JPH04234188A - オプトエレクトロニック素子並びにレーザ及び光検出器製造へのその利用 - Google Patents
オプトエレクトロニック素子並びにレーザ及び光検出器製造へのその利用Info
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- JPH04234188A JPH04234188A JP3247084A JP24708491A JPH04234188A JP H04234188 A JPH04234188 A JP H04234188A JP 3247084 A JP3247084 A JP 3247084A JP 24708491 A JP24708491 A JP 24708491A JP H04234188 A JPH04234188 A JP H04234188A
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Classifications
-
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- 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
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- H01S5/343—Structure or shape of the active region; Materials used for the active region comprising quantum well or superlattice structures, e.g. single quantum well [SQW] lasers, multiple quantum well [MQW] lasers or graded index separate confinement heterostructure [GRINSCH] lasers in AIIIBV compounds, e.g. AlGaAs-laser, InP-based laser
- H01S5/34313—Structure or shape of the active region; Materials used for the active region comprising quantum well or superlattice structures, e.g. single quantum well [SQW] lasers, multiple quantum well [MQW] lasers or graded index separate confinement heterostructure [GRINSCH] lasers in AIIIBV compounds, e.g. AlGaAs-laser, InP-based laser with a well layer having only As as V-compound, e.g. AlGaAs, InGaAs
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B82—NANOTECHNOLOGY
- B82Y—SPECIFIC USES OR APPLICATIONS OF NANOSTRUCTURES; MEASUREMENT OR ANALYSIS OF NANOSTRUCTURES; MANUFACTURE OR TREATMENT OF NANOSTRUCTURES
- B82Y20/00—Nanooptics, e.g. quantum optics or photonic crystals
-
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- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L31/00—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
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- H01L31/035236—Superlattices; Multiple quantum well structures
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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
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、オプトエレクトロニッ
ク素子並びにレーザ及び量子井戸光検出器へのその利用
に関するものである。量子井戸レーザの場合、本発明は
、特に、異なる波長、例えば、０．９８μｍ、１．０８
３ μｍ、 １．０５４μｍまたは ２．５μｍの波長
等の伝送に適合させることのできる型のレーザに関する
ものである。本発明は、また、量子井戸検出器、特に、
異なる波長の検出に適した光検出器に関するものである
。
ク素子並びにレーザ及び量子井戸光検出器へのその利用
に関するものである。量子井戸レーザの場合、本発明は
、特に、異なる波長、例えば、０．９８μｍ、１．０８
３ μｍ、 １．０５４μｍまたは ２．５μｍの波長
等の伝送に適合させることのできる型のレーザに関する
ものである。本発明は、また、量子井戸検出器、特に、
異なる波長の検出に適した光検出器に関するものである
。
【０００２】
【従来の技術】現在、使用される活性素子が光ポンピン
グされたエルビウムでドーピングされた光ファイバで構
成されている光増幅器が大きな関心を集めている。この
光ポンピングを実施するためには、波長０．９８μｍで
放射するレーザダイオードが必要である。また、ヘリウ
ムアイソトープＨｅ３ の原子は、核スピンを有してお
り、前もって極性を与えられていれば磁気測定法でする
ことができる。磁界の作用下で、歳差運動周波数を正確
に測定して、磁界の絶対測定を実現する。この場合、必
要な分極化は、波長 １．０８３μｍでの光ポンピング
によって得られる。また、Ｎｄ３＋でドーピングされた
燐酸ガラスをベースとする増幅器列を使用する場合には
、それらを制御するために、発振器、またはマトリック
ス内に埋めこまれる稀土類イオンの放射の波長に中心が
調整された光波を放射する注入装置が必要になる。この
場合、放射波長は、 １．０５４μｍに調整されている
。０．９８μｍ、 １．０８３μｍまたは １．０５４
