专利名称：半导体装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及半导体装置。
背景技术：
目前，在III-V族化合物半导体薄膜生长时，使用例如锌(Zn)作 为p型掺杂物。这时，在p型杂质的浓度为例如lxl(^cm—s左右或以 上的高浓度的情况下，存在着发生p型杂质Zn的异常扩散的问题。
在专利文献1 5中，指出了上述问题，并记载了通过使用铍(Be) 或碳(C)作为p型的掺杂物来解决上述问题的要旨。
专利文献1:日本国特许第3224057号公报
专利文献2:日本国特许第2646966号公报
专利文献3:日本国特许第2761264号公报
专利文献4:日本国特开平5-136397号公报
专利文献5:日本国特开2001-36195号公报
发明内容
然而，在生长m-v族化合物半导体时，与上述专利文献i 5中提
及的状况不同，即使在p型杂质的浓度为例如lxlO"cm—s左右或以下 的低浓度的情况下，也有可能发生p型杂质的异常扩散。当这种低浓 度区域中的p型杂质的异常扩散发生时，无法准确地控制该p型化合 物半导体层的载流子浓度，结果产生含有该p型化合物半导体层而制 作出的半导体装置或光器件等无法保持与期待相符的特性的问题。
因此，本发明是鉴于上述问题而提出的，其目的在于提供一种能 够防止低浓度区域中的p型杂质的异常扩散的半导体装置。
本发明者们经过多次专心研究，结果发现了如下所述的情况。艮P， 在以Zn作为p型掺杂物且具有异质结构的半导体装置中，在由掺杂 Zn至lxl018cm-3以下的低浓度的p型的三元化合物半导体层所构成的 III-V族化合物半导体层或由p型的四元化合物半导体所构成的III-V
族化合物半导体层(下面，称为"三、四元半导体层")上，层叠由掺
杂Zn至lxl018cm—3以下的低浓度的p型的二元化合物半导体所构成的 半导体层(下面，称为"二元半导体层")的情况下，在层叠后分析浓 度分布的结果，发现得到了与设计相符的规定的Zn掺杂浓度。但是， 与上述相反，在二元半导体层上层叠三、四元半导体层的情况下，层 叠后分析浓度分布的结果，发现二元半导体层中发生Zn的异常扩散， 在二元半导体层中没有得到与设计相符的规定的Zn掺杂浓度。
本发明者们进一步进行了多次专心研究，结果进一步发现在具
备异质接合的第一 in-v族化合物半导体层以及第二 in-v族化合物半 导体层，且第二 ni-v族化合物半导体层的能带宽度小于第一 in-v族 化合物半导体层的能带宽度的情况下，p型杂质的异常扩散不因生长装 置或生长条件而发生，而因半导体异质结构和起因于p型杂质的种类 的本质问题而发生。迄今为止，没有指出这种异常扩散的问题的现有
文献(例如以上述专利文献1 5为首的目前的专利文献等)，其原因也
不清楚。本发明就是基于这种新的见解而提出的，其目的在于，在二 元半导体层上层叠三、四元半导体层的情况下，防止低浓度区域中的p 型杂质的异常扩散。
艮口，本发明的半导体装置具有，任意一方作为光感应层或发光层
而起作用，且掺杂有p型杂质、互相异质接合的第一 III-V族化合物半
导体层以及第二 m-v族化合物半导体层。第二 m-v族化合物半导体 层的能带宽度小于第一 in-v族化合物半导体层的能带宽度，使用Be 或c作为各ni-v族化合物半导体层中的p型掺杂物。这时，第二 m-v 族化合物半导体层可以层叠在第一 ni-v族化合物半导体层上。另外， 第一 in-v族化合物半导体层和第二 ni-v族化合物半导体层可以含有
(In、 Ga、 Al)禾B (As、 P、 N)中的至少各一种以上。这时，优选第
