JP3221073B2 - Light emitting element - Google Patents

Light emitting element

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JP3221073B2
JP3221073B2 JP18582192A JP18582192A JP3221073B2 JP 3221073 B2 JP3221073 B2 JP 3221073B2 JP 18582192 A JP18582192 A JP 18582192A JP 18582192 A JP18582192 A JP 18582192A JP 3221073 B2 JP3221073 B2 JP 3221073B2
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znte
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    • H01S5/347Structure or shape of the active region; Materials used for the active region comprising quantum well or superlattice structures, e.g. single quantum well [SQW] lasers, multiple quantum well [MQW] lasers or graded index separate confinement heterostructure [GRINSCH] lasers in AIIBVI compounds, e.g. ZnCdSe- laser

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】この発明は、発光素子に関し、特
に、ZnSe(セレン化亜鉛)系の材料を用いた発光素
子に適用して好適なものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a light emitting device, and more particularly, to a light emitting device using a ZnSe (zinc selenide) -based material.

【0002】[0002]

【従来の技術】近年、ZnSe系の材料を用いて青色発
光素子を実現する試みが活発に行われており、これまで
に様々な報告がなされている。
2. Description of the Related Art In recent years, attempts have been actively made to realize a blue light emitting device using a ZnSe-based material, and various reports have been made so far.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】ところで、p型ZnS
eと金属との接触界面には1eV以上の高さのポテンシ
ャル障壁が存在する。一方、これまでに実現されている
p型ZnSe中のキャリア濃度は最大でも1×1018
-3程度である。このため、ZnSe系の材料を用いた
発光素子においては、p型ZnSe層に対するp側電極
のオーム性接触を得ることは本質的に難しい。この結
果、発光素子の動作に必要な印加電圧が高くなり、ま
た、p側電極とp型ZnSe層との接触界面での電力損
失による熱の発生により素子特性の劣化が生じるなどの
問題があった。
However, p-type ZnS
At the contact interface between e and the metal, a potential barrier having a height of 1 eV or more exists. On the other hand, the carrier concentration in p-type ZnSe realized so far is at most 1 × 10 18 c
m −3 . For this reason, in a light emitting element using a ZnSe-based material, it is essentially difficult to obtain ohmic contact of the p-side electrode with the p-type ZnSe layer. As a result, there are problems that the applied voltage required for the operation of the light emitting element is increased, and that the characteristics of the element are degraded due to generation of heat due to power loss at the contact interface between the p-side electrode and the p-type ZnSe layer. Was.

【0004】最近、p型ZnSeとAu(金)との接触
を用いてp側電極を形成したZnSe系注入型II−V
I族半導体レーザー(Appl. Phys. Lett. 59, 1272(199
1))が提案されているが、この半導体レーザーにおいて
も、p型ZnSe層に対するp側電極の良好なオーム性
接触は得られておらず、レーザー発振に必要な印加電圧
は〜20Vと高い。
Recently, a ZnSe-based injection type II-V in which a p-side electrode is formed using contact between p-type ZnSe and Au (gold).
Group I semiconductor laser (Appl. Phys. Lett. 59, 1272 (199
Although 1)) has been proposed, even in this semiconductor laser, good ohmic contact of the p-side electrode with the p-type ZnSe layer has not been obtained, and the applied voltage required for laser oscillation is as high as 2020 V.

【0005】従って、この発明の目的は、p型ZnSe
層を用いた発光素子において、p側電極のオーム性接触
を実現することにより、動作に必要な印加電圧の低減を
図ることができるとともに、p側電極の接触界面での熱
の発生の防止により素子特性の向上を図ることができる
発光素子を提供することにある。
Accordingly, an object of the present invention is to provide a p-type ZnSe
By realizing ohmic contact with the p-side electrode in a light-emitting element using a layer, it is possible to reduce the applied voltage required for operation and to prevent the generation of heat at the contact interface of the p-side electrode. An object of the present invention is to provide a light-emitting element capable of improving element characteristics.

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】すでに述べたように、こ
れまでに実現されているp型ZnSe中のキャリア濃度
は最大でも1×1018cm-3程度であるのに対して、p
型ZnTe(テルル化亜鉛)中のキャリア濃度は、As
(ヒ素)、P(リン)、N(窒素)、Sb(アンチモ
ン)などのV族元素のドーパントを用いることにより、
1019cm-3程度の値を容易に得ることが可能である。
また、p型ZnTeと金属との接触界面のポテンシャル
障壁の高さは約0.5eVである。このため、p型Zn
Teに対しては、Auなどの金属を用いて、容易にオー
ム性接触を実現することが可能である。
As described above, the carrier concentration in the p-type ZnSe realized so far is at most about 1 × 10 18 cm -3 ,
The carrier concentration in type ZnTe (zinc telluride) is As
By using a dopant of a group V element such as (arsenic), P (phosphorus), N (nitrogen), and Sb (antimony),
A value of about 10 19 cm -3 can be easily obtained.
The height of the potential barrier at the contact interface between p-type ZnTe and the metal is about 0.5 eV. Therefore, p-type Zn
For Te, an ohmic contact can be easily realized by using a metal such as Au.

【0007】この発明は、上記知見に基づいて案出され
たものである。
The present invention has been made based on the above findings.

【0008】すなわち、上記目的を達成するために、こ
の発明の第一の発明は p型ZnSe層(3)とp型Z
nTe層(4)との間にp型ZnSe x Te 1-x 層(た
だし、0<x<1)(7)が設けられており、 p型Zn
Se x Te 1-x 層(7)及びp型ZnTe層(4)がエ
ッチングによりパターニングされており、 p型ZnTe
層(4)上に金属から成る電極(5)が設けられている
ことを特徴とする発光素子である。
That is, in order to achieve the above object, a first invention of the present invention is to provide a p-type ZnSe layer (3) and a p-type ZSe
Between the nTe layer (4) and the p-type ZnSe x Te 1-x layer (
However, 0 <x <1) (7) is provided, and p-type Zn
Se x Te 1-x layer (7) and p-type ZnTe layer (4) Gae
It is patterned by etching, p-type ZnTe
An electrode (5) made of metal is provided on the layer (4).
A light-emitting element characterized by the above-mentioned.

【0009】この発明の第二の発明は p型ZnSe層
(3)とp型ZnTe層(4)との間にZnSe障壁層
及びZnTe量子井戸層から成る多重量子井戸層(1
1)が設けられ、 p型ZnTe層(4)上に金属から成
る電極(5)が設けられている ことを特徴とする発光素
子である。
A second aspect of the present invention is a p-type ZnSe layer
ZnSe barrier layer between (3) and p-type ZnTe layer (4)
And a multiple quantum well layer (1
1) is provided, and made of metal on the p-type ZnTe layer (4).
Light-emitting element provided with an electrode (5)
I am a child.

【0010】この発明の第三の発明は Zn及びSeを
含むクラッド層(10)と少なくともZnTeから成る
p型のコンタクト層(4)との間にZnSe障壁層及び
ZnTe量子井戸層から成る多重量子井戸層(11)が
設けられており、 コンタクト層(4)上に金属から成る
電極(5)が設けられている ことを特徴とする発光素子
である。
[0010] A third invention of the present invention is a method for producing Zn and Se.
Comprising at least ZnTe with a cladding layer (10) containing
a ZnSe barrier layer between the p-type contact layer (4) and
A multiple quantum well layer (11) composed of a ZnTe quantum well layer is
And made of metal on the contact layer (4)
A light emitting device provided with an electrode (5)
It is.

