JPH0677530A - Semiconductor light emitting device and its evaluation method - Google Patents

Semiconductor light emitting device and its evaluation method

Info

Publication number
JPH0677530A
JPH0677530A JP24722992A JP24722992A JPH0677530A JP H0677530 A JPH0677530 A JP H0677530A JP 24722992 A JP24722992 A JP 24722992A JP 24722992 A JP24722992 A JP 24722992A JP H0677530 A JPH0677530 A JP H0677530A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
layer
clad layer
emitting device
semiconductor light
light emitting
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP24722992A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Katsuhiko Morita
克彦 森田
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.)
Victor Company of Japan Ltd
Original Assignee
Victor Company of Japan Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Victor Company of Japan Ltd filed Critical Victor Company of Japan Ltd
Priority to JP24722992A priority Critical patent/JPH0677530A/en
Publication of JPH0677530A publication Critical patent/JPH0677530A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Abstract

PURPOSE:To provide a semiconductor light emitting device capable of estimation by an optical estimation method. CONSTITUTION:On an N-type GaAs substrate 1 the following are crystal-grown in order; an N-type Al0.45Ga0.55As clad layer 2, a P-type GaAs active layer 3, a P-type Al0.45Ga0.55As clad layer 4, a P-type Al0.1Ga0.9As clad layer 5 and a P-type Al0.45Ga0.55As clad layer 6. The amount of Al in the clad layer 5 is less than the clad layers 4, 6, thereby narrowing the forbidden bandwidth of the layer 5. The upper surface of the clad layer 5 is positioned in the vicinity of 1mum or less from the active layer 3, and the clad layer 5 itself is very thin. When the clad layer 6 is selectively etched, etching can be interrupted at the surface of the clad layer 5, because the forbidden bandwidth is narrow. Performance estimation of light radiated from the active layer 3 is enabled by irradiating the surface of the clad layer 5 with a light.

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、基板と垂直な方向から
光を取り出す面発光型半導体発光装置とその性能評価方
法に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a surface-emitting type semiconductor light emitting device for extracting light from a direction perpendicular to a substrate and a method for evaluating its performance.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来の半導体発光装置の例としてダブル
へテロ構造を有する面発光型半導体発光装置の概略断面
図を図3に示す。同図に示す半導体発光装置は、図示せ
ぬ基板上にn型クラッド層11、活性層12、p型クラ
ッド層13をエピタキシャル法により結晶成長させたも
のである。そして、基板(または、基板除去後のn型ク
ラッド層11)およびp型クラッド層13上に各々電極
を取り付けて、この電極間に電流を供給することにより
活性層12より発光させることができる。
2. Description of the Related Art FIG. 3 is a schematic sectional view of a surface emitting semiconductor light emitting device having a double hetero structure as an example of a conventional semiconductor light emitting device. The semiconductor light emitting device shown in the figure is obtained by crystallizing an n-type cladding layer 11, an active layer 12, and a p-type cladding layer 13 on a substrate (not shown) by an epitaxial method. Then, electrodes are attached respectively on the substrate (or the n-type clad layer 11 after the substrate is removed) and the p-type clad layer 13, and a current is supplied between the electrodes, so that the active layer 12 can emit light.

