[发明专利]发光器件的制造方法

说明书

本发明提供一种可在DPP退火时有效率地加热元件并在驱动时抑制元件的发热的、发光器件的制造方法。发光器件的制造方法在形成于p型半导体部的第一区域下的、p型掺杂剂浓度低的低浓度部上形成第一p型电极，在形成于p型半导体部的第二区域下的、p型掺杂剂浓度高的高浓度部上形成第二p型电极，并在DPP退火时对第一p型电极与形成于n型半导体部上的第一n型电极之间施加规定的正向偏置电压。

技术领域

本发明涉及一种硅半导体激光器中所使用的发光器件的制造方法。

背景技术

作为间接迁移型半导体激光器中所使用的元件，存在专利文献1中所记载者。所述元件包括硅等间接迁移型半导体，具有相对于n型掺杂剂浓度而言p型掺杂剂浓度高的p型半导体部、相对于p型掺杂剂浓度而言n型掺杂剂浓度高的n型半导体部及形成于p型半导体部与n型半导体部的边界部的pn接合部。

为了使包含此种间接迁移型半导体的元件发光，需要在元件的pn接合部内形成用于pn接合部发光的p型掺杂剂及n型掺杂剂的阵列。在专利文献1中，在元件形成后，以p型半导体部侧为正电压，n型半导体部侧为负电压的形式沿正向施加规定的偏置电压而使pn接合部中流动电流。通过如此产生的热而使pn接合部内的p型掺杂剂及n型掺杂剂扩散并使掺杂剂分布反复变化，并且通过偏置电压使pn接合部中的传导带及价电子带产生反转分布。并且，使形成有反转分布的传导带中的电子受激发射，由此使pn接合中流动的电流减少而使元件的温度下降，从而固定pn接合部内的p型掺杂剂及n型掺杂剂的分布(以下，称为DPP退火(Dressed Photon Phonon Annealing))。

而且，非专利文献1中记载了具有与专利文献1记载的元件相同的构成的硅半导体元件。而且，记载有所述元件的p型半导体部的p型掺杂剂浓度分布。更具体而言，p型半导体部的p型掺杂剂浓度在从元件的表面起约1.5μm的深度处达到峰值(peak)，所述峰值浓度大约为1×10¹⁹个/cm³。而且，p型半导体部通过针对均匀地扩散有n型掺杂剂的元件，对其表面进行p型掺杂剂的离子注入而形成。

将非专利文献1所记载的元件的深度与掺杂剂浓度之间的关系示于图6。另外，在图6中，以点划线表示相对于元件的深度的p型掺杂剂浓度，以实线表示相对于元件的深度的n型掺杂剂浓度。而且，元件的“深度”以被注入p型掺杂剂的一端面为基准，随着靠近另一端面而逐渐变深。

如图6所示，在非专利文献1所记载的元件中，n型掺杂剂浓度与元件的深度无关而为固定，以低的值得到抑制。而且，在深度浅的区域中，相对于n型掺杂剂浓度而言p型掺杂剂浓度高，其峰值大约为1×10¹⁹个/cm³。

即，在图6中，深度浅的区域示出了非专利文献1所记载的元件的p型半导体部的掺杂剂浓度分布。而且，深度深的区域示出了n型半导体部的掺杂剂浓度分布。并且，p型掺杂剂浓度与n型掺杂剂浓度之差小的区域示出了pn接合部的掺杂剂浓度分布。

现有技术文献

专利文献

专利文献1日本专利特开2012-243824号公报

非专利文献1川添忠(Tadashi Kawazoe)、西岗克纮(Katsuhiro Nishioka)、大津元一(Motoichi Ohtsu)著，“着衣光子对红外硅发光二极管的极化控制以及掺杂硼原子的空间分布分析(Polarization control of an infrared silicon light-emitting diodeby dressed photons and analyses of the spatial distribution of doped boronatoms)”，应用物理A(Applied Physics A)，2015年6月25日发行，p.1409～1415

发明内容

发明所要解决的问题