JPH02196485A - 半導体発光装置 - Google Patents
半導体発光装置Info
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- JPH02196485A JPH02196485A JP1496289A JP1496289A JPH02196485A JP H02196485 A JPH02196485 A JP H02196485A JP 1496289 A JP1496289 A JP 1496289A JP 1496289 A JP1496289 A JP 1496289A JP H02196485 A JPH02196485 A JP H02196485A
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Landscapes
- Semiconductor Lasers (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
半導体は、半導体発光装置に係り、特に青色から橙色の
波長帯に発振波長を有する半導体発光装置に関する。
波長帯に発振波長を有する半導体発光装置に関する。
従来、半導体レーザは、Ｉ ｎｘ Ｇ ａｌ−ｘ Ｐ
ｙ Ａ ｓ、−ｙ／ＧａＡｓ、ＧａｘＡｎ、−ｘＡｓ／
ＧａＡｓ及びＩｎｘＡ Ｑｌ−ｘＰ／ ＩｎｙＧａ、−
ｙＰ （０＜ｘ、 ｙ＜１）等の■−■族化合物半導体
材料よりなるダブルへテロ接合構造で構成され、その発
振波長は赤外から赤色可視域に限られている。
ｙ Ａ ｓ、−ｙ／ＧａＡｓ、ＧａｘＡｎ、−ｘＡｓ／
ＧａＡｓ及びＩｎｘＡ Ｑｌ−ｘＰ／ ＩｎｙＧａ、−
ｙＰ （０＜ｘ、 ｙ＜１）等の■−■族化合物半導体
材料よりなるダブルへテロ接合構造で構成され、その発
振波長は赤外から赤色可視域に限られている。
これに対して、黄橙色、緑色、青色の短波長可視域や紫
外領域に発振波長を有する半導体レーザが実用化されれ
ば数多くの利点が有る。例えば、青色半導体レーザは、
光ディスクに利用する際。
外領域に発振波長を有する半導体レーザが実用化されれ
ば数多くの利点が有る。例えば、青色半導体レーザは、
光ディスクに利用する際。
記録密度を上げることができるほか、紫外から緑にかけ
ての半導体レーザは光プリンターの高感度化を可能にす
る。また、短距離通信用に注目されているプラスチック
光ファイバーは、赤外領域に強い損失を有し、５５０ｎ
ｍ付近に低損失領域が存在するので、緑色半導体レーザ
は、短距離通信用光源としても注目されている。また紫
外半導体レーザは、蛍光体励起光源、感光性材料を用い
たプロセス技術や研究用光源としての応用も考えられる
。
ての半導体レーザは光プリンターの高感度化を可能にす
る。また、短距離通信用に注目されているプラスチック
光ファイバーは、赤外領域に強い損失を有し、５５０ｎ
ｍ付近に低損失領域が存在するので、緑色半導体レーザ
は、短距離通信用光源としても注目されている。また紫
外半導体レーザは、蛍光体励起光源、感光性材料を用い
たプロセス技術や研究用光源としての応用も考えられる
。
このように０．５μｍ帯よりも短波の可視光半導体レー
ザは、数多くの利点を有し、その実用化が強く望まれて
いる。
ザは、数多くの利点を有し、その実用化が強く望まれて
いる。
青色波長帯の半導体レーザとして、ｎ−ｖｉ族化合物半
導体を用いたダブルへテロ接合構造の半導体レーザが特
開昭６０−１７８６８４に開示されている。
導体を用いたダブルへテロ接合構造の半導体レーザが特
開昭６０−１７８６８４に開示されている。
この半導体レーザは、Ｚｎ５ｘＳｅｙＴｅ１−ｘ−ｙ
（０≦ｘ、ｙ≦１）からなる４元混晶系を活性層とする
ものである。
（０≦ｘ、ｙ≦１）からなる４元混晶系を活性層とする
ものである。
また、特開昭６３−９５６９２第２頁に記載の半導体レ
ーザは、Ｚｎ５ｘＴｅ１−ｘ （０≦ｘ≦１）からなる
層の両側にｐ型及びｎ型のＺ ｎ Ｓ ｙ Ｔ ｅニー
ｙの層を設置したものである。
ーザは、Ｚｎ５ｘＴｅ１−ｘ （０≦ｘ≦１）からなる
層の両側にｐ型及びｎ型のＺ ｎ Ｓ ｙ Ｔ ｅニー
ｙの層を設置したものである。
上記特開昭６０−１７８６８４に記載の技術は、活性層
を形成する４元混晶系のバンド・ギャップ・エネルギー
