JPH10303507A - 半導体発光素子 - Google Patents
半導体発光素子Info
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- JPH10303507A JPH10303507A JP10925397A JP10925397A JPH10303507A JP H10303507 A JPH10303507 A JP H10303507A JP 10925397 A JP10925397 A JP 10925397A JP 10925397 A JP10925397 A JP 10925397A JP H10303507 A JPH10303507 A JP H10303507A
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- emitting device
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 通電時の動作電圧の増加を抑制することによ
り、素子の長寿命化および信頼性の向上を図ることがで
きるＩＩ−ＶＩ族化合物半導体を用いた半導体発光素子
を提供する。 【解決手段】 ＺｎＣｄＳｅ層を活性層、ＺｎＳＳｅ層
を光導波層、ＺｎＭｇＳＳｅ層をクラッド層とするＳＣ
Ｈ構造の半導体レーザにおいて、ｎ型ＺｎＭｇＳＳｅク
ラッド層４，６の間に、ｎ型ＺｎＭｇＳＳｅクラッド層
４，６のバンドギャップよりも小さいバンドギャップを
有するｎ型ＺｎＳＳｅ光吸収層５を挿入する。ｎ型Ｚｎ
ＳＳｅ光吸収層５はＺｎＣｄＳｅ活性層６の中心からの
距離が５００ｎｍ以下、好適には１００ｎｍ以上４００
ｎｍの位置に挿入し、ｎ型ＺｎＳＳｅ光吸収層５の厚さ
は３００ｎｍ以下、好適には１００ｎｍ以上３００ｎｍ
以下、より好適には１００ｎｍ以上２５０ｎｍ以下とす
る。
り、素子の長寿命化および信頼性の向上を図ることがで
きるＩＩ−ＶＩ族化合物半導体を用いた半導体発光素子
を提供する。 【解決手段】 ＺｎＣｄＳｅ層を活性層、ＺｎＳＳｅ層
を光導波層、ＺｎＭｇＳＳｅ層をクラッド層とするＳＣ
Ｈ構造の半導体レーザにおいて、ｎ型ＺｎＭｇＳＳｅク
ラッド層４，６の間に、ｎ型ＺｎＭｇＳＳｅクラッド層
４，６のバンドギャップよりも小さいバンドギャップを
有するｎ型ＺｎＳＳｅ光吸収層５を挿入する。ｎ型Ｚｎ
ＳＳｅ光吸収層５はＺｎＣｄＳｅ活性層６の中心からの
距離が５００ｎｍ以下、好適には１００ｎｍ以上４００
ｎｍの位置に挿入し、ｎ型ＺｎＳＳｅ光吸収層５の厚さ
は３００ｎｍ以下、好適には１００ｎｍ以上３００ｎｍ
以下、より好適には１００ｎｍ以上２５０ｎｍ以下とす
る。
Description
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、半導体発光素子
に関し、特にＩＩ−ＶＩ族化合物半導体を用いた半導体
発光素子、例えば半導体レーザや発光ダイオードに適用
して好適なものである。
に関し、特にＩＩ−ＶＩ族化合物半導体を用いた半導体
発光素子、例えば半導体レーザや発光ダイオードに適用
して好適なものである。
【０００２】
【従来の技術】Ｚｎ、Ｈｇ、Ｃｄ、Ｍｇ、Ｂｅ、Ｍｎな
どのＩＩ族元素とＳ、Ｓｅ、ＴｅなどのＶＩ族元素とか
らなるＩＩ−ＶＩ族化合物半導体を用いた半導体発光素
子は、青色ないし緑色で発光が可能であり、このＩＩ−
ＶＩ族化合物半導体からなる半導体発光素子を光ディス
ク装置の光源として用いた場合、赤色で発光可能なＡｌ
ＧａＩｎＰ系の半導体発光素子を用いた場合に比べて、
光ディスクへの高密度記録が可能なことから、その実現
が期待されている。
どのＩＩ族元素とＳ、Ｓｅ、ＴｅなどのＶＩ族元素とか
らなるＩＩ−ＶＩ族化合物半導体を用いた半導体発光素
子は、青色ないし緑色で発光が可能であり、このＩＩ−
ＶＩ族化合物半導体からなる半導体発光素子を光ディス
ク装置の光源として用いた場合、赤色で発光可能なＡｌ
ＧａＩｎＰ系の半導体発光素子を用いた場合に比べて、
光ディスクへの高密度記録が可能なことから、その実現
が期待されている。
【０００３】従来、このＩＩ−ＶＩ族化合物半導体を用
いた半導体発光素子、特にクラッド層にＺｎＭｇＳＳｅ
層を用いた半導体発光素子は、ｎ型ＧａＡｓ基板上にバ
ッファ層を介してｎ型ＺｎＭｇＳＳｅクラッド層、活性
層、ｐ型ＺｎＭｇＳＳｅクラッド層、ｐ型ＺｎＳｅコン
タクト層などを分子線エピタキシー（ＭＢＥ）法により
順次成長させた後、このｐ型ＺｎＳｅコンタクト層上に
ｐ側電極を形成するとともに、ｎ型ＧａＡｓ基板の裏面
にｎ側電極を形成することにより製造するのが一般的で
あった。しかしながら、このような半導体発光素子にお
いては、ｐ型ＺｎＳｅコンタクト層のキャリア濃度を高
くすることが難しいことなどにより、このｐ型ＺｎＳｅ
コンタクト層上にｐ側電極をオーミックコンタクトさせ
ることは困難であった。
いた半導体発光素子、特にクラッド層にＺｎＭｇＳＳｅ
層を用いた半導体発光素子は、ｎ型ＧａＡｓ基板上にバ
ッファ層を介してｎ型ＺｎＭｇＳＳｅクラッド層、活性
層、ｐ型ＺｎＭｇＳＳｅクラッド層、ｐ型ＺｎＳｅコン
タクト層などを分子線エピタキシー（ＭＢＥ）法により
順次成長させた後、このｐ型ＺｎＳｅコンタクト層上に
ｐ側電極を形成するとともに、ｎ型ＧａＡｓ基板の裏面
にｎ側電極を形成することにより製造するのが一般的で
あった。しかしながら、このような半導体発光素子にお
いては、ｐ型ＺｎＳｅコンタクト層のキャリア濃度を高
くすることが難しいことなどにより、このｐ型ＺｎＳｅ
コンタクト層上にｐ側電極をオーミックコンタクトさせ
ることは困難であった。
【０００４】そこで、この問題を解決するために、ｐ型
ＺｎＳｅコンタクト層上にｐ型ＺｎＳｅ／ＺｎＴｅ多重
量子井戸（ＭＱＷ）層を成長させ、さらにその上に高キ
ャリア濃度のものが容易に得られるｐ型ＺｎＴｅコンタ
クト層を成長させ、その上にｐ側電極、特にＰｄ／Ｐｔ
／Ａｕ構造のｐ側電極を形成することによりオーミック
コンタクト特性の向上を図る技術が提案された。そし
て、ＺｎＣｄＳｅ層を活性層、ＺｎＳＳｅ層を光導波
層、ＺｎＭｇＳＳｅ層をクラッド層とするＺｎＣｄＳｅ
／ＺｎＳＳｅ／ＺｎＭｇＳＳｅ ＳＣＨ（Separate Con
finement Heterostructure）構造の半導体レーザにおい
て、このｐ側電極コンタクト構造を採用したもので、す
でに室温連続発振が達成されている（例えば、Jpn. J.
Appl. Phys.33(1994)L938およびElectron. Lett. Vol.3
2 No.6(1996)552）。
ＺｎＳｅコンタクト層上にｐ型ＺｎＳｅ／ＺｎＴｅ多重
量子井戸（ＭＱＷ）層を成長させ、さらにその上に高キ
ャリア濃度のものが容易に得られるｐ型ＺｎＴｅコンタ
クト層を成長させ、その上にｐ側電極、特にＰｄ／Ｐｔ
／Ａｕ構造のｐ側電極を形成することによりオーミック
コンタクト特性の向上を図る技術が提案された。そし
て、ＺｎＣｄＳｅ層を活性層、ＺｎＳＳｅ層を光導波
層、ＺｎＭｇＳＳｅ層をクラッド層とするＺｎＣｄＳｅ
／ＺｎＳＳｅ／ＺｎＭｇＳＳｅ ＳＣＨ（Separate Con
finement Heterostructure）構造の半導体レーザにおい
て、このｐ側電極コンタクト構造を採用したもので、す
でに室温連続発振が達成されている（例えば、Jpn. J.
