JPH11186665A - Semiconductor light emitting element - Google Patents

Semiconductor light emitting element

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JPH11186665A
JPH11186665A JP35720697A JP35720697A JPH11186665A JP H11186665 A JPH11186665 A JP H11186665A JP 35720697 A JP35720697 A JP 35720697A JP 35720697 A JP35720697 A JP 35720697A JP H11186665 A JPH11186665 A JP H11186665A
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JP
Japan
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type
layer
light emitting
emitting device
cladding layer
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Application number
JP35720697A
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Japanese (ja)
Inventor
Koji Iwamoto
浩治 岩本
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Sony Corp
Original Assignee
Sony Corp
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Publication date
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a semiconductor light emitting element which suppresses a p-type impurity doped in a p-type AlGaInP clad layer from diffusing into an active layer to avoid deteriorating the characteristics. SOLUTION: An AlGaInP semiconductor light emitting element has a p-type Alz Ga1-z As layer 13 doped at a high concn. with a p-type impurity harder to diffuse than Zn or Mg, for example, C between an active layer 4 and p-type (Alx Ga1-y ,y In1-y P layer doped with a p-type impurity Zn or Mg. The p-type Alz Ga1-z As layer 13 has a thickness of 0.05-0.3 μm and doping concn. of the p-type impurity is 2×10<17> -2×10<19> cm<-3> . The active layer 4 has an MQW structure having an undoped GaInP quantum well layer and undoped AlGaInP barrier layer or having an undoped GaInP quantum well layer and p-type AlGaAs barrier layer doped with a p-type impurity such as C which is hard to diffuse.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[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、AlGaInP系半導体発光素子に関す
る。
The present invention relates to a semiconductor light emitting device, and more particularly, to an AlGaInP semiconductor light emitting device.

【0002】[0002]

【従来の技術】GaInPからなる活性層を用いたAl
GaInP系半導体レーザは、波長620〜700nm
で発振するが、特に、620〜660nmの短波長領域
では、活性層とクラッド層とのエネルギーギャップの差
(活性層とクラッド層との間のヘテロ障壁の高さに相当
する)が小さいため、動作時に活性層に注入されたキャ
リアが活性層からオーバーフローすることにより量子効
率が低下してしまうという問題がある。
2. Description of the Related Art Al using an active layer of GaInP
GaInP-based semiconductor lasers have wavelengths of 620 to 700 nm.
In the short wavelength region of 620 to 660 nm, the difference in energy gap between the active layer and the cladding layer (corresponding to the height of the hetero barrier between the active layer and the cladding layer) is small. There is a problem that carriers injected into the active layer during operation overflow from the active layer, thereby lowering quantum efficiency.

【0003】そこで、この量子効率の低下を抑えるため
に、AlGaInP系半導体レーザのp側のAlGaI
nPクラッド層を成長させる際に、このAlGaInP
クラッド層のうち活性層の近傍の部分にp型不純物であ
るZnまたはMgを高濃度にドーピングすることが行わ
れている。
Therefore, in order to suppress the decrease in quantum efficiency, the p-side AlGaI
When growing the nP cladding layer, the AlGaInP
A portion of the cladding layer near the active layer is highly doped with Zn or Mg as a p-type impurity.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述の
ようにしてp型AlGaInPクラッド層にドープされ
たZnやMgは、結晶成長中やその後のプロセスで行わ
れる熱プロセスによって容易に拡散し、活性層に入り込
む可能性が高い。このようにして活性層にZnやMgが
入り込んだ場合には、AlGaInP系半導体レーザの
特性は数時間で急速に劣化してしまう。
However, the Zn or Mg doped in the p-type AlGaInP cladding layer as described above is easily diffused during the crystal growth or by a thermal process performed in a subsequent process, and the active layer is not doped with Zn or Mg. It is likely to get into it. When Zn or Mg enters the active layer in this manner, the characteristics of the AlGaInP-based semiconductor laser rapidly deteriorate in several hours.

【0005】したがって、この発明の目的は、p型Al
GaInPクラッド層にドープされたp型不純物が拡散
により活性層に入り込むのを防止し、特性の劣化を防止
することができる半導体発光素子を提供することにあ
る。
Accordingly, an object of the present invention is to provide a p-type Al
It is an object of the present invention to provide a semiconductor light emitting device capable of preventing a p-type impurity doped in a GaInP clad layer from entering an active layer by diffusion and preventing deterioration of characteristics.

【0006】この発明の他の目的は、変調特性の向上お
よび温度特性の向上を図ることができる半導体発光素子
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 improving modulation characteristics and temperature characteristics.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、この発明の第1の発明は、活性層をn型AlGaI
nPクラッド層とp型AlGaInPクラッド層とによ
りはさんだ構造を有する半導体発光素子において、活性
層とp型AlGaInPクラッド層との間に、p型Al
GaInPクラッド層にドープされたp型不純物よりも
拡散しにくいp型不純物がドープされた、AlGaIn
Pと異なるIII−V族化合物半導体からなるp型II
I−V族化合物半導体クラッド層が設けられていること
を特徴とするものである。
According to a first aspect of the present invention, an active layer is formed of an n-type AlGaI.
In a semiconductor light emitting device having a structure sandwiched between an nP cladding layer and a p-type AlGaInP cladding layer, a p-type Al
AlGaIn doped with a p-type impurity that is less diffused than the p-type impurity doped in the GaInP cladding layer.
P-type II composed of a III-V compound semiconductor different from P
A cladding layer of an IV group compound semiconductor is provided.

【0008】第1の発明において、p型III−V族化
合物半導体クラッド層の厚さは、好適には、0.05μ
m以上0.3μm以下に選ばれ、より好適には、0.1
μm以上0.3μm以下に選ばれる。ここで、p型II
I−V族化合物半導体クラッド層の厚さの下限を0.0
5μmとしたのは、このp型III−V族化合物半導体
クラッド層の厚さが0.05μmより小さいと、半導体
発光素子を製造する際の結晶成長やその後のプロセスで
の熱プロセスなどによって、p型AlGaInPクラッ
ド層にドープされたp型不純物がこのp型III−V族
化合物半導体クラッド層を通って拡散して活性層に入り
込むおそれがあることから、これを防止するためであ
り、また、p型III−V族化合物半導体クラッド層の
厚さの上限を0.3μmとしたのは、このp型III−
V族化合物半導体クラッド層の厚さが0.3μmよりも
大きいと、半導体発光素子の特性に悪影響が生じたり、
結晶成長に要する時間が必要以上に長くなってしまうこ
とから、これを防止するためである。
In the first invention, the thickness of the p-type III-V compound semiconductor cladding layer is preferably 0.05 μm.
m or more and 0.3 μm or less, more preferably 0.1
It is selected to be not less than μm and not more than 0.3 μm. Where p-type II
The lower limit of the thickness of the IV compound semiconductor clad layer is set to 0.0
The reason why the thickness is set to 5 μm is that if the thickness of the p-type group III-V compound semiconductor cladding layer is smaller than 0.05 μm, the p-type III-V compound semiconductor may be formed by crystal growth at the time of manufacturing the semiconductor light emitting device or thermal processing in the subsequent process. This is to prevent p-type impurities doped in the p-type AlGaInP cladding layer from diffusing through the p-type III-V compound semiconductor cladding layer and entering the active layer. The reason why the upper limit of the thickness of the type III-V compound semiconductor cladding layer is set to 0.3 μm is that the p-type III-V compound semiconductor
When the thickness of the group V compound semiconductor cladding layer is larger than 0.3 μm, the characteristics of the semiconductor light emitting device may be adversely affected,
This is for preventing the time required for crystal growth from being unnecessarily long.