（Ｅａ）の混晶系に対する非線型効果（ｂｏｗｉｎｇ現
象）が配慮されておらず、最適なダブルへテロ接合構造
が確立されないといった問題があった。
を形成する４元混晶系のバンド・ギャップ・エネルギー
（Ｅａ）の混晶系に対する非線型効果（ｂｏｗｉｎｇ現
象）が配慮されておらず、最適なダブルへテロ接合構造
が確立されないといった問題があった。
また、上記特開昭６３−９５６９２に記載の技術は、活
性層とクラッド層の界面付近において多数の界面準位が
形成されることについて配慮されておらず、かかる界面
準位が非発光センターとして働くという問題があった。
性層とクラッド層の界面付近において多数の界面準位が
形成されることについて配慮されておらず、かかる界面
準位が非発光センターとして働くという問題があった。
本発明の目的は、バンド・ギャップ・エネルギーの非線
型効果を考慮した最適の構造を有する青色から橙色波長
帯の発振波長を有する半導体発光装置を提供することに
ある。
型効果を考慮した最適の構造を有する青色から橙色波長
帯の発振波長を有する半導体発光装置を提供することに
ある。
上記目的は、（１）基板上に、第１の導電型を有する半
導体よりなる第１のクラッド層と、第２の導電型を有す
る半導体よりなる第２のクラッド層とに挟持された第１
又は第２の導電型を有する半導体よりなる活性層が配置
された半導体発光装置において、上記活性層を構成する
半導体は、Ｚｎ５ｘＴｅ１−ｘ （ただしＸはＯ≦ｘ≦
１の範囲の値である）よりなり、上記第１及び第２のク
ラッド層を構成する半導体は、その格子定数が、上記活
性層を構成する半導体の格子定数に実質的に整合した半
導体よりなることを特徴とする半導体発光装置、（２）
上記第１及び第２のクラッド層を構成する半導体の格子
定数と上記活性層を構成する半導体の格子定数との不整
合度が０．３％以内である上記（１）記載の半導体発光
装置、（３）上記第１及び第２のクラッド層を構成する
半導体は。
導体よりなる第１のクラッド層と、第２の導電型を有す
る半導体よりなる第２のクラッド層とに挟持された第１
又は第２の導電型を有する半導体よりなる活性層が配置
された半導体発光装置において、上記活性層を構成する
半導体は、Ｚｎ５ｘＴｅ１−ｘ （ただしＸはＯ≦ｘ≦
１の範囲の値である）よりなり、上記第１及び第２のク
ラッド層を構成する半導体は、その格子定数が、上記活
性層を構成する半導体の格子定数に実質的に整合した半
導体よりなることを特徴とする半導体発光装置、（２）
上記第１及び第２のクラッド層を構成する半導体の格子
定数と上記活性層を構成する半導体の格子定数との不整
合度が０．３％以内である上記（１）記載の半導体発光
装置、（３）上記第１及び第２のクラッド層を構成する
半導体は。
上記活性層を構成す′る半導体より０．２ｅＶより大な
るバンド・ギャップ・エネルギーを有する上記（１）又
は（２）記載の半導体発光装置、（４）上記活性層を構
成する半導体は、ＺｎＳ、Ｔ６エー８（ただしＸは０．
６３≦ｘ≦０．８８の範囲の値である）よりなり、上記
第１及び第２のクラッド層はＺｎＳｙＳｅｚ−ｙ （た
だしｙは０≦ｙ≦０．６８の範囲の値である）よりなる
上記（１）、（２）又は（３）記載の半導体発光装置、
（５）基板上に、第１の導電型を有する半導体よりなる
第１のクラッド層と、第２の導電型を有する半導体より
なる第２のクラッド層とに挟持された第１又は第２の導
電型を有する半導体よりなる活性層が配置された半導体
発光装置において、上記活性層は、 ＺｎＳｘＴｅ１−ｘ （ただしＸは０．６３≦ｘ≦０．
８８の範囲の値である）とＺ ｎ Ｓ ｙ Ｓ ｅｘ−
ｙ （ただしｙは０≦ｙ≦０．６８の範囲の値である）
とを積層した超格子構造であり、上記第１及び第２のク
ラッド層を構成する半導体は、その格子定数が、上記活
性層を構成する半導体の格子定数に実質的に整合した半
導体よりなることを特徴とする半導体発光装置、（６）
上記第１及び第２のクラッド層を構成する半導体の格子
定数と上記活性層を構成する半導体の格子定数との不整
合度が０．３％以内である上記（５）記載の半導体発光
装置、（７）上記第１及び第２のクラッド層を構成する
半導体は、上記活性層を構成する半導体より０．２ｅＶ
より大なるバンド・ギャップ・エネルギーを有する上記
