JP2000349397A - 半導体発光素子 - Google Patents
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- H01S5/20—Structure or shape of the semiconductor body to guide the optical wave ; Confining structures perpendicular to the optical axis, e.g. index or gain guiding, stripe geometry, broad area lasers, gain tailoring, transverse or lateral reflectors, special cladding structures, MQW barrier reflection layers
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- H01S5/32—Structure or shape of the active region; Materials used for the active region comprising PN junctions, e.g. hetero- or double- heterostructures
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- H01S5/323—Structure or shape of the active region; Materials used for the active region comprising PN junctions, e.g. hetero- or double- heterostructures in AIIIBV compounds, e.g. AlGaAs-laser, InP-based laser
- H01S5/32308—Structure or shape of the active region; Materials used for the active region comprising PN junctions, e.g. hetero- or double- heterostructures in AIIIBV compounds, e.g. AlGaAs-laser, InP-based laser emitting light at a wavelength less than 900 nm
- H01S5/32341—Structure or shape of the active region; Materials used for the active region comprising PN junctions, e.g. hetero- or double- heterostructures in AIIIBV compounds, e.g. AlGaAs-laser, InP-based laser emitting light at a wavelength less than 900 nm blue laser based on GaN or GaP
Abstract
(57)【要約】
【課題】 動作電圧をほとんど上昇させることなく、閾
値電流密度を低減することのできる窒化物系ＩＩＩ−Ｖ
族化合物半導体を用いた半導体発光素子を提供する。 【解決手段】 ＧａＮ系半導体レーザのｐ型クラッド層
を互いにバンドギャップの異なる２以上の半導体層によ
り構成し、かつ、ｐ型クラッド層の活性層側の界面近傍
の部分を他の部分に比べてバンドギャップの大きい半導
体層により構成する。具体的には、ＡｌＧａＮ／ＧａＮ
／ＧａＩｎＮ ＳＣＨ構造のＧａＮ系半導体レーザにお
いて、ｐ型ＡｌＧａＮクラッド層１０を、ｐ型ＧａＮ光
導波層９に接するｐ型Ａｌx1Ｇａ1-x1Ｎ層１０ａと、ｐ
型Ａｌx1Ｇａ1-x1Ｎ層１０ａ上のｐ型Ａｌx2Ｇａ1-x2Ｎ
層１０ｂ（ただし、０≦ｘ２＜ｘ１≦１）とにより構成
する。
値電流密度を低減することのできる窒化物系ＩＩＩ−Ｖ
族化合物半導体を用いた半導体発光素子を提供する。 【解決手段】 ＧａＮ系半導体レーザのｐ型クラッド層
を互いにバンドギャップの異なる２以上の半導体層によ
り構成し、かつ、ｐ型クラッド層の活性層側の界面近傍
の部分を他の部分に比べてバンドギャップの大きい半導
体層により構成する。具体的には、ＡｌＧａＮ／ＧａＮ
／ＧａＩｎＮ ＳＣＨ構造のＧａＮ系半導体レーザにお
いて、ｐ型ＡｌＧａＮクラッド層１０を、ｐ型ＧａＮ光
導波層９に接するｐ型Ａｌx1Ｇａ1-x1Ｎ層１０ａと、ｐ
型Ａｌx1Ｇａ1-x1Ｎ層１０ａ上のｐ型Ａｌx2Ｇａ1-x2Ｎ
層１０ｂ（ただし、０≦ｘ２＜ｘ１≦１）とにより構成
する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は半導体発光素子に
関し、特に、窒化物系ＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体を用い
た半導体発光素子に関する。
関し、特に、窒化物系ＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体を用い
た半導体発光素子に関する。
【０００２】
【従来の技術】近年、窒化ガリウム（ＧａＮ）に代表さ
れる窒化物系ＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体（以下「ＧａＮ
系半導体」ともいう）は、このＧａＮ系半導体を用いた
発光ダイオード（ＬＥＤ）が実用化され、また、このＧ
ａＮ系半導体を用いたレーザダイオードも達成されたこ
とで大きな注目を集め、光ディスク装置の光源をはじめ
とした応用が期待されている。
れる窒化物系ＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体（以下「ＧａＮ
系半導体」ともいう）は、このＧａＮ系半導体を用いた
発光ダイオード（ＬＥＤ）が実用化され、また、このＧ
ａＮ系半導体を用いたレーザダイオードも達成されたこ
とで大きな注目を集め、光ディスク装置の光源をはじめ
とした応用が期待されている。
【０００３】ＧａＮ半導体レーザは、例えば、ＧａＩｎ
Ｎからなる活性層をｎ型ＡｌＧａＮクラッド層およびｐ
型ＡｌＧａＮクラッド層により挟んだＤＨ構造（Double
Heterostructure）を基本構造としている。ｎ型ＡｌＧ
ａＮクラッド層およびｐ型ＡｌＧａＮクラッド層は、活
性層より低屈折率かつ高バンドギャップであり、活性層
で発生した光を閉じ込める役割を有すると共に、キャリ
アのオーバーフローを抑制する役割を有する。ＳＣＨ構
造（Separate Confinement Heterostructure）のＧａＮ
系半導体レーザでは、さらに、活性層とｎ型ＡｌＧａＮ
クラッド層との間および活性層とｐ型ＡｌＧａＮクラッ
ド層との間に、それぞれｎ型ＧａＮ光導波層およびｐ型
ＧａＮ光導波層が設けられる。これまでに室温連続発振
が達成されているＧａＮ系半導体レーザの多くは、この
ＡｌＧａＮ／ＧａＮ／ＧａＩｎＮＳＣＨ構造を有するも
のである。その中でも、発光波長が４００ｎｍ帯のもの
は、例えば、活性層はＩｎ組成が１５％程度のＧａＩｎ
Ｎにより構成され、ｎ型ＡｌＧａＮクラッド層およびｐ
型ＡｌＧａＮクラッド層はＡｌ組成が６〜８％程度のＡ
ｌＧａＮにより構成されている。
Ｎからなる活性層をｎ型ＡｌＧａＮクラッド層およびｐ
型ＡｌＧａＮクラッド層により挟んだＤＨ構造（Double
Heterostructure）を基本構造としている。ｎ型ＡｌＧ
ａＮクラッド層およびｐ型ＡｌＧａＮクラッド層は、活
性層より低屈折率かつ高バンドギャップであり、活性層
で発生した光を閉じ込める役割を有すると共に、キャリ
アのオーバーフローを抑制する役割を有する。ＳＣＨ構
造（Separate Confinement Heterostructure）のＧａＮ
系半導体レーザでは、さらに、活性層とｎ型ＡｌＧａＮ
クラッド層との間および活性層とｐ型ＡｌＧａＮクラッ
ド層との間に、それぞれｎ型ＧａＮ光導波層およびｐ型
ＧａＮ光導波層が設けられる。これまでに室温連続発振
が達成されているＧａＮ系半導体レーザの多くは、この
ＡｌＧａＮ／ＧａＮ／ＧａＩｎＮＳＣＨ構造を有するも
のである。その中でも、発光波長が４００ｎｍ帯のもの
は、例えば、活性層はＩｎ組成が１５％程度のＧａＩｎ
Ｎにより構成され、ｎ型ＡｌＧａＮクラッド層およびｐ
型ＡｌＧａＮクラッド層はＡｌ組成が６〜８％程度のＡ
