(57)【要約】【課題】静電耐圧が高く信頼性に優れた酸化物半導体発光素子を提供する。【解決手段】ｎ型ＺｎＯ単結晶基板１０１とｎ型Ｍｇ０．１Ｚｎ０．９Ｏクラッド層１０３との間には、ｎ型ＺｎＯバッファ層１０２が形成されている。このｎ型ＺｎＯバッファ層１０２のキャリア濃度を１×１０１８ｃｍ−３〜１×１０２１ｃｍ−３の範囲内に収める。これにより、ｎ型ＺｎＯ単結晶基板１０１とｎ型Ｍｇ０．１Ｚｎ０．９Ｏクラッド層１０３との間の電気抵抗が低減し、静電耐圧を向上させることができる。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板上に、少なくとも、第１導電型クラッド層、活性層、第２導電型クラッド層および第２導電型コンタクト層が順次積層され、
上記第１導電型クラッド層、上記活性層、上記第２導電型クラッド層および上記第２導電型コンタクト層がＺｎＯ系半導体で構成され、
上記基板と上記第１導電型クラッド層との間に、キャリア濃度が１×１０１８ｃｍ−３〜１×１０２１ｃｍ−３の範囲内である第１導電型ＺｎＯ層が形成されていることを特徴とする酸化物半導体発光素子。
【請求項２】
請求項１に記載の酸化物半導体発光素子において、
上記第１導電型ＺｎＯ層のキャリア濃度が１×１０１９ｃｍ−３〜１×１０２０ｃｍ−３の範囲内であることを特徴とする酸化物半導体発光素子。
【請求項３】
請求項１に記載の酸化物半導体発光素子において、
上記基板が導電性基板であることを特徴とする酸化物半導体発光素子。
【請求項４】
請求項３に記載の酸化物半導体発光素子において、
上記導電性基板がＺｎＯ単結晶基板であることを特徴とする酸化物半導体発光素子。
【請求項５】
請求項４に記載の酸化物半導体発光素子において、
上記ＺｎＯ単結晶基板の成長主面が亜鉛面であることを特徴とする酸化物半導体発光素子。
【請求項６】
請求項３に記載の酸化物半導体発光素子において、
上記第１導電型ＺｎＯ層の層厚が１０ｎｍ〜１０μｍの範囲内であることを特徴とする酸化物半導体発光素子。
【請求項７】
請求項１に記載の酸化物半導体発光素子において、
上記基板が絶縁性基板であると共に、上記第１導電型ＺｎＯ層の一部が露出していて、
この一部上に第１導電型オーミック電極が形成されていることを特徴とする酸化物半導体発光素子。
【請求項８】
請求項７に記載の酸化物半導体発光素子において、
上記第１導電型ＺｎＯ層の層厚が１００ｎｍ〜２０μｍの範囲内であることを特徴とする酸化物半導体発光素子。
【請求項９】
請求項７に記載の酸化物半導体発光素子において、
上記絶縁性基板の面内格子定数がＺｎＯの面内格子定数に対して（１００±３）％の範囲内に収まっていることを特徴とする酸化物半導体発光素子。
【請求項１０】
請求項７に記載の酸化物半導体発光素子において、
上記絶縁性基板と上記第１導電型ＺｎＯ層との間にバッファ層が形成されていて、
このバッファ層の材料がＺｎＯの面内格子定数に対して（１００±３）％の面内格子定数を有していることを特徴とする酸化物半導体発光素子。
【請求項１１】
請求項１に記載の酸化物半導体発光素子において、
上記第１導電型ＺｎＯ層はｎ型ＺｎＯ層であって、上記第１導電型ＺｎＯ層にドーピングされた不純物がＧａまたはＡｌを含むことを特徴とする酸化物半導体発光素子。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は発光ダイオード素子や半導体レーザ素子などの半導体発光素子に関し、さらに詳しくは、静電耐圧が高く信頼性に優れた酸化物半導体発光素子に関する。
【０００２】
【従来の技術】
酸化亜鉛（ＺｎＯ）は、約３．４ｅＶのバンドギャップエネルギーを有する直接遷移型半導体で、励起子結合エネルギーが６０ｍｅＶと極めて高く、また原材料が安価、環境や人体に無害で成膜手法が簡便であるなどの特徴を有し、高効率・低消費電力で環境性に優れた発光デバイスを実現できる可能性がある。
【０００３】
ＺｎＯは強いイオン性に起因する自己補償効果のために従来ｐ型の導電型制御が困難であったが、アクセプタ不純物として窒素（Ｎ）を用いることでｐ型化が実現し、ＺｎＯ系半導体を用いて高効率な発光素子を作製すべく、多くの研究がなされている。
【０００４】
ところで、半導体レーザ素子のような微細かつ複雑な構造を有する半導体発光素子は、静電気などに起因した過大なサージ電流によって、劣化や破壊に至ることが知られている。よって、上記半導体発光素子における静電耐圧の向上は、半導体発光素子およびこれを用いた電子機器の信頼性や低コスト化を鑑みると重要な課題である。
【０００５】
例えば、半導体発光素子の静電耐圧を向上させる技術が特許３０６３７５７号公報（特許文献１）に開示されている。この特許文献１では、多重量子井戸構造の活性層を挟むように、ｎ側多層クラッド層とｐ側クラッド層とを形成している。ここで、上記ｎ側多層クラッド層の層構成をアンドープ／ｎ型不純物ドープ／アンドープとすることによって、発光効率と静電耐圧とを改善している。
【０００６】
【特許文献１】
特許３０６３７５７号公報
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、上記特許文献１に開示されている技術は、窒化物半導体素子に対して用いるものであるため、酸化物半導体発光素子に適用しても、酸化物半導体発光素子の静電耐圧を向上させることができない。より具体的に説明すると、本発明者らが上記特許文献１の技術を酸化物半導体発光素子に適用してみたところ、酸化物半導体発光素子の静電耐圧は５０Ｖ以下であり、静電耐圧向上の効果を十分に得られなかった。
