JPH07154035A - Semiconductor light emitting element - Google Patents

Semiconductor light emitting element

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JPH07154035A
JPH07154035A JP11446794A JP11446794A JPH07154035A JP H07154035 A JPH07154035 A JP H07154035A JP 11446794 A JP11446794 A JP 11446794A JP 11446794 A JP11446794 A JP 11446794A JP H07154035 A JPH07154035 A JP H07154035A
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JP
Japan
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type
layer
compound semiconductor
znse
light emitting
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Application number
JP11446794A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Satoru Ito
哲 伊藤
Toyoji Ohata
豊治 大畑
Akira Ishibashi
晃 石橋
Norikazu Nakayama
典一 中山
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Sony Corp
Original Assignee
Sony Corp
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Publication date
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Abstract

PURPOSE:To realize a blue or green semiconductor light emitting element which can operate without heating while exhibiting excellent light and carrier confinement characteristics and can be fabricated easily using a ZnMqSSe based compound conductor as the material of a clad layer. CONSTITUTION:An n-type Zn1-pMgpSqSe1-q clad layer 3, an n-type ZnSe optical waveguide layer 4, an active layer 5, a p-type ZnSe optical waveguide layer 6, a p-type Zn1-pMgpSqSe1-q clad layer 7, a p-type ZnSvSe1-v layer 8 and a p-type ZnSe contact layer 9 are formed sequentially on an n-type GaAs substrate 1 through an n-type ZnSe buffer layer 2. A p-type electrode 11 is formed on the p-type ZnSe contact layer 9 and an n-side electrode 12 is formed on the rear of the n-type GaAs substrate 1 thus constituting a semiconductor light emitting element, e.g. a semiconductor laser or a LED. The active layer 5 is composed of an i-type Zn1-zCdzSe, for example.

Description

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

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】この発明は、半導体発光素子に関
し、特に、青色ないし緑色で発光が可能な半導体発光素
子、例えば半導体レーザーや発光ダイオードに関するも
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 capable of emitting blue or green light, such as a semiconductor laser or a light emitting diode.

【0002】[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、短波長で
の発光が可能な半導体発光素子、特に半導体レーザーに
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。
2. Description of the Related Art In recent years, in order to improve the recording density of optical discs and the resolution of laser printers, there has been an increasing demand for semiconductor light emitting devices capable of emitting light at a short wavelength, particularly semiconductor lasers. Research is being actively conducted aiming at

【0003】このような短波長での発光が可能な半導体
発光素子の作製に用いる材料としては、II−VI族化
合物半導体が有望である。特に、四元系のII−VI族
化合物半導体であるZnMgSSe系化合物半導体は、
波長400〜550nm帯の青色ないし緑色発光の半導
体レーザーをGaAs基板上に作製するときのクラッド
層や光導波層の材料に適していることが知られている
(例えば、Electron. Lett. 28(1992)1798)。
A II-VI group compound semiconductor is promising as a material used for manufacturing a semiconductor light emitting device capable of emitting light at such a short wavelength. In particular, the ZnMgSSe-based compound semiconductor, which is a quaternary II-VI group compound semiconductor, is
It is known to be suitable as a material for a clad layer and an optical waveguide layer when a blue or green emitting semiconductor laser having a wavelength of 400 to 550 nm is formed on a GaAs substrate (for example, Electron. Lett. 28 (1992). ) 1798).

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述の
ZnMgSSe系化合物半導体は、その組成が変化する
ことによって格子定数やバンドギャップエネルギーが変
化しやすいため、半導体レーザーを安定に製造すること
が難しいという問題がある。
However, in the above-mentioned ZnMgSSe compound semiconductor, the lattice constant and the bandgap energy are likely to change due to the change in the composition thereof, so that it is difficult to stably manufacture the semiconductor laser. There is.

【0005】さらに、特に、p型クラッド層などに用い
られるp型ZnMgSSe系化合物半導体は、ドーピン
グ可能な有効な不純物濃度が1017cm-3程度と低いた
め、p型クラッド層の抵抗が高く、これが半導体レーザ
ーの動作時の発熱の原因になってしまうという問題もあ
る。
Further, in particular, the p-type ZnMgSSe-based compound semiconductor used for the p-type clad layer has a low effective dopant concentration of about 10 17 cm −3, so that the resistance of the p-type clad layer is high. There is also a problem that this causes heat generation during operation of the semiconductor laser.

【0006】従って、この発明の目的は、光閉じ込め特
性およびキャリア閉じ込め特性が良好で、動作時の発熱
も少なく、しかも製造が容易な、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発光素子を提供することにあ
る。
Therefore, an object of the present invention is to obtain a blue to green color using a ZnMgSSe compound semiconductor as a material for a cladding layer, which has good light confinement characteristics and carrier confinement characteristics, generates little heat during operation, and is easy to manufacture. Another object of the present invention is to provide a semiconductor light emitting device capable of emitting light.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、この発明は、化合物半導体基板(1)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のクラッド層(3)と、第1のクラッド層(3)上
に積層された活性層(5)と、活性層(5)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)とを有する半導体発光素子に
おいて、第2のクラッド層(7)上および/または化合
物半導体基板(1)と第1のクラッド層(3)との間に
ZnSSe系化合物半導体層(8、17)が設けられて
いることを特徴とする半導体発光素子である。
In order to achieve the above object, the present invention provides a first conductivity type first cladding layer (3) made of a ZnMgSSe type compound semiconductor laminated on a compound semiconductor substrate (1). ), An active layer (5) laminated on the first cladding layer (3), and a second conductivity type second cladding layer (ZnMgSSe-based compound semiconductor laminated on the active layer (5)). 7) and a ZnSSe-based compound semiconductor layer (8, 17) on the second cladding layer (7) and / or between the compound semiconductor substrate (1) and the first cladding layer (3). ) Is provided, it is a semiconductor light emitting element characterized by the above-mentioned.

【0008】この発明による半導体発光素子の好適な一
実施形態においては、第2のクラッド層(7)上にのみ
ZnSSe系化合物半導体層(8)が積層される。
In a preferred embodiment of the semiconductor light emitting device according to the present invention, the ZnSSe based compound semiconductor layer (8) is laminated only on the second cladding layer (7).

【0009】ここで、良好な光閉じ込め特性およびキャ
リア閉じ込め特性を確保しつつその十分な低抵抗化を図
るためなどの理由により、好適には、ZnSSe系化合
物半導体層(8)の厚さは0.1〜2μmであり、第2
のクラッド層(7)の厚さは0.2〜2μmである。こ
の場合、第2のクラッド層(7)およびZnSSe系化
合物半導体層(8)の合計の厚さは、好適には0.4μ
m以上に選ばれる。
Here, the ZnSSe-based compound semiconductor layer (8) preferably has a thickness of 0 for the reason of achieving a sufficiently low resistance while ensuring good optical confinement characteristics and carrier confinement characteristics. 1 to 2 μm, and the second
The cladding layer (7) has a thickness of 0.2 to 2 μm. In this case, the total thickness of the second cladding layer (7) and the ZnSSe-based compound semiconductor layer (8) is preferably 0.4 μm.
Selected for m or more.

【0010】この発明による半導体発光素子の好適な他
の実施形態においては、化合物半導体基板(1)と第1
のクラッド層(3)との間にのみZnSSe系化合物半
導体層(17)が設けられる。
In another preferred embodiment of the semiconductor light emitting device according to the present invention, the compound semiconductor substrate (1) and the first
The ZnSSe-based compound semiconductor layer (17) is provided only between the ZnSSe-based compound semiconductor layer (17) and the cladding layer (3).

【0011】ここで、良好な光閉じ込め特性およびキャ
リア閉じ込め特性を確保しつつその十分な低抵抗化を図
るためなどの理由により、好適には、ZnSSe系化合
物半導体層(17)の厚さは0.1〜2μmであり、第
1のクラッド層(7)の厚さは0.2〜2μmである。
この場合、第1のクラッド層(7)およびZnSSe系
化合物半導体層(17)の合計の厚さは、好適には0.
4μm以上に選ばれる。
Here, the ZnSSe-based compound semiconductor layer (17) preferably has a thickness of 0 for the reason of sufficiently lowering the resistance while ensuring good light confinement characteristics and carrier confinement characteristics. .1-2 μm, and the thickness of the first cladding layer (7) is 0.2-2 μm.
In this case, the total thickness of the first cladding layer (7) and the ZnSSe-based compound semiconductor layer (17) is preferably 0.
It is selected to be 4 μm or more.

【0012】この発明による半導体発光素子の好適なさ
らに他の実施形態においては、第2のクラッド層(8)
上および化合物半導体基板(1)と第1のクラッド層
(3)との間にZnSSe系化合物半導体層(8、1
7)が設けられる。
In still another preferred embodiment of the semiconductor light emitting device according to the present invention, the second cladding layer (8)
A ZnSSe-based compound semiconductor layer (8, 1) between the upper and the compound semiconductor substrate (1) and the first cladding layer (3).
7) is provided.

【0013】ここで、良好な光閉じ込め特性およびキャ
リア閉じ込め特性を確保しつつその十分な低抵抗化を図
るためなどの理由により、好適には、ZnSSe系化合
物半導体層(8、17)の厚さは0.1〜2μmであ
り、第1のクラッド層(3)の厚さは0.2〜2μmで
あり、第2のクラッド層(7)の厚さは0.2〜2μm
である。この場合、第1のクラッド層(7)およびZn
SSe系化合物半導体層(17)の合計の厚さは好適に
は0.4μm以上に選ばれ、第2のクラッド層(7)お
よびZnSSe系化合物半導体層(8)の合計の厚さも
好適には0.4μm以上に選ばれる。
Here, the thickness of the ZnSSe-based compound semiconductor layer (8, 17) is preferably set for the reason of sufficiently reducing the resistance while ensuring good light confinement characteristics and carrier confinement characteristics. Is 0.1 to 2 μm, the thickness of the first cladding layer (3) is 0.2 to 2 μm, and the thickness of the second cladding layer (7) is 0.2 to 2 μm.
Is. In this case, the first cladding layer (7) and Zn
The total thickness of the SSe-based compound semiconductor layer (17) is preferably 0.4 μm or more, and the total thickness of the second cladding layer (7) and the ZnSSe-based compound semiconductor layer (8) is also preferably. It is selected to be 0.4 μm or more.

【0014】この発明による半導体発光素子の上記の実
施形態において、第1のクラッド層(3)および第2の
クラッド層(7)の不純物濃度は、その十分な低抵抗化
を図るために、|NA −ND |(NA はアクセプタ濃
度、ND はドナー濃度)で好適には5×1016〜1×1
18cm-3の範囲に選ばれ、ZnSSe系化合物半導体
層(8、17)の不純物濃度は、|NA −ND |で好適
には1×1017〜2×1018cm-3の範囲に選ばれる。
In the above-described embodiment of the semiconductor light emitting device according to the present invention, the impurity concentrations of the first cladding layer (3) and the second cladding layer (7) are set so as to sufficiently lower the resistance. N a -N D | (N a is the acceptor concentration, N D is the donor concentration) 5 × is preferably at 10 16 to 1 × 1
0 18 is selected in the range of cm -3, the impurity concentration of the ZnSSe compound semiconductor layer (8, 17) is, | N A -N D | preferably of 1 × 10 17 ~2 × 10 18 cm -3 in Selected in the range.

【0015】この発明による半導体発光素子において、
第2のクラッド層(7)およびZnSSe系化合物半導
体層(8)がp型である場合、好適には、ZnSSe系
化合物半導体層(8)上にZnSe系化合物半導体から
成るp型コンタクト層(9)が積層される。
In the semiconductor light emitting device according to the present invention,
When the second cladding layer (7) and the ZnSSe-based compound semiconductor layer (8) are p-type, it is preferable that the p-type contact layer (9) made of ZnSe-based compound semiconductor is formed on the ZnSSe-based compound semiconductor layer (8). ) Are stacked.

【0016】ここで、p型コンタクト層(9)の厚さは
好適には30〜150nmである。また、このp型コン
タクト層(9)の不純物濃度は、その十分な低抵抗化を
図るために、|NA −ND |で好適には5×1017〜5
×1018cm-3の範囲に選ばれる。
Here, the thickness of the p-type contact layer (9) is preferably 30 to 150 nm. The impurity concentration of the p-type contact layer (9), in order to achieve the sufficiently low resistance, | N A -N D | at preferably 5 × 10 17 to 5
It is selected within a range of × 10 18 cm -3 .

