JPH0964475A - Light emitting element and electron-beam-excited laser - Google Patents

Light emitting element and electron-beam-excited laser

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JPH0964475A
JPH0964475A JP21723295A JP21723295A JPH0964475A JP H0964475 A JPH0964475 A JP H0964475A JP 21723295 A JP21723295 A JP 21723295A JP 21723295 A JP21723295 A JP 21723295A JP H0964475 A JPH0964475 A JP H0964475A
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JP
Japan
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light
light emitting
substrate
emitting body
emitting element
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JP21723295A
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Japanese (ja)
Inventor
Takao Toda
隆夫 任田
Shigeo Hayashi
茂生 林
Teru Nishitani
輝 西谷
Ichiro Tanahashi
一郎 棚橋
Yoshio Manabe
由雄 真鍋
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Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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Publication date
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Publication of JPH0964475A publication Critical patent/JPH0964475A/en
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a light-emitting element whose color purity is excellent and whose light-emitting efficiency is high and to provide an electron-beam- excited laser whose oscillation threshold input power is small and whose light- emitting efficiency is high by a method wherein electron-hole pairs and light are confined in a very small laser medium. SOLUTION: A light-emitting body 2 in which a light reflecting film 3 has been formed on one face is formed to be island-shaped, and a gap length between islands is set at 1/4 or higher of a wavelength. Alternatively, a light reflecting film is formed on the side face of every island.

Description

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

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は赤外から紫外領域にわた
る発光素子に関するものであり、特に発光輝度や効率が
高く、発光波長も種々選択が可能で、ディスプレイ分野
や光ディスクなどの記憶装置分野への応用が可能なレー
ザー光の発光素子および電子線励起レーザーに関するも
のである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a light emitting device ranging from infrared to ultraviolet region, and particularly, it has high emission brightness and efficiency and various emission wavelengths can be selected. The present invention relates to a laser light emitting element and an electron beam excitation laser that can be applied to.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、発光デバイスとしては、III −V
族化合物半導体のpn接合に電流を流すことにより発光
させる発光ダイオードや、発光不純物を添加したII−VI
族化合物半導体などからなる発光体薄膜の両面に誘電体
薄膜を形成し、さらにその外側に設けられた電極により
電界を印加することにより発光させる電界発光素子など
が広く用いられている。またIII −V族化合物半導体を
用いてキャリヤを閉じ込める構造のヘテロ接合を形成
し、その接合に電流を流すことによりレーザー発振させ
る半導体レーザーも開発されている。また厚さ数十μm
のII−VI族化合物半導体に数十kVの電子線を照射する
ことにより強力なレーザー光を発する電子線励起レーザ
ーも作製されている[ジャーナル オブ クリスタル
グロウス(Journal of Crystal Growth),117,(1992)104
0]。
2. Description of the Related Art Conventionally, III-V light emitting devices have been used.
LEDs that emit light by passing a current through the pn junction of group III compound semiconductors, and II-VI doped with light-emitting impurities
2. Description of the Related Art Electroluminescent devices in which a dielectric thin film is formed on both sides of a light emitting thin film made of a group compound semiconductor and an electric field is applied by electrodes provided outside the dielectric thin film to emit light are widely used. Also, a semiconductor laser has been developed in which a heterojunction having a structure for confining carriers is formed using a III-V group compound semiconductor and a laser is oscillated by passing a current through the junction. Also, the thickness is several tens of μm.
An electron-beam-excited laser that emits a powerful laser beam by irradiating the II-VI group compound semiconductors of the above with an electron beam of several tens of kV has also been prepared [Journal of Crystal
Grouse (Journal of Crystal Growth), 117, (1992) 104
0].

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
半導体を用いたレーザー素子においては、発光効率が低
く、発光出力が小さいという課題があった。注入型半導
体レーザーにおいては、II−VI族化合物半導体を用いた
緑色や青色のレーザーが盛んに研究されているが発光効
率が悪く実用化されていない。またIII −V族化合物半
導体を用いた赤色や赤外の半導体レーザーは既に市販さ
れているが、発光出力が大きな素子は実用化されていな
い。電子線励起レーザーでは、赤色、緑色、青色に発光
するものが試作されているが効率はきわめて低く、発熱
が大きいため液体窒素などで冷却する必要があるという
課題があった。
However, the conventional laser device using a semiconductor has the problems of low emission efficiency and low emission output. Regarding injection type semiconductor lasers, green and blue lasers using II-VI group compound semiconductors have been actively studied, but their emission efficiency is poor and they have not been put to practical use. Although red and infrared semiconductor lasers using III-V group compound semiconductors are already on the market, elements having a large light emission output have not been put to practical use. Electron-excited lasers have been experimentally manufactured that emit red, green, and blue light, but their efficiency is extremely low and they generate a large amount of heat, so they have the problem that they need to be cooled with liquid nitrogen or the like.

【0004】以上のように、青色光や紫外光などの短波
長で効率よく発光するレーザーや、赤外から赤色領域に
わたる発振パワーの大きなレーザーの実現が特に望まれ
ているが実用化されるに至っていない。
As described above, it has been especially desired to realize a laser that efficiently emits a short wavelength light such as blue light or ultraviolet light, and a laser having a large oscillation power in the infrared to red regions, but it is put to practical use. I haven't arrived.

【0005】本発明は、上記従来の問題点を解決すべ
く、赤外から紫外光の波長領域の発光が可能で、発光効
率が高く発光出力が大きなレーザー光の発光素子、およ
び電子線励起レーザーを提供することを目的とする。
In order to solve the above-mentioned conventional problems, the present invention is capable of emitting light in the wavelength range from infrared to ultraviolet light, has a high luminous efficiency, and has a large emission output, a light emitting element for laser light, and an electron beam excitation laser. The purpose is to provide.

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明の発光素子は、対向する面を有し、対向面の
内少なくとも一方の面に光反射膜を有する発光体が基板
上に形成された赤外、可視、あるいは紫外のレーザー光
の発光素子であって、発光体が島状に分離形成され、島
と島との間のギャップ長が発光波長の4分の1以上であ
ることを特徴とする。また、対向する面を有し、対向面
の内少なくとも一方の面に光反射膜を有する発光体が基
板上に形成された赤外、可視、あるいは紫外のレーザー
光の発光素子であって、発光体が島状に分離形成され、
島の側面に光反射膜が設けられていることを特徴とす
る。
In order to achieve the above-mentioned object, a light emitting device of the present invention has a light emitting body having opposing surfaces and a light reflecting film on at least one of the opposing surfaces on a substrate. A formed light-emitting element for infrared, visible, or ultraviolet laser light, in which the light-emitting body is separated and formed in an island shape, and the gap length between the islands is 1/4 or more of the emission wavelength. It is characterized by A light-emitting element for emitting infrared, visible, or ultraviolet laser light, which has a light-emitting body having a surface facing each other and having a light-reflecting film on at least one of the surfaces facing each other, The body is separated and formed into islands,
It is characterized in that a light reflecting film is provided on the side surface of the island.

