JP2982340B2 - 半導体レーザ - Google Patents
半導体レーザInfo
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- JP2982340B2 JP2982340B2 JP3052553A JP5255391A JP2982340B2 JP 2982340 B2 JP2982340 B2 JP 2982340B2 JP 3052553 A JP3052553 A JP 3052553A JP 5255391 A JP5255391 A JP 5255391A JP 2982340 B2 JP2982340 B2 JP 2982340B2
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- Japan
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- cladding layer
- semiconductor laser
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、半導体レーザ特にＧａ
Ａｓ或いはＧａＰ基体を用いたダブルヘテロ接合型のII
−VI族化合物半導体による半導体レーザに係る。
Ａｓ或いはＧａＰ基体を用いたダブルヘテロ接合型のII
−VI族化合物半導体による半導体レーザに係る。
【０００２】
【従来の技術】例えば、光ディスク、光磁気ディスクに
対する記録再生の高密度、高解像度化からの要求から短
波長半導体レーザの要求が高まっている。
対する記録再生の高密度、高解像度化からの要求から短
波長半導体レーザの要求が高まっている。
【０００３】この短波長半導体レーザとしてII−VI族化
合物半導体による半導体レーザが注目されている。
合物半導体による半導体レーザが注目されている。
【０００４】一方、半導体レーザに於いて、その各半導
体層をエピタキシャル成長させる基体、所謂サブストレ
イトは、一般の各種化合物半導体素子で広く用いられて
いて、結晶性にすぐれ、生産性にすぐれ、入手が容易で
廉価なＧａＡｓ或いはＧａＰによる単結晶基体が用いら
れることが望ましい。
体層をエピタキシャル成長させる基体、所謂サブストレ
イトは、一般の各種化合物半導体素子で広く用いられて
いて、結晶性にすぐれ、生産性にすぐれ、入手が容易で
廉価なＧａＡｓ或いはＧａＰによる単結晶基体が用いら
れることが望ましい。
【０００５】グリーン、ブルー、バイオレットの発光半
導体レーザの材料としては、ＺｎＴｅ、ＺｎＳｅ、Ｚｎ
Ｓが有望視されている。
導体レーザの材料としては、ＺｎＴｅ、ＺｎＳｅ、Ｚｎ
Ｓが有望視されている。
【０００６】しかしながら、これらの材料は、ＺｎＴｅ
についてはｐ型、ＺｎＳｅ及びＺｎＳについてはｎ型と
してしか制御出来ないことからｐ型及びｎ型のクラッド
層によって活性層を挟み込むダブルヘテロ型接合型を構
成する場合に於いて、不利であり、これがII−VI族短波
長化合物半導体レーザの製造の隘路となっている。
についてはｐ型、ＺｎＳｅ及びＺｎＳについてはｎ型と
してしか制御出来ないことからｐ型及びｎ型のクラッド
層によって活性層を挟み込むダブルヘテロ型接合型を構
成する場合に於いて、不利であり、これがII−VI族短波
長化合物半導体レーザの製造の隘路となっている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】本発明は上述した短波
長II−VI族ダブルヘテロ型半導体レーザを構成するに当
たり、ＧａＡｓ及びＧａＰ基体を用いて安定して目的と
するダブルヘテロ接合型半導体レーザを構成することが
できるようにする。
長II−VI族ダブルヘテロ型半導体レーザを構成するに当
たり、ＧａＡｓ及びＧａＰ基体を用いて安定して目的と
するダブルヘテロ接合型半導体レーザを構成することが
できるようにする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】即ち、本発明に於いて
は、ダブルヘテロ接合型半導体レーザに於いて、そのｐ
型クラッド層とｎ型クラッド層とを異種のII−VI族化合
物半導体によって構成すること、つまり、ｎ型クラッド
層としてはｎ型になりやすいII−VI族化合物半導体を、
ｐ型クラッド層としてｐ型になり易いII−VI族化合物半
導体によって構成することを可能にすべく、特に、その
ｐ型の化合物半導体として、II族元素の一部を正四面体
的共有結合半径が小さいＢｅを含む化合物半導体によっ
て構成することによって確実にｐ型クラッド層を構成す
