JPS58128784A - 半導体発光装置 - Google Patents
半導体発光装置Info
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- JPS58128784A JPS58128784A JP57011155A JP1115582A JPS58128784A JP S58128784 A JPS58128784 A JP S58128784A JP 57011155 A JP57011155 A JP 57011155A JP 1115582 A JP1115582 A JP 1115582A JP S58128784 A JPS58128784 A JP S58128784A
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- Japan
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- layer
- semiconductor
- semiconductor layer
- emitting device
- light emitting
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- 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
- H01S5/20—Structure or shape of the semiconductor body to guide the optical wave ; Confining structures perpendicular to the optical axis, e.g. index or gain guiding, stripe geometry, broad area lasers, gain tailoring, transverse or lateral reflectors, special cladding structures, MQW barrier reflection layers
- H01S5/22—Structure or shape of the semiconductor body to guide the optical wave ; Confining structures perpendicular to the optical axis, e.g. index or gain guiding, stripe geometry, broad area lasers, gain tailoring, transverse or lateral reflectors, special cladding structures, MQW barrier reflection layers having a ridge or stripe structure
- H01S5/227—Buried mesa structure ; Striped active layer
-
- 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
- H01S5/20—Structure or shape of the semiconductor body to guide the optical wave ; Confining structures perpendicular to the optical axis, e.g. index or gain guiding, stripe geometry, broad area lasers, gain tailoring, transverse or lateral reflectors, special cladding structures, MQW barrier reflection layers
- H01S5/22—Structure or shape of the semiconductor body to guide the optical wave ; Confining structures perpendicular to the optical axis, e.g. index or gain guiding, stripe geometry, broad area lasers, gain tailoring, transverse or lateral reflectors, special cladding structures, MQW barrier reflection layers having a ridge or stripe structure
- H01S5/227—Buried mesa structure ; Striped active layer
- H01S5/2275—Buried mesa structure ; Striped active layer mesa created by etching
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- Physics & Mathematics (AREA)
