JPH0521892A - 半導体レーザ - Google Patents
半導体レーザInfo
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- JPH0521892A JPH0521892A JP3174121A JP17412191A JPH0521892A JP H0521892 A JPH0521892 A JP H0521892A JP 3174121 A JP3174121 A JP 3174121A JP 17412191 A JP17412191 A JP 17412191A JP H0521892 A JPH0521892 A JP H0521892A
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- active layer
- semiconductor laser
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- cladding
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-
- 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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- General Physics & Mathematics (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Semiconductor Lasers (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 ＩｎＰ基体を用いて短波長発光レーザを構成
する。 【構成】 ＩｎＰ基体上にクラッド層２，３と、活性層
４とをエピタキシャル成長させ、そのクラッド層２，３
をＭｇＺｎＣｄＳｅ系のII−VI族化合物半導体によって
構成する。
する。 【構成】 ＩｎＰ基体上にクラッド層２，３と、活性層
４とをエピタキシャル成長させ、そのクラッド層２，３
をＭｇＺｎＣｄＳｅ系のII−VI族化合物半導体によって
構成する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、半導体レーザ、特にＩ
ｎＰ基体を用て、短波長発光、例えば青色、紫、更には
紫外線発光が可能な半導体レーザに係わる。
ｎＰ基体を用て、短波長発光、例えば青色、紫、更には
紫外線発光が可能な半導体レーザに係わる。
【０００２】
【従来の技術】例えば光ディスク、光磁気ディスクに対
する記録再生の高密度、高解像度化の要求から、青色、
更には紫外線に及ぶ短波長発光の半導体レーザの要求が
高まっている。
する記録再生の高密度、高解像度化の要求から、青色、
更には紫外線に及ぶ短波長発光の半導体レーザの要求が
高まっている。
【０００３】更に、青色発光半導体レーザの実現によっ
て、半導体レーザを用いた各種ディスプレイ装置、更に
三原色半導体レーザによるカラーディスプレイ装置など
の実現が可能となるなどその工業的実現の要求が高まっ
ている。
て、半導体レーザを用いた各種ディスプレイ装置、更に
三原色半導体レーザによるカラーディスプレイ装置など
の実現が可能となるなどその工業的実現の要求が高まっ
ている。
【０００４】青色ないし紫外線発光の半導体レーザを構
成するには、直接遷移型のバンドギャップＥｇの大きい
材料が要求される。特にダブルヘテロ接合型半導体レー
ザにおいては、そのクラッド層としては、活性層に比し
更にそのバンドギャップの高いものが要求される。
成するには、直接遷移型のバンドギャップＥｇの大きい
材料が要求される。特にダブルヘテロ接合型半導体レー
ザにおいては、そのクラッド層としては、活性層に比し
更にそのバンドギャップの高いものが要求される。
【０００５】従来、光デバイス材料として、II−VI族化
合物半導体、特にIIｂ−VI族、（IIｂ−VI族同士の混晶
