JPH0387073A - 半導体発光素子 - Google Patents

半導体発光素子

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JPH0387073A
JPH0387073A JP2135061A JP13506190A JPH0387073A JP H0387073 A JPH0387073 A JP H0387073A JP 2135061 A JP2135061 A JP 2135061A JP 13506190 A JP13506190 A JP 13506190A JP H0387073 A JPH0387073 A JP H0387073A
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light emitting
semiconductor
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JP2135061A
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English (en)
Inventor
Yoshio Morita
芳雄 盛田
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Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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Publication date
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    • H—ELECTRICITY
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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、発光ダイオードや半導体レーザ等の半導体発
光素子において、特に、青色から紫外域の波長まで発光
（発振）可能な半導体発光素子に関するものである。
従来の技術 有力な発光部品である発光ダイオードにおいて、ＡｌＧ
ａＡｓを用いた赤色ＬＥＤ、ＧａＰを用いた緑色ＬＥＤ
が主に表示デバイスとして広く使用されている。現在、
多色化等の意味から実用化レベルの青色ＬＥＤの実現が
切望されている状況にあるが、まだ得られていない。一
方、半導体レーザにおいては、ＩＩＩＶ族化合物半導体
であるＡｌＧａＡｓ／ＧａＡｓを用いた半導体レーザが
すでに実用化されており、光ディスクの信号ピックアッ
プ用として使用されている。ここで、信号ピックアップ
用の半導体レーザの発振波長を短くすればディスクに記
憶可能な情報量を増加させることができ、光ディスクの
情報処理能力を高めることが可能となる。また、レーザ
プリンタの分野においてもレーザ発振波長を短くすれば
、感光体の感度を向上させてプリント速度を増大させる
ことができる。このように、情報処理機器わよび民生機
器の性能向上のために、半導体レーザの発振波長を短く
することが必要となっているが、このためには半導体レ