【0007】上記の構成においては、発光体が板状単結
晶あるいは薄膜形状であることが好ましい。また、発光
体のエネルギーギャップが、赤外光、可視光、および紫
外光のエネルギーに相当することが好ましい。
In the above structure, it is preferable that the light emitter has a plate-like single crystal or thin film shape. Further, it is preferable that the energy gap of the light emitter corresponds to the energy of infrared light, visible light, and ultraviolet light.

【0008】本発明の発光素子においては、島状の発光
体の少なくとも一方の対向面、あるいは側面が発光体の
エネルギーギャップよりも大きなエネルギーギャップを
有する障壁材料で被覆されていることが好ましい。
In the light emitting device of the present invention, it is preferable that at least one opposing surface or side surface of the island-shaped light emitting body is covered with a barrier material having an energy gap larger than that of the light emitting body.

【0009】また、本発明の発光素子においては、障壁
材料のエネルギーギャップが、発光体との界面では小さ
く、界面から遠ざかるにしたがって大きくなるように変
化していることが好ましい。
Further, in the light emitting device of the present invention, it is preferable that the energy gap of the barrier material is small at the interface with the light emitting body and changes so as to increase as the distance from the interface increases.

【0010】また、本発明の発光素子においては、光反
射膜が発光体の屈折率よりも小さな屈折率を有する材
料、多層誘電体膜、あるいは金属で形成されていること
が好ましい。
Further, in the light emitting device of the present invention, it is preferable that the light reflecting film is formed of a material having a refractive index smaller than that of the light emitting body, a multilayer dielectric film, or a metal.

【0011】また、本発明の発光素子においては、発光
体が、ダイアモンド、炭化珪素、III −V族化合物、II
b−VI族化合物、IIa−VI族化合物、カルコパイライト
化合物、及びマンガンカルコゲナイド化合物から選ばれ
る少なくとも1種の化合物を主成分とすることが好まし
い。
Further, in the light emitting device of the present invention, the light emitting body is diamond, silicon carbide, a III-V group compound, or II.
It is preferable that at least one compound selected from b-VI group compounds, IIa-VI group compounds, chalcopyrite compounds, and manganese chalcogenide compounds is contained as a main component.

【0012】また、本発明の発光素子においては、障壁
材料がフッ化マグネシウム、フッ化カルシウム、フッ化
ストロンチウム、およびフッ化バリウムから選ばれる少
なくとも1種を主成分とすることが好ましい。
In the light emitting device of the present invention, it is preferable that the barrier material contains at least one selected from magnesium fluoride, calcium fluoride, strontium fluoride, and barium fluoride as a main component.

【0013】次に本発明の電子線励起レーザーは、対向
する面を有し、対向面の内少なくとも一方の面に光反射
膜を有する発光体が基板上に形成された赤外、可視、あ
るいは紫外光の発光素子であって、発光体が島状に形成
され、島と島との間のギャップ長が発光波長の4分の1
以上とした発光素子と、発光素子に加速された電子線を
照射するための電子銃、およびこれらを収納する真空容
器を少なくとも備え、電子線照射により発光素子の表面
に対して実質的に垂直方向にレーザー光を発振させるこ
とを特徴とする。また、対向する面を有し、対向面の内
少なくとも一方の面に光反射膜を有する発光体が基板上
に形成された発光素子であって、発光体が島状に形成さ
れ、島の側面に光反射膜が設けられた発光素子と、発光
素子に加速された電子線を照射するための電子銃、およ
びこれらを収納する真空容器を少なくとも備え、電子線
照射により発光素子の表面に対して実質的に垂直方向に
レーザー光を発振させることを特徴とする。
Next, the electron beam excitation laser of the present invention has infrared, visible, or visible light having a light-emitting body having opposing surfaces and having a light-reflecting film on at least one of the opposing surfaces. A light emitting element for ultraviolet light, wherein a light emitting body is formed in an island shape, and a gap length between the islands is 1/4 of an emission wavelength.
At least the light emitting element described above, an electron gun for irradiating the light emitting element with an accelerated electron beam, and a vacuum container accommodating these are provided, and the direction substantially vertical to the surface of the light emitting element by electron beam irradiation. It is characterized by oscillating a laser beam. A light-emitting element in which a light-emitting body having opposing surfaces and having a light-reflecting film on at least one of the opposing surfaces is formed on a substrate, and the light-emitting bodies are formed in an island shape, and the side surface of the island is formed. A light-emitting element having a light-reflecting film on its surface, an electron gun for irradiating the light-emitting element with an accelerated electron beam, and a vacuum container accommodating these are provided at least for the surface of the light-emitting element by electron beam irradiation. It is characterized in that laser light is oscillated in a substantially vertical direction.

【0014】本発明の発光材料および電子線励起レーザ
ーの構成においては、基板として透光性材料を用い、発
光素子の電子線照射側に、厚さ10nm以上、500n
m以下の金属膜を設けることが好ましい。
In the structure of the light emitting material and the electron beam excitation laser of the present invention, a transparent material is used as the substrate, and the thickness of 10 nm or more and 500 n is provided on the electron beam irradiation side of the light emitting device.
It is preferable to provide a metal film having a thickness of m or less.

【0015】[0015]

【作用】本発明の発光素子の構成によれば、発光体から
発光した光を面内方向に伝播させることなく、島の中に
閉じこめることが可能となり、薄膜表面に垂直な1つの
方向に出射する光出力を増大させることができ、さらに
電子と正孔も島の中に同時に閉じこめられるため、レー
ザー発振のための閾値励起パワーが減少し、発光効率が
増大する。
According to the structure of the light emitting device of the present invention, the light emitted from the light emitting body can be confined in the island without propagating in the in-plane direction and emitted in one direction perpendicular to the thin film surface. The light output can be increased, and the electrons and holes are simultaneously confined in the islands, so that the threshold excitation power for laser oscillation is reduced and the light emission efficiency is increased.

【0016】本発明の電子線励起レーザーの構成によれ
ば、電子線照射により生成された電子、正孔が島状の発
光体に閉じこめられ、キャリヤの反転分布が形成され
る。この状況で発生した光のうちのある割合は、発光体
表面で反射される。この反射された光により発光体から
誘導放出光が生じ、増幅されレーザー発振を引き起こ
す。従来の電子線励起レーザーにおいては、レーザー発
振媒体(発光体)が連続板状あるいは薄膜状であったた
め、面内方向での光の閉じ込めがなされないため光の損
失がおおきく、大きな発振閾値入力が必要であったが、
本発明ではこれらの課題が解決され、特性の優れた電子
線励起レーザーが得られたものと考えられる。
According to the structure of the electron beam excitation laser of the present invention, the electrons and holes generated by the electron beam irradiation are confined in the island-shaped light emitting body, and the population inversion of carriers is formed. A proportion of the light generated in this situation is reflected by the surface of the light emitter. This reflected light causes stimulated emission light from the light emitter, which is amplified and causes laser oscillation. In the conventional electron beam excitation laser, since the laser oscillation medium (light emitter) has a continuous plate shape or a thin film shape, the light is not confined in the in-plane direction, so that the light loss is large, and a large oscillation threshold input is required. Was necessary, but
It is considered that the present invention has solved these problems and obtained an electron beam excitation laser having excellent characteristics.

