JP2006032534A - 発光ダイオード - Google Patents

Abstract

【課題】 発光ダイオードのスペクトルの広帯域性を確保しつつ、変調振幅電流を低減させるとともに、消光比を大きくする。
【解決手段】 光ダイオードには、ＧａＩｎＡｓＰ系活性層１３が設けられるとともに、ＧａＩｎＡｓＰ系活性層１３にキャリアを注入する注入部Ｒ１および変調部Ｒ２が設けられ、注入部Ｒ１は、光出力に対する活性層長の閾値以下の長さになるようにＧａＩｎＡｓＰ系活性層１３にキャリアを注入し、変調部Ｒ２は、注入部Ｒ１によるキャリアの注入領域の長さとの合計が光出力に対する活性層長の閾値以上の長さになるようにＧａＩｎＡｓＰ系活性層１３にキャリアを注入する。
【選択図】 図１

Description

本発明は発光ダイオードに関し、特に、広帯域スーパールミネッセントダイオードに適用して好適なものである。

現在、ＡＤＳＬ（Ａｓｙｍｍｅｔｒｉｃ Ｄｉｇｉｔａｌ Ｓｕｂｓｃｒｉｂｅｒ Ｌｉｎｅ）やＣＡＴＶ（Ｃｏｍｍｕｎｉｔｙ Ａｎｔｅｎｎａ Ｔｅｌｅｖｉｓｏｉｎ）によるインターネット接続のブロードバンド化が急速に進展している。また、１００Ｍｂｐｓを超える光アクセスサービスの提供により、さらに高速なインターネット接続環境が普及しつつある。

このようなインターネット接続環境の発展により、Ｗｅｂや電子メールのみならず、音楽や映像などのブロードバンドに適したマルチメディアコンテンツが流通し始めている。近い状来には、ギガビットクラスの大容量コンテンツのダウンロードや、高精細な映像ストリーム配信などのサービスも想定されることから、ギガビットクラスの帯域保証型光アクセスシステムの実現が期待されている。

このギガビットクラスの光アクセスシステムを提供することが可能なプラットフォームとして、新規なＷＤＮ−ＰＯＮ（Ｗａｖｅｌｅｎｇｔｈ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ−Ｐａｓｓｉｖｅ Ｏｐｔｉｃａｌ Ｎｅｔｗｏｒｋ）システムが提案されている。このＷＤＮ−ＰＯＮシステムでは、広帯域光源によるスペクトルスライス技術を適用することで、波長依存性のない光ネットワーク装置（ＯＮＵ）を加入者宅に配置し、各加入者への波長の割り振りは、屋外に設置される波長合分波器で行われる。

このため、ＷＤＮアクセスシステムで問題視されているＯＮＵ装置の仕様を統一することができ、量産による低コスト化を図ることができる。また、ユーザに波長を意識させることなく波長多重を行うことができ、波長の保守・管理を容易に行うことができる。
このＷＤＮ−ＰＯＮシステムに用いられる広帯域光源として最も有望なのがスーパールミネッセントダイオード（ＳＬＤ）である（特開平４−２３３６６号公報）。このスーパールミネッセントダイオードでは、ファブリペローレーザ（ＦＰ−ＬＤ）と基本的に同様の構造を有しているが、端面の反射率を下げ、導波路内の光の共振を抑えることで発振を抑制し、広帯域なスペクトルを実現するものである。

このため、スーパールミネッセントダイオードの電流−光出力特性は、ファブリペローレーザの特性に見られるような発振に対する閾値特性は発現せず、電流の増加に従って緩やかに光出力が増加する特有の特性を示す。すなわち、スーパールミネッセントダイオードは、ファブリペローレーザと比較して発光効率が低いことが知られている。また、スーパールミネッセントダイオードでは、高出力を得るためには、ファブリペローレーザと比較して大きな電流を注入することが必要である。