【0009】第1の発明において、p型III−V族化
合物半導体クラッド層のp型不純物のドーピング濃度
は、量子効率を十分に高くするために、好適には、2×
1017cm-3以上2×1019cm-3以下に選ばれる。
In the first invention, the doping concentration of the p-type impurity in the p-type III-V compound semiconductor cladding layer is preferably 2 × in order to sufficiently increase the quantum efficiency.
It is selected from 10 17 cm −3 or more and 2 × 10 19 cm −3 or less.

【0010】第1の発明において、p型III−V族化
合物半導体クラッド層の具体例を挙げると、p型AlG
aAsクラッド層のほか、p型GaInAsPクラッド
層などである。
In the first invention, a specific example of the p-type III-V compound semiconductor clad layer is p-type AlG
In addition to the aAs cladding layer, a p-type GaInAsP cladding layer is used.

【0011】第1の発明において、p型AlGaInP
クラッド層にドープされるp型不純物は、典型的には、
ZnまたはMgである。これに対し、p型III−V族
化合物半導体クラッド層にドープされるp型不純物は、
このp型III−V族化合物半導体クラッド層を構成す
るIII−V族化合物半導体にドープされたときにp型
不純物として働き、かつ、p型AlGaInPクラッド
層にドープされたp型不純物よりも拡散しにくいもので
あれば、基本的にはどのようなものであってもよいが、
具体的には、Cのほか、Si、Geなどである。
In the first invention, the p-type AlGaInP
The p-type impurity doped into the cladding layer is typically
Zn or Mg. On the other hand, the p-type impurity doped into the p-type III-V compound semiconductor clad layer is:
When doped into the III-V compound semiconductor constituting the p-type III-V compound semiconductor cladding layer, it acts as a p-type impurity and diffuses more than the p-type impurity doped into the p-type AlGaInP cladding layer. Basically, anything that is difficult can be used,
Specifically, in addition to C, it is Si, Ge, or the like.

【0012】第1の発明においては、典型的には、p型
III−V族化合物半導体クラッド層は、n型AlGa
InPクラッド層やp型AlGaInPクラッド層など
とともに半導体基板とほぼ格子整合している。
In the first invention, typically, the p-type III-V compound semiconductor cladding layer is formed of n-type AlGa.
Almost lattice-matched with the semiconductor substrate together with the InP cladding layer and the p-type AlGaInP cladding layer.

【0013】この発明の第2の発明は、活性層をn型A
lGaInPクラッド層とp型AlGaInPクラッド
層とによりはさんだ構造を有する半導体発光素子におい
て、活性層が、アンドープGaInP層を量子井戸層と
し、p型AlGaInPクラッド層にドープされたp型
不純物よりも拡散しにくいp型不純物がドープされた、
AlGaInPと異なるIII−V族化合物半導体から
なるp型III−V族化合物半導体層を障壁層とする多
重量子井戸構造を有することを特徴とするものである。
According to a second aspect of the present invention, the active layer is formed of an n-type A
In a semiconductor light emitting device having a structure sandwiched between an lGaInP cladding layer and a p-type AlGaInP cladding layer, the active layer has an undoped GaInP layer as a quantum well layer and diffuses more than a p-type impurity doped in the p-type AlGaInP cladding layer. Difficult p-type impurity doped,
It has a multiple quantum well structure using a p-type III-V compound semiconductor layer made of a III-V compound semiconductor different from AlGaInP as a barrier layer.

【0014】第2の発明において、典型的には、量子井
戸層としてのアンドープGaInP層の厚さは2nm以
上20nm以下に選ばれ、障壁層としてのp型III−
V族化合物半導体層の厚さは2nm以上10nm以下に
選ばれる。
In the second invention, typically, the thickness of the undoped GaInP layer as the quantum well layer is selected to be 2 nm or more and 20 nm or less, and the p-type III-
The thickness of the group V compound semiconductor layer is selected from 2 nm to 10 nm.

【0015】第2の発明において、障壁層としてのp型
III−V族化合物半導体層のp型不純物のドーピング
濃度は、変調特性の向上および温度特性の向上の効果を
十分に得つつ、障壁層に過度にドーピングを行うことに
よる問題を避けるために、好適には、1×1017cm-3
以上2×1019cm-3以下に選ばれる。
In the second aspect of the present invention, the doping concentration of the p-type impurity in the p-type III-V compound semiconductor layer as the barrier layer is such that the effect of improving the modulation characteristics and the temperature characteristics can be sufficiently obtained while the barrier layer is sufficiently improved. In order to avoid problems due to excessively doping, it is preferable to use 1 × 10 17 cm −3.
It is selected to be not less than 2 × 10 19 cm −3 .

【0016】第2の発明において、p型III−V族化
合物半導体層の具体例を挙げると、p型AlGaAs層
のほか、p型GaInAsP層などである。
In the second invention, specific examples of the p-type III-V compound semiconductor layer include a p-type GaInAsP layer in addition to a p-type AlGaAs layer.

【0017】第2の発明において、p型AlGaInP
クラッド層にドープされるp型不純物は、典型的には、
ZnまたはMgである。これに対し、活性層の障壁層と
してのp型III−V族化合物半導体層にドープされる
p型不純物は、このp型III−V族化合物半導体層を
構成するIII−V族化合物半導体にドープされたとき
にp型不純物として働き、かつ、p型AlGaInPク
ラッド層にドープされたp型不純物よりも拡散しにく
く、活性層の量子井戸層としてのアンドープGaInP
層にほとんど拡散することがないものであれば、基本的
にはどのようなものであってもよいが、具体的には、C
のほか、Si、Geなどである。
In the second invention, the p-type AlGaInP
The p-type impurity doped into the cladding layer is typically
Zn or Mg. On the other hand, the p-type impurity doped into the p-type III-V compound semiconductor layer as the barrier layer of the active layer is doped into the III-V compound semiconductor constituting the p-type III-V compound semiconductor layer. When doped, it acts as a p-type impurity and is less likely to diffuse than a p-type impurity doped in a p-type AlGaInP cladding layer, and is undoped as a quantum well layer of an active layer.
Basically, any material can be used as long as it hardly diffuses into the layer.
And Si, Ge, and the like.