【0017】島状発光体の側面への光反射膜の形成は、
本発明の1つのポイントである光の閉じ込めをより確実
なものにするため有効である。また、島状発光体の表
面、とりわけ両主面への障壁層の形成は、本発明の他の
1つのポイントである電子と正孔の閉じ込めをより確実
なものにするため有効である。
The light reflecting film is formed on the side surface of the island-shaped light emitting body by
It is effective to make light confinement, which is one point of the present invention, more reliable. Further, the formation of the barrier layers on the surface of the island-shaped light-emitting body, particularly on both main surfaces is effective in ensuring the confinement of electrons and holes, which is another point of the present invention.

【0018】またこの電子線励起レーザーの電子線をC
RTのように走査することにより、ディスプレイ用レー
ザー投射管として用いた場合、それぞれの島を各画素と
して機能させることができ、例えば、青、赤、緑の3本
のレーザー投射管により同一のスクリーンへ画像を投射
した場合、画素の配列はフォトリソグラフィ技術により
精度良く製造できるため、画素ずれによる画像のぼやけ
や色ずれがなく、表示品位の優れた投射型ディスプレイ
を構成することができる。
Further, the electron beam of this electron beam excitation laser is C
By scanning like RT, when used as a laser projection tube for a display, each island can function as each pixel. For example, three laser projection tubes of blue, red, and green are used to form the same screen. When an image is projected onto the image, the pixel array can be manufactured with high precision by the photolithography technique, so that there is no image blurring or color shift due to pixel shift, and a projection type display with excellent display quality can be configured.

【0019】[0019]

【実施例】【Example】

(実施例1)以下では、本発明第1の実施例における発
光素子について図面を参照しながら説明する。
(Embodiment 1) A light emitting device according to a first embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings.

【0020】図1は本発明第1の実施例における発光素
子の構造を示す断面図である。ガラス基板1上には一辺
が40μm、厚さ10μmの正方形板状の単結晶硫化カド
ミウム(CdS)2が10μmのギャップ4でマトリッ
クス状に配列されている。また、単結晶硫化カドミウム
2の上には510nmの光を選択的に反射する多層干渉
光反射膜3が形成されている。
FIG. 1 is a sectional view showing the structure of a light emitting device according to the first embodiment of the present invention. On the glass substrate 1, square plate-shaped single crystal cadmium sulfide (CdS) 2 having a side of 40 μm and a thickness of 10 μm is arranged in a matrix with a gap 4 of 10 μm. In addition, a multilayer interference light reflection film 3 that selectively reflects light of 510 nm is formed on the single crystal cadmium sulfide 2.

【0021】この発光素子10は以下のようにして作成
される。まず、厚さ0.3mmの単結晶硫化カドミウム
基板の一方の面を研磨してオプティカルフラットな面と
する。その後500℃で30分間不活性ガス雰囲気中で
熱処理し、さらに表面を希硫酸でエッチングした後、研
磨面をガラス基板1にエポキシ系樹脂で接着する。この
状態で単結晶硫化カドミウム基板をその厚さが10μm
になるまで同様にもう一方の表面を研磨し、エッチング
をおこなう。
The light emitting device 10 is manufactured as follows. First, one surface of a single crystal cadmium sulfide substrate having a thickness of 0.3 mm is polished to form an optically flat surface. After that, heat treatment is performed at 500 ° C. for 30 minutes in an inert gas atmosphere, the surface is further etched with dilute sulfuric acid, and then the polished surface is bonded to the glass substrate 1 with an epoxy resin. In this state, the thickness of the single crystal cadmium sulfide substrate is 10 μm.
Similarly, the other surface is polished and etched until it becomes.

【0022】次に単結晶硫化カドミウム基板のガラス基
板と接着していない方の面上に、酸化チタン層と酸化珪
素層からなる多層干渉光反射膜3を電子ビーム蒸着法に
より作成した。その後フォトリソグラフィ技術により、
ギャップ4をエッチング除去することにより発光体を島
状に加工し発光素子10を完成する。
Next, a multilayer interference light reflection film 3 composed of a titanium oxide layer and a silicon oxide layer was formed on the surface of the single crystal cadmium sulfide substrate which was not adhered to the glass substrate by the electron beam evaporation method. After that, by photolithography technology,
By removing the gap 4 by etching, the light emitting element is processed into an island shape to complete the light emitting element 10.

【0023】上記のように形成された発光素子に光反射
膜3側から325nmの紫外線で単結晶硫化カドミウム
2を励起することにより、ガラス基板1を通して520
nmの緑色レーザー光を発振させることができた。ま
た、光反射膜3側から50kVの電子線で励起すること
によっても、ガラス基板1を通して520nmのレーザ
ー光を発振させることができた。
The single crystal cadmium sulfide 2 is excited in the light-emitting element formed as described above from the side of the light reflecting film 3 with ultraviolet rays of 325 nm to pass through the glass substrate 1 at 520.
It was possible to oscillate a green laser beam of nm. Further, the laser light of 520 nm could be oscillated through the glass substrate 1 also by exciting with an electron beam of 50 kV from the light reflecting film 3 side.

【0024】この発光素子と発光体をエッチングにより
島状に加工しなかった従来の素子の発振閾値を比較した
ところ、紫外線励起および電子線励起で、従来の素子は
それぞれ200kW/cm2、および150kW/cm2
であったが、本発明の素子においてはそれぞれ130k
W/cm2、および80kW/cm2であり、約1/2に
減少していることがわかった。これはギャップを設ける
ことにより島状発光体と、空気あるいは真空との屈折率
差により側面で光が反射し、光の閉じこめ効果が大きく
なったためと考えられる。また、ギャップ4の距離が発
光波長の4分の1以下になると、光のしみだし効果によ
りいくらかの割合の光が隣の島へ伝播するため、光の閉
じ込めが少なくなり発振閾値を低減させる効果が小さく
なることが判明した。さらにギャップ4を島の配列周期
程度に大きくすると発振閾値を低減させる効果は得られ
るが、素子面積に対する画素面積の割合が小さくなるた
め、ディスプレイとしては平均輝度が低下することにな
る。
Comparison of the oscillation thresholds of this light emitting device and a conventional device in which the light emitting body was not processed into an island shape by etching revealed that the conventional device was 200 kW / cm 2 and 150 kW under ultraviolet excitation and electron beam excitation, respectively. / Cm 2
However, in the device of the present invention,
It was W / cm 2 and 80 kW / cm 2 , and it was found that it was reduced to about 1/2. It is considered that this is because the gap is provided so that the side surface reflects light due to the difference in refractive index between the island-shaped light emitting body and air or vacuum, and the light confinement effect is increased. Further, when the distance of the gap 4 becomes 1/4 or less of the emission wavelength, some of the light propagates to the adjacent island due to the light bleeding effect, so that the light confinement is reduced and the oscillation threshold is reduced. Was found to be smaller. Further, if the gap 4 is increased to about the island arrangement period, the effect of reducing the oscillation threshold value can be obtained, but the ratio of the pixel area to the element area is reduced, so that the average luminance of the display is reduced.