【0011】[0011]

【作用】この発明の第一の発明による発光素子によれ
ば、p型ZnTe層(4)上に金属から成る電極(5)
が設けられているので、電極(5)のオーム性接触を実
現することができる。これによって、発光素子の動作に
必要な印加電圧の低減を図ることができるとともに、電
極(5)の接触界面での電力損失による熱の発生を防止
することができることにより素子特性の向上を図ること
ができる。また、p型ZnSe層(3)とp型ZnTe
層(4)との間にp型ZnSe x Te 1-x 層(7)が設
けられていることにより、p型ZnSe層(3)とp型
ZnTe層(4)との接合における価電子帯の不連続に
よるポテンシャル障壁の高さの実効的な低減を図ること
ができ、これによって発光素子の動作に必要な印加電圧
のより一層の低減を図ることができる。
SUMMARY OF] According to the light emitting device according to the first aspect of the invention, p-type ZnTe layer (4) Ru metal deposition on the electrodes (5)
Is provided, so that ohmic contact of the electrode (5) can be realized. As a result, it is possible to reduce the applied voltage necessary for the operation of the light emitting element, and to prevent the generation of heat due to power loss at the contact interface of the electrode (5) , and thereby to improve the element characteristics. Can be improved. The p-type ZnSe layer (3) and the p-type ZnTe
A p-type ZnSe x Te 1-x layer (7) is provided between the layer (4).
The p-type ZnSe layer (3) and the p-type
Discontinuity of valence band at junction with ZnTe layer (4)
Effective reduction of the height of the potential barrier
The applied voltage required for the operation of the light emitting device
Can be further reduced.

【0012】この発明の第二の発明による発光素子によ
れば、p型ZnTe層(4)上に金属から成る電極
(5)が設けられているので、電極(5)のオーム性接
触を実現することができる。これによって、発光素子の
動作に必要な印加電圧の低減を図ることができるととも
に、電極(5)の接触界面での電力損失による熱の発生
を防止することができることにより素子特性の向上を図
ることができる。また、p型ZnSe層(3)とp型Z
nTe層(4)との間にZnSe障壁層及びZnTe量
子井戸層から成る多重量子井戸層(11)が設けられて
いることにより、電極(5)から注入される正孔は、多
重量子井戸層(11)のそれぞれの量子井戸層の量子準
位を介してトンネル効果によりp型ZnTe層(4)か
らp型ZnSe層(3)に流れることができるので、p
型ZnSe層(3)とp型ZnTe層(4)との接合に
おける価電子帯の不連続によるポテンシャル障壁を実効
的になくすことができ、これによって発光素子の動作に
必要な印加電圧の大幅な低減を図ることができる。
According to the light emitting device of the second aspect of the present invention, an electrode made of metal is provided on the p-type ZnTe layer (4).
Since (5) is provided, the ohmic contact of the electrode (5) is provided.
Tactile can be realized. As a result, the light emitting element
The applied voltage required for operation can be reduced.
In addition, heat generation due to power loss at the contact interface of the electrode (5)
To improve device characteristics by preventing
Can be Further, the p-type ZnSe layer (3) and the p-type Z
ZnSe barrier layer and ZnTe amount between nTe layer (4)
A multiple quantum well layer (11) comprising
The number of holes injected from the electrode (5)
The quantum level of each quantum well layer of the quantum well layer (11)
P-type ZnTe layer (4) by tunnel effect
Can flow into the p-type ZnSe layer (3).
Junction between the p-type ZnSe layer (4) and the p-type ZnSe layer (3)
Effective potential barrier due to valence band discontinuity
The light emitting element
The required applied voltage can be greatly reduced.

【0013】この発明の第三の発明による発光素子によ
れば、少なくともZnTeから成るp型のコンタクト層
(4)上に金属から成る電極(5)が設けられているの
で、電極(5)のオーム性接触を実現することができ
る。これによって、発光素子の動作に必要な印加電圧の
低減を図ることができるとともに、電極(5)の接触界
面での電力損失による熱の発生を防止することができる
ことにより素子特性の向上を図ることができる。また、
Zn及びSeを含むクラッド層(10)とコンタクト層
(4)との間にZnSe障壁層及びZnTe量子井戸層
から成る多重量子井戸層(11)が設けられていること
により、電極(5)から注入される正孔は、多重量子井
戸層(11)のそれぞれの量子井戸層の量子準位を介し
てトンネル効果によりコンタクト層(4)からクラッド
層(10)に流れることができるので、クラッド層(1
0)とコンタクト層(4)との接合における価電子帯の
不連続によるポテンシャル障壁を実効的になくすことが
でき、これによって発光素子の動作に必要な印加電圧の
大幅な低減を図ることができる。
According to the light emitting device of the third aspect of the present invention, a p-type contact layer made of at least ZnTe
(4) The metal electrode (5) is provided on the
And ohmic contact of the electrode (5) can be realized.
You. As a result, the applied voltage required for the operation of the light emitting element
The contact area of the electrode (5) can be reduced.
Generation of heat due to power loss on the surface can be prevented
As a result, the element characteristics can be improved. Also,
Cladding layer (10) containing Zn and Se and contact layer
(4) ZnSe barrier layer and ZnTe quantum well layer
Multiple quantum well layer (11) consisting of
As a result, holes injected from the electrode (5) are
Via the quantum level of each quantum well layer of the door layer (11)
From the contact layer (4) by tunnel effect
The cladding layer (1) can flow to the layer (10).
The potential barrier due to the discontinuity of the valence band at the junction between the contact layer ( 0) and the contact layer (4) can be effectively eliminated, whereby the applied voltage required for the operation of the light emitting element can be significantly reduced. .

【0014】[0014]

【実施例】以下、この発明の実施例について図面を参照
しながら説明する。なお、実施例の全図において、同一
または対応する部分には同一の符号を付す。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. In all the drawings of the embodiments, the same or corresponding portions are denoted by the same reference numerals.

【0015】図1はこの発明の第一実施例によるZnS
e系発光ダイオードを示す。
FIG. 1 shows ZnS according to a first embodiment of the present invention.
1 shows an e-based light emitting diode.

【0016】図1に示すように、この第一実施例による
ZnSe系発光ダイオードにおいては、例えばSi(シ
リコン)ドープのn型GaAs基板1上に例えばGa
(ガリウム)ドープのn型ZnSe層2及び例えばNド
ープのp型ZnSe層3が順次積層され、これらのn型
ZnSe層2及びp型ZnSe層3によりpn接合が形
成されている。このp型ZnSe層3上にはコンタクト
層としてのp型ZnTe層4が積層され、このp型Zn
Te層4上にp側電極としてのAu電極5が設けられて
いる。また、n型GaAs基板1の裏面には、n側電極
としてのIn(インジウム)電極6が設けられている。
As shown in FIG. 1, in the ZnSe-based light emitting diode according to the first embodiment, for example, a Ga (Si) -doped n-type GaAs substrate 1
A (gallium) -doped n-type ZnSe layer 2 and, for example, an N-doped p-type ZnSe layer 3 are sequentially stacked, and a pn junction is formed by the n-type ZnSe layer 2 and the p-type ZnSe layer 3. On this p-type ZnSe layer 3, a p-type ZnTe layer 4 as a contact layer is laminated.
An Au electrode 5 as a p-side electrode is provided on the Te layer 4. On the back surface of the n-type GaAs substrate 1, an In (indium) electrode 6 is provided as an n-side electrode.

