JPH077218A - 半導体レーザ - Google Patents
半導体レーザInfo
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- JPH077218A JPH077218A JP5143910A JP14391093A JPH077218A JP H077218 A JPH077218 A JP H077218A JP 5143910 A JP5143910 A JP 5143910A JP 14391093 A JP14391093 A JP 14391093A JP H077218 A JPH077218 A JP H077218A
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- semiconductor laser
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L33/00—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
- H01L33/005—Processes
- H01L33/0083—Processes for devices with an active region comprising only II-VI compounds
- H01L33/0087—Processes for devices with an active region comprising only II-VI compounds with a substrate not being a II-VI compound
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
- H01S5/00—Semiconductor lasers
- H01S5/30—Structure or shape of the active region; Materials used for the active region
- H01S5/32—Structure or shape of the active region; Materials used for the active region comprising PN junctions, e.g. hetero- or double- heterostructures
- H01S5/327—Structure or shape of the active region; Materials used for the active region comprising PN junctions, e.g. hetero- or double- heterostructures in AIIBVI compounds, e.g. ZnCdSe-laser
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 II−VI族化合物より成る半導体レーザの動作
電圧を低減化し、動作電圧の低い緑色乃至青色半導体レ
ーザを得て室温連続動作及び長寿命動作を可能とする。 【構成】 ｐ型のＧａＡｓより成る基板１上に、少なく
とも一層のＡｌＧａＩｎＰ系材料より成る層を緩衝層１
１として介してｐ型のＺｎＳｅ又はｐ型のＺｎＳＳｅよ
り成るバッファ層２を設け、その上にII−VI族化合物よ
り成るレーザ構造を構成する。
電圧を低減化し、動作電圧の低い緑色乃至青色半導体レ
ーザを得て室温連続動作及び長寿命動作を可能とする。 【構成】 ｐ型のＧａＡｓより成る基板１上に、少なく
とも一層のＡｌＧａＩｎＰ系材料より成る層を緩衝層１
１として介してｐ型のＺｎＳｅ又はｐ型のＺｎＳＳｅよ
り成るバッファ層２を設け、その上にII−VI族化合物よ
り成るレーザ構造を構成する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は半導体レーザ、特にその
クラッド層、活性層がII−VI族化合物半導体より成る半
導体レーザに係わる。
クラッド層、活性層がII−VI族化合物半導体より成る半
導体レーザに係わる。
【０００２】
【従来の技術】従来、II−VI族系の比較的広いバンドギ
ャップを構成する半導体レーザは、例えば図１０にその
一例の略線的拡大断面図を示すように、ｎ型のＧａＡｓ
より成る基板１の上にｎ型のII−VI族化合物より成る第
１のクラッド層、真性のII−VI族化合物より成る活性層
４、ｐ型のII−VI族化合物より成る第２のクラッド層、
更にｐ型のコンタクト層６が順次ＭＯＣＶＤ（有機金属
による化学的気相成長）法やＭＢＥ（分子線エピタキシ
ー）法等により成長され、更にコンタクト層６の上にｐ
側の電極７、また基板１の裏面側にｎ側の電極８が被着
されて構成される。
ャップを構成する半導体レーザは、例えば図１０にその
一例の略線的拡大断面図を示すように、ｎ型のＧａＡｓ
より成る基板１の上にｎ型のII−VI族化合物より成る第
１のクラッド層、真性のII−VI族化合物より成る活性層
４、ｐ型のII−VI族化合物より成る第２のクラッド層、
更にｐ型のコンタクト層６が順次ＭＯＣＶＤ（有機金属
による化学的気相成長）法やＭＢＥ（分子線エピタキシ
ー）法等により成長され、更にコンタクト層６の上にｐ
側の電極７、また基板１の裏面側にｎ側の電極８が被着
されて構成される。
【０００３】この第１及び第２のクラッド層は例えばＺ
ｎＭｇＳＳｅ、ＺｎＳＳｅ、或いはこれらとＺｎＳｅ光
学ガイド層の組み合わせより構成される。ｎ型のドーパ
ントとしてはＣｌ又はＧａ等を、ｐ型のドーパントとし
てはＮ又はＯ等を用いる。また、活性層４はＺｎＳｅ、
ＺｎＣｄＳｅ或いはＺｎＳｅとＺｎＣｄＳｅの単一量子
井戸又は多重歪み量子井戸等より構成される。更にｐ型
コンタクト層には、例えばＮを例えばＮA −Ｎ
