JPH06140670A - Semiconductor light emitting device - Google Patents

Semiconductor light emitting device

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JPH06140670A
JPH06140670A JP29103892A JP29103892A JPH06140670A JP H06140670 A JPH06140670 A JP H06140670A JP 29103892 A JP29103892 A JP 29103892A JP 29103892 A JP29103892 A JP 29103892A JP H06140670 A JPH06140670 A JP H06140670A
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JP
Japan
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layer
semiconductor
emitting device
mixed crystal
group
Prior art date
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Withdrawn
Application number
JP29103892A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Susumu Yamazaki
山崎  進
Akito Kuramata
朗人 倉又
Koji Shinohara
宏爾 篠原
Kazuhiko Horino
和彦 堀野
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Fujitsu Ltd
Original Assignee
Fujitsu Ltd
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Publication date
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Abstract

PURPOSE:To reduce operation voltage by forming a low-resistance electrode in a II-V wide gap semiconductor layer, concerning a semiconductor light emitting device emitting blue or green light. CONSTITUTION:In the laminate structure, which includes an active layer 6 consisting of a II-IV wide gap semiconductor, guide layers 5 and 7, clad layers 4 and 8, etc., group II-VI semiconductor layers and III-V semiconductor layers roughly an integer times as thick as a single molecular layer are formed alternately so that the ratio of the thickness of this III-V semiconductor layer may increase gradually as it separates from the II-VI wide gap semiconductor, whereby a hetero barrier lightening layer 9a having a band gap decreasing gradually in curve shape or step shape is formed, and an electrode 12 is made on the surface. Or, an electrode formation layer 10 consisting of III-V semiconductor layer is made on this hetero lightening layer 9a, and an electrode 12 is made on the surface. Or, this hetero barrier lightening layer is made of chalcopyrite mixed crystal layer or HgZnSSe mixed crystal layer.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、半導体発光装置、特に
青色ないし緑色の光を放出する半導体発光装置に関する
ものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a semiconductor light emitting device, and more particularly to a semiconductor light emitting device which emits blue to green light.

【0002】[0002]

【従来の技術】近年の結晶成長技術の高度化にともな
い、従来、困難視されていたII−VI族半導体で構成
された青ないし緑の光を放出する電流注入型半導体レー
ザが実現できるようになってきた。
2. Description of the Related Art With the recent sophistication of crystal growth technology, it has become possible to realize a current injection type semiconductor laser which emits blue or green light and which is composed of a II-VI group semiconductor, which has been conventionally regarded as difficult. It's coming.

【0003】この状況の大きな推進力となったのは、I
I−VI族半導体を用いた高品質のヘテロ接合構造が実
現可能になったこと、および、ラジカルビームによる窒
素を不純物として採用して良好なp型ドーピングが可能
になったこと、の二つの技術開発である。
The major impetus for this situation was I
Two technologies: the realization of a high-quality heterojunction structure using a group I-VI semiconductor, and the favorable p-type doping by using nitrogen by a radical beam as an impurity. Development.

【0004】図7は、従来の半導体発光装置の構成説明
図である。この図において、21はn−GaAs基板、
22はn−GaAsバッファ層、23はn−ZnSeバ
ッファ層、24はn−ZnSSeクラッド層、25はn
−ZnSeガイド層、26はCdZnSe量子井戸活性
層、27はp−ZnSeガイド層、28はp−ZnSS
eクラッド層、29はp−ZnSe電極形成層、30は
ポリイミド膜、31はAu電極、32はIn電極であ
る。
FIG. 7 is a diagram showing the structure of a conventional semiconductor light emitting device. In this figure, 21 is an n-GaAs substrate,
22 is an n-GaAs buffer layer, 23 is an n-ZnSe buffer layer, 24 is an n-ZnSSe clad layer, and 25 is n.
-ZnSe guide layer, 26 CdZnSe quantum well active layer, 27 p-ZnSe guide layer, 28 p-ZnSS
e is a clad layer, 29 is a p-ZnSe electrode forming layer, 30 is a polyimide film, 31 is an Au electrode, and 32 is an In electrode.

【0005】この従来の半導体発光装置においては、n
−GaAs基板21の上に、n−GaAsバッファ層2
2、n−ZnSeバッファ層23、n−ZnSSeクラ
ッド層24、n−ZnSeガイド層25、CdZnSe
量子井戸活性層26、p−ZnSeガイド層27、p−
ZnSSeクラッド層28、p−ZnSe電極形成層2
9がMBE法によって順次形成され、その上に開口を有
するポリイミド膜30が形成され、このポリイミド膜3
0の開口を通してp−ZnSe電極形成層29に達する
Au電極31が形成され、n−GaAs基板21の底面
には、In電極32が形成されている。そして上記、p
−ZnSeガイド層27、p−ZnSSeクラッド層2
8、p−ZnSe電極形成層29のp型不純物としては
窒素が用いられている。
In this conventional semiconductor light emitting device, n
On the -GaAs substrate 21, the n-GaAs buffer layer 2
2, n-ZnSe buffer layer 23, n-ZnSSe cladding layer 24, n-ZnSe guide layer 25, CdZnSe
Quantum well active layer 26, p-ZnSe guide layer 27, p-
ZnSSe clad layer 28, p-ZnSe electrode formation layer 2
9 are sequentially formed by the MBE method, and a polyimide film 30 having openings is formed thereon.
An Au electrode 31 reaching the p-ZnSe electrode forming layer 29 through the opening 0 is formed, and an In electrode 32 is formed on the bottom surface of the n-GaAs substrate 21. And above, p
-ZnSe guide layer 27, p-ZnSSe cladding layer 2
8. Nitrogen is used as the p-type impurity of the p-ZnSe electrode forming layer 29.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】図7に示されている従
来の半導体発光装置においては、窒素ドーピングによっ
て良好なp型半導体層を形成することができ、ZnSe
等のII−VI族半導体層とGaAs層をほぼ格子整合
した状態で成長でき、また、n型の電極はGaAs基板
の底面に満足できる状態で形成できる。
In the conventional semiconductor light emitting device shown in FIG. 7, a good p-type semiconductor layer can be formed by nitrogen doping, and ZnSe can be formed.
The II-VI group semiconductor layer and the GaAs layer can be grown in a lattice-matched state, and the n-type electrode can be formed on the bottom surface of the GaAs substrate in a satisfactory state.

【0007】しかし、この従来の半導体発光装置を実用
化するためには、未だ多くの課題が残されている。すな
わち、この従来の半導体発光装置においては、ZnSe
の充分な低抵抗化が実現されておらず、さらに、p−Z
nSe電極形成層29に対して満足できる低接触抵抗材
料が見出されていないことである。
However, many problems still remain in order to put this conventional semiconductor light emitting device into practical use. That is, in this conventional semiconductor light emitting device, ZnSe
Has not been sufficiently reduced, and p-Z
A satisfactory low contact resistance material has not been found for the nSe electrode forming layer 29.

【0008】そのため、電極部分での電圧降下が大きく
なるため、半導体発光装置の動作電圧が高くなり、現在
実現されている電流注入型レーザ発振は、室温において
はパルス状の発振であり、連続発振は、液体窒素温度で
ある77Kの温度条件に限られていた。現在緊急の課題
となっている、青色ないし緑色の可視光領域の半導体発
光装置の用途の技術分野においては、室温、さらにもっ
と高い温度で連続発振を実現することが不可欠となって
いる。
Therefore, since the voltage drop at the electrode portion becomes large, the operating voltage of the semiconductor light emitting device becomes high, and the current injection type laser oscillation currently realized is a pulsed oscillation at room temperature, and a continuous oscillation. Was limited to the temperature condition of 77K which is the liquid nitrogen temperature. In the technical field of application of semiconductor light emitting devices in the blue or green visible light region, which is an urgent issue at present, it is essential to realize continuous oscillation at room temperature or higher temperature.