ｌＧａＮにより構成されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
ＧａＮ系半導体レーザの動作電流および動作電圧は、既
に実用化されているＡｌＧａＡｓ系半導体レーザやＡｌ
ＧａＩｎＰ系半導体レーザのそれと比べて高く、実用上
問題がある条件となっている。
ＧａＮ系半導体レーザの動作電流および動作電圧は、既
に実用化されているＡｌＧａＡｓ系半導体レーザやＡｌ
ＧａＩｎＰ系半導体レーザのそれと比べて高く、実用上
問題がある条件となっている。
【０００５】ＧａＮ系半導体レーザの動作電流を低減す
るには閾値電流密度の低減を図ることが有効であり、こ
れを実現する手法としては、ｎ型ＡｌＧａＮクラッド層
およびｐ型ＡｌＧａＮクラッド層のＡｌ組成を大きくす
ることで、これらの低屈折率化および高バンドギャップ
化を図り、光の閉じ込め率Γを大きくすると共に、キャ
リアのオーバーフローを抑制する方法が考えられる。し
かしながら、ｐ型ＡｌＧａＮクラッド層は、バンドギャ
ップが大きくなるに従ってキャリアが発生しにくくなる
傾向がある。そのため、閾値電流密度を低減すべくｐ型
ＡｌＧａＮクラッド層のＡｌ組成を大きくした場合、こ
のｐ型ＡｌＧａＮクラッド層の抵抗が大きくなり、素子
の動作電圧が上昇してしまうという問題が生じる。
るには閾値電流密度の低減を図ることが有効であり、こ
れを実現する手法としては、ｎ型ＡｌＧａＮクラッド層
およびｐ型ＡｌＧａＮクラッド層のＡｌ組成を大きくす
ることで、これらの低屈折率化および高バンドギャップ
化を図り、光の閉じ込め率Γを大きくすると共に、キャ
リアのオーバーフローを抑制する方法が考えられる。し
かしながら、ｐ型ＡｌＧａＮクラッド層は、バンドギャ
ップが大きくなるに従ってキャリアが発生しにくくなる
傾向がある。そのため、閾値電流密度を低減すべくｐ型
ＡｌＧａＮクラッド層のＡｌ組成を大きくした場合、こ
のｐ型ＡｌＧａＮクラッド層の抵抗が大きくなり、素子
の動作電圧が上昇してしまうという問題が生じる。
【０００６】図８は、従来のＧａＮ系半導体レーザにお
けるｐ型ＡｌＧａＮクラッド層のＡｌ組成と動作電圧と
の関係を示すグラフである。この測定に用いた試料は、
ＡｌＧａＮ／ＧａＮ／ＧａＩｎＮ ＳＣＨ構造を有する
リッジストライプ型のものであり、共振器長は１ｍｍ、
ストライプ幅は３．５μｍである。図８において、動作
電圧Ｖopは、室温において、試料を周波数１ｋＨｚ、デ
ューティ比０．５％、電流１００ｍＡの条件でパルス駆
動したときの電圧を示す。図８より、ｐ型ＡｌＧａＮク
ラッド層のＡｌ組成の増大に伴って、動作電圧Ｖopが上
昇することがわかる。このような動作電圧の上昇は素子
寿命を短くするばかりでなく、半導体レーザの高出力化
の妨げにもなるため、動作電圧の上昇を抑制しつつ低閾
値電流密度で発振可能なＧａＮ系半導体レーザの開発が
望まれている。
けるｐ型ＡｌＧａＮクラッド層のＡｌ組成と動作電圧と
の関係を示すグラフである。この測定に用いた試料は、
ＡｌＧａＮ／ＧａＮ／ＧａＩｎＮ ＳＣＨ構造を有する
リッジストライプ型のものであり、共振器長は１ｍｍ、
ストライプ幅は３．５μｍである。図８において、動作
電圧Ｖopは、室温において、試料を周波数１ｋＨｚ、デ
ューティ比０．５％、電流１００ｍＡの条件でパルス駆
動したときの電圧を示す。図８より、ｐ型ＡｌＧａＮク
ラッド層のＡｌ組成の増大に伴って、動作電圧Ｖopが上
昇することがわかる。このような動作電圧の上昇は素子
寿命を短くするばかりでなく、半導体レーザの高出力化
の妨げにもなるため、動作電圧の上昇を抑制しつつ低閾
値電流密度で発振可能なＧａＮ系半導体レーザの開発が
望まれている。
【０００７】したがって、この発明の目的は、動作電圧
をほとんど上昇させることなく、閾値電流密度を低減す
ることのできる窒化物系ＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体を用
いた半導体発光素子を提供することにある。
をほとんど上昇させることなく、閾値電流密度を低減す
ることのできる窒化物系ＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体を用
いた半導体発光素子を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、この発明は、活性層をｎ型クラッド層およびｐ型ク
ラッド層により挟んだ構造を有し、活性層、ｎ型クラッ
ド層およびｐ型クラッド層は窒化物系ＩＩＩ−Ｖ族化合
物半導体からなる半導体発光素子において、ｐ型クラッ
ド層が互いにバンドギャップの異なる２以上の半導体層
により構成され、かつ、ｐ型クラッド層の活性層側の界
面近傍の部分が他の部分に比べてバンドギャップの大き
い半導体層により構成されていることを特徴とするもの
である。
に、この発明は、活性層をｎ型クラッド層およびｐ型ク
ラッド層により挟んだ構造を有し、活性層、ｎ型クラッ
ド層およびｐ型クラッド層は窒化物系ＩＩＩ−Ｖ族化合
物半導体からなる半導体発光素子において、ｐ型クラッ
ド層が互いにバンドギャップの異なる２以上の半導体層
により構成され、かつ、ｐ型クラッド層の活性層側の界
面近傍の部分が他の部分に比べてバンドギャップの大き
い半導体層により構成されていることを特徴とするもの
である。
【０００９】この発明において、窒化物系ＩＩＩ−Ｖ族
化合物半導体は、Ｇａ、Ａｌ、Ｉｎ、ＢおよびＴｌから
なる群より選ばれた少なくとも１種類のＩＩＩ族元素
と、少なくともＮを含み、場合によってはさらにＡｓま
たはＰを含むＶ族元素とからなる。
化合物半導体は、Ｇａ、Ａｌ、Ｉｎ、ＢおよびＴｌから
なる群より選ばれた少なくとも１種類のＩＩＩ族元素
と、少なくともＮを含み、場合によってはさらにＡｓま
たはＰを含むＶ族元素とからなる。
【００１０】この発明において、ｐ型クラッド層は、典
型的には、互いに組成の異なるＢxＡｌy Ｇａz Ｉｎ
1-x-y-z Ｎ（ただし、０≦ｘ，ｙ，ｚ≦１、０≦ｘ＋ｙ
＋ｚ≦１）からなる２以上の半導体層により構成され
る。
型的には、互いに組成の異なるＢxＡｌy Ｇａz Ｉｎ
1-x-y-z Ｎ（ただし、０≦ｘ，ｙ，ｚ≦１、０≦ｘ＋ｙ
＋ｚ≦１）からなる２以上の半導体層により構成され
る。
【００１１】この発明においては、ｐ型クラッド層のう
ち活性層側の界面近傍の部分を構成するバンドギャップ
の大きい半導体層は、ｐ型クラッド層への電子のオーバ
ーフローを効果的に防止する観点から、好適には、ｐ型
クラッド層の活性層側の界面から１００ｎｍ以内の位置
に設けられ、より好適には、ｐ型クラッド層の活性層側
の界面から５０ｎｍ以内の位置に設けられる。また、こ
のバンドギャップの大きい半導体層の厚さは、電子のト
ンネリングを生じさせないようにし、かつ、この層によ
る抵抗上昇を極力抑える観点から、好適には２０ｎｍ以
上１００ｎｍ以下に選ばれる。
ち活性層側の界面近傍の部分を構成するバンドギャップ
の大きい半導体層は、ｐ型クラッド層への電子のオーバ
ーフローを効果的に防止する観点から、好適には、ｐ型
クラッド層の活性層側の界面から１００ｎｍ以内の位置
に設けられ、より好適には、ｐ型クラッド層の活性層側
の界面から５０ｎｍ以内の位置に設けられる。また、こ
のバンドギャップの大きい半導体層の厚さは、電子のト
ンネリングを生じさせないようにし、かつ、この層によ
る抵抗上昇を極力抑える観点から、好適には２０ｎｍ以
上１００ｎｍ以下に選ばれる。
【００１２】この発明において、ｐ型クラッド層は、単
純な構造で、しかも電子のオーバーフローに関して高い
防止効果が得られることから、典型的には、活性層側の
第１の半導体層と第１の半導体層上の第２の半導体層と
により構成され、第１の半導体層のバンドギャップが第
２の半導体層のバンドギャップより大きくされる。この
際、第１の半導体層のバンドギャップは、この層をバリ
ア層として機能させる観点から、ｐ型クラッド層の伝導
帯に、電子のオーバーフローを抑制するのに十分な高さ
の障壁が形成されるように選ばれる。一方、バンドギャ
ップの小さい第２の半導体層のバンドギャップは、垂直
方向の光閉じ込めが大幅に悪化しない程度の屈折率を維
持しつつ、動作電圧の上昇を抑制するために抵抗値が極
力低くなるように選ばれる。
純な構造で、しかも電子のオーバーフローに関して高い
防止効果が得られることから、典型的には、活性層側の
第１の半導体層と第１の半導体層上の第２の半導体層と
により構成され、第１の半導体層のバンドギャップが第
２の半導体層のバンドギャップより大きくされる。この
際、第１の半導体層のバンドギャップは、この層をバリ
ア層として機能させる観点から、ｐ型クラッド層の伝導
帯に、電子のオーバーフローを抑制するのに十分な高さ