ーザにおいて、その活性層に禁制帯幅の大きな直接遷移
型半導体を用いる必要がある。直接遷移型１１１−Ｖ族
化合物半導体の中で禁制帯幅の大きな材料としては、Ａ
ＩＧａＩｎＰがあるが、これを活性層に用いても発振波
長域は５８０〜６９０ｎｍである。直接遷移型化合物半
導体の中で、さらに禁制帯幅の大きな材料としてＩＩ−
Ｖｌ族化合物半導体のＺｎ　（ＳＳｅ）がある。この材
料でダブルヘテロ構造を構成することによって、より短
波長の半導体レーザを実現できる可能性があるが、現在
までの所、ｐ型伝導制御の困難性のために、Ｚｎ（ＳＳ
ｅ）化合物半導体を用いた半導体レーザは得られていな
い。一方、ｎ型１ｌ−Ｖｌ族化合物半導体とｐ型カルコ
パイライト型化合物半導体との組み合わせによるｐｎ接
合型発光素子の作製の可能性がすでに公知となっている
。Ｓｉｇｕｒｄ　　Ｗａｇｎｅｒ；　Ｊ、　　　ＡＩ）
ｐｌ、　　　Ｐｈｙｓ、、４５　（１９７４）２４６．
　　及び坪井望他；電子情報通信学会技術研究報告ＣＰ
Ｍ８８−５３　（１９８８）によれば、共に禁制帯幅の
大きな材料であるＩＩ−ＶＩ族化合物半導体とカルコパ
イライト型化合物半導体との組み合わせによるペテロ接
合ダイオードの作製が行われ、前者ではＣｄ５−ＣｕＧ
ａＳ２の組み合わせで７７にで緑色発光、後者ではＺｎ
Ｃｄ５−ＣｕＡｌＧａ５２の組み合わせで室温で黄橙色
発光の報告がある。青色から紫外域にわたる波長で発光
（発振）する半導体発光素子の実現が強く要望されてい
る状況の中、ｎ型１１４１族化合物半導体とｐ型カルコ
バイライト型化合物半導体の組み合わせに関して多数の
化合物の組み合わせについて検討を重ねた結果、本発明
において青色から紫外域にわたる発光波長に適した材料
系の新規の組み合わせを初めて見出した。
発明が解決しようとする課題 高輝度の青色ＬＥＤの作製が切望されているが、まだ実
現されていない。また、半導体レーザにおいては、これ
を光ディスク、レーザプリンタ等の情報処理機器に利用
する場合、情報処理能力をより高めるためには、できる
だけ半導体レーザの発振波長を短くする必要がある。し
かしながら、従来の１ＩｉＶ族半導体を用いた半導体レ
ーザでは青色領域までの発振波長を得ることは不可能で
、ＩＩ−Ｖｌ族半導体では伝導制御の困難性のために青
色から紫外域にわたる発振が得られていない。このため
、青色から紫外域にわたる波長で発振する半導体レーザ
の実現が強く要望されている。本発明はかかる点に鑑み
、青色から紫外域の波長まで発光（発振）可能な半導体
発光素子を提供することを目的とする。
課題を解決するための手段 本発明は、第１の手段として、ワイドギャップ半導体で
あるカルコパイライト型化合物半導体の（ＣｕＡｇ）（
ＡＩＧａ）Ｓｅ２をｐ型層とし、　（ＺｎＣｄ）（ＳＳ
ｅ）をｎ型層として用いた半導体発光素子であり、第２
の手段として、ワイドギャップ半導体であるカルコパイ
ライト型化合物半導体の（Ｃｕ　Ａ　ｇ　）　　（Ａ　
Ｉ　Ｇ　ａ　）　Ｓ　２をｐ型層とし、（ＺｎＣｄ）（
ＳＳｅ）をｎ型層として用いた半導体発光素子であり、
第３の手段として、ワイドギャップ半導体であるカルコ
パイライト型化合物半導体の（ＣｕＡｇ）（ＡＩＧａ）
Ｓｅ２をｐ型層とし、　（ＺｎＣｄ）（ＳｅＴｅ）をｎ
型層として用いた半導体発光素子である。素子構造とし
