JPH0654821B2 - 半導体発光素子 - Google Patents
半導体発光素子Info
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- JPH0654821B2 JPH0654821B2 JP12221885A JP12221885A JPH0654821B2 JP H0654821 B2 JPH0654821 B2 JP H0654821B2 JP 12221885 A JP12221885 A JP 12221885A JP 12221885 A JP12221885 A JP 12221885A JP H0654821 B2 JPH0654821 B2 JP H0654821B2
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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する半導体発光素子に
関する。
関する。
（従来技術とその問題点） 一般に、多元混晶化合物半導体はその構成元素の組み合
わせにより、広い範囲でエネルギギャップおよび屈折率
を変えられる。所望のエネルギギャップをもつ直接遷移
型の化合物半導体を活性層とし、この活性層よりもエネ
ルギギャップが大きくかつ屈折率の小さい化合物半導体
をクラッド層としたダブルヘテロ構造を用いて高効率の
発光ダイオードや半導体レーザが構成される。従来、こ
の活性層としてGaAs、あるいはAlxGa1-xAs、クラッド層
としてＡｌｘ′Ｇａ１−ｘ′Ａｓ（０＜ｘ＜ｘ′＜１）
を用いたダブルヘテロ構造（AlGaAs系dhと呼ぶ）や、Ga
yIn1-yPzAs1-z（０＜ｙ＜１，０＜ｚ＜１）を活性層、I
nPをクラッド層としたダブルヘテロ構造（InP系dhと呼
ぶ）が、広く用いられている代表例である。
わせにより、広い範囲でエネルギギャップおよび屈折率
を変えられる。所望のエネルギギャップをもつ直接遷移
型の化合物半導体を活性層とし、この活性層よりもエネ
ルギギャップが大きくかつ屈折率の小さい化合物半導体
をクラッド層としたダブルヘテロ構造を用いて高効率の
発光ダイオードや半導体レーザが構成される。従来、こ
の活性層としてGaAs、あるいはAlxGa1-xAs、クラッド層
としてＡｌｘ′Ｇａ１−ｘ′Ａｓ（０＜ｘ＜ｘ′＜１）
を用いたダブルヘテロ構造（AlGaAs系dhと呼ぶ）や、Ga
yIn1-yPzAs1-z（０＜ｙ＜１，０＜ｚ＜１）を活性層、I
nPをクラッド層としたダブルヘテロ構造（InP系dhと呼
ぶ）が、広く用いられている代表例である。
このダブルヘテロ構造を形成するための基板としてAlGa
As系はGaAsを、InP系はInPを使用している。前者は化合
物の組成によらず基板と格子整合され、後者は、活性層
となるGayIn1-yPzAs1-zが組成により格子不整合を生ず
るが、活性層が薄くまた厚みの大部分を占めるInPが基
板と格子整合するため、格子整合性を保つ問題は比較的
容易に解決される。これらの例では格子不整合に関する
素子信頼性の問題は軽微である。
As系はGaAsを、InP系はInPを使用している。前者は化合
物の組成によらず基板と格子整合され、後者は、活性層
となるGayIn1-yPzAs1-zが組成により格子不整合を生ず
るが、活性層が薄くまた厚みの大部分を占めるInPが基
板と格子整合するため、格子整合性を保つ問題は比較的
容易に解決される。これらの例では格子不整合に関する
素子信頼性の問題は軽微である。
また、素子として動作させる場合、電極側への熱放散の
良否が素子特性に大きな影響を与える。つまり、電極側
のクラッド層の熱抵抗が高いと素子特性や素子の信頼性
を損う。前述のAlGaAs系やInP系の例では、クラッド層
としてAlGaAsやInPを用いているため、熱抵抗はそれ程
高くなく、素子への影響も小さい。
良否が素子特性に大きな影響を与える。つまり、電極側
のクラッド層の熱抵抗が高いと素子特性や素子の信頼性
を損う。前述のAlGaAs系やInP系の例では、クラッド層
としてAlGaAsやInPを用いているため、熱抵抗はそれ程
高くなく、素子への影響も小さい。
ところが発光波長域を拡大するため、他の組成の化合物
が近年用いられるようになった。例えば、波長0.58μｍ
〜0.68μｍの可視光半導体発光素子として、活性層にGa
0.5In0.5Pまたは(AlxGa1-x)0.5In0.5P、クラッド層に
（Ａｌｘ′Ｇａ１−ｘ′）０．５Ｉｎ０．５Ｐ（０＜ｘ
＜ｘ′１）を用いたダブルヘテロ構造があり、波長0.
