JPH02270387A - 半導体発光素子 - Google Patents
半導体発光素子Info
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- JPH02270387A JPH02270387A JP1091325A JP9132589A JPH02270387A JP H02270387 A JPH02270387 A JP H02270387A JP 1091325 A JP1091325 A JP 1091325A JP 9132589 A JP9132589 A JP 9132589A JP H02270387 A JPH02270387 A JP H02270387A
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-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L33/00—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
- H01L33/36—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by the electrodes
- H01L33/40—Materials therefor
-
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- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L33/00—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
- H01L33/0004—Devices characterised by their operation
- H01L33/002—Devices characterised by their operation having heterojunctions or graded gap
-
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- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L33/00—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
- H01L33/02—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by the semiconductor bodies
- H01L33/26—Materials of the light emitting region
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
- H01S5/00—Semiconductor lasers
- H01S5/30—Structure or shape of the active region; Materials used for the active region
- H01S5/32—Structure or shape of the active region; Materials used for the active region comprising PN junctions, e.g. hetero- or double- heterostructures
-
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- H01—ELECTRIC ELEMENTS
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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
本発明は、半導体レーザや発光ダイオード等の半導体発
光素子において、特に、青色から紫外域にわたる発光波
長を有する半導体発光素子に関するものである。
光素子において、特に、青色から紫外域にわたる発光波
長を有する半導体発光素子に関するものである。
従来の技術
近年、化合物半導体を用いた種々のダブルヘテロ構造半
導体レーザが開発されている。■−ｖ族化合物半導体で
あるＡｌＧａＡｓ／ＧａＡｓを用いた半導体レーザがす
でに実用化されており、光デスクの信号ピックアップ用
として使用されている。ここで、信号ピックアップ用の
半導体レーザの発振波長を短くすればデスクに記憶可能
