JP2001203426A - 長波長半導体発光素子 - Google Patents
長波長半導体発光素子Info
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- JP2001203426A JP2001203426A JP2000010433A JP2000010433A JP2001203426A JP 2001203426 A JP2001203426 A JP 2001203426A JP 2000010433 A JP2000010433 A JP 2000010433A JP 2000010433 A JP2000010433 A JP 2000010433A JP 2001203426 A JP2001203426 A JP 2001203426A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 構造が簡単であってサイズが小さく、現存す
る半導体発光素子で発光される通常の発光波長よりも長
い波長の光を効率的に発光する。 【解決手段】 傾斜面を有する半導体基板２０上に、横
方向のｐ−ｎ接合を有する２種類の量子井戸層２３−１
乃至２３−３と酸化化合物半導体層２１ａ−１乃至２１
ａ−４とを含む多層構造を有するコア層１５が形成さ
れ、横方向のｐ−ｎ接合の方向に対して実質的に直交す
る方向でコア層１５を挟設するように形成された１対の
反射膜４１，４２が形成される。２種類の量子井戸層２
３−１及び２３−３と２３−２は異なる材料組成と異な
る厚さとのうちの少なくとも１つを有して異なる２つの
発光波長の光を発光し、１対の反射膜４１，４２により
反射することによりレーザー発振させ、コア層１５の材
料の非線形特性を用いて２つの発光波長の光子エネルギ
ーの差に対応する長波長の光を発光させて外部に放出す
る。
る半導体発光素子で発光される通常の発光波長よりも長
い波長の光を効率的に発光する。 【解決手段】 傾斜面を有する半導体基板２０上に、横
方向のｐ−ｎ接合を有する２種類の量子井戸層２３−１
乃至２３−３と酸化化合物半導体層２１ａ−１乃至２１
ａ−４とを含む多層構造を有するコア層１５が形成さ
れ、横方向のｐ−ｎ接合の方向に対して実質的に直交す
る方向でコア層１５を挟設するように形成された１対の
反射膜４１，４２が形成される。２種類の量子井戸層２
３−１及び２３−３と２３−２は異なる材料組成と異な
る厚さとのうちの少なくとも１つを有して異なる２つの
発光波長の光を発光し、１対の反射膜４１，４２により
反射することによりレーザー発振させ、コア層１５の材
料の非線形特性を用いて２つの発光波長の光子エネルギ
ーの差に対応する長波長の光を発光させて外部に放出す
る。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、化合物半導体材料
にてなる２種類の活性層と、酸化化合物半導体層とを含
む多層構造を有するコア層内の２種類の活性層で発光さ
せる波長よりも長い波長を有する光を発光する長波長半
導体発光素子に関する。
にてなる２種類の活性層と、酸化化合物半導体層とを含
む多層構造を有するコア層内の２種類の活性層で発光さ
せる波長よりも長い波長を有する光を発光する長波長半
導体発光素子に関する。
【０００２】
【従来の技術】最近、環境問題が盛んに取り立たされて
いるが、大気中の汚染物質や、自動車などの排気ガス中
に含まれる有害物質などの元となる分子は、いずれも波
長数μｍ付近の光に対して急峻な吸収ピークを持つの
で、これらの波長を有する光源があれば、物質の同定や
濃度の測定は容易なものとなる。
いるが、大気中の汚染物質や、自動車などの排気ガス中
に含まれる有害物質などの元となる分子は、いずれも波
長数μｍ付近の光に対して急峻な吸収ピークを持つの
で、これらの波長を有する光源があれば、物質の同定や
濃度の測定は容易なものとなる。
【０００３】また波長３〜４μｍや８〜１０μｍ帯の光
は、空気中にそれらを吸収する物質が存在しないため
に、遠距離まで伝搬させることができる。この波長帯の
光を用いて無線通信することにより、従来の１μｍ付近
の波長を用いることに比べて、遠距離通信が可能とな
る。さらに、１μｍ付近の波長では、網膜に損傷を与え
るために大きな出力のものを使用することに注意が必要
であったが、３〜４、８〜１０μｍ帯の波長の光につい
ては、これらの問題も無く、安定な出力が得られる安価
な光源の実現が望まれていた。
は、空気中にそれらを吸収する物質が存在しないため
に、遠距離まで伝搬させることができる。この波長帯の
光を用いて無線通信することにより、従来の１μｍ付近
の波長を用いることに比べて、遠距離通信が可能とな
る。さらに、１μｍ付近の波長では、網膜に損傷を与え
るために大きな出力のものを使用することに注意が必要
であったが、３〜４、８〜１０μｍ帯の波長の光につい
ては、これらの問題も無く、安定な出力が得られる安価
な光源の実現が望まれていた。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】半導体発光素子は、電
子と正孔の再結合により発光を得ている。発光波長は再
結合時に失われるエネルギーによって決定される。エネ
ルギーの小さい長波長の発光素子にはバンドギャップが
小さな材料が用いられているが、バンドギャップエネル
ギーが小さくなると温度による不安定性のために、効率
の良い発光素子を得ることができない。そのために従来
は、長波長発光素子では、素子の温度を一定に保った
り、低温に冷却することが必須であった。さらにまたこ
のような材料は結晶成長が困難で、良好な結晶を得るこ
とが難しいという問題があった。
子と正孔の再結合により発光を得ている。発光波長は再
結合時に失われるエネルギーによって決定される。エネ
ルギーの小さい長波長の発光素子にはバンドギャップが
小さな材料が用いられているが、バンドギャップエネル
ギーが小さくなると温度による不安定性のために、効率
の良い発光素子を得ることができない。そのために従来
は、長波長発光素子では、素子の温度を一定に保った
り、低温に冷却することが必須であった。さらにまたこ
のような材料は結晶成長が困難で、良好な結晶を得るこ