【0009】本発明は、このようなII−VI族ワイド
ギャップ半導体で構成される青色ないし緑色の半導体発
光装置において、このII−VI族ワイドギャップ半導
体に低抵抗の電極を形成し、動作電圧を低減することを
目的とする。
According to the present invention, in a blue to green semiconductor light emitting device composed of such a II-VI wide-gap semiconductor, a low resistance electrode is formed on the II-VI wide-gap semiconductor and an operating voltage is increased. The purpose is to reduce.

【0010】[0010]

【課題を解決するための手段】本発明にかかる第1の形
式の半導体発光装置においては、ZnSe等のII−V
I族ワイドギャップ半導体からなる活性層、ガイド層、
クラッド層等を含む積層構造に、ほぼ単分子層の整数倍
の厚さを有するZnSe等のII−VI族半導体層とG
aAs等のIII−V族半導体層が、該III−V族半
導体層の厚さの比率がII−VI族ワイドギャップ半導
体層から離れるにしたがって徐々に増大するように交互
に形成されて実効的に漸減するバンドギャップを有する
半導体層が形成され、該半導体層の表面に電極が形成さ
れている構成を採用した。
In the semiconductor light emitting device of the first type according to the present invention, II-V such as ZnSe is used.
An active layer made of a group I wide gap semiconductor, a guide layer,
A II-VI group semiconductor layer such as ZnSe having a thickness that is an integral multiple of a monolayer and a G-layer in a laminated structure including a clad layer and the like.
The group III-V semiconductor layers such as aAs are alternately formed so that the thickness ratio of the group III-V semiconductor layers gradually increases as the distance from the group II-VI wide gap semiconductor layers increases. A structure in which a semiconductor layer having a gradually decreasing band gap is formed and an electrode is formed on the surface of the semiconductor layer is adopted.

【0011】また、II−VI族ワイドギャップ半導体
からなる活性層、ガイド層、クラッド層等を含む積層構
造に、ほぼ単分子層の整数倍の厚さを有するII−VI
族半導体層とIII−V族半導体層が、該III−V族
半導体層の厚さの比率がII−VI族ワイドギャップ半
導体層から離れるにしたがって徐々に増大するように交
互に形成されて実効的に漸減するバンドギャップを有す
る半導体層が形成され、該半導体層の表面にGaAs等
のIII−V族半導体からなる電極形成層が形成されて
いる構成を採用した。
In addition, in a laminated structure including an active layer, a guide layer, a clad layer and the like made of a II-VI group wide-gap semiconductor, the II-VI has a thickness which is an integral multiple of that of a monomolecular layer.
The group semiconductor layers and the group III-V semiconductor layers are alternately formed such that the thickness ratio of the group III-V semiconductor layers gradually increases as the distance from the group II-VI wide gap semiconductor layers increases. A semiconductor layer having a gradually decreasing band gap is formed, and an electrode forming layer made of a III-V group semiconductor such as GaAs is formed on the surface of the semiconductor layer.

【0012】また、本発明にかかる第2の形式の半導体
発光装置においては、ZnSe等のII−VI族ワイド
ギャップ半導体からなる活性層、ガイド層、クラッド層
等を含む積層構造に、Cu(AlGa)(SeTe)2
混晶等のカルコパイライト混晶層が形成され、該カルコ
パイライト結晶層の表面に電極が形成されている構成を
採用した。
Further, in the semiconductor light emitting device of the second type according to the present invention, Cu (AlGa) is formed in a laminated structure including an active layer, a guide layer, a clad layer and the like made of a II-VI group wide gap semiconductor such as ZnSe. ) (SeTe) 2
A structure was adopted in which a chalcopyrite mixed crystal layer such as a mixed crystal was formed, and an electrode was formed on the surface of the chalcopyrite crystal layer.

【0013】また、II−VI族ワイドギャップ半導体
からなる活性層、ガイド層、クラッド層等を含む積層構
造に、カルコパイライト混晶層が形成され、該カルコパ
イライト結晶層の表面にGaAs等のIII−V族半導
体からなる電極形成層が形成されている構成を採用し
た。
Further, a chalcopyrite mixed crystal layer is formed in a laminated structure including an active layer, a guide layer, a clad layer and the like made of a II-VI group wide gap semiconductor, and a chalcopyrite crystal layer is formed on a surface of the chalcopyrite III layer such as GaAs. A structure in which an electrode forming layer made of a -V semiconductor is formed is adopted.

【0014】この場合、カルコパイライト混晶層が複数
の層から構成され、各層が、II−VI族ワイドギャッ
プ半導体層から離れるにしたがって漸減するバンドギャ
ップを有する構成を採用することができる。
In this case, it is possible to adopt a structure in which the chalcopyrite mixed crystal layer is composed of a plurality of layers, and each layer has a band gap that gradually decreases with distance from the II-VI group wide gap semiconductor layer.

【0015】またこの場合、カルコパイライト混晶層が
連続的に変化する組成傾斜層から構成され、II−VI
族ワイドギャップ半導体層から離れるにしたがって漸減
するバンドギャップを有する構成を採用することができ
る。
Further, in this case, the chalcopyrite mixed crystal layer is composed of a compositionally graded layer which continuously changes, and II-VI
It is possible to adopt a configuration having a bandgap that gradually decreases as the distance from the group wide-gap semiconductor layer increases.

【0016】また、本発明にかかる第3の形式の半導体
発光装置においては、ZnSe等のII−VI族ワイド
ギャップ半導体からなる活性層、ガイド層、クラッド層
等を含む積層構造にHgZnSSe混晶層が形成され、
該HgZnSSe混晶層の表面に電極が形成されている
構成を採用した。
In the semiconductor light emitting device of the third type according to the present invention, a HgZnSSe mixed crystal layer is formed in a laminated structure including an active layer, a guide layer, a clad layer and the like made of a II-VI wide gap semiconductor such as ZnSe. Is formed,
An electrode was formed on the surface of the HgZnSSe mixed crystal layer.

【0017】また、II−VI族ワイドギャップ半導体
からなる活性層、ガイド層、クラッド層等を含む積層構
造にHgZnSSe混晶層が形成され、該HgZnSS
e混晶層の表面にGaAs等のIII−V族半導体から
なる電極形成層が形成されている構成を採用した。
Further, a HgZnSSe mixed crystal layer is formed in a laminated structure including an active layer, a guide layer, a clad layer and the like made of a II-VI group wide gap semiconductor, and the HgZnSS is formed.
A structure in which an electrode forming layer made of a III-V group semiconductor such as GaAs is formed on the surface of the e mixed crystal layer is adopted.

【0018】この場合、HgZnSSe混晶層が複数の
層から構成され、各層がII−VI族ワイドギャップ半
導体層から離れるにしたがって漸減するバンドギャップ
を有する構成を採用することができる。
In this case, it is possible to adopt a structure in which the HgZnSSe mixed crystal layer is composed of a plurality of layers, and each layer has a bandgap that gradually decreases with distance from the II-VI group wide gap semiconductor layer.

