(57)【要約】  【課題】  ｐ型コンタクト層２中のＭｇの活性化アニール、及びｐ側電極１のシンタリン等の加熱過程中におけるｐ型コンタクト層２中のＭｇの、ｐ型クラッド層３よりｎ側への拡散を抑えることにより、所望のｐ型ドーピング濃度と所望の膜厚を備えたｐ型コンタクト層膜を有した光半導体デバイスを提供する。  【解決手段】  ｐ型コンタクト層２を除いたデバイス積層構造を作製する工程と、所望のｐ型ドーピング濃度と所望の膜厚でｐ型コンタクト層２を作製する工程とを分離し、この後表面を洗浄処理後、これら両者を、熱処理を加えながら貼り合わせる工程を用いることにより、ｐ型コンタクト層膜２中のＭｇのｎ側方向への拡散を極力制限する。【選択図】  図１
2005093663.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ｐ型コンタクト層を除いたデバイス積層構造を作製する工程と、所望のｐ型ドーピング濃度と所望の膜厚でｐ型コンタクト層膜を作製する工程と、前記ｐ型コンタクト層を除いた積層構造と前記ｐ型コンタクト層膜の、これら両者の表面を洗浄処理する工程と、これら両者を、熱処理を加えながら貼り合わせる工程とを有する窒化ガリウム（ＧａＮ）系材料を主体とした光半導体デバイス作成方法。
【請求項２】
サファイア、シリコン、ＳｉＣあるいはＧａＡｓを基板として用い、有機金属気相成長法やＨＶＰＥ法等の気相成長手段を用いて、前記ｐ型コンタクト層を除いた積層構造、及び前記ｐ型コンタクト層膜を作製することを特徴とする請求項１に記載の光半導体デバイス作成方法。
【請求項３】
ＧａＮ結晶を基板として用い、前記ｐ型コンタクト層を除いた積層構造を作製することを特徴とする請求項１に記載の光半導体デバイス作成方法。
【請求項４】
前記ｐ型コンタクト層に対し、前記貼り合わせ工程の前に熱アニーリングをすることを特徴とする請求項１〜２に記載の光半導体デバイス作成方法。
【請求項５】
前記貼り合わせ工程前に、該ｐ型コンタクト層膜上にｐ側電極を予め形成し、研削及び研磨加工を行い、基板を削除し、前記ｐ型コンタクト層膜を所望の厚さに加工するすることを特徴とする請求項１及び２に記載の光半導体デバイス作成方法。
【請求項６】
前記ｐ型コンタクト層膜を作製後、基板を削除し、かつ所望の厚さに加工するために、研削及び研磨加工し、さらに前記ｐ型コンタクト層を除いた積層構造と前記ｐ型コンタクト層膜を貼り合わせた後、ｐ側電極を形成することを特徴とする請求項１に記載の光半導体デバイス作成方法。
【請求項７】
前記ｐ型コンタクト層にｐ側電極を形成した後、シンタリング加工をすることを特徴とする請求項１〜６に記載の光半導体デバイス作成方法。
【請求項８】
前記シンタリングとして、６００℃〜７００℃の窒素雰囲気で、１０秒から６０分、加熱することを特徴とする請求項７に記載の光半導体デバイス作成方法。
【請求項９】
前記熱処理方法として、５００℃〜９００℃の窒素雰囲気で、１０秒から６０分、加熱することを特徴とする請求項１に記載の光半導体デバイス作成方法。
【請求項１０】
前記熱処理方法として、マイクロ波で加熱することを特徴とする請求項１に記載の光半導体デバイス作成方法。
【請求項１１】
前記表面洗浄方法として、バッファードフッ酸溶液に浸すことを特徴とする請求項１に記載の光半導体デバイス作成方法。
【請求項１２】
前記表面洗浄方法として、ドライエッチングを用いることを特徴とする請求項１に記載の光半導体デバイス作成方法。
【請求項１３】
前記ｐ型コンタクト層に対する、熱アニーリング方法として、６００℃〜１０００℃の窒素雰囲気で、１分から６０分、加熱することを特徴とする請求項４に記載の光半導体デバイス作成方法。
【請求項１４】
