JPH08116132A - Semiconductor light-emitting element and its manufacture - Google Patents

Semiconductor light-emitting element and its manufacture

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JPH08116132A
JPH08116132A JP6652495A JP6652495A JPH08116132A JP H08116132 A JPH08116132 A JP H08116132A JP 6652495 A JP6652495 A JP 6652495A JP 6652495 A JP6652495 A JP 6652495A JP H08116132 A JPH08116132 A JP H08116132A
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Nobuyuki Kamimura
信行 上村
Satoshi Kamiyama
智 上山
Takeshi Uenoyama
雄 上野山
Minoru Kubo
実 久保
Yoichi Sasai
洋一 佐々井
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Abstract

PURPOSE: To provide a ZnSe-based semiconductor light-emitting element whose characteristic is good. CONSTITUTION: Guide layers 4, 6 for a semiconductor light-emitting element provided with a separated light confinement hetero-structure are formed of Zn1-a Caa Sb Se1-b (where 0<=a<=1, 0<=b<=1, 0<=x<=1 and 0<=y<=1). An active layer 5 is formed of a Zn1-x Cdx Sy Se1-y single layer (where 0<=x<=1, 0<=y<=1, a<x and y<b). Thereby, the band offset of a valence band becomes larger than that in conventional cases, holes are confined with good efficiency, and it is possible to realize a laser whose threshold current is larger than that in conventional cases.

Description

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

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は半導体発光素子及びその
製造方法に関し、特に、GaAs基板上に形成されたI
I−VI族化合物半導体レーザ及びその製造方法に関す
るものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a semiconductor light emitting device and a method for manufacturing the same, and more particularly, to an I formed on a GaAs substrate.
The present invention relates to a group I-VI compound semiconductor laser and a method for manufacturing the same.

【0002】[0002]

【従来の技術】次世代の高密度情報処理技術のキーデバ
イスとして、II−VI族化合物半導体を用いた半導体
発光素子が注目を浴びている。II−VI族化合物半導
体は、レーザの短波長化を可能とする。GaAs基板上
にII−VI族化合物半導体積層構造が形成された半導
体発光素子としては、図12に示されているような分離
閉じ込めヘテロ型量子井戸構造を有するものが知られて
いる。
2. Description of the Related Art As a key device for the next-generation high-density information processing technology, a semiconductor light emitting device using a II-VI group compound semiconductor has attracted attention. The II-VI group compound semiconductor makes it possible to shorten the wavelength of the laser. As a semiconductor light emitting device in which a II-VI group compound semiconductor laminated structure is formed on a GaAs substrate, one having a separate confinement hetero type quantum well structure as shown in FIG. 12 is known.

【0003】図12の構造によれば、GaAs基板に格
子整合するZnS0.07Se0.93及びZn1ーxMgxy
1ーyを、それぞれ、ガイド層及びクラッド層の材料と
して用いている。そのことにより、発光素子内の結晶欠
陥を低減することができるだけではなく、活性層とガイ
ド層との間のバンドオフセットや、ガイド層とクラッド
層との間の屈折率差を大きくすることができる。そうす
ることにより、キャリアと光の両方を効率よく閉じ込め
ることができる。このような構造を採用することによ
り、波長が500nm帯にあるレーザの室温連続発振に
成功している(N.Nakayama et.al.;Electronicss Lett.2
9(1993)1488、A.Salokative et.al.;Electronicss Lett.
29(1993)2192)。
According to the structure of FIG. 12, ZnS 0.07 Se 0.93 and Zn 1-x Mg x S y S lattice-matched to the GaAs substrate are used.
e 1−y is used as the material for the guide layer and the cladding layer, respectively. As a result, not only crystal defects in the light emitting device can be reduced, but also a band offset between the active layer and the guide layer and a refractive index difference between the guide layer and the clad layer can be increased. . By doing so, both carriers and light can be efficiently confined. By adopting such a structure, continuous operation at room temperature of a laser having a wavelength in the 500 nm band has been successful (N. Nakayama et.al .; Electronics Lett. 2).
9 (1993) 1488, A. Salokative et.al .; Electronics Lett.
29 (1993) 2192).

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】本願発明者は、図12
に示されている分離閉じ込めヘテロ構造のガイド層の材
料にZnS0.07Se0.93を用いた場合、以下のような問
題点があることを見いだした。その問題点とは、次の通
りである。
The inventor of the present invention has been described in FIG.
When ZnS 0.07 Se 0.93 is used as the material for the guide layer of the separate confinement heterostructure shown in (1), the following problems have been found. The problems are as follows.

【0005】図12の構成に関して、伝導帯及び価電子
帯のバンドオフセットを共通アニオン則、共通カチオン
則(市野邦男他「II−VI族半導体ヘテロ構造の設計
と作製」応用物理第61巻第2号(1992)p.11
7)を用いて求めた。活性層71とガイド層70または
72との間の価電子帯のバンドオフセットは、図7
(a)に示すように87meVと小さくなる。従来、価
電子帯のバンドオフセットは、87meV程度あれば十
分であると考えられていた。しかし、本願発明者は、価
電子帯のバンドオフセットが87meVと小さくなる
と、正孔を活性層に効率よく閉じ込めることはできない
ため、レーザの発振しきい値電流密度は600〜110
0A/cm2と大きくなり、素子寿命が短くなるという
問題を見いだした。
With respect to the structure of FIG. 12, the band offsets of the conduction band and the valence band are determined by the common anion rule and the common cation rule (Kunio Ichino et al. "Design and Fabrication of II-VI Group Semiconductor Heterostructures", Applied Physics Vol. No. (1992) p.11
7) was used. The band offset of the valence band between the active layer 71 and the guide layer 70 or 72 is shown in FIG.
As shown in (a), it becomes as small as 87 meV. Conventionally, it has been considered that a band offset of about 87 meV is sufficient for the valence band. However, the inventor of the present application cannot efficiently confine holes in the active layer when the band offset of the valence band becomes as small as 87 meV, so that the laser oscillation threshold current density is 600 to 110.
We have found a problem that the life of the device is shortened by the increase of 0 A / cm 2 .

【0006】また、図12に示されている半導体層を成
長させる際、各半導体層中のZn、S及びSeの組成が
層ごとに異なるので、成長を中断して、材料の温度や圧
力等を組成に合うように変えるか、各層の組成に対応し
て同じ材料を複数用意しなければならないという問題も
ある。
Further, when the semiconductor layer shown in FIG. 12 is grown, the composition of Zn, S and Se in each semiconductor layer is different for each layer, so the growth is interrupted and the temperature and pressure of the material are changed. There is also a problem that a plurality of the same materials must be prepared in accordance with the composition of each layer, or the material must be changed so as to match the composition.

【0007】前者の方法では、各層を形成する際の材料
の温度や圧力等の変化に要する時間の間、成長を中断し
なければならない。この成長中断の影響により各層界面
を劣化させ、特性を劣化させる恐れがある。後者の方法
では、用いる材料の数が多くなり、結晶成長装置が非常
に複雑なものとなり、装置の使用、材料の交換等のメン
テナンスに時間がかかり、できあがった発光素子にかか
る費用は大きなものとなる。
In the former method, the growth must be interrupted during the time required to change the temperature and pressure of the material when forming each layer. Due to the influence of this growth interruption, each layer interface may be deteriorated and the characteristics may be deteriorated. In the latter method, the number of materials used becomes large, the crystal growth apparatus becomes very complicated, the time required for maintenance such as use of the apparatus and material replacement, and the cost of the completed light emitting element is large. Become.

【0008】本発明は、上記課題を解決するためになさ
れたものであり、その目的とするところは、従来よりも
しきい値電流密度が小さく、長寿命の、信頼性の高い半
導体発光素子及びその製造方法を提供することにある。
The present invention has been made to solve the above problems, and an object of the present invention is to provide a semiconductor light emitting element having a threshold current density smaller than that of a conventional one, a long service life, and a highly reliable semiconductor light emitting element. It is to provide a manufacturing method.

【0009】また、本発明の他の目的は、エピタキシャ
ル成長工程の中断なしに活性層及びガイド層を形成でき
る半導体発光素子及びその製造方法を提供することにあ
る。
Another object of the present invention is to provide a semiconductor light emitting device capable of forming an active layer and a guide layer without interruption of an epitaxial growth process, and a method of manufacturing the same.

【0010】[0010]

【課題を解決するための手段】本発明の半導体発光素子
は、GaAs基板と、該GaAs基板上に形成されたI
IーVI族化合物半導体積層構造とを備えた半導体発光
素子であって、該半導体積層構造は、ZnCdSSe活
性層と、該活性層を挟み込む一対のZnCdSSeガイ
ド層とを含んでおり、該活性層中のCdの組成は該ガイ
ド層中のCdの組成よりも大きく、該活性層中のSの組
成は該ガイド層中のSの組成よりも小さい、そのことに
より上記目的が達成される。
A semiconductor light emitting device of the present invention comprises a GaAs substrate and an I formed on the GaAs substrate.
A semiconductor light emitting device having a Group I-VI compound semiconductor laminated structure, the semiconductor laminated structure including a ZnCdSSe active layer and a pair of ZnCdSSe guide layers sandwiching the active layer. The composition of Cd is larger than the composition of Cd in the guide layer, and the composition of S in the active layer is smaller than the composition of S in the guide layer, whereby the above object is achieved.

【0011】前記積層構造は、前記活性層及び前記ガイ
ド層を挟み込む一対のIIーVI族化合物半導体クラッ
ド層を含んでおり、該活性層、該ガイド層及び該クラッ
ド層が分離光閉じ込めヘテロ構造を形成している。
The laminated structure includes a pair of II-VI compound semiconductor clad layers sandwiching the active layer and the guide layer, and the active layer, the guide layer and the clad layer form a separated optical confinement hetero structure. Is forming.

