JPS62224095A - 発光素子 - Google Patents
発光素子Info
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- JPS62224095A JPS62224095A JP61065641A JP6564186A JPS62224095A JP S62224095 A JPS62224095 A JP S62224095A JP 61065641 A JP61065641 A JP 61065641A JP 6564186 A JP6564186 A JP 6564186A JP S62224095 A JPS62224095 A JP S62224095A
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- JP
- Japan
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- crystal
- layer
- lattice
- emitting device
- light emitting
- 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
Links
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Landscapes
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- Led Devices (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】
〔発明の利用分野〕
本発明は化合物半導体発光素子の結晶構造に係り、特に
低電流密度で動作する高効率発光素子に関する。
低電流密度で動作する高効率発光素子に関する。
従来の超格子を応用した発光素子は）１．５ａｋａｋＪ
他、エレクトロニクス レター第２０巻第３２０頁（１
９８４年） （）１．５ａｋａｋｉ ａｔ ａｌ、
、 Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｆ４Ｌａｔｔａｒｓ、 ２立
（８］ ３２０ （１９８４））に記載されるように禁
制帯幅の大きさならびに超格子構造の幅に関して考えら
れているが格子定数の整合ならびに混晶の組成による電
気抵抗の差については配慮されていなかった。格子定数
の整合がとれていない超格子素子は放射性再結合効率が
低下し、電気抵抗の高い領域の組成を有する混晶を使用
しなければならない場合は素子の電力効率が低下し発熱
を招く。
他、エレクトロニクス レター第２０巻第３２０頁（１
９８４年） （）１．５ａｋａｋｉ ａｔ ａｌ、
、 Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｆ４Ｌａｔｔａｒｓ、 ２立
（８］ ３２０ （１９８４））に記載されるように禁
制帯幅の大きさならびに超格子構造の幅に関して考えら
れているが格子定数の整合ならびに混晶の組成による電
気抵抗の差については配慮されていなかった。格子定数
の整合がとれていない超格子素子は放射性再結合効率が
低下し、電気抵抗の高い領域の組成を有する混晶を使用
しなければならない場合は素子の電力効率が低下し発熱
を招く。
本発明の目的は低消費電力したがって高発光効率を有す
る発光素子を提供することにある６〔発明の概要〕 ダブルヘテロ結晶構造を有する化合物半導体から成る発
光素子において、クラッド層が活性層より禁制帯幅の大
きい混晶半導体で形成される場合が多いが、多元混晶の
結晶成長においては良質なエピタキシャル結晶を得る条
件とされている１０−８より小さい結晶格子不整合度を
再現性よく実現するのはかなり困難で結晶性が低下する
。ところが基板結晶に対して格子定数が正負逆方向に同
程度にずれている結晶の薄層をつぎつぎと積重ねていく
いわゆる型格子を形成すると平滑なエピタキシャル結晶
が得られることが知られている。
る発光素子を提供することにある６〔発明の概要〕 ダブルヘテロ結晶構造を有する化合物半導体から成る発
光素子において、クラッド層が活性層より禁制帯幅の大
きい混晶半導体で形成される場合が多いが、多元混晶の
結晶成長においては良質なエピタキシャル結晶を得る条
件とされている１０−８より小さい結晶格子不整合度を
再現性よく実現するのはかなり困難で結晶性が低下する
。ところが基板結晶に対して格子定数が正負逆方向に同
程度にずれている結晶の薄層をつぎつぎと積重ねていく
いわゆる型格子を形成すると平滑なエピタキシャル結晶
が得られることが知られている。
また低抵抗の混晶を得ようとしてドーピングを行うと結
晶表面の荒れた結晶が成長し電気抵抗も高くなる。型格
子を形成している結晶層のうち禁制帯幅の小さい方の結
晶層に多層にドーピングを行うと高い自由キャリヤ密度
したがって、低い電気抵抗を実現しうる。禁制帯幅の大
きい方の結晶層には結晶表面を荒さない程度に軽くドー
ピングしておくにのようにして得た型格子は結晶表面が
平坦で、電気抵抗が低く、かつ屈折率は均一な混晶とほ
ぼ同じ値を示し光導波路を形成することが可能である。
晶表面の荒れた結晶が成長し電気抵抗も高くなる。型格
子を形成している結晶層のうち禁制帯幅の小さい方の結
晶層に多層にドーピングを行うと高い自由キャリヤ密度
したがって、低い電気抵抗を実現しうる。禁制帯幅の大
きい方の結晶層には結晶表面を荒さない程度に軽くドー
ピングしておくにのようにして得た型格子は結晶表面が
平坦で、電気抵抗が低く、かつ屈折率は均一な混晶とほ
ぼ同じ値を示し光導波路を形成することが可能である。
以下、本発明の実施例を第１図を用いて説明する。
実施例１
有機金属気相成長法により第１図に示すような多層結晶
を成長する。１１はｎ−ＧａＡｓＰ結晶基板、１２はｎ
−１ｎＰ（厚さ２００人、ドーパント濃度２ Ｘ １０
”Ｓ ｉ ／ａＪ）層とｎ−ＧａＰ（厚さ２００人、ド
ーパント５ Ｘ １０”Ｓ ｉ ／Ｃ２１）が交互に積
層された厚さ１μｍの型格子クラフト層、１３はＧ ａ
ｏ、ａａＩ ｎｏ、ｏ７Ｐｏ、ａｅＡ ｓｏ、ａｚの厚
さ１５００人、ノンドープ活性層、１４はＰ−ＩｎＰ（
厚さ２００人、ドーパント濃度２Ｘ１０”Ｚｎ／ａｊ）
トＰ−Ｇａ Ｐ （厚さ２００人、ドーパント濃度８
Ｘ １０１７Ｚ ｎ ／ａＪ）が交互に積層された厚
さ１μｍの型格子から成るクラフト層である。
を成長する。１１はｎ−ＧａＡｓＰ結晶基板、１２はｎ