を含む）化合物半導体が、直接遷移型のバンド構造を有
するものとして有望視されている。
合物半導体、特にIIｂ−VI族、（IIｂ−VI族同士の混晶
を含む）化合物半導体が、直接遷移型のバンド構造を有
するものとして有望視されている。
【０００６】これに対し、IIａ−VI族化合物半導体は、
間接遷移型であること、更に、特性の安定性の上から光
デバイス特に半導体レーザの半導体材料として用いられ
ることには消極的であった。
間接遷移型であること、更に、特性の安定性の上から光
デバイス特に半導体レーザの半導体材料として用いられ
ることには消極的であった。
【０００７】一方、半導体レーザにおいて、その活性層
及びこれを挟み込むクラッド層等をエピタキシャル成長
させる基体、いわゆるサブストレイトしては、結晶性に
すぐれ、生産性にすぐれた入手容易な市販の基板が用い
られることが望ましい。
及びこれを挟み込むクラッド層等をエピタキシャル成長
させる基体、いわゆるサブストレイトしては、結晶性に
すぐれ、生産性にすぐれた入手容易な市販の基板が用い
られることが望ましい。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、特に半導体
レーザを構成するサブストレイト、即ち基体としてこれ
に要求される上述した諸条件に合致したＩｎＰ基体を用
い、しかも短波長発光をも行うことができるようにした
半導体レーザを提供する。
レーザを構成するサブストレイト、即ち基体としてこれ
に要求される上述した諸条件に合致したＩｎＰ基体を用
い、しかも短波長発光をも行うことができるようにした
半導体レーザを提供する。
【０００９】
【課題を解決するための手段】即ち、本発明において
は、特にIIａ族のＭｇは、原子番号が小さいにも拘わら
ず、その正四面体的共有結晶半径が大であってＭｇによ
るIIａ−VI族化合物半導体は比較的格子定数が大きいこ
と、つまり比較的その格子定数ａが大きいＩｎＰ基体に
対し、格子整合性をとるに有利と思われること、更にこ
のＭｇによるIIａ−VI族化合物半導体は比較的大きなバ
ンドギャップＥｇを有することに着目し、Ｍｇを含むII
ａ−VI族と、IIｂ−VI族の混晶による特定されたII−VI
族化合物半導体によって、ＩｎＰ基板に良く格子整合
し、結晶性等の安定性にすぐれ、したがって発光特性が
安定で、短波長発光が可能な半導体レーザを見出すに至
った。
は、特にIIａ族のＭｇは、原子番号が小さいにも拘わら
ず、その正四面体的共有結晶半径が大であってＭｇによ
るIIａ−VI族化合物半導体は比較的格子定数が大きいこ
と、つまり比較的その格子定数ａが大きいＩｎＰ基体に
対し、格子整合性をとるに有利と思われること、更にこ
のＭｇによるIIａ−VI族化合物半導体は比較的大きなバ
ンドギャップＥｇを有することに着目し、Ｍｇを含むII
ａ−VI族と、IIｂ−VI族の混晶による特定されたII−VI
族化合物半導体によって、ＩｎＰ基板に良く格子整合
し、結晶性等の安定性にすぐれ、したがって発光特性が
安定で、短波長発光が可能な半導体レーザを見出すに至
った。
【００１０】即ち、本発明においては、例えば図１にそ
の基本的構成図を示すように、ＩｎＰ基体１上に、少く
ともクラッド層２及び３と、活性層４とをエピタキシャ
ル成長して半導体レーザを構成するものであるが、特に
そのクラッド層２及び３としてＭｇを含むII−VI族によ
って構成する。
の基本的構成図を示すように、ＩｎＰ基体１上に、少く
ともクラッド層２及び３と、活性層４とをエピタキシャ
ル成長して半導体レーザを構成するものであるが、特に
そのクラッド層２及び３としてＭｇを含むII−VI族によ
って構成する。
【００１１】また、この基本構成において、そのクラッ
ド層２及び３を、特にＭｇx Ｚｎy Ｃｄ1-x-y Ｓｅ
（ｘ，ｙは原子比）のIIａ−VI族及びIIｂ−VI族の混晶
によるII−VI族化合物半導体層によって構成し、更にこ
の組成において、各ｘ及びｙを、 ０＜ｘ≦０．９５， ０．５０≧ｙ≧０．０５とする。
ド層２及び３を、特にＭｇx Ｚｎy Ｃｄ1-x-y Ｓｅ