【0025】(実施例2)図2は本発明第2の実施例に
おける発光素子の構造を示す断面図である。図2におい
て、サファイア基板11上には一辺が40μm、厚さ5
μmの正方形板状の単結晶硫化亜鉛カドミウム(ZnC
dS)からなる島状発光体12が1μmのギャップ14
でマトリックス状に配列されている。また、島状発光体
12の表面および側面には厚さ150nmの銀薄膜から
なる光反射膜13が形成されており、ギャップ14のサ
ファイア基板11表面には表示品位を高めるために、光
吸収層15が形成されている。
(Embodiment 2) FIG. 2 is a sectional view showing the structure of a light emitting device according to a second embodiment of the present invention. In FIG. 2, one side is 40 μm and the thickness is 5 on the sapphire substrate 11.
μm square plate single crystal zinc cadmium sulfide (ZnC
The island-shaped light emitting body 12 made of dS) has a gap 14 of 1 μm.
Are arranged in a matrix. Further, a light reflection film 13 made of a silver thin film having a thickness of 150 nm is formed on the surface and the side surface of the island-shaped light emitting body 12, and a light absorption layer is formed on the surface of the sapphire substrate 11 in the gap 14 in order to improve the display quality. 15 is formed.

【0026】この発光素子20は以下のようにして作成
される。まず、厚さ0.3mmの単結晶硫化亜鉛カドミ
ウム基板の一方の面を研磨し、オプティカルフラットな
面とする。その後580℃で30分間二硫化炭素を含む
不活性ガス雰囲気中で熱処理し、さらに表面を希硫酸で
エッチングした後、研磨面をサファイア基板11にエポ
キシ系樹脂で接着する。この状態で単結晶硫化亜鉛カド
ミウム基板を、その厚さが5μmになるまで同様にもう
一方の表面を研磨し、エッチングをおこなう。その後フ
ォトリソグラフィ技術により、ギャップ部分をエッチン
グ除去することにより発光体を島状に加工する。
The light emitting device 20 is manufactured as follows. First, one surface of a single crystal cadmium zinc sulfide substrate having a thickness of 0.3 mm is polished to form an optically flat surface. After that, heat treatment is performed in an inert gas atmosphere containing carbon disulfide at 580 ° C. for 30 minutes, the surface is further etched with dilute sulfuric acid, and then the polished surface is bonded to the sapphire substrate 11 with an epoxy resin. In this state, the single crystal zinc cadmium sulfide substrate is similarly polished and etched on the other surface until the thickness thereof becomes 5 μm. After that, the light emitting body is processed into an island shape by etching away the gap portion by a photolithography technique.

【0027】そして上記のように発光体を島状に加工し
た時に用いたフォトレジストを除去する前に、200n
mの厚さの二酸化マンガンをギャップ部に蒸着すること
により、光吸収層15を形成する。フォトレジストを除
去した後、その上に銀を電子ビーム蒸着し、光反射膜1
3を作成することにより発光素子20を完成する。
Then, before removing the photoresist used when the luminous body was processed into an island shape as described above, 200 n
The light absorption layer 15 is formed by depositing m-thick manganese dioxide in the gap portion. After removing the photoresist, electron beam evaporation of silver is performed thereon, and the light reflection film 1 is formed.
The light emitting element 20 is completed by creating 3.

【0028】上記のように形成された発光素子に光反射
膜13側から30kVの電子線照射で励起することによ
って、サファイア基板11を通して490nmの青色レ
ーザー光を発振させることができた。この発光素子と発
光体をエッチングにより島状に加工しなかった従来の素
子の発振閾値を比較したところ、この素子においても上
記の第1の実施例と同様に、閾値電流密度が約1/2に
減少していることが判明した。本実施例において光吸収
層15は、それぞれの島状発光体を順次レーザー発振さ
せスクリーンに画像を投射したとき、各島からの光の分
離を確実にし画像のコントラストを高めるのに有効であ
る。
A 490 nm blue laser beam could be oscillated through the sapphire substrate 11 by exciting the light-emitting element formed as described above from the side of the light reflection film 13 with electron beam irradiation of 30 kV. Comparison of the oscillation thresholds of this light emitting device and the conventional device in which the light emitting body was not processed into an island shape by etching revealed that, also in this device, the threshold current density was about 1/2 as in the first embodiment. It turned out to be decreasing. In the present embodiment, the light absorption layer 15 is effective in ensuring the separation of light from each island and increasing the image contrast when the respective island-shaped light emitting bodies are sequentially oscillated by laser oscillation and an image is projected on the screen.

【0029】(実施例3)図3は本発明第3の実施例に
おける発光素子の構造を示す断面図である。図3に示す
発光素子30の構成は、図1に示す第1の実施例におけ
る発光素子10とほぼ同じであるが、硫化カドミウムか
らなる島状の発光体22の表面が、硫化カドミウムより
バンドギャップが約1eV大きく格子定数が等しい硫化
セレン化亜鉛マグネシウム(ZnMgSSe)からなる
厚さ0.3μmの障壁材料26で被覆されている点が異
なる。
(Embodiment 3) FIG. 3 is a sectional view showing the structure of a light emitting device according to a third embodiment of the present invention. The structure of the light emitting device 30 shown in FIG. 3 is almost the same as that of the light emitting device 10 in the first embodiment shown in FIG. 1, but the surface of the island-shaped light emitting body 22 made of cadmium sulfide has a band gap larger than that of cadmium sulfide. Is about 1 eV and has the same lattice constant, and is covered with a barrier material 26 made of zinc magnesium selenide sulfide (ZnMgSSe) having a thickness of 0.3 μm.

