JPH06152061A - 半導体レーザー - Google Patents
半導体レーザーInfo
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- JPH06152061A JPH06152061A JP4314165A JP31416592A JPH06152061A JP H06152061 A JPH06152061 A JP H06152061A JP 4314165 A JP4314165 A JP 4314165A JP 31416592 A JP31416592 A JP 31416592A JP H06152061 A JPH06152061 A JP H06152061A
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- Japan
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- optical waveguide
- compound semiconductor
- waveguide layer
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 ＺｎＭｇＳＳｅなどのＭｇを含むＩＩ−ＶＩ
族化合物半導体をクラッド層の材料として用いた、青色
ないし緑色で発光が可能な半導体レーザーを実現する。 【構成】 ｎ型ＧａＡｓ基板１上にｎ型ＺｎＳｅバッフ
ァ層２を介してｎ型Ｚｎx Ｍｇ1-x Ｓy Ｓｅ1-y クラッ
ド層３、ｎ型ＺｎＳp Ｓｅ1-p 光導波層４、Ｚｎ1-z Ｃ
ｄz Ｓｅ活性層５、ｐ型ＺｎＳp Ｓｅ1-p 光導波層６及
びｐ型Ｚｎx Ｍｇ1-x Ｓy Ｓｅ1-y クラッド層７を順次
積層して半導体レーザーを構成する。
族化合物半導体をクラッド層の材料として用いた、青色
ないし緑色で発光が可能な半導体レーザーを実現する。 【構成】 ｎ型ＧａＡｓ基板１上にｎ型ＺｎＳｅバッフ
ァ層２を介してｎ型Ｚｎx Ｍｇ1-x Ｓy Ｓｅ1-y クラッ
ド層３、ｎ型ＺｎＳp Ｓｅ1-p 光導波層４、Ｚｎ1-z Ｃ
ｄz Ｓｅ活性層５、ｐ型ＺｎＳp Ｓｅ1-p 光導波層６及
びｐ型Ｚｎx Ｍｇ1-x Ｓy Ｓｅ1-y クラッド層７を順次
積層して半導体レーザーを構成する。
Description
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、半導体レーザーに関
し、特に、青色ないし緑色で発光が可能な半導体レーザ
ーに関するものである。
し、特に、青色ないし緑色で発光が可能な半導体レーザ
ーに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】近年、光ディスクの記録密度の向上やレ
ーザープリンタの解像度の向上を図るために、短波長の
半導体レーザーに対する要求が高まってきており、その
実現を目指して研究が活発に行われている。
ーザープリンタの解像度の向上を図るために、短波長の
半導体レーザーに対する要求が高まってきており、その
実現を目指して研究が活発に行われている。
【０００３】その結果、最近になって、ＺｎＳＳｅ系化
合物半導体をクラッド層の材料として用いて発光波長が
４９０〜５２０ｎｍの青色ないし緑色発光の半導体レー
ザーを実現することができたとの報告がなされている
（例えば、日経エレクトロニクス、１９９２年４月２７
日号、ｎｏ．５５２、第９０頁〜第９１頁）。
合物半導体をクラッド層の材料として用いて発光波長が
４９０〜５２０ｎｍの青色ないし緑色発光の半導体レー
ザーを実現することができたとの報告がなされている
（例えば、日経エレクトロニクス、１９９２年４月２７
日号、ｎｏ．５５２、第９０頁〜第９１頁）。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】上述のように、ＺｎＳ
Ｓｅ系化合物半導体をクラッド層の材料として用いて青
色ないし緑色発光が可能な半導体レーザーは実現されて
いるが、ＺｎＭｇＳＳｅ系化合物半導体をクラッド層の
材料として用いて青色ないし緑色で発光が可能な半導体
レーザーを実現することは困難であった。
Ｓｅ系化合物半導体をクラッド層の材料として用いて青
色ないし緑色発光が可能な半導体レーザーは実現されて
いるが、ＺｎＭｇＳＳｅ系化合物半導体をクラッド層の
材料として用いて青色ないし緑色で発光が可能な半導体
レーザーを実現することは困難であった。
【０００５】従って、この発明の目的は、ＺｎＭｇＳＳ
ｅなどのＺｎx Ｍｇy Ｃｄ1-x-y Ｓa Ｓｅb Ｔｅ1-a-b
系化合物半導体をクラッド層の材料として用いた、青色
ないし緑色で発光が可能な半導体レーザーを提供するこ
とにある。
ｅなどのＺｎx Ｍｇy Ｃｄ1-x-y Ｓa Ｓｅb Ｔｅ1-a-b
系化合物半導体をクラッド層の材料として用いた、青色
ないし緑色で発光が可能な半導体レーザーを提供するこ
とにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、この発明の第１の発明による半導体レーザーは、化
合物半導体基板（１）上に積層された第１導電型の第１
のクラッド層（３）と、第１のクラッド層（３）上に積
層された第１導電型の第１の光導波層（４または１１）
と、第１の光導波層（４または１１）上に積層された活
性層（５または１３）と、活性層（５または１３）上に
積層された第２導電型の第２の光導波層（６または１
２）と、第２の光導波層（６または１２）上に積層され
た第２導電型の第２のクラッド層（７）とを具備し、第
１のクラッド層（３）及び第２のクラッド層（７）はＺ
ｎx Ｍｇy Ｃｄ1-x-y Ｓa Ｓｅb Ｔｅ1-a-b （ただし、
０≦ｘ、ａ、ｂ≦１、０＜ｙ≦１）系化合物半導体から
成り、第１の光導波層（４または１１）、活性層（５ま
たは１３）及び第２の光導波層（６または１２）はＺｎ
x Ｍｇy Ｃｄ1-x-y Ｓa Ｓｅb Ｔｅ1-a-b （ただし、０
≦ｘ、ｙ、ａ、ｂ≦１）系化合物半導体から成るもので
ある。
め、この発明の第１の発明による半導体レーザーは、化
合物半導体基板（１）上に積層された第１導電型の第１
のクラッド層（３）と、第１のクラッド層（３）上に積
層された第１導電型の第１の光導波層（４または１１）
