JP2564315B2 - 光素子 - Google Patents
光素子Info
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- JP2564315B2 JP2564315B2 JP62196189A JP19618987A JP2564315B2 JP 2564315 B2 JP2564315 B2 JP 2564315B2 JP 62196189 A JP62196189 A JP 62196189A JP 19618987 A JP19618987 A JP 19618987A JP 2564315 B2 JP2564315 B2 JP 2564315B2
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- Japan
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- plane
- optical element
- crystal
- semiconductor laser
- chip
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Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は半導体をもちいた光素子に係り、特に効率の
高い発光素子ならびに受光素子に関するものである。
高い発光素子ならびに受光素子に関するものである。
従来の化合物半導体素子は（100）結晶面から成って
いるのが普通であるが、最近半導体レーザで（111）面
をもちいて量子井戸レーザをつくると発振閾電流値が低
下するという報告がアイ・トリプル・イー フォーティ
フィフス アニュアル デバイス リサーチ コンファ
レンス、ペーパー ブイ ビー −１（1987年）（IEEE
45th Annual Device Research Conference,paper VB
−１（1987））でなされた。
いるのが普通であるが、最近半導体レーザで（111）面
をもちいて量子井戸レーザをつくると発振閾電流値が低
下するという報告がアイ・トリプル・イー フォーティ
フィフス アニュアル デバイス リサーチ コンファ
レンス、ペーパー ブイ ビー −１（1987年）（IEEE
45th Annual Device Research Conference,paper VB
−１（1987））でなされた。
（111）ウエハでは、（01），（01）及び（１
０）面が劈開面となるので第２図（ａ），（ｂ）に各々
示す様に平面形状が三角形又は平行四辺形のチップに割
れやすい。平行四辺形に割れた場合には第２図（ｂ）に
示す様に、（100）ウエハで作製した通常の半導体レー
ザと同等な平行な端面を有するので実用可能なレーザが
得られるが、平行四辺形のチップは三角形に割れる割合
が多く生産性が悪い。また、三角形及び平行四辺形のチ
ップは取り扱いが難しく、鋭角なチップ端は破損しやす
いので、受光素子等平行な端面を必要としない素子にお
いても作業性及び歩留りが悪く生産性が低い。
０）面が劈開面となるので第２図（ａ），（ｂ）に各々
示す様に平面形状が三角形又は平行四辺形のチップに割
れやすい。平行四辺形に割れた場合には第２図（ｂ）に
示す様に、（100）ウエハで作製した通常の半導体レー
ザと同等な平行な端面を有するので実用可能なレーザが
得られるが、平行四辺形のチップは三角形に割れる割合
が多く生産性が悪い。また、三角形及び平行四辺形のチ
ップは取り扱いが難しく、鋭角なチップ端は破損しやす
いので、受光素子等平行な端面を必要としない素子にお
いても作業性及び歩留りが悪く生産性が低い。
本発明の目的はこれらの欠点を解決し、（100）結晶
を用いたものよりも低閾値電流密度の半導体レーザや高
感度の光検出器を正方形又は矩形の平面形状のチップで
実現する事にある。
を用いたものよりも低閾値電流密度の半導体レーザや高
感度の光検出器を正方形又は矩形の平面形状のチップで
実現する事にある。
上記目的は結晶面として（311）、（511）等の（n1
1）〔但しｎ＞１〕面の近傍の面方位を有する結晶面を
用いる事により達成できる。
1）〔但しｎ＞１〕面の近傍の面方位を有する結晶面を
用いる事により達成できる。
立方晶構造をとる結晶系において（n11）の面方位を
有するウエハでは、結晶表面に垂直な（01）面が劈開
面として一番優勢であり、半導体レーザの良好な共振器
を形成しうる。そして第１図に示す様に（011）面をも
う一つの端面に選ぶと平面形状が矩形になる。
有するウエハでは、結晶表面に垂直な（01）面が劈開
面として一番優勢であり、半導体レーザの良好な共振器
を形成しうる。そして第１図に示す様に（011）面をも
う一つの端面に選ぶと平面形状が矩形になる。
上述した様に（111）面では、（011）面よりも（0
1）及び（１０）面の方が劈開面として優勢である
が、（n11）面のｎの値が１よりも大きくなるに従って
（011）面が劈開されやすくなり、ｎ≧３では（011）面
が完全に優勢となる。従って、矩形の平面形状を有する
チップを得る事が容易になる。
1）及び（１０）面の方が劈開面として優勢である
が、（n11）面のｎの値が１よりも大きくなるに従って
（011）面が劈開されやすくなり、ｎ≧３では（011）面
が完全に優勢となる。従って、矩形の平面形状を有する
チップを得る事が容易になる。
（511）基板結晶上にGaAsやAlGaAsで構成された発光
素子は、特開昭60−154691号公報に記載される。GaAs及
びAlGaAs結晶の禁制帯幅は、成長するの基板結晶の面に
依存せず一定である。このことは、従来の結晶成長工学
上の常識であった。しかし、本発明の対象とする気相成
長で得られるGaInP、AlGaInP、及びAlInP結晶は、従来
の常識が適用できない特異な例であり、本発明の（51
1）面や（311）面等の基板結晶を用いることで材料に固
有の禁制帯幅が実現される。このとき禁制帯幅は（10
0）面を使用したときに比べ拡大し、短波長の発光素子
が可能となる。
素子は、特開昭60−154691号公報に記載される。GaAs及
びAlGaAs結晶の禁制帯幅は、成長するの基板結晶の面に
依存せず一定である。このことは、従来の結晶成長工学
上の常識であった。しかし、本発明の対象とする気相成