（ｘ，ｙは原子比）のIIａ−VI族及びIIｂ−VI族の混晶
によるII−VI族化合物半導体層によって構成し、更にこ
の組成において、各ｘ及びｙを、 ０＜ｘ≦０．９５， ０．５０≧ｙ≧０．０５とする。
【００１２】或いは、上述の基本構成において、そのク
ラッド層２及び３を、Ｍｇx Ｃｄ1- x Ｓj Ｓｅ
1-j （ｘ，ｊは原子比）のIIａ−VI族及びIIｂ−VI族の
混晶によるII−VI族化合物半導体層によって構成し、更
にこの組成において、そのｘ及びｊを、 ０＜ｘ≦１， ０．８８≧ｊ≧０．０３とする。
ラッド層２及び３を、Ｍｇx Ｃｄ1- x Ｓj Ｓｅ
1-j （ｘ，ｊは原子比）のIIａ−VI族及びIIｂ−VI族の
混晶によるII−VI族化合物半導体層によって構成し、更
にこの組成において、そのｘ及びｊを、 ０＜ｘ≦１， ０．８８≧ｊ≧０．０３とする。
【００１３】更に或いは上述の基本構成において、クラ
ッド層２及び３をＭｇＳk Ｓｅ1-k により構成し、活性
層４をＭｇl Ｚｎ1-l Ｓｅ（ｋ，Ｌは原子比）のII−VI
族化合物半導体により構成し、更にこの組成において、
そのｋ及びＬを、 ０．０３≦ｋ≦０．１３ ０．８５≦Ｌ≦０．９５とする。
ッド層２及び３をＭｇＳk Ｓｅ1-k により構成し、活性
層４をＭｇl Ｚｎ1-l Ｓｅ（ｋ，Ｌは原子比）のII−VI
族化合物半導体により構成し、更にこの組成において、
そのｋ及びＬを、 ０．０３≦ｋ≦０．１３ ０．８５≦Ｌ≦０．９５とする。
【００１４】
【作用】上述の各本発明構成によれば、各クラッド層２
及び３を、エネルギーバンドギャップＥｇが充分高い半
導体層として構成できると共に、ＩｎＰ基板の格子定数
（５．８６９４Å）に良く整合させることができた。し
たがって上述の各本発明によれば、クラッド層２及び３
のバンドギャップを高めることができることから、活性
層４としては、そのバンドギャップを、クラッド層２及
び３に比して小さく、その差がクラッド層２及び３によ
って活性層４にキャリアないしは光の閉じ込めを行うこ
とのできる０．２ｅＶないしは、０．３ｅＶ以上を保持
しつつ、しかも充分高い半導体層によって構成すること
ができることから、光励起型、電子線励起型、注入型の
各種の短波長発光レーザを構成できる。また、上述のII
ａ−VI族及びIIｂ−VI族の混晶による構成によることに
よって、ＩｎＰ基体１との整合が良好に行われ、またＭ
ｇが添加されるにも拘わらず安定してすぐれた発光特性
を示す半導体レーザが得られることが確められた。
及び３を、エネルギーバンドギャップＥｇが充分高い半
導体層として構成できると共に、ＩｎＰ基板の格子定数
（５．８６９４Å）に良く整合させることができた。し
たがって上述の各本発明によれば、クラッド層２及び３
のバンドギャップを高めることができることから、活性
層４としては、そのバンドギャップを、クラッド層２及
び３に比して小さく、その差がクラッド層２及び３によ
って活性層４にキャリアないしは光の閉じ込めを行うこ
とのできる０．２ｅＶないしは、０．３ｅＶ以上を保持
しつつ、しかも充分高い半導体層によって構成すること
ができることから、光励起型、電子線励起型、注入型の
各種の短波長発光レーザを構成できる。また、上述のII
ａ−VI族及びIIｂ−VI族の混晶による構成によることに
よって、ＩｎＰ基体１との整合が良好に行われ、またＭ
ｇが添加されるにも拘わらず安定してすぐれた発光特性
を示す半導体レーザが得られることが確められた。
【００１５】
【実施例】本発明は、例えば図１に示すように、ＩｎＰ
基体１上に、ＭＢＥ（分子線エピタキシ）法、ＭＯＣＶ
Ｄ（有機金属気相成長）法等により、第１のクラッド層
２、活性層４、第２のクラッド層３を順次連続エピタキ
シして、光励起型、電子線励起型、或いは注入型のダブ
ルヘテロ接合型半導体レーザを構成する。
基体１上に、ＭＢＥ（分子線エピタキシ）法、ＭＯＣＶ
Ｄ（有機金属気相成長）法等により、第１のクラッド層
２、活性層４、第２のクラッド層３を順次連続エピタキ
シして、光励起型、電子線励起型、或いは注入型のダブ