と、第１の光導波層（４または１１）上に積層された活
性層（５または１３）と、活性層（５または１３）上に
積層された第２導電型の第２の光導波層（６または１
２）と、第２の光導波層（６または１２）上に積層され
た第２導電型の第２のクラッド層（７）とを具備し、第
１のクラッド層（３）及び第２のクラッド層（７）はＺ
ｎx Ｍｇy Ｃｄ1-x-y Ｓa Ｓｅb Ｔｅ1-a-b （ただし、
０≦ｘ、ａ、ｂ≦１、０＜ｙ≦１）系化合物半導体から
成り、第１の光導波層（４または１１）、活性層（５ま
たは１３）及び第２の光導波層（６または１２）はＺｎ
x Ｍｇy Ｃｄ1-x-y Ｓa Ｓｅb Ｔｅ1-a-b （ただし、０
≦ｘ、ｙ、ａ、ｂ≦１）系化合物半導体から成るもので
ある。
【０００７】この発明の第２の発明による半導体レーザ
ーは、化合物半導体基板（１）上に積層されたＺｎＭｇ
ＳＳｅ系化合物半導体から成る第１導電型の第１のクラ
ッド層（３）と、第１のクラッド層（３）上に積層され
たＺｎＳＳｅ系化合物半導体から成る第１導電型の第１
の光導波層（４）と、第１の光導波層（４）上に積層さ
れたＺｎＣｄＳｅ系化合物半導体から成る活性層（５）
と、活性層（５）上に積層されたＺｎＳＳｅ系化合物半
導体から成る第２導電型の第２の光導波層（６）と、第
２の光導波層（６）上に積層されたＺｎＭｇＳＳｅ系化
合物半導体から成る第２導電型の第２のクラッド層
（７）とを具備するものである。
ーは、化合物半導体基板（１）上に積層されたＺｎＭｇ
ＳＳｅ系化合物半導体から成る第１導電型の第１のクラ
ッド層（３）と、第１のクラッド層（３）上に積層され
たＺｎＳＳｅ系化合物半導体から成る第１導電型の第１
の光導波層（４）と、第１の光導波層（４）上に積層さ
れたＺｎＣｄＳｅ系化合物半導体から成る活性層（５）
と、活性層（５）上に積層されたＺｎＳＳｅ系化合物半
導体から成る第２導電型の第２の光導波層（６）と、第
２の光導波層（６）上に積層されたＺｎＭｇＳＳｅ系化
合物半導体から成る第２導電型の第２のクラッド層
（７）とを具備するものである。
【０００８】この発明の第３の発明による半導体レーザ
ーは、化合物半導体基板（１）上に積層されたＺｎＭｇ
ＳＳｅ系化合物半導体から成る第１導電型の第１のクラ
ッド層（３）と、第１のクラッド層（３）上に積層され
たＺｎＭｇＳＳｅ系化合物半導体から成る第１導電型の
第１の光導波層（１１）と、第１の光導波層（１１）上
に積層されたＺｎＣｄＳｅ系化合物半導体から成る活性
層（５）と、活性層（５）上に積層されたＺｎＭｇＳＳ
ｅ系化合物半導体から成る第２導電型の第２の光導波層
（１２）と、第２の光導波層（１２）上に積層されたＺ
ｎＭｇＳＳｅ系化合物半導体から成る第２導電型の第２
のクラッド層（７）とを具備するものである。
ーは、化合物半導体基板（１）上に積層されたＺｎＭｇ
ＳＳｅ系化合物半導体から成る第１導電型の第１のクラ
ッド層（３）と、第１のクラッド層（３）上に積層され
たＺｎＭｇＳＳｅ系化合物半導体から成る第１導電型の
第１の光導波層（１１）と、第１の光導波層（１１）上
に積層されたＺｎＣｄＳｅ系化合物半導体から成る活性
層（５）と、活性層（５）上に積層されたＺｎＭｇＳＳ
ｅ系化合物半導体から成る第２導電型の第２の光導波層
（１２）と、第２の光導波層（１２）上に積層されたＺ
ｎＭｇＳＳｅ系化合物半導体から成る第２導電型の第２
のクラッド層（７）とを具備するものである。
【０００９】この発明の第４の発明による半導体レーザ
ーは、第１の発明、第２の発明または第３の発明による
半導体レーザーにおいて、活性層（５または１３）の厚
さがその臨界膜厚以下であるものである。
ーは、第１の発明、第２の発明または第３の発明による
半導体レーザーにおいて、活性層（５または１３）の厚
さがその臨界膜厚以下であるものである。
【００１０】この発明の第５の発明による半導体レーザ
ーは、第１の発明、第２の発明、第３の発明または第４
の発明による半導体レーザーにおいて、第１の光導波層
（４または１１）及び第２の光導波層（６または１２）
と活性層（５または１３）とのバンドギャップの差が
０．１５ｅＶ以上であるものである。
ーは、第１の発明、第２の発明、第３の発明または第４
の発明による半導体レーザーにおいて、第１の光導波層
（４または１１）及び第２の光導波層（６または１２）
と活性層（５または１３）とのバンドギャップの差が
０．１５ｅＶ以上であるものである。
【００１１】
【作用】この発明の第１の発明による半導体レーザーに
よれば、Ｚｎx Ｍｇy Ｃｄ1-x-y Ｓa Ｓｅb Ｔｅ1-a-b
（ただし、０≦ｘ、ａ、ｂ≦１、０＜ｙ≦１）系化合物
半導体から成る第１のクラッド層（３）及び第２のクラ
ッド層（７）を用いるとともに、Ｚｎx Ｍｇy Ｃｄ
1-x-y Ｓa Ｓｅb Ｔｅ1-a-b （ただし、０≦ｘ、ｙ、
ａ、ｂ≦１）系化合物半導体から成る第１の光導波層
（４）、活性層（５）及び第２の光導波層（６）を用い
ていることにより、ＺｎＭｇＳＳｅなどのＺｎx Ｍｇy
Ｃｄ1-x-y Ｓa Ｓｅb Ｔｅ1-a-b 系化合物半導体をクラ
ッド層の材料として用いた、青色ないし緑色で発光が可
能な半導体レーザーを実現することができる。
よれば、Ｚｎx Ｍｇy Ｃｄ1-x-y Ｓa Ｓｅb Ｔｅ1-a-b
（ただし、０≦ｘ、ａ、ｂ≦１、０＜ｙ≦１）系化合物
半導体から成る第１のクラッド層（３）及び第２のクラ
ッド層（７）を用いるとともに、Ｚｎx Ｍｇy Ｃｄ
1-x-y Ｓa Ｓｅb Ｔｅ1-a-b （ただし、０≦ｘ、ｙ、
ａ、ｂ≦１）系化合物半導体から成る第１の光導波層
（４）、活性層（５）及び第２の光導波層（６）を用い
ていることにより、ＺｎＭｇＳＳｅなどのＺｎx Ｍｇy
Ｃｄ1-x-y Ｓa Ｓｅb Ｔｅ1-a-b 系化合物半導体をクラ
ッド層の材料として用いた、青色ないし緑色で発光が可
能な半導体レーザーを実現することができる。
【００１２】この発明の第２の発明による半導体レーザ
ーによれば、ＺｎＭｇＳＳｅ系化合物半導体から成る第
１のクラッド層（３）及び第２のクラッド層（７）と、
ＺｎＳＳｅ系化合物半導体から成る第１の光導波層
（４）及び第２の光導波層（６）と、ＺｎＣｄＳｅ系化
合物半導体から成る活性層（５）とを用いていることに
より、ＺｎＭｇＳＳｅ系化合物半導体をクラッド層の材