【０００８】
また、本発明者らが酸化物半導体発光素子の静電耐圧を向上させる技術を探したところ、そのような技術は文献などに開示されていなかった。
【０００９】
そこで、本発明の目的は、静電耐圧が高く信頼性に優れた酸化物半導体発光素子を提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
酸化物半導体発光素子の静電耐圧が低いのは、主に、基板とこの基板上に積層するＺｎＯ系半導体層との間の電気抵抗が高いことが原因であると考えられる。そこで、本発明者らは、その電気抵抗を低減する手法を鋭意検討した結果、本発明に至った。
【００１１】
本発明の酸化物半導体発光素子は、基板上に、少なくとも、第１導電型クラッド層、活性層、第２導電型クラッド層および第２導電型コンタクト層が順次積層され、
上記第１導電型クラッド層、上記活性層、上記第２導電型クラッド層および上記第２導電型コンタクト層がＺｎＯ系半導体で構成され、
上記基板と上記第１導電型クラッド層との間に、キャリア濃度が１×１０１８ｃｍ−３〜１×１０２１ｃｍ−３の範囲内である第１導電型ＺｎＯ層が形成されていることを特徴としている。
【００１２】
ここで、「少なくとも」と言う文言は、活性層の両側の光ガイド層、エッチングストップ層、平坦化層およびキャップ層などを設けてもよいということを意味している。
【００１３】
また、本明細書において、第１導電型とは、ｐ型またはｎ型を意味する。また、第２導電型とは、第１導電型がｐ型の場合はｎ型、ｎ型の場合はｐ型を意味する。
【００１４】
また、本明細書において、ＺｎＯ系半導体とは、ＺｎＯおよびこれを母体としたＭｇＺｎＯあるいはＣｄＺｎＯなどで表される混晶を含めるものとする。
【００１５】
上記構成の酸化物半導体発光素子は、上記基板と第１導電型クラッド層との間に、キャリア濃度が１×１０１８ｃｍ−３〜１×１０２１ｃｍ−３の範囲内である第１導電型ＺｎＯ層を形成しているので、基板と第１導電型クラッド層との間の電気抵抗が低減する。その結果、静電耐圧を向上させることができて、信頼性を高めることができる。つまり、静電耐圧が高く信頼性に優れた酸化物半導体発光素子を得ることができる。
【００１６】
また、上記第１導電型ＺｎＯ層のキャリア濃度が１×１０１８ｃｍ−３未満の場合、第１導電型ＺｎＯ層の電気抵抗が高くなって、静電耐圧が低くなってしまう。
【００１７】
また、上記第１導電型ＺｎＯ層のキャリア濃度が１×１０２１ｃｍ−３を越える場合、第１導電型ＺｎＯ層の結晶性が劣化して、静電耐圧が低くなってしまう。
【００１８】
なお、上記「活性層」は、発光ダイオード素子において「発光層」と称されるが、発光を司る層という意味において同義であるので、以下においては特に区別しない。
【００１９】
一実施形態の酸化物半導体発光素子は上記第１導電型ＺｎＯ層のキャリア濃度が１×１０１９ｃｍ−３〜１×１０２０ｃｍ−３の範囲内である。
【００２０】
上記実施形態の酸化物半導体発光素子は、上記第１導電型ＺｎＯ層のキャリア濃度が１×１０１９ｃｍ−３〜１×１０２０ｃｍ−３の範囲内であるので、基板と第１導電型クラッド層との間の電気抵抗がより低減する。その結果、静電耐圧をより向上させることができて、信頼性をより高めることができる。
【００２１】
一実施形態の酸化物半導体発光素子は上記基板が導電性基板である。
【００２２】
上記実施形態の酸化物半導体発光素子によれば、上記基板が導電性基板であるので、基板の裏面（活性層とは反対側の表面）に電極を形成することができる。したがって、製造工程を簡素化できると共に、動作電圧を軽減できる。
【００２３】
一実施形態の酸化物半導体発光素子は上記導電性基板がＺｎＯ単結晶基板である。
【００２４】
上記実施形態の酸化物半導体発光素子は、上記導電性基板がＺｎＯ単結晶基板であるので、第１導電型ＺｎＯ層に対する導電性基板の親和性が良くなる。その結果、上記第１導電型ＺｎＯ層に生じる歪や欠陥を極めて少なくすることができる。
【００２５】
一実施形態の酸化物半導体発光素子は上記ＺｎＯ単結晶基板の成長主面が亜鉛面である。
【００２６】
上記実施形態の酸化物半導体発光素子において、上記ＺｎＯ単結晶基板上にｐ型層を形成する場合、ＺｎＯ単結晶基板の成長主面を亜鉛面とすることにより、ｐ型層のキャリア活性化率が向上し、電気抵抗の低いｐ型層が得られ易くなる。
【００２７】
一実施形態の酸化物半導体発光素子は、上記第１導電型ＺｎＯ層の層厚が１０ｎｍ〜１０μｍの範囲内である。
【００２８】
上記実施形態の酸化物半導体発光素子は、上記第１導電型ＺｎＯ層の層厚が１０ｎｍ〜１０μｍの範囲内であると、基板と第１導電型クラッド層との間の電気抵抗を十分に低くなる。したがって、動作電圧を低減できる。
【００２９】
また、上記第１導電型ＺｎＯ層の層厚が１０ｎｍ未満の場合、動作電圧が高くなってしまう上に、静電耐圧も低くなってしまう。
【００３０】
また、上記第１導電型ＺｎＯ層の層厚が１０μｍを越える場合、静電耐圧を向上させることができるが、動作電圧が高くなってしまう。
【００３１】
一実施形態の酸化物半導体発光素子は、上記基板が絶縁性基板であると共に、上記第１導電型ＺｎＯ層の一部が露出していて、この一部上に第１導電型オーミック電極が形成されている。
【００３２】