【0012】前記一対のガイド層の少なくとも一方は、
(Zn1-xCdxSe)m(ZnSySe1ーyn超格子から
形成され、前記活性層は、該超格子を構成するZn1-x
CdxSeまたはZn1-xCdxSeとZn1-uCduv
1ーv(0<u<1、0<v<1、x<u、y<v)と
の多重層から形成されていてもよい。
At least one of the pair of guide layers is
(Zn 1-x Cd x Se) m (ZnS y Se 1 -y ) n superlattice, and the active layer comprises Zn 1-x constituting the superlattice.
Cd x Se or Zn 1-x Cd x Se and Zn 1-u Cd u S v S
e 1−v (0 <u <1, 0 <v <1, x <u, y <v).

【0013】前記一対のガイド層の少なくとも一方は、
各層が2元結晶からなる(ZnSe)m(CdSe)
n(ZnS)l(m、n、lは整数)超格子から形成され
ていてもよい。
At least one of the pair of guide layers is
Each layer consists of binary crystal (ZnSe) m (CdSe)
It may be formed from an n (ZnS) l (m, n and l are integers) superlattice.

【0014】前記一対のガイド層の少なくとも一方は、
(Zn1-aCdabSe1-bm(Zn1ーcCdcdSe
1ーdn超格子(0≦c≦1、0≦d≦1、(am+b
n)/(m+n)<x、y<(cm+dn)/(m+
n)、m、nは整数)から形成されていてもよい。
At least one of the pair of guide layers is
(Zn 1-a Cd a S b Se 1-b ) m (Zn 1-c Cd c S d Se
1-d ) n superlattice (0≤c≤1, 0≤d≤1, (am + b
n) / (m + n) <x, y <(cm + dn) / (m +
n), m, and n are integers).

【0015】前記活性層は、(Zn1-xCdxy
1-ym(Zn1ーzCdztSe1ーtn超格子(0≦x
≦1、0≦y≦1、0≦z≦1、0≦t≦1、a<(x
m+yn)/(m+n)、(zm+tn)/(m+n)
<b、m、nは整数)から形成されていてもよい。
The active layer is formed of (Zn 1-x Cd x S y S
e 1-y ) m (Zn 1-z Cd z St Se 1-t ) n superlattice (0 ≦ x
≦ 1, 0 ≦ y ≦ 1, 0 ≦ z ≦ 1, 0 ≦ t ≦ 1, a <(x
m + yn) / (m + n), (zm + tn) / (m + n)
<B, m, and n are integers).

【0016】前記活性層は、(Zn1-aCdab
1-bm(Zn1ーcCdcdSe1ーdn超格子から形成
され、前記一対のガイド層の少なくとも一方は、(Zn
1-xCdxySe1-yk(Zn1-zCdztSe1ーt
l(m、n、k、lは整数、0≦z≦1、0≦t≦1、
(xk+yl)/(k+l)<(am+bn)/(m+
n)、(cm+dn)/(m+n)<(zk+tl)/
(k+l))から形成されていてもよい。
The active layer is formed of (Zn 1-a Cd a S b S
e 1-b ) m (Zn 1-c Cd c Sd Se 1-d ) n superlattice, and at least one of the pair of guide layers comprises (Zn 1
1-x Cd x Sy Se 1-y ) k (Zn 1-z Cd z St Se 1-t )
l (m, n, k, l are integers, 0 ≦ z ≦ 1, 0 ≦ t ≦ 1,
(Xk + yl) / (k + l) <(am + bn) / (m +
n), (cm + dn) / (m + n) <(zk + tl) /
(K + 1)).

【0017】本発明の半導体発光素子の製造方法は、G
aAs基板と、該GaAs基板上に形成されたIIーV
I族化合物半導体積層構造とを備え、該半導体積層構造
が、ZnCdSSe活性層と、該活性層を挟み込む一対
のZnCdSSeガイド層とを含み、該活性層中のCd
の組成が該ガイド層中のCdの組成よりも大きく、該活
性層中のSの組成が該ガイド層中のSの組成よりも小さ
い半導体発光素子を製造する方法であって、Cdの供給
源としてCd単体またはそれを含む化合物のただ1つの
セルを用いて、該ガイド層または該活性層を形成する分
子線エピタキシャル成長工程を含んでおり、そのことに
より上記目的が達成される。
The method of manufacturing a semiconductor light emitting device according to the present invention is
aAs substrate and II-V formed on the GaAs substrate
A group I compound semiconductor laminated structure, the semiconductor laminated structure includes a ZnCdSSe active layer and a pair of ZnCdSSe guide layers sandwiching the active layer, and Cd in the active layer.
A method for manufacturing a semiconductor light emitting device, wherein the composition of Cd is larger than the composition of Cd in the guide layer and the composition of S in the active layer is smaller than the composition of S in the guide layer, and the source of Cd is provided. As a result, the molecular beam epitaxial growth step of forming the guide layer or the active layer by using only one cell of Cd alone or a compound containing the same is included, thereby achieving the above object.

【0018】前記分子線エピタキシャル成長工程におい
て、前記ただ1つのセルの分子線強度を変えずに、前記
ガイド層及び前記活性層を形成してもよい。
In the molecular beam epitaxial growth step, the guide layer and the active layer may be formed without changing the molecular beam intensity of the only cell.

【0019】本発明の半導体発光素子の他の製造方法
は、GaAs基板と、該GaAs基板上に形成されたI
IーVI族化合物半導体積層構造とを備え、該半導体積
層構造が、ZnCdSSe活性層と、該活性層を挟み込
む一対のZnCdSSeガイド層とを含み、該活性層中
のCdの組成が該ガイド層中のCdの組成よりも大き
く、該活性層中のSの組成が該ガイド層中のSの組成よ
りも小さい半導体発光素子を製造する方法であって、S
の供給源としてS単体またはそれを含む化合物のただ1
つのセルを用いて、該ガイド層または該活性層を形成す
る分子線エピタキシャル成長工程を含んでおり、そのこ
とにより上記目的が達成される。
Another method of manufacturing a semiconductor light emitting device according to the present invention is a GaAs substrate and an I formed on the GaAs substrate.
I-VI group compound semiconductor laminated structure, the semiconductor laminated structure includes a ZnCdSSe active layer and a pair of ZnCdSSe guide layers sandwiching the active layer, and the composition of Cd in the active layer is in the guide layer. Which is larger than the composition of Cd in the active layer and smaller in composition of S in the active layer than the composition of S in the guide layer.
The only source of S as a source of S or a compound containing it
The method includes a molecular beam epitaxial growth step of forming the guide layer or the active layer by using one cell, thereby achieving the above object.

【0020】前記分子線エピタキシャル成長工程におい
て、前記ただ1つのセルの分子線強度を変えずに、前記
ガイド層及び前記活性層を形成してもよい。
In the molecular beam epitaxial growth step, the guide layer and the active layer may be formed without changing the molecular beam intensity of the only cell.

【0021】[0021]

【作用】本発明は、活性層及びガイド層にZnCdSS
eを用いている。しかも、活性層のCdの組成は、ガイ
ド層のCdの組成よりも大きく、活性層のSの組成はガ
イド層のSの組成よりも小さく設定している。このこと
により、活性層とガイド層との間にI型ヘテロ接合を形
成し、しかも、ZnS0.07Se0.93ガイド層を使用する
場合よりも、活性層とガイド層との間の価電子帯のバン
ドオフセットを大きくできる。活性層とガイド層との間
の価電子帯のバンドオフセットが大きくなると、正孔を
活性層に効率よく閉じ込めることができるので、従来よ
りも、しきい値電流密度が低く、特性のよい長寿命の半
導体発光素子が提供される。
In the present invention, ZnCdSS is used for the active layer and the guide layer.
e is used. Moreover, the composition of Cd of the active layer is set to be larger than that of Cd of the guide layer, and the composition of S of the active layer is set to be smaller than that of S of the guide layer. As a result, an I-type heterojunction is formed between the active layer and the guide layer, and the band of the valence band between the active layer and the guide layer is higher than that when the ZnS 0.07 Se 0.93 guide layer is used. The offset can be increased. When the band offset of the valence band between the active layer and the guide layer becomes large, holes can be efficiently confined in the active layer, resulting in a lower threshold current density and better long-life life than before. The semiconductor light emitting device is provided.

【0022】また、レーザ構造形成の際の成長中断の問
題、または各層の組成に対応して同じ材料を複数用意し
なければならない問題は、活性層を構成するZn1-x
xSeを含む(Zn1-xCdxSe)m(ZnSy
1ーyn超格子でガイド層を構成するか、またはII−
VI族化合物を用い、ガイド層を(ZnSe)m(Cd
Se)n(ZnS)l超格子で構成することにより、解決
される。
The problem of growth interruption during the formation of the laser structure or the problem of having to prepare a plurality of the same materials corresponding to the composition of each layer is Zn 1 -x C which constitutes the active layer.
(Zn 1-x Cd x Se) m (ZnS y S containing d x Se
e 1−y ) n superlattice is used as a guide layer, or II−
The guide layer is formed of (ZnSe) m (Cd
The problem is solved by using a Se) n (ZnS) 1 superlattice.

【0023】こうして、Cdの単体もしくはそれを含む
化合物のただ1つのセル、Sの単体もしくはそれを含む
化合物のただ1つのセルを用いて、そのセルの分子線強
度を変えずにガイド層を形成することができる
Thus, using only one cell of Cd alone or a compound containing it and only one cell of S alone or a compound containing it, a guide layer is formed without changing the molecular beam intensity of the cell. can do

【0024】[0024]

【実施例】以下に、本発明を実施例について説明する。EXAMPLES The present invention will be described below with reference to examples.

【0025】(実施例1)図1の半導体発光素子は、例
えば、図4に示され分子線エピタキシャル装置を用いて
分子線エピタキシャル成長法により形成される。
Example 1 The semiconductor light emitting device of FIG. 1 is formed by the molecular beam epitaxial growth method using the molecular beam epitaxial apparatus shown in FIG. 4, for example.

