JP3432968B2

JP3432968B2 - 半導体発光素子

Info

Publication number: JP3432968B2
Application number: JP23875695A
Authority: JP
Inventors: 勉手塚
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1995-09-18
Filing date: 1995-09-18
Publication date: 2003-08-04
Anticipated expiration: 2015-09-18
Also published as: JPH0983065A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、光通信、光インタ
ーコネクション、光情報処理等に使用される半導体発光
素子に関し、特に量子ドットを活性層として有する半導
体発光素子に関する。

【０００２】

【従来の技術】電子・正孔を２次元平面内に閉じ込めた
量子井戸構造は、その特性を向上させるために種々の発
光素子、受光素子に使用されている。これは、閉じ込め
の効果により状態密度スペクトルが階段状となり、バン
ド端近傍の状態密度が通常のバルク半導体に比べ増大す
ること、あるいは発光スペクトル線幅や吸収スペクトル
線幅が狭くなること等の理由のためである。

【０００３】一方、電子・正孔を３次元的に閉じ込めた
量子ドット構造においては、電子の状態密度スペクトル
は、原子の線スペクトルと同様に、δ関数的な離散スペ
クトルとなる。この量子ドット構造の状態密度の集中と
離散性を利用して、発光素子、受光素子のさらなる特性
向上が期待されている（Y.Arakawa and H.Sakaki,Appl.
Phys.Lett.40,939(1982),M.Asada et al.,IEEE J.Quant
um Electron.QE-22,1915(1986)) ）。半導体レーザに関
しては、閾値の低減、温度特性の向上、変調帯域の増大
が理論的に予測されている。このため、量子ドット構造
を用いた半導体レーザが期待されているが、実際には、
一定のサイズで光学的に高品質の量子ドットを作製する
技術が確立されていないため、量子ドット構造を用いた
半導体レーザが作製された例は極めて稀である。

【０００４】従来報告されている量子ドット構造のう
ち、比較的良好な光学的特性を示す例を図９に示す。図
９（Ａ）には、ＧａＡｓクラッド層１上にＩｎ_0.5 Ｇａ
_0.5 Ａｓ量子ドット２が形成され、その上にさらにＧａ
Ａｓクラッド層１が形成されてなるものであり、自己組
織化量子ドットあるいは自己組成量子ドットと呼ばれる
構造を示す（D.Leonard et al.,Appl.Phys.Lett.63,320
2(1993) ）。この構造は、基板材料とクラッド層等の成
長層の材料との間の格子定数の違いにより生じる歪みの
エネルギーを緩和するために、２次元的な成長が途中で
３次元的な成長（島状成長）に切り替わることにより自
動的に形成されるものである。

【０００５】図９（Ｂ）には、ＳｉＯ₂ 等からなる選択
成長マスク３を用いて、結晶成長速度の面方位依存を利
用してピラミッド構造の頂部に量子ドットを形成した構
造を示す（Y.Nagamune et al.,Appl.Phys. Lett.64,249
5(1994) ）。

【０００６】いずれの構造もエピタキシャル成長装置内
で一括して形成されるため、界面の不純物による汚染や
加工損傷が生じないので、発光素子の活性層として有望
視されている。最近では、ＮＴＴのグループより、自己
組織化ＩｎＧａＡｓ量子ドットを活性層とする半導体レ
ーザの室温電流注入発振について報告されている（１９
９５年春期応用物理学会予稿集28p-ZG-14 ）。しかしな
がら、理論的に予測されるような著しい諸特性の改善は
実現されていない。

【０００７】また、図９に示す従来の量子ドットと量子
井戸層の接している構造においては、その製法上必然的
に量子井戸層は、量子ドットを構成する材料と同様に直
接遷移半導体材料となる。したがって、後述するフォト
ンボトルネック効果によりキャリアが量子井戸層にオー
バーフローし、量子井戸層からの発光再結合が量子ドッ
トでの発光再結合と同程度かそれ以上に生じてしまうと
考えられる。この量子井戸層における発光再結合による
キャリア損失により、閾値が上昇して量子ドット構造を
有するレーザ本来の特性が発揮できなくなる。さらに、
場合によっては、量子井戸層で発振が生じてしまい、量
子ドットからの発振が抑制されてしまうという恐れもあ
る。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】このように、従来の量
子ドット構造を有するレーザにおいて、理論通りの良好
な特性が得られない理由としては、単なる作製技術の問
題だけではなく、キャリアの緩和に関する本質的な問題
が指摘されている。すなわち、前述したような量子ドッ
ト構造の導入による特性改善は、注入されたキャリアが
量子ドットの基底準位に速やかに緩和するという仮定の
下になされている。