−１ｎＰ（厚さ２００人、ドーパント濃度２ Ｘ １０
”Ｓ ｉ ／ａＪ）層とｎ−ＧａＰ（厚さ２００人、ド
ーパント５ Ｘ １０”Ｓ ｉ ／Ｃ２１）が交互に積
層された厚さ１μｍの型格子クラフト層、１３はＧ ａ
ｏ、ａａＩ ｎｏ、ｏ７Ｐｏ、ａｅＡ ｓｏ、ａｚの厚
さ１５００人、ノンドープ活性層、１４はＰ−ＩｎＰ（
厚さ２００人、ドーパント濃度２Ｘ１０”Ｚｎ／ａｊ）
トＰ−Ｇａ Ｐ （厚さ２００人、ドーパント濃度８
Ｘ １０１７Ｚ ｎ ／ａＪ）が交互に積層された厚
さ１μｍの型格子から成るクラフト層である。
１５は低抵抗接触をとるためのＧａＩｎＰＡｓ層（厚さ
１μｍ）である、この結晶に６μｍ幅の５ｉＯｃマスク
開口部を通じて１５の上方より１４層との界面までＺｎ
をストライプ状に拡散しさらにその上にＡｕ Ｚｎ電極
をつける。また反対側の１１にはＡｕＧｏＮｉｆ％！極
をつける。このようにして得られたウェハをキャビティ
長１４０μｍに壁間してレーザチップを得、Ｐ側をダイ
ヤモンドヒートシンクにとりつける。このようにして得
た半導体レーザは室温で連続発振し、そのときの発振波
長は６６８ｎｍ、閾電流密度は２ｋＡ／ｃｄであった。
１μｍ）である、この結晶に６μｍ幅の５ｉＯｃマスク
開口部を通じて１５の上方より１４層との界面までＺｎ
をストライプ状に拡散しさらにその上にＡｕ Ｚｎ電極
をつける。また反対側の１１にはＡｕＧｏＮｉｆ％！極
をつける。このようにして得られたウェハをキャビティ
長１４０μｍに壁間してレーザチップを得、Ｐ側をダイ
ヤモンドヒートシンクにとりつける。このようにして得
た半導体レーザは室温で連続発振し、そのときの発振波
長は６６８ｎｍ、閾電流密度は２ｋＡ／ｃｄであった。
型格子の代りに相当するＧａｏ、３Ｉ ｎｏ、ａＰ混晶
をクラッド層にもちいた場合は閾電流密度は４ｋＡ／ｄ
であった。
をクラッド層にもちいた場合は閾電流密度は４ｋＡ／ｄ
であった。
型格子をクラッド層にもちいかつドーパント濃度をコン
トロールすることにより相当する均一組成の混晶をクラ
ッド層にもちいた場合にくらべて半導体レーザの閾電流
値を低減することができた。
トロールすることにより相当する均一組成の混晶をクラ
ッド層にもちいた場合にくらべて半導体レーザの閾電流
値を低減することができた。
これは結晶性の向上と電気抵抗の低下による発熱量の低
減によるものと解せられる。
減によるものと解せられる。
４、をぜｌ昌
第１図は本発明の半導体レーザ用エピタキシャル結晶の
断面図である。
断面図である。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、ダブルヘテロ構造を有する発光素子において活性層
を挾んでいるクラッド層が歪格子により形成されている
発光素子。 ２、上記歪格子を形成する元素が均一に混合されて一様
な混晶を形成したと仮定した場合に、その均一混晶の格
子定数が基板結晶の格子定数とほぼ一致するがごとき組
成と厚さを備えた歪格子を有する特許請求の範囲第１項
記載の発光素子。 ３、上記歪格子を形成している結晶層のうち禁制帯幅の
狭い結晶層の自由キャリア密度が禁制帯幅のより広い結
晶層の自由キャリア密度よりも高くなるが如くドープさ
れて成る特許請求の範囲第１項記載の発光素子。 ４、上記歪格子が活性層と接する部分の結晶層が該歪格
子を形成している結晶層のうち禁制帯幅の大きい方の結
晶層から成る特許請求の範囲第１項記載の発光素子。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61065641A JPS62224095A (ja) | 1986-03-26 | 1986-03-26 | 発光素子 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61065641A JPS62224095A (ja) | 1986-03-26 | 1986-03-26 | 発光素子 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62224095A true JPS62224095A (ja) | 1987-10-02 |
Family
ID=13292848
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61065641A Pending JPS62224095A (ja) | 1986-03-26 | 1986-03-26 | 発光素子 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS62224095A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7193246B1 (en) | 1998-03-12 | 2007-03-20 | Nichia Corporation | Nitride semiconductor device |
| US7345297B2 (en) | 2004-02-09 | 2008-03-18 | Nichia Corporation | Nitride semiconductor device |
-
1986
- 1986-03-26 JP JP61065641A patent/JPS62224095A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7193246B1 (en) | 1998-03-12 | 2007-03-20 | Nichia Corporation | Nitride semiconductor device |
| US7402838B2 (en) | 1998-03-12 | 2008-07-22 | Nichia Corporation | Nitride semiconductor device |
| US7947994B2 (en) | 1998-03-12 | 2011-05-24 | Nichia Corporation | Nitride semiconductor device |
| US7345297B2 (en) | 2004-02-09 | 2008-03-18 | Nichia Corporation | Nitride semiconductor device |
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