JP2002519855A - Ｉｉ−ｖｉ半導体発光デバイスのための光吸収層 - Google Patents
Ｉｉ−ｖｉ半導体発光デバイスのための光吸収層Info
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Abstract
(57)【要約】
ＩＩ−ＶＩ半導体発光デバイスが、ＩＩ−ＶＩ半導体発光領域及びＩＩ−ＶＩ半導体導波層を備える。光吸収層がＩＩ−ＶＩ導波層の近くに、活性領域の外側に提供される。光吸収層は、外部からの放射線を吸収し、それによって暗線欠陥（ＤＬＤ）を低減させる。
Description
【０００１】 政府権利 米国政府は、国防先進調査事業機関及び陸軍省／陸軍研究所によって与えられ
る契約書番号ＤＡＡＨ ０４−９４−Ｃ−００４９に従ったこの発明の特定権利
を有する。
る契約書番号ＤＡＡＨ ０４−９４−Ｃ−００４９に従ったこの発明の特定権利
を有する。
【０００２】 技術分野 本発明は、レーザーダイオード及び発光ダイオードなどのＩＩ−ＶＩ半導体デ
バイスに関する。より具体的には、本発明はＩＩ−ＶＩ半導体発光デバイスのた
めの光吸収層に関する。
バイスに関する。より具体的には、本発明はＩＩ−ＶＩ半導体発光デバイスのた
めの光吸収層に関する。
【０００３】 背景技術 埋め込みリッジ（埋め込みヘテロ構造）半導体デバイスが周知である。このよ
うなデバイスは、発光または検出デバイス、ダイオード及びレーザーダイオード
を作るのに有用であり、例えば、それらについては、１９９３年５月２５日発行
の米国特許第５，２１３，９９８号、１９９３年９月２８日発行の米国特許第５
，２４８，６３１号、１９９３年１２月２８日発行の米国特許第５，２７４，２
６９号、１９９４年３月１日発行の米国特許第５，２９１，５０７号、１９９４
年６月７日発行の米国特許第５，３１９，２１９号、１９９５年３月７日発行の
米国特許第５，３９５，７９１号、１９９５年３月７日発行の米国特許第５，３
９６，１０３号、１９９５年４月４日発行の米国特許第５，４０４，０２７号、
１９９４年１１月８日発行の米国特許第５，３６３，３９５号、１９９６年５月
７日発行の米国特許第５，５１５，３９３号、１９９５年５月３０日発行の米国
特許第５，４２０，４４６号、１９９５年６月１３日発行の米国特許第５，４２
３，９４３号、１９９６年７月２３日発行の米国特許第５，５３８，９１８号、
１９９６年４月３０日発行の米国特許第５，５１３，１９９号に記載されている
。
うなデバイスは、発光または検出デバイス、ダイオード及びレーザーダイオード
を作るのに有用であり、例えば、それらについては、１９９３年５月２５日発行
の米国特許第５，２１３，９９８号、１９９３年９月２８日発行の米国特許第５
，２４８，６３１号、１９９３年１２月２８日発行の米国特許第５，２７４，２
６９号、１９９４年３月１日発行の米国特許第５，２９１，５０７号、１９９４
年６月７日発行の米国特許第５，３１９，２１９号、１９９５年３月７日発行の
米国特許第５，３９５，７９１号、１９９５年３月７日発行の米国特許第５，３
９６，１０３号、１９９５年４月４日発行の米国特許第５，４０４，０２７号、
１９９４年１１月８日発行の米国特許第５，３６３，３９５号、１９９６年５月
７日発行の米国特許第５，５１５，３９３号、１９９５年５月３０日発行の米国
特許第５，４２０，４４６号、１９９５年６月１３日発行の米国特許第５，４２
３，９４３号、１９９６年７月２３日発行の米国特許第５，５３８，９１８号、
１９９６年４月３０日発行の米国特許第５，５１３，１９９号に記載されている
。
【０００４】 発展史的には、レーザーダイオードは、赤外線または赤色光を発生させる。し
かしながら、例えば、スペクトルの青色及び緑の部分（すなわち、５９０ｎｍ及
び４３０ｎｍの間の波長）で、より短い波長の放射線を放射するダイオードが有
用である多くの用途がある。更に、このような短波長のレーザーダイオードは、
赤外線及び赤色レーザーダイオードを現在用いている多くの既存のシステムの性
能及び能力を増大させる。
かしながら、例えば、スペクトルの青色及び緑の部分（すなわち、５９０ｎｍ及
び４３０ｎｍの間の波長）で、より短い波長の放射線を放射するダイオードが有
用である多くの用途がある。更に、このような短波長のレーザーダイオードは、
赤外線及び赤色レーザーダイオードを現在用いている多くの既存のシステムの性
能及び能力を増大させる。
【０００５】 ＩＩ−ＶＩ青緑色のダイオードの性能及び信頼性を改善する試みが以前からな
されている。このようなデバイスにおけるの１つの不良機構は、「暗線欠陥」（
ＤＬＤ）として知られているものの形成である。
