＧａＩｎＰ系のＬＤは、波長６５０ｎｍ程度の赤色可視光レーザーとして、主にＤＶＤの光源などに用いられている。
【０００４】
ＡｌＧａＩｎＰ液相エピタキシャル成長では、Ａｌの偏析が著しく大きく、成長が困難であり、ＡｌＧａＩｎＰのエピタキシャル成長は、有機金属気相成長法(Metal Organic Vapor Phase Epitaxy:ＭＯＶＰＥ法)が主に用いられている。このＭＯＶＰＥ法では、III族有機金属原料ガスとＶ族原料ガスとを、高純度水素キャリアガスとの混合ガスとして成長炉内に導入し、成長炉内の加熱された基板付近で原料ガスが熱分解され、基板上に化合物半導体結晶がエピタキシャル成長する。
【０００５】
なお、関連する技術として、Ｉｎ１−ｙ（Ｇａ１−ｘＡｌｘ）ｙＰのｎ型クラッド層、活性層及びｐ型クラッド層からなるダブルへテロ構造部を有する半導体発光装置において、ｐ型クラッド層の酸素濃度を２×１０１７ｃｍ−３以下にすることにより、高Ａｌ組成ｘ（ｘ≧０.７５）のＩｎＡｌＰ（ＩｎＧａＡｌＰ）における酸素濃度に対するｐ型ドーパントのＺｎの電気的活性化率を高めて、キャリア濃度を高くするという提案がある（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献２】特開平７−９４７８０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、近年では、ＤＶＤの書き込み速度の倍速化や、２層書き込みへの倍速化などに対応するために、ＬＤのさらなる高出力化が求められている。
ＬＤ特性の一つとして、動作電流Ｉopがある。Ｉopは、規定のレーザ出力を得るための順電流の値である。この動作電流Ｉopは通常、高出力化するにつれて増加する。このため、ＬＤのさらなる高出力化を図ると、Ｉopの増加に伴って消費電力や発熱量が増大してしまう。また、ＬＤを長期間使用しているうちに特性が劣化し、信頼性に欠けるという問題があった。
【０００７】
本発明は、このような課題を解決し、動作電流Ｉopの低減が図れ、また長期信頼性の向上が図れる発光素子、発光素子用エピタキシャルウェハおよびそ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】
【０００８】
上記課題を解決するために、本発明は次のように構成されている。
本発明の第１の態様は、ｎ型基板上に、ｎ型クラッド層、活性層、ｐ型クラッド層、およびｐ型コンタクト層を含むエピタキシャル層を有するＡｌＧａＩｎＰ系の発光素子用エピタキシャルウェハであって、前記エピタキシャル層のうち、少なくとも前記ｎ型クラッド層、前記活性層、前記ｐ型クラッド層における酸素濃度が、６.９×１０１６［atoms／cm３］以下であることを特徴とする発光素子用エピタキシャルウェハである。
【０００９】
本発明の第２の態様は、ｎ型基板上に、ｎ型クラッド層、活性層、ｐ型クラッド層、およびｐ型コンタクト層を含むエピタキシャル層を有するＡｌＧａＩｎＰ系の発光素子用エピタキシャルウェハであって、前記エピタキシャル層の全ての層における酸素濃度が、６.９×１０１６［atoms／cm３］以下であることを特徴とする発光素子用エピタキシャルウェハである。
【００１０】
本発明の第３の態様は、第１の態様又は第２の態様の発光素子用エピタキシャルウェハを用い、これに電極を形成して作製されたことを特徴とする発光素子である。
【００１１】
本発明の第４の態様は、ｎ型基板上に、ｎ型クラッド層、活性層、ｐ型クラッド層、およびｐ型コンタクト層を含むエピタキシャル層を有するＡｌＧａＩｎＰ系のレーザーダイオード用エピタキシャルウェハであって、前記エピタキシャル層のうち、少なくとも前記ｎ型クラッド層、前記活性層、前記ｐ型クラッド層における酸素濃度が、６.９×１０１６［atoms／cm３］以下であることを特徴とするレーザーダイオード用エピタキシャルウェハである。
【００１２】