【0017】この発明による半導体発光素子において、
活性層(5)は例えばZnCdSe系化合物半導体によ
り形成される。この場合、この半導体発光素子を半導体
レーザーとして構成したときの発振波長は、ZnCdS
e系化合物半導体の組成に応じて緑色ないし青色の波長
帯になる。
In the semiconductor light emitting device according to the present invention,
The active layer (5) is made of, for example, a ZnCdSe based compound semiconductor. In this case, when the semiconductor light emitting device is configured as a semiconductor laser, the oscillation wavelength is ZnCdS.
Depending on the composition of the e-based compound semiconductor, the wavelength band is green or blue.

【0018】化合物半導体基板(1)としては、好適に
はGaAs基板が用いられる。
A GaAs substrate is preferably used as the compound semiconductor substrate (1).

【0019】[0019]

【作用】この発明による半導体発光素子によれば、第2
のクラッド層(7)上および/または化合物半導体基板
(1)と第1のクラッド層(3)との間にZnSSe系
化合物半導体層(8、17)が設けられているので、例
えば第2のクラッド層(7)上にZnSSe系化合物半
導体層(8)が設けられている場合には、このZnSS
e系化合物半導体層(8)も第2導電型のクラッド層と
して用いることにより、二元系や三元系のII−VI族
化合物半導体ほどにはエピタキシャル成長が容易でない
ZnMgSSe系化合物半導体から成る第2のクラッド
層(7)の厚さを最小限にすることができ、従ってその
分だけ半導体発光素子の製造を容易にすることができ
る。また、第2導電型のクラッド層の全体の厚さを同一
とした場合、第2導電型のクラッド層をZnMgSSe
系化合物半導体から成る第2のクラッド層(7)だけで
構成した場合に比べて、第2導電型のクラッド層をZn
MgSSe系化合物半導体から成る第2のクラッド層
(7)とZnSSe系化合物半導体層(8)とで構成し
た場合の方が第2導電型のクラッド層の抵抗を低くする
ことができる。これによって、半導体発光素子の動作時
の発熱を抑えることができる。しかも、この場合、良好
な光閉じ込め特性およびキャリア閉じ込め特性を確保す
ることができる。
According to the semiconductor light emitting device of the present invention, the second
Since the ZnSSe-based compound semiconductor layer (8, 17) is provided on the clad layer (7) and / or between the compound semiconductor substrate (1) and the first clad layer (3), for example, When the ZnSSe-based compound semiconductor layer (8) is provided on the cladding layer (7), this ZnSS
By using the e-based compound semiconductor layer (8) also as the second conductivity type cladding layer, a second ZnMgSSe-based compound semiconductor which is not as easily epitaxially grown as a binary or ternary II-VI group compound semiconductor is used. The thickness of the cladding layer (7) can be minimized, and accordingly, the manufacturing of the semiconductor light emitting device can be facilitated accordingly. Further, when the entire thickness of the second-conductivity-type clad layer is the same, the second-conductivity-type clad layer is replaced with ZnMgSSe.
Compared with the case where the second clad layer (7) made of a compound semiconductor is used, the second conductivity type clad layer is made of Zn.
The resistance of the second conductivity type clad layer can be made lower when the second clad layer (7) made of the MgSSe-based compound semiconductor and the ZnSSe-based compound semiconductor layer (8) are used. This can suppress heat generation during operation of the semiconductor light emitting device. Moreover, in this case, good optical confinement characteristics and carrier confinement characteristics can be secured.

【0020】また、ZnMgSSe系化合物半導体から
成る第2のクラッド層(7)の上側にZnSe系化合物
半導体から成るp型コンタクト層(9)を積層する場
合、第2のクラッド層(7)上に直接p型コンタクト層
(9)を積層するよりも、第2のクラッド層(7)上に
この第2のクラッド層(7)と格子定数がほぼ一致する
ZnSSe系化合物半導体層(8)を積層し、このZn
SSe系化合物半導体層(8)上にp型コンタクト層
(9)を積層する方がこれらの層の結晶性を良好にする
ことができる。
When the p-type contact layer (9) made of ZnSe type compound semiconductor is laminated on the upper side of the second cladding layer (7) made of ZnMgSSe type compound semiconductor, it is formed on the second clad layer (7). Rather than directly laminating the p-type contact layer (9), a ZnSSe-based compound semiconductor layer (8) having a lattice constant substantially equal to that of the second cladding layer (7) is laminated on the second cladding layer (7). And this Zn
Laminating the p-type contact layer (9) on the SSe-based compound semiconductor layer (8) can improve the crystallinity of these layers.

【0021】以上により、光閉じ込め特性およびキャリ
ア閉じ込め特性が良好で、動作時の発熱も少なく、しか
も製造が容易な、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
な半導体発光素子を実現することができる。
As described above, the light confinement property and the carrier confinement property are good, the heat generation during operation is small, and the manufacturing is easy, and the light emission of blue or green is possible by using the ZnMgSSe compound semiconductor as the material of the cladding layer. A semiconductor light emitting device can be realized.

【0022】[0022]

【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
または対応する部分には同一の符号を付す。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. In all the drawings of the embodiments, the same or corresponding parts are designated by the same reference numerals.

【0023】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。この第1実施例による半導体レーザー
はSCH(Separate Confinement Heterostructure) 構
造を有するものである。
FIG. 1 shows a semiconductor laser according to the first embodiment of the present invention. The semiconductor laser according to the first embodiment has an SCH (Separate Confinement Heterostructure) structure.

【0024】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Zn1-p Mgp q Se1-q 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ZnSe光導波層4、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ZnSe光導波層6、例えば
p型不純物としてNがドープされたp型Zn1-p Mgp
q Se1-q クラッド層7、例えばp型不純物としてN
がドープされたp型ZnSv Se1-v 層8および例えば
p型不純物としてNがドープされたp型ZnSeコンタ
クト層9が順次積層されている。
As shown in FIG. 1, in the semiconductor laser according to the first embodiment, for example, S is used as an n-type impurity.
On the n-type GaAs substrate 1 having a (100) plane orientation doped with i, for example, n doped with Cl as an n-type impurity
Type ZnSe buffer layer 2, for example, Cl as an n-type impurity
N-type Zn 1-p Mg p S q Se 1-q cladding layer 3 doped with, for example, n doped with Cl as an n-type impurity
-Type ZnSe optical waveguide layer 4, active layer 5, for example p-type ZnSe optical waveguide layer 6 doped with N as a p-type impurity, for example p - type Zn 1-p Mg p doped with N as a p-type impurity
S q Se 1-q cladding layer 7, for example N as p-type impurity
A p-type ZnS v Se 1-v layer 8 doped with and a p-type ZnSe contact layer 9 doped with N as a p-type impurity, for example, are sequentially stacked.

【0025】この場合、p型ZnSeコンタクト層9お
よびp型ZnSv Se1-v 層8の上層部はストライプ形
状にパターニングされている。このストライプ部の幅は
例えば5μmである。
In this case, the upper layers of the p-type ZnSe contact layer 9 and the p-type ZnS v Se 1-v layer 8 are patterned in a stripe shape. The width of this stripe portion is, for example, 5 μm.

【0026】さらに、上述のストライプ部以外の部分の
p型ZnSv Se1-v 層8上には、例えば厚さが300
nmのアルミナ(Al2 3 )膜から成る絶縁層10が
形成されている。そして、ストライプ形状のp型ZnS
eコンタクト層9および絶縁層10上にp側電極11が
形成されている。このp側電極11がp型ZnSeコン
タクト層9とコンタクトした部分が電流の通路となる。
ここで、このp側電極11としては、例えば、厚さが1
0nmのPd膜と厚さが100nmのPt膜と厚さが3
00nmのAu膜とを順次積層した構造のAu/Pt/
Pd電極が用いられる。一方、n型GaAs基板1の裏
面には、例えばIn電極のようなn側電極12がコンタ
クトしている。
On the p-type ZnS v Se 1-v layer 8 other than the above-mentioned stripe portion, for example, a thickness of 300 is provided.
An insulating layer 10 made of an alumina (Al 2 O 3 ) film having a thickness of 10 nm is formed. Then, stripe-shaped p-type ZnS
A p-side electrode 11 is formed on the e-contact layer 9 and the insulating layer 10. A portion of the p-side electrode 11 in contact with the p-type ZnSe contact layer 9 serves as a current passage.
Here, the p-side electrode 11 has, for example, a thickness of 1
Pd film of 0 nm, Pt film of 100 nm and thickness of 3
Au / Pt / having a structure in which an Au film of 00 nm is sequentially laminated.
A Pd electrode is used. On the other hand, an n-side electrode 12 such as an In electrode is in contact with the back surface of the n-type GaAs substrate 1.

【0027】この第1実施例による半導体レーザーにお
いては、いわゆる端面コーティングが施されている。す
なわち、図2はこの第1実施例による半導体レーザーの
共振器長方向に平行な断面を示す。図2に示すように、
共振器長方向に垂直な一対の共振器端面のうちレーザー
光が取り出されるフロント側の端面には厚さ74nmの
Al2 3 膜13と厚さ31nmのSi膜14とから成
る多層膜がコーティングされ、共振器長方向に垂直な一
対の共振器端面のうちレーザー光が取り出されないリア
側の端面には厚さ74nmのAl2 3 膜13と厚さ3
1nmのSi膜14とを2周期積層した多層膜がコーテ
ィングされている。ここで、Al2 3膜13とSi膜
14とから成る多層膜の厚さは、それに屈折率をかけた
光学的距離が、レーザー光の発振波長の1/4に等しく
なるように選ばれている。この場合、フロント側の端面
の反射率は70%であり、リア側の端面の反射率は95
%である。
In the semiconductor laser according to the first embodiment, so-called end face coating is applied. That is, FIG. 2 shows a cross section parallel to the cavity length direction of the semiconductor laser according to the first embodiment. As shown in FIG.
Of the pair of resonator end faces perpendicular to the cavity length direction, the front end face from which the laser light is extracted is coated with a multilayer film composed of an Al 2 O 3 film 13 having a thickness of 74 nm and a Si film 14 having a thickness of 31 nm. The 74 nm-thick Al 2 O 3 film 13 and the thickness of 3 nm are formed on the end face on the rear side from which laser light is not extracted, of the pair of cavity end faces perpendicular to the cavity length direction.
A multilayer film in which two 1-nm Si films 14 are stacked is coated. Here, the thickness of the multilayer film composed of the Al 2 O 3 film 13 and the Si film 14 is selected so that the optical distance obtained by multiplying the refractive index thereof is equal to 1/4 of the oscillation wavelength of the laser light. ing. In this case, the reflectance of the front end face is 70%, and the reflectance of the rear end face is 95%.
%.

【0028】この第1実施例においては、活性層5は好
適には厚さが2〜20nm、例えば厚さが9nmのi型
Zn1-z Cdz Se量子井戸層から成る単一量子井戸構
造を有する。この場合、n型ZnSe光導波層4および
p型ZnSe光導波層6が障壁層を構成する。
In this first embodiment, the active layer 5 is preferably a single quantum well structure consisting of an i-type Zn 1-z Cd z Se quantum well layer with a thickness of 2 to 20 nm, for example 9 nm. Have. In this case, the n-type ZnSe optical waveguide layer 4 and the p-type ZnSe optical waveguide layer 6 form a barrier layer.