料として用いた、青色ないし緑色で発光が可能な半導体
レーザーを実現することができる。
ーによれば、ＺｎＭｇＳＳｅ系化合物半導体から成る第
１のクラッド層（３）及び第２のクラッド層（７）と、
ＺｎＳＳｅ系化合物半導体から成る第１の光導波層
（４）及び第２の光導波層（６）と、ＺｎＣｄＳｅ系化
合物半導体から成る活性層（５）とを用いていることに
より、ＺｎＭｇＳＳｅ系化合物半導体をクラッド層の材
料として用いた、青色ないし緑色で発光が可能な半導体
レーザーを実現することができる。
【００１３】この発明の第３の発明による半導体レーザ
ーによれば、ＺｎＭｇＳＳｅ系化合物半導体から成る第
１のクラッド層（３）、第２のクラッド層（７）、第１
の光導波層（１１）及び第２の光導波層（１２）と、Ｚ
ｎＣｄＳｅ系化合物半導体から成る活性層（５）とを用
いていることにより、ＺｎＭｇＳＳｅ系化合物半導体を
クラッド層の材料として用いた、青色ないし緑色で発光
が可能な半導体レーザーを実現することができる。
ーによれば、ＺｎＭｇＳＳｅ系化合物半導体から成る第
１のクラッド層（３）、第２のクラッド層（７）、第１
の光導波層（１１）及び第２の光導波層（１２）と、Ｚ
ｎＣｄＳｅ系化合物半導体から成る活性層（５）とを用
いていることにより、ＺｎＭｇＳＳｅ系化合物半導体を
クラッド層の材料として用いた、青色ないし緑色で発光
が可能な半導体レーザーを実現することができる。
【００１４】この発明の第４の発明による半導体レーザ
ーによれば、活性層（５または１３）の厚さがその臨界
膜厚以下であることにより、この活性層（５または１
３）のエピタキシャル成長時に転位が発生するのを防止
することができる。
ーによれば、活性層（５または１３）の厚さがその臨界
膜厚以下であることにより、この活性層（５または１
３）のエピタキシャル成長時に転位が発生するのを防止
することができる。
【００１５】この発明の第５の発明による半導体レーザ
ーによれば、第１の光導波層（４または１１）及び第２
の光導波層（６または１２）と活性層（５または１３）
とのバンドギャップの差が０．１５ｅＶ以上であること
により、室温での連続発振が可能となる。
ーによれば、第１の光導波層（４または１１）及び第２
の光導波層（６または１２）と活性層（５または１３）
とのバンドギャップの差が０．１５ｅＶ以上であること
により、室温での連続発振が可能となる。
【００１６】
【実施例】以下、この発明の実施例について図面を参照
しながら説明する。なお、実施例の全図において、同一
の部分には同一の符号を付す。
しながら説明する。なお、実施例の全図において、同一
の部分には同一の符号を付す。
【００１７】図１はこの発明の第１実施例による半導体
レーザーを示す。
レーザーを示す。
【００１８】図１に示すように、この第１実施例による
半導体レーザーにおいては、例えばｎ型不純物としてＳ
ｉがドープされた（１００）面方位のｎ型ＧａＡｓ基板
１上に、例えばｎ型不純物としてＣｌがドープされたｎ
型ＺｎＳｅバッファ層２、例えばｎ型不純物としてＣｌ
がドープされたｎ型Ｚｎx Ｍｇ1-x Ｓy Ｓｅ1-y クラッ
ド層３、例えばｎ型不純物としてＣｌがドープされたｎ
型ＺｎＳp Ｓｅ1-p 光導波層４、例えばアンドープのＺ
ｎ1-z Ｃｄz Ｓｅ活性層５、例えばｐ型不純物としてＮ
がドープされたｐ型ＺｎＳp Ｓｅ1-p 光導波層６及び例
えばｐ型不純物としてＮがドープされたｐ型Ｚｎx Ｍｇ
1-x Ｓy Ｓｅ1-y クラッド層７が順次積層されている。
この場合、Ｚｎ1-z Ｃｄz Ｓｅ活性層５はひずみ層であ
る。
半導体レーザーにおいては、例えばｎ型不純物としてＳ
ｉがドープされた（１００）面方位のｎ型ＧａＡｓ基板
１上に、例えばｎ型不純物としてＣｌがドープされたｎ
型ＺｎＳｅバッファ層２、例えばｎ型不純物としてＣｌ
がドープされたｎ型Ｚｎx Ｍｇ1-x Ｓy Ｓｅ1-y クラッ
ド層３、例えばｎ型不純物としてＣｌがドープされたｎ
型ＺｎＳp Ｓｅ1-p 光導波層４、例えばアンドープのＺ
ｎ1-z Ｃｄz Ｓｅ活性層５、例えばｐ型不純物としてＮ
がドープされたｐ型ＺｎＳp Ｓｅ1-p 光導波層６及び例
えばｐ型不純物としてＮがドープされたｐ型Ｚｎx Ｍｇ
1-x Ｓy Ｓｅ1-y クラッド層７が順次積層されている。
この場合、Ｚｎ1-z Ｃｄz Ｓｅ活性層５はひずみ層であ
る。
【００１９】ｐ型Ｚｎx Ｍｇ1-x Ｓy Ｓｅ1-y クラッド
層７の上には、ストライプ状の開口８ａを有する例えば
ポリイミド、ＳｉＯx 膜、ＳｉＮx 膜などから成る絶縁
層８が形成されている。そして、この開口８ａを通じて
ｐ型Ｚｎx Ｍｇ1-x Ｓy Ｓｅ1-y クラッド層７にｐ側電
極としての例えばＡｕ電極９がコンタクトしている。一
方、ｎ型ＧａＡｓ基板１の裏面にはｎ側電極としてのＩ
ｎ電極１０がコンタクトしている。
層７の上には、ストライプ状の開口８ａを有する例えば
ポリイミド、ＳｉＯx 膜、ＳｉＮx 膜などから成る絶縁
層８が形成されている。そして、この開口８ａを通じて
ｐ型Ｚｎx Ｍｇ1-x Ｓy Ｓｅ1-y クラッド層７にｐ側電
極としての例えばＡｕ電極９がコンタクトしている。一
方、ｎ型ＧａＡｓ基板１の裏面にはｎ側電極としてのＩ
ｎ電極１０がコンタクトしている。
【００２０】この場合、ｎ型Ｚｎx Ｍｇ1-x Ｓy Ｓｅ
1-y クラッド層３及びｐ型Ｚｎx Ｍｇ1-x Ｓy Ｓｅ1-y
クラッド層７のＺｎ組成比ｘは例えば０．９７、Ｓ組成
比ｙは例えば０．０９であり、そのときのバンドギャッ
プＥg は約２．８７ｅＶである。また、ｎ型ＺｎＳp Ｓ
ｅ1-p 光導波層４及びｐ型ＺｎＳp Ｓｅ1-p 光導波層６
のＳ組成比ｐは例えば０．０６であり、そのときのバン
ドギャップＥg は約２．８２ｅＶである。さらに、Ｚｎ
1-z Ｃｄz Ｓｅ活性層５のＣｄ組成比ｚは例えば０．１
８であり、そのときのバンドギャップＥg は約２．５７
ｅＶである。この場合、Ｚｎ1-z Ｃｄz Ｓｅ活性層５と
ｎ型ＺｎＳp Ｓｅ1-p 光導波層４及びｐ型ＺｎＳp Ｓｅ
1-p 光導波層６とのバンドギャップＥg の差は０．２５
ｅＶである。ここで、このバンドギャップＥg の差は、
レーザー発振を可能とするためには、一般に０．３ｅＶ
以上である必要があると言われているが、本発明者の知
見によれば、このＥg の差は０．１５ｅＶ以上あればレ