（５）又は（６）記載の半導体発光装置、（８）上記第
１及び第２のクラッド層はＺ ｎ Ｓ ｙ Ｓ ｅｌ−
ｙ （ただしｙはＯ≦ｙ≦０．６８の範囲の値である）
よりなる上記（５）、（６）又は（７）記載の半導体発
光装置によって達成される。
るバンド・ギャップ・エネルギーを有する上記（１）又
は（２）記載の半導体発光装置、（４）上記活性層を構
成する半導体は、ＺｎＳ、Ｔ６エー８（ただしＸは０．
６３≦ｘ≦０．８８の範囲の値である）よりなり、上記
第１及び第２のクラッド層はＺｎＳｙＳｅｚ−ｙ （た
だしｙは０≦ｙ≦０．６８の範囲の値である）よりなる
上記（１）、（２）又は（３）記載の半導体発光装置、
（５）基板上に、第１の導電型を有する半導体よりなる
第１のクラッド層と、第２の導電型を有する半導体より
なる第２のクラッド層とに挟持された第１又は第２の導
電型を有する半導体よりなる活性層が配置された半導体
発光装置において、上記活性層は、 ＺｎＳｘＴｅ１−ｘ （ただしＸは０．６３≦ｘ≦０．
８８の範囲の値である）とＺ ｎ Ｓ ｙ Ｓ ｅｘ−
ｙ （ただしｙは０≦ｙ≦０．６８の範囲の値である）
とを積層した超格子構造であり、上記第１及び第２のク
ラッド層を構成する半導体は、その格子定数が、上記活
性層を構成する半導体の格子定数に実質的に整合した半
導体よりなることを特徴とする半導体発光装置、（６）
上記第１及び第２のクラッド層を構成する半導体の格子
定数と上記活性層を構成する半導体の格子定数との不整
合度が０．３％以内である上記（５）記載の半導体発光
装置、（７）上記第１及び第２のクラッド層を構成する
半導体は、上記活性層を構成する半導体より０．２ｅＶ
より大なるバンド・ギャップ・エネルギーを有する上記
（５）又は（６）記載の半導体発光装置、（８）上記第
１及び第２のクラッド層はＺ ｎ Ｓ ｙ Ｓ ｅｌ−
ｙ （ただしｙはＯ≦ｙ≦０．６８の範囲の値である）
よりなる上記（５）、（６）又は（７）記載の半導体発
光装置によって達成される。
本発明の半導体発光装置は、活性層、第１及び第２のク
ラッド層さらに基板を構成する各半導体の格子定数が実
質的に整合していること、例えば各層の界面、基板とク
ラッド層の界面での格子不整合度が０．３％以内である
ことが好ましい。
ラッド層さらに基板を構成する各半導体の格子定数が実
質的に整合していること、例えば各層の界面、基板とク
ラッド層の界面での格子不整合度が０．３％以内である
ことが好ましい。
例えば、基板としてＧａＡｓを用いるとき、活性層をＺ
ｎ Ｓ ｘ Ｔ ８１−ｘ （０−６≦ｘ≦０．７）
、クラッド層をＺｎＳアＳｅエーア（０≦ｙ≦０．１）
とするか、又は基板としてＺｎ５ｅを用いるとき、活性
層をＺｎＳｘＴｅ１−ｘ （０，５８≦ｘ≦０．６８）
、クラッド層をＺｎ５ｅとすれば上記の条件を満たすこ
とができる。
ｎ Ｓ ｘ Ｔ ８１−ｘ （０−６≦ｘ≦０．７）
、クラッド層をＺｎＳアＳｅエーア（０≦ｙ≦０．１）
とするか、又は基板としてＺｎ５ｅを用いるとき、活性
層をＺｎＳｘＴｅ１−ｘ （０，５８≦ｘ≦０．６８）
、クラッド層をＺｎ５ｅとすれば上記の条件を満たすこ
とができる。
これ以外にも上記の条件を満足する多くの半導体の組み
合わせがある。
合わせがある。
また、本発明は半導体発光装置、例えばダブルへテロ構
造の半導体レーザを含むものである。
造の半導体レーザを含むものである。
本発明では０．４〜０．５μ帯の青から橙色にわたる可
視発光を効率良く発生させるために、ＩＩ−ＶＩ族化合
物半導体からなる混晶を用いて、バンド・ギャップ・エ
ネルギー（Ｅｏ）のより広いクラッド層と、それらに挟
持されたより狭い活性層とからなるペテロ接合構造の半
導体発光装置を構成した。
視発光を効率良く発生させるために、ＩＩ−ＶＩ族化合
物半導体からなる混晶を用いて、バンド・ギャップ・エ
ネルギー（Ｅｏ）のより広いクラッド層と、それらに挟
持されたより狭い活性層とからなるペテロ接合構造の半
導体発光装置を構成した。
第１図に、ＺｎＳ、ＺｎＴｅ、Ｚｎ５ｅからなる混晶系
の組成（ｘ、ｙ）とバンド・ギャップ・エネルギー（Ｅ
ａ）との関係を示した。組成（ｘ、ｙ）に対するバンド
・ギャップ・エネルギー（Ｅｏ）は、ＡＢ、ＢＣ，ＣＡ
の３種の曲線に囲まれた曲面ξ上の対応する点で表わさ