されている。このようなデバイスにおけるの１つの不良機構は、「暗線欠陥」（
ＤＬＤ）として知られているものの形成である。
【０００６】 発明の要旨 本発明は、ＩＩ−ＶＩ導波層及び活性（光発生）領域を有するＩＩ−ＶＩ 半
導体発光デバイスを備える。ＩＩ−ＶＩ導波層に隣接した、活性領域の外側にあ
る光吸収層が提供される。光吸収層は、外部からの光出力を吸収し、それによっ
て暗線欠陥の形成を低減させる。
導体発光デバイスを備える。ＩＩ−ＶＩ導波層に隣接した、活性領域の外側にあ
る光吸収層が提供される。光吸収層は、外部からの光出力を吸収し、それによっ
て暗線欠陥の形成を低減させる。
【０００７】 好ましい実施態様の詳細な説明 本発明は、ＩＩ−ＶＩ半導体発光デバイスにおける低減した暗線欠陥（ＤＬＤ
）を提供する。本発明において、外部からの光を吸収することによって暗線欠陥
の発生を低減させる吸収層がＩＩ−ＶＩ半導体デバイスにおいて提供される。
）を提供する。本発明において、外部からの光を吸収することによって暗線欠陥
の発生を低減させる吸収層がＩＩ−ＶＩ半導体デバイスにおいて提供される。
【０００８】 図１は、本発明によるＩＩ−ＶＩ半導体デバイスの１つの例であるレーザーダ
イオード１０の簡略化した断面図である。レーザーダイオード１０は、ＺｎＳｅ
バッファ層１４を担持するＧａＡｓ基板１２を備える。ＭｇＺｎＳＳｅクラッデ
ィング層１６は、層１４上に担持される。量子井戸層１８、例えばＣｄＺｎＳｅ
が、クラッディング層１６上に担持されるガイド層２０及び２２、例えばＺｎＳ
Ｓｅの間に挟持される。ＭｇＺｎＳＳｅの第２のクラッディング層２４がガイデ
ィング層２２上に堆積させられ、ＺｎＳｅＴｅの層２８及びＰｄ−Ａｕの層３０
を有するＰ型接触部２６を担持する。Ｔｉ−Ａｕの接触層３２をその上に堆積さ
せる。
イオード１０の簡略化した断面図である。レーザーダイオード１０は、ＺｎＳｅ
バッファ層１４を担持するＧａＡｓ基板１２を備える。ＭｇＺｎＳＳｅクラッデ
ィング層１６は、層１４上に担持される。量子井戸層１８、例えばＣｄＺｎＳｅ
が、クラッディング層１６上に担持されるガイド層２０及び２２、例えばＺｎＳ
Ｓｅの間に挟持される。ＭｇＺｎＳＳｅの第２のクラッディング層２４がガイデ
ィング層２２上に堆積させられ、ＺｎＳｅＴｅの層２８及びＰｄ−Ａｕの層３０
を有するＰ型接触部２６を担持する。Ｔｉ−Ａｕの接触層３２をその上に堆積さ
せる。
【０００９】 本発明の１つの態様に従って、図１のデバイス１０は、クラッディング層２４
が存在していないそれらの領域にガイド層２２上に堆積させられる吸収層３４を
備える。図１の実施態様において、吸収層３４は完全にクラッディング層２４を
囲む。
が存在していないそれらの領域にガイド層２２上に堆積させられる吸収層３４を
備える。図１の実施態様において、吸収層３４は完全にクラッディング層２４を
囲む。
【００１０】 本発明はＩＩ−ＶＩ半導体デバイスの不良機構の１つが「暗線欠陥」（ＤＬＤ
）の形成であることを認める。これらの特徴は、予め存在する欠陥から大きくな
る転位ループの集まりである。良質の結晶において、唯一の予め存在する欠陥は
ＧａＡｓ−ＺｎＳｅ界面でまたはその付近で生じる積層欠陥である。最近、レー
ザーダイオードの寿命が、成長エピタキシャル層中のこれらの積層欠陥の電荷密
度を低減させることによって数秒から何時間にも改善された。
）の形成であることを認める。これらの特徴は、予め存在する欠陥から大きくな
る転位ループの集まりである。良質の結晶において、唯一の予め存在する欠陥は
ＧａＡｓ−ＺｎＳｅ界面でまたはその付近で生じる積層欠陥である。最近、レー
ザーダイオードの寿命が、成長エピタキシャル層中のこれらの積層欠陥の電荷密
度を低減させることによって数秒から何時間にも改善された。
【００１１】 しかしながら、活性領域（一般に５ｍｍｘ１０００ｍｍのストライプ）に積層
欠陥を含有しないデバイスさえ活性領域の外側に位置している積層欠陥部から生
ずる暗線欠陥によって最終的に不良になる。この不良の機構は、自然発光及び散
乱誘発発光が前述のストライプから効率的に外へ誘導され、積層欠陥部によって
またはその付近で吸収されることである。次いで、前述の光生成された電子−正
孔対の後続の再結合は、活性ストライプそれ自体におけると同様に、積層欠陥か
らＤＬＤを形成する決定要因になる。
欠陥を含有しないデバイスさえ活性領域の外側に位置している積層欠陥部から生
ずる暗線欠陥によって最終的に不良になる。この不良の機構は、自然発光及び散
乱誘発発光が前述のストライプから効率的に外へ誘導され、積層欠陥部によって
またはその付近で吸収されることである。次いで、前述の光生成された電子−正