ーザー発振が可能である。
1-y クラッド層３及びｐ型Ｚｎx Ｍｇ1-x Ｓy Ｓｅ1-y
クラッド層７のＺｎ組成比ｘは例えば０．９７、Ｓ組成
比ｙは例えば０．０９であり、そのときのバンドギャッ
プＥg は約２．８７ｅＶである。また、ｎ型ＺｎＳp Ｓ
ｅ1-p 光導波層４及びｐ型ＺｎＳp Ｓｅ1-p 光導波層６
のＳ組成比ｐは例えば０．０６であり、そのときのバン
ドギャップＥg は約２．８２ｅＶである。さらに、Ｚｎ
1-z Ｃｄz Ｓｅ活性層５のＣｄ組成比ｚは例えば０．１
８であり、そのときのバンドギャップＥg は約２．５７
ｅＶである。この場合、Ｚｎ1-z Ｃｄz Ｓｅ活性層５と
ｎ型ＺｎＳp Ｓｅ1-p 光導波層４及びｐ型ＺｎＳp Ｓｅ
1-p 光導波層６とのバンドギャップＥg の差は０．２５
ｅＶである。ここで、このバンドギャップＥg の差は、
レーザー発振を可能とするためには、一般に０．３ｅＶ
以上である必要があると言われているが、本発明者の知
見によれば、このＥg の差は０．１５ｅＶ以上あればレ
ーザー発振が可能である。
【００２１】なお、以上の各層のバンドギャップＥg の
値は、Ｚｎx Ｍｇ1-x Ｓy Ｓｅ1-yのＺｎ組成比ｘ及び
Ｓ組成比ｙとバンドギャップＥg 及び格子定数ａとの関
係を示す図４から求めたものであり、Ｚｎ組成比ｘ及び
Ｓ組成比ｙに±０．０５程度の誤差があることから近似
的なものである。すなわち、図４は、Ｚｎx Ｍｇ1-xＳ
y Ｓｅ1-y のＺｎ組成比ｘ及びＳ組成比ｙを変化させ、
それぞれの組成の材料についての７７Ｋ（液体窒素温
度）におけるフォトルミネセンス（ＰＬ）測定によりバ
ンド端発光のエネルギーを測定した結果から得られたバ
ンドギャップＥgと、Ｘ線回折の（４００）ピークから
求めた格子定数ａ（Å）とを各材料の組成を示すプロッ
ト点に〔Ｅg ，ａ〕として書き添えたものである。図３
中、直線ＡはＧａＡｓと格子整合する組成を示し、ｙ＝
−１．１５８ｘ＋１．２１８で表される。
値は、Ｚｎx Ｍｇ1-x Ｓy Ｓｅ1-yのＺｎ組成比ｘ及び
Ｓ組成比ｙとバンドギャップＥg 及び格子定数ａとの関
係を示す図４から求めたものであり、Ｚｎ組成比ｘ及び
Ｓ組成比ｙに±０．０５程度の誤差があることから近似
的なものである。すなわち、図４は、Ｚｎx Ｍｇ1-xＳ
y Ｓｅ1-y のＺｎ組成比ｘ及びＳ組成比ｙを変化させ、
それぞれの組成の材料についての７７Ｋ（液体窒素温
度）におけるフォトルミネセンス（ＰＬ）測定によりバ
ンド端発光のエネルギーを測定した結果から得られたバ
ンドギャップＥgと、Ｘ線回折の（４００）ピークから
求めた格子定数ａ（Å）とを各材料の組成を示すプロッ
ト点に〔Ｅg ，ａ〕として書き添えたものである。図３
中、直線ＡはＧａＡｓと格子整合する組成を示し、ｙ＝
−１．１５８ｘ＋１．２１８で表される。
【００２２】この場合、ｎ型Ｚｎx Ｍｇ1-x Ｓy Ｓｅ
1-y クラッド層３、ｎ型ＺｎＳp Ｓｅ1-p 光導波層４、
ｐ型ＺｎＳp Ｓｅ1-p 光導波層６及びｐ型Ｚｎx Ｍｇ
1-x ＳyＳｅ1-y クラッド層７はＧａＡｓに格子整合す
るものである。
1-y クラッド層３、ｎ型ＺｎＳp Ｓｅ1-p 光導波層４、
ｐ型ＺｎＳp Ｓｅ1-p 光導波層６及びｐ型Ｚｎx Ｍｇ
1-x ＳyＳｅ1-y クラッド層７はＧａＡｓに格子整合す
るものである。
【００２３】ｎ型Ｚｎx Ｍｇ1-x Ｓy Ｓｅ1-y クラッド
層３の厚さは例えば０．１μｍ、ｎ型ＺｎＳp Ｓｅ1-p
光導波層４の厚さは例えば０．５μｍ、Ｚｎ1-z Ｃｄz
Ｓｅ活性層５の厚さは例えば０．１μｍ、ｐ型ＺｎＳp
Ｓｅ1-p 光導波層６の厚さは例えば０．５μｍ、ｐ型Ｚ
ｎx Ｍｇ1-x Ｓy Ｓｅ1-y クラッド層７の厚さは例えば
１μｍである。
層３の厚さは例えば０．１μｍ、ｎ型ＺｎＳp Ｓｅ1-p
光導波層４の厚さは例えば０．５μｍ、Ｚｎ1-z Ｃｄz
Ｓｅ活性層５の厚さは例えば０．１μｍ、ｐ型ＺｎＳp
Ｓｅ1-p 光導波層６の厚さは例えば０．５μｍ、ｐ型Ｚ
ｎx Ｍｇ1-x Ｓy Ｓｅ1-y クラッド層７の厚さは例えば
１μｍである。
【００２４】また、ｎ型ＺｎＳｅバッファ層２の厚さ
は、ＺｎＳｅとＧａＡｓとの間にはわずかではあるが格
子不整合が存在することから、この格子不整合に起因し
てこのｎ型ＺｎＳｅバッファ層２及びその上の各層のエ
ピタキシャル成長時に転位が発生するのを防止するため
に、ＺｎＳｅの臨界膜厚（〜１００ｎｍ）よりも十分に
小さく選ばれ、具体的には例えば５〜１０ｎｍの範囲に
選ばれる。
は、ＺｎＳｅとＧａＡｓとの間にはわずかではあるが格
子不整合が存在することから、この格子不整合に起因し
てこのｎ型ＺｎＳｅバッファ層２及びその上の各層のエ
ピタキシャル成長時に転位が発生するのを防止するため
に、ＺｎＳｅの臨界膜厚（〜１００ｎｍ）よりも十分に
小さく選ばれ、具体的には例えば５〜１０ｎｍの範囲に
選ばれる。
【００２５】次に、上述のように構成されたこの第１実
施例による半導体レーザーの製造方法について説明す
る。
施例による半導体レーザーの製造方法について説明す
る。
【００２６】この第１実施例による半導体レーザーを製
造するには、まず、ｎ型ＧａＡｓ基板１上に、例えば分
子線エピタキシー（ＭＢＥ）法により、ｎ型ＺｎＳｅバ
ッファ層２、ｎ型Ｚｎx Ｍｇ1-x Ｓy Ｓｅ1-y クラッド
層３、ｎ型ＺｎＳp Ｓｅ1-p光導波層４、アンドープの
Ｚｎ1-z Ｃｄz Ｓｅ活性層５、ｐ型ＺｎＳp Ｓｅ1-p光
導波層６及びｐ型Ｚｎx Ｍｇ1-x Ｓy Ｓｅ1-y クラッド
層７を順次エピタキシャル成長させる。
造するには、まず、ｎ型ＧａＡｓ基板１上に、例えば分
子線エピタキシー（ＭＢＥ）法により、ｎ型ＺｎＳｅバ
ッファ層２、ｎ型Ｚｎx Ｍｇ1-x Ｓy Ｓｅ1-y クラッド
層３、ｎ型ＺｎＳp Ｓｅ1-p光導波層４、アンドープの
Ｚｎ1-z Ｃｄz Ｓｅ活性層５、ｐ型ＺｎＳp Ｓｅ1-p光
導波層６及びｐ型Ｚｎx Ｍｇ1-x Ｓy Ｓｅ1-y クラッド
層７を順次エピタキシャル成長させる。
【００２７】上述のＭＢＥ法によるエピタキシャル成長
においては、例えば、Ｚｎ原料としては純度９９．９９
９９％のＺｎを用い、Ｍｇ原料としては純度９９．９％
のＭｇを用い、Ｓ原料としては９９．９９９９％のＺｎ
Ｓを用い、Ｓｅ原料としては純度９９．９９９９％のＳ