本発明の第５の態様は、ｎ型基板上に、ｎ型クラッド層、活性層、ｐ型クラッド層、およびｐ型コンタクト層を含むエピタキシャル層を有するＡｌＧａＩｎＰ系のレーザーダイオード用エピタキシャルウェハであって、ＡｌＧａＩｎＰの前記エピタキシャル層の酸素濃度が、６.９×１０１６［atoms／cm３］以下であることを特徴とするレーザーダイオード用エピタキシャルウェハである。
【００１３】
本発明の第６の態様は、第４の態様又は第５の態様のレーザーダイオード用エピタキシャルウェハを用い、これに電極を形成して作製されたことを特徴とするレーザーダイオードである。
【００１４】
本発明の第７の態様は、加熱したｎ型基板上に、III族原料ガス、Ｖ族原料ガス、ドーピング原料、およびキャリアガスを供給して、前記ｎ型基板上に、ｎ型クラッド層、活性層、ｐ型クラッド層、およびｐ型コンタクト層を含むエピタキシャル層をエピタキシャル成長させる工程を有するＡｌＧａＩｎＰ系の発光素子用エピタキシャルウェハの製造方法であって、ＡｌＧａＩｎＰの前記エピタキシャル成長時におけるＶ／III比を、１２０以上にしたことを特徴とする発光素子用エピタキシャルウェハの製造方法である。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、消費電力・発熱量の増大や信頼性の低下を招くことなく、高出力化に対応することが可能な発光素子、並びにその作製に用いられる発光素子用エピタキシャルウェハが得られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、本発明の実施形態について、図面を参照して詳細に説明する。
図１は、この実施形態に係るＡｌＧａＩｎＰ系のＬＤ用エピタキシャルウェハの層構造を示す断面図である。図１に示すように、ＬＤ用エピタキシャルウェハは、ｎ型ＧａＡｓ基板１上に、ＭＯＶＰＥ法によって、ｎ型ＧａＡｓの第１バッファ層２、ｎ型ＧａＩｎＰの第２バッファ層３、ＡｌＧａＩｎＰのｎ型クラッド層４、アンドープＡｌＧａＩｎＰの第１ガイド層５、アンドープＧａＩｎＰのウェルとアンドープＡｌＧａＩｎＰのバリアとからなる量子井戸構造の活性層６、アンドープＡｌＧａＩｎＰの第２ガイド層７、ＡｌＧａＩｎＰのｐ型第１クラッド層８、アンドープＧａＩｎＰのエッチングストップ層９、ＡｌＧａＩｎＰのｐ型第２クラッド層１０、ｐ型ＧａＩｎＰの中間層１１、ｐ型ＧａＡｓのコンタクト層１２が、順次、積層形成されている。
【００１７】
ＭＯＶＰＥ法によるエピタキシャル成長では、Ｇａ原料としてＴＭＧ（トリメチルガリウム）、Ａｌ原料としてＴＭＡ（トリメチルアルミニウム）、Ｉｎ原料としてはＴＭＩ（トリメチルインジウム）を用い、Ｐ原料としてはＰＨ３（ホスフィン）、Ａｓ原料としてはＡｓＨ３（アルシン）を用いた。また、ｎ型ドーパント原料としてはＳｉ２Ｈ６（ジシラン）、ｐ型ドーパント原料としてはＤＥＺ（ジエチル亜鉛）を用いた。これらIII族有機金属原料ガス、Ｖ族原料ガス及びドーパント原料を、高純度水素キャリアガスとの混合ガスとして、反応炉(成長炉)内に導入し、反応炉内で加熱された基板上にエピタキシャル層を成長させた。
【００１８】
これらの全てのエピタキシャル層２〜１２に含まれる酸素濃度は、６.９×１０16［atoms／cm３］以下とした。エピタキシャル層２〜１２中の酸素濃度の制御は、反応炉に導入するIII族原料ガスとＶ族原料ガスの実流量比、即ち、［Ｖ族原料ガスの実流量／III族原料ガスの実流量］であるＶ／III比を、各エピタキシャル層２〜１２で調整することによって行った。
【００１９】
成長時のＶ／III比と、結晶成長したエピタキシャル層中の酸素濃度とには相関がある。図２に、（Ａｌ0.7Ｇａ0.3）0.51Ｉｎ0.49ＰとＧａ0.51Ｉｎ0.49Ｐについての、Ｖ／III比とエピタキシャル層中の酸素濃度との関係を示す。酸素濃度の測定は、ＳＩＭＳ（Secondary Ion Mass Spectrometry; 二次イオン質量分析）により行い、エピタキシャル層中の深さ方向での酸素濃度の平均を取った。検出下限は約１〜３×１０16［atoms／cm3］である。