一 ni-v族化合物半导体层是由二元化合物半导体构成的in-v族化合 物半导体层，第二ni-v族化合物半导体层是由三元化合物半导体或四 元半导体构成的m-v族化合物半导体层。而且，第一m-v族化合物 半导体层以及第二 ni-v族化合物半导体层可以通过分子束外延法 (MBE法)生长。而且，第一m-v族化合物半导体层以及第二m-v
族化合物半导体层中，可以掺杂p型杂质至lxlO"cm-s以下的低浓度。
根据本发明的这种半导体装置，通过使用扩散系数小于Zn的物质， 即原子半径小于Zn的Be以及C作为第一 III-V族化合物半导体层或 第二 m-v族化合物半导体层中的p型掺杂物，能够防止该p型掺杂物
在第一 in-v族化合物半导体层中发生异常扩散。
根据本发明，能够防止p型杂质在低浓度区域发生异常扩散。由 此，能够准确地控制层叠的半导体层的载流子浓度，从而能够保证所 制作出的含有该半导体层的半导体装置或光器件等具有与期待相符的 特性。
图1是本实施方式涉及的半导体装置的层叠构造的截面示意图。
图2是总结与本实施方式的半导体装置相关的设计事项的图。 图3是利用SIMS法对本实施方式的半导体装置测定Be原子的浓 度分布的结果示意图。
图4是含有半导体装置的面发光型二极管的截面模式示意图。
图5是含有半导体装置的背面入射型发光二极管的截面模式示意图。
图6是总结与第一试制装置相关的设计事项的图。 图7是利用SIMS法对第一试制装置测定Zn原子的浓度分布的结 果示意图。
图8是总结与第二试制装置相关的设计事项的图。 图9是利用SIMS法对第二试制装置测定Zn原子的浓度分布的结 果示意图。
图IO是总结与第三试制装置相关的设计事项的图。 符号说明
100…半导体装置，102…n型InP基板，104…n型InP半导体层(第 一层)，106…n型InGaAsP半导体层(第二层)，108…n型InP半导体 层(第三层)，110…p型InP半导体层(第四层)，U2…p型InGaAsP 半导体层(第五层)，U4…p型InP半导体层(第六层)，200…面发光 型二极管，202、 218…电极，204…n型InP基板，206…n型InGaAsP
蚀刻阻挡层，208…n型InP包层，210…p型InP接合层，212…p型 InGaAsP活性层，214…p型InP包层，216…Si02绝缘层，220…散热 用的散热器，300…背面入射型光电二极管，302、 316…电极，304… Si02绝缘层，306…p型InP包层，308…p型InGaAsP活性层，310…p 型InP接合层，312…n型InP包层，314…n型InP基板。
具体实施例方式
下面，参照附图详细地说明本发明涉及的半导体装置的优选实施 方式。另外，在附图的说明中，用相同的符号标记相同的要素，省略 重复的说明。而且，附图的尺寸比例不一定与说明的内容相一致。
图1是本实施方式涉及的半导体装置100的层叠构造的截面示意 图。如图1所示，半导体装置100具有在n型的InP基板102上依次 层叠n型的InP半导体层104 (第一层)、n型的InGaAsP半导体层106 (第二层)，n型的InP半导体层108 (第三层)，p型的InP半导体层 110 (第四层，由p型的二元化合物半导体构成的第一 III-V族化合物 半导体层)，p型的InGaAsP半导体层112 (第五层，由p型的三元化
合物半导体或p型的四元化合物半导体构成的第二 m-v族化合物半导
体层)，p型的InP半导体层114 (第6层)的构造。
图2是总结对各层的材料、厚度等进行设计的事项以作为用于制 造半导体装置100的一个实施例的图。如图2所示，在半导体装置100 中，InP基板102被设计为厚度是35(Him，且硫磺(S)的掺杂浓度是 2xl018cm'3。并且，第一层的n型的InP半导体层104被设计为，厚度 是lpm，且Si的掺杂浓度是2xl0"cm-s。并且，第二层的n型的InGaAsP 半导体层106被设计为，其在室温下对应于能带宽度的波长是1.7pm, 厚度是2(im，且Si的掺杂浓度是2xl0^m—3。并且，第三层的n型的 InP半导体层108被设计为，厚度是0.2pm，且Si的掺杂浓度是 2xlO!W3。
