JP3228453B2 - 半導体量子井戸構造を有する光半導体装置 - Google Patents
半導体量子井戸構造を有する光半導体装置Info
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、半導体量子井戸構造を
有する半導体レーザ、光変調素子、光増幅素子などの光
半導体装置に関する。
有する半導体レーザ、光変調素子、光増幅素子などの光
半導体装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、半導体量子井戸構造を有する半導
体レーザ、光変調素子、光増幅素子などの光半導体装置
が種々提案されている。
体レーザ、光変調素子、光増幅素子などの光半導体装置
が種々提案されている。
【０００３】そのような従来提案されている半導体量子
井戸構造を有する光半導体装置において、その半導体量
子井戸構造は、図２及び図３で符号Ｑで示すように、半
導体障壁層Ｂと半導体井戸層Ｗとが交互順次に繰返し積
層されている構成を有する。
井戸構造を有する光半導体装置において、その半導体量
子井戸構造は、図２及び図３で符号Ｑで示すように、半
導体障壁層Ｂと半導体井戸層Ｗとが交互順次に繰返し積
層されている構成を有する。
【０００４】そして、そのような構成を有する半導体量
子井戸構造Ｑにおいて、半導体障壁層Ｂが、図２に示す
ような、ｐ型不純物またはｎ型不純物を導入している層
２の単層でなる構成を有するものと、図３に示すよう
な、ｐ型不純物またはｎ型不純物のいずれも意図的に導
入していない層１とｐ型不純物またはｎ型不純物を導入
している層２とｐ型不純物またはｎ型不純物のいずれも
意図的に導入していない層３とが層１及び３の厚さを互
いに等しくしてそれらの順に積層されている構成を有す
るものとがある。
子井戸構造Ｑにおいて、半導体障壁層Ｂが、図２に示す
ような、ｐ型不純物またはｎ型不純物を導入している層
２の単層でなる構成を有するものと、図３に示すよう
な、ｐ型不純物またはｎ型不純物のいずれも意図的に導
入していない層１とｐ型不純物またはｎ型不純物を導入
している層２とｐ型不純物またはｎ型不純物のいずれも
意図的に導入していない層３とが層１及び３の厚さを互
いに等しくしてそれらの順に積層されている構成を有す
るものとがある。
【０００５】図２及び図３に示すような、半導体障壁層
Ｂがｐ型不純物またはｎ型不純物を導入している層２を
有する半導体量子井戸構造Ｑは、変調ドープ型と称され
ている。
Ｂがｐ型不純物またはｎ型不純物を導入している層２を
有する半導体量子井戸構造Ｑは、変調ドープ型と称され
ている。
【０００６】そのような変調ドープ型の半導体量子井戸
構造Ｑを有する光半導体装置は、その光半導体装置が半
導体レ―ザであるとするとき、半導体量子井戸構造Ｑを
構成している半導体障壁層Ｂのｐ型不純物またはｎ型不
純物を導入している層２がｐ型不純物を導入している層
である場合、半導体障壁層Ｂがｐ型不純物またはｎ型不
純物を導入している層を有していない半導体量子井戸構
造を有する光半導体装置としての半導体レ―ザの場合に
比し、狭線幅の発振スペクトルが得られ、また、半導体
量子井戸構造Ｑを構成している半導体障壁層Ｂのｐ型不
純物またはｎ型不純物を導入している層２がｎ型不純物
を導入している層である場合、半導体障壁層Ｂがｐ型不
純物またはｎ型不純物を導入している層を有していない
半導体量子井戸構造を有する光半導体装置としての半導
体レ―ザの場合に比し、低いしきい値電流密度でのレー
ザ発振が得られる、というように、変調ドープ型でな
い、従って、半導体障壁層Ｂがｐ型不純物またはｎ型不
純物を導入している層を有していない半導体量子井戸構
造Ｑを有する光半導体装置の場合に比し、種々の優れた
特徴を有する。
構造Ｑを有する光半導体装置は、その光半導体装置が半
導体レ―ザであるとするとき、半導体量子井戸構造Ｑを
構成している半導体障壁層Ｂのｐ型不純物またはｎ型不
純物を導入している層２がｐ型不純物を導入している層
である場合、半導体障壁層Ｂがｐ型不純物またはｎ型不
純物を導入している層を有していない半導体量子井戸構
造を有する光半導体装置としての半導体レ―ザの場合に
比し、狭線幅の発振スペクトルが得られ、また、半導体
量子井戸構造Ｑを構成している半導体障壁層Ｂのｐ型不
純物またはｎ型不純物を導入している層２がｎ型不純物