の障壁が形成されるように選ばれる。一方、バンドギャ
ップの小さい第２の半導体層のバンドギャップは、垂直
方向の光閉じ込めが大幅に悪化しない程度の屈折率を維
持しつつ、動作電圧の上昇を抑制するために抵抗値が極
力低くなるように選ばれる。
【００１３】上述のように構成されたこの発明による半
導体発光素子によれば、ｐ型クラッド層が互いにバンド
ギャップの異なる２以上の半導体層により構成され、ｐ
型クラッド層の活性層側の界面近傍の部分が他の部分に
比べてバンドギャップの大きい半導体層により構成され
ていることにより、ｎ型クラッド層の側からｐ型クラッ
ド層の側へのキャリア（電子）のオーバーフローが防止
され、注入電流のうち発光に寄与しないリーク電流の成
分が低減されるので、閾値電流密度を低減することがで
きる。この際、ｐ型クラッド層の他の部分は、活性層側
の界面近傍の部分を構成する半導体層に比べてバンドギ
ャップの小さい半導体層により構成することができるの
で、ｐ型クラッド層の抵抗上昇を抑制することができ
る。これにより、窒化物系ＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体を
用いた半導体発光素子において、動作電圧をほとんど上
昇させずに閾値電流密度を低減することが可能となる。
導体発光素子によれば、ｐ型クラッド層が互いにバンド
ギャップの異なる２以上の半導体層により構成され、ｐ
型クラッド層の活性層側の界面近傍の部分が他の部分に
比べてバンドギャップの大きい半導体層により構成され
ていることにより、ｎ型クラッド層の側からｐ型クラッ
ド層の側へのキャリア（電子）のオーバーフローが防止
され、注入電流のうち発光に寄与しないリーク電流の成
分が低減されるので、閾値電流密度を低減することがで
きる。この際、ｐ型クラッド層の他の部分は、活性層側
の界面近傍の部分を構成する半導体層に比べてバンドギ
ャップの小さい半導体層により構成することができるの
で、ｐ型クラッド層の抵抗上昇を抑制することができ
る。これにより、窒化物系ＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体を
用いた半導体発光素子において、動作電圧をほとんど上
昇させずに閾値電流密度を低減することが可能となる。
【００１４】
【発明の実施の形態】以下、この発明の実施形態につい
て図面を参照しながら説明する。なお、実施形態の全図
において、同一または対応する部分には同一の符号を付
す。
て図面を参照しながら説明する。なお、実施形態の全図
において、同一または対応する部分には同一の符号を付
す。
【００１５】図１は、この発明の第１の実施形態による
ＧａＮ系半導体レーザの断面図である。このＧａＮ系半
導体レーザは、ＡｌＧａＮ／ＧａＮ／ＧａＩｎＮ ＳＣ
Ｈ構造を有するリッジストライプ型のものである。ま
た、活性層は多重量子井戸（ＭＱＷ）構造を有する。
ＧａＮ系半導体レーザの断面図である。このＧａＮ系半
導体レーザは、ＡｌＧａＮ／ＧａＮ／ＧａＩｎＮ ＳＣ
Ｈ構造を有するリッジストライプ型のものである。ま
た、活性層は多重量子井戸（ＭＱＷ）構造を有する。
【００１６】図１に示すように、この第１の実施形態に
よるＧａＮ系半導体レーザにおいては、例えば、ｃ面サ
ファイア基板１上に低温成長によるアンドープのＧａＮ
バッファ層２を介して、アンドープのＧａＮ層３、ｎ型
ＧａＮコンタクト層４、ｎ型ＡｌＧａＮクラッド層５、
ｎ型ＧａＮ光導波層６、アンドープのＧａＩｎＮを量子
井戸層とするＭＱＷ構造の活性層７、ｐ型ＡｌＧａＮキ
ャップ層８、ｐ型ＧａＮ光導波層９、後述する積層構造
を有するｐ型ＡｌＧａＮクラッド層１０およびｐ型Ｇａ
Ｎコンタクト層１１が順次積層されている。
よるＧａＮ系半導体レーザにおいては、例えば、ｃ面サ
ファイア基板１上に低温成長によるアンドープのＧａＮ
バッファ層２を介して、アンドープのＧａＮ層３、ｎ型
ＧａＮコンタクト層４、ｎ型ＡｌＧａＮクラッド層５、
ｎ型ＧａＮ光導波層６、アンドープのＧａＩｎＮを量子
井戸層とするＭＱＷ構造の活性層７、ｐ型ＡｌＧａＮキ
ャップ層８、ｐ型ＧａＮ光導波層９、後述する積層構造
を有するｐ型ＡｌＧａＮクラッド層１０およびｐ型Ｇａ
Ｎコンタクト層１１が順次積層されている。
【００１７】ＧａＮバッファ層２は厚さが例えば２００
ｎｍである。ＧａＮ層３は厚さが例えば１μｍである。
ｎ型ＧａＮコンタクト層４は厚さが例えば２μｍであ
り、ｎ型不純物として例えばシリコン（Ｓｉ）がドープ
されている。ｎ型ＡｌＧａＮクラッド層５は例えばｎ型
Ａｌ0.06Ｇａ0.94Ｎからなる。このｎ型ＡｌＧａＮクラ
ッド層５は厚さが例えば１μｍであり、ｎ型不純物とし
て例えばＳｉがドープされている。ｎ型ＧａＮ光導波層
６は厚さが例えば１００ｎｍであり、ｎ型不純物として
例えばＳｉがドープされている。活性層７のＧａＩｎＮ
量子井戸層は例えばＧａ0.85Ｉｎ0.15Ｎからなる。この
場合、半導体レーザの発光波長は４００ｎｍ程度であ
る。また、この活性層７のＧａＩｎＮ量子井戸層は厚さ
が例えば３．５ｎｍである。
ｎｍである。ＧａＮ層３は厚さが例えば１μｍである。
ｎ型ＧａＮコンタクト層４は厚さが例えば２μｍであ
り、ｎ型不純物として例えばシリコン（Ｓｉ）がドープ
されている。ｎ型ＡｌＧａＮクラッド層５は例えばｎ型
Ａｌ0.06Ｇａ0.94Ｎからなる。このｎ型ＡｌＧａＮクラ
ッド層５は厚さが例えば１μｍであり、ｎ型不純物とし
て例えばＳｉがドープされている。ｎ型ＧａＮ光導波層
６は厚さが例えば１００ｎｍであり、ｎ型不純物として
例えばＳｉがドープされている。活性層７のＧａＩｎＮ
量子井戸層は例えばＧａ0.85Ｉｎ0.15Ｎからなる。この
場合、半導体レーザの発光波長は４００ｎｍ程度であ
る。また、この活性層７のＧａＩｎＮ量子井戸層は厚さ
が例えば３．５ｎｍである。
【００１８】ｐ型ＡｌＧａＮキャップ層８は例えばｐ型
Ａｌ0.2 Ｇａ0.8 Ｎからなる。このｐ型ＡｌＧａＮキャ
ップ層８は厚さが例えば１０ｎｍであり、ｐ型不純物と
して例えばマグネシウム（Ｍｇ）がドープされている。
ｐ型ＧａＮ光導波層９は厚さが例えば１００ｎｍであ
り、ｐ型不純物として例えばＭｇがドープされている。
ｐ型ＡｌＧａＮクラッド層１０は、互いにバンドギャッ
プの異なる、したがって互いに組成の異なる２つのｐ型
Ａｌx1Ｇａ1-x1Ｎ層およびｐ型Ａｌx2Ｇａ1-x2Ｎ層（た
だし、０≦ｘ２＜ｘ１≦１）からなる。このｐ型ＡｌＧ
ａＮクラッド層１０は全体の厚さが例えば１μｍであ
り、ｐ型不純物として例えばＭｇがドープされている。
このｐ型ＡｌＧａＮクラッド層１０の具体的な構成につ
いては、後に詳細に説明する。ｐ型ＧａＮコンタクト層
１１は厚さが例えば１００ｎｍであり、ｐ型不純物とし
て例えばＭｇがドープされている。
Ａｌ0.2 Ｇａ0.8 Ｎからなる。このｐ型ＡｌＧａＮキャ
ップ層８は厚さが例えば１０ｎｍであり、ｐ型不純物と
して例えばマグネシウム（Ｍｇ）がドープされている。
ｐ型ＧａＮ光導波層９は厚さが例えば１００ｎｍであ
り、ｐ型不純物として例えばＭｇがドープされている。
ｐ型ＡｌＧａＮクラッド層１０は、互いにバンドギャッ
プの異なる、したがって互いに組成の異なる２つのｐ型
Ａｌx1Ｇａ1-x1Ｎ層およびｐ型Ａｌx2Ｇａ1-x2Ｎ層（た
だし、０≦ｘ２＜ｘ１≦１）からなる。このｐ型ＡｌＧ
ａＮクラッド層１０は全体の厚さが例えば１μｍであ
り、ｐ型不純物として例えばＭｇがドープされている。
このｐ型ＡｌＧａＮクラッド層１０の具体的な構成につ
いては、後に詳細に説明する。ｐ型ＧａＮコンタクト層
１１は厚さが例えば１００ｎｍであり、ｐ型不純物とし
て例えばＭｇがドープされている。
【００１９】ｐ型ＡｌＧａＮクラッド層１０の上層部お
よびｐ型ＧａＮコンタクト層１１は、一方向に延びる所
定のリッジストライプ形状を有する。また、ｎ型ＧａＮ
コンタクト層４の上層部、ｎ型ＡｌＧａＮクラッド層
５、ｎ型ＧａＮ光導波層６、活性層７、ｐ型ＡｌＧａＮ
キャップ層８、ｐ型ＧａＮ光導波層９およびｐ型ＡｌＧ
ａＮクラッド層１０の下層部は所定のメサ形状を有す
る。リッジストライプ部におけるｐ型ＧａＮコンタクト
層１１上には、例えばＮｉ／Ｐｔ／Ａｕ電極またはＮｉ
／Ａｕ電極のようなｐ側電極１２が設けられている。ま
た、メサ部に隣接するｎ型ＧａＮコンタクト層４上に
は、例えばＴｉ／Ａｌ／Ｐｔ／Ａｕ電極のようなｎ側電
極１３が設けられている。このＧａＮ系半導体レーザは
共振器長が例えば１ｍｍであり、リッジストライプ部の
幅（ストライプ幅）が例えば３．５μｍである。
よびｐ型ＧａＮコンタクト層１１は、一方向に延びる所
定のリッジストライプ形状を有する。また、ｎ型ＧａＮ
コンタクト層４の上層部、ｎ型ＡｌＧａＮクラッド層