図６（ａ）は、従来の発光ダイオードの概略構成を示す平面図、図６（ｂ）は、図６（ａ）のＢ−Ｂ´線で切断した構成を示す断面図である。
図６において、ｎ−ＩｎＰ基板２１上には、ｎ−ＩｎＰクラッド層２２が積層され、ｎ−ＩｎＰクラッド層２２上には、ＧａＩｎＡｓＰ系活性層２３が形成されている。そして、ｐ−ＩｎＰ埋め込み層２４およびｎ−ＩｎＰ埋め込み層２５にてＧａＩｎＡｓＰ系活性層２３の両側を順次埋め込むことにより、メサストライプ導波路構造が形成され、ｎ−ＩｎＰ埋め込み層２５およびＧａＩｎＡｓＰ系活性層２３上には、ｐ−ＩｎＰクラッド層２６が形成され、ｐ−ＩｎＰクラッド層２６上にはｐ−ＩｎＰコンタクト層２９が形成されている。そして、ｐ−ＩｎＰコンタクト層２９上には、ＧａＩｎＡｓＰ系活性層２３に電流を注入する電極２７が形成されている。また、ＧａＩｎＡｓＰ系活性層２３が設けられたｎ−ＩｎＰ基板２１の両端面には、反射防止膜２８ａ、２８ｂがそれぞれ形成されている。

このスーパールミネッセントダイオードは、スペクトルの広帯域性から得られる低コヒーレンス性を利用して計測分野に主として応用され、直流駆動にて動作させることが行われている。一方、スーパールミネッセントダイオードをＷＤＮアクセスシステムに応用する場合、直接変調動作が求められる。
特開平４−２３３６６号公報

しかしながら、スーパールミネッセントダイオードは、電流の増加に従って緩やかに光出力が増加する特有の特性を持っているため、スーパールミネッセントダイオードの直接変調を行うと、変調振幅電流が大きくなるとともに、消光比が小さくなるという問題があった。
そこで、本発明の目的は、スペクトルの広帯域性を確保しつつ、変調振幅電流を低減させるとともに、消光比を大きくすることが可能な発光ダイオードを提供することである。

上述した課題を解決するために、請求項１記載の発光ダイオードによれば、電流注入領域の長さが光出力の閾値以下の長さになるようにバイアス電流を発光部に注入する注入部と、前記注入部における電流注入領域の長さとの合計が光出力の閾値以上の長さになるように変調振幅電流を前記発光部に注入する変調部とを備えることを特徴とする。
これにより、変調振幅電流を変調部に注入することで、発光部における電流注入領域の長さが光出力の閾値以下の状態から閾値を越えるようにすることが可能となるとともに、注入部にバイアス電流を注入することで、変調振幅電流を低減させることができる。このため、スペクトルの広帯域性を確保しつつ、消光比を大きくすることが可能となるとともに、変調部の寄生容量を低減させることができ、変調動作の高速化を図ることができる。

また、請求項２記載の発光ダイオードによれば、発光を行わせる活性層と、光出力に対する活性層長の閾値以下の長さになるように前記活性層にキャリアを注入する注入部と、前記注入部によるキャリアの注入領域の長さとの合計が光出力に対する活性層長の閾値以上の長さになるように前記活性層にキャリアを注入する変調部とを備えることを特徴とする。

これにより、光出力の増大を抑制しつつ、注入部にキャリアを注入することが可能となるとともに、変調部にキャリアを注入することで、活性層における電流注入領域の長さが光出力の閾値以下の状態から閾値を越えるようにすることが可能となり、光出力を急激に増大させること可能となる。このため、スペクトルの広帯域性を確保しつつ、消光比を大きくすることが可能となるとともに、変調部の寄生容量を低減させることができ、変調動作の高速化を図ることができる。

また、請求項３記載の発光ダイオードによれば、前記活性層は量子井戸活性層であり、前記量子井戸活性層の量子井戸数をＮ（Ｎは正の整数）とした時に、前記注入部の長さが４．８／Ｎミリメートル以下であることを特徴とする。
これにより、量子井戸構造を活性層に用いることを可能としつつ、光出力に対する活性層長の閾値以下の長さになるように注入部の長さを設定することが可能となる。