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- Electromagnetism (AREA)
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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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、半導体レーザ、半導体発光ダイオード等の半
導体発光装置に関する。
導体発光装置に関する。
斯種半導体発光装置として、従来、次の構成を有するも
のが提案されている。
のが提案されている。
即も、°第１図の示す如く、例えばＩｎＰでなるＮ型の
半導体基板１上に、ＩｎＰでなるクラッド■としてのＮ
型の半導体層２と、ＱａｉｎＡｓＰ元系でなる活性層と
しての半導体層３と、ＩｎＰでなる他のクラッド層とし
てのＮ型の半導体■４と、ＧａｊｎＡｓｐＪ元系でなる
電極付用層（ギャップ層）としてのＰ型の半導体層５と
が、それ等の順に順次積層されている。この場合、半導
体層２が、その半導体層３側の面をしてストライプ状の
パターンを以て延長する（紙面と垂直方向）ように、メ
サ形に形成され、又半導体■３．４及び５による積層体
が、半導体層３をして半導体２の半導体３側の面のスト
ライプ状のパターンと丁度型なるストライプ状のパター
ンを以て延長する様に、逆メリ形に形成されている。
半導体基板１上に、ＩｎＰでなるクラッド■としてのＮ
型の半導体層２と、ＱａｉｎＡｓＰ元系でなる活性層と
しての半導体層３と、ＩｎＰでなる他のクラッド層とし
てのＮ型の半導体■４と、ＧａｊｎＡｓｐＪ元系でなる
電極付用層（ギャップ層）としてのＰ型の半導体層５と
が、それ等の順に順次積層されている。この場合、半導
体層２が、その半導体層３側の面をしてストライプ状の
パターンを以て延長する（紙面と垂直方向）ように、メ
サ形に形成され、又半導体■３．４及び５による積層体
が、半導体層３をして半導体２の半導体３側の面のスト
ライプ状のパターンと丁度型なるストライプ状のパター
ンを以て延長する様に、逆メリ形に形成されている。
然して、半導体層２，３．４及び５が埋込み層として半
導体■６にて埋込まれている。この場合半導体■６は、
半導体層２及び３の側面に接する半導体基板１側のＩｎ
ＰでなるＰ型の半導体■７と、半導体ｌ！４及び５の側
面の接し且つ半導体基板１側とは反対側の面を半導体層
５の半導体基板１側とは反対側の面と同じ平面上に在ら
しめている半導体基板１側とは反対側の半導体−８とが
積■され又、半導体１１に、その半導体層２ＩＩとは反
対側の面上に於て、例えばＡｕ −Ｇｅ−Ｎｉでなる電
極９が附され、又半導体層６の半導体基板１側とは反対
側の面上に例えばシリコン酸化物１０が形成され、更に
半導体層５に、その半導体層４側とは反対側の面上に於
て、電極９と同様の電極が酎されている。
導体■６にて埋込まれている。この場合半導体■６は、
半導体層２及び３の側面に接する半導体基板１側のＩｎ
ＰでなるＰ型の半導体■７と、半導体ｌ！４及び５の側
面の接し且つ半導体基板１側とは反対側の面を半導体層
５の半導体基板１側とは反対側の面と同じ平面上に在ら
しめている半導体基板１側とは反対側の半導体−８とが
積■され又、半導体１１に、その半導体層２ＩＩとは反
対側の面上に於て、例えばＡｕ −Ｇｅ−Ｎｉでなる電
極９が附され、又半導体層６の半導体基板１側とは反対
側の面上に例えばシリコン酸化物１０が形成され、更に
半導体層５に、その半導体層４側とは反対側の面上に於
て、電極９と同様の電極が酎されている。
更に少くとも活性層としての半導体層３のストライプ状
パターンの延長方向の両端に、ストライプ状のパターン
の延長方向と直交する、互に平行なファプリペＯ−の反
射面（図示せず）が形成されている。
パターンの延長方向の両端に、ストライプ状のパターン
の延長方向と直交する、互に平行なファプリペＯ−の反
射面（図示せず）が形成されている。
以上が、従寧掟案されている半導体発光装置の構成であ
るが、斯る構成の半導体発光装置の場合、電極９及び１
１闇に電極１１側を正とするバイアス電源を接続すれば
、電極１１側より電極９側に向つ−て半導体ＩＩ３と半
導体１１２．４及び５、及び半導体基板１を介して通る
電流が流れ、これに基ずき半導体１１３にて発光が得ら
れる。この場合半導体層６には、それが半導体層７及び
８閤のバイアス電源に対して逆極性のＰＮ接合を有する
ので、電流は流れない。又斯く半導体層３にて発光が得
られれば、半導体層３．４及び６が半導体層３に比し低
い屈折率を有するので、その発光に基ずく光が、半導体
■３内に閉じ込められて伝ばんし、そしてその半導体層
３の７アブリベローの反射面にて反射し、以下同様のこ
とを繰返す。その結果、レーザ発振が得られ、そしてそ
のレーザ発振に基ずき、レーザ光がファプリベローの反
射面を介して外部に出射する。
るが、斯る構成の半導体発光装置の場合、電極９及び１
１闇に電極１１側を正とするバイアス電源を接続すれば
、電極１１側より電極９側に向つ−て半導体ＩＩ３と半