ルヘテロ接合型半導体レーザを構成する。
【００１６】例えば、ＩｎＰ基体１上に、例えば厚さ
１．０μｍ程度の第１のクラッド層２と、厚さ０．１〜
０．２μｍ程度の活性層４と、厚さ０．５μｍ程度の第
２のクラッド層３とを順次エピタキシする。各クラッド
層２及び３と、活性層４はそれぞれＣｌ、Ｇａ等がドー
プされたｎ型層として、活性層４によって構成する共振
器長を例えば１００〜２００μｍとする。この構成にお
いて、その共振器を構成する中央部に図１において紙面
と直交する方向に延びるストライプ状の領域Ａに第２の
クラッド層３側から電子線ｅを照射する。共振器端面、
即ち光出射端面は、例えば結晶の劈開面によって構成す
る。
１．０μｍ程度の第１のクラッド層２と、厚さ０．１〜
０．２μｍ程度の活性層４と、厚さ０．５μｍ程度の第
２のクラッド層３とを順次エピタキシする。各クラッド
層２及び３と、活性層４はそれぞれＣｌ、Ｇａ等がドー
プされたｎ型層として、活性層４によって構成する共振
器長を例えば１００〜２００μｍとする。この構成にお
いて、その共振器を構成する中央部に図１において紙面
と直交する方向に延びるストライプ状の領域Ａに第２の
クラッド層３側から電子線ｅを照射する。共振器端面、
即ち光出射端面は、例えば結晶の劈開面によって構成す
る。
【００１７】このような構成によれば、１０Ａ／ｃｍ2
程度の電子線励起によって発光する電子線励起型の半導
体レーザを構成できる。
程度の電子線励起によって発光する電子線励起型の半導
体レーザを構成できる。
【００１８】また、光励起型半導体レーザを構成するに
は、上述の電子線励起型の場合と同様の構成において、
電子線照射に代えて、５００ｋＷ／ｃｍ2程度のパワー
によるレーザ光照射をもって励起する。
は、上述の電子線励起型の場合と同様の構成において、
電子線照射に代えて、５００ｋＷ／ｃｍ2程度のパワー
によるレーザ光照射をもって励起する。
【００１９】更に、ｐ−ｎ接合による注入型レーザを構
成する場合においては、例えば、ｎ型のＩｎＰ基体１上
に、厚さ１．０μｍ程度でＣｌ，Ｇａ等がドープされた
例えばｎ型の第１のクラッド層２と、厚さ０．１〜０．
２μｍ程度の活性層４と、厚さ０．５μｍ程度でＯ，Ｎ
等がドープされた例えばｐ型の第２のクラッド層３とを
順次エピタキシャル成長させ、例えば基体１の裏面に全
面的にＩｎ等の一方の電極（図示せず）をオーミックに
被着し、第２のクラッド層３側に、例えば領域Ａにおい
てストライプ状に例えばＡｕより成る他方の電極（図示
せず）をオーミックに被着する。
成する場合においては、例えば、ｎ型のＩｎＰ基体１上
に、厚さ１．０μｍ程度でＣｌ，Ｇａ等がドープされた
例えばｎ型の第１のクラッド層２と、厚さ０．１〜０．
２μｍ程度の活性層４と、厚さ０．５μｍ程度でＯ，Ｎ
等がドープされた例えばｐ型の第２のクラッド層３とを
順次エピタキシャル成長させ、例えば基体１の裏面に全
面的にＩｎ等の一方の電極（図示せず）をオーミックに
被着し、第２のクラッド層３側に、例えば領域Ａにおい
てストライプ状に例えばＡｕより成る他方の電極（図示
せず）をオーミックに被着する。
【００２０】この場合においても、共振器長は１００〜
２００μｍ程度に選定し得、その両端、即ち光出射端面
は結晶の劈開面によって形成し得る。
２００μｍ程度に選定し得、その両端、即ち光出射端面
は結晶の劈開面によって形成し得る。
【００２１】そして、この場合、両電極間に所要の電圧
即ち、クラッド層のバンドギャップ程度の電圧を掛ける
ことによって電流を流せばキャリアの再結合によりレー
ザ発振がなされる。
即ち、クラッド層のバンドギャップ程度の電圧を掛ける
ことによって電流を流せばキャリアの再結合によりレー
ザ発振がなされる。
【００２２】実施例１
上述の各型の半導体レーザにおいて、第１及び第２のク
ラッド層２及び３と活性層４とを、下記化１の組成と
し、この４元系において下記数１及び数２に選定する。
ラッド層２及び３と活性層４とを、下記化１の組成と
し、この４元系において下記数１及び数２に選定する。
【００２３】
【化１】Ｍｇx Ｚｎy Ｃｄ1-x-y Ｓｅ
