JP5153769B2 - 電子ブロック層を備えた窒化ガリウム・ベース半導体デバイス - Google Patents
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Claims (22)
- n側導波路層と、
前記n側導波路層と接触する活性層と、
前記活性層と接触するp側導波路層と、
前記p側導波路層と接触する電子ブロック層であって、周期表のIII族からの2つの元素と、周期表のV族からの1つの元素との第1の組成物を含む電子ブロック層と、
前記電子ブロック層および第2のクラッド副層と接触する第1のクラッド副層を含むクラッド層であって、前記第1のクラッド副層が、前記電子ブロック層と前記第2のクラッド副層との間に配置するクラッド層とを備え、
前記第1のクラッド副層が、周期表のIII族からの2つの元素と、周期表のV族からの1つの元素との第2の組成物を含み、前記第2の組成物が前記第1の組成物とは異なり、
前記第1のクラッド副層が、前記第2のクラッド副層よりも高い伝導帯レベルを有する、半導体デバイス。 - 前記半導体デバイスが、レーザを備える、請求項1に記載の半導体デバイス。
- 前記電子ブロック層が、前記第1のクラッド副層よりも高い伝導帯レベルを有する、請求項1に記載の半導体デバイス。
- 前記電子ブロック層が、前記活性層および前記p側導波路層から、前記クラッド層への電子の流れに対してポテンシャル障壁を形成するように構成される、請求項1に記載の半導体デバイス。
- 前記ポテンシャル障壁が、少なくとも約50ミリ電子ボルトの高さを有する、請求項4に記載の半導体デバイス。
- 前記電子ブロック層が、厚さ約10ナノメートルよりも大きい、請求項1に記載の半導体デバイス。
- 前記電子ブロック層が、マグネシウムでドープされる、請求項1に記載の半導体デバイス。
- 前記活性層が、1つまたは複数の量子井戸を備える、請求項1に記載の半導体デバイス。
- 前記クラッド層が、歪層超格子である、請求項1に記載の半導体デバイス。
- 前記歪層超格子が、窒化アルミニウム・ガリウムを含む複数の副層と、窒化ガリウムを含む複数の副層とを備える、請求項9に記載の半導体デバイス。
- 電流が、前記半導体デバイスの少なくとも一部分を通って流れることを可能とするように動作する、2つ以上の電気接点をさらに備える、請求項1に記載の半導体デバイス。
- n側導波路層と、
前記n側導波路層と接触する活性層と、
前記活性層と接触するp側導波路層と、
前記p側導波路層と接触する電子ブロック層であって、第1の組成物の窒化アルミニウム・ガリウムを含む電子ブロック層と、
前記電子ブロック層および第2のクラッド副層と接触する第1のクラッド副層を含むクラッド層であって、前記第1のクラッド副層が、前記電子ブロック層と前記第2のクラッド副層との間に配置するクラッド層とを備え、
前記第1のクラッド副層が、前記第1の組成物とは異なる第2の組成物の窒化アルミニウム・ガリウムを含み、
前記第1のクラッド副層が、前記第2のクラッド副層よりも高い伝導帯レベルを有する、半導体デバイス。 - 前記第2の組成物の前記窒化アルミニウム・ガリウムが、前記第1の組成物の前記窒化アルミニウム・ガリウムよりも低いアルミニウム原子百分率を有する、請求項12に記載の半導体デバイス。
- 前記第2の組成物の前記窒化アルミニウム・ガリウムが、前記第1の組成物の前記窒化アルミニウム・ガリウムよりも低いアルミニウム濃度を有する、請求項12に記載の半導体デバイス。
- n側導波路層を形成するステップと、
前記n側導波路層と接触する活性層を形成するステップと、
前記活性層と接触するp側導波路層を形成するステップと、
前記p側導波路層と接触する電子ブロック層を形成するステップであって、前記電子ブロック層が、周期表のIII族からの2つの元素と、周期表のV族からの1つの元素との第1の組成物を含むステップと、
前記電子ブロック層および第2のクラッド副層と接触する第1のクラッド副層を含むクラッド層を形成するステップであって、前記第1のクラッド副層が、前記電子ブロック層と前記第2のクラッド副層との間に配置するクラッド層を形成するステップとを備え、
前記第1のクラッド副層が、周期表のIII族からの2つの元素と、周期表のV族からの1つの元素との第2の組成物を含み、前記第2の組成物が前記第1の組成物とは異なり、
前記第1のクラッド副層が、前記第2のクラッド副層よりも高い伝導帯レベルを有する、半導体デバイスを形成する方法。 - 前記方法が、有機金属化学気相成長を含む、請求項15に記載の方法。
- 前記方法が、分子線エピタキシを含む、請求項15に記載の方法。
- 前記方法が、サファイヤ上での窒化ガリウムのエピタキシャル横方向成長を含む、請求項15に記載の方法。
- n側導波路層と、
前記n側導波路層と接触する活性層と、
前記活性層と接触するp側導波路層と、
前記p側導波路層と接触する電子ブロック層であって、周期表のIII族からの2つの元素と、周期表のV族からの1つの元素との第1の組成物を含む電子ブロック層と、
前記電子ブロック層および第2のクラッド副層と接触する第1のクラッド副層を含むクラッド層であって、前記第1のクラッド副層が、前記電子ブロック層と前記第2のクラッド副層との間に配置するクラッド層とを備え、
前記第1のクラッド副層が、周期表のIII族からの2つの元素と、周期表のV族からの1つの元素との第2の組成物を含み、前記第2の組成物が前記第1の組成物とは異なり、
前記第1のクラッド副層が、前記第2のクラッド副層よりも高い伝導帯レベルを有する半導体デバイスと、
前記半導体デバイスを制御するように動作可能な制御回路とを備える、装置。 - 前記装置が、ブルーレイ・ディスク形式、および高密度デジタル多用途ディスク形式の少なくとも1つに従って動作することが可能な光ディスク・ドライブである、請求項19に記載の装置。
- n側導波路層と、
前記n側導波路層と接触する活性層と、
前記活性層と接触するp側導波路層と、
前記p側導波路層と接触する電子ブロック層であって、周期表のIII族からの3つの元素と、周期表のV族からの1つの元素との第1の組成物を含む電子ブロック層と、
前記電子ブロック層および第2のクラッド副層と接触する第1のクラッド副層を含むクラッド層であって、前記第1のクラッド副層が、前記電子ブロック層と前記第2のクラッド副層との間に配置するクラッド層とを備え、
前記第1のクラッド副層が、周期表のIII族からの2つの元素と、周期表のV族からの1つの元素との第2の組成物を含み、前記第2の組成物が前記第1の組成物とは異なり、
前記第1のクラッド副層が、前記第2のクラッド副層よりも高い伝導帯レベルを有する、半導体デバイス。 - 前記電子ブロック層が、窒化インジウム・アルミニウム・ガリウムを含む、請求項21に記載の半導体デバイス。
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