ては、基板上に各ｐ型層と各ｎ型層を用いたｐｎ接合型
構造のもの、各ｐ型層と各ｎ型層の間に活性層としてカ
ルコパイライト型化合物半導体あるいはＩＩ−ＶＩ族化
合物半導体をはさんだダブルヘテロ構造のものがある。
上記ｐ型およびｎ型化合物は組成比を変えることによっ
て禁制帯幅を変化させることができる。従って、ｐ型お
よびｎ型各化合物の組成比を広く選択することによって
発光（発振）波長の選択幅を広くとることも可能である
。
作用 （Ｃｕａ）（ＡｌｂＧａ１−ａ）（ＡｌｂＧａ１−ｂＧ
ａ＋−ｂ）Ｓｅ２をｐ型層、　（ＺｎｃＣｄ１−Ｃｄ＋
−ｏ）（ＳａＳｅ＋−ｉ）をｎ型層とし、これらによる
ｐｎ接合型発光ダイオードとすることにより８６０〜４
５０ｎｍの発光を得ることができ、また活性層として（
ＣｕｓＡ　ｇ＋−ａ）　　（Ａ　ｌｂＧ　ａ＋−ｂ）Ｓ
　ｅ２もしくは（Ｚ　ｎａｃ　ｄ　＋−ｏ）　　（Ｓａ
Ｓｅ＋−ａ）を用いたダブルヘテロ構造とすることによ
り６８０〜４９０ｎｍの発振波長を有する半導体レーザ
を実現することが可能となる。また、（ＣｕａＡｇ１−
５）（Ａ　１ｂＧａ＋−ｂ）Ｂｅをｐ型層、（Ｚ　ｎ　
ｏ　Ｃｄ　＋−０）（ＳａＳｅ＋−ａ）をｎ型層とし、
これらによるｐｎ接合型発光ダイオードとすることによ
り４８０〜３５０ｎｍの発光を得ることができ、また活
性層として（Ｃｕａ）（ＡｌｂＧａ１−ａ）（ＡｌｂＧ
ａ＋−ｂ）Ｓ２もしくは（Ｚ　ｎｏＣｄ＋−ｏ）（Ｓａ
Ｓｅ＋−ｄ）を用いたダブルヘテロ構造とすることによ
り４８０〜３７０ｎｍの発振波長を有する半導体レーザ
を実現することが可能となる。さらに、　（ＣｕａＡｇ
１−５）（Ａ１ｂＧａ＋−ｂ）Ｓｅ２をｐ型層、（Ｚ　
ｎ　ｏ　Ｃｄ　＋−０）（Ｓｅ＋Ｔｅ＋−ａ）をｎ型層
とし、これらによるｐｎ接合型発光ダイオードとするこ
とにより８６０〜４６０ｎｍの発光を得ることができ、
また活性層として（Ｃｕａ）（ＡｌｂＧａ１−ａ）（Ａ
ｌｂＧａ１−ｂＧａ＋−ｂ）Ｓ　ｅ２もしくは（Ｚ　ｎ
　ａ　Ｃｄ　ｌ−０）（ＳｅｎＴｅ＋−ａ）を用いたダ
ブルヘテロ構造とすることにより６８０〜４９０ｎｍの
発振波長を有する半導体レーザを実現することが可能と
なる。これによって、発光ダイオードの多色化、光ディ
スクの情報処理量の増大、レーザプリンタの高速化が可
能となり、情報処理機器、民生機器の大幅な性能向上が
達成される。
実施例 第１図は本発明の第１の実施例における半導体発光素子
の構成図である。第１図において図中１はｎ型ＧａＡｓ
基板であり、基板１上にはＧａＡＳの格子定数ａ＝５．
６５３Ａと一致するｎ型２ｎ　（Ｓｅ、＠ａＳ　ｅｓ、
ａａ）層２およびｐ型（Ｃｕｓ、ｓｅＡ　ｇａ、＋＋）
　Ａ　Ｉ　Ｓ　ｅｔ層３が成長形成されている。
図中４はｐ型電極としてのＩｎ−Ｇａ電極であり、５は
ｎ型電極としてのＡｕ−Ｇｅ電極である。ｎ型層、ｐ型
層の禁制帯幅は２．７８ｅＶである。
当発光ダイオードをＭＢＥ法で作製した。ｎ型ＧａＡｓ
基板ｌを３００　’Ｃに加熱しＮ　　Ｚ　ｎｔ　　Ｓ　
ｅｌＳをソース材として（Ｓｅ十Ｓ）／Ｚｎフラックス
比２の条件で、厚み１μｍのｎ型ＺｎＣ３ａ、ａａＳ　
ｅｓ、ｓｚ）層２を成長させた。その際、Ｇａを１０　
”／　ｃ　ｍ３ドープすることによってｎ型化した。
次に、加熱温度を４００℃とし、Ｃｕ＋　　）（Ａｌｂ
