JP3239550B2 - 半導体レーザ - Google Patents
半導体レーザInfo
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- JP3239550B2 JP3239550B2 JP21422793A JP21422793A JP3239550B2 JP 3239550 B2 JP3239550 B2 JP 3239550B2 JP 21422793 A JP21422793 A JP 21422793A JP 21422793 A JP21422793 A JP 21422793A JP 3239550 B2 JP3239550 B2 JP 3239550B2
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- semiconductor
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-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
- H01S5/00—Semiconductor lasers
- H01S5/30—Structure or shape of the active region; Materials used for the active region
- H01S5/32—Structure or shape of the active region; Materials used for the active region comprising PN junctions, e.g. hetero- or double- heterostructures
- H01S5/327—Structure or shape of the active region; Materials used for the active region comprising PN junctions, e.g. hetero- or double- heterostructures in AIIBVI compounds, e.g. ZnCdSe-laser
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- Semiconductor Lasers (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、特に活性層、クラッド
層がII−VI族化合物より成る半導体レーザに係わる。
層がII−VI族化合物より成る半導体レーザに係わる。
【０００２】
【従来の技術】緑から青色の領域、更に紫外線領域にい
たる短波長領域の半導体レーザは、例えば光ディスク、
光磁気ディスク等の光記録媒体における記録再生の高密
度や高解像化の要求が高まっていることや、また赤色半
導体レーザと組み合わせて表示装置を得るために、その
実現が望まれている。
たる短波長領域の半導体レーザは、例えば光ディスク、
光磁気ディスク等の光記録媒体における記録再生の高密
度や高解像化の要求が高まっていることや、また赤色半
導体レーザと組み合わせて表示装置を得るために、その
実現が望まれている。
【０００３】一方、Ｚｎ、Ｈｇ、Ｃｄ、Ｍｇ等のII族元
素と、Ｓ、Ｓｅ、Ｔｅ等のVI族元素から成るII−VI族化
合物半導体は、半導体レーザや発光ダイオード等の半導
体発光装置を構成する材料として有望であり、特に活性
層をＺｎＳｅ、ＺｎＣｄＳｅとする場合それまで不可能
であった青色等の短波長レーザの実現が期待できるとさ
れている。
素と、Ｓ、Ｓｅ、Ｔｅ等のVI族元素から成るII−VI族化
合物半導体は、半導体レーザや発光ダイオード等の半導
体発光装置を構成する材料として有望であり、特に活性
層をＺｎＳｅ、ＺｎＣｄＳｅとする場合それまで不可能
であった青色等の短波長レーザの実現が期待できるとさ
れている。
【０００４】このようなII−VI族化合物半導体のクラッ
ド層材料は種々検討されており、例えばＺｎＭｇＳＳｅ
混晶はＧａＡｓ基板上への結晶成長が可能であり、これ
をガイド層、クラッド層として利用することにより、例
えば青色半導体レーザが得られることが報告されている
（例えば“Electronics Letters 28(1992)p.1798”）。
ド層材料は種々検討されており、例えばＺｎＭｇＳＳｅ
混晶はＧａＡｓ基板上への結晶成長が可能であり、これ
をガイド層、クラッド層として利用することにより、例
えば青色半導体レーザが得られることが報告されている
（例えば“Electronics Letters 28(1992)p.1798”）。
【０００５】これに対し、更に上述したような紫外領域
に近い短波長の発振を可能とする半導体レーザの出現が
望まれており、その材料構成が種々検討されている。
に近い短波長の発振を可能とする半導体レーザの出現が
望まれており、その材料構成が種々検討されている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、II−VI族化
合物半導体より成る半導体レーザの新規な材料構成を提
案し、青色レーザもしくは更に短波長の半導体レーザを
可能として、赤〜紫外程度の広い波長範囲の半導体レー
ザを提供することを目的とする。
合物半導体より成る半導体レーザの新規な材料構成を提
案し、青色レーザもしくは更に短波長の半導体レーザを
可能として、赤〜紫外程度の広い波長範囲の半導体レー
ザを提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明は、基板上に、II
−VI族化合物半導体より成る少なくとも第１のクラッド
層、活性層及び第２のクラッド層が積層されて成り、そ
のクラッド層のII族元素材料にＢｅ及びＭｇが含まれる
構成とする。
−VI族化合物半導体より成る少なくとも第１のクラッド
層、活性層及び第２のクラッド層が積層されて成り、そ
のクラッド層のII族元素材料にＢｅ及びＭｇが含まれる
構成とする。
【０００８】また本発明は、上述の構成において、活性
層及びクラッド層のII族元素材料にＢｅ及びＭｇが含ま
れ、活性層のバンドギャップをクラッド層のバンドギャ
ップに比し小として構成する。
層及びクラッド層のII族元素材料にＢｅ及びＭｇが含ま
