JPH02125477A - 可視光発光素子 - Google Patents
可視光発光素子Info
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- JPH02125477A JPH02125477A JP63277315A JP27731588A JPH02125477A JP H02125477 A JPH02125477 A JP H02125477A JP 63277315 A JP63277315 A JP 63277315A JP 27731588 A JP27731588 A JP 27731588A JP H02125477 A JPH02125477 A JP H02125477A
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- ZSBXGIUJOOQZMP-JLNYLFASSA-N Matrine Chemical compound C1CC[C@H]2CN3C(=O)CCC[C@@H]3[C@@H]3[C@H]2N1CCC3 ZSBXGIUJOOQZMP-JLNYLFASSA-N 0.000 abstract 1
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L33/00—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
- H01L33/02—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by the semiconductor bodies
- H01L33/26—Materials of the light emitting region
- H01L33/28—Materials of the light emitting region containing only elements of Group II and Group VI of the Periodic Table
-
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- H01L33/00—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
- H01L33/005—Processes
- H01L33/0083—Processes for devices with an active region comprising only II-VI compounds
- H01L33/0087—Processes for devices with an active region comprising only II-VI compounds with a substrate not being a II-VI compound
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- Engineering & Computer Science (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】
〔産業上の利用分野〕
本発明は波長が０．６μ以下の可視領域の光を発振する
発光素子に関するものである。
発光素子に関するものである。
従来、この種の可視光発光素子は、ｒ１９Ｂ６年７月１
８日、応用物理学会結晶工学分科会第３回結晶工学シン
ポジウム、 ＩＩ−Ｖｌ族化合物の結晶成長と評価、
“ｚｎ５＠ 、 Ｚｎ ＳＳｅ混晶のＭＯＣＶＤ成長”
、別府達部著、第３９〜４２頁」に開示されるものがあ
る。これは、ＧａＡｓ基板上に、この基板に格子整合す
る直接遷移型のＩＩ−Ｖｌ族化合物半導体であるＺｎｘ
Ｃｄ、、 Ｓｙ Ｓｅ＋−、の四元混晶を、エピタキ
シャル成長させ、波長が０．６ ｎ以下の可視光を発振
するペテロ接合構造の発光層を形成するものであった。
８日、応用物理学会結晶工学分科会第３回結晶工学シン
ポジウム、 ＩＩ−Ｖｌ族化合物の結晶成長と評価、
“ｚｎ５＠ 、 Ｚｎ ＳＳｅ混晶のＭＯＣＶＤ成長”
、別府達部著、第３９〜４２頁」に開示されるものがあ
る。これは、ＧａＡｓ基板上に、この基板に格子整合す
る直接遷移型のＩＩ−Ｖｌ族化合物半導体であるＺｎｘ
Ｃｄ、、 Ｓｙ Ｓｅ＋−、の四元混晶を、エピタキ
シャル成長させ、波長が０．６ ｎ以下の可視光を発振
するペテロ接合構造の発光層を形成するものであった。
然し乍ら、上述した従来発光素子においては、波長が０
．６μ以下の発光層として、ＧａＡｓ基板に格子整合す
る材料系、即ちＺｎｘ Ｃｄ＋−、、ｓｙ ５ｅｌ−Ｆ
材を用いたので、例えば発光層を発振効率の良いダブル
ヘテロ構造にした場合でも、第２図に示す如く、クラッ
ド層と活性層とのエネルギーギャップの巾は：、 Ｚｎ
ＳＳｅの２．７５ｅＶからＺｎ Ｃｄ Ｓの３．Ｏｅ
Ｖ迄の０．２５ｅＶに亘る領域内にしか実現できないた
め、発振効率が低くなり、例えばクラッド層と活性層と
のエネルギーギャップの差が０．３ｅＶ以上を要する室
温連続発振の半導体レーザー等を得ることができないと
いう問題点があった。
．６μ以下の発光層として、ＧａＡｓ基板に格子整合す
る材料系、即ちＺｎｘ Ｃｄ＋−、、ｓｙ ５ｅｌ−Ｆ
材を用いたので、例えば発光層を発振効率の良いダブル
ヘテロ構造にした場合でも、第２図に示す如く、クラッ
ド層と活性層とのエネルギーギャップの巾は：、 Ｚｎ