るようにする。即ち、本発明は、図１に本発明による半
導体レーザによる一例の略線的断面図を示すように、Ｇ
ａＡｓ基体１上に少なくとも、第１のクラッド層２と、
活性層３と、第２のクラッド層４とがエピタキシャル成
長された半導体レーザに於いて、特にその第１又は第２
のクラッド層２又は４のうちのｐ型のクラッド層として
ＢｅＺｎＳＴｅ系の化合物半導体によって構成する。
又、他の本発明に於いては、ＧａＰ基体１上に少なくと
も、第１のクラッド層２と活性層３と第２のクラッド層
４とがエピタキシャル成長されてなる半導体レーザに於
いて、その第１のクラッド層２又は第２のクラッド層４
のうちのｐ型のクラッド層をＢｅＺｎＳＳｅ系化合物半
導体によって構成する。
は、ダブルヘテロ接合型半導体レーザに於いて、そのｐ
型クラッド層とｎ型クラッド層とを異種のII−VI族化合
物半導体によって構成すること、つまり、ｎ型クラッド
層としてはｎ型になりやすいII−VI族化合物半導体を、
ｐ型クラッド層としてｐ型になり易いII−VI族化合物半
導体によって構成することを可能にすべく、特に、その
ｐ型の化合物半導体として、II族元素の一部を正四面体
的共有結合半径が小さいＢｅを含む化合物半導体によっ
て構成することによって確実にｐ型クラッド層を構成す
るようにする。即ち、本発明は、図１に本発明による半
導体レーザによる一例の略線的断面図を示すように、Ｇ
ａＡｓ基体１上に少なくとも、第１のクラッド層２と、
活性層３と、第２のクラッド層４とがエピタキシャル成
長された半導体レーザに於いて、特にその第１又は第２
のクラッド層２又は４のうちのｐ型のクラッド層として
ＢｅＺｎＳＴｅ系の化合物半導体によって構成する。
又、他の本発明に於いては、ＧａＰ基体１上に少なくと
も、第１のクラッド層２と活性層３と第２のクラッド層
４とがエピタキシャル成長されてなる半導体レーザに於
いて、その第１のクラッド層２又は第２のクラッド層４
のうちのｐ型のクラッド層をＢｅＺｎＳＳｅ系化合物半
導体によって構成する。
【０００９】
【作用】上述の本発明構成によれば、そのｐ型クラッド
層として、そのII族元素の一部を正四面体的共有結合半
径が小さいＢｅを含む構成としたことによって、そのエ
ピタキシャル成長工程中に、その材料からＢｅが最も抜
け出し易いことからこれがｐ型化される傾向にあるので
安定してｐ型化が可能となり目的とする半導体レーザを
構成することが出来る。
層として、そのII族元素の一部を正四面体的共有結合半
径が小さいＢｅを含む構成としたことによって、そのエ
ピタキシャル成長工程中に、その材料からＢｅが最も抜
け出し易いことからこれがｐ型化される傾向にあるので
安定してｐ型化が可能となり目的とする半導体レーザを
構成することが出来る。
【００１０】表１は、各元素とこれの下に共有結合半径
を記したものである。
を記したものである。
【００１１】
【表１】
【００１２】
【実施例】図１に示すようにＧａＡｓ又はＧａＰの単結
晶基板よりなる基板１上に必要に応じて図示しないが、
バッファー層をエピタキシャル成長し、その上にＰ型又
はｎ型の第１のクラッド層２と、これより充分に不純物
濃度の低いｐ型、ｎ型或いは真性ｉ型の活性層３と、ｎ
型又はｐ型の第２のクラッド層３とを順次ＭＢＥ法（分
子線エピタキシ法）、ＣＶＤ法等によって連続エピタキ
シャル成長する。そして、各半導体層がエピタキシャル
成長されたウエファーを壁開し、その壁開面を光出射端
面５とするレーザを構成する。基体１がＧａＡｓに於い
ては、ｐ型のクラッド層として特にＢｅx Ｚｎ1-x Ｓ y
Ｔｅ1-y （ｘ、ｙは原子比）の組成を有し、特にその
ｘ、ｙが、 ０．１≦ｘ≦０．７ ０．５≦ｙ≦０．９ とする。一方、ｎ型のクラッド層としては、ＭｇA Ｚｎ
1-A ＳB Ｓｅ1-B （Ａ、Ｂは原子比）の組成を有し、 ０．１≦Ａ≦０．７ ０．１≦Ｂ≦０．９４ に選定する。
晶基板よりなる基板１上に必要に応じて図示しないが、
バッファー層をエピタキシャル成長し、その上にＰ型又
はｎ型の第１のクラッド層２と、これより充分に不純物
濃度の低いｐ型、ｎ型或いは真性ｉ型の活性層３と、ｎ
型又はｐ型の第２のクラッド層３とを順次ＭＢＥ法（分
子線エピタキシ法）、ＣＶＤ法等によって連続エピタキ
シャル成長する。そして、各半導体層がエピタキシャル
成長されたウエファーを壁開し、その壁開面を光出射端
面５とするレーザを構成する。基体１がＧａＡｓに於い
ては、ｐ型のクラッド層として特にＢｅx Ｚｎ1-x Ｓ y
Ｔｅ1-y （ｘ、ｙは原子比）の組成を有し、特にその
ｘ、ｙが、 ０．１≦ｘ≦０．７ ０．５≦ｙ≦０．９ とする。一方、ｎ型のクラッド層としては、ＭｇA Ｚｎ