長で得られるGaInP、AlGaInP、及びAlInP結晶は、従来
の常識が適用できない特異な例であり、本発明の（51
1）面や（311）面等の基板結晶を用いることで材料に固
有の禁制帯幅が実現される。このとき禁制帯幅は（10
0）面を使用したときに比べ拡大し、短波長の発光素子
が可能となる。
以下本発明を実施例によって説明する。
有機金属エピタキシャル成長技術により、幅60ÅのGa
0.5In0.5Ｐ活性層と幅40Åの（Al0.7Ga0.3）0.5In0.5Ｐ
バリアとで構成した多重量子井戸（量子井戸の数４個）
構造をクラッド層であるAl0.5In0.5Ｐで挾んだ半導体レ
ーザを作製した。（311）面上に形成した半導体レーザ
の室温発振の閾電流密度は1.5kA/cm2,（511）面上に形
成した半導体レーザのそれは1.7kA/cm2であり、（100）
面上に形成した半導体レーザの閾電流密度2.0kA/cm2に
較べて低閾電流密度の良好な発振特性の半導体レーザが
得られた。また、（311）面及び（511）面に形成された
半導体レーザの発光波長は、（100）面に形成した半導
体レーザと比べ短波長化が図れた。発光波長の短い素子
が実現できるため光源としての分解能が向上し、光で読
み書きを行う記録装置の容量向上にも効果がある。
0.5In0.5Ｐ活性層と幅40Åの（Al0.7Ga0.3）0.5In0.5Ｐ
バリアとで構成した多重量子井戸（量子井戸の数４個）
構造をクラッド層であるAl0.5In0.5Ｐで挾んだ半導体レ
ーザを作製した。（311）面上に形成した半導体レーザ
の室温発振の閾電流密度は1.5kA/cm2,（511）面上に形
成した半導体レーザのそれは1.7kA/cm2であり、（100）
面上に形成した半導体レーザの閾電流密度2.0kA/cm2に
較べて低閾電流密度の良好な発振特性の半導体レーザが
得られた。また、（311）面及び（511）面に形成された
半導体レーザの発光波長は、（100）面に形成した半導
体レーザと比べ短波長化が図れた。発光波長の短い素子
が実現できるため光源としての分解能が向上し、光で読
み書きを行う記録装置の容量向上にも効果がある。
本発明によれば通常行われている（100）結晶面上に
成長した光素子に比べて発光効率や、受光効率の高い光
素子用チップを劈開により平面形状が正方形又は矩形の
形で得ることができる。これは製造に都合の良いチップ
形状なので作業性向上、歩留向上、原価低減、性能向上
に著効がある。
成長した光素子に比べて発光効率や、受光効率の高い光
素子用チップを劈開により平面形状が正方形又は矩形の
形で得ることができる。これは製造に都合の良いチップ
形状なので作業性向上、歩留向上、原価低減、性能向上
に著効がある。
第１図は本発明の（n11）面方位結晶ウェハを劈開して
得られるチップの斜視図、第２図（ａ），（ｂ）は従来
の結晶ウェハである（111）面方位結晶ウェハを劈開し
て得られるチップの斜視図である。
得られるチップの斜視図、第２図（ａ），（ｂ）は従来
の結晶ウェハである（111）面方位結晶ウェハを劈開し
て得られるチップの斜視図である。
Claims (4)
- 【請求項１】立方晶の（n11）（但しｎ＞１）面近傍の
結晶面の基板結晶上にGaInP、AlGaInP、AlInPからなる
材料を積層して素子を形成したことを特徴とする光素
子。 - 【請求項２】上記（n11）面でｎ≧３である特許請求の
範囲第１項に記載の光素子。 - 【請求項３】上記光素子はGaInP、AlGaInP、AlInP等の
材料からなる量子井戸構造を有する特許請求の範囲第１
項または第２項に記載の光素子。 - 【請求項４】上記光素子は半導体レーザである特許請求
の範囲第１項から第３項のいずれかに記載の光素子。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62196189A JP2564315B2 (ja) | 1987-08-07 | 1987-08-07 | 光素子 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62196189A JP2564315B2 (ja) | 1987-08-07 | 1987-08-07 | 光素子 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6441289A JPS6441289A (en) | 1989-02-13 |
| JP2564315B2 true JP2564315B2 (ja) | 1996-12-18 |
Family
ID=16353671
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62196189A Expired - Lifetime JP2564315B2 (ja) | 1987-08-07 | 1987-08-07 | 光素子 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2564315B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH07193324A (ja) * | 1993-12-27 | 1995-07-28 | Nec Corp | 半導体量子井戸レーザー構造 |
| JP3866509B2 (ja) | 2000-12-08 | 2007-01-10 | 富士工業株式会社 | 釣竿用リールシートと、釣竿 |
-
1987
- 1987-08-07 JP JP62196189A patent/JP2564315B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6441289A (en) | 1989-02-13 |
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Legal Events
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|---|---|---|---|
| R250 | Receipt of annual fees |
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