专利名称：半导体层及其制造方法以及激光器二极管及其制造方法
技术领域：
本发明涉及低电阻半导体层及其制造方法，以及包括该低电阻半导体层的激光器二极管及其制造方法。
背景技术：
过去，人们已经知道了这样的现象在ρ型半导体晶体材料中，通过键合氢原子与 P型杂质，使P型杂质失去活性并降低载流子浓度。载流子浓度的降低导致高的电阻，并且 由于在运行时产生的热而导致寿命降低，即降低了可靠性。在生长后降低温度时结合氢使 得难于实现长期稳定的激光器运行。ρ型杂质失去活性是由这样的情况引起的在生长后降低温度时由砷化氢(AsH3) 产生的氢基(hydrogen radical)被引入了晶体(见日本专利No. 3553147)。因此，为了获 得所希望的载流子浓度，半导体应当掺杂超过需要的杂质。然而，如果半导体掺杂了超过需 要的杂质，则杂质将扩散到有源层中，或者P型半导体中的晶体缺陷将增加。结果，存在激 光器可靠性受损的问题。已经提出了几种抑制ρ型杂质失去活性的方法。例如，在日本专利No. 3553147中， 提出了将生长后降低温度时提供的AsH3改变为有机V族(TMAs或TBA等)的方法。在该 方法中，当混合氢时，通过在生长后降温时采用不产生氢基的有机V族原料来代替AsH3，能 够抑制P型杂质失去活性。在日本特开第2000-316000号公报中也描述了类似的方法。在 日本特开第2000-316000号公报中，为了防止来自AsH3的氢结合，在生长后降温时采用氮 来代替有机V族。
发明内容
然而，在前述方法中，需要附加的原料并改变气体等。此外，大部分文件将AlGaInP 基材料作引证为使杂质失去活性的材料。然而，如果采用其他材料(如AlGaAs基材料)，也 可能导致杂质失去活性。考虑到上述情况，在本发明中，所希望的是提供能够以简单的方法抑制杂质失去 活性的半导体层制造方法、抑制杂质失去活性的半导体层、能够以简单的方法抑制杂质失 去活性的激光器二极管制造方法以及包括抑制杂质失去活性的半导体层的激光器二极管。根据本发明的实施例，提供了半导体层的制造方法，其中在通过采用AsH3的外延 生长形成半导体层后，当工艺温度为500°C以上时停止提供AsH3且不另外提供新的气体。在根据本发明实施例的制造半导体层的方法中，在工艺温度为500°C以上时停止 提供AsH3。就是说，在ASH3分解没有停止的温度条件下停止提供ASH3。因此，与在AsH3分 解停止的温度条件下停止提供AsH3的情况相比，能够减少保留在半导体层中的氢比率。此 夕卜，在停止提供AsH3时，没有另外提供新的气体。因此，不需要附加的原料和转换气体等。根据本发明的实施例，所提供的半导体层包括P型层叠体，该P型层叠体通过交替 层叠Al组分为0. 9以上的第一 P型半导体层和Al组分小于第一 P型半导体层的Al组分的第二 P型半导体层来构造。包含在P型半导体层中的P型杂质的活化率为80%以上。在根据本发明实施例的半导体层中，p型杂质的活化率为80%以上。就是说，几乎 很难表现出因氢基而导致的P型杂质失去活性。因此，获得了高的载流子浓度并具有少的 晶体缺陷，并且获得了低的电阻值。在现有技术的制造方法(掺杂大量的掺杂剂，或者晶体 生长后降温时在AsH3分解停止的温度条件下停止提供ASH3)中，不能实现这样的高活化率。 为了实现这样的高活化率，必须采用后述的制造方法。在该方法中，在通过采用AsH3的外延 生长形成半导体层后，当工艺温度为500°C以上时停止提供AsH3且不另外提供新的气体。根据本发明的实施例，所提供的制造激光器二极管的方法包括形成层叠结构的形 成步骤，该层叠结构依次包括n型半导体层、有源层和p型半导体层。在该形成步骤中，在 通过采用AsH3和包含p型杂质元素的第一原料气体的外延生长而形成p型半导体层后，当 工艺温度为500°C以上时停止提供AsH3且不另外提供新的气体。