ｎ型コンタクト層、ｎ型クラッド層、ｎ型光ガイド層、量子井戸活性層、ｐ型光ガイド層、ｐ型クラッド層を具備した光半導体デバイスにおいて、高Ｍｇ濃度領域である前記ｐ型コンタクト層と低Ｍｇ濃度領域である前記ｐ型クラッド層の界面の近傍における、Ｍｇ濃度差が７０％以上異なる遷移領域の膜厚が２０ミクロン以下であることを特徴とする光半導体デバイス構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、窒化ガリウム（ＧａＮ）系材料を主体とした光半導体デバイス作成方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
Al、Ga、In等のIII族元素とV族元素との化合物である半導体は、ワイドギャップを有する直接遷移型半導体であり、可視から紫外域の発光材料として、最も有望であると考えられる。これら、光半導体デバイスの材料となる窒化ガリウムGaN等の、結晶学的に優れた制作手法が求められている。有機金属気相成長法（ＭＯＣＶＤ：Metalorganic Chemical Vapor Phase Deposition法）は、これを産業レベルで実現できる有力な手法として、各方面で研究開発が進められている。
【０００３】
従来の窒化ガリウム系ダイオードあるいはレーザ素子の形成方法として、例えば以下のような方法があった。図７は特許文献１に記載されているような典型的な窒化ガリウム系レーザ素子の断面図である。サファイア基板１０上に、例えば、有機金属気相成長法（ＭＯＣＶＤ法）等を用い、下から順にｎ型コンタクト層８、ｎ型クラッド層７、ｎ型光ガイド層６、量子井戸活性層５、ｐ型光ガイド層４、ｐ型クラッド層３、ｐ型コンタクト層２、ｐ側電極１を積層する。ｐ型コンタクト層２の成長温度は９３０℃である。用いている原料ガスは、Ｇａ源としてトリメチルガリウム（ＴＭＧ）を、また窒素源としてアンモニア（ＮＨ３）である。ｐ型ドーパントであるＭｇ源として、Ｃｐ2Ｍｇ（bis-cyclopentadienyl magnesium）を用いている。
【０００４】
図８は、ｐ−ｎ接合付近である量子井戸活性層５近傍の詳細を説明している。すなわち、量子井戸活性層５は井戸層２１と障壁層２０が原子層レベルで制御されながら交互に配置されている。
【０００５】
さて、図７において、最上部のｐ型電極１からｎ型コンタクト層８の一部までが凸状構造に加工され、図の右側のｎ型コンタクト層８が露出した部分にｎ側電極９が形成されている。これに加え、最上部のｐ型電極１からｐ型クラッド層３（あるいはｐ型光ガイド層４）の一部までが、さらに凸状構造であるリッジ型構造に加工されている。このリッジ型構造は、印可電流の経路を狭窄し発光効率を高め、発振しきい値電流を下げる効果をもたらしている。
【０００６】
ここで、キャリア濃度の十分に高いｐ型のＧａＮ結晶の作成手法も大きな課題の一つとなっている。特に、ｐ側電極１と接するｐ型コンタクト層２における、ｐ型キャリア濃度の空間制御はデバイス性能を決定するキーポイントとされている。ＭＯＶＰＥ法を用いてｐ型層を形成するために、ｐ型ドーパントとして、Ｍｇをドーピングして成長させた後、６００〜１０００℃前後の温度にて熱アニールを施し、Ｍｇの活性化を図っている(非特許文献１を参照)。さらに、この上に、電極を蒸着し、シンタリングという加熱工程を用いて、ｐ側電極１とｐ型コンタクト層２との間の密着性を良くさせている。
【特許文献１】特開平１１―３３０６１０号公報
【非特許文献１】S.Nakamura, N.Iwasa, M.Senoh, and T.Mukai: Jpn. J. Appl. Phys. Vol.31 (1992)