【数１】０＜ｘ≦０．９５
【数２】０．５０≧ｙ≧０．０５
【００２４】この組成において、各層２〜４は、ＩｎＰ
基体１に良く整合する。
基体１に良く整合する。
【００２５】そして、この組成において、活性層４のバ
ンドギャップＥｇをクラッド層２及び３のＥｇより小と
し、かつ両者の差ΔＥｇを少くとも０．２ｅＶ以上、望
ましくは、０．３ｅＶ以上とする。このため、活性層４
として、そのＥｇを２．３ｅＶ〜３．２ｅＶ（波長約５
３９０Å〜３８７４Å）とするとき、クラッド層２及び
３のＥｇは、活性層４のＥｇより常に０．３ｅＶ以上高
い２．６ｅＶ〜３．５ｅＶとする。活性層４を前記化１
の組成において、２．３ｅＶ≦Ｅｇ≦３．２ｅＶとする
には、化１において、下記数３及び数４とする。このと
き、クラッド層２及び３は、前記化１の組成において下
記数５及び数６とする。
ンドギャップＥｇをクラッド層２及び３のＥｇより小と
し、かつ両者の差ΔＥｇを少くとも０．２ｅＶ以上、望
ましくは、０．３ｅＶ以上とする。このため、活性層４
として、そのＥｇを２．３ｅＶ〜３．２ｅＶ（波長約５
３９０Å〜３８７４Å）とするとき、クラッド層２及び
３のＥｇは、活性層４のＥｇより常に０．３ｅＶ以上高
い２．６ｅＶ〜３．５ｅＶとする。活性層４を前記化１
の組成において、２．３ｅＶ≦Ｅｇ≦３．２ｅＶとする
には、化１において、下記数３及び数４とする。このと
き、クラッド層２及び３は、前記化１の組成において下
記数５及び数６とする。
【数３】０＜ｘ≦０．６９
【数４】０．５０≧ｙ≧０．１８
【数５】０．２３≦ｘ≦０．９５
【数６】０．３７≦ｙ≦０．０５
【００２６】実施例２
実施例１において、活性層４としてＣｄＳq Ｓｅ1-q 或
いはＺｎp Ｃｄ1-p Ｓｅ（ｑ，ｐはいずれも原子比で、
０．７８≦ｑ≦０．８８、０．４２≦ｐ≦０．５２）
（いずれもＥｇ≒２．３ｅＶ）により構成する。クラッ
ド層２及び３は、前記化１の組成を用いるが、この場
合、これらクラッド層２及び３はＥｇ≧２．６ｅＶとな
るように、ｘ≧０．２８，ｙ≦０．３７とする。この場
合クラッド層２及び３は、ｘの値が０．２３よりより大
に、ｙの値が０．３７よりより小において活性層４のＥ
ｇとの差ΔＥｇを大とすることができ、閉じ込めを高め
ることができるが、ｘが余り大きくなると、つまりＭｇ
の添加量が大となると、活性化され不純物をとり込み易
くなるとか、３次元成長の発生による結晶性の劣化等に
よるレーザとしての発光特性の劣化、ばらつき、不安定
性を招来すること、ＩｎＰ基体との整合性から、活性層
４は、０．９５≧ｘ≧０．２３，０．０５≦ｙ≦０．３
７とする。
いはＺｎp Ｃｄ1-p Ｓｅ（ｑ，ｐはいずれも原子比で、
０．７８≦ｑ≦０．８８、０．４２≦ｐ≦０．５２）
（いずれもＥｇ≒２．３ｅＶ）により構成する。クラッ
ド層２及び３は、前記化１の組成を用いるが、この場
合、これらクラッド層２及び３はＥｇ≧２．６ｅＶとな
るように、ｘ≧０．２８，ｙ≦０．３７とする。この場
合クラッド層２及び３は、ｘの値が０．２３よりより大
に、ｙの値が０．３７よりより小において活性層４のＥ
ｇとの差ΔＥｇを大とすることができ、閉じ込めを高め
ることができるが、ｘが余り大きくなると、つまりＭｇ
の添加量が大となると、活性化され不純物をとり込み易
くなるとか、３次元成長の発生による結晶性の劣化等に
よるレーザとしての発光特性の劣化、ばらつき、不安定
性を招来すること、ＩｎＰ基体との整合性から、活性層
４は、０．９５≧ｘ≧０．２３，０．０５≦ｙ≦０．３
７とする。
【００２７】実施例３
光励起型、電子線励起型、ｐ−ｎ接合型レーザ等の各種
レーザにおいて、第１及び第２のクラッド層２及び３と
活性層４とを下記化２の組成とし、これにおいてｘ及び
ｊの値を下記数７及び数８に選定する。
レーザにおいて、第１及び第２のクラッド層２及び３と
活性層４とを下記化２の組成とし、これにおいてｘ及び
ｊの値を下記数７及び数８に選定する。
【化２】Ｍｇx Ｃｄ1-x Ｓj Ｓｅ1-j
【数７】０＜ｘ≦１
【数８】０．８８≧ｊ≧０．０３この組成の各層２〜４