れ、活性層のバンドギャップをクラッド層のバンドギャ
ップに比し小として構成する。
【０００９】
【作用】上述したように本発明は、II−VI族化合物半導
体より成る半導体レーザにおいて、特にそのII族元素材
料としてＢｅ及びＭｇを用いる全く新規な構成を採るも
のであり、これにより従来に比し高い発光エネルギー、
従って短波長の紫外領域までの半導体レーザや、比較的
長波長の橙、赤色程度までの広い波長範囲の半導体レー
ザを構成することが可能となる。
体より成る半導体レーザにおいて、特にそのII族元素材
料としてＢｅ及びＭｇを用いる全く新規な構成を採るも
のであり、これにより従来に比し高い発光エネルギー、
従って短波長の紫外領域までの半導体レーザや、比較的
長波長の橙、赤色程度までの広い波長範囲の半導体レー
ザを構成することが可能となる。
【００１０】
【実施例】以下本発明の各実施例を詳細に説明する。各
例共に、図１に示すように、基板１の上に例えば図示し
ないがバッファ層を介して第１のクラッド層２、活性層
３及び第２のクラッド層４、コンタクト層５が順次エピ
タキシャル成長され、更にこの上に電極６が、また基板
１の裏面側にも電極７が被着されて半導体レーザが構成
される。
例共に、図１に示すように、基板１の上に例えば図示し
ないがバッファ層を介して第１のクラッド層２、活性層
３及び第２のクラッド層４、コンタクト層５が順次エピ
タキシャル成長され、更にこの上に電極６が、また基板
１の裏面側にも電極７が被着されて半導体レーザが構成
される。
【００１１】本発明者等は、図２に示す格子定数とバン
ドギャップエネルギーの関係をもとに基板とクラッド層
材料との格子整合がなされる組み合わせを検討し、且つ
キャリア及び光の閉じ込めを効果的に行えるように活性
層のバンドギャップエネルギーに比しクラッド層のバン
ドギャップエネルギーが０．３ｅＶ以上大となり、更に
伝導帯及び価電子帯の不連続部が重ならないいわゆるタ
イプＩの組み合わせとなるように考慮したところ、下記
の表１〜５に示す材料構成を採り得ることがわかった。
これら各例における７７Ｋでの発光エネルギーを各表に
示す。
ドギャップエネルギーの関係をもとに基板とクラッド層
材料との格子整合がなされる組み合わせを検討し、且つ
キャリア及び光の閉じ込めを効果的に行えるように活性
層のバンドギャップエネルギーに比しクラッド層のバン
ドギャップエネルギーが０．３ｅＶ以上大となり、更に
伝導帯及び価電子帯の不連続部が重ならないいわゆるタ
イプＩの組み合わせとなるように考慮したところ、下記
の表１〜５に示す材料構成を採り得ることがわかった。
これら各例における７７Ｋでの発光エネルギーを各表に
示す。
【００１２】先ず、ＺｎＳ基板を用いる場合は、下記の
表１の組み合わせが適当である。
表１の組み合わせが適当である。
【表１】
【００１３】また、ＧａＰ基板を用いる場合は、下記の
表２の組み合わせが適当である。
表２の組み合わせが適当である。
【表２】
【００１４】これらの組み合わせにおいては、発光のエ
ネルギーが３．０ｅＶ前後と紫から紫外の領域の極めて
短波長の発振が可能であることがわかる。
ネルギーが３．０ｅＶ前後と紫から紫外の領域の極めて
短波長の発振が可能であることがわかる。
【００１５】更に、ＺｎＳｅ基板を用いる場合は、下記
の表３の組み合わせが適当である。
の表３の組み合わせが適当である。
【表３】
【００１６】また更に、ＧａＡｓ基板を用いる場合は、
下記の表４の組み合わせが適当である。
下記の表４の組み合わせが適当である。
【表４】
【００１７】これらの例では、緑〜青色の発振が可能で
ある。更に、ＩｎＰ基板を用いる場合は、下記の表５の
組み合わせが適当である。
ある。更に、ＩｎＰ基板を用いる場合は、下記の表５の
組み合わせが適当である。
【表５】
【００１８】これらの例では、橙〜赤の比較的長波長領
域の発振が可能である。
域の発振が可能である。
【００１９】以上述べた各組み合わせの構成をもって、
例えば図１に示すように、第１のクラッド層２、活性層
３及び第２のクラッド層４を積層構成することによっ
て、赤から紫又は紫外までの広い波長範囲の半導体レー
ザを構成することができる。図１においては上記材料の
うち一部の組み合わせ例を示す。
例えば図１に示すように、第１のクラッド層２、活性層
３及び第２のクラッド層４を積層構成することによっ
て、赤から紫又は紫外までの広い波長範囲の半導体レー
ザを構成することができる。図１においては上記材料の
うち一部の組み合わせ例を示す。
【００２０】尚、本発明は上述の各例に限定されること
なく、その他本発明構成を逸脱しない範囲で各種の材料
構成が可能であり、またそのレーザ構成においても上述
の図１の例に限ることなく種々の変形変更が可能である
ことはいうまでもない。
なく、その他本発明構成を逸脱しない範囲で各種の材料
構成が可能であり、またそのレーザ構成においても上述
の図１の例に限ることなく種々の変形変更が可能である
ことはいうまでもない。
【００２１】
【発明の効果】上述したように、本発明によれば、II−
VI族化合物半導体より成る半導体レーザの特にそのII族
元素材料としてＢｅ及びＭｇを用いる全く新規な構成を
採ることによって、比較的長波長の半導体レーザから従
来に比し高い発光エネルギーの短波長の半導体レーザの
実現が可能となり、これにより赤から紫又は紫外領域ま
での広い波長範囲の半導体レーザを構成することができ
る。
VI族化合物半導体より成る半導体レーザの特にそのII族
元素材料としてＢｅ及びＭｇを用いる全く新規な構成を
採ることによって、比較的長波長の半導体レーザから従
来に比し高い発光エネルギーの短波長の半導体レーザの
実現が可能となり、これにより赤から紫又は紫外領域ま
での広い波長範囲の半導体レーザを構成することができ
る。
【００２２】これにより、特に短波長領域では光記録媒
体の高記録密度、高解像化をはかることができ、また長
波長のレーザの構成も可能であることから、結晶成長時
の組成変調等によりカラー表示装置を得ることもでき
る。
体の高記録密度、高解像化をはかることができ、また長
波長のレーザの構成も可能であることから、結晶成長時
の組成変調等によりカラー表示装置を得ることもでき
る。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例の略線的拡大断面図である。