Ｇａ１　　ＡＩ、Ｓｅをソース材としてＳ　ｅ／Ａ　ｌ
フラックス比２、Ｃｕ／Ａｌフラックス比ｌの条件で厚
み１ａｍのｐ型（Ｃｕｉ、ｓｓＡ　ｇｓ、ｕ）　Ａ　Ｉ
　Ｓ　８２層３を成長させた。その際、Ｐを１０”／ｃ
ｍ３ドープすることによってｐ型化した。作製した発光
ダイオードに電流を流して電流−電圧特性を評価したと
ころ、順方向電流２０ｍＡで光度１００ｍｃｄの発光波
長４５０ｎｍの青色発光ダイオードが得られた。その動
作電流で１００００時間以上の長寿命であることが確認
できた。
第２図は本発明の第２の実施例における半導体発光素子
の構成図である。第１図と異なる点は、（ＣＬｌｌｌ、
１ｌＩＩＡ　ｇ＠、＋＋）　　（Ａ　ｌａ、ｓｓＧ　ａ
ａ、２ａ）　Ｓ　ｅ２活性層６がｎ型層　ｎ　（Ｓａ、
１ＩａＳ　ｅａ、ｏａ）層２とｐ型（Ｃｕａ、ａｓＡｇ
ｓ、＋＋）　Ａ　Ｉ　Ｓ　ｅｔ層３の間に格子整合して
設けられたことである。活性層６の禁制帯幅は２．５Ｅ
３ｅＶである。５半導体レーザは第１図の場合と同様に
ＭＢＥ法で作製することができる。厚み１μｍのｎ型層
　ｎ　（Ｓｓ、＠ａＳ　ｅｓ、ｓａ）層２を成長温度３
００℃で成長させ、厚み０．１２Ａｍの（Ｃｕｓ、ｓｓ
Ａｇｓ、＋＋）（Ａｌｓ、５ｓＧａ＠。
２會）Ｓｅａ活性層６及び厚み１μｍのｐ型（Ｃｕｅ、
＊＊Ａ　ｇ＠、＋＋）　Ａ　Ｉ　Ｓ　ｅｘ層３を成長温
度４００℃でそれぞれ成長させた。作製した半導体レー
ザに電流を流して電流−光出力特性を評価したところ、
順方向電流８０ｍＡで光出力５ｍＷの発振波長４８４ｎ
ｍの青色半導体レーザが得られた。その動作電流で１ｏ
ｏｏｏ時間以上の長寿命であることが確認できた。
第３図は本発明の第３の実施例における半導体発光素子
の構成図である。第３図において図中７はｎ型ＩｎＰ基
板であり、基板７上にはＩｎＰの格子定数ａ＝５．８８
９Ａと一致するｎ型Ｃｄ（Ｓｅ、ｓｓＳ　ｅ＠、ｔｔ）
層８ｓ　　（Ｚ　ｎｉ、ａｓｃ　ｄｓ、ｓｓ）　Ｓｅ活
性層９、およびｐ型（Ｃｕａ、ｓｇＡｇ＠、ｓ＠）　　
（Ａ　ｌｓ、ｓａＧ　ａｓ、４＠）　Ｓ　８２層１０が
成長形成されている。図中１１はｎ型電極としてのＡｕ
−８ｎ電極である。ｎ型層、ｐ型層の禁制帯幅は２．３
２ｅＶであり、活性層の禁制帯幅は２．１７ｅＶである
。５半導体レーザは第１図の場合と同様にＭＢＥ法で作
製することができる。厚み１μｍのｎ型層　ｄ　（ＳＩ
ｌ、ｓｓＳ　ｅ＠、＋ｔ）層８及び厚み０．１２μｍの
（Ｚ　ｎａ、ａｍｃ　ｄ＠、ｓ＋）　Ｓ　ｅ活性層９を
成長温度３００℃で成長させ、厚み１μｍのｐ型（Ｃｕ
ｅ、３２Ａ　ｇｓ、ｓｓ）　　（Ａ　ｌｓ、ｓｔＧ　ａ
ｓ、。）　Ｓ　ｅ　２層１０を成長温度４００℃でそれ
ぞれ成長させた。作製した半導体レーザに電流を流して
電流−光出力特性を評価したところ、順方向電流８０ｍ
Ａで光出力５ｍＷの発振波長５７０ｎｍの半導体レーザ
が得られた。その動作電流で１ｏｏｏｏ時間以上の長寿
命であることが確認できた。
第４図は本発明の第４の実施例における半導体発光素子
の構成図である。第、４図において図中１２はｎ型Ｇａ
Ｐ基板であり、基板１２上にはＧａＰの格子定数ａ＝５
．４４９Ａと一致するｎ型Ｚｎ　（Ｓａ、＠ｓＳ　ｅｓ
、＋ｓ）層１３およびｐ型（Ｃｕｅ。
７４Ａ　ｇａ、ｔｅ）　　（Ａ　ｌｓ、ａｓｃ　ａｓ、