Appl. Phys.33(1994)L938およびElectron. Lett. Vol.3
2 No.6(1996)552）。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、本発明
者の知見によれば、上述のようなｐ側電極コンタクト構
造を用いた従来の半導体レーザにおいては、通電を行う
と、時間の経過とともに動作電圧の増加が発生すること
が確認されている。この通電時の動作電圧の増加は、素
子の寿命を制限し、実用化のための信頼性の向上を妨げ
ている一因である。
者の知見によれば、上述のようなｐ側電極コンタクト構
造を用いた従来の半導体レーザにおいては、通電を行う
と、時間の経過とともに動作電圧の増加が発生すること
が確認されている。この通電時の動作電圧の増加は、素
子の寿命を制限し、実用化のための信頼性の向上を妨げ
ている一因である。
【０００６】したがって、この発明の目的は、通電時の
動作電圧の増加を抑制することにより、素子の長寿命化
および信頼性の向上を図ることができるＩＩ−ＶＩ族化
合物半導体を用いた半導体発光素子を提供することにあ
る。
動作電圧の増加を抑制することにより、素子の長寿命化
および信頼性の向上を図ることができるＩＩ−ＶＩ族化
合物半導体を用いた半導体発光素子を提供することにあ
る。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明者は、上述の課題
を解決するために鋭意検討を行った結果、通電時の動作
電圧の増加の一因は、活性層からｐ型クラッド層側に光
場の漏れが生じ、その漏れ出た光により生成された電子
および正孔が、ｐ側電極コンタクト部のｐ型ＺｎＳｅ／
ＺｎＴｅＭＱＷ層に存在する結晶欠陥の位置で非発光再
結合する際にエネルギーを発生し、そのエネルギーが結
晶欠陥を増殖し、ついにはｐ型ＺｎＳｅ／ＺｎＴｅＭＱ
Ｗ層を破壊し、ｐ側電極コンタクト部の劣化をもたらす
ことにあることを見い出した。そして、この通電時の動
作電圧の増加を防止するためには、活性層からｐ型クラ
ッド層側に漏れ出る光を低減するのが有効であるという
結論に至り、この発明を案出するに至ったものである。
を解決するために鋭意検討を行った結果、通電時の動作
電圧の増加の一因は、活性層からｐ型クラッド層側に光
場の漏れが生じ、その漏れ出た光により生成された電子
および正孔が、ｐ側電極コンタクト部のｐ型ＺｎＳｅ／
ＺｎＴｅＭＱＷ層に存在する結晶欠陥の位置で非発光再
結合する際にエネルギーを発生し、そのエネルギーが結
晶欠陥を増殖し、ついにはｐ型ＺｎＳｅ／ＺｎＴｅＭＱ
Ｗ層を破壊し、ｐ側電極コンタクト部の劣化をもたらす
ことにあることを見い出した。そして、この通電時の動
作電圧の増加を防止するためには、活性層からｐ型クラ
ッド層側に漏れ出る光を低減するのが有効であるという
結論に至り、この発明を案出するに至ったものである。
【０００８】すなわち、上記目的を達成するために、こ
の発明は、活性層をｎ型クラッド層とｐ型クラッド層と
によりはさんだ構造を有し、活性層、ｎ型クラッド層お
よびｐ型クラッド層は、Ｚｎ、Ｍｇ、Ｈｇ、Ｃｄ、Ｂｅ
およびＭｎからなる群より選ばれた少なくとも一種類の
ＩＩ族元素と、Ｓ、ＳｅおよびＴｅからなる群より選ば
れた少なくとも一種類のＶＩ元素とにより構成されたＩ
Ｉ−ＶＩ族化合物半導体からなる半導体発光素子におい
て、ｎ型クラッド層中にｎ型クラッド層のバンドギャッ
プよりも小さいバンドギャップを有する光吸収層が少な
くとも一層挿入されていることを特徴とするものであ
る。
の発明は、活性層をｎ型クラッド層とｐ型クラッド層と
によりはさんだ構造を有し、活性層、ｎ型クラッド層お
よびｐ型クラッド層は、Ｚｎ、Ｍｇ、Ｈｇ、Ｃｄ、Ｂｅ
およびＭｎからなる群より選ばれた少なくとも一種類の
ＩＩ族元素と、Ｓ、ＳｅおよびＴｅからなる群より選ば
れた少なくとも一種類のＶＩ元素とにより構成されたＩ
Ｉ−ＶＩ族化合物半導体からなる半導体発光素子におい
て、ｎ型クラッド層中にｎ型クラッド層のバンドギャッ
プよりも小さいバンドギャップを有する光吸収層が少な
くとも一層挿入されていることを特徴とするものであ
る。
【０００９】この発明の典型的な実施形態において、光
吸収層は、Ｚｎ、Ｍｇ、Ｈｇ、Ｃｄ、ＢｅおよびＭｎか
らなる群より選ばれた少なくとも一種類のＩＩ族元素
と、Ｓ、ＳｅおよびＴｅからなる群より選ばれた少なく
とも一種類のＶＩ元素とにより構成されたＩＩ−ＶＩ族
化合物半導体からなる。具体的には、例えば、ｎ型クラ
ッド層としてＺｎＭｇＳＳｅ層が用いられる場合は、光
吸収層としてＺｎＳｅ層やＺｎＳＳｅ層などが用いられ
る。なお、この光吸収層は、活性層のバンドギャップよ
りも大きいバンドギャップを有するものである。
吸収層は、Ｚｎ、Ｍｇ、Ｈｇ、Ｃｄ、ＢｅおよびＭｎか
らなる群より選ばれた少なくとも一種類のＩＩ族元素
と、Ｓ、ＳｅおよびＴｅからなる群より選ばれた少なく
とも一種類のＶＩ元素とにより構成されたＩＩ−ＶＩ族
化合物半導体からなる。具体的には、例えば、ｎ型クラ
ッド層としてＺｎＭｇＳＳｅ層が用いられる場合は、光
吸収層としてＺｎＳｅ層やＺｎＳＳｅ層などが用いられ
る。なお、この光吸収層は、活性層のバンドギャップよ
りも大きいバンドギャップを有するものである。
【００１０】この発明の一実施形態において、光吸収層
は、半導体発光装置の特性を悪化させることなく、活性
層からｐ型クラッド層側に漏れ出る光を効果的に抑制す
る観点から、活性層の中心（この場合、活性層の厚さ方
向の中心）からの距離が５００ｎｍ以下、好適には１０
０ｎｍ以上４００ｎｍ以下の位置に挿入され、同様の観
点から、光吸収層の厚さは、３００ｎｍ以下、好適には
１００ｎｍ以上３００ｎｍ以下、より好適には１００ｎ
ｍ以上２５０ｎｍ以下に選ばれる。
は、半導体発光装置の特性を悪化させることなく、活性
層からｐ型クラッド層側に漏れ出る光を効果的に抑制す
る観点から、活性層の中心（この場合、活性層の厚さ方
向の中心）からの距離が５００ｎｍ以下、好適には１０
０ｎｍ以上４００ｎｍ以下の位置に挿入され、同様の観
点から、光吸収層の厚さは、３００ｎｍ以下、好適には
１００ｎｍ以上３００ｎｍ以下、より好適には１００ｎ
ｍ以上２５０ｎｍ以下に選ばれる。
【００１１】この発明の他の実施形態においては、ｐ側
電極コンタクト部にｐ型ＺｎＳｅ層とｐ型ＺｎＴｅ層と
が少なくとも一層ずつ積層された多層膜からなるｐ型コ
ンタクト層を有する。この発明のさらに他の実施形態に
おいては、ｐ側電極コンタクト部にＩＩ族元素として少
なくともＢｅを含むＩＩ−ＶＩ族化合物半導体からなる
ｐ型コンタクト層を有する。
電極コンタクト部にｐ型ＺｎＳｅ層とｐ型ＺｎＴｅ層と
が少なくとも一層ずつ積層された多層膜からなるｐ型コ
ンタクト層を有する。この発明のさらに他の実施形態に
おいては、ｐ側電極コンタクト部にＩＩ族元素として少
なくともＢｅを含むＩＩ−ＶＩ族化合物半導体からなる
ｐ型コンタクト層を有する。
【００１２】上述のように構成されたこの発明によれ
ば、ｎ型クラッド層中に、このｎ型クラッド層のバンド
ギャップよりも小さいバンドギャップを有する光吸収層
が少なくとも一層挿入されていることにより、接合と垂
直な方向における実効的な屈折率が、ｎ型クラッド層側
とｐ型クラッド層側とで互いに異なったものとなる。こ
のため、半導体発光素子に通電したときに生じる光場の
接合と垂直な方向における分布が、活性層の中心に対し
て非対称となるので、具体的には、通電したときに生じ
る光場が全体的にｎ型クラッド層側にシフトするので、
活性層からｐ型クラッド層側に漏れ出る光が少なくな
る。このため、ｐ側電極コンタクト部にｐ型コンタクト
層を有する場合、活性層からｐ型クラッド層側に漏れ出
た光がｐ型コンタクト層に到達することを抑制すること
ができ、ひいては、ｐ型コンタクト層中の結晶欠陥での
電子および正孔の非発光再結合が抑制されることによ
り、ｐ型コンタクト層の破壊を防止することができる。
これにより、通電時におけるｐ側電極コンタクト部の劣
化を防止することができ、動作電圧の増加を抑えること
ができる。
ば、ｎ型クラッド層中に、このｎ型クラッド層のバンド
ギャップよりも小さいバンドギャップを有する光吸収層
