JP2000022203A - Light emitting diode - Google Patents

Light emitting diode

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JP2000022203A
JP2000022203A JP18869998A JP18869998A JP2000022203A JP 2000022203 A JP2000022203 A JP 2000022203A JP 18869998 A JP18869998 A JP 18869998A JP 18869998 A JP18869998 A JP 18869998A JP 2000022203 A JP2000022203 A JP 2000022203A
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JP
Japan
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layer
light emitting
emitting diode
well
energy difference
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JP18869998A
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Japanese (ja)
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Yasumasa Kajima
保昌 鹿島
Tsutomu Munakata
務 宗像
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Oki Electric Industry Co Ltd
Original Assignee
Oki Electric Industry Co Ltd
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a light emitting diode which is high light emission efficiency and has stable property to temperature ripple by preventing the overflow of electrons from a well layer at implantation of carriers in high density. SOLUTION: An InGaAlAs light guide layer 31 is made on the topside of an n-type InP substrate 11, and further an InGaAs well layer 32 and an InGaAs barrier layer 33 are stacked in order thereon. The energy difference between the first quantum level of the positive holes in the InGaAs well layer 32 and the top of the valence band in the InGaAsP barrier layer 33 is about 107 meV, and the energy difference between the first quantum level of the electron in the InGaAs well layer 32 and the bottom of the conduction band of the InGaAlAs barrier layer 33 is about 186 meV.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】この発明は,発光ダイオード
にかかり,特に光通信装置等に用いることが可能な量子
井戸型構造を有する発光ダイオードに関するものであ
る。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a light emitting diode, and more particularly to a light emitting diode having a quantum well structure that can be used for an optical communication device or the like.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来,吸収領域を内部に有する端面放射
型発光ダイオードの発光層には,”Japan Jou
rnal of Applied Physics,V
ol.33(1994)pp.6584−6585,P
art1,No.12A,December 199
4”に開示されているように,量子井戸型構造が用いら
れていた。
2. Description of the Related Art Conventionally, a light emitting layer of an edge-emitting type light emitting diode having an absorption region therein is provided with "Japan Jou."
rnal of Applied Physics, V
ol. 33 (1994) pp. 6584-6585, P
art1, No. 1; 12A, December 199
4 ", a quantum well structure has been used.

【0003】かかる従来の端面放射型発光ダイオードの
発光層における障壁層には,上記文献の第6584項F
ig.1に示されているように,InGaAsPが採用
されていた。発光ダイオードの発光層に量子井戸型構造
を応用した場合,発光ダイオードの光出力の温度依存
性,ピーク波長の温度によるシフト量等は,2次元に量
子化されたキャリアの閉じ込め効果により,ダブルヘテ
ロ構造を採用した場合と比較して低減されることにな
る。
The barrier layer in the light emitting layer of such a conventional edge emitting type light emitting diode includes the above-mentioned document No. 6584F.
ig. As shown in FIG. 1, InGaAsP was adopted. When a quantum well type structure is applied to the light emitting layer of a light emitting diode, the temperature dependence of the light output of the light emitting diode and the shift amount of the peak wavelength due to the temperature are controlled by the effect of confinement of two-dimensionally quantized carriers. This is reduced as compared with the case where the structure is adopted.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら,InG
aAsPを障壁層とする量子井戸型構造では,図4に示
すように,井戸層41における正孔の第1量子準位E1
hと障壁層43における価電子帯VBのトップとのエネ
ルギー差δEvは大きくなり,井戸層41における電子
の第1量子準位E1eと障壁層43における伝導帯CB
のボトムとのエネルギー差δEcは小さくなる。エネル
ギー差δEvおよびエネルギー差δEcは,結晶材料固
有の電気親和力に起因するバンド端エネルギーの不連続
によって定まり,例えば,井戸層41としてInGaA
sを用い,障壁層43としてInGaAsP(組成波長
1.2μm)を用いた場合,エネルギー差δEvは約1
94meVとなり,エネルギー差δEcは約101me
Vとなる。
SUMMARY OF THE INVENTION However, InG
In a quantum well type structure using aAsP as a barrier layer, as shown in FIG.
h and the energy difference δEv between the top of the valence band VB of the barrier layer 43 and the first quantum level E1e of electrons in the well layer 41 and the conduction band CB of the barrier layer 43.
Is smaller than the energy difference δEc of the bottom. The energy difference δEv and the energy difference δEc are determined by the discontinuity of the band edge energy due to the electric affinity specific to the crystal material.
When s is used and InGaAsP (composition wavelength: 1.2 μm) is used as the barrier layer 43, the energy difference δEv is about 1
94 meV, and the energy difference δEc is about 101 me
V.