【0019】またこの場合、HgZnSSe混晶層が連
続的に変化する組成傾斜層から構成され、II−VI族
ワイドギャップ半導体層から離れるにしたがって漸減す
るバンドギャップを有する構成を採用することができ
る。
Further, in this case, the HgZnSSe mixed crystal layer may be composed of a compositionally graded layer that continuously changes, and may have a bandgap that gradually decreases with distance from the II-VI wide gap semiconductor layer.

【0020】[0020]

【作用】先に述べたように、青色ないし緑色の光を放出
するZnSe等のII−VI族ワイドギャップ半導体に
直接電極を形成すると、この半導体のバンドギャップが
大きいために、半導体層と電極の間に高い接触抵抗が生
じ、あるいは、ショットキー接合が生じて良好な低抵抗
の電極を得ることは困難であった。接触抵抗はバンドギ
ャップが小さいほど小さくなる傾向があるため、何らか
の方法でバンドギャップを徐々に小さくし、1.6ev
程度までもっていったのちに電極を形成することができ
れば低抵抗電極を形成することができる。
As described above, when an electrode is directly formed on a II-VI group wide-gap semiconductor such as ZnSe that emits blue to green light, the band gap of this semiconductor is large, so that the semiconductor layer and the electrode are separated. It has been difficult to obtain a good low resistance electrode due to high contact resistance or Schottky junction between them. Since the contact resistance tends to be smaller as the band gap is smaller, the band gap is gradually reduced by some method to obtain 1.6 ev.
If it is possible to form the electrode after having reached a certain degree, the low resistance electrode can be formed.

【0021】本発明の第1の形式の半導体発光装置(特
許請求の範囲の請求項1ないし請求項3に相当する)に
おいては、ZnSe等のII−VI族ワイドギャップ半
導体からなる活性層、ガイド層、クラッド層等を含む積
層構造に、単分子層のほぼ整数倍の厚さを有するZnS
e等のII−VI族半導体層とGaAs等のIII−V
族半導体層を、このIII−V族半導体層の厚さの比率
がII−VI族ワイドギャップ半導体層から離れるにし
たがって徐々に増大するように交互に形成して実効的バ
ンドギャップを漸減させ、その表面に電極を形成するこ
とによって良好なp型電極を得ている。
In the semiconductor light emitting device of the first type of the present invention (corresponding to claims 1 to 3 in the claims), an active layer and a guide made of a II-VI group wide gap semiconductor such as ZnSe. ZnS having a thickness which is almost an integral multiple of a monolayer in a laminated structure including layers, clad layers, etc.
II-VI semiconductor layer such as e and III-V such as GaAs
The group semiconductor layers are alternately formed such that the thickness ratio of the group III-V semiconductor layers gradually increases as the distance from the group II-VI wide gap semiconductor layers increases, and the effective band gap is gradually reduced. A good p-type electrode is obtained by forming an electrode on the surface.

【0022】また、本発明の第2の形式の半導体発光装
置(特許請求の範囲の請求項4ないし請求項9に相当す
る)においては、ZnSe等のII−VI族ワイドギャ
ップ半導体からなる積層構造に、Cu(AlGa)(S
eTe)2 等のカルコパイライト混晶層を形成してバン
ドギャップを徐々に低減し、このカルコパイライト混晶
層の表面に電極を形成することによって良好なp型電極
を得ている。
Further, in the semiconductor light emitting device of the second type of the present invention (corresponding to claims 4 to 9 in the claims), a laminated structure made of a II-VI group wide gap semiconductor such as ZnSe. In addition, Cu (AlGa) (S
A good p-type electrode is obtained by forming a chalcopyrite mixed crystal layer such as eTe) 2 to gradually reduce the band gap and forming an electrode on the surface of this chalcopyrite mixed crystal layer.

【0023】また、本発明の第3の形式の半導体発光装
置(特許請求の範囲の請求項10ないし請求項14に相
当する)においては、ZnSe等のII−VI族ワイド
ギャップ半導体からなる積層構造に、HgZnSSe混
晶層を形成してバンドギャップを徐々に低減し、このH
gZnSSe混晶層の表面に電極を形成することによっ
て、良好なp型電極を得ている。
In the semiconductor light emitting device of the third type of the present invention (corresponding to claims 10 to 14 of the claims), a laminated structure made of a II-VI group wide gap semiconductor such as ZnSe. A HgZnSSe mixed crystal layer is formed on the HgZnSSe to gradually reduce the band gap.
An excellent p-type electrode is obtained by forming an electrode on the surface of the gZnSSe mixed crystal layer.

【0024】また、本発明の第1の形式の半導体発光装
置においてはII−VI族半導体層とIII−V族半導
体層を交互に形成した半導体層に、また、本発明の第2
の形式の半導体発光装置においてはカルコパイライト混
晶層に、そしてまた本発明の第3の形式の半導体発光装
置においてはHgZnSSe混晶層にGaAs等のII
I−V族半導体からなる電極形成層を形成し、さらにこ
の電極形成層に電極を形成している。
In the semiconductor light emitting device of the first type of the present invention, the semiconductor layer is formed by alternately forming the II-VI group semiconductor layers and the III-V group semiconductor layers, and the second aspect of the present invention.
In the chalcopyrite mixed crystal layer in the semiconductor light emitting device of the type II, and in the HgZnSSe mixed crystal layer in the semiconductor light emitting device of the third type of the present invention.
An electrode forming layer made of a group IV semiconductor is formed, and an electrode is further formed on this electrode forming layer.

【0025】ZnSe等のII−VI族半導体層の最上
層にGaAs等のIII−V族半導体の電極形成層を形
成すると、従来から蓄積されているp型およびn型のG
aAs等のIII−V族半導体に対する電極形成技術を
適用することができる。
When an electrode formation layer of a III-V group semiconductor such as GaAs is formed on the uppermost layer of a II-VI group semiconductor layer such as ZnSe, p-type and n-type G that have been accumulated in the past are formed.
An electrode forming technique for III-V group semiconductors such as aAs can be applied.

【0026】しかし、ZnSe等のII−VI族半導体
層の上に直接GaAs等のIII−V族半導体を形成す
ると、例えば、ZnSeとGaAsでは、それぞれバン
ドギャップが2.70eV,1.42eVと約1.3e
Vの差を有しているため正孔に対する抵抗が著しく大き
くなる。
However, when a group III-V semiconductor such as GaAs is directly formed on a group II-VI semiconductor layer such as ZnSe, for example, the band gaps of ZnSe and GaAs are about 2.70 eV and 1.42 eV, respectively. 1.3e
Since there is a difference in V, the resistance to holes is significantly increased.

【0027】そこで、上記のように、II−VI族半導
体層とIII−V族半導体層の間にエネルギーギャップ
が漸減する半導体層を介挿することによって、II−V
I族半導体層とIII−V族半導体層の間のバンドギャ
ップを連続的に接続して正孔に対する抵抗を低減するこ
とができるため、ZnSe等のII−VI族半導体層に
バンドギャップの差に起因する正孔に対する抵抗の増大
を伴わない良好な電極を容易に形成することができる。
Therefore, as described above, by inserting the semiconductor layer whose energy gap gradually decreases between the II-VI group semiconductor layer and the III-V group semiconductor layer, the II-V group is formed.
Since the band gap between the group I semiconductor layer and the group III-V semiconductor layer can be continuously connected to reduce the resistance to holes, the band gap difference in the group II-VI semiconductor layer such as ZnSe can be reduced. A good electrode can be easily formed without causing an increase in resistance to holes due to it.

【0028】[0028]

【実施例】以下、本発明の図面に基づいて実施例を説明
する。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Embodiments will be described below with reference to the drawings of the present invention.