を導入している層である場合、半導体障壁層Ｂがｐ型不
純物またはｎ型不純物を導入している層を有していない
半導体量子井戸構造を有する光半導体装置としての半導
体レ―ザの場合に比し、低いしきい値電流密度でのレー
ザ発振が得られる、というように、変調ドープ型でな
い、従って、半導体障壁層Ｂがｐ型不純物またはｎ型不
純物を導入している層を有していない半導体量子井戸構
造Ｑを有する光半導体装置の場合に比し、種々の優れた
特徴を有する。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た変調ドープ型の半導体量子井戸構造Ｑを有する光半導
体装置において、その半導体量子井戸構造Ｑを構成して
いる半導体障壁層Ｂのｐ型不純物またはｎ型不純物を導
入している層２は、それがｐ型不純物またはｎ型不純物
を導入して形成されることから、そのようにｐ型不純物
またはｎ型不純物を導入して形成する必要を有しない、
ｐ型不純物またはｎ型不純物のいずれも意図的に導入し
ていない層１及び層３に比し、表面モフォロジーの劣
化、結晶配列の乱れ、不純物元素の偏析などの点で、一
般に膜質が悪い。
た変調ドープ型の半導体量子井戸構造Ｑを有する光半導
体装置において、その半導体量子井戸構造Ｑを構成して
いる半導体障壁層Ｂのｐ型不純物またはｎ型不純物を導
入している層２は、それがｐ型不純物またはｎ型不純物
を導入して形成されることから、そのようにｐ型不純物
またはｎ型不純物を導入して形成する必要を有しない、
ｐ型不純物またはｎ型不純物のいずれも意図的に導入し
ていない層１及び層３に比し、表面モフォロジーの劣
化、結晶配列の乱れ、不純物元素の偏析などの点で、一
般に膜質が悪い。
【０００８】このため、図２に示すような、半導体障壁
層Ｂがｐ型不純物またはｎ型不純物を導入している層２
の単層である構成を有し、そして、そのｐ型不純物また
はｎ型不純物を導入している層２上に、それに接して、
半導体井戸層Ｗが形成されている構成を有する半導体量
子井戸構造Ｑを有する光半導体装置の場合、その半導体
量子井戸構造Ｑを構成している半導体井戸層Ｗが、半導
体障壁層Ｂの悪い膜質に影響された悪い膜質を有するも
のにしか形成されていない。
層Ｂがｐ型不純物またはｎ型不純物を導入している層２
の単層である構成を有し、そして、そのｐ型不純物また
はｎ型不純物を導入している層２上に、それに接して、
半導体井戸層Ｗが形成されている構成を有する半導体量
子井戸構造Ｑを有する光半導体装置の場合、その半導体
量子井戸構造Ｑを構成している半導体井戸層Ｗが、半導
体障壁層Ｂの悪い膜質に影響された悪い膜質を有するも
のにしか形成されていない。
【０００９】従って、図２に示すような半導体量子井戸
構造Ｑを有する光半導体装置の場合、それが所期の優れ
た特性を発揮しない、という欠点を有していた。
構造Ｑを有する光半導体装置の場合、それが所期の優れ
た特性を発揮しない、という欠点を有していた。
【００１０】一方、図３に示すような、半導体障壁層Ｂ
がｐ型不純物またはｎ型不純物のいずれも意図的に導入
していない層１とｐ型不純物またはｎ型不純物を導入し
ている層２とｐ型不純物またはｎ型不純物のいずれも意
図的に導入していない層３とがそれらの順に積層されて
いる構成を有している半導体量子井戸構造Ｑを有する光
半導体装置の場合、半導体量子井戸構造Ｑを構成してい
る半導体井戸層Ｗが、ｐ型不純物またはｎ型不純物のい
ずれも意図的に導入していない層３上に、それに接して
形成されるので、その半導体井戸層Ｗが、比較的良好な
膜質を有する。
がｐ型不純物またはｎ型不純物のいずれも意図的に導入
していない層１とｐ型不純物またはｎ型不純物を導入し
ている層２とｐ型不純物またはｎ型不純物のいずれも意
図的に導入していない層３とがそれらの順に積層されて
いる構成を有している半導体量子井戸構造Ｑを有する光
半導体装置の場合、半導体量子井戸構造Ｑを構成してい
る半導体井戸層Ｗが、ｐ型不純物またはｎ型不純物のい
ずれも意図的に導入していない層３上に、それに接して
形成されるので、その半導体井戸層Ｗが、比較的良好な
膜質を有する。
【００１１】しかしながら、図３に示すような半導体量
子井戸構造Ｑを有する光半導体装置の場合、その半導体
量子井戸構造Ｑを構成している半導体障壁層Ｂのｐ型不
純物またはｎ型不純物のいずれも意図的に導入していな
