JPS60173893A - 緑色光半導体レ−ザ - Google Patents
緑色光半導体レ−ザInfo
- Publication number
- JPS60173893A JPS60173893A JP2973184A JP2973184A JPS60173893A JP S60173893 A JPS60173893 A JP S60173893A JP 2973184 A JP2973184 A JP 2973184A JP 2973184 A JP2973184 A JP 2973184A JP S60173893 A JPS60173893 A JP S60173893A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- type
- layer
- znse
- active layer
- substrate
- 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
- H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
- H01S5/00—Semiconductor lasers
- H01S5/30—Structure or shape of the active region; Materials used for the active region
- H01S5/32—Structure or shape of the active region; Materials used for the active region comprising PN junctions, e.g. hetero- or double- heterostructures
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
- H01S5/00—Semiconductor lasers
- H01S5/30—Structure or shape of the active region; Materials used for the active region
- H01S5/32—Structure or shape of the active region; Materials used for the active region comprising PN junctions, e.g. hetero- or double- heterostructures
- H01S5/3211—Structure or shape of the active region; Materials used for the active region comprising PN junctions, e.g. hetero- or double- heterostructures characterised by special cladding layers, e.g. details on band-discontinuities
- H01S5/3214—Structure or shape of the active region; Materials used for the active region comprising PN junctions, e.g. hetero- or double- heterostructures characterised by special cladding layers, e.g. details on band-discontinuities comprising materials from other groups of the periodic system than the materials of the active layer, e.g. ZnSe claddings and GaAs active layer
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Semiconductor Lasers (AREA)
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】
（産業上の利用分野）
本発明は半導体レーザ、特に、可視領域で発光する半導
体レーザに関する。
体レーザに関する。
（従来技術とその問題点）
従来半導体レーザメは主としてｎｔ−ｖ族化合物の範囲
で製作されることが多く、材料物性」二の制約から、そ
の発振波長は黄色までのものに限られていた。しかし、
より発振波長の短い半導体レーザの需要は大きく、近年
の光情報処理用機器の発達と共に、その必要性は益々増
大している。上述の如＜ｍ−ｖ族化合物半導体はそのバ
ンドギャップエネルギーが直接遷移型である範囲が光の
波長に換算して０．６μｍ近辺以上であ、６ｍ−ｖ族化
合物半導体によっては緑色レーザを得ることは不可能で