并且，第四层的p型的InP半导体层110被设计为，厚度是0.7pm， 且86的掺杂浓度是2><1016(:111-3。并且，第五层的p型的InGaAsP半导 体层112被设计为，其波长是1.7pm，厚度是2pm，且Be的掺杂浓度 是2xl0"cm—3。该第五层的能带宽度被设计为小于上述第四层的能带宽 度。并且，第六层的p型的InP半导体层114被设计为，厚度是0.05pm， 且Be的掺杂浓度是2xl018cm—3。
基于上述设计，禾偶MBE法，依次外延生长各层，制作如图l所 示的本实施方式涉及的半导体装置100。图3是利用二次离子质谱法 (下面称为"SIMS法")对该制作出的半导体装置100测定p型掺杂 物Be原子的浓度分布的结果示意图。并且，图3中显示了从位于半导 体装置IOO的最上层即第六层到最下层即基板侧的深度方向上的Be原 子的浓度分布。即，半导体装置100的第六层的上面，其深度在图3 中相当于"O,"。并且，在图3中，以曲线Gl表示Be原子的浓度分 布。并且，为了确定各层的界面，以曲线G2表示Ga原子的浓度分布， 以曲线G3表示Si原子的浓度分布。
如图3所示，测定出的各层的Be的掺杂浓度和图2中所示的与设 计相符的Be的掺杂浓度(图2的第五列)相一致。尤其是，如果着眼 于图3中被虚线包围的第四层的p型InP层的部分，就能够确认Be的 原子浓度与设计相符，为规定的2xlO m'3。
并且，除了第四层为p型InP半导体层且第五层为p型的IiiGaAsP 半导体层的上述情况外，如图3所示的上述结果在如下的情况下也同 样出现。S卩，在第四层以及第五层中含有(In、 Ga、 Al)和(As、 P、 N)中的至少各一种以上，且第四层的能带宽度大于第五层的能带宽度 的情况下，出现与图3所示的结果相同的结果。并且，在第四层为由 二元化合物半导体构成的半导体层，第五层为由三元化合物半导体构 成的半导体层的情况下，也出现与图3所示的结果相同的结果。而且， 除了使用Be作为p型掺杂物的情况之外，在使用C作为p型掺杂物的 情况下，也出现与图3所示的结果相同的结果。
根据本实施方式的这种半导体装置100，通过使用扩散系数小于 Zn的物质，即原子半径小于Zn的Be以及C作为第四层以及第五层中 的p型惨杂物，能够防止该p型掺杂物在第四层中发生异常扩散。
此外，在本实施方式中，构成半导体装置IOO的各层通过MBE法 而外延生长。这是因为MBE法是利用Be作为p型掺杂物的首选的外 延生长方法。
以上以本实施方式的半导体装置100作为一个示例进行说明的本 发明的半导体装置，能够被用作半导体发光元件或半导体受光元件等 的光器件。图4是模式地显示作为该光器件的一个示例的面发光型二极管200的截面模式图。
如图4所示，面发光型二极管200包括电极202、 218, n型的 InP基板204， n型的InGaAsP蚀刻阻挡层206， n型的InP包层208， p型的InP接合层210， p型的InGaAsP活性层212， p型的InP包层 214， Si02绝缘膜216以及散热用的散热器220。
为了制作面发光型二极管200，首先在S掺杂的n型InP基板204 上，利用MBE法，依次外延生长Si掺杂的n型InGaAsP蚀刻阻挡层 206、 Si掺杂的n型InP包层208、 Be掺杂的p型InP接合层210 (由 p型的二元化合物半导体构成的第一m-V族化合物半导体层)、Be掺 杂的p型InGaAsP活性层212 (由p型的三元化合物半导体或p型的 四元化合物半导体构成的第二m-V族化合物半导体层)、Be掺杂的p 型InP包层214。然后，通过例如等离子体CVD法，在Be掺杂的p 型InP包层214上沉积Si02绝缘膜216。