とが難しいという問題があった。
【０００５】さらに最近では、超格子構造中のサブバン
ド間のキャリア遷移を利用した量子カスケードレーザと
呼ばれる長波長発光素子が実現されているが、レーザ発
振に不可欠な反転分布構造を実現することが容易でない
ため、素子構造が非常に複雑である。さらに室温での連
続発振も実現されていない。
ド間のキャリア遷移を利用した量子カスケードレーザと
呼ばれる長波長発光素子が実現されているが、レーザ発
振に不可欠な反転分布構造を実現することが容易でない
ため、素子構造が非常に複雑である。さらに室温での連
続発振も実現されていない。
【０００６】ところで、例えば、従来技術文献１「A. F
iore et al., "Phase matching using an isotropic no
nlinear optical material", Nature, Vol. 391, pp.46
3-466, 1998年１月29日」に開示された長波長発光装置
（以下、従来例という。）では、２種類のレーザ光源に
よって発生された互いに異なる２つの波長の光を、非線
形光学素子に入射して、２つの波長の光子エネルギーの
差に対応する波長の光を得ているが、この従来例では、
２つのレーザ光源と１つの非線形光学素子とを光学的に
位置合わせする必要があり、当該長波長発光装置の構成
が複雑になるとともに、大型になるにもかかわらず、発
光効率はきわめて低いという問題点があった。
iore et al., "Phase matching using an isotropic no
nlinear optical material", Nature, Vol. 391, pp.46
3-466, 1998年１月29日」に開示された長波長発光装置
（以下、従来例という。）では、２種類のレーザ光源に
よって発生された互いに異なる２つの波長の光を、非線
形光学素子に入射して、２つの波長の光子エネルギーの
差に対応する波長の光を得ているが、この従来例では、
２つのレーザ光源と１つの非線形光学素子とを光学的に
位置合わせする必要があり、当該長波長発光装置の構成
が複雑になるとともに、大型になるにもかかわらず、発
光効率はきわめて低いという問題点があった。
【０００７】本発明の目的は上記の問題点を解決して、
従来例に比較して構造が簡単であってサイズが小さく、
現存する半導体発光素子で発光される通常の発光波長よ
りも長い波長の光を効率的に発光することができる長波
長半導体発光素子を提供することにある。
従来例に比較して構造が簡単であってサイズが小さく、
現存する半導体発光素子で発光される通常の発光波長よ
りも長い波長の光を効率的に発光することができる長波
長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】本発明に係る請求項１記
載の長波長半導体発光素子は、所定の傾斜面を有する半
導体基板上に形成され、横方向のｐ−ｎ接合を有し化合
物半導体材料にてなる２種類の活性層と、酸化化合物半
導体層とを含む多層構造を有するコア層と、上記横方向
のｐ−ｎ接合の方向に対して実質的に直交する方向で、
上記コア層を挟設するように形成された１対の反射膜と
を備え、上記２種類の活性層は、互いに異なる材料組成
と、互いに異なる厚さとのうちの少なくとも１つを有す
ることにより、互いに異なる２つの発光波長の光を発光
し、上記発光された２つの発光波長の光を１対の反射膜
により反射することによりレーザー発振させ、上記コア
層の材料の非線形特性を用いて上記２つの発光波長の光
子エネルギーの差に対応する長波長の光を発光させて放
出することを特徴とする。
載の長波長半導体発光素子は、所定の傾斜面を有する半
導体基板上に形成され、横方向のｐ−ｎ接合を有し化合
物半導体材料にてなる２種類の活性層と、酸化化合物半
導体層とを含む多層構造を有するコア層と、上記横方向
のｐ−ｎ接合の方向に対して実質的に直交する方向で、
上記コア層を挟設するように形成された１対の反射膜と
を備え、上記２種類の活性層は、互いに異なる材料組成
と、互いに異なる厚さとのうちの少なくとも１つを有す
ることにより、互いに異なる２つの発光波長の光を発光
し、上記発光された２つの発光波長の光を１対の反射膜
により反射することによりレーザー発振させ、上記コア
層の材料の非線形特性を用いて上記２つの発光波長の光
子エネルギーの差に対応する長波長の光を発光させて放
出することを特徴とする。
【０００９】また、請求項２記載の長波長半導体発光素
子は、請求項１記載の超格子半導体発光素子において、
上記横方向のｐ−ｎ接合に対して横方向の電流を流すた
めの電極手段をさらに備えたことを特徴とする。
子は、請求項１記載の超格子半導体発光素子において、
上記横方向のｐ−ｎ接合に対して横方向の電流を流すた
めの電極手段をさらに備えたことを特徴とする。
【００１０】また、請求項３記載の長波長半導体発光素
子は、請求項１又は２記載の長波長半導体発光素子にお
いて、上記活性層は量子井戸層であることを特徴とす
る。
子は、請求項１又は２記載の長波長半導体発光素子にお
いて、上記活性層は量子井戸層であることを特徴とす
る。
【００１１】
【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明に係
る実施形態について説明する。
る実施形態について説明する。
【００１２】図１、図２は本発明に係る一実施形態であ
る長波長半導体発光素子１０の構造を示す断面図であっ
て、図１はこの発光素子１０で形成される横方向のｐ−
ｎ接合に対して平行な縦断面を示し、図２は同じくこの
発光素子１０においてクラッド層１６及びキャップ層１
７まで形成された部位において図１の断面に対して直交
する縦断面を示す。
る長波長半導体発光素子１０の構造を示す断面図であっ
て、図１はこの発光素子１０で形成される横方向のｐ−
ｎ接合に対して平行な縦断面を示し、図２は同じくこの
発光素子１０においてクラッド層１６及びキャップ層１
７まで形成された部位において図１の断面に対して直交
する縦断面を示す。
【００１３】この発光素子１０は、図１に示すように、
所定の傾斜面を有する半導体基板１０上に、ＡｌＧａＡ