【0018】上述のように構成されたこの発明の第1の
発明によれば、活性層とp型AlGaInPクラッド層
との間に、p型AlGaInPクラッド層にドープされ
たp型不純物よりも拡散しにくいp型不純物がドープさ
れた、AlGaInPと異なるIII−V族化合物半導
体からなるp型III−V族化合物半導体クラッド層が
設けられていることにより、p型AlGaInPクラッ
ド層はこのp型III−V族化合物半導体クラッド層の
厚さの分だけ活性層から離され、したがってp型AlG
aInPクラッド層にドープされたp型不純物が活性層
に拡散により入り込みにくくなる。また、p型III−
V族化合物半導体クラッド層にドープされたp型不純物
は、p型AlGaInPクラッド層にドープされたp型
不純物よりも拡散しにくいため、このp型III−V族
化合物半導体クラッド層にドープされたp型不純物が活
性層に拡散により入り込むおそれも少ない。さらに、p
型III−V族化合物半導体クラッド層のp型不純物の
ドーピング濃度を十分に高くすることにより、高い量子
効率を得ることができる。
According to the first aspect of the present invention having the above-described structure, the p-type impurity doped in the p-type AlGaInP cladding layer is more diffused between the active layer and the p-type AlGaInP cladding layer. By providing a p-type III-V compound semiconductor clad layer made of a III-V compound semiconductor different from AlGaInP doped with a difficult p-type impurity, the p-type AlGaInP clad layer is Is separated from the active layer by the thickness of the group III compound semiconductor cladding layer, and thus the p-type AlG
It becomes difficult for the p-type impurity doped in the aInP cladding layer to enter the active layer by diffusion. In addition, p-type III-
Since the p-type impurity doped in the V-type compound semiconductor clad layer is more difficult to diffuse than the p-type impurity doped in the p-type AlGaInP clad layer, the p-type impurity doped in the p-type III-V compound semiconductor clad layer is not diffused. There is little possibility that the type impurities may enter the active layer by diffusion. Furthermore, p
By sufficiently increasing the doping concentration of the p-type impurity in the type III-V compound semiconductor cladding layer, high quantum efficiency can be obtained.

【0019】上述のように構成されたこの発明の第2の
発明によれば、活性層を構成する障壁層がp型III−
V族化合物半導体層であるので、アンドープ層ではなく
不純物ドーピングされた層を障壁層として用いているこ
とによる効果により、変調特性および温度特性が向上す
る。しかも、障壁層としてのp型III−V族化合物半
導体層にドープされたp型不純物は、量子井戸層として
のアンドープGaInP層に拡散することがほとんどな
いことにより、量子井戸層に不純物が入り込むことよる
活性層の劣化を防止することができる。
According to the second aspect of the present invention configured as described above, the barrier layer forming the active layer is formed of a p-type III-
Since the semiconductor layer is a group V compound semiconductor layer, modulation characteristics and temperature characteristics are improved by the effect of using an impurity-doped layer instead of an undoped layer as a barrier layer. Moreover, the p-type impurity doped in the p-type III-V compound semiconductor layer as the barrier layer hardly diffuses into the undoped GaInP layer as the quantum well layer, so that the impurity enters the quantum well layer. Therefore, it is possible to prevent the active layer from being deteriorated.

【0020】[0020]

【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。なお、実施形態の全図
において、同一または対応する部分には同一の符号を付
す。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. In all the drawings of the embodiments, the same or corresponding portions are denoted by the same reference numerals.

【0021】図1は、この発明の第1の実施形態による
AlGaInP系半導体レーザを示す。
FIG. 1 shows an AlGaInP-based semiconductor laser according to a first embodiment of the present invention.

【0022】図1に示すように、この第1の実施形態に
よるAlGaInP系半導体レーザにおいては、n型G
aAs基板1上にn型GaAsバッファ層2、n型(A
xGa1-x y In1-y Pクラッド層3、活性層4、
p型(Alx Ga1-x y In1-y Pクラッド層5、p
型GaInPエッチングストップ層6、p型(Alx
1-x y In1-y Pクラッド層7、p型GaInP中
間層8およびp型GaAsキャップ層9が順次積層され
ている。
As shown in FIG. 1, in the AlGaInP-based semiconductor laser according to the first embodiment, an n-type G
An n-type GaAs buffer layer 2 and an n-type (A
l x Ga 1-x ) y In 1-y P cladding layer 3, active layer 4,
p-type (Al x Ga 1 -x ) y In 1 -y P cladding layer 5, p
GaInP etching stop layer 6, p-type (Al x G
a 1-x ) y In 1-y P clad layer 7, p-type GaInP intermediate layer 8 and p-type GaAs cap layer 9 are sequentially laminated.

【0023】ここで、n型GaAs基板1、n型GaA
sバッファ層2およびn型(AlxGa1-x y In
1-y Pクラッド層3にはn型不純物として例えばSiが
ドープされ、p型(Alx Ga1-x y In1-y Pクラ
ッド層5、p型GaInPエッチングストップ層6、p
型(Alx Ga1-x y In1-y Pクラッド層7、p型
GaInP中間層8およびp型GaAsキャップ層9に
はp型不純物として例えばZnがドープされている。
Here, an n-type GaAs substrate 1 and an n-type GaAs
s buffer layer 2 and n-type (Al x Ga 1 -x ) y In
The 1-y P cladding layer 3 is doped with, for example, Si as an n-type impurity, and has a p-type (Al x Ga 1 -x ) y In 1 -y P cladding layer 5, a p-type GaInP etching stop layer 6,
The type (Al x Ga 1 -x ) y In 1 -y P cladding layer 7, the p-type GaInP intermediate layer 8 and the p-type GaAs cap layer 9 are doped with, for example, Zn as a p-type impurity.

【0024】n型GaAs基板1としては、例えば、
(100)面方位を有するものや(100)面から例え
ば5〜15°オフした面を主面とするものが用いられ
る。
As the n-type GaAs substrate 1, for example,
A material having a (100) plane orientation or a material whose main surface is a surface off by, for example, 5 to 15 ° from the (100) surface is used.

【0025】p型(Alx Ga1-x y In1-y Pクラ
ッド層7、p型GaInP中間層8およびp型GaAs
キャップ層9は、一方向に延びるストライプ形状を有す
る。このストライプ部の両側の部分にはn型GaAs電
流狭窄層10が埋め込まれ、これによって電流狭窄構造
が形成されている。このストライプ部の幅は、例えば
1.5〜6μmである。ここで、このn型GaAs電流
狭窄層10にはn型不純物として例えばSiがドープさ
れている。
P-type (Al x Ga 1 -x ) y In 1 -y P cladding layer 7, p-type GaInP intermediate layer 8 and p-type GaAs
The cap layer 9 has a stripe shape extending in one direction. An n-type GaAs current confinement layer 10 is buried in both sides of the stripe portion, thereby forming a current confinement structure. The width of the stripe portion is, for example, 1.5 to 6 μm. Here, the n-type GaAs current confinement layer 10 is doped with, for example, Si as an n-type impurity.