５、ｎ型ＧａＮ光導波層６、活性層７、ｐ型ＡｌＧａＮ
キャップ層８、ｐ型ＧａＮ光導波層９およびｐ型ＡｌＧ
ａＮクラッド層１０の下層部は所定のメサ形状を有す
る。リッジストライプ部におけるｐ型ＧａＮコンタクト
層１１上には、例えばＮｉ／Ｐｔ／Ａｕ電極またはＮｉ
／Ａｕ電極のようなｐ側電極１２が設けられている。ま
た、メサ部に隣接するｎ型ＧａＮコンタクト層４上に
は、例えばＴｉ／Ａｌ／Ｐｔ／Ａｕ電極のようなｎ側電
極１３が設けられている。このＧａＮ系半導体レーザは
共振器長が例えば１ｍｍであり、リッジストライプ部の
幅（ストライプ幅）が例えば３．５μｍである。
【００２０】この第１の実施形態によるＧａＮ系半導体
レーザでは、ｐ型ＡｌＧａＮクラッド層１０が互いにバ
ンドギャップの異なるｐ型Ａｌx1Ｇａ1-x1Ｎ層およびｐ
型Ａｌx2Ｇａ1-x2Ｎ層により構成されているのが特徴的
である。このｐ型ＡｌＧａＮクラッド層１０は、具体的
には、例えば次のように構成されている。図２に、この
第１の実施形態によるＧａＮ系半導体レーザにおけるｐ
型ＡｌＧａＮクラッド層１０の詳細な構造を示す。ま
た、図３は、この第１の実施形態によるＧａＮ系半導体
レーザのエネルギーバンド図であり、特にその伝導帯を
示す。図３においてＥC は伝導帯下端を示す。
レーザでは、ｐ型ＡｌＧａＮクラッド層１０が互いにバ
ンドギャップの異なるｐ型Ａｌx1Ｇａ1-x1Ｎ層およびｐ
型Ａｌx2Ｇａ1-x2Ｎ層により構成されているのが特徴的
である。このｐ型ＡｌＧａＮクラッド層１０は、具体的
には、例えば次のように構成されている。図２に、この
第１の実施形態によるＧａＮ系半導体レーザにおけるｐ
型ＡｌＧａＮクラッド層１０の詳細な構造を示す。ま
た、図３は、この第１の実施形態によるＧａＮ系半導体
レーザのエネルギーバンド図であり、特にその伝導帯を
示す。図３においてＥC は伝導帯下端を示す。
【００２１】図２および図３に示すように、この第１の
実施形態によるＧａＮ系半導体レーザにおいて、ｐ型Ａ
ｌＧａＮクラッド層１０は、ｐ型ＧａＮ光導波層９に接
するｐ型Ａｌx1Ｇａ1-x1Ｎ層１０ａと、このｐ型Ａｌx1
Ｇａ1-x1Ｎ層１０ａ上のｐ型Ａｌx2Ｇａ1-x2Ｎ層１０ｂ
とにより構成されている。ｐ型Ａｌx1Ｇａ1-x1Ｎ層１０
ａは、ｐ型Ａｌx2Ｇａ1-x2Ｎ層１０ｂよりＡｌ組成が大
きく、したがって高バンドギャップである。
実施形態によるＧａＮ系半導体レーザにおいて、ｐ型Ａ
ｌＧａＮクラッド層１０は、ｐ型ＧａＮ光導波層９に接
するｐ型Ａｌx1Ｇａ1-x1Ｎ層１０ａと、このｐ型Ａｌx1
Ｇａ1-x1Ｎ層１０ａ上のｐ型Ａｌx2Ｇａ1-x2Ｎ層１０ｂ
とにより構成されている。ｐ型Ａｌx1Ｇａ1-x1Ｎ層１０
ａは、ｐ型Ａｌx2Ｇａ1-x2Ｎ層１０ｂよりＡｌ組成が大
きく、したがって高バンドギャップである。
【００２２】これらのｐ型Ａｌx1Ｇａ1-x1Ｎ層１０ａお
よびｐ型Ａｌx2Ｇａ1-x2Ｎ層１０ｂのうち、バンドギャ
ップの大きいｐ型Ａｌx1Ｇａ1-x1Ｎ層１０ａは、ｎ型半
導体層の側から移動してきた電子が、活性層７に注入さ
れずにｐ型半導体層の側にオーバーフローするのを防止
するバリア層としての役割を有する。一方、ｐ型Ａｌx2
Ｇａ1-x2層１０ｂは、後述のようにｐ型ＡｌＧａＮクラ
ッド層１０の大部分を占めることから、ｐ型ＡｌＧａＮ
クラッド層１０の抵抗および垂直方向の光導波に及ぼす
影響は、このｐ型Ａｌx2Ｇａ1-x2Ｎ層１０ｂによるもの
が支配的となる。ｐ型ＡｌＧａＮクラッド層１０を構成
するこれらのｐ型Ａｌx1Ｇａ1-x1Ｎ層１０ａおよびｐ型
Ａｌx2Ｇａ1-x2Ｎ層１０ｂの組成および厚さは、それぞ
れの層がその役割を十分に果たすことのできるように選
定される。
よびｐ型Ａｌx2Ｇａ1-x2Ｎ層１０ｂのうち、バンドギャ
ップの大きいｐ型Ａｌx1Ｇａ1-x1Ｎ層１０ａは、ｎ型半
導体層の側から移動してきた電子が、活性層７に注入さ
れずにｐ型半導体層の側にオーバーフローするのを防止
するバリア層としての役割を有する。一方、ｐ型Ａｌx2
Ｇａ1-x2層１０ｂは、後述のようにｐ型ＡｌＧａＮクラ
ッド層１０の大部分を占めることから、ｐ型ＡｌＧａＮ
クラッド層１０の抵抗および垂直方向の光導波に及ぼす
影響は、このｐ型Ａｌx2Ｇａ1-x2Ｎ層１０ｂによるもの
が支配的となる。ｐ型ＡｌＧａＮクラッド層１０を構成
するこれらのｐ型Ａｌx1Ｇａ1-x1Ｎ層１０ａおよびｐ型
Ａｌx2Ｇａ1-x2Ｎ層１０ｂの組成および厚さは、それぞ
れの層がその役割を十分に果たすことのできるように選
定される。
【００２３】まず、ｐ型Ａｌx2Ｇａ1-x2Ｎ層１０ｂの組
成に関しては、垂直方向の光閉じ込めが大幅に悪化しな
い程度の屈折率を維持しつつ、抵抗値が極力低くなるよ
うに選ばれる。具体的には、Ｍｇドープのｐ型Ａｌx2Ｇ
ａ1-x2Ｎ層１０ｂの場合、Ａｌ組成ｘ２は例えば０．０
５≦ｘ２≦０．０８とすることが望ましい。このように
ｐ型Ａｌx2Ｇａ1-x2Ｎ層１０ｂの組成を選定した上で、
ｐ型Ａｌx1Ｇａ1-x1Ｎ層１０ａのＡｌ組成ｘ１は、この
層をバリア層として機能させるために、言い換えれば、
ｐ型ＡｌＧａＮクラッド層１０の伝導帯に、電子のオー
バーフローを防止するのに十分な高さの障壁が形成され
るように、ｐ型Ａｌx2Ｇａ1-x2Ｎ層１０ｂのＡｌ組成ｘ
２よりも例えば０．０２以上大きくすることが望まし
い。また、このｐ型Ａｌx1Ｇａ1-x1Ｎ層１０ａの組成
は、ｐ型ＧａＮ光導波層９およびｐ型Ａｌx1Ｇａ1-x1Ｎ
層１０ａの伝導帯のバンド不連続量が１００ｍｅＶ以上
となるように選定される。この第１の実施形態における
ｐ型Ａｌx1Ｇａ1-x1Ｎ層１０ａのＡｌ組成ｘ１およびｐ
型Ａｌx2Ｇａ1-x2Ｎ層１０ｂのＡｌ組成ｘ２の一例を挙
げると、それぞれｘ１＝０．０８、ｘ２＝０．０６であ
る。
成に関しては、垂直方向の光閉じ込めが大幅に悪化しな
い程度の屈折率を維持しつつ、抵抗値が極力低くなるよ
うに選ばれる。具体的には、Ｍｇドープのｐ型Ａｌx2Ｇ
ａ1-x2Ｎ層１０ｂの場合、Ａｌ組成ｘ２は例えば０．０
５≦ｘ２≦０．０８とすることが望ましい。このように
ｐ型Ａｌx2Ｇａ1-x2Ｎ層１０ｂの組成を選定した上で、
ｐ型Ａｌx1Ｇａ1-x1Ｎ層１０ａのＡｌ組成ｘ１は、この
層をバリア層として機能させるために、言い換えれば、
ｐ型ＡｌＧａＮクラッド層１０の伝導帯に、電子のオー
バーフローを防止するのに十分な高さの障壁が形成され
るように、ｐ型Ａｌx2Ｇａ1-x2Ｎ層１０ｂのＡｌ組成ｘ
２よりも例えば０．０２以上大きくすることが望まし
い。また、このｐ型Ａｌx1Ｇａ1-x1Ｎ層１０ａの組成
は、ｐ型ＧａＮ光導波層９およびｐ型Ａｌx1Ｇａ1-x1Ｎ
層１０ａの伝導帯のバンド不連続量が１００ｍｅＶ以上
となるように選定される。この第１の実施形態における
ｐ型Ａｌx1Ｇａ1-x1Ｎ層１０ａのＡｌ組成ｘ１およびｐ
型Ａｌx2Ｇａ1-x2Ｎ層１０ｂのＡｌ組成ｘ２の一例を挙
げると、それぞれｘ１＝０．０８、ｘ２＝０．０６であ
る。
【００２４】また、ｐ型Ａｌx1Ｇａ1-x1Ｎ層１０ａの厚
さｔ１は、この層をバリア層として機能させるために、
少なくとも電子のトンネリングが生じない程度に厚くす
ることが求められる一方で、この層の抵抗による動作電
圧の上昇を抑制するために、なるべく薄いことが求めら
れる。具体的には、このｐ型Ａｌx1Ｇａ1-x1Ｎ層１０ａ
の厚さｔ１は、例えば２０ｎｍ以上１００ｎｍ以下の範
囲で最適化することが望ましい。ここで、本発明者は、
図１に示すと同様の構造を有するＧａＮ系半導体レーザ
において、ｐ型ＡｌＧａＮクラッド層１０を構成するｐ
型Ａｌx1Ｇａ1-x1Ｎ層１０ａのＡｌ組成ｘ１およびｐ型
Ａｌx1Ｇａ1-x1Ｎ層１０ｂのＡｌ組成ｘ２を、それぞれ
ｘ１＝０．０８、ｘ２＝０．０６として、ｐ型Ａｌx1Ｇ
ａ1-x1Ｎ層１０ａの厚さｔ１を３０ｎｍ、５０ｎｍ、８
０ｎｍと変化させたときに、閾値電流および動作電圧が
どの様に変化するかを調べた。図４は、この実験結果を
まとめたものである。
さｔ１は、この層をバリア層として機能させるために、
少なくとも電子のトンネリングが生じない程度に厚くす
ることが求められる一方で、この層の抵抗による動作電
圧の上昇を抑制するために、なるべく薄いことが求めら
れる。具体的には、このｐ型Ａｌx1Ｇａ1-x1Ｎ層１０ａ
の厚さｔ１は、例えば２０ｎｍ以上１００ｎｍ以下の範
囲で最適化することが望ましい。ここで、本発明者は、
図１に示すと同様の構造を有するＧａＮ系半導体レーザ
において、ｐ型ＡｌＧａＮクラッド層１０を構成するｐ
型Ａｌx1Ｇａ1-x1Ｎ層１０ａのＡｌ組成ｘ１およびｐ型
Ａｌx1Ｇａ1-x1Ｎ層１０ｂのＡｌ組成ｘ２を、それぞれ
ｘ１＝０．０８、ｘ２＝０．０６として、ｐ型Ａｌx1Ｇ