【０００９】ところが、量子ドット中の電子準位の離散
性のため、ドット中のキャリアとフォノンとの散乱確率
が減少し、ドット中のキャリア緩和が抑制される（H.Be
nisty et al.,Phys.Rev.B44,10945(1991) ）。これは、
ドット中の電子がある特定の離散的な固有エネルギー値
を持つため、エネルギー保存則を満たした上でキャリア
との散乱に寄与できるフォノンの数が極めて制限されて
しまうためである。

【００１０】キャリア緩和の抑制は、変調速度の低下
や、注入キャリアのオーバーフローによる発光効率低下
をもたらす。このような効果は、フォノンボトルネック
効果と呼ばれている。量子ドット構造を有するレーザの
ポテンシャルを充分発揮するためには、このフォノンボ
トルネック効果を回避する必要があるが、この効果を回
避するために有効な具体的な素子構造は示されていな
い。

【００１１】本発明はかかる点に鑑みてなされたもので
あり、キャリアの緩和を促進し、変調帯域を拡大し、高
効率化を達成できる半導体発光素子を提供することを目
的とする。

【００１２】

【課題を解決するための手段】本発明は、量子ドット構
造を有する活性層と、前記活性層と少なくとも一部で接
触するように設けられた量子井戸層とを具備し、前記量
子井戸層は間接遷移半導体材料で構成されており、前記
量子井戸層における発光再結合を抑制することを特徴と
する半導体発光素子を提供する。

【００１３】また、本発明は、量子ドット構造を有する
活性層と、前記活性層と少なくとも一部で接触するよう
に設けられた量子井戸層と、前記活性層および前記量子
井戸層との間に設けられたトンネルバリア層とを具備
し、前記量子井戸層は間接遷移半導体材料で構成されて
おり、前記量子井戸層における発光再結合を抑制するこ
とを特徴とする半導体発光素子を提供する。

【００１４】本発明において、活性層を構成する材料と
しては、Ｉｎ_x Ｇａ_1-x Ａｓ（０．１≦ｘ≦１）、Ｓｉ
_x Ｇｅ_1-x （０≦ｘ≦０．９）、Ａｌ_x Ｇａ_1-x Ｓｂ
（０≦ｘ≦０．２）等の半導体材料を用いることができ
る。また、量子井戸層を構成する間接遷移半導体材料と
しては、Ａｌ_x Ｇａ_1-x Ａｓ（０．４≦ｘ≦１）、Ｓｉ
_x Ｇｅ_1-x （０≦ｘ≦０．９５）、Ａｌ_x Ｇａ_1-x Ｐ
_0.4 Ｓｂ_0.6 （０≦ｘ≦１）、Ａｌ_x Ｇａ_1-x Ｓｂ
（０．２≦ｘ≦１）等を挙げることができる。また、ク
ラッド層またはトンネルバリア層を構成する材料として
は、Ａｌ_x Ｇａ_1-x Ａｓ（０．４≦ｘ≦１）、Ｓｉ_x Ｇ
ｅ_1-x （０．０５≦ｘ≦１）、Ａｌ_x Ｇａ_1-x Ｐ_0.4 Ｓ
ｂ_0.6 （０≦ｘ≦１）、Ａｌ_x Ｇａ_1-x Ｓｂ（０．２≦
ｘ≦１）、Ｉｎ_0.5 （Ｇａ_1-x Ａｌ_x ）_0.5 Ｐ（０．６
≦ｘ≦１）、（Ａｌ_x Ｇａ_1-x ）_0.48Ｉｎ_0.52Ａｓ（０
≦ｘ≦１）、ＩｎＰ等を用いることができる。また、基
板を構成する材料としては、ＧａＡｓ、Ｓｉ、ＩｎＰ、
ＧａＳｂ等を用いることができる。

【００１５】本発明において、トンネルバリア層の厚さ
としては、３０ｎｍ以下であることが好ましい。これ
は、トンネルバリア層の厚さが３０ｎｍを超えると量子
井戸層と量子ドット中の電子間の相互作用が減少し、量
子井戸層を付与した効果が得られなくなるからである。
本発明の半導体発光素子としては、具体的に半導体レー
ザ、発光ダイオード（ＬＥＤ）等を挙げることができ
る。