ｓバッファ層１３と、ＡｌＧａＡｓクラッド層１４と、
コア層１５とが積層形成された後、コア層１５上に１対
の電極１１，１２が形成されるとともに、ＡｌＧａＡｓ
クラッド層１６及びＧａＡｓキャップ層１７が形成され
て構成される。ここで、コア層１５内の横方向のｐ−ｎ
接合に対して所定の順方向バイアス電圧を印加して横方
向の電流を流すために、１対の電極１１，１２が形成さ
れ、電極１１，１２間に可変直流電圧源３０が接続され
る。
所定の傾斜面を有する半導体基板１０上に、ＡｌＧａＡ
ｓバッファ層１３と、ＡｌＧａＡｓクラッド層１４と、
コア層１５とが積層形成された後、コア層１５上に１対
の電極１１，１２が形成されるとともに、ＡｌＧａＡｓ
クラッド層１６及びＧａＡｓキャップ層１７が形成され
て構成される。ここで、コア層１５内の横方向のｐ−ｎ
接合に対して所定の順方向バイアス電圧を印加して横方
向の電流を流すために、１対の電極１１，１２が形成さ
れ、電極１１，１２間に可変直流電圧源３０が接続され
る。
【００１４】本実施形態の長波長半導体発光素子１０
は、図１及び図２に示すように、コア層１５と、１対の
反射膜４１，４２とを備えて形成される。ここで、コア
層１５は、（３１１Ａ）面に対して所定の傾斜角θ（９
０°＞θ≧３３°）を有する（００１）面の傾斜面を有
する半導体基板２０上に例えばエピタキシャル成長法な
どの結晶成長法を用いて形成され、ヘテロ接合型ｐ−ｎ
ダイオード素子を構成して横方向のｐ−ｎ接合を有し化
合物半導体材料であるＩｎＧａＡｓにてなる２種類の活
性層である量子井戸層２３−１及び２３−３と２３−２
と、障壁層であるＧａＡｓ層２２−１乃至２２−６と、
ＡｌＡｓ層２１−１乃至２１−４から後述する酸化処理
後に得られる酸化化合物半導体層２１ａ−１乃至２１ａ
−４とを含む多層構造を有する。また、１対の反射膜４
１，４２は、上記横方向のｐ−ｎ接合の方向に対して実
質的に直交する方向で、コア層１５を挟設するように形
成される。ここで、上記２種類の量子井戸層２３−１及
び２３−３と２３−２は、互いに異なる材料組成を有す
ることにより、互いに異なる２つの発光波長の光を発光
し、上記発光された２つの発光波長の光を１対の反射膜
４１，４２により反射することによりレーザー発振さ
せ、コア層１５の材料の非線形特性を用いて上記２つの
発光波長の光子エネルギーの差に対応する長波長の光を
発光させて、矢印５０で示すように反射膜４１，４２を
透過して横方向で外部に放出することを特徴としてい
る。
は、図１及び図２に示すように、コア層１５と、１対の
反射膜４１，４２とを備えて形成される。ここで、コア
層１５は、（３１１Ａ）面に対して所定の傾斜角θ（９
０°＞θ≧３３°）を有する（００１）面の傾斜面を有
する半導体基板２０上に例えばエピタキシャル成長法な
どの結晶成長法を用いて形成され、ヘテロ接合型ｐ−ｎ
ダイオード素子を構成して横方向のｐ−ｎ接合を有し化
合物半導体材料であるＩｎＧａＡｓにてなる２種類の活
性層である量子井戸層２３−１及び２３−３と２３−２
と、障壁層であるＧａＡｓ層２２−１乃至２２−６と、
ＡｌＡｓ層２１−１乃至２１−４から後述する酸化処理
後に得られる酸化化合物半導体層２１ａ−１乃至２１ａ
−４とを含む多層構造を有する。また、１対の反射膜４
１，４２は、上記横方向のｐ−ｎ接合の方向に対して実
質的に直交する方向で、コア層１５を挟設するように形
成される。ここで、上記２種類の量子井戸層２３−１及
び２３−３と２３−２は、互いに異なる材料組成を有す
ることにより、互いに異なる２つの発光波長の光を発光
し、上記発光された２つの発光波長の光を１対の反射膜
４１，４２により反射することによりレーザー発振さ
せ、コア層１５の材料の非線形特性を用いて上記２つの
発光波長の光子エネルギーの差に対応する長波長の光を
発光させて、矢印５０で示すように反射膜４１，４２を
透過して横方向で外部に放出することを特徴としてい
る。
【００１５】次いで、本実施形態の長波長半導体発光素
子１０の製造方法について以下に、図１及び図２を参照
して説明する。
子１０の製造方法について以下に、図１及び図２を参照
して説明する。
【００１６】まず、半絶縁性半導体基板であるＧａＡｓ
にてなる半導体基板２０の上面２０ａである（３１１
Ａ）面に対して、所定の傾斜角θ（９０°＞θ≧３３
°）を有する例えば、面方位（００１）（傾斜角θ＝３
３°のとき）を有する傾斜面２０ｃが形成されるように
フォトリソグラフィ法及びウエットエッチング法によっ
て段差加工を行い、これによって、当該傾斜面２０ｃの
両側に面方位（１１１）を有する平坦部２０ａ，２０ｂ
が形成される。次いで、当該段差を有する半導体基板２
０上に、分子線エピタキシャル成長法によって以下の結
晶成長を行った。
にてなる半導体基板２０の上面２０ａである（３１１
Ａ）面に対して、所定の傾斜角θ（９０°＞θ≧３３
°）を有する例えば、面方位（００１）（傾斜角θ＝３
３°のとき）を有する傾斜面２０ｃが形成されるように
フォトリソグラフィ法及びウエットエッチング法によっ
て段差加工を行い、これによって、当該傾斜面２０ｃの
両側に面方位（１１１）を有する平坦部２０ａ，２０ｂ
が形成される。次いで、当該段差を有する半導体基板２
０上に、分子線エピタキシャル成長法によって以下の結
晶成長を行った。
【００１７】まず、厚さ２８００ｎｍのＡｌ0.97Ｇａ
0.03Ａｓにてなるアンドープのバッファ層１３を成長し
た。次いで、厚さ１５００ｎｍのＡｌ0.7Ｇａ0.3Ａｓに
てなるアンドープのクラッド層１４を形成した。さら
に、ヘテロ接合型ｐ−ｎダイオード素子を構成して横方
向のｐ−ｎ接合を有し化合物半導体材料であるＩｎＧａ
Ａｓにてなる２種類の活性層である量子井戸層２３−１
及び２３−３と２３−２と、障壁層であるＧａＡｓ層２
２−１乃至２２−６と、後述の酸化処理後に酸化化合物
半導体層２１ａ−１乃至２１ａ−４となるＡｌＡｓ層２
１−１乃至２１−４とを含む多層構造を有するコア層１
５が以下の積層順序で、分子線エピタキシャル成長法に
よって形成される。 （ａ）厚さ４０ｎｍのＡｌＡｓ層２１−１、 （ｂ）Ｓｉが約１×１０18乃至１×１０19／ｃｍ3程度
の不純物濃度でドーピングされた厚さ１５０ｎｍのＧａ