92μｍ〜1.6μｍの赤外光半導体発光素子として活性層
にGa0.47In0.53Asまたは(AlxGa1-x)0.47In0.53As、クラ
ッド層に(Alx′Ga1-x′)0.47In0.53As（０＜ｘ＜ｘ′
１）を用いたdh構造などがあり、前者はGaAsを、後者は
InPをそれぞれ基板としている。これらの構成でAlGaInP
やAlGaInAsはその組成により格子定数が大きく異なり、
基板と格子整合させるには、その組成を精密に制御しな
ければならない。さらに、ダブルヘテロ構造の場合、ク
ラッド層も厳密に組成を制御して格子整合性を保たねば
ならない化合物であるために、AlGaAs系やInP系と較べ
て格子不整合の影響が甚大である。また、電極側のクラ
ッド層も４元化合物となっているため、２元、３元化合
物と較べてその熱抵抗は著しく高い。
が近年用いられるようになった。例えば、波長0.58μｍ
〜0.68μｍの可視光半導体発光素子として、活性層にGa
0.5In0.5Pまたは(AlxGa1-x)0.5In0.5P、クラッド層に
（Ａｌｘ′Ｇａ１−ｘ′）０．５Ｉｎ０．５Ｐ（０＜ｘ
＜ｘ′１）を用いたダブルヘテロ構造があり、波長0.
92μｍ〜1.6μｍの赤外光半導体発光素子として活性層
にGa0.47In0.53Asまたは(AlxGa1-x)0.47In0.53As、クラ
ッド層に(Alx′Ga1-x′)0.47In0.53As（０＜ｘ＜ｘ′
１）を用いたdh構造などがあり、前者はGaAsを、後者は
InPをそれぞれ基板としている。これらの構成でAlGaInP
やAlGaInAsはその組成により格子定数が大きく異なり、
基板と格子整合させるには、その組成を精密に制御しな
ければならない。さらに、ダブルヘテロ構造の場合、ク
ラッド層も厳密に組成を制御して格子整合性を保たねば
ならない化合物であるために、AlGaAs系やInP系と較べ
て格子不整合の影響が甚大である。また、電極側のクラ
ッド層も４元化合物となっているため、２元、３元化合
物と較べてその熱抵抗は著しく高い。
従来のAlGaInP系から成るダブルヘテロ構造半導体レー
ザの構造は、第４図の断面図に示される（雑誌「アプラ
イド・フィジクス・レターズ(Appl.Phys.Lett.)」第４
３巻(1983)987〜989頁）。この構成は、ｎ型基板GaAs１
上に順次厚さ1.0μｍｎ型GaAsバッファ層１２、厚さ1.0
μｍｎ型(Al0.3Ga0.7)0.5In0.5Pクラッド層１３、厚さ
0.2μｍアンドーブGa0.5In0.5P活性層１４、厚さ1.0μ
ｍｐ型(Al0.3Ga0.7)0.5In0.5Pクラッド層１５、厚さ1.0
μｍｐ型GaAsキャップ層７が形成されている。活性層１
４へのキャリアおよび光の閉じ込めの条件からクラッド
層１３、１５のエネルギギャップ、屈折率、厚さ、およ
び素子パラメタが決定されている。この従来例ではクラ
ッド層の厚さを、素子特性を損わずにこれ以上薄くする
ことはできない。このクラッド層の厚さのために格子不
整合の影響、高い熱抵抗の影響があり、そのため高性
能、高信頼の素子を再現性よく得ることができないとい
う欠点があった。この他の組成の組み合わせでも同様の
状態であった。
ザの構造は、第４図の断面図に示される（雑誌「アプラ
イド・フィジクス・レターズ(Appl.Phys.Lett.)」第４
３巻(1983)987〜989頁）。この構成は、ｎ型基板GaAs１
上に順次厚さ1.0μｍｎ型GaAsバッファ層１２、厚さ1.0
μｍｎ型(Al0.3Ga0.7)0.5In0.5Pクラッド層１３、厚さ
0.2μｍアンドーブGa0.5In0.5P活性層１４、厚さ1.0μ
ｍｐ型(Al0.3Ga0.7)0.5In0.5Pクラッド層１５、厚さ1.0
μｍｐ型GaAsキャップ層７が形成されている。活性層１
４へのキャリアおよび光の閉じ込めの条件からクラッド
層１３、１５のエネルギギャップ、屈折率、厚さ、およ
び素子パラメタが決定されている。この従来例ではクラ
ッド層の厚さを、素子特性を損わずにこれ以上薄くする
ことはできない。このクラッド層の厚さのために格子不
整合の影響、高い熱抵抗の影響があり、そのため高性
能、高信頼の素子を再現性よく得ることができないとい