【0029】n型Zn1-p Mgp q Se1-q クラッド
層3およびp型Zn1-p Mgp qSe1-q クラッド層
7のMg組成比pは例えば0.09、またS組成比qは
例えば0.18であり、そのときのバンドギャップEg
は77Kで約2.94eVである。これらのMg組成比
p=0.09およびS組成比q=0.18を有するn型
Zn1-p Mgp q Se1-q クラッド層3およびp型Z
1-p Mgp q Se1-q クラッド層7はGaAsと格
子整合する。また、活性層5を構成するi型Zn1-z
z Se量子井戸層のCd組成比zは例えば0.19で
あり、そのときのバンドギャップEg は77Kで約2.
54eVである。この場合、n型Zn1- p Mgp q
1-q クラッド層3およびp型Zn1-p Mgp q Se
1-q クラッド層7と活性層5を構成するi型Zn1-z
z Se量子井戸層との間のバンドギャップEg の差Δ
g は0.40eVである。なお、室温でのバンドギャ
ップEg の値は、77KでのバンドギャップEg の値か
ら0.1eVを引くことにより求めることができる。
The Mg composition ratio p of the n-type Zn 1-p Mg p S q Se 1-q cladding layer 3 and the p-type Zn 1-p Mg p S q Se 1-q cladding layer 7 is 0.09, for example. The S composition ratio q is, for example, 0.18, and the band gap E g at that time is
Is about 2.94 eV at 77K. The n-type Zn 1-p Mg p S q Se 1-q cladding layer 3 and the p-type Z having the Mg composition ratio p = 0.09 and the S composition ratio q = 0.18.
The n 1-p Mg p S q Se 1-q cladding layer 7 is lattice-matched with GaAs. In addition, i-type Zn 1-z C constituting the active layer 5
The Cd composition ratio z of the d z Se quantum well layer is, for example, 0.19, and the band gap E g at that time is 77 K, which is about 2.
It is 54 eV. In this case, n-type Zn 1- p Mg p S q S
e 1-q clad layer 3 and p-type Zn 1-p Mg p S q Se
I- type Zn 1-z C constituting the 1-q clad layer 7 and the active layer 5
The difference Δg in the band gap E g between the d z Se quantum well layer and Δ
E g is 0.40 eV. The value of the band gap E g at room temperature can be obtained by subtracting 0.1 eV from the value of the band gap E g at 77K.

【0030】この場合、n型Zn1-p Mgp q Se
1-q クラッド層3の厚さは例えば1.5μmであり、不
純物濃度はND −NA で例えば5×1017cm-3であ
る。n型ZnSe光導波層4の厚さは例えば80nmで
あり、不純物濃度はND −NA で例えば5×1017cm
-3である。また、p型ZnSe光導波層6の厚さは例え
ば80nmであり、不純物濃度はNA −ND で例えば5
×1017cm-3である。p型Zn1-p Mgp q Se
1-q クラッド層7の厚さは例えば0.8μmであり、不
純物濃度はNA −ND で例えば2×1017cm-3であ
る。p型ZnSv Se1-v 層8の厚さは例えば0.8μ
mであり、不純物濃度はNA −ND で例えば8×1017
cm-3である。p型ZnSeコンタクト層9の厚さは例
えば45nmであり、不純物濃度はNA −ND で例えば
8×1017cm-3である。
In this case, n-type Zn 1-p Mg p S q Se
1-q thickness of the cladding layer 3 is 1.5μm example, the impurity concentration is N D -N A, for example, 5 × 10 17 cm -3. The thickness of the n-type ZnSe waveguide layer 4 is 80nm for example, an impurity concentration N D -N A, for example, 5 × 10 17 cm
-3 . The thickness of the p-type ZnSe waveguide layer 6 is 80nm for example, for example, an impurity concentration N A -N D 5
It is × 10 17 cm -3 . p-type Zn 1-p Mg p S q Se
1-q thickness of the cladding layer 7 is 0.8μm example, the impurity concentration is N A -N D, for example, 2 × 10 17 cm -3. The p-type ZnS v Se 1-v layer 8 has a thickness of, for example, 0.8 μm.
m, and the impurity concentration is N A −N D , for example, 8 × 10 17
cm -3 . The thickness of the p-type ZnSe contact layer 9 is, for example, 45 nm, the impurity concentration is N A -N D, for example, 8 × 10 17 cm -3.

【0031】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およびその上の各層の
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
に小さく選ばれるが、この第1実施例においては例えば
33nmである。
The thickness of the n-type ZnSe buffer layer 2 has a slight lattice mismatch between ZnSe and GaAs. Therefore, the n-type ZnSe buffer layer is caused by this lattice mismatch. In order to prevent dislocation from occurring during the epitaxial growth of the layer 2 and the layers thereon, the thickness is selected to be sufficiently smaller than the critical thickness of ZnSe (up to 100 nm), but in this first embodiment, it is 33 nm, for example. .

【0032】この第1実施例による半導体レーザーの共
振器長Lは例えば640μmに選ばれ、この共振器長方
向に垂直な方向の幅は例えば400μmに選ばれる。
The resonator length L of the semiconductor laser according to the first embodiment is selected to be, for example, 640 μm, and the width in the direction perpendicular to the resonator length direction is selected to be, for example, 400 μm.

【0033】この第1実施例において、p型Zn1-p
p q Se1-q クラッド層7上に積層されたp型Zn
v Se1-v 層8は、場合に応じて、p型Zn1-p Mg
p q Se1-q クラッド層7に加えた第2のp型クラッ
ド層としての機能、p型Zn 1-p Mgp q Se1-q
ラッド層7との格子整合をとる機能、後述のヒートシン
ク上へのレーザーチップのマウントの際のチップ端面に
おけるはんだの這い上がりによる短絡を防止するための
スペーサ層としての機能などのうちの一または二以上の
機能を有する。p型Zn1-p Mgp q Se1-q クラッ
ド層7のMg組成比pおよびS組成比qとの兼ね合いも
あるが、このp型ZnSv Se1-v 層8のS組成比vは
0<v≦0.1、好ましくは0.06≦v≦0.08の
範囲内に選ばれ、特に、p型Zn1-p Mgp q Se
1-q クラッド層7との格子整合をとるために最適なS組
成比vは0.06である。
In the first embodiment, p-type Zn1-pM
gpSqSe1-qP-type Zn laminated on the clad layer 7
SvSe1-vLayer 8 may be p-type Zn, as the case may be.1-pMg
pSqSe1-qThe second p-type cladding added to the cladding layer 7.
Function as a cathode layer, p-type Zn 1-pMgpSqSe1-qKu
A function for lattice matching with the lad layer 7, a heat sink described later.
On the chip end face when mounting the laser chip on the
To prevent short circuit due to creeping up of solder
One or more of the functions as a spacer layer
Have a function. p-type Zn1-pMgpSqSe1-qClutch
The balance between the Mg composition ratio p and the S composition ratio q of the oxide layer 7
There is this p-type ZnSvSe1-vThe S composition ratio v of the layer 8 is
0 <v ≦ 0.1, preferably 0.06 ≦ v ≦ 0.08
Selected in the range, especially p-type Zn1-pMgpSqSe
1-qOptimal S set for lattice matching with the clad layer 7
The composition ratio v is 0.06.

【0034】このようにp型Zn1-p Mgp q Se
1-q クラッド層7上にp型ZnSv Se1-v 層8が積層
されていることにより、以下のような種々の利点を得る
ことができる。すなわち、このp型ZnSv Se1-v
8を第2のp型クラッド層として用いる場合には、二元
系や三元系のII−VI族化合物半導体ほどにはエピタ
キシャル成長が容易でないp型Zn1-p Mgp q Se
1-q クラッド層7の厚さを最小限にすることができ、従
って半導体レーザーの製造もその分だけ容易になる。ま
た、p型クラッド層の全体の厚さを同一とした場合、p
型クラッド層をp型Zn1-p Mgp q Se1-q クラッ
ド層7だけで構成した場合に比べて、p型クラッド層を
p型Zn1-p Mgp q Se1-q クラッド層7とp型Z
nSv Se1-v 層8とで構成した場合の方がp型クラッ
ド層の抵抗を低くすることができる。特に、上述のよう
に例えば厚さが0.8μm程度、NA −ND が2×10
17cm-3程度のp型Zn1-p Mgp q Se1-q クラッ
ド層7および厚さが0.8μm程度、NA −ND が8×
1017cm-3程度のp型ZnSv Se1-v 層8を用いた
場合には、光閉じ込め特性およびキャリア閉じ込め特性
を劣化させることなく、p型クラッド層全体の抵抗を十
分に低くすることができる。
As described above, p-type Zn 1-p Mg p S q Se
By laminating the p-type ZnS v Se 1-v layer 8 on the 1-q clad layer 7, various advantages as described below can be obtained. That is, when the p-type ZnS v Se 1-v layer 8 is used as the second p-type cladding layer, the p-type is not as easy to grow epitaxially as the binary or ternary II-VI compound semiconductor. Zn 1-p Mg p S q Se
The thickness of the 1-q clad layer 7 can be minimized, and accordingly, the manufacturing of the semiconductor laser is correspondingly facilitated. If the p-type cladding layers have the same total thickness, p
Compared to the case where the p-type cladding layer is composed of only the p-type Zn 1-p Mg p S q Se 1-q cladding layer 7, the p-type cladding layer has the p-type Zn 1-p Mg p S q Se 1-q cladding. Layer 7 and p-type Z
The resistance of the p-type clad layer can be made lower when it is composed of the nS v Se 1-v layer 8. Particularly, as described above, for example, the thickness is about 0.8 μm and N A -N D is 2 × 10 5.
The p-type Zn 1-p Mg p Sq Se 1-q cladding layer 7 having a thickness of about 17 cm -3, the thickness of about 0.8 μm, and the N A -N D of 8 ×.
When the p-type ZnS v Se 1-v layer 8 of about 10 17 cm −3 is used, the resistance of the entire p-type cladding layer should be sufficiently low without deteriorating the optical confinement property and the carrier confinement property. You can

【0035】また、p型ZnSeコンタクト層9をp型
Zn1-p Mgp q Se1-q クラッド層7上に直接積層
するとこれらの層の間に格子不整合が存在することによ
り結晶性の劣化が生じやすいが、p型Zn1-p Mgp
q Se1-q クラッド層7上にこれと格子定数がほぼ一致
するp型ZnSv Se1-v 層8を積層し、このp型Zn
v Se1-v 層8上にp型ZnSeコンタクト層9を積
層しているので、これらのp型ZnSv Se1-v 層8お
よびp型ZnSeコンタクト層9の結晶性を良好にする
ことができる。
When the p-type ZnSe contact layer 9 is directly laminated on the p-type Zn 1-p Mg p Sq Se 1-q cladding layer 7, a lattice mismatch exists between these layers, resulting in crystallinity. Deterioration is likely to occur, but p-type Zn 1-p Mg p S
A p-type ZnS v Se 1-v layer 8 having a lattice constant substantially equal to that of the q Se 1-q clad layer 7 is laminated, and the p-type Zn
Since the p-type ZnSe contact layer 9 is laminated on the S v Se 1-v layer 8, the crystallinity of these p-type ZnS v Se 1-v layer 8 and p-type ZnSe contact layer 9 should be improved. You can

【0036】さらに、p型ZnSv Se1-v 層8の厚さ
を十分に大きくすることにより、レーザーチップをヒー
トシンク上にマウントする際にこのマウントに使用され
るはんだがレーザーチップの端面を這い上がってp側と
n側とが短絡されるのを有効に防止することができる。
すなわち、図3に示すように、レーザーチップをp側電
極11を下側にしてpサイド・ダウンでヒートシンク4
1上にマウントする際には、はんだ42が実線で示すよ
うにレーザーチップとヒートシンク41との間だけに存
在すれば問題ないが、仮にはんだ付けが良好に行われな
かったためにレーザーチップ端面を一点鎖線で示すよう
にはんだ42が例えば線状に這い上がったとしても、p
型ZnSv Se1-v 層8の厚さが十分に大きいことによ
り、このレーザーチップ端面を這い上がったはんだ42
が活性層5を超えてn型ZnSe光導波層4やn型Zn
1-p Mgp q Se1-q クラッド層3などに到達するの
を防止することができ、通常は活性層5よりもずっと手
前ではんだ42の這い上がりを阻止することができる。
これによって、レーザーチップのマウントの際にそのp
側とn側とが短絡するのを防止することができ、従って
レーザーチップのマウントが容易になる。
Furthermore, by making the thickness of the p-type ZnS v Se 1-v layer 8 sufficiently large, the solder used for mounting the laser chip on the heat sink crawls the end face of the laser chip. It is possible to effectively prevent the p-side and the n-side from going up and being short-circuited.
That is, as shown in FIG. 3, the laser chip is p-side down with the p-side electrode 11 facing down.
When mounting on 1, the solder 42 exists only between the laser chip and the heat sink 41 as shown by the solid line, but there is no problem if the soldering is not performed well, so that one end of the laser chip end face is used. Even if the solder 42 crawls linearly as shown by the chain line, p
Since the thickness of the type ZnS v Se 1-v layer 8 is sufficiently large, the solder 42 crawled up on the end face of the laser chip
Exceeds the active layer 5 and the n-type ZnSe optical waveguide layer 4 and the n-type ZnSe
It is possible to prevent the 1-p Mg p S q Se 1-q cladding layer 3 from reaching the clad layer 3 and the like, and normally to prevent the solder 42 from creeping up far before the active layer 5.
As a result, when mounting the laser chip, the p
It is possible to prevent the side and the n side from being short-circuited, thus facilitating mounting of the laser chip.

