(57)【要約】【課題】酸化狭窄を用いず電流狭窄構造を形成できる面発光型半導体発光素子およびその製造方法を提供する。【解決手段】第一導電型基板１と、第一導電型基板１上に形成された第一導電型ＤＢＲ層３と、第一導電型ＤＢＲ層３上に形成された活性層５を含む発光領域５Ａと、発光領域５Ａ上に形成された電流狭窄領域と、電流狭窄領域上に形成された第二導電型ＤＢＲ層１５と、第二導電型ＤＢＲ層１５上にリング形状電極２０及び表面電極２３が積層されてなる面発光型半導体発光素子において、電流狭窄領域が、金属層１０、１９または合金層９、１８を含む絶縁領域と第二導電型接合層７、１６からなる導電領域とから構成されるものである。【選択図】図１９
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第一導電型基板と、前記第一導電型基板上に形成された第一導電型ＤＢＲ層と、前記第一導電型ＤＢＲ層上に形成された活性層を含む発光領域と、前記発光領域上に形成された電流狭窄領域と、前記電流狭窄領域上に形成された第二導電型ＤＢＲ層と、前記第二導電型ＤＢＲ層上にリング形状電極及び表面電極が積層されてなる面発光型半導体発光素子において、前記電流狭窄領域が、金属層または合金層を含む絶縁領域と第二導電型接合層からなる導電領域とから構成されることを特徴とする面発光型半導体発光素子。
【請求項２】
前記電流狭窄領域の絶縁領域が、金属層及び合金層から構成されることを特徴とする請求項１に記載の面発光型半導体発光素子。
【請求項３】
前記電流狭窄領域の絶縁領域が金属層及び合金層の間にさらに絶縁材料を挟み込むことを特徴とする請求項２に記載の面発光型半導体発光素子。
【請求項４】
前記電流狭窄領域の絶縁領域は、金（Ａｕ）からなる金属層または金（Ａｕ）を含む合金層からなることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の面発光型半導体発光素子。
【請求項５】
前記リング形状電極の開口部直下に前記電流狭窄領域の導電領域が位置していることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の面発光型半導体発光素子。
【請求項６】
前記表面電極が前記リング形状電極の開口部と重ならずに形成されていることを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の面発光型半導体発光素子。
【請求項７】
第一導電型基板上に、第一導電型ＤＢＲ層と、活性層を含む発光領域と、第二導電型接合層からなる導電領域と金属層または合金層を含む絶縁領域とから構成される電流狭窄領域と、第二導電型ＤＢＲ層と、リング形状電極及び表面電極とを、備える面発光型半導体発光素子の製造方法であって、
第一導電型基板上に、第一導電型ＤＢＲ層と、活性層を含む発光領域と、第一の第二導電型接合層を順次積層し、前記第一の第二導電型接合層を選択エッチング後、前記第一の第二導電型接合層上と露出した前記発光領域上に、金属層または合金層を積層し、さらに前記第一の第二導電型接合層上の前記金属層または前記合金層を除去する下部半導体層形成工程と、
成長用基板上に、第二導電型コンタクト層と、第二導電型ＤＢＲ層と、第二の第二導電型接合層とを、順次積層し、前記第二の第二導電型接合層を選択エッチング後、前記第二の第二導電型接合層上と露出した前記第二導電型ＤＢＲ層上に、金属層または合金層を積層し、さらに前記第二の第二導電型接合層上の前記金属層または前記合金層を除去する上部半導体層形成工程と、
前記下部半導体層の第一の第二導電型接合層及び金属層もしくは合金層を、前記上部半導体層の第二の第二導電型接合層及び金属層もしくは合金層とそれぞれ貼り合わせて電流狭窄領域を形成する工程と、