導体１１２．４及び５、及び半導体基板１を介して通る
電流が流れ、これに基ずき半導体１１３にて発光が得ら
れる。この場合半導体層６には、それが半導体層７及び
８閤のバイアス電源に対して逆極性のＰＮ接合を有する
ので、電流は流れない。又斯く半導体層３にて発光が得
られれば、半導体層３．４及び６が半導体層３に比し低
い屈折率を有するので、その発光に基ずく光が、半導体
■３内に閉じ込められて伝ばんし、そしてその半導体層
３の７アブリベローの反射面にて反射し、以下同様のこ
とを繰返す。その結果、レーザ発振が得られ、そしてそ
のレーザ発振に基ずき、レーザ光がファプリベローの反
射面を介して外部に出射する。
従って第１図に示す半導体発光装置は、半導体レーザと
しての機能を呈するものである。
しての機能を呈するものである。
所で斯る半導体レーザとしての機能を呈する第１図に示
す半導体発光装置は、活性−としての半導体■３がスト
ライプ状パターンを有するので、電流が訳窄して流れ、
従って電１に９型半導体発光装置と称されるものである
。又ストライプ状パターンを有する活性層としての半導
体層３が、半導体層６にて埋込まれてなる態様を有する
ので、埋込み・電１＃？型と称されるものである。
す半導体発光装置は、活性−としての半導体■３がスト
ライプ状パターンを有するので、電流が訳窄して流れ、
従って電１に９型半導体発光装置と称されるものである
。又ストライプ状パターンを有する活性層としての半導
体層３が、半導体層６にて埋込まれてなる態様を有する
ので、埋込み・電１＃？型と称されるものである。
この為、第１１！ｌに示す半導体発光装置は、比較的小
なる値の電流でレーザ発振を得ることができ、従って低
い発振閾値を有する等の特徴を有するものである。
なる値の電流でレーザ発振を得ることができ、従って低
い発振閾値を有する等の特徴を有するものである。
黙しながら、第１図に示す従来の半導体発光装置の場合
、履込み■としての半導体■６を、互に逆の導電型を有
する２つの半導体１１７及び８を以て構成するを要し、
しかもその半導体■７を、それがそれと同じ導電型を有
するクラッド■としての半導体■４の側面に接しないよ
うに厚さを制御して形成するを要し、従って半導体発光
装置を容易に歩留り良く得ることが困−であるという欠
点を有していた。
、履込み■としての半導体■６を、互に逆の導電型を有
する２つの半導体１１７及び８を以て構成するを要し、
しかもその半導体■７を、それがそれと同じ導電型を有
するクラッド■としての半導体■４の側面に接しないよ
うに厚さを制御して形成するを要し、従って半導体発光
装置を容易に歩留り良く得ることが困−であるという欠
点を有していた。
又埋込１１Ｉとしての半導体層６を構成せる半導体■７
及び８が、互に逆の導電型を有して比較的高いキャリア
濃度を有しているを要するので、それ等半導体層７及び
８が半導体層３の形成後液層成長法によって形成される
ことになり、この為、半導体層７の形成時、半導体１１
３がメルトバックし、よって半導体ｌＩ３が所期の幅を
有しないものとして得られることになったりして、所期
の特性が得られないという、欠点を有していた。
及び８が、互に逆の導電型を有して比較的高いキャリア
濃度を有しているを要するので、それ等半導体層７及び
８が半導体層３の形成後液層成長法によって形成される
ことになり、この為、半導体層７の形成時、半導体１１
３がメルトバックし、よって半導体ｌＩ３が所期の幅を
有しないものとして得られることになったりして、所期
の特性が得られないという、欠点を有していた。
更に半導体層６が半導体層３の側面に接している半導体
層７を有し、そしてその半導体−７が比較的高いキャリ
ア濃度を有するのでその半導体■７を通るリーク電流が
比較的大であると共に、発振しきい値に温度依存性を与
えて安定な動作が得られない等の欠点を有していた。
層７を有し、そしてその半導体−７が比較的高いキャリ
ア濃度を有するのでその半導体■７を通るリーク電流が
比較的大であると共に、発振しきい値に温度依存性を与
えて安定な動作が得られない等の欠点を有していた。
依って、本発明は上述せる欠点のない断層な半導体発光
ｉｉ＊ｔｉｉ案ぜんとするもので、以下詳述する所より
明らかとなるであろう。
ｉｉ＊ｔｉｉ案ぜんとするもので、以下詳述する所より
明らかとなるであろう。
’ｌ８２ＷＩＩｕ本発明による半導体発光装置の一例を
示し、１１１１１との対応部分には同一符号を酎ｔ、Ｂ
Ｈ＊ｕこａｅ省略ｔｉも、ｍｉｓｇｃｒ上述せる構成に
於て、その層込み磨としての半導体■６が、１ｄ’ａｔ
ｏｍｉｃｉｌａ下、品しくは１（ｆ’ａｔｏ■／Ｃ♂以
下の低いキャリア濃度を有すると共に半導体■３に比し
低い屈折率を有し且つ半導体層３に比し大なるエネルギ
バンドギャップを有する１ｎＰでなる半導体■１２に置
き換えられ、従ってこの橡な半導体−１２にて半導体■
３が埋込まれてなることを除いては第１１Ｉの場合と同
様の構成を有する。
示し、１１１１１との対応部分には同一符号を酎ｔ、Ｂ
Ｈ＊ｕこａｅ省略ｔｉも、ｍｉｓｇｃｒ上述せる構成に
於て、その層込み磨としての半導体■６が、１ｄ’ａｔ
ｏｍｉｃｉｌａ下、品しくは１（ｆ’ａｔｏ■／Ｃ♂以