が少なくとも一層挿入されていることにより、接合と垂
直な方向における実効的な屈折率が、ｎ型クラッド層側
とｐ型クラッド層側とで互いに異なったものとなる。こ
のため、半導体発光素子に通電したときに生じる光場の
接合と垂直な方向における分布が、活性層の中心に対し
て非対称となるので、具体的には、通電したときに生じ
る光場が全体的にｎ型クラッド層側にシフトするので、
活性層からｐ型クラッド層側に漏れ出る光が少なくな
る。このため、ｐ側電極コンタクト部にｐ型コンタクト
層を有する場合、活性層からｐ型クラッド層側に漏れ出
た光がｐ型コンタクト層に到達することを抑制すること
ができ、ひいては、ｐ型コンタクト層中の結晶欠陥での
電子および正孔の非発光再結合が抑制されることによ
り、ｐ型コンタクト層の破壊を防止することができる。
これにより、通電時におけるｐ側電極コンタクト部の劣
化を防止することができ、動作電圧の増加を抑えること
ができる。
【００１３】
【発明の実施の形態】以下、この発明の実施形態につい
て図面を参照しながら説明する。図１は、この発明の一
実施形態によるＩＩ−ＶＩ族化合物半導体を用いた半導
体レーザを示す断面図である。このＩＩ−ＶＩ族化合物
半導体を用いた半導体レーザは、ＳＣＨ構造を有するも
のである。
て図面を参照しながら説明する。図１は、この発明の一
実施形態によるＩＩ−ＶＩ族化合物半導体を用いた半導
体レーザを示す断面図である。このＩＩ−ＶＩ族化合物
半導体を用いた半導体レーザは、ＳＣＨ構造を有するも
のである。
【００１４】図１に示すように、この半導体レーザにお
いては、ｎ型ＧａＡｓ基板１上に、例えばドナー不純物
としてＳｉがドープされたｎ型ＧａＡｓバッファ層２、
例えばドナー不純物としてＣｌがドープされたｎ型Ｚｎ
Ｓｅバッファ層３、例えばドナー不純物としてＣｌがド
ープされたｎ型ＺｎＭｇＳＳｅクラッド層４、例えばド
ナー不純物としてＣｌがドープされたｎ型ＺｎＳＳｅ光
吸収層５、例えばドナー不純物としてＣｌがドープされ
たｎ型ＺｎＭｇＳＳｅクラッド層６、例えばドナー不純
物としてＣｌがドープされたｎ型ＺｎＳＳｅ光導波層
７、ＺｎＣｄＳｅ活性層８、例えばアクセプタ不純物と
してＮがドープされたｐ型ＺｎＳＳｅ光導波層９、例え
ばアクセプタ不純物としてＮがドープされたｐ型ＺｎＭ
ｇＳＳｅクラッド層１０、例えばアクセプタ不純物とし
てＮがドープされたｐ型ＺｎＳＳｅ層１１、例えばアク
セプタ不純物としてＮがドープされたｐ型ＺｎＳｅコン
タクト層１２、例えばアクセプタ不純物としてＮがそれ
ぞれドープされたｐ型ＺｎＴｅからなる量子井戸層とｐ
型ＺｎＳｅからなる障壁層とが交互に積層されたｐ型Ｚ
ｎＳｅ／ＺｎＴｅ多重量子井戸（ＭＱＷ）層１３および
例えばアクセプタ不純物としてＮがドープされたｐ型Ｚ
ｎＴｅコンタクト層１４が順次積層されている。
いては、ｎ型ＧａＡｓ基板１上に、例えばドナー不純物
としてＳｉがドープされたｎ型ＧａＡｓバッファ層２、
例えばドナー不純物としてＣｌがドープされたｎ型Ｚｎ
Ｓｅバッファ層３、例えばドナー不純物としてＣｌがド
ープされたｎ型ＺｎＭｇＳＳｅクラッド層４、例えばド
ナー不純物としてＣｌがドープされたｎ型ＺｎＳＳｅ光
吸収層５、例えばドナー不純物としてＣｌがドープされ
たｎ型ＺｎＭｇＳＳｅクラッド層６、例えばドナー不純
物としてＣｌがドープされたｎ型ＺｎＳＳｅ光導波層
７、ＺｎＣｄＳｅ活性層８、例えばアクセプタ不純物と
してＮがドープされたｐ型ＺｎＳＳｅ光導波層９、例え
ばアクセプタ不純物としてＮがドープされたｐ型ＺｎＭ
ｇＳＳｅクラッド層１０、例えばアクセプタ不純物とし
てＮがドープされたｐ型ＺｎＳＳｅ層１１、例えばアク
セプタ不純物としてＮがドープされたｐ型ＺｎＳｅコン
タクト層１２、例えばアクセプタ不純物としてＮがそれ
ぞれドープされたｐ型ＺｎＴｅからなる量子井戸層とｐ
型ＺｎＳｅからなる障壁層とが交互に積層されたｐ型Ｚ
ｎＳｅ／ＺｎＴｅ多重量子井戸（ＭＱＷ）層１３および
例えばアクセプタ不純物としてＮがドープされたｐ型Ｚ
ｎＴｅコンタクト層１４が順次積層されている。
【００１５】ここで、ｐ型ＺｎＳＳｅ層１１の上層部、
ｐ型ＺｎＳｅコンタクト層１２、ｐ型ＺｎＳｅ／ＺｎＴ
ｅＭＱＷ層１３およびｐ型ＺｎＴｅコンタクト層１４
は、一方向に延びるストライプ形状を有する。
ｐ型ＺｎＳｅコンタクト層１２、ｐ型ＺｎＳｅ／ＺｎＴ
ｅＭＱＷ層１３およびｐ型ＺｎＴｅコンタクト層１４
は、一方向に延びるストライプ形状を有する。
【００１６】このストライプ部以外の部分のｐ型ＺｎＳ
Ｓｅ層１１上には、例えばアルミナ（Ａｌ2 Ｏ3 ）膜か
らなる絶縁層１５が設けられている。そして、ストライ
プ形状のｐ型ＺｎＴｅコンタクト層１４および絶縁層１
５上に、例えば、Ｐｄ／Ｐｔ／Ａｕ電極のようなｐ側電
極１６が設けられている。一方、ｎ型ＧａＡｓ基板１の
裏面には、例えばＩｎ電極のようなｎ側電極１７が設け
られている。
Ｓｅ層１１上には、例えばアルミナ（Ａｌ2 Ｏ3 ）膜か
らなる絶縁層１５が設けられている。そして、ストライ
プ形状のｐ型ＺｎＴｅコンタクト層１４および絶縁層１
５上に、例えば、Ｐｄ／Ｐｔ／Ａｕ電極のようなｐ側電
極１６が設けられている。一方、ｎ型ＧａＡｓ基板１の
裏面には、例えばＩｎ電極のようなｎ側電極１７が設け
られている。
【００１７】この半導体レーザを構成する各半導体層の
厚さの一例を挙げると、ｎ型ＧａＡｓバッファ層２は２
００ｎｍ、ｎ型ＺｎＳｅバッファ層３は２００ｎｍ、ｎ
型ＺｎＭｇＳＳｅクラッド層４およびｐ型ＺｎＭｇＳＳ
ｅクラッド層１０はそれぞれ１０００ｎｍ、ｎ型ＺｎＭ
ｇＳＳｅクラッド層６は３００ｎｍ、ｎ型ＺｎＳＳｅ光
導波層７およびｐ型ＺｎＳＳｅ光導波層９はそれぞれ１
００ｎｍ、ＺｎＣｄＳｅ活性層８は６ｎｍ、ｐ型ＺｎＳ
Ｓｅ層１１は５００ｎｍ、ｐ型ＺｎＳｅコンタクト層１
２は１５０ｎｍである。
厚さの一例を挙げると、ｎ型ＧａＡｓバッファ層２は２
００ｎｍ、ｎ型ＺｎＳｅバッファ層３は２００ｎｍ、ｎ
型ＺｎＭｇＳＳｅクラッド層４およびｐ型ＺｎＭｇＳＳ
ｅクラッド層１０はそれぞれ１０００ｎｍ、ｎ型ＺｎＭ
ｇＳＳｅクラッド層６は３００ｎｍ、ｎ型ＺｎＳＳｅ光
導波層７およびｐ型ＺｎＳＳｅ光導波層９はそれぞれ１
００ｎｍ、ＺｎＣｄＳｅ活性層８は６ｎｍ、ｐ型ＺｎＳ
Ｓｅ層１１は５００ｎｍ、ｐ型ＺｎＳｅコンタクト層１
２は１５０ｎｍである。
【００１８】図２は、この半導体レーザのｎ型ＺｎＭｇ
ＳＳｅクラッド層４とｐ型ＺｎＭｇＳＳｅクラッド層１
０との間の部分のエネルギーバンド図である。図２にお
いて、Ｅc は伝導帯の下端、Ｅv は価電子帯の上端を示
す。
ＳＳｅクラッド層４とｐ型ＺｎＭｇＳＳｅクラッド層１
０との間の部分のエネルギーバンド図である。図２にお
いて、Ｅc は伝導帯の下端、Ｅv は価電子帯の上端を示
す。
【００１９】図２に示すように、ｎ型ＺｎＭｇＳＳｅク
ラッド層４およびｎ型ＺｎＭｇＳＳｅクラッド層６の間
に挿入されたｎ型ＺｎＳＳｅ光吸収層５は、ｎ型ＺｎＭ
ｇＳＳｅクラッド層４，６のバンドギャップよりも小さ
いバンドギャップを有し、ＺｎＣｄＳｅ活性層８のバン
ドギャップよりも大きいバンドギャップを有する。ま
た、この場合、ｎ型ＺｎＭｇＳＳｅクラッド層４，６お
よびｎ型ＺｎＳＳｅ光吸収層５は、互いに異なる屈折率
を有する。
ラッド層４およびｎ型ＺｎＭｇＳＳｅクラッド層６の間
に挿入されたｎ型ＺｎＳＳｅ光吸収層５は、ｎ型ＺｎＭ
ｇＳＳｅクラッド層４，６のバンドギャップよりも小さ
いバンドギャップを有し、ＺｎＣｄＳｅ活性層８のバン
ドギャップよりも大きいバンドギャップを有する。ま
た、この場合、ｎ型ＺｎＭｇＳＳｅクラッド層４，６お
よびｎ型ＺｎＳＳｅ光吸収層５は、互いに異なる屈折率
を有する。
【００２０】この半導体レーザにおいては、このような
ｎ型ＺｎＳＳｅ光吸収層５が、ｎ型ＺｎＭｇＳＳｅクラ
ッド層４，６の間に挿入されていることにより、ＺｎＣ
ｄＳｅ活性層８を挟むクラッド層（光導波層を含む）全
体の実効的な屈折率が、ｎ型ＺｎＭｇＳＳｅクラッド層
４，６側とｐ型ＺｎＭｇＳＳｅクラッド層１０側とで互
いに異なっている。すなわち、ｎ型ＺｎＭｇＳＳｅクラ
ッド層４，６の間にｎ型ＺｎＳＳｅ光吸収層５が挿入さ
れていることにより、ｎ型ＺｎＭｇＳＳｅクラッド層
