(57)【要約】【課題】  光通信用波長領域で使用可能で、安定した工程性、力学的安定性及び商業性を備えた電流制限構造を有する半導体光素子を提供すること。【解決手段】  半導体基板１０上に第１導電型のｐ型またはｎ型の第１半導体層１２を形成し、第１半導体層１２はIII−Ｖ族半導体を利用して一つ以上の物質層１２ａ、１２ｂで構成する。第１半導体層１２上にリセスを有する第２半導体層１４を形成し、その上に第１導電型と反対導電型のｎ型またはｐ型の第３半導体層１６を形成する。第３半導体層１６は、III−Ｖ族半導体を利用して一つ以上の物質層１６ａ〜１６ｄで構成する。第１半導体層１２、第２半導体層１４及び第３半導体層１６のうち一つまたはそれ以上の層はメサ構造で形成される。リセスには酸化膜、窒化膜あるいはこれらの組み合わせ膜が一部あるいは全体に充填されている。【選択図】  図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
半導体基板上に形成され、一つ以上の物質層で構成された第１導電型の第１半導体層と、
該第１半導体層上に一つ以上の物質層で構成された第２半導体層と、
該第２半導体層上に前記第１導電型と反対の第２導電型で一つ以上の物質層よりなる第３半導体層とにより構成され、
前記第１半導体層と前記第２半導体層及び前記第３半導体層のうち一つまたはそれ以上の層がメサ構造よりなっており、前記第１半導体層と前記第２半導体層及び前記第３半導体層を構成する物質層のうち少なくともいずれか一層の側面部はリセスされており、前記リセスには酸化膜、窒化膜あるいはこれらの組み合わせ膜が一部あるいは全体に充填されていることを特徴とする半導体光素子。
【請求項２】
前記酸化膜、窒化膜あるいはこれらの組み合わせ膜は、原子層蒸着法により形成されることを特徴とする請求項１に記載の半導体光素子。
【請求項３】
前記酸化膜、窒化膜あるいはこれらの組み合わせ膜は、ＺｎＯ、ＭｇＯ、ＴｉＯ２、Ｔａ２Ｏ５、ＺｒＯ２、ＨｆＯ２、ＳｉＯ２、Ａｌ２Ｏ３、Ｓｉ３Ｎ４、ＡｌＮ、ＡｌＯＮ及びこれらの組み合わせ膜のうち一つの膜で形成されることを特徴とする請求項１に記載の半導体光素子。
【請求項４】
前記第１半導体層がｐ型半導体層である場合、前記第３半導体層はｎ型半導体層であり、前記第１半導体層がｎ型半導体層である場合、前記第３半導体層はｐ型半導体層であることを特徴とする請求項１に記載の半導体光素子。
【請求項５】
前記第２半導体層はｐ型半導体層、ｎ型半導体層または不純物が含まれていない半導体層であることを特徴とする請求項１に記載の半導体光素子。
【請求項６】
前記第１半導体層及び前記第３半導体層は閉込め導電領域であり、前記第２半導体層は利得領域であることを特徴とする請求項１に記載の半導体光素子。
【請求項７】
前記第１半導体層乃至前記第３半導体層と平行に反射鏡が少なくとも一つ形成されて前記第１半導体層乃至前記第３半導体層と垂直な方向に出力光を得られることを特徴とする請求項１に記載の半導体光素子。
【請求項８】
前記第１半導体層乃至前記第３半導体層と垂直に反射鏡が少なくとも一つ形成されて前記第１半導体層乃至前記第３半導体層と平行な方向に出力光を得られることを特徴とする請求項１に記載の半導体光素子。
【請求項９】
半導体基板上に一つまたは一つ以上の物質層の半導体層で構成された閉じ込め導電領域と、
該閉じ込め導電領域間に形成され、一つまたは一つ以上の物質層よりなる半導体層で構成された利得領域で構成され、
前記閉じ込め導電領域及び利得領域はメサ構造よりなっており、前記閉じ込め導電領域及び利得領域の半導体層を構成する物質層のうち少なくともいずれか一層の側面部はリセスされており、前記リセスには酸化膜、窒化膜あるいはこれらの組み合わせ膜が一部あるいは全体に充填されていることを特徴とする半導体光素子。
【請求項１０】