【0026】p型GaAsキャップ層9およびn型Ga
As電流狭窄層10上には、例えばTi/Pt/Au電
極からなるp側電極11がp型GaAsキャップ層9と
オーミックコンタクトして設けられている。また、n型
GaAs基板1の裏面には、例えばAuGe/Ni電極
からなるn側電極12がこのn型GaAs基板1とオー
ミックコンタクトして設けられている。
The p-type GaAs cap layer 9 and the n-type Ga
On the As current confinement layer 10, a p-side electrode 11 made of, for example, a Ti / Pt / Au electrode is provided in ohmic contact with the p-type GaAs cap layer 9. On the back surface of the n-type GaAs substrate 1, an n-side electrode 12 made of, for example, an AuGe / Ni electrode is provided in ohmic contact with the n-type GaAs substrate 1.

【0027】活性層4は、例えば、量子井戸層としての
アンドープGaInP層と障壁層としてのアンドープA
lGaInP層とが交互に積層されたGaInP/Al
GaInP多重量子井戸(MQW)構造を有する。
The active layer 4 includes, for example, an undoped GaInP layer as a quantum well layer and an undoped A
GaInP / Al in which 1GaInP layers are alternately stacked
It has a GaInP multiple quantum well (MQW) structure.

【0028】また、n型(Alx Ga1-x y In1-y
Pクラッド層3およびp型(AlxGa1-x y In
1-y Pクラッド層5、7における組成比x、yはこれら
の層がn型GaAs基板1と格子整合する値に選ばれて
おり、具体的には、例えばx=0.7、y=0.5に選
ばれている。
Further, n-type (Al x Ga 1 -x ) y In 1 -y
P cladding layer 3 and p-type (Al x Ga 1 -x ) y In
The composition ratios x and y in the 1-y P cladding layers 5 and 7 are selected so that these layers lattice-match with the n-type GaAs substrate 1. Specifically, for example, x = 0.7 and y = 0.5 has been chosen.

【0029】この第1の実施形態によるAlGaInP
系半導体レーザにおいては、従来のAlGaInP系半
導体レーザと同様な上述の構成に加えて、活性層4とp
型(Alx Ga1-x y In1-y Pクラッド層5との間
にp型Alz Ga1-z Asクラッド層13が設けられて
いる。このp型Alz Ga1-z Asクラッド層13に
は、p型不純物として、Znよりも拡散係数がはるかに
小さく、拡散しにくいCがドープされている。このp型
Alz Ga1-z Asクラッド層13のCのドーピング濃
度は十分に高く選ばれており、具体的には、2×1017
〜2×1019cm-3に選ばれている。なお、Cは、Al
GaInPにドープされた場合にはp型不純物として働
かないが、AlGaAsにドープされた場合はp型不純
物として働く。また、p型(Alx Ga1-x y In
1-y Pクラッド層5のドーピング濃度は通常、p型Al
z Ga1-z Asクラッド層13のドーピング濃度よりも
低く、例えば1×1017cm-3程度である。このp型A
z Ga1-z Asクラッド層13の厚さは、例えば0.
1〜0.3μmに選ばれる。また、このp型Alz Ga
1-z Asクラッド層13におけるAl組成比zは、この
p型Alz Ga1-z Asクラッド層13がn型GaAs
基板1と格子整合する値に選ばれており、具体的には、
0.3≦z≦1の範囲の値、例えばz=0.3に選ばれ
ている。
The AlGaInP according to the first embodiment
In addition to the above-described configuration similar to the conventional AlGaInP-based semiconductor laser, the active layer 4
A p-type Al z Ga 1 -z As clad layer 13 is provided between the mold (Al x Ga 1 -x ) y In 1 -y P clad layer 5. The p-type Al z Ga 1 -z As cladding layer 13 is doped with p as a p-type impurity, which has a much smaller diffusion coefficient than Zn and is hard to diffuse. The doping concentration of C in the p-type Al z Ga 1 -z As cladding layer 13 is selected to be sufficiently high, and specifically, 2 × 10 17
22 × 10 19 cm −3 . Note that C is Al
When doped into GaInP, it does not act as a p-type impurity, but when doped into AlGaAs, it acts as a p-type impurity. Also, p-type (Al x Ga 1 -x ) y In
The doping concentration of the 1-y P cladding layer 5 is usually p-type Al
z Ga 1-z As less than the doping concentration of the cladding layer 13, for example, about 1 × 10 17 cm -3. This p-type A
The thickness of the l z Ga 1 -z As clad layer 13 is, for example, 0.1 mm.
It is selected from 1 to 0.3 μm. Also, the p-type Al z Ga
The Al composition ratio z in the 1-z As clad layer 13 is such that the p-type Al z Ga 1-z As clad layer 13 is n-type GaAs.
It is selected as a value that lattice-matches with the substrate 1, and specifically,
A value in the range of 0.3 ≦ z ≦ 1, for example, z = 0.3 is selected.

【0030】このAlGaInP系半導体レーザにおけ
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0.3μm、n型(Alx Ga1-x y
1-y Pクラッド層3は1.2μm、p型(Alx Ga
1-x y In1-y Pクラッド層5は μm、p型Ga
InPエッチングストップ層6は10〜500nm、p
型(Alx Ga1-x y In1-y Pクラッド層7は1μ
m、p型GaInP中間層8は0.1μm、p型GaA
sキャップ層9は0.3μmである。
As an example of the thickness of each semiconductor layer in the AlGaInP-based semiconductor laser, the n-type GaAs buffer layer 2 has a thickness of 0.3 μm and the n-type (Al x Ga 1 -x ) y I
The n 1 -y P cladding layer 3 is 1.2 μm, p-type (Al x Ga
1-x ) y In 1-y P cladding layer 5 is μm, p-type Ga
The InP etching stop layer 6 has a thickness of 10 to 500 nm, p
The type (Al x Ga 1 -x ) y In 1 -y P cladding layer 7 has a thickness of 1 μm.
m, p-type GaInP intermediate layer 8 is 0.1 μm, p-type GaAs
The s cap layer 9 is 0.3 μm.

【0031】次に、上述のように構成されたこの第1の
実施形態によるAlGaInP系半導体レーザの製造方
法について説明する。
Next, a method of manufacturing the AlGaInP-based semiconductor laser according to the first embodiment configured as described above will be described.