下の低いキャリア濃度を有すると共に半導体■３に比し
低い屈折率を有し且つ半導体層３に比し大なるエネルギ
バンドギャップを有する１ｎＰでなる半導体■１２に置
き換えられ、従ってこの橡な半導体−１２にて半導体■
３が埋込まれてなることを除いては第１１Ｉの場合と同
様の構成を有する。
以上が本発明による半導体発光装置の一例構成であるが
斯る構成（よれば、それが上述せる事項を除いて１１１
Ｉｌの場合と同様のＩＩ虞を有し、一方慶込み層として
の半導体１１２は、それが１６’ａｔｏｍＺｃｔｒｘ下
の低いキャリア濃度を有するので第１ＩＩ前通せると同
様に、電極９及び１１−にバイアスＩｌｌ源が接続され
て半導体■３に電流が流れる時、第１図の場合の半導体
■６の場合と同様に、電流は流れないものである。又半
導体層１＝２ｔｊ活性層としての半導体層３に比し低い
屈折率を有するので、第１図にて上述せると同様に、１
、半導体層３で発光が得られる時、その光を半導体層３
に閉じ込めるものである。
斯る構成（よれば、それが上述せる事項を除いて１１１
Ｉｌの場合と同様のＩＩ虞を有し、一方慶込み層として
の半導体１１２は、それが１６’ａｔｏｍＺｃｔｒｘ下
の低いキャリア濃度を有するので第１ＩＩ前通せると同
様に、電極９及び１１−にバイアスＩｌｌ源が接続され
て半導体■３に電流が流れる時、第１図の場合の半導体
■６の場合と同様に、電流は流れないものである。又半
導体層１＝２ｔｊ活性層としての半導体層３に比し低い
屈折率を有するので、第１図にて上述せると同様に、１
、半導体層３で発光が得られる時、その光を半導体層３
に閉じ込めるものである。
従って第２図に示す本発明による半導体発光装置の場合
も第１図に示す半導体発光装置の場合とＷ４Ｉ！に半導
体レーザとしての機能を呈し、そして第１図にて前述せ
る場合と同様の特徴を１するものである。
も第１図に示す半導体発光装置の場合とＷ４Ｉ！に半導
体レーザとしての機能を呈し、そして第１図にて前述せ
る場合と同様の特徴を１するものである。
黙しながら第２図に示す本発明による半導体発光装置の
場合、埋込み層としての半導体層１２が、１つの半導体
■でなり、又その厚さを半導体層３との関係で制−１６
必要がない。
場合、埋込み層としての半導体層１２が、１つの半導体
■でなり、又その厚さを半導体層３との関係で制−１６
必要がない。
又半導体層１２が１０ｆ５ａｔｏｓ／ｃ−以下の低いキ
ャリア濃度を有するので、その半導体層１
）２を気相成長によって容易に形成し得、そしｔこの場
合、半導体層３が損傷を受ける恐れを有しない。
ャリア濃度を有するので、その半導体層１
）２を気相成長によって容易に形成し得、そしｔこの場
合、半導体層３が損傷を受ける恐れを有しない。
尚更に半導体層１２が１０ ａｔｏｍ／ｃ−以下の低
いキャリア濃度を有するので、その半１体■１２を通る
■洩電流がほとんどないかあるとしても無視し得る如く
小であり又発振閾値に温度依存性を与えることがない。
いキャリア濃度を有するので、その半１体■１２を通る
■洩電流がほとんどないかあるとしても無視し得る如く
小であり又発振閾値に温度依存性を与えることがない。
又半導体層１２が半導体層３に比し大なるエネルギバン
ドギャップを有するので、半導体−３に伝播する光が半
導体−１２によって損失を受けることがない。
ドギャップを有するので、半導体−３に伝播する光が半
導体−１２によって損失を受けることがない。
従って半導体発光装置を、安定な動作が効率良く得られ
且つ濶洩電流の無視し得る良好な特性を有するものとし
て得ることができる等の大なる特徴を有するものである
。
且つ濶洩電流の無視し得る良好な特性を有するものとし
て得ることができる等の大なる特徴を有するものである
。
尚上述に於ては本発明を半導体レーザに適用した場合に
つき述べたものであるが、要は第１の導電型を有する第
１のクラッド■とじての第１の半導体層と、その第１の
半導体層上にストライプ状に第１のへテロ接合を形成す
べく形成された活性層としての第２の半導体層と、その
Ｉ２の半導体−１に第２のへテロ接合を形成すべく形成
された第１の導電型とは逆の第２の導電型を有する第２
のクラッド層としての第３の半導体Ｉとを具備する種々
の半導体発光装置に、本発明を適用し得ること明らかで
あろう。
つき述べたものであるが、要は第１の導電型を有する第
１のクラッド■とじての第１の半導体層と、その第１の
半導体層上にストライプ状に第１のへテロ接合を形成す
べく形成された活性層としての第２の半導体層と、その
Ｉ２の半導体−１に第２のへテロ接合を形成すべく形成
された第１の導電型とは逆の第２の導電型を有する第２
のクラッド層としての第３の半導体Ｉとを具備する種々
の半導体発光装置に、本発明を適用し得ること明らかで
あろう。
第１図は従来の半導体発光＠置を示す略纏釣断向図であ
る。 第２図は本発明による半導体発光装置の一例を示す路線
的断面図である。 １・・・・・・・・・・・・・・・半導体基板２．４・
・・・・・・・・クラッド層としての半導体■３・・・
・・・・・・・・・・・・活性層としての半導体層５・
・・・・・・・・・・・・・・電極付用層としての半導
体層６．１２−・・・・・埋め込み層としての半導体層