【0030】この被覆は分子ビームエピタキシャル成長
(MBE)法により作成することができ、被覆は表面全
体に行なうのが好ましいが、両主面あるいは側面のみで
も効果が得られ、とりわけ両主面の被覆は効果的であ
る。これは電子線照射で作成された電子・正孔対が発光
体表面で非輻射的に再結合しなくなり、発光体内部で再
結合(発光)するようになったためと考えられる。
This coating can be produced by the molecular beam epitaxial growth (MBE) method, and the coating is preferably performed on the entire surface, but the effect can be obtained only on both main surfaces or side surfaces. It is effective. It is considered that this is because the electron-hole pairs created by electron beam irradiation do not recombine non-radiatively on the surface of the light-emitting body but recombine (emits light) inside the light-emitting body.

【0031】また、障壁材料である硫化セレン化亜鉛マ
グネシウムの組成比を変化させ、そのエネルギーギャッ
プが発光体との界面では発光体のエネルギーギャップと
ほぼ等しくし、界面から遠ざかるにしたがって大きく
(MgやSの割合を増加させる)なるように膜厚方向に
変化させることにより、電子線照射により障壁材料中に
形成された電子・正孔対も、発光体に拡散した後再結合
するため発光効率を増大させることができる。
The composition ratio of the barrier material magnesium zinc selenide selenide is changed so that the energy gap thereof is substantially equal to the energy gap of the light emitting body at the interface with the light emitting body, and becomes larger (Mg or Mg By increasing the ratio of S) in the film thickness direction, the electron-hole pairs formed in the barrier material by electron beam irradiation are also diffused into the light emitter and then recombined, so that the light emission efficiency is improved. Can be increased.

【0032】(実施例4)図4は本発明第4の実施例に
おける発光素子の構造を示す断面図である。図4におい
て、ガラス基板31上には350nmの光を選択的に反
射する多層干渉光反射膜38が形成されており、その上
には一辺が20μm、厚さ5μmの正方形板状の単結晶硫
化亜鉛(ZnS)からなる発光体32が3μmのギャッ
プでマトリックス状に配列されている。発光体32の上
には厚さ0.2μmのアルミニウム薄膜からなる光反射
膜33が形成されている。
(Embodiment 4) FIG. 4 is a sectional view showing the structure of a light emitting device according to a fourth embodiment of the present invention. In FIG. 4, a multilayer interference light reflection film 38 that selectively reflects light of 350 nm is formed on a glass substrate 31, and a square plate-shaped single crystal sulfide having a side of 20 μm and a thickness of 5 μm is formed thereon. Luminescent bodies 32 made of zinc (ZnS) are arranged in a matrix with a gap of 3 μm. A light reflection film 33 made of an aluminum thin film having a thickness of 0.2 μm is formed on the light emitting body 32.

【0033】この発光素子40は以下のようにして作成
される。まず、厚さ5μmの単結晶硫化亜鉛を有機金属
気相成長(MOCVD)法によりGaAs(100)基
板(図示せず)上にエピタキシャル成長させ、その上に
350nmの光を選択的に反射する酸化チタン層と酸化
珪素薄膜層からなる多層干渉光反射膜38を電子ビーム
蒸着法により形成する。なおこの多層干渉光反射膜38
の反射率は92%であった。その後、多層干渉光反射膜
38を蒸着した面をガラス基板1にエポキシ系樹脂で接
着する。そしてGaAs基板を機械研磨と湿式エッチン
グにより除去し、フォトリソグラフィ技術により、ギャ
ップ部分をエッチング除去することにより発光体を島状
に加工する。なお島状に加工した時に用いたフォトレジ
ストを除去する前に、二酸化マンガンをギャップ部に真
空蒸着することにより、光吸収層35を形成する。フォ
トレジストを除去した後、その上にアルミニウムを電子
ビーム蒸着し、光反射膜33を作成することにより発光
素子40を完成する。
The light emitting device 40 is manufactured as follows. First, single crystal zinc sulfide having a thickness of 5 μm is epitaxially grown on a GaAs (100) substrate (not shown) by a metal organic chemical vapor deposition (MOCVD) method, and titanium oxide that selectively reflects light of 350 nm is formed on the substrate. A multilayer interference light reflection film 38 including a layer and a silicon oxide thin film layer is formed by an electron beam evaporation method. The multilayer interference light reflection film 38
Had a reflectance of 92%. Then, the surface on which the multilayer interference light reflection film 38 is deposited is adhered to the glass substrate 1 with an epoxy resin. Then, the GaAs substrate is removed by mechanical polishing and wet etching, and the light emitting body is processed into an island shape by etching away the gap portion by a photolithography technique. The light absorption layer 35 is formed by vacuum-depositing manganese dioxide in the gap portion before removing the photoresist used for processing the island shape. After removing the photoresist, aluminum is electron beam evaporated on the photoresist to form the light reflecting film 33, thereby completing the light emitting device 40.

【0034】この素子に光反射膜13側から30kVの
電子線照射で励起することによって、ガラス基板31を
通して350nmの紫外線レーザー光を発振させること
ができた。この発光素子と発光体をエッチングにより島
状に加工しなかった従来の素子の発振閾値を比較したと
ころ、この素子においても閾値電流密度が約1/2に減
少していることがわかった。
By exciting this device with electron beam irradiation of 30 kV from the light reflecting film 13 side, it was possible to oscillate a 350 nm ultraviolet laser beam through the glass substrate 31. Comparing the oscillation thresholds of this light emitting device and a conventional device in which the light emitting body was not processed into an island shape by etching, it was found that the threshold current density was also reduced to about 1/2 in this device.

【0035】上記の第1〜第4の実施例では緑色、青色
および紫外光レーザーについて説明したが、発光体の材
料を選択することにより、可視光や赤外光も本発明の構
成によりレーザー発振できることが判明した。例えば、
発光体としてZnx Cd(1-x ) Seを用い、x値を変化
させることにより、エネルギーギャップが赤外、および
可視光のエネルギーに相当する値に変化させることがで
き、青色、緑色、赤色などの可視光や赤外光でレーザー
発振させることができる。また発光体としては、他にダ
イアモンド、炭化珪素、III −V族化合物、IIb−VI族
化合物、IIa−VI族化合物、カルコパイライト化合物、
またはマンガンカルコゲナイド化合物の内、1種以上を
主成分とする半導体材料を用いることができる。
Although the green, blue and ultraviolet lasers have been described in the first to fourth embodiments, visible light and infrared light also oscillate by the constitution of the present invention by selecting the material of the light emitting body. It turned out to be possible. For example,
By using Zn x Cd (1-x ) Se as a light-emitting body and changing the x value, the energy gap can be changed to a value corresponding to the energy of infrared light and visible light, and blue, green, red Laser oscillation can be performed with visible light or infrared light. Further, as the light emitter, diamond, silicon carbide, III-V group compound, IIb-VI group compound, IIa-VI group compound, chalcopyrite compound,
Alternatively, a semiconductor material containing one or more of manganese chalcogenide compounds as a main component can be used.