在根据本发明实施例的制造激光器二极管的方法中，当工艺温度为500°C以上时 停止提供AsH3。就是说，在解没有停止的温度条件下停止提供ASH3。因此，与在ASH3 分解停止的温度条件下停止提供AsH3的情况相比，能够减少保留在半导体层中的氢比率。 此外，在停止提供AsH3时，没有另外提供新的气体。因此，不需要附加的原料和转换气体等。根据本发明的实施例，所提供的激光器二极管依次包括n型半导体层、有源层、以 及P型半导体层。P型半导体层的结构为交替层叠A1组分为0. 9以上的第一 p型半导体层 和A1组分小于第一 p型半导体层的A1组分的第二 p型半导体层。包含在p型半导体层中 的P型杂质的活化率为80%以上。在根据本发明实施例的激光器二极管中，p型杂质的活化率为80%以上。就是说， 几乎很难表现出因氢基而导致p型杂质失去活性。因此，获得了高的载流子浓度并具有少 的晶体缺陷，并且获得了低的电阻值。在现有技术的制造方法(掺杂大量的掺杂剂，或者晶 体生长后降温时在AsH3分解停止的温度条件下停止提供ASH3)中，不能实现这样的高活化 率。为了实现这样的高活化率，必须采用后述的制造方法。在该方法中，在通过采用AsH3的外 延生长形成半导体层后，当工艺温度为500°C以上时停止提供AsH3且不另外提供新的气体。根据本发明实施例的制造半导体层的方法和制造激光器二极管的方法，降低了保 留在半导体层中的氢比率。因此，能够抑制因氢基而导致的杂质失去活性。此外，仅通过停 止提供AsH3来抑制因氢基导致的杂质失去活性，而没有另外提供新的气体。因此，在本发 明的实施例中，能够通过简单的方法抑制杂质失去活性。如果在工艺温度在500°C以上且700°C以下的范围中的情况下停止提供AsH3，则能 够减小As去除引起的表面粗糙化。根据本发明实施例的半导体层和激光器二极管，杂质的活化率为80%以上，并且 几乎很难表现出因氢基而导致的p型杂质失去活性。此外，能够通过前述的简单方法获得 这样的高活化率。因此，能够通过简单的方法获得几乎很难表现出因氢基而导致P型杂质 失去活性的半导体层以及包括这样的半导体层的激光器二极管。通过下面的描述，本发明的其他及进一步的目标、特征和优点将更加明显易懂。
图1是根据本发明实施例的激光器二极管的截面图。
图2是图1的上DBR层和电流窄化层的截面图。
图3A和3B是说明图1的激光器二极管的制造方法的截面图。图4是说明图3A和3B的后续工艺的截面图。图5是图解图3A和3B的工艺中的温度变化的示意图。图6是图解该实施例的激光器二极管和根据比较示例的激光器二极管的光输出 的长期可靠性的示意图。
具体实施例方式在下文，将参考附图详细描述本发明的实施例。以下面的顺序给出描述1.构造2.制造方法3.作用与效果1.构造图1图解了根据本发明实施例的垂直腔面发射的截面构造。图1是示意图，因此激 光器1的尺寸和形状与实际的尺寸和实际的形状不同。激光器二极管1包括层叠结构20， 在该层叠结构20中在衬底10的一个表面侧上依次层叠下DBR层11、下间隔层12、有源层 13、上间隔层14和上DBR层15。层叠结构20对应于本发明的"层叠结构"的具体示例。 层叠结构20的上部分，具体地讲，部分下DBR层11、下间隔层12、有源层13、上间隔层14和 上DBR层15构造为宽度例如约为40 μ m的柱形台16。此外，激光器二极管1包括台16中 的电流窄化层(current narrowing layer) 17，例如，在下DBR层11中、在下DBR层11和下 间隔层12之间、在上间隔层14和上DBR层15之间或者在上DBR层15中。图1示例了电 流窄化层17提供在上DBR层15中的情况。衬底10例如为η型GaAs衬底。η型杂质的示例包括硅(Si)和硒(Se)。下DBR层 11具有层叠结构，在该层叠结构中例如交替层叠低折射系数层(未示出)和高折射系数层 (未示出)。