な情報量を増加させることができ、光デスクの情報処理
能力を高めることが可能となる。また、半導体レーザは
レーザプリンタの分野においてもレーザ発振波長を短く
すれば、感光体の感度を向上させてプリント速度を増大
させることができる。このように、情報処理機器および
民生機器の性能向上のために、半導体レーザの発振波長
を短くすることが必要となっているが、このためには半
導体レーザにおいて、その活性層に禁制帯幅の大きな直
接遷移型半導体を用いる必要がある。直接遷移型■−Ｖ
族化合物半導体の中で禁制帯幅の大きな材料としては、
Ａ Ｉ Ｇａ Ｉ ｎＰがあるが、これを活性層に用い
ても発振波長域は５８０〜８９０ｎｍであ・る。 ［
Ｈ，Ｃ，Ｃａ５ｅｙ、Ｊｒ、ａｎｄ Ｍ、Ｂ、Ｐａｎ
１ｓｈ： Ｈｅｔｅｒｏｓｔｒｕｃｔｕｒｅ Ｌａ
５ｅｒｓ Ｐａｒｔ Ｂ アカテ°ミフク ブレ
ス ニューヨーク （Ａｃａｄｅｍｌｃ Ｐｒｅｓｓ
、Ｎｅｗ Ｙｏｒｋ、１９７Ｂ）、 Ｔ、５ｕｚｕ
ｋ１： ０ＹＯＢＵＴＵＲＩ 、５Ｇ（＋９８７）９
９θ、参照］直接遷移型化合物半導体の中で、さらに禁
制帯幅の大きな材料として１１−■族化合物半導体のＺ
ｎ （ＳＳｅ）がある。この材料でダブルヘテロ構造を
構成することによって、より短波長の半導体レーザを実
現できる可能性があるが、現在までの所、ｐ型伝導制御
の困難性のために、Ｚｎ （ＳＳｅ）化合物半導体を用
いた半導体レーザは得られていない。 ［Ｔ、Ｙａｓｕ
ｄａ ｅｔ ａｌ、：応用物理（ＯＹＯＢＵＴＵＲＩ）
５５（１９８Ｇ）＋０２４．参照コ発明が解決しよう
とする課題 このように、半導体レーザを光デスク、レーザプリンタ
等の情報処理機器に利用する場合、情報処理能力をより
高めるためには、できるだけ半導体レーザの発振波長を
短くする必要がある。しかしながら、従来の■−Ｖ族半
導体を用いたダブルヘテロ構造半導体レーザでは青色領
域までの発振波長を得ることは不可能で、１ｉＶＩ族半
導体では伝導制御の困難性のために青色から紫外域にわ
たる発振が得られていない。このため、青色から紫外域
にわたる波長で発振する半導体レーザの実現が強く要望
されている。本発明はかかる点に鑑み、青色から紫外域
にわたる発振波長を得ることによって、光デスクやレー
ザプリンタ等の情報処理機器の性能間上等に寄与し得る
半導体発光素子を提供することを目的とする。
導体レーザが開発されている。■−ｖ族化合物半導体で
あるＡｌＧａＡｓ／ＧａＡｓを用いた半導体レーザがす
でに実用化されており、光デスクの信号ピックアップ用
として使用されている。ここで、信号ピックアップ用の
半導体レーザの発振波長を短くすればデスクに記憶可能
な情報量を増加させることができ、光デスクの情報処理
能力を高めることが可能となる。また、半導体レーザは
レーザプリンタの分野においてもレーザ発振波長を短く
すれば、感光体の感度を向上させてプリント速度を増大
させることができる。このように、情報処理機器および
民生機器の性能向上のために、半導体レーザの発振波長
を短くすることが必要となっているが、このためには半
導体レーザにおいて、その活性層に禁制帯幅の大きな直
接遷移型半導体を用いる必要がある。直接遷移型■−Ｖ
族化合物半導体の中で禁制帯幅の大きな材料としては、
Ａ Ｉ Ｇａ Ｉ ｎＰがあるが、これを活性層に用い
ても発振波長域は５８０〜８９０ｎｍであ・る。 ［
Ｈ，Ｃ，Ｃａ５ｅｙ、Ｊｒ、ａｎｄ Ｍ、Ｂ、Ｐａｎ
１ｓｈ： Ｈｅｔｅｒｏｓｔｒｕｃｔｕｒｅ Ｌａ
５ｅｒｓ Ｐａｒｔ Ｂ アカテ°ミフク ブレ
ス ニューヨーク （Ａｃａｄｅｍｌｃ Ｐｒｅｓｓ
、Ｎｅｗ Ｙｏｒｋ、１９７Ｂ）、 Ｔ、５ｕｚｕ
ｋ１： ０ＹＯＢＵＴＵＲＩ 、５Ｇ（＋９８７）９
９θ、参照］直接遷移型化合物半導体の中で、さらに禁
制帯幅の大きな材料として１１−■族化合物半導体のＺ
ｎ （ＳＳｅ）がある。この材料でダブルヘテロ構造を
構成することによって、より短波長の半導体レーザを実
現できる可能性があるが、現在までの所、ｐ型伝導制御
の困難性のために、Ｚｎ （ＳＳｅ）化合物半導体を用
いた半導体レーザは得られていない。 ［Ｔ、Ｙａｓｕ
ｄａ ｅｔ ａｌ、：応用物理（ＯＹＯＢＵＴＵＲＩ）
５５（１９８Ｇ）＋０２４．参照コ発明が解決しよう
とする課題 このように、半導体レーザを光デスク、レーザプリンタ
等の情報処理機器に利用する場合、情報処理能力をより
高めるためには、できるだけ半導体レーザの発振波長を
短くする必要がある。しかしながら、従来の■−Ｖ族半
導体を用いたダブルヘテロ構造半導体レーザでは青色領
域までの発振波長を得ることは不可能で、１ｉＶＩ族半
導体では伝導制御の困難性のために青色から紫外域にわ
