JPS59978A - 多重活性層半導体発光素子 - Google Patents
多重活性層半導体発光素子Info
- Publication number
- JPS59978A JPS59978A JP57109550A JP10955082A JPS59978A JP S59978 A JPS59978 A JP S59978A JP 57109550 A JP57109550 A JP 57109550A JP 10955082 A JP10955082 A JP 10955082A JP S59978 A JPS59978 A JP S59978A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
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- active layer
- active
- light emitting
- semiconductor light
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L33/00—Semiconductor devices with at least one potential-jump barrier or surface barrier 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
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】
本発明は半導体発光素子に関し、特に活性層及びクラッ
ド１＠を多重に設けた多重活性層半導体発光素子に関す
る。
ド１＠を多重に設けた多重活性層半導体発光素子に関す
る。
第１図は従来の半導体発光素子の基本構造を示す図であ
る。■ｎ１−ｘＧａｘＡｓ１□Ｐｙ糸の半導体では１発
光素子は、ｎ−ＩｎＰ基板２上に順次にｎ−ＩｎＰクラ
ッド層５．ｐ−Ｉｎ１−ｘＧａｘＡｓｌ−ｙＰｙ活性層
４．及びｐ −Ｉ ｎＰクラッド１−５ｔ−形成し、そ
の後ｎ −Ｉ ｎＰ基板２上にｎ側電極１ｉ、ｐ−Ｉｎ
Ｐクラッド層５上にＰ ［Ｉｔｌ電極６を設けて構成さ
れている。
る。■ｎ１−ｘＧａｘＡｓ１□Ｐｙ糸の半導体では１発
光素子は、ｎ−ＩｎＰ基板２上に順次にｎ−ＩｎＰクラ
ッド層５．ｐ−Ｉｎ１−ｘＧａｘＡｓｌ−ｙＰｙ活性層
４．及びｐ −Ｉ ｎＰクラッド１−５ｔ−形成し、そ
の後ｎ −Ｉ ｎＰ基板２上にｎ側電極１ｉ、ｐ−Ｉｎ
Ｐクラッド層５上にＰ ［Ｉｔｌ電極６を設けて構成さ
れている。
＠２図は＠１図の半導体発光素子の発光出カー電流特性
を示す図である。発光出力は電流に比例せず、電流の増
加につれて飽和してしまうことがわかる。この原因は活
性層４内へのキャリアの注入址が増加するのに従って非
発光再結合であるオージェ効果等により発光に寄与しな
いキャリアが増加し、キャリアである電子がホットエレ
クトロン状態になり、このキャリアがクラッド層５へ洩
れ出てしまうためである。実用上発光出力を電流ＫｉＪ
し直線的に変「ヒさせることが極めて重要であるが、従
来の半導体発光素子は出力飽和のためにこの要求・を実
現できない欠点があった。
を示す図である。発光出力は電流に比例せず、電流の増
加につれて飽和してしまうことがわかる。この原因は活
性層４内へのキャリアの注入址が増加するのに従って非
発光再結合であるオージェ効果等により発光に寄与しな
いキャリアが増加し、キャリアである電子がホットエレ
クトロン状態になり、このキャリアがクラッド層５へ洩
れ出てしまうためである。実用上発光出力を電流ＫｉＪ
し直線的に変「ヒさせることが極めて重要であるが、従
来の半導体発光素子は出力飽和のためにこの要求・を実
現できない欠点があった。
本発明の目的は、クラッド層へ洩れ出したキャリアを再
度発光に寄与させることにより出力飽和をなくシ、宅光
出カー電流特性を直線的に変化させることを可能にした
多重活性層半導体発光素子を提供することである。
度発光に寄与させることにより出力飽和をなくシ、宅光
出カー電流特性を直線的に変化させることを可能にした
多重活性層半導体発光素子を提供することである。
μ下に図面を参照して本発明について詳細に説明する。
＠６図は本発明の多重活性層半導体発光素子の実施列を
示す図である。ｎ −Ｉ ｎＰ基板２上に順次にｎ−Ｉ
ｎＰクラッド層３．ｐ−Ｉｎ１−ｘＧａｘＡｓ １−ｙ
ｐｙｇ １活性層３１ 、ｐ−ＩｎＰクラッド層３２を
設け１次にｐ −Ｉ ｎ １−ｘＧａ ｘＡｓ １−ｙ
Ｐｙ第２活性層６６及びｐ−ＩｎＰ、クラッド１−５を
設ける。このように構成することにより第１活性１留３
