JPH07235727A - 引張り歪を有する青緑色ｉｉ〜ｖｉ量子ウェルレーザ - Google Patents
引張り歪を有する青緑色ｉｉ〜ｖｉ量子ウェルレーザInfo
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- JPH07235727A JPH07235727A JP6018092A JP1809294A JPH07235727A JP H07235727 A JPH07235727 A JP H07235727A JP 6018092 A JP6018092 A JP 6018092A JP 1809294 A JP1809294 A JP 1809294A JP H07235727 A JPH07235727 A JP H07235727A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 引張り歪を有する量子ウェル構造を使用し、
レーザ発振波長を常温で５００ｍｍ以下に減らし得る、
ＩＩ−ＶＩ量子ウェルレーザを提供する。 【構成】 活性層とクラッド層とのエネルギ間隔を維持
し、活性層の原子間隔をクラッド層の原子間隔よりも小
さくし、引張り歪を有する量子ウェル層を形成して、青
緑色レーザの発振波長を短くし、臨界電流を減らした、
引張り歪を有する青緑色ＩＩ〜ＶＩ量子ウェルレーザが
構成される。
レーザ発振波長を常温で５００ｍｍ以下に減らし得る、
ＩＩ−ＶＩ量子ウェルレーザを提供する。 【構成】 活性層とクラッド層とのエネルギ間隔を維持
し、活性層の原子間隔をクラッド層の原子間隔よりも小
さくし、引張り歪を有する量子ウェル層を形成して、青
緑色レーザの発振波長を短くし、臨界電流を減らした、
引張り歪を有する青緑色ＩＩ〜ＶＩ量子ウェルレーザが
構成される。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、青緑色の光を放出する
ＩＩ〜ＶＩ量子ウェルレーザに関するもので、詳しく
は、活性層が引張り歪（ tensile strain ）を有するＺ
ｎＳｅ量子ウェルに形成され、障壁層がＺｎＳｅに格子
整合されるＭｇＺｎＳＳｅに形成されて、臨界電流を低
くし、発振波長を短くし得る、引張り歪を有する青緑色
ＩＩ〜ＶＩ量子ウェルレーザ（ tensile strained blue
green II-VI quantum well laser ）に関するものであ
る。
ＩＩ〜ＶＩ量子ウェルレーザに関するもので、詳しく
は、活性層が引張り歪（ tensile strain ）を有するＺ
ｎＳｅ量子ウェルに形成され、障壁層がＺｎＳｅに格子
整合されるＭｇＺｎＳＳｅに形成されて、臨界電流を低
くし、発振波長を短くし得る、引張り歪を有する青緑色
ＩＩ〜ＶＩ量子ウェルレーザ（ tensile strained blue
green II-VI quantum well laser ）に関するものであ
る。
【０００２】
【従来の技術】一般に、青緑色スペクトルの光電素子と
して注目されているＩＩ〜ＶＩ半導体は、初期に良質の
異質構造（heterostructure ）を成長させ、ｐ−ｎ接合
を作って抵抗性または低抵抗の接触を形成することが難
しいため、開発が非常に遅れている。かつ、バックグラ
ウンド不純物の存在が多く、浅いアクセプタとドナー等
の役割に対する理解不足も、該ＩＩ〜ＶＩ半導体の開発
を妨害していた。
して注目されているＩＩ〜ＶＩ半導体は、初期に良質の
異質構造（heterostructure ）を成長させ、ｐ−ｎ接合
を作って抵抗性または低抵抗の接触を形成することが難