前記酸化膜、窒化膜あるいはこれらの組み合わせ膜は、原子層蒸着法により形成されることを特徴とする請求項９に記載の半導体光素子。
【請求項１１】
前記酸化膜、窒化膜あるいはこれらの組み合わせ膜は、ＺｎＯ、ＭｇＯ、ＴｉＯ２、Ｔａ２Ｏ５、ＺｒＯ２、ＨｆＯ２、ＳｉＯ２、Ａｌ２Ｏ３、Ｓｉ３Ｎ４、ＡｌＮ、ＡｌＯＮ及びこれらの組み合わせ膜のうち一つの膜で形成されることを特徴とする請求項９に記載の半導体光素子。
【請求項１２】
前記閉じ込め導電領域を構成する半導体層はｐ型半導体層、ｎ型半導体層及びこれらの組み合わせ膜のうち一つの層であることを特徴とする請求項９に記載の半導体光素子。
【請求項１３】
前記利得領域を構成する半導体層はｐ型半導体層、ｎ型半導体層または不純物が含まれていない半導体層であることを特徴とする請求項９に記載の半導体光素子。
【請求項１４】
トンネルジャンクションを含む層が前記閉じ込め導電領域のうち一つに形成されていることを特徴とする請求項９に記載の半導体光素子。
【請求項１５】
前記閉じ込め導電領域及び利得領域に平行に反射鏡が少なくとも一つ形成されて前記閉じ込め導電領域及び利得領域と垂直な方向に出力光を得られることを特徴とする請求項９に記載の半導体光素子。
【請求項１６】
前記閉じ込め導電領域及び利得領域に平行に反射鏡が少なくとも一つ形成されて前記閉じ込め導電領域及び利得領域と垂直な方向に出力光を得られることを特徴とする請求項１４に記載の半導体光素子。
【請求項１７】
前記閉じ込め導電領域及び利得領域と垂直に反射鏡が少なくとも一つ形成されて前記閉じ込め導電領域及び利得領域と平行な方向に出力光を得られることを特徴とする請求項９に記載の半導体光素子。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体光素子に係り、より詳細には、電流制限構造を有する半導体光素子に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般的に、半導体光素子は、長い寿命及び高い光変換効率のために多様な分野に応用が可能である。特に、１．２μｍ〜１．８μｍ波長領域を有する通信用光源及び検出器などの能動素子としては、半導体光素子が最も注目されている。このような光素子は、主にＩｎＰあるいはＧａＡｓ基板上に成長する相異なる型、すなわち、ｐ型及びｎ型の半導体層間に利得領域を形成して半導体層のうち少なくともいずれか一層に電流制限構造を形成する。そして、上と下の半導体層上に電極を作って光素子を動作させる。電流制限構造は、光素子動作に重要な役割をする。
【０００３】
従来の半導体光素子の電流制限構造は多様な方法で形成する。すなわち、電流制限構造の形成方法は、Ａｌ（Ｇａ）Ａｓ半導体層を側方向に湿式酸化して得る方法、ＩｎＡｌＡｓやＡｌＡｓＳｂを側方向に湿式酸化して得る方法、電流を流さない部分をくびらせてエッチングして得る方法、イオンを注入してから熱処理して得る方法、透過ジャンクション層の周辺をエッチングしてから再成長させて得る方法などが提案されて使われている。
【０００４】
しかし、それぞれの半導体光素子に適用した電流制限構造は次のような問題点を有する。
【０００５】
まず、ＡｌＡｓを側方向に湿式酸化して電流制限構造を導入した素子は非常に優秀な特性を示した。しかし、これを使用するＧａＡｓ基板上に成長した利得媒質が安定的に提供できる波長領域は１μｍ以下である。換言すれば、１．５５μｍ程度の長い波長領域で使用する代案が必要である。
【０００６】
ＩｎＡｌＡｓやＡｌＡｓＳｂを側方向に湿式酸化して得る電流制限構造は、５００℃の高温で長時間湿式酸化しなければならない点と、Ｓｂを含む結晶成長の商業性が足りないという短所とがある。電流を流さない部分をくびらせて選択エッチングして電流制限構造を得る方法は、半導体光素子の力学的不安定性が短所となっている。
【０００７】