は、ＩｎＰ基体１に良く整合する。
は、ＩｎＰ基体１に良く整合する。
【００２８】そして、この組成において、活性層４のバ
ンドギャップＥｇを、クラッド層２及び３のＥｇより小
さくかつ両者の差ΔＥｇが、少くとも０．２ｅＶ以上好
ましくは０．３ｅＶ以上とする。前記化２において、数
７の範囲でＥｇは２．４ｅＶ〜３．７ｅＶに選定できる
ので、活性層４においてＥｇ＝２．４ｅＶとするとき、
クラッド層２及び３は、Ｅｇ≧２．７ｅＶとし、このた
めクラッド層２及び３は、ｘ≧０．２０、ｊ≦０．７０
とする。
ンドギャップＥｇを、クラッド層２及び３のＥｇより小
さくかつ両者の差ΔＥｇが、少くとも０．２ｅＶ以上好
ましくは０．３ｅＶ以上とする。前記化２において、数
７の範囲でＥｇは２．４ｅＶ〜３．７ｅＶに選定できる
ので、活性層４においてＥｇ＝２．４ｅＶとするとき、
クラッド層２及び３は、Ｅｇ≧２．７ｅＶとし、このた
めクラッド層２及び３は、ｘ≧０．２０、ｊ≦０．７０
とする。
【００２９】実施例４
光励起型、電子線励起型、ｐ−ｎ接合型レーザ等におい
て、第１及び第２のクラッド層２及び３をＭｇＳk Ｓｅ
1-k （０．０３≦ｋ≦０．１３）の例えばＭｇＳ0.08Ｓ
ｅ0.92（Ｅｇ＝３．８ｅＶ）により構成し、活性層４を
Ｍｇl Ｚｎ1-l Ｓｅ（０．８５≦Ｌ≦０．９５）の例え
ばＭｇ0.91Ｚｎ0.09Ｓｅ（Ｅｇ＝３．８ｅＶ）より構成
する。
て、第１及び第２のクラッド層２及び３をＭｇＳk Ｓｅ
1-k （０．０３≦ｋ≦０．１３）の例えばＭｇＳ0.08Ｓ
ｅ0.92（Ｅｇ＝３．８ｅＶ）により構成し、活性層４を
Ｍｇl Ｚｎ1-l Ｓｅ（０．８５≦Ｌ≦０．９５）の例え
ばＭｇ0.91Ｚｎ0.09Ｓｅ（Ｅｇ＝３．８ｅＶ）より構成
する。
【００３０】上述の各本発明半導体レーザでは、Ｍｇ添
加により格子定数の大なるＩｎＰ基体１に整合し、かつ
バンドギャップ大であるクラッド層２及び３によって活
性層４の閉じ込めを行うので、活性層４のバンドギャッ
プを大とすることができ、これによって緑から紫、更に
紫外線に至る短波長の発光が可能となった。
加により格子定数の大なるＩｎＰ基体１に整合し、かつ
バンドギャップ大であるクラッド層２及び３によって活
性層４の閉じ込めを行うので、活性層４のバンドギャッ
プを大とすることができ、これによって緑から紫、更に
紫外線に至る短波長の発光が可能となった。
【００３１】尚、本発明においては、Ｍｇの添加がなさ
れるが、半導体レーザの表面にこのＭｇを含むクラッド
層が臨む場合、長時間、多湿、高温下で放置されること
によって表面が酸化されるおそれがあるがときは、図２
に示すように、上層（第２）のクラッド層３上にＭｇを
含まず、酸化されにくいキャップ層５をクラッド層３の
エピタキシャル成長に続いてエピタキシャル成長させる
ことができる。
れるが、半導体レーザの表面にこのＭｇを含むクラッド
層が臨む場合、長時間、多湿、高温下で放置されること
によって表面が酸化されるおそれがあるがときは、図２
に示すように、上層（第２）のクラッド層３上にＭｇを
含まず、酸化されにくいキャップ層５をクラッド層３の
エピタキシャル成長に続いてエピタキシャル成長させる
ことができる。
【００３２】この場合、キャップ層５としては、これの
下のクラッド層３がｎ型層である場合は、ｎ型化され易
く、酸化されにくい、ＺｎＳ，ＺｎＳｅ等により構成
し、クラッド層３がｐ型層である場合は、ｐ型化され易
く酸化されにくい例えばＺｎＴｅ等により構成する。
下のクラッド層３がｎ型層である場合は、ｎ型化され易
く、酸化されにくい、ＺｎＳ，ＺｎＳｅ等により構成
し、クラッド層３がｐ型層である場合は、ｐ型化され易
く酸化されにくい例えばＺｎＴｅ等により構成する。
【００３３】図２において図１と対応する部分には同一
符号を付して重複説明を省略する。
符号を付して重複説明を省略する。
【００３４】尚、上述した本発明による各例において、
クラッド層２及び３、活性層４は、ＩｎＰ基体１と良く
格子整合し、結晶性にすぐれた層として成長させること
ができるものであるが、このことは、図３に示す各２元