しいため、開発が非常に遅れている。かつ、バックグラ
ウンド不純物の存在が多く、浅いアクセプタとドナー等
の役割に対する理解不足も、該ＩＩ〜ＶＩ半導体の開発
を妨害していた。
【０００３】最近、有機金属気相成長法（organo-metal
lic vapor phase epitaxy ）および分子線成長法（mole
cular beam epitaxy）を利用したＩＩ〜ＶＩ物質の成長
技術が発達し、１０14〜１０15ｃｍ-3範囲の低いバック
グラウンド不純物と１０17〜１０18ｃｍ-3範囲のドーピ
ングレベルとを有する良質で異質構造である成長を行な
い得るようになって、青緑色スペクトルのｐ−ｎ接合レ
ーザが実現されている。
lic vapor phase epitaxy ）および分子線成長法（mole
cular beam epitaxy）を利用したＩＩ〜ＶＩ物質の成長
技術が発達し、１０14〜１０15ｃｍ-3範囲の低いバック
グラウンド不純物と１０17〜１０18ｃｍ-3範囲のドーピ
ングレベルとを有する良質で異質構造である成長を行な
い得るようになって、青緑色スペクトルのｐ−ｎ接合レ
ーザが実現されている。
【０００４】一方、ＩＩ〜ＶＩ量子ウェルレーザの臨界
電流密度は、ＧａＡｓ量子ウェルレーザの臨界電流密度
よりも一層大きいと知られているが、これは、ＺｎＳｅ
量子ウェルの光利得が同様な噴射（injection ）状態下
でＧａＡｓ量子ウェルの光利得よりも一層小さくなるた
めである。かつ、ＩｎＧａＡｓ−ＡｌＧａＡｓシステム
のような二軸（biaxially ）または一軸（uniaxially）
に歪を有する量子ウェルは、ＧａＡｓ−ＡｌＧａＡｓの
ような歪を有しない量子ウェルに比べ、大きい光利得を
有すると広く知られているが、これは、二軸圧縮歪の導
入によりＩＩ〜ＶＩ量子ウェルレーザに対するよくない
状況が克服されるということを示している。また、二軸
に圧縮されたＩＩ〜ＶＩ量子ウェルは、活性層の格子定
数よりも小さい格子定数を有するバリア物質を選択して
行なうことができる。
電流密度は、ＧａＡｓ量子ウェルレーザの臨界電流密度
よりも一層大きいと知られているが、これは、ＺｎＳｅ
量子ウェルの光利得が同様な噴射（injection ）状態下
でＧａＡｓ量子ウェルの光利得よりも一層小さくなるた
めである。かつ、ＩｎＧａＡｓ−ＡｌＧａＡｓシステム
のような二軸（biaxially ）または一軸（uniaxially）
に歪を有する量子ウェルは、ＧａＡｓ−ＡｌＧａＡｓの
ような歪を有しない量子ウェルに比べ、大きい光利得を
有すると広く知られているが、これは、二軸圧縮歪の導
入によりＩＩ〜ＶＩ量子ウェルレーザに対するよくない
状況が克服されるということを示している。また、二軸
に圧縮されたＩＩ〜ＶＩ量子ウェルは、活性層の格子定
数よりも小さい格子定数を有するバリア物質を選択して
行なうことができる。
【０００５】そこで、従来の青緑色ＩＩ〜ＶＩ量子ウェ
ルレーザは、図４に示したように、二軸に圧縮された大
量子ウェルの予想物質中の１つであるＣｄx Ｚｎ1-x Ｓ
ｅ−ＺｎＳy Ｓｅ1-y システムを利用して行なってい
た。すなわち、ｐ型ＧａＡｓ基板１１上面に、ｐ型Ｚｎ
Ｓｅ層１２と、ｐ型ＺｎＳy Ｓｅ1-y のクラッド層１３
と、ドーピングされない数百Å厚さ以下のＣｄx Ｚｎ
1-x Ｓｅ活性層１４と、ｎ型ＺｎＳy Ｓｅ1-y のクラッ
ド層１５と、ｎ型電流制限層１６と、ｎ型ＺｎＳｅ層１
７と、ｎ+ 型ＺｎＳｅのギャップ層と、をそれぞれ順次
成長させて構成していた。
ルレーザは、図４に示したように、二軸に圧縮された大