【0005】このように,エネルギー差δEvが大き
く,逆にエネルギー差δEcが小さい量子井戸型構造を
有する発光ダイオードには,以下に示す解決すべき課題
があった。
As described above, a light emitting diode having a quantum well structure having a large energy difference δEv and a small energy difference δEc has the following problems to be solved.

【0006】(1) エネルギー差δEcが小さいた
め,電子を高密度注入した場合,井戸層41からの電子
のオーバーフロー現象が起きていた。特に,デバイスの
温度上昇に伴いオーバーフローする電子の数が増加し,
結果的に発光効率の低下につながっていた。
(1) Since the energy difference δEc is small, when electrons are injected at a high density, an overflow phenomenon of electrons from the well layer 41 has occurred. In particular, the number of overflowing electrons increases with increasing device temperature,
As a result, the luminous efficiency was reduced.

【0007】(2) 上記(1)に関連して,電子のオ
バーフロー量を低減させる目的で井戸層41の数を増加
させた場合,エネルギー差δEvの大きさに起因して全
ての井戸層41に対して正孔が均一に注入されなくな
り,発光効果が低下する問題が顕在化していた。
(2) In connection with the above (1), when the number of the well layers 41 is increased in order to reduce the amount of electron overflow, all the well layers 41 are reduced due to the magnitude of the energy difference δEv. However, there has been a problem that holes are not uniformly injected, and the luminous effect is reduced.

【0008】本発明は,上記のような問題点に鑑みてな
されたものであり,その目的は,キャリアの高密度注入
時における井戸層からの電子のオーバーフローを防止す
ることにより,発光効率が高く温度変動に対して安定し
た特性を有する発光ダイオードを提供することにある。
The present invention has been made in view of the above-mentioned problems, and has as its object to prevent the overflow of electrons from the well layer at the time of high-density injection of carriers, thereby achieving high luminous efficiency. An object of the present invention is to provide a light emitting diode having stable characteristics against temperature fluctuation.

【0009】[0009]

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に,井戸層と障壁層が単数または複数積層されて成る量
子井戸型構造層を有する発光ダイオードが提供される。
そして,この発光ダイオードは,請求項1に記載のよう
に,井戸層がInGaAsによって形成され,障壁層が
InGaAlAsによって形成されることを特徴として
いる。かかる構成によれば,井戸層における正孔の第1
量子準位と障壁層における価電子帯のトップとのエネル
ギー差δEvを縮小させることが可能となり,逆に,井
戸層における電子の第1量子準位と障壁層における伝導
帯のボトムとのエネルギー差δEcを増大させることが
可能となる。そして,請求項2に記載のように,エネル
ギー差δEvをエネルギー差δEcより小さくすれば,
井戸層に注入される電子のオーバーフローが防止され,
併せて井戸層に対して正孔が均一に注入されることにな
る。
In order to solve the above-mentioned problems, there is provided a light emitting diode having a quantum well type structure layer in which one or more well layers and barrier layers are stacked.
The light emitting diode is characterized in that the well layer is formed of InGaAs and the barrier layer is formed of InGaAlAs. According to such a configuration, the first hole in the well layer is formed.
It is possible to reduce the energy difference δEv between the quantum level and the top of the valence band in the barrier layer, and conversely, the energy difference between the first quantum level of electrons in the well layer and the bottom of the conduction band in the barrier layer. δEc can be increased. And if the energy difference δEv is made smaller than the energy difference δEc as described in claim 2,
The overflow of electrons injected into the well layer is prevented,
At the same time, holes are uniformly injected into the well layer.