上記実施形態の酸化物半導体発光素子によれば、上記基板が絶縁性基板であるから、基板に電極を設けることはできず、素子電気抵抗が高くなり、静電耐圧が高くなる傾向にある。しかし、上記第１導電型ＺｎＯ層において露出した一部上に第１導電型オーミック電極を形成しているので、第１導電型ＺｎＯ層をコンタクト層として用いることができる。その結果、素子電気抵抗が高くなるのを阻止することができる。
【００３３】
また、上記絶縁性基板の一例としてのサファイア基板は、低コストで高品質であるので好ましい。
【００３４】
また、上記絶縁性基板の一例としてのＬｉＧａＯ２基板は、ＺｎＯ系半導体に対する格子整合性が高いので好ましい。
【００３５】
一実施形態の酸化物半導体発光素子は上記第１導電型ＺｎＯ層の層厚が１００ｎｍ〜２０μｍの範囲内である。
【００３６】
上記実施形態の酸化物半導体発光素子は、上記第１導電型ＺｎＯ層の層厚が１００ｎｍ〜２０μｍの範囲内であると、基板と第１導電型クラッド層との間の電気抵抗が十分に低くなる。したがって、動作電圧を低減できる。
【００３７】
また、上記第１導電型ＺｎＯ層の層厚が１００ｎｍ未満の場合、動作電圧が高くなってしまう上に、静電耐圧も低くなってしまう。
【００３８】
また、上記第１導電型ＺｎＯ層の層厚が２０μｍを越える場合、静電耐圧を向上させることができるが、動作電圧が高くなってしまう。
【００３９】
なお、上記基板として絶縁性基板を用いた場合は、素子電気抵抗が高くなるのを防ぐために、第１導電型ＺｎＯ層をコンタクト層として用いるのが好ましい。このように、上記第１導電型ＺｎＯ層をコンタクト層として用いた場合、電流が第１導電型ＺｎＯ層を横方向（第１導電型ＺｎＯ層の表面に沿った方向）に流れるので、基板として導電性基板を用いた場合に比べ、第１導電型ＺｎＯ層の層厚を厚くする必要がある。
【００４０】
一実施形態の酸化物半導体発光素子は、上記絶縁性基板の面内格子定数がＺｎＯの面内格子定数に対して（１００±３）％の範囲内に収まっている。
【００４１】
本明細書において、面内格子定数とは、結晶成長方向（半導体層の積層方向）に対して垂直な２次元平面での格子点間の距離のことである。
【００４２】
上記実施形態の酸化物半導体発光素子において、上記絶縁性基板の面内格子定数がＺｎＯの面内格子定数に対して（１００±３）％の範囲内に収まっているので、歪や欠陥の極めて少ない結晶性に優れた結晶構造を絶縁性基板上に得ることができる。
【００４３】
一実施形態の酸化物半導体発光素子は、上記絶縁性基板と上記第１導電型ＺｎＯ層との間にバッファ層が形成されていて、このバッファ層の材料が、ＺｎＯの面内格子定数に対して（１００±３）％の面内格子定数を有している。
【００４４】
上記実施形態の酸化物半導体発光素子によれば、上記絶縁性基板と第１導電型ＺｎＯ層との間に、ＺｎＯの面内格子定数に対して（１００±３）％の面内格子定数を有する第２の第１導電型ＺｎＯ層が形成されているので、サファイアなどＺｎＯと面内格子定数差が大きい絶縁性基板を用いる場合でも、歪や欠陥の極めて少ない結晶性に優れた素子構造をその絶縁性基板上に得ることができる。
【００４５】
一実施形態の酸化物半導体発光素子は、上記第１導電型ＺｎＯ層はｎ型ＺｎＯ層であって、上記第１導電型ＺｎＯ層にドーピングされた不純物がＧａまたはＡｌを含む。
【００４６】
上記実施形態の酸化物半導体発光素子は、上記第１導電型ＺｎＯ層にドーピングされた不純物がＧａまたはＡｌを含むので、不純物の活性化率を高めることができる。その結果、上記第１導電型ＺｎＯ層の電気抵抗を低減できると共に、上記第１導電型ＺｎＯ層の結晶性を向上させることができる。
【００４７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の酸化物半導体発光素子を図示の実施の形態により詳細に説明する。
【００４８】
（実施形態１）
本実施形態１では、本発明の酸化物半導体発光素子の一例としての発光ダイオード素子について説明する。なお、上記発光ダイオードはＺｎＯ基板を用いて作製している。
【００４９】
図１に、上記発光ダイオード素子の模式断面図を示す。
【００５０】
上記発光ダイオード素子は、成長主面が亜鉛面であるｎ型ＺｎＯ単結晶基板１０１上に、Ｇａが１×１０１９ｃｍ−３の濃度でドーピングされた厚さ０．５μｍのｎ型ＺｎＯバッファ層１０２、Ｇａが３×１０１８ｃｍ−３の濃度でドーピングされた厚さ１μｍのｎ型Ｍｇ０．１Ｚｎ０．９Ｏクラッド層１０３、ノンドープで厚さ０．５μｍのＣｄ０．０５Ｚｎ０．９５Ｏ発光層１０４、Ｎが５×１０１９ｃｍ−３の濃度でドーピングされた厚さ１μｍのｐ型Ｍｇ０．１Ｚｎ０．９Ｏクラッド層１０５、Ｎが１×１０２０ｃｍ−３の濃度でドーピングされた厚さ０．５μｍのｐ型ＺｎＯコンタクト層１０６がこの順で積層されている。
【００５１】
ここでは、上記ｎ型ＺｎＯ単結晶基板１０１が導電性基板の一例に、ｎ型ＺｎＯバッファ層１０２が第１導電型ＺｎＯ層の一例に、ｎ型Ｍｇ０．１Ｚｎ０．９Ｏクラッド層１０３が第１導電型クラッド層の一例に、Ｃｄ０．０５Ｚｎ０．９５Ｏ発光層１０４が活性層の一例に、ｐ型Ｍｇ０．１Ｚｎ０．９Ｏクラッド層１０５が第２導電型クラッド層の一例に、ｐ型ＺｎＯコンタクト層１０６が第２導電型コンタクト層の一例に相当する。
【００５２】
また、上記ｐ型コンタクト層１０６の主表面全面上には、厚さ１５ｎｍのＮｉから成るｐ型オーミック電極１０７が積層されている。そして、上記ｐ型オーミック電極１０７上には、厚さ１００ｎｍのボンディング用Ａｕパッド電極１０８がｐ型オーミック電極１０７より小さい面積で形成されている。