【0032】この第1の実施形態によるAlGaInP
系半導体レーザを製造するには、まず、n型GaAs基
板1上に、例えばMOCVD法により、n型GaAsバ
ッファ層2、n型(Alx Ga1-x y In1-y Pクラ
ッド層3、活性層4、p型Alz Ga1-z Asクラッド
層13、p型(Alx Ga1-x y In1-y Pクラッド
層5、p型GaInPエッチングストップ層6、p型
(Alx Ga1-x y In1-y Pクラッド層7、p型G
aInP中間層8およびp型GaAsキャップ層9を順
次成長させる。ここで、n型GaAsバッファ層2およ
びn型(Alx Ga1-x y In1-y Pクラッド層3の
成長時にはn型不純物としてSiをドーピングする。ま
た、p型層については、p型Alz Ga1-z Asクラッ
ド層13の成長時にはp型不純物としてCをドーピング
し、p型(Alx Ga1-x y In1-y Pクラッド層
5、p型GaInPエッチングストップ層6、p型(A
x Ga1-x y In1-y Pクラッド層7、p型GaI
nP中間層8およびp型GaAsキャップ層9の成長時
にはp型不純物としてZnをドーピングする。
The AlGaInP according to the first embodiment
In order to manufacture a system-based semiconductor laser, first, an n-type GaAs buffer layer 2 and an n-type (Al x Ga 1 -x ) y In 1 -y P cladding layer 3 are formed on an n-type GaAs substrate 1 by, for example, MOCVD. , Active layer 4, p-type Al z Ga 1 -z As clad layer 13, p-type (Al x Ga 1 -x ) y In 1 -y P clad layer 5, p-type GaInP etching stop layer 6, p-type (Al x Ga 1-x) y In 1-y P cladding layer 7, p-type G
An aInP intermediate layer 8 and a p-type GaAs cap layer 9 are sequentially grown. Here, when the n-type GaAs buffer layer 2 and the n-type (Al x Ga 1 -x ) y In 1 -y P clad layer 3 are grown, Si is doped as an n-type impurity. As for the p-type layer, C is doped as a p-type impurity when the p-type Al z Ga 1 -z As clad layer 13 is grown, and the p-type (Al x Ga 1 -x ) y In 1 -y P clad layer is grown. 5, p-type GaInP etching stop layer 6, p-type (A
l x Ga 1-x ) y In 1-y P cladding layer 7, p-type GaI
During the growth of the nP intermediate layer 8 and the p-type GaAs cap layer 9, Zn is doped as a p-type impurity.

【0033】次に、p型GaAsキャップ層9上にリソ
グラフィーにより一方向に延びるストライプ形状のレジ
ストパターン(図示せず)を形成した後、このレジスト
パターンをマスクとし、かつ、p型GaInPエッチン
グストップ層6を用いて、p型GaAsキャップ層9、
p型GaInP中間層8およびp型(Alx Ga1-x
y In1-y Pクラッド層7をウエットエッチング法によ
り順次エッチングし、これらのp型(Alx Ga1-x
y In1-y Pクラッド層7、p型GaInP中間層8お
よびp型GaAsキャップ層9をストライプ形状にパタ
ーニングする。このようにして、所望の高さおよび形状
のストライプ部が形成される。
Next, a stripe-shaped resist pattern (not shown) extending in one direction is formed on the p-type GaAs cap layer 9 by lithography, and this resist pattern is used as a mask to form a p-type GaInP etching stop layer. 6, a p-type GaAs cap layer 9,
p-type GaInP intermediate layer 8 and p-type (Al x Ga 1-x )
The y In 1-y P clad layer 7 is sequentially etched by a wet etching method, and these p-type (Al x Ga 1-x )
The y In 1-y P clad layer 7, the p-type GaInP intermediate layer 8, and the p-type GaAs cap layer 9 are patterned in a stripe shape. Thus, a stripe portion having a desired height and shape is formed.

【0034】次に、上述のウエットエッチングの際のマ
スクに用いたレジストパターンを除去した後、例えばM
OCVD法によりn型GaAs電流狭窄層10を選択的
に成長させてストライプ部の両側の部分を埋め込む。こ
の選択成長の際には、通常、ストライプ形状のp型Ga
Asキャップ層9上にSiO2 膜などを形成し、このS
iO2 膜をマスクとして成長を行う。
Next, after removing the resist pattern used as a mask in the above-mentioned wet etching, for example, M
The n-type GaAs current confinement layer 10 is selectively grown by the OCVD method to bury the portions on both sides of the stripe portion. During this selective growth, usually, a p-type Ga
An SiO 2 film or the like is formed on the As cap layer 9 and this S
Growth is performed using the iO 2 film as a mask.

【0035】次に、例えば真空蒸着法によりp型GaA
sキャップ層9およびn型GaAs電流狭窄層10の全
面にp側電極11を形成するとともに、n型GaAs基
板1の裏面に同様にしてn側電極12を形成する。これ
によって、目的とするAlGaInP系半導体レーザが
製造される。
Next, p-type GaAs is formed by, for example, a vacuum evaporation method.
A p-side electrode 11 is formed on the entire surface of the s cap layer 9 and the n-type GaAs current confinement layer 10, and an n-side electrode 12 is formed on the back surface of the n-type GaAs substrate 1 in the same manner. Thereby, the target AlGaInP-based semiconductor laser is manufactured.

【0036】以上のように、この第1の実施形態によれ
ば、活性層4とp型(Alx Ga1-x y In1-y Pク
ラッド層5との間にp型Alz Ga1-z Asクラッド層
13が設けられていることにより、p型(Alx Ga
1-x y In1-y Pクラッド層5はこのp型Alz Ga
1-z Asクラッド層13の厚さの分だけ活性層4から離
れており、したがってp型(Alx Ga1-x y In
1-y Pクラッド層5にドープされたZnが拡散により活
性層4に入り込むおそれは非常に少ない。しかも、p型
Alz Ga1-z Asクラッド層13にp型不純物として
ドープされたCは極めて拡散しにくいため、このp型A
z Ga1-z Asクラッド層13にドープされたCが拡
散により活性層4に入り込むおそれも非常に少ない。こ
れらにより、MOCVD法による半導体層の成長中やそ
の後のプロセスでの熱プロセスによってp型(Alx
1-x y In1-y Pクラッド層5にドープされたZn
やp型Alz Ga1-z Asクラッド層13にドープされ
たCが拡散により活性層4に入り込むことはほとんどな
く、活性層4の劣化を防止することができる。しかも、
活性層4の直ぐ近傍に設けられているp型Alz Ga
1-z Asクラッド層13のCのドーピング濃度は十分に
高いことから、活性層4からのキャリアのオーバーフロ
ーによるリーク電流が少なく、高い量子効率を得ること
ができ、動作電流の低減を図ることができるとともに、
高温動作時の素子寿命の向上を図ることができる。以上
により、特性が良好で、しかも長寿命のAlGaInP
系半導体レーザを実現することができる。
As described above, according to the first embodiment, the p-type Al z Ga is placed between the active layer 4 and the p-type (Al x Ga 1 -x ) y In 1 -y P cladding layer 5. Since the 1-z As cladding layer 13 is provided, the p-type (Al x Ga
1-x ) y In 1-y P cladding layer 5 is formed of this p-type Al z Ga
It is separated from the active layer 4 by the thickness of the 1-z As cladding layer 13 and is therefore p-type (Al x Ga 1 -x ) y In
The possibility that Zn doped in the 1-y P cladding layer 5 enters the active layer 4 by diffusion is very low. Moreover, C doped as a p-type impurity in the p - type Al z Ga 1 -z As cladding layer 13 is extremely difficult to diffuse, so that the p-type Al
The possibility that C doped in the l z Ga 1 -z As cladding layer 13 enters the active layer 4 by diffusion is very low. As a result, the p-type (Al x G
a 1-x ) y In 1-y Zn doped in the P cladding layer 5
In addition, C doped in the p-type Al z Ga 1 -z As clad layer 13 hardly enters the active layer 4 by diffusion, so that deterioration of the active layer 4 can be prevented. Moreover,
P-type Al z Ga provided in the immediate vicinity of the active layer 4
Since the doping concentration of C in the 1-z As cladding layer 13 is sufficiently high, leakage current due to overflow of carriers from the active layer 4 is small, high quantum efficiency can be obtained, and operation current can be reduced. As well as
The life of the element at the time of high-temperature operation can be improved. As described above, AlGaInP having good characteristics and long life
Based semiconductor laser can be realized.