４，６側の実効的な屈折率が変調されている。これによ
って、通電したときに生じる光場を全体的にｎ型ＺｎＭ
ｇＳＳｅクラッド層４，６側にシフトさせ、この光場の
接合と垂直な方向の分布を、ＺｎＣｄＳｅ活性層８の中
心に対して非対称にすることが可能である。このとき、
ｎ型ＺｎＳＳｅ光吸収層５の挿入位置（ｎ型ＺｎＳＳｅ
光吸収層５とＺｎＣｄＳｅ活性層８の中心との距離）
や、ｎ型ＺｎＳＳｅ光吸収層５の厚さを適切に設計する
ことにより、レーザ発振のしきい値電流などの特性を悪
化させることなく、通電したときに生じる光場を効果的
にｎ型ＺｎＭｇＳＳｅクラッド層４，６側にシフトさせ
ることが可能である。
ｎ型ＺｎＳＳｅ光吸収層５が、ｎ型ＺｎＭｇＳＳｅクラ
ッド層４，６の間に挿入されていることにより、ＺｎＣ
ｄＳｅ活性層８を挟むクラッド層（光導波層を含む）全
体の実効的な屈折率が、ｎ型ＺｎＭｇＳＳｅクラッド層
４，６側とｐ型ＺｎＭｇＳＳｅクラッド層１０側とで互
いに異なっている。すなわち、ｎ型ＺｎＭｇＳＳｅクラ
ッド層４，６の間にｎ型ＺｎＳＳｅ光吸収層５が挿入さ
れていることにより、ｎ型ＺｎＭｇＳＳｅクラッド層
４，６側の実効的な屈折率が変調されている。これによ
って、通電したときに生じる光場を全体的にｎ型ＺｎＭ
ｇＳＳｅクラッド層４，６側にシフトさせ、この光場の
接合と垂直な方向の分布を、ＺｎＣｄＳｅ活性層８の中
心に対して非対称にすることが可能である。このとき、
ｎ型ＺｎＳＳｅ光吸収層５の挿入位置（ｎ型ＺｎＳＳｅ
光吸収層５とＺｎＣｄＳｅ活性層８の中心との距離）
や、ｎ型ＺｎＳＳｅ光吸収層５の厚さを適切に設計する
ことにより、レーザ発振のしきい値電流などの特性を悪
化させることなく、通電したときに生じる光場を効果的
にｎ型ＺｎＭｇＳＳｅクラッド層４，６側にシフトさせ
ることが可能である。
【００２１】ここでは、一例として、ｎ型ＺｎＳＳｅ光
吸収層５を、ｎ型ＺｎＭｇＳＳｅクラッド層６とｎ型Ｚ
ｎＳＳｅ光吸収層７との界面からの距離が３００ｎｍの
位置に挿入し（すなわち、ｎ型ＺｎＳＳｅ光吸収層５と
ｎ型ＺｎＳＳｅ光導波層７との間のｎ型ＺｎＭｇＳＳｅ
クラッド層６の厚さが３００ｎｍ。この場合、ＺｎＣｄ
Ｓｅ活性層８の中心からの距離はほぼ４００ｎｍであ
る）、ｎ型ＺｎＳＳｅ光吸収層５の厚さを２５０ｎｍと
した場合に、半導体レーザに通電したときに生じる光場
の接合と垂直な方向における分布を、コンピュータシミ
ュレーションにより解析した。その結果を図３に示す。
図３において、横軸はｎ型ＧａＡｓ基板１の表面からの
距離（μｍ）、すなわち、ｎ型ＧａＡｓ基板１とｎ型Ｇ
ａＡｓバッファ層２との界面からの距離を示し、縦軸は
光場の強度を示す。また、図３中、光場の分布の右側の
ピークはＺｎＣｄＳｅ活性層８付近の光場に対応し、左
側のピークはｎ型ＺｎＳＳｅ光吸収層５付近の光場に対
応している。
吸収層５を、ｎ型ＺｎＭｇＳＳｅクラッド層６とｎ型Ｚ
ｎＳＳｅ光吸収層７との界面からの距離が３００ｎｍの
位置に挿入し（すなわち、ｎ型ＺｎＳＳｅ光吸収層５と
ｎ型ＺｎＳＳｅ光導波層７との間のｎ型ＺｎＭｇＳＳｅ
クラッド層６の厚さが３００ｎｍ。この場合、ＺｎＣｄ
Ｓｅ活性層８の中心からの距離はほぼ４００ｎｍであ
る）、ｎ型ＺｎＳＳｅ光吸収層５の厚さを２５０ｎｍと
した場合に、半導体レーザに通電したときに生じる光場
の接合と垂直な方向における分布を、コンピュータシミ
ュレーションにより解析した。その結果を図３に示す。
図３において、横軸はｎ型ＧａＡｓ基板１の表面からの
距離（μｍ）、すなわち、ｎ型ＧａＡｓ基板１とｎ型Ｇ
ａＡｓバッファ層２との界面からの距離を示し、縦軸は
光場の強度を示す。また、図３中、光場の分布の右側の
ピークはＺｎＣｄＳｅ活性層８付近の光場に対応し、左
側のピークはｎ型ＺｎＳＳｅ光吸収層５付近の光場に対
応している。
【００２２】図３に示すように、この半導体レーザにお
いては、ｎ型ＺｎＭｇＳＳｅクラッド層４，６の間にｎ
型ＺｎＳＳｅ光吸収層５が挿入されていることにより、
この半導体レーザに通電したときに生じる光場が、Ｚｎ
ＣｄＳｅ活性層８付近のほかにｎ型ＺｎＳＳｅ光吸収層
５付近でも強くなり、全体的にｎ型ＺｎＭｇＳＳｅクラ
ッド層４，６側にシフトしている。
いては、ｎ型ＺｎＭｇＳＳｅクラッド層４，６の間にｎ
型ＺｎＳＳｅ光吸収層５が挿入されていることにより、
この半導体レーザに通電したときに生じる光場が、Ｚｎ
ＣｄＳｅ活性層８付近のほかにｎ型ＺｎＳＳｅ光吸収層
５付近でも強くなり、全体的にｎ型ＺｎＭｇＳＳｅクラ
ッド層４，６側にシフトしている。
【００２３】また、ｎ型ＺｎＳＳｅ光吸収層５の挿入位
置をｎ型ＺｎＭｇＳＳｅクラッド層６とｎ型ＺｎＳＳｅ
光吸収層７との界面からの距離が３００ｎｍの位置に固
定し、ｎ型ＺｎＳＳｅ光吸収層５の厚さを変化させた場
合に、ＺｎＣｄＳｅ活性層８付近の光場やレーザ発振の
しきい値電流がどのように変化するかについても、併せ
てコンピュータシミュレーションで解析した。その結果
を図４〜図７に示す。
置をｎ型ＺｎＭｇＳＳｅクラッド層６とｎ型ＺｎＳＳｅ
光吸収層７との界面からの距離が３００ｎｍの位置に固
定し、ｎ型ＺｎＳＳｅ光吸収層５の厚さを変化させた場
合に、ＺｎＣｄＳｅ活性層８付近の光場やレーザ発振の
しきい値電流がどのように変化するかについても、併せ
てコンピュータシミュレーションで解析した。その結果
を図４〜図７に示す。
【００２４】図４は、ｎ型ＺｎＳＳｅ光吸収層５の厚さ
と、ＺｎＣｄＳｅ活性層８の中心に対するＺｎＣｄＳｅ
活性層８付近の光場の中心（ピーク位置）のずれとの関
係を示す。図４において、横軸はｎ型ＺｎＳＳｅ光吸収
層５の厚さ（ｎｍ）を示し、縦軸はＺｎＣｄＳｅ活性層
８の中心に対するＺｎＣｄＳｅ活性層８付近の光場の中
心のずれ（μｍ）を示す。ここでは、ＺｎＣｄＳｅ活性
層８の構造上の中心を原点とし、この中心からｐ型Ｚｎ
ＭｇＳＳｅクラッド層１０に向かう方向を正の方向とす
る一次元座標系を定め、ＺｎＣｄＳｅ活性層８の中心に
対するＺｎＣｄＳｅ活性層８付近の光場の中心のずれ
を、この一次元座標系におけるＺｎＣｄＳｅ活性層８付
近の光場の中心の座標に対応させて示している。
と、ＺｎＣｄＳｅ活性層８の中心に対するＺｎＣｄＳｅ
活性層８付近の光場の中心（ピーク位置）のずれとの関
係を示す。図４において、横軸はｎ型ＺｎＳＳｅ光吸収
層５の厚さ（ｎｍ）を示し、縦軸はＺｎＣｄＳｅ活性層
８の中心に対するＺｎＣｄＳｅ活性層８付近の光場の中
心のずれ（μｍ）を示す。ここでは、ＺｎＣｄＳｅ活性
層８の構造上の中心を原点とし、この中心からｐ型Ｚｎ
ＭｇＳＳｅクラッド層１０に向かう方向を正の方向とす
る一次元座標系を定め、ＺｎＣｄＳｅ活性層８の中心に
対するＺｎＣｄＳｅ活性層８付近の光場の中心のずれ
を、この一次元座標系におけるＺｎＣｄＳｅ活性層８付
近の光場の中心の座標に対応させて示している。
【００２５】図５は、ｎ型ＺｎＳＳｅ光吸収層５の厚さ
を変化させた場合のＺｎＣｄＳｅ活性層８付近の光場の
ｐ側（ＺｎＣｄＳｅ活性層８の中心からみてｐ型ＺｎＭ
ｇＳＳｅクラッド層１０側）への広がり量の変化を示
す。図５において、横軸はｎ型ＺｎＳＳｅ光吸収層５の
厚さ（ｎｍ）を示し、縦軸はＺｎＣｄＳｅ活性層８付近
の光場のｐ側への広がり量（μｍ）を示す。ここで、Ｚ
ｎＣｄＳｅ活性層８付近の光場のｐ側への広がり量は、
この光場において中心よりもｐ側に分布する部分の長さ
に対応している。また、図６は、ｎ型ＺｎＳＳｅ光吸収
層５の厚さを変化させた場合のＺｎＣｄＳｅ活性層８付
近の光場のｐ側の部分の総和の変化のシミュレーション
結果を示すグラフである。図６において、横軸はｎ型Ｚ
ｎＳＳｅ光吸収層５の厚さ（ｎｍ）を示し、縦軸はＺｎ
ＣｄＳｅ活性層８付近の光場のｐ側の部分の総和（任意
単位）を示す。ここで、ＺｎＣｄＳｅ活性層８付近の光
場のｐ側の部分の総和は、この光場において中心よりも
ｐ側に分布する部分の積分強度に対応している。
を変化させた場合のＺｎＣｄＳｅ活性層８付近の光場の
ｐ側（ＺｎＣｄＳｅ活性層８の中心からみてｐ型ＺｎＭ
ｇＳＳｅクラッド層１０側）への広がり量の変化を示
す。図５において、横軸はｎ型ＺｎＳＳｅ光吸収層５の
厚さ（ｎｍ）を示し、縦軸はＺｎＣｄＳｅ活性層８付近
の光場のｐ側への広がり量（μｍ）を示す。ここで、Ｚ