量子ウェルの予想物質中の１つであるＣｄx Ｚｎ1-x Ｓ
ｅ−ＺｎＳy Ｓｅ1-y システムを利用して行なってい
た。すなわち、ｐ型ＧａＡｓ基板１１上面に、ｐ型Ｚｎ
Ｓｅ層１２と、ｐ型ＺｎＳy Ｓｅ1-y のクラッド層１３
と、ドーピングされない数百Å厚さ以下のＣｄx Ｚｎ
1-x Ｓｅ活性層１４と、ｎ型ＺｎＳy Ｓｅ1-y のクラッ
ド層１５と、ｎ型電流制限層１６と、ｎ型ＺｎＳｅ層１
７と、ｎ+ 型ＺｎＳｅのギャップ層と、をそれぞれ順次
成長させて構成していた。
【０００６】ここで、ｙは０≦ｙ≦０．０７で、ｘは０
≦ｘ≦０．２５である。かつ、このように構成された従
来の歪を有する青緑色ＩＩ〜ＶＩ量子ウェルレーザにお
いては、前記活性層１４がＺｎＳｅである場合、前記活
性層量子ウェルの光利得が非常に小さくなっていた。そ
れで、該活性層１４の格子定数を前記各クラッド層１
３，１５の格子定数よりも大きくするため、ＺｎＳｅの
活性層にＣｄを２５％以下添加すると、該活性層の量子
ウェルの光利得が大きくなって二軸に圧縮された歪が該
活性層に印加する一方、前記ＩＩ〜ＶＩレーザの発振波
長が前記Ｃｄの添加含量に比例して長くなるという欠点
があった。
≦ｘ≦０．２５である。かつ、このように構成された従
来の歪を有する青緑色ＩＩ〜ＶＩ量子ウェルレーザにお
いては、前記活性層１４がＺｎＳｅである場合、前記活
性層量子ウェルの光利得が非常に小さくなっていた。そ
れで、該活性層１４の格子定数を前記各クラッド層１
３，１５の格子定数よりも大きくするため、ＺｎＳｅの
活性層にＣｄを２５％以下添加すると、該活性層の量子
ウェルの光利得が大きくなって二軸に圧縮された歪が該
活性層に印加する一方、前記ＩＩ〜ＶＩレーザの発振波
長が前記Ｃｄの添加含量に比例して長くなるという欠点
があった。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】したがって、このよう
な従来の歪を有する青緑色ＩＩ〜ＶＩ量子ウェルレーザ
においては、常温下で、発振波長を５００ｍｍ以下にす
ることは不可能であるという不都合な点があった。
な従来の歪を有する青緑色ＩＩ〜ＶＩ量子ウェルレーザ
においては、常温下で、発振波長を５００ｍｍ以下にす
ることは不可能であるという不都合な点があった。
【０００８】本発明の目的は、上述の問題点を解決し、
引張り歪を有する量子ウェルにより活性層が形成され、
発振波長が短くなり得る、引張り歪を有する青緑色ＩＩ
〜ＶＩ量子ウェルレーザを提供することにある。
引張り歪を有する量子ウェルにより活性層が形成され、
発振波長が短くなり得る、引張り歪を有する青緑色ＩＩ
〜ＶＩ量子ウェルレーザを提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】この発明による引張り歪
を有する青緑色ＩＩ〜ＶＩ量子ウェルレーザは、半導体
基板と、該基板上面に形成されるバッファ層と、該バッ
ファ層上に形成される第１ＺｎＳｅクラッド層と、該第
１ＺｎＳｅクラッド層上に形成されるＺｎＳyＳｅ1-y
活性層およびＭｇz Ｚｎ1-z Ｓw Ｓｅ1-w 障壁層を有し
た多重量子ウェル層と、該多重量子ウェル層上に形成さ
れる電流制限層と、該電流制限層上に形成される第２Ｚ
ｎＳｅクラッド層と、該第２ＺｎＳｅクラッド層上に形
成されるキャップ層とをそれぞれ有している。
を有する青緑色ＩＩ〜ＶＩ量子ウェルレーザは、半導体
基板と、該基板上面に形成されるバッファ層と、該バッ
ファ層上に形成される第１ＺｎＳｅクラッド層と、該第
１ＺｎＳｅクラッド層上に形成されるＺｎＳyＳｅ1-y
活性層およびＭｇz Ｚｎ1-z Ｓw Ｓｅ1-w 障壁層を有し