D （ＮA ：アクセプタ濃度、ＮD ：ドナー濃度）が１×
１０18ｃｍ-3程度となるようにドープしたｐ−ＺｎＳｅ
を用いる。
ｎＭｇＳＳｅ、ＺｎＳＳｅ、或いはこれらとＺｎＳｅ光
学ガイド層の組み合わせより構成される。ｎ型のドーパ
ントとしてはＣｌ又はＧａ等を、ｐ型のドーパントとし
てはＮ又はＯ等を用いる。また、活性層４はＺｎＳｅ、
ＺｎＣｄＳｅ或いはＺｎＳｅとＺｎＣｄＳｅの単一量子
井戸又は多重歪み量子井戸等より構成される。更にｐ型
コンタクト層には、例えばＮを例えばＮA −Ｎ
D （ＮA ：アクセプタ濃度、ＮD ：ドナー濃度）が１×
１０18ｃｍ-3程度となるようにドープしたｐ−ＺｎＳｅ
を用いる。
【０００４】このような構成においては上述のｎ側の電
極として例えばＡｕＧｅ／Ｎｉを用いる場合は良好なオ
ーム性接触が得られる。しかしながらｐ−ＺｎＳｅコン
タクト層と例えばＡｕより成るｐ側電極との界面の接触
はショットキ接合となって非オーム性を示し、通電時に
は１０Ｖ前後の電位降下が生じて動作電圧が１０Ｖ〜５
０Ｖと高くなってしまい、室温連続動作の実現を阻害す
る大きな障害となっている。
極として例えばＡｕＧｅ／Ｎｉを用いる場合は良好なオ
ーム性接触が得られる。しかしながらｐ−ＺｎＳｅコン
タクト層と例えばＡｕより成るｐ側電極との界面の接触
はショットキ接合となって非オーム性を示し、通電時に
は１０Ｖ前後の電位降下が生じて動作電圧が１０Ｖ〜５
０Ｖと高くなってしまい、室温連続動作の実現を阻害す
る大きな障害となっている。
【０００５】このため、例えばＡｕ等の金属をオーム性
接触が可能であるｐ−ＺｎＴｅをｐ−ＺｎＳｅ上に形成
するとか、或いはｐ−ＺｎＳｅ／ｐ−ＺｎＴｅ傾斜共鳴
量子井戸を介した構造を用いる方法（本出願人の出願に
係る特願平４−１８５８２１号出願）が提案されている
が、未だ実用的なｐ型電極側のコンタクトは実現されて
いない。
接触が可能であるｐ−ＺｎＴｅをｐ−ＺｎＳｅ上に形成
するとか、或いはｐ−ＺｎＳｅ／ｐ−ＺｎＴｅ傾斜共鳴
量子井戸を介した構造を用いる方法（本出願人の出願に
係る特願平４−１８５８２１号出願）が提案されている
が、未だ実用的なｐ型電極側のコンタクトは実現されて
いない。
【０００６】一方、ｐ型のＧａＡｓ基板を用いる場合に
は、図１１に示すようにｐ−ＧａＡｓ等より成る基板１
の上に、例えばｐ−ＺｎＳＳｅ等より成るバッファ層
２、ｐ型の第１のクラッド層３、活性層４、ｎ型の第２
のクラッド層５、ｎ型のコンタクト層６が順次成長され
て構成される。これら各層の材料は上述のｎ型基板上に
構成する場合と同様に選定し得る。
は、図１１に示すようにｐ−ＧａＡｓ等より成る基板１
の上に、例えばｐ−ＺｎＳＳｅ等より成るバッファ層
２、ｐ型の第１のクラッド層３、活性層４、ｎ型の第２
のクラッド層５、ｎ型のコンタクト層６が順次成長され
て構成される。これら各層の材料は上述のｎ型基板上に
構成する場合と同様に選定し得る。
【０００７】この場合高濃度にｐ型不純物を含有するｐ
+ −ＧａＡｓ等より成る基板１とＴｉ／Ｐｔ／ＡｕやＡ
ｕＺｎ／Ａｕ等より成る電極８とはオーム性接触が得ら
れ、またｎ側の電極も、Ｃｌをドープしたｎ+ −ＺｎＳ
ｅでは１０19ｃｍ-3以上のキャリア濃度を達成でき、例
えばＴｉ／Ｐｔ／Ａｕ電極によって接触抵抗が１×１０
-4Ωｃｍ2 と実用レベルのオーム性接触が得られ（本出
願人の出願に係る特願平４−１６０１０１号出願）、電
極とのコンタクトの問題は解決できる。
+ −ＧａＡｓ等より成る基板１とＴｉ／Ｐｔ／ＡｕやＡ
ｕＺｎ／Ａｕ等より成る電極８とはオーム性接触が得ら
れ、またｎ側の電極も、Ｃｌをドープしたｎ+ −ＺｎＳ
ｅでは１０19ｃｍ-3以上のキャリア濃度を達成でき、例
えばＴｉ／Ｐｔ／Ａｕ電極によって接触抵抗が１×１０
-4Ωｃｍ2 と実用レベルのオーム性接触が得られ（本出
願人の出願に係る特願平４−１６０１０１号出願）、電
極とのコンタクトの問題は解決できる。
【０００８】しかしながらｐ−ＧａＡｓ基板１とｐ−Ｚ
ｎＳｅバッファ層２との界面において、図１２に模式的
にその価電子帯の接続態様を実線ｖとして示すように、
例えば基板１のアクセプタ濃度が約１×１０19ｃｍ-3程
度、ＺｎＳｅバッファ層２のアクセプタ濃度が約１×１
０18ｃｍ-3程度の場合に、約１ｅＶの荷電子帯不連続が
存在するため、この界面を正孔ｈが通過する際に大きな
電位降下を生じ、レーザ動作電圧は１０Ｖ以上と高いも
のとなっている（H.Jeon et al.Applied Phys-ics Lett
ers vol.59 p.3619(1991) ）。
ｎＳｅバッファ層２との界面において、図１２に模式的
にその価電子帯の接続態様を実線ｖとして示すように、
例えば基板１のアクセプタ濃度が約１×１０19ｃｍ-3程
度、ＺｎＳｅバッファ層２のアクセプタ濃度が約１×１
０18ｃｍ-3程度の場合に、約１ｅＶの荷電子帯不連続が
存在するため、この界面を正孔ｈが通過する際に大きな
電位降下を生じ、レーザ動作電圧は１０Ｖ以上と高いも
のとなっている（H.Jeon et al.Applied Phys-ics Lett
ers vol.59 p.3619(1991) ）。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】本発明は上述の問題に
鑑みて、II−VI族化合物より成る半導体レーザの動作電
圧を低減化し、動作電圧の低い緑色乃至青色半導体レー
ザを得て室温連続動作及び長寿命動作を可能とする。
鑑みて、II−VI族化合物より成る半導体レーザの動作電
圧を低減化し、動作電圧の低い緑色乃至青色半導体レー
ザを得て室温連続動作及び長寿命動作を可能とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】本発明は、その一例の略