1-A ＳB Ｓｅ1-B （Ａ、Ｂは原子比）の組成を有し、 ０．１≦Ａ≦０．７ ０．１≦Ｂ≦０．９４ に選定する。
【００１３】又、基体１をＧａＰ基体によって構成する
場合に於いては、ｐ型のクラッド層としてＢｅx Ｚｎ
1-x Ｓy Ｓｅ1-y （ｘ、ｙは原子比）の組成を有し、 ０．１≦ｘ≦０．８０．２≦ｙ≦０．９ とする。
場合に於いては、ｐ型のクラッド層としてＢｅx Ｚｎ
1-x Ｓy Ｓｅ1-y （ｘ、ｙは原子比）の組成を有し、 ０．１≦ｘ≦０．８０．２≦ｙ≦０．９ とする。
【００１４】又、この場合、ｎ型のクラッド層として
は、特にＭｇA Ｚｎ1-A ＳB Ｓｅ1-B （Ａ、Ｂは原子
比）の組成を有し、 ０．１≦Ａ≦０．５ ０．１≦Ｂ≦０．６に選定する。
は、特にＭｇA Ｚｎ1-A ＳB Ｓｅ1-B （Ａ、Ｂは原子
比）の組成を有し、 ０．１≦Ａ≦０．５ ０．１≦Ｂ≦０．６に選定する。
【００１５】上述の組成を有するｎ型及びｐ型のクラッ
ド層は共にいずれもＧａＡｓ基体又はＧａＰ基体によく
格子整合する。
ド層は共にいずれもＧａＡｓ基体又はＧａＰ基体によく
格子整合する。
【００１６】実施例１ 図１に於いて、基体１としてｎ型のＧａＡｓ単結晶基板
を用い、これの上に上述の組成のＭｇＺｎＳＳｅより成
り不純物として例えばＧａ或いはＣｌを添加したｎ型ク
ラッド層２を厚さ約１μｍにエピタキシャル成長し、こ
れの上にＺｎＳＳｅによる活性層３を厚さ０．１μｍに
エピタキシャル成長し、更にこれの上にｐ型例えば、Ｎ
或いはＰを不純物として含む上述の組成のＢｅＺｎＳｅ
Ｔｅのｐ型のクラッド層４を夫々連続エピタキシする。
を用い、これの上に上述の組成のＭｇＺｎＳＳｅより成
り不純物として例えばＧａ或いはＣｌを添加したｎ型ク
ラッド層２を厚さ約１μｍにエピタキシャル成長し、こ
れの上にＺｎＳＳｅによる活性層３を厚さ０．１μｍに
エピタキシャル成長し、更にこれの上にｐ型例えば、Ｎ
或いはＰを不純物として含む上述の組成のＢｅＺｎＳｅ
Ｔｅのｐ型のクラッド層４を夫々連続エピタキシする。
【００１７】そして、この構成に於いて、図示しない
が、基体１の裏面に一方の電極を、又、第２のクラッド
層４上に例えばストライプ状に他方の電極を被着し、両
者間に順方向に電圧を印加するか、或いは第２のクラッ
ド層４側から電子線照射による励起を行う。
が、基体１の裏面に一方の電極を、又、第２のクラッド
層４上に例えばストライプ状に他方の電極を被着し、両
者間に順方向に電圧を印加するか、或いは第２のクラッ
ド層４側から電子線照射による励起を行う。
【００１８】このような構成による半導体レーザに於い
てはブルーの発光がなされる。
てはブルーの発光がなされる。
【００１９】実施例２ 図１に於いて、基体１としてｎ型のＧａＰ基板を用い
た。これの上にｎ型のクラッド層２として例えばＧａ或
いはＣｌが不純物としてドープされた上述の組成のＭｇ
ＺｎＳＳｅ半導体層を１μｍの厚さにエピタキシャル成
長し、これの上にＺｎＣｄＳからなる活性層を０．１μ
ｍの厚さにエピタキシャル成長し、更にこの上にＮ又は
Ｐをドープしたｐ型のＢｅＺｎＳＳｅのクラッド層４を
厚さ１μｍに連続エピタキシ成長する。
た。これの上にｎ型のクラッド層２として例えばＧａ或
いはＣｌが不純物としてドープされた上述の組成のＭｇ
ＺｎＳＳｅ半導体層を１μｍの厚さにエピタキシャル成
長し、これの上にＺｎＣｄＳからなる活性層を０．１μ
ｍの厚さにエピタキシャル成長し、更にこの上にＮ又は
Ｐをドープしたｐ型のＢｅＺｎＳＳｅのクラッド層４を
厚さ１μｍに連続エピタキシ成長する。
【００２０】そして、実施例１と同様に電極を形成し、
電圧印加することによって、或いは電子線照射によって
励起する。
電圧印加することによって、或いは電子線照射によって
励起する。
【００２１】このようにして構成した半導体レーザの発
光色はバイオレットとなった。
光色はバイオレットとなった。
【００２２】上述の実施例１及び実施例２に於いては、
ｎ型のＧａＡｓ或いはｎ型のＧａＰ基板を用いた場合で
あるが、これらをｐ型とすることも出来、この場合には
各第１及び第２のクラッド層の導電型は逆の導電型に選
定する。
ｎ型のＧａＡｓ或いはｎ型のＧａＰ基板を用いた場合で
あるが、これらをｐ型とすることも出来、この場合には
各第１及び第２のクラッド層の導電型は逆の導電型に選
定する。
【００２３】即ち、夫々第１のクラッド層２を上述の組
成に基づくＢｅを含むクラッド層によって構成し、ｎ型
の第２のクラッド層４としてＭｇを含む構成とする。
成に基づくＢｅを含むクラッド層によって構成し、ｎ型
の第２のクラッド層４としてＭｇを含む構成とする。
【００２４】