ｓｓ）　ｓｅ層１４が成長形成されている。図中１５は
ｎ型電極としてのＡｕ−８ｉ電極である。ｎ型層、ｐ型
層の禁制帯幅は３．５５ｅＶである。当発光ダイオード
は第１図の場合と同様にＭＢＥ法で作製することができ
る。厚み１μｍのｎ型層　ｎ　（Ｓａ、ｓｓＳ　ｅ＋＋
、＋ｓ）層１３を成長温度３００℃で成長させ、厚み１
μｍのｐ型（Ｃｕ＠、ｖ４Ａ　ｇｓ、２ｓ）　　（Ａ　
ｌｉ、ａｓｃ　ａ＠。
１２）　８２層１４を成長温度４００℃でそれぞれ成長
させた。作製した発光ダイオードに電流を流して電流−
電圧特性を評価したところ、順方向電流２０ｍＡで光度
１００ｍｃｄの発光波長３５０ｎｍの紫外域発光ダイオ
ードが得られた。その動作電流で１００００時間以上の
長寿命であることが確認できた。
第５図は本発明の第５の実施例における半導体発光素子
の構成図である。第４図と異なる点は、（Ｃｕａ、ｖｇ
Ａｇａ、２ｓ）（Ａｌａ、ｔｓＧａ＠、ａ２）８２活性
層１６がｎ型層　ｎ　（Ｓ１１．ｓｓＳ　ｅ＠、＋ｓ）
層１３とｐ型（Ｃｕ＠、７ｍＡｇ９．２ｅ）　（Ａｌａ
、ｔｓＧａｓ、５２）８２層１４の間に格子整合して設
けられたことである。活性層１６の禁制帯幅は３．３５
ｅＶである。
、５半導体レーザは第１図の場合と同様にＭＢＥ法で作
製することができる。厚み１μｍのｎ型Ｚｎ　（Ｓａ、
ｓｓＳ　ｅｓ、＋ｓ）層１３を成長温度３００℃で成長
させ、厚み０．　１２μｍの（Ｃｕ＠、ｔｓＡｇｌｌ、
２％）　　（Ａ　ｌｓ、ｔｓＧａｓ、＊＊）　Ｓｇ活性
層１６及び厚み１μｍのｐ型（Ｃｕｉ、ｔａＡｇｓ、２
＠）　（Ａ　ｌａ、＊＊Ｇａａ、５ａ）８２層１４を成
長温度４００℃でそれぞれ成長させた。作製した半導体
レーザに電流を流して電流−光出力特性を評価したとこ
ろ、順方向電流８０ｍＡで光出力５ｍＷの発振波長３７
０ｎｍの紫外域半導体レーザが得られた。その動作電流
で１ｏｏｏｏ時間以上の長寿命であることが確認できた
。
第６図は本発明の第６の実施例における半導体発光素子
の構成図である。第６図においてＧａＡＳ基板１上には
ＧａＡｓの格子定数ａ＝５．６５３Ａと一致するｎ型（
Ｚ　ｎａ、ａｅｃ　ｄａ、ａａ）　８層１７、Ｚ　ｎ　
（Ｓａ、＠ａＳ　ｅａ、＠ａ）活性層１８、およびｐ型
（Ｃｕａ、ａ７Ａｇｓ、ｔａ）　（Ａｌｓ、３ｓＧａ＊
、ｖｓ）Ｓ２層１９が成長形成されている。ｎ型層、ｐ
型層の禁制帯幅は２．９６ｅＶであり、活性層の禁制帯
幅は２．７６ｅＶである。当事導体レーザは第１図の場
合と同様にＭＢＥ法で作製することができる。厚み１μ
ｍのｎ型（Ｚ　ｎｓ、４ｓｃ　ｄａ、ｓｓ）　８層１７
及び厚み０．１２μｍのＺ　ｎ　（Ｓａ、ｉｓＳ　ｅし
＠４）活性層１８を成長温度３００℃で成長させ、厚み
１μｍのｐ型（Ｃｕａ、２ｔＡｇｓ、ｔ３）（Ａｌｅ。
ａｓＧ　ａｓ、ｖａ）　８２層１９を成長温度４００℃
でそれぞれ成長させた。作製した半導体レーザに電流を
流して電流−光出力特性を評価したところ、順方向電流
８０ｍＡで光出力５ｍＷの発振波長４６０ｎｍの半導体
レーザが得られた。その動作電流で１００００時間以上
の長寿命であることが確認できた。
第７図は本発明の第７の実施例における半導体発光素子
の構成図である。第７図においてＩｎＰ基板７上にはＩ
ｎＰの格子定数ａ　＝５．　８８９Ａと一致するｎ型層