【0003】この様な半導体発光装置の性能を評価する
方法としては、電極を取り付けた後で電流を供給して活
性層12から発光する光を評価する方法もあるが、この
ような評価を行える状態にするためには、いくつかの製
造工程を経て最終的な形状にまで製造しなければならな
い。しかし、別の評価方法として、図3に示したよう
に、結晶成長後の電極を取り付けない状態で、p型クラ
ッド層13上から活性層12の禁制帯幅よりも広いエネ
ルギーを有する光を照射することにより、活性層12か
ら光を発光させ、その光を評価する光学評価法があり、
この光学評価法を使用すれば、半導体発光装置を最終的
な形状にまで製造しなくても半導体発光装置の性能を評
価することができ、より良い半導体発光装置を早く設計
することができる。
As a method of evaluating the performance of such a semiconductor light emitting device, there is a method of supplying an electric current after attaching an electrode and evaluating the light emitted from the active layer 12. Such an evaluation can be performed. In order to obtain the state, it has to be manufactured into a final shape through several manufacturing steps. However, as another evaluation method, as shown in FIG. 3, irradiation with light having an energy wider than the forbidden band width of the active layer 12 is applied from above the p-type cladding layer 13 without attaching the electrode after crystal growth. By doing so, there is an optical evaluation method in which light is emitted from the active layer 12 and the light is evaluated.
By using this optical evaluation method, the performance of the semiconductor light emitting device can be evaluated without manufacturing the semiconductor light emitting device into a final shape, and a better semiconductor light emitting device can be designed quickly.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】上記した光学評価法に
おいて、活性層12から光を発光させるために照射する
光としてアルゴンレーザを使用した場合、p型クラッド
層13の厚さを1μm以下にしないと光が活性層12ま
で届かず、発光させることができない。また、他の光源
を用いた場合でも1μm前後しかp型クラッド層13を
透過せず、活性層12まで届かない。ところが、通常、
ダブルへテロ構造を有する面発光型半導体発光装置のp
型クラッド層13の厚さは数十μm以上であるため、ア
ルゴンレーザを照射する前にp型クラッド層13を1μ
m以下の厚さになるまでエッチング加工する必要があっ
た。
In the above-mentioned optical evaluation method, when an argon laser is used as the light emitted to emit light from the active layer 12, the thickness of the p-type clad layer 13 is not set to 1 μm or less. Therefore, the light does not reach the active layer 12, and the light cannot be emitted. Further, even when another light source is used, it passes through the p-type cladding layer 13 only around 1 μm and does not reach the active layer 12. However, usually
P of a surface emitting semiconductor light emitting device having a double hetero structure
Since the thickness of the type clad layer 13 is several tens of μm or more, the thickness of the p-type clad layer 13 is set to 1 μm before the argon laser irradiation.
It was necessary to carry out etching until the thickness became m or less.

【0005】しかしながら、p型クラッド層13を1μ
m以下の厚さとなった時点でエッチングを停止させるよ
うに制御するのは非常に困難であり、このため光学評価
法による評価を行うことができなかった。そこで本発明
は、クラッド層の厚さを1μm以下の厚さにエッチング
制御することのできる構造の半導体発光装置とその評価
方法を提供することにより、簡単に半導体発光装置の性
能評価が行えるようにすることを目的とする。
However, the p-type clad layer 13 has a thickness of 1 μm.
It is very difficult to control so as to stop the etching when the thickness becomes m or less, and therefore the evaluation by the optical evaluation method could not be performed. Therefore, the present invention provides a semiconductor light emitting device having a structure in which the thickness of the clad layer can be controlled to be 1 μm or less by etching, and an evaluation method thereof, so that the performance of the semiconductor light emitting device can be easily evaluated. The purpose is to do.

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
の手段として、基板上に少なくとも第1のクラッド層と
活性層とこの第1のクラッド層とは伝導型の異なる第2
のクラッド層とをこの順番に有するダブルへテロ構造の
半導体発光装置において、前記第1または第2のクラッ
ド層のいずれか一方内の前記活性層近傍位置に挟まれ、
この挟んだ前記第1または第2のクラッド層と同じ伝導
型を有し、禁制帯幅が前記活性層よりも広くかつ前記第
1または第2のクラッド層よりも狭い第3のクラッド層
を備えていることを特徴とする半導体発光装置、及び、
前記第3のクラッド層を挟んでいる前記第1または第2
のクラッド層の表面側から前記第3のクラッド層表面ま
でエッチング加工を行った後、前記第3のクラッド層表
面に前記活性層の禁制帯幅よりも広いエネルギを持つ光
を照射して前記活性層に励起されて出力される光を測定
することを特徴とする半導体発光装置の評価方法を提供
しようとするものである。
As means for achieving the above object, at least a first clad layer, an active layer, and a second clad layer having a different conductivity type are provided on a substrate.
A semiconductor light emitting device having a double hetero structure having a clad layer in this order, the clad layer is sandwiched in a position near the active layer in either one of the first and second clad layers,
A third cladding layer having the same conductivity type as the sandwiched first or second cladding layer and having a forbidden band width wider than the active layer and narrower than the first or second cladding layer. A semiconductor light emitting device, and
The first or second portion sandwiching the third cladding layer
Etching is performed from the surface side of the clad layer to the surface of the third clad layer, and then the surface of the third clad layer is irradiated with light having an energy wider than the forbidden band width of the active layer. An object of the present invention is to provide a method for evaluating a semiconductor light emitting device, which is characterized in that light emitted by being excited in a layer is measured.