【００５３】
また、上記ＺｎＯ基板１０１の裏面（図中下側の表面）には、厚さ１００ｎｍのＡｌから成るｎ型オーミック電極１０９を設けている。
【００５４】
上述したような積層構造をｎ型ＺｎＯ単結晶基板１０１上に形成した後、ｎ型ＺｎＯ単結晶基板１０１をチップ状に分離することにより、本実施形態１の発光ダイオード素子を得る。この発光ダイオードをＡｇペーストでリードフレームに取り付けてモールドして発光させたところ、発光ピーク波長４００ｎｍの青色発光が得られた。
【００５５】
図２に、上記ｎ型ＺｎＯバッファ層１０２のキャリア濃度と、発光ダイドード素子の逆耐圧（逆バイアス電圧を印加した時に降伏に至る電圧）との関係を実線で示す。
【００５６】
上記ｎ型ＺｎＯバッファ層１０２のキャリア濃度が１×１０１８ｃｍ−３未満の場合は、ｎ型ＺｎＯバッファ層１０２の電気抵抗が高くなることにより、逆耐圧が低下してしまう。また、上記ｎ型ＺｎＯバッファ層１０２のキャリア濃度が１×１０２１ｃｍ−３を越える場合は、ｎ型ＺｎＯバッファ層１０２の結晶性が劣化することにより、逆耐圧が低下してしまう。
【００５７】
したがって、上記ｎ型ＺｎＯバッファ層１０２のキャリア濃度は、静電耐圧を向上させる観点上、１×１０１８ｃｍ−３〜１×１０２１ｃｍ−３の範囲内であるのが好ましい。
【００５８】
また、図２では、上記ｎ型ＺｎＯ単結晶基板１０１の代わりに、成長主面が酸素面であるｎ型ＺｎＯ単結晶基板を用いた場合の上記関係を点線で示している。
【００５９】
図中の実線と点線とを比較すれば判るように、酸素面を成長主面として用いるよりも、亜鉛面を成長主面として用いる方が逆耐圧を高めることができる。このように、亜鉛面が成長主面であるｎ型ＺｎＯ単結晶基板１０１を用いることにより逆耐圧が高くなる理由は、ｐ型層のキャリア活性化率が向上し、電気抵抗の低いｐ型層が得られやすくなるためと推察される。
【００６０】
図３に、上記ｎ型ＺｎＯバッファ層１０２の層厚と、発光ダイドード素子の動作電圧および逆耐圧との関係を示す。図中の点線は、ｎ型ＺｎＯバッファ層１０２の層厚と、発光ダイドード素子の動作電圧との関係を示す。また、図中の実線は、ｎ型ＺｎＯバッファ層１０２の層厚と、発光ダイドード素子の逆耐圧との関係を示す。なお、上記逆耐圧とは、発光ダイオード素子に逆バイアス電圧を印加した時に降伏に至る電圧を指す。
【００６１】
図３より、ｎ型ＺｎＯバッファ層１０２の層厚が１０ｎｍ以上１０μｍ以下であると、動作電圧が低減すると共に、逆耐圧が高くなるのが判る。したがって、上記ｎ型ＺｎＯバッファ層１０２の層厚は１０ｎｍ以上１０μｍ以下にするのが好ましい。
【００６２】
また、上記ｎ型ＺｎＯバッファ層１０２の層厚が１０ｎｍ未満であると、動作電圧が高くなると共に、逆耐圧も低くなってしまう。
【００６３】
また、上記ｎ型ＺｎＯバッファ層１０２の層厚が１０μｍを越えると、逆耐圧は高いが、動作電圧が高くなってしまう。
【００６４】
本実施形態１では、ＺｎＯ単結晶からなる基板を導電性基板として用いていたが、ＳｉＣやＧａＮなどからなる基板を導電性基板として用いてもよい。
【００６５】
ＺｎＯ系半導体が有する高い発光効率を最大限に得るためには、以下の（ａ）〜（ｃ）の条件を満たす基板を用いるのが好ましい。
【００６６】
（ａ）  基板上の成長層において非発光中心となる欠陥を低減する観点上、基板の面内格子定数は、ＺｎＯの面内格子定数に対して（１００±３）％の範囲内に収まっている。
【００６７】
（ｂ）  基板は発光波長に対応する吸収係数が低い。
【００６８】
（ｃ）  基板の裏面下に電極を設ける観点上、基板は導電性基板である。
【００６９】
本実施形態１で用いたｎ型ＺｎＯ単結晶基板１０１は、上記（ａ）〜（ｃ）の条件を全て満し、最も好ましい。
【００７０】
また、研磨やエッチングなどの公知の手法で基板の裏面に凹凸を形成すると、基板に入射した発光が乱反射して、光取り出し効率が向上するので好ましい。
【００７１】
上記ｎ型ＺｎＯバッファ層１０２にドーピングするドナー不純物としては、ＩＩＩ族元素のＢ、Ａｌ、Ｇａ、Ｉｎなどを用いることができるが、ＺｎＯ系半導体中での活性化率が高いＧａまたはＡｌが好ましい。勿論、これらのドナー不純物は、ｎ型ＺｎＯバッファ層１０２以外のｎ型ＺｎＯ系半導体層に適用してもよい。
【００７２】
以下、本実施形態１において本発明の効果を最大限に得るための他の構成について述べるが、この構成は他の実施形態と任意に組み合わせてもよい。
【００７３】
本発明の酸化物半導体発光素子は、固体あるいは気体原料を用いた分子線エピタキシ（ＭＢＥ）法、レーザ分子線エピタキシ（レーザＭＢＥ）法、有機金属気相成長（ＭＯＣＶＤ）法などの結晶成長手法で作製することができる。これらの結晶成長手法の中でレーザＭＢＥ法は、原料ターゲットと薄膜の組成ずれが小さく、またＺｎＧａ２Ｏ４などの意図しない副生成物の生成を抑えることができるので特に好ましい。
【００７４】
ｐ型ＺｎＯ系半導体層にドーピングするアクセプタ不純物としては、Ｉ族元素のＬｉ、Ｃｕ、Ａｇや、Ｖ族元素のＮ、Ａｓ、Ｐなどを用いることができるが、本発明の効果を最大限に得るためには、活性化率が高いＮ、ＬｉおよびＡｇが特に好ましい。また、そのＮをアクセプタ不純物として用いる場合、ＮはＮ２をプラズマ化して結晶成長中に照射する手法が好ましい。この手法により、結晶性を良好に保ちつつＮの高濃度ドーピングを行える。