【0036】これらの内硫化亜鉛、セレン化亜鉛、硫化
カドミウム、および窒化ガリウムの内1種以上を主成分
とする半導体において、特に優れた特性のレーザーが作
成できる。このとき障壁材料としては、フッ化マグネシ
ウム、フッ化カルシウム、フッ化ストロンチウム、およ
びフッ化バリウムの内、1種以上を主成分とする材料や
MnやMgを含むIIb−VI族化合物など、エネルギーギ
ャップが発光体のエネルギーギャップよりも大きく、格
子定数が発光体の格子定数に近いものが望ましかった。
特にIIa族のフッ化物は混晶比を変化させることにより
任意の格子定数を選ぶことができ、発光体として用いる
IIb−VI族化合物との屈折率差が大きく、エネルギーギ
ャップも大きいため障壁材料として優れていた。
A laser having particularly excellent characteristics can be produced from a semiconductor containing at least one of these internal zinc sulfide, zinc selenide, cadmium sulfide, and gallium nitride as a main component. At this time, as the barrier material, an energy gap such as a material containing at least one of magnesium fluoride, calcium fluoride, strontium fluoride, and barium fluoride as a main component or a IIb-VI group compound containing Mn or Mg is used. Was larger than the energy gap of the luminescent material and the lattice constant was close to the lattice constant of the luminescent material.
In particular, Group IIa fluorides can be used as a light-emitting body by selecting an arbitrary lattice constant by changing the mixed crystal ratio.
Since it has a large difference in refractive index from the IIb-VI group compound and a large energy gap, it was excellent as a barrier material.

【0037】発光体は欠陥密度が少なく結晶性の優れた
薄膜において、より小さな発振閾値入力パワーのレーザ
ーが得られた。つまりより優れたレーザーを作成するた
めには、発光体薄膜および障壁薄膜は両方ともエピタキ
シャル薄膜であることが望ましいと言える。
A laser having a smaller oscillation threshold input power was obtained in a thin film having a light emitting material having a low defect density and excellent crystallinity. That is, it can be said that both the emitter thin film and the barrier thin film are preferably epitaxial thin films in order to produce a better laser.

【0038】光反射膜としては金属薄膜や誘電体からな
る多層干渉反射膜について上記実施例では説明したが、
屈折率が発光体よりも小さな材料も効果的であった。障
壁材料として有効であったIIa族のフッ化物は屈折率が
小さく屈折率が発光体よりも小さな材料とし、あるいは
多層干渉反射膜材料としても効果的であった。
As the light reflecting film, the multilayer interference reflecting film made of a metal thin film or a dielectric has been described in the above embodiment,
A material having a smaller refractive index than the luminescent material was also effective. The Group IIa fluoride, which was effective as a barrier material, was also effective as a material having a small refractive index and a smaller refractive index than the light emitting body, or as a multilayer interference reflection film material.

【0039】(実施例5)図5は本発明第5の実施例に
おける電子線励起レーザーに用いた発光素子の構成を、
図6は上記の電子線励起レーザーを説明するための概略
構造を示す図である。このレーザーは大きく分けて発光
素子50、電子銃52、および真空容器51の3つから
構成されており、以下では、図5に示す発光素子50の
構成について製造方法とともに説明する。
(Embodiment 5) FIG. 5 shows the structure of a light emitting device used in an electron beam excitation laser according to a fifth embodiment of the present invention.
FIG. 6 is a diagram showing a schematic structure for explaining the electron beam excitation laser. This laser is roughly divided into three parts, that is, a light emitting element 50, an electron gun 52, and a vacuum container 51. Hereinafter, the structure of the light emitting element 50 shown in FIG. 5 will be described together with a manufacturing method.

【0040】GaAs(100)単結晶基板(図示せ
ず)上に、ZnSSeよりバンドギャップが約0.5e
V大きく、格子定数が等しいZnMgSSeからなる障
壁材料46をMBE法により100nmの厚さにエピタ
キシャル成長させ、その上に厚さ6μmのZnSSe薄
膜からなる発光体42をエピタキシャル成長させ、さら
にその上に、ZnMgSSeからなる障壁材料47を1
00nmエピタキシャル成長させる。障壁材料47の上
に465nmの光を選択的に反射する酸化チタン層と酸
化珪素薄膜層からなる多層干渉光反射膜48を電子ビー
ム蒸着法により作成する。なお、この多層干渉光反射膜
48の反射率は93%であった。
On a GaAs (100) single crystal substrate (not shown), the band gap is about 0.5e from ZnSSe.
A barrier material 46 made of ZnMgSSe having a large V and an equal lattice constant is epitaxially grown to a thickness of 100 nm by the MBE method, a light emitting body 42 made of a ZnSSe thin film having a thickness of 6 μm is epitaxially grown thereon, and ZnMgSSe is further formed thereon. Barrier material 47
00 nm is epitaxially grown. On the barrier material 47, a multilayer interference light reflection film 48 made of a titanium oxide layer and a silicon oxide thin film layer that selectively reflects light of 465 nm is formed by an electron beam evaporation method. The reflectance of the multilayer interference light reflection film 48 was 93%.

【0041】その後、多層干渉光反射膜48を蒸着した
面をガラス基板41にエポキシ系樹脂で接着し、さらに
GaAs基板を機械研磨と湿式エッチングにより除去
し、フォトリソグラフィ技術により、ギャップ部分をエ
ッチング除去することにより発光体42、障壁材料4
6、47および光反射膜48を島状に分離加工する。島
の形状は1辺が25μmの正方形とし、ギャップ幅は2
μmとする。島状に加工した時に用いたフォトレジスト
を除去する前に、厚さ0.2μmの二酸化マンガンをギ
ャップ部に真空蒸着することにより、光吸収層45を形
成する。フォトレジストを除去した後、島の表面および
側面に厚さ150nmの銀を電子ビーム蒸着し、光反射
膜43を作成することにより発光素子40を完成する。
Thereafter, the surface on which the multilayer interference light reflection film 48 is deposited is adhered to the glass substrate 41 with an epoxy resin, the GaAs substrate is removed by mechanical polishing and wet etching, and the gap portion is removed by etching by photolithography. By doing so, the light emitting body 42 and the barrier material 4
6, 47 and the light reflection film 48 are separated into islands. The shape of the island is a square with 25 μm on each side, and the gap width is 2
μm. Before removing the photoresist used for processing the island shape, 0.2 μm-thick manganese dioxide is vacuum-deposited on the gap to form the light absorption layer 45. After removing the photoresist, silver having a thickness of 150 nm is electron beam evaporated on the surface and the side surface of the island to form the light reflecting film 43, thereby completing the light emitting device 40.