【0017】この場合、n型GaAs基板1の厚さは例
えば350μm、キャリア濃度は例えばn=1×1018
cm-3、n型ZnSe層2の厚さは例えば1.5μm、
キャリア濃度は例えばn=(1〜5)×1017cm-3
p型ZnSe層3の厚さは例えば1μm、キャリア濃度
は例えばNA −ND =(2〜5)×1017cm-3、p型
ZnTe層4の厚さは例えば20nm、キャリア濃度は
例えばNA −ND 〜1019cm-3である。ただし、NA
はアクセプタ濃度、ND はドナー濃度である。また、A
u電極5の直径は例えば1mmである。
In this case, the thickness of the n-type GaAs substrate 1 is, for example, 350 μm and the carrier concentration is, for example, n = 1 × 10 18
cm −3 , the thickness of the n-type ZnSe layer 2 is, for example, 1.5 μm,
The carrier concentration is, for example, n = (1-5) × 10 17 cm −3 ,
The thickness of the p-type ZnSe layer 3 is, for example, 1 μm, the carrier concentration is, for example, N A −N D = (2-5) × 10 17 cm −3 , the thickness of the p-type ZnTe layer 4 is, for example, 20 nm, and the carrier concentration is, for example, 20 nm. N A −N D 〜1010 19 cm −3 . Where N A
The acceptor concentration, N D is the donor concentration. Also, A
The diameter of the u electrode 5 is, for example, 1 mm.

【0018】なお、Nドープのp型ZnTe層4におい
てNA −ND 〜1019cm-3のキャリア濃度を実現する
ことができることは、GaAs基板上にエピタキシャル
成長させた厚さ1〜2μmのNドープZnTe層に対し
て行った容量−電圧特性の測定により確認している。
The fact that the N-doped p-type ZnTe layer 4 can achieve a carrier concentration of N A -N D -10〜1010 19 cm -3 requires that the N-doped p-type ZnTe layer 4 has a thickness of 1-2 μm grown epitaxially on a GaAs substrate. This was confirmed by measuring the capacitance-voltage characteristics performed on the doped ZnTe layer.

【0019】上述のように構成されたこの第一実施例に
よるZnSe系発光ダイオードを製造するには、n型G
aAs基板1上に例えば分子線エピタキシー(MBE)
法によりn型ZnSe層2、p型ZnSe層3及びp型
ZnTe層4を順次エピタキシャル成長させた後、p型
ZnTe層4上にAu電極5を形成するとともに、n型
GaAs基板1の裏面にIn電極6を形成すればよい。
ここで、p型ZnSe層3及びp型ZnTe層4へのN
のドーピングは、例えば電子サイクロトロン共鳴(EC
R)プラズマガンを用いて行う。
In order to manufacture the ZnSe-based light emitting diode according to the first embodiment configured as described above, an n-type G
For example, molecular beam epitaxy (MBE) on the aAs substrate 1
After an n-type ZnSe layer 2, a p-type ZnSe layer 3, and a p-type ZnTe layer 4 are sequentially epitaxially grown by a method, an Au electrode 5 is formed on the p-type ZnTe layer 4, and an In-type electrode is formed on the back surface of the n-type GaAs substrate 1. The electrode 6 may be formed.
Here, N is added to the p-type ZnSe layer 3 and the p-type ZnTe layer 4.
Is doped, for example, by electron cyclotron resonance (EC
R) Perform using a plasma gun.

【0020】ところで、ZnTeの格子定数(6.10
1Å)とZnSeの格子定数(5.667Å)との間に
は約8%の差があるため、p型ZnSe層3上にp型Z
nTe層4を弾性的に歪んだ状態で成長させるために
は、このp型ZnTe層4の厚さをその臨界膜厚、すな
わち3nm程度以下の厚さにする必要があるが、p側電
極としてのAu電極5との接触を考えると、このp型Z
nTe層4はより厚くするのが望ましい。このようにp
型ZnTe層4の厚さを臨界膜厚以上に厚くするとこの
p型ZnTe層4内に転位が導入されるが、このp型Z
nTe層4はp側電極としてのAu電極5との良好なオ
ーム性接触を得るためのものであるので、転位の導入は
あまり問題なく、従って例えば0.5〜1μm程度の厚
さでもよいと考えられる。この第一実施例においては、
上述のように、p型ZnTe層4の厚さはそれらの中間
的な厚さである20nmに選ばれている。
The lattice constant of ZnTe (6.10)
1 °) and the lattice constant of ZnSe (5.667 °), there is a difference of about 8%, so that the p-type ZSe on the p-type ZnSe layer 3
In order to grow the nTe layer 4 in an elastically distorted state, the thickness of the p-type ZnTe layer 4 needs to be less than its critical thickness, that is, about 3 nm or less. Considering the contact with the Au electrode 5, this p-type Z
It is desirable that the nTe layer 4 be thicker. Thus p
When the thickness of the p-type ZnTe layer 4 is made larger than the critical thickness, dislocations are introduced into the p-type ZnTe layer 4.
Since the nTe layer 4 is for obtaining good ohmic contact with the Au electrode 5 as the p-side electrode, the introduction of dislocations is not so problematic, and therefore, for example, the thickness may be about 0.5 to 1 μm. Conceivable. In this first embodiment,
As described above, the thickness of the p-type ZnTe layer 4 is selected to be an intermediate thickness of 20 nm.

【0021】この第一実施例によるZnSe系発光ダイ
オードの室温における電圧(V)−電流(I)特性を測
定したところ、図2に示すような結果が得られた。
When the voltage (V) -current (I) characteristics at room temperature of the ZnSe-based light emitting diode according to the first embodiment were measured, the results shown in FIG. 2 were obtained.

【0022】一方、比較のために、図10に示すよう
に、n型GaAs基板101上にn型ZnSe層102
及びp型ZnSe層103が順次積層され、このp型Z
nSe層103上にAu電極104が設けられ、n型G
aAs基板101の裏面にIn電極105が設けられた
構造のZnSe系発光ダイオードを別途作製し、その室
温における電圧−電流特性を測定したところ、図11に
示すような結果が得られた。
On the other hand, for comparison, an n-type ZnSe layer 102 is formed on an n-type GaAs substrate 101 as shown in FIG.
And a p-type ZnSe layer 103 are sequentially stacked.
An Au electrode 104 is provided on the nSe layer 103, and the n-type G
A ZnSe-based light emitting diode having a structure in which an In electrode 105 was provided on the back surface of the aAs substrate 101 was separately manufactured, and its voltage-current characteristics at room temperature were measured. As a result, the result shown in FIG. 11 was obtained.