また、請求項４記載の発光ダイオードによれば、半導体基板上に形成された下層クラッド層と、前記下層クラッド層上にストライプ状に形成された活性層と、前記活性層の両側を埋め込む埋め込み層と、前記活性層および前記埋め込み層上に形成された上層クラッド層と、前記上層クラッド層上に形成され、光出力に対する活性層長の閾値以下の長さになるように前記活性層にキャリアを注入する注入電極と、前記注入電極と電気的に分離されるようにして前記上層クラッド層上に形成され、前記注入電極によるキャリアの注入領域の長さとの合計が光出力に対する活性層長の閾値以上の長さになるように前記活性層にキャリアを注入する変調電極とを備えることを特徴とする。

これにより、互いに電気的に分離された注入電極および変調電極を上層クラッド層上に形成することで、光出力の増大を抑制しつつ、注入部にキャリアを注入することが可能となるとともに、変調部にキャリアに注入することで、光出力を急激に増大させることが可能となる。このため、発光ダイオードの構成の複雑化および製造工程に煩雑化を抑制しつつ、消光比を大きくすることが可能となるとともに、変調動作の高速化を図ることができる。

以上説明したように、本発明によれば、変調部にキャリアを注入することで、光出力を急激に増大させること可能となり、スペクトルの広帯域性を確保しつつ、変調振幅電流を低減させるとともに、消光比を大きくすることが可能となる。

以下、本発明の実施形態に係る発光ダイオードについて図面を参照しながら説明する。
図１（ａ）は、本発明の一実施形態に係る発光ダイオードの概略構成を示す平面図、図１（ｂ）は、図１（ａ）のＡ−Ａ´線で切断した構成を示す断面図である。
図１において、発光ダイオードには、ＧａＩｎＡｓＰ系活性層１３が設けられるとともに、ＧａＩｎＡｓＰ系活性層１３にキャリアを注入する注入部Ｒ１および変調部Ｒ２が設けられている。ここで、注入部Ｒ１は、光出力に対する活性層長の閾値以下の長さになるようにＧａＩｎＡｓＰ系活性層１３にキャリアを注入することができる。また、変調部Ｒ２は、注入部Ｒ１にけるキャリアの注入領域の長さとの合計が光出力に対する活性層長の閾値以上の長さになるようにＧａＩｎＡｓＰ系活性層１３にキャリアを注入することができる。なお、ここでの活性層長とは、ＧａＩｎＡｓＰ系活性層１３にキャリアが注入されて光出力に寄与する部分の長さを言う。

すなわち、ｎ−ＩｎＰ基板１１上には、ｎ−ＩｎＰクラッド層１２が積層され、ｎ−ＩｎＰクラッド層１２上にはＧａＩｎＡｓＰ系活性層１３が形成されている。なお、ＧａＩｎＡｓＰ系活性層１３の構造としては、バルクの他、多層量子井戸構造、多層ひずみ量子井戸構造、量子細線あるいは量子ドットなどでもよい。
そして、ｐ−ＩｎＰ埋め込み層１４およびｎ−ＩｎＰ埋め込み層１５にてＧａＩｎＡｓＰ系活性層１３の両側を順次埋め込むことにより、メサストライプ導波路構造が形成され、ｎ−ＩｎＰ埋め込み層１５およびＧａＩｎＡｓＰ系活性層１３上には、ｐ−ＩｎＰクラッド層１６が形成され、ｐ−ＩｎＰクラッド層１６上には、ｐ−ＩｎＰコンタクト層１９が形成されている。なお、ＧａＩｎＡｓＰ系活性層１３のストライプ幅はシングルモードが保たれるように設定することができる。また、ｐ−ＩｎＰ埋め込み層１４およびｎ−ＩｎＰ埋め込み層１５にてＧａＩｎＡｓＰ系活性層１３の両側を埋め込む代わりに、ＦｅがドーピングされたＩｎＰにてＧａＩｎＡｓＰ系活性層１３の両側を埋め込むようにしてもよい。