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら前記従来の光半導体デバイス作成方法においては、ｐ型コンタクト層内において選択的にｐ型キャリア濃度が高濃度かつ空間的にほぼ一様にすべく、図９に示すように、ｐ型ドーピング濃度を、例えば点線で示されるようなステップ状に高めるようにドーピング供給ガスＣｐ2Ｍｇを供給しながら結晶成長させている。ここで、図中、２０ｃｃ及び２００ｃｃはＭｇ量として、それぞれ１０19（個／ｃｍ３）及び１０20（個／ｃｍ３）に相当する。
【０００８】
しかしながら、２次イオン質量分析法（ＳＩＭＳ分析法）で解析される結晶成長後のＭｇ濃度分布は、図９の２つの実線で示されるように、例えばｐ側電極１と接する近傍において選択的に高く、点線で示される所望の理想的なステップ状分布とは異なるかけ離れたものとなり、ｐ型コンタクト層２内における低抵抗化が実現されず、デバイス特性を劣化させる、という課題が存在していた。
【０００９】
これは、前記したように、ｐ型層２〜４、特にｐ型コンタクト層２を形成する際に、ｐ型ドーパントとしてＭｇをドーピングして成長させた後、６００〜１０００℃前後の温度にて熱アニールを施して、Ｍｇの活性化を図ったり、さらに、この上に、電極を蒸着し、シンタリングを用いて、ｐ側電極１とｐ型コンタクト層２との間の密着性を良くさせる等の加熱工程を加えているために、ドーピングされたＭｇの拡散が特に転位線等を通って促進され、空間分布を変化させているためと考えられる。
【００１０】
本発明は上記問題点を解決するために、ｐ型コンタクト層２内におけるｐ型ドーピング濃度を、ほぼ所望の値の一様な分布とする、光半導体デバイス作成方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記問題点を解決するための、本発明に係る請求項１に記載の発明は、ｐ型コンタクト層を除いたデバイス積層構造を作製する工程と、所望のｐ型ドーピング濃度と所望の膜厚でｐ型コンタクト層膜を作製する工程と、前記ｐ型コンタクト層を除いた積層構造と前記ｐ型コンタクト層膜の、これら両者の表面を洗浄処理する工程と、これら両者を、熱処理を加えながら貼り合わせる工程とを有する窒化ガリウム（ＧａＮ）系材料を主体とした光半導体デバイス作成方法である。
【００１２】
本発明に係る請求項２に記載の発明は、サファイア、シリコン、ＳｉＣあるいはＧａＡｓを基板として用い、有機金属気相成長法やＨＶＰＥ法等の気相成長手段を用いて、前記ｐ型コンタクト層を除いた積層構造、及び前記ｐ型コンタクト層膜を作製することを特徴とする請求項１に記載の光半導体デバイス作成方法である。
【００１３】
本発明に係る請求項３に記載の発明は、ＧａＮ結晶を基板として用い、前記ｐ型コンタクト層を除いた積層構造を作製することを特徴とする請求項１に記載の光半導体デバイス作成方法である。
【００１４】
本発明に係る請求項４に記載の発明は、前記ｐ型コンタクト層に対し、前記貼り合わせ工程の前に熱アニーリングをすることを特徴とする請求項１〜２に記載の光半導体デバイス作成方法である。
【００１５】
本発明に係る請求項５に記載の発明は、前記貼り合わせ工程前に、該ｐ型コンタクト層膜上にｐ側電極を予め形成し、研削及び研磨加工を行い、基板を削除し、前記ｐ型コンタクト層膜を所望の厚さに加工するすることを特徴とする請求項１及び２に記載の光半導体デバイス作成方法である。
【００１６】
本発明に係る請求項６に記載の発明は、前記ｐ型コンタクト層膜を作製後、基板を削除し、かつ所望の厚さに加工するために、研削及び研磨加工し、さらに前記ｐ型コンタクト層を除いた積層構造と前記ｐ型コンタクト層膜を貼り合わせた後、ｐ側電極を形成することを特徴とする請求項１に記載の光半導体デバイス作成方法である。