【0023】図11からわかるように、p型ZnTe層
を用いていない図10に示すZnSe系発光ダイオード
では順方向の印加電圧に対して約20Vで電流が立ち上
がっている。一方、図2からわかるように、図1に示す
この第一実施例によるZnSe系発光ダイオードでは順
方向の印加電圧に対して約10Vで電流が立ち上がって
おり、立ち上がり電圧は図11の場合と比べて約10V
も低減されている。
As can be seen from FIG. 11, in the ZnSe-based light emitting diode shown in FIG. 10 in which the p-type ZnTe layer is not used, the current rises at about 20 V with respect to the forward applied voltage. On the other hand, as can be seen from FIG. 2, in the ZnSe-based light emitting diode according to the first embodiment shown in FIG. 1, the current rises at about 10 V with respect to the forward applied voltage, and the rise voltage is lower than that in FIG. About 10V
Has also been reduced.

【0024】以上のように、この第一実施例によれば、
p型ZnSe層3上にp型ZnTe層4が設けられ、こ
のp型ZnTe層4上にp側電極としてのAu電極5が
設けられていることにより、Au電極5のオーム性接触
を実現することができる。これによって、発光ダイオー
ドの動作に必要な印加電圧の大幅な低減を図ることがで
きるとともに、良好な電圧−電流特性を得ることができ
る。
As described above, according to the first embodiment,
Since the p-type ZnTe layer 4 is provided on the p-type ZnSe layer 3 and the Au electrode 5 as a p-side electrode is provided on the p-type ZnTe layer 4, ohmic contact of the Au electrode 5 is realized. be able to. As a result, it is possible to significantly reduce the applied voltage necessary for the operation of the light emitting diode and to obtain good voltage-current characteristics.

【0025】さらに、Au電極5のオーム性接触を実現
することができることにより、このAu電極5とp型Z
nTe層4との接触界面での電力損失による熱の発生を
防止することができ、これによって素子特性の向上を図
ることができる。
Further, since the ohmic contact of the Au electrode 5 can be realized, the Au electrode 5 and the p-type Z
Generation of heat due to power loss at the contact interface with the nTe layer 4 can be prevented, thereby improving element characteristics.

【0026】ところで、図2に示す電圧−電流特性にお
ける電流の立ち上がり電圧は約10Vであるが、この1
0Vという立ち上がり電圧は、ZnSeによるpn接合
のビルトイン電圧(〜2.5V)と比べて、まだかなり
高い値である。この原因としては、p型ZnTe層4と
Au電極5とのオーム性接触が不十分であること、及
び、p型ZnSe層3とp型ZnTe層4との接触界面
において価電子帯に、約0.5eVの大きさの不連続が
存在することが考えられる。前者の問題の解決には、p
型ZnTe層4の厚さをより大きくすることが有効であ
る。一方、後者の問題は、次に説明するこの発明の第二
実施例により解決することができる。
The rising voltage of the current in the voltage-current characteristic shown in FIG. 2 is about 10 V.
The rising voltage of 0 V is still considerably higher than the built-in voltage (up to 2.5 V) of the pn junction of ZnSe. This is because the ohmic contact between the p-type ZnTe layer 4 and the Au electrode 5 is insufficient and the valence band at the contact interface between the p-type ZnSe layer 3 and the p-type ZnTe layer 4 is approximately It is conceivable that there is a discontinuity with a magnitude of 0.5 eV. To solve the former problem, p
It is effective to increase the thickness of the type ZnTe layer 4. On the other hand, the latter problem can be solved by a second embodiment of the present invention described below.

【0027】図3はこの発明の第二実施例によるZnS
e系発光ダイオードを示す。
FIG. 3 shows ZnS according to a second embodiment of the present invention.
1 shows an e-based light emitting diode.

【0028】図3に示すように、この第二実施例による
ZnSe系発光ダイオードにおいては、p型ZnSe層
3とp型ZnTe層4との間にp型ZnSex Te1-x
(0<x<1)層7が設けられている。このp型ZnS
x Te1-x 層7におけるSe組成比xは、このp型Z
nSex Te1-x 層7の厚さ方向で一定としてもよい
し、p型ZnSe層3との界面でのx=1から、p型Z
nTe層4との界面でのx=0に連続的にxが変化する
グレーディッド構造としてもよい。その他の構成は第一
実施例によるZnSe系発光ダイオードと同様であるの
で、説明を省略する。
As shown in FIG. 3, in the ZnSe-based light emitting diode according to the second embodiment, the p-type ZnSe x Te 1-x is provided between the p-type ZnSe layer 3 and the p-type ZnTe layer 4.
(0 <x <1) layer 7 is provided. This p-type ZnS
e x Te 1-x Se composition ratio in the layer 7 x, the p-type Z
It may be constant in the thickness direction of the nSe x Te 1-x layer 7, or from p = 1 at the interface with the p-type ZnSe layer 3, p-type Z
A graded structure in which x continuously changes to x = 0 at the interface with the nTe layer 4 may be used. The other configuration is the same as that of the ZnSe-based light emitting diode according to the first embodiment, and the description is omitted.

【0029】この第二実施例によれば、p型ZnSe層
3とp型ZnTe層4との間に設けられたp型ZnSe
x Te1-x 層7の価電子帯の頂上のエネルギーはp型Z
nSe層3の価電子帯の頂上のエネルギーとp型ZnT
e層4の価電子帯の頂上のエネルギーとの中間であるた
め、p型ZnSe層3とp型ZnTe層4との接触界面
における価電子帯の不連続の大きさを実効的に小さくす
ることができ、これによって順方向の立ち上がり電圧、
従って発光ダイオードの動作に必要な印加電圧を第一実
施例よりもさらに低減することができる。
According to the second embodiment, the p-type ZnSe layer provided between the p-type ZnSe layer 3 and the p-type ZnTe layer 4
top energy of the valence band of the x Te 1-x layer 7 is p-type Z
Energy at the top of the valence band of the nSe layer 3 and p-type ZnT
Since the energy is intermediate between the energy at the top of the valence band of the e-layer 4 and the discontinuity of the valence band at the contact interface between the p-type ZnSe layer 3 and the p-type ZnTe layer 4 is effectively reduced. Which results in a forward rise voltage,
Therefore, the applied voltage required for the operation of the light emitting diode can be further reduced as compared with the first embodiment.

【0030】図4はこの発明の第三実施例によるZnS
e系発光ダイオードを示す。
FIG. 4 shows a ZnS according to a third embodiment of the present invention.
1 shows an e-based light emitting diode.

【0031】図4に示すように、この第三実施例による
ZnSe系発光ダイオードにおいては、コンタクト層で
あるp型ZnSex Te1-x 層7及びp型ZnTe層4
は、幅W´のストライプ形状を有する。そして、これら
のp型ZnSex Te1-x 層7及びp型ZnTe層4と
その両側のp型ZnSe層3との全面に、p側電極とし
てのAu電極5が設けられている。
As shown in FIG. 4, in the ZnSe-based light emitting diode according to the third embodiment, the p-type ZnSe x Te 1-x layer 7 and the p-type ZnTe
Has a stripe shape with a width W ′. An Au electrode 5 as a p-side electrode is provided on the entire surface of the p - type ZnSe x Te 1-x layer 7, the p-type ZnTe layer 4, and the p-type ZnSe layers 3 on both sides thereof.