【0037】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。
Next, a method of manufacturing the semiconductor laser according to the first embodiment constructed as described above will be described.

【0038】図4はこの第1実施例による半導体レーザ
ーの製造方法においてレーザー構造を形成する各層をエ
ピタキシャル成長させるのに使用される分子線エピタキ
シー(MBE)装置を示す。図4に示すように、このM
BE装置は、ゲートバルブ51を介して取り付けられた
超高真空排気装置52により超高真空に排気可能な真空
容器53内に、複数の分子線源(Kセル)54と、エピ
タキシャル成長を行うべき基板を保持する基板ホルダー
55と、電子サイクロトロン共鳴(ECR)プラズマセ
ル56とを備えている。
FIG. 4 shows a molecular beam epitaxy (MBE) apparatus used for epitaxially growing each layer forming a laser structure in the method for manufacturing a semiconductor laser according to the first embodiment. As shown in FIG.
The BE apparatus includes a plurality of molecular beam sources (K cells) 54 and a substrate to be epitaxially grown in a vacuum container 53 that can be evacuated to an ultra-high vacuum by an ultra-high vacuum exhaust apparatus 52 attached via a gate valve 51. And a substrate holder 55 for holding an electron cyclotron resonance (ECR) plasma cell 56.

【0039】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、図4に示すMBE装置の真空容器5
3内の基板ホルダー55にn型GaAs基板1を装着
し、このn型GaAs基板1を成長温度に比べて十分に
高い温度、例えば580℃に加熱して表面の清浄化を行
った後、このn型GaAs基板1を所定のエピタキシャ
ル成長温度、好ましくは250〜300℃の範囲内の温
度、より好ましくは280〜300℃の範囲内の温度、
具体的には例えば295℃に下げてエピタキシャル成長
を開始する。すなわち、n型GaAs基板1上に、MB
E法により、n型ZnSeバッファ層2、n型Zn1-p
Mgp q Se1-q クラッド層3、n型ZnSe光導波
層4、i型Zn1-z Cdz Se量子井戸層から成る活性
層5、p型ZnSe光導波層6、p型Zn1-p Mgp
q Se1-q クラッド層7、p型ZnSv Se1-v 層8お
よびp型ZnSeコンタクト層9を順次エピタキシャル
成長させる。この場合、これらの層を良好な結晶性でエ
ピタキシャル成長させることができ、従って半導体レー
ザーの光出力の減少などの劣化を抑えることができ、高
い信頼性を得ることができる。
In order to manufacture the semiconductor laser according to the first embodiment, first, the vacuum container 5 of the MBE apparatus shown in FIG.
After mounting the n-type GaAs substrate 1 on the substrate holder 55 in the unit 3, heating the n-type GaAs substrate 1 to a temperature sufficiently higher than the growth temperature, for example, 580 ° C. to clean the surface, The n-type GaAs substrate 1 has a predetermined epitaxial growth temperature, preferably in the range of 250 to 300 ° C., more preferably in the range of 280 to 300 ° C.,
Specifically, for example, the temperature is lowered to 295 ° C. to start epitaxial growth. That is, on the n-type GaAs substrate 1, MB
By the E method, the n-type ZnSe buffer layer 2 and the n-type Zn 1-p
Mg p S q Se 1-q cladding layer 3, n-type ZnSe optical waveguide layer 4, i-type Zn 1-z Cd z Se quantum well layer active layer 5, p-type ZnSe optical waveguide layer 6, p-type Zn 1 -p Mg p S
The q Se 1-q clad layer 7, the p-type ZnS v Se 1-v layer 8 and the p-type ZnSe contact layer 9 are sequentially epitaxially grown. In this case, these layers can be epitaxially grown with good crystallinity, and therefore deterioration such as reduction of the light output of the semiconductor laser can be suppressed and high reliability can be obtained.

【0040】上述のMBE法によるエピタキシャル成長
においては、Zn原料としては純度99.9999%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ZnSを用
い、Se原料としては純度99.9999%のSeを用
いる。また、n型ZnSeバッファ層2、n型Zn1-p
Mgp q Se1-q クラッド層3およびn型ZnSe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
て用いて行う。一方、p型ZnSe光導波層6、p型Z
1-p Mgp qSe1-q クラッド層7およびp型Zn
Seコンタクト層9のp型不純物としてのNのドーピン
グは、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。
In the above epitaxial growth by the MBE method, Zn having a purity of 99.9999% was used as the Zn raw material, Mg having a purity of 99.9% was used as the Mg raw material, and 99.9999% ZnS was used as the S raw material. And Se having a purity of 99.9999% is used as the Se raw material. In addition, the n-type ZnSe buffer layer 2 and the n-type Zn 1-p
The doping of Cl as an n-type impurity in the Mg p S q Se 1-q cladding layer 3 and the n-type ZnSe optical waveguide layer 4 is performed by using ZnCl 2 having a purity of 99.9999% as a dopant. On the other hand, p-type ZnSe optical waveguide layer 6, p-type Z
n 1-p Mg p S q Se 1-q cladding layer 7 and p-type Zn
Doping of N as a p-type impurity of the Se contact layer 9 is performed by irradiating N 2 plasma generated by ECR.

【0041】次に、p型ZnSeコンタクト層9上に所
定幅のストライプ形状のレジストパターン(図示せず)
を形成した後、このレジストパターンをマスクとしてp
型ZnSv Se1-v 層8の厚さ方向の途中までウエット
エッチング法によりエッチングする。これによって、p
型ZnSeコンタクト層9およびp型ZnSv Se1-v
層8の上層部がストライプ形状にパターニングされる。
Next, a stripe-shaped resist pattern (not shown) having a predetermined width is formed on the p-type ZnSe contact layer 9.
After the formation of p, the resist pattern is used as a mask for p
The type ZnS v Se 1-v layer 8 is partially etched in the thickness direction by wet etching. By this, p
-Type ZnSe contact layer 9 and p-type ZnS v Se 1-v
The upper portion of the layer 8 is patterned into a stripe shape.

【0042】次に、上述のエッチングに用いたレジスト
パターンを残したまま全面にAl23 膜を真空蒸着し
た後、このレジストパターンを、その上に形成されたA
23 膜とともに除去する(リフトオフ)。これによ
って、ストライプ部以外の部分のp型ZnSv Se1-v
層8上にのみAl2 3 膜から成る絶縁層10が形成さ
れる。
Next, an Al 2 O 3 film was vacuum-deposited on the entire surface while leaving the resist pattern used for the above-mentioned etching, and this resist pattern was formed on the A film.
It is removed together with the l 2 O 3 film (lift-off). As a result, p-type ZnS v Se 1-v in the part other than the stripe part
An insulating layer 10 made of an Al 2 O 3 film is formed only on the layer 8.

【0043】次に、ストライプ形状のp型ZnSeコン
タクト層9および絶縁層10の全面にPd膜、Pt膜お
よびAu膜を順次真空蒸着してAu/Pt/Pd電極か
ら成るp側電極11を形成し、その後必要に応じて熱処
理を行って、このp側電極11をp型ZnSeコンタク
ト層9にオーミックコンタクトさせる。一方、n型Ga
As基板1の裏面にはIn電極のようなn側電極12を
形成する。
Next, a Pd film, a Pt film, and an Au film are sequentially vacuum-deposited on the entire surface of the stripe-shaped p-type ZnSe contact layer 9 and the insulating layer 10 to form a p-side electrode 11 composed of an Au / Pt / Pd electrode. Then, the p-side electrode 11 is brought into ohmic contact with the p-type ZnSe contact layer 9 by heat treatment if necessary. On the other hand, n-type Ga
An n-side electrode 12 such as an In electrode is formed on the back surface of the As substrate 1.

【0044】この後、以上のようにしてレーザー構造が
形成されたn型GaAs基板1を例えば幅640μmの
バー状に劈開して両共振器端面を形成した後、真空蒸着
法により、フロント側の端面にAl2 3 膜13とSi
膜14とから成る多層膜を形成するとともに、リア側の
端面にAl2 3 膜13とSi膜14とを2周期繰り返
した多層膜を形成する。このように端面コーティングを
施した後、このバーを例えば幅400μmに劈開してチ
ップ化し、パッケージングを行う。
After that, the n-type GaAs substrate 1 on which the laser structure is formed as described above is cleaved into, for example, a bar shape having a width of 640 μm to form both resonator end faces, and then the front side of the resonator is formed by vacuum deposition. Al 2 O 3 film 13 and Si on the end face
A multi-layered film including the film 14 is formed, and a multi-layered film in which the Al 2 O 3 film 13 and the Si film 14 are repeated two cycles is formed on the rear end surface. After the end face coating is applied in this manner, the bar is cleaved into a chip having a width of 400 μm for packaging.

【0045】この第1実施例による半導体レーザーの室
温(296K)における光出力−電流特性を注入電流を
連続的に流した場合とパルス的に流した場合とについて
測定した結果を図5に示す。測定は、図3に示すよう
に、レーザーチップを例えば銅製のヒートシンク41上
にpサイド・ダウンでマウントして行った。図5からわ
かるように、注入電流を連続的に流した場合のしきい値
電流Ithは約45mAであり、これは約1.5kA/c
2 のしきい値電流密度Jthに対応する。一方、注入電
流をパルス的に流した場合のしきい値電流Ithは約42
mAである。ここで、注入電流を連続的に流した場合の
光出力−電流特性の測定は、注入電流を500mA/秒
の速さで0から100mAに増加させて行った。一方、
注入電流をパルス的に流した場合の光出力−電流特性の
測定は、注入電流のパルス幅2μs、繰り返し速度1m
sで行った。図5からわかるように、注入電流をパルス
的に流した場合および連続的に流した場合のスロープ効
率Sd はそれぞれ0.34W/Aおよび0.31W/A
である。レーザー発振のしきい値におけるp側電極11
およびn側電極12間の印加電圧は約17Vである。
FIG. 5 shows the results of measurement of the optical output-current characteristics of the semiconductor laser according to the first embodiment at room temperature (296K) with and without injection current. The measurement was performed by mounting a laser chip on a heat sink 41 made of, for example, copper with p-side down as shown in FIG. As can be seen from FIG. 5, the threshold current I th when the injection current is continuously flowed is about 45 mA, which is about 1.5 kA / c.
It corresponds to the threshold current density J th of m 2 . On the other hand, the threshold current I th is about 42 when the injection current is pulsed.
mA. Here, the measurement of the light output-current characteristics when the injection current was continuously flowed was performed by increasing the injection current from 0 to 100 mA at a speed of 500 mA / sec. on the other hand,
The pulse width of the injection current is 2 μs, and the repetition rate is 1 m.
s. As can be seen from FIG. 5, the slope efficiencies S d when the injection current is pulsed and when it is continuously flowed are 0.34 W / A and 0.31 W / A, respectively.
Is. P-side electrode 11 at the threshold of laser oscillation
The applied voltage between the n-side electrode 12 and the n-side electrode 12 is about 17V.

【0046】図6はこの第1実施例による半導体レーザ
ーを室温(296K)で発振させたときの発光スペクト
ルの測定結果を示す。図6からわかるように、パルス動
作させた場合および連続動作させた場合においてそれぞ
れ521.6nmおよび523.5nmの波長で誘導放
出が観測される。
FIG. 6 shows the measurement result of the emission spectrum when the semiconductor laser according to the first embodiment is oscillated at room temperature (296K). As can be seen from FIG. 6, stimulated emission is observed at the wavelengths of 521.6 nm and 523.5 nm in the pulsed operation and the continuous operation, respectively.

【0047】以上のことからわかるように、この第1実
施例によれば、室温において波長523.5nmで連続
発振可能な緑色発光でしかも低しきい値電流密度のSC
H構造を有する半導体レーザーを実現することができ
る。そして、この半導体レーザーは、動作時の発熱が少
なく、また、製造が容易である。
As can be seen from the above, according to the first embodiment, the SC which emits green light and has a low threshold current density capable of continuous oscillation at a wavelength of 523.5 nm at room temperature.
A semiconductor laser having an H structure can be realized. This semiconductor laser generates little heat during operation and is easy to manufacture.

