JP3716395B2 - Semiconductor light emitting device - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は半導体発光素子に関するものであり、特に、GaN系化合物半導体からなる活性層に引張歪みを導入した短波長半導体レーザ等の半導体発光素子に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
近年、青色から近紫外領域に波長を有する短波長半導体レーザの開発が盛んであり、青色半導体レーザ用材料としては、II−VI族化合物半導体のZnSe系と、III-V族化合物半導体のGaN系とが研究されている。
【0003】
この内、ZnSe系は高品質の基板として実績の高いGaAsにほぼ格子整合することから、長い間ZnSe系の方が有利であると考えられ、世界中の研究者の大半がこのZnSe系の研究に従事していたという経緯があり、レーザの研究に関してはZnSe系の方が先んじている。
【0004】
このZnSe系については、既に、注入励起による室温連続発振が報告されているが、本質的に劣化しやすい材料であることから信頼性が問題となり、未だ実用化には至っていない。
【0005】
一方、GaN系の場合には、2年前の日亜化学によるGaN高輝度LEDの発表を境に、ZnSe系でネックになっている信頼性に関して耐環境性に優れるGaNが見直され、世界中で研究者の大きな増加を見ている。
【0006】
このGaN系化合物半導体は、ウルツ鉱型化合物半導体であるため、類似の結晶構造を有する六方晶系のサファイア基板或いは6H−SiC基板上にMOVPE法(有機金属気相成長法)を用いてエピタキシャル成長させていたので、ここで、図4を参照して従来の短波長発光素子を説明する。
【0007】
図4(a)参照
まず、(0001)面を主面とするサファイア基板21上に、GaN低温バッファ層22を介して、n型Al0.1 Ga0.9 Nクラッド層23、n型GaN光ガイド層24、In0.1 Ga0.9 N活性層25、p型GaN光ガイド層26、及び、p型Al0.1 Ga0.9 Nクラッド層27をMOVPE法によってエピタキシャル成長させたのち、エッチングによりn型Al0.1 Ga0.9 Nクラッド層23の一部を露出させて、Ti/Au電極28からなるn側電極を設けると共に、p型Al0.1 Ga0.9 Nクラッド層27上にはNi/Au電極29からなるp側電極を設けていた。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、従来の短波長発光素子の場合、光励起による発振の報告から、しきい値電流密度が大きいことが指摘されており、ごく最近の注入励起によるレーザ発振の成功の報告(必要ならば、S.Nakamura et al.,Japanese Journal of Applied Physics,vol35,p.L74,1996参照)においても、しきい値電流密度が4kA/cm2 以上とされている。
【0009】
また、理論計算からも、バンドの有効質量が大きいことなどから、同じくしきい値電流密度が非常に大きくなることが予測されているので、ここで、図4(b)を参照して、GaN系化合物半導体のバンド構造を説明する。
【0010】
図4(b)参照
GaN系化合物半導体においては、価電子帯におけるホールからみてエネルギー的に一番低いバンド、即ち、HH(Heavy Hole)とLH(Light Hole)が2重に縮退し、スピン軌道相互作用による分だけエネルギー的に分離しており、また、それ以外に、GaN系化合物半導体に特有なCHというバンドが現れる。
【0011】
一方、最近の研究により、本出願人は、上述の従来の短波長発光素子においては、n型Al0.1 Ga0.9 Nクラッド層23乃至p型Al0.1 Ga0.9 Nクラッド層27の面内格子定数が、GaN低温バッファ層22の直上のn型Al0.1 Ga0.9 Nクラッド層23の格子定数で規定されることをつきとめた。
【0012】
したがって、n型Al0.1 Ga0.9 Nクラッド層23上にコヒーレントに成長したn型GaN光ガイド層24、Ga0.9 In0.1 N活性層25、及び、p型GaN光ガイド層26は格子不整及び熱膨張係数差により、(0001)面内で圧縮応力を受けることになる。
【0013】
この圧縮応力の場合には、CHバンドのホールからみたエネルギーがHHバンド、LHバンドに対して相対的にさらに高いバンド構造となるだけで、価電子帯のエネルギー的に一番低いバンドは2重に縮退したままであり、この様なGaN系化合物半導体ではレーザ発振させるためには、縮退しているHH、LHの二つのバンドをキャリアで満たす必要があり、レーザ発振をさせるためのしきい値電流密度が高いという問題があった。
【0014】
したがって、本発明は、GaN系化合物半導体を用いた半導体発光素子、特に、短波長半導体レーザにおいて、レーザ発振に必要なしきい値電流密度を低減することを目的とする。
【0015】
【課題を解決するための手段】
図1は本発明の原理的構成の説明図であり、また、図2はGaNの価電子帯のバンド構造の歪み依存性の説明図であり、この図1及び図2を参照して本発明における課題を解決するための手段を説明する。
図1参照
(1)本発明は、半導体発光素子において、基板1上にGaN或いはAlNからなる低温バッファ層2を設け、低温バッファ層2の直上に設ける成長層3をInGaN、AlInN、或いは、AlGaInNのいずれかとするとともに、成長層3上にAlGaN、AlInN、或いは、AlGaInNのいずれかからなる障壁層4,6を形成し、且つ、GaNからなる活性層5とによってダブルヘテロ接合構造を構成することにより、活性層5に引張歪みを導入したことを特徴とする。