イオンを注入して熱処理して電流制限構造を形成する方法は、願わない領域の結晶性回復に難しさがある。透過ジャンクション層の周辺をエッチングしてから再成長させて得た電流制限構造を有する光素子は、製作方法が複雑であり、商業的に不利な分子線結晶成長法により成長した光素子でのみ良い結果を得ている実情である。
【０００８】
【特許文献１】米国特許第５４９６５９７号明細書
【特許文献２】米国特許第５５５００８１号明細書
【特許文献３】米国特許第５２６２３６０号明細書
【特許文献４】米国特許第５３２７４４８号明細書
【特許文献５】米国特許第５４０３７７５号明細書
【特許文献６】米国特許第５７１９８９１号明細書
【特許文献７】米国特許第５５８１５７１号明細書
【非特許文献１】Markus Ortsiefer et. al“90℃ Continuous-Wave Operation of 1.83-μｍ Vertical-Cavity Surface-Emitting Lasers ”IEEE Photon. Technol. Lett., vol.12, No.11, pp. 1435-1437, Nov.2000
【非特許文献２】E. Hall et. al“Selectinely Etched Undercut Apertures in AlAsSb-Based VCSELs ”IEEE Photon. Technol. Lett., vol.13, No.2,pp. 97-99, Feb.2001
【非特許文献３】D. A. Buell et. al“InP-based 1310-1550 nm Lattice-matched VCSELs ”WG1,pp. 447-448, 2001 IEEE
【非特許文献４】Sun Jin Yun et. al“Dependence of atomic layer-depositedAl2O3 films characteristics on growth temperature and Al precursors of Al(CH3)3 and AlCl3 ”J. Vac. Sci. Technol. A 15(6), Nov/Dec 1997, pp. 2993-2997
【非特許文献５】E. Hall et. al“Room-temperature, CW operation of lattice-matched long-wavelength VCSELs ”ELECTRONICS LETTERS 17th August 2000, Vol.36 No.17, pp. 1465-1467
【非特許文献６】Sun Jin Yun et. al“Large-Area Atomic Layer Deposition and Characterization of Al2O3 Films Grown Using AlCl3 and H2O”Jounal of the Korea Physical Society, Vol. 33, November 1998, pp. S170-S174
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明は、このような問題に鑑みてなされたもので、その目的とするところは、光通信用波長領域で使用可能で、安定した工程性、力学的安定性及び商業性を備えた電流制限構造を有する半導体光素子を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
このような目的を達成するためになされたもので、本発明の半導体光素子は、半導体基板上に形成され、一つ以上の物質層で構成された第１導電型の第１半導体層と、該第１半導体層上に一つ以上の物質層で構成された第２半導体層と、該第２半導体層上に前記第１導電型と反対の第２導電型で一つ以上の物質層よりなる第３半導体層とより構成され、前記第１半導体層、第２半導体層及び第３半導体層のうち一つまたはそれ以上の層がメサ構造よりなっており、前記第１半導体層、第２半導体層及び第３半導体層を構成する物質層のうち少なくともいずれか一層の側面部はリセスされており、前記リセスには酸化膜、窒化膜あるいはこれらの組み合わせ膜が一部あるいは全体に充填されている。