【００１６】

【発明の実施の形態】本発明の骨子は、２次元電子・正
孔系をなし、間接遷移半導体材料で構成される量子井戸
層を、０次元電子・正孔系をなす量子ドットに、直接ま
たはトンネルバリア層を介して結合させることにより、
量子井戸層における発光再結合によるキャリア損失を回
避することである。

【００１７】フォノン散乱以外の緩和過程を用いてフォ
ノンボトルネックを回避できる方法として、量子井戸層
中に閉じ込められた電子・正孔プラズマ（２次元ＥＨ
Ｐ）と量子ドット中のキャリアの散乱とを利用した方法
がある。この２次元ＥＨＰと量子井戸層中のキャリアの
散乱に関しては、Bockelmannらによる理論的検討が行わ
れている（U.Bockelmann and T.Egeler,Phys.Rev.B46,1
5574(1992)）。

【００１８】この理論について図１を用いて簡単に説明
する。図１（Ａ）は量子ドットと量子井戸層とが結合し
ている近傍におけるポテンシャルの基板に平行な面内分
布の一例を示す図である。また、図１（Ｂ）は図１
（Ａ）のIB−IB線に沿う断面における伝導帯のポテンシ
ャルと量子ドット中のキャリアの緩和過程を模式的に示
す図である。なお、ここでは、説明を簡単にするために
伝導帯のみを考える。

【００１９】このようなポテンシャル中においては、例
えば、図１（Ｂ）に示すように、量子ドットに局在した
（０次元）状態｜１＞，｜２＞と、量子井戸層に２次元
的に広がった状態｜３＞が生じる。量子ドットの励起準
位｜２＞に分布したキャリアは、｜３＞の電子との散乱
によりエネルギーを失って、基底状態の｜１＞に緩和さ
れる。ここで、エネルギーを与えられた｜３＞の電子
は、フォノンを放出して平衡状態に戻る。または、｜３
＞の状態にいる電子同士の散乱により一方の電子が｜１
＞または｜２＞の状態に緩和し、エネルギーを与えられ
たもう一方の｜３＞の電子がやはりフォノンを放出して
平衡状態に戻る。

【００２０】これらの２つの過程は、高密度２次元電子
を媒体としたキャリア緩和過程ということができる。緩
和の時定数は、ピコ秒のオーダーであり、数十ＧＨｚ程
度の高速変調が可能となる。また、通常の電流注入条件
では、キャリアのオーバーフローは問題とならず、高効
率発光が可能となる。

【００２１】本発明においては、量子井戸層が間接遷移
半導体材料により構成されている。間接遷移半導体材料
においては、発光再結合寿命が長いため、量子井戸層中
に高密度のＥＨＰを保ちつつ、キャリア損失を抑制する
ことができる。

【００２２】具体的には次のようにして説明することが
できる。電極からの電子・正孔の注入により、キャリア
は量子井戸層および量子ドットの両方に分布する。電子
・正孔の注入量を増やし、量子井戸層にＥＨＰが形成さ
れるような状況、すなわちキャリアの面密度Ｎ_2DがＮ_2D
＞１０¹⁰ｃｍ^-2を満たす状況では、ＥＨＰと量子ドット
中のキャリアとの散乱確率が、量子ドット中のキャリア
とフォノンとの散乱確率を大きく上回るようになる。そ
の結果、前述のように量子ドットの励起状態にいる電子
・正孔はフォノンボトルネック効果の制限を受けること
なく、速やかに基底状態に緩和することが可能となる。

【００２３】一方、キャリア散乱の効果は、Ｎ_2Dの値に
依存して変化する。Ｎ_2Dの値は、注入電流や選択する材
料系、構造パラメータによって変化するため、場合によ
ってはキャリア散乱の効果が大きすぎて量子ドットの各
準位のキャリア寿命が極端に短縮することも考えられ
る。その結果、発光線あるいは利得帯域が広がりすぎて
素子特性に悪影響を与える可能性がある。この問題は、
量子井戸層と量子ドットとの間に薄いトンネルバリア
（障壁）層を設けてキャリア散乱の効果をある程度制限
することにより解消することができる。

【００２４】以下、本発明の半導体発光素子の具体的構
造について説明する。図２（Ａ）は本発明の半導体発光
素子の一例である量子ドット構造を有する半導体レーザ
の模式図であり、図２（Ｂ）は図２（Ａ）に示す半導体
レーザの活性層近傍（Ｘ部）を示す拡大図である。