【0016】
上述のように、本出願人は、サファイアの(0001)面を主面とした基板1を用いてGaN系化合物半導体を成長させた場合、各層の格子定数は、低温バッファ層2の直上に設けた成長層3の格子定数によって規定されることを発見したので、低温バッファ層2の直上に設ける成長層3をInGaN、AlInN、或いは、AlGaInNのいずれかとし、且つ、成長層3の格子定数を活性層5の格子定数より大きくすることにより、青色発光に適した禁制帯幅を有する活性層5に引張歪みを導入することができる。
【0017】
一方、バンド構造の歪み依存性の理論計算からは、引張歪みの導入により、バンド端を形成するのがCHバンドのみとなるため、活性層5に引張歪みを導入することによって、しきい値電流密度を低減させることが可能になる。
【0018】
図2参照
図2から明らかなように、従来の様に無歪み或いは圧縮歪みの場合には、ホールから見て最低位にあるHHバンドとLHバンドは縮退した状態であるが、引張歪みを導入することによって、CHバンドがエネルギー的降下してCHバンドのみによってバンド端を形成することになり、レーザ発振させるためには、CHバンドのみをキャリアで満せば良いので、しきい値電流密度が低減する。
【0019】
なお、図2においては、破線の円で示す領域においては、波動関数の結合が大きくなり、LHバンドとCHバンドの波動関数が入れ代わる形になって、CHバンドがエネルギー的に最低位(図面としては最上位)に移行することになる。
【0021】
特に、障壁層4,6を成長層3とは別個の層で構成することにより、特定の格子定数を有するクラッド層を、任意の禁制帯幅のGaN系化合物半導体によって構成することができる。
【0024】
(2)また、本発明は、半導体発光素子において、基板1上に低温バッファ層2を設けるとともに、低温バッファ層2の直上にGaNより格子定数の大きな障壁層4を形成し、且つ、GaNからなる活性層5とによってダブルヘテロ接合構造を構成することにより、活性層5に引張歪みを導入したことを特徴とする。
【0025】
この様に、障壁層4、即ち、クラッド層として成長層3自体を用いることにより、製造工程が簡素化される。
【0026】
(3)また、本発明は、上記(1)または(2)において、活性層5に導入される引張歪みが1.0%以下であることを特徴とする。
【0027】
上述の様に、しきい値電流密度を低減するために引張歪みは必要であるが、あまり、歪みが大きいと、即ち、格子定数が異なりすぎると転位が発生しやすくなり、結晶性が劣化するので、引張歪みの大きさは1.0%以下が適当である。
【0028】
【発明の実施の形態】
図3を参照して、本発明の実施の形態を説明する。
図3参照
まず、(0001)面を主面とするサファイア基板11上に、TMGa(トリメチルガリウム)を10〜100μmol/分、例えば、45μmol/分、アンモニアを0.02〜0.2mol/分、例えば、0.1mol/分、及び、キャリアガスとしての水素を300〜3000sccm、例えば、1000sccmを流し、成長圧力を70〜760Torr、例えば、100Torrとし、成長温度を400〜800℃、例えば、500℃とした状態で、厚さ100〜1000Å、例えば、500ÅのGaN低温バッファ層12を成長させる。
【0029】
引き続いて、TMGaを2.5〜25μmol/分、例えば、10μmol/分、TMIn(トリメチルインジウム)を25〜250μmol/分、例えば、100μmol/分、アンモニアを0.02〜0.2mol/分、例えば、0.1mol/分、及び、キャリアガスとしてのN2 を300〜3000sccm、例えば、1000sccmを流し、成長圧力を70〜760Torr、例えば、100Torrとし、成長温度を550〜800℃、例えば、650℃とした状態で、厚さ0.1〜2.0μm、例えば、0.5μmのIn0.08Ga0.92Nバッファ層13を成長させる。
【0030】
引き続いて、TMAl(トリメチルアルミニウム)を10〜100μmol/分、例えば、45μmol/分、TMGaを10〜100μmol/分、例えば、45μmol/分、アンモニアを0.02〜0.2mol/分、例えば、0.1mol/分、ドーパントして、Si2 H6 を0.0001〜0.002μmol/分、例えば、0.0007μmol/分、及び、キャリアガスとしてのH2 を300〜3000sccm、例えば、1000sccmを流し、成長圧力を70〜760Torr、例えば、100Torrとし、成長温度を850〜1100℃、例えば、950℃とした状態で、厚さ0.5〜2.5μm、例えば、1.0μmのn型Al0.1 Ga0.9 Nクラッド層14を成長させる。
【0031】
引き続いて、TMGaを10〜100μmol/分、例えば、45μmol/分、アンモニアを0.02〜0.2mol/分、例えば、0.1mol/分、及び、キャリアガスとしての水素を300〜3000sccm、例えば、1000sccmを流し、成長圧力を70〜760Torr、例えば、100Torrとし、成長温度を800〜1050℃、例えば、930℃とした状態で、厚さ3〜100nm、例えば、30nmのGaN活性層15を成長させる。
【0032】