【0048】なお、活性層5を構成するi型Zn1-z
z Se量子井戸層のCd組成比zを例えば0.05と
したときのバンドギャップEg は77Kで2.72eV
であり、n型Zn1-p Mgp q Se1-q クラッド層3
およびp型Zn1-p Mgp q Se1-q クラッド層7の
Mg組成比pおよびS組成比qを例えばそれぞれ0.1
7および0.24としたときのバンドギャップEg は7
7Kで3.07eVであり、そのときのn型Zn1-p
p q Se1-q クラッド層3およびp型Zn1-p Mg
p q Se1-q クラッド層7と活性層5を構成するi型
Zn1-z CdzSe量子井戸層との間のバンドギャップ
g の差ΔEg は0.35eVである。この場合、発振
波長は約473nmである。
The i-type Zn 1-z C which constitutes the active layer 5
When the Cd composition ratio z of the d z Se quantum well layer is, for example, 0.05, the band gap E g is 77K and 2.72 eV.
And the n-type Zn 1-p Mg p Sq Se 1-q cladding layer 3
And the p-type Zn 1-p Mg p S q Se 1-q cladding layer 7 have a Mg composition ratio p and an S composition ratio q of, for example, 0.1 and 0.1, respectively.
The band gap E g is 7 and 0.24.
3.07 eV at 7K, then n-type Zn 1-p M
g p S q Se 1-q cladding layer 3 and p-type Zn 1-p Mg
The difference ΔE g of the band gap E g between the p S q Se 1-q cladding layer 7 and the i-type Zn 1-z Cd z Se quantum well layer forming the active layer 5 is 0.35 eV. In this case, the oscillation wavelength is about 473 nm.

【0049】また、活性層5を構成するi型Zn1-z
z Se量子井戸層のCd組成比zを例えば0.10と
したときのバンドギャップEg は77Kで2.65eV
であり、n型Zn1-p Mgp q Se1-q クラッド層3
およびp型Zn1-p Mgp q Se1-q クラッド層7の
Mg組成比pおよびS組成比qを例えばそれぞれ0.1
3および0.21としたときのバンドギャップEg は7
7Kで3.00eVであり、そのときのn型Zn1-p
p q Se1-q クラッド層3およびp型Zn1-p Mg
p q Se1-q クラッド層7と活性層5を構成するi型
Zn1-z CdzSe量子井戸層との間のバンドギャップ
g の差ΔEg は0.35eVである。この場合、発振
波長は約486nmである。
Further, i-type Zn 1 -z C which constitutes the active layer 5
When the Cd composition ratio z of the d z Se quantum well layer is, for example, 0.10, the band gap E g is 77K and 2.65 eV.
And the n-type Zn 1-p Mg p Sq Se 1-q cladding layer 3
And the p-type Zn 1-p Mg p S q Se 1-q cladding layer 7 have a Mg composition ratio p and an S composition ratio q of, for example, 0.1 and 0.1, respectively.
The band gap E g at 3 and 0.21 is 7
3.00 eV at 7K, then n-type Zn 1-p M
g p S q Se 1-q cladding layer 3 and p-type Zn 1-p Mg
The difference ΔE g of the band gap E g between the p S q Se 1-q cladding layer 7 and the i-type Zn 1-z Cd z Se quantum well layer forming the active layer 5 is 0.35 eV. In this case, the oscillation wavelength is about 486 nm.

【0050】さらに、活性層5を構成するi型Zn1-z
Cdz Se量子井戸層のCd組成比zを例えば0.12
としたときのバンドギャップEg は77Kで2.62e
Vであり、n型Zn1-p Mgp q Se1-q クラッド層
3およびp型Zn1-p Mgpq Se1-q クラッド層7
のMg組成比pおよびS組成比qを例えばそれぞれ0.
10および0.17としたときのバンドギャップEg
77Kで2.97eVであり、そのときのn型Zn1-p
Mgp q Se1-q クラッド層3およびp型Zn1-p
p q Se1-q クラッド層7と活性層5を構成するi
型Zn1-z Cdz Se量子井戸層との間のバンドギャッ
プEg の差ΔEg は0.35eVである。この場合、発
振波長は約491nmである。
Further, i-type Zn 1 -z forming the active layer 5 is formed.
The Cd composition ratio z of the Cd z Se quantum well layer is, for example, 0.12.
And the band gap E g is 77K and 2.62e.
V, and n-type Zn 1-p Mg p S q Se 1-q cladding layer 3 and p-type Zn 1-p Mg p S q Se 1-q cladding layer 7
For example, the Mg composition ratio p and the S composition ratio q of 0.
The bandgap E g at 10 and 0.17 is 2.97 eV at 77 K, and the n-type Zn 1-p at that time is 2.97 eV.
Mg p S q Se 1-q cladding layer 3 and p-type Zn 1-p M
g p S q Se 1-q i constituting the clad layer 7 and the active layer 5
The difference ΔE g of the band gap E g from the Zn 1 -z Cd z Se quantum well layer of the type is 0.35 eV. In this case, the oscillation wavelength is about 491 nm.

【0051】また、活性層5を構成するi型Zn1-z
z Se量子井戸層のCd組成比zを例えば0.20と
したときのバンドギャップEg は77Kで2.51eV
であり、n型Zn1-p Mgp q Se1-q クラッド層3
およびp型Zn1-p Mgp q Se1-q クラッド層7の
Mg組成比pおよびS組成比qを例えばそれぞれ0.0
3および0.08としたときのバンドギャップEg は7
7Kで2.86eVであり、そのときのn型Zn1-p
p q Se1-q クラッド層3およびp型Zn1-p Mg
p q Se1-q クラッド層7と活性層5を構成するi型
Zn1-z CdzSe量子井戸層との間のバンドギャップ
g の差ΔEg は0.35eVである。この場合、発振
波長は約514nmである。
Further, i-type Zn 1 -z C which constitutes the active layer 5
When the Cd composition ratio z of the d z Se quantum well layer is set to, for example, 0.20, the band gap E g is 77 K and 2.51 eV.
And the n-type Zn 1-p Mg p Sq Se 1-q cladding layer 3
And the Mg composition ratio p and the S composition ratio q of the p-type Zn 1-p Mg p S q Se 1-q cladding layer 7 are 0.0
The band gap E g at 3 and 0.08 is 7
2.86 eV at 7K, then n-type Zn 1-p M
g p S q Se 1-q cladding layer 3 and p-type Zn 1-p Mg
The difference ΔE g of the band gap E g between the p S q Se 1-q cladding layer 7 and the i-type Zn 1-z Cd z Se quantum well layer forming the active layer 5 is 0.35 eV. In this case, the oscillation wavelength is about 514 nm.

【0052】図7はこの発明の第2実施例による半導体
レーザーを示す。この第2実施例による半導体レーザー
もSCH構造を有するものである。
FIG. 7 shows a semiconductor laser according to the second embodiment of the present invention. The semiconductor laser according to the second embodiment also has the SCH structure.

【0053】図7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、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Zn1-p Mgp q Se1-q 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ZnSe光導波層4、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ZnSe光導波層6、例えば
p型不純物としてNがドープされたp型Zn1-p Mgp
q Se1-q クラッド層7、例えばp型不純物としてN
がドープされたp型ZnSv Se1-v 層8、例えばp型
不純物としてNがドープされたp型ZnSeコンタクト
層9、p型ZnTeから成る量子井戸層とp型ZnSe
から成る障壁層とを交互に積層したp型ZnTe/Zn
Se多重量子井戸(MQW)層15および例えばp型不
純物としてNがドープされたp型ZnTeコンタクト層
16が順次積層されている。p型ZnTe/ZnSeM
QW層15については後に詳細に説明する。
As shown in FIG. 7, in the semiconductor laser according to the second embodiment, for example, S is used as an n-type impurity.
On the n-type GaAs substrate 1 having a (100) plane orientation doped with i, for example, n doped with Cl as an n-type impurity
Type ZnSe buffer layer 2, for example, Cl as an n-type impurity
N-type Zn 1-p Mg p S q Se 1-q cladding layer 3 doped with, for example, n doped with Cl as an n-type impurity
-Type ZnSe optical waveguide layer 4, active layer 5, for example p-type ZnSe optical waveguide layer 6 doped with N as a p-type impurity, for example p - type Zn 1-p Mg p doped with N as a p-type impurity
S q Se 1-q cladding layer 7, for example N as p-type impurity
Doped p-type ZnS v Se 1-v layer 8, for example, p-type ZnSe contact layer 9 doped with N as a p-type impurity, a quantum well layer made of p-type ZnTe, and p-type ZnSe
P-type ZnTe / Zn in which barrier layers composed of
An Se multiple quantum well (MQW) layer 15 and a p-type ZnTe contact layer 16 doped with N as a p-type impurity, for example, are sequentially stacked. p-type ZnTe / ZnSeM
The QW layer 15 will be described in detail later.

【0054】この場合、p型ZnTeコンタクト層1
6、p型ZnTe/ZnSeMQW層15、p型ZnS
eコンタクト層9およびp型ZnSv Se1-v 層8の上
層部はストライプ形状にパターニングされている。この
ストライプ部の幅は例えば5μmである。
In this case, the p-type ZnTe contact layer 1
6, p-type ZnTe / ZnSe MQW layer 15, p-type ZnS
The upper layers of the e-contact layer 9 and the p-type ZnS v Se 1-v layer 8 are patterned in a stripe shape. The width of this stripe portion is, for example, 5 μm.

【0055】上述のストライプ部以外の部分のp型Zn
v Se1-v 層8上にAl2 3 膜から成る絶縁層10
が形成されていることは、第1実施例と同様である。こ
の場合、ストライプ形状のp型ZnTeコンタクト層1
6および絶縁層10上にp側電極11が形成されてい
る。このp側電極11としては、例えば、第1実施例と
同様なAu/Pt/Pd電極が用いられる。n型GaA
s基板1の裏面にIn電極のようなn側電極12がコン
タクトしているのは第1実施例と同様である。
P-type Zn in the portion other than the above-mentioned stripe portion
Insulating layer 10 made of Al 2 O 3 film on S v Se 1-v layer 8
Is formed as in the first embodiment. In this case, the stripe-shaped p-type ZnTe contact layer 1
A p-side electrode 11 is formed on the insulating layer 6 and the insulating layer 10. As the p-side electrode 11, for example, an Au / Pt / Pd electrode similar to that used in the first embodiment is used. n-type GaA
The n-side electrode 12 such as an In electrode is in contact with the back surface of the s substrate 1 as in the first embodiment.

【0056】また、図示は省略するが、この第2実施例
による半導体レーザーにおいても、第1実施例と同様な
端面コーティングが施されている。
Although not shown, the semiconductor laser according to the second embodiment is also provided with the same end face coating as in the first embodiment.

【0057】この第2実施例においては、活性層5は例
えば厚さが2〜20nm、例えば厚さが9nmのi型Z
1-z Cdz Se量子井戸層から成る単一量子井戸構造
を有する。この場合、n型ZnSe光導波層4およびp
型ZnSe光導波層6が障壁層を構成することは第1実
施例と同様である。
In the second embodiment, the active layer 5 has an i-type Z having a thickness of 2 to 20 nm, for example, 9 nm.
It has a single quantum well structure composed of n 1 -z Cd z Se quantum well layers. In this case, the n-type ZnSe optical waveguide layer 4 and p
Similar to the first embodiment, the ZnSe optical waveguide layer 6 constitutes a barrier layer.

【0058】n型Zn1-p Mgp q Se1-q クラッド
層3およびp型Zn1-p Mgp qSe1-q クラッド層
7のMg組成比pおよびS組成比qや活性層5を構成す
るi型Zn1-z Cdz Se量子井戸層のCd組成比zな
どは、第1実施例と同様である。同様に、n型Zn1-p
Mgp q Se1-q クラッド層3、n型ZnSe光導波
層4、p型ZnSe光導波層6、p型Zn1-p Mgp
q Se1-q クラッド層7、p型ZnSv Se1-v 層8お
よびp型ZnSeコンタクト層9の厚さや不純物濃度
は、第1実施例で述べたと同様である。また、p型Zn
Teコンタクト層16の厚さは例えば70nmであり、
不純物濃度は例えば1×1019cm-3である。
The Mg composition ratio p and the S composition ratio q and the activity of the n-type Zn 1-p Mg p S q Se 1-q clad layer 3 and the p-type Zn 1-p Mg p S q Se 1-q clad layer 7 The i-type Zn 1-z Cd z Se quantum well layer constituting the layer 5 has the same Cd composition ratio z as in the first embodiment. Similarly, n-type Zn 1-p
Mg p S q Se 1-q cladding layer 3, n-type ZnSe optical waveguide layer 4, p-type ZnSe optical waveguide layer 6, p-type Zn 1-p Mg p S
The thickness and impurity concentration of the q Se 1-q clad layer 7, the p-type ZnS v Se 1-v layer 8 and the p-type ZnSe contact layer 9 are the same as those described in the first embodiment. In addition, p-type Zn
The thickness of the Te contact layer 16 is, for example, 70 nm,
The impurity concentration is, for example, 1 × 10 19 cm −3 .