【0026】まず、図4を参照しながら、この分子線エ
ピタキシャル装置を説明する。この装置は、エピタキシ
ャル成長のための成長室を備えている。成長室は、ゲー
トバルブ53の開閉によって、イオンポンプや他の室
(不図示)から分離されたり、連結する。液体窒素シュ
ラウド52に液体窒素を流し込み、イオンポンプで排気
することにより、成長室内の真空度は、結晶成長中、1
-10Torr台に保たれる。
First, this molecular beam epitaxial device will be described with reference to FIG. This apparatus has a growth chamber for epitaxial growth. The growth chamber is separated from or connected to the ion pump and other chambers (not shown) by opening and closing the gate valve 53. By pouring liquid nitrogen into the liquid nitrogen shroud 52 and exhausting it with an ion pump, the degree of vacuum in the growth chamber is 1 during the crystal growth.
It is maintained at 0 -10 Torr base.

【0027】成長室には、成長層の構成元素を供給する
セルとして、ZnSeセル40、Seセル41、ガイド
層用Cdセル42、活性層用Cdセル43、ガイド層用
ZnSセル44、活性層用ZnSセル45、及びMgセ
ル46が設けられている。また、ドーパントを供給する
ためのセルとして、セル47及び48が設けられてい
る。n型のドーパントは、ZnCl2セル47から供給
される。セル48は、p型のドーパントとして用いるラ
ジカルN2を発生させる。
In the growth chamber, ZnSe cell 40, Se cell 41, guide layer Cd cell 42, active layer Cd cell 43, guide layer ZnS cell 44, active layer are provided as cells for supplying the constituent elements of the growth layer. A ZnS cell 45 and a Mg cell 46 are provided. Further, cells 47 and 48 are provided as cells for supplying the dopant. The n-type dopant is supplied from the ZnCl 2 cell 47. The cell 48 generates radical N 2 used as a p-type dopant.

【0028】セル40〜48の前には、それぞれ、不図
示のシャッタが設けられ、各シャッタの開閉によって、
セルからの分子線供給のオン/オフが調節される。
Shutters (not shown) are provided in front of the cells 40 to 48, respectively.
The on / off of the molecular beam supply from the cell is adjusted.

【0029】セル40〜47の温度は、それぞれ、温度
調節器によって設定温度に保たれており、設定温度を変
えることによって、各セルからの分子線の強度が調節さ
れる。セル48に関しては、RF電源の出力及びN2
スの流量を制御することによって、ラジカル状態にある
2の量が調節される。
The temperature of each of the cells 40 to 47 is maintained at a set temperature by a temperature controller, and the intensity of the molecular beam from each cell is adjusted by changing the set temperature. Regarding the cell 48, the amount of N 2 in the radical state is adjusted by controlling the output of the RF power supply and the flow rate of N 2 gas.

【0030】結晶成長のための基板49は、成長室の中
のMoブロック51上に設置される。回転加熱装置は、
Moブロック51を加熱しながら回転する。回転加熱装
置内の温度調節器によって、基板49の温度は150〜
400℃に保たれる。セル40〜48と基板49との間
には、基板49の表面に到達する分子線を調節するため
のシャッタ50が設けられている。
The substrate 49 for crystal growth is placed on the Mo block 51 in the growth chamber. The rotary heating device
The Mo block 51 is rotated while being heated. The temperature of the substrate 49 is 150 to 150 depending on the temperature controller in the rotary heating device.
It is kept at 400 ° C. A shutter 50 for adjusting a molecular beam reaching the surface of the substrate 49 is provided between the cells 40 to 48 and the substrate 49.

【0031】成長室内の真空度は、液体窒素シュラウド
52及びイオンポンプによって10-10Torr台の真
空度に保たれる。用いる分子線のビームフラックスを各
層の組成比に合うように、また成長速度が500nm/
時になるように各セルの温度が調節される。
The degree of vacuum in the growth chamber is maintained at a degree of vacuum of the order of 10 -10 Torr by the liquid nitrogen shroud 52 and the ion pump. The beam flux of the molecular beam used should match the composition ratio of each layer, and the growth rate should be 500 nm /
The temperature of each cell is adjusted at different times.

【0032】図4の装置を用いて、図1の半導体発光素
子を製造する方法の実施例を以下に説明する。本実施例
では、ガイド層と活性層のZnCdSSe4元混晶の組
成が異なるので、それぞれの層にあわせてCd及びZn
Sのセルが2本ずつ使用する。なお、本願明細書におい
て、「ZnCdSSe」は、Zn1-xCdxySe
1-y(0<x≦1、0≦y≦1)を簡略に表現するもの
とする。従って、ZnCdSSeは、Cdを含んでいる
必要があるが、Sを含んでいる必要は無い。例えば、Z
0.8Cd0.2SeはZnCdSSeに含まれる。
An embodiment of a method of manufacturing the semiconductor light emitting device of FIG. 1 using the apparatus of FIG. 4 will be described below. In this embodiment, since the composition of the ZnCdSSe quaternary mixed crystal of the guide layer and the active layer is different, Cd and Zn should be adjusted according to the respective layers.
Two S cells are used. In this specification, "ZnCdSSe" is, Zn 1-x Cd x S y Se
1-y (0 <x ≦ 1, 0 ≦ y ≦ 1) will be simply expressed. Therefore, ZnCdSSe needs to contain Cd, but need not contain S. For example, Z
n 0.8 Cd 0.2 Se is included in ZnCdSSe.

【0033】まず、n型GaAs(001)基板49に
対して表面処理を施した後、基板49をMoブロック及
び基板回転加熱装置51によって保持する。その後、成
長温度に設定されたn型GaAs(001)基板49の
前方のシャッタ50を開き、Znセル40、Seセル4
1、ZnCl2セル47を用いて塩素ドープのキャリア
密度が2×1018cm-3のn型ZnSe層2を100Å
結晶成長させる。その後すぐにZnセル40、Mgセル
46、クラッド層用のZnSセル44、Seセル41、
ZnCl2セル47を用いて塩素ドープのキャリア密度
が2×1018cm- 3の層厚が1.0μmのn型Zn0.83
Mg0.170.2Se0.8クラッド層3を形成する。
First, after surface-treating the n-type GaAs (001) substrate 49, the substrate 49 is held by the Mo block and the substrate rotary heating device 51. After that, the shutter 50 in front of the n-type GaAs (001) substrate 49 set to the growth temperature is opened, and the Zn cell 40 and the Se cell 4 are
1. Using the ZnCl 2 cell 47, the chlorine-doped n-type ZnSe layer 2 having a carrier density of 2 × 10 18 cm -3 is 100 Å.
Grow crystals. Immediately thereafter, Zn cell 40, Mg cell 46, ZnS cell 44 for the cladding layer, Se cell 41,
Carrier density of chlorine doped with ZnCl2 cell 47 is 2 × 10 18 cm - thickness of 3 1.0 .mu.m n-type Zn 0.83
The Mg 0.17 S 0.2 Se 0.8 cladding layer 3 is formed.

【0034】次に、Znセル40、ガイド層用のCdセ
ル42、ガイド層用のZnSセル45、Seセル41を
用い、層厚が700ÅのアンドープZn0.9Cd0.1
0.19Se0.81ガイド層4を形成する。ガイド層の層厚を
700Åにするのは、その層厚のときに光閉じ込め係数
が最大になるからである。また、その層厚ではガイド層
をアンドープにしても素子の抵抗にほとんど寄与しな
い。
Next, using the Zn cell 40, the Cd cell 42 for the guide layer, the ZnS cell 45 for the guide layer, and the Se cell 41, undoped Zn 0.9 Cd 0.1 S with a layer thickness of 700 Å is used.
0.19 Se 0.81 The guide layer 4 is formed. The layer thickness of the guide layer is set to 700 Å because the light confinement coefficient is maximized at that layer thickness. Moreover, even if the guide layer is undoped, the layer thickness hardly contributes to the resistance of the device.

【0035】その後、Znセル40、活性層用のCdセ
ル43、Seセル41を用い、層厚が60Åのアンドー
プZn0.8Cd0.2Se活性層5を形成する。その上に、
Znセル40、Cdセル42、ZnSセル45、Seセ
ル41を用い、層厚が700ÅのアンドープZn0.9
0.10.19Se0.81ガイド層6を形成する。
After that, the Zn cell 40, the Cd cell 43 for the active layer and the Se cell 41 are used to form an undoped Zn 0.8 Cd 0.2 Se active layer 5 having a layer thickness of 60 Å. in addition,
Using Zn cell 40, Cd cell 42, ZnS cell 45, and Se cell 41, undoped Zn 0.9 C with a layer thickness of 700Å
d 0.1 S 0.19 Se 0.81 The guide layer 6 is formed.

【0036】その後、Znセル40、Mgセル46、Z
nSセル44、Seセル41、活性窒素セル48を用い
て窒素ドープのキャリア密度が2×1017cm-3の層厚
が1.0μmのp型Zn0.83Mg0.170.2Se0.8クラ
ッド層7を形成する。
Thereafter, Zn cell 40, Mg cell 46, Z
A p-type Zn 0.83 Mg 0.17 S 0.2 Se 0.8 cladding layer 7 having a nitrogen-doped carrier density of 2 × 10 17 cm −3 and a layer thickness of 1.0 μm was formed using the nS cell 44, Se cell 41, and active nitrogen cell 48. Form.

【0037】その後、Znセル40、Seセル41、活
性窒素セル48を用い窒素ドープのキャリア密度が8×
1017cm-3のp型ZnSeコンタクト層8を100Å
結晶成長させ、2〜8のDH構造を形成する。その後、
シャッタ51を閉じて結晶成長を終了する。
Thereafter, a Zn cell 40, a Se cell 41, and an active nitrogen cell 48 are used to obtain a nitrogen-doped carrier density of 8 ×.
The p-type ZnSe contact layer 8 of 10 17 cm -3 is 100 Å
Crystal growth is performed to form a DH structure of 2 to 8. afterwards,
The shutter 51 is closed and the crystal growth is completed.