【００１７】
本発明に係る請求項７に記載の発明は、前記ｐ型コンタクト層にｐ側電極を形成した後、シンタリング加工をすることを特徴とする請求項１〜６に記載の光半導体デバイス作成方法である。
【００１８】
本発明に係る請求項８に記載の発明は、前記シンタリングとして、６００℃〜７００℃の窒素雰囲気で、１０秒から７分、加熱することを特徴とする請求項７に記載の光半導体デバイス作成方法である。
【００１９】
本発明に係る請求項９に記載の発明は、前記熱処理方法として、６００℃〜９００℃の窒素雰囲気で、１０秒から７分、加熱することを特徴とする請求項１に記載の光半導体デバイス作成方法である。
【００２０】
本発明に係る請求項１０に記載の発明は、前記熱処理方法として、マイクロ波で加熱することを特徴とする請求項１に記載の光半導体デバイス作成方法である。
【００２１】
本発明に係る請求項１１に記載の発明は、前記表面洗浄方法として、バッファードフッ酸溶液に浸すことを特徴とする請求項１に記載の光半導体デバイス作成方法である。
【００２２】
本発明に係る請求項１２に記載の発明は、前記表面洗浄方法として、ドライエッチングを用いることを特徴とする請求項１に記載の光半導体デバイス作成方法である。
【００２３】
本発明に係る請求項１３に記載の発明は、前記ｐ型コンタクト層に対する、熱アニーリング方法として、６００℃〜１０００℃の窒素雰囲気で、１分から６０分、加熱することを特徴とする請求項４に記載の光半導体デバイス作成方法である。
【００２４】
本発明に係る請求項１４に記載の発明は、ｎ型コンタクト層、ｎ型クラッド層、ｎ型光ガイド層、量子井戸活性層、ｐ型光ガイド層、ｐ型クラッド層を具備した光半導体デバイスにおいて、高Ｍｇ濃度領域である前記ｐ型コンタクト層と低Ｍｇ濃度領域である前記ｐ型クラッド層の界面の近傍における、Ｍｇ濃度差が７０％以上異なる遷移領域の膜厚が１０ミクロン以下であることを特徴とする光半導体デバイス構造である。
【発明の効果】
【００２５】
本発明は上述した構成によって、ｐ型コンタクト層を、所望のｐ型ドーピング濃度と所望の膜厚を持つｐ型コンタクト層膜を有する、窒化ガリウム（ＧａＮ）系材料を主体とした光半導体デバイスを作製することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２６】
以下本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。
【００２７】
（実施例１）
図１及び図２は、本発明の実施例１における製作工程中の光半導体デバイス断面図であり、図３は、本発明の実施例１の結果得られたＭｇ濃度分布を模式的に示している。図１及び図２において、図７と同じ構成部については、同じ符号を用いて説明を省略する。
【００２８】
図１(a)において、サファイア基板１０上に、下から順にｎ型コンタクト層８、ｎ型クラッド層７、ｎ型光ガイド層６、量子井戸活性層５、ｐ型光ガイド層４、ｐ型クラッド層３を、有機金属気相成長結晶法（ＭＯＣＶＤ法）を用いて結晶成長させた。これとは別に、サファイア基板１１上に、ｐ型コンタクト層２をＭＯＣＶＤ法を用いて結晶成長させた。用いた原料ガスは、Ｇａ源としてトリメチルガリウム（ＴＭＧ）を、また窒素源としてアンモニア（ＮＨ3）である。ｐ型ドーパントであるＭｇ源として、Ｃｐ2Ｍｇ（bis-cyclopentadienyl magnesium）を用いた。
【００２９】