【００７５】
発光ダイオード素子の発光効率を向上させるには、ｐ型Ｍｇ０．１Ｚｎ０．９Ｏクラッド層１０５上に直接ｐ型オーミック電極１０７を形成せずに、ｐ型ＺｎＯコンタクト層１０６上にｐ型オーミック電極１０７を形成するのが好ましい。つまり、ｐ型Ｍｇ０．１Ｚｎ０．９Ｏクラッド層１０５とｐ型オーミック電極１０７との間にｐ型ＺｎＯコンタクト層１０６を形成するのが好ましい。このｐ型ＺｎＯコンタクト層１０６によって、素子電気抵抗がより低下し、電流広がりが均一化する。また、上記ｐ型ＺｎＯコンタクト層１０６に過剰にアクセプタ不純物をドーピングすると結晶性劣化が顕著となり、本発明の効果が減少するので、キャリア濃度が５×１０１６〜５×１０１９ｃｍ−３の範囲内に収まるようにｐ型ＺｎＯコンタクト層１０６にドーピングするのが好ましい。なお、上記ｐ型ＺｎＯコンタクト層１０６のように、結晶性に優れキャリア濃度を高くできるＺｎＯをｐ型コンタクト層の材料として用いるのが好ましい。
【００７６】
また、高い発光効率を得るためには、本実施形態１で示したように、ｐ型オーミック電極１０７が透光性を有するよう形成して光取り出し効率を向上させるのが好ましい。ｐ型オーミック電極の材料としては、Ｎｉ、Ｐｔ、Ｐｄ、Ａｕなどを用いることができるが、中でも低抵抗で密着性のよいＮｉが好ましい。また、上記複数の金属材料を合金化したものをｐ型オーミック電極として用いてもよい。また、ｐ型オーミック電極の厚みとしては、良好なオーミック特性と高い透光性を両立する観点上、５〜２００ｎｍの範囲内に調整されるのが好ましく、３０〜１００ｎｍの範囲内に調整されるのがより好ましい。
【００７７】
ｐ型電極を形成した後にアニール処理を行うと、ｐ型電極の密着性が向上すると共に、ｐ型電極の接触抵抗が低減するので好ましい。基板上のＺｎＯ結晶に欠陥を生じさせずにアニール効果を得るには、アニール処理の温度は３００〜４００℃の範囲内に調節されるのが好ましい。また、上記アニール処理における雰囲気はＯ２あるいは大気雰囲気であるのが好ましい。なお、アニール処理における雰囲気がＮ２であると、ｐ型電極の接触抵抗が増大してしまう。
【００７８】
上記ボンディング用Ａｕパッド電極１０８をｐ型オーミック電極１０７より小さい面積で形成すれば、つまりボンディング用Ａｕパッド電極１０８をｐ型オーミック電極１０７の一部上に形成すれば、ｐ型オーミック電極１０７の透光性に大きな悪影響を与えることなく、リードフレームへの実装プロセスが容易になるので好ましい。パッド電極の材料としては、ボンディングが容易でＺｎＯ中へ拡散してもドナー不純物とならないＡｕが好ましい。また、上記ボンディング用Ａｕパッド電極１０８とｐ型オーミック電極１０７との間に、密着性や光反射性を向上させる目的で他の金属層を設けてもよい。
【００７９】
ｎ型オーミック電極の材料としては、Ｔｉ、ＣｒおよびＡｌなどを用いることができる。Ｔｉ、ＣｒおよびＡｌなどの中でも、低電気抵抗でコストの低いＡｌ、または、密着性のよいＴｉが好ましい。また、Ｔｉ、ＣｒおよびＡｌなどの複数の金属材料を合金化したものをｎ型オーミック電極として用いてもよい。Ａｌから成るｎ型オーミック電極は、青〜紫外光に対する反射率が高いため、裏面全面に形成しても光取り出し効率は高い。また、Ａｌから成るｎ型オーミック電極を任意の形状にパターニングし、露出した基板の裏面をＡｇペーストなどでリードフレームに接着してもよい。Ａｌに比べてＡｇの方が青〜紫外光の反射率がＡｌより高いため好ましい。
【００８０】
その他の構成は任意であり、本実施形態によって限定されるものではない。
【００８１】
（実施形態２）
本実施形態２では、本発明の酸化物半導体発光素子の一例としての発光ダイオード素子について説明する。なお、上記発光ダイオードはＬｉＧａＯ２基板を用いて作製している。
【００８２】
図４に、上記発光ダイオード素子の模式断面図を示す。
【００８３】
上記発光ダイオード素子は、ＬｉＧａＯ２基板２０１の（１１１）面上に、Ｇａが１×１０１９ｃｍ−３の濃度でドーピングされた厚さ０．５μｍのｎ型ＺｎＯコンタクト層２０２、Ｇａが３×１０１８ｃｍ−３の濃度でドーピングされた厚さ１μｍのｎ型Ｍｇ０．１Ｚｎ０．９Ｏクラッド層２０３、ノンドープで厚さ０．５μｍのＣｄ０．０５Ｚｎ０．９５Ｏ発光層２０４、Ｎが５×１０１９ｃｍ−３の濃度でドーピングされた厚さ１μｍのｐ型Ｍｇ０．１Ｚｎ０．９Ｏクラッド層２０５、Ｎが１×１０２０ｃｍ−３の濃度でドーピングされた厚さ０．５μｍのｐ型ＺｎＯコンタクト層２０６がこの順で積層されている。
【００８４】
ここでは、上記ＬｉＧａＯ２基板２０１が絶縁性基板の一例に、ｎ型ＺｎＯコンタクト層２０２が第１導電型ＺｎＯ層の一例に、ｎ型Ｍｇ０．１Ｚｎ０．９Ｏクラッド層２０３が第１導電型クラッド層の一例に、Ｃｄ０．０５Ｚｎ０．９５Ｏ発光層２０４が活性層の一例に、ｐ型Ｍｇ０．１Ｚｎ０．９Ｏクラッド層２０５が第２導電型クラッド層の一例に、ｐ型ＺｎＯコンタクト層２０６が第２導電型コンタクト層の一例に相当する。
【００８５】
また、上記ｎ型Ｍｇ０．１Ｚｎ０．９Ｏクラッド層２０３から図中上方に向ってｐ型ＺｎＯコンタクト層２０６までを形成すべき積層構造の一部をエッチングして、ｎ型ＺｎＯコンタクト層２０２の一部を露出させている。このｎ型ＺｎＯコンタクト層２０２において露出した一部上には、第１導電型オーミック電極の一例としてのｎ型オーミック電極２０９が形成されている。このｎ型オーミック電極２０９は厚さ１００ｎｍのＡｌから成っている。