あった。一方縁色のレーザ用洟料としてＩｒ −Ｖｌ族
化合物が研究されてきたが、発振閾値の近い電流注入型
レーザを得るには、活性層にクラ、ド層よシも狭い直接
遷移型バンドキップを有する物質を用い、他層との格子
整合性の良好なダブルへテロ構造を得ることが必須の要
件である。従来、これらの条件を満足する緑色半導体レ
ーザは存在しなかった。
で製作されることが多く、材料物性」二の制約から、そ
の発振波長は黄色までのものに限られていた。しかし、
より発振波長の短い半導体レーザの需要は大きく、近年
の光情報処理用機器の発達と共に、その必要性は益々増
大している。上述の如＜ｍ−ｖ族化合物半導体はそのバ
ンドギャップエネルギーが直接遷移型である範囲が光の
波長に換算して０．６μｍ近辺以上であ、６ｍ−ｖ族化
合物半導体によっては緑色レーザを得ることは不可能で
あった。一方縁色のレーザ用洟料としてＩｒ −Ｖｌ族
化合物が研究されてきたが、発振閾値の近い電流注入型
レーザを得るには、活性層にクラ、ド層よシも狭い直接
遷移型バンドキップを有する物質を用い、他層との格子
整合性の良好なダブルへテロ構造を得ることが必須の要
件である。従来、これらの条件を満足する緑色半導体レ
ーザは存在しなかった。
（発明の目的）
本発明の目的は、これら近年の小型高効率緑色レーザに
対する需要に応じ、発振閾値の低い、可視光半導体レー
ザを提供することにある。
対する需要に応じ、発振閾値の低い、可視光半導体レー
ザを提供することにある。
（発明の構成）
本発明の半導体レーザは、基板結晶上に、活性層を２つ
のクラッド層で挾み込んだダブルへテロ構造を少なくと
も備えている半導体レーザにおいて、前記基板結晶は、
ＧａＡｓ 、 Ｚｎ５ｅ 、 Ｇｅのうちから選んだ結
晶から成シ、前記クラッド層のうちの一方のクラッド層
は第１導電型Ｚｎ５ｅから成９、もう一方のクラッド層
は第２導電型Ｚｎ５ｅ又はＣｕ （Ａｌ ｙＧａＩ−ｙ
） Ｓｅ２から成る点に特徴がある。
のクラッド層で挾み込んだダブルへテロ構造を少なくと
も備えている半導体レーザにおいて、前記基板結晶は、
ＧａＡｓ 、 Ｚｎ５ｅ 、 Ｇｅのうちから選んだ結
晶から成シ、前記クラッド層のうちの一方のクラッド層
は第１導電型Ｚｎ５ｅから成９、もう一方のクラッド層
は第２導電型Ｚｎ５ｅ又はＣｕ （Ａｌ ｙＧａＩ−ｙ
） Ｓｅ２から成る点に特徴がある。
（発明の作用効果）
本発明は、バンドギャップの大きなカルフパイライト結
晶Ｃｕ （Ａｌ ｘＧａ ＋−）； ） Ｓｅ２と、該
カルフパイライト結晶との格子整合性の良好なＺｎＳ結
晶等を組み合わせて高効率の可視光半導体レーザＩを得
ようとするものである。Ｃｕ （Ａｌ ｘＧａ １−ｘ
） Ｓ＋４はＡ１とＧａの原子半径が近いため、０〈ｘ
〈１の全領域においてほぼ同一の格子定数を有し、その
バンドギヤ、プエネルギーｇｄｘ）はＥｇ（ｘ）＜ Ｅ
ｇ （ｘ’） （ｘ＜ｘ’）である。又格子定数はＩ［
−ＶＩ族化合物Ｚｎ５ｅと極めて近く良質なヘテロ接合
ができる。高効率で、信頼性の高い半導体レーザｆを得
るためには、ペテロエピタキ・／ヤル層間の格子整合が
とれていること、活性層のバンドギャップが直接還移型
であること、＋１−ｎ接合の形成が可能であることが要
件となる。本発明はこれらの条件をすべて渦足すること
が出来、従って良質の可視光−特に緑色電流注入型半導
体レーザ７を得ることか出来る。
晶Ｃｕ （Ａｌ ｘＧａ ＋−）； ） Ｓｅ２と、該
カルフパイライト結晶との格子整合性の良好なＺｎＳ結
晶等を組み合わせて高効率の可視光半導体レーザＩを得
ようとするものである。Ｃｕ （Ａｌ ｘＧａ １−ｘ
） Ｓ＋４はＡ１とＧａの原子半径が近いため、０〈ｘ
〈１の全領域においてほぼ同一の格子定数を有し、その
バンドギヤ、プエネルギーｇｄｘ）はＥｇ（ｘ）＜ Ｅ
ｇ （ｘ’） （ｘ＜ｘ’）である。又格子定数はＩ［
−ＶＩ族化合物Ｚｎ５ｅと極めて近く良質なヘテロ接合
ができる。高効率で、信頼性の高い半導体レーザｆを得
るためには、ペテロエピタキ・／ヤル層間の格子整合が
とれていること、活性層のバンドギャップが直接還移型
であること、＋１−ｎ接合の形成が可能であることが要
件となる。本発明はこれらの条件をすべて渦足すること
が出来、従って良質の可視光−特に緑色電流注入型半導
体レーザ７を得ることか出来る。
これらＣｕ（ＡｌｘＧａ１−ｘ）Ｓｅ２とＺｎ５ｅのへ
テロ構造はＧａＡ、ｓ基板との格子整合が極めて良好で
あることから、ｐ型又はｎ型ＧａＡｓ単結晶を基板結晶
として用いることで、格子欠陥の少ない半導体レーザー
をイ（ｌるととが可能である。Ｏａ Ａ ｓは低転位密
度の良質な基板結晶を得ることができるため、これを用
いることによｐ高信頼α緑色レーザダイオードを得るこ
とができる。Ｚｎ５ｅも比較的大型結晶が育成可能であ
るため、基板結晶として用いて良好彦半導体レーザを形
成することが可能となる。
テロ構造はＧａＡ、ｓ基板との格子整合が極めて良好で