これらの原料ガスを、窒素ガスあるいは水素ガスで希釈しながら有機金属気相成長結晶炉に供給し、ヒーター加熱した炉内で熱化学反応を生じさせ、結晶成長を行った。ｐ型コンタクト層２の成長温度は９３０℃であった。ｐ型光ガイド層４、ｐ型クラッド層３やｐ型コンタクト層２を形成する際には、ｐ型ドーパントであるＭｇをドーピングして成長させた後、６００℃〜１０００℃の窒素雰囲気で、１分から６０分間、熱アニールを施して、Ｍｇの活性化を図った。
【００３０】
サファイア基板１１上に形成されたｐ型コンタクト層２から、所望の厚さのｐ型コンタクト層２の取り出すために、研削及び研磨の工程を用い、サファイア基板１１を削除し、さらに所望の厚さまで研削及び研磨工程を実施した。
【００３１】
上記のような工程を経て、図１(ｂ)に示すように、サファイア基板１０上のｐ型コンタクト層２を除いたデバイス積層構造と、所望のｐ型ドーピング濃度と所望の膜厚を有するｐ型コンタクト層膜２を作成した。
【００３２】
次に、図１(ｃ)に示すように、ｐ型コンタクト層膜２の上に、Ｎｉ／Ｐｔ／Ａｕ積層構造で構成されるｐ側電極を蒸着し、６００℃〜７００℃の窒素雰囲気で、１０秒から６０分、シンタリングを行った。次に、ｐ型コンタクト層２を除いたデバイス積層構造のｐ型クラッド層３の表面、及びｐ型電極１を蒸着したｐ型コンタクト層２の表面を、アセトン、ソルファイン、メタノールによる有機洗浄、及びＮＨ4：ＨＦ＝１０：１のバッファードフッ酸を用いた洗浄を行い、さらに水洗乾燥させた。
【００３３】
その後、図１(ｄ)に示すように、ｐ型コンタクト層２を除いたデバイス積層構造のｐ型クラッド層３の表面と、ｐ型コンタクト層２の表面を貼り合わせ、５００〜９００℃前後の温度にて１０秒から６０分、熱処理を施して密着させた。
【００３４】
図２は、ｐ側電極１が積層された図１(ｄ)で表される積層体に対し、最上部のｐ側電極１からｐ型クラッド層３の一部までを、凸状構造であるリッジ型構造にエッチング加工する場合を模式的に示している。図中７０はフォトレジストマスクである。この実施例の場合には、ドライエッチングのために用いられるプラズマを発生させるプラズマ発生装置チャンバー内に導入するガスとして、Ｃｌ2を４０ｓｃｃｍ，ＳｉＣｌ4を２０ｓｃｃｍ導入し、エッチング加工装置内の圧力は1Ｐａで行った。
【００３５】
図３は、本発明の実施例１の結果得られたＭｇ濃度分布を模式的に示している。ＳＩＭＳ分析により得られた、実線で示されるＭｇ濃度分布は、点線で示される、ステップ状の設定ドーピング濃度分布を、ほぼ再現する良好な分布となった。
【００３６】
この際に、高Ｍｇ濃度領域であるｐ型コンタクト層２と低Ｍｇ濃度領域であるｐ型クラッド層３の界面の近傍における、Ｍｇ濃度差が７０％以上異なる遷移領域の膜厚を５ナノメートル以下するような、ステップ上により近い光半導体デバイス構造を実現することができた。
【００３７】
本実施例１においては、基板として、サファイアを用いたが、シリコン、ＳｉＣあるいはＧａＡｓを基板として用いても、同様な効果が期待できる。
【００３８】
さらに、基板上の結晶成長手段として、ＭＯＣＶＤを用いたが、ＨＶＰＥ(Hydride Vapor Phase Epitaxy)やＭＢＥ法（Molecular Beam Epitaxy法）等の成長手段を用いても構わない。
【００３９】
さらに、ＧａＮ基板そのものを用いて、ｐ型コンタクト層２を除いたデバイス積層構造を作成することも有効である。
【００４０】
一方、所望の厚さのｐ型コンタクト層２を取り出すために、研削及び研磨の工程を用い、サファイア基板１１を削除し、さらに所望の厚さまで研削及び研磨工程を実施してから電極を形成したが、ｐ型電極１を形成してから、研削及び研磨の工程を用い、サファイア基板１１を削除し、さらに所望の厚さまで研削及び研磨工程を実施しても構わない。
【００４１】