たる発振が得られていない。このため、青色から紫外域
にわたる波長で発振する半導体レーザの実現が強く要望
されている。本発明はかかる点に鑑み、青色から紫外域
にわたる発振波長を得ることによって、光デスクやレー
ザプリンタ等の情報処理機器の性能間上等に寄与し得る
半導体発光素子を提供することを目的とする。
課題を解決するための手段
本発明は、第１の手段として、活性層としてワイドギャ
ップ半導体であるカルコバイライト型化合物半導体Ｃｕ
（Ａ Ｉ Ｇ ａ ） （Ｓ Ｓ ｅ ） ２を活
性層とし、クラッド層としてｐ型Ｃｕ （ＡＩＧａ）（
ＳＳｅ）２、ｎ型（ＺｎＣｄ）（ＳＳｅ）を用い、これ
らの層を基板に格子整合させた半導体発光素子であり、
第２の手段として、活性層としてワイドギャップ半導体
であるデフェクト力ルコパイライト型化合物半導体（Ｚ
ｎＣｄ）Ｇａｓ（ＳＳｅ）４を活性層とし、クラッド層
としてｐ型（ＺｎＣｄ）Ｇａ２（ＳＳｅ）４、ｎ型（Ｚ
ｎＣｄ）（ＳＳｅ）を用い、これらの層を基板に格子整
合させた半導体発光素子である。
ップ半導体であるカルコバイライト型化合物半導体Ｃｕ
（Ａ Ｉ Ｇ ａ ） （Ｓ Ｓ ｅ ） ２を活
性層とし、クラッド層としてｐ型Ｃｕ （ＡＩＧａ）（
ＳＳｅ）２、ｎ型（ＺｎＣｄ）（ＳＳｅ）を用い、これ
らの層を基板に格子整合させた半導体発光素子であり、
第２の手段として、活性層としてワイドギャップ半導体
であるデフェクト力ルコパイライト型化合物半導体（Ｚ
ｎＣｄ）Ｇａｓ（ＳＳｅ）４を活性層とし、クラッド層
としてｐ型（ＺｎＣｄ）Ｇａ２（ＳＳｅ）４、ｎ型（Ｚ
ｎＣｄ）（ＳＳｅ）を用い、これらの層を基板に格子整
合させた半導体発光素子である。
作用
第１の発明によれば、ＣＬｌ （Ａ ｌａＧ ａｌ−ａ
） （ＳｂＳｅ＋−ｂ） ２を活性層、それより禁制
帯幅の大きいｐ型Ｃｕ （ＡｌｉＧａ＋−ａ） （Ｓｂ
Ｓｅ＋−ｂ）２、ｎ型（ＺｎｃＣｄ１−ａ）（ＳｄＳｅ
＋−ａ）をクラッド層としたダブルヘテロ構造とするこ
とにより４９０〜４００ｎｍの青色領域の発振波長を有
する半導体レーザを実現することが可能となる。また、
第２の発明によれば、 （ＺｎａＣｄ１−＊）Ｇａ２（
ＳｂＳ ｅ＋−ｂ） ４を活性層、それより禁制帯幅の
大きいｐ型（ＺｎｍＣｄ＋−ａ） Ｇａ２（ＳｂＳ ｅ
＋−ｂ）ｉ、ｎ型（ＺｎｃＣｄ１−ｏ）（ＳｄＳｅ＋−
ｄ）をクラッド層としたダブルヘテロ構造とすることに
より４９０〜３８０ｎｍの青色から紫外域にわたる発振
波長を有する半導体レーザを実現することが可能となる
。これによって、光デスクの情報処理量の増大、レーザ
プリンタの高速化が可能となり、情報処理機器、民生機
器の大幅な性能向上が達成される。
） （ＳｂＳｅ＋−ｂ） ２を活性層、それより禁制
帯幅の大きいｐ型Ｃｕ （ＡｌｉＧａ＋−ａ） （Ｓｂ
Ｓｅ＋−ｂ）２、ｎ型（ＺｎｃＣｄ１−ａ）（ＳｄＳｅ
＋−ａ）をクラッド層としたダブルヘテロ構造とするこ
とにより４９０〜４００ｎｍの青色領域の発振波長を有
する半導体レーザを実現することが可能となる。また、
第２の発明によれば、 （ＺｎａＣｄ１−＊）Ｇａ２（
ＳｂＳ ｅ＋−ｂ） ４を活性層、それより禁制帯幅の
大きいｐ型（ＺｎｍＣｄ＋−ａ） Ｇａ２（ＳｂＳ ｅ
＋−ｂ）ｉ、ｎ型（ＺｎｃＣｄ１−ｏ）（ＳｄＳｅ＋−
ｄ）をクラッド層としたダブルヘテロ構造とすることに
より４９０〜３８０ｎｍの青色から紫外域にわたる発振
波長を有する半導体レーザを実現することが可能となる
。これによって、光デスクの情報処理量の増大、レーザ
プリンタの高速化が可能となり、情報処理機器、民生機
器の大幅な性能向上が達成される。
実施例
第１図は本発明の第１の実施例における半導体発光素子
の構成を示す断面図であり、第２図は同実施例レーザの
各層の禁制帯幅を示す図である。
の構成を示す断面図であり、第２図は同実施例レーザの
各層の禁制帯幅を示す図である。
第１図において、図中１はｎ型ＧａＰ基板であり、基板
１上にはＧａＰの格子定数ａ＝５．４４９Ａと一致する
ｎ型Ｚ ｎ （Ｓｓ、ｓｓＳ ｅｓ、＋６）からなるｎ
型クラッド層２が成長形成されている。このクラッド層
２の禁制帯幅は約３．６ｅＶである。クラッド層２上に
は、ＧａＰの格子定数と一致するＣ ｕ （Ａ ｌａ、
７＊Ｇ ａｓ、２ｐ） （Ｓ１１．ｓｓＳ ｅ＠、４
２） ａからなる活性層３が成長形成されている。さら
に、活性層３の上にはＧａＰの格子定数と一致するｐ型
Ｃｕ Ａ ｌ （Ｓａ、ｓｓＳ ｅｓ、４２） ａクラ
ッド層４が成長形成されている。ｎ型クラッド層４の禁
制帯幅は約３．１ｅＶである。なお、図中５はｐ型電極
としてのＩｎ−Ｇａ電極、６はｎ型電極としてのＡｕ−
８ｉ電極を示している。この場合の活性層３の禁制帯幅