い層１及び３が互いに等しい厚さを有するので、半導体
障壁層Ｂのｐ型不純物またはｎ型不純物のいずれも意図
的に導入していない層３の、その上にそれと接して形成
される半導体井戸層Ｗが良好な膜質を有するものとして
形成されるのに十分な厚さを、一般にＤM とするとき、
ｐ型不純物またはｎ型不純物のいずれも意図的に導入し
ていない層１が、その上にそれと接して半導体障壁層の
半導体井戸層Ｗが形成される層でないことから、厚さＤ
M よりも薄い厚さ（これを一般にＤD とする）で足りる
にもかかわらず、ＤM の厚さを有し、従って、半導体障
壁層Ｂが、厚さＤM 及びＤD の差（ＤM −ＤD ）分、ｐ
型不純物またはｎ型不純物のいずれも意図的に導入して
いない層３及び１がそれぞれ厚さＤM 及びＤD である場
合に比し、光半導体装置としての特性が良好に得られな
い、という欠点を有していた。
子井戸構造Ｑを有する光半導体装置の場合、その半導体
量子井戸構造Ｑを構成している半導体障壁層Ｂのｐ型不
純物またはｎ型不純物のいずれも意図的に導入していな
い層１及び３が互いに等しい厚さを有するので、半導体
障壁層Ｂのｐ型不純物またはｎ型不純物のいずれも意図
的に導入していない層３の、その上にそれと接して形成
される半導体井戸層Ｗが良好な膜質を有するものとして
形成されるのに十分な厚さを、一般にＤM とするとき、
ｐ型不純物またはｎ型不純物のいずれも意図的に導入し
ていない層１が、その上にそれと接して半導体障壁層の
半導体井戸層Ｗが形成される層でないことから、厚さＤ
M よりも薄い厚さ（これを一般にＤD とする）で足りる
にもかかわらず、ＤM の厚さを有し、従って、半導体障
壁層Ｂが、厚さＤM 及びＤD の差（ＤM −ＤD ）分、ｐ
型不純物またはｎ型不純物のいずれも意図的に導入して
いない層３及び１がそれぞれ厚さＤM 及びＤD である場
合に比し、光半導体装置としての特性が良好に得られな
い、という欠点を有していた。
【００１２】よって、本発明は、上述した欠点のない、
新規な半導体量子井戸構造を有する光半導体装置を提案
せんとするものである。
新規な半導体量子井戸構造を有する光半導体装置を提案
せんとするものである。
【００１３】
【課題を解決するための手段】半導体障壁層と半導体井
戸層とが交互順次に繰り返し積層されている構成を有す
る半導体量子井戸構造を有し、上記半導体量子井戸構造
を構成している上記半導体障壁層が、ｐ型不純物または
ｎ型不純物のいずれも意図的に導入していない第１の層
とｐ型不純物またはｎ型不純物を導入している第２の層
とｐ型不純物またはｎ型不純物のいずれも意図的に導入
していない第３の層とがそれらの順に積層されている構
成を有する光半導体装置において、上記半導体量子井戸
構造を構成している上記半導体障壁層の上記第３の層
が、上記第１の層に比し厚い厚さを有する。
戸層とが交互順次に繰り返し積層されている構成を有す
る半導体量子井戸構造を有し、上記半導体量子井戸構造
を構成している上記半導体障壁層が、ｐ型不純物または
ｎ型不純物のいずれも意図的に導入していない第１の層
とｐ型不純物またはｎ型不純物を導入している第２の層
とｐ型不純物またはｎ型不純物のいずれも意図的に導入
していない第３の層とがそれらの順に積層されている構
成を有する光半導体装置において、上記半導体量子井戸
構造を構成している上記半導体障壁層の上記第３の層
が、上記第１の層に比し厚い厚さを有する。
【００１４】
【作用・効果】本発明による半導体量子井戸構造を有す
る光半導体装置によれば、その半導体量子井戸構造を構
成している半導体障壁層のｐ型不純物またはｎ型不純物
のいずれも意図的に導入していない第３の層が、ｐ型不
純物またはｎ型不純物のいずれも意図的に導入していな
い第１の層に比し厚い厚さを有するので、ｐ型不純物ま
たはｎ型不純物のいずれも意図的に導入していない第３
の層の、その上にそれと接して形成された半導体井戸層
が良好な膜質を有するものとして形成されるのに十分な
厚さを、一般に前述したＤM とするとき、ｐ型不純物ま
たはｎ型不純物のいずれも意図的に導入していない第１
の層を、厚さＤM よりも薄い前述した厚さＤD にするこ
とができ、このため、半導体障壁層のｐ型不純物または
ｎ型不純物のいずれも意図的に導入していない第３の層
が、その上にそれと接して形成される半導体井戸層が良
好な膜質を有するものとして形成されるのに十分な厚さ