【0059】第1実施例による半導体レーザーと同様
に、この第2実施例による半導体レーザーの共振器長L
は例えば640μmに選ばれ、この共振器長方向に垂直
な方向の幅は例えば400μmに選ばれる。
Similar to the semiconductor laser according to the first embodiment, the resonator length L of the semiconductor laser according to the second embodiment is L.
Is, for example, 640 μm, and the width in the direction perpendicular to the cavity length direction is, for example, 400 μm.

【0060】上述のp型ZnTe/ZnSeMQW層1
5が設けられているのは、p型ZnSeコンタクト層9
とp型ZnTeコンタクト16とを直接接合すると、接
合界面において価電子帯に大きな不連続が生じ、これが
p側電極11からp型ZnTeコンタクト層16に注入
される正孔に対する障壁となることから、この障壁を実
効的になくすためである。
The p-type ZnTe / ZnSe MQW layer 1 described above
5 is provided for the p-type ZnSe contact layer 9
When the p-type ZnTe contact 16 and the p-type ZnTe contact 16 are directly bonded, a large discontinuity occurs in the valence band at the bonding interface, which serves as a barrier against holes injected from the p-side electrode 11 into the p-type ZnTe contact layer 16. This is to effectively eliminate this barrier.

【0061】すなわち、p型ZnSe中のキャリア濃度
は通常は5×1017cm-3程度が上限であり、一方、p
型ZnTe中のキャリア濃度は1019cm-3以上とする
ことが可能である。また、p型ZnSe/p型ZnTe
界面における価電子帯の不連続の大きさは約0.5eV
である。このようなp型ZnSe/p型ZnTe接合の
価電子帯には、接合がステップ接合であると仮定する
と、p型ZnSe側に W=(2εφT /qNA 1/2 (1) の幅にわたってバンドの曲がりが生じる。ここで、qは
電子の電荷の絶対値、εはZnSeの誘電率、φT はp
型ZnSe/p型ZnTe界面における価電子帯の不連
続ポテンシャル(約0.5eV)を表す。
That is, the upper limit of the carrier concentration in p-type ZnSe is usually about 5 × 10 17 cm -3.
The carrier concentration in the type ZnTe can be 10 19 cm −3 or more. In addition, p-type ZnSe / p-type ZnTe
The valence band discontinuity at the interface is about 0.5 eV
Is. The valence band of such a p-type ZnSe / p-type ZnTe junction, the junction is assumed to be a step junction, W = the p-type ZnSe side (2εφ T / qN A) 1/2 (1) Width The band is bent over. Here, q is the absolute value of electron charge, ε is the dielectric constant of ZnSe, and φ T is p.
Represents the discontinuous potential (about 0.5 eV) in the valence band at the ZnSe / p-type ZnTe interface.

【0062】(1)式を用いてこの場合のWを計算する
と、W=32nmとなる。このときに価電子帯の頂上が
p型ZnSe/p型ZnTe界面に垂直な方向に沿って
どのように変化するかを示したのが図8である。ただ
し、p型ZnSeおよびp型ZnTeのフェルミ準位は
価電子帯の頂上に一致すると近似している。図8に示す
ように、この場合、p型ZnSeの価電子帯はp型Zn
Teに向かって下に曲がっている。この下に凸の価電子
帯の変化は、p側電極11からこのp型ZnSe/p型
ZnTe接合に注入された正孔に対してポテンシャル障
壁として働く。
When W is calculated in this case using the equation (1), W = 32 nm. FIG. 8 shows how the top of the valence band changes along the direction perpendicular to the p-type ZnSe / p-type ZnTe interface at this time. However, it is approximated that the Fermi levels of p-type ZnSe and p-type ZnTe coincide with the top of the valence band. As shown in FIG. 8, in this case, the valence band of p-type ZnSe is p-type Zn
Turns down towards Te. This downward convex valence band change acts as a potential barrier for holes injected from the p-side electrode 11 into the p-type ZnSe / p-type ZnTe junction.

【0063】この問題は、p型ZnSeコンタクト層9
とp型ZnTeコンタクト層16との間にp型ZnTe
/ZnSeMQW層15を設けることにより解決するこ
とができる。このp型ZnTe/ZnSeMQW層15
は具体的には例えば次のように設計される。
This problem is caused by the p-type ZnSe contact layer 9
Between the p-type ZnTe contact layer 16 and the p-type ZnTe contact layer 16
The problem can be solved by providing the / ZnSeMQW layer 15. This p-type ZnTe / ZnSe MQW layer 15
Is specifically designed as follows, for example.

【0064】図9は、p型ZnTeから成る量子井戸層
の両側をp型ZnSeから成る障壁層によりはさんだ構
造の単一量子井戸におけるp型ZnTeから成る量子井
戸の幅LW に対して第1量子準位E1 がどのように変化
するかを有限障壁の井戸型ポテンシャルに対する量子力
学的計算により求めた結果を示す。ただし、この計算で
は、量子井戸層および障壁層における電子の質量として
p型ZnSeおよびp型ZnTe中の正孔の有効質量m
h を想定して0.6m0 (m0 :電子の静止質量)を用
い、また、井戸の深さは0.5eVとしている。
FIG. 9 shows the width L W of the quantum well made of p-type ZnTe in a single quantum well having a structure in which a quantum well layer made of p-type ZnTe is sandwiched by barrier layers made of p-type ZnSe on both sides. The results obtained by quantum mechanical calculation for the well-type potential of the finite barrier show how the one quantum level E 1 changes. However, in this calculation, the effective mass m of holes in p-type ZnSe and p-type ZnTe is defined as the mass of electrons in the quantum well layer and the barrier layer.
Assuming h , 0.6 m 0 (m 0 : static mass of electron) is used, and the depth of the well is 0.5 eV.

【0065】図9より、量子井戸の幅LW を小さくする
ことにより、量子井戸内に形成される量子準位E1 を高
くすることができることがわかる。p型ZnTe/Zn
SeMQW層15はこのことを利用して設計する。
It can be seen from FIG. 9 that the quantum level E 1 formed in the quantum well can be increased by reducing the width L W of the quantum well. p-type ZnTe / Zn
The SeMQW layer 15 is designed by utilizing this fact.

【0066】この場合、p型ZnSe/p型ZnTe界
面からp型ZnSe側に幅Wにわたって生じるバンドの
曲がりはp型ZnSe/p型ZnTe界面からの距離x
(図8)の二次関数 φ(x)=φT {1−(x/W)2 } (2) で与えられる。従って、p型ZnTe/ZnSeMQW
層15の設計は、(2)式に基づいて、p型ZnTeか
ら成る量子井戸層のそれぞれに形成される量子準位E1
がp型ZnSeおよびp型ZnTeの価電子帯の頂上の
エネルギーと一致し、しかも互いに等しくなるようにL
W を段階的に変えることにより行うことができる。
In this case, the band bending generated over the width W from the p-type ZnSe / p-type ZnTe interface to the p-type ZnSe side is the distance x from the p-type ZnSe / p-type ZnTe interface.
The quadratic function of (FIG. 8) φ (x) = φ T {1- (x / W) 2 } (2) is given. Therefore, p-type ZnTe / ZnSeMQW
The layer 15 is designed based on the equation (2) based on the quantum level E 1 formed in each of the quantum well layers made of p-type ZnTe.
So that L is equal to the energy at the top of the valence band of p-type ZnSe and p-type ZnTe, and is equal to each other.
This can be done by changing W stepwise.

【0067】図10は、p型ZnTe/ZnSeMQW
層15におけるp型ZnSeから成る障壁層の幅LB
2nmとした場合の量子井戸幅LW の設計例を示す。こ
こで、p型ZnSeコンタクト層9のアクセプタ濃度N
A は5×1017cm-3とし、p型ZnTeコンタクト層
16のアクセプタ濃度NA は1×1019cm-3としてい
る。図10に示すように、この場合には、合計で7個あ
る量子井戸の幅LW を、その量子準位E1 がp型ZnS
eおよびp型ZnTeのフェルミ準位と一致するよう
に、p型ZnSeコンタクト層9からp型ZnTeコン
タクト層16に向かってLW =0.3nm、0.4n
m、0.5nm、0.6nm、0.8nm、1.1n
m、1.7nmと変化させている。
FIG. 10 shows p-type ZnTe / ZnSeMQW.
A design example of the quantum well width L W when the width L B of the p-type ZnSe barrier layer in the layer 15 is 2 nm is shown. Here, the acceptor concentration N of the p-type ZnSe contact layer 9
A is 5 × 10 17 cm −3, and the acceptor concentration N A of the p-type ZnTe contact layer 16 is 1 × 10 19 cm −3 . As shown in FIG. 10, in this case, the total quantum well width L W is 7 and the quantum level E 1 is p-type ZnS.
L W = 0.3 nm, 0.4 n from the p-type ZnSe contact layer 9 toward the p-type ZnTe contact layer 16 so as to match the Fermi levels of e and p-type ZnTe.
m, 0.5 nm, 0.6 nm, 0.8 nm, 1.1n
m, 1.7 nm.

【0068】なお、量子井戸の幅LW の設計に当たって
は、厳密には、それぞれの量子井戸の準位は相互に結合
しているためにそれらの相互作用を考慮する必要があ
り、また、量子井戸と障壁層との格子不整合による歪み
の効果も取り入れなければならないが、多重量子井戸の
量子準位を図10のようにフラットに設定することは原
理的に十分可能である。
When designing the width L W of the quantum well, strictly speaking, since the levels of the respective quantum wells are coupled to each other, it is necessary to consider their interaction. Although the effect of strain due to the lattice mismatch between the well and the barrier layer must be taken into consideration, it is theoretically possible to set the quantum level of the multiple quantum well flat as shown in FIG.

【0069】図10において、p型ZnTeに注入され
た正孔は、p型ZnTe/ZnSeMQW層15のそれ
ぞれの量子井戸に形成された量子準位E1 を介して共鳴
トンネリングによりp型ZnSe側に流れることができ
るので、p型ZnSe/p型ZnTe界面のポテンシャ
ル障壁は実効的になくなる。従って、この第2実施例に
よる半導体レーザーによれば、良好な電圧−電流特性を
得ることができるとともに、レーザー発振に必要な印加
電圧の大幅な低減を図ることができる。
In FIG. 10, the holes injected into the p-type ZnTe are resonantly tunneled to the p-type ZnSe side via the quantum level E 1 formed in each quantum well of the p-type ZnTe / ZnSe MQW layer 15. Since it can flow, the potential barrier at the p-type ZnSe / p-type ZnTe interface effectively disappears. Therefore, according to the semiconductor laser of the second embodiment, good voltage-current characteristics can be obtained and the applied voltage required for laser oscillation can be greatly reduced.

【0070】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。
Since the method of manufacturing the semiconductor laser according to the second embodiment is the same as the method of manufacturing the semiconductor laser according to the first embodiment, the description thereof will be omitted.

【0071】この第2実施例によれば、第1実施例と同
様に、室温において連続発振可能な例えば緑色発光でし
かも低しきい値電流密度のSCH構造を有する半導体レ
ーザーを実現することができる。そして、この半導体レ
ーザーは、動作時の発熱が少なく、製造も容易である。
特に、この第2実施例においては、p型ZnSeコンタ
クト層9上にp型ZnTe/ZnSeMQW層15およ
びp型ZnTeコンタクト層16を積層し、このp型Z
nTeコンタクト層16上にp側電極11をコンタクト
させているため、半導体レーザーの動作時の発熱を極め
て少なくすることができるとともに、上述のようにレー
ザー発振に必要な印加電圧の大幅な低減を図ることがで
きる。
According to the second embodiment, similarly to the first embodiment, it is possible to realize a semiconductor laser capable of continuous oscillation at room temperature, for example, having a SCH structure which emits green light and has a low threshold current density. . The semiconductor laser generates little heat during operation and is easy to manufacture.
Particularly, in the second embodiment, the p-type ZnTe / ZnSe MQW layer 15 and the p-type ZnTe contact layer 16 are laminated on the p-type ZnSe contact layer 9, and the p-type Zn contact layer 16 is formed.
Since the p-side electrode 11 is in contact with the nTe contact layer 16, heat generation during operation of the semiconductor laser can be extremely reduced, and the applied voltage required for laser oscillation can be significantly reduced as described above. be able to.