ａ1-x1Ｎ層１０ａの厚さｔ１を３０ｎｍ、５０ｎｍ、８
０ｎｍと変化させたときに、閾値電流および動作電圧が
どの様に変化するかを調べた。図４は、この実験結果を
まとめたものである。
【００２５】図４より、閾値電流はｐ型Ａｌx1Ｇａ1-x1
Ｎ層１０ａの厚さｔ１が大きいほど減少する傾向があ
り、動作電圧はｐ型Ａｌx1Ｇａ1-x1Ｎ層１０ａが厚さｔ
１が小さいほど減少する傾向があることがわかる。した
がって、ｐ型Ａｌx1Ｇａ1-x1Ｎ層１０ａのＡｌ組成ｘ１
およびｐ型Ａｌx1Ｇａ1-x1Ｎ層１０ｂのＡｌ組成ｘ２
を、それぞれｘ１＝０．０８、ｘ２＝０．０６とした場
合、動作電圧の上昇を抑えつつ、所定の閾値電流低減効
果を得るためには、ｐ型Ａｌx1Ｇａ1-x1Ｎ層１０ａの厚
さｔ１は、例えば５０ｎｍに選ばれる。
Ｎ層１０ａの厚さｔ１が大きいほど減少する傾向があ
り、動作電圧はｐ型Ａｌx1Ｇａ1-x1Ｎ層１０ａが厚さｔ
１が小さいほど減少する傾向があることがわかる。した
がって、ｐ型Ａｌx1Ｇａ1-x1Ｎ層１０ａのＡｌ組成ｘ１
およびｐ型Ａｌx1Ｇａ1-x1Ｎ層１０ｂのＡｌ組成ｘ２
を、それぞれｘ１＝０．０８、ｘ２＝０．０６とした場
合、動作電圧の上昇を抑えつつ、所定の閾値電流低減効
果を得るためには、ｐ型Ａｌx1Ｇａ1-x1Ｎ層１０ａの厚
さｔ１は、例えば５０ｎｍに選ばれる。
【００２６】なお、別途行った実験によれば、閾値電流
の低減効果は、ｐ型Ａｌx1Ｇａ1-x1Ｎ層１０ａのＡｌ組
成ｘ１が大きいほど高いことが確認されている。したが
って、例えば、ｐ型Ａｌx1Ｇａ1-x1Ｎ層１０ａにおいて
ｘ１＝０．１１とした場合、同程度の効果を得るのに必
要なｐ型Ａｌx1Ｇａ1-x1Ｎ層１０ａの厚さｔ１は、ｘ＝
０．０８とした場合より小さくて済む。
の低減効果は、ｐ型Ａｌx1Ｇａ1-x1Ｎ層１０ａのＡｌ組
成ｘ１が大きいほど高いことが確認されている。したが
って、例えば、ｐ型Ａｌx1Ｇａ1-x1Ｎ層１０ａにおいて
ｘ１＝０．１１とした場合、同程度の効果を得るのに必
要なｐ型Ａｌx1Ｇａ1-x1Ｎ層１０ａの厚さｔ１は、ｘ＝
０．０８とした場合より小さくて済む。
【００２７】上述のように構成されたこの第１の実施形
態によるＧａＮ系半導体レーザによれば、ｐ型ＡｌＧａ
Ｎクラッド層１０が互いにバンドギャップの異なるｐ型
Ａｌx1Ｇａ1-x1Ｎ層１０ａとｐ型Ａｌx2Ｇａ1-x2Ｎクラ
ッド層１０ｂ（ただし、０≦ｘ２＜ｘ１≦１）とにより
構成され、活性層７に近い側に設けられたバンドギャッ
プの大きいｐ型Ａｌx1Ｇａ1-x1Ｎ層１０ａが電子のオー
バーフローを防止するバリア層として機能することによ
り、従来に比べて閾値電流密度が低減される。しかも、
ｐ型ＡｌＧａＮクラッド層１０の他の部分は、ｐ型Ａｌ
x1Ｇａ1-x1Ｎ層１０ａに比べてバンドギャップの小さい
ｐ型Ａｌx2Ｇａ1-x2Ｎ層１０ｂにより構成されているの
で、ｐ型ＡｌＧａＮクラッド層１０全体の抵抗上昇は抑
えられている。
態によるＧａＮ系半導体レーザによれば、ｐ型ＡｌＧａ
Ｎクラッド層１０が互いにバンドギャップの異なるｐ型
Ａｌx1Ｇａ1-x1Ｎ層１０ａとｐ型Ａｌx2Ｇａ1-x2Ｎクラ
ッド層１０ｂ（ただし、０≦ｘ２＜ｘ１≦１）とにより
構成され、活性層７に近い側に設けられたバンドギャッ
プの大きいｐ型Ａｌx1Ｇａ1-x1Ｎ層１０ａが電子のオー
バーフローを防止するバリア層として機能することによ
り、従来に比べて閾値電流密度が低減される。しかも、
ｐ型ＡｌＧａＮクラッド層１０の他の部分は、ｐ型Ａｌ
x1Ｇａ1-x1Ｎ層１０ａに比べてバンドギャップの小さい
ｐ型Ａｌx2Ｇａ1-x2Ｎ層１０ｂにより構成されているの
で、ｐ型ＡｌＧａＮクラッド層１０全体の抵抗上昇は抑
えられている。
【００２８】ここで、本発明によるｐ型クラッド層の構
成を採用することによる閾値電流密度の低減効果につい
て、実験結果に基づいて説明する。
成を採用することによる閾値電流密度の低減効果につい
て、実験結果に基づいて説明する。
【００２９】図５に、従来のＧａＮ系半導体レーザにお
けるｐ型ＡｌＧａＡｓクラッド層のＡｌ組成と閾値電流
との関係を示す。図５において、実線のグラフは、従来
のＧａＮ系半導体レーザの閾値電流の実測値を表す。こ
の測定に用いた試料は、ｐ型ＡｌＧａＮクラッド層のバ
ンドギャップ（組成）が一様であること以外は、図１に
示すＧａＮ系半導体レーザと同様のレーザ構造を有する
ものであり、共振器長は１ｍｍとし、ストライプ幅は
３．５μｍとした。破線のグラフは、リーク電流の成分
が無い場合の閾値電流の理論値を表す。この閾値電流の
理論値は、光閉じ込め率Γの逆数に比例する。また、空
丸（○）は、この第１の実施形態によるＧａＮ系半導体
レーザ（ただし、ｐ型Ａｌx1Ｇａ1-x1Ｎ層１０ａのＡｌ
組成ｘ１＝０．０８、厚さｔ１＝５０ｎｍ、ｐ型Ａｌx2
Ｇａ1-x2Ｎ層１０ｂのＡｌ組成ｘ２＝０．０６）の閾値
電流の実測値を表す。
けるｐ型ＡｌＧａＡｓクラッド層のＡｌ組成と閾値電流
との関係を示す。図５において、実線のグラフは、従来
のＧａＮ系半導体レーザの閾値電流の実測値を表す。こ
の測定に用いた試料は、ｐ型ＡｌＧａＮクラッド層のバ
ンドギャップ（組成）が一様であること以外は、図１に
示すＧａＮ系半導体レーザと同様のレーザ構造を有する
ものであり、共振器長は１ｍｍとし、ストライプ幅は
３．５μｍとした。破線のグラフは、リーク電流の成分
が無い場合の閾値電流の理論値を表す。この閾値電流の
理論値は、光閉じ込め率Γの逆数に比例する。また、空
丸（○）は、この第１の実施形態によるＧａＮ系半導体
レーザ（ただし、ｐ型Ａｌx1Ｇａ1-x1Ｎ層１０ａのＡｌ
組成ｘ１＝０．０８、厚さｔ１＝５０ｎｍ、ｐ型Ａｌx2
Ｇａ1-x2Ｎ層１０ｂのＡｌ組成ｘ２＝０．０６）の閾値
電流の実測値を表す。
【００３０】図５に示すように、ｐ型ＡｌＧａＮクラッ
ド層のバンドギャップが一様な従来のＧａＮ系半導体レ
ーザでは、ｐ型ＡｌＧａＮクラッド層のＡｌ組成が小さ
く、したがってそのバンドギャップが小さくなる程、閾
値電流が上昇する。ここで、実線のグラフおよび破線の
グラフで囲まれた領域は、注入電流のうち発光に寄与し
ないリーク電流の成分に対応する。これに対して、この
第１の実施形態によるＧａＮ系半導体レーザの閾値電流
の実測値は、ｐ型ＡｌＧａＮクラッド層のＡｌ組成が
０．０６である従来のＧａＮ系半導体レーザの閾値電流
の理論値に近い値であることがわかる。このことより、
本発明によるｐ型クラッド層の構成が採用されたこの第
１の実施形態によるＧａＮ系半導体レーザにおいて、閾
値電流（閾値電流密度）が従来のＧａＮ系半導体レーザ
に比べて低減されるのは、ｐ型ＡｌＧａＮクラッド層１
０の活性層７側にバリア層としてのｐ型Ａｌx1Ｇａ1-x1
Ｎ層１０ａが設けられることによって、リーク電流の成
分が低減されるためであることがわかる。
ド層のバンドギャップが一様な従来のＧａＮ系半導体レ
ーザでは、ｐ型ＡｌＧａＮクラッド層のＡｌ組成が小さ
く、したがってそのバンドギャップが小さくなる程、閾
値電流が上昇する。ここで、実線のグラフおよび破線の
グラフで囲まれた領域は、注入電流のうち発光に寄与し
ないリーク電流の成分に対応する。これに対して、この
第１の実施形態によるＧａＮ系半導体レーザの閾値電流
の実測値は、ｐ型ＡｌＧａＮクラッド層のＡｌ組成が
０．０６である従来のＧａＮ系半導体レーザの閾値電流
の理論値に近い値であることがわかる。このことより、
本発明によるｐ型クラッド層の構成が採用されたこの第
１の実施形態によるＧａＮ系半導体レーザにおいて、閾
値電流（閾値電流密度）が従来のＧａＮ系半導体レーザ
に比べて低減されるのは、ｐ型ＡｌＧａＮクラッド層１
０の活性層７側にバリア層としてのｐ型Ａｌx1Ｇａ1-x1
Ｎ層１０ａが設けられることによって、リーク電流の成
分が低減されるためであることがわかる。
【００３１】以上のように、この第１の実施形態による
ＧａＮ系半導体レーザによれば、動作電圧をほとんど上
昇させることなく、閾値電流密度を低減することが可能
である。また、この第１の実施形態によるＧａＮ系半導
体レーザによれば、動作電圧の上昇が抑えられることに
より、素子の長寿命化および高出力化を図ることができ
るという利点も合わせて得ることができる。
ＧａＮ系半導体レーザによれば、動作電圧をほとんど上
昇させることなく、閾値電流密度を低減することが可能
である。また、この第１の実施形態によるＧａＮ系半導
体レーザによれば、動作電圧の上昇が抑えられることに
より、素子の長寿命化および高出力化を図ることができ
るという利点も合わせて得ることができる。
【００３２】次に、この発明の第２の実施形態について
説明する。図６は、この発明の第２の実施形態によるＧ
ａＮ系半導体レーザにおけるｐ型ＡｌＧａＮクラッド層