【0038】上述の半導体積層構造が形成された基板を
取り出した後、ストライプ幅が3μmのマスクを形成す
る。その後、厚さ1000ÅのSiO2絶縁膜11を基
板上のマスクが形成されていない領域に形成する。その
上にp型電極9を取り付け、GaAs基板裏面にn型電
極10を取り付け、そうして、図1に示すような断面を
持った発光素子基板を作る。その後、上記基板をキャビ
ティ長0.5mmにへき開し、ファブリ・ペロー型共振
器を設けてレーザを完成させる。へき開された両端面は
アンコートで、反射率は25%である。内部損失は7.
8cm-1であり、キャビティ損失は27.2cm-1で、
全損失は35cm-1である。
After taking out the substrate on which the above semiconductor laminated structure is formed, a mask having a stripe width of 3 μm is formed. After that, a 1000 Å thick SiO 2 insulating film 11 is formed on the substrate in the region where the mask is not formed. A p-type electrode 9 is attached thereon, and an n-type electrode 10 is attached on the back surface of the GaAs substrate, and thus a light emitting device substrate having a cross section as shown in FIG. 1 is produced. After that, the substrate is cleaved to a cavity length of 0.5 mm, and a Fabry-Perot resonator is provided to complete the laser. Both cleaved end faces are uncoated and the reflectance is 25%. Internal loss is 7.
An 8 cm -1, cavity losses at 27.2cm -1,
The total loss is 35 cm -1 .

【0039】こうして製造したレーザ構造について、各
層の伝導帯及び価電子帯のバンドオフセットを前述の共
通アニオン則、共通カチオン則を用いて求めた結果を図
7(b)に示す。
FIG. 7B shows the results of the band offsets of the conduction band and the valence band of each layer obtained by the above-mentioned common anion rule and common cation rule for the laser structure thus manufactured.

【0040】図7(a)の従来のレーザ構造の場合と比
較すると、上記レーザ構造の価電子帯のバンドオフセッ
トが132meVと従来のレーザ構造よりも大きいこと
がわかる。
Comparing with the case of the conventional laser structure of FIG. 7A, it can be seen that the band offset of the valence band of the above laser structure is 132 meV, which is larger than that of the conventional laser structure.

【0041】図8(a)及び(b)は、それぞれ、Zn
1-xCdxySe1ーy中のCd及びSの組成の変化と、価
電子帯のバンドオフセットΔEvの、バンドオフセット
全体ΔEgに対する比ΔEv/ΔEgを示す。Zn1-x
CdxySe1ーyのバンドギャップは2.72eVに固
定されている。図8(a)及び(b)から、ガイド層中
のCd及びSの組成が増加するにつれてΔEv/ΔEg
が増加することがわかる。すなわち、ガイド層中のCd
及びSの組成を増やすことにより価電子帯のバンドオフ
セットを大きくとることができる。
FIGS. 8 (a) and 8 (b) respectively show Zn.
1-x Cd x S y Se Changes in composition of Cd and S in 1-y and ratio ΔEv / ΔEg of band offset ΔEv of valence band to total band offset ΔEg are shown. Zn 1-x
The band gap of Cd x S y Se 1-y is fixed at 2.72 eV. From FIGS. 8A and 8B, ΔEv / ΔEg increases as the composition of Cd and S in the guide layer increases.
It can be seen that That is, Cd in the guide layer
By increasing the composition of S and S, the band offset of the valence band can be increased.

【0042】上記の方法によって形成される発光素子に
関する特性は次の通りである。Zn0.83Mg0.170.2
Se0.8クラッド層、Zn0.9Cd0.10.19Se0.81
イド層、Zn0.8Cd0.2Se活性層のバンドギャップは
それぞれ2.92eV、2.71eV、2.46eVで
ある。結晶性に関しては、Zn0.83Mg0.170.2Se0
.8クラッド層、Zn0.9Cd0.10.19Se0.81ガイド層
ともにGaAs基板に格子整合し、かつエピタキシャル
層のX線のロッキングカーブの半値幅は40secと従
来のZnS0.07Se0.93ガイド層を用いた発光素子と同
程度の結晶性を示す。
The characteristics of the light emitting device formed by the above method are as follows. Zn 0.83 Mg 0.17 S 0.2
The band gaps of the Se 0.8 clad layer, Zn 0.9 Cd 0.1 S 0.19 Se 0.81 guide layer, and Zn 0.8 Cd 0.2 Se active layer are 2.92 eV, 2.71 eV, and 2.46 eV, respectively. Regarding crystallinity, Zn 0.83 Mg 0.17 S 0.2 Se 0
.8 Both the cladding layer and Zn 0.9 Cd 0.1 S 0.19 Se 0.81 guide layer are lattice-matched to the GaAs substrate, and the half-width of the X-ray rocking curve of the epitaxial layer is 40 sec and the conventional ZnS 0.07 Se 0.93 guide layer emits light. It exhibits crystallinity similar to that of the device.

【0043】また、上記発光素子に関する光学的及び電
気的特性は次のようになる。発振波長は504nmであ
る。図9に注入電流密度とモード利得との関係を上記発
光素子と従来の発光素子とを比較して示してある。図9
のモード利得が全損失35cm-1と釣り合う電流密度が
上記発光素子及び従来の発光素子のしきい値電流密度で
ある。上記発光素子のしきい値電流密度は440A/c
2であり、従来の発光素子に比べ13%低減する。こ
れらの要因により半導体発光素子の長寿命化が実現す
る。
The optical and electrical characteristics of the above light emitting device are as follows. The oscillation wavelength is 504 nm. FIG. 9 shows the relationship between the injected current density and the mode gain in comparison between the above light emitting device and the conventional light emitting device. FIG.
The current density at which the mode gain is balanced with the total loss of 35 cm −1 is the threshold current density of the light emitting device and the conventional light emitting device. The threshold current density of the light emitting element is 440 A / c
m 2, and is 13% reduced compared with the conventional light-emitting element. Due to these factors, the life of the semiconductor light emitting device can be extended.

【0044】このように、ZnCdSSeガイド層を用
いることによって、優れた特性の半導体発光素子が得ら
れる。従来、ZnSe系化合物半導体発光素子のガイド
層には、ZnS0.06Se0.94層が使用されてきた。この
ような3元混晶に更に他の元素を加え4元混晶にするこ
とは、一般に、組成の制御された均一な結晶を得るのを
困難にすると考えられていた。また、3元混晶のZnS
0.06Se0.94ガイド層を使用しても、室温でようやくレ
ーザの連続発振に成功したことが報告されるくらい、良
好な結晶性を持つガイド層を形成することは困難であ
る。更に、前述のように、ZnS0.06Se0.94ガイド層
の代わりにZnCdSSeガイド層を用いることによっ
て、価電子帯のバンドオフセットを大きくすることが好
ましいということは、当業者の間でも考えられていなか
った。そのような状況のもとで、本発明者は、ZnCd
SSeガイド層を用いることの有効性を初めて認識し、
その上で、良好な結晶性を有する混晶を制限性良く形成
するための方法を用いて、図1に示す発光素子を得た。
As described above, by using the ZnCdSSe guide layer, a semiconductor light emitting device having excellent characteristics can be obtained. Conventionally, a ZnS 0.06 Se 0.94 layer has been used as a guide layer of a ZnSe-based compound semiconductor light emitting device. It has been generally considered that adding another element to such a ternary mixed crystal to form a quaternary mixed crystal makes it difficult to obtain a uniform crystal having a controlled composition. In addition, ternary mixed crystal ZnS
Even if a 0.06 Se 0.94 guide layer is used, it is difficult to form a guide layer having good crystallinity as it is reported that the continuous oscillation of the laser is finally succeeded at room temperature. Further, as described above, it has not been considered by those skilled in the art that it is preferable to increase the band offset of the valence band by using the ZnCdSSe guide layer instead of the ZnS 0.06 Se 0.94 guide layer. . Under such circumstances, the present inventor
Recognizing the effectiveness of using the SSe guide layer for the first time,
Then, a light emitting device shown in FIG. 1 was obtained by using a method for forming a mixed crystal having good crystallinity with a good limit.

【0045】なお、上記レーザ構造の活性層またはガイ
ド層について、Zn0.8Cd0.2SeまたはZn0.9Cd
0.10.19Se0.81の代わりに(ZnSe)m(CdS)
n(m、nは整数)等の超格子を用いても同様な結果が
得られる。(ZnSe)m(CdS)n(m、nは整数)
は、ZnSeをm層、CdSをn層、それぞれ積層した
超格子である。
Regarding the active layer or guide layer of the above laser structure, Zn 0.8 Cd 0.2 Se or Zn 0.9 Cd
0.1 S 0.19 Se 0.81 instead of (ZnSe) m (CdS)
Similar results can be obtained by using a superlattice such as n (m and n are integers). (ZnSe) m (CdS) n (m and n are integers)
Is a superlattice in which m layers of ZnSe and n layers of CdS are laminated.

【0046】(実施例2)図2に示されている、本発明
の半導体発光素子の形成を、今度は図5に示されている
分子線エピタキシャル装置を用いて行なう。図5の装置
が図4の装置と異なるところは、Cd及びZnSのセル
が1本ずつであり、セルの本数が少なくなっていること
である。用いる材料のビームフラックスを各層の組成比
に合うように、また成長速度が500nm/時になるよ
うにセルの温度が調節される。
Example 2 The semiconductor light emitting device of the present invention shown in FIG. 2 is formed by using the molecular beam epitaxial device shown in FIG. The device of FIG. 5 differs from the device of FIG. 4 in that there is one Cd cell and one ZnS cell, and the number of cells is small. The temperature of the cell is adjusted so that the beam flux of the material used matches the composition ratio of each layer and the growth rate is 500 nm / hour.