μｍで放射する半導体レーザを製造するのは難しい。こ
のため、本発明は、０．９８μｍ、 １．０８３μｍま
たは１．０５４μｍの波長で放射するＧａＩｎＰ−Ｇａ
ＩｎＡｓ−ＧａＡｓをベースとする半導体レーザを製造
することからなる。 また、２．５ μｍの波長を検出することのできる光検
出器を備えることは、以下の理由から有効である；１）
新世代の光ファイバ電気通信システムは、波長 ２．５
μｍでの損失が最小の弗素ベースガラスを使用する光フ
ァイバを利用する。これらのシステムでは、この波長で
作動する光検出器を使用する必要がある。 ２）波長２〜 ２．５μｍの大気伝送ウィンドゥがある
。このウィンドゥは、ＳＰＯＴ（Ｓａｔｅｌｌｉｔｅ
Ｐｏｕｒ ｌ’Ｏｂｓｅｒｖａｔｉｏｎ ｄｅ ｌａ
Ｔｅｒｒｅ＝Ｅａｒｔｈ Ｏｂｓｅｒｖａｔｉｏｎ Ｓ
ａｔｅｌｌｉｔｅ）プログラム等の人工衛星による地球
の観察に使用される。波長２．５ μｍで作動する光検
出器は、この使用に必要とされる。現在、ＩｎＡＳ−Ｓ
ｂ．Ｐ／ＩｎＡｓ材料を使用して、波長２．５ μｍで
作動する光検出器を製造することができる。
グされたエルビウムでドーピングされた光ファイバで構
成されている光増幅器が大きな関心を集めている。この
光ポンピングを実施するためには、波長０．９８μｍで
放射するレーザダイオードが必要である。また、ヘリウ
ムアイソトープＨｅ３ の原子は、核スピンを有してお
り、前もって極性を与えられていれば磁気測定法でする
ことができる。磁界の作用下で、歳差運動周波数を正確
に測定して、磁界の絶対測定を実現する。この場合、必
要な分極化は、波長 １．０８３μｍでの光ポンピング
によって得られる。また、Ｎｄ３＋でドーピングされた
燐酸ガラスをベースとする増幅器列を使用する場合には
、それらを制御するために、発振器、またはマトリック
ス内に埋めこまれる稀土類イオンの放射の波長に中心が
調整された光波を放射する注入装置が必要になる。この
場合、放射波長は、 １．０５４μｍに調整されている
。０．９８μｍ、 １．０８３μｍまたは １．０５４
μｍで放射する半導体レーザを製造するのは難しい。こ
のため、本発明は、０．９８μｍ、 １．０８３μｍま
たは１．０５４μｍの波長で放射するＧａＩｎＰ−Ｇａ
ＩｎＡｓ−ＧａＡｓをベースとする半導体レーザを製造
することからなる。 また、２．５ μｍの波長を検出することのできる光検
出器を備えることは、以下の理由から有効である；１）
新世代の光ファイバ電気通信システムは、波長 ２．５
μｍでの損失が最小の弗素ベースガラスを使用する光フ
ァイバを利用する。これらのシステムでは、この波長で
作動する光検出器を使用する必要がある。 ２）波長２〜 ２．５μｍの大気伝送ウィンドゥがある
。このウィンドゥは、ＳＰＯＴ（Ｓａｔｅｌｌｉｔｅ
Ｐｏｕｒ ｌ’Ｏｂｓｅｒｖａｔｉｏｎ ｄｅ ｌａ
Ｔｅｒｒｅ＝Ｅａｒｔｈ Ｏｂｓｅｒｖａｔｉｏｎ Ｓ
ａｔｅｌｌｉｔｅ）プログラム等の人工衛星による地球
の観察に使用される。波長２．５ μｍで作動する光検
出器は、この使用に必要とされる。現在、ＩｎＡＳ−Ｓ
ｂ．Ｐ／ＩｎＡｓ材料を使用して、波長２．５ μｍで
作動する光検出器を製造することができる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、２μｍまた
は２．５ μｍの異なる波長の光線を検出することので
きる構造を提供するものである。
は２．５ μｍの異なる波長の光線を検出することので
きる構造を提供するものである。
【０００４】
【課題を解決するための手段】本発明によれば、２つの
ＧａＡｓをベースとした障壁層の間に備えられたＧａＩ
ｎＡｓをベースとする層によって構成された少なくとも
１つの量子井戸を有する活性層を備え、この活性層は、
第１のＧａＩｎＰをベースとするクラッド層と第２のＧ
ａＩｎＰをベースとするクラッド層との間に備えられて
いるオプトエレクトロニック素子が提供される。更に本
発明によれば、２つのＧａＡｓ層の間に備えられたＧａ
ｘＩｎ１−ＸＡｓをベースとする層によって構成された
少なくとも１つの量子井戸を有する活性層を備え、この
活性層は、第１のＧａＩｎＰをベースとするクラッド層
と第２のＧａＩｎＰをベースとするクラッド層との間に
備えられている量子井戸レーザが提供される。本発明に
よると、このレーザは、基板上に形成されており、その
基板と接触する第１のクラッド層の組成物は、その格子
定数が基板の格子定数に整合するようなものである。ま
た、ＧａｘＩｎ１−ＸＡｓ層の組成は、ｘの値が０．１
１〜０．９９の範囲にあるようにされており、その厚さ
は５〜９ｎｍの範囲にある。また本発明によれば、２つ
のＧａＡｓ層の間に備えられたＧａｘＩｎ１−ＸＡｓを
ベースとする層によって構成された少なくとも１つの量
子井戸を有し、それら層全てが第１のＧａＩｎＰをベー
スとするクラッド層と第２のＧａＩｎＰをベースとする
クラッド層との間に備えられている光検出器が提供され
る。本発明によると、この光検出器は、第１のクラッド
層の格子定数に整合する格子定数を有する基板に形成さ
れている。また、ＧａｘＩｎ１−ＸＡｓ層は、ｘ値が０
．５ 〜０．９５の範囲にあるような組成を有し、その
厚さは５〜９ｎｍの範囲にある。本発明のさまざまな特
徴及び利点は、添付図面を参照して行う以下の実施例の
説明によってより明らかになろう。
ＧａＡｓをベースとした障壁層の間に備えられたＧａＩ
ｎＡｓをベースとする層によって構成された少なくとも
１つの量子井戸を有する活性層を備え、この活性層は、
第１のＧａＩｎＰをベースとするクラッド層と第２のＧ
ａＩｎＰをベースとするクラッド層との間に備えられて
いるオプトエレクトロニック素子が提供される。更に本
発明によれば、２つのＧａＡｓ層の間に備えられたＧａ
ｘＩｎ１−ＸＡｓをベースとする層によって構成された
少なくとも１つの量子井戸を有する活性層を備え、この
活性層は、第１のＧａＩｎＰをベースとするクラッド層
と第２のＧａＩｎＰをベースとするクラッド層との間に
備えられている量子井戸レーザが提供される。本発明に
よると、このレーザは、基板上に形成されており、その
基板と接触する第１のクラッド層の組成物は、その格子
定数が基板の格子定数に整合するようなものである。ま
た、ＧａｘＩｎ１−ＸＡｓ層の組成は、ｘの値が０．１
１〜０．９９の範囲にあるようにされており、その厚さ
は５〜９ｎｍの範囲にある。また本発明によれば、２つ
のＧａＡｓ層の間に備えられたＧａｘＩｎ１−ＸＡｓを
ベースとする層によって構成された少なくとも１つの量
子井戸を有し、それら層全てが第１のＧａＩｎＰをベー
スとするクラッド層と第２のＧａＩｎＰをベースとする
クラッド層との間に備えられている光検出器が提供され