孔対の後続の再結合は、活性ストライプそれ自体におけると同様に、積層欠陥か
らＤＬＤを形成する決定要因になる。
【００１２】 本発明において、光吸収層３４がデバイス１０に加えられる。吸収層３４は、
光が活性層から外れるように誘導されるのを妨ぎ、従って活性ストライプの外側
に位置している欠陥部から成長するＤＬＤによる不良を遅らせるかまたは実質的
に排除する。本発明の１つの態様に従って、図１のデバイス１０は、クラッディ
ング層２４が存在していないそれらの領域のガイド層２２上に堆積させられる吸
収層３４を備える。図１の実施態様において、吸収層３４は完全にクラッディン
グ層２４を囲む。
光が活性層から外れるように誘導されるのを妨ぎ、従って活性ストライプの外側
に位置している欠陥部から成長するＤＬＤによる不良を遅らせるかまたは実質的
に排除する。本発明の１つの態様に従って、図１のデバイス１０は、クラッディ
ング層２４が存在していないそれらの領域のガイド層２２上に堆積させられる吸
収層３４を備える。図１の実施態様において、吸収層３４は完全にクラッディン
グ層２４を囲む。
【００１３】 吸収層３４の効果が容易に観察される。本発明の吸収層３４を有しない埋込み
リッジデバイスにおいて、光は、それが生成されるストライプからしばしば数ｍ
ｍ離れた位置から目に見える。ＣｄＳｅ吸収層３４を有するレーザーはこのよう
な迷光を全く示さなかった。これらのデバイスは、ＣｄＳｅ吸収層が前述のリッ
ジに隣接する場合、レーザーリッジ導波管それ自体の過度の光学吸収損失を受け
ると思われる。多結晶性ＣｄＳｅの推定複素屈折率を用いて、３Ｄコンピュータ
シミュレーション並びに有効屈折率のモデル化により、５ｍｍのリッジを有する
屈折率ガイドレーザーについては損失約３ｃｍ−１、１０ｍｍより広いリッジを
有するレーザーについては最小損失だけ（１ｃｍ−１未満）が予想される。５ｍ
ｍのリッジを用いるグリーンレーザー（５１０ｎｍ）の実験は約１５ｃｍ−１の
損失を示したが、それは限界電流密度を（約４５０Ａ／ｃｍ２から）６００Ａ／
ｃｍ２に増大させ、微分量子効率を低減させる。
リッジデバイスにおいて、光は、それが生成されるストライプからしばしば数ｍ
ｍ離れた位置から目に見える。ＣｄＳｅ吸収層３４を有するレーザーはこのよう
な迷光を全く示さなかった。これらのデバイスは、ＣｄＳｅ吸収層が前述のリッ
ジに隣接する場合、レーザーリッジ導波管それ自体の過度の光学吸収損失を受け
ると思われる。多結晶性ＣｄＳｅの推定複素屈折率を用いて、３Ｄコンピュータ
シミュレーション並びに有効屈折率のモデル化により、５ｍｍのリッジを有する
屈折率ガイドレーザーについては損失約３ｃｍ−１、１０ｍｍより広いリッジを
有するレーザーについては最小損失だけ（１ｃｍ−１未満）が予想される。５ｍ
ｍのリッジを用いるグリーンレーザー（５１０ｎｍ）の実験は約１５ｃｍ−１の
損失を示したが、それは限界電流密度を（約４５０Ａ／ｃｍ２から）６００Ａ／
ｃｍ２に増大させ、微分量子効率を低減させる。
【００１４】 図２は、別の実施態様によるＩＩ−ＶＩレーザーダイオードであるデバイス５
０の簡略化した断面図である。図１のデバイス１０の性能は、吸収層３４がデバ
イスの出力の低減を起こすという点で難点がある。図２の実施態様において、Ｇ
ａＡｓ基板５２はＺｎＳｅ層５４を担持する。ＭｇＺｎＳＳｅクラッディング層
５６は層５４上に担持される。量子井戸層５８、例えばＣｄＺｎＳｅがクラッデ
ィング層５６上に担持されるガイド層６０及び６２の間に、例えば、ＺｎＳＳｅ
の間に挟持される。ＭｇＺｎＳＳｅの第２のクラッディング層６４がガイディン
グ層６２上に堆積させられ、ＺｎＳｅＴｅの層６８及びＰｄ−Ａｕの層７０を有
するＰ型接触部６６を担持する。Ｔｉ−Ａｕの接触層７２がその上に堆積させら
れる。
０の簡略化した断面図である。図１のデバイス１０の性能は、吸収層３４がデバ
イスの出力の低減を起こすという点で難点がある。図２の実施態様において、Ｇ
ａＡｓ基板５２はＺｎＳｅ層５４を担持する。ＭｇＺｎＳＳｅクラッディング層
５６は層５４上に担持される。量子井戸層５８、例えばＣｄＺｎＳｅがクラッデ
ィング層５６上に担持されるガイド層６０及び６２の間に、例えば、ＺｎＳＳｅ
の間に挟持される。ＭｇＺｎＳＳｅの第２のクラッディング層６４がガイディン
グ層６２上に堆積させられ、ＺｎＳｅＴｅの層６８及びＰｄ−Ａｕの層７０を有
するＰ型接触部６６を担持する。Ｔｉ−Ａｕの接触層７２がその上に堆積させら
れる。
【００１５】 デバイス５０は、本発明の別の実施態様による薄い吸収層７４を備える。層７
４の厚さは、約１０００Ａである。図２の実施態様において、層７４はリッジ６
４から離隔されていることを特に指摘する。接触（電極）層７２下の空間の残部