ＤMを有しながら、半導体障壁層の厚さを、図３に示す
半導体量子井戸構造Ｑを構成している半導体障壁層Ｂの
場合に比し、厚さＤM 及びＤD の差（ＤM −ＤD ）分薄
く形成し得、よって、この（ＤM −ＤD ）分、光半導体
装置としての特性が、図３に示す半導体量子井戸構造Ｑ
を有する光半導体装置の場合に比し、良好に得られる。
る光半導体装置によれば、その半導体量子井戸構造を構
成している半導体障壁層のｐ型不純物またはｎ型不純物
のいずれも意図的に導入していない第３の層が、ｐ型不
純物またはｎ型不純物のいずれも意図的に導入していな
い第１の層に比し厚い厚さを有するので、ｐ型不純物ま
たはｎ型不純物のいずれも意図的に導入していない第３
の層の、その上にそれと接して形成された半導体井戸層
が良好な膜質を有するものとして形成されるのに十分な
厚さを、一般に前述したＤM とするとき、ｐ型不純物ま
たはｎ型不純物のいずれも意図的に導入していない第１
の層を、厚さＤM よりも薄い前述した厚さＤD にするこ
とができ、このため、半導体障壁層のｐ型不純物または
ｎ型不純物のいずれも意図的に導入していない第３の層
が、その上にそれと接して形成される半導体井戸層が良
好な膜質を有するものとして形成されるのに十分な厚さ
ＤMを有しながら、半導体障壁層の厚さを、図３に示す
半導体量子井戸構造Ｑを構成している半導体障壁層Ｂの
場合に比し、厚さＤM 及びＤD の差（ＤM −ＤD ）分薄
く形成し得、よって、この（ＤM −ＤD ）分、光半導体
装置としての特性が、図３に示す半導体量子井戸構造Ｑ
を有する光半導体装置の場合に比し、良好に得られる。
【００１５】
【実施例１】次に、本発明による半導体量子井戸構造を
有する光半導体装置の実施例を述べよう。
有する光半導体装置の実施例を述べよう。
【００１６】本発明による半導体量子井戸構造を有する
光半導体装置の実施例は、半導体量子井戸構造を有する
半導体レーザ、光変調素子、光増幅素子などの光半導体
装置において、その半導体量子井戸構造が、図１で図２
及び図３の場合と同じ符号Ｑで示すように、図３で上述
した従来提案されている半導体量子井戸構造を有する光
半導体装置の場合と同様に、半導体障壁層Ｂと半導体井
戸層Ｗとが交互順次に繰返し積層されている構成を有
し、そして、半導体障壁層Ｂが、ｐ型不純物またはｎ型
不純物のいずれも意図的に導入していない層１とｐ型不
純物またはｎ型不純物を導入している層２とｐ型不純物
またはｎ型不純物のいずれも意図的に導入していない層
３とがそれらの順に積層されている構成を有し、従っ
て、半導体量子井戸構造Ｑが、図３で上述した従来提案
されている半導体量子井戸構造を有する光半導体装置の
場合と同様に、変調ドープ型である。
光半導体装置の実施例は、半導体量子井戸構造を有する
半導体レーザ、光変調素子、光増幅素子などの光半導体
装置において、その半導体量子井戸構造が、図１で図２
及び図３の場合と同じ符号Ｑで示すように、図３で上述
した従来提案されている半導体量子井戸構造を有する光
半導体装置の場合と同様に、半導体障壁層Ｂと半導体井
戸層Ｗとが交互順次に繰返し積層されている構成を有
し、そして、半導体障壁層Ｂが、ｐ型不純物またはｎ型
不純物のいずれも意図的に導入していない層１とｐ型不
純物またはｎ型不純物を導入している層２とｐ型不純物
またはｎ型不純物のいずれも意図的に導入していない層
３とがそれらの順に積層されている構成を有し、従っ
て、半導体量子井戸構造Ｑが、図３で上述した従来提案
されている半導体量子井戸構造を有する光半導体装置の
場合と同様に、変調ドープ型である。
【００１７】しかしながら、本発明による半導体量子井
戸構造を有する光半導体装置の実施例は、前述した従来
の半導体量子井戸構造を有する光半導体装置の場合とは
異なり、半導体量子井戸構造Ｑを構成している半導体障
壁層Ｂのｐ型不純物またはｎ型不純物のいずれも意図的
に導入していない層３が、ｐ型不純物またはｎ型不純物
のいずれも意図的に導入していない層１に比し厚い厚さ
を有する。
戸構造を有する光半導体装置の実施例は、前述した従来
の半導体量子井戸構造を有する光半導体装置の場合とは
異なり、半導体量子井戸構造Ｑを構成している半導体障
壁層Ｂのｐ型不純物またはｎ型不純物のいずれも意図的
に導入していない層３が、ｐ型不純物またはｎ型不純物