（Ｅｇｌ）とｎ型クラッド層４の禁制帯幅（Ｅｇ２）と
の差は約２００ｍｅＶ （Ｅｇｌ＜Ｅｇ２）であるが、
レーザ発振には十分であり、約４２０ｎｍの発振波長が
得られる。上記の組成においては、ｎ型、ｐ型の両クラ
ッド層２．４および活性層３の格子定数はＧａＰのそれ
と一致しているので、上記構造のダブルヘテロ構造は素
子劣化しがたい高品質な半導体レーザとなる。
１上にはＧａＰの格子定数ａ＝５．４４９Ａと一致する
ｎ型Ｚ ｎ （Ｓｓ、ｓｓＳ ｅｓ、＋６）からなるｎ
型クラッド層２が成長形成されている。このクラッド層
２の禁制帯幅は約３．６ｅＶである。クラッド層２上に
は、ＧａＰの格子定数と一致するＣ ｕ （Ａ ｌａ、
７＊Ｇ ａｓ、２ｐ） （Ｓ１１．ｓｓＳ ｅ＠、４
２） ａからなる活性層３が成長形成されている。さら
に、活性層３の上にはＧａＰの格子定数と一致するｐ型
Ｃｕ Ａ ｌ （Ｓａ、ｓｓＳ ｅｓ、４２） ａクラ
ッド層４が成長形成されている。ｎ型クラッド層４の禁
制帯幅は約３．１ｅＶである。なお、図中５はｐ型電極
としてのＩｎ−Ｇａ電極、６はｎ型電極としてのＡｕ−
８ｉ電極を示している。この場合の活性層３の禁制帯幅
（Ｅｇｌ）とｎ型クラッド層４の禁制帯幅（Ｅｇ２）と
の差は約２００ｍｅＶ （Ｅｇｌ＜Ｅｇ２）であるが、
レーザ発振には十分であり、約４２０ｎｍの発振波長が
得られる。上記の組成においては、ｎ型、ｐ型の両クラ
ッド層２．４および活性層３の格子定数はＧａＰのそれ
と一致しているので、上記構造のダブルヘテロ構造は素
子劣化しがたい高品質な半導体レーザとなる。
上記構造の半導体レーザを、有機金属化学気相成長法（
ＭＯＣＶＤ）で作製した。ＭＯＣＶＤ法は組成制御性に
優れ、極めて結晶性の良い半導体エピタキシャル結晶を
作製する技術である。ｎ型クラッド層２にはＣＩをドー
プすることによってｎ型とし、ｎ型クラッド層４にはＮ
をドープすることによってｐ型とした。ｎ型ＧａＰ基板
１のオーミック性電極はＡｕ−８ｔとし、ｎ型クラッド
層４のオーミック性電極はＩｎ−Ｇａとした。本実施例
では、ｎ型基板を用いたため、基板上にｎ型クラッド層
、活性層、ｎ型クラッド層の順に構成したが、ｎ型基板
を用いた場合は当然の事ながら、基板上にｎ型クラッド
層、活性層、ｎ型クラッド層の順に構成する。このよう
にして作製した半導体レーザに電流を流して評価したと
ころ、高出力、長寿命の青色発光の半導体レーザとなっ
ていることが確認できた。また、この半導体レーザは、
ＭＯＣＶＤ法と同様に組成制御性および結晶性に優れた
分子線エピタキシー法（ＭＢＥ法）でも作製可能である
。
ＭＯＣＶＤ）で作製した。ＭＯＣＶＤ法は組成制御性に
優れ、極めて結晶性の良い半導体エピタキシャル結晶を
作製する技術である。ｎ型クラッド層２にはＣＩをドー
プすることによってｎ型とし、ｎ型クラッド層４にはＮ
をドープすることによってｐ型とした。ｎ型ＧａＰ基板
１のオーミック性電極はＡｕ−８ｔとし、ｎ型クラッド
層４のオーミック性電極はＩｎ−Ｇａとした。本実施例
では、ｎ型基板を用いたため、基板上にｎ型クラッド層
、活性層、ｎ型クラッド層の順に構成したが、ｎ型基板
を用いた場合は当然の事ながら、基板上にｎ型クラッド
層、活性層、ｎ型クラッド層の順に構成する。このよう
にして作製した半導体レーザに電流を流して評価したと
ころ、高出力、長寿命の青色発光の半導体レーザとなっ
ていることが確認できた。また、この半導体レーザは、
ＭＯＣＶＤ法と同様に組成制御性および結晶性に優れた
分子線エピタキシー法（ＭＢＥ法）でも作製可能である
。
第３図は本発明の第２の実施例における半導体発光素子
の構成を示す断面図であり、第４図は同実施例レーザの
各層の禁制帯幅を示す図である。
の構成を示す断面図であり、第４図は同実施例レーザの
各層の禁制帯幅を示す図である。
第３図において、図中１はｎ型ＧａＰ基板であり、基板
１上にはＧａＰの格子定数ａ＝５．４４９Ａと一致する
ｎ型Ｚ ｎ （Ｓｉ、ｓｓＳ ｅｓ、＋ｓ）からなるｎ
型クラッド層２が成長形成されている。このクラッド層
２の禁制帯幅は約３．６ｅＶである。クラッド層２上に
は、ＧａＰの格子定数と一致する（ Ｚ ｎｓ、ｓｓｃ
ｄ＠、ｓｓ） Ｇ ａｓ （Ｓ＠、＠ｅＳ ｅ＠、＋
ａ） ａからなる活性層７が成長形成されている。さら
に、活性層７の上にはＧａＰの格子定数と一致するｐ型
（Ｚ ｎｓ、４ｓＣｄｓ、ｓａ） Ｇ ａ２ｓ４クラッ
ド層８が成長形成されている。ｎ型クラッド層８の禁制
帯幅は約３．４ｅＶである。なお、図中５はｐ型電極と
してのＩｎ−Ｇａ電極、６はｎ型電極としてのＡｕ−８
ｔ電極を示している。この場合の活性層７の禁制帯幅（