低折射系数层例如由光学厚度为λ/4(λ为振荡波长)的η型AlxlGai_xlAs (0 < Xl < 1)组成。高折射系数层例如由光学厚度为λ /4的η型Alx2Gai_x2AS (0 < x2 < xl) 组成。下DBR层11对应于本发明的"η型半导体层"的具体示例。下间隔层12例如由Alx3Gai_x3AS (0 < χ3 < 1)组成。有源层13例如由GaAs基材 料组成。有源层13包括发光区域13Α，位于与后述的电流注入区域17Β相对的区域中。上 间隔层14例如由Alx4Gai_x4AS (0 < χ4 < 1)组成。希望下间隔层12、有源层13和上间隔层 14不包含杂质，但是其中也可以包含ρ型或η型杂质。例如，如图2所示，上DBR层15具有层叠结构，在该层叠结构中交替层叠低折 射系数层15Α和高折射系数层15Β。低折射系数层15Α例如由光学厚度为λ/4的ρ 型Alx5Gai_x5AS (0 < χ5 < 1)组成。高折射系数层15Β例如由光学厚度为λ/4的ρ型 Al (0 < χ6 < χ5)组成。ρ型杂质的示例包括碳(C)、镁(Mg)和锌(Zn)。上DBR层 15对应于本发明的"ρ型层叠体"和"半导体层"的具体示例。此外，低折射系数层15Α 对应于本发明的"第一 P型半导体层"的具体示例，并且高折射系数层15Β对应于本发明 的"第二 P型半导体层"的具体示例。为了获得上DBR层15的高反射率，低折射系数层15Α和高折射系数层15Β之间的折射系数差优选为较大。例如，在低折射系数层15A和高折射系数层15B由AlGaAs组成 的情况下，优选低折射系数层15A的Al组分为0. 9以上，并且高折射系数层15B的Al组 分约为0. 1。具体地讲，优选低折射系数层15A由Ala9GaaiAs组成，高折射系数层15B由 Alai2Gaa88As组成。高折射系数层15B的Al组分的优选值在有源层13产生的光不被吸收 的范围内。例如，如图2所示，电流窄化层17具有在从台16的侧面至给定深度的区域中的电 流窄化区域17A，并具有在电流窄化区域17A之外的区域(台16的中心区域)中的电流注入 区域17B。电流注入区域17B例如包含ρ型Alx7Ga1^x7As (x5 < x7彡1)。电流窄化区域17A 例如包含Al2O3 (氧化铝)。电流窄化区域17A通过从侧面氧化包含在被氧化层(oxidized layer) 17D中的高浓度的Al而形成，将在后面描述。因此，电流窄化层17具有使电流变窄 的功能。在电流窄化层17提供在上DBR层15中的情况下(如图1和图2所示)，电流窄化 层17提供为替代低折射系数层15A，该被替代的低折射系数层15A的位置与有源层13侧相 距给定的距离。在包括与电流注入区域17B相对的区域的区域中具有孔(出光孔)18A的环形上 电极18形成在台16的顶面(上DBR层15的顶面)上。保护膜(未示出)形成在台16的 侧面以及周围表面上。在衬底10的背面上，提供下电极19。上电极18的结构为例如依次层叠金(Au)和锗(Ge)的合金、镍(Ni)以及金(Au)。 上电极18电连接到台16的顶面。下电极19的结构为例如从衬底10侧开始依次层叠Au 和Ge的合金、Ni以及Au。下电极19电连接到衬底10。保护膜由诸如氧化物和氮化物的 绝缘材料制作。在该实施例中，包含在上DBR层15中的ρ型杂质的活化率为80%以上。就是说， 几乎不表现出因后述的氢基引起的P型杂质失去活性。因此，在上DBR层15中，载流子浓 度高，而电阻值低。在现有技术的制造方法中(进行大量掺杂剂的掺杂，或者晶体生长后降 温时在AsH3的分解停止的温度条件下停止提供AsH3)不可能实现这样的高活化率。为了实 现这样的高活化率，必须采用后述的制造方法。下面将给出该方法的详细描述。2.