がＺｎＳ埋込み層７６で塞がれる。吸収層７４は、層７４がクラッディング層６
４に隣接した領域でエッチングされる付加的な写真平版工程を用いて作製されて
もよい。１つの好ましい実施態様において、吸収層７４はクラッディング層６４
から約８ｍｍ離隔される。次に、ＺｎＳ層７６が堆積させられ、１ｍｍのオーダ
ーで、比較的厚い。クラッディング層６４に隣接した吸収層７４の部分を除去す
ることによって、クラッディング層６４から外側に広がる光学モードの部分は不
必要に吸収されない。しかしながら、この領域が大きくなると、暗線の欠陥によ
る不良の可能性がより大きくなる。別の実施態様において、より薄い吸収層７４
が用いられ（約４００Ａ厚）、前述のエッチングされた領域は、クラッディング
層６４の各側１〜２ｍｍに低減される。概して、エッチングされた領域は、約０
．１ｍｍより大きく、好ましくは約１．０ｍｍより大きいのがよい。概して、吸
収層の厚さは５０Ａより大きいのがよい。
４の厚さは、約１０００Ａである。図２の実施態様において、層７４はリッジ６
４から離隔されていることを特に指摘する。接触（電極）層７２下の空間の残部
がＺｎＳ埋込み層７６で塞がれる。吸収層７４は、層７４がクラッディング層６
４に隣接した領域でエッチングされる付加的な写真平版工程を用いて作製されて
もよい。１つの好ましい実施態様において、吸収層７４はクラッディング層６４
から約８ｍｍ離隔される。次に、ＺｎＳ層７６が堆積させられ、１ｍｍのオーダ
ーで、比較的厚い。クラッディング層６４に隣接した吸収層７４の部分を除去す
ることによって、クラッディング層６４から外側に広がる光学モードの部分は不
必要に吸収されない。しかしながら、この領域が大きくなると、暗線の欠陥によ
る不良の可能性がより大きくなる。別の実施態様において、より薄い吸収層７４
が用いられ（約４００Ａ厚）、前述のエッチングされた領域は、クラッディング
層６４の各側１〜２ｍｍに低減される。概して、エッチングされた領域は、約０
．１ｍｍより大きく、好ましくは約１．０ｍｍより大きいのがよい。概して、吸
収層の厚さは５０Ａより大きいのがよい。
【００１６】 図３は、別の実施態様によるＩＩ−ＶＩ半導体レーザーダイオード１１０の簡
略化した断面図である。レーザーダイオード１１０は、ＺｎＳｅ層１１４を担持
するＧａＡｓ基板１１２を備える。ＭｇＺｎＳＳｅクラッディング層１１６は、
層１１４上に担持される。量子井戸層１１８、例えばＣｄＺｎＳｅは、クラッデ
ィング層１１６上に担持されるガイド層１２０及び１２２の間に、例えばＺｎＳ
Ｓｅの間に挟持される。ＭｇＺｎＳＳｅの第２のクラッディング層１２４がガイ
ディング層１２２上に堆積させられ、ＺｎＳｅＴｅの層１２８及びＰｄ−Ａｕの
層１３０を有するＰ型接触部１２６を担持する。Ｔｉ−Ａｕの接触層１３２がそ
の上に堆積させられる。
略化した断面図である。レーザーダイオード１１０は、ＺｎＳｅ層１１４を担持
するＧａＡｓ基板１１２を備える。ＭｇＺｎＳＳｅクラッディング層１１６は、
層１１４上に担持される。量子井戸層１１８、例えばＣｄＺｎＳｅは、クラッデ
ィング層１１６上に担持されるガイド層１２０及び１２２の間に、例えばＺｎＳ
Ｓｅの間に挟持される。ＭｇＺｎＳＳｅの第２のクラッディング層１２４がガイ
ディング層１２２上に堆積させられ、ＺｎＳｅＴｅの層１２８及びＰｄ−Ａｕの
層１３０を有するＰ型接触部１２６を担持する。Ｔｉ−Ａｕの接触層１３２がそ
の上に堆積させられる。
【００１７】 １つの実施態様において、発光デバイスは、係属中の特許出願「Ｓｅｌｅｃｔ
ｉｖｅ Ｅｔｃｈ ｆｏｒ ＩＩ−ＶＩ Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒｓ」、米
国特許第０８／７２６，７３１号に教示されている技術を用いて作製される。こ
の実施態様において、エピタキシャルＩＩ−ＶＩ半導体が、選択されたエッチン
グ剤の使用を含んでもよいエッチング技術により活性領域（一般にリッジ導波管
）を形成する従来の写真平版テクニックを用いてパターン形成される。このよう
な選択されたエッチング剤を用いて、Ｍｇ含有半導体クラッディング層、例えば
、ＭｇＺｎＳＳｅまたはＢｅＭｇＺｎＳｅをエッチングし、Ｍｇを含有しない腐
蝕止め層で止めることができる。腐蝕止め層には、例えば、ＺｎＳｅ、ＺｎＳＳ
ｅ、ＢｅＺｎＳｅなどが挙げられる。腐蝕止め層がガイディング層それ自体であ
ってもよく、またはクラッディング層に挿入される付加的な層であってもよい。
ｉｖｅ Ｅｔｃｈ ｆｏｒ ＩＩ−ＶＩ Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒｓ」、米
