JPS58118177A - 半導体発光素子 - Google Patents
半導体発光素子Info
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- JPS58118177A JPS58118177A JP57000482A JP48282A JPS58118177A JP S58118177 A JPS58118177 A JP S58118177A JP 57000482 A JP57000482 A JP 57000482A JP 48282 A JP48282 A JP 48282A JP S58118177 A JPS58118177 A JP S58118177A
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- JP
- Japan
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- doped
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- light emitting
- electrode forming
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- Pending
Links
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L33/00—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
- H01L33/0004—Devices characterised by their operation
- H01L33/002—Devices characterised by their operation having heterojunctions or graded gap
- H01L33/0025—Devices characterised by their operation having heterojunctions or graded gap comprising only AIIIBV compounds
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
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- Power Engineering (AREA)
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は光フアイバ通信用に適したＩｎＰを含むＩｎＧ
ａＡｓＰ系半導体より成る半導体発光素子の数置に関す
る。
ａＡｓＰ系半導体より成る半導体発光素子の数置に関す
る。
ＩｎＰを含むＩｎＧａＡｓＰ系半導体より成る半導体発
光素子は、その発光波長が１．０〜１．６μｍ帝の光フ
アイバ低伝送損失域にある為、中・長距離光通信におい
て広く実用に供されている。光通信用、半導体発光素子
として、発光量子効率が烏いこと、及び信頼性が高いこ
との二点が特に重要である。
光素子は、その発光波長が１．０〜１．６μｍ帝の光フ
アイバ低伝送損失域にある為、中・長距離光通信におい
て広く実用に供されている。光通信用、半導体発光素子
として、発光量子効率が烏いこと、及び信頼性が高いこ
との二点が特に重要である。
しかしながら、従来の半導体発光素子はｓ ｐＨ’１
電極と良好なオーミック電極を形成する為に、ｐ側電極
形成層に＾濃度にドープされたｐ型不純物が、エピタキ
シャル成長中、あるいは熱処理を含む製造工機中に、ク
ラッド層を通して活性層中へ拡散し、活性層の発光量子
効率を着しく低下させるという欠点を有していた。一方