【0029】(第1実施例)図1は、第1実施例の半導
体発光装置の構成説明図である。この図において、1は
n−GaAs基板、2はn−GaAsバッファ層、3は
n−ZnSeバッファ層、4はn−ZnSSeクラッド
層、5はn−ZnSeガイド層、6はCdZnSe歪み
量子井戸活性層、7はp−ZnSeガイド層、8はp−
ZnSSeクラッド層、9aはヘテロバリア緩和層、1
0はp−GaAs電極形成層、11はSiO2 絶縁膜、
12はAu/Zn p側電極、13はAu/Ge n側
電極である。
(First Embodiment) FIG. 1 is a structural explanatory view of a semiconductor light emitting device of the first embodiment. In this figure, 1 is an n-GaAs substrate, 2 is an n-GaAs buffer layer, 3 is an n-ZnSe buffer layer, 4 is an n-ZnSSe cladding layer, 5 is an n-ZnSe guide layer, and 6 is a CdZnSe strained quantum well activity. Layer, 7 is p-ZnSe guide layer, 8 is p-
ZnSSe clad layer, 9a is a heterobarrier relaxation layer, 1
0 is a p-GaAs electrode forming layer, 11 is a SiO 2 insulating film,
Reference numeral 12 is an Au / Zn p-side electrode, and 13 is an Au / Gen side electrode.

【0030】この実施例の半導体発光装置においては、
n−GaAs基板1の上に、n−GaAsバッファ層
2、n−ZnSeバッファ層3、n−ZnSSeクラッ
ド層4、n−ZnSeガイド層5、CdZnSe歪み量
子井戸活性層6、p−ZnSeガイド層7、p−ZnS
Seクラッド層8、後に説明するヘテロバリア緩和層9
a、p−GaAs電極形成層10が形成され、その上に
開口を有するSiO2 絶縁膜11が形成され、この開口
を通してp−GaAs電極形成層10にAu/Zn p
側電極12が形成され、n−GaAs基板1の底面にA
u/Ge n側電極13が形成されている。
In the semiconductor light emitting device of this embodiment,
On the n-GaAs substrate 1, the n-GaAs buffer layer 2, the n-ZnSe buffer layer 3, the n-ZnSSe cladding layer 4, the n-ZnSe guide layer 5, the CdZnSe strained quantum well active layer 6, and the p-ZnSe guide layer. 7, p-ZnS
Se clad layer 8, heterobarrier relaxation layer 9 described later
a, a p-GaAs electrode forming layer 10 is formed, a SiO 2 insulating film 11 having an opening is formed thereon, and Au / Zn p is formed in the p-GaAs electrode forming layer 10 through the opening.
The side electrode 12 is formed, and A is formed on the bottom surface of the n-GaAs substrate 1.
The u / Gen side electrode 13 is formed.

【0031】この構成をもつ半導体発光装置は、現在広
く用いられ完熟した技術となっているMBE法、MOV
PE法、ALE法等の結晶成長法を用いることによって
容易に製造することができる。そして上記のp−ZnS
eガイド層7、p−ZnSSeクラッド層8にはp型不
純物として窒素が、そしてp−GaAs電極形成層10
のp型不純物としては亜鉛が用いられる。
The semiconductor light emitting device having this structure is widely used at present, and is a mature technique.
It can be easily manufactured by using a crystal growth method such as a PE method and an ALE method. And the above p-ZnS
Nitrogen is used as a p-type impurity in the e-guide layer 7 and the p-ZnSSe cladding layer 8, and the p-GaAs electrode forming layer 10 is formed.
Zinc is used as the p-type impurity.

【0032】この半導体発光装置は、活性層、ガイド
層、クラッド層の構成に関しては、図7の従来の半導体
発光装置と特に異なるところはないが、p側の最上層と
してp−GaAs電極形成層10を設けていること、お
よび、p−ZnSSeクラッド層8とp−GaAs電極
形成層10の間に、p−ZnSSeクラッド層8からp
−GaAs電極形成層10に向かってGaAs層の比率
が徐々に増大するZnSe/GaAs短周期超格子から
なるヘテロバリア緩和層9aが挿入されている点が特徴
である。
This semiconductor light emitting device is the same as the conventional semiconductor light emitting device of FIG. 7 in terms of the structure of the active layer, the guide layer, and the cladding layer, but the p-type GaAs electrode forming layer is the uppermost layer on the p side. 10 is provided, and between the p-ZnSSe clad layer 8 and the p-GaAs electrode forming layer 10, the p-ZnSSe clad layer 8 to the p-ZnSSe clad layer 8 are provided.
A feature is that a heterobarrier relaxation layer 9a made of a ZnSe / GaAs short period superlattice in which the ratio of the GaAs layer gradually increases toward the GaAs electrode forming layer 10 is inserted.

【0033】図2は、ZnSe/GaAs短周期超格子
の説明図であり、(A)は模式的にその構成を示し、
(B)は実効的なバンドギャップを示している。この図
において、8,9a,10は図1と同様に、p−ZnS
Seクラッド層8、ヘテロバリア緩和層9a、p−Ga
As電極形成層10を表し、10:1,9:1,8:
1,7:1,・・・,1:8,1:9,1:10は、Z
nSe層とGaAs層の層厚の比率を表している。
FIG. 2 is an explanatory view of a ZnSe / GaAs short period superlattice, and FIG. 2A schematically shows its structure.
(B) shows an effective band gap. In this figure, 8, 9a and 10 are p-ZnS as in FIG.
Se clad layer 8, hetero barrier relaxation layer 9a, p-Ga
Represents the As electrode forming layer 10, 10: 1, 9: 1, 8:
1,7: 1, ..., 1: 8, 1: 9, 1:10 are Z
The ratio of the layer thicknesses of the nSe layer and the GaAs layer is shown.

【0034】このZnSe層とGaAs層は、典型的に
は単分子層の整数倍の層厚を有しているが、実際は概ね
単分子層の整数倍であれば支障はなく、特に厳密な調整
を必要としない。このような短周期超格子は、GaAs
とZnSe間の格子不整は0.3%であり、三次元成長
はほとんど生じないため、MBE法を用いて、成長温度
を300〜400℃にして、それぞれ原料を交互に供給
する方法を用いることによって容易に形成することがで
きる。
The ZnSe layer and the GaAs layer typically have a layer thickness that is an integral multiple of the monomolecular layer, but in reality, if the integral multiple of the monomolecular layer is sufficient, there is no problem, and particularly exact adjustment is possible. Does not need Such a short-period superlattice is composed of GaAs
Since the lattice mismatch between ZnSe and ZnSe is 0.3%, and three-dimensional growth hardly occurs, the growth temperature is set to 300 to 400 ° C. using the MBE method, and the method of alternately supplying the raw materials is used. Can be easily formed by.