【0032】この場合、Au電極5は、p型ZnTe層
4とはオーム性接触しているが、p型ZnSe層3とは
オーム性接触していない。あるいは、Au電極5とp型
ZnTe層4との接触界面のポテンシャル障壁の高さ
は、Au電極5とp型ZnSe層3との接触界面のポテ
ンシャル障壁の高さに比べて小さくなっている。この結
果、Au電極5とIn電極6との間に電圧を印加した場
合、Au電極5とp型ZnTe層4との接触部にのみ、
ストライプ状の電流注入領域を形成することが可能であ
る。すなわち、この第三実施例においては、Au電極5
とストライプ状のp型ZnTe層4との接触部だけで選
択的に電流注入が生じることにより、電流狭窄が行われ
る。
In this case, the Au electrode 5 is in ohmic contact with the p-type ZnTe layer 4, but not in ohmic contact with the p-type ZnSe layer 3. Alternatively, the height of the potential barrier at the contact interface between the Au electrode 5 and the p-type ZnTe layer 4 is smaller than the height of the potential barrier at the contact interface between the Au electrode 5 and the p-type ZnSe layer 3. As a result, when a voltage is applied between the Au electrode 5 and the In electrode 6, only the contact portion between the Au electrode 5 and the p-type ZnTe layer 4
It is possible to form a stripe-shaped current injection region. That is, in the third embodiment, the Au electrode 5
The current constriction is performed by selectively injecting current only at the contact portion between the stripe-shaped p-type ZnTe layer 4 and the p-type ZnTe layer 4.

【0033】この第三実施例によるZnSe系発光ダイ
オードを製造するには、n型GaAs基板1上にn型Z
nSe層2、p型ZnSe層3、p型ZnSex Te
1-x 層7及びp型ZnTe層4を順次エピタキシャル成
長させた後、p型ZnTe層4及びp型ZnSex Te
1-x 層7をエッチングによりストライプ形状にパターニ
ングし、その後にAu電極5及びIn電極6を形成すれ
ばよい。
In order to manufacture the ZnSe-based light emitting diode according to the third embodiment, an n-type Z
nSe layer 2, p-type ZnSe layer 3, p-type ZnSe x Te
After the 1-x layer 7 and the p-type ZnTe layer 4 are sequentially epitaxially grown, the p-type ZnTe layer 4 and the p-type ZnSe x Te
The 1-x layer 7 may be patterned into a stripe shape by etching, and then the Au electrode 5 and the In electrode 6 may be formed.

【0034】この第三実施例によれば、第二実施例と同
様な利点に加えて、次のような利点を得ることができ
る。すなわち、Si3 4 (窒化シリコン)膜、SiO
2 (二酸化シリコン)膜、ポリイミド膜などの絶縁膜を
用いて電流狭窄を行った発光ダイオードや半導体レーザ
ーがあるが、これらをp側電極を下にしてヒートシンク
上にマウントした場合には、熱伝導率の悪い絶縁膜を用
いて電流狭窄を行っていることにより、熱抵抗が高くな
り、素子特性の劣化が生じやすいという問題がある。こ
れに対して、この第三実施例によるZnSe系発光ダイ
オードは、電流狭窄のために絶縁膜を用いていないの
で、p側電極を下にしてヒートシンク上にマウントする
場合に熱抵抗を小さくすることができ、これによって素
子特性の向上を図ることができる。
According to the third embodiment, in addition to the same advantages as the second embodiment, the following advantages can be obtained. That is, a Si 3 N 4 (silicon nitride) film, SiO
2 There are light-emitting diodes and semiconductor lasers whose current is confined using an insulating film such as a (silicon dioxide) film or a polyimide film. However, when these are mounted on a heat sink with the p-side electrode facing down, Since current constriction is performed using an insulating film having a low rate, there is a problem that thermal resistance is increased and element characteristics are likely to deteriorate. On the other hand, the ZnSe-based light emitting diode according to the third embodiment does not use an insulating film for current confinement. Therefore, when mounting on a heat sink with the p-side electrode facing down, the thermal resistance must be reduced. Accordingly, the element characteristics can be improved.

【0035】次に、この発明の第四実施例によるZnS
e系半導体レーザーについて説明する。
Next, the ZnS according to the fourth embodiment of the present invention will be described.
The e-type semiconductor laser will be described.

【0036】図5はこの第四実施例によるZnSe系半
導体レーザーを示す。
FIG. 5 shows a ZnSe-based semiconductor laser according to the fourth embodiment.

【0037】図5に示すように、この第四実施例による
ZnSe系半導体レーザーにおいては、n型GaAs基
板1上にn型クラッド層としてのn型ZnMgSSe層
8、例えばアンドープのZnSSe層から成る活性層
9、p型クラッド層としてのp型ZnMgSSe層1
0、コンタクト層としてのp型ZnSe層3及びp型Z
nTe層4が順次積層され、p型ZnTe層4上にAu
電極5が設けられているとともに、n型GaAs基板1
の裏面にIn電極6が設けられている。
As shown in FIG. 5, in the ZnSe-based semiconductor laser according to the fourth embodiment, an active layer comprising an n-type ZnMgSSe layer 8 as an n-type cladding layer, for example, an undoped ZnSSe layer on an n-type GaAs substrate 1. Layer 9, p-type ZnMgSSe layer 1 as p-type cladding layer
0, p-type ZnSe layer 3 as contact layer and p-type Z
An nTe layer 4 is sequentially stacked, and Au is formed on the p-type ZnTe layer 4.
An electrode 5 is provided, and an n-type GaAs substrate 1 is provided.
Is provided with an In electrode 6 on its back surface.

【0038】この場合、n型ZnMgSSe層8、活性
層9及びp型ZnMgSSe層10により、ZnSe系
pn接合から成る発光領域が形成されている。
In this case, the n-type ZnMgSSe layer 8, the active layer 9, and the p-type ZnMgSSe layer 10 form a light emitting region composed of a ZnSe-based pn junction.

【0039】この第四実施例によれば、p型ZnTe層
4上にp側電極としてのAu電極5が設けられているこ
とにより、このAu電極5のオーム性接触を実現するこ
とができ、それによってレーザー発振に必要な印加電圧
を低減することができる。また、Au電極5とp型Zn
Te層4との接触界面での電力損失による熱の発生を防
止することができることにより、pn接合部以外の部分
での熱の発生が低減され、室温での連続発振が可能とな
る。
According to the fourth embodiment, since the Au electrode 5 as the p-side electrode is provided on the p-type ZnTe layer 4, ohmic contact of the Au electrode 5 can be realized. As a result, the applied voltage required for laser oscillation can be reduced. Further, the Au electrode 5 and the p-type Zn
Since heat generation due to power loss at the contact interface with the Te layer 4 can be prevented, heat generation at portions other than the pn junction is reduced, and continuous oscillation at room temperature becomes possible.