れることになる。参考のため、基板に用いる各種の材料
を対応する格子定数の値の横に記載した。今基板にｎ型
Ｇ ａ Ａ ５（１００）を用いると、対応する格子整
合条件を満足する混晶組成は曲面ξ上に曲線ａｂで表わ
される。一方、基板にｎ型ＩｎＰ （１００）を用いる
と、曲面ξ上の曲Ａｌｉ ｇ ｈが格子整合条件を満足
する混晶組成となる。このようにして９選択された混晶
組成のうちで、クラッド層と活性層間のバンド・ギャッ
プ・エネルギー（Ｅａ）の差が０．２ｅＶ以上の組み合
わせを容易に見出すことができる。
の組成（ｘ、ｙ）とバンド・ギャップ・エネルギー（Ｅ
ａ）との関係を示した。組成（ｘ、ｙ）に対するバンド
・ギャップ・エネルギー（Ｅｏ）は、ＡＢ、ＢＣ，ＣＡ
の３種の曲線に囲まれた曲面ξ上の対応する点で表わさ
れることになる。参考のため、基板に用いる各種の材料
を対応する格子定数の値の横に記載した。今基板にｎ型
Ｇ ａ Ａ ５（１００）を用いると、対応する格子整
合条件を満足する混晶組成は曲面ξ上に曲線ａｂで表わ
される。一方、基板にｎ型ＩｎＰ （１００）を用いる
と、曲面ξ上の曲Ａｌｉ ｇ ｈが格子整合条件を満足
する混晶組成となる。このようにして９選択された混晶
組成のうちで、クラッド層と活性層間のバンド・ギャッ
プ・エネルギー（Ｅａ）の差が０．２ｅＶ以上の組み合
わせを容易に見出すことができる。
また光学的誘電率（屈折率）はバンド・ギャップ・エネ
ルギー（Ｅｏ）が小さくなると、大きくなる関係にある
ため、従ってダブルへテロ接合構造に最適な構成を決定
できることになる０以上の最適なダブルへテロ接合構造
が形成できることは、混晶のバンド・ギャップ・エネル
ギー（Ｅａ）が組成ｘ、ｙに対して非線型な関係を持つ
ことに由来するものである。
ルギー（Ｅｏ）が小さくなると、大きくなる関係にある
ため、従ってダブルへテロ接合構造に最適な構成を決定
できることになる０以上の最適なダブルへテロ接合構造
が形成できることは、混晶のバンド・ギャップ・エネル
ギー（Ｅａ）が組成ｘ、ｙに対して非線型な関係を持つ
ことに由来するものである。
以下、本発明の実施例について詳細に説明する。
実施例１
第１の実施例における半導体発光装置の基本構造を第２
図に示した０作製に当っては、有機金属エピタキシー法
を用いた。Ｚｎｇ料として（ＣＨ３）、 Ｚｎ、Ｓ 、
Ｓｅ、 ＴｓＪｌ料としてそれぞれ（ＣｚＨｓ）ｚＳ
、 （Ｃ，Ｈ，）、Ｓｓ、 （ＣｉＨｓ）ｚＴｅを用い
、ｎ型ドーパントとしてＣ，Ｈ１□Ｉ、ｐ型ドーパント
として（ｔ Ｃ４Ｈｓ ） Ｌ ｘを用い、基板温度
４００℃で結晶を成長させた。まずｎ型ＧａＡｓ（１０
０）基板１上に第１のクラッド層２としてｎ型ＺｎＳ、
、、、ｓｅｏ、ｓｚを０．５ ｐ ｃｍ成長させた。膜
のＸ線ロッキングカーブの半値幅は０．０５７度であっ
た０次に活性層３としてＬｉドープのｐ型Ｚｎ５ｘＴｅ
、−ｘ （０≦ｘ≦１）を０．０２μｍの厚さだけ積層
した− （Ｃ２Ｈｓ）ｚｓと（Ｃ，Ｈ，）、Ｔｅとの
流量比を変えることで、組成Ｘを０．４≦ｘ≦０．９の
範囲で変え膜を形成した。この膜に０．５１８ｎｍのア
ルゴンレーザ光を照射したところ、組成ｘ＝０．６５で
、デイ−プレベルからの発光強度が最小となった（第３
図（ａ））、またバンド端発光強度はＸ＝０．６の膜と
比較して、２５倍強くなた。これらの組成は、第１図に
おいて、それぞれａ点、ｂ点に対応し、基板ＧａＡｓ
（１００）の格子定数と整合がとれているのは明らかで
ある０次にｐ型ＺｎＳ、、。、Ｓｓｏ、、、を０．３
μｖｓ積層した。この構造において、ｎ型及びｐ型Ｚｎ
５ｏ、＋＋５Ｓｅｏ、ｓｚからなる第１及び第２のクラ
ッドＮ２，４及びｐ型ＺｎＳ０．、、Ｔｅ、、、、から
なる活性層３それぞれのバンド・ギャップ・エネルギー
（Ｅａ）は、２．３０ｅＶ、２．７０ｅＶであり、５３
８ｎｍでの屈折率ｎがそれぞれ２．５０．２．７５であ
る。半導体レーザダブルへテロ接合構造に要請される条
件、バンド・ギャップ・エネルギー差ΔＥａ≧０．２ｅ
Ｖ、及び屈折率差Δｎ≧０．２を満足する構成となって
いることは明らかである。第３図（ｂ）に活性層組成Ｘ
を０．６≦ｘ≦０．７で変えて形成した種々の素子にお
いて、クラッド層と活性層それぞれの格子定数８１、ａ
２で表わされる格子不整合度２１ａニーａ、ｌ／ａ□＋