前記上部半導体層の前記成長用基板をエッチングして除去し、前記第二導電型コンタクト層を露出させ、前記第二の第二導電型接合層の直上に開口部が位置するようにリング形状電極を、露出した前記第二導電型コンタクト層上に形成すると共に、前記リング形状電極をマスクとして前記リング形状電極直下を除く前記第二導電型コンタクト層を除去し、前記リング形状電極の開口部と重ならないように前記リング形状電極上に表面電極を形成する電極形成工程と
を有することを特徴とする面発光型半導体発光素子の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電流狭窄領域を含む面発光型半導体発光素子およびその製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
半導体発光素子の一種である面発光型レーザ素子（面発光型半導体発光素子）は、基板上に上下に設けられた二つのＤＢＲ層によって挟まれたキャビティ内に活性層を設け、電流注入によって活性層で発光した光を閉じ込めてレーザ発振を得る。
【０００３】
面発光型レーザ素子では、電流の流入を制限する、いわゆる電流狭窄のための構造が重要となる。レーザ発振には、十分なキャリア密度があることと、その発光領域と光のモード体積が効率よく重なることが必要なためである。
【０００４】
面発光型レーザ素子における電流狭窄構造の形成方法としては、非特許文献１の選択酸化、非特許文献２のプロトン注入、非特許文献３のポリイミドによる埋め込み等の方法が公知である。これらのうち、現在主流の方法は酸化狭窄によるものである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００８−１７７４３０号公報
【特許文献２】特開２００９−２３８８３２号公報
【非特許文献】
【０００６】
【非特許文献１】小山二三夫，西山伸彦，荒井昌和，伊賀健一、「ＡｌＡｓ選択酸化膜形成技術」、応用物理第６９巻１１号（２０００）ｐ１３３９−１３４０
【非特許文献２】高岡圭児，波多腰玄一、“高速ＰＯＦデータリンク用ＩｎＧａＡｌＰ赤色面発光レーザ”東芝レビューＶｏｌ．５６  Ｎｏ．１０（２００１）ｐ３５−３８
【非特許文献３】天野主税、「８５０ｎｍ帯面発光型レーザ（ＶＣＳＥＬ）の開発」、ＮＴＴ技術ジャーナルＶｏｌ．１５  Ｎｏ．５（２００３）ｐ４８−５１
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、酸化狭窄による方法は以下の二つの問題点を有する。
【０００８】
第一の問題は、酸化狭窄の幅の制御が困難なことである。
【０００９】
これは、酸化の進行状態が、高温水蒸気の供給状態、雰囲気温度、基板温度、酸化対象層の厚さ、酸化対象層の不純物濃度に依存することによる。酸化狭窄の幅、すなわち電流狭窄領域の大きさは発振しきい値電流やビーム径、放射角といったレーザ基本特性に大きく影響するため、酸化狭窄の幅のばらつきは面発光レーザ素子の歩留低下を招いてしまう（特許文献１）。
【００１０】
第二の問題は、偶発故障が発生しやすいということである。その原因は、選択酸化プロセスにおける意図しない部分の酸化による歪みである。酸化に伴う体積変化を起因とする応力が活性層に影響し、活性層端面に転位を発生させる。この転位が活性層中央の電流狭窄領域に達すると、電流狭窄領域が破壊され偶発故障に至る（特許文献２）。
【００１１】
そこで、本発明の目的は、上記課題を解決し、酸化狭窄を用いず電流狭窄構造を形成できる面発光型半導体発光素子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】
【００１２】