【0010】また,請求項3に記載のように,井戸層を
InGaAsPによって形成し,障壁層をInGaAl
Asによって形成するようにしてもよい。そして,請求
項4に記載のように,井戸層における正孔の第1量子準
位と障壁層における価電子帯のトップとのエネルギー差
を,井戸層における電子の第1量子準位と障壁層におけ
る伝導帯のボトムとのエネルギー差より小さくすれば,
特に,複数の井戸層に対して正孔を均一に注入すること
が可能となる。
According to a third aspect of the present invention, the well layer is formed of InGaAsP, and the barrier layer is formed of InGaAl.
It may be formed by As. Then, the energy difference between the first quantum level of holes in the well layer and the top of the valence band in the barrier layer is determined by the first quantum level of electrons in the well layer and the barrier layer. Is smaller than the energy difference from the bottom of the conduction band at
In particular, holes can be uniformly injected into a plurality of well layers.

【0011】また,請求項5に記載のように,井戸層を
InGaAlAsによって形成し,障壁層をInGaA
lAsによって形成するようにしてもよい。そして,請
求項6に記載のように,井戸層における正孔の第1量子
準位と障壁層における価電子帯のトップとのエネルギー
差を,井戸層における電子の第1量子準位と障壁層にお
ける伝導帯のボトムとのエネルギー差より小さくすれ
ば,特に,複数の井戸層に対して正孔を均一に注入する
ことが可能となる。
According to a fifth aspect of the present invention, the well layer is formed of InGaAlAs, and the barrier layer is formed of InGaAs.
It may be formed by 1As. Then, the energy difference between the first quantum level of holes in the well layer and the top of the valence band in the barrier layer is determined by the first quantum level of electrons in the well layer and the barrier layer. If the energy difference from the bottom of the conduction band is smaller than in the above case, it becomes possible to inject holes uniformly into a plurality of well layers.

【0012】さらに,請求項7に記載のように,量子井
戸型構造層から射出される光の波長を1.3μm〜1.
65μmとすれば,一般的に赤外光が用いられる光通信
装置等について当該発光ダイオードを適用することが可
能となる。
Further, as described in claim 7, the wavelength of light emitted from the quantum well type structure layer is set to 1.3 μm to 1.3 μm.
When the thickness is 65 μm, the light emitting diode can be applied to an optical communication device or the like that generally uses infrared light.

【0013】[0013]

【発明の実施の形態】以下に添付図面を参照しながら,
本発明にかかる発光ダイオードの好適な実施の形態につ
いて詳細に説明する。なお,以下の説明において,略同
一の機能および構成を有する構成要素については,同一
符号を付することにより,重複説明を省略することにす
る。
BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG.
A preferred embodiment of the light emitting diode according to the present invention will be described in detail. In the following description, components having substantially the same function and configuration will be denoted by the same reference numerals, and redundant description will be omitted.

【0014】本発明の実施の形態にかかる多重量子井戸
型発光ダイオード1の構造を図1に示す。以下,製造工
程に従ってこの多重量子井戸型発光ダイオード1の構造
を詳細に説明する。
FIG. 1 shows a structure of a multiple quantum well type light emitting diode 1 according to an embodiment of the present invention. Hereinafter, the structure of the multiple quantum well type light emitting diode 1 will be described in detail according to the manufacturing process.