　ｎ　（Ｓ　ｅｓ、ｓａＴ　ｅ　Ｑ、ｌｌ）層２０およ
びｐ型（Ｃｕｉ、３２Ａ　ｇａ、ｓｓ）　　（Ａ　ｌａ
、〒ａＧ　ａ。、２ｓ）Ｓｅ２層２１が成長形成されて
いる。ｎ型層、ｐ型層の禁制帯幅は２．５０ｅＶである
。５発光ダイオードは第１図の場合と同様にＭＢＥ法で
作製することができる。厚み１μｍのｎ型Ｚｎ（Ｓｅ　
ｉ、ｓａＴ　ｅ　ｓ、４ｓ）層２０を成長温度３００℃
で成長させ、厚み１μｍのｐ型（Ｃｕ　１１．ａａＡ　
ｇ　＊、ｅｓ）（Ａ　ｌｓ、ｖ２Ｇ　ａｍ、ａｓ）　Ｓ
　ｅａ層２１を成長温度４００℃でそれぞれ成長させた
。作製した発光ダイオードに電流を流して電流−電圧特
性を評価したところ、順方向電流２０ｍＡで光度１００
ｍｃｄの発光波長４９６　ｎｍの発光ダイオードが得ら
れた。
その動作電流で１００００時間以上の長寿命であること
が確認できた。
第８図は本発明の第８の実施例における半導体発光素子
の構成図である。第７図と異なる点は、（Ｃｕｉ、ａ２
Ａ　ｇｌａ、ｓｓ）　　（Ａ　ｌａ、ｓ２Ｇ　ａｍ、ａ
ｓ）　Ｓ　ｅ２活性層２２がｎ型層　ｎ　（Ｓ　ｅｓ、
Ｓ２Ｔ　ｅ＠、ａｓ）層２０とｐ型（Ｃｕｓ、ａａＡ　
ｇｓ、ｓｓ）　　（Ａ　Ｉ＠、ｖｅＧ　ａｓ。
ａｓ）Ｓｅ２層２１の間に格子整合して設けられたこと
である。活性層２２の禁制帯幅は２．３０ｅＶである。
当事導体レーザは第１図の場合と同様にＭＢＥ法で作製
することができる。厚み１μｍのｎ型層　ｎ　（Ｓ　ｅ
　ａ、ａｓＴ　ｅ　１１．４ｇ）層２０を成長温度３０
０℃で成長させ、厚み０．１２μｍの（Ｃｕ１１．３２
Ａ　ｇｅ、ｅ＠）　　（Ａ　ｌｓ、ｓａＧ　ａａ、４＊
）　Ｓ　ｅ２活性層２２及び厚み１μｍのｐ型（Ｃｕ　
１３２Ａ　ｇ　ｉ、ａｓ）（Ａ　ｌａ、ｖ２Ｇ　ａｓ、
２ｍ）　Ｓ　８２層２１を成長温度４００℃でそれぞれ
成長させた。作製した半導体レーザに電流を流して電流
−光出力特性を評価したところ、順方向電流８０ｍＡで
光出力５ｍＷの発振波長５４０ｎｍの半導体レーザが得
られた。その動作電流で１００００時間以上の長寿命で
あることが確認できた。
第９図は本発明の第９の実施例における半導体発光素子
の構成図である。第７図と異なる点は、（Ｚｎｉ、ｔ＋
Ｃｄａ、２ｏ）（Ｓｅｉ、ａ２Ｔｅｅ、＋＊）活性層２
３がｎ型層　ｎ　（Ｓ　ｅ　１１．６２Ｔ　ｅ　＠、ａ
ａ）層２ｏとｐ型　（Ｃｕｓ、ａ２Ａｇｓ、ｓｓ）　　
　（Ａｌ　　ｌ！、マａＧａｅ、２＊）Ｓｅ２層２１の
間に格子整合して設けられたことである。活性層２３の
禁制帯幅は２．３０ｅＶである。当事導体レーザは第１
図の場合と同様にＭＢＥ法で作製することができる。厚
み１μｍのｎ型層　ｎ　（Ｓ　ｅｓ、Ｓ２Ｔ　ｅｓ、ａ
ｓ）層２０及び厚み０．　１２μｍの（Ｚ　ｎｉ、ｖ＋
ｃ　ｄｓ、ａｓ）　　（Ｓ　ｅＬ＠２Ｔ　ｅａ。
、＠）活性層２３を成長温度３００℃で成長させ、厚み
１μｍのｐ型（Ｃｕａ、ａ２Ａｇｓ、ａｍ）（Ａｌｅ。
７２Ｇ　ａｓ、２＠）　Ｓ　ｅｔ層２１を成長温度４０
０″Ｃでそれぞれ成長させた。作製した半導体レーザに
電流を流して電流−光出力特性を評価したところ、順方
向電流８０ｍＡで光出力５ｍＷの発振波長５４０ｎｍの
半導体レーザが得られた。その動作電流でｔｏｏｏｏ時
間以上の長寿命であることが確認できた。
なお、本発明は上述した第１から第９までの実施例に限