上記目的を達成するために本発明は、第一導電型基板と、前記第一導電型基板上に形成された第一導電型ＤＢＲ層と、前記第一導電型ＤＢＲ層上に形成された活性層を含む発光領域と、前記発光領域上に形成された電流狭窄領域と、前記電流狭窄領域上に形成された第二導電型ＤＢＲ層と、前記第二導電型ＤＢＲ層上にリング形状電極及び表面電極が積層されてなる面発光型半導体発光素子において、前記電流狭窄領域が、金属層または合金層を含む絶縁領域と第二導電型接合層からなる導電領域とから構成される面発光型半導体発光素子である。
【００１３】
本発明においては、前記電流狭窄領域の絶縁領域が、金属層及び合金層から構成されてもよい。
【００１４】
本発明においては、前記電流狭窄領域の絶縁領域が金属層及び合金層の間にさらに絶縁材料を挟み込むようにしてもよい。
【００１５】
本発明においては、前記電流狭窄領域の絶縁領域は、金（Ａｕ）からなる金属層または金（Ａｕ）を含む合金層からなることが好ましい。
【００１６】
本発明においては、前記リング形状電極の開口部直下に前記電流狭窄領域の導電領域が位置していることが好ましい。
【００１７】
本発明においては、前記表面電極が前記リング形状電極の開口部と重ならずに形成されていることが好ましい。
【００１８】
また本発明は、第一導電型基板上に、第一導電型ＤＢＲ層と、活性層を含む発光領域と、第二導電型接合層からなる導電領域と金属層または合金層を含む絶縁領域とから構成される電流狭窄領域と、第二導電型ＤＢＲ層と、リング形状電極及び表面電極とを、備える面発光型半導体発光素子の製造方法であって、第一導電型基板上に、第一導電型ＤＢＲ層と、活性層を含む発光領域と、第一の第二導電型接合層を順次積層し、前記第一の第二導電型接合層を選択エッチング後、前記第一の第二導電型接合層上と露出した前記発光領域上に、金属層または合金層を積層し、さらに前記第一の第二導電型接合層上の前記金属層または前記合金層を除去する下部半導体層形成工程と、成長用基板上に、第二導電型コンタクト層と、第二導電型ＤＢＲ層と、第二の第二導電型接合層とを、順次積層し、前記第二の第二導電型接合層を選択エッチング後、前記第二の第二導電型接合層上と露出した前記第二導電型ＤＢＲ層上に、金属層または合金層を積層し、さらに前記第二の第二導電型接合層上の前記金属層または前記合金層を除去する上部半導体層形成工程と、前記下部半導体層の第一の第二導電型接合層及び金属層もしくは合金層を、前記上部半導体層の第二の第二導電型接合層及び金属層もしくは合金層とそれぞれ貼り合わせて電流狭窄領域を形成する工程と、前記上部半導体層の前記成長用基板をエッチングして除去し、前記第二導電型コンタクト層を露出させ、前記第二の第二導電型接合層の直上に開口部が位置するようにリング形状電極を、露出した前記第二導電型コンタクト層上に形成すると共に、前記リング形状電極をマスクとして前記リング形状電極直下を除く前記第二導電型コンタクト層を除去し、前記リング形状電極の開口部と重ならないように前記リング形状電極上に表面電極を形成する電極形成工程とを有することを特徴とする面発光型半導体発光素子の製造方法である。
【発明の効果】
【００１９】
本発明は、面発光型半導体発光素子の電流狭窄領域中の絶縁領域を金属または合金からなる層の貼り合わせによって形成することで、電流狭窄領域の大きさのばらつきを大幅に低減することが可能となり、面発光型半導体発光素子の歩留まりを改善できるという優れた効果を発揮する。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明で作製する下部半導体層の断面模式図である。
【図２】本発明で作製する上部半導体層の断面模式図である。
【図３】図１で作製した下部半導体層にフォトレジストを塗布した状態の断面模式図である。
【図４】図２で作製した上部半導体層にフォトレジストを塗布した状態の断面模式図である。