【0015】n形InP基板11の表面に多重量子井戸
型構造層12を形成し,さらに,p形InPクラッド層
13(厚さ0.5μm),n形InPブロック層14
(厚さ0.5μm)を順に形成する。次に,リソグラフ
ィ法によって,結晶面<011>方向にエッチングマス
クを形成し,例えば,塩酸とリン酸の混合液を用いてn
形InPブロック層14の一部を除去し矩形溝Gを形成
する。この矩形溝Gを形成した後,p形InPクラッド
層15(厚さ1.5μm)とp形InGaAsコンタク
ト層16(厚さ0.5μm)を形成する。さらに,p形
InGaAsコンタクト層16の表面にAuZnコンタ
クト電極17とボンディング電極18を順に形成する。
その後,n形InP基板11を研磨し,裏面にAuGe
Niコンタクト電極19とボンディング電極20を順に
形成する。以上の工程の後,劈開法によりチップ化さ
れ,続くパッケージング工程において素子化される。
A multiple quantum well type structure layer 12 is formed on the surface of an n-type InP substrate 11, and a p-type InP cladding layer 13 (thickness 0.5 μm) and an n-type InP block layer 14 are formed.
(Having a thickness of 0.5 μm). Next, an etching mask is formed in the crystal plane <011> direction by a lithography method.
A portion of the InP block layer 14 is removed to form a rectangular groove G. After forming the rectangular groove G, a p-type InP cladding layer 15 (thickness 1.5 μm) and a p-type InGaAs contact layer 16 (thickness 0.5 μm) are formed. Further, an AuZn contact electrode 17 and a bonding electrode 18 are sequentially formed on the surface of the p-type InGaAs contact layer 16.
Thereafter, the n-type InP substrate 11 is polished, and AuGe is
A Ni contact electrode 19 and a bonding electrode 20 are sequentially formed. After the above steps, chips are formed by a cleavage method, and devices are formed in a subsequent packaging step.

【0016】この多重量子井戸型発光ダイオード1にお
けるn形InPブロック層14は,p形InPクラッド
層13とp形InPクラッド層15の間に位置し,図1
の上下方向にpnp接合を形成するものである。かかる
構造によって,ボンディング電極18とボンディング電
極20に対して所定の電圧が印加された場合であっても
n形InPブロック層14に覆われた範囲の多重量子井
戸型構造層12には電流が流れず,キャリアの再結合に
よる発光現象はみられない。ところで,n形InPブロ
ック層14には,上述のように矩形溝Gが形成されてお
り,この領域についてはpnp接合が形成されないた
め,ボンディング電極18とボンディング電極20に印
加される所定の電圧によって矩形溝Gの領域に電流が流
れることになる。すなわち,矩形溝Gによってキャリア
が再結合する領域としての発光領域ERが創出されるこ
とになる。そして,多重量子井戸型発光ダイオード1
は,矩形溝Gの大きさを制御することによって,光出射
端面21を所定の面積に調節される。例えば,多重量子
井戸型発光ダイオード1を光通信用として用いる場合,
光出射端面21のサイズを光ファイバの径に応じて10
μm以下とすれば,光ファイバとの結合効率が向上する
ことになる。
The n-type InP blocking layer 14 in the multiple quantum well type light emitting diode 1 is located between the p-type InP cladding layer 13 and the p-type InP cladding layer 15 as shown in FIG.
A pnp junction is formed in the vertical direction. With this structure, even when a predetermined voltage is applied to the bonding electrode 18 and the bonding electrode 20, a current flows through the multiple quantum well structure layer 12 in a range covered by the n-type InP block layer 14. No light emission phenomenon due to recombination of carriers is observed. Incidentally, the rectangular groove G is formed in the n-type InP block layer 14 as described above, and since a pnp junction is not formed in this region, a predetermined voltage applied to the bonding electrode 18 and the bonding electrode 20 is applied. A current flows in the region of the rectangular groove G. That is, a light emitting region ER as a region where carriers recombine is created by the rectangular groove G. And the multiple quantum well type light emitting diode 1
By adjusting the size of the rectangular groove G, the light emitting end face 21 is adjusted to a predetermined area. For example, when the multiple quantum well type light emitting diode 1 is used for optical communication,
The size of the light emitting end face 21 is set to 10 according to the diameter of the optical fiber.
If it is less than μm, the coupling efficiency with the optical fiber will be improved.