制造方法图3A、3B和4图解了依步骤的制造方法。图3A、3B和4图解了制造工艺过程中的 器件的截面结构。 在该方法中，通过MOCVD (金属有机化学气相沉积)法在η型GaAs衬底上形成化 合物半导体层。此时，作为III-V族化合物半导体的原料，例如采用三甲基铝(TMA)、三甲基 镓(TMG)、三甲基铟(TMIn)或砷化氢(AsH3)。作为η型杂质的原料，例如采用H2Se。作为ρ 型杂质的原料，例如采用三甲基锌(DMZ)。首先，下DBR层11、下间隔层12、有源层13、上间隔层14和上DBR层15依次层叠在 衬底10上(图3Α)。此时，例如被氧化层17D形成在上DBR层15内的给定的位置上。被氧 化层17D是在后续的氧化步骤中通过氧化而变 为电流窄化层17的层，并且例如包含AlAs。接下来，在上DBR层15的整个顶面上形成光致抗蚀剂。此后，提供光刻和显影工 艺，由此形成具有与台16的直径相同的直径的圆形抗蚀剂层(未示出)。接下来，例如采用 该抗蚀剂层作为掩模并例如通过反应离子蚀刻(RIE)法，进行选择性蚀刻以至少向下达到 到下DBR层11上部的深度，从而形成柱状台16 (图3B)。
接下来，在水蒸汽气氛下进行高温氧化处理，以从台16的侧面选择性氧化被氧化 层17D (图4)。因此，在被氧化层17D中，从侧面到给定深度的区域变为包含氧化铝的氧化 区域(绝缘区域)，以变为电流窄化区域17A。比电流窄化区域17A深的区域变为非氧化区 域，以变为电流注入区域17B。从而，形成电流窄化层17。接下来，在台16的顶面上形成环形上电极18，并在台16的侧面和周边表面上形成 保护膜。此外，在衬底10的背面上形成下电极19。从而，制作得到该实施例的激光器二极管1。在该实施例的制造方法中，通过外延生长形成上DBR层15。在完成晶体生长后，在 过渡到后续步骤的时间，进行下面的工艺。图5图解了在衬底10上形成下DBR层11至上DBR层15的形成工艺A与作为过 渡到后续步骤的过渡工艺B的温度变化示例。在形成工艺A中，例如，在通过外延生长形成上DBR层15的情况下，首先，工艺温 度设定到给定的温度(例如，600°C以上)，并且实现腔室中的H2气氛。随后，例如，作为A1 原料气体的TMA(第二原料气体)、作为Ga原料气体的TMG、作为As原料气体的AsH3以及 作为P型杂质原料气体的DMZ(第一原料气体)分别以给定的流速流入吐气氛中。结果， 形成层叠体(上DBR层15)，在该层叠体中交替层叠包含As且A1组分为0. 9以上的p型半 导体层(低折射系数层15A)和A1组分小于低折射系数层15A的A1组分的p型半导体层 (高折射系数层15B)。在如上所述形成上DBR层15后，在完成晶体生长时(图中的时间、)，例如，停止 提供TMA、TMG和DMZ，开始降低工艺温度(腔室中的设定温度)(降温)，以变化到过渡工艺 B。例如，通过关断晶体生长时采用的加热器(未示出)来降温。在工艺温度为500°C以上时，停止提供AsH3。此时，并不另外提供替代ASH3的新气 体，例如有机As或氮等。就是说，停止提供AsH3而没有另外提供新的气体。停止提供AsH3的时间取决于完成晶体生长时的工艺温度。在时间、时的工艺温 度在500°C以上且700°C以下的范围中(例如，600°C)的情况下，可以在例如完成晶体生长 的同时停止提供AsH3。此外，在时间、时的工艺温度在500°C以上且700°C以下的范围中 (例如，600°C )的情况下，可以在从工艺温度开始降低到工艺温度变为低于500°C的时间段 停止提供AsH3。就是说，在时间、时的工艺温度在500°C以上且700°C以下的范围中(例 如，600°C)的情况下，可以在开始降温或者在降温的过程中同时停止提供AsH3。此外，在 时间、时的工艺温度超过700°C的情况下，可以在从工艺温度开始降低到工艺温度降低到 500°C以上且700°C以下的范围中(例如，600°C)的时间段停止提供AsH3。