た多重量子ウェル層と、該多重量子ウェル層上に形成さ
れる電流制限層と、該電流制限層上に形成される第２Ｚ
ｎＳｅクラッド層と、該第２ＺｎＳｅクラッド層上に形
成されるキャップ層とをそれぞれ有している。
【００１０】好ましくは、ＺｎＳy Ｓｅ1-y 活性層は、
ｙが０≦ｙ≦０．１であるとよい。また、好ましくは、
ＺｎＳy Ｓｅ1-y 活性層は、ｙの値が互いに異なる複数
の層で形成されるとよいさらに、好ましくは、Ｍｇz Ｚ
ｎ1-z Ｓw Ｓｅ1-w 障壁層は、ｚが０≦ｚ≦０．１で、
ｗが０≦ｗ≦０．１であるとよい。
ｙが０≦ｙ≦０．１であるとよい。また、好ましくは、
ＺｎＳy Ｓｅ1-y 活性層は、ｙの値が互いに異なる複数
の層で形成されるとよいさらに、好ましくは、Ｍｇz Ｚ
ｎ1-z Ｓw Ｓｅ1-w 障壁層は、ｚが０≦ｚ≦０．１で、
ｗが０≦ｗ≦０．１であるとよい。
【００１１】また、好ましくは、ｚおよびｗは、Ｍｇz
Ｚｎ1-z Ｓw Ｓｅ1-w 障壁層の格子定数が、第１および
第２ＺｎＳｅクラッド層の格子定数と同様になるように
決定されるとよい。
Ｚｎ1-z Ｓw Ｓｅ1-w 障壁層の格子定数が、第１および
第２ＺｎＳｅクラッド層の格子定数と同様になるように
決定されるとよい。
【００１２】さらに、好ましくは、ｚおよびｗは、Ｍｇ
z Ｚｎ1-z Ｓw Ｓｅ1-w 障壁層の格子定数がＧａＡｓ基
板の格子定数と同様になるように決定されるとよい。
z Ｚｎ1-z Ｓw Ｓｅ1-w 障壁層の格子定数がＧａＡｓ基
板の格子定数と同様になるように決定されるとよい。
【００１３】また、好ましくは、ＺｎＳy Ｓｅ1-y 活性
層の格子定数は、第１および第２ＺｎＳｅクラッド層の
格子定数よりも小さく形成されるとよい。
層の格子定数は、第１および第２ＺｎＳｅクラッド層の
格子定数よりも小さく形成されるとよい。
【００１４】さらに、好ましくは、ＺｎＳy Ｓｅ1-y 活
性層には、引張り歪が印加されるとよい。
性層には、引張り歪が印加されるとよい。
【００１５】
【実施例】以下、本発明の実施例に対し、図面を用いて
詳細に説明する。
詳細に説明する。
【００１６】図１は、本発明に係る引張り歪を有する青
緑色ＩＩ〜ＶＩ量子ウェルレーザの断面図である。
緑色ＩＩ〜ＶＩ量子ウェルレーザの断面図である。
【００１７】図１に示したように、本発明に係る引張り
歪を有する青緑色ＩＩ〜ＶＩ量子ウェルレーザにおいて
は、ｐ型ＧａＡｓ基板１上面に、ｐ型ＩｎＧａ1-x Ａｓ
のバッファ層２と、ｐ型ＺｎＳｅ層３と、多重量子ウェ
ル活性層４と、ｎ型電流制限層と、ｎ型ＺｎＳｅ層６
と、ｎ+ 型ＺｎＳｅのキャップ７とが、ＭＢＥ工程によ
りそれぞれ順次成長される。
歪を有する青緑色ＩＩ〜ＶＩ量子ウェルレーザにおいて
は、ｐ型ＧａＡｓ基板１上面に、ｐ型ＩｎＧａ1-x Ａｓ
のバッファ層２と、ｐ型ＺｎＳｅ層３と、多重量子ウェ
ル活性層４と、ｎ型電流制限層と、ｎ型ＺｎＳｅ層６
と、ｎ+ 型ＺｎＳｅのキャップ７とが、ＭＢＥ工程によ
りそれぞれ順次成長される。
【００１８】ここで、ｙは０≦ｙ≦０．１で、ｘは０．
０５≦ｘ≦０．０８である。かつ、前記多重量子ウェル
活性層４は、上層のＭｇz Ｚｎ1-z Ｓw Ｓｅ1-w の障壁
層４ａと、下層のＭｇz Ｚｎ1-z Ｓw Ｓｅ1-w の障壁層
４ｃと、中間層のＺｎＳy Ｓｅ1-y の活性層４ｂとによ
り形成されている。
０５≦ｘ≦０．０８である。かつ、前記多重量子ウェル
活性層４は、上層のＭｇz Ｚｎ1-z Ｓw Ｓｅ1-w の障壁
層４ａと、下層のＭｇz Ｚｎ1-z Ｓw Ｓｅ1-w の障壁層
４ｃと、中間層のＺｎＳy Ｓｅ1-y の活性層４ｂとによ