線的拡大断面図を図１に示すように、ｐ型のＧａＡｓよ
り成る基板１上に、少なくとも一層のＡｌＧａＩｎＰ系
材料より成る層を緩衝層１１として介してｐ型のＺｎＳ
ｅ又はｐ型のＺｎＳＳｅより成るバッファ層２を設け、
その上にII−VI族化合物より成るレーザ構造を構成す
る。
線的拡大断面図を図１に示すように、ｐ型のＧａＡｓよ
り成る基板１上に、少なくとも一層のＡｌＧａＩｎＰ系
材料より成る層を緩衝層１１として介してｐ型のＺｎＳ
ｅ又はｐ型のＺｎＳＳｅより成るバッファ層２を設け、
その上にII−VI族化合物より成るレーザ構造を構成す
る。
【００１１】また本発明は、上述の構成において基板１
とＡｌＧａＩｎＰ系の緩衝層１１との間にＡｌＧａＡｓ
系の緩衝層１２を更に設ける構成とする。
とＡｌＧａＩｎＰ系の緩衝層１１との間にＡｌＧａＡｓ
系の緩衝層１２を更に設ける構成とする。
【００１２】更にまた本発明は、ＡｌＧａＩｎＰ系の緩
衝層１１の組成をＡｌ0.5 Ｉｎ0.5Ｐとして、ＡｌＧａ
Ａｓ系の緩衝層１２の組成をＡｌ0.6 Ｇａ0.4 Ａｓとし
て構成する。
衝層１１の組成をＡｌ0.5 Ｉｎ0.5Ｐとして、ＡｌＧａ
Ａｓ系の緩衝層１２の組成をＡｌ0.6 Ｇａ0.4 Ａｓとし
て構成する。
【００１３】更に本発明は、（Ａｌy Ｇａ1-y ）0.5 Ｉ
ｎ0.5 Ｐとして表される緩衝層１１のＡｌの組成比ｙを
０から１に変調させ、Ａｌx Ｇａ1-x Ａｓとして表され
る緩衝層１２のＡｌの組成比ｘを０から０．６として変
調させて構成する。
ｎ0.5 Ｐとして表される緩衝層１１のＡｌの組成比ｙを
０から１に変調させ、Ａｌx Ｇａ1-x Ａｓとして表され
る緩衝層１２のＡｌの組成比ｘを０から０．６として変
調させて構成する。
【００１４】
【作用】上述したように本発明によればｐ−ＧａＡｓよ
り成る基板を用いてII−VI族半導体レーザを構成する場
合において、特にその基板とＺｎＳｅ系材料の界面に存
在する価電子帯のバンド不連続を、それ等の間にｐ−Ａ
ｌＧａＩｎＰ系化合物とｐ−ＡｌＧａＡｓ系化合物より
成る緩衝層１１、１２を挿入することによって、実効的
に価電子帯の不連続量を低減化し、正孔が界面を通過す
る際の電位降下を効果的に抑制することができる。
り成る基板を用いてII−VI族半導体レーザを構成する場
合において、特にその基板とＺｎＳｅ系材料の界面に存
在する価電子帯のバンド不連続を、それ等の間にｐ−Ａ
ｌＧａＩｎＰ系化合物とｐ−ＡｌＧａＡｓ系化合物より
成る緩衝層１１、１２を挿入することによって、実効的
に価電子帯の不連続量を低減化し、正孔が界面を通過す
る際の電位降下を効果的に抑制することができる。
【００１５】ＧａＡｓに格子整合し、高品質のエピタキ
シー層が得られるIII-Ｖ族化合物半導体及び混晶とＺｎ
Ｓｅについて、ＧａＡｓを基準にした伝導帯及び価電子
帯の相対位置関係を図２に示す。図２において実線ｃは
伝導帯レベル、実線ｖは価電子帯レベルをそれぞれ示
し、ＧａＡｓのバンドギャップ１．４２ｅＶを基準とし
て、ＡｌＡｓ、Ｇａ0.5 Ｉｎ0.5 Ｐ、Ａｌ0.5 Ｉｎ0.5
Ｐ、ＺｎＳｅの価電子帯レベルの差及び伝導帯レベルの
差を記載した。この図２からわかるように、ＧａＡｓに
格子整合し且つ高品質に結晶成長する材料のうち、Ａｌ
0.5 Ｉｎ0.5 Ｐの価電子帯の仕事関数はΔＥ≒０．３４
ｅＶと最も大きく、ＺｎＳｅの価電子帯に最も近い。
シー層が得られるIII-Ｖ族化合物半導体及び混晶とＺｎ
Ｓｅについて、ＧａＡｓを基準にした伝導帯及び価電子
帯の相対位置関係を図２に示す。図２において実線ｃは
伝導帯レベル、実線ｖは価電子帯レベルをそれぞれ示
し、ＧａＡｓのバンドギャップ１．４２ｅＶを基準とし
て、ＡｌＡｓ、Ｇａ0.5 Ｉｎ0.5 Ｐ、Ａｌ0.5 Ｉｎ0.5
Ｐ、ＺｎＳｅの価電子帯レベルの差及び伝導帯レベルの
差を記載した。この図２からわかるように、ＧａＡｓに
格子整合し且つ高品質に結晶成長する材料のうち、Ａｌ
0.5 Ｉｎ0.5 Ｐの価電子帯の仕事関数はΔＥ≒０．３４
ｅＶと最も大きく、ＺｎＳｅの価電子帯に最も近い。
【００１６】また、上述の各化合物半導体にｐ型の不純
物を添加して得られる最大キャリア濃度Ｐmax と、Ｇａ
Ａｓとの価電子帯不連続量ΔＥv 0 を下記の表１に示
す。ｐ−ＺｎＳｅ以外はキャリア濃度が１×１０19ｃｍ
-3までの高いドーピングが可能である。
物を添加して得られる最大キャリア濃度Ｐmax と、Ｇａ
Ａｓとの価電子帯不連続量ΔＥv 0 を下記の表１に示
す。ｐ−ＺｎＳｅ以外はキャリア濃度が１×１０19ｃｍ
-3までの高いドーピングが可能である。
【００１７】
【表１】
【００１８】一般に、正孔濃度が１×１０18ｃｍ-3程度
の２つの材料の接続であれば、価電子帯の不連続量が
０．３ｅＶ程度存在してもその界面を正孔が通過する際
の電位降下は殆ど問題にならず、０．４ｅＶを越えたあ
たりから障壁の影響が出始める。実際に、ＡｌＧａＩｎ
Ｐ系の赤色半導体レーザでは、ｐ−（Ａｌ0.5 Ｇ
ａ0.5）0.5 Ｉｎ0.5 より成るクラッド層とｐ−ＧａＡ
ｓコンタクト層のポテンシャル障壁ΔＥv ≒０．４６ｅ
Ｖの界面に、ｐ−Ｇａ0.5 Ｉｎ0.5 Ｐ或いはｐ−Ａｌx
Ｇａ1-x Ａｓ（０．３＜ｘ＜０．８）を挿入する事によ
り、事実上問題のない通電特性を実現している。従っ
て、正孔濃度が１０18ｃｍ-3程度のｐ−Ａｌ0.5 Ｉｎ
0.5 Ｐとｐ−ＺｎＳｅの界面（ΔＥv ≒０．３４ｅＶ）
においても、実用的な通電特性が得られることがわか
る。
の２つの材料の接続であれば、価電子帯の不連続量が
０．３ｅＶ程度存在してもその界面を正孔が通過する際
の電位降下は殆ど問題にならず、０．４ｅＶを越えたあ
たりから障壁の影響が出始める。実際に、ＡｌＧａＩｎ
Ｐ系の赤色半導体レーザでは、ｐ−（Ａｌ0.5 Ｇ
ａ0.5）0.5 Ｉｎ0.5 より成るクラッド層とｐ−ＧａＡ
ｓコンタクト層のポテンシャル障壁ΔＥv ≒０．４６ｅ