る。本発明によると、この光検出器は、第１のクラッド
層の格子定数に整合する格子定数を有する基板に形成さ
れている。また、ＧａｘＩｎ１−ＸＡｓ層は、ｘ値が０
．５ 〜０．９５の範囲にあるような組成を有し、その
厚さは５〜９ｎｍの範囲にある。本発明のさまざまな特
徴及び利点は、添付図面を参照して行う以下の実施例の
説明によってより明らかになろう。
【０００５】
【実施例】最初に、図１を参照して、本発明による素子
の１実施例を説明する。この素子は、基板１上に、その
基板１の格子定数に整合する格子定数を有するＧａＩｎ
Ｐの第１のクラッド層２を有する。活性層３は、このク
ラッド層２の上に形成されている。図１によると、この
活性層３は、ストライプの形態をとる。この活性層は、
例えば、図２の伝導帯のエネルギー準位のグラフに示し
たように、少なくとも１つの量子井戸を備える。この量
子井戸は、２つのＧａＡｓをベースとする障壁層３０及
び４０の間に備えられた中央のＧａｘＩｎ１−ＸＡｓを
ベースとする層３１を備える。第１のクラッド層２と活
性層３は、第２のクラッド層４によって被覆されている
。この第２のクラッド層は、また、ＧａＩｎＰをベース
とする。活性層３の両側では、クラッド層２及び４は、
漏れを小さくするために、プロトン注入を受ける。この
構造の上部は、特に、第２のクラッド層４の上にＧａＡ
ｓによって形成されたコンタクト層を備え、その上には
オーミックコンタクト層７が備えられている。もう１つ
のオーミックコンタクト層６がその構造の反対側に備え
られており、それによって、素子の制御用の電流源と接
続されている。図１の実施例によると、オーミックコン
タクト層６は、基板面上に設けられている。その基板は
、導電性材料で形成されることもできる。この構造は、
また、クラッド層と基板との間に、コンタクト層の役割
を果たすドーピングされた半導体層があり、その上に、
オーミックコンタクト層が設けられるように構成するこ
とができる。
の１実施例を説明する。この素子は、基板１上に、その
基板１の格子定数に整合する格子定数を有するＧａＩｎ
Ｐの第１のクラッド層２を有する。活性層３は、このク
ラッド層２の上に形成されている。図１によると、この
活性層３は、ストライプの形態をとる。この活性層は、
例えば、図２の伝導帯のエネルギー準位のグラフに示し
たように、少なくとも１つの量子井戸を備える。この量
子井戸は、２つのＧａＡｓをベースとする障壁層３０及
び４０の間に備えられた中央のＧａｘＩｎ１−ＸＡｓを
ベースとする層３１を備える。第１のクラッド層２と活
性層３は、第２のクラッド層４によって被覆されている
。この第２のクラッド層は、また、ＧａＩｎＰをベース
とする。活性層３の両側では、クラッド層２及び４は、
漏れを小さくするために、プロトン注入を受ける。この
構造の上部は、特に、第２のクラッド層４の上にＧａＡ
ｓによって形成されたコンタクト層を備え、その上には
オーミックコンタクト層７が備えられている。もう１つ
のオーミックコンタクト層６がその構造の反対側に備え
られており、それによって、素子の制御用の電流源と接
続されている。図１の実施例によると、オーミックコン
タクト層６は、基板面上に設けられている。その基板は
、導電性材料で形成されることもできる。この構造は、
また、クラッド層と基板との間に、コンタクト層の役割
を果たすドーピングされた半導体層があり、その上に、
オーミックコンタクト層が設けられるように構成するこ
とができる。
【０００６】本発明によると、図１のオプトエレクトロ
ニック素子は、半導体レーザである。従って、ストライ
プの形状の活性層３は、レーザ活性層である。例えば、
図１の基板１は、ｎ形ドープＧａＡｓで形成されている
。ＧａＩｎＰで形成された第１のクラッド層２は、ｐ形
にドープされている。コンタクト層５は、ｐ＋ ドープ
ＧａＡｓで形成されている。オーミックコンタクトは、
例えば、金で形成されている。基板１はまた、ＩｎＰま
たはシリコンで形成してもよい。この場合は、第１のク
ラッド層２と基板１との間に格子定数整合層または格子
が設けられる。特にＧａＡｓ基板を使用する場合、クラ
ッド層２の好ましい組成は、Ｇａ０．４９Ｉｎ０．５１
Ｐである。このような構造では、クラッド層としてＧａ
ＡｌＡｓの代わりに、Ｇａ０．４９Ｉｎ０．５１Ｐを使
用することによって、アルミニウムの存在に関する問題
を排除することができる。これらの問題を以下に示す：
１）ＧａＡｌＡｓの酸化は、非放射再結合中心の生成を
刺激する。成分の過度の加熱のためにレーザの寿命が短
くなる。 ２）連続動作で成分が加熱されている間にレーザ共振器
のミラーが酸化して、動作中のレーザの急速な劣化が促
進される。 ３）ＧａＡｌＡｓの成長温度は高く（約７００ ℃）
、高品質ＧａＩｎＡｓの調製にはあまり好ましくない。 Ｇａ０．４９Ｉｎ０．５１Ｐは、以下の利点を示す；１
）Ｇａ０．４９Ｉｎ０．５１Ｐ合金は、酸化しない。 ２）Ｇａ０．４９Ｉｎ０．５１Ｐ合金の成長温度は低い
（５００ 〜５５０ ℃の範囲） 。この温度によっ
て、最適な光学的、電気的及び構造的特性を有するＧａ
ＩｎＡｓの合金を得ることができる。
ニック素子は、半導体レーザである。従って、ストライ
プの形状の活性層３は、レーザ活性層である。例えば、
図１の基板１は、ｎ形ドープＧａＡｓで形成されている
。ＧａＩｎＰで形成された第１のクラッド層２は、ｐ形
にドープされている。コンタクト層５は、ｐ＋ ドープ
ＧａＡｓで形成されている。オーミックコンタクトは、
例えば、金で形成されている。基板１はまた、ＩｎＰま
たはシリコンで形成してもよい。この場合は、第１のク
ラッド層２と基板１との間に格子定数整合層または格子
が設けられる。特にＧａＡｓ基板を使用する場合、クラ
ッド層２の好ましい組成は、Ｇａ０．４９Ｉｎ０．５１
Ｐである。このような構造では、クラッド層としてＧａ
ＡｌＡｓの代わりに、Ｇａ０．４９Ｉｎ０．５１Ｐを使
用することによって、アルミニウムの存在に関する問題
を排除することができる。これらの問題を以下に示す：
１）ＧａＡｌＡｓの酸化は、非放射再結合中心の生成を
刺激する。成分の過度の加熱のためにレーザの寿命が短
くなる。 ２）連続動作で成分が加熱されている間にレーザ共振器
のミラーが酸化して、動作中のレーザの急速な劣化が促
進される。 ３）ＧａＡｌＡｓの成長温度は高く（約７００ ℃）
、高品質ＧａＩｎＡｓの調製にはあまり好ましくない。 Ｇａ０．４９Ｉｎ０．５１Ｐは、以下の利点を示す；１
）Ｇａ０．４９Ｉｎ０．５１Ｐ合金は、酸化しない。 ２）Ｇａ０．４９Ｉｎ０．５１Ｐ合金の成長温度は低い
（５００ 〜５５０ ℃の範囲） 。この温度によっ