また、本実施例１においては、Ｍｇ活性化のための熱アニールや貼り合わせのための熱処理に対して、窒素雰囲気中での処理を行ったが、マイクロ波等を用いた加熱処理も有効であった。貼り合わせのための熱処理時間が長い程、また熱処理温度が高い程、貼り合わせ密着性は良くなるが、Ｍｇ濃度分布は、所望のステップ状ドーピング濃度分布からずれてくる傾向にある。しかし、十分にｐ型コンタクト層の機能を満たす範囲は維持していた。
【００４２】
なお、この実施例１では、Ｎｉ／Ｐｔ／Ａｕ積層構造で構成されるｐ側電極１の場合について実施したが、Ｐｄ／Ｐｔ／Ａｕ積層構造で構成されるｐ側電極１を用いても、同様の効果が期待できる。
【００４３】
（実施例２）
図４及び図５は、本発明の実施例２における製作工程中の光半導体デバイス断面図であり、図６は、本発明の実施例２の結果得られたＭｇ濃度分布を模式的に示したものである。図４及び図５において、図７と同じ構成部については、同じ符号を用いて説明を省略する。
【００４４】
図４(a)において、サファイア基板１０上に、下から順にｎ型コンタクト層８、ｎ型クラッド層７、ｎ型光ガイド層６、量子井戸活性層５、ｐ型光ガイド層４、ｐ型クラッド層３を、有機金属気相成長結晶法（ＭＯＣＶＤ法）を用いて結晶成長させた。
【００４５】
これとは別に、サファイア基板１１上に、ｐ型コンタクト層２をＭＯＣＶＤ法を用いて結晶成長させた。用いた原料ガスは、Ｇａ源としてトリメチルガリウム（ＴＭＧ）を、また窒素源としてアンモニア（ＮＨ3）であった。
【００４６】
ｐ型ドーパントであるＭｇ源として、Ｃｐ2Ｍｇ（bis-cyclopentadienyl magnesium）を用いた。これらの原料ガスを、窒素ガスあるいは水素ガスで希釈しながら有機金属気相成長結晶炉に供給し、ヒーター加熱した炉内で熱化学反応を生ぜしめ、結晶成長を行った。ｐ型コンタクト層２の成長温度は９３０℃であった。ｐ型クラッド層３やｐ型コンタクト層２を形成する際には、ｐ型ドーパントであるＭｇをドーピングして成長させた後、６００℃〜１０００℃の窒素雰囲気で、１分から６０分間、熱アニールを施して、Ｍｇの活性化を図った。
【００４７】
サファイア基板１１上に形成されたｐ型コンタクト層２から、所望の厚さのｐ型コンタクト層２を取り出すために、研削及び研磨の工程を用い、サファイア基板１１を削除し、さらに所望の厚さまで研削及び研磨工程を実施した。
【００４８】
上記のような工程を経て、図４(ｂ)に示すように、サファイア基板１０上のｐ型コンタクト層２を除いたデバイス積層構造と、所望のｐ型ドーピング濃度と所望の膜厚を有するｐ型コンタクト層２を作成した。次に、ｐ型コンタクト層２を除いたデバイス積層構造のｐ型クラッド層３の表面及びｐ型コンタクト層２の表面を、アセトン、ソルファイン、メタノールによる有機洗浄、及びＮＨ4：ＨＦ＝１０：１のバッファードフッ酸を用いた洗浄を行い、さらに水洗乾燥させた。
【００４９】
その後、図４(ｃ)に示すように、ｐ型コンタクト層２を除いたデバイス積層構造のｐ型クラッド層３の表面と、ｐ型コンタクト層２の表面を貼り合わせ、５００〜９００℃前後の温度にて１０秒から６０分、熱処理を施して密着させた。
【００５０】
次に、図４(ｄ)に示すように、ｐ型コンタクト層２の上に、Ｎｉ／Ｐｔ／Ａｕ積層構造で構成されるｐ側電極１を蒸着し、６００℃〜７００℃の窒素雰囲気で、１０秒から６０分、シンタリングを行った。
【００５１】
図５は、ｐ側電極１が積層された図４(ｄ)で表される膜に対し、最上部のｐ側電極１からｐ型クラッド層３の一部までを、凸状構造であるリッジ型構造にエッチング加工する場合を模式的に示している。図中７０はフォトレジストマスクである。この実施例の場合には、ドライエッチングのために用いられるプラズマを発生させるプラズマ発生装置チャンバー内に導入するガスとして、Ｃｌ2を４０ｓｃｃｍ，ＳｉＣｌ4を２０ｓｃｃｍ導入し、エッチング加工装置内の圧力は１Ｐａで行った。