【００８６】
また、上記ｐ型ＺｎＯコンタクト層２０６の主表面全面上には、厚さ１５ｎｍのＮｉからなるｐ型オーミック電極２０７を積層している。そして、上記ｐ型オーミック電極２０７上には、厚さ１００ｎｍのボンディング用Ａｕパッド電極２０８がｐ型オーミック電極２０７よりも小さい面積で形成されている。
【００８７】
上述したような積層構造をＬｉＧａＯ２基板２０１上に形成した後、ＬｉＧａＯ２基板２０１をチップ状に分離することにより、本実施形態２の発光ダイオード素子を得る。この発光ダイオードをＡｇペーストでリードフレームに取り付けてモールドして発光させたところ、発光ピーク波長４００ｎｍの青色発光が得られた。
【００８８】
上記構成の発光ダイオード素子において、ｎ型ＺｎＯコンタクト層２０２のキャリア濃度を１×１０１８ｃｍ−３〜１×１０２１ｃｍ−３の範囲内に収めることにより、ＬｉＧａＯ２基板２０１とｐ型Ｍｇ０．１Ｚｎ０．９Ｏクラッド層２０５との間の電気抵抗を低減できる。その結果、静電耐圧を向上させることができて、信頼性を高めることができる。
【００８９】
また、上記ｎ型ＺｎＯコンタクト層２０２は、静電耐圧を向上させるための低電気抵抗なバッファ層としても作用している。
【００９０】
図５に、上記ｎ型ＺｎＯコンタクト層２０２の層厚と、発光ダイドード素子の動作電圧および逆耐圧との関係を示す。図中の点線は、ｎ型ＺｎＯコンタクト層２０２の層厚と、発光ダイドード素子の動作電圧との関係を示す。また、図中の実線は、ｎ型ＺｎＯコンタクト層２０２の層厚と、発光ダイドード素子の逆耐圧との関係を示す。なお、上記逆耐圧とは、発光ダイオード素子に逆バイアス電圧を印加した時に降伏に至る電圧を指す。
【００９１】
図５より、上記ｎ型ＺｎＯコンタクト層２０２の層厚が１００ｎｍ以上２０μｍ以下であると、動作電圧が低減すると共に、逆耐圧が高くなるのが判る。したがって、上記ｎ型ＺｎＯコンタクト層２０２の層厚は１００ｎｍ以上２０μｍ以下にするのが好ましい。
【００９２】
また、上記ｎ型ＺｎＯコンタクト層２０２の層厚が１００ｎｍ未満であると、動作電圧が高くなると共に、逆耐圧も低くなってしまう。
【００９３】
また、上記ｎ型ＺｎＯコンタクト層２０２の層厚が２０μｍを越えると、逆耐圧は高いが、動作電圧が高くなってしまう。
【００９４】
このように、上記ｎ型ＺｎＯコンタクト層２０２の好ましい層厚が、上記実施形態１におけるｎ型ＺｎＯバッファ層１０２の好ましい膜厚よりも厚くなるのは、ｎ型ＺｎＯコンタクト層２０２を横方向（ｎ型ＺｎＯコンタクト層２０２の表面に沿った方向）に電流が流れるからである。
【００９５】
本実施形態２では、ＬｉＧａＯ２から成る基板を絶縁性基板として用いていたが、サファイアやスピネルから成る基板を絶縁性基板として用いてもよい。ＬｉＧａＯ２は、ＺｎＯ系半導体の面内格子定数に対して（１００±３）％の面内格子定数を有するので、ＺｎＯ系半導体と容易に格子整合させることができる。したがって、ＬｉＧａＯ２から成る基板上にＺｎＯ系半導体層を形成した場合、そのＺｎＯ系半導体層の結晶性を極めて高めることができる。
【００９６】
また、ＺｎＯ系半導体と格子整合性の高い絶縁性基板としては、ＬｉＧａＯ２基板の他に、ＬｉＡｌＯ２、ＮａＧａＯ２、ＮａＡｌＯ２およびこれらの混晶から成る基板がある。
【００９７】
（実施形態３）
本実施形態３では、本発明の酸化物半導体発光素子の一例としてのファブリペロー型ＺｎＯ系半導体レーザ素子について説明する。なお、上記半導体レーザ素子はＺｎＯ基板を用いて作製している。
【００９８】
図６に、上記半導体レーザ素子の模式斜視図を示す。
【００９９】
上記半導体レーザ素子は、亜鉛面を成長主面としたｎ型ＺｎＯ単結晶基板３０１上に、Ｇａが１×１０１９ｃｍ−３の濃度でドーピングされた厚さ０．３μｍのｎ型ＺｎＯバッファ層３０２、Ｇａが３×１０１８ｃｍ−３の濃度でドーピングされた厚さ１μｍのｎ型Ｍｇ０．１Ｚｎ０．９Ｏクラッド層３０３、Ｇａが５×１０１７ｃｍ−３の濃度でドーピングされた厚さ３０ｎｍのｎ型ＺｎＯ光ガイド層３０４、ノンドープ量子井戸活性層３０５、Ｎが５×１０１８ｃｍ−３の濃度でドーピングされた厚さ３０ｎｍのｐ型ＺｎＯ光ガイド層３０６、Ｎが５×１０１９ｃｍ−３の濃度でドーピングされた厚さ１．２μｍのｐ型Ｍｇ０．１Ｚｎ０．９Ｏクラッド層３０７、Ｎが１×１０２０ｃｍ−３の濃度でドーピングされた厚さ０．５μｍのｐ型ＺｎＯコンタクト層３０８がこの順で積層されている。
【０１００】
ここでは、上記ｎ型ＺｎＯ単結晶基板３０１が導電性基板の一例に、ｎ型ＺｎＯバッファ層３０２が第１導電型ＺｎＯ層の一例に、ｎ型Ｍｇ０．１Ｚｎ０．９Ｏクラッド層３０３が第１導電型クラッド層の一例に、量子井戸活性層３０５が活性層の一例に、ｐ型Ｍｇ０．１Ｚｎ０．９Ｏクラッド層３０７が第２導電型クラッド層の一例に、ｐ型ＺｎＯコンタクト層３０８が第２導電型コンタクト層にの一例に相当している。
【０１０１】
上記量子井戸活性層３０５は、厚さ５ｎｍのＺｎＯ障壁層と、厚さ６ｎｍのＣｄ０．１Ｚｎ０．９Ｏ井戸層とが交互に積層されて構成されている。そのＺｎＯ障壁層は２層あり、Ｃｄ０．１Ｚｎ０．９Ｏ井戸層は３層ある。
【０１０２】
上記ｐ型ＭｇＺｎＯクラッド層３０７の一部と、ｐ型ＺｎＯコンタクト層３０８とはリッジストライプ状にエッチング加工されている。そして、上記ｐ型ＭｇＺｎＯクラッド層３０７におけるリッジストライプ状の一部の側面と、ｐ型ＺｎＯコンタクト層３０８の側面とは、Ｇａが３×１０１８ｃｍ−３の濃度でドーピングされたｎ型Ｍｇ０．２Ｚｎ０．８Ｏ電流ブロック層３０９によって埋め込まれている。