１０の詳細な構造を示す。また、図７は、この第２の実
施形態によるＧａＮ系半導体レーザのエネルギーバンド
図であり、特にその伝導帯について示す。なお、図７に
おいてＥC は伝導帯下端のエネルギーを示す。
説明する。図６は、この発明の第２の実施形態によるＧ
ａＮ系半導体レーザにおけるｐ型ＡｌＧａＮクラッド層
１０の詳細な構造を示す。また、図７は、この第２の実
施形態によるＧａＮ系半導体レーザのエネルギーバンド
図であり、特にその伝導帯について示す。なお、図７に
おいてＥC は伝導帯下端のエネルギーを示す。
【００３３】図６および図７に示すように、この第２の
実施形態によるＧａＮ系半導体レーザにおいて、ｐ型Ａ
ｌＧａＮクラッド層１０は、ｐ型ＧａＮ光導波層９に接
するｐ型Ａｌx2Ｇａ1-x2Ｎ層１０ｂと、この上のｐ型Ａ
ｌx1Ｇａ1-x1Ｎ層１０ａと、この上のｐ型Ａｌx2Ｇａ
1-x2Ｎ層１０ｂとにより構成されている。すなわち、丁
度、ｐ型Ａｌx2Ｇａ1-x2Ｎからなるｐ型ＡｌＧａＮクラ
ッド層１０中の活性層７側の界面近傍の部分に、ｐ型Ａ
ｌx1Ｇａ1-x1Ｎからなるバリア層が挿入された構造とな
っている。この場合、バリア層としてのｐ型Ａｌx1Ｇａ
1-x1Ｎ層１０ａは、好適には、ｐ型ＡｌＧａＮクラッド
層１０の活性層７側の界面から１００ｎｍ以下の位置に
設けられることが望ましく、より好適にはｐ型ＡｌＧａ
Ｎクラッド層１０の活性層７側の界面から５０ｎｍ以下
の位置に設けられることが望ましい。すなわち、ｐ型Ｇ
ａＮ光導波層９とｐ型Ａｌx1Ｇａ1-x1Ｎ層１０ａとの間
のｐ型Ａｌx2Ｇａ1-x2Ｎ層１０ｂの厚さｔ２は、好適に
は１００ｎｎ以下、より好適には５０ｎｍ以下とされ
る。
実施形態によるＧａＮ系半導体レーザにおいて、ｐ型Ａ
ｌＧａＮクラッド層１０は、ｐ型ＧａＮ光導波層９に接
するｐ型Ａｌx2Ｇａ1-x2Ｎ層１０ｂと、この上のｐ型Ａ
ｌx1Ｇａ1-x1Ｎ層１０ａと、この上のｐ型Ａｌx2Ｇａ
1-x2Ｎ層１０ｂとにより構成されている。すなわち、丁
度、ｐ型Ａｌx2Ｇａ1-x2Ｎからなるｐ型ＡｌＧａＮクラ
ッド層１０中の活性層７側の界面近傍の部分に、ｐ型Ａ
ｌx1Ｇａ1-x1Ｎからなるバリア層が挿入された構造とな
っている。この場合、バリア層としてのｐ型Ａｌx1Ｇａ
1-x1Ｎ層１０ａは、好適には、ｐ型ＡｌＧａＮクラッド
層１０の活性層７側の界面から１００ｎｍ以下の位置に
設けられることが望ましく、より好適にはｐ型ＡｌＧａ
Ｎクラッド層１０の活性層７側の界面から５０ｎｍ以下
の位置に設けられることが望ましい。すなわち、ｐ型Ｇ
ａＮ光導波層９とｐ型Ａｌx1Ｇａ1-x1Ｎ層１０ａとの間
のｐ型Ａｌx2Ｇａ1-x2Ｎ層１０ｂの厚さｔ２は、好適に
は１００ｎｎ以下、より好適には５０ｎｍ以下とされ
る。
【００３４】この第２の実施形態によるＧａＮ系半導体
レーザの上記以外の構成は、第１の実施形態によるＧａ
Ｎ系半導体レーザと同様であるので、説明を省略する。
レーザの上記以外の構成は、第１の実施形態によるＧａ
Ｎ系半導体レーザと同様であるので、説明を省略する。
【００３５】この第２の実施形態によれば、第１の実施
形態と同様の利点を得ることができる。
形態と同様の利点を得ることができる。
【００３６】以上この発明の実施形態について具体的に
説明したが、この発明は、上述の実施形態に限定される
ものではなく、この発明の技術的思想に基づく各種の変
形が可能である。
説明したが、この発明は、上述の実施形態に限定される
ものではなく、この発明の技術的思想に基づく各種の変
形が可能である。
【００３７】例えば、上述の実施形態において挙げた数
値、材料、構造などはあくまで例にすぎず、必要に応じ
てこれらと異なる数値、材料、構造などを用いてもよ
い。具体的には、例えば、上述の第１および第２の実施
形態におけるｐ型ＡｌＧａＮクラッド層１０は、互いに
バンドギャップの異なる３以上のｐ型Ａｌx Ｇａ1-x Ｎ
層（ただし、０≦ｘ≦１）により構成されたものであっ
てもよい。より具体的には、例えば、第１の実施形態に
おけるｐ型ＡｌＧａＮクラッド層１０は、ｐ型ＧａＮ光
導波層９に接するｐ型Ａｌx1Ｇａ1-x1Ｎ層と、この上の
ｐ型Ａｌx2Ｇａ1-x2Ｎ層と、この上のｐ型Ａｌx3Ｇａ
1-x3Ｎ層（ただし、０≦ｘ３＜ｘ２＜ｘ１≦１）とによ
り構成されたものであってもよい。なお、このようにｐ
型ＡｌＧａＮクラッド層１０を互いにバンドギャップの
異なる３以上のｐ型Ａｌx Ｇａ1-x Ｎ層により構成する
場合、典型的には、これらの層はバンドギャップの大き
い順に積層されるが、動作電圧をほとんど上昇させるこ
となく閾値電流密度を低減することが可能で、特に垂直
方向の光の閉じ込めなどに悪影響を与えることのない場
合は、これに限定されるものではない。また、第２の実
施形態におけるｐ型ＡｌＧａＮクラッド層１０は、ｐ型
Ａｌx1Ｇａ1-x1Ｎ層１０ａの上下で互いにバンドギャッ
プ（組成）が異なるものであってもよい。
値、材料、構造などはあくまで例にすぎず、必要に応じ
てこれらと異なる数値、材料、構造などを用いてもよ
い。具体的には、例えば、上述の第１および第２の実施
形態におけるｐ型ＡｌＧａＮクラッド層１０は、互いに
バンドギャップの異なる３以上のｐ型Ａｌx Ｇａ1-x Ｎ
層（ただし、０≦ｘ≦１）により構成されたものであっ
てもよい。より具体的には、例えば、第１の実施形態に
おけるｐ型ＡｌＧａＮクラッド層１０は、ｐ型ＧａＮ光
導波層９に接するｐ型Ａｌx1Ｇａ1-x1Ｎ層と、この上の
ｐ型Ａｌx2Ｇａ1-x2Ｎ層と、この上のｐ型Ａｌx3Ｇａ
1-x3Ｎ層（ただし、０≦ｘ３＜ｘ２＜ｘ１≦１）とによ
り構成されたものであってもよい。なお、このようにｐ
型ＡｌＧａＮクラッド層１０を互いにバンドギャップの
異なる３以上のｐ型Ａｌx Ｇａ1-x Ｎ層により構成する
場合、典型的には、これらの層はバンドギャップの大き
い順に積層されるが、動作電圧をほとんど上昇させるこ
となく閾値電流密度を低減することが可能で、特に垂直
方向の光の閉じ込めなどに悪影響を与えることのない場
合は、これに限定されるものではない。また、第２の実
施形態におけるｐ型ＡｌＧａＮクラッド層１０は、ｐ型
Ａｌx1Ｇａ1-x1Ｎ層１０ａの上下で互いにバンドギャッ
プ（組成）が異なるものであってもよい。
【００３８】また、上述の第１および第２の実施形態に
おいて挙げたレーザ構造を形成する各半導体層の組成お
よび厚さについても、必要に応じて例示したものと異な
る組成および厚さとしてもよい。特に、上述の第１およ
び第２の実施形態においては、典型な例として、ｐ型ク
ラッド層をｐ型Ａｌx Ｇａ1-x Ｎにより構成している
が、このｐ型クラッド層は、Ｂx Ａｌy Ｇａz Ｉｎ
1-x-y-z Ｎ（ただし、０≦ｘ，ｙ，ｚ≦１、０≦ｘ＋ｙ
＋ｚ≦１）からなるものであってもよい。
おいて挙げたレーザ構造を形成する各半導体層の組成お
よび厚さについても、必要に応じて例示したものと異な
る組成および厚さとしてもよい。特に、上述の第１およ
び第２の実施形態においては、典型な例として、ｐ型ク
ラッド層をｐ型Ａｌx Ｇａ1-x Ｎにより構成している
が、このｐ型クラッド層は、Ｂx Ａｌy Ｇａz Ｉｎ
1-x-y-z Ｎ（ただし、０≦ｘ，ｙ，ｚ≦１、０≦ｘ＋ｙ
＋ｚ≦１）からなるものであってもよい。
【００３９】また、上述の第１および第２の実施形態に
おいては、この発明をリッジストライプ型のＧａＮ系半
導体レーザに適用した場合について説明したが、この発
明は電極ストライプ型のＧａＮ系半導体レーザにも適用
可能である。
おいては、この発明をリッジストライプ型のＧａＮ系半
導体レーザに適用した場合について説明したが、この発
明は電極ストライプ型のＧａＮ系半導体レーザにも適用
可能である。
【００４０】また、上述の第１および第２の実施形態に
おいては、活性層７からみて基板側にｎ型半導体層が配
置され、その反対側にｐ型半導体層が配置されている
が、これは、活性層７からみて基板側にｐ型半導体層が
配置され、その反対側にｎ型半導体層が配置されていて
もよい。
おいては、活性層７からみて基板側にｎ型半導体層が配
置され、その反対側にｐ型半導体層が配置されている
が、これは、活性層７からみて基板側にｐ型半導体層が
配置され、その反対側にｎ型半導体層が配置されていて
もよい。
【００４１】また、上述の第１および第２の実施形態に
おいては、この発明をＳＣＨ構造のＧａＮ系半導体レー
ザに適用した場合について説明したが、この発明はＤＨ
構造のＧａＮ系半導体レーザは勿論のこと、ＧａＮ系発
光ダイオードにも適用可能である。また、活性層は単一
量子井戸（ＳＱＷ）構造としてもよい。
おいては、この発明をＳＣＨ構造のＧａＮ系半導体レー
ザに適用した場合について説明したが、この発明はＤＨ
