JP5214140B2 - 半導体発光素子 - Google Patents
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- 半導体基板と、
前記半導体基板上に第1の導電型を有して形成され、その反射スペクトルが第1反射スペクトルとなっている下部半導体ミラー層と、
前記下部半導体ミラー層上に形成され、電流が供給されることによって所定の発光スペクトルで発光する活性層と、
前記活性層上に第2の導電型を有して形成され、前記下部半導体ミラー層とともに所定の共振波長を有する垂直共振器を構成し、その反射スペクトルが第2反射スペクトルとなっている上部半導体ミラー層とを備え、
前記活性層から放出され、前記垂直共振器で共振された光は、前記上部半導体ミラー層側の素子上面から外部へと出射されるように構成され、
前記上部半導体ミラー層の前記第2反射スペクトルは、その反射帯域の短波長側帯域端が、前記下部半導体ミラー層の前記第1反射スペクトルの反射帯域の短波長側帯域端よりも短波長側に位置するとともに、
前記下部半導体ミラー層に対して前記活性層とは反対側にある、前記半導体基板を含む部分である基板部は、前記上部半導体ミラー層で反射されて前記下部半導体ミラー層を通過した光を吸収する光吸収部として構成されており、
前記第1反射スペクトル及び前記第2反射スペクトルのそれぞれについて、その反射帯域の短波長側帯域端は、反射強度Iがピーク反射強度I0に対してI=I0/e2となる波長によって定義され、
前記第2反射スペクトルの反射帯域の短波長側帯域端は、前記第1反射スペクトルの反射帯域の短波長側帯域端よりも3nm以上短波長側に位置するとともに、
素子の使用開始時における前記活性層の前記発光スペクトルの短波長側スペクトル端は、前記第1反射スペクトルの反射帯域の短波長側帯域端と、前記第2反射スペクトルの反射帯域の短波長側帯域端との間に位置し、
前記活性層の前記発光スペクトルの短波長側スペクトル端は、発光強度Iがピーク発光強度I 0 に対してI=I 0 /e 2 となる波長によって定義されることを特徴とする半導体発光素子。 - 前記垂直共振器の前記共振波長は、前記第1反射スペクトルの反射帯域の中心波長と、前記第2反射スペクトルの反射帯域の中心波長との間に位置することを特徴とする請求項1記載の半導体発光素子。
- 前記垂直共振器の前記共振波長は、素子の使用開始時から一定の時間が経過して温度が上昇した定常動作時における前記活性層の前記発光スペクトルのピーク波長と略一致するように設定されていることを特徴とする請求項1または2記載の半導体発光素子。
- 前記光吸収部を構成する前記半導体基板は、前記上部半導体ミラー層で反射されて前記下部半導体ミラー層を通過した光を吸収する半導体材料で形成されていることを特徴とする請求項1〜3のいずれか一項記載の半導体発光素子。
- 前記光吸収部は、前記半導体基板と、前記半導体基板上に前記上部半導体ミラー層で反射されて前記下部半導体ミラー層を通過した光を吸収する半導体材料で形成された光吸収層とを有して構成されていることを特徴とする請求項1〜4のいずれか一項記載の半導体発光素子。
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