図２に示すように、Ｖ／III比を高くすると、エピタキシャル層中の酸素濃度は低くなる。また、同じＶ／III比では、（Ａｌ0.7Ｇａ0.3）0.51Ｉｎ0.49Ｐの方が、Ｇａ0.51Ｉｎ0.49Ｐよりもエピタキシャル層中の酸素濃度は高い。経験的にも、同一のＶ／III比で成長させた場合、ＡｌＧａＩｎＰ層では、Ａｌ組成が高い方が酸素濃度が高くなることが分かっている。なお、エピタキシャル層中の酸素濃度は、成長炉の形状、原料濃度、成長温度によっても異なってくる。
図２は、同じ成長炉、原料濃度および成長温度６４０℃の下で、Ｖ／III比を変えて行った結果を示すものであり、（Ａｌ0.7Ｇａ0.3）0.51Ｉｎ0.49Ｐ結晶を従来の一般的なＶ／III比＝６０で成長させた場合、酸素濃度は４.６×１０17［atoms／cm３］であり、Ｖ／III比＝１２０とした場合には、６.９×１０16［atoms／cm３］であった。
【００２０】
このような、Ｖ／III比とエピタキシャル層中の酸素濃度との関係に基づいて、各エピタキシャル層の成長工程におけるＶ／III比を設定することによって、ｎ型ＧａＡｓ基板１上に結晶成長させるエピタキシャル層２〜１２の全ての層で、酸素濃度を６.９×１０16［atoms／cm３］以下にすることができる。
例えば、ＧａＡｓに格子整合する（ＡｌxＧａ1-x）0.5Ｉｎ0.5Ｐにあっては、Ａｌ組成ｘ＝０.７である（Ａｌ0.7Ｇａ0.3）0.51Ｉｎ0.49Ｐの成長時のＶ／III比が１２０のときに、酸素濃度が６.９×１０16［atoms／cm３］となったので、これよりもＡｌ組成ｘが低い（ＡｌxＧａ1-x）0.5Ｉｎ0.5Ｐ層（ｘ＜０.７）では、Ｖ／III比を１２０より小さくしても酸素濃度を６.９×１０16［atoms／cm３］以下にすることができる。また、ＧａＩｎＰ層やＧａＡｓ層でも、Ｖ／III比を１２０より小さくしても、６.９×１０16［atoms／cm３］以下の酸素濃度を実現できる。
【００２１】
エピタキシャル結晶中の酸素は深い準位を形成し、キャリアをトラップしてしまい、発光効率が低下する。また、極微量な酸素が混入した状態の場合には、初期特性では問題がなくても、長時間の信頼性試験を行うと、次第に酸素の悪影響によって素子特性が劣化して行くと考えられる。
【００２２】
そこで、本発明者は、Ｖ／III比を変更することにより、エピタキシャル層の酸素濃度を異にする図１の構造を有する複数のＬＤ用エピタキシャルウェハを用いてＬＤを複数作製し、それらＬＤの特性を調べたところ、図５に示すように、最も酸素濃度が高かった（Ａｌ0.7Ｇａ0.3）0.51Ｉｎ0.49Ｐ層の酸素濃度を６.９×１０16［atoms／cm３］以下にすることによって（（Ａｌ0.7Ｇａ0.3）0.51Ｉｎ0.49Ｐ以外のエピタキシャル層も酸素濃度を６.９×１０16［atoms／cm３］以下とした）、ＬＤ特性が著しく向上することを見い出した。
図５は、ＡｌＧａＩｎＰ系のエピタキシャル層の酸素濃度が異なる複数のＬＤに対して、７０℃での動作電流Ｉop［ｍＡ］と信頼性試験での生存率［％］との測定結果を示す。この実験結果から、全てのエピタキシャル層の酸素濃度が６.９×１０１６［atoms／cm３］以下になると、動作電流Ｉopが急激に低下すると共に、信頼性試験での生存率が大きく向上することが確認された。
【００２３】
なお、上記実施形態では、全ての層２〜１２における酸素濃度を６.９×１０16［atoms／cm３］以下としたが、少なくともｎ型クラッド層４、活性層６、ｐ型第１クラッド層８、ｐ型第２クラッド層１０における酸素濃度を６.９×１０16［atoms／cm３］以下にするようにしても良い。また、上記実施形態では、ＬＤについて説明したが、本発明はＬＥＤにも適用でき、ＬＤの場合と同様な優れた特性のＬＥＤが得られる。
【実施例】
【００２４】
次に、本発明の実施例を説明する。