Ｖの界面に、ｐ−Ｇａ0.5 Ｉｎ0.5 Ｐ或いはｐ−Ａｌx
Ｇａ1-x Ａｓ（０．３＜ｘ＜０．８）を挿入する事によ
り、事実上問題のない通電特性を実現している。従っ
て、正孔濃度が１０18ｃｍ-3程度のｐ−Ａｌ0.5 Ｉｎ
0.5 Ｐとｐ−ＺｎＳｅの界面（ΔＥv ≒０．３４ｅＶ）
においても、実用的な通電特性が得られることがわか
る。
【００１９】従って、本発明によればｐ型基板を用いる
場合にＧａＡｓより成る基板とＺｎＳｅ又はＺｎＳＳｅ
より成るバッファ層との界面の障壁を緩和して、この界
面を正孔が通過する際に大きな電圧降下が生じることを
回避でき、レーザ動作電圧の比較的低い緑色乃至青色半
導体レーザを得て、室温連続動作及び寿命の長期化をは
かることができる。
場合にＧａＡｓより成る基板とＺｎＳｅ又はＺｎＳＳｅ
より成るバッファ層との界面の障壁を緩和して、この界
面を正孔が通過する際に大きな電圧降下が生じることを
回避でき、レーザ動作電圧の比較的低い緑色乃至青色半
導体レーザを得て、室温連続動作及び寿命の長期化をは
かることができる。
【００２０】
【実施例】以下本発明実施例を図面を参照して詳細に説
明する。図１に示す例においては、ｐ−ＧａＡｓより成
る基板１とｐ−ＺｎＳｅバッファ層２との間に、基板側
からｐ−ＡｌＧａＡｓより成る第１の緩衝層１２、ｐ−
ＡｌＧａＩｎＰより成る緩衝層１１を挿入した例で、こ
の上にｐ型のII−VI族化合物より成る第１のクラッド層
３、真性のII−VI族化合物より成る活性層４、ｐ型のII
−VI族化合物より成る第２のクラッド層、更にｐ型のコ
ンタクト層６が順次ＭＯＣＶＤ法又はＭＢＥ法等により
エピタキシャル成長され、更にその上にｐ側の電極７、
また基板１の裏面側にｎ側の電極８が被着されてレーザ
構造が形成されて成る。
明する。図１に示す例においては、ｐ−ＧａＡｓより成
る基板１とｐ−ＺｎＳｅバッファ層２との間に、基板側
からｐ−ＡｌＧａＡｓより成る第１の緩衝層１２、ｐ−
ＡｌＧａＩｎＰより成る緩衝層１１を挿入した例で、こ
の上にｐ型のII−VI族化合物より成る第１のクラッド層
３、真性のII−VI族化合物より成る活性層４、ｐ型のII
−VI族化合物より成る第２のクラッド層、更にｐ型のコ
ンタクト層６が順次ＭＯＣＶＤ法又はＭＢＥ法等により
エピタキシャル成長され、更にその上にｐ側の電極７、
また基板１の裏面側にｎ側の電極８が被着されてレーザ
構造が形成されて成る。
【００２１】この第１及び第２のクラッド層は例えばＺ
ｎＭｇＳＳｅ、ＺｎＳＳｅ、或いはこれらとＺｎＳｅ光
学ガイド層の組み合わせより構成される。ｎ型のドーパ
ントとしてはＣｌ又はＧａ等を、ｐ型のドーパントとし
てはＮ又はＯ等を用い、また活性層４はＺｎＳｅ、Ｚｎ
ＣｄＳｅ或いはＺｎＳｅとＺｎＣｄＳｅの単一量子井戸
又は多重歪み量子井戸等より構成される。更にｎ型コン
タクト層には、例えばＣｌをドープしたｎ+ −ＺｎＳｅ
又はｎ+ −ＺｎＳz Ｓｅ1-z （ｚは例えばＧａＡｓに格
子整合する０．０６前後の値とする）を用いることがで
き、この場合上述したように１０19ｃｍ-3以上のキャリ
ア濃度を達成でき、例えばＴｉ／Ｐｔ／Ａｕ電極によっ
て接触抵抗が１×１０-4Ωｃｍ2 と実用レベルのオーム
性接触が得られ、またｐ+ −ＧａＡｓ等より成る基板１
とＴｉ／Ｐｔ／ＡｕやＡｕＺｎ／Ａｕ等より成る電極８
とはオーム性接触が得られる。
ｎＭｇＳＳｅ、ＺｎＳＳｅ、或いはこれらとＺｎＳｅ光
学ガイド層の組み合わせより構成される。ｎ型のドーパ
ントとしてはＣｌ又はＧａ等を、ｐ型のドーパントとし
てはＮ又はＯ等を用い、また活性層４はＺｎＳｅ、Ｚｎ
ＣｄＳｅ或いはＺｎＳｅとＺｎＣｄＳｅの単一量子井戸
又は多重歪み量子井戸等より構成される。更にｎ型コン
タクト層には、例えばＣｌをドープしたｎ+ −ＺｎＳｅ
又はｎ+ −ＺｎＳz Ｓｅ1-z （ｚは例えばＧａＡｓに格
子整合する０．０６前後の値とする）を用いることがで
き、この場合上述したように１０19ｃｍ-3以上のキャリ
ア濃度を達成でき、例えばＴｉ／Ｐｔ／Ａｕ電極によっ
て接触抵抗が１×１０-4Ωｃｍ2 と実用レベルのオーム
性接触が得られ、またｐ+ −ＧａＡｓ等より成る基板１
とＴｉ／Ｐｔ／ＡｕやＡｕＺｎ／Ａｕ等より成る電極８
とはオーム性接触が得られる。
【００２２】そしてこの例においては、上述したように
ｐ−ＧａＡｓより成る基板１とｐ−ＺｎＳｅより成るバ
ッファ層２との間に、基板１側から順にｐ−Ａｌx Ｇａ
1-xＡｓより成る緩衝層１２とｐ−ＡｌＧａＩｎＰ系の
（Ａｌy Ｇａ1-y ）0.5 Ｉｎ 0.5 Ｐより成る緩衝層１１
が挿入された構成とする。
ｐ−ＧａＡｓより成る基板１とｐ−ＺｎＳｅより成るバ
ッファ層２との間に、基板１側から順にｐ−Ａｌx Ｇａ
1-xＡｓより成る緩衝層１２とｐ−ＡｌＧａＩｎＰ系の
（Ａｌy Ｇａ1-y ）0.5 Ｉｎ 0.5 Ｐより成る緩衝層１１
が挿入された構成とする。
【００２３】このような構成において、特にｐ−Ａｌx
Ｇａ1-x Ａｓ層としてキャリア濃度が約１×１０19ｃｍ
-3程度のＡｌ0.6 Ｇａ0.4 Ａｓを用い、またｐ型（Ａｌ
y Ｇａ1-y ）0.5 Ｉｎ0.5 Ｐ層としてキャリア濃度が１
×１０19ｃｍ-3を用いた場合の価電子帯の接続態様を図
３に示す。図３において横軸は各層の厚さを示し、特に
ＡｌＧａＩｎＰ系緩衝層と、ＺｎＳｅバッファ層との界
面位置を０として示す。
Ｇａ1-x Ａｓ層としてキャリア濃度が約１×１０19ｃｍ
-3程度のＡｌ0.6 Ｇａ0.4 Ａｓを用い、またｐ型（Ａｌ
y Ｇａ1-y ）0.5 Ｉｎ0.5 Ｐ層としてキャリア濃度が１
×１０19ｃｍ-3を用いた場合の価電子帯の接続態様を図
３に示す。図３において横軸は各層の厚さを示し、特に
ＡｌＧａＩｎＰ系緩衝層と、ＺｎＳｅバッファ層との界
面位置を０として示す。
【００２４】ｐ−ＧａＡｓ基板１とｐ−ＡｌＧａＡｓ緩