引き続いて、TMAlを10〜100μmol/分、例えば、45μmol/分、TMGaを10〜100μmol/分、例えば、45μmol/分、アンモニアを0.02〜0.2mol/分、例えば、0.1mol/分、ビスシクロペンタジエニルマグネシウムを0.01〜0.5μmol/分、例えば、0.05μmol/分、及び、キャリアガスとしてのH2 を300〜3000sccm、例えば、1000sccmを流し、成長圧力を70〜760Torr、例えば、100Torrとし、成長温度を850〜1100℃、例えば、950℃とした状態で、厚さ0.5〜2.0μm、例えば、1.0μmのp型Al0.1 Ga0.9 Nクラッド層16を成長させる。
【0033】
次いで、反応性イオンエッチング(RIE)によって、p型Al0.1 Ga0.9 Nクラッド層16乃至n型Al0.1 Ga0.9 Nクラッド層14の一部をエッチングし、露出したn型Al0.1 Ga0.9 Nクラッド層14にn側電極としてのTi/Au電極17を設け、一方、p型Al0.1 Ga0.9 Nクラッド層16上にはp側電極としてNi/Au電極18を設ける。
【0034】
次いで、同じく、反応性イオンエッチングによって、端面をエッチングすることによって、一対の平行なエッチング端面を形成して、共振器ミラーとする。
【0035】
この場合、各層の面内の原子間隔は、In0.08Ga0.92Nバッファ層13のa軸の格子定数3.218Åで規定されるため、a軸の格子定数が3.189ÅであるGaN活性層14には0.9%の引張歪みが導入され、CHバンドが最上位に来ることになり、このCHバンドと伝導帯との間の遷移によってレーザ発振が行われることになり、しきい値電流密度が低減することになる。
【0036】
なお、上記の実施の形態においては、低温バッファ層としてGaN低温バッファ層を用いているが、AlN等の他のナイトライド系化合物半導体を用いても良いものである。
【0037】
また、GaN低温バッファ層12の直上に設けるバッファ層は、In0.08Ga0.92Nバッファ層13である必要はなく、他の組成のInGaNバッファ層や、AlInNバッファ層或いはAlInGaNバッファ層を用いても良いものであるが、その格子定数は、青色発光に適したGaN或いはInGaN活性層に1.0%以下の適当な大きさの引張歪みを与えるために、活性層の格子定数より大きい必要がある。
【0038】
また、上記の実施の形態においては、活性層としてGaNを用いているが、必要とする波長に応じて混晶比をAlx Ga1-x-y Iny N(0≦x≦1、0≦y≦1)の範囲内で変えても良いものであり、且つ、それに伴って、光ガイド層及びクラッド層の混晶比をAla Ga1-a-b Inb N(0≦a≦1、0≦b≦1)の範囲内で変えても良い。
【0039】
例えば、Al0.4 Ga0.3 In0.3 Nクラッド層とIn0.1 Ga0.9 N活性層の組合せを用いても良く、この場合には、Al0.4 Ga0.3 In0.3 Nクラッド層のa軸の格子定数は3.266Åとなり、a軸の格子定数が3.225ÅであるGa0.9 In0.1 N活性層より大きくなる。
なお、Ga0.9 In0.1 N、及び、Al0.4 Ga0.3 In0.3 Nのエネルギーギャップは、それぞれ3.15eV、及び、3.6eVである。
【0040】
また、上記の実施の形態においては光ガイド層を用いていないが、必要によって設けても良いものであり、クラッド層と活性層との間の禁制帯幅を有するGaN系化合物半導体を用いれば良い。
【0041】
さらに、上記の実施の形態は、半導体レーザであるものの、半導体レーザに限られるものでなく、通常の発光ダイオード(LED)も対象とするものであり、この場合には、エッチング端面を形成する必要はない。
【0042】
【発明の効果】
本発明によれば、GaN系化合物半導体からなる短波長半導体発光素子を、低温バッファ層の直上に設けた格子定数が活性層の格子定数より大きな成長層を介して設けているので、GaN活性層或いはInGaN活性層には適当な大きさの引張歪みが導入され、CHバンドがバンド端になるのでしきい値電流密度を低減することができ、光情報記録装置等の光源としてその高密度化に寄与するところが大きい。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の原理的構成の説明図である。
【図2】GaNの価電子帯のバンド構造の歪み依存性の説明図である。
【図3】本発明の実施の形態の説明図である。
【図4】従来の短波長発光素子の説明図である。
【符号の説明】
1 基板
2 低温バッファ層
3 成長層
4 障壁層
5 活性層
6 障壁層
7 電極
8 電極
11 サファイア基板
12 GaN低温バッファ層
13 In0.08Ga0.92Nバッファ層
14 n型Al0.1 Ga0.9 Nクラッド層
15 GaN活性層
16 p型Al0.1 Ga0.9 Nクラッド層
17 Ti/Au電極
18 Ni/Au電極
21 サファイア基板
22 GaN低温バッファ層
23 n型Al0.1 Ga0.9 Nクラッド層
24 n型GaN光ガイド層
25 In0.1 Ga0.9 N活性層
26 p型GaN光ガイド層
27 p型Al0.1 Ga0.9 Nクラッド層
28 Ti/Au電極
29 Ni/Au電極[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a semiconductor light emitting device, and more particularly to a semiconductor light emitting device such as a short wavelength semiconductor laser in which tensile strain is introduced into an active layer made of a GaN compound semiconductor.