あることから、ｐ型又はｎ型ＧａＡｓ単結晶を基板結晶
として用いることで、格子欠陥の少ない半導体レーザー
をイ（ｌるととが可能である。Ｏａ Ａ ｓは低転位密
度の良質な基板結晶を得ることができるため、これを用
いることによｐ高信頼α緑色レーザダイオードを得るこ
とができる。Ｚｎ５ｅも比較的大型結晶が育成可能であ
るため、基板結晶として用いて良好彦半導体レーザを形
成することが可能となる。
Ｇｅ単結晶もＣｕ （ＡＩｘＧａ、−ｘ）Ｓｅ２． Ｚ
ｎ５ｅと良く格子積台し、良質な結晶が得やすいことか
ら基板結晶として用いて、１Ｙゐ信頼性を■する青色半
昇体レーザをイ↓ｆることができる。
ｎ５ｅと良く格子積台し、良質な結晶が得やすいことか
ら基板結晶として用いて、１Ｙゐ信頼性を■する青色半
昇体レーザをイ↓ｆることができる。
（実施例）
以下本発明の芙遁・丙を図面を使用して説明する。
第１図は本発明の一実施例を示したものでめり、活性層
１４はＣｕ（ＡｌｘＧａＩ−ｘ）Ｓｅ２よシなシ、伝導
タイプは−Ｈつない。１占イ生層上にｐ型Ｃｕ（Ａｔ
ｙＧａｌ−ｙ）Ｓｅ２より’ｘ’ｔｓｘとｙとはＯ＜
ｘ ＜ ｙ ＜ １なる関係を満足するキャリア閉じ込
め及び光閉じ込め層（クラッド層）１５を設ける必要が
ある。活性層下に１１型Ｚｎ Ｓ ｅ’のクラッド層１
６を設ける。これらの構造は基板１１の上に設けられる
が、基板１１はｎ％Ｚｎ５ｅ又はｎ型０ａＡｓ又はｎ型
Ｏｅのうちから選べばよい。いづれの場合にも格子姫会
性が良好なレーザダイオード構造が得られる。上記構造
にそれぞれｎ型及びｐ型゛鴫極１２，１３を設けてレー
ザ素子がイ４られる。
１４はＣｕ（ＡｌｘＧａＩ−ｘ）Ｓｅ２よシなシ、伝導
タイプは−Ｈつない。１占イ生層上にｐ型Ｃｕ（Ａｔ
ｙＧａｌ−ｙ）Ｓｅ２より’ｘ’ｔｓｘとｙとはＯ＜
ｘ ＜ ｙ ＜ １なる関係を満足するキャリア閉じ込
め及び光閉じ込め層（クラッド層）１５を設ける必要が
ある。活性層下に１１型Ｚｎ Ｓ ｅ’のクラッド層１
６を設ける。これらの構造は基板１１の上に設けられる
が、基板１１はｎ％Ｚｎ５ｅ又はｎ型０ａＡｓ又はｎ型
Ｏｅのうちから選べばよい。いづれの場合にも格子姫会
性が良好なレーザダイオード構造が得られる。上記構造
にそれぞれｎ型及びｐ型゛鴫極１２，１３を設けてレー
ザ素子がイ４られる。
弗２図：・よ本発明の他の実施例であり、活性層２４は
Ｃｕ （ＡＩ Ｘｏａｌ−ｘ）Ｓｅ２よシ成シ、伝導タ
イプは問わない。活性層の下にｐＷｃｕ（ＡｌｙＧａｌ
−ｙ）Ｓｅ２よりなり、ＸとｙとはＯ＜ ｘ ＜ ｙ
＜ １なる関係を油１１足するクラ、ド層２６を設ける
。
Ｃｕ （ＡＩ Ｘｏａｌ−ｘ）Ｓｅ２よシ成シ、伝導タ
イプは問わない。活性層の下にｐＷｃｕ（ＡｌｙＧａｌ
−ｙ）Ｓｅ２よりなり、ＸとｙとはＯ＜ ｘ ＜ ｙ
＜ １なる関係を油１１足するクラ、ド層２６を設ける
。
活性層の上にｎ型Ｚ ｎ Ｓ ｅ層をクラッド層２５と
して設け、又該ｎ型Ｚｎ５ｅ層上にｎ型電極２３を設け
る。更に、ｐ型Ｃｕ （ＡＩ 、 Ｇａ ｌ−ｙ ）
Ｓｅｚ下には基板結晶２１を設けてあり、該基板結晶と
してはｐ型ＧａＡｓ、Ｉ）型Ｇｅのどちらかを使用する
。
して設け、又該ｎ型Ｚｎ５ｅ層上にｎ型電極２３を設け
る。更に、ｐ型Ｃｕ （ＡＩ 、 Ｇａ ｌ−ｙ ）
Ｓｅｚ下には基板結晶２１を設けてあり、該基板結晶と
してはｐ型ＧａＡｓ、Ｉ）型Ｇｅのどちらかを使用する
。
本発明の実施例によって、発振波長約５５００ Ｘまで
の発振波長を有する低発振閾値半導体レーザを得ること
ができる。
の発振波長を有する低発振閾値半導体レーザを得ること
ができる。
第１図は本発明の一実施例を示す図。
第１図において、
１１・・基板結晶
１２・・ｎ型軍極
１３ ・・・ ｐ 型１ イ狐
１４・・・活性層
１５．１６・・・クラッド層
である。
第２図は本発明の他の実施例を示す図。
第２図において、
２１・・・基板結晶
２２・・・ｎ型電極
２３・・・ｎ型電極
２４・・・活性層
２５．２６・・クラッド層
である。
オ １ 図
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 基板結晶上に、活性層を２つのクラ、ド層で挾み込んだ
ダブルへテロ構造を少なくとも備えている半導体レーザ
において、前記基板結晶は、ＧａＡｓ 。 Ｚｎ５ｅ ＨＧｅのうぢから選んだ結晶から成り、前記
クラッド層のうちの一方のクラッド層は第１導電型Ｚｎ
５ｅから成り、もう一方のクラッド層は第２導電型Ｚｎ
５ｅ又はＣｕ （Ａｌ ｙ ＧａＩｙ ） Ｇｅ２から
成ることを４！ｉ徴とする緑色光半導体レーザ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2973184A JPS60173893A (ja) | 1984-02-20 | 1984-02-20 | 緑色光半導体レ−ザ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2973184A JPS60173893A (ja) | 1984-02-20 | 1984-02-20 | 緑色光半導体レ−ザ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60173893A true JPS60173893A (ja) | 1985-09-07 |