【００２５】この半導体レーザの要部は、図２（Ｂ）に
示すように、間接遷移半導体材料であるｉ−Ａｌ_0.5 Ｇ
ａ_0.5 Ａｓで構成され、２次元ＥＨＰを形成する量子井
戸層１１と、量子井戸層１１上に形成され、ＩｎＡｓで
構成された量子ドット構造を有する活性層１２と、量子
井戸層１１および活性層１２を取り囲むように形成さ
れ、Ｉｎ_0.5 Ａｌ_0.5 Ｐで構成されたクラッド層１３ａ
（ｐ型）、１３ｂ（ｎ型）とにより構成されている。こ
こで、量子ドットは、底面の直径が１５ｎｍ、高さが４
ｎｍであるドーム状の形状を有している。また、量子井
戸層１１の厚さは７ｎｍである。

【００２６】上記活性層を有する半導体レーザは有機金
属気相成長法（ＭＯＣＶＤ法）を用いて次のようにして
作製する。まず、ｎ−ＧａＡｓ基板２１上に厚さ０．５
μｍのｎ−ＧａＡｓバッファ層２２、厚さ２μｍのｎ−
Ｉｎ_0.5 Ａｌ_0.5 Ｐクラッド層１３ｂ、厚さ７ｎｍのア
ンドープのＡｌ_0.5 Ｇａ_0.5 Ａｓ量子井戸層１１を順次
形成する。

【００２７】次いで、ＩｎＡｓの原料ガスとしてトリメ
チルＩｎガスを２〜４原子層分供給することにより、１
原子層程度のＩｎＡｓ”ぬれ層”上に自己組織化量子ド
ットを有する活性層１２を形成する。活性層１２上に厚
さ２μｍのｐ−Ｉｎ_0.5 Ａｌ_0.5 Ｐクラッド層１３ａ、
厚さ０．１μｍのｐ−ＧａＡｓコンタクト層２３を順次
形成する。

【００２８】次いで、コンタクト層２３上に絶縁膜とし
てＳｉＯ₂ 層２４を形成し、コンタクト層２３が幅２μ
ｍで露出するようにパターニングする。さらに、コンタ
クト層２３と接触するようにしてＳｉＯ₂ 層２４上にＣ
ｒ／Ａｕ電極（ｐ型）２５を形成し、基板２１にＡｕＧ
ｅ／Ａｕ電極（ｎ型）２６を形成する。

【００２９】このようにして、図２（Ａ）に示すような
電極のストライプ幅が２μｍであり、共振器長が１５０
μｍであり、両端面が壁開面である半導体レーザが作製
される。なお、この積層構造は、有機金属分子ビームエ
ピタキシー法（ＭＯ−ＭＢＥ法）により作製することも
可能である。

【００３０】上記半導体レーザを用いて、間接遷移量子
井戸層の厚さ（Ｌｗ）と、変調帯域を決定する緩和振動
数との関係を調べた。その結果を図３に示す。図３から
分かるように、量子井戸層１１の厚さが５〜３０ｎｍの
範囲内で１０ＧＨｚ以上の変調帯域が得られる。これ
は、量子井戸層の厚さが５〜３０ｎｍの範囲内で量子ド
ット中でのキャリアの緩和が効率よく行われたためであ
ると考えられる。

【００３１】本発明にかかる半導体レーザにおいては、
図４（Ａ）に示すように、自己組織化量子ドットを量子
井戸層１１の基板側に配置した構造、すなわち量子ドッ
トを量子井戸層１１側に向けるようにしてクラッド層１
３ｂ上に活性層１２が形成された構造、図４（Ｂ）およ
び（Ｃ）に示すように、量子井戸層１１中に活性層１２
を埋め込んた構造、図４（Ｄ）に示すように、バッファ
層２２上に所定の間隔をおいてＳｉＯ₂ 等からなる選択
成長マスク２７を用いて、結晶成長速度の面方位依存に
よりピラミッド構造の頂部に量子ドット構造の活性層１
２を形成し、その上を間接遷移量子井戸層１１で覆って
なる構造、図４（Ｅ）に示すように、活性層１２の構成
材料で形成された量子井戸層１１をエッチングすること
により量子ドットを形成し、これを間接遷移半導体材料
で埋め込んだ構造を採用することができる。