、ｐ型不純物がドープされたｐ＠電極形成層の層厚をう
すくすれば、上述のｐｍ不純物のクラッド層を通しての
活性層中への拡散は低減することが可能であるが、この
場合はａｌｌ電極と、クラッド層のＩｎＰとの化学反応
の抑制が不十分になり、素子の信頼性が低下するという
欠点があった。
電極と良好なオーミック電極を形成する為に、ｐ側電極
形成層に＾濃度にドープされたｐ型不純物が、エピタキ
シャル成長中、あるいは熱処理を含む製造工機中に、ク
ラッド層を通して活性層中へ拡散し、活性層の発光量子
効率を着しく低下させるという欠点を有していた。一方
、ｐ型不純物がドープされたｐ＠電極形成層の層厚をう
すくすれば、上述のｐｍ不純物のクラッド層を通しての
活性層中への拡散は低減することが可能であるが、この
場合はａｌｌ電極と、クラッド層のＩｎＰとの化学反応
の抑制が不十分になり、素子の信頼性が低下するという
欠点があった。
本発明の目的は、上述の欠点を除去し、発光量子効率が
高く、かつ信頼性が＾い、ＩｎＰを含むＩｎＧ１ｎ０１
系ｓＰ体より成る半導体発光素子を提供することにある
。
高く、かつ信頼性が＾い、ＩｎＰを含むＩｎＧ１ｎ０１
系ｓＰ体より成る半導体発光素子を提供することにある
。
本発明によれば、ＩｎＰを含むＩｎＧａＡｓＰ系半導体
より成る二重へテロ接合構造を有する半導体発光素子に
おいて、ｐ型不純物がドープされた電極形成層と、クラ
ッド層との間に、ｐ型不純物が、前記電極形成層より低
くドープされたＩｎＧａＡｓＰ系混晶より成るバッファ
層を有することを特徴とする半導体発光素子が得られる
。
より成る二重へテロ接合構造を有する半導体発光素子に
おいて、ｐ型不純物がドープされた電極形成層と、クラ
ッド層との間に、ｐ型不純物が、前記電極形成層より低
くドープされたＩｎＧａＡｓＰ系混晶より成るバッファ
層を有することを特徴とする半導体発光素子が得られる
。
次に、図面を参照して本発明の詳細な説明する。
図面は、本発明に基づ＜−実施例の断面を表わすもので
ある。本実施例は、導電型ｎｆｉのＩｎＰ基板基板上に
形成されＩ ｎ Ｏ３４Ｇａ ｏ、ａｓ Ａ Ｉ ０４
１ Ｐ ４Ｌ４４の組成を有する活性層２、導電’Ｂ１
ｐｆＪのＩｎＰから成るクラッド層３、導電型ｐ型のＩ
ｎ Ｏ４０ＧＪ’ｌ （ＬＩＩＩＡｓａｓｓＰｏ、ｓ
４の組成を有するバッファ層４．導電型ｐ型のＩ ｎ
（Ｌｉ２ Ｇａ ｅ、ｔｓ人１＠３ｅＰ＆＠４の組成を
有する電極形成層５、Ｓｉ０ｇ絶縁膜より成る電流狭窄
層６、ｐ４ＪＩＡ＊極Ｌ ｎ９４電極８から構成されて
いる。
ある。本実施例は、導電型ｎｆｉのＩｎＰ基板基板上に
形成されＩ ｎ Ｏ３４Ｇａ ｏ、ａｓ Ａ Ｉ ０４
１ Ｐ ４Ｌ４４の組成を有する活性層２、導電’Ｂ１
ｐｆＪのＩｎＰから成るクラッド層３、導電型ｐ型のＩ
ｎ Ｏ４０ＧＪ’ｌ （ＬＩＩＩＡｓａｓｓＰｏ、ｓ
４の組成を有するバッファ層４．導電型ｐ型のＩ ｎ
（Ｌｉ２ Ｇａ ｅ、ｔｓ人１＠３ｅＰ＆＠４の組成を
有する電極形成層５、Ｓｉ０ｇ絶縁膜より成る電流狭窄
層６、ｐ４ＪＩＡ＊極Ｌ ｎ９４電極８から構成されて
いる。
活性層２はアンドープで厚さ約１．５μｍ１クラツド層
３はＺｎが５ｘｌＯ１７ａｎ’−”ドープされており厚
さ約１ μｍ、バッファ層４はＺｎが５ｘ１０１７ａｎ
””ドープされており厚さ約０．７μｍ１電極形成層５
はＺｎが５Ｘ１０”ａｆ”ドープされており厚さ約０．
３ａｍであり、面方位（１００）、厚さ約８０μｍの半
導体基板１の上に、連続エピタキシャル成長により形成
されている。電流狭窄層６は厚さ約０．１μｍであり、
直径約３０μｍの円形電流注入部は、化学エツチングに
より除去されている。ｐ側電極７はλｕ−Ｚｎ合金によ
り、鳳貴電＠８はムｕ−Ｇｅ−Ｎ１合金により形成され
ており、 ｎｔｔａ電極８において直径約１５０μｍの
光取出し用円形窓部は化学エツチングにより除去されて