【0035】図2の(A)に現れた短周期超格子は、
(10ZnSe/1GaAs)2 (9ZnSe/1Ga
As)2 (8ZnSe/1GaAs)2 (7ZnSe/
1GaAs)2 (6ZnSe/1GaAs)2 (5Zn
Se/1GaAs)2 (4ZnSe/1GaAs)
2 (3ZnSe/1GaAs)2 (2ZnSe/1Ga
As)2 (1ZnSe/1GaAs)2 ・・・(1Zn
Se/9GaAs)2 (1ZnSe/10GaAs)2
となっている。各半導体の前の数字は層厚の比率を示
し、添字の2は2周期であることを示している。
The short period superlattice shown in FIG. 2A is
(10ZnSe / 1GaAs) 2 (9ZnSe / 1Ga)
As) 2 (8ZnSe / 1GaAs) 2 (7ZnSe /
1GaAs) 2 (6ZnSe / 1GaAs) 2 (5Zn
Se / 1GaAs) 2 (4ZnSe / 1GaAs)
2 (3ZnSe / 1GaAs) 2 (2ZnSe / 1Ga
As) 2 (1ZnSe / 1GaAs) 2 ... (1Zn
Se / 9GaAs) 2 (1ZnSe / 10GaAs) 2
Has become. The number in front of each semiconductor indicates the ratio of the layer thickness, and the subscript 2 indicates that there are two periods.

【0036】図2の(B)はヘテロバリア緩和層の実効
的なバンドギャップを示しており、各部のバンドギャッ
プはそれぞれ各構成単位で独立に評価した結果から、そ
の層厚の比率に対応した値となっていることが確認され
た。このように、p−ZnSSeクラッド層8とp−G
aAs電極形成層10の間のバンドギャップが、ヘテロ
バリア緩和層によって連続的に変化し、正孔の移動を妨
げるスパイク等の不連続なバリアを生じない。
FIG. 2B shows the effective bandgap of the heterobarrier relaxation layer. The bandgap of each portion is a value corresponding to the ratio of the layer thickness from the result of independent evaluation of each structural unit. Was confirmed. Thus, the p-ZnSSe cladding layer 8 and the p-G
The band gap between the aAs electrode formation layers 10 is continuously changed by the hetero barrier relaxation layer, and discontinuous barriers such as spikes that hinder the movement of holes do not occur.

【0037】この実施例においては、ヘテロバリア緩和
層をp側だけに挿入しているが、n側にも挿入してさら
に低抵抗化を図ることができる。また、この実施例にお
いては、クラッド層、ガイド層がZnSe,ZnSSe
によって構成されているが、バンドギャップが大きいた
め短波長側の光を放出し、光やキャリアの閉じ込め効果
が良好な他の材料、例えばZnMgSSe,ZnCdS
Se等別種のものを用いる場合にも本発明を適用するこ
とができる。この場合も、ヘテロバリア緩和層として、
前記と同様にZnSe/GaAsの組み合わせ構造を用
いることによって充分にバリアを緩和することができ
る。そしてまた、この実施例におけるヘテロバリア緩和
層9aの表面のバンドギャップは1.42eVと充分に
低減されているため、p−GaAs電極形成層10を用
いることなく、ヘテロバリア緩和層9a自体に直接電極
を形成することもできる。
In this embodiment, the heterobarrier relaxation layer is inserted only on the p side, but it can be inserted also on the n side to further reduce the resistance. Further, in this embodiment, the cladding layer and the guide layer are made of ZnSe, ZnSSe.
However, other materials, such as ZnMgSSe and ZnCdS, that emit light on the short wavelength side and have a good light and carrier confinement effect due to their large bandgap.
The present invention can be applied to the case of using another type such as Se. Also in this case, as the hetero barrier relaxation layer,
By using the ZnSe / GaAs combination structure as described above, the barrier can be sufficiently relaxed. Further, since the band gap on the surface of the hetero barrier relaxation layer 9a in this example is sufficiently reduced to 1.42 eV, an electrode is directly formed on the hetero barrier relaxation layer 9a itself without using the p-GaAs electrode forming layer 10. It can also be formed.

【0038】図7に示された従来の半導体発光装置の動
作電圧が約30Vであったのに対して、この実施例の半
導体発光装置の動作電圧が5Vに激減し、また、電極部
での抵抗成分の減少により装置の発熱が抑制されるた
め、室温以上で青色もしくは緑色領域での発振を実現す
ることができた。
The operating voltage of the conventional semiconductor light emitting device shown in FIG. 7 was about 30 V, whereas the operating voltage of the semiconductor light emitting device of this embodiment was drastically reduced to 5 V, and the operating voltage of the electrode portion was reduced. Since the heat generation of the device is suppressed by the decrease of the resistance component, it was possible to realize the oscillation in the blue or green region at room temperature or higher.

【0039】(第2実施例)図3は、第2実施例の半導
体発光装置の構成説明図である。この図において使用し
た符号は、9bがカルコパイライト結晶からなるヘテロ
バリア緩和層であるほかは、図1において同符号を付し
て説明したものと同様である。
(Second Embodiment) FIG. 3 is an explanatory view of the structure of a semiconductor light emitting device of the second embodiment. The reference numerals used in this figure are the same as those described with reference to the same reference numerals in FIG. 1, except that 9b is a heterobarrier relaxation layer made of chalcopyrite crystal.

【0040】この実施例の半導体発光装置は、ヘテロバ
リア緩和層9bがカルコパイライト(I−III−VI
2 系)混晶であるほかは第1実施例と同様であるが、n
−GaAs基板1の上に、n−GaAsバッファ層2、
n−ZnSeバッファ層3、n−ZnSSeクラッド層
4、n−ZnSeガイド層5、CdZnSe歪み量子井
戸活性層6、p−ZnSeガイド層7、p−ZnSSe
クラッド層8、ヘテロバリア緩和層9b、p−GaAs
電極形成層10が形成され、その上に開口を有するSi
2 絶縁膜11が形成され、この開口を通してp−Ga
As電極形成層10にAu/Zn p側電極12が形成
され、n−GaAs基板1の底面にAu/Ge n側電
極13が形成されている。
In the semiconductor light emitting device of this embodiment, the heterobarrier relaxation layer 9b has chalcopyrite (I-III-VI).
2 system) is the same as the first embodiment except that it is a mixed crystal, but n
On the -GaAs substrate 1, the n-GaAs buffer layer 2,
n-ZnSe buffer layer 3, n-ZnSSe cladding layer 4, n-ZnSe guide layer 5, CdZnSe strained quantum well active layer 6, p-ZnSe guide layer 7, p-ZnSSe.
Cladding layer 8, hetero barrier relaxation layer 9b, p-GaAs
The electrode forming layer 10 is formed and Si having an opening thereon is formed.
An O 2 insulating film 11 is formed, and p-Ga is formed through this opening.
An Au / Zn p-side electrode 12 is formed on the As electrode forming layer 10, and an Au / Gen side electrode 13 is formed on the bottom surface of the n-GaAs substrate 1.

【0041】この実施例の半導体発光装置が第1実施例
の半導体発光装置と異なる点は、p−ZnSSeクラッ
ド層8とp−GaAs電極形成層10の間に、ヘテロバ
リア緩和層9bとして、p−ZnSSeクラッド層8か
らp−GaAs電極形成層10に向かって、CuAl
(SeTe)2 からCuGa(SeTe)2 へと組成が
徐々に変化する、カルコパイライト混晶であるCu(A
lGa)(SeTe)2混晶の組成傾斜層が挿入されて
いる点である。
The semiconductor light emitting device of this embodiment is different from the semiconductor light emitting device of the first embodiment in that a p-ZnSSe cladding layer 8 and a p-GaAs electrode forming layer 10 are provided between the p-ZnSSe cladding layer 8 and the p-ZnSSe forming layer 10 as p- From the ZnSSe cladding layer 8 toward the p-GaAs electrode forming layer 10, CuAl
Cu (A) which is a chalcopyrite mixed crystal whose composition gradually changes from (SeTe) 2 to CuGa (SeTe) 2 .
This is the point where a compositionally graded layer of lGa) (SeTe) 2 mixed crystal is inserted.