ｅを用いる。また、ｎ型ＺｎＳｅバッファ層２、ｎ型Ｚ
ｎx Ｍｇ1-x Ｓy Ｓｅ1-y クラッド層３及びｎ型ＺｎＳ
p Ｓｅ1-p 光導波層４のｎ型不純物としてのＣｌのドー
ピングは例えば純度９９．９９９９％のＺｎＣｌ2 をド
ーパントとして用いて行い、ｐ型ＺｎＳp Ｓｅ1-p 光導
波層６及びｐ型Ｚｎx Ｍｇ1-x Ｓy Ｓｅ1-y クラッド層
７のｐ型不純物としてのＮのドーピングは例えば電子サ
イクロトロン共鳴（ＥＣＲ）により発生されたＮ2 プラ
ズマを照射することにより行う。
においては、例えば、Ｚｎ原料としては純度９９．９９
９９％のＺｎを用い、Ｍｇ原料としては純度９９．９％
のＭｇを用い、Ｓ原料としては９９．９９９９％のＺｎ
Ｓを用い、Ｓｅ原料としては純度９９．９９９９％のＳ
ｅを用いる。また、ｎ型ＺｎＳｅバッファ層２、ｎ型Ｚ
ｎx Ｍｇ1-x Ｓy Ｓｅ1-y クラッド層３及びｎ型ＺｎＳ
p Ｓｅ1-p 光導波層４のｎ型不純物としてのＣｌのドー
ピングは例えば純度９９．９９９９％のＺｎＣｌ2 をド
ーパントとして用いて行い、ｐ型ＺｎＳp Ｓｅ1-p 光導
波層６及びｐ型Ｚｎx Ｍｇ1-x Ｓy Ｓｅ1-y クラッド層
７のｐ型不純物としてのＮのドーピングは例えば電子サ
イクロトロン共鳴（ＥＣＲ）により発生されたＮ2 プラ
ズマを照射することにより行う。
【００２８】次に、ｐ型Ｚｎx Ｍｇ1-x Ｓy Ｓｅ1-y ク
ラッド層７の全面に絶縁層８を形成した後、この絶縁層
８の所定部分を除去して開口８ａを形成する。次に、全
面にＡｕ膜を真空蒸着してｐ側電極としてのＡｕ電極９
を形成した後、アロイ処理を行うことによりこのＡｕ電
極９をｐ型Ｚｎx Ｍｇ1-x Ｓy Ｓｅ1-y クラッド層７に
オーミックコンタクトさせる。一方、ｎ型ＧａＡｓ基板
１の裏面にはｎ側電極としてのＩｎ電極１０を形成す
る。
ラッド層７の全面に絶縁層８を形成した後、この絶縁層
８の所定部分を除去して開口８ａを形成する。次に、全
面にＡｕ膜を真空蒸着してｐ側電極としてのＡｕ電極９
を形成した後、アロイ処理を行うことによりこのＡｕ電
極９をｐ型Ｚｎx Ｍｇ1-x Ｓy Ｓｅ1-y クラッド層７に
オーミックコンタクトさせる。一方、ｎ型ＧａＡｓ基板
１の裏面にはｎ側電極としてのＩｎ電極１０を形成す
る。
【００２９】この後、このようにしてレーザー構造が形
成されたｎ型ＧａＡｓ基板１を例えばバー状に劈開して
共振器端面を形成し、このバーを劈開してチップ化し、
パッケージングを行う。
成されたｎ型ＧａＡｓ基板１を例えばバー状に劈開して
共振器端面を形成し、このバーを劈開してチップ化し、
パッケージングを行う。
【００３０】この第１実施例によれば、ｎ型Ｚｎx Ｍｇ
1-x Ｓy Ｓｅ1-y クラッド層３、ｎ型ＺｎＳp Ｓｅ1-p
光導波層４、ひずみ層であるＺｎ1-z Ｃｄz Ｓｅ活性層
５、ｐ型ＺｎＳp Ｓｅ1-p 光導波層６及びｐ型Ｚｎx Ｍ
ｇ1-x Ｓy Ｓｅ1-y クラッド層７を用いて半導体レーザ
ーが構成されていることにより、ＺｎＭｇＳＳｅ系化合
物半導体をクラッド層の材料として用いた、室温におい
て波長約４９８ｎｍで発振可能な青色発光の半導体レー
ザーを実現することができる。
1-x Ｓy Ｓｅ1-y クラッド層３、ｎ型ＺｎＳp Ｓｅ1-p
光導波層４、ひずみ層であるＺｎ1-z Ｃｄz Ｓｅ活性層
５、ｐ型ＺｎＳp Ｓｅ1-p 光導波層６及びｐ型Ｚｎx Ｍ
ｇ1-x Ｓy Ｓｅ1-y クラッド層７を用いて半導体レーザ
ーが構成されていることにより、ＺｎＭｇＳＳｅ系化合
物半導体をクラッド層の材料として用いた、室温におい
て波長約４９８ｎｍで発振可能な青色発光の半導体レー
ザーを実現することができる。
【００３１】また、この第１実施例による半導体レーザ
ーは、ｎ型Ｚｎx Ｍｇ1-x Ｓy Ｓｅ1-y クラッド層３、
ｎ型ＺｎＳp Ｓｅ1-p 光導波層４、Ｚｎ1-z Ｃｄz Ｓｅ
活性層５、ｐ型ＺｎＳp Ｓｅ1-p 光導波層６及びｐ型Ｚ
ｎx Ｍｇ1-x Ｓy Ｓｅ1-y クラッド層７から成る、いわ
ゆるＳＣＨ（Separated Confinement Heterostructure)
構造であることから、通常のＤＨ（Double Heterostruc
ture) 構造の半導体レーザーに比べて、寿命特性などを
良好とすることができる。
ーは、ｎ型Ｚｎx Ｍｇ1-x Ｓy Ｓｅ1-y クラッド層３、
ｎ型ＺｎＳp Ｓｅ1-p 光導波層４、Ｚｎ1-z Ｃｄz Ｓｅ
活性層５、ｐ型ＺｎＳp Ｓｅ1-p 光導波層６及びｐ型Ｚ
ｎx Ｍｇ1-x Ｓy Ｓｅ1-y クラッド層７から成る、いわ
ゆるＳＣＨ（Separated Confinement Heterostructure)
構造であることから、通常のＤＨ（Double Heterostruc
ture) 構造の半導体レーザーに比べて、寿命特性などを
良好とすることができる。
【００３２】次に、この発明の第２実施例による半導体
レーザーについて説明する。
レーザーについて説明する。
【００３３】図２に示すように、この第２実施例による
半導体レーザーにおいては、第１実施例による半導体レ
ーザーにおいては光導波層としてｎ型ＺｎＳp Ｓｅ1-p
光導波層４及びｐ型ＺｎＳp Ｓｅ1-p 光導波層６が用い
られているのに対して、光導波層としてｎ型Ｚｎp Ｍｇ
1-p Ｓq Ｓｅ1-q 光導波層１１及びｐ型Ｚｎp Ｍｇ1- p
Ｓq Ｓｅ1-q 光導波層１２が用いられている。その他の
構成は第１実施例による半導体レーザーと同様である。
半導体レーザーにおいては、第１実施例による半導体レ
ーザーにおいては光導波層としてｎ型ＺｎＳp Ｓｅ1-p
光導波層４及びｐ型ＺｎＳp Ｓｅ1-p 光導波層６が用い
られているのに対して、光導波層としてｎ型Ｚｎp Ｍｇ
1-p Ｓq Ｓｅ1-q 光導波層１１及びｐ型Ｚｎp Ｍｇ1- p
Ｓq Ｓｅ1-q 光導波層１２が用いられている。その他の
構成は第１実施例による半導体レーザーと同様である。
【００３４】この場合、ｎ型Ｚｎx Ｍｇ1-x Ｓy Ｓｅ
1-y クラッド層３及びｐ型Ｚｎx Ｍｇ1-x Ｓy Ｓｅ1-y
クラッド層７のＺｎ組成比ｘは例えば０．９２、Ｓ組成
比ｙは例えば０．１５であり、そのときのバンドギャッ
プＥg は約２．９４ｅＶである。また、ｎ型Ｚｎp Ｍｇ
1-p Ｓq Ｓｅ1-q 光導波層１１及びｐ型Ｚｎp Ｍｇ1-p