国特許第０８／７２６，７３１号に教示されている技術を用いて作製される。こ
の実施態様において、エピタキシャルＩＩ−ＶＩ半導体が、選択されたエッチン
グ剤の使用を含んでもよいエッチング技術により活性領域（一般にリッジ導波管
）を形成する従来の写真平版テクニックを用いてパターン形成される。このよう
な選択されたエッチング剤を用いて、Ｍｇ含有半導体クラッディング層、例えば
、ＭｇＺｎＳＳｅまたはＢｅＭｇＺｎＳｅをエッチングし、Ｍｇを含有しない腐
蝕止め層で止めることができる。腐蝕止め層には、例えば、ＺｎＳｅ、ＺｎＳＳ
ｅ、ＢｅＺｎＳｅなどが挙げられる。腐蝕止め層がガイディング層それ自体であ
ってもよく、またはクラッディング層に挿入される付加的な層であってもよい。
【００１８】 エッチング後、吸収層が前述のデバイスの表面に堆積させられる。抵抗性加熱
ボートからの標準的な真空蒸発は、ＣｄＳｅが用いられる場合、十分に作用する
。スパッタリングなどの別の堆積技術もまた用いてもよい。ＣｄＳｅの厚さは一
般に４０ｎｍである。活性領域に最も近い領域から吸収層を取り除くために、別
の写真平版工程を用いてエッチングのためのマスクを形成する。取り除かれる吸
収層の部分を適切なエッチング剤に接触させ、溶解させる。ＣｄＳｅ吸収層の場
合、十分に作用する１つのエッチング剤は、２ＨＣｌ：Ｈ２Ｏであり、２０秒未
満でＣｄＳｅの４０ｎｍを取り除く。
ボートからの標準的な真空蒸発は、ＣｄＳｅが用いられる場合、十分に作用する
。スパッタリングなどの別の堆積技術もまた用いてもよい。ＣｄＳｅの厚さは一
般に４０ｎｍである。活性領域に最も近い領域から吸収層を取り除くために、別
の写真平版工程を用いてエッチングのためのマスクを形成する。取り除かれる吸
収層の部分を適切なエッチング剤に接触させ、溶解させる。ＣｄＳｅ吸収層の場
合、十分に作用する１つのエッチング剤は、２ＨＣｌ：Ｈ２Ｏであり、２０秒未
満でＣｄＳｅの４０ｎｍを取り除く。
【００１９】 次に、吸収層にパターン形成するために用いたフォトレジストを取り除き、米
国特許第５，４０４，０２７号、「Ｂｕｒｉｅｄ−Ｒｉｄｇｅ ＩＩ−ＶＩ Ｌ
ａｓｅｒ Ｄｉｏｄｅ」に教示されているように、埋込み低損失層、例えば、Ｚ
ｎＳを堆積させ、デバイスの二次加工を完了させてもよい。
国特許第５，４０４，０２７号、「Ｂｕｒｉｅｄ−Ｒｉｄｇｅ ＩＩ−ＶＩ Ｌ
ａｓｅｒ Ｄｉｏｄｅ」に教示されているように、埋込み低損失層、例えば、Ｚ
ｎＳを堆積させ、デバイスの二次加工を完了させてもよい。
【００２０】 吸収層のために、吸収される光の波長によって、Ｇｅ、Ｓｉ、ＣｄＴｅ、Ｃｄ
Ｓ、ＨｇＳ、ＨｇＳｅ、ＨｇＴｅまたはＺｎＴｅなどの他の材料を用いてもよい
。金属もまた吸収層のために用いてもよい。
Ｓ、ＨｇＳ、ＨｇＳｅ、ＨｇＴｅまたはＺｎＴｅなどの他の材料を用いてもよい
。金属もまた吸収層のために用いてもよい。
【００２１】 図３は、薄い吸収層１３４がガイド層１２２上に堆積させられる本発明の別の
態様を示す。更に、高屈折率の低損失材料の次の層１３６が吸収層１３４上に堆
積させられる。ＺｎＳの埋込み層１３８がその上に堆積させられる。図３の実施
態様において、高屈折率の低損失層１３６は、デバイス１１０の光学モードを標
準ガイディング層１２０及び１２２から上方に「引張る」傾向がある。これによ
り、光を吸収層１３４によってより効率的に吸収させる。１つの実施態様におい
て、吸収層１３４は厚さ２００Ａであり、高屈折率の低損失層１３６は厚さ２０
００Ａであり、層１３８は１ｍｍである。図３の層１３４、１３６及び１３８の
形状は、（リッジの外側の）基本光学モードの吸収長さを３ｍｍ未満に低減させ
る。１つの実施態様において、層１３６は、ＺｎＳｅなどの高屈折率の低損失材
料を含む。しかしながら、ＣｄＳなどの何れかの他の適切な材料を用いてもよい
。
態様を示す。更に、高屈折率の低損失材料の次の層１３６が吸収層１３４上に堆
積させられる。ＺｎＳの埋込み層１３８がその上に堆積させられる。図３の実施
態様において、高屈折率の低損失層１３６は、デバイス１１０の光学モードを標
準ガイディング層１２０及び１２２から上方に「引張る」傾向がある。これによ
り、光を吸収層１３４によってより効率的に吸収させる。１つの実施態様におい
て、吸収層１３４は厚さ２００Ａであり、高屈折率の低損失層１３６は厚さ２０
００Ａであり、層１３８は１ｍｍである。図３の層１３４、１３６及び１３８の
形状は、（リッジの外側の）基本光学モードの吸収長さを３ｍｍ未満に低減させ
る。１つの実施態様において、層１３６は、ＺｎＳｅなどの高屈折率の低損失材
料を含む。しかしながら、ＣｄＳなどの何れかの他の適切な材料を用いてもよい
。