衝層１２、又ｐ−ＡｌＧａＡｓ緩衝層１２とｐ−ＡｌＧ
ａＩｎＰ緩衝層１１との２つの界面Ａ及びＢにおける価
電子帯の曲がり幅Ｗは、 Ｗ＝（（２ε／ｑＮA ）・φT ）1/2 （但し、ε：誘電率、ｑ：電荷、ＮA ：アクセプタ濃
度、φT ：障壁高さ）の関係から、４０〜５０Åとな
る。ここでφT ＝ΔＥv ／２〜０．１６ｅＶ、ＮA 〜１
×１０19ｃｍ-3、ε〜１０ε0 （ε0 ：真空中の誘電
率）である。
衝層１２、又ｐ−ＡｌＧａＡｓ緩衝層１２とｐ−ＡｌＧ
ａＩｎＰ緩衝層１１との２つの界面Ａ及びＢにおける価
電子帯の曲がり幅Ｗは、 Ｗ＝（（２ε／ｑＮA ）・φT ）1/2 （但し、ε：誘電率、ｑ：電荷、ＮA ：アクセプタ濃
度、φT ：障壁高さ）の関係から、４０〜５０Åとな
る。ここでφT ＝ΔＥv ／２〜０．１６ｅＶ、ＮA 〜１
×１０19ｃｍ-3、ε〜１０ε0 （ε0 ：真空中の誘電
率）である。
【００２５】また、ｐ−ＡｌＧａＡｓ緩衝層１１とｐ−
ＺｎＳｅバッファ層２との界面Ｃでは、ｐ型のＺｎＳｅ
バッファ層２のアクセプタ濃度をＮA ＝１×１０18ｃｍ
-3とすると、ポテンシャル障壁ΔＥv ＝０．３４ｅＶと
なってステップ接合を過程し、ＺｎＳｅバッファ層側に
１８０Åのバンドの曲がりが生じる結果、図３に示す価
電子帯の接続状態となる。ｐ型ＧａＡｓ基板とｐ型Ｚｎ
Ｓｅバッファ層２との間のバンド不連続が、挿入した緩
衝層によってほぼ３分割される。そして、正孔のポテン
シャル障壁がＧａＡｓに比べ各界面で０．３ｅＶ程度以
下と格段に低減化される。
ＺｎＳｅバッファ層２との界面Ｃでは、ｐ型のＺｎＳｅ
バッファ層２のアクセプタ濃度をＮA ＝１×１０18ｃｍ
-3とすると、ポテンシャル障壁ΔＥv ＝０．３４ｅＶと
なってステップ接合を過程し、ＺｎＳｅバッファ層側に
１８０Åのバンドの曲がりが生じる結果、図３に示す価
電子帯の接続状態となる。ｐ型ＧａＡｓ基板とｐ型Ｚｎ
Ｓｅバッファ層２との間のバンド不連続が、挿入した緩
衝層によってほぼ３分割される。そして、正孔のポテン
シャル障壁がＧａＡｓに比べ各界面で０．３ｅＶ程度以
下と格段に低減化される。
【００２６】尚、各緩衝層の厚さは当然キャリア濃度Ｐ
に依存するが、Ｐが１×１０18ｃｍ -3以上のとき最低４
００Å以上の厚さがあれば良い。
に依存するが、Ｐが１×１０18ｃｍ -3以上のとき最低４
００Å以上の厚さがあれば良い。
【００２７】次に、本発明の他の実施例を、その価電子
帯の接続態様を示す図４〜図９を参照して詳細に説明す
る。図４〜図９において、図３に対応する部分には同一
符号を付して重複説明を省略する。
帯の接続態様を示す図４〜図９を参照して詳細に説明す
る。図４〜図９において、図３に対応する部分には同一
符号を付して重複説明を省略する。
【００２８】図４に示す例では、（Ａｌy Ｇａ1-y ）
0.5 Ｉｎ0.5 Ｐとして表される緩衝層１１のＡｌの組成
比ｙをＡｌＧａＡｓ緩衝層１２側からｙ＝０〜ｙ＝１に
変調させ、Ａｌx Ｇａ1-x Ａｓとして表される緩衝層１
２のＡｌの組成比ｘを、ＧａＡｓ基板１側からｘ＝０〜
ｘ＝０．６として変調させて構成する。
0.5 Ｉｎ0.5 Ｐとして表される緩衝層１１のＡｌの組成
比ｙをＡｌＧａＡｓ緩衝層１２側からｙ＝０〜ｙ＝１に
変調させ、Ａｌx Ｇａ1-x Ａｓとして表される緩衝層１
２のＡｌの組成比ｘを、ＧａＡｓ基板１側からｘ＝０〜
ｘ＝０．６として変調させて構成する。
【００２９】このように、各緩衝層１１及び１２の組成
を傾斜的に変化させる構成とすることによって、基板１
から緩衝層１２、緩衝層１１までポテンシャル障壁のな
い領域を形成することができる。この場合、キャリア濃
度Ｐが約１×１０18ｃｍ-3程度と比較的低い場合に特に
有効となる。
を傾斜的に変化させる構成とすることによって、基板１
から緩衝層１２、緩衝層１１までポテンシャル障壁のな
い領域を形成することができる。この場合、キャリア濃
度Ｐが約１×１０18ｃｍ-3程度と比較的低い場合に特に
有効となる。
【００３０】また図５に示す例では、基板１側の緩衝層
１２の材料としてＡｌ0.6 Ｇａ0.4Ａｓに代えてｐ−Ｇ
ａ0.5 Ｉｎ0.5 Ｐを用いた場合を示す。即ちこの場合に
おいては、ｐ−（Ａｌy Ｇａ1-y ）0.5 Ｉｎ0.5 Ｐにお
いてｙ＝０及びｙ＝１の２層の緩衝層を構成した例であ
る。このように（Ａｌy Ｇａ1-y ）0.5 Ｉｎ0.5 Ｐの
み、或いはこの組成においてｙを０から１まで連続的に
増加させた層により緩衝層を構成する場合は、ｐ−Ａｌ
ＧａＡｓより成る緩衝層を必ずしも設ける必要はなく、
正孔のポテンシャル障壁を充分に低減化することができ
る。
１２の材料としてＡｌ0.6 Ｇａ0.4Ａｓに代えてｐ−Ｇ
ａ0.5 Ｉｎ0.5 Ｐを用いた場合を示す。即ちこの場合に
おいては、ｐ−（Ａｌy Ｇａ1-y ）0.5 Ｉｎ0.5 Ｐにお
いてｙ＝０及びｙ＝１の２層の緩衝層を構成した例であ
る。このように（Ａｌy Ｇａ1-y ）0.5 Ｉｎ0.5 Ｐの
み、或いはこの組成においてｙを０から１まで連続的に
増加させた層により緩衝層を構成する場合は、ｐ−Ａｌ
ＧａＡｓより成る緩衝層を必ずしも設ける必要はなく、
正孔のポテンシャル障壁を充分に低減化することができ
る。
【００３１】更にまた図６に示す例においては、上述の
図５において説明した構成において、ｐ−ＡｌＩｎＰ緩
衝層１１に代えて、０．８≦ｙ＜１としたｐ−（Ａｌy
Ｇａ 1-y ）0.5 Ｉｎ0.5 Ｐ緩衝層１１を設ける場合で、
このような構成においては、緩衝層１１とバッファ層２
との間の価電子帯のポテンシャル障壁ΔＥv が、０．３
４ｅＶ＜ΔＥv ≦０．４ｅＶ程度となる。
図５において説明した構成において、ｐ−ＡｌＩｎＰ緩
衝層１１に代えて、０．８≦ｙ＜１としたｐ−（Ａｌy
Ｇａ 1-y ）0.5 Ｉｎ0.5 Ｐ緩衝層１１を設ける場合で、