【図５】図３で作製した下部半導体層のフォトレジストにパターンを転写した状態の断面図である。
【図６】図５で作製した下部半導体層の第一のｐ型Ｉｎ0.48Ｇａ0.52Ｐ接合層を選択エッチングした状態の断面模式図である。
【図７】図６で作製した下部半導体層にＡｕＴｉ層とＡｕ層を形成した状態の断面模式図である。
【図８】図７で作製した下部半導体層の第一のｐ型Ｉｎ0.48Ｇａ0.52Ｐ接合層を露出させた状態の断面模式図である。
【図９】図４で作製した上部半導体層のフォトレジストにパターンを転写した状態の断面模式図である。
【図１０】図９で作製した上部半導体層の第二のｐ型Ｉｎ0.48Ｇａ0.52Ｐ接合層を選択エッチングした状態の断面模式図である。
【図１１】図１０で作製した上部半導体層にＡｕＴｉ層とＡｕ層を形成した状態の断面模式図である。
【図１２】図１１で作製した上部半導体層の第二のｐ型Ｉｎ0.48Ｇａ0.52Ｐ接合層を露出させた状態の断面模式図である。
【図１３】図８で作製した下部半導体層と図１２で作製した上部半導体層を接合した状態の断面模式図である。
【図１４】図１３で作製した下部半導体層と上部半導体層の接合体から成長用基板、ｐ型ＧａＡｓバッファ層、ｐ型Ａｌ0.9Ｇａ0.1Ａｓエッチングストップ層を除去した状態の断面模式図である。
【図１５】図１４で作製した下部半導体層と上部半導体層の接合体にリング形状電極を形成した状態の断面模式図である。
【図１６】図１５で作製した下部半導体層と上部半導体層の接合体からリング形状電極直下外のｐ型ＧａＡｓコンタクト層を除去した状態の断面模式図である。
【図１７】図１６で作製した下部半導体層と上部半導体層の接合体に裏面電極を形成した状態の断面模式図である。
【図１８】図１７で作製した下部半導体層と上部半導体層の接合体の素子間分離後、ＳｉＮ保護膜と表面電極を形成した状態の断面模式図である。
【図１９】図１８で作製した下部半導体層と上部半導体層の接合体から得られた面発光型半導体発光素子の断面模式図である。
【図２０】本発明の面発光型半導体発光素子の電流−電圧特性（１素子における）を示す図である。
【図２１】本発明の面発光型半導体発光素子の電流−光出力特性（１素子における）を示す図である。
【図２２】本発明の面発光型半導体発光素子の発振ピーク波長分布を示す図である。
【図２３】本発明の面発光型半導体発光素子の動作電圧分布を示す図である。
【図２４】本発明の面発光型半導体発光素子の光出力を示す図である。
【図２５】本発明において、５ｍＡ−５０００時間通電後の面発光型半導体発光素子の相対光出力分布を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下、本発明の好適な一実施の形態を添付図面に基づいて詳述する。
【００２２】
本発明に関わる面発光型半導体発光素子は、電流狭窄領域中の絶縁領域が金属または合金からなる層の貼り合せによって形成されている。
【００２３】
また、電流狭窄領域中の絶縁領域は金属または合金からなる層で形成されるため、従来の酸化狭窄法において問題となっていた酸化に伴う体積変化を起因とする応力の発生や、これによる偶発故障は原理上起こりえない。
【００２４】
以下に、本発明の一実施形態を説明する。
【００２５】
本発明において、電流狭窄領域の絶縁領域を構成する材料として金属や合金を使用する。特に合金としてはＡｕを含む合金、特にＡｕＴｉが好ましく、金属としてはＡｕを用いることが好ましい。
【００２６】
本発明の面発光型半導体発光素子では、半導体−金属接合によって形成されるショットキー障壁を利用して電流を阻害し、絶縁領域を形成する。ＡｕＴｉはＧａＡｓ系化合物半導体とショットキー障壁を形成することから、合金ではＡｕＴｉが好ましいといえる。
【００２７】
