JP2000058964A5 - - Google Patents
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Description
ある実施形態では、前記量子井戸層及び前記量子障壁層の結晶構造は歪みを有し、該量子井戸層の歪み応力と該量子障壁層の歪み応力とは、その方向が逆方向である。
本発明による半導体レーザ素子の量子井戸構造１０６は、図１（ｂ）に示されるように、アンドープＧａ0.80Ｉｎ0.20Ｎ0.022Ａｓ0.978量子井戸活性層１０６ａと、アンドープＧａ0.98Ｉｎ0.02Ｎ0.024Ａｓ0.976量子障壁層１０６ｂと、による３周期の積層構造を有する。量子井戸活性層１０６ａは、ＧａＡｓ基板１００に対して１．０％の圧縮歪みを有し、約６ｎｍの厚さを持つ。量子井戸活性層１０６ａは、エネルギーギャップが約０．８８６ｅＶであり、格子定数が約５．７１０Åである。一方、量子障壁層１０６ｂは、ＧａＡｓ基板１００に対して０．２５％の引っ張り歪みを有し、約１２ｎｍの厚さを持つ。量子障壁層１０６ｂは、エネルギーギャップが約１．０３ｅＶであり、格子定数が５．６６７Åである。
量子井戸活性層２０６ａは、ＧａＡｓ基板１００に対して０．２５％の圧縮歪みを有し、約７ｎｍの厚さを持つ。量子井戸活性層２０６ａは、エネルギー ギャップが約０．８８５ｅＶであり、格子定数が約５．６６７Åである。一方、量子障壁層２０６ｂは、ＧａＡｓ基板１００に対して０．１４％の引っ張り歪みを有し、約２２ｎｍの厚さを持つ。量子障壁層２０６ｂは、エネルギーギャップが約１．０３ｅＶであり、格子定数が５．６４５Åである。
量子井戸構造３０６は、アンドープＧａ0.80Ｉｎ0.20Ｎ0.022Ａｓ0.978量子井戸活性層３０６ａと、アンドープＧａ0.98Ｉｎ0.02Ｎ0.022Ａｓ0.978量子障壁層３０６ｂと、による３周期の積層構造を有する。量子井戸活性層３０６ａは、ＧａＡｓ基板３００に対して１．０％の圧縮歪みを有し、約６ｎｍの厚さを持つ。量子井戸活性層３０６ａは、エネルギーギャップが約０．８８６ｅＶであり、格子定数が約５．７１０Åである。一方、量子障壁層３０６ｂは、ＧａＡｓ基板３００に対して０．２５％の引っ張り歪みを有し、約１２ｎｍの厚さを持つ。量子障壁層１０６ｂは、エネルギーギャップが約１．０７ｅＶであり、格子定数が５．６３９Åである。
量子井戸構造４０６は、アンドープＧａ0.85Ｉｎ0.15Ｎ0.026Ａｓ0.974量子井戸活性層４０６ａと、アンドープＧａ0.80Ｉｎ0.20Ｎ0.024Ａｓ0.976量子障壁層４０６ｂと、による２周期の積層構造を有する。量子井戸活性層４０６ａは、ＧａＡｓ基板３００に対して０．５％の圧縮歪みを有し、約５ｎｍの厚さを持つ。量子井戸活性層４０６ａは、エネルギーギャップが約０．８５５ｅＶであり、格子定数が約５．６８１Åである。一方、量子障壁層４０６ｂは、ＧａＡｓ基板３００に格子整合しており、約１２ｎｍの厚さを持つ。量子障壁層４０６ｂは、エネルギーギャップが約１．０３ｅＶであり、格子定数が５．６３２Åである。
Claims (8)
- 量子障壁層と、III族元素及び窒素を含む２種類以上のＶ族元素によって形成された量子井戸層と、を有する活性領域を備えたIII−Ｖ族化合物半導体による量子井戸構造光半導体素子であって、
該量子障壁層は、III族元素、及び窒素を含む２種類以上のＶ族元素によって形成されている、量子井戸構造光半導体素子。 - 前記III族元素はＡｌ、Ｇａ、Ｉｎ及びＴｌを含む群から選択され、前記Ｖ族元素は前記窒素以外にＡｓ、Ｐ及びＳｂを含む群から選択される請求項１に記載の量子井戸構造光半導体素子。
- 前記量子井戸層の格子定数の値は、前記量子障壁層の格子定数の値より大きい、請求項１または２に記載の量子井戸構造光半導体素子。
- 前記量子井戸層及び前記量子障壁層の結晶構造は歪みを有し、該量子井戸層の歪み応力と該量子障壁層の歪み応力とは、その方向が逆方向である、請求項１から３のいずれかに記載の量子井戸構造光半導体素子。
- 前記量子井戸層に含まれる前記Ｖ族元素の組成は、前記量子障壁層に含まれる前記Ｖ族元素の組成に等しい、請求項１から４のいずれかに記載の量子井戸構造光半導体素子。
- 前記活性領域の上下の少なくとも１方に、該活性領域からの光を伝搬する光導波路層がさらに設けられており、該光導波路層は、III族元素、及び窒素を含む２種類以上のＶ族元素によって形成されている、請求項１から５のいずれかに記載の量子井戸構造光半導体素子。
- 前記光導波路層のエネルギーギャップは、段階的にあるいは連続的に変化する請求項６に記載の量子井戸構造光半導体素子。
- 前記量子井戸層及び前記量子障壁層からなる積層構造は、少なくとも前記量子井戸層及び前記量子障壁層を構成するＶ族元素が同じものであり、そのＶ族元素の原料の供給量を一定に保ったまま、ＩＩＩ族元素の原料の供給量を層毎に変えることによって結晶成長して形成されたものであることを特徴とする請求項１乃至７の何れかに記載の量子井戸構造光半導体素子。
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