【００２２】 １つの好ましい実施態様において、吸収層３４、７４、１３４はＣｄＳｅから
なる。しかしながら、何れの適切な材料を吸収層３４、７４、１３４のために用
いてもよい。二次加工プロセスに容易に取り入れられる材料が好ましい。
なる。しかしながら、何れの適切な材料を吸収層３４、７４、１３４のために用
いてもよい。二次加工プロセスに容易に取り入れられる材料が好ましい。
【００２３】 本発明は好ましい実施態様に関して記載されたが、当業者は、本発明の精神及
び範囲から外れることなく形式及び詳細において変更をなし得ることを認めるで
あろう。本発明が、暗線欠陥を受けることがある何れかのＩＩ−ＶＩ半導体デバ
イスと共に用い得ることは理解されよう。更に、前述のデバイスの特定領域で光
を吸収することが望ましい何れの環境でも、本発明を用いることができる。吸収
層を、例えば、レーザーダイオード及び発光ダイオードにおいて用いてもよい。
本発明は、光学データ記憶システム、光学通信システム、電子システムまたは電
子ディスプレイなどの多くのデバイスにおいて使用するのに好適である。吸収層
は、何れの適切な厚さ、形状または材料であってもよく、これらのパラメータは
特定用途のために調整される必要があることがある。これらの技術は、本願と同
一の譲受人に譲渡された係属中の特許出願「ＢＥ−ＣＯＮＴＡＩＮＩＮＧＩＩ−
ＶＩ ＢＬＵＥ−ＧＲＥＥＮ ＬＡＳＥＲ ＤＩＯＤＥＳ」、米国特許第０８／
７２６，６１８号に記載されているように、Ｂｅベースのレーザーに等しく有用
である。光吸収層は、前述のデバイス及び二次加工プロセスと好ましくは適合性
の適切な材料、例えば、Ｇｅ、Ｓｉ、ＣｄＴｅ、ＣｄＳｅ、ＺｎＴｅ、ＨｇＳｅ
、ＨｇＳ及びＨｇＴｅなどから形成されてもよい。
び範囲から外れることなく形式及び詳細において変更をなし得ることを認めるで
あろう。本発明が、暗線欠陥を受けることがある何れかのＩＩ−ＶＩ半導体デバ
イスと共に用い得ることは理解されよう。更に、前述のデバイスの特定領域で光
を吸収することが望ましい何れの環境でも、本発明を用いることができる。吸収
層を、例えば、レーザーダイオード及び発光ダイオードにおいて用いてもよい。
本発明は、光学データ記憶システム、光学通信システム、電子システムまたは電
子ディスプレイなどの多くのデバイスにおいて使用するのに好適である。吸収層
は、何れの適切な厚さ、形状または材料であってもよく、これらのパラメータは
特定用途のために調整される必要があることがある。これらの技術は、本願と同
一の譲受人に譲渡された係属中の特許出願「ＢＥ−ＣＯＮＴＡＩＮＩＮＧＩＩ−
ＶＩ ＢＬＵＥ−ＧＲＥＥＮ ＬＡＳＥＲ ＤＩＯＤＥＳ」、米国特許第０８／
７２６，６１８号に記載されているように、Ｂｅベースのレーザーに等しく有用
である。光吸収層は、前述のデバイス及び二次加工プロセスと好ましくは適合性
の適切な材料、例えば、Ｇｅ、Ｓｉ、ＣｄＴｅ、ＣｄＳｅ、ＺｎＴｅ、ＨｇＳｅ
、ＨｇＳ及びＨｇＴｅなどから形成されてもよい。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の１つの実施例による厚い光吸収層を備える発光デバイス
の簡略化した断面図である。
の簡略化した断面図である。
【図２】 デバイスのリッジから離隔された薄い光吸収層を有する別の実施
態様による発光デバイスの簡易略化した断面図である。
態様による発光デバイスの簡易略化した断面図である。
【図３】 光吸収層上に堆積した高屈折率の低損失材料層を有する別の実施
態様による発光デバイスの簡略化した断面図である。
態様による発光デバイスの簡略化した断面図である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＣＹ， ＤＥ，ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，Ｉ Ｔ，ＬＵ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ ，ＣＦ，ＣＧ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＧＷ，ＭＬ， ＭＲ，ＮＥ，ＳＮ，ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＧＨ，ＧＭ，Ｋ Ｅ，ＬＳ，ＭＷ，ＳＤ，ＳＺ，ＵＧ，ＺＷ)，ＥＡ(ＡＭ ，ＡＺ，ＢＹ，ＫＧ，ＫＺ，ＭＤ，ＲＵ，ＴＪ，ＴＭ) ，ＡＬ，ＡＭ，ＡＴ，ＡＵ，ＡＺ，ＢＡ，ＢＢ，ＢＧ， ＢＲ，ＢＹ，ＣＡ，ＣＨ，ＣＮ，ＣＵ，ＣＺ，ＤＥ，Ｄ Ｋ，ＥＥ，ＥＳ，ＦＩ，ＧＢ，ＧＥ，ＧＨ，ＧＭ，ＨＲ ，ＨＵ，ＩＤ，ＩＬ，ＩＳ，ＪＰ，ＫＥ，ＫＧ，ＫＰ， ＫＲ，ＫＺ，ＬＣ，ＬＫ，ＬＲ，ＬＳ，ＬＴ，ＬＵ，Ｌ Ｖ，ＭＤ，ＭＧ，ＭＫ，ＭＮ，ＭＷ，ＭＸ，ＮＯ，ＮＺ ，ＰＬ，ＰＴ，ＲＯ，ＲＵ，ＳＤ，ＳＥ，ＳＧ，ＳＩ， ＳＫ，ＳＬ，ＴＪ，ＴＭ，ＴＲ，ＴＴ，ＵＡ，ＵＧ，Ｕ Ｚ，ＶＮ，ＹＵ，ＺＷ Ｆターム(参考） 5F041 AA40 CA05 CA35 CA41 CA42 CA43 CA74 CA85 5F073 AA13 AA45 AA51 AA73 CA22 CB02 CB07 CB22 EA28
Claims (14)
- 【請求項１】 ＩＩ−ＶＩ半導体活性領域と、 該活性領域に動作可能に結合されたＩＩ−ＶＩ半導体導波層と、 該ＩＩ−ＶＩ半導体導波層に隣接した、該活性領域の外側にある光吸収層と、
を含むＩＩ−ＶＩ半導体発光デバイス。 - 【請求項２】 前記吸収層がＣｄＳｅを含む請求項１に記載のＩＩ−ＶＩ半
導体発光デバイス。 - 【請求項３】 前記光吸収層が、前記活性領域から離隔されている請求項１
または２に記載のＩＩ−ＶＩ半導体発光デバイス。 - 【請求項４】 前記光吸収層が、前記活性領域から約０．１ｍｍより長く離
隔される請求項３に記載のＩＩ−ＶＩ半導体発光デバイス。 - 【請求項５】 前記光吸収層の厚さが約５０Ａより大きい請求項１、２また
は３に記載のＩＩ−ＶＩ半導体発光デバイス。 - 【請求項６】 前記光吸収層上に堆積した埋込み層を備える請求項１〜５の
何れか１項に記載のＩＩ−ＶＩ半導体発光デバイス。 - 【請求項７】 前記光吸収層上に堆積した高屈折率の低損失材料の層を備え
る請求項１〜６の何れか１項に記載のＩＩ−ＶＩ半導体発光デバイス。 - 【請求項８】 前記高屈折率の低損失材料が、ＺｎＳｅを含む請求項７に記
載のＩＩ−ＶＩ半導体発光デバイス。 - 【請求項９】 前記高屈折率の低損失材料が、ＣｄＳ を含む請求項７に記
載のＩＩ−ＶＩ半導体発光デバイス。 - 【請求項１０】 前記光吸収層が、Ｇｅ、Ｓｉ、ＣｄＴｅ、ＣｄＳｅ、Ｚｎ
Ｔｅ、ＨｇＳｅ、ＨｇＳ、及びＨｇＴｅからなる群から選択される材料を含む請
求項１〜９の何れか１項に記載のＩＩ−ＶＩ半導体発光デバイス。 - 【請求項１１】 該導波層に結合されたクラッディング層を備える請求項１
〜１０の何れか１項に記載のＩＩ−ＶＩ半導体発光デバイス。 - 【請求項１２】 前記光吸収層が前記クラッディング層を囲む請求項１１に
記載のＩＩ−ＶＩ半導体発光デバイス。 - 【請求項１３】 前記光吸収層が金属を含む請求項１〜１２の何れか１項に
記載のＩＩ−ＶＩ半導体発光デバイス。 - 【請求項１４】 電子システム、光学データ記憶システム、光学通信システ
ム、及び電子ディスプレイを含む群から選択される、請求項１〜１３の何れか１
項に記載のデバイスを含むデバイス。
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US08/920,179 | 1997-08-25 | ||
| US08/920,179 US5963573A (en) | 1997-08-25 | 1997-08-25 | Light absorbing layer for II-VI semiconductor light emitting devices |
| PCT/US1998/014973 WO1999010956A1 (en) | 1997-08-25 | 1998-07-20 | Light absorbing layer for ii-vi semiconductor light emitting devices |
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| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002519855A true JP2002519855A (ja) | 2002-07-02 |
| JP2002519855A5 JP2002519855A5 (ja) | 2006-01-05 |
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Family
ID=25443299
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000556531A Expired - Fee Related JP4335451B2 (ja) | 1997-08-25 | 1998-07-20 | 埋込みリッジｉｉ−ｖｉ半導体発光デバイス |
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| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5963573A (ja) |