ａ２に対する発振強度を示す、格子不整合度が０．３％
を越えるとレーザ発振は起らず、特に望ましい格子不整
限界は０．０５％以内であった。
図に示した０作製に当っては、有機金属エピタキシー法
を用いた。Ｚｎｇ料として（ＣＨ３）、 Ｚｎ、Ｓ 、
Ｓｅ、 ＴｓＪｌ料としてそれぞれ（ＣｚＨｓ）ｚＳ
、 （Ｃ，Ｈ，）、Ｓｓ、 （ＣｉＨｓ）ｚＴｅを用い
、ｎ型ドーパントとしてＣ，Ｈ１□Ｉ、ｐ型ドーパント
として（ｔ Ｃ４Ｈｓ ） Ｌ ｘを用い、基板温度
４００℃で結晶を成長させた。まずｎ型ＧａＡｓ（１０
０）基板１上に第１のクラッド層２としてｎ型ＺｎＳ、
、、、ｓｅｏ、ｓｚを０．５ ｐ ｃｍ成長させた。膜
のＸ線ロッキングカーブの半値幅は０．０５７度であっ
た０次に活性層３としてＬｉドープのｐ型Ｚｎ５ｘＴｅ
、−ｘ （０≦ｘ≦１）を０．０２μｍの厚さだけ積層
した− （Ｃ２Ｈｓ）ｚｓと（Ｃ，Ｈ，）、Ｔｅとの
流量比を変えることで、組成Ｘを０．４≦ｘ≦０．９の
範囲で変え膜を形成した。この膜に０．５１８ｎｍのア
ルゴンレーザ光を照射したところ、組成ｘ＝０．６５で
、デイ−プレベルからの発光強度が最小となった（第３
図（ａ））、またバンド端発光強度はＸ＝０．６の膜と
比較して、２５倍強くなた。これらの組成は、第１図に
おいて、それぞれａ点、ｂ点に対応し、基板ＧａＡｓ
（１００）の格子定数と整合がとれているのは明らかで
ある０次にｐ型ＺｎＳ、、。、Ｓｓｏ、、、を０．３
μｖｓ積層した。この構造において、ｎ型及びｐ型Ｚｎ
５ｏ、＋＋５Ｓｅｏ、ｓｚからなる第１及び第２のクラ
ッドＮ２，４及びｐ型ＺｎＳ０．、、Ｔｅ、、、、から
なる活性層３それぞれのバンド・ギャップ・エネルギー
（Ｅａ）は、２．３０ｅＶ、２．７０ｅＶであり、５３
８ｎｍでの屈折率ｎがそれぞれ２．５０．２．７５であ
る。半導体レーザダブルへテロ接合構造に要請される条
件、バンド・ギャップ・エネルギー差ΔＥａ≧０．２ｅ
Ｖ、及び屈折率差Δｎ≧０．２を満足する構成となって
いることは明らかである。第３図（ｂ）に活性層組成Ｘ
を０．６≦ｘ≦０．７で変えて形成した種々の素子にお
いて、クラッド層と活性層それぞれの格子定数８１、ａ
２で表わされる格子不整合度２１ａニーａ、ｌ／ａ□＋
ａ２に対する発振強度を示す、格子不整合度が０．３％
を越えるとレーザ発振は起らず、特に望ましい格子不整
限界は０．０５％以内であった。
本実施例の構成からなる材料、構造によって緑色半導体
レーザが実現された。
レーザが実現された。
′実施例２
実施例１と同様の手法によって格子定数５．６０人のＧ
ａＰ、、、、Ａｓｓ、７４を基板１に用い、第１図のｅ
点の組成のＺｎ５ａ、、、 Ｓｅ、、、、を第１及び第
２のクラッド層２．４の組成、ｆ点の組成のＺｎＳ、、
、。
ａＰ、、、、Ａｓｓ、７４を基板１に用い、第１図のｅ
点の組成のＺｎ５ａ、、、 Ｓｅ、、、、を第１及び第
２のクラッド層２．４の組成、ｆ点の組成のＺｎＳ、、
、。
Ｔｅ、、、、を活性層３の組成とするヘテロ接合構造を
構成した（第４図）、この時のクラッド層、活性層間の
バンド・ギャップ・エネルギー差ΔＥＯは０．２ｅＶ以
上であり、屈折率差Δｎ （４７０ｒｖ）は０．２であ
り、ダブルへテロ接合構造半導体レーザの要件が満足さ
れていることは明らかである。本構成からなる材料、構
造によって４７０ｎｍに発光を示す青色可視半導体レー
ザが得られた。
構成した（第４図）、この時のクラッド層、活性層間の
バンド・ギャップ・エネルギー差ΔＥＯは０．２ｅＶ以
上であり、屈折率差Δｎ （４７０ｒｖ）は０．２であ
り、ダブルへテロ接合構造半導体レーザの要件が満足さ
れていることは明らかである。本構成からなる材料、構
造によって４７０ｎｍに発光を示す青色可視半導体レー
ザが得られた。
実施例３
実施例１と同様の手法によって、ヘテロ接合半導体発光
装置を作製するに当って、活性層３を基板１のＧａＡｓ
（ｌ ＯＯ）と格子整合がとれたＺｎＳ０．。。Ｓ
８６０ｇ２／ ＺｎＳ６．＠５Ｔｅ６．３５超格子構造
とした。膜厚はそれぞれ１００人、３０人とし、５層ず
つ積層し、活性層とした（第５図）０本実施例の発光波
長は４７８ｎｍの青色域にある。又、本実施例はダブル
へテロ接合半導体レーザの要件を満たしており、青色可
視半導体レーザが得られた。
装置を作製するに当って、活性層３を基板１のＧａＡｓ