【0017】また,矩形溝Gは,多重量子井戸型発光ダ
イオード1のストライプ方向にn形InPブロック層1
4が残るように形成されている。これによって,図1に
示すように,矩形溝Gのストライプ方向には,発光領域
ERで生成された光であって光出射端面21と反対方向
へ進行する光を吸収するための光吸収領域ARが形成さ
れることになる。この光吸収領域ARは,多重量子井戸
型発光ダイオード1の素子内部におけるレーザ発振の防
止に寄与するものである。なお,矩形溝Gは,エッチン
グ条件によって台形溝となる場合もあるが,機能面では
略同一である。
The rectangular groove G is formed in the n-type InP block layer 1 in the stripe direction of the multiple quantum well type light emitting diode 1.
4 are formed. As a result, as shown in FIG. 1, in the stripe direction of the rectangular groove G, a light absorbing area AR for absorbing light generated in the light emitting area ER and traveling in the opposite direction to the light emitting end face 21 is formed. Is formed. The light absorption region AR contributes to prevention of laser oscillation inside the device of the multiple quantum well type light emitting diode 1. The rectangular groove G may be a trapezoidal groove depending on the etching conditions, but is substantially the same in terms of function.

【0018】次に,本発明の実施の形態にかかる多重量
子井戸型発光ダイオード1において最も特徴的な多重量
子井戸型構造層12について図2を用いて説明する。図
2は,図1に示した多重量子井戸型構造層12を拡大し
て示すものである。
Next, the most characteristic multiple quantum well type structure layer 12 in the multiple quantum well type light emitting diode 1 according to the embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 2 is an enlarged view of the multiple quantum well type structure layer 12 shown in FIG.

【0019】n形InP基板11の上面には,InGa
AlAs光ガイド層31(組成波長1.2μm,厚さ1
0nm)が形成されており,さらに,その上面には,I
nGaAs井戸層32(厚さ7nm),InGaAlA
s障壁層33(厚さ10nm)が順に積層されている。
ここで,InGaAs井戸層32およびInGaAlA
s障壁層33は,必要とされる発光量に応じて3〜30
段に積層される。そして,最上部にInGaAlAs光
ガイド層31が積層され,多重量子井戸型構造層12が
形成されることになる。
On the upper surface of the n-type InP substrate 11, InGa
AlAs light guide layer 31 (composition wavelength 1.2 μm, thickness 1
0 nm) is formed, and on the upper surface thereof, I
nGaAs well layer 32 (7 nm thick), InGaAlA
The s barrier layers 33 (thickness 10 nm) are sequentially stacked.
Here, the InGaAs well layer 32 and the InGaAlA
The s barrier layer 33 has a thickness of 3 to 30 depending on the required light emission amount.
The layers are stacked. Then, the InGaAlAs light guide layer 31 is laminated on the uppermost portion, and the multiple quantum well structure layer 12 is formed.

【0020】次に多重量子井戸型構造層12のエネルギ
ー帯を図3に示す。InGaAs井戸層32における正
孔の第1量子準位E1hとInGaAsP障壁層33に
おける価電子帯VBのトップとのエネルギー差δEv
は,約107meVとされ,InGaAs井戸層32に
おける電子の第1量子準位E1eとInGaAlAs障
壁層33における伝導帯CBのボトムとのエネルギー差
δEcは,約186meVとされる。
Next, FIG. 3 shows the energy band of the multiple quantum well type structure layer 12. Energy difference δEv between the first quantum level E1h of holes in the InGaAs well layer 32 and the top of the valence band VB in the InGaAsP barrier layer 33.
Is about 107 meV, and the energy difference δEc between the first quantum level E1e of the electrons in the InGaAs well layer 32 and the bottom of the conduction band CB in the InGaAlAs barrier layer 33 is about 186 meV.

