JPH0410688A - ＡｌＧａＩｎＰ半導体発光素子 - Google Patents
ＡｌＧａＩｎＰ半導体発光素子Info
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- JPH0410688A JPH0410688A JP11457690A JP11457690A JPH0410688A JP H0410688 A JPH0410688 A JP H0410688A JP 11457690 A JP11457690 A JP 11457690A JP 11457690 A JP11457690 A JP 11457690A JP H0410688 A JPH0410688 A JP H0410688A
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- Japan
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- gaas
- doped
- algainp
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- 229910001218 Gallium arsenide Inorganic materials 0.000 claims abstract description 22
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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）
本発明はＡρＧａ Ｉ ｎＰ可視光半導体発光素子、特
に可視光半導体レーザに関する。
に可視光半導体レーザに関する。
（従来の技術）
Ａ、ＱＧａＡｓ系の短波長半導体レーザの構造としてセ
ルファライン構造のいわゆる５ＡＳＩＩＩ造レーザがよ
く知られている。このレーザ構造は他の材料系の半導体
レーザ構造に容易に応用できる構造である。
ルファライン構造のいわゆる５ＡＳＩＩＩ造レーザがよ
く知られている。このレーザ構造は他の材料系の半導体
レーザ構造に容易に応用できる構造である。
（発明か解決しようとする課題）
しかしながらＳＡＳ構造をＡｌＧａＩｎＰ可視光半導体
レーザに応用するには難しい点がある。
レーザに応用するには難しい点がある。
第１図にＳＡＳ構造を採用したＡｌＧａＩｎＰ可視光半
導体レーザの構造を模式的に示す断面図である。本図の
半導体レーザにおけるＧａＡｓ電流ブロック層４には、
ＡρＧａＡｓ短波長レーザからの讐推によれば、光吸収
によるブレークダウンを防ぐために０．５μｍ以上の厚
さが必要となる。
導体レーザの構造を模式的に示す断面図である。本図の
半導体レーザにおけるＧａＡｓ電流ブロック層４には、
ＡρＧａＡｓ短波長レーザからの讐推によれば、光吸収
によるブレークダウンを防ぐために０．５μｍ以上の厚
さが必要となる。
ところが、０．５μｍ以上の厚さがあるＧａＡｓ電流ブ
ロック層４における狭ストライプの溝（深さ０．５μｍ
以上）中にクラッド層としてＡβＧａ１ｎＰを積層する
ことは実際に試作してみると離しく、第１図の構造は容
易には得られない。その様子を第２図（ａ）、（ｂ）に
示した。幅３μｍの渭を形成しなＧ ａ Ａ ｓ基板１
０上に積層されるＡｐＧａＩｎＰ層２０の形状は溝の深
さに強く依存するう基板１０における溝の深さが０．５
μｍ以上であれば、中央に非常に鋭い清がしばしば残存
し、１μｍの深さの溝ではほとんどの場合に第２図（ａ
）に模式的な断面図で示すように鋭い溝が残ってしまう
。またドーピングも平坦部に比べ非常に高くドーピング
されドーピング制御ができない。
ロック層４における狭ストライプの溝（深さ０．５μｍ
以上）中にクラッド層としてＡβＧａ１ｎＰを積層する
ことは実際に試作してみると離しく、第１図の構造は容
易には得られない。その様子を第２図（ａ）、（ｂ）に
示した。幅３μｍの渭を形成しなＧ ａ Ａ ｓ基板１
０上に積層されるＡｐＧａＩｎＰ層２０の形状は溝の深
さに強く依存するう基板１０における溝の深さが０．５
μｍ以上であれば、中央に非常に鋭い清がしばしば残存
し、１μｍの深さの溝ではほとんどの場合に第２図（ａ
）に模式的な断面図で示すように鋭い溝が残ってしまう
。またドーピングも平坦部に比べ非常に高くドーピング
されドーピング制御ができない。
本発明の目的は、上記の積層異常を回避してＳＡｓ構造
に相当するＡＪ！ＧａＩｎＰ可視光半導体レーザを提供
することにある。
に相当するＡＪ！ＧａＩｎＰ可視光半導体レーザを提供
することにある。
（課題を解決するための手段）
本発明のＡｌＧａＩｎＰ半導体発光素子は、ＡｌＧａＩ
ｎＰでなる活性層をこの活性層より禁制帯幅が大きなＡ
ｕＧａＩｎＰでなるクラッド層で挟み込んだダブルヘテ
ロ構造をｎ型半導体基板上に有し、前記活性層を中心と
して前記半導体基板に対し反対側に位置するＰ型のクラ
ッド層中に、ストライプ状の窓を有する厚さ１０００Å