また、ＧａＩｎＡｓＰ系活性層２３が設けられたｎ−ＩｎＰ基板２１の両端面には、反射防止膜２８ａ、２８ｂがそれぞれ形成されている。ここで、ｎ−ＩｎＰ基板２１の両端面に反射防止膜２８ａ、２８ｂをそれぞれ形成することにより、反射率を下げ、リップルの発生を抑制することができる。なお、窓構造または斜めストライプ構造を採用するようにしてもよく、これにより歩留まりよく、さらに低反射率の端面を形成することができる。

そして、ｐ−ＩｎＰコンタクト層１９上には、ＧａＩｎＡｓＰ系活性層１３に電流を注入する電極１７ａ、１７ｂが形成されている。ここで、電極１７ａは注入部Ｒ１に配置し、電極１７ｂは変調部Ｒ２に配置することができる。また、電極１７ａ、１７ｂは電気的に互いに分離することができる。なお、電極１７ａ、１７ｂ間の分離抵抗を確保するため、電極１７ａ、１７ｂ間のｐ−ＩｎＰコンタクト層１９をエッチング除去するようにしてもよい。そして、電極１７ａの長さは、電極１７ａを介してＧａＩｎＡｓＰ系活性層２３にキャリアを注入した時に、光出力に対する活性層長の閾値以下の長さになるように設定することができる。また、電極１７ｂの長さは、電極１７ａを介してＧａＩｎＡｓＰ系活性層２３にキャリアを注入しながら、電極１７ｂを介してＧａＩｎＡｓＰ系活性層２３にキャリアを注入した時に、電極１７ａによるキャリアの注入領域の長さとの合計が光出力に対する活性層長の閾値以上の長さになるように設定することができる。

そして、発光ダイオードの変調動作を行う場合、電極１７ａを介してＧａＩｎＡｓＰ系活性層２３にキャリアを注入することにより、ＧａＩｎＡｓＰ系活性層２３におけるキャリアの注入領域の長さが光出力に対する活性層長の閾値以下の長さになるように設定する。そして、電極１７ａを介してＧａＩｎＡｓＰ系活性層２３にキャリアを注入しながら、電極１７ｂを介してＧａＩｎＡｓＰ系活性層２３にキャリアを注入することにより、ＧａＩｎＡｓＰ系活性層２３におけるキャリアの注入領域の長さが光出力に対する活性層長の閾値を越える長さになるように設定する。

これにより、光出力の増大を抑制しつつ、注入部Ｒ１にキャリアを注入することが可能となるとともに、変調部Ｒ２にキャリアに注入することで、ＧａＩｎＡｓＰ系活性層２３における電流注入領域の長さが光出力の閾値以下の状態から閾値を越えるようにすることが可能となり、光出力を急激に増大させることが可能となる。このため、スペクトルの広帯域性を確保しつつ、消光比を大きくすることが可能となるとともに、変調部Ｒ２の寄生容量を低減させることができ、変調動作の高速化を図ることができる。

図２は、図１の構造の発光ダイオードの光出力特性Ｌ１（実線）を図６の構造の発光ダイオードの光出力特性Ｌ２（点線）と比較して示す図である。
図２において、図６の構造の発光ダイオードでは、注入電流Ｉ_totalが電極２７を介してＧａＩｎＡｓＰ系活性層２３に注入される。そして、注入電流Ｉ_totalの増加に伴って光出力が緩やかに増加する。このため、図６の構造の発光ダイオードでは、例えば、２０ｍＷの光出力を得るために、１６０ｍＡもの注入電流Ｉ_totalが必要となる。そして、変調振幅電流を低減するため、注入電流Ｉ_totalを直流成分（１００ｍＡ）と変調振幅成分（６０ｍＡ）とに分けた場合には、消光比が２ｄＢ程度となり、実際の伝送に用いられる特性にはならない。