り形成されている。
【００１９】ここで、ｙは０≦ｙ≦０．１であり、ｚは
０≦ｚ≦０．１であり、ｗは０≦ｗ≦０．１である。ま
た、前記ＺｎＳy Ｓｅ1-y の活性層４ｂは、組成比の互
いに異なる２つ以上の複数層４ｂ１，４ｂ２，４ｂ３に
て形成することができる。さらに、ｚおよびｗは、Ｍｇ
ＺｎＳＳｅの格子定数がＺｎＳｅまたはＧａＡｓの格子
定数と同様になるように調節されている。したがって、
ＺｎＳＳy Ｓｅ1-y 活性層４ｂの格子定数は、恒常、Ｚ
ｎＳｅ層３，６の格子定数よりも小さくなるので、量子
ウェルには引張り歪が印加される。
０≦ｚ≦０．１であり、ｗは０≦ｗ≦０．１である。ま
た、前記ＺｎＳy Ｓｅ1-y の活性層４ｂは、組成比の互
いに異なる２つ以上の複数層４ｂ１，４ｂ２，４ｂ３に
て形成することができる。さらに、ｚおよびｗは、Ｍｇ
ＺｎＳＳｅの格子定数がＺｎＳｅまたはＧａＡｓの格子
定数と同様になるように調節されている。したがって、
ＺｎＳＳy Ｓｅ1-y 活性層４ｂの格子定数は、恒常、Ｚ
ｎＳｅ層３，６の格子定数よりも小さくなるので、量子
ウェルには引張り歪が印加される。
【００２０】そして、ＺｎＳＳｅ／ＭｇＺｎＳＳｅ量子
ウェル構造においては、量子ウェル活性層４ｂと障壁層
４ａ，４ｃ間のエネルギバンドギャップがＣｄＺｎＳｅ
／ＺｎＳＳｅ量子ウェル構造における活性層とクラッド
層間のエネルギバンドギャップよりも大きいため、電子
と正孔との向上された量子の拘束効果により、光利得の
増加を図り得る。かつ、ＺｎＳＳｅの量子ウェル活性層
４ｂにおいては、エネルギバンドギャップがＣｄＺｎＳ
ｅの量子ウェル活性層におけるエネルギバンドギャップ
よりも大きいため、発振波長が一層短くなる。
ウェル構造においては、量子ウェル活性層４ｂと障壁層
４ａ，４ｃ間のエネルギバンドギャップがＣｄＺｎＳｅ
／ＺｎＳＳｅ量子ウェル構造における活性層とクラッド
層間のエネルギバンドギャップよりも大きいため、電子
と正孔との向上された量子の拘束効果により、光利得の
増加を図り得る。かつ、ＺｎＳＳｅの量子ウェル活性層
４ｂにおいては、エネルギバンドギャップがＣｄＺｎＳ
ｅの量子ウェル活性層におけるエネルギバンドギャップ
よりも大きいため、発振波長が一層短くなる。
【００２１】すなわち、ＭｇＳおよびＭｇＳｅのバンド
ギャップは、それぞれ４．５ｅＶと３．６ｅＶであるの
で、ＺｎＳＳｅ／ＭｇＺｎＳＳｅ異質構造のエネルギバ
ンドオプセットΔＥｃおよびΔＥｖは、ＣｄＺｎＳｅ−
ＺｎＳＳｅ異質構造のエネルギバンドオプセットΔＥｃ
およびΔＥｖよりも大きくなり、ＭｇＺｎＳＳｅ層４
ａ，４ｃの屈折率（refractive index）はＺｎＳＳｅ層
４ｂの屈折率よりも小さくなる。なお、ＺｎＳＳｅ−Ｍ
ｇＺｎＳＳｅ量子ウェルは、ＺｎＳＳｅ層がＣｄＺｎＳ
ｅ層よりも大きいバンドギャップを有しているため、Ｃ
ｄＺｎＳｅ−ＺｎＳＳｅ量子ウェルよりも短い波長の光
を放出するようになる。また、ＺｎＳｅ層３はＩｎが４
〜５モル％のＩｎＧａＡｓバッファ層２に格子整合する
ことができる。さらに、前記障壁層４ｃ，４ａにおける
Ｍｇ，ＺｎおよびＳ，Ｓｅのモル比を、ＺｎＳｅ ｐ−
ｎクラッド層３，５と格子整合されるように選択するこ
ともできる。
ギャップは、それぞれ４．５ｅＶと３．６ｅＶであるの
で、ＺｎＳＳｅ／ＭｇＺｎＳＳｅ異質構造のエネルギバ
ンドオプセットΔＥｃおよびΔＥｖは、ＣｄＺｎＳｅ−
ＺｎＳＳｅ異質構造のエネルギバンドオプセットΔＥｃ
およびΔＥｖよりも大きくなり、ＭｇＺｎＳＳｅ層４
ａ，４ｃの屈折率（refractive index）はＺｎＳＳｅ層