ショットキー障壁を形成する金属として、他にアルミニウムがあるが、アルミニウムはＧａＡｓ系化合物半導体層中に拡散しやすく、面発光型半導体発光素子の特性劣化の原因となるので好ましくない。
【００２８】
また、金は延性および展性に富み、周辺雰囲気の影響（例えば酸化）を受けにくいので、接合に適した金属である。
【００２９】
また、本発明の製造方法においては、電流狭窄領域の絶縁領域を金属または合金からなる層の貼り合わせによって形成するが、合金のＡｕＴｉ層上に金属のＡｕ層を形成することで、上部半導体層と下部半導体層の貼り合わせを容易にする。
【００３０】
さらに、絶縁領域の形成にフォトリソグラフィ技術とエッチング技術を適用することで、電流狭窄領域の大きさのばらつきを酸化狭窄法よりも大幅に低減することが可能となる。これにより面発光型半導体発光素子の歩留を改善できる。
【００３１】
上述の実施の形態では、基板およびエピタキシャル成長される膜に主にＧａＡｓ系、ＡｌＧａＡｓ系の材料を用いることができるが、所望の特性を得るためには、ＧａＮ系やＩｎＰ系の材料を用いてもよい。
【００３２】
また、本実施の形態では絶縁領域の形成にショットキー障壁を利用するが、より確実に絶縁するためには、例えばＡｕＴｉ層とＡｕ層の間にＳｉＯ2等の絶縁材料を挟む構造としてもよい。
【００３３】
本発明の面発光型半導体発光素子は、例えば光トランシーバ等の光通信機器や、レーザプリンター、光学マウス等に応用することができる。
【００３４】
先ず図１に示すように、ｎ型ＧａＡｓ基板（第一導電型基板）１上に、ｎ型ＧａＡｓバッファ層２、３０．５ペアのｎ型Ａｌ0.9Ｇａ0.1Ａｓとｎ型Ａｌ0.1Ｇａ0.9Ａｓからなる第一導電型ＤＢＲ層３（分布ブラッグ反射鏡層）、さらにその上に、ｎ型Ａｌ0.3Ｇａ0.7Ａｓクラッド層４と６層のＧａＡｓ量子井戸層とＡｌ0.2Ｇａ0.8Ａｓバリア層からなる活性層５とｐ型Ａｌ0.3Ｇａ0.7Ａｓクラッド層６とからなる発光領域５Ａを形成し、その発光領域５Ａ上に、第一のｐ型Ｉｎ0.48Ｇａ0.52Ｐ接合層（第一の第二導電型接合層）７を、有機金属気相成長（Ｍｅｔａｌ−Ｏｒｇａｎｉｃ  Ｖａｐｏｒ  Ｐｈａｓｅ  Ｅｐｉｔａｘｙ；ＭＯＶＰＥ）法で順次エピタキシャル成長させた。
【００３５】
このエピタキシャルウェハを下部半導体層と称する。
【００３６】
次に、図２に示すように、成長用基板１１上に、ｐ型ＧａＡｓバッファ層１２、ｐ型Ａｌ0.9Ｇａ0.1Ａｓエッチングストップ層１３、ｐ型ＧａＡｓコンタクト層（第二導電型コンタクト層）１４、２４ペアのｐ型Ａｌ0.9Ｇａ0.1Ａｓとｐ型Ａｌ0.1Ｇａ0.9Ａｓからなる第二導電型ＤＢＲ層１５（分布ブラッグ反射鏡層）、第二のｐ型Ｉｎ0.48Ｇａ0.52Ｐ接合層（第二の第二導電型接合層）１６を、ＭＯＶＰＥ法で順次エピタキシャル成長させた。
【００３７】
このエピタキシャルウェハを上部半導体層と称する。なお、ここでは成長用基板としてｐ型ＧａＡｓ基板を用いたが、ｎ型でも半絶縁性であっても良い。
【００３８】
図３に示すように、下部半導体層の第一のｐ型Ｉｎ0.48Ｇａ0.52Ｐ接合層７表面にフォトレジスト８を塗布し、次に図５に示すように、直径１２μｍの円が３００μｍピッチで正方格子状に配置されたフォトレジスト８のパターンを露光装置を用いて転写した。
【００３９】
さらに、図６に示すように、パターンを残したまま、第一のｐ型Ｉｎ0.48Ｇａ0.52Ｐ接合層７を塩酸を用いて選択エッチングした。これにより、第一のｐ型Ｉｎ0.48Ｇａ0.52Ｐ接合層７は直径１２μｍの円が３００μｍピッチで正方格子状に配置された状態となった。
【００４０】
図６の第一のｐ型Ｉｎ0.48Ｇａ0.52Ｐ接合層７上に残されたフォトレジスト８を除去した後、図７に示すように、下部半導体層のｐ型Ａｌ0.3Ｇａ0.7Ａｓクラッド層６（発光領域５Ａ）と第一のｐ型Ｉｎ0.48Ｇａ0.52Ｐ接合層７が露出した面の上に、真空蒸着装置を用いてＡｕＴｉ（金・チタン合金）層９を蒸着によって積層し、さらにその上にＡｕ（金）層１０を蒸着によって積層した。