う欠点があった。この他の組成の組み合わせでも同様の
状態であった。
（発明の目的） 本発明の目的は、このような従来の欠点を除去し、高性
能、高信頼性で再現性のよい半導体発光素子を提供する
ことにある。
能、高信頼性で再現性のよい半導体発光素子を提供する
ことにある。
（発明の構成） 本発明の半導体発光素子の構成は、ＧａＩｎＰまたはＡ
ｌＧａＩｎＰからなる活性層と、この活性層を挟みこの
活性層よりも大きなエネルギギャップをもちＡｌＩｎＰ
またはＡｌＧａＩｎＰからなるクラッド層とを有するダ
ブルヘテロ構造と、このダブルヘテロ構造の一面あるい
は両面で前記クラッド層の前記活性層と接しない側の面
に設けられこの活性層よりもエネルギギャップが大きく
屈折率の小さなＡｌＡｓまたはＡｌＧａＡｓからなる備
え、前記活性層およびクラッド層を含む層の厚さが熱抵
抗を充分低く抑えられる程度に薄く形成されたことを特
徴とする。
ｌＧａＩｎＰからなる活性層と、この活性層を挟みこの
活性層よりも大きなエネルギギャップをもちＡｌＩｎＰ
またはＡｌＧａＩｎＰからなるクラッド層とを有するダ
ブルヘテロ構造と、このダブルヘテロ構造の一面あるい
は両面で前記クラッド層の前記活性層と接しない側の面
に設けられこの活性層よりもエネルギギャップが大きく
屈折率の小さなＡｌＡｓまたはＡｌＧａＡｓからなる備
え、前記活性層およびクラッド層を含む層の厚さが熱抵
抗を充分低く抑えられる程度に薄く形成されたことを特
徴とする。
（実施例） 以下図面を用いて本発明を詳細に説明する。
第１図は本発明の一実施例の断面図、第２図(a)，(b)は
本実施例のエネルギバンドダイヤグラムおよび屈折率ダ
イヤグラムであり、波長605nmで発振する赤色可視半導
体レーザの構造を示す。本実施例は、ｎ型GaAs基板１上
にエピタキシャル成長法により、厚さ1.0μｍのｎ型Al
0.8Ga0.2As層２、薄い厚さ0.1μｍのｎ型(Al0.7Ga0.3)
0.5In0.5P層３、厚さ0.2μｍのアンドーブ(Al0.2Ga0.8)
0.5In0.5P層４、薄い厚さ0.1μｍのｐ型(Al0.7Ga0.3)
0.5In0.5P層５、厚さ1.0μｍのｐ型Al0.8Ga0.2As層６、
厚さ1.0μｍのｐ型GaAsキヤップ層７を順次成長する。
エピタキシャル成長法としては気相成長法（有機金属分
解法〔MOCVD〕、ハロゲン輸送法〔HT・VPE〕）、分子ビ
ーム法(MBE)、液相法(LPE)のいずれを用いてもよい。各
層のうちレーザ活性層は、アンドープ(Al0.2Ga0.8)0.5I
n0.5P層４で、ここに注入キャリアおよび発光された光
が閉じこめられて、レーザ発振を生ずる。
本実施例のエネルギバンドダイヤグラムおよび屈折率ダ
イヤグラムであり、波長605nmで発振する赤色可視半導
体レーザの構造を示す。本実施例は、ｎ型GaAs基板１上
にエピタキシャル成長法により、厚さ1.0μｍのｎ型Al
0.8Ga0.2As層２、薄い厚さ0.1μｍのｎ型(Al0.7Ga0.3)
0.5In0.5P層３、厚さ0.2μｍのアンドーブ(Al0.2Ga0.8)
0.5In0.5P層４、薄い厚さ0.1μｍのｐ型(Al0.7Ga0.3)
0.5In0.5P層５、厚さ1.0μｍのｐ型Al0.8Ga0.2As層６、
厚さ1.0μｍのｐ型GaAsキヤップ層７を順次成長する。
エピタキシャル成長法としては気相成長法（有機金属分
解法〔MOCVD〕、ハロゲン輸送法〔HT・VPE〕）、分子ビ
ーム法(MBE)、液相法(LPE)のいずれを用いてもよい。各
層のうちレーザ活性層は、アンドープ(Al0.2Ga0.8)0.5I
n0.5P層４で、ここに注入キャリアおよび発光された光
が閉じこめられて、レーザ発振を生ずる。
エピタキシャル法により各層が形成されたのち、ストラ
イプ状窓１１をもつSiO2膜８、Au／Zn合金によるｐ電極
９、Au／Ge合金によるｎ電極１０を形成し、アンドープ
(Al0.2Ga0.8)0.5In0.5P活性層４のストライプ状部分に
電流注入励起して効率よい発振が可能となるようにす
る。
イプ状窓１１をもつSiO2膜８、Au／Zn合金によるｐ電極
９、Au／Ge合金によるｎ電極１０を形成し、アンドープ
(Al0.2Ga0.8)0.5In0.5P活性層４のストライプ状部分に