【0047】表面処理が施されたn型GaAs(00
1)基板61(図2では12)上にZnセル54、Se
セル55、ZnCl2セル59を用いて塩素ドープされ
たキャリア密度が2×1018cm-3のn型ZnSe層1
3を100Å結晶成長させ、すぐ後にZnセル54、M
gセル58、ZnSセル57、Seセル55、ZnCl
2セル59を用いて塩素ドープのキャリア密度が2×1
18cm-3の層厚が1.0μmのn型Zn0.83Mg0.17
0.2Se0.8クラッド層14を形成する。
Surface-treated n-type GaAs (00
1) Zn cell 54, Se on the substrate 61 (12 in FIG. 2)
Chlorine-doped n-type ZnSe layer 1 having a carrier density of 2 × 10 18 cm −3 using a cell 55 and a ZnCl 2 cell 59.
3 was grown to 100 Å crystal, and immediately after that, Zn cell 54, M
g cell 58, ZnS cell 57, Se cell 55, ZnCl
Chlorine-doped carrier density of 2 × 1 using 2 cells 59
N-type Zn 0.83 Mg 0.17 having a layer thickness of 0 18 cm -3 of 1.0 μm
The S 0.2 Se 0.8 cladding layer 14 is formed.

【0048】次に、層厚が700ÅのZn0.8Cd0.2
e/ZnS0.2Se0.8超格子からなるガイド層15を形
成する。n型Zn0.83Mg0.170.2Se0.8クラッド層
14の上にZnセル54、ZnSセル57、Seセル5
5を用い、ZnS0.2Se0.85原子層23を結晶成長す
る。
Next, Zn 0.8 Cd 0.2 S having a layer thickness of 700Å
A guide layer 15 made of e / ZnS 0.2 Se 0.8 superlattice is formed. n-type Zn 0.83 Mg 0.17 S 0.2 Se 0.8 Zn cell 54, ZnS cell 57, Se cell 5 on the cladding layer 14.
5, the ZnS 0.2 Se 0.8 5 atomic layer 23 is crystal-grown.

【0049】次に、Znセル54、Cdセル56、Zn
Sセル57を用いてZn0.8Cd0.2Se2原子層24を
結晶成長する。その上にZnS0.2Se0.85原子層23
を結晶成長し、Zn0.8Cd0.2Se2原子層24を結晶
成長する。このようなZnS0.2Se0.85原子層23、
Zn0.8Cd0.2Se2原子層24の結晶成長を20回繰
り返して((Zn0.8Cd0.2Se)2(ZnS0.2Se
0.8520超格子ガイド層15を形成する。その後成長
中断なしにZnセル54、Cdセル56、Seセル55
を用い、層厚が60ÅのアンドープZn0.8Cd0.2Se
活性層16を形成する。その上にZnセル54、Cdセ
ル56、ZnSセル57、Seセル55を用い、層厚が
700Åの((Zn0.8Cd0.2Se)2(ZnS0.2Se
0.8520超格子ガイド層17を形成する。
Next, Zn cell 54, Cd cell 56, Zn
Using the S cell 57, the Zn 0.8 Cd 0.2 Se 2 atomic layer 24 is crystal-grown. ZnS 0.2 Se 0.8 5 atomic layer 23
Are crystal-grown, and the Zn 0.8 Cd 0.2 Se 2 atomic layer 24 is crystal-grown. Such a ZnS 0.2 Se 0.8 5 atomic layer 23,
The crystal growth of the Zn 0.8 Cd 0.2 Se2 atomic layer 24 by repeating 20 times ((Zn 0.8 Cd 0.2 Se) 2 (ZnS 0.2 Se
0.8 ) 5 ) 20 Superlattice guide layer 15 is formed. After that, the Zn cell 54, the Cd cell 56, the Se cell 55 without interruption of growth.
Undoped Zn 0.8 Cd 0.2 Se with a layer thickness of 60 Å
The active layer 16 is formed. A Zn cell 54, a Cd cell 56, a ZnS cell 57, and a Se cell 55 are used thereon, and ((Zn 0.8 Cd 0.2 Se) 2 (ZnS 0.2 Se) having a layer thickness of 700Å is used.
0.8 ) 5 ) 20 Superlattice guide layer 17 is formed.

【0050】その後、Znセル54、Mgセル58、Z
nSセル57、Seセル55、活性窒素セル60を用い
窒素ドープのキャリア密度が2×1017cm-3の層厚が
1.0μmのp型Zn0.83Mg0.170.2Se0.8クラッ
ド層18を形成する。
After that, the Zn cell 54, the Mg cell 58, and the Z cell are formed.
A p-type Zn 0.83 Mg 0.17 S 0.2 Se 0.8 clad layer 18 having a nitrogen-doped carrier density of 2 × 10 17 cm −3 and a layer thickness of 1.0 μm is formed using an nS cell 57, a Se cell 55, and an active nitrogen cell 60. To do.

【0051】その後、Znセル54、Seセル55、活
性窒素セル60を用い、窒素ドープのキャリア密度が8
×1017cm-3のp型ZnSeコンタクト層19を10
0Å結晶成長させ、DH構造を形成する。
Thereafter, a Zn cell 54, a Se cell 55, and an active nitrogen cell 60 are used, and the nitrogen-doped carrier density is 8
The p-type ZnSe contact layer 19 of × 10 17 cm −3 is formed as 10
A 0 Å crystal is grown to form a DH structure.

【0052】上述の半導体積層構造が形成された基板を
取り出したあと、実施例1と同様にストライプ幅が3μ
mのマスクを形成する。そして、厚さ1000ÅのSi
2絶縁膜22を基板上のマスクの無い領域に形成す
る。その上にp型電極21を取り付け、GaAs基板裏
面にn型電極22を取り付け、図2に示すような断面を
持った発光素子基板を得る。その後、上記基板をキャビ
ティ長0.5mmにへき開し、ファブリ・ペロー型共振
器を設けてレーザを完成させる。へき開された両端面は
アンコートで、反射率は25%である。内部損失は実施
例1と同じく7.8cm-1であり、キャビティ損失は2
7.2cm-1で、全損失は35cm-1である。
After taking out the substrate on which the above semiconductor laminated structure was formed, the stripe width was 3 μm as in the first embodiment.
m mask is formed. And Si with a thickness of 1000Å
An O 2 insulating film 22 is formed on the substrate in a maskless region. A p-type electrode 21 is attached thereon, and an n-type electrode 22 is attached on the back surface of the GaAs substrate to obtain a light emitting element substrate having a cross section as shown in FIG. After that, the substrate is cleaved to a cavity length of 0.5 mm, and a Fabry-Perot resonator is provided to complete the laser. Both cleaved end faces are uncoated and the reflectance is 25%. The internal loss was 7.8 cm −1 as in Example 1, and the cavity loss was 2
In 7.2cm -1, the total loss is 35 cm -1.

【0053】((Zn0.8Cd0.2Se)2(ZnS0.2
0.8520超格子はZn0.94Cd0.060.14Se0.86
と同等のバンドオフセットを与える(Z.Peng,et.al;Jpn.
J.Appl.Phys.31(1992)L1583)。上記レーザ構造の、各層
の伝導帯及び価電子帯のバンドオフセットを前述の共通
アニオン則、共通カチオン則を用いて求めた結果を図7
(c)に示す。図7(a)の従来のレーザ構造の場合と
比較すると、上記レーザ構造の価電子帯のバンドオフセ
ットが108meVと従来のレーザ構造よりも大きくな
ることがわかる。
((Zn 0.8 Cd 0.2 Se) 2 (ZnS 0.2 S
e 0.8 ) 5 ) 20 Superlattice is Zn 0.94 Cd 0.06 S 0.14 Se 0.86
Gives a band offset equivalent to (Z.Peng, et.al; Jpn.
J. Appl. Phys. 31 (1992) L1583). The band offsets of the conduction band and the valence band of each layer of the laser structure obtained by using the common anion rule and the common cation rule described above are shown in FIG.
It is shown in (c). As compared with the case of the conventional laser structure shown in FIG. 7A, it can be seen that the band offset of the valence band of the laser structure is 108 meV, which is larger than that of the conventional laser structure.

【0054】上記の方法によって形成される発光素子に
関する特性を以下に説明する。Zn0.83Mg0.170.2
Se0.8クラッド層、((Zn0.8Cd0.2Se)2(Zn
0.2Se0.8520超格子ガイド層、Zn0.8Cd0.2
Se活性層のバンドギャップはそれぞれ2.92eV、
2.72eV、2.46eVである。結晶性に関して
は、Zn0.83Mg0.170.2Se0.8クラッド層、((Z
0.8Cd0.2Se)2(ZnS0.2Se0.8520超格子
ガイド層ともにGaAs基板に格子整合し、かつエピタ
キシャル層のX線のロッキングカーブの半値幅は45s
ecと従来のZnS0.07Se0.93ガイド層を用いた発光
素子と同程度の結晶性を示す。
The characteristics of the light emitting device formed by the above method will be described below. Zn 0.83 Mg 0.17 S 0.2
Se 0.8 clad layer, ((Zn 0.8 Cd 0.2 Se) 2 (Zn
S 0.2 Se 0.8 ) 5 ) 20 Superlattice guide layer, Zn 0.8 Cd 0.2
The band gap of the Se active layer is 2.92 eV,
They are 2.72 eV and 2.46 eV. Regarding crystallinity, Zn 0.83 Mg 0.17 S 0.2 Se 0.8 clad layer, ((Z
n 0.8 Cd 0.2 Se) 2 (ZnS 0.2 Se 0.8 ) 5 ) 20 Both the superlattice guide layer is lattice-matched to the GaAs substrate, and the half-width of the X-ray rocking curve of the epitaxial layer is 45 s.
ec and the conventional ZnS 0.07 Se 0.93 guide layer show the same degree of crystallinity as the light emitting device.