【0007】[0007]

【実施例】本発明の半導体発光装置の一実施例の概略断
面図を図1に示し、以下に説明する。同図に示すダブル
へテロ構造を有する面発光型半導体発光装置は、n型G
aAs基板1上にn型Al0.45Ga0.55Asクラッド層
2、p型GaAs活性層3、p型Al0.45Ga0.55As
クラッド層4、p型Al0.1 Ga0.9 Asクラッド層
5、p型Al0.45Ga0.55Asクラッド層6を順次MO
CVD法により結晶成長させたものである。そして、ク
ラッド層4とクラッド層6とは同じ材料・組成比で構成
されている。また、クラッド層5は、クラッド層4,6
とは、同じ伝導型、半導体材料を有しているが、その組
成比が異なっており、Alの量をクラッド層4,6より
も少なくして、禁制帯幅を狭くしている。そして、クラ
ッド層5は、その上面が活性層3から1μm以下の近傍
位置に来るように設けられており、クラッド層5自体も
0.1μm程度の非常に薄い層となっている。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS A schematic sectional view of an embodiment of the semiconductor light emitting device of the present invention is shown in FIG. 1 and will be described below. The surface emitting semiconductor light emitting device having the double hetero structure shown in FIG.
An n-type Al 0.45 Ga 0.55 As clad layer 2, a p-type GaAs active layer 3, and a p-type Al 0.45 Ga 0.55 As on an aAs substrate 1.
The clad layer 4, the p-type Al 0.1 Ga 0.9 As clad layer 5, and the p-type Al 0.45 Ga 0.55 As clad layer 6 are sequentially MO-deposited.
The crystal is grown by the CVD method. The clad layer 4 and the clad layer 6 are made of the same material / composition ratio. The clad layer 5 is composed of the clad layers 4, 6
Have the same conductivity type and semiconductor material, but have different composition ratios, and the amount of Al is smaller than that of the cladding layers 4 and 6 to narrow the band gap. The clad layer 5 is provided so that the upper surface thereof is located in the vicinity of 1 μm or less from the active layer 3, and the clad layer 5 itself is a very thin layer of about 0.1 μm.

【0008】この様な半導体発光装置は、クラッド層5
が非常に薄いのでクラッド層5による影響は少なく、同
じ材質であるクラッド層4,6が一体であるかのように
作用し、基板1、クラッド層6に電極を設けた際には、
活性層3から発光する光をクラッド層6側から取り出す
ことができる。
In such a semiconductor light emitting device, the cladding layer 5
Is very thin, the influence of the clad layer 5 is small, and the clad layers 4 and 6 made of the same material act as if they are integrated, and when electrodes are provided on the substrate 1 and the clad layer 6,
The light emitted from the active layer 3 can be extracted from the clad layer 6 side.

【0009】次に、この半導体発光装置の性能評価方法
について説明する。図1に示した半導体発光装置をクラ
ッド層6側から50℃のHCl水溶液を用いてクラッド
層6を選択エッチングすると、クラッド層5は、クラッ
ド層6よりも禁制帯幅が狭いので、クラッド層5の表面
でエッチングが停止し、図2に示すような構造となる。
そして、アルゴンレーザ等の活性層3の禁制帯幅よりも
広いエネルギを有する光をこのクラッド層5の表面側か
ら照射して、活性層3を励起させることによって発光す
る光の発光強度、半値幅、波長等を検出することによ
り、性能評価を行うことができる。
Next, a method of evaluating the performance of this semiconductor light emitting device will be described. When the cladding layer 6 of the semiconductor light emitting device shown in FIG. 1 is selectively etched from the cladding layer 6 side using an aqueous HCl solution at 50 ° C., the cladding layer 5 has a narrower bandgap than the cladding layer 6, so that the cladding layer 5 Etching is stopped at the surface of, and the structure becomes as shown in FIG.
Then, a light having an energy wider than the forbidden band width of the active layer 3 such as an argon laser is irradiated from the surface side of the clad layer 5 to excite the active layer 3 so that the active layer 3 is excited to emit light. The performance can be evaluated by detecting the wavelength and the like.