【００５２】
図６は、本発明の実施例２の結果得られたＭｇ濃度分布を模式的に示したものである。ＳＩＭＳ分析により得られた、実線で示されるＭｇ濃度分布は、点線で示される、ステップ状の設定ドーピング濃度分布を、比較的良く再現する分布となった。この際に、高Ｍｇ濃度領域であるｐ型コンタクト層２と低Ｍｇ濃度領域であるｐ型クラッド層３の界面の近傍における、Ｍｇ濃度差（図６の符号ｄに相当する差）が７０％以上異なる遷移領域の膜厚（図６の符号ｔに相当する厚み）を１０ナノメートル以下するような、ステップ上により近い光半導体デバイス構造を実現することができた。
【００５３】
本実施例１及び２においては、洗浄工程として、アセトン、ソルファイン、メタノールによる有機洗浄、及びＮＨ4：ＨＦ＝１０：１のバッファードフッ酸を用いた洗浄を用いたが、数１０eVの低エネルギーのアルゴンイオン等を用いたドライエッチングを合わせて用いることも有効である。
【００５４】
なお、本明細書において、「熱処理」とは貼り合わせ（図１（ｃ）を参照）の際に積層体などに対する加熱を意味し、「熱アニール（または熱アニーリング）」とはｐ型コンタクト層２においてＭｇを活性化させるための加熱を意味し、「シンタリング」とはｐ型電極１をｐ型コンタクト層２に密着させるための加熱を意味する。これらは「加熱」という点で共通するが、上記の通り、区別して用いられている。
【産業上の利用可能性】
【００５５】
本発明は、所望のｐ型ドーピング濃度と所望の膜厚を有するｐ型コンタクト層膜を備えた半導体ダイオードや半導体レーザ等の光半導体デバイスを作製することができ、その産業上の利用可能性は非常に広くかつ大きい。
【図面の簡単な説明】
【００５６】
【図１】本発明の実施例１における、光半導体デバイス作成方法の製作工程を示した断面図
【図２】本発明の実施例１における、光半導体デバイス作成方法の製作工程を示した断面図
【図３】本発明の実施例１の結果得られたＭｇ濃度分布の模式図
【図４】本発明の実施例２における、光半導体デバイス作成方法の製作工程を示した断面図
【図５】本発明の実施例２における、光半導体デバイス作成方法の製作工程を示した断面図
【図６】本発明の実施例２の結果得られたＭｇ濃度分布の模式図
【図７】従来の窒化ガリウム系ダイオードあるいはレーザ素子の形成方法を説明するための、典型的な窒化ガリウム系レーザ素子の断面図
【図８】従来の典型的な窒化ガリウム系レーザ素子のｐ−ｎ接合付近である上記量子井戸活性層近傍の詳細を説明する図
【図９】従来の典型的な窒化ガリウム系レーザ素子におけるＭｇ濃度分布の模式図
【符号の説明】
【００５７】
１  ｐ側電極
２  ｐ型コンタクト層
３  ｐ型クラッド層
４  ｐ型光ガイド層
５  量子井戸活性層
６  ｎ型光ガイド層
７  ｎ型クラッド層
８  ｎ型コンタクト層
９  絶縁膜
１０  サファイア基板
１１  サファイア基板
２０ 障壁層
２１ 井戸層
７０ フォトレジスト
【図１】
2005093663.tif 000003
【図２】
2005093663.tif 000004
【図３】
2005093663.tif 000005
【図４】
2005093663.tif 000006
【図５】
2005093663.tif 000007
【図６】
2005093663.tif 000008
【図７】
2005093663.tif 000009
【図８】
2005093663.tif 000010
【図９】
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