【0055】また、上記発光素子に関する光学的及び電
気的特性は次のようになる。発振波長は500nmであ
る。図10に注入電流密度とモード利得との関係を上記
発光素子と従来の発光素子とを比較して示してある。実
施例1と同様、図10のモード利得が全損失35cm-1
と釣り合う電流密度が上記発光素子及び従来の発光素子
のしきい値電流密度である。上記発光素子のしきい値電
流密度は460A/cm2であり、従来の発光素子に比
べ7%低減する。また、素子の抵抗率は0.7Ωであ
り、従来よりも30%程度減少している。これは、成長
中断による界面の劣化による影響がないからである。こ
れらの要因により半導体発光素子の長寿命化が実現す
る。
The optical and electrical characteristics of the above light emitting device are as follows. The oscillation wavelength is 500 nm. FIG. 10 shows the relationship between the injected current density and the mode gain in comparison between the above light emitting device and the conventional light emitting device. As in Example 1, the mode gain of FIG. 10 has a total loss of 35 cm −1.
The current density that balances with is the threshold current density of the light emitting device and the conventional light emitting device. The threshold current density of the light emitting element is 460 A / cm 2, which is 7% lower than that of the conventional light emitting element. Further, the resistivity of the element is 0.7Ω, which is about 30% lower than the conventional one. This is because there is no influence due to deterioration of the interface due to growth interruption. Due to these factors, the life of the semiconductor light emitting device can be extended.

【0056】(実施例3)図3に示されている本発明の
半導体発光素子の形成を、今度は図6に示されている分
子線エピタキシャル装置を用いて行なう。図6の装置が
図5の装置と異なるところは、材料にZnSe、CdS
e等のII−VI化合物を用いることである。用いる材
料のビームフラックスを各層の組成比に合うように、ま
た成長速度が500nm/時になるようにセルの温度が
調節される。
(Embodiment 3) The semiconductor light emitting device of the present invention shown in FIG. 3 is formed by using the molecular beam epitaxial device shown in FIG. The device of FIG. 6 is different from the device of FIG. 5 in that the materials are ZnSe and CdS.
II-VI compounds such as e. The temperature of the cell is adjusted so that the beam flux of the material used matches the composition ratio of each layer and the growth rate is 500 nm / hour.

【0057】表面処理を施されたn型GaAs(00
1)基板25上にZnSeセル66、ZnCl2セル7
0を用いて塩素ドープのキャリア密度が2×1018cm
-3のn型ZnSe層26を100Å結晶成長させ、すぐ
後にZnSeセル66、MgSeセル69、ZnSセル
68、CdSeセル67、ZnCl2セル70を用いて
塩素ドープのキャリア密度が2×1018cm-3の層厚が
1.0μmのn型Zn0. 83Mg0.170.2Se0.8クラッ
ド層27を形成する。
Surface-treated n-type GaAs (00
1) ZnSe cell 66, ZnCl2 cell 7 on the substrate 25
Carrier density of chlorine is 2 × 10 18 cm
-3 n-type ZnSe layer 26 is grown by 100Å crystal, and immediately thereafter, a ZnSe cell 66, a MgSe cell 69, a ZnS cell 68, a CdSe cell 67, and a ZnCl 2 cell 70 are used to obtain a chlorine-doped carrier density of 2 × 10 18 cm 2. layer thickness of -3 to form an n-type Zn 0. 83 Mg 0.17 S 0.2 Se 0.8 cladding layer 27 of 1.0 .mu.m.

【0058】次に、層厚が700ÅのZnSe/CdS
e/ZnS超格子からなるガイド層28を形成する。具
体的には、n型Zn0.83Mg0.170.2Se0.8クラッド
層27の上にZnSeセル66を用い、ZnSe5原子
層36を結晶成長する。次にCdSeセル67を用いて
CdSe2原子層37を結晶成長する。その上に再びZ
nSeセル66を用い、ZnSe5原子層38を結晶成
長し、ZnSセル68を用いてZnS4原子層39を結
晶成長する。このようなZnSe5原子層36、CdS
e2原子層37、ZnSe5原子層38、ZnS4原子
層39からなる超格子の結晶成長を9回繰り返して
((ZnSe)10(CdSe)2(ZnS)49超格子
ガイド層28を形成する。
Next, ZnSe / CdS having a layer thickness of 700Å
A guide layer 28 made of an e / ZnS superlattice is formed. Specifically, the ZnSe 5 atomic layer 36 is crystal-grown on the n-type Zn 0.83 Mg 0.17 S 0.2 Se 0.8 cladding layer 27 using the ZnSe cell 66. Next, the CdSe 2 atomic layer 37 is crystal-grown using the CdSe cell 67. Z on it again
The ZnSe5 atomic layer 38 is crystal-grown using the nSe cell 66, and the ZnS4 atomic layer 39 is crystal-grown using the ZnS cell 68. Such ZnSe5 atomic layer 36, CdS
The crystal growth of the superlattice composed of the e2 atomic layer 37, the ZnSe5 atomic layer 38, and the ZnS4 atomic layer 39 is repeated 9 times to form the ((ZnSe) 10 (CdSe) 2 (ZnS) 4 ) 9 superlattice guide layer 28.

【0059】その後成長中断なしにZnSeセル66、
CdSeセル67を用い、層厚が60ÅのアンドープZ
0.8Cd0.2Se活性層29を形成する。その上にZn
Seセル66、CdSeセル67、ZnSセル68を用
い、層厚が700Åの前記((ZnSe)10(CdS
e)2(ZnS)49超格子ガイド層30を形成する。
その後、ZnSeセル66、MgSeセル69、ZnS
セル68、活性窒素セル71を用い窒素ドープのキャリ
ア密度が2×1017cm-3の層厚が1.0μmのp型Z
0.83Mg0.170.2Se0.8クラッド層31を形成す
る。その後、ZnSeセル66、活性窒素セル71を用
い窒素ドープのキャリア密度が8×1017cm-3のp型
ZnSeコンタクト層32を100Å結晶成長させ、2
6〜32のDH構造を形成する。
Thereafter, the ZnSe cell 66, without interruption of growth,
Undoped Z with a layer thickness of 60Å using CdSe cell 67
An n 0.8 Cd 0.2 Se active layer 29 is formed. Zn on it
Using the Se cell 66, the CdSe cell 67, and the ZnS cell 68, the ((ZnSe) 10 (CdS) having a layer thickness of 700 Å is used.
e) 2 (ZnS) 4 ) 9 superlattice guide layer 30 is formed.
After that, ZnSe cell 66, MgSe cell 69, ZnS
A cell 68 and an active nitrogen cell 71 are used to form a p-type Z having a nitrogen-doped carrier density of 2 × 10 17 cm −3 and a layer thickness of 1.0 μm.
The n 0.83 Mg 0.17 S 0.2 Se 0.8 clad layer 31 is formed. Thereafter, a ZnSe cell 66 and an active nitrogen cell 71 are used to grow 100 Å crystal of a nitrogen-doped p-type ZnSe contact layer 32 having a carrier density of 8 × 10 17 cm -3.
6 to 32 DH structure is formed.

【0060】上記半導体積層構造が形成された基板を取
り出した後、実施例1と同様にストライプ幅が3μmの
マスクを形成する。厚さ1000ÅのSiO2絶縁膜3
5を基板上のマスクが形成レーザさていない領域に形成
する。その上にp型電極33を取り付け、GaAs基板
裏面にn型電極34を取り付けて図3に示すような断面
を持った発光素子基板を作る。その後、上記基板をキャ
ビティ長0.5mmにへき開し、ファブリ・ペロー型共
振器を設けてレーザを完成させる。へき開された両端面
はアンコートで、反射率は25%である。内部損失は実
施例1と同じく7.8cm-1であり、キャビティ損失は
27.2cm-1で、全損失は35cm-1である。
After taking out the substrate on which the semiconductor laminated structure is formed, a mask having a stripe width of 3 μm is formed as in the first embodiment. 1000 Å thick SiO 2 insulating film 3
5 is formed on the substrate in the region where the mask is not formed by the laser. A p-type electrode 33 is attached thereon, and an n-type electrode 34 is attached on the back surface of the GaAs substrate to form a light emitting element substrate having a cross section as shown in FIG. After that, the substrate is cleaved to a cavity length of 0.5 mm, and a Fabry-Perot resonator is provided to complete the laser. Both cleaved end faces are uncoated and the reflectance is 25%. Internal loss is also 7.8 cm -1 Example 1, the cavity loss is 27.2Cm -1, the total loss is 35 cm -1.

【0061】((ZnSe)10(CdSe)2(Zn
S)49超格子は、Zn0.9Cd0.10 .2Se0.8と同等
のバンドオフセットを与える(Z.Peng,et.a
l;Jpn.J.Appl.Phys.31(199
2)L1583)。上記レーザ構造の、各層の伝導帯及
び価電子帯のバンドオフセットを前述の共通アニオン
則、共通カチオン則を用いて求めた結果を図7(d)に
示す。図7(a)の従来のレーザ構造の場合と比較する
と、上記レーザ構造の価電子帯のバンドオフセットが1
35meVと、従来のレーザ構造よりも大きくなること
がわかる。
((ZnSe) 10 (CdSe) 2 (Zn
S) 4) 9 superlattice gives Zn 0.9 Cd 0.1 S 0 .2 Se 0.8 equivalent band offset (Z.Peng, et.a
l; Jpn. J. Appl. Phys. 31 (199
2) L1583). FIG. 7D shows the results of the band offsets of the conduction band and valence band of each layer of the laser structure obtained by using the above-mentioned common anion rule and common cation rule. Compared with the case of the conventional laser structure of FIG. 7A, the band offset of the valence band of the laser structure is 1
It can be seen that it is 35 meV, which is larger than that of the conventional laser structure.