このような構成においては、緩衝層１１とバッファ層２
との間の価電子帯のポテンシャル障壁ΔＥv が、０．３
４ｅＶ＜ΔＥv ≦０．４ｅＶ程度となる。
【００３２】また図７に示す例においては、バッファ層
２をｐ−ＺｎＳｅに代えてｐ−ＺｎＳz Ｓｅ1-z （ｚは
例えばＧａＡｓに格子整合する０．０６前後の値とす
る）の混晶系より構成する場合で、このときｐ−ＡｌＧ
ａＩｎＰ緩衝層とｐ−ＺｎＳＳｅバッファ層との間の価
電子帯のポテンシャル障壁ΔＥv は、ｐ−ＡｌＧａＩｎ
Ｐ／ｐ−ＺｎＳｅの場合より約０．０４Ｖ増加するが、
充分動作電圧の低い半導体レーザを構成することが可能
となる。
２をｐ−ＺｎＳｅに代えてｐ−ＺｎＳz Ｓｅ1-z （ｚは
例えばＧａＡｓに格子整合する０．０６前後の値とす
る）の混晶系より構成する場合で、このときｐ−ＡｌＧ
ａＩｎＰ緩衝層とｐ−ＺｎＳＳｅバッファ層との間の価
電子帯のポテンシャル障壁ΔＥv は、ｐ−ＡｌＧａＩｎ
Ｐ／ｐ−ＺｎＳｅの場合より約０．０４Ｖ増加するが、
充分動作電圧の低い半導体レーザを構成することが可能
となる。
【００３３】また、図８に示す例においては、ＡｌＧａ
ＩｎＰ系緩衝層をｐ−（Ａｌy Ｇａ 1-y ）Z Ｉｎ1-z Ｐ
（ｚ＞０．５）として形成する場合を示す。このように
ｚ＞０．５とする場合はＺｎＳｅとの格子整合がずれて
しまい、０．５からどれだけ大きくなるかで弾性的に成
長できる範囲が変化する。しかしながらバンドギャップ
は高くなるため、ＺｎＳｅバッファ層との荷電子帯の不
連続量は減少する。従ってこの緩衝層の厚さｄを、上述
の組成比ｚによって変化する弾性的に成長できる厚さに
選定することによって、充分良好な結晶性をもって且つ
動作電圧の低い半導体レーザを得ることができる。
ＩｎＰ系緩衝層をｐ−（Ａｌy Ｇａ 1-y ）Z Ｉｎ1-z Ｐ
（ｚ＞０．５）として形成する場合を示す。このように
ｚ＞０．５とする場合はＺｎＳｅとの格子整合がずれて
しまい、０．５からどれだけ大きくなるかで弾性的に成
長できる範囲が変化する。しかしながらバンドギャップ
は高くなるため、ＺｎＳｅバッファ層との荷電子帯の不
連続量は減少する。従ってこの緩衝層の厚さｄを、上述
の組成比ｚによって変化する弾性的に成長できる厚さに
選定することによって、充分良好な結晶性をもって且つ
動作電圧の低い半導体レーザを得ることができる。
【００３４】この厚さｄは、例えばマチウスの式やピー
プルの式（「応用物理」第６１巻第２号「II−VI族半導
体ヘテロ構造の設計と作製（市野他）」、第１２３頁よ
り）から求めることができる。この場合、格子不整合が
１％以下程度であればよく、例えばＡｌ0.6 Ｉｎ0.4 Ｐ
を用いる場合は、格子不整合は０．７％程度となり、こ
の場合は膜厚ｄを２０ｎｍ程度とすることができる。
プルの式（「応用物理」第６１巻第２号「II−VI族半導
体ヘテロ構造の設計と作製（市野他）」、第１２３頁よ
り）から求めることができる。この場合、格子不整合が
１％以下程度であればよく、例えばＡｌ0.6 Ｉｎ0.4 Ｐ
を用いる場合は、格子不整合は０．７％程度となり、こ
の場合は膜厚ｄを２０ｎｍ程度とすることができる。
【００３５】更にまた図９に示す例においては、（Ａｌ
y Ｇａ1-y ）0.5 Ｉｎ0.5 Ｐより成る緩衝層（ｙはほぼ
０．８以上、１以下とする）のキャリア濃度は、ｐ−Ｚ
ｎＳｅとの界面近傍において、ｐ−ＺｎＳｅと同等の１
×１０18ｃｍ-3に合わせた方が界面付近のバンドの曲が
りが、ｐ−ＡｌＧａＩｎＰとｐ−ＺｎＳｅにほぼ等しく
分配されるため、ｐ−ＡｌＧａＩｎＰ／ｐ−ＺｎＳｅの
界面のポテンシャル障壁が０．１７ｅＶ程度に半減し、
通電特性が更に向上する。
y Ｇａ1-y ）0.5 Ｉｎ0.5 Ｐより成る緩衝層（ｙはほぼ
０．８以上、１以下とする）のキャリア濃度は、ｐ−Ｚ
ｎＳｅとの界面近傍において、ｐ−ＺｎＳｅと同等の１
×１０18ｃｍ-3に合わせた方が界面付近のバンドの曲が
りが、ｐ−ＡｌＧａＩｎＰとｐ−ＺｎＳｅにほぼ等しく
分配されるため、ｐ−ＡｌＧａＩｎＰ／ｐ−ＺｎＳｅの
界面のポテンシャル障壁が０．１７ｅＶ程度に半減し、
通電特性が更に向上する。
【００３６】以上本発明の各例を詳細に説明したが、本
発明は上述の構成に限定されることなく、本発明構成を
逸脱しない範囲で種々の変形変更が可能であることはい
うまでもない。
発明は上述の構成に限定されることなく、本発明構成を
逸脱しない範囲で種々の変形変更が可能であることはい
うまでもない。
【００３７】
【発明の効果】上述したように本発明によれば、ｐ−Ｇ
ａＡｓより成る基板を用いて半導体レーザを構成する場
合に、ｐ−ＧａＡｓ基板とｐ−ＺｎＳｅバッファ層との
間に緩衝層を挿入することによって、実効的に価電子帯
の不連続を緩和することができる。
ａＡｓより成る基板を用いて半導体レーザを構成する場
合に、ｐ−ＧａＡｓ基板とｐ−ＺｎＳｅバッファ層との
間に緩衝層を挿入することによって、実効的に価電子帯
の不連続を緩和することができる。
【００３８】この結果、ＺｎＳｅのｐｎ接合のビルトイ
ン・ポテンシャルに相当する約３Ｖ程度で電流が立ち上
がるような理想的Ｉ−Ｖ特性を示すダイオードを実現で
きる。このため、動作電圧の低い緑色−青色半導体レー
ザが得られ、室温連続動作及び長寿命動作が可能とな
る。
ン・ポテンシャルに相当する約３Ｖ程度で電流が立ち上
がるような理想的Ｉ−Ｖ特性を示すダイオードを実現で
きる。このため、動作電圧の低い緑色−青色半導体レー
ザが得られ、室温連続動作及び長寿命動作が可能とな
る。
【図１】本発明実施例の略線的拡大断面図である。
【図２】各半導体化合物の価電子帯及び伝導帯の相対的
上下関係を示す図である。
上下関係を示す図である。
【図３】本発明実施例の荷電子帯の接続態様を模式的に
示す図である。
示す図である。
【図４】本発明の他の実施例の荷電子帯の接続態様を模