電流注入励起して効率よい発振が可能となるようにす
る。
第２図(a)の成長層方向の距離に対するエネルギバンド
ダイヤグラムにおいて、(Al0.2Ga0.8)0.5In0.5P活性層
４よりもエネルギギャップの大きな(Al0.7Ga0.3)0.5In
0.5Pによるクラッド層３，５から注入された電子２１お
よびホール２２は、活性層４に閉じこめられる。(Al0.7
Ga0.3)0.5In0.5P３，５と(Al0.2Ga0.8)0.5In0.5P(4)
は、図のように十分なエネルギギャップ差をもち、かつ
(Al0.7Ga0.3)0.5In0.5Pクラッド層３，５は厚さ0.1μｍ
と電子のドブロイ波長よりも十分大きいため、電子およ
び正孔がほぼ完全に活性層４に閉じこめられる。
ダイヤグラムにおいて、(Al0.2Ga0.8)0.5In0.5P活性層
４よりもエネルギギャップの大きな(Al0.7Ga0.3)0.5In
0.5Pによるクラッド層３，５から注入された電子２１お
よびホール２２は、活性層４に閉じこめられる。(Al0.7
Ga0.3)0.5In0.5P３，５と(Al0.2Ga0.8)0.5In0.5P(4)
は、図のように十分なエネルギギャップ差をもち、かつ
(Al0.7Ga0.3)0.5In0.5Pクラッド層３，５は厚さ0.1μｍ
と電子のドブロイ波長よりも十分大きいため、電子およ
び正孔がほぼ完全に活性層４に閉じこめられる。
また、屈折率ｎの分布は、第２図(b)に示すように、(Al
0.7Ga0.3)0.5In0.5P層３，５或いはそれと隣接するAl
0.8Ga0.2As層２，６のいずれよりも活性層４の屈折率の
方が大きい。このためクラッド層３，５の厚さ0.1μｍ
は活性層４への光閉じ込めに十分な値ではないが、Al
0.8Ga0.2As層２，６の存在により、通常のダブルヘテロ
構造と同様の光閉じ込め効果が得られる。
0.7Ga0.3)0.5In0.5P層３，５或いはそれと隣接するAl
0.8Ga0.2As層２，６のいずれよりも活性層４の屈折率の
方が大きい。このためクラッド層３，５の厚さ0.1μｍ
は活性層４への光閉じ込めに十分な値ではないが、Al
0.8Ga0.2As層２，６の存在により、通常のダブルヘテロ
構造と同様の光閉じ込め効果が得られる。
また、第２図(a)のように、Al0.8Ga0.2As層２，６のエ
ネルギギャップは活性層４のそれよりも大きいので、ク
ラッド層３，５を越してAl0.8Ga0.2As層２，６にしみ出
した光がここで吸収されることはない。
ネルギギャップは活性層４のそれよりも大きいので、ク
ラッド層３，５を越してAl0.8Ga0.2As層２，６にしみ出
した光がここで吸収されることはない。
このように本実施例の構造は、光および注入キャリアの
閉じこめに対して通常のダブルヘテロ構造の機能を全く
損うものではなく、さらに次に説明するように従来技術
の問題点を克服している。
閉じこめに対して通常のダブルヘテロ構造の機能を全く
損うものではなく、さらに次に説明するように従来技術
の問題点を克服している。
(AlxGa1-x)0.5In0.5Pは、〔（Alのモル比）＋（Gaのモ
ル比）〕：（Inのモル比）＝0.5：0.5の時、基板のGaAs
と格子整合するが、この値からずれると格子不整合を生
じ、エピタキシャル結晶に格子欠陥を生ずるため、結晶
の品質が劣化し素子特性の劣化を招く。このため良質な
結晶を得るには結晶の組成を厳しく制御せねばならず、
苛酷な制御条件を結晶成長に課することとなり、良質な
結晶を得る歩留り率が著しく低くなる。ところが、多少
の格子不整合が生じてもその層の長さが薄ければその結
晶品質劣化を小さくすることができる。
ル比）〕：（Inのモル比）＝0.5：0.5の時、基板のGaAs
と格子整合するが、この値からずれると格子不整合を生
じ、エピタキシャル結晶に格子欠陥を生ずるため、結晶
の品質が劣化し素子特性の劣化を招く。このため良質な
結晶を得るには結晶の組成を厳しく制御せねばならず、
苛酷な制御条件を結晶成長に課することとなり、良質な
結晶を得る歩留り率が著しく低くなる。ところが、多少
の格子不整合が生じてもその層の長さが薄ければその結
晶品質劣化を小さくすることができる。
例えば、(AlxGa1-x)0.5In0.5Pの格子定数が、GaAsのそ