一方、図１の構造の発光ダイオードでは、注入部Ｒ１の電流Ｉ_biasを１００ｍＡで一定とし、図２の横軸に変調部Ｒ２の注入電流Ｉ_modを表すと、注入電流Ｉ_modの増加に伴って光出力が急激に増加することが判る。例えば、図１の構造の発光ダイオードでは、２０ｍＷの光出力を得るために、６０ｍＡの注入電流Ｉ_modを変調部Ｒ２に注入するだけでよく、１０ｄＢ程度の消光比を得ることができる。

すなわち、注入部Ｒ１の長さが光出力に対する活性層長の閾値以下の長さになるように設定することにより、注入部Ｒ１にのみ電流を注入した場合には光出力を抑えることがでこる。この状態で、変調部Ｒ２にも電流注入を行うと、全電流が増えることよりも、活性層長が閾値を越えることにより、光出力を急激に増加させることができる。この効果は、変調部Ｒ２の長さが短くても、変調部Ｒ２への注入電流値が小さくても得られるため、変調時の変調振幅電流あるいは消光比を改善する上で有効である。
また、注入部Ｒ１と変調部Ｒ２とを分離することで、変調部Ｒ２の電極１７ｂの面積も小さくすることができる。このため、変調部Ｒ２の寄生容量を低減することができ、変調動作の高速化を図ることができる。

図３は図１の構造の発光ダイオードの１．２５Ｇｂｐｓでの信号波形を示す図である。
図３において、５０Ω系を介し２Ｖｐ−ｐの変調信号を変調部Ｒ２に加えた。この結果、アイが大きく開口し、消光比も１０ｄＢ程度を確保することができた。
なお、図１の発光ダイオードを製造する場合、ｎ−ＩｎＰクラッド層１２およびＧａＩｎＡｓＰ系活性層をｎ−ＩｎＰ基板１１上に順次エピタキシャル成長させる。なお、エピタキシャル成長としては、例えば、ＭＢＥ（ｍｏｌｅｃｕｌａｒ ｂｅａｍ ｅｐｉｔａｘｙ）、ＭＯＣＶＤ（ｍｅｔａｌ ｏｒｇａｎｉｃ ｃｈｅｍｉｃａｌ ｖａｐｅｒ ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）、あるいはＡＬＣＶＤ（ａｔｏｍｉｃ ｌａｙｅｒ ｃｈｅｍｉｃａｌ ｖａｐｅｒ ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）などの方法を用いることができる。

そして、ＣＶＤなどの方法により、ＧａＩｎＡｓＰ系活性層上にＳｉＯ₂膜を成膜し、フォトリソグラフィー技術およびエッチング技術を用いてＳｉＯ₂膜を加工することにより、ＳｉＯ₂膜をストライプ状にパターニングする。そして、ストライプ状にパターニングされたＳｉＯ₂膜をマスクとして、ＧａＩｎＡｓＰ系活性層をエッチング加工することにより、ストライプ状に加工されたＧａＩｎＡｓＰ系活性層１３を形成する。

そして、ストライプ状にパターニングされたＳｉＯ₂膜をマスクとして、ｐ−ＩｎＰ埋め込み層１４およびｎ−ＩｎＰ埋め込み層１５をｎ−ＩｎＰ基板１１上に順次エピタキシャル成長させることにより、ｐ−ＩｎＰ埋め込み層１４およびｎ−ＩｎＰ埋め込み層１５をＧａＩｎＡｓＰ系活性層１３の両側に選択的に形成する。