て、最適な光学的、電気的及び構造的特性を有するＧａ
ＩｎＡｓの合金を得ることができる。
【０００７】また、ＧａＩｎＡｓ／ＧａＡｓ量子井戸を
ベースとする活性層を使用すると、以下の利点がある；
１）ＧａＡｓ、ＩｎＰ及びＳｉ基板は、良好な構造特性
を有する。 ２）仮晶（ｐｓｅｕｄｏｍｏｒｐｈｏｕｓ）ＧａＩｎＡ
ｓの層３１の厚さは、臨界厚さより常に小さくなければ
ならない。これによって、不整合転位が生じるのを防ぎ
、それによって、欠陥のない材料を得ることができる。 ３）ＧａＩｎＡｓ量子井戸内の閉じ込め作用によって、
ＧａＩｎＡｓ合金の化学量論組成を変更する必要はなく
、活性層に存在するＧａＩｎＡｓ量子井戸の厚さを変更
するだけで、レーザの放射波長を変更することができる
。 ４）活性層内の応力の存在は、重いホールの有効質量を
小さくすることによって、軽いホール／重いホールのバ
ンドの劣化を防止する作用がある。この結果、閾値電流
密度が低下し、レーザの温度依存性を小さくする。 ５）同じ基板上に、他の電子機能と共にこれらのレーザ
をモノリシック集積化することができる。
ベースとする活性層を使用すると、以下の利点がある；
１）ＧａＡｓ、ＩｎＰ及びＳｉ基板は、良好な構造特性
を有する。 ２）仮晶（ｐｓｅｕｄｏｍｏｒｐｈｏｕｓ）ＧａＩｎＡ
ｓの層３１の厚さは、臨界厚さより常に小さくなければ
ならない。これによって、不整合転位が生じるのを防ぎ
、それによって、欠陥のない材料を得ることができる。 ３）ＧａＩｎＡｓ量子井戸内の閉じ込め作用によって、
ＧａＩｎＡｓ合金の化学量論組成を変更する必要はなく
、活性層に存在するＧａＩｎＡｓ量子井戸の厚さを変更
するだけで、レーザの放射波長を変更することができる
。 ４）活性層内の応力の存在は、重いホールの有効質量を
小さくすることによって、軽いホール／重いホールのバ
ンドの劣化を防止する作用がある。この結果、閾値電流
密度が低下し、レーザの温度依存性を小さくする。 ５）同じ基板上に、他の電子機能と共にこれらのレーザ
をモノリシック集積化することができる。
【０００８】このようなレーザを製造するためには、Ｓ
ｉ、ＧａＡｓまたはＩｎＰ等の基板を使用することがで
きる。 使用する基板によって、必要ならば、ＭＯＣＶＤまたは
ＭＯＭＢＥ成長法を使用することによって、一連の超格
子（整合層）を製造する。次に、同じ技術を使用して、
以下の層を製造する；ｎ形クラッド層を構成する、例え
ば、厚さ２μｍの、シリコン、硫黄またはテルルがドー
ピングされたＧａＩｎＰ層、レーザの活性層を形成し、
層３中に形成された少なくとも１つのＧａＸＩｎ１−Ｘ
Ａｓの量子井戸を具備するように構成された、厚さ ２
００ｎｍのＧａＡｓ−ＧａＸＩｎ１−ＸＡｓ−ＧａＡｓ
材料の層３、厚さがほぼ １００ｎｍの（ｐ形に）亜鉛
がドーピングされたＧａＩｎＰ層。このＧａＩｎＰ層は
、図１には図示していない。実際は、この層は、次に堆
積され、閉じ込め効果に関係する層４から区別すること
ができない。次に、例えば、ホトリソグラフィ法を使用
して、活性層３中に、間隔３００ μｍをあけて、幅約
１μｍのストライプをエッチング形成する。上記の堆積
したＧａＩｎＰ層は、エッチング作用に対して活性層３
を保護する。次に、ＭＯＣＶＤまたはＭＯＭＢＥ成長法
を使用して、（ｐ形）亜鉛がドーピングされたＧａＩｎ
Ｐ層を厚さ２μｍまで成長させる。この層は、ｐ形クラ
ッド層及びオーミックコンタクト層を構成するためのも
のである。 最後に、ＭＯＣＶＤまたはＭＯＭＢＥ成長法を使用して
、オーミック接触を形成するためにコンタクト層を形成
する 。層の金属化後、プロトン注入を実施して、電
流の閉じ込め効率を高くする。
ｉ、ＧａＡｓまたはＩｎＰ等の基板を使用することがで
きる。 使用する基板によって、必要ならば、ＭＯＣＶＤまたは
ＭＯＭＢＥ成長法を使用することによって、一連の超格
子（整合層）を製造する。次に、同じ技術を使用して、
以下の層を製造する；ｎ形クラッド層を構成する、例え
ば、厚さ２μｍの、シリコン、硫黄またはテルルがドー
ピングされたＧａＩｎＰ層、レーザの活性層を形成し、
層３中に形成された少なくとも１つのＧａＸＩｎ１−Ｘ
Ａｓの量子井戸を具備するように構成された、厚さ ２
００ｎｍのＧａＡｓ−ＧａＸＩｎ１−ＸＡｓ−ＧａＡｓ
材料の層３、厚さがほぼ １００ｎｍの（ｐ形に）亜鉛
がドーピングされたＧａＩｎＰ層。このＧａＩｎＰ層は
、図１には図示していない。実際は、この層は、次に堆
積され、閉じ込め効果に関係する層４から区別すること
ができない。次に、例えば、ホトリソグラフィ法を使用
して、活性層３中に、間隔３００ μｍをあけて、幅約
１μｍのストライプをエッチング形成する。上記の堆積
したＧａＩｎＰ層は、エッチング作用に対して活性層３
を保護する。次に、ＭＯＣＶＤまたはＭＯＭＢＥ成長法
を使用して、（ｐ形）亜鉛がドーピングされたＧａＩｎ
Ｐ層を厚さ２μｍまで成長させる。この層は、ｐ形クラ
ッド層及びオーミックコンタクト層を構成するためのも
のである。 最後に、ＭＯＣＶＤまたはＭＯＭＢＥ成長法を使用して
、オーミック接触を形成するためにコンタクト層を形成
する 。層の金属化後、プロトン注入を実施して、電
流の閉じ込め効率を高くする。
【０００９】本発明によると、量子井戸の層３１の組成
とその厚さＺを適切に選択することによって、異なる波
長で放射するレーザを得ることができる。量子井戸を構
成する層の式を思い出すと、ＧａＸＩｎ１−ＸＡｓであ
る。１実施例では、量子井戸３１の成長は、以下の条件
で実施される。 温度 ５１０℃、 圧力 １００ミリバール、 ｘ＝０．８２５ のような組成を有するＧａＸＩｎ１−
ＸＡｓ層３１。 ＧａＩｎＡｓ層３１の厚さＺが５〜９ｎｍの範囲内にあ
る層を使用することができる。特に、Ｚが以下の数値の
場合、以下に示す波長で放射するレーザが得られる。 Ｚ＝ ６ｎｍ ： λ＝０．８５μｍＺ＝
６．５ｎｍ ： λ＝０．９８μｍＺ＝ ７
ｎｍ ： λ＝１．０５４μｍＺ＝ ７．
５ｎｍ ： λ＝１．０８３μｍＺ＝ ９ｎｍ
： λ＝１．２μｍ成長温度及び圧力が
同一条件の場合、ＧａＩｎＡｓ層３１の厚さＺが６．５
ｎｍの値のレーザを製造する時、ガリウム組成ｘの値に
対して以下の波長で放射するように、ガリウム組成ｘを
以下のように決定しなければならない。 ｘ＝０．１１ ： λ＝２．５μｍｘ
＝０．７５ ： λ＝１．２μｍｘ＝
０．８０５ ： λ＝１．０８μｍｘ＝
０．８１５ ： λ＝１．０５μｍｘ＝
０．８２５ ： λ＝０．９８μｍｘ＝
０．９９ ： λ＝０．８５μｍ従っ
て、他の波長で放射するレーザを得るためにｘ及びＺの
値を変えることが可能である。例えば、Ｚを９ｎｍ及び
ｘを約０．１５とすると、 ２．５μｍで放射するレー