のいずれも意図的に導入していない層１に比し厚い厚さ
を有する。
【００１８】以上が、本発明による半導体量子井戸構造
を有する光半導体装置の実施例の構成である。
を有する光半導体装置の実施例の構成である。
【００１９】このような構成を有する本発明による半導
体量子井戸構造を有する光半導体装置によれば、半導体
量子井戸構造Ｑを構成している半導体井戸層Ｗが、前述
した従来の半導体量子井戸構造を有する光半導体装置の
場合と同様に、半導体障壁層Ｂのｐ型不純物またはｎ型
不純物のいずれも意図的に導入していない層３上に形成
されるので、その半導体井戸層Ｗが比較的良好な膜質を
有する。
体量子井戸構造を有する光半導体装置によれば、半導体
量子井戸構造Ｑを構成している半導体井戸層Ｗが、前述
した従来の半導体量子井戸構造を有する光半導体装置の
場合と同様に、半導体障壁層Ｂのｐ型不純物またはｎ型
不純物のいずれも意図的に導入していない層３上に形成
されるので、その半導体井戸層Ｗが比較的良好な膜質を
有する。
【００２０】また、本発明による半導体量子井戸構造を
有する光半導体装置の実施例によれば、その半導体量子
井戸構造Ｑを構成している半導体障壁層Ｂのｐ型不純物
またはｎ型不純物のいずれも意図的に導入していない層
３が、ｐ型不純物またはｎ型不純物のいずれも意図的に
導入していない層１に比し厚い厚さを有するので、ｐ型
不純物またはｎ型不純物のいずれも意図的に導入してい
ない層３の、その上にそれと接して形成された半導体井
戸層Ｗが良好な膜質を有するものとして形成されるのに
十分な厚さを、一般に前述したＤM とするとき、ｐ型不
純物またはｎ型不純物のいずれも意図的に導入していな
い層１を、厚さＤM よりも薄い前述した厚さＤD にする
ことができ、このため、半導体障壁層Ｂのｐ型不純物ま
たはｎ型不純物のいずれも意図的に導入していない層３
が、その上にそれと接して形成される半導体井戸層Ｗが
良好な膜質を有するものとして形成されるのに十分な厚
さＤM を有しながら、半導体障壁層Ｂの厚さを、図３に
示す半導体量子井戸構造Ｑを構成している半導体障壁層
Ｂの場合に比し、厚さＤM 及びＤD の差（ＤM −ＤD ）
分薄く形成し得、よって、この（ＤM −ＤD ）分、光半
導体装置としての特性が、図３に示す半導体量子井戸構
造Ｑを有する光半導体装置の場合に比し、良好に得られ
る。
有する光半導体装置の実施例によれば、その半導体量子
井戸構造Ｑを構成している半導体障壁層Ｂのｐ型不純物
またはｎ型不純物のいずれも意図的に導入していない層
３が、ｐ型不純物またはｎ型不純物のいずれも意図的に
導入していない層１に比し厚い厚さを有するので、ｐ型
不純物またはｎ型不純物のいずれも意図的に導入してい
ない層３の、その上にそれと接して形成された半導体井
戸層Ｗが良好な膜質を有するものとして形成されるのに
十分な厚さを、一般に前述したＤM とするとき、ｐ型不
純物またはｎ型不純物のいずれも意図的に導入していな
い層１を、厚さＤM よりも薄い前述した厚さＤD にする
ことができ、このため、半導体障壁層Ｂのｐ型不純物ま
たはｎ型不純物のいずれも意図的に導入していない層３
が、その上にそれと接して形成される半導体井戸層Ｗが
良好な膜質を有するものとして形成されるのに十分な厚
さＤM を有しながら、半導体障壁層Ｂの厚さを、図３に
示す半導体量子井戸構造Ｑを構成している半導体障壁層
Ｂの場合に比し、厚さＤM 及びＤD の差（ＤM −ＤD ）
分薄く形成し得、よって、この（ＤM −ＤD ）分、光半
導体装置としての特性が、図３に示す半導体量子井戸構
造Ｑを有する光半導体装置の場合に比し、良好に得られ
る。
【００２１】ちなみに、ＩｎＰでなるｎ型の半導体基板
上に、ＩｎＰでなり且つ０．５μｍの厚さを有するバッ
ファ層を介して、半導体量子井戸構造Ｑが形成され、そ
の半導体量子井戸構造Ｑ上に、ＩｎＰでなり且つ０．１
μｍの厚さを有するキャップ層が形成されている光半導
体装置としての半導体レ―ザにおいて、その半導体量子
井戸構造Ｑに、本実施例を、半導体障壁層Ｂの層１が１
ｎｍの厚さを有する１．２μｍ組成のＩｎＧａＡｓＰ系
でなり、層２がベリリウムをｐ型不純物として２×１０
18ｃｍ-3の濃度で導入し且つ４ｎｍの厚さを有する層１
と同じ組成のＩｎＧａＡｓＰ系でなり、層３が５ｎｍの
厚さを有する層１及び２と同じ組成のＩｎＧａＡｓＰ系
でなり、また、半導体井戸層Ｗが＋１．０％の圧縮歪を