Ａｓ層２２−１、 （ｃ）厚さ２０μｍのＩｎxＧａ1-xＡｓにてなる量子井
戸層２３−１ （ｄ）Ｓｉが約１×１０18乃至１×１０19／ｃｍ3程度
の不純物濃度でドーピングされた厚さ１５０ｎｍのＧａ
Ａｓ層２２−２、 （ｅ）厚さ４０ｎｍのＡｌＡｓ層２１−２ （ｆ）Ｓｉが約１×１０18乃至１×１０19／ｃｍ3程度
の不純物濃度でドーピングされた厚さ１５０ｎｍのＧａ
Ａｓ層２２−３、 （ｇ）厚さ２０μｍのＩｎyＧａ1-yＡｓにてなる量子井
戸層２３−２ （ｈ）Ｓｉが約１×１０18乃至１×１０19／ｃｍ3程度
の不純物濃度でドーピングされた厚さ１５０ｎｍのＧａ
Ａｓ層２２−４、 （ｉ）厚さ４０ｎｍのＡｌＡｓ層２１−３ （ｊ）Ｓｉが約１×１０18乃至１×１０19／ｃｍ3程度
の不純物濃度でドーピングされた厚さ１５０ｎｍのＧａ
Ａｓ層２２−５、 （ｋ）厚さ２０μｍのＩｎxＧａ1-xＡｓにてなる量子井
戸層２３−３ （ｌ）Ｓｉが約１×１０18乃至１×１０19／ｃｍ3程度
の不純物濃度でドーピングされた厚さ１５０ｎｍのＧａ
Ａｓ層２２−６、 （ｍ）厚さ４０ｎｍのＡｌＡｓ層２１−４。
0.03Ａｓにてなるアンドープのバッファ層１３を成長し
た。次いで、厚さ１５００ｎｍのＡｌ0.7Ｇａ0.3Ａｓに
てなるアンドープのクラッド層１４を形成した。さら
に、ヘテロ接合型ｐ−ｎダイオード素子を構成して横方
向のｐ−ｎ接合を有し化合物半導体材料であるＩｎＧａ
Ａｓにてなる２種類の活性層である量子井戸層２３−１
及び２３−３と２３−２と、障壁層であるＧａＡｓ層２
２−１乃至２２−６と、後述の酸化処理後に酸化化合物
半導体層２１ａ−１乃至２１ａ−４となるＡｌＡｓ層２
１−１乃至２１−４とを含む多層構造を有するコア層１
５が以下の積層順序で、分子線エピタキシャル成長法に
よって形成される。 （ａ）厚さ４０ｎｍのＡｌＡｓ層２１−１、 （ｂ）Ｓｉが約１×１０18乃至１×１０19／ｃｍ3程度
の不純物濃度でドーピングされた厚さ１５０ｎｍのＧａ
Ａｓ層２２−１、 （ｃ）厚さ２０μｍのＩｎxＧａ1-xＡｓにてなる量子井
戸層２３−１ （ｄ）Ｓｉが約１×１０18乃至１×１０19／ｃｍ3程度
の不純物濃度でドーピングされた厚さ１５０ｎｍのＧａ
Ａｓ層２２−２、 （ｅ）厚さ４０ｎｍのＡｌＡｓ層２１−２ （ｆ）Ｓｉが約１×１０18乃至１×１０19／ｃｍ3程度
の不純物濃度でドーピングされた厚さ１５０ｎｍのＧａ
Ａｓ層２２−３、 （ｇ）厚さ２０μｍのＩｎyＧａ1-yＡｓにてなる量子井
戸層２３−２ （ｈ）Ｓｉが約１×１０18乃至１×１０19／ｃｍ3程度
の不純物濃度でドーピングされた厚さ１５０ｎｍのＧａ
Ａｓ層２２−４、 （ｉ）厚さ４０ｎｍのＡｌＡｓ層２１−３ （ｊ）Ｓｉが約１×１０18乃至１×１０19／ｃｍ3程度
の不純物濃度でドーピングされた厚さ１５０ｎｍのＧａ
Ａｓ層２２−５、 （ｋ）厚さ２０μｍのＩｎxＧａ1-xＡｓにてなる量子井
戸層２３−３ （ｌ）Ｓｉが約１×１０18乃至１×１０19／ｃｍ3程度
の不純物濃度でドーピングされた厚さ１５０ｎｍのＧａ
Ａｓ層２２−６、 （ｍ）厚さ４０ｎｍのＡｌＡｓ層２１−４。
【００１８】ここで、ｘは例えば０．２であり、ｙは例
えば０．３であって、ｘとｙとは互いに異なるように設
定される。すなわち、活性層である量子井戸層２３−１
乃至２３−３において、ＩｎxＧａ1-xＡｓとＩｎyＧａ
1-yＡｓの２種類の材料組成を有し、ここで、Ｉｎの組
成比ｘ及びｙを互いに異ならせることで、バンドギャッ
プエネルギーを異ならしめることができ、２種類のバン
ド間遷移（再結合）エネルギーが得られ、これにより、
発光層となる量子井戸層２３−１乃至２３−３は、互い
に異なる２つの発光波長を有する光を発光することがで
きる。
えば０．３であって、ｘとｙとは互いに異なるように設
定される。すなわち、活性層である量子井戸層２３−１
乃至２３−３において、ＩｎxＧａ1-xＡｓとＩｎyＧａ
1-yＡｓの２種類の材料組成を有し、ここで、Ｉｎの組
成比ｘ及びｙを互いに異ならせることで、バンドギャッ
プエネルギーを異ならしめることができ、２種類のバン
ド間遷移（再結合）エネルギーが得られ、これにより、
発光層となる量子井戸層２３−１乃至２３−３は、互い
に異なる２つの発光波長を有する光を発光することがで
きる。
【００１９】また、ＩｎxＧａ1-xＡｓにてなる量子井戸
層２３−１及び２３−３と、ＩｎyＧａ1-yＡｓにてなる
量子井戸層２３−２層の上下には、Ｓｉをドーピングし
たＧａＡｓ層２２−１乃至２２−６がそれぞれ形成さ
れ、このＧａＡｓ層２２−１乃至２２−６は、半導体基
板２０の（００１）面の斜面２０ｃ上では、ｎ型半導体
となり、活性層である量子井戸層２３−１乃至２３−３
に電子を供給する一方、半導体基板２０の（３１１Ａ）
面の平面２０ａ，２０ｂ上では、ｐ型半導体となるの
で、活性層である量子井戸層２３−１乃至２３−３に正
孔を供給することにより、各量子井戸層２３−１乃至２
３−３において横方向のｐ−ｎ接合のダイオードが形成
されて、横方向のｐ−ｎ接合を容易に形成することがで
きる。
層２３−１及び２３−３と、ＩｎyＧａ1-yＡｓにてなる
量子井戸層２３−２層の上下には、Ｓｉをドーピングし
たＧａＡｓ層２２−１乃至２２−６がそれぞれ形成さ
れ、このＧａＡｓ層２２−１乃至２２−６は、半導体基
板２０の（００１）面の斜面２０ｃ上では、ｎ型半導体
となり、活性層である量子井戸層２３−１乃至２３−３
に電子を供給する一方、半導体基板２０の（３１１Ａ）
面の平面２０ａ，２０ｂ上では、ｐ型半導体となるの
で、活性層である量子井戸層２３−１乃至２３−３に正
孔を供給することにより、各量子井戸層２３−１乃至２
３−３において横方向のｐ−ｎ接合のダイオードが形成
されて、横方向のｐ−ｎ接合を容易に形成することがで
きる。
【００２０】この発光素子１０においては、図１及び図
２に示すように、電気絶縁層である複数の酸化化合物半
導体層２１ａ−１乃至２１ａ−４が積層形成されている
ために、縦方向に電流を流すことができない。このた
め、この発光素子１０では、コア層１５内の量子井戸層
２３−１乃至２３−３において横方向のｐ−ｎ接合を形
成している。
２に示すように、電気絶縁層である複数の酸化化合物半