式的に示す図である。
式的に示す図である。
【図５】本発明の他の実施例の荷電子帯の接続態様を模
式的に示す図である。
式的に示す図である。
【図６】本発明の他の実施例の荷電子帯の接続態様を模
式的に示す図である。
式的に示す図である。
【図７】本発明の他の実施例の荷電子帯の接続態様を模
式的に示す図である。
式的に示す図である。
【図８】本発明の他の実施例の荷電子帯の接続態様を模
式的に示す図である。
式的に示す図である。
【図９】本発明の他の実施例の荷電子帯の接続態様を模
式的に示す図である。
式的に示す図である。
【図１０】従来の半導体レーザの一例の略線的拡大断面
図である。
図である。
【図１１】従来の半導体レーザの他の例の略線的拡大断
面図である。
面図である。
【図１２】従来の半導体レーザの一例の価電子帯の接続
態様を模式的に示す図である。
態様を模式的に示す図である。
１ 基板 ２ バッファ層 ３ 第１のクラッド層 ４ 活性層 ５ 第２のクラッド層 ６ コンタクト層 ７ 電極 ８ 電極 １１ 緩衝層 １２ 緩衝層
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成６年４月６日
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１５
【補正方法】変更
【補正内容】
【００１５】ＧａＡｓに格子整合し、高品質のエピタキ
シー層が得られるIII −Ｖ族化合物半導体及び混晶とＺ
ｎＳｅについて、ＧａＡｓを基準にした伝導帯及び価電
子帯の相対位置関係を図２に示す。図２において実線ｃ
は伝導帯レベル、実線ｖは価電子帯レベルをそれぞれ示
し、ＧａＡｓのバンドギャップ１．４２ｅＶを基準とし
て、ＡｌＡｓ、Ｇａ0.5 Ｉｎ0.5 Ｐ、Ａｌ0.5 Ｉｎ0.5
Ｐ、ＺｎＳｅの価電子帯レベルの差及び伝導帯レベルの
差を記載した。この図２からわかるように、ＧａＡｓに
格子整合し且つ高品質に結晶成長する材料のうち、Ａｌ
0.5 Ｉｎ0.5 Ｐの価電子帯の仕事関数は最も大きく、Ｚ
ｎＳｅの価電子帯に最も近い。
シー層が得られるIII −Ｖ族化合物半導体及び混晶とＺ
ｎＳｅについて、ＧａＡｓを基準にした伝導帯及び価電
子帯の相対位置関係を図２に示す。図２において実線ｃ
は伝導帯レベル、実線ｖは価電子帯レベルをそれぞれ示
し、ＧａＡｓのバンドギャップ１．４２ｅＶを基準とし
て、ＡｌＡｓ、Ｇａ0.5 Ｉｎ0.5 Ｐ、Ａｌ0.5 Ｉｎ0.5
Ｐ、ＺｎＳｅの価電子帯レベルの差及び伝導帯レベルの
差を記載した。この図２からわかるように、ＧａＡｓに
格子整合し且つ高品質に結晶成長する材料のうち、Ａｌ
0.5 Ｉｎ0.5 Ｐの価電子帯の仕事関数は最も大きく、Ｚ
ｎＳｅの価電子帯に最も近い。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１７
【補正方法】変更
【補正内容】
【００１７】
【表１】
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２０
【補正方法】変更
【補正内容】
【００２０】
【実施例】以下本発明実施例を図面を参照して詳細に説
明する。図１に示す例においては、ｐ−ＧａＡｓより成
る基板１とｐ−ＺｎＳｅバッファ層２との間に、基板側
からｐ−ＡｌＧａＡｓより成る第１の緩衝層１２、ｐ−
ＡｌＧａＩｎＰより成る緩衝層１１を挿入した例で、こ
の上にｐ型のII−VI族化合物より成る第１のクラッド層
３、真性のII−VI族化合物より成る活性層４、ｎ型のII
−VI族化合物より成る第２のクラッド層、更にｎ型のコ
ンタクト層６が順次ＭＯＣＶＤ法又はＭＢＥ法等により
エピタキシャル成長され、更にその上にｎ側の電極７、
また基板１の裏面側にｐ側の電極８が被着されてレーザ
構造が形成されて成る。
明する。図１に示す例においては、ｐ−ＧａＡｓより成
る基板１とｐ−ＺｎＳｅバッファ層２との間に、基板側
からｐ−ＡｌＧａＡｓより成る第１の緩衝層１２、ｐ−
ＡｌＧａＩｎＰより成る緩衝層１１を挿入した例で、こ
の上にｐ型のII−VI族化合物より成る第１のクラッド層
３、真性のII−VI族化合物より成る活性層４、ｎ型のII
−VI族化合物より成る第２のクラッド層、更にｎ型のコ
ンタクト層６が順次ＭＯＣＶＤ法又はＭＢＥ法等により
エピタキシャル成長され、更にその上にｎ側の電極７、
また基板１の裏面側にｐ側の電極８が被着されてレーザ
構造が形成されて成る。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２１
【補正方法】変更
【補正内容】
【００２１】この第１及び第２のクラッド層は例えばＺ
ｎＭｇＳＳｅ、ＺｎＳＳｅ、或いはこれらとＺｎＳｅ光
学ガイド層の組み合わせより構成される。ｎ型のドーパ
ントとしてはＣｌ又はＧａ等を、ｐ型のドーパントとし
てはＮ又はＯ等を用い、また活性層４はＺｎＳｅ、Ｚｎ
ＣｄＳｅ或いはＺｎＳｅとＺｎＣｄＳｅの単一歪み量子
井戸又は多重歪み量子井戸等より構成される。更にｎ型
コンタクト層には、例えばＣｌをドープしたｎ+ −Ｚｎ
Ｓｅ又はｎ+ −ＺｎＳz Ｓｅ1-z （ｚは例えばＧａＡｓ
に格子整合する０．０６前後の値とする）を用いること
ができ、この場合上述したように１０19ｃｍ-3以上のキ
ャリア濃度を達成でき、例えばＴｉ／Ｐｔ／Ａｕ電極に
よって接触抵抗が１×１０-4Ωｃｍ2 と実用レベルのオ
ーム性接触が得られ、またＰ+ −ＧａＡｓ等より成る基
板１とＴｉ／Ｐｔ／ＡｕやＡｕＺｎ／Ａｕ等より成る電
極８とはオーム性接触が得られる。
ｎＭｇＳＳｅ、ＺｎＳＳｅ、或いはこれらとＺｎＳｅ光
学ガイド層の組み合わせより構成される。ｎ型のドーパ
ントとしてはＣｌ又はＧａ等を、ｐ型のドーパントとし
てはＮ又はＯ等を用い、また活性層４はＺｎＳｅ、Ｚｎ
ＣｄＳｅ或いはＺｎＳｅとＺｎＣｄＳｅの単一歪み量子