Ｅｇｌ）とｎ型クラッド層８の禁制帯幅（Ｅｇ２）との
差は約２００ｍｅＶ （Ｅｇｌ＜Ｅｇ２）であるが、レ
ーザ発振には十分であり、約３８０ｎｍの発振波長が得
られる。上記の組成においては、ｎ型、ｐ型の両クラッ
ド層２．８および活性層７の格子定数はＧａＰのそれと
一致しているので、上記構造のダブルヘテロ構造は素子
劣化しがたい高品質な半導体レーザとなる。
１上にはＧａＰの格子定数ａ＝５．４４９Ａと一致する
ｎ型Ｚ ｎ （Ｓｉ、ｓｓＳ ｅｓ、＋ｓ）からなるｎ
型クラッド層２が成長形成されている。このクラッド層
２の禁制帯幅は約３．６ｅＶである。クラッド層２上に
は、ＧａＰの格子定数と一致する（ Ｚ ｎｓ、ｓｓｃ
ｄ＠、ｓｓ） Ｇ ａｓ （Ｓ＠、＠ｅＳ ｅ＠、＋
ａ） ａからなる活性層７が成長形成されている。さら
に、活性層７の上にはＧａＰの格子定数と一致するｐ型
（Ｚ ｎｓ、４ｓＣｄｓ、ｓａ） Ｇ ａ２ｓ４クラッ
ド層８が成長形成されている。ｎ型クラッド層８の禁制
帯幅は約３．４ｅＶである。なお、図中５はｐ型電極と
してのＩｎ−Ｇａ電極、６はｎ型電極としてのＡｕ−８
ｔ電極を示している。この場合の活性層７の禁制帯幅（
Ｅｇｌ）とｎ型クラッド層８の禁制帯幅（Ｅｇ２）との
差は約２００ｍｅＶ （Ｅｇｌ＜Ｅｇ２）であるが、レ
ーザ発振には十分であり、約３８０ｎｍの発振波長が得
られる。上記の組成においては、ｎ型、ｐ型の両クラッ
ド層２．８および活性層７の格子定数はＧａＰのそれと
一致しているので、上記構造のダブルヘテロ構造は素子
劣化しがたい高品質な半導体レーザとなる。
上記構造の半導体レーザを、を機金属化学気相成長法（
ＭＯＣＶＤ） で作製した。ＭＯＣＶＤ法は組成制御性
に優れ、極めて結晶性の良い半導体エピタキシャル結晶
を作製する技術である。ｎ型クラッド層２にはＣＩをド
ープすることによってｎ型とし、ｎ型クラッド層８には
Ｎをドープすることによってｐ型とした。ｎ型ＧａＰ基
板１のオーミック性電極はＡｕ−８ｔとし、ｎ型クラッ
ド層８のオーミック性電極はＩｎ−Ｇａとした。本実施
例では、ｎ型基板を用いたため、基板上にｎ型クラッド
層、活性層、ｎ型クラッド層の順に構成したが、ｎ型基
板を用いた場合は当然の事ながら、基板上にｎ型クラッ
ド層、活性層、ｎ型クラッド層の順に構成する。このよ
うにして作製した半導体レーザに電流を流して評価した
ところ、高出力、長寿命の紫外発光の半導体レーザとな
っていることが確認できた。また、この半導体レーザは
、ＭＯＣＶＤ法と同様に組成制御性および結晶性に優れ
た分子線エピタキシー法（ＭＢＥ法）でも作製可能であ
る。
ＭＯＣＶＤ） で作製した。ＭＯＣＶＤ法は組成制御性
に優れ、極めて結晶性の良い半導体エピタキシャル結晶
を作製する技術である。ｎ型クラッド層２にはＣＩをド
ープすることによってｎ型とし、ｎ型クラッド層８には
Ｎをドープすることによってｐ型とした。ｎ型ＧａＰ基
板１のオーミック性電極はＡｕ−８ｔとし、ｎ型クラッ
ド層８のオーミック性電極はＩｎ−Ｇａとした。本実施
例では、ｎ型基板を用いたため、基板上にｎ型クラッド
層、活性層、ｎ型クラッド層の順に構成したが、ｎ型基
板を用いた場合は当然の事ながら、基板上にｎ型クラッ
ド層、活性層、ｎ型クラッド層の順に構成する。このよ
うにして作製した半導体レーザに電流を流して評価した
ところ、高出力、長寿命の紫外発光の半導体レーザとな
っていることが確認できた。また、この半導体レーザは
、ＭＯＣＶＤ法と同様に組成制御性および結晶性に優れ
た分子線エピタキシー法（ＭＢＥ法）でも作製可能であ
る。
なお、本発明は上述した第１および第２の実施例に限定
されるものではない。例えば、半導体基板はＧａＰに限
定されるものではなく、第１の実施例ではＣｕＡｌＳｅ
２の格子定数よりも小さくＺｎｓのそれよりも大きい格
子定数を有するもの、第２の実施例ではＣｄＧａ２Ｓｅ
４の格子定数よりも小さくＺｎＳのそれよりも大きい格
子定数を有するものであればよく、例えばＳｔを選択す
ることができる。さらに、基板とクラッド層の間に、バ
ッファー層を設けても良い。また、本発明は構成上にお
いて、必要に応じて電流狭窄のためのストライプ構造（
電極ストライプ、内部ストライプ）等を設けてもよい。
されるものではない。例えば、半導体基板はＧａＰに限
定されるものではなく、第１の実施例ではＣｕＡｌＳｅ
２の格子定数よりも小さくＺｎｓのそれよりも大きい格
子定数を有するもの、第２の実施例ではＣｄＧａ２Ｓｅ
４の格子定数よりも小さくＺｎＳのそれよりも大きい格
子定数を有するものであればよく、例えばＳｔを選択す
ることができる。さらに、基板とクラッド層の間に、バ
ッファー層を設けても良い。また、本発明は構成上にお