【0042】図4は、Cu(AlGa)(SeTe)2
混晶のバンドギャップと格子定数の関係図である。この
図からわかるように、Cu(AlGa)(SeTe)2
混晶の組成を変えることによって、格子定数をほとんど
変化させることなく、バンドギャップを、ZnSeに近
い2.6eVとGaAsに近い1.6eVの間で、破線
に沿って変化させることができる。
FIG. 4 shows Cu (AlGa) (SeTe) 2
FIG. 3 is a relational diagram of a band gap of a mixed crystal and a lattice constant. As can be seen from this figure, Cu (AlGa) (SeTe) 2
By changing the composition of the mixed crystal, the band gap can be changed along the broken line between 2.6 eV close to ZnSe and 1.6 eV close to GaAs with almost no change in the lattice constant.

【0043】また、このCu(AlGa)(SeTe)
2 混晶の組成傾斜層を、組成が非連続的に変化する多層
のCu(AlGa)(SeTe)2 混晶に置き換えるこ
ともできる。
Further, this Cu (AlGa) (SeTe)
It is also possible to replace the composition gradient layer of 2 mixed crystal with a multilayer Cu (AlGa) (SeTe) 2 mixed crystal whose composition changes discontinuously.

【0044】このヘテロバリア緩和層は図3の半導体発
光装置においてはp側だけに挿入されているが、n側に
も挿入することによって、さらに半導体発光装置の抵抗
を低減することができる。
The heterobarrier relaxing layer is inserted only on the p side in the semiconductor light emitting device of FIG. 3, but by inserting it also on the n side, the resistance of the semiconductor light emitting device can be further reduced.

【0045】また、クラッド層、ガイド層を前記のZn
Se,ZnSSeに代えて、他の材料、例えば、ZnM
gSSe,ZnCdSSe等で形成する場合にも本発明
を適用することができる。この場合も、ヘテロバリア緩
和層を構成する材料として、前記と同じくCu(AlG
a)(SeTe)2 混晶を用いることができる。
The cladding layer and the guide layer are made of the above-mentioned Zn.
In place of Se and ZnSSe, other materials such as ZnM
The present invention can be applied to the case of forming with gSSe, ZnCdSSe, or the like. Also in this case, as a material for forming the hetero barrier relaxation layer, Cu (AlG) is used as described above.
a) (SeTe) 2 mixed crystal can be used.

【0046】この実施例の半導体発光装置においては、
先に説明した第1実施例と同じく、これとほぼ同様の構
成を有する従来の半導体発光装置の動作電圧が約30V
であったのに対して、5Vに激減し、電極部での抵抗成
分の減少により装置の発熱が抑制され、室温以上で青も
しくは緑領域での発振を実現することができる。
In the semiconductor light emitting device of this embodiment,
Similar to the first embodiment described above, the operating voltage of the conventional semiconductor light emitting device having a configuration similar to this is about 30V.
However, the voltage is drastically reduced to 5 V, the heat generation of the device is suppressed due to the reduction of the resistance component in the electrode portion, and the oscillation in the blue or green region can be realized at room temperature or higher.

【0047】また、接触抵抗はバンドギャップが小さい
ほど小さくなる傾向があるため、p−ZnSSeクラッ
ド層8の上に多層化したCu(AlGa)(SeTe)
2 混晶層、またはその組成傾斜層を形成してバンドギャ
ップを徐々に小さくし、バンドギャップが1.6evま
で低減したこのCu(AlGa)(SeTe)2 混晶層
自体を電極形成層にして低抵抗電極を形成することがで
きる。
Further, the contact resistance tends to become smaller as the band gap becomes smaller, so that Cu (AlGa) (SeTe) multilayered on the p-ZnSSe cladding layer 8 is formed.
The Cu (AlGa) (SeTe) 2 mixed crystal layer itself having a 2 mixed crystal layer or a composition gradient layer thereof to gradually reduce the band gap and the band gap is reduced to 1.6 ev is used as an electrode forming layer. A low resistance electrode can be formed.

【0048】(第3実施例)図5は、第3実施例の半導
体発光装置の構成説明図である。この図において使用し
た符号は、9cがHgZnSSe結晶層からなるヘテロ
バリア緩和層であるほかは、図1において同符号を付し
て説明したものと同様である。
(Third Embodiment) FIG. 5 is a structural explanatory view of a semiconductor light emitting device of a third embodiment. The reference numerals used in this figure are the same as those described with reference to the same reference numerals in FIG. 1, except that 9c is a heterobarrier relaxing layer made of a HgZnSSe crystal layer.

【0049】この実施例の半導体発光装置は、ヘテロバ
リア緩和層9bがカルコパイライト結晶であるほかは第
2実施例と同様であるが、n−GaAs基板1の上に、
n−GaAsバッファ層2、n−ZnSeバッファ層
3、n−ZnSSeクラッド層4、n−ZnSeガイド
層5、CdZnSe歪み量子井戸活性層6、p−ZnS
eガイド層7、p−ZnSSeクラッド層8、ヘテロバ
リア緩和層9c、p−GaAs電極形成層10が形成さ
れ、その上に開口を有するSiO2 絶縁膜11が形成さ
れ、この開口を通してp−GaAs電極形成層10にA
u/Zn p側電極12が形成され、n−GaAs基板
1の底面にAu/Ge n側電極13が形成されてい
る。
The semiconductor light emitting device of this embodiment is the same as that of the second embodiment except that the heterobarrier relaxation layer 9b is chalcopyrite crystal, but on the n-GaAs substrate 1,
n-GaAs buffer layer 2, n-ZnSe buffer layer 3, n-ZnSSe cladding layer 4, n-ZnSe guide layer 5, CdZnSe strained quantum well active layer 6, p-ZnS
An e-guide layer 7, a p-ZnSSe clad layer 8, a heterobarrier relaxation layer 9c, and a p-GaAs electrode forming layer 10 are formed, and an SiO 2 insulating film 11 having an opening is formed thereon, and a p-GaAs electrode is formed through this opening. A in the forming layer 10
The u / Zn p-side electrode 12 is formed, and the Au / Gen side electrode 13 is formed on the bottom surface of the n-GaAs substrate 1.

【0050】この実施例の半導体発光装置が第1実施例
および第2実施例の半導体発光装置と異なる点は、p−
ZnSSeクラッド層8とp−GaAs電極形成層10
の間に、ヘテロバリア緩和層9cとして、p−ZnSS
eクラッド層8からp−GaAs電極形成層10に向か
って、HgZnSからZnSeへと組成が徐々に変化す
る、HgZnSSeヘテロバリア緩和層が挿入されてい
る点である。
The semiconductor light emitting device of this embodiment differs from the semiconductor light emitting devices of the first and second embodiments in that p-
ZnSSe clad layer 8 and p-GaAs electrode forming layer 10
Between the hetero barrier relaxation layers 9c, p-ZnSS
The point is that a HgZnSSe heterobarrier relaxation layer whose composition gradually changes from HgZnS to ZnSe is inserted from the e-clad layer 8 to the p-GaAs electrode formation layer 10.

【0051】図6は、HgZnSSe混晶のバンドギャ
ップと格子定数の関係図である。この図からわかるよう
に、HgZnSSe混晶の組成を変えることによって、
格子定数をほとんど変化させることなく、バンドギャッ
プを、ZnSeに近い2.7eVとGaAsに近い1.
8eVの間で、破線に沿って変化させることができる。
FIG. 6 is a diagram showing the relationship between the band gap and the lattice constant of the HgZnSSe mixed crystal. As can be seen from this figure, by changing the composition of the HgZnSSe mixed crystal,
The bandgap is 2.7 eV, which is close to that of ZnSe, and 1.
It can be changed along the broken line between 8 eV.