有し且つ４ｎｍの厚さを有するＩｎＧａＡｓ系でなるも
のとし、そして、そのような半導体障壁層Ｂと半導体井
戸層Ｗとが２０回繰り返し積層されているものとして、
適用した。
上に、ＩｎＰでなり且つ０．５μｍの厚さを有するバッ
ファ層を介して、半導体量子井戸構造Ｑが形成され、そ
の半導体量子井戸構造Ｑ上に、ＩｎＰでなり且つ０．１
μｍの厚さを有するキャップ層が形成されている光半導
体装置としての半導体レ―ザにおいて、その半導体量子
井戸構造Ｑに、本実施例を、半導体障壁層Ｂの層１が１
ｎｍの厚さを有する１．２μｍ組成のＩｎＧａＡｓＰ系
でなり、層２がベリリウムをｐ型不純物として２×１０
18ｃｍ-3の濃度で導入し且つ４ｎｍの厚さを有する層１
と同じ組成のＩｎＧａＡｓＰ系でなり、層３が５ｎｍの
厚さを有する層１及び２と同じ組成のＩｎＧａＡｓＰ系
でなり、また、半導体井戸層Ｗが＋１．０％の圧縮歪を
有し且つ４ｎｍの厚さを有するＩｎＧａＡｓ系でなるも
のとし、そして、そのような半導体障壁層Ｂと半導体井
戸層Ｗとが２０回繰り返し積層されているものとして、
適用した。
【００２２】しかるときは、本実施例の適用された光半
導体装置としての半導体レ―ザと同様の半導体レ―ザに
おいて、その半導体量子井戸構造Ｑに、図３に示す半導
体量子井戸構造Ｑを、半導体障壁層Ｂの層１が３ｎｍの
厚さを有する１．２μｍ組成のＩｎＧａＡｓＰ系でな
り、層２がベリリウムをｐ型不純物として２×１０18ｃ
ｍ-3の濃度で導入し且つ４ｎｍの厚さを有する層１と同
じ組成のＩｎＧａＡｓＰ系でなり、層３が３ｎｍの厚さ
を有する層１及び２と同じ組成のＩｎＧａＡｓＰ系でな
り、また、半導体井戸層Ｗが＋１．０％の圧縮歪を有し
且つ４ｎｍの厚さを有するＩｎＧａＡｓ系でなるものと
し、そして、そのような半導体障壁層Ｂと半導体井戸層
Ｗとが２０回繰り返し積層されているものとして、適用
された場合と対比して、ピーク強度で１．５倍、スペク
トル半値幅で０．９倍というＨｅ−Ｎｅレーザ励起によ
るホトルミネセンス測定結果が得られた。
導体装置としての半導体レ―ザと同様の半導体レ―ザに
おいて、その半導体量子井戸構造Ｑに、図３に示す半導
体量子井戸構造Ｑを、半導体障壁層Ｂの層１が３ｎｍの
厚さを有する１．２μｍ組成のＩｎＧａＡｓＰ系でな
り、層２がベリリウムをｐ型不純物として２×１０18ｃ
ｍ-3の濃度で導入し且つ４ｎｍの厚さを有する層１と同
じ組成のＩｎＧａＡｓＰ系でなり、層３が３ｎｍの厚さ
を有する層１及び２と同じ組成のＩｎＧａＡｓＰ系でな
り、また、半導体井戸層Ｗが＋１．０％の圧縮歪を有し
且つ４ｎｍの厚さを有するＩｎＧａＡｓ系でなるものと
し、そして、そのような半導体障壁層Ｂと半導体井戸層
Ｗとが２０回繰り返し積層されているものとして、適用
された場合と対比して、ピーク強度で１．５倍、スペク
トル半値幅で０．９倍というＨｅ−Ｎｅレーザ励起によ
るホトルミネセンス測定結果が得られた。
【００２３】また、ＩｎＰでなるｎ型の半導体基板上
に、ＩｎＰでなり且つ０．５μｍの厚さを有するバッフ
ァ層と、１．１μｍ組成のＩｎＧａＡｓＰでなり且つ
０．１μｍの厚さを有するガイド層とがそれらの順に積
層して形成され、そして、そのガイド層上に、半導体量
子井戸構造Ｑが形成され、また、その半導体量子井戸構
造Ｑ上に、１．１μｍ組成のＩｎＧａＡｓＰでなり且つ
０．１μｍの厚さを有するガイド層とＩｎＰでなり且つ
１．５μｍの厚さを有するｐ型のクラッド層と、ＩｎＧ
ａＡｓ系でなり且つ０．３μｍの厚さを有するｐ型のコ
ンタクト層とがそれらの順に積層して形成されている光
半導体装置としての半導体レ―ザにおいて、その半導体
量子井戸構造Ｑに、本実施例を、半導体障壁層Ｂの層１
が１ｎｍの厚さを有する１．１μｍ組成のＩｎＧａＡｓ
Ｐ系でなり、層２がセレンをｎ型不純物として５×１０
18ｃｍ-3の濃度で導入し且つ６ｎｍの厚さを有する層１
と同じ組成のＩｎＧａＡｓＰ系でなり、層３が３ｎｍの
厚さを有する層１及び２と同じ組成のＩｎＧａＡｓＰ系
でなり、また、半導体井戸層Ｗが＋１．０％の圧縮歪を
有し且つ４ｎｍの厚さを有するＩｎＧａＡｓ系でなるも
のとし、そして、そのような半導体障壁層Ｂと半導体井
戸層Ｗとが５回繰り返し積層されているものとして、適
用した。
に、ＩｎＰでなり且つ０．５μｍの厚さを有するバッフ
ァ層と、１．１μｍ組成のＩｎＧａＡｓＰでなり且つ