【0040】ところで、p型ZnSe中のキャリア濃度
は通常は5×1017cm-3程度が上限であり、一方、p
型ZnTe中のキャリア濃度はすでに述べたように10
19cm-3以上とすることが可能である。また、p型Zn
Se/p型ZnTe界面における価電子帯の不連続の大
きさは約0.5eVである。このようなp型ZnSe/
p型ZnTe接合の価電子帯には、ステップ接合を仮定
すると、p型ZnSe側に W=(2εφT /qNA 1/2 (1) の幅にわたってバンドの曲がりが生じる。ここで、qは
電子の電荷の絶対値、εはZnSeの誘電率、φT はp
型ZnSe/p型ZnTe界面における価電子帯の不連
続ポテンシャル(約0.5eV)を表す。
By the way, the upper limit of the carrier concentration in p-type ZnSe is usually about 5 × 10 17 cm -3.
The carrier concentration in the type ZnTe is 10
It can be 19 cm -3 or more. In addition, p-type Zn
The magnitude of the discontinuity of the valence band at the Se / p-type ZnTe interface is about 0.5 eV. Such p-type ZnSe /
The valence band of p-type ZnTe junction, assuming step junction, the p-type ZnSe side W = bending of (2εφ T / qN A) band across the width of the 1/2 (1) occurs. Here, q is the absolute value of the electron charge, ε is the dielectric constant of ZnSe, and φ T is p
Represents a discontinuous potential (about 0.5 eV) of the valence band at the interface of ZnSe / p-type ZnTe.

【0041】(1)式を用いてこの場合のWを計算する
と、W=320Åとなる。このときに価電子帯の頂上が
p型ZnTe/p型ZnSe界面に垂直な方向に沿って
どのように変化するかを示したのが図6である。ただ
し、p型ZnSe及びp型ZnTeのフェルミ準位は価
電子帯の頂上に一致すると近似している。図6に示すよ
うに、この場合、p型ZnSeの価電子帯はp型ZnT
eに向かって下に曲がっている。この下に凸の価電子帯
の変化は、p側電極からこのp型ZnSe/p型ZnT
e接合に注入された正孔に対してポテンシャル障壁とし
て働く。
When W is calculated in this case using equation (1), W = 320 °. FIG. 6 shows how the top of the valence band changes along the direction perpendicular to the p-type ZnTe / p-type ZnSe interface at this time. However, it is approximated that the Fermi levels of p-type ZnSe and p-type ZnTe coincide with the top of the valence band. As shown in FIG. 6, in this case, the valence band of p-type ZnSe is p-type ZnT
It is bent down toward e. The change in the downwardly convex valence band is caused by the change of the p-type ZnSe / p-type ZnT from the p-side electrode.
It acts as a potential barrier for holes injected into the e-junction.

【0042】このことから、図5に示すZnSe系半導
体レーザーにおいては、p型ZnSe層3とp型ZnT
e層4との接触界面に存在する図6に示すようなポテン
シャル障壁が、Au電極5からp型ZnTe層4に注入
された正孔が発光領域へ向かう際の妨げとなることがわ
かる。そこで、次に、このようなポテンシャル障壁を実
質的になくし、それによって電圧−電流特性の向上を図
ることができるこの発明の第五実施例について説明す
る。
Thus, in the ZnSe-based semiconductor laser shown in FIG. 5, the p-type ZnSe layer 3 and the p-type ZnT
It can be seen that the potential barrier existing at the contact interface with the e layer 4 as shown in FIG. 6 hinders holes injected from the Au electrode 5 into the p-type ZnTe layer 4 from going to the light emitting region. Therefore, a fifth embodiment of the present invention will be described next, which can substantially eliminate such a potential barrier and thereby improve voltage-current characteristics.

【0043】図7は、p型ZnTeから成る量子井戸層
の両側をp型ZnSeから成る障壁層によりはさんだ構
造の単一量子井戸におけるp型ZnTeから成る量子井
戸の幅Lz に対して第一量子準位E1 がどのように変化
するかを有限障壁の井戸型ポテンシャルに対する量子力
学的計算により求めた結果を示す。ただし、この計算で
は、量子井戸層及び障壁層における電子の質量としてp
型ZnSe及びp型ZnTe中の正孔の有効質量mh
想定して0.6m0 (m0 :電子の静止質量)を用い、
また、井戸の深さは0.5eVとしている。
[0043] Figure 7 is a the p-type wide quantum well made of p-type ZnTe in a single quantum well sandwiched between the barrier layer on both sides of the quantum well layer made of p-type ZnSe consisting ZnTe L z The result of how the one quantum level E 1 changes is obtained by quantum mechanical calculation for a well-type potential of a finite barrier. However, in this calculation, the mass of electrons in the quantum well layer and the barrier layer is p
Assuming the effective mass m h of holes in the type ZnSe and p-type ZnTe, 0.6 m 0 (m 0 : rest mass of electrons) was used,
The depth of the well is set to 0.5 eV.

【0044】図7より、量子井戸の幅Lz を小さくする
ことにより、量子井戸内に形成される量子準位E1 を高
くすることができることがわかる。この発明の第五実施
例においては、このことを利用する。
[0044] From FIG. 7, by reducing the width L z of the quantum well, it can be seen that it is possible to increase the quantum level E 1 formed in the quantum well. This is used in the fifth embodiment of the present invention.

【0045】図8はこの発明の第五実施例によるZnS
e系半導体レーザーを示す。
FIG. 8 shows a ZnS according to a fifth embodiment of the present invention.
1 shows an e-based semiconductor laser.

【0046】図8に示すように、この第五実施例による
ZnSe系半導体レーザーにおいては、p型ZnSe層
3とp型ZnTe層4との間に、p型ZnTeから成る
量子井戸層の厚さLz がp型ZnSe層3からp型Zn
Te層4に向かって段階的に厚くなっているp型ZnT
e/ZnSe多重量子井戸(MQW)層11が設けられ
ている。
As shown in FIG. 8, in the ZnSe-based semiconductor laser according to the fifth embodiment, the thickness of the quantum well layer made of p-type ZnTe is provided between the p-type ZnSe layer 3 and the p-type ZnTe layer 4. Lz is changed from p-type ZnSe layer 3 to p-type ZnSe.
P-type ZnT gradually increasing in thickness toward the Te layer 4
An e / ZnSe multiple quantum well (MQW) layer 11 is provided.

【0047】この場合、p型ZnSe/p型ZnTe界
面からp型ZnSe側に幅Wにわたって生じるバンドの
曲がりはp型ZnSe/p型ZnTe界面からの距離x
(図6)の二次関数 φ(x)=φT {1−(x/W)2 } (2) で与えられる。従って、p型ZnTe/ZnSe多重量
子井戸層11の設計は、この (2)式に基づいて、p型Z
nTeから成る量子井戸層のそれぞれに形成される量子
準位E1 がp型ZnSe及びp型ZnTeの価電子帯の
頂上のエネルギーと一致し、しかも互いに等しくなるよ
うにLz を段階的に変えることにより行うことができ
る。
In this case, the bending of the band generated over the width W from the p-type ZnSe / p-type ZnTe interface to the p-type ZnSe side is represented by a distance x from the p-type ZnSe / p-type ZnTe interface.
The quadratic function of FIG. 6 is given by φ (x) = φ T {1− (x / W) 2 } (2). Therefore, the design of the p-type ZnTe / ZnSe multiple quantum well layer 11 is based on the equation (2),
quantum level E 1 formed in each of the quantum well layer coincides with the peak energy of the valence band of the p-type ZnSe and p-type ZnTe consisting nTe, yet varied stepwise L z to be equal to each other It can be done by doing.