【００３２】図５（Ａ）は本発明にかかる半導体レーザ
における活性層近傍の構造の他の例を示す断面図であ
る。また、図５（Ｂ）は図５（Ａ）のVB−VB線に沿う断
面におけるポテンシャル構造およびエネルギー準位を示
す模式図である。図５（Ａ）に示す構造においては、量
子井戸層１１と活性層１２との間に厚さ５ｎｍのアンド
ープＩｎ_0.5 Ａｌ_0.5 Ｐトンネルバリア層２８が設けら
れている。その他の構成は図２（Ｂ）に示す構成と同じ
である。

【００３３】この構造（トンネルバリア層がある構造）
においては、図２（Ｂ）に示す構造に比べて利得のスペ
クトル幅が狭くなり、図６における破線に示すように、
トンネルバリア層の厚さＬ_B がＬ_B ＜３０ｎｍの範囲内
で閾値が低減する。ただし、量子ドット中のキャリアと
量子井戸層中のキャリアとの相互作用がトンネルバリア
層２８によって制限されるため、図６の実線のように動
作速度の点では不利になる。

【００３４】トンネルバリア層２８を有する構成におい
ても、図７（Ａ）に示すように、量子ドットを量子井戸
層１１側に向けるようにしてクラッド層１３ｂ上に活性
層１２が形成された構造、図７（Ｂ）に示すように、ト
ンネルバリア層２８中に活性層１２を埋め込んた構造、
図７（Ｃ）に示すように、バッファ層２２上に所定の間
隔をおいてＳｉＯ₂ 等からなる選択成長マスクを用い
て、結晶成長速度の面方位依存によりピラミッド構造の
頂部に量子ドット構造の活性層１２を形成し、その上を
トンネルバリア層２８を介して間接遷移量子井戸層１１
で覆ってなる構造、図７（Ｄ）に示すように、活性層１
２の構成材料で形成された量子井戸層１１をエッチング
することにより量子ドットを形成し、その上にトンネル
バリア層２８を形成し、これを間接遷移半導体材料で埋
め込んだ構造を採用することができる。

【００３５】図２（Ａ）には、最も基本的な構造である
利得導波型のストライプレーザを示したが、本発明は量
子井戸レーザで一般に用いられている屈折率導波型の構
造や電流狭窄構造を導入したさらに複雑な構造に適用す
ることができる。さらに、多層膜反射鏡を組み込むこと
により、図８（Ａ）および（Ｂ）に示すような面発光レ
ーザに適用することもできる。

【００３６】ここで、図８（Ａ）に示す面発光レーザ
は、ｐ−ＡｌＡｓ／ＧａＡｓ分布ブラッグ反射膜２９ａ
およびｎ−ＡｌＡｓ／ＧａＡｓ分布ブラッブ反射膜２９
ｂを用い、プロトン打ち込みで高抵抗領域３０を形成す
ることにより電流狭窄を行った最も単純な面発光レーザ
の例である。なお、開口部の典型的なサイズは５〜３０
μｍである。

【００３７】また、図８（Ｂ）に示す面発光レーザは、
低閾値化を特に意識したいわゆるマイクロキャビティー
レーザと称されるものである。このレーザは、柱状の機
能部分３１を形成し、この機能部分３１を埋め込むよう
にしてポリイミド層３２を形成し、さらに、基板２１に
基板／空気界面における出力光の反射を抑制し、光取り
出し効率を増大する、あるいは戻り光に起因する種々の
ノイズを抑制するために、窒化ケイ素（ＳｉＮ）等から
なる無反射コーティング層３３を設けてなるものであ
る。機能部分３１の典型的なサイズは０．５〜３μｍで
ある。このマイクロキャビティーレーザにおいて量子ド
ット構造を用いることにより、量子ドットの利得帯域の
狭さのために、特に著しい閾値低減効果をもたらす。な
お、本発明においては、本実施形態において使用した材
料以外の材料の組み合わせ、例えば、下記第１表に示す
材料の組み合わせを用いてもよい。

【００３８】

【表１】

【００３９】

【発明の効果】以上説明したように本発明の半導体発光
素子は、量子ドット構造を有する活性層と、前記活性層
と少なくとも一部で接触するように設けられた量子井戸
層とを具備し、前記量子井戸層は間接遷移半導体材料で
構成されており、前記量子井戸層における発光再結合を
抑制するものである。このため、量子井戸層の２次元電
子正孔プラズマ（ＥＨＰ）と量子ドット中のキャリアと
の散乱による効率的なエネルギーの授受が生じ、量子井
戸層から量子ドットへのキャリア捕捉が効率的に行わ
れ、また、量子ドットの励起状態のキャリアが速やかに
基底状態に緩和される。さらに、量子井戸層を構成する
材料が間接遷移半導体材料であるので、量子井戸層から
の発光再結合によるキャリア損失が抑制される。したが
って、これらの相乗効果により、フォノンボトルネック
効果の制限を受けない高速変調、高効率発光が可能とな
る。