れに対して約３×１０-3異なっていても、(AlxGa1-x)
0.5In0.5P層の厚さの総和（つまりクラッド層３，５お
よび活性層４の厚さの総和）が本実施例のように0.4μ
ｍ程度で、その他の層がGaAs基板１と格子整合するGaAs
或いはAlxGa1-xAs（０ｘ１）あれば、素子特性に影
響を及ぼす品質劣化が生じなかった。
れに対して約３×１０-3異なっていても、(AlxGa1-x)
0.5In0.5P層の厚さの総和（つまりクラッド層３，５お
よび活性層４の厚さの総和）が本実施例のように0.4μ
ｍ程度で、その他の層がGaAs基板１と格子整合するGaAs
或いはAlxGa1-xAs（０ｘ１）あれば、素子特性に影
響を及ぼす品質劣化が生じなかった。
第３図(a)，(b)は本実施例を構成する材料(AlxGa1-x)
0.5In0.5PおよびAlxGa1-xAs（０ｘ１）についての
熱抵抗率のAl組成比ｘに対する特性図を示す。第３図
(b)は、雑誌「ジャーナル・オブ・アプライド・フィジ
クス(J.Appl.Phys.)」第４４巻，1973年の1292頁に示さ
れたもので、その熱抵抗率は二元化合物GaAsおよびAlAs
で小さく、三元混晶AlGaAsで大きくなっている。また、
第３図(a)の(AlxGa1-x)0.5In0.5Pの熱抵抗率は、本発明
者らが測定したもので、四元化合物AlGaInPは三元化合
物Al0.5In0.5P Ga0.5In0.5Pよりもその熱抵抗率が大き
く、AlxGa1-xAs系の二元或いは三元化合物よりも熱抵抗
率が大きくなっている。この事実によると、本実施例に
おいて厚さ0.1μｍと薄いｐ側四元クラッド層(Al0.7Ga
0.3)0.5In0.5P５を厚さ1.0μｍのｐ−Al0.8Ga0.2As層６
と隣接することによって、1.0μｍ程度の厚さが要求さ
れる従来のダブルヘテロ構造の場合と較べて、熱抵抗を
３分の１以下に減らすことができる。このため素子の熱
放散に対して大きな効果をもち、素子の発振閾値低減お
よび素子寿命の向上に効果があった。
0.5In0.5PおよびAlxGa1-xAs（０ｘ１）についての
熱抵抗率のAl組成比ｘに対する特性図を示す。第３図
(b)は、雑誌「ジャーナル・オブ・アプライド・フィジ
クス(J.Appl.Phys.)」第４４巻，1973年の1292頁に示さ
れたもので、その熱抵抗率は二元化合物GaAsおよびAlAs
で小さく、三元混晶AlGaAsで大きくなっている。また、
第３図(a)の(AlxGa1-x)0.5In0.5Pの熱抵抗率は、本発明
者らが測定したもので、四元化合物AlGaInPは三元化合
物Al0.5In0.5P Ga0.5In0.5Pよりもその熱抵抗率が大き
く、AlxGa1-xAs系の二元或いは三元化合物よりも熱抵抗
率が大きくなっている。この事実によると、本実施例に
おいて厚さ0.1μｍと薄いｐ側四元クラッド層(Al0.7Ga
0.3)0.5In0.5P５を厚さ1.0μｍのｐ−Al0.8Ga0.2As層６
と隣接することによって、1.0μｍ程度の厚さが要求さ
れる従来のダブルヘテロ構造の場合と較べて、熱抵抗を
３分の１以下に減らすことができる。このため素子の熱
放散に対して大きな効果をもち、素子の発振閾値低減お
よび素子寿命の向上に効果があった。
このように本実施例では、光およびキャリアの閉じこめ
については従来のダブルヘテロ構造の機能を全く損わ
ず、格子不整合が結晶の品質に及ぼす悪影響を大きく軽
減し、さらに熱抵抗を従来の３分の１以下にすることが
できた。このため素子の生産性を改善し、高性能・高信
頼性の素子を得ることができた。
については従来のダブルヘテロ構造の機能を全く損わ
ず、格子不整合が結晶の品質に及ぼす悪影響を大きく軽
減し、さらに熱抵抗を従来の３分の１以下にすることが
できた。このため素子の生産性を改善し、高性能・高信
頼性の素子を得ることができた。
なお、本実施例の化合物組成、層厚などのパラメタは、
ここで述べた値に限定されるものでなく、請求の範囲を
満たすものであれば、本発明の効果は得られる。また、
本実施例においてｐ型クラッド層５に隣接する半導体層
６を二元のAlAs層とすると、その熱抵抗はさらに約５分
の１に減ずることができた。また、本発明は他の化合物