【0021】以上のようにInGaAs井戸層32およ
びInGaAlAs障壁層33からなる多重量子井戸型
構造層12を備えた本発明の実施の形態にかかる多重量
子井戸型発光ダイオード1によれば,電子の第1量子準
位E1eとInGaAlAs障壁層33における伝導帯
CBのボトムとのエネルギー差δEcは十分に大きく,
逆に,正孔(ヘビー・ホール)の第1量子準位E1hと
InGaAs井戸層32における価電子帯VBのトップ
とのエネルギー差δEvは小さくなる。これによって高
密度注入される電子のInGaAs井戸層32からのオ
ーバーフローを防止することが可能となるとともに,ま
た,InGaAs井戸層32の数を増加させた場合であ
ってもかかるInGaAs井戸層32に対して正孔を均
一に注入させることが可能となる。したがって,多重量
子井戸型発光ダイオード1は,温度特性に優れ,安定し
た動作が確保された光デバイスとなる。
As described above, according to the multiple quantum well type light emitting diode 1 according to the embodiment of the present invention including the multiple quantum well type structure layer 12 including the InGaAs well layer 32 and the InGaAlAs barrier layer 33, the electron The energy difference δEc between the 1 quantum level E1e and the bottom of the conduction band CB in the InGaAlAs barrier layer 33 is sufficiently large,
Conversely, the energy difference δEv between the first quantum level E1h of holes (heavy holes) and the top of the valence band VB in the InGaAs well layer 32 becomes smaller. This makes it possible to prevent electrons injected at high density from overflowing from the InGaAs well layer 32, and even if the number of the InGaAs well layers 32 is increased, Thus, holes can be uniformly injected. Therefore, the multiple quantum well type light emitting diode 1 is an optical device having excellent temperature characteristics and ensuring stable operation.

【0022】以上の実施の形態にかかる多重量子井戸型
発光ダイオード1は,井戸層として,InGaAs井戸
層32を備えていたが,これに代えてInGaAsP井
戸層またはInGaAlAs井戸層を用いるようにして
もよい。例えば,多重量子井戸型構造層12をInGa
AsP井戸層(圧縮歪0.5%,組成波長1.67μ
m)およびInGaAlAs障壁層(組成波長1.2μ
m)を積層することによって形成した場合,電子の第1
量子準位E1eとInGaAlAs障壁層における伝導
帯のボトムとのエネルギー差δEcは,約189meV
とされ,正孔(ヘビー・ホール)の第1量子準位E1h
とInGaAlAs障壁層における価電子帯のトップと
のエネルギー差δEvは,約80meVとされる。すな
わち,InGaAs井戸層32に代えてInGaAsP
井戸層を採用した場合,エネルギー差δEvが増加する
とともに,特に,エネルギー差δEcが著しく減少し,
このためInGaAs井戸層32に対して注入される正
孔の均一性が一層改善されることになる。
The multiple quantum well type light emitting diode 1 according to the above-described embodiment has the InGaAs well layer 32 as a well layer, but may use an InGaAsP well layer or an InGaAlAs well layer instead. Good. For example, the multiple quantum well type structure layer 12 is
AsP well layer (compression strain 0.5%, composition wavelength 1.67μ)
m) and an InGaAlAs barrier layer (composition wavelength 1.2 μm)
m), the first electron
The energy difference δEc between the quantum level E1e and the bottom of the conduction band in the InGaAlAs barrier layer is about 189 meV.
And the first quantum level E1h of the hole (heavy hole)
The energy difference δEv between the InGaAlAs barrier layer and the top of the valence band in the InGaAlAs barrier layer is about 80 meV. That is, instead of the InGaAs well layer 32, InGaAsP
When a well layer is employed, the energy difference δEv increases, and in particular, the energy difference δEc significantly decreases,
Therefore, the uniformity of holes injected into the InGaAs well layer 32 is further improved.

【0023】以上,添付図面を参照しながら本発明の好
適な実施形態について説明したが,本発明はかかる例に
限定されない。当業者であれば,特許請求の範囲に記載
された技術的思想の範疇内において各種の変更例または
修正例に想到し得ることは明らかであり,それらについ
ても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解され
る。
Although the preferred embodiments of the present invention have been described with reference to the accompanying drawings, the present invention is not limited to such examples. It is clear that a person skilled in the art can conceive various changes or modifications within the scope of the technical idea described in the claims, and those modifications naturally fall within the technical scope of the present invention. It is understood to belong.