導体層２１ａ−１乃至２１ａ−４が積層形成されている
ために、縦方向に電流を流すことができない。このた
め、この発光素子１０では、コア層１５内の量子井戸層
２３−１乃至２３−３において横方向のｐ−ｎ接合を形
成している。
【００２１】さらに、ＧａＡｓ層２２−１乃至２２−６
は、上記クラッド層１４に比較して屈折率が大きいの
で、コア層１５は導波路構造を有することとなり、この
コア層１５において大きな光閉じ込め効果が得られる。
は、上記クラッド層１４に比較して屈折率が大きいの
で、コア層１５は導波路構造を有することとなり、この
コア層１５において大きな光閉じ込め効果が得られる。
【００２２】さらに、上記コア層１５の形成の後に、厚
さ１５００ｎｍを有しアンドープのＡｌ0.7Ｇａ0.3Ａｓ
にてなるクラッド層１６を形成し、クラッド層１６の表
面の酸化を防止するために、このクラッド層１６上にＧ
ａＡｓキャップ層１７を結晶成長させる。
さ１５００ｎｍを有しアンドープのＡｌ0.7Ｇａ0.3Ａｓ
にてなるクラッド層１６を形成し、クラッド層１６の表
面の酸化を防止するために、このクラッド層１６上にＧ
ａＡｓキャップ層１７を結晶成長させる。
【００２３】次いで、電極１１，１２を形成するため
に、当該長波長半導体発光素子１０の両端部を選択エッ
チングして、キャップ層１７、クラッド層１６、コア層
１５のＡｌＡｓ層２１−４及びＧａＡｓ層２２−６の一
部を除去し、その除去した部分において、ｐ型及びｎ型
半導体層である最上層の量子井戸層２３−３と電気的な
導通を得るための電極１１，１２を形成した。このと
き、抵抗加熱式蒸着装置を用いて、ｐ型半導体層の量子
井戸層２３−３にはＺｎ／Ａｕ（＝２００／２０００
Å）からなる電極１１の金属を形成し、ｎ型半導体層の
量子井戸層２３−３にはＡｕＧｅ／Ｎｉ／Ａｕ（＝１０
００／３００／１５００Å）の金属を形成した。その
後、４００℃で１．５分間の熱処理を行い、オーミック
接続を得ることにより、電極１１，１２を形成した。
に、当該長波長半導体発光素子１０の両端部を選択エッ
チングして、キャップ層１７、クラッド層１６、コア層
１５のＡｌＡｓ層２１−４及びＧａＡｓ層２２−６の一
部を除去し、その除去した部分において、ｐ型及びｎ型
半導体層である最上層の量子井戸層２３−３と電気的な
導通を得るための電極１１，１２を形成した。このと
き、抵抗加熱式蒸着装置を用いて、ｐ型半導体層の量子
井戸層２３−３にはＺｎ／Ａｕ（＝２００／２０００
Å）からなる電極１１の金属を形成し、ｎ型半導体層の
量子井戸層２３−３にはＡｕＧｅ／Ｎｉ／Ａｕ（＝１０
００／３００／１５００Å）の金属を形成した。その
後、４００℃で１．５分間の熱処理を行い、オーミック
接続を得ることにより、電極１１，１２を形成した。
【００２４】さらに、水蒸気雰囲気中でアニール処理す
ることでコア層１５内のＡｌＡｓ層２１−１乃至２１−
４を次式の酸化反応式に示すごとく酸化させ、Ａｌ2Ｏ3
にてなる酸化化合物半導体層２１ａ−１乃至２１ａ−４
に改質した。
ることでコア層１５内のＡｌＡｓ層２１−１乃至２１−
４を次式の酸化反応式に示すごとく酸化させ、Ａｌ2Ｏ3
にてなる酸化化合物半導体層２１ａ−１乃至２１ａ−４
に改質した。
【００２５】
【化１】 ＡｌＡｓ＋Ｈ2Ｏ→Ａｌ2Ｏ3＋ＡｓＨ3＋ＡｓＯx
【００２６】上記酸化反応式から明らかなように、酸化
化合物半導体層２１ａ−１乃至２１ａ−４においては、
酸化アルミニウムのみならず、ＡｓＨ3やＡｓＯxが残存
する。
化合物半導体層２１ａ−１乃至２１ａ−４においては、
酸化アルミニウムのみならず、ＡｓＨ3やＡｓＯxが残存
する。
【００２７】一方、成長した量子井戸層２３−１乃至２
３−３内部でレーザー発振させるために、反射膜が必要
である。そこで、図２に示すように、半導体基板２０の
厚さ方向と平行な方向に、すなわち平坦部２０ａ，２０
ｂに対して垂直方向に当該長波長半導体発光素子１０の
半導体基板２０及び各層１３から１７までを劈開し、劈
開面に電子ビーム蒸着装置を用いてＳｉＯ2膜とＴｉＯ
膜を交互に積層することにより、横方向のｐ−ｎ接合に
おける横方向に対して直交しかつ平坦部２０ａに対して
平行な方向で，コア層１５を挟設するように反射膜４
１，４２を形成した。ここで、ＳｉＯ2の膜厚は１４
２．２ｎｍでＴｉＯの膜厚は８６．５ｎｍである。ま
た、キャビティ長を３００μｍとして劈開し、８００〜
９５０ｎｍ波長領域で９９．９％以上の反射率を持つ反
射膜４１，４２を劈開面に蒸着形成した。この反射膜４
１，４２の反射率の波長特性は、図３に示すように、２
種類の量子井戸層２３−１及び２３−３と２３−２によ
り発光する、互いに異なる２つの発光波長λ1，λ2を有
する光に対して、レーザ発振させるためにきわめて高い
反射率を有するが、２つの発光波長λ1，λ2の光子エネ
ルギーの差に対応する波長（λ2-1）の光に対しては実
質的に透過させる特性を有する。
３−３内部でレーザー発振させるために、反射膜が必要
である。そこで、図２に示すように、半導体基板２０の
厚さ方向と平行な方向に、すなわち平坦部２０ａ，２０
ｂに対して垂直方向に当該長波長半導体発光素子１０の
半導体基板２０及び各層１３から１７までを劈開し、劈
開面に電子ビーム蒸着装置を用いてＳｉＯ2膜とＴｉＯ
膜を交互に積層することにより、横方向のｐ−ｎ接合に
おける横方向に対して直交しかつ平坦部２０ａに対して
平行な方向で，コア層１５を挟設するように反射膜４
１，４２を形成した。ここで、ＳｉＯ2の膜厚は１４
２．２ｎｍでＴｉＯの膜厚は８６．５ｎｍである。ま
た、キャビティ長を３００μｍとして劈開し、８００〜
９５０ｎｍ波長領域で９９．９％以上の反射率を持つ反
射膜４１，４２を劈開面に蒸着形成した。この反射膜４
１，４２の反射率の波長特性は、図３に示すように、２
種類の量子井戸層２３−１及び２３−３と２３−２によ
り発光する、互いに異なる２つの発光波長λ1，λ2を有
する光に対して、レーザ発振させるためにきわめて高い
反射率を有するが、２つの発光波長λ1，λ2の光子エネ
ルギーの差に対応する波長（λ2-1）の光に対しては実
質的に透過させる特性を有する。
【００２８】さらに、電極１１に可変電圧直流電源３０
の正極を接続する一方、電極１２にその電源３０の負極