【０１０３】
また、上記ｎ型ＺｎＯ単結晶基板３０１下にはｎ型オーミック電極３１０が形成され、ｐ型ＺｎＯコンタクト層３０８およびｎ型Ｍｇ０．２Ｚｎ０．８Ｏ電流ブロック層３０９上にはｐ型オーミック電極３１１が形成されている。
【０１０４】
上述のような積層構造を有するｎ型ＺｎＯ単結晶基板３０１を劈開することにより端面ミラーを一対形成した後、その端面ミラーに保護膜を真空蒸着する。そして、素子分離を行って幅が３００μｍの半導体レーザ素子を得る。この半導体レーザ素子に電流を流したところ、端面から波長４００ｎｍの青色発振光が得られた。
【０１０５】
上記構成の発光ダイオード素子において、ｎ型ＺｎＯバッファ層３０２のキャリア濃度を１×１０１８ｃｍ−３〜１×１０２１ｃｍ−３の範囲内に収めることにより、ｎ型ＺｎＯ単結晶基板３０１とｎ型Ｍｇ０．１Ｚｎ０．９Ｏクラッド層３０３との間の電気抵抗を低減できる。その結果、静電耐圧を向上させることができて、信頼性を高めることができる。具体的には、逆耐圧を１７０Ｖ以上にすることができる。
【０１０６】
比較例として、ｎ型ＺｎＯバッファ層３０２を形成しない他は本実施形態３と同様にして半導体レーザ素子を作製した。この比較例の半導体レーザ素子の発振波長や発振閾値電流は本実施形態３と同じであったが、比較例の半導体レーザ素子の逆耐圧は本実施形態３よりも低下して１００Ｖ以下であった。
【０１０７】
以上のように、導電性基板を用いたファブリペロー型半導体レーザ素子に本発明を適用しても、静電耐圧の低減効果を得ることができる。
【０１０８】
（実施形態４）
本実施形態４では、本発明の酸化物半導体発光素子の一例としてのＺｎＯ系半導体レーザ素子について説明する。なお、上記半導体レーザ素子はサファイア基板を用いて作製している。
【０１０９】
図７に、上記半導体レーザ素子の模式斜視図を示す。
【０１１０】
上記半導体レーザ素子は、Ｃ面（０００１）を成長主面としたサファイア基板４０１上に、ノンドープで厚さ０．１μｍのＺｎＯ第１バッファ層４０２、ノンドープで厚さ０．１μｍのＬｉ０．３５Ｎａ０．６５ＧａＯ２第２バッファ層４０３、Ｇａが１×１０１９ｃｍ−３の濃度でドーピングされた厚さ０．３μｍのｎ型ＺｎＯコンタクト層４０４、Ｇａが３×１０１８ｃｍ−３の濃度でドーピングされた厚さ１μｍのｎ型Ｍｇ０．１Ｚｎ０．９Ｏクラッド層４０５、Ｇａが５×１０１７ｃｍ−３の濃度でドーピングされた厚さ３０ｎｍのｎ型ＺｎＯ光ガイド層４０６、ノンドープ量子井戸活性層４０７、Ｎが５×１０１８ｃｍ−３の濃度でドーピングされた厚さ３０ｎｍのｐ型ＺｎＯ光ガイド層４０８、Ｎが５×１０１９ｃｍ−３の濃度でドーピングされた厚さ１．２μｍのｐ型Ｍｇ０．１Ｚｎ０．９Ｏクラッド層４０９、Ｎが１×１０２０ｃｍ−３の濃度でドーピングされた厚さ０．５μｍのｐ型ＺｎＯコンタクト層４１０がこの順で積層されている。
【０１１１】
ここでは、上記サファイア基板４０１が絶縁性基板の一例に、Ｌｉ０．３５Ｎａ０．６５ＧａＯ２第２バッファ層４０３がバッファ層の一例に、ｎ型ＺｎＯコンタクト層４０４が第１導電型ＺｎＯ層の一例に、ｎ型Ｍｇ０．１Ｚｎ０．９Ｏクラッド層４０５が第１導電型クラッド層の一例に、ノンドープ量子井戸活性層４０７が活性層の一例に、ｐ型Ｍｇ０．１Ｚｎ０．９Ｏクラッド層４０９が第２導電型クラッド層の一例に、ｐ型ＺｎＯコンタクト層４１０が第２導電型クラッド層の一例に相当している。
【０１１２】
また、上記量子井戸活性層４０７は、厚さ５ｎｍのＺｎＯ障壁層と、厚さ６ｎｍのＣｄ０．１Ｚｎ０．９Ｏ井戸層とが交互に積層されて構成されている。そのＺｎＯ障壁層は２層あり、Ｃｄ０．１Ｚｎ０．９Ｏ井戸層は３層ある。
【０１１３】
また、上記ｐ型ＭｇＺｎＯクラッド層４０９の一部はリッジストライプ状にエッチング加工されている。そして、上記ｐ型ＭｇＺｎＯクラッド層４０９におけるリッジストライプ状の一部の側面は、Ｇａが３×１０１８ｃｍ−３の濃度でドーピングされたｎ型Ｍｇ０．２Ｚｎ０．８Ｏ電流ブロック層４１１によって埋め込まれている。
【０１１４】
また、上記ｎ型ＭｇＺｎＯクラッド層４０５から図中上方に向ってｐ型ＺｎＯコンタクト層４１０までを形成すべき積層構造の一部をエッチングして、ｎ型ＺｎＯコンタクト層４０４の一部を露出させている。このｎ型ＺｎＯコンタクト層４０４において露出した一部上には、第１導電型オーミック電極の一例としてのｎ型オーミック電極４１２が形成されている。
【０１１５】
また、上記ｐ型ＺｎＯコンタクト層４１０上にはｐ型オーミック電極４１３が形成されている。
【０１１６】
上述のような積層構造を有するサファイア基板４０１を劈開することにより、リッジストライプに垂直な端面ミラーを一対形成した後、その端面ミラーに保護膜を蒸着する。そして、素子分離を行って幅が３００μｍの半導体レーザ素子を得る。この半導体レーザ素子に電流を流したところ、端面から４００ｎｍの青色発光が得られた。
【０１１７】
上記構成の発光ダイオード素子において、ｎ型ＺｎＯコンタクト層４０４のキャリア濃度を１×１０１８ｃｍ−３〜１×１０２１ｃｍ−３の範囲内に収めることにより、サファイア基板４０１とｎ型Ｍｇ０．１Ｚｎ０．９Ｏクラッド層４０５との間の電気抵抗を低減できる。その結果、静電耐圧を向上させることができて、信頼性を高めることができる。具体的には、逆耐圧を１５０Ｖ以上にすることができる。