【0037】次に、この発明の第2の実施形態によるA
lGaInP系半導体レーザについて説明する。図2は
この第2の実施形態によるAlGaInP系半導体レー
ザを示す。
Next, A according to the second embodiment of the present invention will be described.
An lGaInP-based semiconductor laser will be described. FIG. 2 shows an AlGaInP-based semiconductor laser according to the second embodiment.

【0038】この第2の実施形態によるAlGaInP
系半導体レーザは、活性層4として図3に示すような構
造のものを用いる。図3に示すように、この場合、活性
層4は、例えば、量子井戸層としてのアンドープGaI
nP層と障壁層としてのp型AlGaAs層とが交互に
積層されたGaInP/p型AlGaAsMQW構造を
有する。ここで、障壁層としてのp型AlGaAs層に
は、p型不純物としてCがドープされている。このp型
AlGaAs層のCのドーピング濃度は、例えば1×1
17〜2×1019cm-3である。また、量子井戸層とし
てのアンドープGaInP層の厚さは例えば2〜20n
m、障壁層としてのp型AlGaAs層の厚さは例えば
2〜10nmである。さらに、この場合、活性層4とp
型AlzGa1-z Asクラッド層13との間にはp型
(Alx Ga1-x y In1-y Pクラッド層14が設け
られている。その他のことは、第1の実施形態によるA
lGaInP系半導体レーザと同様であるので、説明を
省略する。
The AlGaInP according to the second embodiment
A semiconductor laser having a structure as shown in FIG. As shown in FIG. 3, in this case, the active layer 4 is made of, for example, undoped GaI as a quantum well layer.
It has a GaInP / p-type AlGaAs MQW structure in which nP layers and p-type AlGaAs layers as barrier layers are alternately stacked. Here, the p-type AlGaAs layer serving as a barrier layer is doped with C as a p-type impurity. The doping concentration of C in the p-type AlGaAs layer is, for example, 1 × 1
0 17 to 2 × 10 19 cm −3 . The thickness of the undoped GaInP layer as the quantum well layer is, for example, 2 to 20 n.
m, the thickness of the p-type AlGaAs layer as a barrier layer is, for example, 2 to 10 nm. Further, in this case, the active layer 4 and p
A p-type (Al x Ga 1 -x ) y In 1 -y P cladding layer 14 is provided between the Al z Ga 1 -z As cladding layer 13. Other than that, A according to the first embodiment
The description is omitted because it is the same as that of the 1GaInP-based semiconductor laser.

【0039】この第2の実施形態によれば、第1の実施
形態と同様な利点に加えて、次のような利点を得ること
ができる。すなわち、活性層4がGaInP/p型Al
GaAsMQW構造を有し、しかもこのGaInP/p
型AlGaAsMQW構造における障壁層としてのp型
AlGaAs層にドープされたCは非常に拡散しにくい
ため、量子井戸層としてのアンドープGaInP層にC
が拡散により入り込むのを防止して活性層4の劣化を防
止しつつ、障壁層が不純物ドーピングされたp型AlG
aAs層であることにより、変調特性の向上および温度
特性の向上を図ることができる。
According to the second embodiment, the following advantages can be obtained in addition to the same advantages as the first embodiment. That is, the active layer 4 is made of GaInP / p-type Al
It has a GaAs MQW structure and the GaInP / p
Doped in the p-type AlGaAs layer as the barrier layer in the p-type AlGaAs MQW structure is very difficult to diffuse, so that C is added to the undoped GaInP layer as the quantum well layer.
Is prevented from entering by diffusion to prevent the active layer 4 from deteriorating, and the barrier layer is doped with p-type AlG.
With the aAs layer, modulation characteristics and temperature characteristics can be improved.

【0040】次に、上述の第1または第2の実施形態に
よるAlGaInP系半導体レーザを発光素子として用
いた光ディスク再生装置について説明する。図4にこの
光ディスク再生装置の構成を示す。
Next, an optical disk reproducing apparatus using the AlGaInP-based semiconductor laser according to the first or second embodiment as a light emitting element will be described. FIG. 4 shows the configuration of the optical disk reproducing apparatus.

【0041】図4に示すように、この光ディスク再生装
置は、発光素子として半導体レーザ101を備えてい
る。この半導体レーザ101としては、上述の第1また
は第2の実施形態によるAlGaInP系半導体レーザ
が用いられる。この光ディスク再生装置はまた、半導体
レーザ101の出射光を光ディスクDに導くとともに、
この光ディスクDによる反射光(信号光)を再生するた
めの公知の光学系、すなわち、コリメートレンズ10
2、ビームスプリッタ103、1/4波長板104、対
物レンズ105、検出レンズ106、信号光検出用受光
素子107および信号光再生回路108を備えている。
As shown in FIG. 4, this optical disk reproducing apparatus has a semiconductor laser 101 as a light emitting element. As the semiconductor laser 101, the AlGaInP-based semiconductor laser according to the above-described first or second embodiment is used. This optical disk reproducing device also guides the emitted light of the semiconductor laser 101 to the optical disk D,
A known optical system for reproducing the reflected light (signal light) from the optical disk D, that is, the collimator lens 10
2, a beam splitter 103, a quarter-wave plate 104, an objective lens 105, a detection lens 106, a light receiving element 107 for signal light detection, and a signal light reproducing circuit 108.

【0042】この光ディスク再生装置においては、半導
体レーザ101の出射光Lはコリメートレンズ102に
よって平行光にされ、さらにビームスプリッタ103を
経て1/4波長板104により偏光の具合が調整された
後、対物レンズ105により集光されて光ディスクDに
入射される。そして、この光ディスクDで反射された信
号光L´が対物レンズ105および1/4波長板104
を経てビームスプリッタ103で反射された後、検出レ
ンズ106を経て信号光検出用受光素子107に入射
し、ここで電気信号に変換された後、信号光再生回路1
08において、光ディスクDに書き込まれた情報が再生
される。
In this optical disk reproducing apparatus, the outgoing light L of the semiconductor laser 101 is collimated by a collimator lens 102, further passed through a beam splitter 103, and the degree of polarization is adjusted by a 波長 wavelength plate 104. The light is condensed by the lens 105 and is incident on the optical disk D. Then, the signal light L ′ reflected by the optical disc D is applied to the objective lens 105 and the 波長 wavelength plate 104.
After the light is reflected by the beam splitter 103 through the detection lens 106, the light is incident on the light receiving element 107 for signal light detection, where it is converted into an electric signal.
At 08, the information written on the optical disc D is reproduced.