【図２】II−VI族化合物半導体の格子定数とバンドギャ
ップエネルギーとの関係を示す図である。
ップエネルギーとの関係を示す図である。
１ 基板 ２ 第１のクラッド層 ３ 活性層 ４ 第２のクラッド層 ５ コンタクト層 ６ 電極 ７ 電極
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平４−288890（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−21847（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−211890（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−63479（ＪＰ，Ａ) Ｊｐｎ．Ｊ．Ａｐｐｌ．Ｐｈｙｓ．Ｖ ｏｌ．30 Ｎｏ．９Ｂ（1991）ｐｐ．Ｌ 1620−1623 (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) H01S 5/00 - 5/50 H01L 33/00
Claims (2)
- 【請求項１】 基板上に、II−VI族化合物半導体より成
る少なくとも第１のクラッド層、活性層及び第２のクラ
ッド層が積層されて成り、 上記第１及び第２のクラッド層のII族元素材料にＢｅ及
びＭｇが含まれることを特徴とする半導体レーザ。 - 【請求項２】 上記活性層と、上記第１及び第２のクラ
ッド層に、Ｂｅ及びＭｇが含まれ、上記活性層のバンド
ギャップが上記各クラッド層のバンドギャップに比し小
とされることを特徴とする請求項１に記載の半導体レー
ザ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21422793A JP3239550B2 (ja) | 1993-08-30 | 1993-08-30 | 半導体レーザ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21422793A JP3239550B2 (ja) | 1993-08-30 | 1993-08-30 | 半導体レーザ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0766494A JPH0766494A (ja) | 1995-03-10 |
| JP3239550B2 true JP3239550B2 (ja) | 2001-12-17 |
Family
ID=16652303
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP21422793A Expired - Lifetime JP3239550B2 (ja) | 1993-08-30 | 1993-08-30 | 半導体レーザ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3239550B2 (ja) |
Families Citing this family (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE19542241C2 (de) * | 1995-11-13 | 2003-01-09 | Siemens Ag | Optoelektronisches Bauelement in II-VI-Halbleitermaterial |
| US5818859A (en) * | 1996-06-27 | 1998-10-06 | Minnesota Mining And Manufacturing Company | Be-containing II-VI blue-green laser diodes |
| KR100459579B1 (ko) * | 1996-06-27 | 2005-05-03 | 미네소타 마이닝 앤드 매뉴팩춰링 캄파니 | 베릴륨을함유한ⅱ-ⅵ족청색-녹색레이저다이오드 |
| US5834330A (en) * | 1996-10-07 | 1998-11-10 | Minnesota Mining And Manufacturing Company | Selective etch method for II-VI semiconductors |
| DE19703615A1 (de) * | 1997-01-31 | 1998-08-06 | Siemens Ag | Optoelektronisches Halbleiterbauelement |
| US6090637A (en) | 1997-02-13 | 2000-07-18 | 3M Innovative Properties Company | Fabrication of II-VI semiconductor device with BeTe buffer layer |
| US5974070A (en) * | 1997-11-17 | 1999-10-26 | 3M Innovative Properties Company | II-VI laser diode with facet degradation reduction structure |
-
1993
- 1993-08-30 JP JP21422793A patent/JP3239550B2/ja not_active Expired - Lifetime
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| Ｊｐｎ．Ｊ．Ａｐｐｌ．Ｐｈｙｓ．Ｖｏｌ．３０ Ｎｏ．９Ｂ（１９９１）ｐｐ．Ｌ１６２０−１６２３ |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0766494A (ja) | 1995-03-10 |
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| Bour et al. | Visible semiconductor lasers |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
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