いる。本実施例は、その動作時において、直径約３０μ
ｍの円形電流注入部のみ、電極形成層５とｐ側電極７が
オーミック接触を形成し、活性層２へ、効率的に電流が
狭窄、注入され、ｎ側電極８中に形成された光取出し用
円形窓部より発光を取出す面発光型発光ダイオードとし
て動作する。
３はＺｎが５ｘｌＯ１７ａｎ’−”ドープされており厚
さ約１ μｍ、バッファ層４はＺｎが５ｘ１０１７ａｎ
””ドープされており厚さ約０．７μｍ１電極形成層５
はＺｎが５Ｘ１０”ａｆ”ドープされており厚さ約０．
３ａｍであり、面方位（１００）、厚さ約８０μｍの半
導体基板１の上に、連続エピタキシャル成長により形成
されている。電流狭窄層６は厚さ約０．１μｍであり、
直径約３０μｍの円形電流注入部は、化学エツチングに
より除去されている。ｐ側電極７はλｕ−Ｚｎ合金によ
り、鳳貴電＠８はムｕ−Ｇｅ−Ｎ１合金により形成され
ており、 ｎｔｔａ電極８において直径約１５０μｍの
光取出し用円形窓部は化学エツチングにより除去されて
いる。本実施例は、その動作時において、直径約３０μ
ｍの円形電流注入部のみ、電極形成層５とｐ側電極７が
オーミック接触を形成し、活性層２へ、効率的に電流が
狭窄、注入され、ｎ側電極８中に形成された光取出し用
円形窓部より発光を取出す面発光型発光ダイオードとし
て動作する。
電極形成層５は、Ｚｎが５Ｘ１０”ａｎ”ドープされた
Ｉ ｎ （１，６４（ｊａ ｇ、１＠ Ａ ａ ６．Ｂ
＠ Ｐ （１，６４より成る為％ｐ情１を極光反射率の
低下、あるいは、素子のイぎ軸性の低下をもたらす高温
アロイを必要とせずにｓ Ａ ｕ −Ｚｎ合金より成る
ｐ側電極７と成好なオーミ・ンク接触を形成する。そし
て、電極形成層５の層厚を０．３μｍとうすくするとと
も番こ、クラ・ンド層３との間に、不純物濃度を５ｘ１
０１７ａｎ’−３と下げた、Ｉｎ ０．１１４ ’Ｊａ
Ｑ、１ｇ ＡＳ （ＬＳＩ Ｐ １８４より成る層厚
０．７μｍのバッファ層をはさむことにより、電極形成
層５中に高−１ｔにドープされたＺｎの、エピタキシャ
ル成長中、あるいは熱処理を含む製造工程中におけるク
ラッド層３を通しての活性層２への拡散を大−に低減し
ている。一方５ｐ４Ｊ＃に極７とクラッド１−３のＩｎ
Ｐとの反応は、Ｉ Ｋｌ ０４４ Ｇａ （Ｌｌｌｌ
Ａ Ｉ ０．３１ｉＰｏ、・４より成る電極形成層５及
びバッファ層４により二重に抑制され、高い素子の信頼
性が得られる。
Ｉ ｎ （１，６４（ｊａ ｇ、１＠ Ａ ａ ６．Ｂ
＠ Ｐ （１，６４より成る為％ｐ情１を極光反射率の
低下、あるいは、素子のイぎ軸性の低下をもたらす高温
アロイを必要とせずにｓ Ａ ｕ −Ｚｎ合金より成る
ｐ側電極７と成好なオーミ・ンク接触を形成する。そし
て、電極形成層５の層厚を０．３μｍとうすくするとと
も番こ、クラ・ンド層３との間に、不純物濃度を５ｘ１
０１７ａｎ’−３と下げた、Ｉｎ ０．１１４ ’Ｊａ
Ｑ、１ｇ ＡＳ （ＬＳＩ Ｐ １８４より成る層厚
０．７μｍのバッファ層をはさむことにより、電極形成
層５中に高−１ｔにドープされたＺｎの、エピタキシャ
ル成長中、あるいは熱処理を含む製造工程中におけるク
ラッド層３を通しての活性層２への拡散を大−に低減し
ている。一方５ｐ４Ｊ＃に極７とクラッド１−３のＩｎ
Ｐとの反応は、Ｉ Ｋｌ ０４４ Ｇａ （Ｌｌｌｌ
Ａ Ｉ ０．３１ｉＰｏ、・４より成る電極形成層５及
びバッファ層４により二重に抑制され、高い素子の信頼
性が得られる。
尚、上述の実施例は、発光波長１．３μｉｎの面発光溢
発光ダイオードとしたが、もちろん、これに限定する必
要はなく、本発明はＩｎＰを含むＩｎＧａＡｓＰ系半導
体を組成とする、あらゆるＳ造υ９発光タイオード、半
導体レーザ素子などの発光光子に適用１”Ｔ Ｍｅであ
る。又、ｐ側電極７の材料もＡｕ−Ｚｎ合金に限らず、
Ｔｉ％Ｐｔ％Ｍｏ、Ｃｒ、など、あらゆる材料に適用可
