JPS62216386A - 半導体発光素子 - Google Patents

半導体発光素子

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JPS62216386A
JPS62216386A JP61058080A JP5808086A JPS62216386A JP S62216386 A JPS62216386 A JP S62216386A JP 61058080 A JP61058080 A JP 61058080A JP 5808086 A JP5808086 A JP 5808086A JP S62216386 A JPS62216386 A JP S62216386A
Authority
JP
Japan
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layer
type
light emitting
type gaas
znse
Prior art date
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Pending
Application number
JP61058080A
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English (en)
Inventor
Akiko Gomiyo
明子 五明
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
NEC Corp
Original Assignee
NEC Corp
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Publication date
Application filed by NEC Corp filed Critical NEC Corp
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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。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、発光あるいはレーザ発振をする半導体発光素
子に関する。
〔従来の技術〕
半導体発光素子は、光情報処理用の光源として最近その
重要性を増してきている。特に、波長0゜58〜0.6
8IImの可視光半導体発光素子として、活性層に(A
 AX G a +−x )0.s I nll+s 
P (0≦x <1)、クラッド層に(Ai!y Ga
+−y )0.5ln0.s P(0< X <V <
1)を用いたダブルヘテロ構造発光素子が注目されてい
る。
この構造の半導体発光素子を、従来例を用いて説明する
。第2図において、n型GaAs基板1」二に順次n型
GaAsバッファ層2、n型(AlO,3Ga 0.t
)0.s  I n0.s Pクラッド層23、アンド
ープGa0.s  I n0.s P活性層24、p型
(AIQ、l Ga0.7)0.51 n0.s Pク
ラッド層25、n型G a A s電流ブロック層26
、p型GaAsキャップ層27が形成されている。符号
8はp電極、9はn電極である。
この構成の発光素子では、クラッド層のAIL組成を適
当に選ぶことにより、活性層への注入キャリアおよび光
の閉じ込めを充分に行うことができる。また、n型Ga
ps電流ブロック層により電流狭窄を行うことができる
利点があった。
〔発明が解決しようとする問題点〕
ところが、(A Il0.、lG a0.t)0.s 
I n0.s Pのような4元混晶を放熱経路、すなわ
ら活性層の周囲に用いた場合、周囲の層の熱抵抗が高く
なる。
このため、連続操作をさせると、素子の温度」二昇が大
きくなり過ぎ、高性能、高信頼を得ることができなかっ
た。
本発明の目的は、この様な従来の欠点を除去し、発光効
率の高い高性能、高信頼性の半導体発光素子を提供する
ことにある。
〔問題を解決するための手段〕
本発明はGaAs基板上に(A 7!x G a l−
w )0.5In0.sPを活性層とし、(A j!、
 G a +−y )0.5In0.sP  をクラッ
ド層とするダブルヘテロ構造を有する(ここでにおよび
yは0≦X’<y−≦−1である)半導体レーザにおい
て、該ダブルヘテロ構造がストライプ状の構造であり、
該ダブルヘテロ構造をメサ型に形成し、さらに該メサ構
造のストライプ側面にZnSeを理め込んで成ることを
特徴とする。
〔作用〕
第1図を用いて本発明の詳細な説明する。
n型GaAs1板1上にエピタキシャル成長法により、
順次n型GaAsバッファ層2、n型(AI!y Ga
+−y)0.5Tn0.s P層3、アンドープ(A 
lz G a +−x )0.s I n0.s P層
4、p型(Aj!、Ga+−y )0.5ln0.s 
P層5およびp型GaAS層6を形成する。ここで、X
およびyはQ <X <y <lである。さらに、n型
(AN。
G a +−y )0.s I n0.5P層3からp
型GaAs層6までをメサ形に形成し、高抵抗なZnS
eをエピタキシャル成長させてこのメサ型を理め込む。
さらにp電極8、n電極9を形成する。
各層のうち、レーザあるいはLEDの活性層はアンドー
プ(A 1x G a 1−x )0.s T n0.
5 P層4で、ここに注入キャリアおよび光の閉じ込め
を充分に行うように、n型およびp型(Aβy G a
 + −y )0.s T n0.5 P層3.5のA
7!組成比yを選ぶ。
このような構成によれば、理め込み層であるZnSe層
は、(A j!x G a l−X )0.5 T n
6.5 Pよりもエネルギーギャップが充分に大きく、
高抵抗層に形成されているため、電漆注入およびキャリ
アの閉じ込めが充分に効率良く行なえる。また、ZnS
eの格子定数は、GaAsのそれと等しいため、メサを
理め込むことにより、素子内に歪を導入することによる