ＳＳｅの２．７５ｅＶからＺｎ Ｃｄ Ｓの３．Ｏｅ
Ｖ迄の０．２５ｅＶに亘る領域内にしか実現できないた
め、発振効率が低くなり、例えばクラッド層と活性層と
のエネルギーギャップの差が０．３ｅＶ以上を要する室
温連続発振の半導体レーザー等を得ることができないと
いう問題点があった。
本発明の目的は、上述の問題点に鑑み、クラッド層と活
性層とのエネルギーギャップの差を０．３ｅＶ以上とし
、光の発振効率が向上できる可視先発光素子を提供する
ものである。
性層とのエネルギーギャップの差を０．３ｅＶ以上とし
、光の発振効率が向上できる可視先発光素子を提供する
ものである。
本発明″１よ上述した目的を達成するため、ＩｎＰ基板
上に、該１ｎＰ基板に格子整合するＺｎｘ Ｃｄ、−、
５ｅｙＴ４１＋−ｙ混晶を社料として、ダブルヘテロ構
造を形成したものである。
上に、該１ｎＰ基板に格子整合するＺｎｘ Ｃｄ、−、
５ｅｙＴ４１＋−ｙ混晶を社料として、ダブルヘテロ構
造を形成したものである。
本発明においては、ＩｎＰ基板上に、これに格子整合す
るｎ−ｖｉ族化合物半導体のＺｎｘ Ｃｄ１−Ｘ５ｅｙ
Ｔ＠＋−ｙ混晶を材料として、ダブルヘテロ構造を形成
したので、ダブルヘテロ構造におけるクラフト層と活性
層とのエネルギーギャップの差は０．３ｅＶ以上取れる
。
るｎ−ｖｉ族化合物半導体のＺｎｘ Ｃｄ１−Ｘ５ｅｙ
Ｔ＠＋−ｙ混晶を材料として、ダブルヘテロ構造を形成
したので、ダブルヘテロ構造におけるクラフト層と活性
層とのエネルギーギャップの差は０．３ｅＶ以上取れる
。
〔実施例〕
本発明発光素子に係る一実施例を、第１図にダブルヘテ
ロの構造図を示して説明する。
ロの構造図を示して説明する。
即ち、この発光素子は、Ｐ型ＩｎＰ基板１上に、例えば
ベガード（Ｖｅｇａｒｄ）の法則により組成比が、ｘ＝
０．４７及び７−０．５４で格子整合する混晶ＺｎｘＣ
ｄ＋−ｘ Ｓａｙ Ｔｅ＋−ｙのうち、第２図に示すよ
うに、エネルギーギャップが２．５２ｅＶと最も大きい
Ｐ型のＺｎ Ｓｅｙ Ｔｅ＋−ｙクラッド層２と、エネ
ルギーギャップが２．２０ｅＶと最も小さく、極性のな
いＺｎｘ Ｃｄ。
ベガード（Ｖｅｇａｒｄ）の法則により組成比が、ｘ＝
０．４７及び７−０．５４で格子整合する混晶ＺｎｘＣ
ｄ＋−ｘ Ｓａｙ Ｔｅ＋−ｙのうち、第２図に示すよ
うに、エネルギーギャップが２．５２ｅＶと最も大きい
Ｐ型のＺｎ Ｓｅｙ Ｔｅ＋−ｙクラッド層２と、エネ
ルギーギャップが２．２０ｅＶと最も小さく、極性のな
いＺｎｘ Ｃｄ。
Ｓｅ活性層３と、エネルギーギャップが２．５２ｅＶと
最も大きいｎ型のＺｎ Ｓｅｙ Ｔｅ＋−ｙクラッド層
４とを順次積層して、ダブルヘテロ構造を形成したもの
である。
最も大きいｎ型のＺｎ Ｓｅｙ Ｔｅ＋−ｙクラッド層
４とを順次積層して、ダブルヘテロ構造を形成したもの
である。
斯くして、かかる発光素子に順方向の電圧を印加すると
、Ｐ型Ｚｎ Ｓｅｙ Ｔｅ＋−ｙクラッド層２ヶら正孔
及びｎ型Ｚｎ Ｓｅｙ Ｔｅ＋−ｙクラフト層４から電
子が夫々Ｚｎｘ ｃｄ、−、Ｓｅ活性層３に導入される
。そして、上記クラッド層２，４と活性層３とのエネル
ギーギャップの差は、０．３２ｅＶであるため、電子及
び正孔は、有効に上記活性層３内に、閉じ込められ、発
光再結合を起こし、光を発振する。この時発振される光
の波長λは、次式より約Ｑ、５６／ｎと算出される。
、Ｐ型Ｚｎ Ｓｅｙ Ｔｅ＋−ｙクラッド層２ヶら正孔
及びｎ型Ｚｎ Ｓｅｙ Ｔｅ＋−ｙクラフト層４から電
子が夫々Ｚｎｘ ｃｄ、−、Ｓｅ活性層３に導入される
。そして、上記クラッド層２，４と活性層３とのエネル
ギーギャップの差は、０．３２ｅＶであるため、電子及
び正孔は、有効に上記活性層３内に、閉じ込められ、発
光再結合を起こし、光を発振する。この時発振される光
の波長λは、次式より約Ｑ、５６／ｎと算出される。
λ（Ｉｒｍ）ｓｖｌ、２４／Ｅｇ（ｅＶ）但し、Ｅｇは
活性層３のエネルギーギャップ値であり、約２．２０ｅ
ｖである。
活性層３のエネルギーギャップ値であり、約２．２０ｅ
ｖである。
従って、活性層とクラフト層とのエネルギーギャップの
差が０．３ｅＶ以上のダブルヘテロ構造を有し、波長が
０．６μ以下の可視光を発振する高効率発光ダイオード
又は室温連続発振できる半導体レーザーが実現できる。
差が０．３ｅＶ以上のダブルヘテロ構造を有し、波長が
０．６μ以下の可視光を発振する高効率発光ダイオード
又は室温連続発振できる半導体レーザーが実現できる。
尚、活性層３としてのＺｎｘ Ｃｄ＋−ｘ Ｓｅは、Ｉ
ｎＰ基板上に格子整合するＺｎｘ Ｃｄ１−＊ Ｓｅｙ
Ｔｅ＋−ｙ （ｙ ４１）に代えても良い。
ｎＰ基板上に格子整合するＺｎｘ Ｃｄ１−＊ Ｓｅｙ
Ｔｅ＋−ｙ （ｙ ４１）に代えても良い。
〔発明の効果〕 □
以上説明したように本発明によれば、・ＩｎＰ基板に格
子整合するＺｎｘ Ｃｄ＋−ｘ Ｓａｙ Ｔｅ＋−ｙ混
晶を用・いて、ダブルヘテロ構造を形成したので、活性
層とクラッド層とのエネルギーギャップの差が０．３ｅ
Ｖ以上取れ、活性層に有効なキャリアの閉じ込めが実現
できるため、波長が０．６ｎ以下の可視光を発振する高
効率発光ダイオード及び室温連続発振半導体レーザー等
を得ることができる等の特有の効果により上述の課題を
解決し得る。
子整合するＺｎｘ Ｃｄ＋−ｘ Ｓａｙ Ｔｅ＋−ｙ混
晶を用・いて、ダブルヘテロ構造を形成したので、活性
層とクラッド層とのエネルギーギャップの差が０．３ｅ
Ｖ以上取れ、活性層に有効なキャリアの閉じ込めが実現