ｎＣｄＳｅ活性層８付近の光場のｐ側への広がり量は、
この光場において中心よりもｐ側に分布する部分の長さ
に対応している。また、図６は、ｎ型ＺｎＳＳｅ光吸収
層５の厚さを変化させた場合のＺｎＣｄＳｅ活性層８付
近の光場のｐ側の部分の総和の変化のシミュレーション
結果を示すグラフである。図６において、横軸はｎ型Ｚ
ｎＳＳｅ光吸収層５の厚さ（ｎｍ）を示し、縦軸はＺｎ
ＣｄＳｅ活性層８付近の光場のｐ側の部分の総和（任意
単位）を示す。ここで、ＺｎＣｄＳｅ活性層８付近の光
場のｐ側の部分の総和は、この光場において中心よりも
ｐ側に分布する部分の積分強度に対応している。
【００２６】図４〜図６に示すＺｎＣｄＳｅ活性層８付
近の光場の変化のコンピュータシミュレーションの結果
から、ｎ型ＺｎＳＳｅ光吸収層５の厚さが大きくなる
と、ＺｎＣｄＳｅ活性層８付近の光場の中心が、ＺｎＣ
ｄＳｅ活性層８の構造上の中心からｎ型ＺｎＭｇＳＳｅ
クラッド層４，６側にシフトする傾向が強まり（図４参
照）、これに伴って、ＺｎＣｄＳｅ活性層８の中心より
もｐ型ＺｎＭｇＳＳｅクラッド層１０側に分布する光場
が減少する（図５および図６参照）ことがわかる。すな
わち、通電したときに生じる光場を全体的にｎ型ＺｎＭ
ｇＳＳｅクラッド層４，６側にシフトさせ、ＺｎＣｄＳ
ｅ活性層８からｐ型ＺｎＭｇＳＳｅクラッド層１０側へ
の光の漏れを抑制し、ｐ型ＺｎＳｅ／ＺｎＴｅＭＱＷ層
１３に到達する光を減少させるという観点からは、ｎ型
ＺｎＳＳｅ光吸収層５の厚さを大きくするのが有効であ
ることがいえる。
近の光場の変化のコンピュータシミュレーションの結果
から、ｎ型ＺｎＳＳｅ光吸収層５の厚さが大きくなる
と、ＺｎＣｄＳｅ活性層８付近の光場の中心が、ＺｎＣ
ｄＳｅ活性層８の構造上の中心からｎ型ＺｎＭｇＳＳｅ
クラッド層４，６側にシフトする傾向が強まり（図４参
照）、これに伴って、ＺｎＣｄＳｅ活性層８の中心より
もｐ型ＺｎＭｇＳＳｅクラッド層１０側に分布する光場
が減少する（図５および図６参照）ことがわかる。すな
わち、通電したときに生じる光場を全体的にｎ型ＺｎＭ
ｇＳＳｅクラッド層４，６側にシフトさせ、ＺｎＣｄＳ
ｅ活性層８からｐ型ＺｎＭｇＳＳｅクラッド層１０側へ
の光の漏れを抑制し、ｐ型ＺｎＳｅ／ＺｎＴｅＭＱＷ層
１３に到達する光を減少させるという観点からは、ｎ型
ＺｎＳＳｅ光吸収層５の厚さを大きくするのが有効であ
ることがいえる。
【００２７】一方、図７は、ｎ型ＺｎＳＳｅ光吸収層５
の厚さを変化させた場合のレーザ発振のしきい値電流の
変化のコンピュータシミュレーション結果を示す。図７
において、横軸はｎ型ＺｎＳＳｅ光吸収層５の厚さ（ｎ
ｍ）を示し、縦軸はしきい値電流（ｍＡ）を示す。図７
に示すしきい値電流の変化のコンピュータシミュレーシ
ョンの結果から、ｎ型ＺｎＳＳｅ光吸収５の厚さが大き
くなる程、レーザ発振のしきい値電流が上昇する傾向に
あることがわかる。この場合、ｎ型ＺｎＳＳｅ光吸収層
５の厚さが３００ｎｍを越えて大きくなると、しきい値
電流が高く実用的とはいえない。したがって、しきい値
電流の増大を抑え、素子特性を良好にするという観点か
らは、ｎ型ＺｎＳＳｅ光吸収層５の厚さをむやみに大き
くすることは有効ではないといえる。
の厚さを変化させた場合のレーザ発振のしきい値電流の
変化のコンピュータシミュレーション結果を示す。図７
において、横軸はｎ型ＺｎＳＳｅ光吸収層５の厚さ（ｎ
ｍ）を示し、縦軸はしきい値電流（ｍＡ）を示す。図７
に示すしきい値電流の変化のコンピュータシミュレーシ
ョンの結果から、ｎ型ＺｎＳＳｅ光吸収５の厚さが大き
くなる程、レーザ発振のしきい値電流が上昇する傾向に
あることがわかる。この場合、ｎ型ＺｎＳＳｅ光吸収層
５の厚さが３００ｎｍを越えて大きくなると、しきい値
電流が高く実用的とはいえない。したがって、しきい値
電流の増大を抑え、素子特性を良好にするという観点か
らは、ｎ型ＺｎＳＳｅ光吸収層５の厚さをむやみに大き
くすることは有効ではないといえる。
【００２８】以上の結果より、ｎ型ＺｎＭｇＳＳｅクラ
ッド層６とｎ型ＺｎＳＳｅ光吸収層７との界面からの距
離が３００ｎｍ（ＺｎＣｄＳｅ活性層８の中心からの距
離がほぼ４００ｎｍ）の位置にｎ型ＺｎＳＳｅ光吸収層
５を挿入した場合は、ｎ型ＺｎＳＳｅ光吸収層５の厚さ
を１００ｎｍ以上３００ｎｍ以下、好適には１００ｎｍ
以上２５０ｎｍ以下とすることにより、素子特性を悪化
させることなくｐ型ＺｎＭｇＳＳｅクラッド層１０側へ
の光の漏れを抑制することができることがわかる。
ッド層６とｎ型ＺｎＳＳｅ光吸収層７との界面からの距
離が３００ｎｍ（ＺｎＣｄＳｅ活性層８の中心からの距
離がほぼ４００ｎｍ）の位置にｎ型ＺｎＳＳｅ光吸収層
５を挿入した場合は、ｎ型ＺｎＳＳｅ光吸収層５の厚さ
を１００ｎｍ以上３００ｎｍ以下、好適には１００ｎｍ
以上２５０ｎｍ以下とすることにより、素子特性を悪化
させることなくｐ型ＺｎＭｇＳＳｅクラッド層１０側へ
の光の漏れを抑制することができることがわかる。
【００２９】次に、この半導体レーザの製造方法につい
て説明する。すなわち、この半導体レーザを製造するに
は、まず、図示省略したＭＢＥ装置の超高真空に排気さ
れた真空容器内の基板ホルダーにｎ型ＧａＡｓ基板１を
装着する。次に、このｎ型ＧａＡｓ基板１を所定のエピ
タキシャル成長温度に加熱した後、このｎ型ＧａＡｓ基
板１上にＭＢＥ法によりｎ型ＧａＡｓバッファ層２をエ
ピタキシャル成長させる。この場合、ドナー不純物であ
るＳｉのドーピングは、Ｓｉの分子線源（Ｋセル）を用
いて行う。なお、このｎ型ＧａＡｓバッファ層２のエピ
タキシャル成長は、ｎ型ＧａＡｓ基板１を例えば５８０
℃付近の温度に加熱してその表面をサーマルエッチング
することにより表面酸化膜などを除去して表面清浄化を
行った後に行ってもよい。
て説明する。すなわち、この半導体レーザを製造するに
は、まず、図示省略したＭＢＥ装置の超高真空に排気さ
れた真空容器内の基板ホルダーにｎ型ＧａＡｓ基板１を
装着する。次に、このｎ型ＧａＡｓ基板１を所定のエピ
タキシャル成長温度に加熱した後、このｎ型ＧａＡｓ基
板１上にＭＢＥ法によりｎ型ＧａＡｓバッファ層２をエ
ピタキシャル成長させる。この場合、ドナー不純物であ
るＳｉのドーピングは、Ｓｉの分子線源（Ｋセル）を用
いて行う。なお、このｎ型ＧａＡｓバッファ層２のエピ
タキシャル成長は、ｎ型ＧａＡｓ基板１を例えば５８０
℃付近の温度に加熱してその表面をサーマルエッチング
することにより表面酸化膜などを除去して表面清浄化を
行った後に行ってもよい。
【００３０】次に、このようにしてｎ型ＧａＡｓバッフ
ァ層２がエピタキシャル成長されたｎ型ＧａＡｓ基板１
を、図示省略した真空搬送路を介して、上述のＭＢＥ装
置から図８に示す別のＭＢＥ装置に搬送する。そして、
この図８に示すＭＢＥ装置において、レーザ構造を形成
する各ＩＩ−ＶＩ族化合物半導体層のエピタキシャル成
長を行う。この場合、ｎ型ＧａＡｓバッファ層２の表面
は、そのエピタキシャル成長が行われてから図８に示す
ＭＢＥ装置に搬送される間に大気にさらされないので、
清浄のまま保たれる。
ァ層２がエピタキシャル成長されたｎ型ＧａＡｓ基板１
を、図示省略した真空搬送路を介して、上述のＭＢＥ装
置から図８に示す別のＭＢＥ装置に搬送する。そして、
この図８に示すＭＢＥ装置において、レーザ構造を形成
する各ＩＩ−ＶＩ族化合物半導体層のエピタキシャル成
長を行う。この場合、ｎ型ＧａＡｓバッファ層２の表面
は、そのエピタキシャル成長が行われてから図８に示す
ＭＢＥ装置に搬送される間に大気にさらされないので、
清浄のまま保たれる。
【００３１】図８に示すように、このＭＢＥ装置におい
ては、図示省略した超高真空排気装置により超高真空に
排気されたチェンバー２１内に基板ホルダー２２が設け
られ、この基板ホルダー２２にエピタキシャル成長を行
う基板が保持される。このエピタキシャル成長を行う基
板は、ゲートバルブ２３を介してチェンバー２１に取り
付けられた予備室２４からチェンバー２１内に導入され
る。チェンバー２１には、基板ホルダー２２に対向して
複数の分子線源（Ｋセル）２５が取り付けられている。
この場合、分子線源２５としては、Ｚｎ、Ｓｅ、Ｍｇ、
ＺｎＳ、ＴｅおよびＣｄの各分子線源が用意されてい