４ｂの屈折率よりも小さくなる。なお、ＺｎＳＳｅ−Ｍ
ｇＺｎＳＳｅ量子ウェルは、ＺｎＳＳｅ層がＣｄＺｎＳ
ｅ層よりも大きいバンドギャップを有しているため、Ｃ
ｄＺｎＳｅ−ＺｎＳＳｅ量子ウェルよりも短い波長の光
を放出するようになる。また、ＺｎＳｅ層３はＩｎが４
〜５モル％のＩｎＧａＡｓバッファ層２に格子整合する
ことができる。さらに、前記障壁層４ｃ，４ａにおける
Ｍｇ，ＺｎおよびＳ，Ｓｅのモル比を、ＺｎＳｅ ｐ−
ｎクラッド層３，５と格子整合されるように選択するこ
ともできる。
【００２２】このような場合、ＺｎＳｅ層４ｂの格子定
数はＺｎＳｅ層３，６の格子定数よりも小さいので、量
子ウェルは引張り歪（tensile strain）を有するように
なる。したがって、Ｍｇx Ｚｎ1-x Ｓy Ｓｅ1-y 障壁層
４ａ，４ｃにより囲まれている７５Å厚さのＺｎＳ0.1
Ｓｅ0.9 量子ウェル４ｂが構成され、二軸引張り歪を有
する量子ウェルの場合、バランスサブバンドは量子ウェ
ルが０．４５５％の歪に相応する１２．３ｍＶの二軸引
張り歪の潜在力を有するようになる。該二軸引張り歪
は、バランスバンドエッジからＬＨサブバンドを引下げ
ＨＨサブバンドを押出すので、ＬＨとＨＨとを分離させ
る。かつ、ＺｎＳＳｅ−ＭｇＺｎＳＳｅ量子ウェルで
は、ＴＭモード利得がＴＥモード利得よりも一層大きく
なる。
数はＺｎＳｅ層３，６の格子定数よりも小さいので、量
子ウェルは引張り歪（tensile strain）を有するように
なる。したがって、Ｍｇx Ｚｎ1-x Ｓy Ｓｅ1-y 障壁層
４ａ，４ｃにより囲まれている７５Å厚さのＺｎＳ0.1
Ｓｅ0.9 量子ウェル４ｂが構成され、二軸引張り歪を有
する量子ウェルの場合、バランスサブバンドは量子ウェ
ルが０．４５５％の歪に相応する１２．３ｍＶの二軸引
張り歪の潜在力を有するようになる。該二軸引張り歪
は、バランスバンドエッジからＬＨサブバンドを引下げ
ＨＨサブバンドを押出すので、ＬＨとＨＨとを分離させ
る。かつ、ＺｎＳＳｅ−ＭｇＺｎＳＳｅ量子ウェルで
は、ＴＭモード利得がＴＥモード利得よりも一層大きく
なる。
【００２３】図２に、本発明に係る引張り歪を有する７
５Å厚さのＺｎＳ0.1 Ｓｅ0.9 −Ｍｇx Ｚｎ1-x Ｓy Ｓ
ｅ1-y 量子ウェルにおけるＴＥ分極およびＴＭ分極に対
する最大利得と、７５Å厚さのＣｄ0.12Ｚｎ0.88Ｓｅ−
ＺｎＳ0.06Ｓｅ0.94量子ウェルに対する最大利得と、イ
オン注入されるキャリア密度との関係が表示されてい
る。ここで、ＺｎＳＳｅ量子ウェルの利得および差等利
得（ＴＭ分極）は、ＣｄＺｎＳｅ系量子ウェルの利得お
よび差等利得（ＴＥ分極）よりもやや大きくなる。
５Å厚さのＺｎＳ0.1 Ｓｅ0.9 −Ｍｇx Ｚｎ1-x Ｓy Ｓ
ｅ1-y 量子ウェルにおけるＴＥ分極およびＴＭ分極に対
する最大利得と、７５Å厚さのＣｄ0.12Ｚｎ0.88Ｓｅ−
ＺｎＳ0.06Ｓｅ0.94量子ウェルに対する最大利得と、イ
オン注入されるキャリア密度との関係が表示されてい
る。ここで、ＺｎＳＳｅ量子ウェルの利得および差等利
得（ＴＭ分極）は、ＣｄＺｎＳｅ系量子ウェルの利得お
よび差等利得（ＴＥ分極）よりもやや大きくなる。
【００２４】図３には、本発明に係る７５Å厚さのＺｎ
Ｓ0.1 Ｓｅ0.9 −Ｍｇx Ｚｎ1-x Ｓ y Ｓｅ1-y およびＣ
ｄ0.12Ｚｎ0.88Ｓｅ−ＺｎＳ0.06Ｓｅ0.94量子ウェルレ
ーザに対する出力と電流密度との関係が表示されてい
る。ここで、４９０ｍｍ程度の発振波長を有するＺｎＳ
0.1 Ｓｅ0.9 −Ｍｇx Ｚｎ1-x Ｓy Ｓｅ1-y 量子ウェル
レーザの臨界電流密度は１０００Ａ／ｃｍ2 で、５２０