を接続することにより、当該長波長半導体発光素子１０
に対して順方向の所定のバイアス電圧を印加する。この
とき、各量子井戸層２３−１乃至２３−３の横方向のｐ
−ｎ接合において、ｎ型半導体層からｐ型半導体層に電
子が流れる。ｐ型半導体層に流れ込んだ電子はホールと
結合し光を放出する。ここで、２種類の量子井戸層２３
−１及び２３−３と２３−２により、互いに異なる２つ
の発光波長を有する光を発生させることができる。特
に、ＧａＡｓ、ＩｎＰやＩｎＧａＡｓに代表される直接
遷移型半導体では光としてエネルギーが放出される。少
なくとも１対の向かい合う反射膜４１，４２を形成する
ことにより、放出した光が反射膜４１，４２間で共振し
エネルギーが誘導放出するために位相が整ったレーザー
発振が起こる。さらに、コア層１５内の量子井戸層２３
−１乃至２３−３の材料ＩｎＧａＡｓが有する非線形特
性により、上記２つの発光波長の光子エネルギーの差に
対応しかつ上記２つの発光波長に比べて長い波長を有す
る長波長の光を発生させることができ、矢印５０で示す
ように反射膜４１，４２を透過して横方向で外部に放出
することができる。これにより、容易に長波長光源を作
製することができる。
の正極を接続する一方、電極１２にその電源３０の負極
を接続することにより、当該長波長半導体発光素子１０
に対して順方向の所定のバイアス電圧を印加する。この
とき、各量子井戸層２３−１乃至２３−３の横方向のｐ
−ｎ接合において、ｎ型半導体層からｐ型半導体層に電
子が流れる。ｐ型半導体層に流れ込んだ電子はホールと
結合し光を放出する。ここで、２種類の量子井戸層２３
−１及び２３−３と２３−２により、互いに異なる２つ
の発光波長を有する光を発生させることができる。特
に、ＧａＡｓ、ＩｎＰやＩｎＧａＡｓに代表される直接
遷移型半導体では光としてエネルギーが放出される。少
なくとも１対の向かい合う反射膜４１，４２を形成する
ことにより、放出した光が反射膜４１，４２間で共振し
エネルギーが誘導放出するために位相が整ったレーザー
発振が起こる。さらに、コア層１５内の量子井戸層２３
−１乃至２３−３の材料ＩｎＧａＡｓが有する非線形特
性により、上記２つの発光波長の光子エネルギーの差に
対応しかつ上記２つの発光波長に比べて長い波長を有す
る長波長の光を発生させることができ、矢印５０で示す
ように反射膜４１，４２を透過して横方向で外部に放出
することができる。これにより、容易に長波長光源を作
製することができる。
【００２９】以上説明したように、本実施形態において
は、ＧａＡｓ層２２−１乃至２２−６と酸化化合物半導
体層２１ａ−１乃至２１ａ−４とを含む多層構造を有す
るコア層１５は非線形特性を有しており、半導体レーザ
素子を構成する長波長半導体発光素子１０内の同一導波
路構造内で２種類の波長の光が存在するとき、それらの
２つの波長の光子エネルギーの差に対応する波長を有す
る発光を得ることができる。ここで、自発光レーザ素子
自身が２種の活性層である量子井戸層２３−１及び２３
−３と２３−２を有し、コア層１５として非線形特性を
有する、ＧａＡｓ層２２−１乃至２２−６と酸化化合物
半導体層２１ａ−１乃至２１ａ−４とを含む多層構造か
らなり、さらに横方向のｐ−ｎ接合を用いることで、酸
化化合物半導体層２１ａ−１乃至２１ａ−４の絶縁性を
問題とせず、さらに、当該ｐ−ｎ接合部に電流を注入す
ることで、２つの発光波長の光子エネルギーの差に対応
する長波長の半導体レーザ装置を実現できる。
は、ＧａＡｓ層２２−１乃至２２−６と酸化化合物半導
体層２１ａ−１乃至２１ａ−４とを含む多層構造を有す
るコア層１５は非線形特性を有しており、半導体レーザ
素子を構成する長波長半導体発光素子１０内の同一導波
路構造内で２種類の波長の光が存在するとき、それらの
２つの波長の光子エネルギーの差に対応する波長を有す
る発光を得ることができる。ここで、自発光レーザ素子
自身が２種の活性層である量子井戸層２３−１及び２３
−３と２３−２を有し、コア層１５として非線形特性を
有する、ＧａＡｓ層２２−１乃至２２−６と酸化化合物
半導体層２１ａ−１乃至２１ａ−４とを含む多層構造か
らなり、さらに横方向のｐ−ｎ接合を用いることで、酸
化化合物半導体層２１ａ−１乃至２１ａ−４の絶縁性を
問題とせず、さらに、当該ｐ−ｎ接合部に電流を注入す
ることで、２つの発光波長の光子エネルギーの差に対応
する長波長の半導体レーザ装置を実現できる。
【００３０】さらに、本実施形態において横方向のｐ−
ｎ接合を用いた理由は、作製が容易であることのほか
に、上下方向に光を閉じ込めるバッファ層１３及び１４
が電流を流しにくいことが上げられる。横方向から電流
を活性層である量子井戸層２３−１乃至２３−３に注入
できるのでバッファ層１３及びクラッド層１４の伝導性
を無視することができる。また、電極１１，１２は、２
つの発光波長の光子エネルギーの差に対応する波長の光
の放出の妨害となる位置にはなく、その光を効率よく外
部に取り出すことができる。
ｎ接合を用いた理由は、作製が容易であることのほか
に、上下方向に光を閉じ込めるバッファ層１３及び１４
が電流を流しにくいことが上げられる。横方向から電流
を活性層である量子井戸層２３−１乃至２３−３に注入
できるのでバッファ層１３及びクラッド層１４の伝導性
を無視することができる。また、電極１１，１２は、２
つの発光波長の光子エネルギーの差に対応する波長の光
の放出の妨害となる位置にはなく、その光を効率よく外
部に取り出すことができる。
【００３１】
【実施例】本発明者の実験によれば、ｐ型電極１１とｎ
型電極１２との間に、順方向のバイアス電圧を印加して
横方向のｐ−ｎ接合に対して電界を印加したところ、２
種類の活性層である量子井戸層２３−１及び２３−３と
２３−２で、電子と正孔の再結合により、光子エネルギ
ー１．４５８ｅＶと１．３０５ｅＶとにそれぞれ対応し
て、８５０ｎｍと９５０ｎｍの２種類の波長で発光し、
反射膜４１，４２のために横方向の外部に出射されず、
上記２つの光子エネルギーの差である光子エネルギー
０．１５３５ｅＶに対応する８μｍの波長の光が、図１
及び図２の矢印５０で示すように、活性層から横方向で
反射膜４１，４２を透過して外部に放出されることを確