この実施例（第１の実施例）に係るＡｌＧａＩｎＰ系のＬＤ用エピタキシャルウェハは、図１に示す上記実施形態と同一の積層構造である。図３には、このＬＤ用エピタキシャルウェハの各エピタキシャル層ごとの具体的な組成、厚さ、キャリア濃度を示す。図３において、「ｎ‐」はｎ型、「ｐ‐」はｐ型、「ｕｎ‐」はアンドープを、「ｐ＋」はｐ型キャリア濃度が高いことを表す。また、図４には、それら各エピタキシャル層ごとの成長時における実施例のＶ／III比を、比較例でのＶ／III比と比較して示した。なお、図３及び図４において、左端の欄に記載した番号１〜１２は、上記の実施形態のエピタキシャル層１〜１２と対応する。
【００２５】
本実施例のエピタキシャル成長は、ＭＯＶＰＥ法によって行った。本実施例では、Ｇａ原料としてＴＭＧ（トリメチルガリウム）を用い、Ａｌ原料としてはＴＭＡ（トリメチルアルミニウム）を用い、Ｉｎ原料としてはＴＭＩ（トリメチルインジウム）を用いた。また、Ａｓ原料としてはＡｓＨ３（アルシン）を、Ｐ原料としてはＰＨ３（ホスフィン）を、それぞれ用いた。そしてｎ型不純物であるＳｉの原料としてはＳｉ２Ｈ６（ジシラン）を用い、ｐ型不純物であるＺｎの原料としてはＤＥＺ（ジエチル亜鉛）を用いた。
【００２６】
まず、厚さ５００μｍのｎ型ＧａＡｓ基板（キャリア濃度：１×１０１８ｃｍ−３）１上に、第１バッファ層２として厚さ２００ｎｍのｎ型ＧａＡｓ膜（キャリア濃度：１×１０１８ｃｍ−３）を成長させ、更に、第２バッファ層３として２００ｎｍのｎ型Ｇａ0.51Ｉｎ0.49Ｐ膜（キャリア濃度：１×１０１８ｃｍ−３）を成長させた。その上に、ｎ型クラッド層４として２０００ｎｍのｎ型（Ａｌ0.68Ｇａ0.32）0.51Ｉｎ0.49Ｐ（キャリア濃度：８．５×１０１７ｃｍ−３）を成長させ、更に、第１ガイド層５として、１５ｎｍの不純物を添加しない（Ａｌ0.5Ｇａ0.5）0.51Ｉｎ0.49Ｐを成長させた。
【００２７】
次いで、アンドープＧａ0.51Ｉｎ0.49Ｐのウェルと、アンドープ（Ａｌ0.5Ｇａ0.5）0.51Ｉｎ0.49Ｐのバリアとが交互に積層された多層量子井戸構造を有する活性層６を成長させた。その上に、第２ガイド層７として、不純物を添加しない厚さ７０ｎｍの（Ａｌ0.5Ｇａ0.5）0.51Ｉｎ0.49Ｐを成長させた。続いて、ｐ型第１クラッド層８として、３００ｎｍの（Ａｌ0.7Ｇａ0.3）0.51Ｉｎ0.49Ｐ（キャリア濃度：１×１０１８ｃｍ−３）を成長させた。その上に、不純物を添加しないＧａ0.55Ｉｎ0.45Ｐを成長させて厚さ９ｎｍのエッチングストップ層９とした。続いて、エッチングストップ層９の上に、ｐ型第１クラッド層８と同一の組成で厚さ１５００ｎｍのｐ型第２クラッド層１０を成長させた。
【００２８】
更に、その上に、ｐ型第２クラッド層１０とコンタクト層１２との格子不整を緩和するための中間層１１として、５０ｎｍのｐ型Ｇａ0.51Ｉｎ0.49Ｐ（キャリア濃度：１.５×１０１８ｃｍ−３）を成長させた。そして最上層には、コンタクト層１２として、３００ｎｍのｐ型高濃度のＧａＡｓ層（キャリア濃度：５×１０１８ｃｍ−３）を成長させた。
このＬＤ用エピタキシャルウェハに対し、ｎ型ＧａＡｓ基板１側にｎ電極を、コンタクト層１２側にｐ電極をそれぞれ形成した後、ＬＤを作製した。  
【００２９】
図４に示すように、上記ＭＯＶＰＥ法による各層の成長工程のうち、ｎ型クラッド層４、第１ガイド層５、活性層６のＡｌＧａＩｎＰバリア層、第２ガイド層７、ｐ型第１クラッド層８、ｐ型第２クラッド層１０では、Ｖ／III比を１２０とし、他のエピタキシャル層では、Ｖ／III比を６０〜９０とした。
また、比較例として、従来の一般的なエピタキシャル成長において採用されているＶ／III比で各エピタキシャル層を成長させた。比較例では、Ｖ／III比以外は上記実施例と同じ成長条件でエピタキシャル成長を行った。
【００３０】
図４及び図２に示すように、比較例の場合には、ｐ型第１クラッド層やｐ型第２クラッド層の（Ａｌ0.7Ｇａ0.3）0.51Ｉｎ0.49Ｐの成長時におけるＶ／III比は６０であり、酸素濃度は４.６×１０１７［atoms／cm３］となった。また、活性層のウェルのＧａ0.51Ｉｎ0.49Ｐの成長時におけるＶ／III比は４５であり、酸素濃度は９.７×１０１６［atoms／cm３］となった。