【００１１】
また、前記酸化膜、窒化膜あるいはこれらの組み合わせ膜は、原子層蒸着法により形成される。前記酸化膜、窒化膜あるいはこれらの組み合わせ膜は、ＺｎＯ、ＭｇＯ、ＴｉＯ２、Ｔａ２Ｏ５、ＺｒＯ２、ＨｆＯ２、ＳｉＯ２、Ａｌ２Ｏ３、Ｓｉ３Ｎ４、ＡｌＮ、ＡｌＯＮ及びこれらの組み合わせ膜のうち一つの膜で形成される。
【００１２】
また、前記第１半導体層がｐ型半導体層である場合、前記第３半導体層はｎ型半導体層であり、前記第１半導体層がｎ型半導体層である場合、前記第３半導体層はｐ型半導体層である。前記第２半導体層はｐ型半導体層、ｎ型半導体層または不純物が含まれていない半導体層である。
【００１３】
また、前記第１半導体層及び第３半導体層は閉じ込め導電領域であり、前記第２半導体層は利得領域である。
【００１４】
また、前記第１半導体層ないし第３半導体層と平行に反射鏡が少なくとも一つ形成されて前記第１半導体層ないし第３半導体層と垂直な方向に出力光を得られる。前記第１半導体層ないし第３半導体層と垂直に反射鏡が少なくとも一つ形成されて前記第１半導体層ないし第３半導体層と平行な方向に出力光を得られる。
【００１５】
また、本発明の半導体光素子は、半導体基板上に一つまたは一つ以上の物質層の半導体層で構成された閉じ込め導電領域と、前記閉じ込め導電領域間に形成され、一つまたは一つ以上の物質層よりなる半導体層で構成された利得領域で構成される。前記閉じ込め導電領域及び利得領域はメサ構造よりなっており、前記閉じ込め導電領域及び利得領域の半導体層を構成する物質層のうち少なくともいずれか一層の側面部はリセスされており、前記リセスには酸化膜、窒化膜あるいはこれらの組み合わせ膜が一部あるいは全体に充填されている。
【００１６】
また、前記酸化膜、窒化膜あるいはこれらの組み合わせ膜は、原子層蒸着法により形成される。前記酸化膜、窒化膜あるいはこれらの組み合わせ膜は、ＺｎＯ、ＭｇＯ、ＴｉＯ２、Ｔａ２Ｏ５、ＺｒＯ２、ＨｆＯ２、ＳｉＯ２、Ａｌ２Ｏ３、Ｓｉ３Ｎ４、ＡｌＮ、ＡｌＯＮ及びこれらの組み合わせ膜のうち一つの膜で形成される。
【００１７】
前記閉じ込め導電領域を構成する半導体層はｐ型半導体層、ｎ型半導体層及びこれらの組み合わせ膜のうち一つの層である。前記利得領域を構成する半導体層はｐ型半導体層、ｎ型半導体層または不純物が含まれていない半導体層である。トンネルジャンクションを含む層が前記閉じ込め導電領域のうち一つに形成されもする。
【００１８】
また、前記閉じ込め導電領域及び利得領域に平行に反射鏡が少なくとも一つ形成されて前記閉じ込め導電領域及び利得領域と垂直な方向に出力光を得られる。前記閉じ込め導電領域及び利得領域に垂直に反射鏡が少なくとも一つ形成されて前記閉じ込め導電領域及び利得領域と平行な方向に出力光を得られる。
【発明の効果】
【００１９】
以上説明したように、本発明の半導体光素子は、力学的安定性を有して優秀な熱伝導特性を得られる。また、本発明の半導体光素子は、前記リセスに原子層蒸着法を利用して酸化膜、窒化膜あるいはこれらの組み合わせ膜を充填してエッチングされた表面での漏れ電流を減らすことができて安定性かつ商業性を確保できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下、図面を参照して本発明の実施例について説明する。  
しかし、次に例示する本発明の実施例は色々な他の形態に変形でき、本発明の範囲が次に詳述する実施例に限定されることではない。本発明の実施例は当業者に本発明をより完全に説明するために提供されるものである。図で膜または領域の大きさまたは厚さは明細書の明確性のために誇張されたものである。また、ある膜が他の膜または基板の“上”にあると記載された場合、前記ある膜が前記他の膜の上に直接存在することもあり、その間に第３の他の膜が介在されることもある。