定されるものではない。例えば、半導体基板はＧ　ａ　
Ａ　Ｓｖ　　Ｇ　ａ　ＰあるいはＩｎＰに限定されるも
のではなく、第１から第３までの実施例ではＡ　ｇ　Ｇ
　ａ　Ｓ　ｅ　２の格子定数よりも小さくＧａＡｓのそ
れよりも大きい格子定数を有するもの、第４から第６ま
での実施例ではＡ　ｇ　Ｇ　ａ　Ｓ　２の格子定数より
も小さく　Ｚ　ｎ　（Ｓａ、ｓａＳ　ｅａ、＋ｓ）のそ
れよりも大きい格子定数を有するもの、第７から第９ま
での実施例ではＡ　ｇ　Ｇ　ａ　Ｓ　ｅ２の格子定数よ
りも小さくＺｎ５ｅのそれよりも大きい格子定数を有す
るものであればよい。また、本実施例では、いずれもｎ
型基板を用いたため、基板上にｎ型層、活性層、ｐ型層
の順に構成したが、ｐ型基板を用いた場合は当然の事な
がら、基板上にｐ型層、活性層、ｎ型層の順に構成する
。また、本発明は構成上において、バッファー層を設け
たり、必要に応じて電流狭窄のためのストライブ構造（
電極ストライブ、内部ストライブ）等を設けてもよい。
その他、本発明の主旨を逸脱しない範囲で、種々変形し
て実施することができる。
発明の詳細 な説明したように、本発明によれば、従来のＣｄ５−Ｃ
ｕＧａ５ａヘテロ接合素子あるいはＺｎＣｄ５　　Ｃｕ
ＡｌＧａ５ｚヘテロ接合素子では得られなかった青色か
ら紫外域にまでわたる発光（振）波長を有する半導体発
光素子を実現することができる。この理由は、主として
、Ｇ　ａ　Ａ　ＳＮ　　Ｇ　ａ　Ｐ　１１ｎＰといった
良質基板上にＩＩ−Ｖｌ族化合物半導体及びカルコバイ
ライト型化合物半導体両者をエピタキシャル成長させる
ことによって良質な膜を得、バンドギャップに近いエネ
ルギーに相当する光波長の出力が達成されるからである
。従って、発光ダイオードの多色化や光ディスクやレー
ザプリンタ等の情報処理機器の性能向上をはかることが
でき、その実用的効果は大きい。
【図面の簡単な説明】
第１図は本発明における一実施例の発光ダイオードの構
成図、第２図は他の実施例の半導体レーザの構成図、第
３図は他の実施例の半導体レーザの構成図、第４図は他
の実施例の発光ダイオードの構成図、第５図は他の実施
例の半導体レーザの構成図、第６図は他の実施例の半導
体レーザの構成図、第７図は他の実施例の発光ダイオー
ドの構成図、第８図は他の実施例の半導体レーザの構成
図、第９図は他の実施例の半導体レーザの構成図である
。 １＊ｅ＊Ｈ型ＧａＡｓ基板、２・・・ｎ型Ｚｎ（Ｓｌ、
１１６Ｓ　ｅ＠、＠ａ）層、　３＠＠Ｉｐ型（Ｃｕ　ａ
、ｓｅＡ　ｇｇ、＋＋）Ａ　Ｉ　Ｓ　ａｅ層、　４・・
・　Ｉｎ−Ｇａ電極、５＊ｅｅＡｕ−Ｇｅ電極、　６　
”　”　”　　（Ｃｕｓ、ｓｅＡｇａ、＋＋）　　（Ａ
　ｌ１１．ｓａＧ　ａｓ、２ｇ）　Ｓ　ｅ＊活性層、７
・・・ｎ型ＩｎＰ基板、８・・・ｎ型Ｃｄ（Ｓａ、会３
Ｓ　ｅｇ、＋ｖ）層、９　＊　・・（Ｚｎｓ、４ｓＣｄ
ｓ、ｓ＋）　　Ｓｅ活性層、１０・・・ｐ型（Ｃｕ　１
．１２Ａ　ｇ　ｓ、ａｓ）（Ａ　ｌ　ｓ、ｓ２Ｇ　ａｓ
、４ｓ）　　Ｓ　ｅ　２層、　１１・・・Ａｕ−８ｎ電
極、１２・・・ｎ型ＧａＰ基板、１３・・・ｎ型層　ｎ
　　（ＳＩｌ、ｓａＳ　ｅａ、＋ｓ）層、　１４’ｌ”
ｐ型（Ｃｕｅ、７４Ａ　ｇｓ、２ｇ）　（Ａ　Ｉａ、ｉ
ｓＧ　ａｅ、ｅ□）　Ｓ２層、１５　”　”　”　Ａｕ
−８を電極、　１６・・・　（Ｃｕｓ、ｖｓＡｇＩｌ、