接着，通过例如光刻和蚀刻，除去Si02绝缘膜216的一部分，蒸 镀电极218。接着，在S掺杂的n型InP基板204上蒸镀电极202。接 着，通过例如光刻和蚀刻，除去电极202以及S掺杂的n型InP基板 204的一部分。这时，通过选择合适的蚀刻液，使该蚀刻在Si掺杂的n 型InGaAsP蚀刻阻挡层206自动停止。然后，通过选择其他合适的蚀 刻液来蚀刻Si掺杂的n型InGaAsP蚀刻阻挡层206。最终，通过将到 此为止的层叠构造上下相反地安装在散热用的散热器220上，能够完 成面发光型二极管200。
通过在两电极202、 218之间施加正向偏置电压VM，使该面发光 型二极管200作为发光二极管而工作。来自Be掺杂的p型InGaAsP 活性层212的发光，如图4所示，经由Be掺杂的p型InP接合层210 和Si掺杂的n型InP包层208，从上部发出。这时，由于在Be掺杂的 p型InP接合层210中，没有发生在现有构造中发生的p型掺杂物的异 常扩散，因而发光效率得到大幅上升。
本发明的半导体装置并不限于作为在以上说明的半导体发光元件 使用，也能够作为半导体受光元件使用。图5是模式地显示作为该半
导体受光元件的一个示例的背面入射型光电二极管300的截面模式图。
如图5所示，背面入射型光电二极管300包括电极302、 316， Si02绝缘膜304， Be掺杂的p型InP包层306， Be掺杂的p型InGaAsP 活性层308， Be掺杂的p型InP接合层310， Si掺杂的n型InP包层 312， S掺杂的n型InP基板314。
为了制作背面入射型光电二极管300,首先在S掺杂的n型InP基 板314上，利用MBE法，依次外延生长Si掺杂的n型InP包层312、 Be掺杂的p型InP接合层310 (由p型的二元化合物半导体构成的第 一 III-V族化合物半导体层)、Be掺杂的p型InGaAsP活性层308 (由 p型的三元化合物半导体或p型的四元化合物半导体构成的第二 III-V 族化合物半导体层)、Be掺杂的p型InP包层306。然后，通过例如 等离子体CVD法，在Be掺杂的p型InP包层306上沉积Si02绝缘膜 304。
接着，例如利用光刻和蚀刻，除去SiO2绝缘膜304的一部分，蒸 镀电极302。接着，在S掺杂的n型InP基板314上蒸镀电极316。接 着，通过例如光刻和蚀刻，除去电极316的一部分。
通过在两电极302、 316之间施加逆向偏置电压Vb2，使该背面入 射型光电二极管300作为光电二极管而工作。被测光从S掺杂的n型 InP基板314侧入射，透过S掺杂的n型InP基板314、 Si掺杂的n型 InP包层312、以及Be惨杂的p型InP接合层310，被Be掺杂的p型 InGaAsP活性层308吸收，产生载流子。这时，由于在Be掺杂的p型 InP接合层310中没有发生在现有构造中发生的p型掺杂物的异常扩 散，因而感光度大幅提升，而且暗电流大幅减少。
将以上说明的内容作为一个示例的本发明，是基于如下所述的新 的见解而完成的。
本发明者们经过多次专心研究，结果发现如下所述的情况。艮口， 在以Zn作为p型掺杂物且具有异质结构的半导体装置中，在由掺杂 Zn至lxlO"cm'3以下的低浓度的p型的三元化合物半导体所构成的半 导体层或由p型的四元化合物半导体所构成的半导体层(三、四元半
导体层，第二III-V族化合物半导体层)上，层叠由掺杂Zn至lxl018cnf3 以下的低浓度的p型的二元化合物半导体所构成的半导体层(二元半 导体层，第一III-V族化合物半导体层)的情况下，层叠后分析浓度分 布的结果，发现得到了与设计相符的规定的Zn掺杂浓度。但是，与上 述相反，在二元半导体层上层叠三、四元半导体层的情况下，层叠后 分析浓度分布的结果，发现二元半导体层中发生Zn的异常扩散，在该 二元半导体层中没有得到与设计相符的规定的Zn掺杂浓度。