ｉｔである。さらに、ｐ型不純物もＺｎｌ＜：限らず、
Ｃｄ、Ｍｎ、Ｍｇなど、あらゆる不純物に適用可能であ
る。
発光ダイオードとしたが、もちろん、これに限定する必
要はなく、本発明はＩｎＰを含むＩｎＧａＡｓＰ系半導
体を組成とする、あらゆるＳ造υ９発光タイオード、半
導体レーザ素子などの発光光子に適用１”Ｔ Ｍｅであ
る。又、ｐ側電極７の材料もＡｕ−Ｚｎ合金に限らず、
Ｔｉ％Ｐｔ％Ｍｏ、Ｃｒ、など、あらゆる材料に適用可
ｉｔである。さらに、ｐ型不純物もＺｎｌ＜：限らず、
Ｃｄ、Ｍｎ、Ｍｇなど、あらゆる不純物に適用可能であ
る。
厳後に、本発明が廟する特徴を狭約すれは、ｐ側電極と
良好なオーミック接触を形成する為に、高濃度にｐ型不
純物がドープされた電極形成ｊ−とクラッド層の間に、
電極形成層よりｐｍ不純物が低くドープされたＩｎＧａ
ＡｓＰ系混晶より成るバッファ層をはさむことにより、
発光量子効率が高（、かつ信頼性が高い、ＩｎＰを含む
ＩｎＧａＡｓＰ系半導体より成る半導体発光素子が得ら
れることである。
良好なオーミック接触を形成する為に、高濃度にｐ型不
純物がドープされた電極形成ｊ−とクラッド層の間に、
電極形成層よりｐｍ不純物が低くドープされたＩｎＧａ
ＡｓＰ系混晶より成るバッファ層をはさむことにより、
発光量子効率が高（、かつ信頼性が高い、ＩｎＰを含む
ＩｎＧａＡｓＰ系半導体より成る半導体発光素子が得ら
れることである。
図面は一実施例の断面図である。
図中、１・・・・・・ＩｎＰ基板、２・・・・・・活性
層、３・・・・・・クラッド層、４・・・・・・バッフ
ァ層、５・・・・・・電極形成層、６・・・・・・電流
狭窄層、７・・・・・・ｐ側電極、８・・・・・・ｎ側
電極、でめる。
層、３・・・・・・クラッド層、４・・・・・・バッフ
ァ層、５・・・・・・電極形成層、６・・・・・・電流
狭窄層、７・・・・・・ｐ側電極、８・・・・・・ｎ側
電極、でめる。
Claims (1)
- ＩｎＰを含むＩｎＧｉＡｓＰ 系半導体より成る二重へ
テロ接合構造を有する半導体発光素子においてｓ ｐＷ
不純物がドープされた電極形成層と、クラッド層との間
に、 ｐｆＪ、不純物が前記電極形成層より低く、ドー
プされたＩｎＧａＡｓＰ系混晶より成るバッファ層を有
することを特徴とする半導体発光素子。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57000482A JPS58118177A (ja) | 1982-01-05 | 1982-01-05 | 半導体発光素子 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57000482A JPS58118177A (ja) | 1982-01-05 | 1982-01-05 | 半導体発光素子 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS58118177A true JPS58118177A (ja) | 1983-07-14 |
Family
ID=11474990
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP57000482A Pending JPS58118177A (ja) | 1982-01-05 | 1982-01-05 | 半導体発光素子 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS58118177A (ja) |
-
1982
- 1982-01-05 JP JP57000482A patent/JPS58118177A/ja active Pending
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