[0002]
[Prior art]
In recent years, short-wavelength semiconductor lasers having wavelengths from blue to the near-ultraviolet region have been actively developed. As materials for blue semiconductor lasers, ZnSe-based II-VI compound semiconductors and GaN-based III-V compound semiconductors are used. And have been studied.
[0003]
Of these, the ZnSe system is almost lattice-matched with GaAs, which has a proven track record as a high-quality substrate. Therefore, the ZnSe system is considered to be more advantageous for a long time, and the majority of researchers around the world have studied this ZnSe system. In terms of laser research, the ZnSe system is ahead of the others.
[0004]
As for this ZnSe system, room temperature continuous oscillation by injection excitation has already been reported, but since it is a material that is inherently easily deteriorated, reliability is a problem, and it has not yet been put into practical use.
[0005]
On the other hand, in the case of GaN-based, GaN high-reliability GaN has been reconsidered with respect to reliability that has become a bottleneck in the ZnSe-based system since the announcement of GaN high-brightness LED by Nichia two years ago. And see a large increase in researchers.
[0006]
Since this GaN compound semiconductor is a wurtzite compound semiconductor, it is epitaxially grown on a hexagonal sapphire substrate or 6H-SiC substrate having a similar crystal structure by using the MOVPE method (metal organic chemical vapor deposition method). Therefore, here, a conventional short wavelength light emitting device will be described with reference to FIG.
[0007]
4A. First, an n-type Al 0.1 Ga 0.9
[0008]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the case of a conventional short wavelength light emitting device, it has been pointed out that the threshold current density is large from the report of oscillation by optical excitation, and the most recent report of successful laser oscillation by injection excitation (if necessary, S (See Nakamura et al., Japan Journal of Applied Physics, vol. 35, p. L74, 1996), the threshold current density is 4 kA / cm 2 or more.
[0009]
Further, theoretical calculation also predicts that the threshold current density becomes very large due to the large effective mass of the band, etc. Here, referring to FIG. The band structure of the compound compound semiconductor will be described.