いて、必要に応じて電流狭窄のためのストライプ構造（
電極ストライプ、内部ストライプ）等を設けてもよい。
さらに、半導体レーザに限らず、半導体発光ダイオード
に適用することも可能である。その他、本発明の主旨を
逸脱しない範囲で、種々変形して実施することができる
。
に適用することも可能である。その他、本発明の主旨を
逸脱しない範囲で、種々変形して実施することができる
。
発明の詳細
な説明したように、本発明によれば、従来不可能であっ
た青色から紫外域にわたる発振波長を有する半導体発光
素子を実現することができる。
た青色から紫外域にわたる発振波長を有する半導体発光
素子を実現することができる。
従って、光デスクやレーザプリンタ等の情報処理機器の
性能向上をはかることができ、その実用的効果は大きい
。
性能向上をはかることができ、その実用的効果は大きい
。
第１図は本発明における一実施例の半導体レーザの概略
構造を示す断面図、第２図は上記半導体レーザの各層の
禁制帯幅を示す模式図、第３図は本発明の他の実施例の
半導体レーザの概略構造を示す断面図、第４図は上記半
導体レーザの各層の禁制帯幅を示す模式図である。 ｌｓ＊＠Ｈ型ＧａＰ基板、２・・・ｎ型Ｚｎ（Ｓａ、ｅ
ｂＳ ｅｅ、＋ｓ）クラッド層、３””Ｃｕ（Ａ１＊、
ｒ＊Ｇ ａａ、２ａ） （Ｓ＠、ｓａＳ ｅｓ、ａｓ
） ｅ活性層）４ｓｅｅｐ型ＣｕＡ ｌ （Ｓａ、ｓ＠
Ｓ ｅ９４２） ２クラッド層、 ５＊＊＊Ｉｎ−Ｇａ
電極、 （３ｅ ｅ ｅ Ａ ｕ−Ｓｉ電極、 ７・・
＊ （Ｚ ｎｓ、ｓｉｃ ｄａ、ｓａ） Ｇ ａａ
（Ｓｅ、曾＊Ｓ ｅｓ、＋４） ４活性層、３拳ｓｅｐ
型ＣＺｎａ、ａｍｃｄｓ、ａｓ）Ｇａ２ｓａクラッド層
。 代理人の氏名 弁理士 粟野重孝 はか１名ｊ −ａ
型Ｑａ−Ｐ 基板 ２°−ｙｔ ’ｌ ｚｆＬ（Ｓｔｒ、ａｓ Ｓｅａ、ｔ
ｓツクラッド層３−Ｃｔ（Ａｌ４７Ｂ（Ｂｒａ、Ｈ）（
Ｓａ、ｓａ Ｓｅａ、＋ｔ）ｚ ５８）ａ４４ ”−
ＰｆｌＣｂｃＡＪ−（Ｓ：ｏ、５８ｓ４ａ、＊ｚ）Ｚ
７ラソｂＡＳ−Ｘへ一〇ＬＬ電」反 ｔ −−−Ａｂｔ −Ｓ：電」翫 第１図 ぐ 第４図 Ｖ 智Ｉ 帝 ？１（）Ｖジ ？ １さ ； べ だ 寸 勢 リ
構造を示す断面図、第２図は上記半導体レーザの各層の
禁制帯幅を示す模式図、第３図は本発明の他の実施例の
半導体レーザの概略構造を示す断面図、第４図は上記半
導体レーザの各層の禁制帯幅を示す模式図である。 ｌｓ＊＠Ｈ型ＧａＰ基板、２・・・ｎ型Ｚｎ（Ｓａ、ｅ
ｂＳ ｅｅ、＋ｓ）クラッド層、３””Ｃｕ（Ａ１＊、
ｒ＊Ｇ ａａ、２ａ） （Ｓ＠、ｓａＳ ｅｓ、ａｓ
） ｅ活性層）４ｓｅｅｐ型ＣｕＡ ｌ （Ｓａ、ｓ＠
Ｓ ｅ９４２） ２クラッド層、 ５＊＊＊Ｉｎ−Ｇａ
電極、 （３ｅ ｅ ｅ Ａ ｕ−Ｓｉ電極、 ７・・
＊ （Ｚ ｎｓ、ｓｉｃ ｄａ、ｓａ） Ｇ ａａ
（Ｓｅ、曾＊Ｓ ｅｓ、＋４） ４活性層、３拳ｓｅｐ
型ＣＺｎａ、ａｍｃｄｓ、ａｓ）Ｇａ２ｓａクラッド層
。 代理人の氏名 弁理士 粟野重孝 はか１名ｊ −ａ
型Ｑａ−Ｐ 基板 ２°−ｙｔ ’ｌ ｚｆＬ（Ｓｔｒ、ａｓ Ｓｅａ、ｔ
ｓツクラッド層３−Ｃｔ（Ａｌ４７Ｂ（Ｂｒａ、Ｈ）（
Ｓａ、ｓａ Ｓｅａ、＋ｔ）ｚ ５８）ａ４４ ”−
ＰｆｌＣｂｃＡＪ−（Ｓ：ｏ、５８ｓ４ａ、＊ｚ）Ｚ
７ラソｂＡＳ−Ｘへ一〇ＬＬ電」反 ｔ −−−Ａｂｔ −Ｓ：電」翫 第１図 ぐ 第４図 Ｖ 智Ｉ 帝 ？１（）Ｖジ ？ １さ ； べ だ 寸 勢 リ
Claims (2)
- （１）基板上に、前記基板と格子定数が等しいＣｕ（Ａ
ｌ＿ａＧａ＿１＿−＿ａ）（Ｓ＿ｂＳｅ＿１＿−＿ｂ）
＿２（０≦ａ≦１、０≦ｂ≦１）を活性層とし、前記基
板と格子定数が等しい（Ｚｎ＿ｃＣｄ＿１＿−＿ｃ）（
Ｓ＿ｄＳｅ＿１＿−＿ｄ）（０≦ｃ≦１、０≦ｄ≦１）
をｎ型クラッド層とし、前記基板と格子定数が等しいＣ
ｕ（Ａｌ＿ａＧａ＿１＿−＿ａ）（Ｓ＿ｂＳｅ＿１＿−
＿ｂ）＿２をｐ型クラッド層として設けたダブルヘテロ
構造であることを特徴とする半導体発光素子。 - （２）基板上に、前記基板と格子定数が等しい（Ｚｎ＿
ａＣｄ＿１＿−＿ａ）Ｇａ＿２（Ｓ＿ｂＳｅ＿１＿−＿
ｂ）＿４（０≦ａ≦１、０≦ｂ≦１）を活性層とし、前
記基板と格子定数が等しい（Ｚｎ＿ｃＣｄ＿１＿−＿ｃ
）（Ｓ＿ｄＳｅ＿１＿−＿ｄ）（０≦ｃ≦１、０≦ｄ≦
１）をｎ型クラッド層とし、前記基板と格子定数が等し
い（Ｚｎ＿ａＣｄ＿１＿−＿ａ）Ｇａ＿２（Ｓ＿ｂＳｅ
＿１＿−＿ｂ）＿４をｐ型クラッド層として設けたダブ
ルヘテロ構造であることを特徴とする半導体発光素子。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1091325A JPH02270387A (ja) | 1989-04-11 | 1989-04-11 | 半導体発光素子 |