次に、エピタキシャル成長にて、ｎ−ＩｎＰ埋め込み層１５およびＧａＩｎＡｓＰ系活性層１３上に、ｐ−ＩｎＰクラッド層１６をおよびｐ−ＩｎＰコンタクト層１９を形成する。そして、スパッタなどの方法により、ｐ−ＩｎＰコンタクト層１９上に金属膜を形成する。そして、フォトリソグラフィー技術およびエッチング技術を用いて、金属膜のエッチング加工を行うことにより、ｐ−ＩｎＰコンタクト層１９上に電極１７ａ、１７ｂを形成する。
ここで、ＧａＩｎＡｓＰ系活性層１３としては多重量子井戸構造を用いることができる。そして、多重量子井戸構造の量子井戸数をＮ（Ｎは正の整数）とした時に、注入部Ｒ１の長さが４．８／Ｎミリメートル以下となるように設定することができる。

図４は、図６の構造の発光ダイオードの光出力と活性層長との関係を示す図である。
図４において、ＧａＩｎＡｓＰ系活性層２３の量子井戸数Ｎを３、５、８とし、注入電流密度を１００ｍＡ／ｍｍで一定とした。光出力の活性層長依存性には明瞭な閾値特性が認められる。ここで、図６の構造の発光ダイオードの光出力Ｐと活性層長Ｌには以下の関係がある。
Ｐ∝ｅｘｐ［（Γｇ−α）＊Ｌ］−１

ただし、Γは閉じ込め係数、ｇは単位長さ当たりの利得、αは単位長さ当たりの損失を表す。この関係をｍＷ単位の線形スケールで図示すると、図４のような特性を観測することができる。ここで、図４の特性を外挿して活性層長の閾値を求めると、それぞれ量子井戸数Ｎ＝８の時は０．６ｍｍ、量子井戸数Ｎ＝５の時は０．９〜１ｍｍ、量子井戸数Ｎ＝３の時は１．６ｍｍとなった。

図５は、図６の構造の発光ダイオードの量子井戸数の逆数に対する活性層長の閾値の変化を示す図である。
図５において、図５の量子井戸数Ｎと活性層長の閾値との間の関係を用いることにより、活性層長の閾値＝４．８／Ｎの関係式が得られた。この結果、量子井戸数Ｎの多重量子井戸構造を有する発光ダイオードにおいて、図１の注入部Ｒ１の長さが４．８／Ｎミリメートル以下となるように設定することにより、注入部Ｒ１の長さが光出力に対する活性層長の閾値以下の長さになるように設定することができる。

図１のＧａＩｎＡｓＰ系活性層１３として、量子井戸数Ｎ＝５の多重量子井戸構造を用いた場合、注入部Ｒ１の長さが４．８／［Ｎ（＝５）］＝０．９６ミリメートル以下となるように０．９ミリメートルとし、変調部Ｒ２の長さが０．３ミリメートルとなるように設定した。この値では、注入部Ｒ１および変調部Ｒ２の全体の長さが図４の活性層長の閾値を十分に越えることができる。
そして、注入部Ｒ１および変調部Ｒ２に均一に注入した直流電流動作において、３０ｍＷ以上の高出力、３ｄＢ帯域が６０ｎｍの広帯域、最大ｐ−ｐリップルが０．５ｄＢより小さな低リップル特性を得ることができた。

図１のＧａＩｎＡｓＰ系活性層１３として、量子井戸数Ｎ＝３の多重量子井戸構造を用いた場合、注入部Ｒ１の長さが４．８／［Ｎ（＝３）］＝１．６ミリメートル以下となるように１．５ミリメートルとし、変調部Ｒ２の長さが０．５ミリメートルとなるように設定した。この結果、実施例１と同様の良好な結果が得られた。

図１のＧａＩｎＡｓＰ系活性層１３として、量子井戸数Ｎ＝８の多重量子井戸構造を用いた場合、注入部Ｒ１の長さが４．８／［Ｎ（＝８）］＝０．６ミリメートル以下となるように０．６ミリメートルとし、変調部Ｒ２の長さが０．２ミリメートルとなるように設定した。この結果、実施例１と同様の良好な結果が得られた。
なお、上述した実施形態では、ＩｎＰ／ＧａＩｎＡｓＰ系材料を用いて発光ダイオードを構成する方法について説明したが、ＩｎＰ／ＧａＩｎＡｓＰ系材料に限定されることなく、ＧａＡｓ、ＡｌＧａＡｓ、ＧａＩｎＡｓ、ＧａＩｎＮＡｓまたはＡｌＧａＡｓＰなど他の半導体材料を用いるようにしてもよい。また、上述した実施形態では、メサストライプ導波路構造を用いる方法について説明したが、メサストライプ導波路構造以外にも、リブ導波路構造、リッジ導波路構造またはストリップ装荷導波路構造を用いるようにしてもよい。また、上述した実施形態では、活性層をメサストライプ導波路構造とする方法を例にとって説明したが、曲がり導波路構造に適用するようにしてもよい。