【0062】上記の方法によって形成される発光素子に
関する特性を述べる。Zn0.83Mg0.170.2Se0.8
ラッド層、((ZnSe)10(CdSe)2(Zn
S)49超格子ガイド層、Zn0.8Cd0.2Se活性層の
バンドギャップはそれぞれ2.92eV、2.72e
V、2.46eVである。結晶性に関しては、Zn0.83
Mg0. 170.2Se0.8クラッド層、((ZnSe)
10(CdSe)2(ZnS)49超格子ガイド層ともに
GaAs基板に格子整合し、かつエピタキシャル層のX
線のロッキングカーブの半値幅は40secと従来のZ
nS0.07Se0.93ガイド層を用いた発光素子と同程度の
結晶性を示す。また、上記レーザに関する光学的及び電
気的特性は次のようになる。発振波長は504nmであ
る。
The characteristics of the light emitting device formed by the above method will be described. Zn 0.83 Mg 0.17 S 0.2 Se 0.8 clad layer, ((ZnSe) 10 (CdSe) 2 (Zn
The band gaps of the S) 4 ) 9 superlattice guide layer and the Zn 0.8 Cd 0.2 Se active layer are 2.92 eV and 2.72 e, respectively.
V is 2.46 eV. Regarding crystallinity, Zn 0.83
Mg 0. 17 S 0.2 Se 0.8 cladding layer, ((ZnSe)
10 (CdSe) 2 (ZnS) 4 ) 9 Superlattice guide layer is lattice-matched to the GaAs substrate, and X of the epitaxial layer is formed.
The full width at half maximum of the rocking curve of the line is 40 sec and the conventional Z
The crystallinity is similar to that of the light emitting device using the nS 0.07 Se 0.93 guide layer. The optical and electrical characteristics of the laser are as follows. The oscillation wavelength is 504 nm.

【0063】図11に注入電流密度とモード利得との関
係を上記発光素子と従来の発光素子とを比較して示して
ある。実施例1と同様、図11のモード利得が全損失3
5cm-1と釣り合う電流密度が上記発光素子及び従来の
発光素子のしきい値電流密度である。上記発光素子のし
きい値電流密度は440A/cm2であり、従来の発光
素子に比べて13%低減する。これらの要因により半導
体発光素子の長寿命化が実現する。
FIG. 11 shows the relationship between the injected current density and the mode gain in comparison between the above light emitting device and the conventional light emitting device. As in the first embodiment, the mode gain of FIG.
The current density balanced with 5 cm −1 is the threshold current density of the light emitting device and the conventional light emitting device. The threshold current density of the light emitting element is 440 A / cm 2, which is 13% lower than that of the conventional light emitting element. Due to these factors, the life of the semiconductor light emitting device can be extended.

【0064】上記実施例では、Zn0.8Cd0.2Se活性
層を用いる例について説明してきたが、活性層は、(Z
1-xCdxySe1-ym(Zn1ーzCdztSe1ーtn
超格子(0≦x≦1、0≦y≦1、0≦z≦1、0≦t
≦1、a<(xm+yn)/(m+n)、(zm+t
n)/(m+n)<b、m、nは整数)から形成されて
いてもよい。
In the above embodiment, an example using the Zn 0.8 Cd 0.2 Se active layer has been described, but the active layer is (Z
n 1-x Cd x S y Se 1-y ) m (Zn 1-z Cd z St Se 1-t ) n
Superlattice (0 ≦ x ≦ 1, 0 ≦ y ≦ 1, 0 ≦ z ≦ 1, 0 ≦ t
≦ 1, a <(xm + yn) / (m + n), (zm + t
n) / (m + n) <b, m and n are integers).

【0065】[0065]

【発明の効果】本発明によれば、ZnCdSSeガイド
層を採用したことにより、従来よりもしきい値電流密度
が小さく、長寿命の、信頼性の高い半導体発光素子が提
供される。また、Cd単体もしくはそれを含む化合物の
ただ1つのセル、又はS単体もしくはそれを含む化合物
のただ1つのセルを、分子線強度を変えずに用い、活性
層を構成するZn1-xCdxSeを含む(Zn1-xCdx
e)m(ZnSySe1ーyn超格子でガイド層を構成する
か、またはII−VI族化合物を用い、ガイド層を(Z
nSe)m(CdSe)n(ZnS)l超格子で構成する
ことにより、エピタキシャル成長の中断をなくすことで
できる。そのことにより、抵抗率が低く、結晶性のよい
半導体発行素子が製造される。
According to the present invention, by adopting the ZnCdSSe guide layer, a semiconductor light emitting device having a threshold current density smaller than that of the conventional one, a long life, and high reliability is provided. In addition, only one cell of Cd alone or a compound containing it or only one cell of S alone or a compound containing it is used without changing the molecular beam intensity, and Zn 1-x Cd x forming the active layer is used. Including Se (Zn 1-x Cd x S
e) m (ZnS y Se 1 -y ) n superlattice may be used to form the guide layer, or a II-VI group compound may be used to form the guide layer (Z
By using the nSe) m (CdSe) n (ZnS) 1 superlattice, it is possible to eliminate the interruption of epitaxial growth. As a result, a semiconductor issuing device having low resistivity and good crystallinity is manufactured.

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

【図1】本発明の、第1の実施例の半導体発光素子の断
面図
FIG. 1 is a sectional view of a semiconductor light emitting device according to a first embodiment of the present invention.

【図2】本発明の、第2の実施例の半導体発光素子の断
面図
FIG. 2 is a sectional view of a semiconductor light emitting device according to a second embodiment of the present invention.

【図3】本発明の、第3の実施例の半導体発光素子の断
面図
FIG. 3 is a sectional view of a semiconductor light emitting device according to a third embodiment of the present invention.

【図4】本発明の、第1の実施例の半導体発光素子を形
成する、分子線エピタキシャル装置の断面図
FIG. 4 is a sectional view of a molecular beam epitaxial device for forming the semiconductor light emitting device of the first embodiment of the present invention.

【図5】本発明の、第2の実施例の半導体発光素子を形
成し、本発明の結晶成長方法を実践する分子線エピタキ
シャル装置の断面図
FIG. 5 is a cross-sectional view of a molecular beam epitaxial device for forming the semiconductor light emitting device of the second embodiment of the present invention and practicing the crystal growth method of the present invention.

【図6】本発明の、第3の実施例の半導体発光素子を形
成し、本発明の結晶成長方法を実践する分子線エピタキ
シャル装置の断面図
FIG. 6 is a cross-sectional view of a molecular beam epitaxial device for forming the semiconductor light emitting device of the third embodiment of the present invention and practicing the crystal growth method of the present invention.

【図7】本発明の半導体発光素子及び従来の半導体発光
素子の各層間の伝導帯及び価電子帯のバンドオフセット
を表した図
FIG. 7 is a diagram showing band offsets of conduction band and valence band between respective layers of the semiconductor light emitting device of the present invention and the conventional semiconductor light emitting device.

【図8】ZnCdSSeガイド層の、Cd及びSの組成
の変化による価電子帯のバンドオフセットの全体に対す
る比を表す図
FIG. 8 is a diagram showing a ratio of a band offset of a valence band to a total of a ZnCdSSe guide layer due to a change in a composition of Cd and S.

【図9】本発明の、第1の実施例の発光素子と従来の発
光素子に関する、しきい値電流密度とモード利得との関
係を表した図
FIG. 9 is a graph showing the relationship between the threshold current density and the mode gain of the light emitting device of the first embodiment and the conventional light emitting device of the present invention.

【図10】本発明の、第2の実施例の発光素子と従来の
発光素子に関する、しきい値電流密度とモード利得との
関係を表した図
FIG. 10 is a graph showing the relationship between the threshold current density and the mode gain of the light emitting device of the second embodiment and the conventional light emitting device of the present invention.

【図11】本発明の、第3の実施例の発光素子と従来の
発光素子に関する、しきい値電流密度とモード利得との
関係を表した図
FIG. 11 is a graph showing the relationship between the threshold current density and the mode gain of the light emitting device of the third embodiment of the present invention and the conventional light emitting device.

【図12】従来の半導体発光素子の断面図FIG. 12 is a sectional view of a conventional semiconductor light emitting device.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

4 Zn0.9Cd0.10.19Se0.81ガイド層 5 Zn0.8Cd0.2Se活性層 6 Zn0.9Cd0.10.19Se0.81ガイド層 15 ((Zn0.8Cd0.2Se)2(ZnS0.2
0.8520超格子ガイド層 17 ((Zn0.8Cd0.2Se)2(ZnS0.2
0.8520超格子ガイド層 23 Zn0.8Cd0.2Se2原子層 24 ZnS0.2Se0.85原子層 28 ((ZnSe)10(CdSe)2(ZnS)49
超格子ガイド層 30 ((ZnSe)10(CdSe)2(ZnS)49
超格子ガイド層 36 ZnSe5原子層 37 CdSe2原子層 38 ZnSe5原子層 39 ZnS4原子層 42 Cdセル(ガイド層用) 43 Cdセル(活性層用) 44 ZnSセル(ガイド層用) 45 ZnSセル(活性層用) 56 Cdセル 57 ZnSセル 66 ZnSeセル 67 CdSeセル 68 ZnSセル 69 MgSeセル
4 Zn 0.9 Cd 0.1 S 0.19 Se 0.81 guide layer 5 Zn 0.8 Cd 0.2 Se active layer 6 Zn 0.9 Cd 0.1 S 0.19 Se 0.81 guide layer 15 ((Zn 0.8 Cd 0.2 Se) 2 (ZnS 0.2 S
e 0.8 ) 5 ) 20 Superlattice guide layer 17 ((Zn 0.8 Cd 0.2 Se) 2 (ZnS 0.2 S
e 0.8) 5) 20 superlattice guide layer 23 Zn 0.8 Cd 0.2 Se2 atomic layer 24 ZnS 0.2 Se 0.8 5 atomic layers 28 ((ZnSe) 10 (CdSe ) 2 (ZnS) 4) 9
Superlattice guide layer 30 ((ZnSe) 10 (CdSe) 2 (ZnS) 4 ) 9
Superlattice guide layer 36 ZnSe5 atomic layer 37 CdSe2 atomic layer 38 ZnSe5 atomic layer 39 ZnS4 atomic layer 42 Cd cell (for guide layer) 43 Cd cell (for active layer) 44 ZnS cell (for guide layer) 45 ZnS cell (active layer) 56 Cd cell 57 ZnS cell 66 ZnSe cell 67 CdSe cell 68 ZnS cell 69 MgSe cell

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 久保 実 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 (72)発明者 佐々井 洋一 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (72) Minor Kubo 1006 Kadoma, Kadoma City, Osaka Prefecture, Matsushita Electric Industrial Co., Ltd.