【0042】図6に示す電子線励起レーザーは、通常の
陰極線管と同様の作成プロセスを用いて、発光素子50
を電子銃52と共に真空容器51中に固定し、光反射膜
43とアノードボタン53とを接続した後真空排気する
ことにより電子線励起レーザーを完成する。
The electron beam excitation laser shown in FIG. 6 uses the same manufacturing process as a normal cathode ray tube to produce a light emitting device 50.
Is fixed in the vacuum container 51 together with the electron gun 52, the light reflection film 43 and the anode button 53 are connected, and then vacuum exhaust is performed to complete the electron beam excitation laser.

【0043】電子銃52を作動させ、40kVに加速し
たビーム径20μmの電子線を発光素子50の光反射膜
43表面に照射することにより、波長465nmの青色
レーザをー発振した。なお、この時レーザーの発振閾値
電流密度は15A/cm2であった。
By operating the electron gun 52 and irradiating the surface of the light reflection film 43 of the light emitting element 50 with an electron beam having a beam diameter of 20 μm accelerated to 40 kV, a blue laser having a wavelength of 465 nm was oscillated. At this time, the oscillation threshold current density of the laser was 15 A / cm 2 .

【0044】本実施例では青色光レーザーについて説明
したが、発光体の材料を選択することにより、紫外光や
赤外光も本発明の構成によりレーザー発振できることが
わかった。電子線照射側およびガラス基板側に光反射膜
を形成しなかった場合もレーザー発振させることができ
たが、金属薄膜で電子線照射側の光反射膜を形成し、陽
極電位とすることにより安定した発振が得られた。この
金属薄膜の厚さは10nm未満では光の反射率が低くな
り、500nm以上では電子の透過率が低くなるため1
0nm以上、500nm以下のものが効果的であった。
10〜40kVで加速された電子を照射する場合、10
0nm以上300nm以下がとりわけ高い効率が得られ
た。
Although the blue light laser has been described in the present embodiment, it was found that ultraviolet light and infrared light can also be lased by the constitution of the present invention by selecting the material of the light emitting body. Laser oscillation was possible even when the light reflection film was not formed on the electron beam irradiation side and the glass substrate side, but it was stable by forming the light reflection film on the electron beam irradiation side with a metal thin film and setting it to the anode potential. The obtained oscillation was obtained. If the thickness of this metal thin film is less than 10 nm, the light reflectance is low, and if it is 500 nm or more, the electron transmittance is low.
Those having a thickness of 0 nm or more and 500 nm or less were effective.
When irradiating with electrons accelerated by 10 to 40 kV, 10
Particularly high efficiency was obtained at 0 nm or more and 300 nm or less.

【0045】[0045]

【発明の効果】以上述べたように本発明は、紫外線や電
子線の励起により赤外から紫外光のレーザー発振が可能
で、発光効率および出力が高い発光素子や、電子線励起
レーザーを提供することが可能であり、ディスプレイ分
野や高密度光ディスクメモリー分野、光通信分野などへ
応用でき、その実用的価値は大きい。
Industrial Applicability As described above, the present invention provides a light-emitting element capable of lasing infrared to ultraviolet light by exciting ultraviolet rays or electron beams, and having high luminous efficiency and output, and an electron-beam excited laser. It can be applied to the display field, high-density optical disk memory field, optical communication field, etc., and its practical value is great.

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

【図1】本発明第1の実施例における発光素子の構成断
面図
FIG. 1 is a sectional view showing the structure of a light emitting device according to a first embodiment of the present invention.

【図2】本発明第2の実施例における発光素子の構成断
面図
FIG. 2 is a sectional view showing a structure of a light emitting device according to a second embodiment of the present invention.

【図3】本発明第3の実施例における発光素子の構成断
面図
FIG. 3 is a sectional view showing the structure of a light emitting device according to a third embodiment of the present invention.

【図4】本発明第4の実施例における発光素子の構成断
面図
FIG. 4 is a sectional view showing a structure of a light emitting device according to a fourth embodiment of the present invention.

【図5】本発明第5の実施例における発光素子の構成断
面図
FIG. 5 is a sectional view showing a structure of a light emitting device according to a fifth embodiment of the present invention.

【図6】本発明第5の実施例における電子線励起レーザ
ーの概略断面図
FIG. 6 is a schematic sectional view of an electron beam excitation laser according to a fifth embodiment of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

10、20、30、40、50 発光素子 1、11、21、31、41 基板 2、12、22、32、42 発光体 3、13、23、33、38、43、48 光反射膜 4、14 ギャップ 15、35、45 光吸収層 26、46、47 障壁材料 51 真空容器 52 電子銃 53 アノードボタン 10, 20, 30, 40, 50 Light-emitting element 1, 11, 21, 31, 41 Substrate 2, 12, 22, 32, 42 Light-emitting body 3, 13, 23, 33, 38, 43, 48 Light-reflecting film 4, 14 Gap 15, 35, 45 Light absorption layer 26, 46, 47 Barrier material 51 Vacuum container 52 Electron gun 53 Anode button

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 棚橋 一郎 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 真鍋 由雄 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 front page (72) Inventor Ichiro Tanahashi 1006 Kadoma, Kadoma City, Osaka Prefecture Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. (72) Yuo Manabe, 1006 Kadoma, Kadoma City, Osaka Matsushita Electric Industrial Co., Ltd.