これに対して、本実施例の場合には、ｐ型第１クラッド層８やｐ型第２クラッド層１０の（Ａｌ0.7Ｇａ0.3）0.51Ｉｎ0.49Ｐの成長時におけるＶ／III比は１２０であり、酸素濃度は６.９×１０１６［atoms／cm３］となった。また、活性層６のウェルのＧａ0.51Ｉｎ0.49Ｐ成長時におけるＶ／III比は９０であり、酸素濃度は４.２×１０１６［atoms／cm３］となった。その他のＡｌＧａＩｎＰ層でも同じＶ／III比１２０としたので、Ａｌ組成が高い方が酸素濃度も高くなることから、酸素濃度は６.９×１０１６［atoms／cm３］以下である。また、他のＧａＩｎＰ層やＧａＡｓ層でも、酸素濃度は６.９×１０１６［atoms／cm３］以下であった。
【００３１】
上述した本実施例のエピタキシャルウェハ（（Ａｌ0.7Ｇａ0.3）0.51Ｉｎ0.49Ｐの酸素濃度＝６.９×１０１６［atoms／cm３］）を用いて作製されたＬＤと、比較例のエピタキシャルウェハ（（Ａｌ0.7Ｇａ0.3）0.51Ｉｎ0.49Ｐの酸素濃度＝４.６×１０１７［atoms／cm３］）を用いて作製されたＬＤとについて、動作電流と信頼性生存率を評価した。
その結果、図５に示すように、７０℃での動作電流Ｉopは、比較例のＬＤでは２１３ｍＡ、本実施例のＬＤでは１８６ｍＡとなり、動作電流Ｉopを約３０ｍＡ低減できた。また、１０００時間の信頼性試験を行った結果、生存率は、比較例のＬＤでは５７％だったものが、本実施例のＬＤでは９７％となり、信頼性の大幅な向上を達成できた。
【００３２】
さらに、第２の実施例として、ｎ型クラッド層４、活性層６、ｐ型第１クラッド層８及びｐ型第１クラッド層１０についてのみ、上記実施例のＶ／III比で原料を供給して酸素濃度を６.９×１０１６［atoms／cm３］以下にし、その他のエピタキシャル層では、上記比較例のＶ／III比で成長させたエピタキシャルウェハを用いてＬＤを作製した。
この第２の実施例のＬＤの動作特性を測定したところ、７０℃での動作電流Ｉopは１９２ｍＡとなり、上記の比較例よりも２１ｍＡ低減できた。また、１０００時間の信頼性試験を行った結果、生存率は９２％であった。
このように、第２の実施例の場合には、全てのエピタキシャル層の酸素濃度を６.９×１０１６［atoms／cm３］以下とした、上記第１の実施例の結果には及ばなかったが、比較例のＬＤと比較すると、かなり良好な特性のＬＤが得られた。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】本発明の実施形態及び実施例に係るＬＤ用エピタキシャルウェハの構造を示す断面図である。
【図２】ＡｌＧａＩｎＰ系のエピタキシャル層についての、成長時のＶ／III比とエピタキシャル層中の酸素濃度との関係を示す図である。
【図３】本発明の実施例に係るＬＤ用エピタキシャルウェハの各層ごとの組成、厚さおよびキャリア濃度を表した図である。
【図４】図３に示した実施例のＬＤ用エピタキシャルウェハにおける各層ごとのＶ／III比を、比較例と比較して表した図である。
【図５】ＡｌＧａＩｎＰ系のエピタキシャル層の酸素濃度が異なる複数のＬＤに対して、動作電流と信頼性生存率との測定結果を示す図である。
【符号の説明】
【００３４】
１  ｎ型ＧａＡｓ基板
２  第１バッファ層
３  第２バッファ層
４  ｎ型クラッド層
５  第１ガイド層
６  活性層
７  第２ガイド層
８  ｐ型第１クラッド層
９  エッチングストップ層
１０  ｐ型第２クラッド層
１１  中間層
１２  コンタクト層
【図１】
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【図２】
2008021740.tif 000004
【図３】
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【図４】
2008021740.tif 000006
【図５】
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