【0072】図11はこの発明の第3実施例による半導
体レーザーを示す。この第3実施例による半導体レーザ
ーもSCH構造を有するものである。
FIG. 11 shows a semiconductor laser according to the third embodiment of the present invention. The semiconductor laser according to the third embodiment also has the SCH structure.

【0073】図11に示すように、この第3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
Si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C
lがドープされたn型ZnSv Se1-v 層17、例えば
n型不純物としてClがドープされたn型Zn1-p Mg
p q Se1-q 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ZnSe光導波層4、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Zn
Se光導波層6、例えばp型不純物としてNがドープさ
れたp型Zn1-p Mgp q Se1-q クラッド層7、例
えばp型不純物としてNがドープされたp型ZnSeコ
ンタクト層9、p型ZnTe/ZnSeMQW層15お
よび例えばp型不純物としてNがドープされたp型Zn
Teコンタクト層16が順次積層されている。
As shown in FIG. 11, in the semiconductor laser according to the third embodiment, for example, as an n-type impurity, an n-type GaAs substrate 1 having a (100) plane orientation doped with Si as an n-type impurity is used. Cl-doped n-type ZnSe buffer layer 2, eg C as n-type impurity
n-type ZnS v Se 1-v layer 17 doped with l, for example, n-type Zn 1-p Mg doped with Cl as an n-type impurity
p S q Se 1-q cladding layer 3, for example, n-type ZnSe optical waveguide layer 4 doped with Cl as an n-type impurity, active layer 5, for example, p-type Zn doped with N as a p-type impurity
Se optical waveguide layer 6, for example p - type Zn 1-p Mg p S q Se 1-q cladding layer 7 doped with N as a p-type impurity, for example p-type ZnSe contact layer 9 doped with N as a p-type impurity. , P-type ZnTe / ZnSe MQW layer 15 and p-type Zn doped with N as a p-type impurity, for example
Te contact layers 16 are sequentially stacked.

【0074】すなわち、この第3実施例においては、n
型GaAs基板1上に、n型ZnSeバッファ層2を介
してn型ZnSv Se1-v 層17が積層され、このn型
ZnSv Se1-v 層17上にn型Zn1-p Mgp q
1-q クラッド層3が積層されている。このn型ZnS
v Se1-v 層17は、第1実施例においてp型Zn1-p
Mgp q Se1-q クラッド層7上に積層したp型Zn
v Se1-v 層8と同様な機能を有する。例えば、この
n型ZnSv Se1-v 層17は、n型Zn1-pMgp
q Se1-q クラッド層3とともにn型クラッド層として
用いられる。
That is, in the third embodiment, n
The n-type ZnS v Se 1-v layer 17 is laminated on the n-type ZnSe buffer layer 2 on the n-type ZnS v Se 1-v layer 17, and the n-type Zn 1-p Mg layer is formed on the n - type ZnS v Se 1-v layer 17. p S q S
The e 1-q clad layer 3 is laminated. This n-type ZnS
The v Se 1-v layer 17 is a p-type Zn 1-p layer in the first embodiment.
Mg p S q Se 1-q p-type Zn stacked on the clad layer 7
It has the same function as the S v Se 1-v layer 8. For example, the n-type ZnS v Se 1-v layer 17, n-type Zn 1-p Mg p S
It is used as an n-type clad layer together with the q Se 1-q clad layer 3.

【0075】その他の構成は第2実施例による半導体レ
ーザーと同様であるので、説明を省略する。また、この
第3実施例による半導体レーザーの製造方法も第2実施
例による半導体レーザーの製造方法とほぼ同様であるの
で、説明を省略する。
Since the other structure is the same as that of the semiconductor laser according to the second embodiment, its explanation is omitted. Since the method of manufacturing the semiconductor laser according to the third embodiment is substantially the same as the method of manufacturing the semiconductor laser according to the second embodiment, the description thereof will be omitted.

【0076】この第3実施例によれば、第2実施例とほ
ぼ同様な種々の利点を得ることができる。
According to the third embodiment, it is possible to obtain various advantages substantially similar to those of the second embodiment.

【0077】図12はこの発明の第4実施例による半導
体レーザーを示す。この第4実施例による半導体レーザ
ーもSCH構造を有するものである。
FIG. 12 shows a semiconductor laser according to the fourth embodiment of the present invention. The semiconductor laser according to the fourth embodiment also has the SCH structure.

【0078】図12に示すように、この第4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
Si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C
lがドープされたn型ZnSv Se1-v 層17、例えば
n型不純物としてClがドープされたn型Zn1-p Mg
p q Se1-q 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ZnSe光導波層4、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Zn
Se光導波層6、例えばp型不純物としてNがドープさ
れたp型Zn1-p Mgp q Se1-q クラッド層7、例
えばp型不純物としてNがドープされたp型ZnSv
1-v 層8、例えばp型不純物としてNがドープされた
p型ZnSeコンタクト層9、p型ZnTe/ZnSe
MQW層15および例えばp型不純物としてNがドープ
されたp型ZnTeコンタクト層16が順次積層されて
いる。
As shown in FIG. 12, in the semiconductor laser according to the fourth embodiment, for example, as an n-type impurity, an n-type GaAs substrate 1 having a (100) plane orientation doped with Si as an n-type impurity is used. Cl-doped n-type ZnSe buffer layer 2, eg C as n-type impurity
n-type ZnS v Se 1-v layer 17 doped with l, for example, n-type Zn 1-p Mg doped with Cl as an n-type impurity
p S q Se 1-q cladding layer 3, for example, n-type ZnSe optical waveguide layer 4 doped with Cl as an n-type impurity, active layer 5, for example, p-type Zn doped with N as a p-type impurity
Se optical waveguide layer 6, for example p - type Zn 1-p Mg p S q Se 1-q cladding layer 7 doped with N as a p-type impurity, for example p-type ZnS v S doped with N as a p-type impurity.
e 1-v layer 8, for example, p-type ZnSe contact layer 9 doped with N as a p-type impurity, p-type ZnTe / ZnSe
The MQW layer 15 and a p-type ZnTe contact layer 16 doped with N as a p-type impurity, for example, are sequentially stacked.

【0079】すなわち、この第4実施例においては、第
1実施例および第2実施例と同様に、p型Zn1-p Mg
p q Se1-q クラッド層7上にp型ZnSv Se1-v
層8が積層されているとともに、第3実施例と同様に、
n型GaAs基板1上にn型ZnSeバッファ層2を介
してn型ZnSv Se1-v 層17が積層され、このn型
ZnSv Se1-v 層17上にn型Zn1-p Mgp q
1-q クラッド層3が積層されている。
That is, in the fourth embodiment, as in the first and second embodiments, p-type Zn 1-p Mg is used.
p - type ZnS v Se 1-v on the p S q Se 1-q clad layer 7
While the layer 8 is laminated, as in the third embodiment,
An n-type ZnS v Se 1-v layer 17 is laminated on an n-type ZnSe buffer layer 2 on an n-type GaAs substrate 1, and n - type Zn 1-p Mg is formed on the n - type ZnS v Se 1-v layer 17. p S q S
The e 1-q clad layer 3 is laminated.

【0080】この場合には、p型Zn1-p Mgp q
1-q クラッド層7もn型Zn1-pMgp q Se1-q
クラッド層3も必要最小限の厚さにすることができると
いう利点を得ることができる。
In this case, p-type Zn 1-p Mg p S q S
e 1-q clad layer 7 is also n-type Zn 1-p Mg p S q Se 1-q
It is possible to obtain the advantage that the clad layer 3 can also have the necessary minimum thickness.

【0081】その他の構成は第2実施例による半導体レ
ーザーと同様であるので、説明を省略する。また、この
第4実施例による半導体レーザーの製造方法も第2実施
例による半導体レーザーの製造方法とほぼ同様であるの
で、説明を省略する。
Since the other structure is the same as that of the semiconductor laser according to the second embodiment, its explanation is omitted. Since the method of manufacturing the semiconductor laser according to the fourth embodiment is almost the same as the method of manufacturing the semiconductor laser according to the second embodiment, the description thereof will be omitted.

【0082】この第4実施例によっても、第2実施例と
ほぼ同様な種々の利点を得ることができる。
According to the fourth embodiment, various advantages substantially similar to those of the second embodiment can be obtained.

【0083】次に、この発明を発光ダイオードに適用し
た第5実施例について説明する。この第5実施例による
発光ダイオードを図13に示す。
Next, a fifth embodiment in which the present invention is applied to a light emitting diode will be described. A light emitting diode according to the fifth embodiment is shown in FIG.

【0084】図13に示すように、この第5実施例によ
る発光ダイオードにおいては、例えばn型不純物として
Si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C
lがドープされたn型Zn1-p Mgp q Se1-q 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ZnSe光導波層4、例えばi型Zn1-z Cdz
e量子井戸層から成る活性層5、例えばp型不純物とし
てNがドープされたp型ZnSe光導波層6、例えばp
型不純物としてNがドープされたp型Zn1-p Mgp
q Se1-q クラッド層7、例えばp型不純物としてNが
ドープされたp型ZnSv Se1-v 層8および例えばp
型不純物としてNがドープされたp型ZnSeコンタク
ト層9が順次積層されている。
As shown in FIG. 13, in the light emitting diode according to the fifth embodiment, for example, as an n-type impurity, an n-type GaAs substrate 1 having a (100) plane orientation doped with Si as an n-type impurity is used. Cl-doped n-type ZnSe buffer layer 2, eg C as n-type impurity
n-type Zn 1-p Mg p S q Se 1-q cladding layer 3 doped with l, for example, n-type ZnSe optical waveguide layer 4 doped with Cl as an n-type impurity, for example i-type Zn 1-z Cd z S
An active layer 5 composed of an e quantum well layer, for example, a p-type ZnSe optical waveguide layer 6 doped with N as a p-type impurity, for example p
P-type Zn 1-p Mg p S doped with N as a type impurity
q Se 1-q cladding layer 7, for example p-type ZnS v Se 1-v layer 8 doped with N as a p-type impurity, and for example p
A p-type ZnSe contact layer 9 doped with N as a type impurity is sequentially stacked.

【0085】この場合、p型ZnSeコンタクト層9上
に、光取り出し部である開口を有するp側電極11が形
成されている。このp側電極11がp型ZnSeコンタ
クト層9とコンタクトした部分が電流の通路となる。こ
こで、このp側電極11としては、第1実施例〜第4実
施例と同様に、例えば、Au/Pt/Pd電極が用いら
れる。また、n型GaAs基板1の裏面に例えばIn電
極のようなn側電極12がコンタクトしていることも、
第1実施例〜第4実施例と同様である。
In this case, on the p-type ZnSe contact layer 9, the p-side electrode 11 having an opening which is a light extraction portion is formed. A portion of the p-side electrode 11 in contact with the p-type ZnSe contact layer 9 serves as a current passage. Here, as the p-side electrode 11, for example, an Au / Pt / Pd electrode is used as in the first to fourth embodiments. Further, the n-side electrode 12 such as an In electrode is in contact with the back surface of the n-type GaAs substrate 1,
This is the same as the first to fourth embodiments.

【0086】この第5実施例による発光ダイオードの製
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。
Since the method of manufacturing the light emitting diode according to the fifth embodiment is the same as the method of manufacturing the semiconductor laser according to the first embodiment, the description thereof will be omitted.

【0087】この第5実施例によれば、例えば緑色発光
でしかも低動作電流密度の発光ダイオードを実現するこ
とができる。そして、この発光ダイオードは、動作時の
発熱が少なく、製造も容易である。
According to the fifth embodiment, for example, a light emitting diode which emits green light and has a low operating current density can be realized. The light emitting diode generates less heat during operation and is easy to manufacture.

【0088】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。
Although the embodiments of the present invention have been specifically described above, the present invention is not limited to the above-mentioned embodiments, and various modifications can be made based on the technical idea of the present invention.