接下来，将描述在停止提供AsH3时将工艺温度范围设定到500°C以上且700°C以 下的原因。如果工艺温度足够高，具体地为500°C以上，则AsH3分解成As和氢基。因此，气 相中的As压被施加给晶体表面。因此，通过在晶体生长后提供AsH3，As从上DBR层15去 除，并且能够防止发生表面粗糙化。然而，在工艺温度在500°C以上且700°C以下的范围中 的情况下，即使气相中的As不存在，从上DBR层15去除As的比率也将降低。因此，在工艺 温度在前述范围内的情况下，即使晶体生长后不提供AsH3，也能够将由于As去除而导致的 表面粗糙化抑制到使所得到的结构允许用作器件的程度。在工艺温度远超过700°C的情况 下，如果气相中不存在As，则As从晶体表面去除显著，并且产生的表面粗糙化到使所得到的结构不允许用作器件的程度。因此，在停止提供AsH3时，工艺温度优选为700°C以下。此外，如上所述，在工艺温度在500°C以上且700°C以下的范围中的情况下，
解成As和氢基。因此，在工艺温度在前述范围中的情况下，当提供AsH3，氢基反复地进出晶 体。然而，在工艺温度变为500°C以下的情况下，不仅AsH3的分解停止，而且晶体中的氢基 不排出晶体而是保留在晶体中。就是说，在工艺温度变为500°C以下时提供AsH3的情况下， 增加了晶体中的氢浓度。因此，通过键合氢原子与P型杂质而失去活性的P型杂质增加，并 且载流子浓度降低。因此，增加了上DBR层15的电阻，并且由于运行时产生的热而导致寿 命降低。如上所述，晶体中的氢浓度增加导致激光器二极管1的可靠性降低。因此，在停止 提供AsH3时，工艺温度优选为500°C以上。从而，鉴于由As去除导致的表面粗糙化和可靠性降低，发现优选在工艺温度在 500°C以上且700°C以下的范围中时停止提供AsH3。此外，停止提供AsH3时的工艺温度优选根据上DBR层15中的A1组分而变化。具 体地讲，停止提供AsH3时的工艺温度优选根据在上DBR层15主要包括的半导体层中具有 最大A1组分的层的A1组分大小而变化。例如，将对上DBR层15具有如下结构的情况给出 描述，其中在上DBR层15中交替层叠A1组分为0. 9以上的低折射系数层15A和A1组分小 于低折射系数层15A的高折射系数层15B。在此情况下，优选在适合于低折射系数层15A的 A1组分0. 9的工艺温度(例如，600°C以上且700°C以下)停止提供AsH3。因为氢基易于 在低温(例如，600°C )下残留在晶体中，所以当A1组分大时，优选停止提供AsH3的工艺温 度尚。在某些情况下，电流窄化层17提供在上DBR层15中。然而，在此情况下，电流窄 化层17在上DBR层15中所占的比率极小，而且电流窄化层17的影响极小。因此，在此情 况下，即使组成电流窄化层17的材料的A1组分大于低折射系数层15A的A1组分，低折射 系数层15A的A1组分也优选用作考虑停止提供AsH3时采用的A1组分。接下来，将描述通过上述制造方法能够抑制晶体中的氢结合的程度。通过测量晶 体中的载流子浓度能够知道氢结合的程度。下面情况1和2中描述的载流子浓度是在停止提供AsH3时的工艺温度为600°C的 情况下的测量值。下面情况3和4中描述的载流子浓度是在停止提供AsH3时的工艺温度为 400°C的情况下的测量值。此外，下面情况1和3中描述的载流子浓度是在p型Ala3Gaa7AS 和p型GaAs依次形成在GaAs衬底上的情况下p型Ala3Ga(1.7AS的载流子浓度。下面情况 2和4中描述的载流子浓度是在p型Ala9GaaiAS和p型GaAs通过采用前述方法依次形成 在GaAs衬底上的情况下p型AluGa^As的载流子浓度。在下面所有的情况1至4中，包 含C的原料气体(CB4)用作p型杂质。