【００２１】
図１乃至図３は、本発明に係る半導体光素子及びその製造方法の一実施例を説明するための断面図である。  
半導体基板１０上に第１導電型、例えば、ｐ型またはｎ型の第１半導体層１２を形成する。半導体基板１０はＩｎＰ基板を使用できる。第１半導体層１２はIII−Ｖ族半導体を利用して一つ以上の物質層で構成されるが、図１においては、便宜上二つの物質層１２ａ、１２ｂで構成した。第１半導体層１２は光素子動作時に閉じ込め導電領域として作用できる。
【００２２】
第１半導体層１２上にリセス１５を有する第２半導体層１４を形成する。第２半導体層１４は、III−Ｖ族半導体を利用して一つ以上の物質層で構成されるが、図２では便宜上一つの物質層で構成した。第２半導体層１４はｐ型半導体層、ｎ型半導体層、不純物が含まれていない半導体層あるいはこれらの組み合わせよりなる半導体層で形成できる。第２半導体層１４は、半導体光素子の動作時に利得領域として作用できる。
【００２３】
第２半導体層１４上に第１導電型と反対導電型、例えば、ｎ型またはｐ型の第３半導体層１６を形成する。換言すれば、第１半導体層１２がｐ型半導体層である場合、第３半導体層１６はｎ型半導体で形成し、第１半導体層１２がｎ型半導体層である場合、第３半導体層１６はｐ型半導体層で形成する。第３半導体層１６は、III−Ｖ族半導体を利用して一つ以上の物質層で構成されるが、図１では便宜上４つの物質層１６ａ、１６ｂ、１６ｃ、１６ｄで構成した。第３半導体層１６は、半導体光素子の動作時に閉じ込め導電領域として作用できる。
【００２４】
第１半導体層１２、第２半導体層１４及び第３半導体層１６を構成する物質層は、ＩｎＰ基板１０上に成長できる物質、例えば、ＩｎＰ、ＩｎＧａＡｓ、ＩｎＡｌＧａＡｓ、ＩｎＡｌＡｓ、ＩｎＧａＡｓＰなどを有機金属気相結晶成長法を利用して形成する。
【００２５】
第１半導体層１２、第２半導体層１４及び第３半導体層１６のうち一つまたはそれ以上の層はメサ構造で形成される。さらに、第２半導体層１４はメサ構造形成後に燐酸系あるいは塩酸系溶液を利用して選択的にウェットエッチングして側面部をくびらせてリセス１５を形成する。第１半導体層１２、第２半導体層１４及び第３半導体層１６を構成するIII−Ｖ族半導体物質層間に選択性が強い他のエッチング方法を利用することもある。第１半導体層１２、第２半導体層１４及び第３半導体層１６を構成するIII−Ｖ族半導体物質層の組成を調節することによってくびれて選択エッチングされた断面の形態を調節できる。図１では、第２半導体層１４にリセス１５を形成したが、第１半導体層１２や第３半導体層１６を構成する物質層のうち少なくともいずれか一つにリセスを形成してもよい。
【００２６】
図２によれば、リセス１５を充填するように半導体基板１０及び第１半導体層１２、第２半導体層１４及び第３半導体層１６の側面壁に熱伝達が良い酸化膜、窒化膜あるいはこれらの組み合わせ膜１８を蒸着する。図２では酸化膜、窒化膜あるいはこれらの組み合わせ膜１８をリセス１５に完全に充填するように形成したが、一部だけ充填してもよい。リセス１５により表れたエッチング面は漏れ電流及び非発光結合などの要因として作用するために半導体光素子の特性が劣化する。したがって、本発明ではリセス１５により表れたエッチング面に酸化膜、窒化膜あるいはこれらの組み合わせ膜１８を蒸着することによってこのような半導体光素子の劣化要因を緩和でき、さらに、充填された酸化膜、窒化膜あるいはこれらの組み合わせ膜１８により力学的に安定した半導体光素子となる。
【００２７】