ザが得られる。Ｚ及びｘの値は、所定の製造条件（温度
及び圧力）で決定される。異なる製造条件では、例えば
、上記の波長内の１つの波長でレーザを正常に動作させ
るためには、波長に関する上記のＺ及びｘの値に基づい
て、Ｚ及び／またはｘの値を変更しなければならない。
とその厚さＺを適切に選択することによって、異なる波
長で放射するレーザを得ることができる。量子井戸を構
成する層の式を思い出すと、ＧａＸＩｎ１−ＸＡｓであ
る。１実施例では、量子井戸３１の成長は、以下の条件
で実施される。 温度 ５１０℃、 圧力 １００ミリバール、 ｘ＝０．８２５ のような組成を有するＧａＸＩｎ１−
ＸＡｓ層３１。 ＧａＩｎＡｓ層３１の厚さＺが５〜９ｎｍの範囲内にあ
る層を使用することができる。特に、Ｚが以下の数値の
場合、以下に示す波長で放射するレーザが得られる。 Ｚ＝ ６ｎｍ ： λ＝０．８５μｍＺ＝
６．５ｎｍ ： λ＝０．９８μｍＺ＝ ７
ｎｍ ： λ＝１．０５４μｍＺ＝ ７．
５ｎｍ ： λ＝１．０８３μｍＺ＝ ９ｎｍ
： λ＝１．２μｍ成長温度及び圧力が
同一条件の場合、ＧａＩｎＡｓ層３１の厚さＺが６．５
ｎｍの値のレーザを製造する時、ガリウム組成ｘの値に
対して以下の波長で放射するように、ガリウム組成ｘを
以下のように決定しなければならない。 ｘ＝０．１１ ： λ＝２．５μｍｘ
＝０．７５ ： λ＝１．２μｍｘ＝
０．８０５ ： λ＝１．０８μｍｘ＝
０．８１５ ： λ＝１．０５μｍｘ＝
０．８２５ ： λ＝０．９８μｍｘ＝
０．９９ ： λ＝０．８５μｍ従っ
て、他の波長で放射するレーザを得るためにｘ及びＺの
値を変えることが可能である。例えば、Ｚを９ｎｍ及び
ｘを約０．１５とすると、 ２．５μｍで放射するレー
ザが得られる。Ｚ及びｘの値は、所定の製造条件（温度
及び圧力）で決定される。異なる製造条件では、例えば
、上記の波長内の１つの波長でレーザを正常に動作させ
るためには、波長に関する上記のＺ及びｘの値に基づい
て、Ｚ及び／またはｘの値を変更しなければならない。
【００１０】レーザの活性層３を構成するために、複数
の種類の構造が考えられる。図２によると、１つの量子
井戸だけが備えられている。層３１の厚さは、１０ｎｍ
より小さい。活性層 （層３０、３１、４０） の全体
の厚さは、ほぼ、８０〜 １００ｎｍの範囲にある。図
３によると、障壁層３２、３４によって分離された多数
の量子井戸３１、３３、３５を備える。その障壁層３２
、３４の厚さは、約１０ｎｍである。 この構造は、ＳＣＨ（ｓｅｐａｒａｔｅｄ ｃｏｎｆｉ
ｎｅｍｅｎｔ ｈｅｔｅｒｏｓｔｒｕｃｔｕｒｅ） 型
である。このようなＳＣＨ構造は、ＧａＡｓ光共振器を
有し、その共振器の両側に急峻なギャップエネルギー遷
移が起こる。従って、共振器の端部で光屈折率の急峻な
遷移が生じる。本発明による構造は、また、ＧＲＩＮＳ
ＣＨ（ｇｒａｔｅｄ ｉｎｄｅｘ ｓｅｐａｒａｔｅｄ
ｃｏｎｆｉｎｅｍｅｎｔ ｈｅｔｅｒｏｓｔｒｕｃｔ
ｕｒｅ）型構造の形態でも製造できる。図４に示したよ
うな、そのような構造では、量子井戸層３１を挟む層３
０及び４０は、ＧａｘＩｎ１−ｘＡｓｙＰ１−ｙの型の
材料によって製造されている。ＡｓとＰの組成（すなわ
ち、ｙの値）は、量子井戸３１とクラッド層２及び４と
の間で徐々に変化し、量子井戸層３１の近傍ではｙが１
であり、クラッド層２及び４の近傍では０になる。図５
の構造は、図３の素子のように、複数の量子井戸３１、
３３、３５を備えるが、図４に類似した層３０、４０を
備える。従って、ＧＲＩＮＳＣＨ構造は、ＧａｘＩｎ１
−ｘＡｓｙＰ１−ｙ共振器を有し、その化学量論組成は
Ｇａ０．４９Ｉｎ０．５１ＰからＧａＡｓに徐々に変化
し、その結果、光共振器の両側でギャップエネルギーが
徐々に線型に変化する。従って、共振器の両側で光エネ
ルギーの緩やか遷移が生じる。閉じ込めは、ＧＲＩＮＳ
ＣＨ構造よりＳＣＨ構造が効果的である。しかし、共振
器内での再結合は、ＧＲＩＮＳＣＨ構造の場合が少ない
。これは、ＧＲＩＮＳＣＨ構造はＳＣＨ構造より電位性
能特性に優れることを意味している。
の種類の構造が考えられる。図２によると、１つの量子
井戸だけが備えられている。層３１の厚さは、１０ｎｍ
より小さい。活性層 （層３０、３１、４０） の全体
の厚さは、ほぼ、８０〜 １００ｎｍの範囲にある。図
３によると、障壁層３２、３４によって分離された多数
の量子井戸３１、３３、３５を備える。その障壁層３２
、３４の厚さは、約１０ｎｍである。 この構造は、ＳＣＨ（ｓｅｐａｒａｔｅｄ ｃｏｎｆｉ
ｎｅｍｅｎｔ ｈｅｔｅｒｏｓｔｒｕｃｔｕｒｅ） 型
である。このようなＳＣＨ構造は、ＧａＡｓ光共振器を
有し、その共振器の両側に急峻なギャップエネルギー遷
移が起こる。従って、共振器の端部で光屈折率の急峻な
遷移が生じる。本発明による構造は、また、ＧＲＩＮＳ
ＣＨ（ｇｒａｔｅｄ ｉｎｄｅｘ ｓｅｐａｒａｔｅｄ
ｃｏｎｆｉｎｅｍｅｎｔ ｈｅｔｅｒｏｓｔｒｕｃｔ
ｕｒｅ）型構造の形態でも製造できる。図４に示したよ
うな、そのような構造では、量子井戸層３１を挟む層３
０及び４０は、ＧａｘＩｎ１−ｘＡｓｙＰ１−ｙの型の
材料によって製造されている。ＡｓとＰの組成（すなわ
ち、ｙの値）は、量子井戸３１とクラッド層２及び４と
の間で徐々に変化し、量子井戸層３１の近傍ではｙが１
であり、クラッド層２及び４の近傍では０になる。図５
の構造は、図３の素子のように、複数の量子井戸３１、
３３、３５を備えるが、図４に類似した層３０、４０を
備える。従って、ＧＲＩＮＳＣＨ構造は、ＧａｘＩｎ１
−ｘＡｓｙＰ１−ｙ共振器を有し、その化学量論組成は
Ｇａ０．４９Ｉｎ０．５１ＰからＧａＡｓに徐々に変化
し、その結果、光共振器の両側でギャップエネルギーが
徐々に線型に変化する。従って、共振器の両側で光エネ
ルギーの緩やか遷移が生じる。閉じ込めは、ＧＲＩＮＳ
ＣＨ構造よりＳＣＨ構造が効果的である。しかし、共振
器内での再結合は、ＧＲＩＮＳＣＨ構造の場合が少ない
。これは、ＧＲＩＮＳＣＨ構造はＳＣＨ構造より電位性
能特性に優れることを意味している。
【００１１】図６及び図７を参照して、本発明による光
検出器の１実施例を説明する。この素子は、基板１上に
、この基板１と整合する格子定数を有する、ＧａＩｎＰ
をベースとする材料の第１のクラッド層２を備える。こ
のクラッド層２上には、多数のＧａＡｓ層３０、３２、
３４、・・・、４０とＧａ１−ｘＩｎｘＡｓ層３１、３
３、３５、・・・とが交互に積層された積層体３が設け
られている。このように堆積された層は、超格子を構成
しており、この超格子の伝導帯のエネルギー準位のグラ
フを図７に示した。超格子３は、第２のＧａＩｎＰをベ
ースとするクラッド層４によって被覆されている。この