【００４１】
蒸着後、下部半導体層のｎ型ＧａＡｓ基板１側の面に保護用レジストを塗布し、王水を用いて第一のｐ型Ｉｎ0.48Ｇａ0.52Ｐ接合層７上のＡｕＴｉ層９とＡｕ層１０をエッチングした。エッチングが進行し、第一のｐ型Ｉｎ0.48Ｇａ0.52Ｐ接合層７のパターンが露出したらエッチングを終了した（図８）。
【００４２】
同様に、図４に示すように、上部半導体層の第二のｐ型Ｉｎ0.48Ｇａ0.52Ｐ接合層１６にフォトレジスト１７を塗布し、図９に示すように、直径１２μｍの円が３００μｍピッチで正方格子状に配置されたフォトレジスト１７のパターンを露光装置を用いて転写した。
【００４３】
パターンを残したまま、第二のｐ型Ｉｎ0.48Ｇａ0.52Ｐ接合層１６を塩酸を用いて選択エッチングした。これにより、図１０に示すように、第二のｐ型Ｉｎ0.48Ｇａ0.52Ｐ接合層１６は直径１２μｍの円が３００μｍピッチで正方格子状に配置された状態となった。
【００４４】
図１０の第二のｐ型Ｉｎ0.48Ｇａ0.52Ｐ接合層１６上に残されたフォトレジスト１７を除去した後、図１１に示すように、上部半導体層の第二導電型ＤＢＲ層１５と第二のｐ型Ｉｎ0.48Ｇａ0.52Ｐ接合層１６が露出した面の上に、真空蒸着装置を用いてＡｕＴｉ層１８を蒸着し、さらにその上にＡｕ層１９を蒸着した。
【００４５】
蒸着後、上部半導体層の成長用基板１１側の面に保護用レジストを塗布し、王水を用いて第二のｐ型Ｉｎ0.48Ｇａ0.52Ｐ接合層１６上のＡｕＴｉ層１８とＡｕ層１９をエッチングした。エッチングが進行し、第二のｐ型Ｉｎ0.48Ｇａ0.52Ｐ接合層１６のパターンが露出したらエッチングを終了した（図１２）。
【００４６】
次に、図８の下部半導体層のＡｕ層１０と図１２の上部半導体層のＡｕ層１９が成膜された面を向かい合うように重ね合わせ、真空中で２４５Ｎ／ｃｍ2（２５ｋｇｆ／ｃｍ2）の圧力を印加しながら、４００℃、３０分の熱処理を施した。この熱処理により、下部半導体層のＡｕ層１０と上部半導体層のＡｕ層１９が一体化するとともに、下部半導体層の第一のｐ型Ｉｎ0.48Ｇａ0.52Ｐ接合層７と上部半導体層の第二のｐ型Ｉｎ0.48Ｇａ0.52Ｐ接合層１６が一体化する（電流狭窄領域の導電領域の形成）。さらに下部半導体層側のＡｕＴｉ層９、上部半導体層側のＡｕＴｉ層１８がそれぞれ接する半導体層とショットキー接合を形成して電流狭窄領域の絶縁領域を形成した（図１３）。
【００４７】
図１４に示すように、上部半導体層側の成長用基板１１とｐ型ＧａＡｓバッファ層１２をアンモニア水溶液と過酸化水素水の混合液によるエッチングで除去した後、フッ化水素酸とフッ化アンモニウムの混合液でｐ型Ａｌ0.9Ｇａ0.1Ａｓエッチングストップ層１３をエッチングし、ｐ型ＧａＡｓコンタクト層１４を露出させた。
【００４８】
図１５に示すように、露出したｐ型ＧａＡｓコンタクト層１４上には、直径３０μｍのリング形状電極２０の開口部が第二のｐ型Ｉｎ0.48Ｇａ0.52Ｐ接合層１６の直上に位置するように形成した。リング形状電極２０は、ｐ型ＧａＡｓコンタクト層１４の側から順にＡｕＺｎ（金・亜鉛合金）、Ａｕを蒸着したものである。
【００４９】
図１６に示すように、リング形状電極２０形成後、リング形状電極２０をマスクとして、硫酸と過酸化水素水と水の混合液を用いてリング形状電極２０直下を除くｐ型ＧａＡｓコンタクト層１４をエッチングで除去した。このリング形状電極２０の開口部直下には電流狭窄領域の導電領域となる第二のｐ型Ｉｎ0.48Ｇａ0.52Ｐ接合層１６と第一のｐ型Ｉｎ0.48Ｇａ0.52Ｐ接合層７（両層をまとめて、第二導電型接合層という）のパターンが位置している。