【００４０】本発明の半導体発光素子は、上記構成にお
いて、量子井戸層と活性層との間に薄いトンネルバリア
層を介在させることも可能である。トンネルバリア層
は、キャリア散乱の効果を制限して量子ドットの各準位
の均一幅の過剰な広がりを抑制することができる。ま
た、トンネルバリア層を導入することにより、材料の選
択や構造、サイズ等の設計の自由度が増大する。

【図面の簡単な説明】

【図１】（Ａ）および（Ｂ）は本発明の半導体発光素子
の原理を説明するための図。

【図２】（Ａ）は本発明の半導体発光素子の一例である
半導体レーザを示す概略図、（Ｂ）は（Ａ）に示す半導
体レーザの活性層を示す断面図。

【図３】本発明の半導体発光素子における量子井戸層の
厚さと緩和振動数との関係を示す特性図。

【図４】（Ａ）〜（Ｅ）は本発明にかかる半導体レーザ
における活性層近傍の構造を示す断面図。

【図５】（Ａ）は本発明にかかる半導体レーザの活性層
の他の例を示す断面図、（Ｂ）は（Ａ）のVB−VB線に沿
う断面におけるポテンシャル構造およびエネルギー準位
を示す模式図。

【図６】本発明の半導体発光素子におけるトンネルバリ
ア層の厚さと、緩和振動数および閾値電流との関係を示
す特性図。

【図７】（Ａ）〜（Ｄ）は本発明の半導体発光素子にお
ける活性層近傍の構造を示す断面図。

【図８】（Ａ）および（Ｂ）は本発明の半導体発光素子
の他の例である面発光レーザを示す概略図。

【図９】（Ａ）および（Ｂ）は従来の半導体発光素子の
活性層近傍の構造を示す断面図。

【符号の説明】１１…ｉ−Ａｌ_0.5 Ｇａ_0.5 Ａｓ量子井戸層、１２…Ｉ
ｎＡｓ活性層、１３ａ…ｐ−Ｉｎ_0.5 Ａｌ_0.5 Ｐクラッ
ド層、１３ｂ…ｎ−Ｉｎ_0.5 Ａｌ_0.5 Ｐクラッド層型、
２１…ｎ−ＧａＡｓ基板、２２…ｎ−ＧａＡｓバッファ
層、２３…ｐ−ＧａＡｓコンタクト層、２４…ＳｉＯ₂
層、２５…Ｃｒ／Ａｕ電極、２６…ＡｕＧｅ／Ａｕ電
極、２７…選択成長マスク、２８…アンドープＩｎ_0.5
Ａｌ_0.5 Ｐトンネルバリア層、２９ａ…ｐ−ＡｌＡｓ／
ＧａＡｓ分布ブラッグ反射膜、２９ｂ…ｎ−ＡｌＡｓ／
ＧａＡｓ分布ブラッブ反射膜、３０…高抵抗領域、３１
…機能部分、３２…ポリイミド層、３３…無反射コーテ
ィング層。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献ＰｈｙｓｉｃａｌＲｅｖｉｅｗＢ，1991年，44［19］，ｐ．10945− 10948 ＡｐｐｌｉｅｄＰｈｙｓｉｃｓＬｅｔｔｅｒｓ，1994年，64［２］，ｐ. 232−234 ＨｏｔＣａｒｒｉｅｒｓｉｎＳｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒｓ，1996年, ｐ．287−292 (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) H01S 5/00 - 5/50

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】量子ドット構造を有する活性層と、前記
活性層と少なくとも一部で接触するように設けられた量
子井戸層とを具備し、前記量子井戸層は間接遷移半導体
材料で構成されており、前記量子井戸層における発光再
結合を抑制することを特徴とする半導体発光素子。
【請求項２】量子ドット構造を有する活性層と、前記
活性層と少なくとも一部で接触するように設けられた量
子井戸層と、前記活性層および前記量子井戸層との間に
設けられたトンネルバリア層とを具備し、前記量子井戸
層は間接遷移半導体材料で構成されており、前記量子井
戸層における発光再結合を抑制することを特徴とする半
導体発光素子。