本発明の発光ダイオードは、例えば、白色光源、光ファイバージャイロ、高分解能ＯＴＤＲなどの光源として利用可能な他、波長多重光通信ネットワーク用の多波長光源、光センシング、生体光観測などの分野へ応用することができる。

図１（ａ）は、本発明の一実施形態に係る発光ダイオードの概略構成を示す平面図、図１（ｂ）は、図１（ａ）のＡ−Ａ´線で切断した構成を示す断面図である。 図１の構造の発光ダイオードの光出力特性を図６の構造の発光ダイオードの光出力特性と比較して示す図である。 図１の構造の発光ダイオードの１．２５Ｇｂｐｓでの信号波形を示す図である。 図６の構造の発光ダイオードの光出力と活性層長との関係を示す図である。 図６の構造の発光ダイオードの量子井戸数の逆数に対する活性層長の閾値の変化を示す図である。 図６（ａ）は、従来の発光ダイオードの概略構成を示す平面図、図６（ｂ）は、図６（ａ）のＢ−Ｂ´線で切断した構成を示す断面図である。

符号の説明

Ｒ１ 注入部
Ｒ２ 変調部
１１ ｎ−ＩｎＰ基板
１２ ｎ−ＩｎＰクラッド層
１３ ＧａＩｎＡｓＰ系ストライプ状活性層
１４ ｐ−ＩｎＰ埋め込み層
１５ ｎ−ＩｎＰ埋め込み層
１６ ｐ−ＩｎＰクラッド層
１７ａ 注入電極
１７ｂ 変調電極
１８ａ、１８ｂ 反射防止膜
１９ ｐ−ＩｎＰコンタクト層

Claims (4)

1. 電流注入領域の長さが光出力の閾値以下の長さになるようにバイアス電流を発光部に注入する注入部と、
   前記注入部における電流注入領域の長さとの合計が光出力の閾値以上の長さになるように変調振幅電流を前記発光部に注入する変調部とを備えることを特徴とする発光ダイオード。
2. 発光を行わせる活性層と、
   光出力に対する活性層長の閾値以下の長さになるように前記活性層にキャリアを注入する注入部と、
   前記注入部におけるキャリアの注入領域の長さとの合計が光出力に対する活性層長の閾値以上の長さになるように前記活性層にキャリアを注入する変調部とを備えることを特徴とする発光ダイオード。
3. 前記活性層は量子井戸活性層であり、前記量子井戸活性層の量子井戸数をＮ（Ｎは正の整数）とした時に、前記注入部の長さが４．８／Ｎミリメートル以下であることを特徴とする請求項２記載の発光ダイオード。
4. 半導体基板上に形成された下層クラッド層と、
   前記下層クラッド層上にストライプ状に形成された活性層と、
   前記活性層の両側を埋め込む埋め込み層と、
   前記活性層および前記埋め込み層上に形成された上層クラッド層と、
   前記上層クラッド層上に形成され、光出力に対する活性層長の閾値以下の長さになるように前記活性層にキャリアを注入する注入電極と、
   前記注入電極と電気的に分離されるようにして前記上層クラッド層上に形成され、前記注入電極によるキャリアの注入領域の長さとの合計が光出力に対する活性層長の閾値以上の長さになるように前記活性層にキャリアを注入する変調電極とを備えることを特徴とする発光ダイオード。