ｍｍ程度の発振波長を有するＣｄ0.12Ｚｎ0.88Ｓｅ−Ｚ
ｎＳ0.06Ｓｅ0.94量子ウェルレーザの臨界電流密度は１
２００Ａ／ｃｍ2 である。
Ｓ0.1 Ｓｅ0.9 −Ｍｇx Ｚｎ1-x Ｓ y Ｓｅ1-y およびＣ
ｄ0.12Ｚｎ0.88Ｓｅ−ＺｎＳ0.06Ｓｅ0.94量子ウェルレ
ーザに対する出力と電流密度との関係が表示されてい
る。ここで、４９０ｍｍ程度の発振波長を有するＺｎＳ
0.1 Ｓｅ0.9 −Ｍｇx Ｚｎ1-x Ｓy Ｓｅ1-y 量子ウェル
レーザの臨界電流密度は１０００Ａ／ｃｍ2 で、５２０
ｍｍ程度の発振波長を有するＣｄ0.12Ｚｎ0.88Ｓｅ−Ｚ
ｎＳ0.06Ｓｅ0.94量子ウェルレーザの臨界電流密度は１
２００Ａ／ｃｍ2 である。
【００２５】
【発明の効果】以上説明したように、本発明に係る引張
り歪を有する青緑色ＩＩ〜ＶＩ量子ウェルレーザにおい
ては、発振波長を室温で５００ｍｍ以下に短くすること
ができ、また、臨界電流密度を１０００Ａ／ｃｍ2 に低
くすることができるという効果がある。
り歪を有する青緑色ＩＩ〜ＶＩ量子ウェルレーザにおい
ては、発振波長を室温で５００ｍｍ以下に短くすること
ができ、また、臨界電流密度を１０００Ａ／ｃｍ2 に低
くすることができるという効果がある。
【図１】本発明に係る引張り歪を有する青緑色ＩＩ〜Ｖ
Ｉ量子ウェルレーザの断面図である。
Ｉ量子ウェルレーザの断面図である。
【図２】本発明に係る引張り歪を有する青緑色ＩＩ〜Ｖ
Ｉ量子ウェルレーザの最大利得を示すグラフである。
Ｉ量子ウェルレーザの最大利得を示すグラフである。
【図３】本発明に係る引張り歪を有する青緑色ＩＩ〜Ｖ
Ｉ量子ウェルレーザの臨界電流密度を示したグラフであ
る。
Ｉ量子ウェルレーザの臨界電流密度を示したグラフであ
る。
【図４】従来の青緑色ＩＩ〜ＶＩ量子ウェルレーザの断
面図である。
面図である。
１，１１ 基板 ２ バッファ層 ３，１２ ｐ型ＺｎＳｅ層 ４ 多重量子ウェル層 ５，１６ ｎ型電流制限層 ６，１７ ｎ型ＺｎＳｅ層 ７，１８ キャップ層 １３，１５ クラッド層 １４ 活性層 なお、各図中、同一符号は同一または相当部分を示す。
Claims (8)
- 【請求項１】 青緑色ＩＩ〜ＶＩ量子ウェルレーザであ
って、 半導体基板と、 該基板上面に形成されるバッファ層と、 該バッファ層上に形成される第１ＺｎＳｅクラッド層
と、 該第１ＺｎＳｅクラッド層上に形成されるＺｎＳy Ｓｅ
1-y 活性層およびＭｇ z Ｚｎ1-z Ｓw Ｓｅ1-w 障壁層を
有した多重量子ウェル層と、 該多重量子ウェル層上に形成される電流制限層と、 該電流制限層上に形成される第２ＺｎＳｅクラッド層
と、 該第２ＺｎＳｅクラッド層上に形成されるキャップ層と
をそれぞれ有した、引張り歪を有する青緑色ＩＩ〜ＶＩ
量子ウェルレーザ。 - 【請求項２】 前記ＺｎＳy Ｓｅ1-y 活性層は、ｙが０
≦ｙ≦０．１である、請求項１記載の引張り歪を有する
青緑色ＩＩ〜ＶＩ量子ウェルレーザ。 - 【請求項３】 前記ＺｎＳy Ｓｅ1-y 活性層は、ｙの値
が互いに異なる複数の層で形成される、請求項１記載の
引張り歪を有する青緑色ＩＩ〜ＶＩ量子ウェルレーザ。 - 【請求項４】 前記Ｍｇz Ｚｎ1-z Ｓw Ｓｅ1-w 障壁層
は、ｚが０≦ｚ≦０．１で、ｗが０≦ｗ≦０．１であ
る、請求項１記載の引張り歪を有する青緑色ＩＩ〜ＶＩ
量子ウェルレーザ。 - 【請求項５】 前記ｚおよびｗは、前記Ｍｇz Ｚｎ1-z
Ｓw Ｓｅ1-w 障壁層の格子定数が前記第１および第２Ｚ
ｎＳｅクラッド層の格子定数と同様になるように決定さ