０．１μｍの厚さを有するガイド層とがそれらの順に積
層して形成され、そして、そのガイド層上に、半導体量
子井戸構造Ｑが形成され、また、その半導体量子井戸構
造Ｑ上に、１．１μｍ組成のＩｎＧａＡｓＰでなり且つ
０．１μｍの厚さを有するガイド層とＩｎＰでなり且つ
１．５μｍの厚さを有するｐ型のクラッド層と、ＩｎＧ
ａＡｓ系でなり且つ０．３μｍの厚さを有するｐ型のコ
ンタクト層とがそれらの順に積層して形成されている光
半導体装置としての半導体レ―ザにおいて、その半導体
量子井戸構造Ｑに、本実施例を、半導体障壁層Ｂの層１
が１ｎｍの厚さを有する１．１μｍ組成のＩｎＧａＡｓ
Ｐ系でなり、層２がセレンをｎ型不純物として５×１０
18ｃｍ-3の濃度で導入し且つ６ｎｍの厚さを有する層１
と同じ組成のＩｎＧａＡｓＰ系でなり、層３が３ｎｍの
厚さを有する層１及び２と同じ組成のＩｎＧａＡｓＰ系
でなり、また、半導体井戸層Ｗが＋１．０％の圧縮歪を
有し且つ４ｎｍの厚さを有するＩｎＧａＡｓ系でなるも
のとし、そして、そのような半導体障壁層Ｂと半導体井
戸層Ｗとが５回繰り返し積層されているものとして、適
用した。
【００２４】しかるときは、本実施例の適用された光半
導体装置としての半導体レ―ザと同様の半導体レ―ザに
おいて、その半導体量子井戸構造Ｑに、図３に示す半導
体量子井戸構造Ｑを、半導体障壁層Ｂの層１が２ｎｍの
厚さを有する１．１μｍ組成のＩｎＧａＡｓＰ系でな
り、層２がセレンをｎ型不純物として２×１０18ｃｍ-3
の濃度で導入し且つ６ｎｍの厚さを有する層１と同じ組
成のＩｎＧａＡｓＰ系でなり、層３が２ｎｍの厚さを有
する層１及び２と同じ組成のＩｎＧａＡｓＰ系でなり、
また、半導体井戸層Ｗが＋１．０％の圧縮歪を有し且つ
４ｎｍの厚さを有するＩｎＧａＡｓ系でなるものとし、
そして、そのような半導体障壁層Ｂと半導体井戸層Ｗと
が５回繰り返し積層されているものとして、適用された
場合と対比して、パルス発振時におけるしきい値電流密
度が約０．６７という測定結果が得られた。
導体装置としての半導体レ―ザと同様の半導体レ―ザに
おいて、その半導体量子井戸構造Ｑに、図３に示す半導
体量子井戸構造Ｑを、半導体障壁層Ｂの層１が２ｎｍの
厚さを有する１．１μｍ組成のＩｎＧａＡｓＰ系でな
り、層２がセレンをｎ型不純物として２×１０18ｃｍ-3
の濃度で導入し且つ６ｎｍの厚さを有する層１と同じ組
成のＩｎＧａＡｓＰ系でなり、層３が２ｎｍの厚さを有
する層１及び２と同じ組成のＩｎＧａＡｓＰ系でなり、
また、半導体井戸層Ｗが＋１．０％の圧縮歪を有し且つ
４ｎｍの厚さを有するＩｎＧａＡｓ系でなるものとし、
そして、そのような半導体障壁層Ｂと半導体井戸層Ｗと
が５回繰り返し積層されているものとして、適用された
場合と対比して、パルス発振時におけるしきい値電流密
度が約０．６７という測定結果が得られた。
【００２５】なお、上述においては、本発明による半導
体量子井戸構造を有する光半導体装置の１つの実施例を
示したに留まり、本発明の精神を脱することなしに種々
の変型、変更をなし得るであろう。
体量子井戸構造を有する光半導体装置の１つの実施例を
示したに留まり、本発明の精神を脱することなしに種々
の変型、変更をなし得るであろう。
【図１】本発明による半導体量子井戸構造を有する光半
導体装置の実施例における半導体量子井戸構造の実施例
を示す図である。
導体装置の実施例における半導体量子井戸構造の実施例
を示す図である。
【図２】従来の半導体量子井戸構造を有する光半導体装
置における半導体量子井戸構造の例を示す図である。
置における半導体量子井戸構造の例を示す図である。
【図３】従来の半導体量子井戸構造を有する光半導体装
置における半導体量子井戸構造の他の例を示す図であ
る。
置における半導体量子井戸構造の他の例を示す図であ
る。
Ｑ 半導体量子井戸構造 Ｂ 半導体障壁層 Ｗ 半導体井戸層 １ 半導体障壁層Ｂのｐ型不純物またはｎ
型不純物のいずれも意図的に導入していない層 ２ 半導体障壁層Ｂのｐ型不純物またはｎ
型不純物を導入している層 ３ 半導体障壁層Ｂのｐ型不純物またはｎ
型不純物のいずれも意図的に導入していない層
型不純物のいずれも意図的に導入していない層 ２ 半導体障壁層Ｂのｐ型不純物またはｎ
型不純物を導入している層 ３ 半導体障壁層Ｂのｐ型不純物またはｎ
型不純物のいずれも意図的に導入していない層