Ｓq Ｓｅ1-q 光導波層１２のＺｎ組成比ｐは例えば０．
９６、Ｓ組成比ｑは例えば０．１１であり、そのときの
バンドギャップＥg は約２．８９ｅＶである。さらに、
Ｚｎ1-z Ｃｄz Ｓｅ活性層５のＣｄ組成比ｚは例えば
０．１２であり、そのときのバンドギャップＥg は約
２．６４ｅＶである。この場合、Ｚｎ1-z Ｃｄz Ｓｅ活
性層５とｎ型Ｚｎp Ｍｇ1-p Ｓq Ｓｅ1-q 光導波層１１
及びｐ型ＺｎpＭｇ1-p Ｓq Ｓｅ1-q 光導波層１２との
バンドギャップＥg の差は０．２５ｅＶである。
1-y クラッド層３及びｐ型Ｚｎx Ｍｇ1-x Ｓy Ｓｅ1-y
クラッド層７のＺｎ組成比ｘは例えば０．９２、Ｓ組成
比ｙは例えば０．１５であり、そのときのバンドギャッ
プＥg は約２．９４ｅＶである。また、ｎ型Ｚｎp Ｍｇ
1-p Ｓq Ｓｅ1-q 光導波層１１及びｐ型Ｚｎp Ｍｇ1-p
Ｓq Ｓｅ1-q 光導波層１２のＺｎ組成比ｐは例えば０．
９６、Ｓ組成比ｑは例えば０．１１であり、そのときの
バンドギャップＥg は約２．８９ｅＶである。さらに、
Ｚｎ1-z Ｃｄz Ｓｅ活性層５のＣｄ組成比ｚは例えば
０．１２であり、そのときのバンドギャップＥg は約
２．６４ｅＶである。この場合、Ｚｎ1-z Ｃｄz Ｓｅ活
性層５とｎ型Ｚｎp Ｍｇ1-p Ｓq Ｓｅ1-q 光導波層１１
及びｐ型ＺｎpＭｇ1-p Ｓq Ｓｅ1-q 光導波層１２との
バンドギャップＥg の差は０．２５ｅＶである。
【００３５】この第２実施例による半導体レーザーの製
造方法は第１実施例による半導体レーザーの製造方法と
同様であるので説明を省略する。
造方法は第１実施例による半導体レーザーの製造方法と
同様であるので説明を省略する。
【００３６】この第２実施例によれば、ｎ型Ｚｎx Ｍｇ
1-x Ｓy Ｓｅ1-y クラッド層３、ｎ型Ｚｎp Ｍｇ1-p Ｓ
q Ｓｅ1-q 光導波層１１、ひずみ層であるＺｎ1-z Ｃｄ
z Ｓｅ活性層５、ｐ型Ｚｎp Ｍｇ1-p Ｓq Ｓｅ1-q 光導
波層１２及びｐ型Ｚｎx Ｍｇ1-x Ｓy Ｓｅ1-y クラッド
層７を用いて半導体レーザーが構成されていることによ
り、ＺｎＭｇＳＳｅ系化合物半導体をクラッド層の材料
として用いた、室温において波長約４８５ｎｍで発振可
能な青色発光の半導体レーザーを実現することができ
る。
1-x Ｓy Ｓｅ1-y クラッド層３、ｎ型Ｚｎp Ｍｇ1-p Ｓ
q Ｓｅ1-q 光導波層１１、ひずみ層であるＺｎ1-z Ｃｄ
z Ｓｅ活性層５、ｐ型Ｚｎp Ｍｇ1-p Ｓq Ｓｅ1-q 光導
波層１２及びｐ型Ｚｎx Ｍｇ1-x Ｓy Ｓｅ1-y クラッド
層７を用いて半導体レーザーが構成されていることによ
り、ＺｎＭｇＳＳｅ系化合物半導体をクラッド層の材料
として用いた、室温において波長約４８５ｎｍで発振可
能な青色発光の半導体レーザーを実現することができ
る。
【００３７】次に、この発明の第３実施例による半導体
レーザーについて説明する。
レーザーについて説明する。
【００３８】この第３実施例による半導体レーザーは、
図２に示す第２実施例による半導体レーザーと同様な構
成を有するが、ｎ型Ｚｎx Ｍｇ1-x Ｓy Ｓｅ1-y クラッ
ド層３、ｎ型Ｚｎp Ｍｇ1-p Ｓq Ｓｅ1-q 光導波層１
１、Ｚｎ1-z Ｃｄz Ｓｅ活性層５、ｐ型Ｚｎp Ｍｇ1-p
Ｓq Ｓｅ1-q 光導波層１２及びｐ型Ｚｎx Ｍｇ1-x Ｓy
Ｓｅ1-y クラッド層７の各層の組成が第２実施例による
半導体レーザーと異なっている。
図２に示す第２実施例による半導体レーザーと同様な構
成を有するが、ｎ型Ｚｎx Ｍｇ1-x Ｓy Ｓｅ1-y クラッ
ド層３、ｎ型Ｚｎp Ｍｇ1-p Ｓq Ｓｅ1-q 光導波層１
１、Ｚｎ1-z Ｃｄz Ｓｅ活性層５、ｐ型Ｚｎp Ｍｇ1-p
Ｓq Ｓｅ1-q 光導波層１２及びｐ型Ｚｎx Ｍｇ1-x Ｓy
Ｓｅ1-y クラッド層７の各層の組成が第２実施例による
半導体レーザーと異なっている。
【００３９】すなわち、この場合、ｎ型Ｚｎx Ｍｇ1-x
Ｓy Ｓｅ1-y クラッド層３及びｐ型Ｚｎx Ｍｇ1-x Ｓy
Ｓｅ1-y クラッド層７のＺｎ組成比ｘは例えば０．９
０、Ｓ組成比ｙは例えば０．１８であり、そのときのバ
ンドギャップＥg は約２．９７ｅＶである。また、ｎ型
Ｚｎp Ｍｇ1-p Ｓq Ｓｅ1-q 光導波層１１及びｐ型Ｚｎ
p Ｍｇ1-p Ｓq Ｓｅ1-q 光導波層１２のＺｎ組成比ｐは
例えば０．９３、Ｓ組成比ｑは例えば０．１４であり、
そのときのバンドギャップＥg は約２．９２ｅＶであ
る。さらに、Ｚｎ1-z Ｃｄz Ｓｅ活性層５のＣｄ組成比
ｚは例えば０．１０であり、そのときのバンドギャップ
Ｅg は約２．６７ｅＶである。この場合、Ｚｎ1-z Ｃｄ
z Ｓｅ活性層５とｎ型Ｚｎp Ｍｇ1-p Ｓq Ｓｅ1-q 光導
波層１１及びｐ型Ｚｎp Ｍｇ1-p Ｓq Ｓｅ1-q 光導波層
１２とのバンドギャップＥg の差は０．２５ｅＶであ
る。
Ｓy Ｓｅ1-y クラッド層３及びｐ型Ｚｎx Ｍｇ1-x Ｓy
Ｓｅ1-y クラッド層７のＺｎ組成比ｘは例えば０．９
０、Ｓ組成比ｙは例えば０．１８であり、そのときのバ
ンドギャップＥg は約２．９７ｅＶである。また、ｎ型
Ｚｎp Ｍｇ1-p Ｓq Ｓｅ1-q 光導波層１１及びｐ型Ｚｎ
p Ｍｇ1-p Ｓq Ｓｅ1-q 光導波層１２のＺｎ組成比ｐは
例えば０．９３、Ｓ組成比ｑは例えば０．１４であり、
そのときのバンドギャップＥg は約２．９２ｅＶであ
る。さらに、Ｚｎ1-z Ｃｄz Ｓｅ活性層５のＣｄ組成比
ｚは例えば０．１０であり、そのときのバンドギャップ
Ｅg は約２．６７ｅＶである。この場合、Ｚｎ1-z Ｃｄ
z Ｓｅ活性層５とｎ型Ｚｎp Ｍｇ1-p Ｓq Ｓｅ1-q 光導
波層１１及びｐ型Ｚｎp Ｍｇ1-p Ｓq Ｓｅ1-q 光導波層
１２とのバンドギャップＥg の差は０．２５ｅＶであ
る。
【００４０】この第３実施例による半導体レーザーの製
造方法は第１実施例による半導体レーザーの製造方法と
同様であるので説明を省略する。
造方法は第１実施例による半導体レーザーの製造方法と
同様であるので説明を省略する。
【００４１】この第３実施例によれば、ＺｎＭｇＳＳｅ
系化合物半導体をクラッド層の材料として用いた、室温
において波長約４８０ｎｍでレーザー発振可能な青色発