れる、請求項１記載の引張り歪を有する青緑色ＩＩ〜Ｖ
Ｉ量子ウェルレーザ。 - 【請求項６】 前記ｚおよびｗは、前記Ｍｇz Ｚｎ1-z
Ｓw Ｓｅ1-w 障壁層の格子定数がＧａＡｓ基板の格子定
数と同様になるように決定される、請求項１記載の引張
り歪を有する青緑色ＩＩ〜ＶＩ量子ウェルレーザ。 - 【請求項７】 前記ＺｎＳy Ｓｅ1-y 活性層の格子定数
は、前記第１および第２ＺｎＳｅクラッド層の格子定数
よりも小さく形成される、請求項１記載の引張り歪を有
する青緑色ＩＩ〜ＶＩ量子ウェルレーザ。 - 【請求項８】 前記ＺｎＳy Ｓｅ1-y 活性層には、引張
り歪が印加される、請求項１および７記載の引張り歪を
有する青緑色ＩＩ〜ＶＩ量子ウェルレーザ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6018092A JPH07235727A (ja) | 1994-02-15 | 1994-02-15 | 引張り歪を有する青緑色ｉｉ〜ｖｉ量子ウェルレーザ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6018092A JPH07235727A (ja) | 1994-02-15 | 1994-02-15 | 引張り歪を有する青緑色ｉｉ〜ｖｉ量子ウェルレーザ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07235727A true JPH07235727A (ja) | 1995-09-05 |
Family
ID=11961997
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6018092A Pending JPH07235727A (ja) | 1994-02-15 | 1994-02-15 | 引張り歪を有する青緑色ｉｉ〜ｖｉ量子ウェルレーザ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07235727A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH07231083A (ja) * | 1993-12-22 | 1995-08-29 | Hikari Gijutsu Kenkyu Kaihatsu Kk | 半導体素子 |
| US5786603A (en) * | 1995-09-12 | 1998-07-28 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Multilayer structured semiconductor devices |
-
1994
- 1994-02-15 JP JP6018092A patent/JPH07235727A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH07231083A (ja) * | 1993-12-22 | 1995-08-29 | Hikari Gijutsu Kenkyu Kaihatsu Kk | 半導体素子 |
| US5786603A (en) * | 1995-09-12 | 1998-07-28 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Multilayer structured semiconductor devices |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 19980428 |