酸化膜、窒化膜あるいはこれらの組み合わせ膜１８は、ＺｎＯ、ＭｇＯ、ＴｉＯ２、Ｔａ２Ｏ５、ＺｒＯ２、ＨｆＯ２、ＳｉＯ２、Ａｌ２Ｏ３、Ｓｉ３Ｎ４、ＡｌＮ、ＡｌＯＮまたはこれらの組み合わせ膜で形成される。酸化膜、窒化膜あるいはこれらの組み合わせ膜１８をアルミニウム酸化（Ａｌ２Ｏ３）膜で形成する場合、実際にＩｎＰよりなる半導体基板１０上に形成された半導体層、例えば、ＩｎＡｌＧａＡｓ、ＩｎＧａＡｓＰ、ＩｎＡｌＡｓ、ＩｎＧａＡｓと比較して顕著に熱伝導度が高くて半導体光素子の熱放出が円滑になる。
【００２８】
特に、ＩｎＰよりなる半導体基板１０上に成長する通信用光源素子の場合には温度上昇による利得低下が、大きい光素子劣化の要因となるために熱放出が円滑な本発明の半導体光素子は非常に有利である。さらに、本発明の半導体光素子をレーザーに応用する場合、リセス１５に酸化膜、窒化膜あるいはこれらの組み合わせ膜１８を蒸着して充填することによって発光領域の屈折率と周辺の屈折率との差を減らしてレーザー出力光の横モード特性を改善できる。
【００２９】
リセス１５に酸化膜、窒化膜あるいはこれらの組み合わせ膜１８を充填する方法は、原子層蒸着方法を利用する。特に、原子層蒸着法によりＴＭＡ（Ｔｒｉ Ｍｅｔｈｙｌ Ａｌｕｍｉｎｕｍ）及びＨ２Ｏを材料としてアルミニウム酸化膜を形成すれば１．６７程度の高い屈折率を有する稠密な薄膜を比較的低い温度である３５０℃で蒸着できる。このような原子層蒸着法は商業性を有している。
【００３０】
図３によれば、第３半導体層１６の表面及び半導体基板１０の下部に各々第１電極２０及び第２電極２２を形成する。半導体基板１０の下部に形成された第２電極２２は、第１半導体層１２の下部に形成することもある。図３に示したように、第１電極２０及び第２電極２２を通じて電圧をかけた時、矢印で表示したような電流注入経路が現れる。すなわち、第３半導体層１６に注入された電流は、第２半導体層１４に空間的に制限されて集まり、再び第１半導体層１２を通じて広まる。
【００３１】
図４は、本発明に係る半導体光素子の他の実施例を説明するための断面図である。図４において、図１乃至図３と同じ参照番号は同じ部材を示している。  
図４によれば、リセス１９は閉じ込め導電領域１７ａ、１７ｂを構成する層に形成される。閉じ込め導電領域１７ａ、１７ｂは便宜上各々５つ及び３つの物質層で形成される。ゲイン領域１５は閉じ込め導電領域１７ａ、１７ｂ間に形成され、ゲイン領域１５の両側には相互反対の導電型の半導体層で構成された閉じ込め導電領域１７ａ、１７ｂが位置する。ホールキャリア供給のためのトンネルジャンクションを含む層が閉じ込め導電領域１７ａ、１７ｂのうち一つにさらに形成されうる。本実施例で、閉じ込め導電領域１７ａ、１７ｂは、各々ｎ型及びｐ型半導体層で構成される。
【００３２】
図５は、本発明による半導体光素子の導電バンドダイアグラムを示した図である。図５において、図１乃至図４と同じ参照番号は同じ部材を示している。  
具体的に、図５に示されたように、閉じ込め導電領域２１は、キャリア閉じ込め層及びキャリア注入のための導電層を含む。電極２０、２２から注入されたキャリアは閉じ込め導電領域２１間のゲイン領域周囲に制限される。
【００３３】
以上のような本発明の半導体光素子は、側面選択エッチング方法を利用して電流を流すべき領域、例えば、第２半導体層だけを残すことによってくびれた形態のリセスを有するメサ構造となる。さらに、本発明の半導体光素子は、リセスに絶縁性及び熱伝逹性に優れた物質を充填すれば、力学的に安定性が確保されて熱放出性が優秀な電流制限構造を備える。結果的に、本発明の半導体光素子の電極を通じて電圧をかければ第２半導体層を通じて電流が効率的に流れることができる。前記の説明によれば、第１半導体層１２及び第３半導体層１６は閉じ込め導電領域として作用し、第２半導体層１４は利得領域として作用すると説明されているが、利得領域は閉じ込め導電領域間にのみ形成されればよいためにリセスがどこに形成されるかによって閉じ込め導電領域及び利得領域は変更できる。
【００３４】