【0052】また、このHgZnSSe混晶の組成傾斜
層を、組成が非連続的に変化する多層のHgZnSSe
混晶に置き換えることもできる。このヘテロバリア緩和
層は図5の半導体発光装置においてはp側だけに挿入さ
れているが、n側にも挿入することによって、さらに半
導体発光装置の抵抗を低減することができる。
The compositionally graded layer of this HgZnSSe mixed crystal is a multi-layered HgZnSSe whose composition changes discontinuously.
It can be replaced with a mixed crystal. The heterobarrier relaxing layer is inserted only on the p side in the semiconductor light emitting device of FIG. 5, but by inserting it also on the n side, the resistance of the semiconductor light emitting device can be further reduced.

【0053】また、クラッド層、ガイド層を前記のZn
Se,ZnSSeに代えて、他の材料、例えば、ZnM
gSSe,ZnCdSSe等で形成する場合にも本発明
を適用することができる。この場合も、ヘテロバリア緩
和層を構成する材料として、前記と同じくHgZnSS
e混晶を用いることができる。
The cladding layer and the guide layer are made of the above-mentioned Zn.
In place of Se and ZnSSe, other materials such as ZnM
The present invention can be applied to the case of forming with gSSe, ZnCdSSe, or the like. Also in this case, as a material for forming the hetero barrier relaxation layer, HgZnSS is used as described above.
e mixed crystals can be used.

【0054】この実施例においても、先に説明した実施
例と同じく、これと同様の構成を有する従来の半導体発
光装置の動作電圧が約30Vであったのに対し、5Vに
激減し、電極部での抵抗成分の減少により装置の発熱が
抑制され、室温以上で青もしくは緑領域での発振を実現
することができる。
Also in this embodiment, as in the above-described embodiment, the operating voltage of the conventional semiconductor light emitting device having the same structure as this is about 30V, whereas it is drastically reduced to 5V, and the electrode portion is reduced. The heat generation of the device is suppressed due to the decrease of the resistance component at 1, and the oscillation in the blue or green region can be realized at room temperature or higher.

【0055】また、接触抵抗はバンドギャップが小さい
ほど小さくなる傾向があるため、p−ZnSSeクラッ
ド層8の上に多層化したHgZnSSe混晶層、または
その組成傾斜層を形成してバンドギャップを徐々に小さ
くし、1.8ev程度まで低減した後にこのHgZnS
Se混晶層そのものを電極形成層としても低抵抗電極を
形成することができる。
Since the contact resistance tends to become smaller as the band gap becomes smaller, a multilayered HgZnSSe mixed crystal layer or a composition gradient layer thereof is formed on the p-ZnSSe cladding layer 8 to gradually reduce the band gap. HgZnS after being reduced to 1.8 ev
A low resistance electrode can be formed even when the Se mixed crystal layer itself is used as an electrode forming layer.

【0056】[0056]

【発明の効果】以上説明したように、本発明によると、
II−VIワイドギャップ族半導体層に低抵抗の電極を
形成することが可能になり、そのため、半導体発光装置
の動作電圧を低減できるため、良好な青色ないし緑色の
光を放出する半導体発光装置を提供することができる。
As described above, according to the present invention,
A low-resistance electrode can be formed on the II-VI wide-gap semiconductor layer, and thus the operating voltage of the semiconductor light emitting device can be reduced, thereby providing a semiconductor light emitting device that emits favorable blue or green light. can do.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】第1実施例の半導体発光装置の構成説明図であ
る。
FIG. 1 is a structural explanatory view of a semiconductor light emitting device of a first embodiment.

【図2】ZnSe/GaAs短周期超格子の説明図であ
り、(A)は模式的にその構成を示し、(B)は実効的
なバンドギャップを示している。
2A and 2B are explanatory diagrams of a ZnSe / GaAs short-period superlattice, in which FIG. 2A schematically shows the structure and FIG. 2B shows an effective band gap.

【図3】第2実施例の半導体発光装置の構成説明図であ
る。
FIG. 3 is a structural explanatory view of a semiconductor light emitting device of a second embodiment.

【図4】Cu(AlGa)(SeTe)2 混晶のバンド
ギャップと格子定数の関係図である。
FIG. 4 is a relationship diagram between a band gap and a lattice constant of a Cu (AlGa) (SeTe) 2 mixed crystal.

【図5】第3実施例の半導体発光装置の構成説明図であ
る。
FIG. 5 is a structural explanatory view of a semiconductor light emitting device of a third embodiment.

【図6】HgZnSSe混晶のバンドギャップと格子定
数の関係図である。
FIG. 6 is a diagram showing the relationship between the band gap and the lattice constant of HgZnSSe mixed crystal.

【図7】従来の半導体発光装置の構成説明図である。FIG. 7 is a structural explanatory view of a conventional semiconductor light emitting device.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 n−GaAs基板 2 n−GaAsバッファ層 3 n−ZnSeバッファ層 4 n−ZnSSeクラッド層 5 n−ZnSeガイド層 6 CdZnSe歪み量子井戸活性層 7 p−ZnSeガイド層 8 p−ZnSSeクラッド層 9a,9b,9c ヘテロバリア緩和層 10 p−GaAs電極形成層 11 SiO2 絶縁膜 12 Au/Zn p側電極 13 Au/Ge n側電極1 n-GaAs substrate 2 n-GaAs buffer layer 3 n-ZnSe buffer layer 4 n-ZnSSe clad layer 5 n-ZnSe guide layer 6 CdZnSe strained quantum well active layer 7 p-ZnSe guide layer 8 p-ZnSSe clad layer 9a, 9b, 9c Heterobarrier relaxation layer 10 p-GaAs electrode formation layer 11 SiO 2 insulating film 12 Au / Zn p-side electrode 13 Au / Gen side electrode

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 堀野 和彦 神奈川県川崎市中原区上小田中1015番地 富士通株式会社内 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (72) Inventor Kazuhiko Horino 1015 Kamiodanaka, Nakahara-ku, Kawasaki-shi, Kanagawa Fujitsu Limited