【0010】また、このような構造にすることにより、
種々の半導体発光装置においても、同じ位置でエッチン
グを停止することができるので、同一条件で性能評価を
することができる。なお、上記実施例に示した組成比以
外の半導体発光装置においても、各層の禁制帯幅が、ク
ラッド層4,6>クラッド層5>活性層3となるような
組成比であれば、エッチング液を適宜選択することによ
り、クラッド層5の表面でエッチングを停止させること
ができ、光学評価法による性能評価を行うことができ
る。
Further, by adopting such a structure,
Even in various semiconductor light emitting devices, since the etching can be stopped at the same position, the performance can be evaluated under the same conditions. Even in the semiconductor light emitting device having a composition other than the composition ratios shown in the above examples, if the forbidden band width of each layer is such that the cladding layers 4 and 6> the cladding layer 5> the active layer 3, the etching solution is used. By appropriately selecting, the etching can be stopped at the surface of the cladding layer 5, and the performance evaluation by the optical evaluation method can be performed.

【0011】[0011]

【発明の効果】本発明の半導体発光装置は、活性層を挟
むクラッド層のいずれか一方内の活性層近傍位置に挟ま
れるように、禁制帯幅が活性層よりも広くかつクラッド
層よりも狭いクラッド層を備えているので、クラッド層
のエッチング制御を簡単に行うことができ、光学評価法
によって性能評価をすることができる。
According to the semiconductor light emitting device of the present invention, the forbidden band width is wider than the active layer and narrower than the clad layer so that it is sandwiched at a position near the active layer in one of the clad layers sandwiching the active layer. Since the clad layer is provided, etching control of the clad layer can be easily performed, and performance evaluation can be performed by an optical evaluation method.

【0012】また、本発明の半導体発光装置の評価方法
は、活性層近傍位置に設けられたクラッド層を挟んでい
るクラッド層の表面側から挟まれているクラッド層表面
までエッチング加工を行った後、このクラッド層表面に
活性層の禁制帯幅よりも広いエネルギーを持つ光を照射
して活性層が励起されて出力される光を測定するように
したので、半導体発光装置を最終的な形状にまで製造し
なくてもエピタキシャル結晶成長させた後に性能評価を
することができる。さらに、挟まれているクラッド層表
面でエッチングを停止しているので、常に同じ位置でエ
ッチングを停止することができ、種々の半導体発光装置
においても、同一条件で性能評価をすることができると
いう効果がある。
Further, the semiconductor light emitting device evaluation method of the present invention is that after performing etching processing from the surface side of the clad layer sandwiching the clad layer provided in the vicinity of the active layer to the surface of the clad layer sandwiched. Since the clad layer surface is irradiated with light having energy wider than the forbidden band width of the active layer to measure the light emitted when the active layer is excited, the semiconductor light emitting device is formed into a final shape. The performance can be evaluated after the epitaxial crystal growth, even without manufacturing. Further, since the etching is stopped at the sandwiched clad layer surface, it is possible to always stop the etching at the same position, and it is possible to evaluate the performance under the same conditions even in various semiconductor light emitting devices. There is.

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

【図1】本発明の半導体発光装置の一実施例を示す構成
図である。
FIG. 1 is a configuration diagram showing an embodiment of a semiconductor light emitting device of the present invention.

【図2】本発明の半導体発光装置の評価方法を説明する
ための構成図である。
FIG. 2 is a configuration diagram for explaining a method for evaluating a semiconductor light emitting device of the present invention.

【図3】従来例を示す構成図である。FIG. 3 is a configuration diagram showing a conventional example.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 n型GaAs基板 2 n型Al0.45Ga0.55Asクラッド層 3 p型GaAs活性層 4,6 p型Al0.45Ga0.55Asクラッド層 5 p型Al0.1 Ga0.9 Asクラッド層 11 n型クラッド層 12 活性層 13 p型クラッド層1 n-type GaAs substrate 2 n-type Al 0.45 Ga 0.55 As clad layer 3 p-type GaAs active layer 4, 6 p-type Al 0.45 Ga 0.55 As clad layer 5 p-type Al 0.1 Ga 0.9 As clad layer 11 n-type clad layer 12 active Layer 13 p-type clad layer