（ｌ ＯＯ）と格子整合がとれたＺｎＳ０．。。Ｓ
８６０ｇ２／ ＺｎＳ６．＠５Ｔｅ６．３５超格子構造
とした。膜厚はそれぞれ１００人、３０人とし、５層ず
つ積層し、活性層とした（第５図）０本実施例の発光波
長は４７８ｎｍの青色域にある。又、本実施例はダブル
へテロ接合半導体レーザの要件を満たしており、青色可
視半導体レーザが得られた。
実施例４
実施例１と同様の手法によって、ｎ型Ｚｎ５ｅ（１００
）基板１上、及びｎ型ＩｎＰ （１００）基板１上にそ
れぞれにヘテロ接合構造を形成した。
）基板１上、及びｎ型ＩｎＰ （１００）基板１上にそ
れぞれにヘテロ接合構造を形成した。
基板１にＺｎ５ａを用いた場合、第１及び第２のクラッ
ド層２．４はａ点の組成のＺｎ５ａ、活性層３はｄ点組
成のＺｎ５ｏ、ａａＴ８ａ、ａｔとし、基板１にＩｎＰ
を用いた場合には、第１及び第２のクラッドＮ２．４は
ｇ点の組成のＺｎ５ｏ、ｓ＊Ｔｅｏ、ｍｓ＋活性Ｍ３は
ｈ点組成のＺｎ５ｅｏ、ｓ、Ｔｅａ、＊ｓとした。
ド層２．４はａ点の組成のＺｎ５ａ、活性層３はｄ点組
成のＺｎ５ｏ、ａａＴ８ａ、ａｔとし、基板１にＩｎＰ
を用いた場合には、第１及び第２のクラッドＮ２．４は
ｇ点の組成のＺｎ５ｏ、ｓ＊Ｔｅｏ、ｍｓ＋活性Ｍ３は
ｈ点組成のＺｎ５ｅｏ、ｓ、Ｔｅａ、＊ｓとした。
構造及び材料を、 ＥＯ１屈折率、格子定数と共に第６
図、第７図にそれぞれ示す１本実施例はダブルへテロ接
合半導体レーザの要件を満たしており。
図、第７図にそれぞれ示す１本実施例はダブルへテロ接
合半導体レーザの要件を満たしており。
橙色可視半導体レーザが得られた。
発明によれば、青から橙色に発光を呈する半導体発光装
置が得られる効果がある。また、本発明によれば、青か
ら橙色に発光を呈する半導体レーザ装置が得られる効果
がある。これにより、プラスチックファイバー用光源、
高密度光ディスク用光源、多色ＬＥＤ代用光源、デイス
プレィ用光源、高感度レーザプリンタ用光源などに応用
できる半導体レーザを提供できる。
置が得られる効果がある。また、本発明によれば、青か
ら橙色に発光を呈する半導体レーザ装置が得られる効果
がある。これにより、プラスチックファイバー用光源、
高密度光ディスク用光源、多色ＬＥＤ代用光源、デイス
プレィ用光源、高感度レーザプリンタ用光源などに応用
できる半導体レーザを提供できる。
第１図は本発明の一実施例の
Ｚｎ５ｘＴｅｙＳｅｌ−ｘ−ｙ混晶における組成と、格
子定数、バンド・ギャップ・エネルギーの関係を示す図
、第２図、第４図、第５図、第６図、第７図は本発明の
一実施例のダブルへテロ接合半導体発光装置の構造とＥ
ａ、ｎ及び格子定数との関係を示す図、第３図（ａ）は
組成Ｘと相対発光強度を示す図、第３図（ｂ）は格子不
整合度と相対発光強度との相関を示す図である。 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
代理人弁理士 中 村 純之助 Ｅｇ ｌｅＶ ｌ ｎ（λ） 格子定収（λ１ 第２ 図 第 １ 図 ０．５ ０．６ ０．７ 組成Ｘ （ａ） −０，３−０，２−０，＋ ２＋０１−（＋２１ （％） ＱＩ＋０２ （ｂ） 第３ 一一−−−−−基板 第５ 一一−−−−−基板 ２−−−−−−一竿１のクラ１．Ｆ′層３−−−−−−
−・信穆１ ４−−−−−−−一第２のクラ、）−／ｉ第４図 １−−−−−−一遵Ｊ及 ２−−−−−−−１＋のクラッド１ ３−−−−−−−シ）し・Ｆ１層 ４−−−−−−一第２のクラッド層 第６図
子定数、バンド・ギャップ・エネルギーの関係を示す図
、第２図、第４図、第５図、第６図、第７図は本発明の
一実施例のダブルへテロ接合半導体発光装置の構造とＥ
ａ、ｎ及び格子定数との関係を示す図、第３図（ａ）は
組成Ｘと相対発光強度を示す図、第３図（ｂ）は格子不
整合度と相対発光強度との相関を示す図である。 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
代理人弁理士 中 村 純之助 Ｅｇ ｌｅＶ ｌ ｎ（λ） 格子定収（λ１ 第２ 図 第 １ 図 ０．５ ０．６ ０．７ 組成Ｘ （ａ） −０，３−０，２−０，＋ ２＋０１−（＋２１ （％） ＱＩ＋０２ （ｂ） 第３ 一一−−−−−基板 第５ 一一−−−−−基板 ２−−−−−−一竿１のクラ１．Ｆ′層３−−−−−−