素子機能の低下を招くことがない。
本発明を従来例のものと比較すると、注入キャリアおよ
び光の閉じ込めについては、第2図に示したような従来
のダブルヘテロ構造の機能を損なうことなく、さらに以
下に述べるような新たな利点を有する。
従来の4元混晶(A e uG a +−u)v In
 +−vPは熱抵抗が大きい。一般に多元混晶は、構成
元素の種類の少ない混晶と較べて熱抵抗が大きいことが
知られている。これは多元になる程、結晶格子の乱雑さ
が増すためであり、4元混晶(A 12 、G a+−
u)0.sl n0.s Pの場合、u = 0.5付
近で熱抵抗率は極大値をもち、その値は約14 deg
−cm/−となる。この熱抵抗率は、Uの値に依存し、
通常8〜14 deg−cm/IIの範囲の値をもつ。
そこで、熱抵抗を少なくするために、放熱を行う活性層
の周囲の半導体層を、構成元素の種類の少ない混晶にす
ることが望ましい。従って、本発明のようにダブルヘテ
ロ構造をメサ型に形成し、周囲を2元結晶のZnSeで
理めることにより、熱抵抗の」二昇を低減させることが
できる。
以下、実施例につき本発明を説明する。
〔実施例〕
第1図において、赤色可視半導体レーザのダブルヘテロ
構造として活性層にアンドープ(AIl0.lG a 
0.、)0.s  T n 0.sP活性層4、n型お
よびp型りラッド層に(Aj!0.a Ga0.a)0
.s T n0.sPクラッド層3および5を用いた。
n型GaAs基板1上に順次厚さ1.0−のn型GaA
sバッファ層2、厚さ1.0−のn型(Aβ0.b G
a0.n)0.s  T n++、s Pクラッド層3
、厚さ0.1 tsのアンドープCA10.+ Ga0
.)0.s  T n。、s p活性層4、厚さ1.0
pのp型(A7!。、。
G a0.4)0.s  I n6.5 Pクラッド層
5、厚さ1.0岬のp型GaAs層6を形成する。
ダブルヘテロ構造の層3〜6の形状をメサ型にして、幅
10卿、長さ200屡のストライプ状に形成する。この
メサ型の周囲に、高抵抗なZnSe層7をエピタキシャ
ル成長させ、メサ型を理め込むような構造にする。次い
で、層7側にp電極、基板1にn電極を形成する。
このような構造では、例えば、電流注入領域から1〇−
離れたところまで、電流注入領域周辺の半導体層の熱抵
抗が関与しているとするとZnSeO熱抵抗率は2de
g  −cm/Wであるので、電流注入領域周辺の半導
体層の熱抵抗が5deg/Wとなる。
ところが、本実施例の場合と同じ電流注入領域をもつが
メサ領域はZnSeで理め込まれていない従来例の場合
、電流注入領域周辺の半導体層の熱抵抗は、35deg
/IQである。
第1図に示した本発明の実施例では、従来例と較べて熱
抵抗を小さくすることができ、電流注入領域も含め52
.5deg/−から22.5deg/Wとすることがで
き、活性層の温度上昇を約172にすることができた。
本実施例では、各層の組成、導電型を特定したが、本発
明は他の組成、導電型にも応用できる。
〔発明の効果〕
以上述べたように、本発明によれば注入キャリアおよび
光の閉じ込めについては、従来のダブルヘテロ構造の機
能を損なうことなく、さらに熱抵抗を下げることにより
、その特性および信顛性を向上させた半導体発光素子を
提供することができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の実施例を示す半導体発光素子の断面図
であり、 第2図は従来の実施例を示す断面図である。 l・・・n型GaAs基板 2・・・n型GaAsバッファ層 3−−・n型(Any Ga+−y)0.5ln0.s
 P層またはn型(Al0.b Ga0.s)0.s 
I n0.sPツク5フ層 4・・・アンドープ(A Il* G a I−X )
0.s I n0.s P層またはアンドープ(Af0
.+ Ga0.9)0.5In0.5P活性層 5−P型(Al1y Ga+−y )a、al n0.
s P層またはp型(Al!0.b Ga11.4)1
1.s  I n0.sPツク5フ層 6−D型GaAs1i 7・・・高抵抗なZnSe層 8・・・p電極 9・・・n電極 23=・n型(Aj!0.s Ga0.t)0.s r
 n0.s Pクラッド層 24−・・アンドープGa0.s  In0.B P活
性層25−p型(A#0.+ Ga0.)0.s I 
n0.s Pクラッド層

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)GaAs基板上に(Al_xGa_1_−_x)
    _0_._5In_0_._5Pを活性層とし、(Al
    _yGa_1_−_y)_0_._5In_0_._5
    Pをクラッド層とする(ここで、xおよびyは0≦x<
    y≦1である)ダブルヘテロ構造を有する半導体レーザ
    において、該ダブルヘテロ構造がストライプ状の構造で
    あり、該ダブルヘテロ構造をメサ型に形成し、さらに該
    メサ構造のストライプ側面をZnSeに理め込んで成る
    ことを特徴とする半導体発光素子。
JP61058080A 1986-03-18 1986-03-18 半導体発光素子 Pending JPS62216386A (ja)

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Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6457780A (en) * 1987-08-28 1989-03-06 Seiko Epson Corp Semiconductor laser
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JPH08130346A (ja) * 1994-11-02 1996-05-21 Nec Corp 半導体レーザ装置及びその製造方法

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