【０１１８】
また、上記ｎ型ＺｎＯコンタクト層４０４は、静電耐圧を向上させるための低電気抵抗なバッファ層としても作用している。
【０１１９】
また、上記Ｌｉ０．３５Ｎａ０．６５ＧａＯ２第２バッファ層４０３の材料であるＬｉ０．３５Ｎａ０．６５ＧａＯ２はＺｎＯとほぼ格子整合する。具体的には、Ｌｉ０．３５Ｎａ０．６５ＧａＯ２は、ＺｎＯの面内格子定数に対して（１００±３）の面内格子定数を有している。したがって、上記Ｌｉ０．３５Ｎａ０．６５ＧａＯ２第２バッファ層４０３をサファイア基板４０１とｎ型ＺｎＯコンタクト層４０４との間に形成していることにより、結晶性の極めて高いＺｎＯ系半導体層をサファイア基板４０１上に形成することができている。
【０１２０】
また、Ｌｉ０．３５Ｎａ０．６５ＧａＯ２から成るバッファ層を基板上に形成した後、そのバッファ層上にＺｎＯ系半導体層を形成した場合、その基板がサファイア基板のように格子不整合の大きな絶縁性基板であっても、結晶性の極めて高いＺｎＯ系半導体層を基板上に形成することができる。
【０１２１】
また、上記ＺｎＯ第１バッファ層４０２は、静電耐圧を向上させる効果は有していないが、サファイア基板４０１とＬｉ０．３５Ｎａ０．６５ＧａＯ２第２バッファ層４０３との親和性を向上させている。したがって、上記サファイア基板４０１上にＬｉ０．３５Ｎａ０．６５ＧａＯ２第２バッファ層４０３を直接形成する場合に比べて、Ｌｉ０．３５Ｎａ０．６５ＧａＯ２第２バッファ層４０３の結晶性が格段に向上している。
【０１２２】
比較例１として、ｎ型ＺｎＯコンタクト層４０４を形成しない他は本実施形態４と同様にして半導体レーザ素子を作製した。この比較例１の半導体レーザ素子は、発振波長や発振閾値電流が本実施形態４と同じであったが、逆耐圧が本実施形態４よりも低い１００Ｖ以下であった。
【０１２３】
比較例２として、ｎ型ＺｎＯ第１バッファ層４０２を形成しない他は本実施形態と同様にして半導体レーザ素子を作製した。この比較例２の半導体レーザ素子は、発振閾値電流が本実施形態４に比べて４０％増大し、逆耐圧が本実施形態４よりも低い８０Ｖ以下であった。
【０１２４】
比較例３として、ｎ型ＺｎＯ第１バッファ層４０２およびＬｉ０．３５Ｎａ０．６５ＧａＯ２第２バッファ層４０３を形成しない他は本実施形態４と同様にして半導体レーザ素子を作製した。この比較例３の半導体レーザ素子は、発振閾値電流が本実施形態４に比べて６０％増大し、逆耐圧が本実施形態４よりも低い５０Ｖ以下であった。
【０１２５】
以上、上記実施の形態１〜４で説明したように、基板とｎ型クラッド層との間のｎ型ＺｎＯ層は、静電耐圧を向上させる観点上、キャリア濃度が１×１０１８ｃｍ−３〜１×１０２１ｃｍ−３の範囲内であるのが好ましい。また、上記記キャリア濃度は、静電耐圧をより向上させる観点上、１×１０１９ｃｍ−３〜１×１０２０ｃｍ−３の範囲内であるのが好ましい。
【０１２６】
また、上記実施の形態１〜４では、基板上に、ｎ型クラッド層、活性層およびｐ型クラッド層をこの順で積層してたが、ｐ型クラッド層、活性層およびｎ型クラッド層をこの順で積層してもよい。
【０１２７】
また、上記ｎ型クラッド層、発光層、ｐ型クラッド層およびｐ型ＺｎＯコンタクト層は、ＺｎＯおよびこれを母体としたＭｇＺｎＯあるいはＣｄＺｎＯなどで表される混晶で構成してもよい。
【０１２８】
【発明の効果】
以上より明らかなように、本発明の酸化物半導体発光素子は、基板と第１導電型クラッド層との間に、キャリア濃度が１×１０１８ｃｍ−３〜１×１０２１ｃｍ−３の範囲内である第１導電型ＺｎＯ層を形成しているので、基板と第１導電型クラッド層との間の電気抵抗が低減し、静電耐圧を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は本発明の実施形態１の発光ダイオード素子の模式断面図である。
【図２】図２は、上記実施形態１の発光ダイオード素子のｎ型ＺｎＯバッファ層のキャリア濃度と、その発光ダイオード素子の逆耐圧との関係を示す図である。
【図３】図３は、上記実施形態１の発光ダイオードのｎ型ＺｎＯバッファ層の層厚と、その発光ダイオード素子の動作電圧および逆耐圧との関係を示す図である。
【図４】図４は本発明の実施形態２の発光ダイオード素子の模式断面図である。
【図５】図５は、上記実施形態２のｎ型ＺｎＯコンタクト層の層厚と、その発光ダイドード素子の動作電圧および逆耐圧との関係を示す。
【図６】図６は本発明の実施形態３のファブリペロー型ＺｎＯ系半導体レーザ素子の模式斜視図である。
【図７】図７は本発明の実施形態４のＺｎＯ系半導体レーザ素子の模式斜視図である。
【符号の説明】
１０１，３０１  ｎ型ＺｎＯ単結晶基板
１０２，３０２  ｎ型ＺｎＯバッファ層
１０３，２０３，３０３，４０５  ｎ型Ｍｇ０．１Ｚｎ０．９Ｏクラッド層
１０４，２０４  Ｃｄ０．０５Ｚｎ０．９５Ｏ発光層
１０５，２０５，３０７，４０９  ｐ型Ｍｇ０．１Ｚｎ０．９Ｏクラッド層
１０６，２０６，３０８，４１０  ｐ型ＺｎＯコンタクト層
２０１  ＬｉＧａＯ２基板
２０２，４０４  ｎ型ＺｎＯコンタクト層
３０５，４０７  量子井戸活性層
４０１  サファイア基板
【図１】
2004247681.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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