−・信穆１ ４−−−−−−−一第２のクラ、）−／ｉ第４図 １−−−−−−一遵Ｊ及 ２−−−−−−−１＋のクラッド１ ３−−−−−−−シ）し・Ｆ１層 ４−−−−−−一第２のクラッド層 第６図
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、基板上に、第１の導電型を有する半導体よりなる第
１のクラッド層と、第２の導電型を有する半導体よりな
る第２のクラッド層とに挟持された第１又は第２の導電
型を有する半導体よりなる活性層が配置された半導体発
光装置において、上記活性層を構成する半導体は、 ＺｎＳ＿ｘＴｅ＿１＿−＿ｘ（ただしｘは０≦ｘ≦１の
範囲の値である）よりなり、上記第１及び第２のクラッ
ド層を構成する半導体は、その格子定数が、上記活性層
を構成する半導体の格子定数に実質的に整合した半導体
よりなることを特徴とする半導体発光装置。 ２、上記第１及び第２のクラッド層を構成する半導体の
格子定数と上記活性層を構成する半導体の格子定数との
不整合度が０．３％以内である請求項１記載の半導体発
光装置。 ３、上記第１及び第２のクラッド層を構成する半導体は
、上記活性層を構成する半導体より０．２ｅＶより大な
るバンド・ギャップ・エネルギーを有する請求項１又は
２記載の半導体発光装置。 ４、上記活性層を構成する半導体は、 ＺｎＳ＿ｘＴｅ＿１＿−＿ｘ（ただしｘは０．６３≦ｘ
≦０．８８の範囲の値である）よりなり、上記第１及び
第２のクラッド層はＺｎＳ＿ｙＳｅ＿１＿−＿ｙ（ただ
しｙは０≦ｙ≦０．６８の範囲の値である）よりなる請
求項１、２又は３記載の半導体発光装置。 ５、基板上に、第１の導電型を有する半導体よりなる第
１のクラッド層と、第２の導電型を有する半導体よりな
る第２のクラッド層とに挟持された第１又は第２の導電
型を有する半導体よりなる活性層が配置された半導体発
光装置において、上記活性層は、ＺｎＳ＿ｘＴｅ＿１＿
−＿ｘ（ただしｘは０．６３≦ｘ≦０．８８の範囲の値
である）とＺｎＳ＿ｙＳｅ＿１＿−＿ｙ（ただしｙは０
≦ｙ≦０．６８の範囲の値である）とを積層した超格子
構造であり、上記第１及び第２のクラッド層を構成する
半導体は、その格子定数が、上記活性層を構成する半導
体の格子定数に実質的に整合した半導体よりなることを
特徴とする半導体発光装置。 ６、上記第１及び第２のクラッド層を構成する半導体の
格子定数と上記活性層を構成する半導体の格子定数との
不整合度が０．３％以内である請求項５記載の半導体発
光装置。 ７、上記第１及び第２のクラッド層を構成する半導体は
、上記活性層を構成する半導体より０．２ｅＶより大な
るバンド・ギャップ・エネルギーを有する請求項５又は
６記載の半導体発光装置。 ８、上記第１及び第２のクラッド層は ＺｎＳ＿ｙＳｅ＿１＿−＿ｙ（ただしｙは０≦ｙ≦０．
６８の範囲の値である）よりなる請求項５、６又は７記
載の半導体発光装置。
Priority Applications (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1496289A JPH02196485A (ja) | 1989-01-26 | 1989-01-26 | 半導体発光装置 |
| US07/469,382 US5081632A (en) | 1989-01-26 | 1990-01-24 | Semiconductor emitting device |
| DE69031660T DE69031660T2 (de) | 1989-01-26 | 1990-01-25 | Lichtemittierende Halbleiteranordnung und deren Herstellungsverfahren |
| EP90101517A EP0380106B1 (en) | 1989-01-26 | 1990-01-25 | Semiconductor emitting device and process for preparing the same |