認した。
型電極１２との間に、順方向のバイアス電圧を印加して
横方向のｐ−ｎ接合に対して電界を印加したところ、２
種類の活性層である量子井戸層２３−１及び２３−３と
２３−２で、電子と正孔の再結合により、光子エネルギ
ー１．４５８ｅＶと１．３０５ｅＶとにそれぞれ対応し
て、８５０ｎｍと９５０ｎｍの２種類の波長で発光し、
反射膜４１，４２のために横方向の外部に出射されず、
上記２つの光子エネルギーの差である光子エネルギー
０．１５３５ｅＶに対応する８μｍの波長の光が、図１
及び図２の矢印５０で示すように、活性層から横方向で
反射膜４１，４２を透過して外部に放出されることを確
認した。
【００３２】＜変形例＞以上の実施形態においては、互
いに異なる材料組成を有する２種類の量子井戸層２３−
１及び２３−３と２３−２を形成して、互いに異なる２
種類の発光波長の光を発光させているが、本発明はこれ
に限らず、２種類の量子井戸層２３−１及び２３−３と
２３−２の厚さを互いに異ならせることにより、互いに
異なる２種類の発光波長の光を発光させてもよい。もし
くは、互いに異なる材料組成と、互いに異なる厚さとの
組み合わせでもよい。
いに異なる材料組成を有する２種類の量子井戸層２３−
１及び２３−３と２３−２を形成して、互いに異なる２
種類の発光波長の光を発光させているが、本発明はこれ
に限らず、２種類の量子井戸層２３−１及び２３−３と
２３−２の厚さを互いに異ならせることにより、互いに
異なる２種類の発光波長の光を発光させてもよい。もし
くは、互いに異なる材料組成と、互いに異なる厚さとの
組み合わせでもよい。
【００３３】また、コア層１５内の層の積層は上述の実
施形態に限らず、少なくとも、横方向のｐ−ｎ接合を有
し化合物半導体材料にてなる少なくとも２種類の活性層
である複数の量子井戸層と、複数の酸化化合物半導体層
とを含む多層構造を有すればよい。
施形態に限らず、少なくとも、横方向のｐ−ｎ接合を有
し化合物半導体材料にてなる少なくとも２種類の活性層
である複数の量子井戸層と、複数の酸化化合物半導体層
とを含む多層構造を有すればよい。
【００３４】
【発明の効果】以上詳述したように本発明に係る長波長
半導体発光素子によれば、所定の傾斜面を有する半導体
基板上に形成され、横方向のｐ−ｎ接合を有し化合物半
導体材料にてなる２種類の活性層と、酸化化合物半導体
層とを含む多層構造を有するコア層と、上記横方向のｐ
−ｎ接合の方向に対して実質的に直交する方向で、上記
コア層を挟設するように形成された１対の反射膜とを備
え、上記２種類の活性層は、互いに異なる材料組成と、
互いに異なる厚さとのうちの少なくとも１つを有するこ
とにより、互いに異なる２つの発光波長の光を発光し、
上記発光された２つの発光波長の光を１対の反射膜によ
り反射することによりレーザー発振させ、上記コア層の
材料の非線形特性を用いて上記２つの発光波長の光子エ
ネルギーの差に対応する長波長の光を発光させて放出す
る。ここで、好ましくは、上記横方向のｐ−ｎ接合に対
して横方向の電流を流すための電極手段をさらに備えて
おり、上記活性層は好ましくは量子井戸層である。
半導体発光素子によれば、所定の傾斜面を有する半導体
基板上に形成され、横方向のｐ−ｎ接合を有し化合物半
導体材料にてなる２種類の活性層と、酸化化合物半導体
層とを含む多層構造を有するコア層と、上記横方向のｐ
−ｎ接合の方向に対して実質的に直交する方向で、上記
コア層を挟設するように形成された１対の反射膜とを備
え、上記２種類の活性層は、互いに異なる材料組成と、
互いに異なる厚さとのうちの少なくとも１つを有するこ
とにより、互いに異なる２つの発光波長の光を発光し、
上記発光された２つの発光波長の光を１対の反射膜によ
り反射することによりレーザー発振させ、上記コア層の
材料の非線形特性を用いて上記２つの発光波長の光子エ
ネルギーの差に対応する長波長の光を発光させて放出す
る。ここで、好ましくは、上記横方向のｐ−ｎ接合に対
して横方向の電流を流すための電極手段をさらに備えて
おり、上記活性層は好ましくは量子井戸層である。
【００３５】従って、従来の長波長発光素子では、素子
温度の制御（場合によっては極低温まで冷却）する必要
があったが、本発明に係る長波長半導体発光素子では、
室温での連続レーザ発振が可能である。また、従来技術
文献１に示された装置では、装置が大型化し、素子間の
光結合の困難さから発光効率が極めて低いという問題が
あったが、本発明に係る長波長半導体発光素子では、同
一導波路コア内で２波長の発光と、２波長の光の混合が
可能であることから、発光効率が高く低消費で装置構成
も簡単で小型化も容易である。
温度の制御（場合によっては極低温まで冷却）する必要
があったが、本発明に係る長波長半導体発光素子では、
室温での連続レーザ発振が可能である。また、従来技術
文献１に示された装置では、装置が大型化し、素子間の
光結合の困難さから発光効率が極めて低いという問題が
あったが、本発明に係る長波長半導体発光素子では、同
一導波路コア内で２波長の発光と、２波長の光の混合が
可能であることから、発光効率が高く低消費で装置構成
も簡単で小型化も容易である。
【００３６】また、長波長発光素子である量子カスケー
ドレーザでは、構造が非常に複雑で、素子設計を含めて
作製は極めて困難であるが、本発明に係る長波長半導体
発光素子は、素子設計は従来の半導体レーザ装置と同様
で、設計や作製とも従来技術でまかなうことができる。
さらに、量子カスケードレーザ装置では、発せられた長
波長光を導波路内に閉じ込め、誘導放出現象を引き起こ
すことが不可欠で、このために、導波路構造は通常の屈
折率制御と波長の関係から膜厚が非常に大きくなり、長
時間の結晶成長が必要であった。これに対して、本発明
に係る長波長半導体発光素子は、閉じ込める２波長の光
は、１μｍ程度の波長であるので、従来の半導体発光素
子の導波路設計をそのまま用いることが可能で、膜厚も
小さなもので実現が可能である。
ドレーザでは、構造が非常に複雑で、素子設計を含めて
作製は極めて困難であるが、本発明に係る長波長半導体
発光素子は、素子設計は従来の半導体レーザ装置と同様
で、設計や作製とも従来技術でまかなうことができる。