光の半導体レーザーを実現することができる。
系化合物半導体をクラッド層の材料として用いた、室温
において波長約４８０ｎｍでレーザー発振可能な青色発
光の半導体レーザーを実現することができる。
【００４２】次に、この発明の第４実施例による半導体
レーザーについて説明する。
レーザーについて説明する。
【００４３】図３に示すように、この第４実施例による
半導体レーザーは、活性層として例えばアンドープのＺ
ｎＳｅz Ｔｅ1-z 活性層１３が用いられていることを除
いて、第１実施例による半導体レーザーと同様の構成を
有する。ここで、このＺｎＳｅz Ｔｅ1-z 活性層１３は
ひずみ層である。
半導体レーザーは、活性層として例えばアンドープのＺ
ｎＳｅz Ｔｅ1-z 活性層１３が用いられていることを除
いて、第１実施例による半導体レーザーと同様の構成を
有する。ここで、このＺｎＳｅz Ｔｅ1-z 活性層１３は
ひずみ層である。
【００４４】この場合、ｎ型Ｚｎx Ｍｇ1-x Ｓy Ｓｅ
1-y クラッド層３及びｐ型Ｚｎx Ｍｇ1-x Ｓy Ｓｅ1-y
クラッド層７のＺｎ組成比ｘは例えば０．９７、Ｓ組成
比ｙは例えば０．０９であり、そのときのバンドギャッ
プＥg は約２．８７ｅＶである。また、ｎ型ＺｎＳp Ｓ
ｅ1-p 光導波層４及びｐ型ＺｎＳp Ｓｅ1-p 光導波層６
のＳ組成比ｐは例えば０．０６であり、そのときのバン
ドギャップＥg は約２．８２ｅＶである。さらに、Ｚｎ
Ｓｅz Ｔｅ1-z 活性層１３のＳｅ組成ｚは例えば０．９
０であり、そのときのバンドギャップＥg は約２．５ｅ
Ｖである。この場合、ＺｎＳｅz Ｔｅ1-z 活性層１３と
ｎ型ＺｎＳp Ｓｅ1-p 光導波層４及びｐ型ＺｎＳp Ｓｅ
1-p 光導波層６とのバンドギャップＥg の差は０．２５
ｅＶである。
1-y クラッド層３及びｐ型Ｚｎx Ｍｇ1-x Ｓy Ｓｅ1-y
クラッド層７のＺｎ組成比ｘは例えば０．９７、Ｓ組成
比ｙは例えば０．０９であり、そのときのバンドギャッ
プＥg は約２．８７ｅＶである。また、ｎ型ＺｎＳp Ｓ
ｅ1-p 光導波層４及びｐ型ＺｎＳp Ｓｅ1-p 光導波層６
のＳ組成比ｐは例えば０．０６であり、そのときのバン
ドギャップＥg は約２．８２ｅＶである。さらに、Ｚｎ
Ｓｅz Ｔｅ1-z 活性層１３のＳｅ組成ｚは例えば０．９
０であり、そのときのバンドギャップＥg は約２．５ｅ
Ｖである。この場合、ＺｎＳｅz Ｔｅ1-z 活性層１３と
ｎ型ＺｎＳp Ｓｅ1-p 光導波層４及びｐ型ＺｎＳp Ｓｅ
1-p 光導波層６とのバンドギャップＥg の差は０．２５
ｅＶである。
【００４５】この第４実施例によれば、ｎ型Ｚｎx Ｍｇ
1-x Ｓy Ｓｅ1-y クラッド層３、ｎ型ＺｎＳp Ｓｅ1-p
光導波層４、ひずみ層であるＺｎＳｅz Ｔｅ1-z 活性層
１３、ｐ型ＺｎＳp Ｓｅ1-p 光導波層６及びｐ型Ｚｎx
Ｍｇ1-x Ｓy Ｓｅ1-y クラッド層７を用いて半導体レー
ザーが構成されていることにより、ＺｎＭｇＳＳｅ系化
合物半導体をクラッド層の材料として用いた、室温にお
いて波長約５１１ｎｍでレーザー発振可能な緑色発光の
半導体レーザーを実現することができる。
1-x Ｓy Ｓｅ1-y クラッド層３、ｎ型ＺｎＳp Ｓｅ1-p
光導波層４、ひずみ層であるＺｎＳｅz Ｔｅ1-z 活性層
１３、ｐ型ＺｎＳp Ｓｅ1-p 光導波層６及びｐ型Ｚｎx
Ｍｇ1-x Ｓy Ｓｅ1-y クラッド層７を用いて半導体レー
ザーが構成されていることにより、ＺｎＭｇＳＳｅ系化
合物半導体をクラッド層の材料として用いた、室温にお
いて波長約５１１ｎｍでレーザー発振可能な緑色発光の
半導体レーザーを実現することができる。
【００４６】以上、この発明の実施例について具体的に
説明したが、この発明は、上述の実施例に限定されるも
のではなく、この発明の技術的思想に基づく各種の変形
が可能である。
説明したが、この発明は、上述の実施例に限定されるも
のではなく、この発明の技術的思想に基づく各種の変形
が可能である。
【００４７】例えば、上述の四つの実施例においては、
ｐ側電極としてＡｕ電極９を用いているが、このｐ側電
極としては、最下層にＰｄ膜を用い、その上にＡｕ膜を
積層したＡｕ／Ｐｄ電極などを用いることも可能であ
る。このような最下層にＰｄ膜を用いたｐ側電極は、下
地に対する密着性が良好であるという利点がある。
ｐ側電極としてＡｕ電極９を用いているが、このｐ側電
極としては、最下層にＰｄ膜を用い、その上にＡｕ膜を
積層したＡｕ／Ｐｄ電極などを用いることも可能であ
る。このような最下層にＰｄ膜を用いたｐ側電極は、下
地に対する密着性が良好であるという利点がある。
【００４８】また、上述の四つの実施例においては、化
合物半導体基板としてＧａＡｓ基板を用いているが、こ
の化合物半導体基板としては、例えばＧａＰ基板などを
用いてもよい。
合物半導体基板としてＧａＡｓ基板を用いているが、こ
の化合物半導体基板としては、例えばＧａＰ基板などを
用いてもよい。
【００４９】なお、例えば、上述の第１実施例における
Ｚｎ1-z Ｃｄz Ｓｅ活性層５のＺｎ組成比ｚを０．５と
することにより、室温において黄色〜赤色で発光が可能
な半導体レーザーを実現することが可能である。
Ｚｎ1-z Ｃｄz Ｓｅ活性層５のＺｎ組成比ｚを０．５と
することにより、室温において黄色〜赤色で発光が可能
な半導体レーザーを実現することが可能である。
【００５０】
【発明の効果】以上述べたように、この発明によれば、
ＺｎＭｇＳＳｅなどのＺｎx Ｍｇy Ｃｄ1-x-y Ｓa Ｓｅ
b Ｔｅ1-a-b 系化合物半導体をクラッド層の材料として
用いた、青色ないし緑色で発光が可能な半導体レーザー
を実現することができる。
ＺｎＭｇＳＳｅなどのＺｎx Ｍｇy Ｃｄ1-x-y Ｓa Ｓｅ
b Ｔｅ1-a-b 系化合物半導体をクラッド層の材料として
用いた、青色ないし緑色で発光が可能な半導体レーザー
を実現することができる。
【図１】この発明の第１実施例による半導体レーザーを
示す断面図である。
示す断面図である。
【図２】この発明の第２実施例による半導体レーザーを
示す断面図である。
示す断面図である。
【図３】この発明の第４実施例による半導体レーザーを
示す断面図である。
示す断面図である。
【図４】Ｚｎx Ｍｇ1-x Ｓy Ｓｅ1-y のＺｎ組成比ｘ及