構造のＧａＮ系半導体レーザは勿論のこと、ＧａＮ系発
光ダイオードにも適用可能である。また、活性層は単一
量子井戸（ＳＱＷ）構造としてもよい。
【００４２】
【発明の効果】以上説明したように、この発明による半
導体発光素子によれば、ｐ型クラッド層が互いにバンド
ギャップの異なる２以上の半導体層により構成され、ｐ
型クラッド層の活性層側の界面近傍の部分が他の部分に
比べてバンドギャップの大きい半導体層により構成され
ていることにより、ｎ型クラッド層の側からｐ型クラッ
ド層の側へのキャリア（電子）のオーバーフローが防止
され、注入電流のうち発光に寄与しないリーク電流の成
分が低減されるので、閾値電流密度を低減することがで
きる。この際、ｐ型クラッド層の他の部分は、活性層側
の界面近傍の部分を構成する半導体層に比べてバンドギ
ャップの小さい半導体層により構成することができるの
で、ｐ型クラッド層の抵抗上昇を抑制することができ
る。これにより、動作電圧をほとんど上昇させることな
く、閾値電流密度を低減することが可能な窒化物系ＩＩ
Ｉ−Ｖ族化合物半導体を用いた半導体発光素子を得るこ
とができる。また、動作電圧の上昇が抑えられることに
より、素子の長寿命化および高出力化を図ることもでき
る。
導体発光素子によれば、ｐ型クラッド層が互いにバンド
ギャップの異なる２以上の半導体層により構成され、ｐ
型クラッド層の活性層側の界面近傍の部分が他の部分に
比べてバンドギャップの大きい半導体層により構成され
ていることにより、ｎ型クラッド層の側からｐ型クラッ
ド層の側へのキャリア（電子）のオーバーフローが防止
され、注入電流のうち発光に寄与しないリーク電流の成
分が低減されるので、閾値電流密度を低減することがで
きる。この際、ｐ型クラッド層の他の部分は、活性層側
の界面近傍の部分を構成する半導体層に比べてバンドギ
ャップの小さい半導体層により構成することができるの
で、ｐ型クラッド層の抵抗上昇を抑制することができ
る。これにより、動作電圧をほとんど上昇させることな
く、閾値電流密度を低減することが可能な窒化物系ＩＩ
Ｉ−Ｖ族化合物半導体を用いた半導体発光素子を得るこ
とができる。また、動作電圧の上昇が抑えられることに
より、素子の長寿命化および高出力化を図ることもでき
る。
【図１】 この発明の第１の実施形態によるＧａＮ系半
導体レーザの断面図である。
導体レーザの断面図である。
【図２】 この発明の第１の実施形態によるＧａＮ系半
導体レーザにおけるｐ型ＡｌＧａＮクラッド層の詳細な
構造を示す断面図である。
導体レーザにおけるｐ型ＡｌＧａＮクラッド層の詳細な
構造を示す断面図である。
【図３】 この発明の第１の実施形態によるＧａＮ系半
導体レーザのエネルギーバンド図である。
導体レーザのエネルギーバンド図である。
【図４】 この発明の第１の実施形態によるＧａＮ系半
導体レーザにおいてｐ型ＡｌＧａＮクラッド層を構成す
るｐ型Ａｌx1Ｇａ1-x1Ｎ層の厚さを変化させたときの閾
値電流および動作電圧の変化を説明するための図であ
る。
導体レーザにおいてｐ型ＡｌＧａＮクラッド層を構成す
るｐ型Ａｌx1Ｇａ1-x1Ｎ層の厚さを変化させたときの閾
値電流および動作電圧の変化を説明するための図であ
る。
【図５】 この発明の第１の実施形態によるＧａＮ系半
導体レーザの閾値電流の実測値、ならびに、従来のＧａ
Ｎ系半導体レーザにおけるｐ型ＡｌＧａＮクラッド層の
Ａｌ組成と閾値電流の実測値および理論値との関係を示
すグラフである。
導体レーザの閾値電流の実測値、ならびに、従来のＧａ
Ｎ系半導体レーザにおけるｐ型ＡｌＧａＮクラッド層の
Ａｌ組成と閾値電流の実測値および理論値との関係を示
すグラフである。
【図６】 この発明の第２の実施形態によるＧａＮ系半
導体レーザにおけるｐ型ＡｌＧａＮクラッド層の詳細な
構造を示す断面図である。
導体レーザにおけるｐ型ＡｌＧａＮクラッド層の詳細な
構造を示す断面図である。
【図７】 この発明の第２の実施形態によるＧａＮ系半
導体レーザのエネルギーバンド図である。
導体レーザのエネルギーバンド図である。
【図８】 従来のＧａＮ系半導体レーザにおけるｐ型Ａ
ｌＧａＮクラッド層のＡｌ組成と動作電圧との関係を示
すグラフである。
ｌＧａＮクラッド層のＡｌ組成と動作電圧との関係を示
すグラフである。
１・・・ｃ面サファイア基板、４・・・ｎ型ＧａＮコン
タクト層、５・・・ｎ型ＡｌＧａＮクラッド層、６・・
・ｎ型ＧａＮ光導波層、７・・・活性層、９・・・ｐ型
ＧａＮ光導波層、１０・・・ｐ型ＡｌＧａＮクラッド
層、１０ａ・・・ｐ型Ａｌx1Ｇａ1-x1Ｎ層、１０ｂ・・
・ｐ型Ａｌx2Ｇａ1-x2Ｎ層、１１・・・ｐ型ＧａＮコン
タクト層
タクト層、５・・・ｎ型ＡｌＧａＮクラッド層、６・・
・ｎ型ＧａＮ光導波層、７・・・活性層、９・・・ｐ型
ＧａＮ光導波層、１０・・・ｐ型ＡｌＧａＮクラッド
層、１０ａ・・・ｐ型Ａｌx1Ｇａ1-x1Ｎ層、１０ｂ・・
・ｐ型Ａｌx2Ｇａ1-x2Ｎ層、１１・・・ｐ型ＧａＮコン
タクト層
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 池田 昌夫 東京都品川区北品川６丁目７番35号 ソニ ー株式会社内 (72)発明者 中島 博 東京都品川区北品川６丁目７番35号 ソニ ー株式会社内 Ｆターム(参考） 5F041 AA03 CA04 CA05 CA14 CA34 CA40 CA46 FF16 5F073 AA13 AA45 AA74 BA06 CA07 CB05 EA23
Claims (5)
- 【請求項１】 活性層をｎ型クラッド層およびｐ型クラ
ッド層により挟んだ構造を有し、上記活性層、上記ｎ型
クラッド層および上記ｐ型クラッド層は窒化物系ＩＩＩ
−Ｖ族化合物半導体からなる半導体発光素子において、 上記ｐ型クラッド層が互いにバンドギャップの異なる２
以上の半導体層により構成され、かつ、上記ｐ型クラッ
ド層の上記活性層側の界面近傍の部分が他の部分に比べ
てバンドギャップの大きい半導体層により構成されてい
ることを特徴とする半導体発光素子。 - 【請求項２】 上記ｐ型クラッド層が、互いに組成の異
なるＢx Ａｌy Ｇａz Ｉｎ1-x-y-z Ｎ（ただし、０≦
ｘ，ｙ，ｚ≦１、０≦ｘ＋ｙ＋ｚ≦１）からなる上記２
以上の半導体層により構成されていることを特徴とする
請求項１記載の半導体発光素子。 - 【請求項３】 上記ｐ型クラッド層のうち上記活性層側
の界面近傍の部分を構成する上記バンドギャップの大き
い半導体層が、上記ｐ型クラッド層の上記活性層側の界
面から１００ｎｍ以内の位置に設けられていることを特
徴とする請求項１記載の半導体発光素子。 - 【請求項４】 上記ｐ型クラッド層のうち上記活性層側
の界面近傍の部分を構成する上記バンドギャップの大き
い半導体層の厚さが、２０ｎｍ以上１００ｎｍ以下であ
ることを特徴とする請求項１記載の半導体発光素子。 - 【請求項５】 上記ｐ型クラッド層が、上記活性層側の
第１の半導体層と上記第１の半導体層上の第２の半導体
層とにより構成され、上記第１の半導体層のバンドギャ
ップが上記第２の半導体層のバンドギャップより大きい
ことを特徴とする請求項１記載の半導体発光素子。
Priority Applications (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15761699A JP4750238B2 (ja) | 1999-06-04 | 1999-06-04 | 半導体発光素子 |
| US09/587,254 US6603147B1 (en) | 1999-06-04 | 2000-06-02 | Semiconductor light emitting device |
| KR1020000030454A KR100634273B1 (ko) | 1999-06-04 | 2000-06-02 | 반도체 발광소자 |
| DE60013039T DE60013039T2 (de) | 1999-06-04 | 2000-06-05 | Lichtemittierende Halbleitervorrichtung |
| EP00401569A EP1063710B1 (en) | 1999-06-04 | 2000-06-05 | Semiconductor light emitting device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15761699A JP4750238B2 (ja) | 1999-06-04 | 1999-06-04 | 半導体発光素子 |