Claims (11)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 GaAs基板と、該GaAs基板上に形
成されたIIーVI族化合物半導体積層構造とを備えた
半導体発光素子であって、 該半導体積層構造は、ZnCdSSe活性層と、該活性
層を挟み込む一対のZnCdSSeガイド層とを含んで
おり、 該活性層中のCdの組成は該ガイド層中のCdの組成よ
りも大きく、該活性層中のSの組成は該ガイド層中のS
の組成よりも小さい半導体発光素子。
1. A semiconductor light emitting device comprising a GaAs substrate and a II-VI group compound semiconductor laminated structure formed on the GaAs substrate, wherein the semiconductor laminated structure comprises a ZnCdSSe active layer and the active layer. And a pair of ZnCdSSe guide layers sandwiching between the guide layers, the composition of Cd in the active layer is larger than the composition of Cd in the guide layer, and the composition of S in the active layer is S in the guide layer.
A semiconductor light emitting device having a composition smaller than that of
【請求項2】 前記積層構造は、前記活性層及び前記ガ
イド層を挟み込む一対のIIーVI族化合物半導体クラ
ッド層を含んでおり、該活性層、該ガイド層及び該クラ
ッド層が分離光閉じ込めヘテロ構造を形成している請求
項1に記載の半導体発光素子。
2. The laminated structure includes a pair of II-VI group compound semiconductor clad layers sandwiching the active layer and the guide layer, wherein the active layer, the guide layer and the clad layer are separated light confinement hetero layers. The semiconductor light emitting device according to claim 1, wherein the semiconductor light emitting device forms a structure.
【請求項3】 前記一対のガイド層の少なくとも一方
は、(Zn1-xCdxSe)m(ZnSySe1ーyn超格子
から形成され、 前記活性層は、該超格子を構成するZn1-xCdxSeま
たはZn1-xCdxSeとZn1-uCduvSe1ーv(0<
u<1、0<v<1、x<u、y<v)との多重層から
形成されている請求項1記載の半導体発光素子。
3. At least one of the pair of guide layers is formed of a (Zn 1-x Cd x Se) m (ZnS y Se 1 -y ) n superlattice, and the active layer constitutes the superlattice. Zn 1-x Cd x Se or Zn 1-x Cd x Se and Zn 1-u Cd u S v Se 1-v (0 <
The semiconductor light emitting device according to claim 1, wherein the semiconductor light emitting device is formed of a multi-layer of u <1, 0 <v <1, x <u, y <v).
【請求項4】 前記一対のガイド層の少なくとも一方
は、各層が2元結晶からなる(ZnSe)m(CdS
e)n(ZnS)l(m、n、lは整数)超格子から形成
された請求項1に記載の半導体発光素子。
4. At least one of the pair of guide layers, each layer being composed of a binary crystal (ZnSe) m (CdS).
The semiconductor light emitting device according to claim 1, wherein the semiconductor light emitting device is formed of e) n (ZnS) l (m, n, and l are integers).
【請求項5】 前記一対のガイド層の少なくとも一方
は、(Zn1-aCdabSe1-bm(Zn1ーcCdcd
1ーdn超格子(0≦c≦1、0≦d≦1、(am+b
n)/(m+n)<x、y<(cm+dn)/(m+
n)、m、nは整数)から形成されている請求項1記載
の半導体発光素子。
5. At least one of the pair of guide layers comprises (Zn 1-a Cd a S b Se 1-b ) m (Zn 1-c Cd c S d S
e 1−d ) n superlattice (0 ≦ c ≦ 1, 0 ≦ d ≦ 1, (am + b
n) / (m + n) <x, y <(cm + dn) / (m +
The semiconductor light emitting device according to claim 1, wherein n), m, and n are integers.
【請求項6】 前記活性層は、(Zn1-xCdxySe
1-ym(Zn1ーzCdztSe1ーtn超格子(0≦x≦
1、0≦y≦1、0≦z≦1、0≦t≦1、a<(xm
+yn)/(m+n)、(zm+tn)/(m+n)<
b、m、nは整数)から形成されている請求項1記載の
半導体発光素子。
6. The active layer comprises (Zn 1-x Cd x S y Se
1-y ) m (Zn 1-z Cd z St Se 1-t ) n superlattice (0 ≦ x ≦
1, 0 ≦ y ≦ 1, 0 ≦ z ≦ 1, 0 ≦ t ≦ 1, a <(xm
+ Yn) / (m + n), (zm + tn) / (m + n) <
The semiconductor light emitting device according to claim 1, wherein b, m, and n are integers.
【請求項7】 前記活性層は、(Zn1-aCdabSe
1-bm(Zn1ーcCdcdSe1ーdn超格子から形成さ
れ、 前記一対のガイド層の少なくとも一方は、(Zn1-x
xySe1-yk(Zn1-zCdztSe1ーtl(m、
n、k、lは整数、0≦z≦1、0≦t≦1、(xk+
yl)/(k+l)<(am+bn)/(m+n)、
(cm+dn)/(m+n)<(zk+tl)/(k+
l))から形成されている請求項1に記載の半導体発光
素子。
7. The active layer comprises (Zn 1-a Cd a S b Se
1-b) is formed from m (Zn 1 over c Cd c S d Se 1 over d) n superlattice, at least one of the pair of guiding layer, (Zn 1-x C
d x S y Se 1-y ) k (Zn 1-z Cd z St Se 1-t ) l (m,
n, k, and l are integers, 0 ≦ z ≦ 1, 0 ≦ t ≦ 1, (xk +
yl) / (k + l) <(am + bn) / (m + n),
(Cm + dn) / (m + n) <(zk + tl) / (k +
The semiconductor light emitting device according to claim 1, which is formed from l)).
【請求項8】 GaAs基板と、該GaAs基板上に形
成されたIIーVI族化合物半導体積層構造とを備え、
該半導体積層構造が、ZnCdSSe活性層と、該活性
層を挟み込む一対のZnCdSSeガイド層とを含み、
該活性層中のCdの組成が該ガイド層中のCdの組成よ
りも大きく、該活性層中のSの組成が該ガイド層中のS
の組成よりも小さい半導体発光素子を製造する方法であ
って、 Cdの供給源としてCd単体またはそれを含む化合物の
ただ1つのセルを用いて、該ガイド層または該活性層を
形成する分子線エピタキシャル成長工程を含む、半導体
発光素子の製造方法。
8. A GaAs substrate, and a II-VI group compound semiconductor laminated structure formed on the GaAs substrate,
The semiconductor laminated structure includes a ZnCdSSe active layer and a pair of ZnCdSSe guide layers sandwiching the active layer,
The composition of Cd in the active layer is larger than that of Cd in the guide layer, and the composition of S in the active layer is S in the guide layer.
A method for manufacturing a semiconductor light emitting device having a composition smaller than that of Cd, wherein a single cell of Cd alone or a compound containing the same is used as a source of Cd, and molecular beam epitaxial growth for forming the guide layer or the active layer is performed. A method for manufacturing a semiconductor light emitting device, comprising:
【請求項9】 前記分子線エピタキシャル成長工程にお
いて、前記ただ1つのセルの分子線強度を変えずに、前
記ガイド層及び前記活性層を形成する請求項8に記載の
半導体発光素子の製造方法。
9. The method of manufacturing a semiconductor light emitting device according to claim 8, wherein in the molecular beam epitaxial growth step, the guide layer and the active layer are formed without changing the molecular beam intensity of the only cell.
【請求項10】 GaAs基板と、該GaAs基板上に
形成されたIIーVI族化合物半導体積層構造とを備
え、該半導体積層構造が、ZnCdSSe活性層と、該
活性層を挟み込む一対のZnCdSSeガイド層とを含
み、該活性層中のCdの組成が該ガイド層中のCdの組
成よりも大きく、該活性層中のSの組成が該ガイド層中
のSの組成よりも小さい半導体発光素子を製造する方法
であって、 Sの供給源としてS単体またはそれを含む化合物のただ
1つのセルを用いて、該ガイド層または該活性層を形成
する分子線エピタキシャル成長工程を含む、半導体発光
素子の製造方法。
10. A GaAs substrate and a II-VI group compound semiconductor laminated structure formed on the GaAs substrate, the semiconductor laminated structure comprising a ZnCdSSe active layer and a pair of ZnCdSSe guide layers sandwiching the active layer. And a composition of Cd in the active layer is larger than a composition of Cd in the guide layer and a composition of S in the active layer is smaller than a composition of S in the guide layer. A method of manufacturing a semiconductor light-emitting device, which comprises a molecular beam epitaxial growth step of forming the guide layer or the active layer using only a single cell of S alone or a compound containing the same as a source of S. .
【請求項11】 前記分子線エピタキシャル成長工程に
おいて、前記ただ1つのセルの分子線強度を変えずに、
前記ガイド層及び前記活性層を形成する請求項9に記載
の半導体発光素子の製造方法。
11. In the molecular beam epitaxial growth step, without changing the molecular beam intensity of the only one cell,
The method of manufacturing a semiconductor light emitting device according to claim 9, wherein the guide layer and the active layer are formed.
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