| US07/507,273 US5008891A (en) | 1989-04-11 | 1990-04-10 | Semiconductor light-emitting devices |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1091325A JPH02270387A (ja) | 1989-04-11 | 1989-04-11 | 半導体発光素子 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02270387A true JPH02270387A (ja) | 1990-11-05 |
Family
ID=14023303
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1091325A Pending JPH02270387A (ja) | 1989-04-11 | 1989-04-11 | 半導体発光素子 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5008891A (ja) |
| JP (1) | JPH02270387A (ja) |
Families Citing this family (22)
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|---|---|---|---|---|
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| KR100209101B1 (ko) * | 1991-02-21 | 1999-07-15 | 이데이 노부유끼 | 반도체레이저 |
| US5375134A (en) * | 1991-02-21 | 1994-12-20 | Sony Corporation | Semiconductor light emitting device |
| US5274269A (en) * | 1991-05-15 | 1993-12-28 | Minnesota Mining And Manufacturing Company | Ohmic contact for p-type group II-IV compound semiconductors |
| CN1119358A (zh) * | 1991-05-15 | 1996-03-27 | 明尼苏达州采矿制造公司 | 蓝-绿激光二极管 |
| US5291507A (en) * | 1991-05-15 | 1994-03-01 | Minnesota Mining And Manufacturing Company | Blue-green laser diode |
| US5404027A (en) * | 1991-05-15 | 1995-04-04 | Minnesota Mining & Manufacturing Compay | Buried ridge II-VI laser diode |
| JPH04359481A (ja) * | 1991-06-05 | 1992-12-11 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 半導体発光素子 |
| US5427716A (en) * | 1991-06-05 | 1995-06-27 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Compound semiconductors and semiconductor light-emitting devices using the same |
| DE4127859A1 (de) * | 1991-08-22 | 1993-07-08 | Teldix Gmbh | Einrichtung zur messung der drehgeschwindigkeit |
| US5309003A (en) * | 1992-02-28 | 1994-05-03 | At&T Bell Laboratories | Article comprising a real space transfer semiconductor device, and method of making the article |