Family
ID=12284245
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2973184A Pending JPS60173893A (ja) | 1984-02-20 | 1984-02-20 | 緑色光半導体レ−ザ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60173893A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01175788A (ja) * | 1987-12-29 | 1989-07-12 | Inkiyuubeetaa Japan:Kk | 可視発光半導体レーザ装置 |
| JPH01184977A (ja) * | 1988-01-20 | 1989-07-24 | Inkiyuubeetaa Japan:Kk | 可視発光半導体レーザ装置 |
| US4992837A (en) * | 1988-11-15 | 1991-02-12 | Kokusai Denshin Denwa Co., Ltd. | Light emitting semiconductor device |
| US5250814A (en) * | 1991-06-05 | 1993-10-05 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Semiconductor light-emitting devices |
| US5341001A (en) * | 1992-02-13 | 1994-08-23 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Sulfide-selenide manganese-zinc mixed crystal photo semiconductor and laser diode |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5712572A (en) * | 1980-06-27 | 1982-01-22 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | Photo semiconductor device |
-
1984
- 1984-02-20 JP JP2973184A patent/JPS60173893A/ja active Pending
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5712572A (en) * | 1980-06-27 | 1982-01-22 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | Photo semiconductor device |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01175788A (ja) * | 1987-12-29 | 1989-07-12 | Inkiyuubeetaa Japan:Kk | 可視発光半導体レーザ装置 |
| JPH01184977A (ja) * | 1988-01-20 | 1989-07-24 | Inkiyuubeetaa Japan:Kk | 可視発光半導体レーザ装置 |
| US4992837A (en) * | 1988-11-15 | 1991-02-12 | Kokusai Denshin Denwa Co., Ltd. | Light emitting semiconductor device |
| US5250814A (en) * | 1991-06-05 | 1993-10-05 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Semiconductor light-emitting devices |
| US5341001A (en) * | 1992-02-13 | 1994-08-23 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Sulfide-selenide manganese-zinc mixed crystal photo semiconductor and laser diode |
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