構造の上部には、コンタクト層５及びオーミックコンタ
クト層７が備えられている。オーミックコンタクト層７
に設けられた開口部９によって、検出すべき光を通過さ
せる。その構造体の反対側には別のオーミックコンタク
トが設けられており、それによって、レーザの制御用電
流源と接続されている。図１の実施例によると、オーミ
ックコンタクト層６は基板面に配置されており、この場
合、その基板は導体材料によって形成されている。また
、クラッド層と基板との間には、コンタクト層として動
作するドーピングされた半導体層が備えられ、その上に
オーミックコンタクトを備えることもできる。例えば、
図６の基板１は、ｎ形でドーピングされたＧａＡＳによ
って形成されている。ＧａＩｎＰで形成された第１のク
ラッド層２は、ｎ形にドーピングされている。ＧａＩｎ
Ｐで形成された第２のクラッド層３は、ｐ形にドーピン
グされている。コンタクト層５は、ｐ＋ 形にドーピン
グされたＧａＡＳである。オーミックコンタクト層６は
、金で形成されている。基板１はまた、ＩｎＰまたはシ
リコンで製造することもできる。この場合、第１のクラ
ッド層２と基板１との間を格子整合層または格子が備え
られている。特に、ＧａＡｓ基板を使用する場合、クラ
ッド層２及び４の好ましい組成は、Ｇａ０．４９Ｉｎ０
．５１Ａｓである。
検出器の１実施例を説明する。この素子は、基板１上に
、この基板１と整合する格子定数を有する、ＧａＩｎＰ
をベースとする材料の第１のクラッド層２を備える。こ
のクラッド層２上には、多数のＧａＡｓ層３０、３２、
３４、・・・、４０とＧａ１−ｘＩｎｘＡｓ層３１、３
３、３５、・・・とが交互に積層された積層体３が設け
られている。このように堆積された層は、超格子を構成
しており、この超格子の伝導帯のエネルギー準位のグラ
フを図７に示した。超格子３は、第２のＧａＩｎＰをベ
ースとするクラッド層４によって被覆されている。この
構造の上部には、コンタクト層５及びオーミックコンタ
クト層７が備えられている。オーミックコンタクト層７
に設けられた開口部９によって、検出すべき光を通過さ
せる。その構造体の反対側には別のオーミックコンタク
トが設けられており、それによって、レーザの制御用電
流源と接続されている。図１の実施例によると、オーミ
ックコンタクト層６は基板面に配置されており、この場
合、その基板は導体材料によって形成されている。また
、クラッド層と基板との間には、コンタクト層として動
作するドーピングされた半導体層が備えられ、その上に
オーミックコンタクトを備えることもできる。例えば、
図６の基板１は、ｎ形でドーピングされたＧａＡＳによ
って形成されている。ＧａＩｎＰで形成された第１のク
ラッド層２は、ｎ形にドーピングされている。ＧａＩｎ
Ｐで形成された第２のクラッド層３は、ｐ形にドーピン
グされている。コンタクト層５は、ｐ＋ 形にドーピン
グされたＧａＡＳである。オーミックコンタクト層６は
、金で形成されている。基板１はまた、ＩｎＰまたはシ
リコンで製造することもできる。この場合、第１のクラ
ッド層２と基板１との間を格子整合層または格子が備え
られている。特に、ＧａＡｓ基板を使用する場合、クラ
ッド層２及び４の好ましい組成は、Ｇａ０．４９Ｉｎ０
．５１Ａｓである。
【００１２】従って、本発明の独自性は、検出すべき波
長に対応するギャップを有する材料を得るように、ｘの
値を０．５ 〜０．９５の範囲で調節して、Ｇａ０．４
９Ｉｎ０．５１Ｐ／Ｇａ１−ｘＩｎｘＡｓ／ＧａＩｓの
材料を使用することからなる。 １）Ｓｉ、ＧａＡｓ、ＩｎＰ、または他のＩＩＩ−Ｖ族
または第ＩＩ−ＶＩ族の材料、ＳｉＣ、Ｇｅ等の基板を
使用することができる。 ２）ＭＯＣＶＤまたはＭＯＭＢＥ成長法を使用して、一
連の超格子（整合格子）を形成する。 ３）次に、同じ成長法を使用して、以下の層を形成して
、光検出器のｐ−ｉ−ｎ構造を製造する；ｎ形（Ｓｉま
たはＳまたはＳｅ） にドーピングされたＧａ０．４９
Ｉｎ０．５１Ｐの厚さが ０．１〜１μｍのクラッド層
、厚さが５〜１０ｎｍのＧａＡｓ障壁と厚さが１０ｎｍ
より小さいＧａ１−ｘＩｎｘＡｓ井戸とを備える１００
周期のＧａＡｓ−Ｇａ１−ｘＩｎｘＡｓ超格子によっ
て構成された、意図的にはドーピングされていない活性
層。この場合、活性層全体の厚さは、１．５ 〜２μｍ
である。厚さが０．５ μｍであり、ウィンドゥ９を備
えるｐ形に亜鉛でドーピングされたＧａ０．４９Ｉｎ０
．５１Ｐ層。
長に対応するギャップを有する材料を得るように、ｘの
値を０．５ 〜０．９５の範囲で調節して、Ｇａ０．４
９Ｉｎ０．５１Ｐ／Ｇａ１−ｘＩｎｘＡｓ／ＧａＩｓの
材料を使用することからなる。 １）Ｓｉ、ＧａＡｓ、ＩｎＰ、または他のＩＩＩ−Ｖ族
または第ＩＩ−ＶＩ族の材料、ＳｉＣ、Ｇｅ等の基板を
使用することができる。 ２）ＭＯＣＶＤまたはＭＯＭＢＥ成長法を使用して、一
連の超格子（整合格子）を形成する。 ３）次に、同じ成長法を使用して、以下の層を形成して
、光検出器のｐ−ｉ−ｎ構造を製造する；ｎ形（Ｓｉま
たはＳまたはＳｅ） にドーピングされたＧａ０．４９
Ｉｎ０．５１Ｐの厚さが ０．１〜１μｍのクラッド層
、厚さが５〜１０ｎｍのＧａＡｓ障壁と厚さが１０ｎｍ
より小さいＧａ１−ｘＩｎｘＡｓ井戸とを備える１００
周期のＧａＡｓ−Ｇａ１−ｘＩｎｘＡｓ超格子によっ
て構成された、意図的にはドーピングされていない活性
層。この場合、活性層全体の厚さは、１．５ 〜２μｍ
である。厚さが０．５ μｍであり、ウィンドゥ９を備
えるｐ形に亜鉛でドーピングされたＧａ０．４９Ｉｎ０
．５１Ｐ層。
【００１３】ＧａＡｓ−Ｇａ１−ｘＩｎｘＡｓ超格子に
基づく活性層を使用すると以下の利点がある。 １）仮晶ＧａＩｎＡｓ層の厚さは、常に臨界厚さより小
さく、従って、不整合転位が生じるのを防ぐことができ
、それによって、欠陥のない材料が得られる。 ２）活性層中に存在する応力は、重いホールの有効質量
を小さくすることによって、この領域の軽いホール／重
いホールバンドの劣化を排除する効果を有し、従って、
それらの移動度を大きくする。これは、光検出器の応答
速度を大きくするので、マイクロ波に使用する際に都合
がよい。 ３）光検出器の検出波長は、ＧａＩｎＡｓ量子井戸の厚
さを変更することによって容易に変更することができ、
その際、Ｇａ１−ｘＩｎｘＡｓ合金の化学量論組成を変
更する必要はない。 ４）提案した構造は、アンチモン化合物をベースとする
光検出器の構造よりかなり容易に製造することができ、
その理由は以下の通りである； ・基板がより高品質である、 ・材料の純度が高い、 ・ＧａＡｓをベースとするトランジスタとモノリシック
集積化するのが容易である。 １実施例では、波長 ２．５μｍの放射線を検出するた