Related Child Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2009146321A Division JP5229128B2 (ja) | 2009-06-19 | 2009-06-19 | 半導体発光素子 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000349397A true JP2000349397A (ja) | 2000-12-15 |
| JP4750238B2 JP4750238B2 (ja) | 2011-08-17 |
Family
ID=15653632
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
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| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6603147B1 (ja) |
| EP (1) | EP1063710B1 (ja) |
| JP (1) | JP4750238B2 (ja) |
| KR (1) | KR100634273B1 (ja) |
| DE (1) | DE60013039T2 (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007273901A (ja) * | 2006-03-31 | 2007-10-18 | Mitsubishi Electric Corp | 半導体発光素子 |
| JP2009267231A (ja) * | 2008-04-28 | 2009-11-12 | Rohm Co Ltd | 窒化物半導体レーザ |
| JP2009277844A (ja) * | 2008-05-14 | 2009-11-26 | Rohm Co Ltd | 窒化物半導体レーザ素子 |
| US8144743B2 (en) | 2008-03-05 | 2012-03-27 | Rohm Co., Ltd. | Nitride based semiconductor device and fabrication method for the same |
Families Citing this family (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003289176A (ja) * | 2002-01-24 | 2003-10-10 | Sony Corp | 半導体発光素子およびその製造方法 |
| JP2003332688A (ja) * | 2002-03-08 | 2003-11-21 | Toyoda Gosei Co Ltd | Ｉｉｉ族窒化物系化合物半導体レーザ |
| US9524869B2 (en) | 2004-03-11 | 2016-12-20 | Epistar Corporation | Nitride-based semiconductor light-emitting device |
| JP2006135221A (ja) * | 2004-11-09 | 2006-05-25 | Mitsubishi Electric Corp | 半導体発光素子 |
| KR100862366B1 (ko) * | 2007-05-11 | 2008-10-13 | (주)더리즈 | 발광 다이오드 소자의 제조 방법 |
| US8403885B2 (en) | 2007-12-17 | 2013-03-26 | Abbott Cardiovascular Systems Inc. | Catheter having transitioning shaft segments |
| JP2011210951A (ja) * | 2010-03-30 | 2011-10-20 | Sanyo Electric Co Ltd | 窒化物系半導体レーザ素子 |
| JP5351290B2 (ja) * | 2012-01-05 | 2013-11-27 | 住友電気工業株式会社 | 窒化物半導体レーザ、及びエピタキシャル基板 |
| CN104701432A (zh) * | 2015-03-20 | 2015-06-10 | 映瑞光电科技(上海)有限公司 | GaN 基LED 外延结构及其制备方法 |
| DE102017122032A1 (de) * | 2017-09-22 | 2019-03-28 | Osram Opto Semiconductors Gmbh | Laserdiode |
| KR102560919B1 (ko) * | 2018-08-06 | 2023-07-31 | 엘지전자 주식회사 | 반도체 발광소자를 이용한 디스플레이 장치 |
Family Cites Families (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5777350A (en) | 1994-12-02 | 1998-07-07 | Nichia Chemical Industries, Ltd. | Nitride semiconductor light-emitting device |
| US5670798A (en) | 1995-03-29 | 1997-09-23 | North Carolina State University | Integrated heterostructures of Group III-V nitride semiconductor materials including epitaxial ohmic contact non-nitride buffer layer and methods of fabricating same |
| CN1160801C (zh) | 1995-11-06 | 2004-08-04 | 日亚化学工业株式会社 | 氮化物半导体器件 |
| GB2327145A (en) | 1997-07-10 | 1999-01-13 | Sharp Kk | Graded layers in an optoelectronic semiconductor device |
| JPH11340505A (ja) * | 1998-05-25 | 1999-12-10 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 窒化ガリウム系化合物半導体発光素子 |
-
1999
- 1999-06-04 JP JP15761699A patent/JP4750238B2/ja not_active Expired - Lifetime
-
2000
- 2000-06-02 US US09/587,254 patent/US6603147B1/en not_active Expired - Lifetime
- 2000-06-02 KR KR1020000030454A patent/KR100634273B1/ko active IP Right Grant
- 2000-06-05 EP EP00401569A patent/EP1063710B1/en not_active Expired - Lifetime
- 2000-06-05 DE DE60013039T patent/DE60013039T2/de not_active Expired - Lifetime
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007273901A (ja) * | 2006-03-31 | 2007-10-18 | Mitsubishi Electric Corp | 半導体発光素子 |
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| US8422527B2 (en) | 2008-03-05 | 2013-04-16 | Rohm Co., Ltd. | Nitride based semiconductor device and fabrication method for the same |
| JP2009267231A (ja) * | 2008-04-28 | 2009-11-12 | Rohm Co Ltd | 窒化物半導体レーザ |
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| DE60013039T2 (de) | 2005-09-08 |
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