Claims (14)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 II−VI族ワイドギャップ半導体から
なる活性層、ガイド層、クラッド層等を含む積層構造
に、ほぼ単分子層の整数倍の厚さを有するII−VI族
半導体層とIII−V族半導体層が、該III−V族半
導体層の厚さの比率がII−VI族ワイドギャップ半導
体層から離れるにしたがって徐々に増大するように交互
に形成されて実効的に漸減するバンドギャップを有する
半導体層が形成され、該半導体層の表面に電極が形成さ
れていることを特徴とする半導体発光装置。
1. A laminated structure including an active layer, a guide layer, a clad layer and the like made of a II-VI wide-gap semiconductor, and a II-VI semiconductor layer and a III- group having a thickness which is an integral multiple of a monolayer. The group V semiconductor layers are alternately formed so that the ratio of the thickness of the group III-V semiconductor layers gradually increases as the distance from the group II-VI wide gap semiconductor layers increases, and a band gap that is gradually reduced is effectively formed. A semiconductor light-emitting device, comprising a semiconductor layer having the semiconductor layer, and an electrode formed on the surface of the semiconductor layer.
【請求項2】 II−VI族ワイドギャップ半導体から
なる活性層、ガイド層、クラッド層等を含む積層構造
に、ほぼ単分子層の整数倍の厚さを有するII−VI族
半導体層とIII−V族半導体層が、該III−V族半
導体層の厚さの比率がII−VI族ワイドギャップ半導
体層から離れるにしたがって徐々に増大するように交互
に形成されて実効的に漸減するバンドギャップを有する
半導体層が形成され、該半導体層の表面にGaAs等の
III−V族半導体からなる電極形成層が形成されてい
ることを特徴とする半導体発光装置。
2. A laminated structure including an active layer, a guide layer, a clad layer and the like made of a II-VI wide-gap semiconductor, and a II-VI semiconductor layer and a III- group having a thickness which is an integral multiple of a monomolecular layer. The group V semiconductor layers are alternately formed so that the ratio of the thickness of the group III-V semiconductor layers gradually increases as the distance from the group II-VI wide gap semiconductor layers increases, and a band gap that is gradually reduced is effectively formed. A semiconductor light-emitting device, comprising a semiconductor layer having the same, and an electrode forming layer made of a III-V group semiconductor such as GaAs formed on the surface of the semiconductor layer.
【請求項3】 積層構造に交互に形成されたII−VI
族半導体層がZnSeであり、III−V族半導体層が
GaAsであることを特徴とする請求項1または請求項
2に記載された半導体発光装置。
3. II-VI alternately formed in a laminated structure
3. The semiconductor light emitting device according to claim 1, wherein the group semiconductor layer is ZnSe and the group III-V semiconductor layer is GaAs.
【請求項4】 II−VI族ワイドギャップ半導体から
なる活性層、ガイド層、クラッド層等を含む積層構造の
表面にカルコパイライト混晶層が形成され、該カルコパ
イライト混晶層の表面に電極が形成されていることを特
徴とする半導体発光装置。
4. A chalcopyrite mixed crystal layer is formed on the surface of a laminated structure including an active layer, a guide layer, a clad layer and the like made of a II-VI wide gap semiconductor, and an electrode is formed on the surface of the chalcopyrite mixed crystal layer. A semiconductor light-emitting device characterized by being formed.
【請求項5】 II−VI族ワイドギャップ半導体から
なる活性層、ガイド層、クラッド層等を含む積層構造に
カルコパイライト混晶層が形成され、該カルコパイライ
ト混晶層の表面にIII−V族半導体からなる電極形成
層が形成されていることを特徴とする半導体発光装置。
5. A chalcopyrite mixed crystal layer is formed in a laminated structure including an active layer, a guide layer, a clad layer and the like made of a II-VI group wide gap semiconductor, and a III-V group is formed on the surface of the chalcopyrite mixed crystal layer. A semiconductor light emitting device having an electrode forming layer made of a semiconductor formed thereon.
【請求項6】 カルコパイライト混晶層が複数の層から
構成され、各層が、II−VI族ワイドギャップ半導体
層から離れるにしたがって漸減するバンドギャップを有
することを特徴とする請求項4または請求項5に記載さ
れた半導体発光装置。
6. The chalcopyrite mixed crystal layer is composed of a plurality of layers, each layer having a band gap that gradually decreases with distance from the II-VI wide gap semiconductor layer. 5. The semiconductor light emitting device described in 5.
【請求項7】 カルコパイライト混晶層が連続的に変化
する組成傾斜層から構成され、II−VI族ワイドギャ
ップ半導体層から離れるにしたがって漸減するバンドギ
ャップを有することを特徴とする請求項4または請求項
5に記載された半導体発光装置。
7. The chalcopyrite mixed crystal layer is composed of a compositionally graded layer that continuously changes, and has a band gap that gradually decreases with distance from the II-VI group wide gap semiconductor layer. The semiconductor light emitting device according to claim 5.
【請求項8】 カルコパイライト混晶層に形成された電
極形成層を構成するIII−V族半導体がGaAsであ
ることを特徴とする請求項5から請求項7までのいずれ
か1項に記載された半導体発光装置。
8. The method according to claim 5, wherein the group III-V semiconductor forming the electrode forming layer formed in the chalcopyrite mixed crystal layer is GaAs. Semiconductor light emitting device.
【請求項9】 カルコパイライト混晶層がCu(AlG
a)(SeTe)2混晶であることを特徴とする請求項
4から請求項8までのいずれか1項に記載された半導体
発光装置。
9. The chalcopyrite mixed crystal layer is made of Cu (AlG
a) (SeTe) 2 mixed crystal, The semiconductor light emitting device according to any one of claims 4 to 8.
【請求項10】 II−VI族ワイドギャップ半導体か
らなる活性層、ガイド層、クラッド層等を含む積層構造
にHgZnSSe混晶層が形成され、該HgZnSSe
混晶層の表面に電極が形成されていることを特徴とする
半導体発光装置。
10. A HgZnSSe mixed crystal layer is formed in a laminated structure including an active layer, a guide layer, a clad layer and the like made of a II-VI wide gap semiconductor, and the HgZnSSe mixed crystal layer is formed.
A semiconductor light emitting device having an electrode formed on the surface of a mixed crystal layer.
【請求項11】 II−VI族ワイドギャップ半導体か
らなる活性層、ガイド層、クラッド層等を含む積層構造
にHgZnSSe混晶層が形成され、該HgZnSSe
混晶層にIII−V族半導体からなる電極形成層が形成
されていることを特徴とする半導体発光装置。
11. A HgZnSSe mixed crystal layer is formed in a laminated structure including an active layer, a guide layer, a clad layer and the like made of a II-VI wide-gap semiconductor, and the HgZnSSe mixed crystal layer is formed.
A semiconductor light-emitting device, wherein an electrode forming layer made of a III-V group semiconductor is formed on the mixed crystal layer.
【請求項12】 HgZnSSe混晶層が複数の層から
構成され、各層が、II−VI族ワイドギャップ半導体
層から離れるにしたがって漸減するバンドギャップを有
することを特徴とする請求項10または請求項11に記
載された半導体発光装置。
12. The HgZnSSe mixed crystal layer is composed of a plurality of layers, each layer having a band gap that gradually decreases with distance from the II-VI group wide gap semiconductor layer. The semiconductor light emitting device described in.
【請求項13】 HgZnSSe混晶層が連続的に変化
する組成傾斜層から構成され、II−VI族ワイドギャ
ップ半導体層から離れるにしたがって漸減するバンドギ
ャップを有することを特徴とする請求項10または請求
項11に記載された半導体発光装置。
13. The HgZnSSe mixed crystal layer is composed of a compositionally graded layer that continuously changes, and has a band gap that gradually decreases with distance from the II-VI group wide gap semiconductor layer. Item 11. The semiconductor light emitting device according to item 11.
【請求項14】 HgZnSSe混晶層の表面に形成さ
れた電極形成層を構成するIII−V族半導体がGaA
sであることを特徴とする請求項11から請求項13ま
でのいずれか1項に記載された半導体発光装置。
14. The group III-V semiconductor forming the electrode forming layer formed on the surface of the HgZnSSe mixed crystal layer is GaA.
The semiconductor light emitting device according to claim 11, wherein the semiconductor light emitting device is s.
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH1051070A (en) * 1996-07-29 1998-02-20 Fujitsu Ltd Semiconductor laser
JP2005228944A (en) * 2004-02-13 2005-08-25 Tsuyama National College Of Technology Optoelectronic integrated circuit monolithically integrated on semiconductor substrate
KR102380306B1 (en) * 2021-01-14 2022-03-30 (재)한국나노기술원 Realizing method of nano scaled film structure

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