[0010]
In the GaN-based compound semiconductor shown in FIG. 4B, the lowest band in terms of energy in view of the holes in the valence band, that is, HH (Heavy Hole) and LH (Light Hole) are degenerate double, and the spin orbit The energy is separated by the amount of interaction, and in addition, a band called CH, which is peculiar to GaN-based compound semiconductors, appears.
[0011]
On the other hand, according to recent research, the present applicant has found that the in-plane lattice constants of the n-type Al 0.1 Ga 0.9
[0012]
Therefore, the n-type GaN
[0013]
In the case of this compressive stress, the energy seen from the hole in the CH band is merely higher than the HH band and the LH band, and the lowest band in terms of energy in the valence band is doubled. In order to cause laser oscillation in such a GaN-based compound semiconductor, it is necessary to fill the two degenerated bands HH and LH with carriers, and a threshold value for causing laser oscillation. There was a problem that the current density was high.
[0014]
Accordingly, an object of the present invention is to reduce a threshold current density required for laser oscillation in a semiconductor light emitting device using a GaN-based compound semiconductor, particularly in a short wavelength semiconductor laser.
[0015]
[Means for Solving the Problems]
FIG. 1 is an explanatory diagram of the principle configuration of the present invention, and FIG. 2 is an explanatory diagram of the strain dependence of the band structure of the valence band of GaN. With reference to FIG. 1 and FIG. Means for solving the problems described in FIG.
See Figure 1. (1) The present invention, in the semiconductor light emitting device, only setting the low-
[0016]
As described above, when the GaN-based compound semiconductor is grown using the
[0017]
On the other hand, from the theoretical calculation of the strain dependence of the band structure, since the band edge is formed only by the CH band by introducing the tensile strain, the threshold current is obtained by introducing the tensile strain to the
[0018]
As is clear from FIG. 2, in the case of no strain or compression strain as in the conventional case, the lowest HH band and LH band viewed from the hole are in a degenerated state, but tensile strain is introduced. As a result, the CH band drops in energy and forms a band edge only by the CH band. In order to oscillate the laser, only the CH band needs to be filled with carriers. To reduce.
[0019]
In FIG. 2, in the region indicated by the broken-line circle, the coupling of the wave functions becomes large, the wave functions of the LH band and the CH band are interchanged, and the CH band has the lowest energy level (as shown in the drawing). Will move to the top).
[0021]
In particular, by forming the barrier layers 4 and 6 separately from the
[0024]
( 2 ) Further, according to the present invention, in the semiconductor light emitting device, the low
[0025]
Thus, the manufacturing process is simplified by using the
[0026]
( 3 ) Further, in the above (1) or (2) , the present invention is characterized in that the tensile strain introduced into the
[0027]
As described above, tensile strain is necessary to reduce the threshold current density. However, if the strain is too large, that is, if the lattice constant is too different, dislocations are likely to occur and the crystallinity deteriorates. Therefore, it is appropriate that the tensile strain is 1.0% or less.
[0028]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
An embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.
Refer to FIG. 3. First, on a sapphire substrate 11 having a (0001) plane as a main surface, TMGa (trimethylgallium) is 10 to 100 μmol / min, for example, 45 μmol / min, ammonia is 0.02 to 0.2 mol / min, For example, 0.1 mol / min, 300 to 3000 sccm of hydrogen as a carrier gas, for example, 1000 sccm is flowed, the growth pressure is 70 to 760 Torr, for example, 100 Torr, and the growth temperature is 400 to 800 ° C., for example, 500 ° C. In this state, a GaN low-temperature buffer layer 12 having a thickness of 100 to 1000 mm, for example, 500 mm is grown.