組成の格子定数ａとバンドギャップＥｇとの関係からも
ＩｎＰ基体１に整合できることがわかる。図において直
線ｄ1 ，ｄ2 ，ｄ3 はそれぞれＩｎＰ，ＧａＡｓ，Ｇａ
Ｐの格子定数位置を示すものである。
クラッド層２及び３、活性層４は、ＩｎＰ基体１と良く
格子整合し、結晶性にすぐれた層として成長させること
ができるものであるが、このことは、図３に示す各２元
組成の格子定数ａとバンドギャップＥｇとの関係からも
ＩｎＰ基体１に整合できることがわかる。図において直
線ｄ1 ，ｄ2 ，ｄ3 はそれぞれＩｎＰ，ＧａＡｓ，Ｇａ
Ｐの格子定数位置を示すものである。
【００３５】ＭｇＺｎＣｄＳｅ系の場合、ＭｇＳｅ，Ｚ
ｎＳｅ，ＣｄＳｅの各２元の場合、それぞれ７７°Ｋで
ＭｇＳｅがａ＝５．８９Å、Ｅｇ＝３．６ｅＶ、ＺｎＳ
ｅがａ＝５．６７Å、Ｅｇ＝２．７９ｅＶ、ＣｄＳｅが
ａ＝６．０５Å、Ｅｇ＝１．８２ｅＶである。
ｎＳｅ，ＣｄＳｅの各２元の場合、それぞれ７７°Ｋで
ＭｇＳｅがａ＝５．８９Å、Ｅｇ＝３．６ｅＶ、ＺｎＳ
ｅがａ＝５．６７Å、Ｅｇ＝２．７９ｅＶ、ＣｄＳｅが
ａ＝６．０５Å、Ｅｇ＝１．８２ｅＶである。
【００３６】
【発明の効果】本発明によれば、結晶性にすぐれ、比較
的廉価で、入手容易な市販のＩｎＰ基体を用いて短波長
発光が可能な半導体レーザを構成できるので、光記録、
光磁気記録、更にこれらの光学的再生、光磁気効果によ
る再生等の光源として用いて、高密度記録、高解像度化
を可能にすると共に、半導体レーザによる低消費電力、
高輝度のカラー表示、カラー画像再現等を可能にし、実
用上大きな利益をもたらすことができるものである。
的廉価で、入手容易な市販のＩｎＰ基体を用いて短波長
発光が可能な半導体レーザを構成できるので、光記録、
光磁気記録、更にこれらの光学的再生、光磁気効果によ
る再生等の光源として用いて、高密度記録、高解像度化
を可能にすると共に、半導体レーザによる低消費電力、
高輝度のカラー表示、カラー画像再現等を可能にし、実
用上大きな利益をもたらすことができるものである。
【図１】本発明による半導体レーザの構成図である。
【図２】本発明による半導体レーザの一例の構成図であ
る。
る。
【図３】格子定数ａ−エネルギーギャップＥｇの関係の
測定図である。
測定図である。
１ ＩｎＰ基体
２ クラッド層
３ 活性層
４ クラッド層
５ キャップ層
Claims (4)
- 【請求項１】 ＩｎＰ基体上に、少くとものクラッド層
と、活性層とがエピタキシャル成長されて成り、 少くとも上記クラッド層がＭｇを含むII−VI族化合物半
導体より成ることを特徴とする半導体レーザ。 - 【請求項２】 クラッド層がＭｇx Ｚｎy Ｃｄ1-x-y Ｓ
ｅ系II−VI族化合物半導体より成り、ｘ，ｙ（それぞれ
原子比）が、 ０＜ｘ≦０．９５， ０．５０≧ｙ≧０．０５ に選定された請求項１に記載の半導体レーザ。 - 【請求項３】 クラッド層が、Ｍｇx Ｃｄ1-x ＳjＳｅ
1-j 系II−VI族化合物半導体より成り、 ｘ及びｊ（それぞれ原子比）が、 ０＜ｘ≦１， ０．８８≧ｊ≧０．０３ に選定された請求項１に記載の半導体レーザ。 - 【請求項４】 クラッド層がＭｇＳk Ｓｅ1-k 系II−VI
族化合物半導体より成り、活性層がＭｇl Ｚｎ1-l Ｓｅ
より成り、 ｋ，Ｌ（それぞれ原子比）が、 ０．０３≦ｋ≦０．１３ ０．８５≦Ｌ≦０．９５ に選定された請求項１に記載の半導体レーザ。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP03174121A JP3141430B2 (ja) | 1991-07-15 | 1991-07-15 | 半導体レーザ |
| EP19920111917 EP0523597B1 (en) | 1991-07-15 | 1992-07-13 | Semiconductor laser |
| DE1992618683 DE69218683T2 (de) | 1991-07-15 | 1992-07-13 | Halbleiterlaser |