さらに、量子カスケードレーザ装置では、発せられた長
波長光を導波路内に閉じ込め、誘導放出現象を引き起こ
すことが不可欠で、このために、導波路構造は通常の屈
折率制御と波長の関係から膜厚が非常に大きくなり、長
時間の結晶成長が必要であった。これに対して、本発明
に係る長波長半導体発光素子は、閉じ込める２波長の光
は、１μｍ程度の波長であるので、従来の半導体発光素
子の導波路設計をそのまま用いることが可能で、膜厚も
小さなもので実現が可能である。
【図１】 本発明に係る一実施形態である長波長半導体
発光素子１０の構造を示す、第１の断面に沿った断面図
である。
発光素子１０の構造を示す、第１の断面に沿った断面図
である。
【図２】 図１の長波長半導体発光素子１０の構造を示
す、第１の断面に直交する第２の断面に沿った断面図で
ある。
す、第１の断面に直交する第２の断面に沿った断面図で
ある。
【図３】 図１の長波長半導体発光素子１０における発
光強度及び反射膜４１，４２の反射率の波長特性を示す
グラフである。
光強度及び反射膜４１，４２の反射率の波長特性を示す
グラフである。
１０…長波長半導体発光素子、 １１，１２…電極、 １３…バッファ層、 １４…クラッド層、 １５…コア層、 １６…クラッド層、 １７…キャップ層、 ２０…半導体基板、 ２１−１乃至２１−４…ＡｌＡｓ層、 ２１ａ−１乃至２１ａ−４…酸化化合物半導体層、 ２２−１乃至２２−６…ＧａＡｓ層、 ２３−１乃至２３−３…量子井戸層、 ３０…可変直流電圧源、 ４１，４２…反射膜、 ５０…２つの発光波長の光子エネルギーの差に対応する
波長の光。
波長の光。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 堂本 千秋 京都府相楽郡精華町大字乾谷小字三平谷５ 番地 株式会社エイ・ティ・アール環境適 応通信研究所内 Ｆターム(参考） 2K002 AB12 CA13 DA05 HA31 5F041 AA11 CA03 CA05 CA34 CA35 CA36 CA46 CA66 CA82 CA92 CB15 5F073 AA74 AA89 BA09 CA04 CA07 CB03 CB07 DA06 DA22 DA31 EA08
Claims (3)
- 【請求項１】 所定の傾斜面を有する半導体基板上に形
成され、横方向のｐ−ｎ接合を有し化合物半導体材料に
てなる２種類の活性層と、酸化化合物半導体層とを含む
多層構造を有するコア層と、 上記横方向のｐ−ｎ接合の方向に対して実質的に直交す
る方向で、上記コア層を挟設するように形成された１対
の反射膜とを備え、 上記２種類の活性層は、互いに異なる材料組成と、互い
に異なる厚さとのうちの少なくとも１つを有することに
より、互いに異なる２つの発光波長の光を発光し、上記
発光された２つの発光波長の光を１対の反射膜により反
射することによりレーザー発振させ、上記コア層の材料
の非線形特性を用いて上記２つの発光波長の光子エネル
ギーの差に対応する長波長の光を発光させて放出するこ
とを特徴とする長波長半導体発光素子。 - 【請求項２】 上記横方向のｐ−ｎ接合に対して横方向
の電流を流すための電極手段をさらに備えたことを特徴
とする請求項１記載の長波長半導体発光素子。 - 【請求項３】 上記活性層は量子井戸層であることを特
徴とする請求項１又は２記載の超格子半導体発光素子。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000010433A JP2001203426A (ja) | 2000-01-19 | 2000-01-19 | 長波長半導体発光素子 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000010433A JP2001203426A (ja) | 2000-01-19 | 2000-01-19 | 長波長半導体発光素子 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001203426A true JP2001203426A (ja) | 2001-07-27 |
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Cited By (3)
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|---|---|---|---|---|
| CN107017556A (zh) * | 2017-04-10 | 2017-08-04 | 北京工业大学 | 基于多层二维材料异质结的量子级联激光器 |
| JP2019085519A (ja) * | 2017-11-09 | 2019-06-06 | 信越半導体株式会社 | 半導体型蛍光体 |
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-
2000
- 2000-01-19 JP JP2000010433A patent/JP2001203426A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN107017556A (zh) * | 2017-04-10 | 2017-08-04 | 北京工业大学 | 基于多层二维材料异质结的量子级联激光器 |
| CN107017556B (zh) * | 2017-04-10 | 2019-12-13 | 北京工业大学 | 基于多层二维材料异质结的量子级联激光器 |
| JP2019085519A (ja) * | 2017-11-09 | 2019-06-06 | 信越半導体株式会社 | 半導体型蛍光体 |
| US11205887B2 (en) | 2018-12-04 | 2021-12-21 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Quantum cascade laser and method for manufacturing same |
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