びＳ組成比ｙとバンドギャップ及び格子定数との関係を
測定した結果を示すグラフである。
びＳ組成比ｙとバンドギャップ及び格子定数との関係を
測定した結果を示すグラフである。
１ ｎ型ＧａＡｓ基板 ２ ｎ型ＺｎＳｅバッファ層 ３ ｎ型Ｚｎx Ｍｇ1-x Ｓy Ｓｅ1-y クラッド層 ４ ｎ型ＺｎＳp Ｓｅ1-p 光導波層 ５ Ｚｎ1-z Ｃｄz Ｓｅ活性層 ６ ｐ型ＺｎＳp Ｓｅ1-p 光導波層 ７ ｐ型Ｚｎx Ｍｇ1-x Ｓy Ｓｅ1-y クラッド層 ８ 絶縁層 ９ Ａｕ電極 １０ Ｉｎ電極 １１ ｎ型Ｚｎp Ｍｇ1-p Ｓq Ｓｅ1-q 光導波層 １２ ｐ型Ｚｎp Ｍｇ1-p Ｓq Ｓｅ1-q 光導波層 １３ ＺｎＳｅz Ｔｅ1-z 活性層
Claims (5)
- 【請求項１】 化合物半導体基板上に積層された第１導
電型の第１のクラッド層と、 上記第１のクラッド層上に積層された第１導電型の第１
の光導波層と、 上記第１の光導波層上に積層された活性層と、 上記活性層上に積層された第２導電型の第２の光導波層
と、 上記第２の光導波層上に積層された第２導電型の第２の
クラッド層とを具備し、 上記第１のクラッド層及び上記第２のクラッド層はＺｎ
x Ｍｇy Ｃｄ1-x-y Ｓa Ｓｅb Ｔｅ1-a-b （ただし、０
≦ｘ、ａ、ｂ≦１、０＜ｙ≦１）系化合物半導体から成
り、 上記第１の光導波層、上記活性層及び上記第２の光導波
層はＺｎx Ｍｇy Ｃｄ1-x-y Ｓa Ｓｅb Ｔｅ1-a-b （た
だし、０≦ｘ、ｙ、ａ、ｂ≦１）系化合物半導体から成
ることを特徴とする半導体レーザー。 - 【請求項２】 化合物半導体基板上に積層されたＺｎＭ
ｇＳＳｅ系化合物半導体から成る第１導電型の第１のク
ラッド層と、 上記第１のクラッド層上に積層されたＺｎＳＳｅ系化合
物半導体から成る第１導電型の第１の光導波層と、 上記第１の光導波層上に積層されたＺｎＣｄＳｅ系化合
物半導体から成る活性層と、 上記活性層上に積層されたＺｎＳＳｅ系化合物半導体か
ら成る第２導電型の第２の光導波層と、 上記第２の光導波層上に積層されたＺｎＭｇＳＳｅ系化
合物半導体から成る第２導電型の第２のクラッド層とを
具備する半導体レーザー。 - 【請求項３】 化合物半導体基板上に積層されたＺｎＭ
ｇＳＳｅ系化合物半導体から成る第１導電型の第１のク
ラッド層と、 上記第１のクラッド層上に積層されたＺｎＭｇＳＳｅ系
化合物半導体から成る第１導電型の第１の光導波層と、 上記第１の光導波層上に積層されたＺｎＣｄＳｅ系化合
物半導体から成る活性層と、 上記活性層上に積層されたＺｎＭｇＳＳｅ系化合物半導
体から成る第２導電型の第２の光導波層と、 上記第２の光導波層上に積層されたＺｎＭｇＳＳｅ系化
合物半導体から成る第２導電型の第２のクラッド層とを
具備する半導体レーザー。 - 【請求項４】 上記活性層の厚さがその臨界膜厚以下で
ある請求項１〜３のいずれか一項記載の半導体レーザ
ー。 - 【請求項５】 上記第１の光導波層及び上記第２の光導
波層と上記活性層とのバンドギャップの差が０．１５ｅ
Ｖ以上である請求項１〜４のいずれか一項記載の半導体
レーザー。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP31416592A JP3326833B2 (ja) | 1992-10-29 | 1992-10-29 | 半導体レーザー及び発光ダイオード |
| US08/101,725 US5515393A (en) | 1992-01-29 | 1993-08-04 | Semiconductor laser with ZnMgSSe cladding layers |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP31416592A JP3326833B2 (ja) | 1992-10-29 | 1992-10-29 | 半導体レーザー及び発光ダイオード |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06152061A true JPH06152061A (ja) | 1994-05-31 |
| JP3326833B2 JP3326833B2 (ja) | 2002-09-24 |
Family
ID=18050031
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP31416592A Expired - Lifetime JP3326833B2 (ja) | 1992-01-29 | 1992-10-29 | 半導体レーザー及び発光ダイオード |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3326833B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1997018592A3 (de) * | 1995-11-13 | 1997-07-17 | Siemens Ag | Optoelektronisches bauelement in ii-vi-halbleitermaterial |
-
1992
- 1992-10-29 JP JP31416592A patent/JP3326833B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1997018592A3 (de) * | 1995-11-13 | 1997-07-17 | Siemens Ag | Optoelektronisches bauelement in ii-vi-halbleitermaterial |
| US6495859B2 (en) | 1995-11-13 | 2002-12-17 | Siemens Aktiengesellschaft | Opto-electronic component made from II-VI semiconductor material |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3326833B2 (ja) | 2002-09-24 |
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