| KR1019920012550A KR100243905B1 (ko) | 1991-07-15 | 1992-07-15 | 반도체레이저 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP03174121A JP3141430B2 (ja) | 1991-07-15 | 1991-07-15 | 半導体レーザ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0521892A true JPH0521892A (ja) | 1993-01-29 |
| JP3141430B2 JP3141430B2 (ja) | 2001-03-05 |
Family
ID=15973016
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP03174121A Expired - Fee Related JP3141430B2 (ja) | 1991-07-15 | 1991-07-15 | 半導体レーザ |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3141430B2 (ja) |
| KR (1) | KR100243905B1 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5379313A (en) * | 1993-08-31 | 1995-01-03 | Nec Research Institute, Inc. | Semiconductive devices utilizing MgTe, MgSe, ZnSe, ZnTe and alloys thereof |
| US6178190B1 (en) | 1997-08-04 | 2001-01-23 | Nec Corporation | II-VI compound semiconductor light emitting device |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US11499720B2 (en) | 2019-12-22 | 2022-11-15 | Electrolux Home Products, Inc. | Body-mounted hinge assembly component |
-
1991
- 1991-07-15 JP JP03174121A patent/JP3141430B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
1992
- 1992-07-15 KR KR1019920012550A patent/KR100243905B1/ko not_active IP Right Cessation
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5379313A (en) * | 1993-08-31 | 1995-01-03 | Nec Research Institute, Inc. | Semiconductive devices utilizing MgTe, MgSe, ZnSe, ZnTe and alloys thereof |
| US6178190B1 (en) | 1997-08-04 | 2001-01-23 | Nec Corporation | II-VI compound semiconductor light emitting device |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| KR100243905B1 (ko) | 2000-02-01 |
| KR930003479A (ko) | 1993-02-24 |
| JP3141430B2 (ja) | 2001-03-05 |
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