の組み合わせにも適用でき、例えばｎ型InP基板に１μ
ｍ厚さのｎ型InP、0.1μｍ厚さのｎ型Al0.47In0.53Asク
ラッド層、0.2μｍ厚さのアンドープ(Al0.7Ga0.3)0.47I
n0.53As活性層、0.1μｍ厚さのｐ型Al0.47In0.53Asクラ
ッド層２μm厚さのｐ型InPを順に形成した多層構造の波
長950nmの近赤外発光の半導体レーザに適用できる。
ここで述べた値に限定されるものでなく、請求の範囲を
満たすものであれば、本発明の効果は得られる。また、
本実施例においてｐ型クラッド層５に隣接する半導体層
６を二元のAlAs層とすると、その熱抵抗はさらに約５分
の１に減ずることができた。また、本発明は他の化合物
の組み合わせにも適用でき、例えばｎ型InP基板に１μ
ｍ厚さのｎ型InP、0.1μｍ厚さのｎ型Al0.47In0.53Asク
ラッド層、0.2μｍ厚さのアンドープ(Al0.7Ga0.3)0.47I
n0.53As活性層、0.1μｍ厚さのｐ型Al0.47In0.53Asクラ
ッド層２μm厚さのｐ型InPを順に形成した多層構造の波
長950nmの近赤外発光の半導体レーザに適用できる。
（発明の効果） 以上述べたように、本発明によれば光およびキャリアの
閉じこめについては通常のダブルヘテロ構造の機能を全
く損わず、格子不整合が結晶の品質に及ぼす悪影響を大
きく軽減し、さら熱抵抗を低くすることにより、素子の
生産性および特性を向上させた半導体発光素子が得られ
る。。
閉じこめについては通常のダブルヘテロ構造の機能を全
く損わず、格子不整合が結晶の品質に及ぼす悪影響を大
きく軽減し、さら熱抵抗を低くすることにより、素子の
生産性および特性を向上させた半導体発光素子が得られ
る。。
第１図は本発明の一実施例を示す断面図、第２図(a)，
(b)は本実施例のエネルギバンドダイヤグラムおよびそ
の屈折率ダイヤグラム、第３図(a)，(b)は本実施例に用
いた(AlxGa1-x)0.5In0.5PおよびAlxGa1-xAsの熱抵抗率
のAl組成に対応する特性図、第４図は従来の半導体発光
素子の一例の断面図である。図において １……ｎ−GaAs基板、２……ｎ−Al0.8Ga0.2As層、３，
１３……ｎ−（Al0.7Ga0.3)0.5In0.5Pクラッド層、４…
…アンドープ(Al0.2Ga0.8)0.5In0.5P活性層、５，１５
……ｐ−(Al0.7Ga0.3)0.5In0.5Pクラッド層、６……ｐ
−Al0.8Ga0.2As層、７……ｐ−GaAs層、８……SiO2膜、
９……ｐ電極、１０……ｎ電極、１１……ストライプ状
窓、１２……ｎ−GaAsバッファ層、１４……アンドープ
Ga0.5In0.5P活性層、２１……注入電子、２２……注入
正孔、２３……伝導帯、２４……価電帯 である。
(b)は本実施例のエネルギバンドダイヤグラムおよびそ
の屈折率ダイヤグラム、第３図(a)，(b)は本実施例に用
いた(AlxGa1-x)0.5In0.5PおよびAlxGa1-xAsの熱抵抗率
のAl組成に対応する特性図、第４図は従来の半導体発光
素子の一例の断面図である。図において １……ｎ−GaAs基板、２……ｎ−Al0.8Ga0.2As層、３，
１３……ｎ−（Al0.7Ga0.3)0.5In0.5Pクラッド層、４…
…アンドープ(Al0.2Ga0.8)0.5In0.5P活性層、５，１５
……ｐ−(Al0.7Ga0.3)0.5In0.5Pクラッド層、６……ｐ
−Al0.8Ga0.2As層、７……ｐ−GaAs層、８……SiO2膜、
９……ｐ電極、１０……ｎ電極、１１……ストライプ状
窓、１２……ｎ−GaAsバッファ層、１４……アンドープ
Ga0.5In0.5P活性層、２１……注入電子、２２……注入
正孔、２３……伝導帯、２４……価電帯 である。
Claims (1)
- 【請求項１】ＧａＩｎＰまたはＡｌＧａＩｎＰからなる
活性層と、この活性層を挟みこの活性層よりも大きなエ
ネルギギャップをもちＡｌＩｎＰまたはＡｌＧａＩｎＰ
からなるクラッド層とを有するダブルヘテロ構造と、こ
のダブルヘテロ構造の一面あるいは両面で前記クラッド
層の前記活性層と接しない側の面に設けられこの活性層
よりもエネルギギャップが大きく屈折率の小さなＡｌＡ