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】基板上に少なくとも第1のクラッド層と活
性層とこの第1のクラッド層とは伝導型の異なる第2の
クラッド層とをこの順番に有するダブルへテロ構造の半
導体発光装置において、 前記第1または第2のクラッド層のいずれか一方内の前
記活性層近傍位置に挟まれ、この挟んだ前記第1または
第2のクラッド層と同じ伝導型を有し、禁制帯幅が前記
活性層よりも広くかつ前記第1または第2のクラッド層
よりも狭い第3のクラッド層を備えていることを特徴と
する半導体発光装置。
1. A semiconductor light emitting device having a double hetero structure having at least a first cladding layer, an active layer, and a second cladding layer having a conductivity type different from that of the first cladding layer on a substrate in this order. , The first or second cladding layer is sandwiched between the active layers in the vicinity of the first or second cladding layer, has the same conductivity type as the sandwiched first or second cladding layer, and has a forbidden band width of A semiconductor light emitting device comprising a third clad layer wider than the active layer and narrower than the first or second clad layer.
【請求項2】請求項1記載の半導体発光装置の評価方法
であって、 前記第3のクラッド層を挟んでいる前記第1または第2
のクラッド層の表面側から前記第3のクラッド層表面ま
でエッチング加工を行った後、 前記第3のクラッド層表面に前記活性層の禁制帯幅より
も広いエネルギを持つ光を照射して前記活性層に励起さ
れて出力される光を測定することを特徴とする半導体発
光装置の評価方法。
2. The method for evaluating a semiconductor light emitting device according to claim 1, wherein the first or second semiconductor device sandwiches the third cladding layer.
Etching is performed from the surface side of the clad layer to the surface of the third clad layer, and then the surface of the third clad layer is irradiated with light having an energy wider than the forbidden band width of the active layer. A method for evaluating a semiconductor light-emitting device, which comprises measuring the light that is excited and output by a layer.
JP24722992A 1992-08-24 1992-08-24 Semiconductor light emitting device and its evaluation method Pending JPH0677530A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP24722992A JPH0677530A (en) 1992-08-24 1992-08-24 Semiconductor light emitting device and its evaluation method

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP24722992A JPH0677530A (en) 1992-08-24 1992-08-24 Semiconductor light emitting device and its evaluation method

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH0677530A true JPH0677530A (en) 1994-03-18

Family

ID=17160377

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP24722992A Pending JPH0677530A (en) 1992-08-24 1992-08-24 Semiconductor light emitting device and its evaluation method

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH0677530A (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5639674A (en) * 1994-03-14 1997-06-17 Kabushiki Kaisha Toshiba Semiconductor light-emitting element and method for manufacturing therefor

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5639674A (en) * 1994-03-14 1997-06-17 Kabushiki Kaisha Toshiba Semiconductor light-emitting element and method for manufacturing therefor

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4794558B2 (en) Method for fabricating a horizontal semiconductor device
JPS63318195A (en) Transverse buried type surface emitting laser
JP3206097B2 (en) Surface emitting semiconductor laser
US20240055830A1 (en) Semiconductor laser element, testing method, and testing device
US6174749B1 (en) Fabrication of multiple-wavelength vertical-cavity opto-electronic device arrays
US6535538B1 (en) Surface emitting laser device with monolithically integrated monitor photodetector
JPS5943836B2 (en) semiconductor light emitting device
JPH06314841A (en) Semiconductor laser and manufacture thereof
JPH05251828A (en) Semiconductor laser
JPH0677530A (en) Semiconductor light emitting device and its evaluation method
JP3408017B2 (en) Method for manufacturing semiconductor light emitting device
JP3698251B2 (en) Aperture manufacturing apparatus and method for surface light laser (VCSEL) by selective oxidation method
JP3223155B2 (en) Thin film spin probe
JPH02128481A (en) Manufacture of light emitting device
JP2757915B2 (en) II-VI semiconductor device and method of manufacturing the same
JP2000323788A (en) Semiconductor laser device and its manufacture
US5365537A (en) Method of producing a semiconductor laser
JPS5840881A (en) Manufacture of buried hetero-structure semiconductor laser-photodiode beam integrating element
JPH1022582A (en) Method for measuring photoluminescence of semiconductor laser
JPS6080291A (en) Semiconductor laser device
JPS60126880A (en) Semiconductor laser device
JPH07193322A (en) Manufacture of semiconductor laser array
JP3369813B2 (en) Method of manufacturing semiconductor laser device
JPH10135512A (en) Semiconductor element and method for manufacturing semiconductor element
JPS6044835B2 (en) semiconductor light emitting device