めに、超格子３の特性は、以下の通りである各量子井戸
の厚さＺ ５〜９ｎｍ各障
壁層の厚さ ５〜
１０ｎｍ超格子の全厚
１．５ 〜２μｍインジウム中の組成係数ｘ
の値 ０．５ 〜０．９５
基づく活性層を使用すると以下の利点がある。 １）仮晶ＧａＩｎＡｓ層の厚さは、常に臨界厚さより小
さく、従って、不整合転位が生じるのを防ぐことができ
、それによって、欠陥のない材料が得られる。 ２）活性層中に存在する応力は、重いホールの有効質量
を小さくすることによって、この領域の軽いホール／重
いホールバンドの劣化を排除する効果を有し、従って、
それらの移動度を大きくする。これは、光検出器の応答
速度を大きくするので、マイクロ波に使用する際に都合
がよい。 ３）光検出器の検出波長は、ＧａＩｎＡｓ量子井戸の厚
さを変更することによって容易に変更することができ、
その際、Ｇａ１−ｘＩｎｘＡｓ合金の化学量論組成を変
更する必要はない。 ４）提案した構造は、アンチモン化合物をベースとする
光検出器の構造よりかなり容易に製造することができ、
その理由は以下の通りである； ・基板がより高品質である、 ・材料の純度が高い、 ・ＧａＡｓをベースとするトランジスタとモノリシック
集積化するのが容易である。 １実施例では、波長 ２．５μｍの放射線を検出するた
めに、超格子３の特性は、以下の通りである各量子井戸
の厚さＺ ５〜９ｎｍ各障
壁層の厚さ ５〜
１０ｎｍ超格子の全厚
１．５ 〜２μｍインジウム中の組成係数ｘ
の値 ０．５ 〜０．９５
【００１４】上記の説
明は、単なる例として示したものである。本発明の範囲
内で変更することができる。数値及び材料は、本発明の
説明するために示したものにすぎない。特に、ｘの値及
び素子の厚さＺは、製造条件（温度及び圧力）に合わせ
て決定されている。他の製造条件下では、例えば、上記
の値に関して変化させて、ｘ及びＺの値を調節すればよ
い。
明は、単なる例として示したものである。本発明の範囲
内で変更することができる。数値及び材料は、本発明の
説明するために示したものにすぎない。特に、ｘの値及
び素子の厚さＺは、製造条件（温度及び圧力）に合わせ
て決定されている。他の製造条件下では、例えば、上記
の値に関して変化させて、ｘ及びＺの値を調節すればよ
い。
【図１】本発明によるレーザの１実施例を図示したもの
である。
である。
【図２】レーザの活性層の１つの組成を示すエネルギー
準位のグラフである。
準位のグラフである。
【図３】レーザの活性層の別の組成を示すエネルギー準
位のグラフである。
位のグラフである。
【図４】レーザの活性層の更に別の組成を示すエネルギ
ー準位のグラフである。
ー準位のグラフである。
【図５】レーザの活性層の更に別の組成を示すエネルギ
ー準位のグラフである。
ー準位のグラフである。
【図６】請求項１に記載の光検出器の１実施例を実施し
たものである。
たものである。
【図７】図１の素子の伝導帯のエネルギー準位のグラフ
である。
である。
１ 基板
２、４ クラッド層
３ 活性層
５ コンタクト層
６、７ オーミックコンタクト層
３０、４０ 障壁層
３１、３３、３５ 量子井戸
３２、３４ 障壁層
Claims (16)
- 【請求項１】２つのＧａＡｓをベースとする層の間に備
えられたＧａＩｎＡｓをベースとする層によって構成さ
れた少なくとも１つの量子井戸を有する活性層を備え、
この活性層が、第１のＧａＩｎＰをベースとするクラッ
ド層と第２のＧａＩｎＰをベースとするクラッド層との
間に備えられているオプトエレクトロニック素子。 - 【請求項２】２つのＧａＡｓ層の間にＧａｘＩｎ１−ｘ
Ａｓをベースとする層によって構成された少なくとも１
つの量子井戸を備える活性層を備え、この活性層が、第
１のＧａＩｎＰをベースとするクラッド層と第２のＧａ
ＩｎＰをベースとするクラッド層との間に備えられてい
ることを特徴とする量子井戸レーザ。 - 【請求項３】レーザ全体が基板上に形成されており、こ
の基板と接触する第１のクラッド層の組成は、その格子
定数が直接的にまたは整合層すなわち整合格子層によっ
て該基板の格子定数と整合するようなものであることを
特徴とする請求項１に記載のレーザ。 - 【請求項４】上記第１のクラッド層は第１のドーピング
形にドーピングされており、上記第２の層は第２のドー
ピング形にドーピングされており、上記基板は上記第１
のドーピング形にドーピングされていることを特徴とす
る請求項２に記載のレーザ。 - 【請求項５】上記基板はオーミックコンタクト層を備え
、上記第２のクラッド層は該第２のクラッド層と同形の
ドーピング形に高濃度にドーピングされたコンタクト層
を備え、この高濃度にドーピングされたコンタクト層が
オーミック接触を実現していることを特徴とする請求項
４に記載のレーザ。 - 【請求項６】上記ＧａｘＩｎ１−ｘＡｓ層は、ｘの値が
０．１１〜０．９９の範囲のあるような組成であり、厚
さが５〜９ｎｍの範囲にあることを特徴とする請求項２
に記載のレーザ。 - 【請求項７】上記クラッド層と接触している障壁層は、
インジウム及び燐を含み、その組成は、以下の式；Ｇａ
ｘＩｎ１−ｘＡｓｙＰ１−ｙ （但し、ｙの値は、障壁層の組成が、クラッド層と接触
している障壁層部分の組成ＧａＩｎＰと、上記量子井戸
層と接触している障壁層部分の組成ＧａｘＩｎ１−ｘＡ
ｓとの間で変化するように、０〜１の範囲で変化する）
であることを特徴とする請求項２に記載のレーザ。 - 【請求項８】上記活性層は、上記第１のクラッド層に配
置されたストリップの形態を取り、そのストリップ及び
上記第１のクラッド層を覆う上記第２のクラッド層は、
ストリップの両側に配置されて、埋め込み構造を構成し
ていることを特徴とする請求項２に記載のレーザ。 - 【請求項９】２つのＧａＡｓをベースとする障壁層との
間に備えられた１つのＧａ１−ｘＩｎｘＡｓをベースと
する層によって構成された少なくとも１つの量子井戸を
備え、それら全体が、第１のＧａＩｎＰをベースとする
クラッド層と第２のＧａＩｎＰをベースとするクラッド
層との間に含まれていることを特徴とする光検出器。 - 【請求項１０】上記光検出器全体が基板上に構成されて
おり、その基板と接触している上記第１のクラッド層の
組成は、その格子定数が直接的にまたは整合層すなわち
整合格子層によって該基板の格子定数と整合するような
ものであることを特徴とする請求項９に記載の光検出器
。 - 【請求項１１】上記レーザ全体が、ＧａＡｓ、または、
シリコン、または、 ＩＩＩ−Ｖ族、ＩＩ−ＶＩ族また
はＩＶ族の半導体材料製の基板上に形成されていること
を特徴とする請求項９に記載の光検出器。 - 【請求項１２】上記第１のクラッド層は第１のドーピン