以下のＧａＡｓ電流ブロック層を含むことを特徴とする
。
ｎＰでなる活性層をこの活性層より禁制帯幅が大きなＡ
ｕＧａＩｎＰでなるクラッド層で挟み込んだダブルヘテ
ロ構造をｎ型半導体基板上に有し、前記活性層を中心と
して前記半導体基板に対し反対側に位置するＰ型のクラ
ッド層中に、ストライプ状の窓を有する厚さ１０００Å
以下のＧａＡｓ電流ブロック層を含むことを特徴とする
。
（作用）
第２図（ｃ）に、ＧａＡｓ基板１０の溝の深さが１００
０人であるときにおけるＡｌＧａＩｎＰ結晶の積層状況
を模式的な断面図で示す。この深さの渭であれば、深さ
０．５μｍ及び１．０μｍの深さの清に積層したときに
みられなＡＪ！ＧａＩｎＰの積層異常は生じなくなると
ともに、ドーピング量も平坦部と比較し大きく異ならな
い。よってＧａＡｓ電流ブロック層４を１０００Å以下
に設定することにより第１図の構造の作製が実際に可能
となる。次に１０００Å以下にするとこのＧａＡｓ電流
ブロック層４の光吸収によるブレークダウンが問題にな
るように考えられる。このことが従来本構造が思考され
なかった一理由でもある。
０人であるときにおけるＡｌＧａＩｎＰ結晶の積層状況
を模式的な断面図で示す。この深さの渭であれば、深さ
０．５μｍ及び１．０μｍの深さの清に積層したときに
みられなＡＪ！ＧａＩｎＰの積層異常は生じなくなると
ともに、ドーピング量も平坦部と比較し大きく異ならな
い。よってＧａＡｓ電流ブロック層４を１０００Å以下
に設定することにより第１図の構造の作製が実際に可能
となる。次に１０００Å以下にするとこのＧａＡｓ電流
ブロック層４の光吸収によるブレークダウンが問題にな
るように考えられる。このことが従来本構造が思考され
なかった一理由でもある。
しかしながらＡＪＧａＩｎＰ可視光半導体レーザの場合
材料の特性より、この問題は回避される。
材料の特性より、この問題は回避される。
ＧａＡｓとＡｌＧａＩｎＰのへテロ接合においては価電
子帯のバンド不連続量が大きく、ＧａＡｓ−ＡρＧ ａ
Ｉ ｎ Ｐのへテロ界面にはこの不連続量に基づくヘ
テロ障壁が形成され、容易にブレークダウンしない。よ
って１０００Å以下のＧａＡｓ電流ブロック層が効果を
発揮し、５ＡＳｉ造に相当するＡｌＧａＩｎＰ可視光半
導体レーザの製作が可能になる。
子帯のバンド不連続量が大きく、ＧａＡｓ−ＡρＧ ａ
Ｉ ｎ Ｐのへテロ界面にはこの不連続量に基づくヘ
テロ障壁が形成され、容易にブレークダウンしない。よ
って１０００Å以下のＧａＡｓ電流ブロック層が効果を
発揮し、５ＡＳｉ造に相当するＡｌＧａＩｎＰ可視光半
導体レーザの製作が可能になる。
（実施例）
本発明の一実施例としてＡＪ！ＧａＩｎＰ可視光半導体
レーザを有機金属気相成長法により作成した。この実施
例の層構造は模式的に第１図に断面図で示すものとなる
。このレーザの製作においては、ｎ−ＧａＡｓ基板１０
上にＳｉドープＧａＡＳバッファー層６を積層後、Ｓｉ
ドープの厚さ１゜０μｍの（Ａρｏ、ａ Ｇ ａｏ、＜
） ｏ、ｓ Ｉ ｎｏ、ｓ’ Ｐよりなるクラッド層
２、ノンドープＧａｏ、５Ｉｎｏ、ｓＰでなる厚さ０．
０７．ｕｍの活性層１、Ｚｎドープ（Ａρ（１，６Ｇ
ａｏ４） ｏ、ｓ Ｉ ｎｏ、ｓ Ｐでなる厚さ０，３
μｍのクラッド層３、ノンドープＧａＡｓでなる厚さ１
０００人の電流ブロック層４をこの順に積層した。次に
ホトリソグラフィーとエツチングによりＧａＡｓ電流ブ
ロック層４をストライブ状にエツチングし、幅３．５μ
ｍの窓（溝）を形成した。さらに前記エツチングをほど
こしたウェハ全面にＺｎドープ（Ａρ。、 ＧａＯ，
４＞ ０．５ Ｉ ｎｏ、ｓ Ｐでなる厚さ０．７μｍ
のクラッド層３ＺｎドープＧａｏ、ｓ Ｉ ｎｏ、ｓ
Ｐでなるヘテロバッファー層５及びＺｎドープＧａＡｓ
でなるキャップ層７を順次に積層した。このウェハより
、垂直放射角が３４°水平放射角が９°の光出力が、８
ｍＷまで直線性の良い電流−光出力関係を維持して、得
られた。
レーザを有機金属気相成長法により作成した。この実施
例の層構造は模式的に第１図に断面図で示すものとなる
。このレーザの製作においては、ｎ−ＧａＡｓ基板１０
上にＳｉドープＧａＡＳバッファー層６を積層後、Ｓｉ
ドープの厚さ１゜０μｍの（Ａρｏ、ａ Ｇ ａｏ、＜
） ｏ、ｓ Ｉ ｎｏ、ｓ’ Ｐよりなるクラッド層
２、ノンドープＧａｏ、５Ｉｎｏ、ｓＰでなる厚さ０．
０７．ｕｍの活性層１、Ｚｎドープ（Ａρ（１，６Ｇ
ａｏ４） ｏ、ｓ Ｉ ｎｏ、ｓ Ｐでなる厚さ０，３
μｍのクラッド層３、ノンドープＧａＡｓでなる厚さ１
０００人の電流ブロック層４をこの順に積層した。次に
ホトリソグラフィーとエツチングによりＧａＡｓ電流ブ
ロック層４をストライブ状にエツチングし、幅３．５μ
ｍの窓（溝）を形成した。さらに前記エツチングをほど
こしたウェハ全面にＺｎドープ（Ａρ。、 ＧａＯ，
４＞ ０．５ Ｉ ｎｏ、ｓ Ｐでなる厚さ０．７μｍ
のクラッド層３ＺｎドープＧａｏ、ｓ Ｉ ｎｏ、ｓ
Ｐでなるヘテロバッファー層５及びＺｎドープＧａＡｓ