| US07/811,938 US5278856A (en) | 1989-01-26 | 1991-12-23 | Semiconductor emitting device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1496289A JPH02196485A (ja) | 1989-01-26 | 1989-01-26 | 半導体発光装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02196485A true JPH02196485A (ja) | 1990-08-03 |
Family
ID=11875606
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1496289A Pending JPH02196485A (ja) | 1989-01-26 | 1989-01-26 | 半導体発光装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH02196485A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5268918A (en) * | 1991-02-21 | 1993-12-07 | Sony Corporation | Semiconductor laser |
| US5375134A (en) * | 1991-02-21 | 1994-12-20 | Sony Corporation | Semiconductor light emitting device |
| US5515393A (en) * | 1992-01-29 | 1996-05-07 | Sony Corporation | Semiconductor laser with ZnMgSSe cladding layers |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62224985A (ja) * | 1986-03-27 | 1987-10-02 | Seiko Epson Corp | 半導体発光素子 |
| JPS63237590A (ja) * | 1987-03-26 | 1988-10-04 | Toshiba Corp | 半導体発光素子 |
| JPS63288088A (ja) * | 1987-05-20 | 1988-11-25 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 半導体レ−ザ |
-
1989
- 1989-01-26 JP JP1496289A patent/JPH02196485A/ja active Pending
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62224985A (ja) * | 1986-03-27 | 1987-10-02 | Seiko Epson Corp | 半導体発光素子 |
| JPS63237590A (ja) * | 1987-03-26 | 1988-10-04 | Toshiba Corp | 半導体発光素子 |
| JPS63288088A (ja) * | 1987-05-20 | 1988-11-25 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 半導体レ−ザ |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5268918A (en) * | 1991-02-21 | 1993-12-07 | Sony Corporation | Semiconductor laser |
| US5375134A (en) * | 1991-02-21 | 1994-12-20 | Sony Corporation | Semiconductor light emitting device |
| US5515393A (en) * | 1992-01-29 | 1996-05-07 | Sony Corporation | Semiconductor laser with ZnMgSSe cladding layers |
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