【0048】図9は、p型ZnTe/ZnSe多重量子
井戸層11におけるp型ZnSeから成る障壁層の幅L
B を20Åとした場合の量子井戸幅Lz の設計例を示
す。ここで、p型ZnSe層3のアクセプタ濃度NA
5×1017cm-3とし、p型ZnTe層4のアクセプタ
濃度NA は1×1019cm-3としている。図9に示すよ
うに、この場合には、合計で7個ある量子井戸の幅Lz
を、その量子準位E1 がp型ZnSe及びp型ZnTe
のフェルミ準位と一致するように、p型ZnSe層3か
らp型ZnTe4に向かってLz =3Å、4Å、5Å、
6Å、8Å、11Å、17Åと変化させている。
FIG. 9 shows the width L of the barrier layer made of p-type ZnSe in the p-type ZnTe / ZnSe multiple quantum well layer 11.
B shows a design example of a quantum well width L z in the case of a 20Å a. Here, the acceptor concentration N A of the p-type ZnSe layer 3 is 5 × 10 17 cm −3, and the acceptor concentration N A of the p-type ZnTe layer 4 is 1 × 10 19 cm −3 . As shown in FIG. 9, in this case, the width L z of the seven quantum wells in total is
That the quantum level E 1 is p-type ZnSe and p-type ZnTe
Of to match the Fermi level, L z = 3 Å toward the p-type ZnSe layer 3 to the p-type ZnTe4, 4Å, 5Å,
6 °, 8 °, 11 ° and 17 °.

【0049】なお、量子井戸の幅Lz の設計にあたって
は、厳密には、それぞれの量子井戸の準位は相互に結合
しているためにそれらの相互作用を考慮する必要があ
り、また、量子井戸と障壁層との格子不整による歪の効
果も取り入れなければならないが、多重量子井戸の量子
準位を図9のようにフラットに設計することは原理的に
十分に可能である。
[0049] Incidentally, when designing the widths L z of the quantum well, strictly speaking, level of the respective quantum wells must consider the interaction of them for binding to each other, also, the quantum Although the effect of distortion due to lattice mismatch between the well and the barrier layer must be taken into account, it is in principle sufficiently possible to design the quantum level of the multiple quantum well to be flat as shown in FIG.

【0050】図9において、p型ZnTeに注入された
正孔は、p型ZnTe/ZnSe多重量子井戸層11の
それぞれの量子井戸に形成された量子準位E1 を介して
トンネル効果によりp型ZnSe側に流れることができ
るので、p型ZnSe/p型ZnTe界面のポテンシャ
ル障壁は実効的になくなる。従って、この第五実施例に
よるZnSe系半導体レーザーによれば、良好な電圧−
電流特性を得ることができるとともに、レーザー発振に
必要な印加電圧の大幅な低減を図ることができる。この
場合、p型ZnTe/ZnSe多重量子井戸層11を横
切る電流はトンネル効果によるものであるため、若干の
抵抗成分が存在するものの、p型ZnTe/ZnSe多
重量子井戸層11を設けることは、特にダイオードの順
方向立ち上がり電圧の低減には多大の効果がある。
In FIG. 9, holes injected into the p-type ZnTe are formed by the tunneling effect via the quantum level E 1 formed in each quantum well of the p-type ZnTe / ZnSe multiple quantum well layer 11 by the tunnel effect. Since it can flow to the ZnSe side, the potential barrier at the p-type ZnSe / p-type ZnTe interface is effectively eliminated. Therefore, according to the ZnSe-based semiconductor laser according to the fifth embodiment, good voltage-
Current characteristics can be obtained, and the applied voltage required for laser oscillation can be significantly reduced. In this case, since the current crossing the p-type ZnTe / ZnSe multiple quantum well layer 11 is due to the tunnel effect, there is a slight resistance component, but providing the p-type ZnTe / ZnSe multiple quantum well layer 11 is particularly difficult. There is a great effect in reducing the forward rise voltage of the diode.

【0051】以上、この発明の実施例につき具体的に説
明したが、この発明は、上述の実施例に限定されるもの
ではなく、この発明の技術的思想に基づく各種の変形が
可能である。
Although the embodiments of the present invention have been specifically described above, the present invention is not limited to the above embodiments, and various modifications based on the technical concept of the present invention are possible.

【0052】例えば、上述の第四実施例及び第五実施例
においては、発光領域をn型ZnMgSSe層8、活性
層9及びp型ZnMgSSe層10により形成している
が、これと異なる構造の発光領域を有するZnSe系半
導体レーザーにも、この発明を適用することが可能であ
る。具体的には、例えば、n型GaAs基板上に順次積
層されたn型ZnSSe層、n型ZnSe層、ZnCd
Se歪量子井戸から成る活性層、p型ZnSe層及びp
型ZnSSe層により発光領域を形成したZnSe系半
導体レーザーにこの発明を適用することも可能である。
For example, in the above-described fourth and fifth embodiments, the light-emitting region is formed by the n-type ZnMgSSe layer 8, the active layer 9, and the p-type ZnMgSSe layer 10. The present invention can be applied to a ZnSe-based semiconductor laser having a region. Specifically, for example, an n-type ZnSSe layer, an n-type ZnSe layer, a ZnCd
Active layer composed of Se strained quantum well, p-type ZnSe layer and p-type ZnSe layer
The present invention can be applied to a ZnSe-based semiconductor laser in which a light emitting region is formed by a type ZnSSe layer.

【0053】さらに、上述の第五実施例においては、p
型ZnTe/ZnSe多重量子井戸層11におけるそれ
ぞれの量子井戸層の第一量子準位E1 が互いに等しく、
かつp型ZnTe及びp型ZnSeのフェルミ準位と一
致するようにしているが、より一般的には、p型ZnT
e/ZnSe多重量子井戸層11におけるそれぞれの量
子井戸層の少なくとも一つの量子準位が互いに等しく、
かつp型ZnTe及びp型ZnSeのフェルミ準位と一
致するようにすればよい。
Further, in the fifth embodiment described above, p
The first quantum level E 1 of each quantum well layer in the type ZnTe / ZnSe multiple quantum well layer 11 is equal to each other;
In addition, it is made to coincide with the Fermi level of p-type ZnTe and p-type ZnSe, but more generally, p-type ZnT
at least one quantum level of each quantum well layer in the e / ZnSe multiple quantum well layer 11 is equal to each other;
In addition, it may be made to coincide with the Fermi level of p-type ZnTe and p-type ZnSe.

【0054】[0054]

【発明の効果】以上述べたように、この発明によれば、
p型ZnSe層を用いた発光素子においてp側電極のオ
ーム性接触を実現することができることにより、動作に
必要な印加電圧の低減を図ることができるとともに、p
側電極の接触界面での熱の発生を防止することができる
ことにより素子特性の向上を図ることができる。
As described above, according to the present invention,
Since the ohmic contact of the p-side electrode can be realized in the light emitting element using the p-type ZnSe layer, the applied voltage necessary for the operation can be reduced, and
Since the generation of heat at the contact interface between the side electrodes can be prevented, the element characteristics can be improved.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】この発明の第一実施例によるZnSe系発光ダ
イオードを示す断面図である。
FIG. 1 is a sectional view showing a ZnSe-based light emitting diode according to a first embodiment of the present invention.

【図2】図1に示すZnSe系発光ダイオードの室温に
おける電圧−電流特性の測定結果を示すグラフである。
FIG. 2 is a graph showing measurement results of voltage-current characteristics at room temperature of the ZnSe-based light emitting diode shown in FIG.