【0024】例えば,本発明の実施の形態においては,
ストライプ構造の端面放射型発光ダイオードを用いて説
明したが,本発明は,表面放射型発光ダイオード,埋め
込み構造(BH構造)端面放射型発光ダイオード等にも
適応可能である。また,多重量子井戸型発光ダイオード
を形成する際の各層の膜厚その他の条件は,実施の形態
において示した値に限定されるものではない。
For example, in the embodiment of the present invention,
Although the description has been made using the edge emitting light emitting diode having the stripe structure, the present invention is applicable to a surface emitting light emitting diode, a buried structure (BH structure) edge emitting light emitting diode, and the like. Further, the thickness and other conditions of each layer when forming the multiple quantum well type light emitting diode are not limited to the values shown in the embodiment.

【0025】[0025]

【発明の効果】以上説明したように,本発明によれば,
高密度注入される電子の井戸層からのオーバーフローを
防止することが可能になるとともに,井戸層の数を増加
させた場合であっても全ての井戸層に対して正孔を均一
に注入させることが可能になる。これによって,量子井
戸型発光ダイオードの温度特性が改善され,安定した動
作が確保される。
As described above, according to the present invention,
It is possible to prevent high-density injection of electrons from overflowing the well layer, and to uniformly inject holes into all the well layers even when the number of well layers is increased. Becomes possible. Thereby, the temperature characteristics of the quantum well type light emitting diode are improved, and stable operation is ensured.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の実施の形態にかかる多重量子井戸型発
光ダイオードの構造を示す斜視図である。
FIG. 1 is a perspective view showing a structure of a multiple quantum well type light emitting diode according to an embodiment of the present invention.

【図2】図1の多重量子井戸型発光ダイオードにおける
多重量子井戸型構造層を示す断面図である。
FIG. 2 is a sectional view showing a multiple quantum well type structure layer in the multiple quantum well type light emitting diode of FIG. 1;

【図3】図2の多重量子井戸型構造層における井戸層お
よび障壁層のエネルギー帯を示す概略図である。
3 is a schematic diagram showing energy bands of a well layer and a barrier layer in the multiple quantum well type structure layer of FIG.

【図4】従来の多重量子井戸型発光ダイオードの多重量
子井戸型構造層における井戸層および障壁層のエネルギ
ー帯を示す概略図である。
FIG. 4 is a schematic diagram showing energy bands of a well layer and a barrier layer in a multiple quantum well structure layer of a conventional multiple quantum well light emitting diode.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 多重量子井戸型発光ダイオード 12 多重量子井戸型構造層 32 InGaAs井戸層 33 InGaAlAs障壁層 E1e 電子の第1量子準位 E1h 正孔の第1量子準位 CB 伝導帯 VB 価電子帯 δEv エネルギー差 δEc エネルギー差 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Multiple quantum well type light emitting diode 12 Multiple quantum well type structure layer 32 InGaAs well layer 33 InGaAlAs barrier layer E1e First quantum level of electron E1h First quantum level of hole CB Conduction band VB Valence band δEv Energy difference δEc Energy difference