９．１１・・・・・・電極 １０・・・・・・・・・・・・絶縁層 Ｓｓ Ｃワ ％ｓ ｃＱ 手続補正書（方式） ％式％ １、事件の表示 昭和５７年特許 願第１１１５５号 ２、発明の名称 亭導体発光装置 ３、 補正をする者 事件との関係 特許出願人 ４、代理人
る。 第２図は本発明による半導体発光装置の一例を示す路線
的断面図である。 １・・・・・・・・・・・・・・・半導体基板２．４・
・・・・・・・・クラッド層としての半導体■３・・・
・・・・・・・・・・・・活性層としての半導体層５・
・・・・・・・・・・・・・・電極付用層としての半導
体層６．１２−・・・・・埋め込み層としての半導体層
９．１１・・・・・・電極 １０・・・・・・・・・・・・絶縁層 Ｓｓ Ｃワ ％ｓ ｃＱ 手続補正書（方式） ％式％ １、事件の表示 昭和５７年特許 願第１１１５５号 ２、発明の名称 亭導体発光装置 ３、 補正をする者 事件との関係 特許出願人 ４、代理人
Claims (1)
- 第１の導電型を有する第１のクラッド■としての第１の
半導体層と、該第１の半導体層上にストライプ状に第１
のへテロ接合を形成すべく形成された活性層としての第
２の半導体層と、該第２の半導体層上に第２のへテロ接
合を形成すべく形成された第１の導電型とは逆の第２の
導電型を有する第２のクラッド■としての第３の半導体
層とを具備する半導体発光装置に於て、上記第２の半導
体層が１ｏ ａｔｏｍ／ｃ１”以下の低キヤリア濃度
を有すると共に、上記第２の半導体層に比し低い屈折率
を有し且つ上記第２の半導体層に比し大なるエネルギバ
ンドギャップを有する埋込み層としての第４の半導体層
にて埋込まれてなることを特徴とする半導体発光装置の
装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57011155A JPS58128784A (ja) | 1982-01-27 | 1982-01-27 | 半導体発光装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57011155A JPS58128784A (ja) | 1982-01-27 | 1982-01-27 | 半導体発光装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS58128784A true JPS58128784A (ja) | 1983-08-01 |
Family
ID=11770126
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP57011155A Pending JPS58128784A (ja) | 1982-01-27 | 1982-01-27 | 半導体発光装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS58128784A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6080292A (ja) * | 1983-10-07 | 1985-05-08 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 半導体レ−ザ |
| JPS6258692A (ja) * | 1985-09-09 | 1987-03-14 | Furukawa Electric Co Ltd:The | 半導体発光装置の製造方法 |
| JPH0232570A (ja) * | 1988-07-21 | 1990-02-02 | Sharp Corp | 化合物半導体発光素子 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS51103783A (ja) * | 1975-03-08 | 1976-09-13 | Fujitsu Ltd |
-
1982
- 1982-01-27 JP JP57011155A patent/JPS58128784A/ja active Pending
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS51103783A (ja) * | 1975-03-08 | 1976-09-13 | Fujitsu Ltd |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6080292A (ja) * | 1983-10-07 | 1985-05-08 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 半導体レ−ザ |
| JPS6258692A (ja) * | 1985-09-09 | 1987-03-14 | Furukawa Electric Co Ltd:The | 半導体発光装置の製造方法 |
| JPH0232570A (ja) * | 1988-07-21 | 1990-02-02 | Sharp Corp | 化合物半導体発光素子 |
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