る。チェンバー２１にはさらに、電子サイクロトロン共
鳴（ＥＣＲ）プラズマセル２６が基板ホルダー２２に対
向して取り付けられている。このＥＣＲプラズマセル２
６には、マグネット２７、マイクロ波導入端子２８、窒
素ガス導入管２９およびプラズマ導出口３０が設けられ
ている。なお、このＥＣＲプラズマセル２６は、高周波
（ＲＦ）プラズマセルに置き換えることができる。
ては、図示省略した超高真空排気装置により超高真空に
排気されたチェンバー２１内に基板ホルダー２２が設け
られ、この基板ホルダー２２にエピタキシャル成長を行
う基板が保持される。このエピタキシャル成長を行う基
板は、ゲートバルブ２３を介してチェンバー２１に取り
付けられた予備室２４からチェンバー２１内に導入され
る。チェンバー２１には、基板ホルダー２２に対向して
複数の分子線源（Ｋセル）２５が取り付けられている。
この場合、分子線源２５としては、Ｚｎ、Ｓｅ、Ｍｇ、
ＺｎＳ、ＴｅおよびＣｄの各分子線源が用意されてい
る。チェンバー２１にはさらに、電子サイクロトロン共
鳴（ＥＣＲ）プラズマセル２６が基板ホルダー２２に対
向して取り付けられている。このＥＣＲプラズマセル２
６には、マグネット２７、マイクロ波導入端子２８、窒
素ガス導入管２９およびプラズマ導出口３０が設けられ
ている。なお、このＥＣＲプラズマセル２６は、高周波
（ＲＦ）プラズマセルに置き換えることができる。
【００３２】さて、ｎ型ＧａＡｓバッファ層２上にレー
ザ構造を構成する各ＩＩ−ＶＩ族化合物半導体層をエピ
タキシャル成長させるためには、図８に示すＭＢＥ装置
のチェンバー２１内の基板ホルダー２２に、このｎ型Ｇ
ａＡｓバッファ層２がエピタキシャル成長されたｎ型Ｇ
ａＡｓ基板１を装着する。次に、このｎ型ＧａＡｓ基板
１を所定のエピタキシャル成長温度、好ましくは２５０
〜３００℃の範囲内の温度、具体的には例えば２８０℃
に下げてＭＢＥ法によるエピタキシャル成長を開始す
る。すなわち、ｎ型ＧａＡｓバッファ層２上に、ｎ型Ｚ
ｎＳＳｅバッファ層３、ｎ型ＺｎＭｇＳＳｅクラッド層
４、ｎ型ＺｎＳＳｅ光吸収層５、ｎ型ＺｎＭｇＳＳｅク
ラッド層６、ｎ型ＺｎＳＳｅ光導波層７、ＺｎＣｄＳｅ
活性層８、ｐ型ＺｎＳＳｅ光導波層９、ｐ型ＺｎＭｇＳ
Ｓｅクラッド層１０、ｐ型ＺｎＳＳｅ層１１、ｐ型Ｚｎ
Ｓｅコンタクト層１２、ｐ型ＺｎＳｅ／ＺｎＴｅＭＱＷ
層１３およびｐ型ＺｎＴｅコンタクト層１４を順次エピ
タキシャル成長させる。
ザ構造を構成する各ＩＩ−ＶＩ族化合物半導体層をエピ
タキシャル成長させるためには、図８に示すＭＢＥ装置
のチェンバー２１内の基板ホルダー２２に、このｎ型Ｇ
ａＡｓバッファ層２がエピタキシャル成長されたｎ型Ｇ
ａＡｓ基板１を装着する。次に、このｎ型ＧａＡｓ基板
１を所定のエピタキシャル成長温度、好ましくは２５０
〜３００℃の範囲内の温度、具体的には例えば２８０℃
に下げてＭＢＥ法によるエピタキシャル成長を開始す
る。すなわち、ｎ型ＧａＡｓバッファ層２上に、ｎ型Ｚ
ｎＳＳｅバッファ層３、ｎ型ＺｎＭｇＳＳｅクラッド層
４、ｎ型ＺｎＳＳｅ光吸収層５、ｎ型ＺｎＭｇＳＳｅク
ラッド層６、ｎ型ＺｎＳＳｅ光導波層７、ＺｎＣｄＳｅ
活性層８、ｐ型ＺｎＳＳｅ光導波層９、ｐ型ＺｎＭｇＳ
Ｓｅクラッド層１０、ｐ型ＺｎＳＳｅ層１１、ｐ型Ｚｎ
Ｓｅコンタクト層１２、ｐ型ＺｎＳｅ／ＺｎＴｅＭＱＷ
層１３およびｐ型ＺｎＴｅコンタクト層１４を順次エピ
タキシャル成長させる。
【００３３】ここで、ｎ型ＺｎＳｅバッファ層３、ｎ型
ＺｎＭｇＳＳｅクラッド層４，６、ｎ型ＺｎＳＳｅ光吸
収層５およびｎ型ＺｎＳＳｅ光導波層７のドナー不純物
としてのＣｌのドーピングは、例えば、純度９９．９９
９９％のＺｎＣｌ2 をドーパントとして用いて行う。一
方、ｐ型ＺｎＳＳｅ光導波層９、ｐ型ＺｎＭｇＳＳｅク
ラッド層１０、ｐ型ＺｎＳＳｅ層１１、ｐ型ＺｎＳｅコ
ンタクト層１２、ｐ型ＺｎＳｅ／ＺｎＴｅＭＱＷ層１３
およびｐ型ＺｎＴｅコンタクト層１４のアクセプタ不純
物としてのＮのドーピングは、図８に示すＭＢＥ装置の
ＥＣＲプラズマセル２６において、マグネット２７によ
る磁界の印加およびマイクロ波導入端子２８からのマイ
クロ波の導入によって、窒素ガス導入管２９から導入さ
れるＮ2ガスのプラズマ化を行い、これにより発生され
たＮ2 プラズマを基板表面に照射することにより行う。
ＺｎＭｇＳＳｅクラッド層４，６、ｎ型ＺｎＳＳｅ光吸
収層５およびｎ型ＺｎＳＳｅ光導波層７のドナー不純物
としてのＣｌのドーピングは、例えば、純度９９．９９
９９％のＺｎＣｌ2 をドーパントとして用いて行う。一
方、ｐ型ＺｎＳＳｅ光導波層９、ｐ型ＺｎＭｇＳＳｅク
ラッド層１０、ｐ型ＺｎＳＳｅ層１１、ｐ型ＺｎＳｅコ
ンタクト層１２、ｐ型ＺｎＳｅ／ＺｎＴｅＭＱＷ層１３
およびｐ型ＺｎＴｅコンタクト層１４のアクセプタ不純
物としてのＮのドーピングは、図８に示すＭＢＥ装置の
ＥＣＲプラズマセル２６において、マグネット２７によ
る磁界の印加およびマイクロ波導入端子２８からのマイ
クロ波の導入によって、窒素ガス導入管２９から導入さ
れるＮ2ガスのプラズマ化を行い、これにより発生され
たＮ2 プラズマを基板表面に照射することにより行う。
【００３４】次に、ｐ型ＺｎＴｅコンタクト層１４上に
一方向に延びる所定幅のストライプ形状のレジストパタ
ーン（図示せず）をリソグラフィーにより形成した後、
このレジストパターンをマスクとして、ｐ型ＺｎＳＳｅ
層１１の厚さ方向の途中の深さまでウエットエッチング
法によりエッチングする。これによって、ｐ型ＺｎＳＳ
ｅ層１１の上層部、ｐ型ＺｎＳｅコンタクト層１２、ｐ
型ＺｎＳｅ／ＺｎＴｅＭＱＷ層１３およびｐ型ＺｎＴｅ
コンタクト層１４がストライプ形状にパターニングされ
る。
一方向に延びる所定幅のストライプ形状のレジストパタ
ーン（図示せず）をリソグラフィーにより形成した後、
このレジストパターンをマスクとして、ｐ型ＺｎＳＳｅ
層１１の厚さ方向の途中の深さまでウエットエッチング
法によりエッチングする。これによって、ｐ型ＺｎＳＳ
ｅ層１１の上層部、ｐ型ＺｎＳｅコンタクト層１２、ｐ
型ＺｎＳｅ／ＺｎＴｅＭＱＷ層１３およびｐ型ＺｎＴｅ
コンタクト層１４がストライプ形状にパターニングされ
る。
【００３５】次に、上述のエッチングに用いたレジスト
パターンを残したまま全面にＡｌ2Ｏ3 膜を真空蒸着し
た後、このレジストパターンを、その上に形成されたＡ
ｌ2Ｏ3 膜とともに除去する（リフトオフ）。これによ
って、ストライプ部以外の部分のｐ型ＺｎＳＳｅ層１１
上にのみＡｌ2 Ｏ3 膜からなる絶縁層１５が形成され
る。この絶縁層１５は電流狭窄を行うためのものであ
る。
パターンを残したまま全面にＡｌ2Ｏ3 膜を真空蒸着し
た後、このレジストパターンを、その上に形成されたＡ
ｌ2Ｏ3 膜とともに除去する（リフトオフ）。これによ
って、ストライプ部以外の部分のｐ型ＺｎＳＳｅ層１１
上にのみＡｌ2 Ｏ3 膜からなる絶縁層１５が形成され
る。この絶縁層１５は電流狭窄を行うためのものであ
る。
【００３６】次に、ストライプ状のｐ型ＺｎＴｅコンタ
クト層１４および絶縁層１５の全面にＰｄ膜、Ｐｔ膜お
よびＡｕ膜を順次真空蒸着してＰｄ／Ｐｔ／Ａｕ電極か
らなるｐ側電極１６を形成し、その後必要に応じて熱処
理を行って、このｐ側電極１６をｐ型ＺｎＴｅコンタク
ト層１４にオーム性接触させる。一方、ｎ型ＧａＡｓ基
板１の裏面にはＩｎ電極のようなｎ側電極１７を形成す
る。以上により、目的とする半導体レーザが製造され
る。
クト層１４および絶縁層１５の全面にＰｄ膜、Ｐｔ膜お
よびＡｕ膜を順次真空蒸着してＰｄ／Ｐｔ／Ａｕ電極か
らなるｐ側電極１６を形成し、その後必要に応じて熱処
理を行って、このｐ側電極１６をｐ型ＺｎＴｅコンタク
ト層１４にオーム性接触させる。一方、ｎ型ＧａＡｓ基
板１の裏面にはＩｎ電極のようなｎ側電極１７を形成す
る。以上により、目的とする半導体レーザが製造され
る。
【００３７】上述のように構成されたこのＩＩ−ＶＩ族
化合物半導体を用いた半導体レーザによれば、ｎ型Ｚｎ
ＭｇＳＳｅクラッド層４，６の間にｎ型ＺｎＳＳｅ光吸
収層５が挿入されていることにより、この半導体レーザ
に通電したときに生じる光場の接合と垂直な方向におけ
る分布を、全体的にｎ型ＺｎＭｇＳＳｅクラッド層４，
６側にシフトさせることが可能である。これにより、Ｚ