Claims (7)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 井戸層と障壁層が単数または複数積層さ
れて成る量子井戸型構造層を有する発光ダイオードにお
いて:前記井戸層は,InGaAsによって形成され,
前記障壁層は,InGaAlAsによって形成されるこ
とを特徴とする発光ダイオード。
1. A light emitting diode having a quantum well type structure layer in which one or more well layers and barrier layers are stacked: the well layer is formed of InGaAs;
The light emitting diode according to claim 1, wherein the barrier layer is formed of InGaAlAs.
【請求項2】 前記井戸層における正孔の第1量子準位
と前記障壁層における価電子帯のトップとのエネルギー
差が,前記井戸層における電子の第1量子準位と障壁層
における伝導帯のボトムとのエネルギー差より小さいこ
とを特徴とする請求項1に記載の発光ダイオード。
2. The energy difference between the first quantum level of holes in the well layer and the top of the valence band in the barrier layer is determined by the first quantum level of electrons in the well layer and the conduction band in the barrier layer. The light emitting diode according to claim 1, wherein an energy difference between the light emitting diode and the bottom of the light emitting diode is smaller than that of the light emitting diode.
【請求項3】 井戸層と障壁層が単数または複数積層さ
れて成る量子井戸型構造層を有する発光ダイオードにお
いて:前記井戸層は,InGaAsPによって形成さ
れ,前記障壁層は,InGaAlAsによって形成され
ることを特徴とする発光ダイオード。
3. A light emitting diode having a quantum well structure layer in which one or a plurality of well layers and barrier layers are stacked: the well layer is formed of InGaAsP, and the barrier layer is formed of InGaAlAs. A light emitting diode characterized by the above-mentioned.
【請求項4】 前記井戸層における正孔の第1量子準位
と前記障壁層における価電子帯のトップとのエネルギー
差が,前記井戸層における電子の第1量子準位と障壁層
における伝導帯のボトムとのエネルギー差より小さいこ
とを特徴とする請求項3に記載の発光ダイオード。
4. The energy difference between the first quantum level of holes in the well layer and the top of the valence band in the barrier layer is determined by the first quantum level of electrons in the well layer and the conduction band in the barrier layer. The light emitting diode according to claim 3, wherein an energy difference between the light emitting diode and the bottom of the light emitting diode is smaller than that of the light emitting diode.
【請求項5】 井戸層と障壁層が単数または複数積層さ
れて成る量子井戸型構造層を有する発光ダイオードにお
いて:前記井戸層は,InGaAlAsによって形成さ
れ,前記障壁層は,InGaAlAsによって形成され
ることを特徴とする発光ダイオード。
5. A light emitting diode having a quantum well type structure layer in which one or more well layers and barrier layers are stacked: the well layer is formed of InGaAlAs, and the barrier layer is formed of InGaAlAs. A light emitting diode characterized by the above-mentioned.
【請求項6】 前記井戸層における正孔の第1量子準位
と前記障壁層における価電子帯のトップとのエネルギー
差が,前記井戸層における電子の第1量子準位と障壁層
における伝導帯のボトムとのエネルギー差より小さいこ
とを特徴とする請求項5に記載の発光ダイオード。
6. The energy difference between the first quantum level of holes in the well layer and the top of the valence band in the barrier layer is determined by the first quantum level of electrons in the well layer and the conduction band in the barrier layer. The light emitting diode according to claim 5, wherein an energy difference between the light emitting diode and the bottom of the light emitting diode is smaller than that of the light emitting diode.
【請求項7】 前記量子井戸型構造層から射出される光
の波長は,1.3μm〜1.65μmであることを特徴
とする請求項1,2,3,4,5,または6のいずれか
に記載の発光ダイオード。
7. The light-emitting device according to claim 1, wherein the wavelength of light emitted from the quantum well type structure layer is 1.3 μm to 1.65 μm. A light-emitting diode according to any of the above.
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100411573B1 (en) * 2000-03-04 2003-12-18 주식회사 엔엠씨텍 Method for forming semiconductor light emitting device by using quantum holes
KR100701127B1 (en) 2004-12-08 2007-03-28 한국전자통신연구원 Method for forming quantum dots by alternate growth process
KR100750508B1 (en) 2005-12-06 2007-08-20 한국전자통신연구원 Quantum Dot Laser Diode and Manufacturing Method Thereof
JP2014096513A (en) * 2012-11-12 2014-05-22 Fujikura Ltd Semiconductor light-emitting element

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100411573B1 (en) * 2000-03-04 2003-12-18 주식회사 엔엠씨텍 Method for forming semiconductor light emitting device by using quantum holes
KR100701127B1 (en) 2004-12-08 2007-03-28 한국전자통신연구원 Method for forming quantum dots by alternate growth process
KR100750508B1 (en) 2005-12-06 2007-08-20 한국전자통신연구원 Quantum Dot Laser Diode and Manufacturing Method Thereof
JP2014096513A (en) * 2012-11-12 2014-05-22 Fujikura Ltd Semiconductor light-emitting element

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