１から洩れ出たキャリアも＠２活性層６６で発光させる
ことができる。つまり、ｎ−ＩｎＰクラッド層６からｐ
−Ｉ ｎ １−、ｘＧａ ｘＡｓ １−ｙｐｙ第１活
性層５１に注入された電子は低注入の場合はこのｐ−Ｉ
ｎ１−ｘＧａｘＡｓｌ−ｙＰｙ第１活性１脅５１で再結
合し発光する。高注入になるとホットエレクトロン状態
の電子が多数発生し。
示す図である。ｎ −Ｉ ｎＰ基板２上に順次にｎ−Ｉ
ｎＰクラッド層３．ｐ−Ｉｎ１−ｘＧａｘＡｓ １−ｙ
ｐｙｇ １活性層３１ 、ｐ−ＩｎＰクラッド層３２を
設け１次にｐ −Ｉ ｎ １−ｘＧａ ｘＡｓ １−ｙ
Ｐｙ第２活性層６６及びｐ−ＩｎＰ、クラッド１−５を
設ける。このように構成することにより第１活性１留３
１から洩れ出たキャリアも＠２活性層６６で発光させる
ことができる。つまり、ｎ−ＩｎＰクラッド層６からｐ
−Ｉ ｎ １−、ｘＧａ ｘＡｓ １−ｙｐｙ第１活
性層５１に注入された電子は低注入の場合はこのｐ−Ｉ
ｎ１−ｘＧａｘＡｓｌ−ｙＰｙ第１活性１脅５１で再結
合し発光する。高注入になるとホットエレクトロン状態
の電子が多数発生し。
ｐ−ＩｎＰクラッド層３２に洩れ出す。しかし。
ｐ−ＩｎＰクラッド層３２を電子が拡散していく間に電
子の運動エネルギーが緩和され、低エネルギー状態に戻
’） ｐ−Ｉｎ１−ｘＧａｘＡｓ １−ｙＰｙ第２活性
層６６に注入される。低エネルギー状態に戻った電子は
発光再結合に寄与し、洩れ出した電子もｐ−Ｉｎ１−ｘ
ＧａｘＡｓｌ−ｙＰｙ第２活性層６６で発光させること
が可能になる。
子の運動エネルギーが緩和され、低エネルギー状態に戻
’） ｐ−Ｉｎ１−ｘＧａｘＡｓ １−ｙＰｙ第２活性
層６６に注入される。低エネルギー状態に戻った電子は
発光再結合に寄与し、洩れ出した電子もｐ−Ｉｎ１−ｘ
ＧａｘＡｓｌ−ｙＰｙ第２活性層６６で発光させること
が可能になる。
活性層の厚さは発光素子の遮断周波数を高くするため注
入キャリアの拡散長より薄く形成し２μｍ以下とする。
入キャリアの拡散長より薄く形成し２μｍ以下とする。
また、活性層にはさまれたクラッド層の厚さはこの領域
でのキャリアの再結合割合を少なくするためキャリアの
拡散長より薄く形成し２μｍ以下にとる。クラッド層の
バンドギャップは活性層中のキャリアの閉じ込め効果を
上げるために活性層のバンドギヤ・ンブより０．１ｅＶ
μ上火きくとるのがよい。
でのキャリアの再結合割合を少なくするためキャリアの
拡散長より薄く形成し２μｍ以下にとる。クラッド層の
バンドギャップは活性層中のキャリアの閉じ込め効果を
上げるために活性層のバンドギヤ・ンブより０．１ｅＶ
μ上火きくとるのがよい。
第４図は本発明の多重活性層半導体発光素子の別の実施
例を示す図である。＠６図の実施例は＠１活性１−５１
と嘉２活性層６６との２つの活性層を有していたが１本
実施例はｐ−Ｉｎ１−ｘＧａ ｘＡｓ １−ｙｐｙｉ
１活性＋＃３１ 、 ｐ−Ｉｎ１−ｘＧａｘＡｓｌ−ｙ
Ｐｙ第２活性層６６及びｐ−Ｉｎ１−ｘＧａ ｘＡｓ
１−ｙＰｙ惧６活性層４２の６つの活性層會有する構造
を示している。どの場合−も第５図の実施例と同様の効
果が得られる。更に、４つμ上の活性１−を有する構造
についても同様のことが言える。
例を示す図である。＠６図の実施例は＠１活性１−５１
と嘉２活性層６６との２つの活性層を有していたが１本
実施例はｐ−Ｉｎ１−ｘＧａ ｘＡｓ １−ｙｐｙｉ
１活性＋＃３１ 、 ｐ−Ｉｎ１−ｘＧａｘＡｓｌ−ｙ
Ｐｙ第２活性層６６及びｐ−Ｉｎ１−ｘＧａ ｘＡｓ
１−ｙＰｙ惧６活性層４２の６つの活性層會有する構造
を示している。どの場合−も第５図の実施例と同様の効
果が得られる。更に、４つμ上の活性１−を有する構造
についても同様のことが言える。
嘉５図は本発明の多重活性層半導体発光素子の光光出カ
ー電流特性を示す図である。従来の発光素子におけるよ
うな出力飽和がみられず、発光出力は電流に討して直線
的に変化している。
ー電流特性を示す図である。従来の発光素子におけるよ
うな出力飽和がみられず、発光出力は電流に討して直線
的に変化している。
μ上の説明は、他の半導体発光素子材料であるＧａ１−
ｘＡｌｘＡｓ系、Ｉ ｎ １−ｘＧａ ｘＳｂ １−ｙ
Ｐｙ系、 Ｇｏ １−ｘＡｌｘＡｓ系 ＧａｘＡｓｌ−ｙｓｂｙ系の半導体で構成する発光素子
にも同様に適用できる。
ｘＡｌｘＡｓ系、Ｉ ｎ １−ｘＧａ ｘＳｂ １−ｙ
Ｐｙ系、 Ｇｏ １−ｘＡｌｘＡｓ系 ＧａｘＡｓｌ−ｙｓｂｙ系の半導体で構成する発光素子
にも同様に適用できる。
第１図は従来の半導体発光素子の基本構造を示す図、第
２図は第１図の半導体発光素子の発光出カー電流特性を
示す図、第６図は本発明の多重活性層半導体発光素子の