【0043】この光ディスク再生装置によれば、長寿命
の第1または第2の実施形態によるAlGaInP系半
導体レーザを半導体レーザ101として用いているの
で、この光ディスク再生装置の長寿命化を図ることがで
きる。
According to this optical disk reproducing apparatus, since the AlGaInP-based semiconductor laser according to the first or second embodiment having a long life is used as the semiconductor laser 101, the life of the optical disk reproducing apparatus can be extended. .

【0044】なお、ここでは、第1または第2の実施形
態によるAlGaInP系半導体レーザを光ディスク再
生装置の発光素子に適用した場合について説明したが、
光ディスク記録再生装置や光ディスク記録装置の発光素
子に適用することも可能であることは勿論、光通信装置
などの光装置の発光素子や、高温で動作させる必要のあ
る車載用機器などの発光素子に適用することも可能であ
る。
Here, the case where the AlGaInP-based semiconductor laser according to the first or second embodiment is applied to the light emitting element of the optical disk reproducing device has been described.
It can be applied to the light emitting element of the optical disc recording / reproducing device and the optical disc recording device, as well as the light emitting element of the optical device such as the optical communication device and the light emitting device of the in-vehicle equipment which needs to be operated at a high temperature. It is also possible to apply.

【0045】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。
Although the embodiments of the present invention have been specifically described above, the present invention is not limited to the above embodiments, and various modifications based on the technical concept of the present invention are possible.

【0046】例えば、第1および第2の実施形態におい
て挙げた数値、構造、プロセスなどはあくまでも例に過
ぎず、必要に応じて、これと異なる数値、構造、プロセ
スなどを用いてもよい。
For example, the numerical values, structures, processes, and the like described in the first and second embodiments are merely examples, and different numerical values, structures, processes, and the like may be used as needed.

【0047】具体的には、第1および第2の実施形態に
おいては、p型GaInPエッチングストップ層6を用
いたが、このp型GaInPエッチングストップ層6は
必要に応じて省略してもよい。
Specifically, in the first and second embodiments, the p-type GaInP etching stop layer 6 is used, but the p-type GaInP etching stop layer 6 may be omitted as necessary.

【0048】また、第1および第2の実施形態において
は、この発明をAlGaInP系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、AlGaIn
P系発光ダイオードに適用してもよい。
In the first and second embodiments, the case where the present invention is applied to an AlGaInP-based semiconductor laser has been described.
It may be applied to a P-based light emitting diode.

【0049】[0049]

【発明の効果】以上説明したように、この発明の第1の
発明によれば、活性層とp型AlGaInPクラッド層
との間に、p型AlGaInPクラッド層にドープされ
たp型不純物よりも拡散しにくいp型不純物がドープさ
れた、AlGaInPと異なるIII−V族化合物半導
体からなるp型III−V族化合物半導体クラッド層が
設けられていることにより、p型AlGaInPクラッ
ド層にドープされたp型不純物が拡散により活性層に入
り込むのを防止し、半導体発光素子の特性の劣化を防止
することができる。
As described above, according to the first aspect of the present invention, the diffusion between the active layer and the p-type AlGaInP cladding layer is smaller than that of the p-type impurity doped in the p-type AlGaInP cladding layer. By providing a p-type III-V compound semiconductor cladding layer made of a III-V compound semiconductor different from AlGaInP doped with a p-type impurity which is difficult to be doped, the p-type AlGaInP cladding layer is doped with p-type Impurities can be prevented from entering the active layer by diffusion, and deterioration of characteristics of the semiconductor light emitting element can be prevented.

【0050】この発明の第2の発明によれば、活性層
が、アンドープGaInP層を量子井戸層とし、p型A
lGaInPクラッド層にドープされたp型不純物より
も拡散しにくいp型不純物がドープされた、AlGaI
nPと異なるIII−V族化合物半導体からなるp型I
II−V族化合物半導体層を障壁層とする多重量子井戸
構造を有することにより、半導体発光素子の変調特性の
向上および温度特性の向上を図ることができる。
According to the second aspect of the present invention, the active layer is formed of an undoped GaInP layer as a quantum well layer, and a p-type A
AlGaI doped with a p-type impurity that is less diffused than the p-type impurity doped in the lGaInP cladding layer.
p-type I made of III-V compound semiconductor different from nP
By having a multiple quantum well structure using the II-V compound semiconductor layer as a barrier layer, the modulation characteristics and the temperature characteristics of the semiconductor light emitting device can be improved.

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

【図1】この発明の第1の実施形態によるAlGaIn
P系半導体レーザを示す断面図である。
FIG. 1 shows an AlGaIn according to a first embodiment of the present invention.
It is sectional drawing which shows a P-type semiconductor laser.

【図2】この発明の第2の実施形態によるAlGaIn
P系半導体レーザを示す断面図である。
FIG. 2 shows an AlGaIn according to a second embodiment of the present invention.
It is sectional drawing which shows a P-type semiconductor laser.

【図3】この発明の第2の実施形態によるAlGaIn
P系半導体レーザを説明するためのエネルギーバンド図
である。
FIG. 3 shows an AlGaIn according to a second embodiment of the present invention.
FIG. 3 is an energy band diagram for explaining a P-based semiconductor laser.

【図4】この発明の第1または第2の実施形態によるA
lGaInP系半導体レーザを発光素子として用いた光
ディスク再生装置を示す略線図である。
FIG. 4 shows A according to the first or second embodiment of the present invention;
FIG. 2 is a schematic diagram illustrating an optical disc reproducing apparatus using an lGaInP-based semiconductor laser as a light emitting element.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1・・・n型GaAs基板、3・・・n型(Alx Ga
1-x y In1-y Pクラッド層、4・・・活性層、5、
7、14・・・p型(Alx Ga1-x y In1-y Pク
ラッド層、6・・・p型GaInPエッチングストップ
層、8・・・p型GaInP中間層、9・・・p型Ga
Asキャップ層、10・・・n型GaAs電流狭窄層、
11・・・p側電極、12・・・n側電極、13・・・
p型Alz Ga1-z Asクラッド層
1 ... n-type GaAs substrate, 3 ... n-type (Al x Ga
1-x ) y In 1-y P clad layer, 4... Active layer, 5,
7, 14 ... p-type (Al x Ga 1-x ) y In 1-y P clad layer, 6 ... p-type GaInP etching stop layer, 8 ... p-type GaInP intermediate layer, 9 ... p-type Ga
As cap layer, 10... N-type GaAs current confinement layer,
11 ... p-side electrode, 12 ... n-side electrode, 13 ...
p-type Al z Ga 1-z As cladding layer