本发明者们进一步进行了多次专心研究，结果进一步发现在具
备异质接合的第一 ni-v族化合物半导体层以及第二 ni-v族化合物半 导体层，且第二 ni-v族化合物半导体层的能带宽度小于第一 ni-v族 化合物半导体层的能带宽度的情况下，p型杂质的异常扩散不因生长装 置或生长条件而发生，而因半导体异质结构和起因于p型杂质的种类 的本质问题而发生。迄今为止，没有指出这种异常扩散的问题的现有 文献，其理由也不清楚。本发明正是基于这种新的见解而提出的，其 目的在于，在二元半导体层上层叠三、四元半导体层的情况下，防止 低浓度区域中的p型杂质的异常扩散。
下面，进一步具体地阐述上述的内容。首先，发明者采用金属有
机化学气相沉积法(下面，称为"MOCVD"法)试制了异质结构的半
导体装置(下面，称为"第一试制装置")。第一试制装置具有依次
层叠p型的InP基板、p型的InP半导体层(第一层)、p型的InGaAsP 半导体层(第二层)、p型的InP半导体层(第三层)、以及n型的InP 半导体层(第四层)的结构。
图6是为了试制第一试制装置而对各层的材料、厚度等进行设计 的事项总结的图。如图6所示，在具有异质结构的第一试制装置中，InP 基板被设计为，厚度是350pm，且Zn的掺杂浓度是5xlO"cm'3。并且， 第一层被设计为，厚度是lpim，且Zn的掺杂浓度是2xlO"cm.3。并且， 第二层被设计为，其波长是1.7,，厚度是2拜，且Zn的掺杂浓度是 2xl016cm_3。并且，第三层被设计为，厚度是0.7|im，且Zn的掺杂浓 度是2xl0"cm—3。并且，第四层被设计为，厚度是0.2pm，且硅(Si) 的掺杂浓度是2xl0"cm—3。
基于上述设计，利用MOCVD法，依次外延生长各层，试制了第 一试制装置。图7是利用SIMS法测定第一试制装置中的p型掺杂物 Zn原子的浓度分布的结果示意图。并且，图7中，以与上述的图3相 同的形式显示了测定结果，并以曲线Gl表示Zn原子的浓度分布，以 曲线G2表示As原子的浓度分布，以曲线G3表示P原子的浓度分布。 如图7所示，测定出的各层的Zn的掺杂浓度和图6中所示的与设计相 符的Zn的掺杂浓度(图6的第五列)相一致。尤其是，如果着眼于图 7中被虚线包围的第三层的p型InP层的部分，那么能够确认Zn的原 子浓度与设计相符，为规定的2xl0"cm—3。
如上所述，相对于确认了与设计相符的掺杂浓度的第一试制装置， 发明者采用MOCVD法同样地试制了具有异质结构的其他半导体装置
(下面，称为"第二试制装置")。第二试制装置具有依次层叠n型 的InP基板、n型的InP半导体层(第一层)、n型的InGaAsP半导体 层(第二层)、n型的InP半导体层(第三层)、p型的InP半导体层
(第四层)、p型的InGaAsP半导体层(第五层)、p型的InP半导体 层(第六层)的结构。
艮p，在具有异质结构的第一试制装置中，在p型的InGaAsP层(第
二层，p型的三、四元半导体层)上层叠p型的InP层(第三层，p型 的二元半导体层)，与此相对的是，在同样地具有异质结构的第二试制 装置中，在位于n型的InP层(第三层)上的p型的InP层(第四层， p型的二元半导体层)上层叠p型的InGaAsP层(第五层，p型的三、 四元半导体层)。
图8是为了试制第二试制装置而对各层的材料、厚度等进行设计 的事项总结的图。如图8所示，在具有异质结构的第二试制装置中，InP 基板被设计为，厚度是350pm，且S的掺杂浓度是2xlO"cm—3。并且， 第一层被设计为，厚度是lpm，且Si的掺杂浓度是2xl0iScm—3。并且， 第二层被设计为，其波长为1.7,，厚度是2nm，且Si的掺杂浓度是 2xl018cm-3。