【発明の効果】上述したように、本発明に於いては、Ｇ
ａＡｓ或いはＧａＰ等の安定性を有し、又廉価に構成し
得る基板１を用いて、そのII−VI族半導体レーザを構成
するにも拘わらず、ｐ型のクラッド層として特に共有結
合半径の小さい、即ち、ｐ型になりやすくかつ各ＧａＡ
ｓ、ＧａＰ基体１に格子整合できるＢｅを含むII−VI族
化合物半導体を用いたことによってｐ型のクラッド層を
確実に構成することが出来るので、すぐれた特性の短波
長レーザを構成できる。
ａＡｓ或いはＧａＰ等の安定性を有し、又廉価に構成し
得る基板１を用いて、そのII−VI族半導体レーザを構成
するにも拘わらず、ｐ型のクラッド層として特に共有結
合半径の小さい、即ち、ｐ型になりやすくかつ各ＧａＡ
ｓ、ＧａＰ基体１に格子整合できるＢｅを含むII−VI族
化合物半導体を用いたことによってｐ型のクラッド層を
確実に構成することが出来るので、すぐれた特性の短波
長レーザを構成できる。
【００２５】又、ｎ型のクラッド層して例えばそのＧａ
Ａｓ或いはＧａＰに対して同様に格子整合しやすいＭｇ
を含むＺｎＳＳｅによって構成する時は、より安定した
特性を有する短波長半導体レーザを得ることが出来る。
Ａｓ或いはＧａＰに対して同様に格子整合しやすいＭｇ
を含むＺｎＳＳｅによって構成する時は、より安定した
特性を有する短波長半導体レーザを得ることが出来る。
【図１】本発明による半導体レーザの一例の略称的拡大
断面図である。
断面図である。
１ 基体 ２ 第１のクラッド層 ３ 活性層 ４ 第２のクラッド層
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) H01S 3/18 H01L 33/00
Claims (2)
- 【請求項１】 ＧａＡｓ基体上に、少なくとも第１のク
ラッド層と、活性層と、第２のクラッド層とがエピタキ
シャル成長されてなる半導体レーザに於いて、 ｐ型のクラッド層がＢｅＺｎＳＴｅ系の半導体によって
構成されたことを特徴とする半導体レーザ。 - 【請求項２】 ＧａＰ基体上に、少なくとも第１のクラ
ッド層と、活性層と、第２のクラッド層とがエピタキシ
ャル成長されてなる半導体レーザに於いて、ｐ型のクラ
ッド層がＢｅＺｎＳＳｅ系の化合物半導体によって構成
されたことを特徴とする半導体レーザ。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3052553A JP2982340B2 (ja) | 1991-03-18 | 1991-03-18 | 半導体レーザ |
| KR1019920002590A KR100209101B1 (ko) | 1991-02-21 | 1992-02-21 | 반도체레이저 |
| US07/838,925 US5268918A (en) | 1991-02-21 | 1992-02-21 | Semiconductor laser |
| US08/232,410 US5375134A (en) | 1991-02-21 | 1994-04-25 | Semiconductor light emitting device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3052553A JP2982340B2 (ja) | 1991-03-18 | 1991-03-18 | 半導体レーザ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04288890A JPH04288890A (ja) | 1992-10-13 |
| JP2982340B2 true JP2982340B2 (ja) | 1999-11-22 |
Family
ID=12918007
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3052553A Expired - Fee Related JP2982340B2 (ja) | 1991-02-21 | 1991-03-18 | 半導体レーザ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2982340B2 (ja) |
-
1991
- 1991-03-18 JP JP3052553A patent/JP2982340B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH04288890A (ja) | 1992-10-13 |
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