Claims (17)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 活性層をn型AlGaInPクラッド層
とp型AlGaInPクラッド層とによりはさんだ構造
を有する半導体発光素子において、 上記活性層と上記p型AlGaInPクラッド層との間
に、上記p型AlGaInPクラッド層にドープされた
p型不純物よりも拡散しにくいp型不純物がドープされ
た、AlGaInPと異なるIII−V族化合物半導体
からなるp型III−V族化合物半導体クラッド層が設
けられていることを特徴とする半導体発光素子。
1. A semiconductor light emitting device having a structure in which an active layer is sandwiched between an n-type AlGaInP cladding layer and a p-type AlGaInP cladding layer, wherein the p-type AlGaInP cladding layer is provided between the active layer and the p-type AlGaInP cladding layer. A p-type III-V compound semiconductor clad layer made of a III-V compound semiconductor different from AlGaInP and doped with a p-type impurity that is more difficult to diffuse than a p-type impurity doped in the clad layer is provided. Characteristic semiconductor light emitting device.
【請求項2】 上記p型III−V族化合物半導体クラ
ッド層の厚さは0.05μm以上0.3μm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。
2. The semiconductor light emitting device according to claim 1, wherein said p-type III-V compound semiconductor cladding layer has a thickness of 0.05 μm or more and 0.3 μm or less.
【請求項3】 上記p型III−V族化合物半導体クラ
ッド層の厚さは0.1μm以上0.3μm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。
3. The semiconductor light emitting device according to claim 1, wherein the thickness of the p-type III-V compound semiconductor cladding layer is 0.1 μm or more and 0.3 μm or less.
【請求項4】 上記p型III−V族化合物半導体クラ
ッド層の上記p型不純物のドーピング濃度は2×1017
cm-3以上2×1019cm-3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。
4. The doping concentration of the p-type impurity in the p-type III-V compound semiconductor cladding layer is 2 × 10 17.
2. The semiconductor light emitting device according to claim 1, wherein said semiconductor light emitting device has a size of not less than cm -3 and not more than 2 × 10 19 cm -3 .
【請求項5】 上記p型III−V族化合物半導体クラ
ッド層はp型AlGaAsクラッド層であることを特徴
とする請求項1記載の半導体発光素子。
5. The semiconductor light emitting device according to claim 1, wherein said p-type III-V compound semiconductor cladding layer is a p-type AlGaAs cladding layer.
【請求項6】 上記p型III−V族化合物半導体クラ
ッド層はp型GaInAsPクラッド層であることを特
徴とする請求項1記載の半導体発光素子。
6. The semiconductor light emitting device according to claim 1, wherein said p-type III-V compound semiconductor clad layer is a p-type GaInAsP clad layer.
【請求項7】 上記p型AlGaInPクラッド層にド
ープされたp型不純物はZnまたはMg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。
7. The semiconductor light emitting device according to claim 1, wherein the p-type impurity doped in the p-type AlGaInP cladding layer is Zn or Mg.
【請求項8】 上記p型III−V族化合物半導体クラ
ッド層にドープされたp型不純物はC、SiまたはGe
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。
8. The p-type impurity doped in the p-type III-V compound semiconductor cladding layer is C, Si or Ge.
The semiconductor light emitting device according to claim 1, wherein
【請求項9】 上記p型III−V族化合物半導体クラ
ッド層は半導体基板とほぼ格子整合していることを特徴
とする請求項1記載の半導体発光素子。
9. The semiconductor light emitting device according to claim 1, wherein said p-type III-V compound semiconductor cladding layer is substantially lattice-matched with a semiconductor substrate.
【請求項10】 活性層をn型AlGaInPクラッド
層とp型AlGaInPクラッド層とによりはさんだ構
造を有する半導体発光素子において、 上記活性層が、アンドープGaInP層を量子井戸層と
し、p型AlGaInPクラッド層にドープされたp型
不純物よりも拡散しにくいp型不純物がドープされた、
AlGaInPと異なるIII−V族化合物半導体から
なるp型III−V族化合物半導体層を障壁層とする多
重量子井戸構造を有することを特徴とする半導体発光素
子。
10. A semiconductor light emitting device having a structure in which an active layer is sandwiched between an n-type AlGaInP cladding layer and a p-type AlGaInP cladding layer, wherein the active layer has an undoped GaInP layer as a quantum well layer and a p-type AlGaInP cladding layer. Doped with a p-type impurity that is more difficult to diffuse than a doped p-type impurity,
A semiconductor light emitting device having a multiple quantum well structure using a p-type group III-V compound semiconductor layer made of a group III-V compound semiconductor different from AlGaInP as a barrier layer.
【請求項11】 上記アンドープGaInP層の厚さは
2nm以上20nm以下であることを特徴とする請求項
10記載の半導体発光素子。
11. The semiconductor light emitting device according to claim 10, wherein said undoped GaInP layer has a thickness of 2 nm or more and 20 nm or less.
【請求項12】 上記p型III−V族化合物半導体層
の厚さは2nm以上10nm以下であることを特徴とす
る請求項10記載の半導体発光素子。
12. The semiconductor light emitting device according to claim 10, wherein said p-type III-V compound semiconductor layer has a thickness of 2 nm or more and 10 nm or less.
【請求項13】 上記p型III−V族化合物半導体層
の上記p型不純物のドーピング濃度は1×1017cm-3
以上2×1019cm-3以下であることを特徴とする請求
項10記載の半導体発光素子。
13. The doping concentration of the p-type impurity in the p-type III-V compound semiconductor layer is 1 × 10 17 cm −3.
11. The semiconductor light emitting device according to claim 10, wherein the size is not more than 2 × 10 19 cm −3 .
【請求項14】 上記p型III−V族化合物半導体層
はp型AlGaAs層であることを特徴とする請求項1
0記載の半導体発光素子。
14. The semiconductor device according to claim 1, wherein said p-type III-V compound semiconductor layer is a p-type AlGaAs layer.
0. A semiconductor light emitting device according to item 0.
【請求項15】 上記p型III−V族化合物半導体層
はp型GaInAsP層であることを特徴とする請求項
10記載の半導体発光素子。
15. The semiconductor light emitting device according to claim 10, wherein said p-type III-V compound semiconductor layer is a p-type GaInAsP layer.
【請求項16】 上記p型AlGaInPクラッド層に
ドープされたp型不純物はZnまたはMgであることを
特徴とする請求項10記載の半導体発光素子。
16. The semiconductor light emitting device according to claim 10, wherein the p-type impurity doped in the p-type AlGaInP cladding layer is Zn or Mg.
【請求項17】 上記p型III−V族化合物半導体ク
ラッド層にドープされたp型不純物はC、SiまたはG
eであることを特徴とする請求項10記載の半導体発光
素子。
17. The p-type impurity doped in the p-type III-V compound semiconductor cladding layer is C, Si or G
11. The semiconductor light emitting device according to claim 10, wherein e is e.
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