Claims (13)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】基板と、前記基板上に島状に形成された発
光体と、前記発光体の表面に形成された光反射膜とを有
する発光素子であって、島状に形成された前記発光体の
島と島のギャップ長が発光波長の4分の1以上であるこ
とを特徴とする発光素子。
1. A light emitting device comprising a substrate, a light emitting body formed in an island shape on the substrate, and a light reflection film formed on a surface of the light emitting body, wherein the light emitting element is formed in an island shape. A light emitting device, wherein the island-to-island gap length of the light emitter is 1/4 or more of the emission wavelength.
【請求項2】基板と、前記基板上に島状に形成された発
光体と、前記発光体の表面に形成された光反射膜とを有
する発光素子であって、島状に形成された前記発光体の
側面に光反射膜が形成されていることを特徴とする発光
素子。
2. A light emitting device comprising a substrate, a light emitting body formed in an island shape on the substrate, and a light reflecting film formed on a surface of the light emitting body, wherein the light emitting element is formed in an island shape. A light-emitting device having a light-reflecting film formed on a side surface of a light-emitting body.
【請求項3】基板と、前記基板上に島状に形成された発
光体と、前記発光体の表面に形成された光反射膜とを有
する発光素子であって、島状に形成された前記発光体の
側面に光反射膜が形成されており、さらに島状に形成さ
れた前記発光体の島と島のギャップ長が発光波長の4分
の1以上であることを特徴とする発光素子。
3. A light emitting device comprising a substrate, a light emitting body formed in an island shape on the substrate, and a light reflection film formed on a surface of the light emitting body, wherein the light emitting element is formed in an island shape. A light-emitting element, wherein a light-reflecting film is formed on a side surface of the light-emitting body, and a gap length between islands of the light-emitting body formed in an island shape is 1/4 or more of an emission wavelength.
【請求項4】基板上の島状に形成された発光体のギャッ
プに光吸収層を形成したことを特徴とする請求項1〜3
いずれかに記載の発光素子。
4. A light absorption layer is formed in a gap of an island-shaped light emitting body on a substrate.
The light-emitting element according to any one of the above.
【請求項5】発光体の基板と接する面、前記発光体の光
反射膜と接する面、または前記発光体の側面の少なくと
も1つの面に前記発光体のエネルギーギャップよりも大
きなエネルギーギャップを有する障壁材料層を形成した
ことを特徴とする請求項1〜4いずれかに記載の発光素
子。
5. A barrier having an energy gap larger than an energy gap of the light emitter on a surface of the light emitter that contacts the substrate, a surface that contacts the light reflection film of the light emitter, or at least one of the side surfaces of the light emitter. The light emitting element according to claim 1, wherein a material layer is formed.
【請求項6】障壁材料層が前記障壁材料層のエネルギー
ギャップが発光体との界面から遠ざかるとともに大きく
なるように構成したことを特徴とする請求項5に記載の
発光素子。
6. The light emitting device according to claim 5, wherein the barrier material layer is configured such that an energy gap of the barrier material layer increases with distance from an interface with the light emitting body.
【請求項7】光反射膜が発光体の屈折率よりも小さな屈
折率を有する材料、多層誘電体膜、または金属で形成さ
れていることを特徴とする請求項1〜6いずれかに記載
の発光素子。
7. The light reflecting film is formed of a material having a refractive index smaller than that of the light emitting body, a multilayer dielectric film, or a metal, according to claim 1. Light emitting element.
【請求項8】発光体が、ダイアモンド、炭化珪素、III
−V族化合物、IIb−VI族化合物、IIa−VI族化合物、
カルコパイライト化合物、及びマンガンカルコゲナイド
化合物から選ばれる少なくとも1種の化合物を主成分と
することを特徴とする請求項1〜6いずれかに記載の発
光素子。
8. The luminous body is diamond, silicon carbide, or III.
-V group compound, IIb-VI group compound, IIa-VI group compound,
7. The light emitting device according to claim 1, which contains at least one compound selected from a chalcopyrite compound and a manganese chalcogenide compound as a main component.
【請求項9】障壁材料が、フッ化マグネシウム、フッ化
カルシウム、フッ化ストロンチウム、およびフッ化バリ
ウムから選ばれる少なくとも1種を主成分とすることを
特徴とする請求項5または6に記載の発光素子。
9. The light emission according to claim 5, wherein the barrier material contains at least one selected from magnesium fluoride, calcium fluoride, strontium fluoride, and barium fluoride as a main component. element.
【請求項10】基板と、前記基板上に島状に形成された
発光体と、前記発光体の表面に形成された光反射膜とを
有する発光素子であって、島状に形成された前記発光体
の島と島のギャップ長が発光波長の4分の1以上である
発光素子と、前記発光素子に加速された電子線を照射す
る電子銃と、前記発光素子及び前記電子銃を収納する真
空容器を具備し、前記電子銃からの電子線照射により前
記発光素子の表面に対して垂直方向にレーザー光を出射
させることを特徴とする電子線励起レーザー。
10. A light emitting device comprising a substrate, a light emitting body formed in an island shape on the substrate, and a light reflection film formed on a surface of the light emitting body, wherein the light emitting element is formed in an island shape. A light emitting element in which the gap length between islands of the light emitting body is 1/4 or more of the emission wavelength, an electron gun for irradiating the light emitting element with an accelerated electron beam, and the light emitting element and the electron gun are housed. An electron beam excitation laser comprising a vacuum container and emitting laser light in a direction perpendicular to the surface of the light emitting element by electron beam irradiation from the electron gun.
【請求項11】基板と、前記基板上に島状に形成された
発光体と、前記発光体の表面に形成された光反射膜とを
有する発光素子であって、島状に形成された前記発光体
の側面に光反射膜が形成されている発光素子と、前記発
光素子に加速された電子線を照射する電子銃と、前記発
光素子及び前記電子銃を収納する真空容器を具備し、前
記電子銃からの電子線照射により前記発光素子の表面に
対して垂直方向にレーザー光を出射させることを特徴と
する電子線励起レーザー。
11. A light emitting device comprising a substrate, a light emitting body formed in an island shape on the substrate, and a light reflection film formed on a surface of the light emitting body, wherein the light emitting element is formed in an island shape. A light emitting device in which a light reflecting film is formed on a side surface of the light emitting body; an electron gun for irradiating the light emitting device with an accelerated electron beam; and a vacuum container for housing the light emitting device and the electron gun An electron beam excitation laser, which emits laser light in a direction perpendicular to the surface of the light emitting element by irradiation of an electron beam from an electron gun.
【請求項12】基板と、前記基板上に島状に形成された
発光体と、前記発光体の表面に形成された光反射膜とを
有する発光素子であって、島状に形成された前記発光体
の側面に光反射膜が形成されており、さらに島状に形成
された前記発光体の島と島のギャップ長が発光波長の4
分の1以上である発光素子と、前記発光素子に加速され
た電子線を照射する電子銃と、前記発光素子及び前記電
子銃を収納する真空容器を具備し、前記電子銃からの電
子線照射により前記発光素子の表面に対して垂直方向に
レーザー光を出射させることを特徴とする電子線励起レ
ーザー。
12. A light emitting device comprising a substrate, a light emitting body formed in an island shape on the substrate, and a light reflecting film formed on a surface of the light emitting body, wherein the light emitting element is formed in an island shape. A light-reflecting film is formed on the side surface of the light-emitting body, and the island-to-island gap length of the light-emitting body formed in an island shape is 4
One or more light emitting elements, an electron gun for irradiating the light emitting elements with an accelerated electron beam, and a vacuum container accommodating the light emitting elements and the electron gun. Electron beam irradiation from the electron gun An electron beam excitation laser which emits laser light in a direction perpendicular to the surface of the light emitting device by means of the above.
【請求項13】基板が透光性材料であり、発光素子の電
子線照射側に、厚さ10nm以上500nm以下の金属
膜を設けたことを特徴とする請求項10〜12いずれか
に記載の電子線励起レーザー。
13. The substrate according to claim 10, wherein the substrate is a translucent material, and a metal film having a thickness of 10 nm or more and 500 nm or less is provided on the electron beam irradiation side of the light emitting element. Electron beam excitation laser.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2000174346A (en) * 1998-12-01 2000-06-23 Mitsubishi Cable Ind Ltd Light-emitting device
CN100389503C (en) * 2005-01-07 2008-05-21 北京大学 Method for preparing LED chip with separate crystal grain vertical structure

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