| US5351255A (en) * | 1992-05-12 | 1994-09-27 | North Carolina State University Of Raleigh | Inverted integrated heterostructure of group II-VI semiconductor materials including epitaxial ohmic contact and method of fabricating same |
| US5818072A (en) * | 1992-05-12 | 1998-10-06 | North Carolina State University | Integrated heterostructure of group II-VI semiconductor materials including epitaxial ohmic contact and method of fabricating same |
| AU4104293A (en) * | 1992-05-19 | 1993-12-13 | California Institute Of Technology | Wide band-gap semiconductor light emitters |
| WO1994015369A1 (en) * | 1992-12-22 | 1994-07-07 | Research Corporation Technologies, Inc. | Group ii-vi compound semiconductor light emitting devices and an ohmic contact therefor |
| JP2546127B2 (ja) * | 1993-04-06 | 1996-10-23 | 日本電気株式会社 | 半導体レーザ |
| US5382812A (en) * | 1993-04-14 | 1995-01-17 | Kobe Development Corporation | Diamond and II-VI heterojunction semiconductor light emitting device |
| EP1098300B1 (en) * | 1997-01-17 | 2003-08-13 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Optical pickup and optical disk apparatus using the same |
| EP1496351B1 (en) * | 1997-06-11 | 2013-03-27 | Nalco Chemical Company | Monitoring the concentration of a chemical treatment product in a slurry or powder sample using a fluorometer |
| JP5294565B2 (ja) * | 2006-03-17 | 2013-09-18 | キヤノン株式会社 | 発光素子及び発光素子の製造方法 |
| JP5049503B2 (ja) * | 2006-03-20 | 2012-10-17 | キヤノン株式会社 | 発光素子及び発光素子の製造方法 |
| CN100448044C (zh) * | 2007-02-15 | 2008-12-31 | 华南师范大学 | 半导体异质结及其发光晶体管 |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS60164382A (ja) * | 1984-02-06 | 1985-08-27 | Nec Corp | 青色光半導体レ−ザ |
| JP2723227B2 (ja) * | 1986-09-26 | 1998-03-09 | 株式会社東芝 | 半導体発光素子の製造方法 |
| JPH0728097B2 (ja) * | 1987-05-20 | 1995-03-29 | 松下電器産業株式会社 | 半導体レ−ザ |
-
1989
- 1989-04-11 JP JP1091325A patent/JPH02270387A/ja active Pending
-
1990
- 1990-04-10 US US07/507,273 patent/US5008891A/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US5008891A (en) | 1991-04-16 |
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