グ形にドーピングされており、上記第２の層は第２のド
ーピング形にドーピングされており、上記基板は上記第
１のドーピング形にドーピングされていることを特徴と
する請求項９に記載の光検出器。 - 【請求項１３】上記基板はオーミックコンタクト層を備
え、上記第２のクラッド層は該第２のクラッド層と同形
のドーピング形に高濃度にドーピングされたコンタクト
層を備え、この高濃度にドーピングされたコンタクト層
はオーミック接触を実現していることを特徴とする請求
項１２に記載の光検出器。 - 【請求項１４】上記Ｇａ１−ｘＩｎｘＡｓ層は、ｘの値
が０．１１〜０．９９の範囲のあるような組成であり、
その厚さが５〜９ｎｍの範囲にあるようであることを特
徴とする請求項９に記載の光検出器。 - 【請求項１５】上記クラッド層と接触している障壁層は
、インジウム及び燐を含み、その組成は、以下の式；Ｇ
ａｘＩｎ１−ｘＡｓｙＰ１−ｙ （但し、ｙの値は、障壁層の組成が、クラッド層と接触
している障壁層部分の組成ＧａＩｎＰと、上記量子井戸
層と接触している障壁層部分の組成ＧａｘＩｎ１−ｘＡ
ｓとの間で変化するように、０〜１の範囲で変化する）
であることを特徴とする請求項９に記載の光検出器。 - 【請求項１６】複数の量子井戸を備え、その量子井戸の
障壁層の厚さが５〜１０ｎｍの範囲にあることを特徴と
する請求項１４に記載の光検出器。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR9010871 | 1990-08-31 | ||
| FR9010871A FR2666455A1 (fr) | 1990-08-31 | 1990-08-31 | Dispositif optoelectronique et application a la realisation d'un laser et d'un photodetecteur. |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04234188A true JPH04234188A (ja) | 1992-08-21 |
Family
ID=9399993
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3247084A Withdrawn JPH04234188A (ja) | 1990-08-31 | 1991-08-31 | オプトエレクトロニック素子並びにレーザ及び光検出器製造へのその利用 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| EP (1) | EP0480780A1 (ja) |
| JP (1) | JPH04234188A (ja) |
| FR (1) | FR2666455A1 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008135786A (ja) * | 1996-11-27 | 2008-06-12 | Trumpf Photonics Inc | 高出力半導体レーザダイオード |
| JP2011192821A (ja) * | 2010-03-15 | 2011-09-29 | Showa Denko Kk | 発光ダイオード |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB2263814B (en) * | 1992-01-17 | 1996-01-10 | Northern Telecom Ltd | Semiconductor mixed crystal quantum well device manufacture |
| JPH11506273A (ja) * | 1996-03-28 | 1999-06-02 | フィリップス エレクトロニクス ネムローゼ フェンノートシャップ | 最高３０％のアルミニウムを含む半導体材料又はアルミニウムを含まない半導体材料から成る個別の閉じ込め層を有する放射放出半導体ダイオード |
| JP3854693B2 (ja) * | 1996-09-30 | 2006-12-06 | キヤノン株式会社 | 半導体レーザの製造方法 |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE69031415T2 (de) * | 1989-10-31 | 1998-04-02 | Furukawa Electric Co Ltd | Halbleiterlaser-Elemente und Verfahren zu ihrer Herstellung |
-
1990
- 1990-08-31 FR FR9010871A patent/FR2666455A1/fr active Pending
-
1991
- 1991-08-23 EP EP91402304A patent/EP0480780A1/fr not_active Withdrawn
- 1991-08-31 JP JP3247084A patent/JPH04234188A/ja not_active Withdrawn
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008135786A (ja) * | 1996-11-27 | 2008-06-12 | Trumpf Photonics Inc | 高出力半導体レーザダイオード |
| USRE41643E1 (en) | 1996-11-27 | 2010-09-07 | Trumpf Photonics, Inc. | High power semiconductor laser diode |
| JP2011192821A (ja) * | 2010-03-15 | 2011-09-29 | Showa Denko Kk | 発光ダイオード |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EP0480780A1 (fr) | 1992-04-15 |
| FR2666455A1 (fr) | 1992-03-06 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Application deemed to be withdrawn because no request for examination was validly filed |
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