并且，第三层被设计为，厚度是0.2pm，且Si的掺杂浓度是 2xl0"cm'3。并且，第四层被设计为，厚度是0.7pm，且Zn的惨杂浓 度是2xl016cm—3。并且，第五层被设计为，其波长为1.7pm，厚度是2pm，
且Zn的掺杂浓度是2x 1016cm—3。并且，第六层被设计为，厚度是0.05pm， 且Zn的掺杂浓度是2xl018cm—3。
基于上述设计，利用MOCVD法，依次外延生长各层，试制了第 二试制装置。图9是利用SIMS法测定第二试制装置中的p型掺杂物 Zn原子的浓度分布的结果示意图。而且，图9中，以与上述的图7相 同的形式显示了测定结果。如图9所示，测定出的各层的Zn的掺杂浓 度和图8中所示的与设计相符的Zn的掺杂浓度(图8的第五列)相一 致。尤其是，如果着眼于图9中被虚线包围的第四层的p型InP层的 部分，那么可以发现Zn原子浓度为SIMS法的测定极限，即lxl015cm—3 以下。
这意味着，图9中所示的结果与图7的结果不同，在第二试制装 置的第四层的p型InP层中并不是设计上规定的原子浓度即 2xl0"cm—3，并且，根据图9的结果能够确认，Zn原子在与第二试制装 置的第三层的n型InP层的界面上偏析。无论进行几次外延生长、分 析，以上的结果均相同。而且，即使使用别的MOCVD装置，在例如 温度或气体流量等不同条件下进行外延生长，也得到了相同的结果。
基于这些结果申请人认为"在以Zn作为p型掺杂物且具有异质 结构的半导体装置中，在Zn掺杂至lxl018cm—3以下的低浓度的p型的 三、四元半导体层上，层叠Zn掺杂至lxlO"cm^以下的低浓度的p型 的二元半导体层的情况下，即，在第一试作装置的情况下，在层叠后 分析浓度分布的结果，得到了与设计相符的规定的Zn掺杂浓度。但是， 与上述相反，在二元半导体层上层叠三、四元半导体层的情况下，艮口， 在第二试制装置的情况下，在层叠后分析浓度分布的结果，发现与生 长装置或生长条件无关，在二元半导体层中发生Zn的异常扩散，在该 二元半导体层中没有得到与设计相符的规定的Zn掺杂浓度。"
另外，在第二试制装置的情况中，第四层的p型InP层的Zn掺杂 浓度进一步升高，即使在例如被设计为lxl017cm'3的情况下，第四层 的p型InP层中也没有获得与设计相符的规定的原子浓度，处于SIMS 分析的测定极限以下。基于该结果认为Zn的异常扩散的发生不依赖 于掺杂浓度而发生。
如果像这样发生p型掺杂物的异常扩散，那么将无法准确地控制 发生该异常扩散的半导体层的载流子浓度。结果，制作出的含有该半 导体层作为例如半导体受光元件的光感应层或半导体发光元件的发光 层的电子器件或光器件无法保证与期待相符的特性，产生问题。
接着，发明者利用MOCVD法，与第一试制装置以及第二试制装 置相同地试制了其他的半导体装置(下面，称作"第三试制装置")。 图IO是为了试制第三试制装置而对各层的材料、厚度等进行设计的事 项总结的图。如图10所示，试制的第三试制装置与图8所示的第二试 制装置相比，第三层以及第四层有不同点。
艮P， n型的InGaAsP半导体层的第三层被设计成为，其波长是 0.95pm，厚度是0.2pm，且Si的掺杂浓度是2xl018cm—3。并且，p型的 InGaAsP半导体层的第四层被设计成为，其波长是0.95fim，厚度是 0.7nm，且Zn的掺杂浓度是2xl0"cm人如此，第三试制装置被设计 为，作为第二试制装置中发生Zn的异常扩散的第四层的p型InP层的 代替，作为第四层具备能带宽度与该p型InP层的能带宽度相近、且 能带宽度大于第五层的p型InGaAsP半导体层的能带宽度的p型 InGaAsP层。