ｓまたはＡｌＧａＡｓからなる半導体層とを備え、前記
活性層およびクラッド層を含む層の厚さが熱抵抗を充分
低く抑えられる程度に薄く形成されたことを特徴とする
半導体発光素子。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12221885A JPH0654821B2 (ja) | 1985-06-05 | 1985-06-05 | 半導体発光素子 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12221885A JPH0654821B2 (ja) | 1985-06-05 | 1985-06-05 | 半導体発光素子 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61280694A JPS61280694A (ja) | 1986-12-11 |
| JPH0654821B2 true JPH0654821B2 (ja) | 1994-07-20 |
Family
ID=14830472
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP12221885A Expired - Fee Related JPH0654821B2 (ja) | 1985-06-05 | 1985-06-05 | 半導体発光素子 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0654821B2 (ja) |
Families Citing this family (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| US5048035A (en) * | 1989-05-31 | 1991-09-10 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Semiconductor light emitting device |
| JPH06103759B2 (ja) * | 1989-11-29 | 1994-12-14 | 株式会社東芝 | 半導体発光装置 |
| JPH03127891A (ja) * | 1989-10-13 | 1991-05-30 | Mitsubishi Electric Corp | 半導体レーザ装置 |
| EP0460937B1 (en) * | 1990-06-05 | 1994-10-19 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Method for fabricating a semiconductor laser device |
| JP2900754B2 (ja) * | 1993-05-31 | 1999-06-02 | 信越半導体株式会社 | ＡｌＧａＩｎＰ系発光装置 |
| US5811839A (en) * | 1994-09-01 | 1998-09-22 | Mitsubishi Chemical Corporation | Semiconductor light-emitting devices |
| JP2008235442A (ja) | 2007-03-19 | 2008-10-02 | Fujitsu Ltd | 半導体発光素子及びその製造方法 |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5595386A (en) * | 1978-12-11 | 1980-07-19 | Fujitsu Ltd | Manufacture of semiconductor light emitting device |
-
1985
- 1985-06-05 JP JP12221885A patent/JPH0654821B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS61280694A (ja) | 1986-12-11 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |