JP2005217427A - 発光半導体素子 - Google Patents

Abstract

【課題】動作時にコヒーレント放射を放出し、特別なコストをかけずにコヒーレント放射の主放射方向とは異なる観察方向から動作状態を検出する。
【解決手段】第１活性領域と該第１活性領域に対して垂直方向に後置された第２活性領域とを備えた半導体を有する発光半導体素子であって、前記第１活性領域は第１の波長λ_１の放射を形成するために設けられているものであり、前記第２活性領域は第２の波長λ_２の放射を形成するために設けられているものである形式のものにおいて、前記第１の波長λ_１の放射はコヒーレントであり、前記第２の波長λ_２の放射は非コヒーレントであるようにする。
【選択図】図１

Description

本発明は、第１活性領域と該第１活性領域に対して垂直方向に後置された第２活性領域とを備え、第１活性領域は第１の波長λ_１の放射を形成するために設けられているものであり、第２活性領域は第２の波長λ_２の放射を形成するために設けられているものである形式の発光半導体素子に関する。

この種の発光半導体素子は、例えば特許文献１の場合のように、２つ又はそれより多くの上下に重ねて配置されたエッジエミッションレーザとして実施することができ、動作時の各活性領域は波長λ_１ないし波長λ_２のコヒーレント放射を発する。ある一定の波長のコヒーレント放射の放射束は実質的に主放射方向に沿ってしか放射されないので、波長λ_１ないし波長λ_２の放射のそれぞれの主放射方向とは異なる方向から発光半導体素子を見る観察者はしばしば、半導体素子が観察時点に放射を発しているか否かを決定できない、又は決定するのが困難なことがありうる。このことはとりわけ波長λ_１及びλ_２の一方が不可視スペクトル領域内にある場合に当てはまる。

さらに、特許文献２からは、ＬＥＤ構造内に配置された非コヒーレント放射を発する上下に重ねられた複数の活性領域が公知である。ただし、レーザを用いて形成されるような高い強度を必要とする用途には、この種の半導体素子は適合しない、又は不十分にしか適合しない。たしかに、主放射方向を含む比較的大きな立体角領域内では、ＬＥＤチップにより形成される非コヒーレント放射は観察者により検出されうる。この立体角領域は半導体素子の主放射方向を入れて例えば６０°又はそれより大きな角度を囲うことができる。
ＤＥ １００ ５７６ ９８ ＥＰ ０ ４８６ ０５２

それゆえ本発明の課題は、動作時にコヒーレント放射を放出し、特別なコストをかけずにコヒーレント放射の主放射方向とは異なる観察方向からコヒーレント放射の動作状態を検出することのできる冒頭で述べた形式の発光半導体素子を提供することである。

上記課題は、第１活性領域と該第１活性領域に対して垂直方向に後置された第２活性領域とを備えた半導体を有する発光半導体素子であって、前記第１活性領域は第１の波長λ_１の放射を形成するために設けられているものであり、前記第２活性領域は第２の波長λ_２の放射を形成するために設けられているものである形式のものにおいて、前記第１の波長λ_１の放射はコヒーレントであり、前記第２の波長λ_２の放射は非コヒーレントであるようにすることにより解決される。

本発明の枠内では、レーザ放射は間違いなくコヒーレント放射と見なされ、レーザ放射とは異なる半導体によって形成可能な放射は非コヒーレント放射と見なされることに注意されたい。

このことの利点は、波長λ_２の非コヒーレント放射が、波長λ_１のコヒーレント放射に比べて通常はより大きな立体角領域において、また主放射方向から離れて、簡単に観察可能であるということである。非コヒーレント放射がその動作状態−半導体素子が非コヒーレント放射を発しているか否か−に関してコヒーレント放射の動作状態に結合している、又は結合させることができるならば、非コヒーレント放射はコヒーレント放射の動作状態を示すものとして利用することができる。コヒーレント放射を主放射方向において直接観察することは、例えば高い強度のゆえに、観察する人間に対して又は光路内に配置された測定器に対して有害な作用を持ちうるが、上記により有利には回避することができる。さらに、光路内で観察者又は測定器が邪魔になることも防ぐことができる。

非コヒーレント放射及びコヒーレント放射の動作状態は、本発明の枠内では、そのつどの動作状態においてコヒーレント放射及び／又は非コヒーレント放射を放出することのできる半導体素子の相応する動作状態に関係している。これに関して、コヒーレント放射の動作状態と非コヒーレント放射の動作状態は互いに独立であってよい。

第１活性領域及び第２活性領域は有利には半導体内にモノリシックに集積して形成される。それゆえこの半導体は、例えば連続エピタキシャル法のような連続的プロセスによって有利には共通の成長基板上に形成することができる。これは、この種の素子の製造を簡単に行えるという利点を有している。第２活性領域はプロセスの１つのステップにおいて第１活性領域とともに形成され、これにより、第２活性領域を第１活性領域の上に配置する後続のコストのかかる実装ステップを回避することができる。第２活性領域は本発明においては後から第１活性領域の上に配置されてはならない。というのも、これはすでに半導体の製造途中で行われうるからである。

本発明の第１の有利な実施形態では、第１活性領域は、コヒーレント放射を形成する光共振器を包含した半導体構造の中に形成されている。この種の半導体構造は、例えば、エッジエミッションレーザ又はＶＣＳＥＬ（垂直キャビティ表面放射レーザ）又はＶＥＣＳＥＬ（垂直外部キャビティ表面放射レーザ）のような垂直の放射方向を有する半導体素子に合わせて形成することができる。前記素子は、誘導放出を介して、高い強度を有するコヒーレント放射を形成することができる。

第２活性領域は、周知の方法で容易に発生させることのできる自然放出から非コヒーレント放射を形成するために、有利にはＬＥＤ構造内に形成されている。ＬＥＤ構造と上述のような半導体構造とを備えた半導体素子の製造コストは、例えば半導体内にＬＥＤ構造をモノリシックに集積させることなどによって有利には低く抑えることができる。その際、ＬＥＤ構造は半導体構造上にエピタキシャル成長させる。

半導体構造はさらに有利には、Ｉｎ_ｘＧａ_ｙＡｌ_{１−ｘ−ｙ}Ｐ、Ｉｎ_ｘＧａ_ｙＡｌ_{１−ｘ−ｙ}Ｎ、又はＩｎ_ｘＧａ_ｙＡｌ_{１−ｘ−ｙ}Ａｓを含有した少なくとも１つのＩＩＩ−Ｖ族半導体材料を含んでいる。ここで、０≦ｘ≦１、０≦ｙ≦１、及び、ｘ＋ｙ≦１である。またＬＥＤ構造もこれらの材料のうちの１つを含んでいてよい。

本発明の第２の有利な実施形態では、第２活性領域は、第２活性領域が波長λ_１の放射の光路内に配置されるように第１活性領域の上に配置されている。波長λ_１の放射が第２活性領域において吸収されるという不都合を防ぐために、λ_１は特に有利にはλ_２により大きい。これは各活性領域を適切に形成することにより達成することができる。

波長λ_２は有利には可視スペクトル領域内にある。これは例えばコヒーレント放射の動作状態を視覚化するには有利でありうる。さらに、可視の非コヒーレント放射はコヒーレント放射の光路ないし主放射方向の事前調整に役立てることができる。とりわけ、波長λ_１が不可視スペクトル領域内にある場合に、コヒーレント放射の主放射方向の事前調整が軽減される。コヒーレント放射の視覚化及び／又は事前調整は、有利には、非コヒーレント放射と人間の目で行うことができるので、事前調整のために高価な放射検出用の装置を使用しなくてもよい。

このために、第２活性領域は有利にはコヒーレント放射の光路内に配置され、特に有利には、コヒーレント放射の主放射方向を含んだ立体角領域内の非コヒーレント放射が比較的高い又は最大の強度を有し、それにより、コヒーレント放射の主放射方向の事前調整が大幅に軽減される。これに関して、有利には、両方の活性領域はすでに発光半導体素子の製造途中に適切に形成することができる。第１活性領域と第２活性領域を含んだ半導体は、有利にはモノリシックに集積され、その際、第２活性領域は有利には第１活性領域上にエピタキシャル成長させられる。製造中に、この非コヒーレント放射がコヒーレント放射の主放射方向の領域内で高い又は最大の強度を有するように、第２活性領域内で形成可能な放射の放射特性に影響を与えることもできる。

本発明の第３の有利な実施形態では、第１活性領域と第２活性領域とが共通して電気的に制御可能であるように形成されているので、コヒーレント放射の形成は非コヒーレント放射の形成に結合される。これは、コヒーレント放射の動作状態を非コヒーレント放射の動作状態により一意的に決定することができる、又はこれらの動作状態が互いに一致するという利点を有している。

この結合は、例えば、第１活性領域を第２活性領域に電気的に接続する接続層によって達成することができ、これにより素子の両活性領域を直列に接続することができる。接続層は有利にはトンネル接合を包含している。このトンネル接合は特に有利には半導体素子の製造の過程で半導体内にモノリシックに集積される。この種のトンネル接合は有利には第１活性領域と第２活性領域との間に配置され、及び／又は、例えば高濃度ドーピングによって同じ伝導形（ｐ形又ｎ形）の隣接する層よりも高い電荷担体密度を有する少なくとも１つの層を含んでいる。さらに、半導体素子は有利には両活性領域に対して共通の電気端子を有しており、この共通の電気端子を用いて活性領域が共通に制御される。トンネル接合は前記特許文献１に記載されており、その開示内容の全体は明示的に本明細書の記載に取り入れられる。

本発明の第４の有利な実施形態では、第１活性領域と第２活性領域は別々に電気的に制御可能であるように形成されているので、コヒーレント放射と非コヒーレント放射の動作状態を互いに切り離すことができる。これにより、半導体素子は波長λ_１及び／又はλ_２の放射を放出することができる。これは、例えば、測定に対する非コヒーレント放射の不利な影響などを防ぐために非コヒーレント放射を発光半導体素子の動作中に遮断しなければならない場合に有利である。さらに、この種の半導体素子は非コヒーレント放射だけが放出されるように制御することができ、コヒーレント放射をこの非コヒーレント放射に接続することができる。

これは例えば、有利には両活性領域の間に配置された及び／又は第１活性領域を第２活性領域から実質的に電気的に絶縁する接続層によって行うことができる。有利には、このために接続層内にバリア接合が形成される。このバリア接合は、素子の動作時に、例えば少なくとも遮断状態のｐｎ接合と同じ程度に電流をバリアによって減少させる。有利には、バリア接合はすでに半導体の製造の際に形成され、バリア接合を半導体内に形成するために付加的な層を製造しなくてもよい。

さらに、この実施形態では、半導体素子は別々の制御を可能にするために有利には両活性領域のための別個の端子を有している。

本発明の別の特徴、利点、及び有効性は、以下の実施例の説明と以下の図とから明らかとなる。図中では、同種の素子及び同じ機能の素子には同じ参照記号が付されている。

図１には、本発明による発光半導体素子の第１の実施例の概略的な断面図が示されている。

半導体３は第１活性領域１と第２活性領域２を包含しており、第１活性領域は波長λ_１のコヒーレント放射を形成し、第２活性領域は波長λ_２の非コヒーレント放射を形成する。第１活性領域１はこの実施例ではＶＣＳＥＬに相当するレーザ構造４内に形成されている。有利にはｎ形伝導である第１のミラー５と有利にはｐ形伝導である第２のミラー６は第１活性領域内で形成された放射１１のための光共振器７を形成している。なお、前記第１及び第２のミラーはそれぞれ例えばブラッグミラーとして形成されており、異なる屈折率を有する概略的に図示された半導体層の複数の対５１，５２ないし６１，６２を有している。第１のミラー５の反射率は、有利には、レーザ構造４からの放射の減結合ミラーとして使用される第２のミラー６の反射率よりも大きい。ＶＣＳＥＬに関しては、共振器ミラーの典型的な反射率は９８％を超えることがある。

第２活性領域はＬＥＤ構造８内に配置されている。波長λ_１は、第２活性領域２における波長λ_２の放射の不利な吸収を防ぐために、有利には波長λ_２よりも長い。特に有利には、λ_１は可視スペクトル領域内ではなく、例えば赤外領域内にあり、波長λ_２は特に有利には可視領域内に、例えば黄から赤のスペクトル領域内にある。

このような波長は例えば材料系Ｉｎ_ｘＧａ_ｙＡｌ_{１−ｘ−ｙ}Ｐ又はＩｎ_ｘＧａ_ｙＡｌ_{１−ｘ−ｙ}Ａｓにおいて実現することができ、ＬＥＤ構造８及び／又はレーザ構造４は有利にはこの材料系に基づいている。ただし、０≦ｘ≦１、０≦ｙ≦１、及び、ｘ＋ｙ≦１である。

ＬＥＤ構造８はレーザ構造４の上にエピタキシャル成長させてあり、レーザ構造４の方は、例えばｎ形伝導ＧａＡｓを含有した成長基板上にエピタキシャルに形成されている。したがって、半導体３はモノリシックに集積して形成されている。

コヒーレント放射の主放射方向は図１では矢印１１により示されており、非コヒーレント放射の放射方向は矢印２２により示されている。非コヒーレント放射はコヒーレント放射よりも大きな立体角領域内で放射され、したがってコヒーレント放射の主放射方向外の立体角領域内ではコヒーレント放射に比べて容易に検出可能である。とりわけ、図１から見て取れるように、非コヒーレント放射は横方向にも放出される。コヒーレント放射１１の主放射方向の周りの領域では、非コヒーレント放射２２は、コヒーレント放射１１の主放射方向の事前調整を軽減するために、有利には高い強度を有している。これは特に有利にはすでにモノリシック集積半導体の製造過程において実現することできる。

レーザ構造４は第２のミラー６の側で有利にはトンネル接合を包含した接続層１０を介してＬＥＤ構造８と導電性接続されている。トンネル接合は有利には異なる伝導形の少なくとも２つの半導体層１２，１３を有している。この実施例では、第１活性領域１の側に、第１活性領域の側面に隣接する層よりも高い電荷担体密度（ｐ^＋）を有するｐ形伝導層１２が配置されている。なお、第１活性領域の側面に隣接する層はここではｐ形伝導の第２のミラー５により示されている。第２活性領域２の側には、高濃度ドーピングによりＬＥＤ構造８の側でこれに隣接するｎ形伝導層よりも高い電荷担体密度（ｎ^＋）を有するｎ形伝導層１３が配置されている。なお、ＬＥＤ構造８の側でｎ形層１３に隣接するｎ形伝導層はここでは例えばＬＥＤ構造内に形成されたｎ形伝導の導波層１４によって示されている。このようなトンネル接合は有利には半導体内にモノリシックに集積して形成されている。

ＬＥＤ構造８とレーザ構造４はトンネル接合１０を介して導電性接続されている。第１活性領域と第２活性領域はｎコンタクト１５とｐコンタクト１６とを介して直列に接続されてドライブされる。活性領域１，２はコンタクト１５，１６を介して共通に制御可能であり、コヒーレント放射１１と非コヒーレント放射２２の動作状態は一致するので、素子は通常動作時に非コヒーレント放射もコヒーレント放射も放出する。非コヒーレント放射はコヒーレント放射の動作状態に結合しており、コヒーレント放射に対するコントロールとして使用することができる。これに関連して、特に有利には、波長λ_２は赤スペクトル領域内にある。というのも、赤色光は特に人間である観察者に対してその高い信号作用で際だっており、それゆえに例えば赤外のコヒーレントなレーザ放射の存在を示すのに特に適しているからである。

それゆえ、可視放射を形成するＬＥＤ構造は、例えば赤外レーザの不可視レーザ放射の動作状態に対するコントロールＬＥＤとして使用することができる。その際、コントロールＬＥＤもレーザも半導体又は半導体チップ内にモノリシックに集積することができる。半導体の製造中にＬＥＤ構造の放射特性に影響を与えることもできる。コントロールＬＥＤは従来の装置においても不可視レーザ放射の動作状態に結合させられる。ただし、このコントロールＬＥＤはレーザとともに共通の半導体内に形成されているのではなく、レーザ構造の外部に配置されている。事前調整のためには、コストをかけてこのようなコントロールＬＥＤの放射特性をレーザ放射の放射特性に合わせなければならない。しかし、本発明においては、有利にはすでに半導体の製造中にこれを行うことができる。

第１活性領域内での放射形成をできるだけ効果的にするために、レーザ構造４内に、有利には第２のミラー６の中に、第１活性領域内に放射形成のために用意される領域を画定する電流縮流層１７が配置されている。電流縮流層１７は例えばレーザ構造内の材料を意図的に酸化させることにより形成することができる。このために、例えば、図１に示されているような電流縮流層が形成されうるようにするため、電流縮流層が設けられるべき領域において、残りのレーザ構造と比べて酸化が容易になるように、レーザ構造内に例えばＡｌのような酸化し易い成分を増やしてもよい。電流縮流層は有利には残りのレーザ構造に比べて低い導電性を有しており、それゆえ放射形成は実質的に開口部の下方に位置する第１活性領域内の領域で行われる。特に、これにより、第１活性領域の横縁部領域内で形成される放射がより少なくなり、有利には第１活性領域内でのコヒーレント放射の形成が容易に又はより効率的になる。

ｐコンタクトは、活性領域により形成された放射がｐコンタクトの材料に吸収されるのを防ぐための凹部を中央領域に有している。例えば、ｐコンタクトはｎコンタクトと同様に金属、例えばＡｕを含有している。ＬＥＤ構造８のｐ形伝導導波層１９上に配置された電流拡散層１８はｐコンタクト１６から第２活性領域２に一様な電流が印加されるように配慮する。こうして、有利には放射形成の効率が特に第２活性領域において向上する。

この電流拡散層１８は有利には放射を透過するように形成されている。特に有利には、電流拡散層は、例えばＺｎＯ、ＩＴＯなどのようなＴＣＯ材料（透明導電性酸化物）、又は同様の材料を含有している。ＴＣＯ材料は、広い波長域にわたって放射透過性を有し、同時に特に横方向に高い導電率を有する点で優れている。例えば、ＺｎＯは特に材料系Ｉｎ_ｘＧａ_ｙＡｌ_{１−ｘ−ｙ}Ｐからなる半導体材料を含んだｐ形伝導性材料に対する電気的コンタクトに特に適しており、ｐ形伝導性材料に対する有利にはオーム性の電気的コンタクトを形成することができる。

導波層１４及び１９は有利には、第２活性領域内で形成された放射２２のうちで第１活性領域の方向に放射される割合ができるだけ小さくなるように、放射２２を特に横方向にもガイドするよう形成されている。これにより、第１活性領域における波長λ_２の非コヒーレント放射の吸収が有利には低減される。特に有利には、非コヒーレント放射は水平又は横方向に−実質的にレーザ構造４からのコヒーレントレーザ放射１１の垂直の主放射方向に対して垂直に−増倍して放出され、それにより観察者が非コヒーレント放射を容易に検出しうる立体角領域が有利には拡大される。

ＬＥＤ構造をコヒーレント放射の主放射方向の事前調整に使用するのであれば、不必要に横方向の強度を犠牲して非コヒーレント放射の強度をコヒーレント放射の主放射方向に沿って弱めるために、導波層を使用しなくてもよい。

図２には、本発明による発光半導体素子の第２の実施例の概略的な断面図が示されている。

図２に示されている発光半導体素子は図１に示されている発光半導体素子とほぼ一致する。

半導体３は、ＶＣＳＥＬに従ってｎ形又はｐ形伝導のミラー５及び６により形成された光共振器７で形成されたレーザ構造４を包含している。レーザ構造内には、波長λ_１のコヒーレント放射１１を垂直方向に形成することのできる第１活性領域１が形成されている。レーザ構造の上にあるＬＥＤ構造８には、波長λ_２の非コヒーレント放射２２を形成することのできる第２活性領域２が配置されている。なお、非コヒーレント放射２２はコヒーレント放射の主放射方向に比べて大きな立体角領域内で放射される。ＬＥＤ構造８によって包囲されたｎ形又はｐ形伝導の導波層１４及び１９は、非コヒーレント放射を増倍して横方向にガイドする。ＬＥＤ構造とレーザ構造とによって包囲された半導体３は、有利にはエピタキシャル成長によってモノリシックに集積して形成されている。まず、レーザ構造４を成長基板９上でエピタキシャル成長させる。その後、ＬＥＤ構造をレーザ構造上にエピタキシャル成長させることができる。

図１に示されている半導体素子とは違って、図２に示されている半導体素子は第１活性領域と第２活性領域とにコンタクトするために別々の端子を有している。第１活性領域１は第２のミラー６の上に配置されたｐコンタクト３５とｎコンタクト１５を介して電気的に接続可能であり、その一方で、第２活性領域２はｐコンタクト１６とｎコンタクト３６を介して電気的に接続可能である。

ＬＥＤ構造８は、バリア接合を包含した接続層１０を介してレーザ構造４と接続されている。バリア接合は、この実施例では、ｐ形伝導の第２のミラー６とｎ形伝導の導波層１４との間のｐｎ接合として実施されており、及び／又は、別の方法で半導体３内にモノリシックに集積することできる。バリア接合はコンタクト１５及び１６を介した両活性領域の共通のコンタクトに対して遮断するので、図１の場合のような共通のコンタクトは少なくとも著しく困難となり、第１活性領域と第２活性領域の別々の制御が可能になる。

第２活性領域は、この実施例では、第１活性領域よりも横方向の広がりが小さいので、有利には第２のミラー６ないし導波層１４におけるコンタクト３５及び３６の形成が可能になる、又は容易になる。ＬＥＤ構造８とレーザ構造４のｐコンタクト３５との間には、有利には、短絡を予防する間隙が横方向に設けられている。ＬＥＤ構造８のｎコンタクト３６は、ｎ形伝導の導波層１４を有する突起の上に配置されており、導波層１４は、有利には第２活性領域よりも大きいが第１活性領域よりは小さな横方向の広がりを有している。

半導体３のこのような構造化、特にＬＥＤ構造８のこのような構造化は、例えばマスキング及びエッチングプロセスによって行うことができる。構造化は有利には半導体をモノリシックに集積して形成した後に実行することができる。

ＬＥＤ構造内の第２活性領域とレーザ構造内の第１活性領域は、この実施例では、別個にドライブすることができる。それゆえ、発光半導体素子は波長λ_１及び／又はλ_２の放射を放出することができ、放射の形成は別個の端子を介して制御することができる。

図１及び２に示されている実施例から離れて、第１活性領域と第２活性領域を共通のｎコンタクトと別個のｐコンタクトとを介して制御することもできる。これは図２に示されたコンタクト構造においてｎコンタクト３６を使用しない場合に相当する。この場合、接続層は有利には図１のようにトンネル接合を介して活性領域を導電性接続する。このように形成された発光半導体素子は動作時にコヒーレント放射を放出し、このコヒーレント放射に非コヒーレント放射を接続することができる。この接続は第１活性領域と第２活性領域に対する別個のｐコンタクトを介して行うことができる。ｐ側でｐコンタクト１６を介してＬＥＤ構造１６にコンタクトすると、素子はコヒーレント放射も非コヒーレント放射も放出するが、ｐ側でｐコンタクト３５を介してレーザ構造４にコンタクトした場合には、コヒーレント放射のみが形成される。

レーザ構造４の成長基板９は半導体素子又は半導体の製造の間に剥離させることができ、適切な支持体に置き換えることができること注意されたい。この支持体は、有利には、半導体内に生じる熱を誘導するための高い熱伝導性、及び／又は支持体を介して半導体に電気的にコンタクトするための高い導電性を有している。

本特許出願は２００４年１月３０日のドイツ国特許出願第１０ ２００４ ００４ ７８１．２号の優先権を主張する。上記ドイツ国特許出願の開示内容は再帰的に本出願に明示的に取り入れられる。

本発明は実施例に基づいた記述に限定されない。むしろ本発明は、各々の新たな特徴及び特に特許請求項内の特徴の各々の組合せを内容とする特徴の組合せを、これらの特徴又は組合せ自体が特許請求項又は実施例においては明示的に示されていない場合でも包含する。

本発明による発光半導体素子の第１の実施例の概略的な断面図を示す。

本発明による発光半導体素子の第２の実施例の概略的な断面図を示す。

符号の説明

１ 第１活性領域
２ 第２活性領域
３ 半導体
４ レーザ構造
５ 第１のミラー
６ 第２のミラー
７ 光共振器
８ ＬＥＤ構造
９ 成長基板
１０ 接続層
１１ コヒーレント放射
１２ トンネル接合
１３ トンネル接合
１４ ｎ形伝導導波層
１５ ｎコンタクト
１６ ｐコンタクト
１７ 電流縮流層
１８ 電流拡散層
１９ ｐ形伝導導波層
２２ 非コヒーレント放射
３５ ｐコンタクト
３６ ｎコンタクト
５１，５２ 異なる屈折率を有する半導体層の対
６１，６２ 異なる屈折率を有する半導体層の対

Claims (14)

1. 第１活性領域（１）と該第１活性領域に対して垂直方向に後置された第２活性領域（２）とを備えた半導体（３）を有する発光半導体素子であって、前記第１活性領域は第１の波長λ_１の放射を形成するために設けられているものであり、前記第２活性領域は第２の波長λ_２の放射を形成するために設けられているものである形式のものにおいて、前記第１の波長λ_１の放射はコヒーレントであり、前記第２の波長λ_２の放射は非コヒーレントであることを特徴とする発光半導体素子。
2. 前記第１活性領域と前記第２活性領域は前記半導体内にモノリシックに集積されている、請求項１記載の発光半導体素子。
3. 前記第２活性領域は波長λ_１の放射の光路内に配置されている、請求項１又は２記載の発光半導体素子。
4. 波長λ_１は波長λ_２よりも長い、請求項１から３のいずれか１項記載の発光半導体素子。
5. 波長λ_１は不可視スペクトル領域内にある、請求項１から４のいずれか１項記載の発光半導体素子。
6. 波長λ_２は可視スペクトル領域内にある、請求項１から５のいずれか１項記載の発光半導体素子。
7. 前記第１活性領域は、光共振器（７）を包含した半導体構造（４）内に形成されている、請求項１から６のいずれか１項記載の発光半導体素子。
8. 前記半導体構造は垂直の放射方向を有する半導体素子、とりわけ垂直放射レーザに合わせて形成されている、請求項７記載の発光半導体素子。
9. 前記第２活性領域はＬＥＤ構造（８）内に形成されている、請求項１から８のいずれか１項記載の発光半導体素子。
10. 前記ＬＥＤ構造は接続層（１０）を介して前記半導体構造と接続されている、請求項９記載の発光半導体素子。
11. 前記接続層は、前記ＬＥＤ構造と前記半導体構造とを導電性接続するトンネル接合部（１２，１３）を包含している、請求項１０記載の発光半導体素子。
12. 前記第１及び第２活性領域は共通して電気的に制御可能であるように形成されている、請求項１から１１のいずれか１項記載の発光半導体素子。
13. 前記接続層は、前記ＬＥＤ構造を前記半導体構造から電気的に絶縁するバリア接合を包含している、請求項１０又は１２記載の発光半導体素子。
14. 前記第１及び第２活性領域は別々に電気的に制御可能であるように形成されている、請求項１から１３のいずれか１項記載の発光半導体素子。

Images