【0089】例えば、上述の第1実施例〜第5実施例に
おいて用いられているn型ZnSe光導波層4およびp
型ZnSe光導波層6の代わりにi型ZnSe光導波層
を用いてもよい。さらに、格子整合をとる見地からは、
これらのn型ZnSe光導波層4およびp型ZnSe光
導波層6の代わりに、特にu=0.06のn型ZnSu
Se1-u 層およびp型ZnSu Se1-u 層あるいはi型
ZnSu Se1-u 層を用いるのが望ましい。
For example, the n-type ZnSe optical waveguide layer 4 and p used in the above-described first to fifth embodiments are used.
An i-type ZnSe optical waveguide layer may be used instead of the type ZnSe optical waveguide layer 6. Furthermore, from the viewpoint of lattice matching,
Instead of these n-type ZnSe optical waveguide layer 4 and p-type ZnSe optical waveguide layer 6, in particular n = 0.06 n-type ZnS u
It is desirable to use the Se 1-u layer and the p-type ZnS u Se 1-u layer or the i-type ZnS u Se 1-u layer.

【0090】また、上述の第1実施例〜第5実施例にお
いては、p型ZnSe光導波層6、p型Zn1-p Mgp
q Se1-q クラッド層7、p型ZnSv Se1-v
8、p型ZnSeコンタクト層9、p型ZnTeコンタ
クト層16などのp型不純物としてのNのドーピングは
ECRにより発生されたN2 プラズマを照射することに
より行っているが、このNのドーピングは、例えば、高
周波プラズマにより励起されたN2 を照射することによ
り行うようにしてもよい。
In addition, in the above-mentioned first to fifth embodiments, the p-type ZnSe optical waveguide layer 6 and the p-type Zn 1-p Mg p are formed.
The doping of N as a p-type impurity such as the S q Se 1-q clad layer 7, the p-type ZnS v Se 1-v layer 8, the p-type ZnSe contact layer 9, and the p-type ZnTe contact layer 16 was generated by ECR. Although it is performed by irradiating with N 2 plasma, this N doping may be performed, for example, by irradiating with N 2 excited by high-frequency plasma.

【0091】さらに、上述の第1実施例〜第5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Ga
P基板などを用いてもよい。
Further, in the above-described first to fifth embodiments, the GaAs substrate is used as the compound semiconductor substrate, but the compound semiconductor substrate is, for example, Ga.
A P substrate or the like may be used.

【0092】また、上述の第1実施例〜第4実施例にお
いては、SCH構造を有する半導体レーザーにこの発明
を適用した場合について説明したが、この発明は、DH
構造(Double Heterostructure)を有する半導体レーザ
ーに適用することも可能である。
In the above-described first to fourth embodiments, the case where the present invention is applied to the semiconductor laser having the SCH structure has been described.
It is also possible to apply to a semiconductor laser having a structure (Double Heterostructure).

【0093】さらにまた、上述の第5実施例におけるp
側電極11として、Au/Pt/Pd電極の代わりに透
明電極を用い、この透明電極をp型ZnSeコンタクト
層9の全面に形成するようにしてもよい。
Furthermore, p in the fifth embodiment described above is used.
As the side electrode 11, a transparent electrode may be used instead of the Au / Pt / Pd electrode, and this transparent electrode may be formed on the entire surface of the p-type ZnSe contact layer 9.

【0094】[0094]

【発明の効果】以上説明したように、この発明によれ
ば、光閉じ込め特性およびキャリア閉じ込め特性が良好
で、動作時の発熱も少なく、しかも製造が容易な、Zn
MgSSe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発光素子を実
現することができる。
As described above, according to the present invention, Zn having excellent optical confinement characteristics and carrier confinement characteristics, little heat generation during operation, and being easy to manufacture.
A semiconductor light emitting device capable of emitting blue or green light can be realized by using an MgSSe-based compound semiconductor as a material for the cladding layer.

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

【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。
FIG. 1 is a sectional view showing a semiconductor laser according to a first embodiment of the present invention.

【図2】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。
FIG. 2 is a sectional view showing a semiconductor laser according to the first embodiment of the present invention.

【図3】この発明の第1実施例による半導体レーザーを
ヒートシンク上にマウントした状態を示す断面図であ
る。
FIG. 3 is a sectional view showing a state in which the semiconductor laser according to the first embodiment of the present invention is mounted on a heat sink.

【図4】この発明の第1実施例による半導体レーザーの
製造に用いられるMBE装置の一例を示す略線図であ
る。
FIG. 4 is a schematic diagram showing an example of an MBE apparatus used for manufacturing a semiconductor laser according to the first embodiment of the present invention.

【図5】この発明の第1実施例による半導体レーザーの
室温における光出力─電流特性の測定結果の一例を示す
グラフである。
FIG. 5 is a graph showing an example of measurement results of optical output-current characteristics at room temperature of the semiconductor laser according to the first embodiment of the present invention.

【図6】この発明の第1実施例による半導体レーザーの
室温における発光スペクトルの測定結果の一例を示すグ
ラフである。
FIG. 6 is a graph showing an example of the measurement result of the emission spectrum of the semiconductor laser according to the first embodiment of the present invention at room temperature.

【図7】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。
FIG. 7 is a sectional view showing a semiconductor laser according to a second embodiment of the present invention.

【図8】p型ZnSe/p型ZnTe界面の近傍の価電
子帯を示すエネルギーバンド図である。
FIG. 8 is an energy band diagram showing a valence band near a p-type ZnSe / p-type ZnTe interface.

【図9】p型ZnTeから成る量子井戸の幅LW に対す
る量子井戸の第1量子準位E1の変化を示すグラフであ
る。
FIG. 9 is a graph showing changes in the first quantum level E 1 of the quantum well with respect to the width L W of the quantum well made of p-type ZnTe.

【図10】この発明の第2実施例による半導体レーザー
におけるp型ZnTe/ZnSeMQW層の設計例を示
すエネルギーバンド図である。
FIG. 10 is an energy band diagram showing a design example of a p-type ZnTe / ZnSe MQW layer in the semiconductor laser according to the second embodiment of the present invention.

【図11】この発明の第3実施例による半導体レーザー
を示す断面図である。
FIG. 11 is a sectional view showing a semiconductor laser according to a third embodiment of the present invention.

【図12】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。
FIG. 12 is a sectional view showing a semiconductor laser according to a fourth embodiment of the present invention.

【図13】この発明の第5実施例による発光ダイオード
を示す断面図である。
FIG. 13 is a sectional view showing a light emitting diode according to a fifth embodiment of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 n型GaAs基板 2 n型ZnSeバッファ層 3 n型Zn1-p Mgp q Se1-q クラッド層 4 n型ZnSe光導波層 5 活性層 6 p型ZnSe光導波層 7 p型Zn1-p Mgp q Se1-q クラッド層 8 p型ZnSv Se1-v 層 9 p型ZnSeコンタクト層 10 絶縁層 11 p側電極 12 n側電極 15 p型ZnTe/ZnSeMQW層 16 p型ZnTeコンタクト層 17 n型ZnSv Se1-v 1 n-type GaAs substrate 2 n-type ZnSe buffer layer 3 n-type Zn 1-p Mg p S q Se 1-q clad layer 4 n-type ZnSe optical waveguide layer 5 active layer 6 p-type ZnSe optical waveguide layer 7 p-type Zn 1 -p Mg p S q Se 1-q clad layer 8 p-type ZnS v Se 1-v layer 9 p-type ZnSe contact layer 10 insulating layer 11 p-side electrode 12 n-side electrode 15 p-type ZnTe / ZnSe MQW layer 16 p-type ZnTe Contact layer 17 n-type ZnS v Se 1-v layer

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 中山 典一 東京都品川区北品川6丁目7番35号 ソニ ー株式会社内 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (72) Inventor Noriichi Nakayama 6-735 Kita-Shinagawa, Shinagawa-ku, Tokyo Sony Corporation

Claims (11)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 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のクラッド層とを有する半
導体発光素子において、 上記第2のクラッド層上および/または上記化合物半導
体基板と上記第1のクラッド層との間にZnSSe系化
合物半導体層が設けられていることを特徴とする半導体
発光素子。
1. A ZnM laminated on a compound semiconductor substrate.
A first conductivity type first cladding layer made of a gSSe-based compound semiconductor, an active layer stacked on the first cladding layer, and a second conductivity type made of a ZnMgSSe-based compound semiconductor stacked on the active layer. In a semiconductor light emitting device having a second type cladding layer, a ZnSSe-based compound semiconductor layer is provided on the second cladding layer and / or between the compound semiconductor substrate and the first cladding layer. A semiconductor light emitting device characterized by the above.
【請求項2】 上記第2のクラッド層上にのみ上記Zn
SSe系化合物半導体層が積層されていることを特徴と
する請求項1記載の半導体発光素子。
2. The Zn is formed only on the second cladding layer.
The semiconductor light emitting device according to claim 1, wherein SSe-based compound semiconductor layers are laminated.
【請求項3】 上記化合物半導体基板と上記第1のクラ
ッド層との間にのみ上記ZnSSe系化合物半導体層が
設けられていることを特徴とする請求項1記載の半導体
発光素子。
3. The semiconductor light emitting device according to claim 1, wherein the ZnSSe-based compound semiconductor layer is provided only between the compound semiconductor substrate and the first cladding layer.
【請求項4】 上記第2のクラッド層上および上記化合
物半導体基板と上記第1のクラッド層との間に上記Zn
SSe系化合物半導体層が設けられていることを特徴と
する請求項1記載の半導体発光素子。
4. The Zn layer on the second cladding layer and between the compound semiconductor substrate and the first cladding layer.
The semiconductor light emitting element according to claim 1, further comprising an SSe-based compound semiconductor layer.
【請求項5】 上記ZnSSe系化合物半導体層の厚さ
は0.1〜2μmであり、上記第2のクラッド層の厚さ
は0.2〜2μmであることを特徴とする請求項2記載
の半導体発光素子。
5. The ZnSSe-based compound semiconductor layer has a thickness of 0.1 to 2 μm, and the second cladding layer has a thickness of 0.2 to 2 μm. Semiconductor light emitting device.
【請求項6】 上記ZnSSe系化合物半導体層の厚さ
は0.1〜2μmであり、上記第1のクラッド層の厚さ
は0.2〜2μmであることを特徴とする請求項3記載
の半導体発光素子。
6. The thickness of the ZnSSe-based compound semiconductor layer is 0.1 to 2 μm, and the thickness of the first cladding layer is 0.2 to 2 μm. Semiconductor light emitting device.
【請求項7】 上記ZnSSe系化合物半導体層の厚さ
は0.1〜2μmであり、上記第1のクラッド層の厚さ
は0.2〜2μmであり、上記第2のクラッド層の厚さ
は0.2〜2μmであることを特徴とする請求項4記載
の半導体発光素子。
7. The ZnSSe-based compound semiconductor layer has a thickness of 0.1 to 2 μm, the first cladding layer has a thickness of 0.2 to 2 μm, and the second cladding layer has a thickness of 0.2 to 2 μm. Is 0.2 to 2 μm. The semiconductor light emitting device according to claim 4, wherein
【請求項8】 上記第2のクラッド層および上記ZnS
Se系化合物半導体層はp型であり、上記ZnSSe系
化合物半導体層上にZnSe系化合物半導体から成るp
型コンタクト層が積層されていることを特徴とする請求
項2、4、5または7記載の半導体発光素子。
8. The second cladding layer and the ZnS
The Se-based compound semiconductor layer is p-type, and a p-type compound semiconductor layer of ZnSe-based compound semiconductor is formed on the ZnSSe-based compound semiconductor layer.
The semiconductor light emitting device according to claim 2, wherein the mold contact layer is laminated.
【請求項9】 上記p型コンタクト層の厚さは30〜1
50nmであることを特徴とする請求項8記載の半導体
発光素子。
9. The p-type contact layer has a thickness of 30 to 1
The semiconductor light emitting device according to claim 8, wherein the semiconductor light emitting device has a thickness of 50 nm.
【請求項10】 上記活性層はZnCdSe系化合物半
導体から成ることを特徴とする請求項1〜9のいずれか
一項記載の半導体発光素子。
10. The semiconductor light emitting device according to claim 1, wherein the active layer is made of a ZnCdSe compound semiconductor.
【請求項11】 上記化合物半導体基板はGaAs基板
であることを特徴とする請求項1〜10のいずれか一項
記載の半導体発光素子。
11. The semiconductor light emitting device according to claim 1, wherein the compound semiconductor substrate is a GaAs substrate.
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