[0029]
Subsequently, TMGa is 2.5 to 25 μmol / min, such as 10 μmol / min, TMIn (trimethylindium) is 25 to 250 μmol / min, such as 100 μmol / min, ammonia is 0.02 to 0.2 mol / min, such as , 0.1 mol / min, and N 2 as a carrier gas of 300 to 3000 sccm, for example, 1000 sccm, a growth pressure of 70 to 760 Torr, for example, 100 Torr, and a growth temperature of 550 to 800 ° C., for example, 650 ° C. In this state, an In 0.08 Ga 0.92
[0030]
Subsequently, TMAl (trimethylaluminum) is 10 to 100 μmol / min, such as 45 μmol / min, TMGa is 10 to 100 μmol / min, such as 45 μmol / min, ammonia is 0.02 to 0.2 mol / min, such as 0 .1 mol / min, dopant, Si 2 H 6 0.0001 to 0.002 μmol / min, for example 0.0007 μmol / min, and H 2 as a carrier gas to flow 300 to 3000 sccm, for example 1000 sccm In the state where the growth pressure is 70 to 760 Torr, for example, 100 Torr and the growth temperature is 850 to 1100 ° C., for example, 950 ° C., the n-type Al 0.1 having a thickness of 0.5 to 2.5 μm, for example, 1.0 μm. A Ga 0.9
[0031]
Subsequently, TMGa is 10 to 100 μmol / min, such as 45 μmol / min, ammonia is 0.02 to 0.2 mol / min, such as 0.1 mol / min, and hydrogen as a carrier gas is 300 to 3000 sccm, such as , And a growth pressure of 70 to 760 Torr, for example, 100 Torr, and a growth temperature of 800 to 1050 ° C., for example, 930 ° C., to grow the GaN
[0032]
Subsequently, TMAl is 10 to 100 μmol / min, for example 45 μmol / min, TMGa is 10 to 100 μmol / min, for example 45 μmol / min, ammonia is 0.02 to 0.2 mol / min, for example 0.1 mol / min. In addition, 0.01 to 0.5 μmol / min of biscyclopentadienyl magnesium, for example, 0.05 μmol / min, and H 2 as a carrier gas are allowed to flow at 300 to 3000 sccm, for example, 1000 sccm, and the growth pressure is set to 70 to The p-type Al 0.1 Ga 0.9
[0033]
Next, a part of the p-type Al 0.1 Ga 0.9
[0034]
Next, similarly, the end face is etched by reactive ion etching to form a pair of parallel etching end faces to form a resonator mirror.
[0035]
In this case, since the in-plane atomic spacing of each layer is defined by the a-axis lattice constant of 3.218 の of the In 0.08 Ga 0.92
[0036]
In the above embodiment, the GaN low-temperature buffer layer is used as the low-temperature buffer layer, but other nitride-based compound semiconductors such as AlN may be used.
[0037]
Further, the buffer layer provided immediately above the GaN low-temperature buffer layer 12 does not need to be the In 0.08 Ga 0.92
[0038]
In the above embodiment, GaN is used as the active layer, but the mixed crystal ratio is changed to Al x Ga 1 -xy In y N (0 ≦ x ≦ 1, 0 ≦ y depending on the required wavelength. ≦ 1), and accordingly, the mixed crystal ratio of the light guide layer and the clad layer is changed to Al a Ga 1-ab In b N (0 ≦ a ≦ 1, 0 ≦ You may change within the range of b <= 1).
[0039]
For example, a combination of an Al 0.4 Ga 0.3 In 0.3 N cladding layer and an In 0.1 Ga 0.9 N active layer may be used. In this case, the a-axis lattice constant of the Al 0.4 Ga 0.3 In 0.3 N cladding layer is 3. 266Å, which is larger than the Ga 0.9 In 0.1 N active layer having an a-axis lattice constant of 3.225Å.
Note that the energy gaps of Ga 0.9 In 0.1 N and Al 0.4 Ga 0.3 In 0.3 N are 3.15 eV and 3.6 eV, respectively.
[0040]
In the above embodiment, the light guide layer is not used, but may be provided if necessary, and a GaN-based compound semiconductor having a forbidden band width between the cladding layer and the active layer may be used. .
[0041]
Furthermore, although the above-described embodiment is a semiconductor laser, it is not limited to a semiconductor laser but is also intended for a normal light emitting diode (LED). In this case, it is necessary to form an etching end face. There is no.
[0042]
【The invention's effect】
According to the present invention, the short wavelength semiconductor light emitting device made of a GaN-based compound semiconductor is provided via the growth layer in which the lattice constant provided immediately above the low-temperature buffer layer is larger than the lattice constant of the active layer. Alternatively, an appropriate tensile strain is introduced into the InGaN active layer, and the CH band becomes the band edge, so that the threshold current density can be reduced, and it can be used as a light source for an optical information recording apparatus or the like. The place to contribute is great.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is an explanatory diagram of a basic configuration of the present invention.
FIG. 2 is an explanatory diagram of the strain dependence of the band structure of the valence band of GaN.
FIG. 3 is an explanatory diagram of an embodiment of the present invention.
FIG. 4 is an explanatory diagram of a conventional short wavelength light emitting device.
[Explanation of symbols]
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