ｎＣｄＳｅ活性層８からｐ型ＺｎＭｇＳＳｅクラッド層
１０側への光の漏れを少なくし、ひいては、漏れ出た光
がｐ型ＺｎＳｅ／ＺｎＴｅＭＱＷ層１３に到達すること
を抑制することができるので、このｐ型ＺｎＳｅ／Ｚｎ
ＴｅＭＱＷ層１３の破壊を伴う非発光再結合過程が抑制
される。これにより、この半導体レーザの通電時にｐ側
電極コンタクト部の劣化を防止することができ、通電時
の動作電圧の上昇が抑えることができるので、この半導
体レーザの長寿命化を図ることができるとともに、信頼
性の向上を図ることができる。
化合物半導体を用いた半導体レーザによれば、ｎ型Ｚｎ
ＭｇＳＳｅクラッド層４，６の間にｎ型ＺｎＳＳｅ光吸
収層５が挿入されていることにより、この半導体レーザ
に通電したときに生じる光場の接合と垂直な方向におけ
る分布を、全体的にｎ型ＺｎＭｇＳＳｅクラッド層４，
６側にシフトさせることが可能である。これにより、Ｚ
ｎＣｄＳｅ活性層８からｐ型ＺｎＭｇＳＳｅクラッド層
１０側への光の漏れを少なくし、ひいては、漏れ出た光
がｐ型ＺｎＳｅ／ＺｎＴｅＭＱＷ層１３に到達すること
を抑制することができるので、このｐ型ＺｎＳｅ／Ｚｎ
ＴｅＭＱＷ層１３の破壊を伴う非発光再結合過程が抑制
される。これにより、この半導体レーザの通電時にｐ側
電極コンタクト部の劣化を防止することができ、通電時
の動作電圧の上昇が抑えることができるので、この半導
体レーザの長寿命化を図ることができるとともに、信頼
性の向上を図ることができる。
【００３８】以上この発明の実施形態について具体的に
説明したが、この発明は、上述の実施形態に限定される
ものではなく、この発明の技術的思想に基づく各種の変
形が可能である。例えば、実施形態において挙げた数
値、材料、構造などはあくまで例にすぎず、これに限定
されるものではない。具体的には、例えば、上述の一実
施形態においては、ｎ型ＺｎＭｇＳＳｅクラッド層４，
６の間に挿入される光吸収層として、ｎ型ＺｎＳＳｅ光
吸収層５に代えてｎ型ＺｎＳｅ光吸収層を用いてもよ
い。
説明したが、この発明は、上述の実施形態に限定される
ものではなく、この発明の技術的思想に基づく各種の変
形が可能である。例えば、実施形態において挙げた数
値、材料、構造などはあくまで例にすぎず、これに限定
されるものではない。具体的には、例えば、上述の一実
施形態においては、ｎ型ＺｎＭｇＳＳｅクラッド層４，
６の間に挿入される光吸収層として、ｎ型ＺｎＳＳｅ光
吸収層５に代えてｎ型ＺｎＳｅ光吸収層を用いてもよ
い。
【００３９】また、例えば、上述の一実施形態におい
て、ｐ型ＺｎＳｅ／ＺｎＴｅＭＱＷ層１３のｐ型ＺｎＴ
ｅ層の代わりにｐ型ＢｅＴｅ層を用い、ｐ型ＺｎＴｅコ
ンタクト層１４の代わりにｐ型ＢｅＴｅコンタクト層を
用い、ｎ型ＺｎＳＳｅ光導波層７およびｐ型ＺｎＳＳｅ
光導波層９の代わりにそれぞれｎ型ＢｅＺｎＳｅ光導波
層およびｐ型ＢｅＺｎＳｅ光導波層を用い、ｎ型ＺｎＭ
ｇＳＳｅクラッド層４，６およびｐ型ＺｎＭｇＳＳｅク
ラッド層１０の代わりにそれぞれｎ型ＢｅＭｇＺｎＳｅ
クラッド層およびｐ型ＢｅＭｇＺｎＳｅクラッド層を用
いてもよい。
て、ｐ型ＺｎＳｅ／ＺｎＴｅＭＱＷ層１３のｐ型ＺｎＴ
ｅ層の代わりにｐ型ＢｅＴｅ層を用い、ｐ型ＺｎＴｅコ
ンタクト層１４の代わりにｐ型ＢｅＴｅコンタクト層を
用い、ｎ型ＺｎＳＳｅ光導波層７およびｐ型ＺｎＳＳｅ
光導波層９の代わりにそれぞれｎ型ＢｅＺｎＳｅ光導波
層およびｐ型ＢｅＺｎＳｅ光導波層を用い、ｎ型ＺｎＭ
ｇＳＳｅクラッド層４，６およびｐ型ＺｎＭｇＳＳｅク
ラッド層１０の代わりにそれぞれｎ型ＢｅＭｇＺｎＳｅ
クラッド層およびｐ型ＢｅＭｇＺｎＳｅクラッド層を用
いてもよい。
【００４０】また、例えば、上述の一実施形態において
は、この発明をＳＣＨ構造を有するＩＩ−ＶＩ族化合物
半導体を用いた半導体レーザに適用した場合について説
明したが、この発明は、ＤＨ（Double Heterostructur
e）構造を有するＩＩ−ＶＩ族化合物半導体を用いた半
導体レーザに適用することも可能である。
は、この発明をＳＣＨ構造を有するＩＩ−ＶＩ族化合物
半導体を用いた半導体レーザに適用した場合について説
明したが、この発明は、ＤＨ（Double Heterostructur
e）構造を有するＩＩ−ＶＩ族化合物半導体を用いた半
導体レーザに適用することも可能である。
【００４１】また、例えば、上述の一実施形態において
は、この発明をＩＩ−ＶＩ族化合物半導体を用いた半導
体レーザに適用した場合について説明したが、この発明
は、窒化物系ＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体を用いた半導体
レーザ、ＡｌＧａＩｎＰ系半導体レーザ、ＡｌＧａＡｓ
系半導体レーザなどに適用することも可能である。
は、この発明をＩＩ−ＶＩ族化合物半導体を用いた半導
体レーザに適用した場合について説明したが、この発明
は、窒化物系ＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体を用いた半導体
レーザ、ＡｌＧａＩｎＰ系半導体レーザ、ＡｌＧａＡｓ
系半導体レーザなどに適用することも可能である。
【００４２】
【発明の効果】以上説明したように、この発明によれ
ば、ｎ型クラッド層中に、このｎ型クラッド層のバンド
ギャップよりも小さいバンドギャップを有する光吸収層
が少なくとも一層挿入されていることにより、半導体発
光素子に通電したときに生じる光場を全体としてｎ型ク
ラッド層側にシフトさせることができるので、活性層か
らｐ型クラッド層側への光の漏れを抑制することができ
る。このため、ｐ側電極コンタクト部にｐ型コンタクト
層を有する場合、この半導体発光素子への通電時に、ｐ
型コンタクト層の破壊を防止し、ｐ側電極コンタクト部
の劣化を防止することができるので、動作電流の増加を
抑制することができる。これによって、半導体発光素子
の長寿命化が可能であるとともに、信頼性の向上を図る
ことができる。
ば、ｎ型クラッド層中に、このｎ型クラッド層のバンド
ギャップよりも小さいバンドギャップを有する光吸収層
が少なくとも一層挿入されていることにより、半導体発
光素子に通電したときに生じる光場を全体としてｎ型ク
ラッド層側にシフトさせることができるので、活性層か
らｐ型クラッド層側への光の漏れを抑制することができ
る。このため、ｐ側電極コンタクト部にｐ型コンタクト
層を有する場合、この半導体発光素子への通電時に、ｐ
型コンタクト層の破壊を防止し、ｐ側電極コンタクト部
の劣化を防止することができるので、動作電流の増加を
抑制することができる。これによって、半導体発光素子
の長寿命化が可能であるとともに、信頼性の向上を図る
ことができる。
【図１】 この発明の一実施形態によるＩＩ−ＶＩ族化
合物半導体を用いた半導体レーザを示す断面図である。
合物半導体を用いた半導体レーザを示す断面図である。
【図２】 この発明の一実施形態によるＩＩ−ＶＩ族化
合物半導体を用いた半導体レーザのエネルギーバンド図
である。
合物半導体を用いた半導体レーザのエネルギーバンド図
である。
【図３】 この発明の一実施形態によるＩＩ−ＶＩ族化
合物半導体を用いた半導体レーザに通電したときに生じ
る光場の接合と垂直な方向における分布を、コンピュー
タシミュレーションにより解析した結果を示す略線図で
ある。
合物半導体を用いた半導体レーザに通電したときに生じ
る光場の接合と垂直な方向における分布を、コンピュー
タシミュレーションにより解析した結果を示す略線図で
ある。
【図４】 この発明の一実施形態によるＩＩ−ＶＩ族化
合物半導体を用いた半導体レーザにおいて、ｎ型ＺｎＳ
Ｓｅ光吸収層の厚さと、ＺｎＣｄＳｅ活性層の中心に対
するＺｎＣｄＳｅ活性層付近の光場の中心のずれとの関
係をコンピュータシミュレーションにより解析した結果
を示す略線図である。
合物半導体を用いた半導体レーザにおいて、ｎ型ＺｎＳ
Ｓｅ光吸収層の厚さと、ＺｎＣｄＳｅ活性層の中心に対
するＺｎＣｄＳｅ活性層付近の光場の中心のずれとの関
係をコンピュータシミュレーションにより解析した結果
を示す略線図である。
【図５】 この発明の一実施形態によるＩＩ−ＶＩ族化
合物半導体を用いた半導体レーザにおいて、ｎ型ＺｎＳ