【００５０】
図１７に示すように、下部半導体層側のｎ型ＧａＡｓ基板１の裏面には、ＡｕＧｅ（金・ゲルマニウム合金）、Ｎｉ（ニッケル）、Ａｕを順次蒸着して裏面電極２１を形成した。
【００５１】
さらに、図１８に示すように、素子間分離を行った後、裏面電極２１の反対の側には、プラズマＣＶＤ装置を用いて表面保護のためのＳｉＮ（窒化ケイ素）保護膜２２を形成し、蒸着装置を用いてＡｕからなる表面電極２３をリング形状電極２０の開口部と重ならないようＳｉＮ保護膜２２上及びリング形状電極２０上に形成した。
【００５２】
以上の工程を経て作製されたウェハを切断し、図１９に示すように２９０μｍ角の面発光型半導体発光素子を得た。
【００５３】
得られた面発光型半導体発光素子の中から任意の１素子を抽出し、その素子の電流−電圧特性（図２０）および電流−光出力特性（図２１）を測定した。これらの図から、本実施の形態によるＡｕ層及びＡｕＴｉ合金層からなる絶縁領域は電流狭窄領域としての機能を果たし、面発光型半導体発光素子が正常にレーザ発振していることは明らかである。
【００５４】
発振しきい値電流は１ｍＡ、しきい値電圧は１．８０Ｖである。５ｍＡ通電時の光出力は２．１ｍＷ、動作電圧は２．０８Ｖ、スロープ効率は０．３３Ｗ／Ａである。光スペクトラムアナライザを用いて測定した発振ピーク波長は８４９ｎｍであった。
【００５５】
次に、上記とは別の任意の１００素子を抽出し、５ｍＡ通電時の発振ピーク波長、動作電圧、光出力を測定した。その分布を図２２、図２３、図２４に示す。発振ピーク波長、動作電圧、光出力の平均値はそれぞれ８５０ｎｍ、１．８０Ｖ、２．０ｍＷである。標準偏差はそれぞれ０．２７ｎｍ、０．０８Ｖ、０．５６ｍＷであり、特性ばらつきが極めて小さいことが確認された。
【００５６】
さらに、これら１００個の素子に５ｍＡの電流を５０００時間連続で通電した後の光出力を測定し、通電前の光出力を１としたときの相対光出力を算出した。その分布を図２５に示す。相対光出力は最小で０．９２（８％減少）、最大で１．０２（２％増加）となったが、偶発故障がまったく発生しなかった。
【００５７】
以上をもって、酸化狭窄を用いず電流狭窄構造を形成して面発光型半導体発光素子が得られること、得られた素子の特性ばらつきが小さく、偶発故障が発生しにくいことが実証された。
【符号の説明】
【００５８】
１  ｎ型ＧａＡｓ基板
２  ｎ型ＧａＡｓバッファ層
３  第一導電型ＤＢＲ層
４  ｎ型Ａｌ0.3Ｇａ0.7Ａｓクラッド層
５  活性層
５Ａ  発光領域
６  ｐ型Ａｌ0.3Ｇａ0.7Ａｓクラッド層
７  第一のｐ型Ｉｎ0.48Ｇａ0.52Ｐ接合層
８  フォトレジスト
９  ＡｕＴｉ層
１０  Ａｕ層
１１  成長用基板
１２  ｐ型ＧａＡｓバッファ層
１３  ｐ型Ａｌ0.9Ｇａ0.1Ａｓエッチングストップ層
１４  ｐ型ＧａＡｓコンタクト層
１５  第二導電型ＤВＲ層
１６  第二のｐ型Ｉｎ0.48Ｇａ0.52Ｐ接合層
１７  フォトレジスト
１８  ＡｕＴｉ層
１９  Ａｕ層
２０  リング形状電極
２１  裏面電極
２２  ＳｉＮ保護膜
２３  表面電極
【図１】
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【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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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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