フロントページの続き (56)参考文献 特開 平３−82115（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−348094（ＪＰ，Ａ) Ａｐｐｌ．Ｐｈｙｓ．Ｌｅｔｔ．Ｖｏ ｌ．65 Ｎｏ．３ ｐ．277−279 （1994) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) H01S 5/00 - 5/50 G02F 1/35 - 7/00 H01L 21/205
Claims (1)
- 【請求項１】 半導体障壁層と半導体井戸層とが交互順
次に繰り返し積層されている構成を有する半導体量子井
戸構造を有し、 上記半導体量子井戸構造を構成している上記半導体障壁
層が、ｐ型不純物またはｎ型不純物のいずれも意図的に
導入していない第１の層とｐ型不純物またはｎ型不純物
を導入している第２の層とｐ型不純物またはｎ型不純物
のいずれも意図的に導入していない第３の層とがそれら
の順に積層されている構成を有する光半導体装置におい
て、 上記半導体量子井戸構造を構成している上記半導体障壁
層の上記第３の層が、上記第１の層に比し厚い厚さを有
することを特徴とする半導体量子井戸構造を有する光半
導体装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP30143394A JP3228453B2 (ja) | 1994-11-10 | 1994-11-10 | 半導体量子井戸構造を有する光半導体装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP30143394A JP3228453B2 (ja) | 1994-11-10 | 1994-11-10 | 半導体量子井戸構造を有する光半導体装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08139407A JPH08139407A (ja) | 1996-05-31 |
| JP3228453B2 true JP3228453B2 (ja) | 2001-11-12 |
Family
ID=17896829
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP30143394A Expired - Fee Related JP3228453B2 (ja) | 1994-11-10 | 1994-11-10 | 半導体量子井戸構造を有する光半導体装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3228453B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3719047B2 (ja) | 1999-06-07 | 2005-11-24 | 日亜化学工業株式会社 | 窒化物半導体素子 |
| JP2003332694A (ja) * | 2002-05-17 | 2003-11-21 | Mitsubishi Electric Corp | 半導体レーザ |
| JP7260807B2 (ja) * | 2020-12-24 | 2023-04-19 | 日亜化学工業株式会社 | 窒化物半導体発光素子およびその製造方法 |
-
1994
- 1994-11-10 JP JP30143394A patent/JP3228453B2/ja not_active Expired - Fee Related
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| Ａｐｐｌ．Ｐｈｙｓ．Ｌｅｔｔ．Ｖｏｌ．６５ Ｎｏ．３ ｐ．２７７−２７９（１９９４） |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH08139407A (ja) | 1996-05-31 |
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Free format text: PAYMENT UNTIL: 20070907 Year of fee payment: 6 |
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