【図3】この発明の第二実施例によるZnSe系発光ダ
イオードを示す断面図である。
FIG. 3 is a cross-sectional view illustrating a ZnSe-based light emitting diode according to a second embodiment of the present invention.

【図4】この発明の第三実施例によるZnSe系発光ダ
イオードを示す断面図である。
FIG. 4 is a sectional view showing a ZnSe-based light emitting diode according to a third embodiment of the present invention.

【図5】この発明の第四実施例によるZnSe系半導体
レーザーを示す断面図である。
FIG. 5 is a sectional view showing a ZnSe-based semiconductor laser according to a fourth embodiment of the present invention.

【図6】p型ZnSe/p型ZnTe界面近傍の価電子
帯を示すエネルギーバンド図である。
FIG. 6 is an energy band diagram illustrating a valence band near a p-type ZnSe / p-type ZnTe interface.

【図7】p型ZnTeから成る量子井戸の幅Lz に対す
る量子井戸の第一量子準位E1の変化を示すグラフであ
る。
FIG. 7 is a graph showing a change in the first quantum level E 1 of the quantum well with respect to the width L z of the quantum well made of p-type ZnTe.

【図8】この発明の第五実施例によるZnSe系半導体
レーザーを示す断面図である。
FIG. 8 is a sectional view showing a ZnSe-based semiconductor laser according to a fifth embodiment of the present invention.

【図9】図8に示すZnSe系半導体レーザーにおける
p型ZnSe/ZnTe多重量子井戸層の設計例を示す
エネルギーバンド図である。
9 is an energy band diagram showing a design example of a p-type ZnSe / ZnTe multiple quantum well layer in the ZnSe-based semiconductor laser shown in FIG.

【図10】従来のZnSe系発光ダイオードを示す断面
図である。
FIG. 10 is a cross-sectional view showing a conventional ZnSe-based light emitting diode.

【図11】図10に示すZnSe系発光ダイオードの室
温における電圧−電流特性の測定結果を示すグラフであ
る。
FIG. 11 is a graph showing measurement results of voltage-current characteristics of the ZnSe-based light emitting diode shown in FIG. 10 at room temperature.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 n型GaAs基板 2 n型ZnSe層 3 p型ZnSe層 4 p型ZnTe層 5 Au電極 7 p型ZnSex Te1-x 層 8 n型ZnMgSSe層 9 活性層 10 p型ZnMgSSe層 11 p型ZnTe/ZnSe多重量子井戸層Reference Signs List 1 n-type GaAs substrate 2 n-type ZnSe layer 3 p-type ZnSe layer 4 p-type ZnTe layer 5 Au electrode 7 p-type ZnSe x Te 1-x layer 8 n-type ZnMgSSe layer 9 active layer 10 p-type ZnMgSSe layer 11 p-type ZnTe / ZnSe multiple quantum well layer

フロントページの続き (72)発明者 宮嶋 孝夫 東京都品川区北品川6丁目7番35号 ソ ニー株式会社内 (72)発明者 小沢 正文 東京都品川区北品川6丁目7番35号 ソ ニー株式会社内 (72)発明者 秋本 克洋 東京都品川区北品川6丁目7番35号 ソ ニー株式会社内 (56)参考文献 特開 平2−122565(JP,A) 特開 昭61−59785(JP,A) 特開 平3−270278(JP,A) 特表 平11−505066(JP,A) 特表 平6−508003(JP,A) Appl.Phys.Lett.Vo l.61,No.26,p.3160−3162 (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H01L 33/00 H01S 5/00 - 5/50 Continued on the front page (72) Inventor Takao Miyajima 6-7-35 Kita Shinagawa, Shinagawa-ku, Tokyo Sony Corporation (72) Inventor Masafumi Ozawa 6-35, Kita-Shinagawa, Shinagawa-ku, Tokyo Sony Stock In-company (72) Inventor Katsuhiro Akimoto 6-7-35 Kita-Shinagawa, Shinagawa-ku, Tokyo Inside Sony Corporation (56) References JP-A-2-122565 (JP, A) JP-A-61-59785 (JP) JP-A-3-270278 (JP, A) JP-A-11-505066 (JP, A) JP-A-6-508003 (JP, A) Appl. Phys. Lett. Vol. 61, No. 26, p. 3160-3162 (58) Field surveyed (Int.Cl. 7 , DB name) H01L 33/00 H01S 5/00-5/50

Claims (7)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 p型ZnSe層とp型ZnTe層との間1. Between a p-type ZnSe layer and a p-type ZnTe layer
にp型ZnSeP-type ZnSe x x TeTe 1-x 1-x 層(ただし、0<x<1)がLayer (however, 0 <x <1)
設けられており、Is provided, 上記p型ZnSeThe above p-type ZnSe x x TeTe 1-x 1-x 層及び上記p型ZnTe層Layer and the above p-type ZnTe layer
がエッチングによりパターニングされており、Is patterned by etching, 上記p型ZnTe層上に金属から成る電極が設けられてAn electrode made of metal is provided on the p-type ZnTe layer.
いるIs ことを特徴とする発光素子。A light-emitting element, comprising:
【請求項2】 上記p型ZnSe層及び上記p型ZnT2. The p-type ZnSe layer and the p-type ZnT.
e層上に上記電極が設けられているThe above electrode is provided on the e layer ことを特徴とする請A contract characterized by that
求項1記載の発光素子。The light emitting device according to claim 1.
【請求項3】 上記電極がヒートシンクにマウントされ3. An electrode mounted on a heat sink.
ているing ことを特徴とする請求項2記載の発光素子。The light emitting device according to claim 2, wherein:
【請求項4】 p型ZnSe層とp型ZnTe層との間4. Between a p-type ZnSe layer and a p-type ZnTe layer
にZnSe障壁層及びZnTe量子井戸層から成る多重Multiplex consisting of ZnSe barrier layer and ZnTe quantum well layer
量子井戸層が設けられ、A quantum well layer is provided, 上記p型ZnTe層上に金属から成る電極が設けられてAn electrode made of metal is provided on the p-type ZnTe layer.
いるIs ことを特徴とする発光素子。A light-emitting element, comprising:
【請求項5】 上記ZnTe量子井戸層の厚さが上記p5. The method according to claim 1, wherein said ZnTe quantum well layer has a thickness of p
型ZnTe層に向かって厚くなっているIt becomes thicker toward the type ZnTe layer ことを特徴とすCharacterized by
る請求項4記載の発光素子。The light emitting device according to claim 4.
【請求項6】 Zn及びSeを含むクラッド層と少なく6. A cladding layer containing Zn and Se is less.
ともZnTeから成るp型のコンタクト層との間にZnAnd a p-type contact layer made of ZnTe
Se障壁層及びZnTe量子井戸層から成る多重量子井Multiple quantum well composed of Se barrier layer and ZnTe quantum well layer
戸層が設けられており、Door layer is provided, 上記コンタクト層上に金属から成る電極が設けられていAn electrode made of metal is provided on the contact layer.
To ことを特徴とする発光素子。A light-emitting element, comprising:
【請求項7】 上記ZnTe量子井戸層の厚さが上記コ7. The method according to claim 1, wherein the thickness of the ZnTe quantum well layer is
ンタクト層に向かって厚くなっているThicker towards the contact layer ことを特徴とするCharacterized by
請求項6記載の発光素子。The light emitting device according to claim 6.
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