実施例を示す図。 第４図は本発明の多重活性層半導体発光素子の別の実施
例を示す図、嘉５図は本発明の多重活性層半導体発光素
子の発光出カー電流特性を示す図である。 １：１１側電極 ２ ： ｎ−ＩｎＰ基板 ３ ： ｎ−ＩｎＰクラッド層 ４ ： ｐ−Ｉｎ１−ｘＧａｘＡｓｌ−’ｌＰｙ活性層
５ ： ｐ Ｉ ｎＰクラッド層 ６ ： ｐ １ｌｌｌｌ電極 ３１ ： ｐ−Ｉｎ１−ｘＧａｘＡｓｌ−ｙＰｙ＠１活
性層５２ ： ｐ−ＩｎＰクラッド層 ６３ ： ｐ−Ｉｎ１−ｘＧａｘＡｓｌ−ＶＰＶ＠２活
性１−４１ ： ｐ ＩｎＰクラッド）− ４２： ｐ−Ｉｎ１−ｘＧａｘＡｓｌ−ｙＰｙ＠３活性
層。 特許出願人住友電気工業株式会社 泉２図 巻３図 篤４図 電流
２図は第１図の半導体発光素子の発光出カー電流特性を
示す図、第６図は本発明の多重活性層半導体発光素子の
実施例を示す図。 第４図は本発明の多重活性層半導体発光素子の別の実施
例を示す図、嘉５図は本発明の多重活性層半導体発光素
子の発光出カー電流特性を示す図である。 １：１１側電極 ２ ： ｎ−ＩｎＰ基板 ３ ： ｎ−ＩｎＰクラッド層 ４ ： ｐ−Ｉｎ１−ｘＧａｘＡｓｌ−’ｌＰｙ活性層
５ ： ｐ Ｉ ｎＰクラッド層 ６ ： ｐ １ｌｌｌｌ電極 ３１ ： ｐ−Ｉｎ１−ｘＧａｘＡｓｌ−ｙＰｙ＠１活
性層５２ ： ｐ−ＩｎＰクラッド層 ６３ ： ｐ−Ｉｎ１−ｘＧａｘＡｓｌ−ＶＰＶ＠２活
性１−４１ ： ｐ ＩｎＰクラッド）− ４２： ｐ−Ｉｎ１−ｘＧａｘＡｓｌ−ｙＰｙ＠３活性
層。 特許出願人住友電気工業株式会社 泉２図 巻３図 篤４図 電流
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 （１１Ｑ光領域である活性層を多重に備えることを特徴
とする多重活性１ｉ＃半導体箆光素子。 （２） ＋ＩＩにおいて、活性層よりバンドギャップ
の大へいクラッド層を用いて、基板上に順次同一伝導型
のクラッド層と活性１−とを多重に積１−シた後異なる
伝導型のクラッド層を積１ｉ＃シて構成されることを特
徴とする多重活性層半導体発光素子。 （３） （１１において、各活性層のバンドギャップ
の大きさが等しく、各活性１−から同一の発光波長の光
を放出することを＊ｍとする多重活性１−半導体発光素
子。 （４） ＋２）において、活性層の厚さ及びクラッド
層の厚さ共に注入キャリアの拡散長に比べ薄く２μｍａ
ｄ下に形成したことを特徴とする多重活性１−半導体発
光素子。 （５） （２）におい′て、クラッド１−のバンドギ
ャップが活性層のバンドギャップに比べ０．１ｅＶμ上
大きいことを特徴とする多重活性層半導体発光素子。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57109550A JPS59978A (ja) | 1982-06-25 | 1982-06-25 | 多重活性層半導体発光素子 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57109550A JPS59978A (ja) | 1982-06-25 | 1982-06-25 | 多重活性層半導体発光素子 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59978A true JPS59978A (ja) | 1984-01-06 |
Family
ID=14513078
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP57109550A Pending JPS59978A (ja) | 1982-06-25 | 1982-06-25 | 多重活性層半導体発光素子 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS59978A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH06502281A (ja) * | 1991-05-08 | 1994-03-10 | アセア ブラウン ボベリ アクチボラグ | 表面発射発光ダイオード |
-
1982
- 1982-06-25 JP JP57109550A patent/JPS59978A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH06502281A (ja) * | 1991-05-08 | 1994-03-10 | アセア ブラウン ボベリ アクチボラグ | 表面発射発光ダイオード |
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