Ｓｅ光吸収層の厚さを変化させたときのＺｎＣｄＳｅ活
性層付近の光場のｐ側への広がり量の変化をコンピュー
タシミュレーションにより解析した結果を示す略線図で
ある。
合物半導体を用いた半導体レーザにおいて、ｎ型ＺｎＳ
Ｓｅ光吸収層の厚さを変化させたときのＺｎＣｄＳｅ活
性層付近の光場のｐ側への広がり量の変化をコンピュー
タシミュレーションにより解析した結果を示す略線図で
ある。
【図６】 この発明の一実施形態によるＩＩ−ＶＩ族化
合物半導体を用いた半導体レーザにおいて、ｎ型ＺｎＳ
Ｓｅ光吸収層の厚さを変化させたときのＺｎＣｄＳｅ活
性層付近の光場のｐ側の部分の総和の変化をコンピュー
タシミュレーションにより解析した結果を示す略線図で
ある。
合物半導体を用いた半導体レーザにおいて、ｎ型ＺｎＳ
Ｓｅ光吸収層の厚さを変化させたときのＺｎＣｄＳｅ活
性層付近の光場のｐ側の部分の総和の変化をコンピュー
タシミュレーションにより解析した結果を示す略線図で
ある。
【図７】 この発明の一実施形態によるＩＩ−ＶＩ族化
合物半導体を用いた半導体レーザにおいて、ｎ型ＺｎＳ
Ｓｅ光吸収層の厚さを変化させたときのレーザ発振のし
きい値電流の変化をコンピュータシミュレーションによ
り解析した結果を示す略線図である。
合物半導体を用いた半導体レーザにおいて、ｎ型ＺｎＳ
Ｓｅ光吸収層の厚さを変化させたときのレーザ発振のし
きい値電流の変化をコンピュータシミュレーションによ
り解析した結果を示す略線図である。
【図８】 この発明の一実施形態によるＩＩ−ＶＩ族化
合物半導体を用いた半導体レーザの製造に用いられるＭ
ＢＥ装置の構成の一例を示す略線図である。
合物半導体を用いた半導体レーザの製造に用いられるＭ
ＢＥ装置の構成の一例を示す略線図である。
１・・・ｎ型ＧａＡｓ基板、４，６・・・ｎ型ＺｎＭｇ
ＳＳｅクラッド層、５・・・ｎ型ＺｎＳＳｅ光吸収層、
７・・・ｎ型ＺｎＳＳｅ光導波層、８・・・ＺｎＣｄＳ
ｅ活性層、９・・・ｐ型ＺｎＳＳｅ光導波層、１０・・
・ｐ型ＺｎＭｇＳＳｅクラッド層、１１・・・ｐ型Ｚｎ
ＳＳｅ層、１２・・・ｐ型ＺｎＳｅコンタクト層、１３
・・・ｐ型ＺｎＳｅ／ＺｎＴｅＭＱＷ層、１４・・・ｐ
型ＺｎＴｅコンタクト層、１５・・・絶縁層、１６・・
・ｐ側電極、１７・・・ｎ側電極
ＳＳｅクラッド層、５・・・ｎ型ＺｎＳＳｅ光吸収層、
７・・・ｎ型ＺｎＳＳｅ光導波層、８・・・ＺｎＣｄＳ
ｅ活性層、９・・・ｐ型ＺｎＳＳｅ光導波層、１０・・
・ｐ型ＺｎＭｇＳＳｅクラッド層、１１・・・ｐ型Ｚｎ
ＳＳｅ層、１２・・・ｐ型ＺｎＳｅコンタクト層、１３
・・・ｐ型ＺｎＳｅ／ＺｎＴｅＭＱＷ層、１４・・・ｐ
型ＺｎＴｅコンタクト層、１５・・・絶縁層、１６・・
・ｐ側電極、１７・・・ｎ側電極
Claims (12)
- 【請求項１】 活性層をｎ型クラッド層とｐ型クラッド
層とによりはさんだ構造を有し、 上記活性層、上記ｎ型クラッド層および上記ｐ型クラッ
ド層は、Ｚｎ、Ｍｇ、Ｈｇ、Ｃｄ、ＢｅおよびＭｎから
なる群より選ばれた少なくとも一種類のＩＩ族元素と、
Ｓ、ＳｅおよびＴｅからなる群より選ばれた少なくとも
一種類のＶＩ元素とにより構成されたＩＩ−ＶＩ族化合
物半導体からなる半導体発光素子において、 上記ｎ型クラッド層中に上記ｎ型クラッド層のバンドギ
ャップよりも小さいバンドギャップを有する光吸収層が
少なくとも一層挿入されていることを特徴とする半導体
発光素子。 - 【請求項２】 上記光吸収層は上記ＩＩ−ＶＩ族化合物
半導体からなることを特徴とする請求項１記載の半導体
発光素子。 - 【請求項３】 上記ｎ型クラッド層はＺｎＭｇＳＳｅ層
からなり、上記光吸収層はＺｎＳＳｅ層からなることを
特徴とする請求項１記載の半導体発光素子。 - 【請求項４】 上記ｎ型クラッド層はＺｎＭｇＳＳｅ層
からなり、上記光吸収層はＺｎＳｅ層からなることを特
徴とする請求項１記載の半導体発光素子。 - 【請求項５】 上記光吸収層は上記活性層の中心からの
距離が５００ｎｍ以下の位置に挿入されていることを特
徴とする請求項１記載の半導体発光素子。 - 【請求項６】 上記光吸収層は上記活性層の中心からの
距離が１００ｎｍ以上４００ｎｍ以下の位置に挿入され
ていることを特徴とする請求項１記載の半導体発光素
子。 - 【請求項７】 上記光吸収層の厚さは３００ｎｍ以下で
あることを特徴とする請求項１記載の半導体発光素子。 - 【請求項８】 上記光吸収層の厚さは１００ｎｍ以上３
００ｎｍ以下であることを特徴とする請求項１記載の半
導体発光素子。 - 【請求項９】 上記光吸収層の厚さは１００ｎｍ以上２
５０ｎｍ以下であることを特徴とする請求項１記載の半
導体発光素子。 - 【請求項１０】 ｐ側電極コンタクト部にｐ型ＺｎＳｅ
層とｐ型ＺｎＴｅ層とが少なくとも一層ずつ積層された
多層膜からなるｐ型コンタクト層を有することを特徴と
する請求項１記載の半導体発光素子。 - 【請求項１１】 ｐ側電極コンタクト部にＩＩ族元素と
して少なくともＢｅを含む上記ＩＩ−ＶＩ族化合物半導
体からなるｐ型コンタクト層を有することを特徴とする
請求項１記載の半導体発光素子。 - 【請求項１２】 上記活性層と上記ｎ型クラッド層との
間および上記活性層と上記ｐ型クラッド層との間にそれ
ぞれ光導波層を有することを特徴とする請求項１記載の
半導体発光素子。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10925397A JPH10303507A (ja) | 1997-04-25 | 1997-04-25 | 半導体発光素子 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10925397A JPH10303507A (ja) | 1997-04-25 | 1997-04-25 | 半導体発光素子 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10303507A true JPH10303507A (ja) | 1998-11-13 |
Family
ID=14505500
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10925397A Pending JPH10303507A (ja) | 1997-04-25 | 1997-04-25 | 半導体発光素子 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH10303507A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100385755B1 (ko) * | 1998-11-30 | 2003-05-28 | 샤프 가부시키가이샤 | 발광 다이오드 |
| US9118167B2 (en) | 2012-03-02 | 2015-08-25 | Murata Manufacturing Co., Ltd. | Vertical cavity surface emitting laser |
| KR20220058927A (ko) * | 2019-10-15 | 2022-05-10 | 미쓰비시덴키 가부시키가이샤 | 반도체 장치 |
-
1997
- 1997-04-25 JP JP10925397A patent/JPH10303507A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100385755B1 (ko) * | 1998-11-30 | 2003-05-28 | 샤프 가부시키가이샤 | 발광 다이오드 |
| US9118167B2 (en) | 2012-03-02 | 2015-08-25 | Murata Manufacturing Co., Ltd. | Vertical cavity surface emitting laser |
| KR20220058927A (ko) * | 2019-10-15 | 2022-05-10 | 미쓰비시덴키 가부시키가이샤 | 반도체 장치 |
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