井戸又は多重歪み量子井戸等より構成される。更にｎ型
コンタクト層には、例えばＣｌをドープしたｎ+ −Ｚｎ
Ｓｅ又はｎ+ −ＺｎＳz Ｓｅ1-z （ｚは例えばＧａＡｓ
に格子整合する０．０６前後の値とする）を用いること
ができ、この場合上述したように１０19ｃｍ-3以上のキ
ャリア濃度を達成でき、例えばＴｉ／Ｐｔ／Ａｕ電極に
よって接触抵抗が１×１０-4Ωｃｍ2 と実用レベルのオ
ーム性接触が得られ、またＰ+ −ＧａＡｓ等より成る基
板１とＴｉ／Ｐｔ／ＡｕやＡｕＺｎ／Ａｕ等より成る電
極８とはオーム性接触が得られる。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２５
【補正方法】変更
【補正内容】
【００２５】また、ｐ−ＡｌＧａＡｓ緩衝層１１とｐ−
ＺｎＳｅバッファ層２との界面Ｃでは、ｐ型のＺｎＳｅ
バッファ層２のアクセプタ濃度をＮA ＝１×１０18ｃｍ
-3とすると、ポテンシャル障壁ΔＥv ＝０．３４ｅＶと
なってステップ接合を過程し、ＺｎＳｅバッファ層側に
１８０Åのバンドの曲がりが生じる結果、図３に示す価
電子帯の接続状態となる。ｐ型ＧａＡｓ基板とｐ型Ｚｎ
Ｓｅバッファ層２との間のバンド不連続が、挿入した緩
衝層によってほぼ３分割される。そして、正孔のポテン
シャル障壁がＧａＡｓに比べ各界面で０．３ｅＶ程度以
下と格段に低減化される。
ＺｎＳｅバッファ層２との界面Ｃでは、ｐ型のＺｎＳｅ
バッファ層２のアクセプタ濃度をＮA ＝１×１０18ｃｍ
-3とすると、ポテンシャル障壁ΔＥv ＝０．３４ｅＶと
なってステップ接合を過程し、ＺｎＳｅバッファ層側に
１８０Åのバンドの曲がりが生じる結果、図３に示す価
電子帯の接続状態となる。ｐ型ＧａＡｓ基板とｐ型Ｚｎ
Ｓｅバッファ層２との間のバンド不連続が、挿入した緩
衝層によってほぼ３分割される。そして、正孔のポテン
シャル障壁がＧａＡｓに比べ各界面で０．３ｅＶ程度以
下と格段に低減化される。
Claims (4)
- 【請求項１】 ｐ型のＧａＡｓより成る基板上に、少な
くとも一層のＡｌＧａＩｎＰ系材料より成る層を緩衝層
として介してｐ型のＺｎＳｅ又はｐ型のＺｎＳＳｅより
成るバッファ層が設けられ、その上にII−VI族化合物よ
り成るレーザ構造が形成されて成ることを特徴とする半
導体レーザ。 - 【請求項２】 上記基板と上記緩衝層との間にＡｌＧａ
Ａｓ系の緩衝層が更に設けられて成ることを特徴とする
上記請求項１に記載の半導体レーザ。 - 【請求項３】 上記ＡｌＧａＡｓ系の緩衝層の組成がＡ
ｌ0.6 Ｇａ0.4 Ａｓとされ、 上記ＡｌＧａＩｎＰ系の緩衝層の組成がＡｌ0.5 Ｉｎ
0.5 Ｐとされて成ることを特徴とする上記請求項２に記
載の半導体レーザ。 - 【請求項４】 Ａｌx Ｇａ1-x Ａｓとして表される緩衝
層のＡｌの組成比ｘを０から０．６として変調させ、 （Ａｌy Ｇａ1-y ）0.5 Ｉｎ0.5 Ｐとして表される緩衝
層のＡｌの組成比ｙを０から１に変調させて構成するこ
とを特徴とする上記請求項２に記載の半導体レーザ。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5143910A JPH077218A (ja) | 1993-06-15 | 1993-06-15 | 半導体レーザ |
| US08/261,150 US5481558A (en) | 1993-06-15 | 1994-06-14 | Light emitting device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5143910A JPH077218A (ja) | 1993-06-15 | 1993-06-15 | 半導体レーザ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH077218A true JPH077218A (ja) | 1995-01-10 |
Family
ID=15349932
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5143910A Pending JPH077218A (ja) | 1993-06-15 | 1993-06-15 | 半導体レーザ |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5481558A (ja) |
| JP (1) | JPH077218A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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- 1993-06-15 JP JP5143910A patent/JPH077218A/ja active Pending
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1994
- 1994-06-14 US US08/261,150 patent/US5481558A/en not_active Expired - Fee Related
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| JP2008124210A (ja) * | 2006-11-10 | 2008-05-29 | Sony Corp | 半導体発光素子およびその製造方法、並びに光装置 |
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| US5481558A (en) | 1996-01-02 |
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