できるため、波長が０．６ｎ以下の可視光を発振する高
効率発光ダイオード及び室温連続発振半導体レーザー等
を得ることができる等の特有の効果により上述の課題を
解決し得る。
第１図は本発明発光素子の実施例に係わるダブルヘテロ
の構造図、第２図はエネルギーギャップと格子定数との
特性図である。 １−Ｐ型１ｎＰ基板、２ ・Ｐ型Ｚｌｌ Ｓｅｙ Ｔｅ
１−ｙクラッド層、３−Ｚｒ＋ｘ Ｃｄ、−、Ｓｅ活性
層、４ ＝−ｎ型Ｚｎ５ｅｙ Ｔｅ１リクラッド層。
の構造図、第２図はエネルギーギャップと格子定数との
特性図である。 １−Ｐ型１ｎＰ基板、２ ・Ｐ型Ｚｌｌ Ｓｅｙ Ｔｅ
１−ｙクラッド層、３−Ｚｒ＋ｘ Ｃｄ、−、Ｓｅ活性
層、４ ＝−ｎ型Ｚｎ５ｅｙ Ｔｅ１リクラッド層。
Claims (1)
- ＩｎＰ基板上に、該ＩｎＰ基板に格子整合するＺｎ＿ｘ
Ｃｄ＿１＿−＿ｘＳｅｙＴｅ＿１＿−＿ｙ混晶を材料と
して、ダブルヘテロ構造を形成したことを特徴とする可
視光発光素子。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63277315A JPH02125477A (ja) | 1988-11-04 | 1988-11-04 | 可視光発光素子 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63277315A JPH02125477A (ja) | 1988-11-04 | 1988-11-04 | 可視光発光素子 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02125477A true JPH02125477A (ja) | 1990-05-14 |
Family
ID=17581826
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63277315A Pending JPH02125477A (ja) | 1988-11-04 | 1988-11-04 | 可視光発光素子 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH02125477A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5296718A (en) * | 1991-02-21 | 1994-03-22 | Seiwa Electric Mfg. Co., Ltd. | Light emitting semiconductor device having multilayer structure |
| EP0807983A2 (en) * | 1996-05-10 | 1997-11-19 | Nec Corporation | Semiconductor device having II-VI compound semiconductor layer containing te |
| US6178190B1 (en) | 1997-08-04 | 2001-01-23 | Nec Corporation | II-VI compound semiconductor light emitting device |
| EP1416544A4 (en) * | 2001-08-10 | 2006-10-25 | COMPOUND II-IV SEMICONDUCTOR CRYSTAL AND PHOTOELECTRIC CONVERSION FUNCTION ELEMENT |
-
1988
- 1988-11-04 JP JP63277315A patent/JPH02125477A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5296718A (en) * | 1991-02-21 | 1994-03-22 | Seiwa Electric Mfg. Co., Ltd. | Light emitting semiconductor device having multilayer structure |
| EP0807983A2 (en) * | 1996-05-10 | 1997-11-19 | Nec Corporation | Semiconductor device having II-VI compound semiconductor layer containing te |
| EP0807983A3 (en) * | 1996-05-10 | 2000-04-26 | Nec Corporation | Semiconductor device having II-VI compound semiconductor layer containing te |
| US6178190B1 (en) | 1997-08-04 | 2001-01-23 | Nec Corporation | II-VI compound semiconductor light emitting device |
| EP1416544A4 (en) * | 2001-08-10 | 2006-10-25 | COMPOUND II-IV SEMICONDUCTOR CRYSTAL AND PHOTOELECTRIC CONVERSION FUNCTION ELEMENT |
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