在下面的情况1和3中CB4的流速为300sCCm，而在 下面的情况2和4中CB4的流速为lOOsccm。下面的情况2和4中描述的C浓度通过采用 SIMS (二次离子质谱)测量晶体中混合的C的浓度(包括活性和失去活性二者的浓度)而 获得。 由该结果可见，在停止提供々劝3时的工艺温度为600°C的情况下，晶体中的载流子 浓度远大于停止提供AsH3时的工艺温度为400°C的情况。从而，发现与停止提供ASH3时的 工艺温度为400°C的情况相比，在停止提供AsH3时的工艺温度为600°C的情况下能更有效 地抑制氢结合到晶体中。此外，由前述结果可见，包含在AluG^As中的C的活化率(= (载流子浓度/C浓度)X 100)在情况2为80 %，而在情况4为52 %。实际上，在情况2中 存在活化率为90%或100%的样品。在情况2中，可以推定活化率的下限为80%。此外， 在情况4中，不存在活化率超过52%的样品。因此，可以推定在情况4中活化率的上限为 52%。接下来，将描述通过上述制造方法改善激光器二极管1的长期可靠性的程度。通 过观察注入到激光器二极管1中的电功率随时间的改变，可以知道长期可靠性的改善程度。图6图解了注入到激光器二极管1中的电功率随时间的改变。图6中的实线表示 停止提供AsH3时的工艺温度为600°C的情况，而图6中的虚线表示停止提供ASH3时的工艺 温度为400°C的情况。由图6可见，在停止提供AsH3时的工艺温度为600°C的情况下，激光 器二极管1中的注入电功率几乎不变，并且长期稳定性明显合适。同时，发现在停止提供 AsH3时的工艺温度为400°C的情况下，激光器二极管1中的注入电功率急剧下降，并且长期 可靠性明显很低。几乎在停止提供々劝3时的工艺温度为解停止的温度(在500°C 下)的所有的情况下都显示出图6中的虚线所示的趋势。从而，与停止提供々劝3时的工艺 温度为解停止的温度(在500°C下)的情况相比，在停止提供々州3时的工艺温度为 600°C的情况下激光器二极管1的长期可靠性高。3.作用与效果在该实施例的激光器二极管1中，在上电极18和下电极19之间施加给定的电压 的情况下，电流经由电流注入区域17B注入到有源层13，因此由于电子-空穴复合而产生 光。这样的光被成对的下DBR层11和上DBR层15反射。产生给定波长的激光振荡，并且 从上电极18的出光孔18A出射作为激光束的光。在该实施例的激光器二极管1中，包含在上DBR层15中的p型杂质的活化率为 80%以上。就是说，几乎很难出现由于氢基而导致的p型杂质失去活性。因此，获得了高的 载流子浓度并具有很少的晶体缺陷，并且获得了低的电阻值。在现有技术的制造方法(掺 杂大量掺杂剂，或者晶体生长后降温时在ASH3分解停止的温度条件下停止提供ASH3)中，不能实现这样的高活化率。而通过前述简单的方法能够获得这样的高活化率。从而，以简单 的方法就能够获得几乎不表现出因氢基导致的P型杂质失去活性的上DBR层15和包括这 样的上DBR层15的激光器二极管1。此外，在该实施例的制造激光器二极管1的方法中，工艺温度为500°C以上时停止 提供AsH3。就是说，在ASH3分解不停止的温度条件下停止提供ASH3。因此，与在ASH3分解 停止的温度条件下停止提供AsH3的情况相比，能够降低保留在上DBR层15中的氢比率。因 此，能够抑制因氢基而导致的杂质失去活性。因此，能够获得高的载流子浓度，并且能够获 得低的电阻值。此外，在停止提供々劝3时，并不另外提供新的气体。因此，不需要附加的原 料和转换气体等。从而，在该制造方法中，通过简单的方法就能够抑制杂质失去活性。尽管前面已经参考实施例对本发明进行了描述，但是本发明并不局限于前述实施 例，而是可以进行各种修改。例如，在前述的实施例中，已经描述了本发明应用于主要包含p型AlGaAs的上DBR 层15的情况。然而，显然本发明可以应用于主要包含出现因氢基而导致p型杂质失去活性 的材料的半导体层。本发明包含2009年4月14日提交至日本专利局的日本优先权专利申请JP 2009-098020中公开的相关主题事项，其全部内容通过弓|用结合于此。本领域的技术人员应当理解的是，在所附权利要求或其等同方案的范围内，根据 设计需要和其他因素，可以进行各种修改、结合、部分结合和替换。