在该第三试制装置中，利用SIMS法测定p型惨杂物Zn原子的浓 度分布的结果，其结果与上述的图9相同。g卩，测定出的各层的Zn的 掺杂浓度和图10中的与设计相符的Zn的掺杂浓度(图10的第五列) 不一致。无论进行几次外延生长、分析，以上的结果均相同。而且， 即使使用别的MOCVD装置，在例如温度或气体流量等不同的条件下 进行外延生长，也得到了相同的结果。
综合通过上述说明的第一试制装置、第二试制装置以及第三试制
装置进行试验的结果，认为在具备异质接合的第一in-v族化合物半 导体层以及第二 in-v族化合物半导体层，且第二 ni-v族化合物半导 体层的能带宽度小于第一 ni-v族化合物半导体层的能带宽度的情况 下，p型杂质的异常扩散不因生长装置或生长条件而发生，而因半导体 异质结构和起因于p型杂质的种类的本质问题而发生。迄今为止，没 有指出这种异常扩散的问题的现有文献或专利文献，其原因也不清楚。 本发明正是基于这种新的见解而提出的，其目的在于，在二元半
导体层上层叠三、四元半导体层的情况下，防止低浓度区域中的p型 杂质的异常扩散。
以上，对本发明的优选实施方式进行了说明，但是毫无疑问本发 明并不限于上述实施方式。例如，在上述说明中，虽然以为了提高与 光纤维的结合效率而除去基板的一部分的结构的面发光型二极管200
或背面入射型光电管二极管300作为含有本发明的半导体装置的光器 件的一个示例，但是并不限于此，例如能够将本发明的半导体装置应 用于从端面发光的所谓端面发光型二极管。
权利要求
1.一种半导体装置，其特征在于包括掺杂有p型杂质且互相异质接合的第一III-V族化合物半导体层以及第二III-V族化合物半导体层，所述第一III-V族化合物半导体层或所述第二III-V族化合物半导体层作为光感应层或发光层而起作用，所述第二III-V族化合物半导体层的能带宽度小于所述第一III-V族化合物半导体层的能带宽度，使用铍(Be)或碳(C)作为所述第一III-V族化合物半导体层或所述第二III-V族化合物半导体层中的p型掺杂物。
2. 根据权利要求i所述的半导体装置，其特征在于 所述第二 m-v族化合物半导体层层叠在所述第一 in-v族化合物半导体层上。
3. 根据权利要求i所述的半导体装置，其特征在于 所述第一 ni-v族化合物半导体层和所述第二 m-v族化合物半导体层含有(In、 Ga、 Al)和(As、 P、 N)中的至少各一种以上。
4. 根据权利要求1所述的半导体装置，其特征在于所述第一 ni-v族化合物半导体层是由二元化合物半导体构成的 ni-v族化合物半导体层，所述第二m-v族化合物半导体层是由三元化合物半导体或四元化 合物半导体构成的m-v族化合物半导体层。
5. 根据权利要求i所述的半导体装置，其特征在于 所述第一 m-v族化合物半导体层以及所述第二 in-v族化合物半导体层通过分子束外延法生长。
6. 根据权利要求i所述的半导体装置，其特征在于 所述第一 m-v族化合物半导体层以及所述第二 m-v族化合物半 导体层中掺杂P型杂质至lxl018cnT3以下的低浓度。
全文摘要
本发明涉及一种半导体装置，其具有某一方作为光感应层或发光层而起作用，并以低浓度掺杂p型杂质且异质接合的第一以及第二III-V族化合物半导体层。第二III-V族化合物半导体层的能带宽度小于第一III-V族化合物半导体层的能带宽度。使用Be或C作为各半导体层中的p型掺杂物。这时，第二III-V族化合物半导体层可以层叠在第一III-V族化合物半导体层上。而且，第一III-V族化合物半导体层和第二III-V族化合物半导体层可以含有(In、Ga、Al)和(As、P、N)中的至少各一种以上。
文档编号H01L31/08GK101192642SQ20071019617
公开日2008年6月4日 申请日期2007年11月29日 优先权日2006年11月29日
发明者中嶋和利, 广畑彻, 新垣实, 菅博文 申请人:浜松光子学株式会社