２ｓ）　　（Ａ　ｌｅ、ｔｅＧａｓ、２□）　８２活性
層、１７１１　＠　１１　ｎ型（Ｚ　ｎｅ、Ｊａｃ　ｄ
ａ、ｓｉ）　　Ｓ層、１８”　”　”　Ｚ　ｎ　（Ｓｓ
、＠ａＳ　ｅｅ、ｅａ）活性層、１９−−・ｐ型（Ｃｕ
ｓ、２ｖＡ　ｇａ、７ａ）　（Ａ　ｌ　ｓ、ｉｓＧ　ａ
ｓ、ｖａ）Ｓ２層、　２０・・・ｎ型層　ｎ　　（Ｓ　
ｅＬｓ２Ｔ　ｅ　＋＋、４＠）層、　２１・　・・ｐ型
（Ｃｕｓ、ｓ＋Ａｇｅ、５ｓ）（Ａ１１７２Ｇ　ａｌｌ
、ｚ＊）Ｓ　４１層、　２２　・　・　”　　（Ｃｕ＋
＋、３２Ａｇｓ、ｓｉ）　　（Ａ　１ｓ、ｓ２Ｇ　ａｍ
、ａｉ）　Ｓ　ｅ２２活性、２３・　・　”　　（Ｚ　
ｎＩｌ、ｔ＋ｃ　ｄ＠、２ｓ）　　（Ｓ　ｅｉ、ｓ２Ｔ
　ｅｅ、＋＊）活性層。

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. （１）基板上に（Ｃｕ＿ａＡｇ＿１＿−＿ａ）（Ａｌ＿
    ｂＧａ＿１＿−＿ｂ）Ｓｅ＿２（０≦ａ≦１、０≦ｂ≦
    １）ｐ型層と（Ｚｎ＿ｃＣｄ＿１＿−＿ｃ）（Ｓ＿ｄＳ
    ｅ＿１＿−＿ｄ）（０≦ｃ≦１、０≦ｄ≦１）ｎ型層を
    用いてｐｎ接合を形成したことを特徴とする半導体発光
    素子。
  2. （２）基板上に、前記第１項記載のｐ型層とｎ型層の間
    に活性層として（Ｃｕ＿ａＡｇ＿１＿−＿ａ）（Ａｌ＿
    ｂＧａ＿１＿−＿ｂ）Ｓｅ＿２（０≦ａ≦１、０≦ｂ≦
    １）叉は（Ｚｎ＿ｃＣｄ＿１＿−＿ｃ）（Ｓ＿ｄＳｅ＿
    １＿−＿ｄ）（０≦ｃ≦１、０≦ｄ≦１）をはさんだダ
    ブルヘテロ構造である半導体発光素子。
  3. （３）基板上に（Ｃｕ＿ａＡｇ＿１＿−＿ａ）（Ａｌ＿
    ｂＧａ＿１＿−＿ｂ）Ｓ＿２（０≦ａ≦１、０≦ｂ≦１
    ）ｐ型層と（Ｚｎ＿ｃＣｄ＿１＿−＿ｃ）（Ｓ＿ｄＳｅ
    ＿１＿−＿ｄ）（０≦ｃ≦１、０≦ｄ≦１）ｎ型層を用
    いてｐｎ接合を形成したことを特徴とする半導体発光素
    子。
  4. （４）基板上に、前記第３項記載のｐ型層とｎ型層の間
    に活性層として（Ｃｕ＿ａＡｇ＿１＿−＿ａ）（Ａｌ＿
    ｂＧａ＿１＿−＿ｂ）Ｓ＿２（０≦ａ≦１、０≦ｂ≦１
    ）叉は（Ｚｎ＿ｃＣｄ＿１＿−＿ｃ）（Ｓ＿ｄＳｅ＿１
    ＿−＿ｄ）（０≦ｃ≦１、０≦ｄ≦１）をはさんだダブ
    ルヘテロ構造である半導体発光素子。
  5. （５）基板上に（Ｃｕ＿ａＡｇ＿１＿−＿ａ）（Ａｌ＿
    ｂＧａ＿１＿−＿ｂ）Ｓｅ＿２（０≦ａ≦１、０≦ｂ≦
    １）ｐ型層と（Ｚｎ＿ｃＣｄ＿１＿−＿ｃ）（Ｓｅ＿ｄ
    Ｔｅ＿１＿−＿ｄ）（０≦ｃ≦１、０≦ｄ≦１）ｎ型層
    を用いてｐｎ接合を形成したことを特徴とする半導体発
    光素子。
  6. （６）基板上に、前記第５項記載のｐ型層とｎ型層の間
    に活性層として（Ｃｕ＿ａＡｇ＿１＿−＿ａ）（Ａｌ＿
    ｂＧａ＿１＿−＿ｂ）Ｓｅ＿２（０≦ａ≦１、０≦ｂ≦
    １）叉は（Ｚｎ＿ｃＣｄ＿１＿−＿ｃ）（Ｓｅ＿ｄＴｅ
    ＿１＿−＿ｄ）（０≦ｃ≦１、０≦ｄ≦１）をはさんだ
    ダブルヘテロ構造である半導体発光素子。
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