JP2016527721A - 少なくとも1つの高障壁層を有する多重量子井戸を備えたオプトエレクトロニクス半導体チップ - Google Patents
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Abstract
Description
Ehb−Eb≧0.05eV
を満たす電子バンドギャップEhbを有している。つまり高障壁層の材料組成は、好ましくは当該高障壁層が残りの障壁層よりも少なくとも0.05eVだけ大きい電子バンドギャップを有するように選択される。特に好ましい変化実施例によれば、少なくとも1つの高障壁層の電子バンドギャップEhbは、残りの障壁層の電子バンドギャップよりも0.1eVだけ大である。
上記の図面中、同じ構成要素または作用の同じ構成要素には、それぞれ同一の参照符号が付されている。図示の構成要素並びに構成要素相互間の大きさの割合は、必ずしも縮尺通りではない。
Claims (15)
- オプトエレクトロニクス半導体チップ(10)であって、
p型半導体領域(4)と、
n型半導体領域(6)と、
前記p型半導体領域(4)と前記n型半導体領域(6)との間に配設された活性層(5)とを含み、
前記活性層(5)は、多重量子井戸構造(7)として構成されており、
前記多重量子井戸構造(7)は、交互に配設された量子井戸層(71)及び障壁層(72,73)をそれぞれ有し、
前記n型半導体領域(6)よりも前記p型半導体領域(4)近傍に配置された少なくとも1つの前記障壁層は、高障壁層(73)であり、
前記高障壁層(73)は、残りの障壁層(72)の電子バンドギャップEbより大きい電子バンドギャップEhbを有していることを特徴とする、オプトエレクトロニクス半導体チップ(10)。 - 前記少なくとも1つの高障壁層(73)は、以下の関係、
Ehb−Eb≧0.05eV
を満たす前記バンドギャップEhbを有している、請求項1記載のオプトエレクトロニクス半導体チップ。 - 前記多重量子井戸構造(7)は、10以下の高障壁層(73)を有している、請求項1または2記載のオプトエレクトロニクス半導体チップ。
- 前記p型半導体領域から出発して、最初のk個の障壁層は高障壁層であり、ただし前記kは、1から10の間の数である、請求項3記載のオプトエレクトロニクス半導体チップ。
- 前記多重量子井戸構造(7)は、厳密に1つの高障壁層(73)を有している、請求項1から5いずれか1項記載のオプトエレクトロニクス半導体チップ。
- 前記高障壁層(73)は、前記p型半導体領域から出発してm番目の量子井戸層(71)である1つの量子井戸層(71)と、直ぐ近くに隣接する量子井戸層(71)との間に配置されており、ただし前記mは、1から20までの間の数である、請求項5記載のオプトエレクトロニクス半導体チップ。
- 前記mは1である、請求項6記載のオプトエレクトロニクス半導体チップ。
- 前記多重量子井戸構造(7)は、前記n型半導体領域(6)よりも前記p型半導体領域(4)近傍に配置されている複数の高障壁層(73)を有している、請求項1から4いずれか1項記載のオプトエレクトロニクス半導体チップ。
- 少なくとも1つの前記高障壁層(73)と残りの前記障壁層(72)は、それぞれにおいて、一般式InxAlyGa1-x-yP,InxAlyGa1-x-yN,またはInxAlyGa1-x-yAs、ただし0≦x≦1,0≦y≦1,およびx+y≦1で表される材料系を有し、ただし前記少なくとも1つの高障壁層(73)のアルミニウム含有量yは、前記残りの障壁層(72)のアルミニウム含有量yよりも多い、請求項1から8いずれか1項記載のオプトエレクトロニクス半導体チップ。
- 前記残りの障壁層(72)の数は、少なくとも10である、請求項1から9いずれか1項記載のオプトエレクトロニクス半導体チップ。
- 前記残りの障壁層(72)の数は、少なくとも20である、請求項10記載のオプトエレクトロニクス半導体チップ。
- 前記バンドギャップEbを有する前記残りの障壁層(72)の数は、前記増加したバンドギャップEhbを有する1つ以上の前記高障壁層(73)の数よりも少なくとも5倍大きい数である、請求項1から11いずれか1項記載のオプトエレクトロニクス半導体チップ。
- 前記バンドギャップEbを有する前記残りの障壁層(72)の数は、前記増加したバンドギャップEhbを有する1つ以上の前記高障壁層(73)の数よりも少なくとも10倍大きい数である、請求項1から12いずれか1項記載のオプトエレクトロニクス半導体チップ。
- 前記p型半導体領域に対向する側が前記少なくとも1つの高障壁層(73)に接する少なくとも1つの量子井戸層(74)は、前記残りの量子井戸層(71)の前記バンドギャップEwよりも小さい電子バンドギャップElwを有している、請求項1から13いずれか1項記載のオプトエレクトロニクス半導体チップ。
- 前記p型半導体領域に対向する側が前記少なくとも1つの高障壁層(73)に接する少なくとも1つの量子井戸層(75)は、前記残りの量子井戸層(71)の厚さよりも大きい厚さを有している、請求項1から14いずれか1項記載のオプトエレクトロニクス半導体チップ。
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