でなるキャップ層７を順次に積層した。このウェハより
、垂直放射角が３４°水平放射角が９°の光出力が、８
ｍＷまで直線性の良い電流−光出力関係を維持して、得
られた。
（発明の効果）
作用の項で述べたように、本発明によれば、Ａｊ！Ｇａ
ＩｎＰ可視光半導体レーザにおいて作製が難しかったい
わゆるＳＡｓ構造半導体レーザが容易に作製できるよう
になった。
ＩｎＰ可視光半導体レーザにおいて作製が難しかったい
わゆるＳＡｓ構造半導体レーザが容易に作製できるよう
になった。
第１図はＳＡｓ構造のＡＪ！ＧａＩｎＰ半導体発光素子
の模式的な構造を示す断面図、第２図はＧａＡｓ基板の
溝上へＡｆｆｌ Ｇａ Ｉ ｎＰを積層したときにおけ
る積層構造の状態を模式的に示す断面図である。 １・・・活性層、２，３・・・ＡρＧ ａ Ｉ ｎ、
Ｐクラッド層、４・・・ＧａＡｓ電流ブロック層、５・
・・ヘテロバッファー層、６・・・バッファー層、７・
・・キャップ層、１０＝−ＧａＡｓ基板、２０−ＡｐＧ
ａＩｎＰ層。
の模式的な構造を示す断面図、第２図はＧａＡｓ基板の
溝上へＡｆｆｌ Ｇａ Ｉ ｎＰを積層したときにおけ
る積層構造の状態を模式的に示す断面図である。 １・・・活性層、２，３・・・ＡρＧ ａ Ｉ ｎ、
Ｐクラッド層、４・・・ＧａＡｓ電流ブロック層、５・
・・ヘテロバッファー層、６・・・バッファー層、７・
・・キャップ層、１０＝−ＧａＡｓ基板、２０−ＡｐＧ
ａＩｎＰ層。
Claims (1)
- ＡｌＧａＩｎＰでなる活性層をこの活性層より禁制帯幅
が大きなＡｌＧａＩｎＰでなるクラッド層で挟み込んだ
ダブルヘテロ構造をｎ型の半導体基板上に有し、前記活
性層を中心として前記半導体基板に対し反対側に位置す
るＰ型のクラッド層中に、ストライプ状の窓を有する厚
さ１０００Å以下のＧａＡｓ電流ブロック層を含むこと
を特徴とするＡｌＧａＩｎＰ半導体発光素子。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11457690A JPH0410688A (ja) | 1990-04-27 | 1990-04-27 | ＡｌＧａＩｎＰ半導体発光素子 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11457690A JPH0410688A (ja) | 1990-04-27 | 1990-04-27 | ＡｌＧａＩｎＰ半導体発光素子 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0410688A true JPH0410688A (ja) | 1992-01-14 |
Family
ID=14641299
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11457690A Pending JPH0410688A (ja) | 1990-04-27 | 1990-04-27 | ＡｌＧａＩｎＰ半導体発光素子 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0410688A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH06164058A (ja) * | 1992-11-25 | 1994-06-10 | Rohm Co Ltd | 半導体レーザおよびその製法 |
| JP2009155931A (ja) * | 2007-12-27 | 2009-07-16 | Union Corp | 丸窓枠 |
| KR101134731B1 (ko) * | 2009-10-22 | 2012-04-13 | 엘지이노텍 주식회사 | 발광소자 및 그 제조방법 |
-
1990
- 1990-04-27 JP JP11457690A patent/JPH0410688A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH06164058A (ja) * | 1992-11-25 | 1994-06-10 | Rohm Co Ltd | 半導体レーザおよびその製法 |
| JP2009155931A (ja) * | 2007-12-27 | 2009-07-16 | Union Corp | 丸窓枠 |
| KR101134731B1 (ko) * | 2009-10-22 | 2012-04-13 | 엘지이노텍 주식회사 | 발광소자 및 그 제조방법 |
| US8669586B2 (en) | 2009-10-22 | 2014-03-11 | Lg Innotek Co., Ltd. | Light emitting device, light emitting device package, and lighting system |
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