JP2015109482A - 半導体発光装置およびその製造方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】実施形態は、複数の量子井戸のサブバンド間における電子のエネルギー緩和により発光光を放射する半導体発光装置であって、前記発光光の放射方向に対して平行な方向に延在するストライプ状に設けられ、InPに格子整合する材料を含む前記複数の量子井戸を有する活性層と、前記活性層の長辺に沿ったInPを含む第1クラッド層と、前記活性層の長辺に沿ったGaAsを含む第2クラッド層と、を備える。前記活性層は、前記第1クラッド層と、前記第2クラッド層と、の間に位置する。
【選択図】図1
Description
図1は、本実施形態に係る半導体発光装置100を示す模式図である。半導体発光装置100は、例えば、複数の量子井戸のサブバンド間における電子のエネルギー緩和により、波長10μm以上のレーザ光を放射する量子カスケードレーザである。
ここで、格子整合するとは、2つの結晶の格子定数が一致する場合だけでなく、両者の格子定数の差が、例えば、0.5%以内であることを含む。
各半導体層の厚さの例を表1に示す。なお、活性層5の全体の厚さは、例えば、1〜5μmであり、活性層5に含まれる量子井戸の幅(厚さ)は、所望の発光波長に適合するサブバンドが形成されるように調整する。
図6は、第2の実施形態に係る半導体発光装置200の端面を示す模式図である。前述した半導体発光装置100と同じように、半導体発光装置200は、例えば、波長10μm以上のレーザ光を放射する量子カスケードレーザである。
図11は、本実施形態に係る半導体発光装置300を示す模式断面図である。半導体発光装置300も、例えば、波長10μm以上のレーザ光を放射する量子カスケードレーザである。
例えば、InPに格子整合したGaInAsおよびAlInAsを含む活性層5は、格子定数が異なるクラッド層8、18に囲まれている。そして、活性層5から放射される発光光の波長と、クラッド層8および18に含まれるGaAsのフォノンによる光吸収ピークの波長とが相違する。
以下、図12〜図15を参照して、半導体発光装置300の製造過程を説明する。
続いて、図15(b)に示すように、活性層5の周りにクラッド層8およびクラッド層18となる部分を残して、GaAs層13および15をエッチングする。
図16は、本実施形態に係る半導体発光装置400の端面を示す模式図である。半導体発光装置400もまた、波長10μm以上のレーザ光を放射する量子カスケードレーザである。
Claims (7)
- 複数の量子井戸のサブバンド間における電子のエネルギー緩和により発光光を放射する半導体発光装置であって、
前記発光光の放射方向に対して平行な方向に延在するストライプ状に設けられ、InPに格子整合する材料を含む前記複数の量子井戸を有する活性層と、
前記活性層の長辺に沿ったInPを含む第1クラッド層と、
前記活性層の長辺に沿ったGaAsを含む第2クラッド層と、
を備え、
前記活性層は、前記第1クラッド層と、前記第2クラッド層と、の間に位置する半導体発光装置。 - 前記活性層は、インジュム(In)を含む請求項1記載の半導体発光装置。
- 前記活性層は、GaInAsとAlInAsとを含む請求項1記載の半導体発光装置。
- 前記活性層の対向する2つの側面にそれぞれ設けられたGaAsを含む第3クラッド層をさらに備え、
前記第1クラッド層および前記第2クラッド層は、前記活性層の下面および上面にそれぞれ設けられる請求項1〜3のいずれか1つに記載の半導体発光装置。 - 前記第3クラッド層は、半絶縁層である請求項4記載の半導体発光装置。
- 前記活性層と前記第2クラッド層との間に、InPの格子定数とGaAsの格子定数との間の中間の格子定数を有する緩衝層を備えた請求項1〜5のいずれか1つに記載の半導体発光装置。
- InPを含む第1半導体層上に、InPに格子整合する材料を含む前記複数の量子井戸を有する活性層を形成し、
前記活性層上にGaAsを含む第2半導体層を形成する半導体発光装置の製造方法。
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