| EP (1) | EP1008213B1 (ja) |
| JP (1) | JP4335451B2 (ja) |
| KR (1) | KR100601116B1 (ja) |
| CN (1) | CN1114980C (ja) |
| AU (1) | AU8575798A (ja) |
| DE (1) | DE69839560D1 (ja) |
| MY (1) | MY117926A (ja) |
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|---|---|---|---|---|
| JP2004296461A (ja) * | 2003-03-25 | 2004-10-21 | Sharp Corp | 酸化物半導体発光素子 |
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| JP4147602B2 (ja) * | 1998-02-02 | 2008-09-10 | ソニー株式会社 | 自励発振型半導体レーザ |
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| DE102006046297A1 (de) * | 2006-09-29 | 2008-04-03 | Osram Opto Semiconductors Gmbh | Halbleiterlaser |
| DE102012109175B4 (de) | 2012-09-27 | 2019-02-28 | Osram Opto Semiconductors Gmbh | Halbleiterlaserdiode |
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| US5213998A (en) * | 1991-05-15 | 1993-05-25 | Minnesota Mining And Manufacturing Company | Method for making an ohmic contact for p-type group II-VI compound semiconductors |
| CN1111840A (zh) * | 1991-05-15 | 1995-11-15 | 明尼苏达州采矿制造公司 | 蓝-绿激光二极管的制造方法 |
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| US5488233A (en) * | 1993-03-11 | 1996-01-30 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Semiconductor light-emitting device with compound semiconductor layer |
| JPH077183A (ja) * | 1993-06-17 | 1995-01-10 | Rohm Co Ltd | 半導体発光装置及びその製造方法 |
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| US5742629A (en) * | 1995-07-21 | 1998-04-21 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Semiconductor laser and production method thereof |
-
1997
- 1997-08-25 US US08/920,179 patent/US5963573A/en not_active Expired - Lifetime
-
1998
- 1998-07-20 CN CN98808435A patent/CN1114980C/zh not_active Expired - Fee Related
- 1998-07-20 WO PCT/US1998/014973 patent/WO1999010956A1/en not_active Application Discontinuation
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- 1998-08-21 MY MYPI98003824A patent/MY117926A/en unknown
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