权利要求
一种半导体层的制造方法，其中在通过采用AsH3的外延生长形成半导体层之后，当工艺温度为500℃以上时停止提供AsH3且不另外提供新的气体。
2.根据权利要求1所述的半导体层的制造方法，其中开始降温的同时停止提供AsH3。
3.根据权利要求1所述的半导体层的制造方法，其中在降温期间停止提供AsH3。
4.根据权利要求1所述的半导体层的制造方法，其中当所述工艺温度在500°C以上且 700°C以下的范围中时停止提供AsH3。
5.根据权利要求1所述的半导体层的制造方法，其中作为所述半导体层，通过采用 AsH3和包含ρ型杂质元素的第一原料气体的外延生长形成包含As的ρ型半导体层。
6.根据权利要求5所述的半导体层的制造方法，其中作为所述ρ型半导体层，通过采 用AsH3、所述第一原料气体和包含Al的第二原料气体的外延生长形成包括含As的第一半 导体层的层叠体，所述第一半导体层中的Al组分为0.9以上。
7.根据权利要求6所述的半导体层的制造方法，其中当所述工艺温度在600°C以上且 700°C以下的范围中时停止提供AsH3。
8.根据权利要求6所述的半导体层的制造方法，其中所述层叠体的结构为交替层叠所 述第一半导体层和Al组分小于所述第一半导体层的Al组分的第二半导体层。
9.根据权利要求8所述的半导体层的制造方法，其中在所述层叠体中所述ρ型杂质的 活化率为80%以上。
10.一种半导体层，包括ρ型层叠体，所述ρ型层叠体交替地包括Al组分为0. 9以上的 第一 P型半导体层和Al组分小于所述第一 P型半导体层的Al组分的第二 P型半导体层， 其中P型杂质的活化率为80%以上。
11.根据权利要求10所述的半导体层，其中在通过采用AsH3、包含ρ型杂质元素的第 一原料气体和包含Al的第二原料气体的外延生长而交替形成所述第一 ρ型半导体层和所 述第二 P型半导体层后，当工艺温度为500°C以上时停止提供AsH3且不另外提供新的气体， 由此形成所述P型层叠体。
12.一种激光器二极管的制造方法，包括形成层叠结构的形成步骤，所述层叠结构依次包括η型半导体层、有源层和ρ型半导体 层，其中在所述形成步骤中，在通过采用AsH3和包含ρ型杂质元素的第一原料气体的外延生长 而形成所述P型半导体层后，当工艺温度为500°C以上时停止提供AsH3且不另外提供新的 气体。
13.—种激光器二极管，依次包括η型半导体层；有源层；和P型半导体层，其中所述P型半导体层的结构为交替层叠Al组分为0. 9以上的第一 ρ型半导体层和Al组 分小于所述第一 P型半导体层的Al组分的第二 ρ型半导体层，其中ρ型杂质的活化率为 80%以上。
全文摘要
本发明提供半导体层及其制造方法以及激光器二极管及其制造方法。本发明提供能够通过简单的方法抑制杂质失去活性的半导体层制造方法、抑制杂质失去活性的半导体层、能够通过简单的方法抑制杂质失去活性的激光器二极管制造方法以及包括抑制杂质失去活性的半导体层的激光器二极管。在制造半导体层的方法中，在通过采用AsH3的外延生长形成半导体层后，当工艺温度为500℃以上时停止提供AsH3且不另外提供新的气体。
文档编号H01S5/323GK101867156SQ201010158570
公开日2010年10月20日 申请日期2010年4月7日 优先权日2009年4月14日
发明者城岸直辉, 荒木田孝博 申请人:索尼公司