図６は、本発明による電流制限構造を有する半導体光素子の電流−電圧特性をグラフに示した図である。  
具体的に、図６に示されたように、酸化膜（Ａｌ２Ｏ３）が充填された半導体光素子（実線で表示、参照符号ａと表示）が酸化膜で充填されていない半導体光素子（点線で表示、参照符号ｂと表示）より漏れ電流が少ないことが分かる。
【００３５】
図７及び図８は、各々本発明による電流制限構造を有する半導体光素子を側面出力型光素子及び表面（底面）出力型光素子に適用した場合を示した図である。図７及び図８において、図１乃至図４と同じ参照番号は同じ部材を示している。
【００３６】
具体的に、図７は、側面出力型光素子を示した図である。図７では半導体層２３、すなわち、図１乃至図３の第１半導体層乃至第３半導体層１２、１４、１６と垂直に反射鏡２４が形成されており、第１半導体層乃至第３半導体層１２、１４、１６と平行な方向に出力光２６を得られる。図８は、表面出力型光素子を示した図である。図８では、図１乃至図３の第１半導体層乃至第３半導体層１２、１４、１６と平行に反射鏡２４が形成されており、第１半導体層乃至第３半導体層１２、１４、１６と垂直な方向に出力光２８を得られる。
【００３７】
さらに、本発明による電流制限構造を有する半導体光素子は側面放出半導体レーザー、側面放出発光ダイオード、表面放出半導体レーザー、表面放出発光ダイオード、受光ダイオード、半導体光増幅器、光検出器等にも適用できる。
【００３８】
前述したような本発明の半導体光素子は、電流制限構造を有するように半導体層の選択エッチングを通じてくびらせてエッチングしてリセスを形成し、リセスに熱伝達性の優秀な酸化膜、窒化膜あるいはこれらの組み合わせ膜を蒸着して充填する。
【産業上の利用可能性】
【００３９】
本発明の半導体光素子は、光通信波長領域で使用可能であり、力学的に安定していて熱伝導度が優秀であり、商業性を備えた電流制限構造を有する。さらに、本発明の半導体光素子は、光源及び検出素子の技術分野、光通信技術分野、発光ダイオード及びレーザー、垂直共振表面放出レーザー技術分野に適用できる。
【図面の簡単な説明】
【００４０】
【図１】本発明に係る半導体光素子及びその製造方法の一実施例を説明するための断面図（その１）である。
【図２】本発明に係る半導体光素子及びその製造方法の一実施例を説明するための断面図（その２）である。
【図３】本発明に係る半導体光素子及びその製造方法の一実施例を説明するための断面図（その３）である。
【図４】本発明係る半導体光素子の他の実施例を説明するための断面図である。
【図５】本発明による半導体光素子の導電バンドダイアグラムを示した図である。
【図６】本発明による電流制限構造を有する半導体光素子の電流−電圧特性をグラフに示した図である。
【図７】各々本発明による電流制限構造を有する半導体光素子を側面出力型光素子に適用した場合を示した図である。
【図８】各々本発明による電流制限構造を有する半導体光素子を表面（底面）出力型光素子に適用した場合を示した図である。
【符号の説明】
【００４１】
１０  半導体基板
１２  第１半導体層
１２ａ，１２ｂ  物質層
１４  第２半導体層
１５  リセス
１６  第３半導体層
１６ａ，１６ｂ，１６ｃ，１６ｄ  物質層
１８  酸化膜、窒化膜あるいはこれらの組み合わせ膜
１９  リセス
２０  第１電極
２１  閉じ込め導電領域
２２  第２電極
２３  半導体層
２４  反射鏡
２６  出力光
２８  出力光
【図１】
2004165667.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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【図８】
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