JPH05299693A - 端面発光型半導体装置 - Google Patents
端面発光型半導体装置Info
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- JPH05299693A JPH05299693A JP12811492A JP12811492A JPH05299693A JP H05299693 A JPH05299693 A JP H05299693A JP 12811492 A JP12811492 A JP 12811492A JP 12811492 A JP12811492 A JP 12811492A JP H05299693 A JPH05299693 A JP H05299693A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 高電流を注入した場合や、低温度下で動作さ
せる場合でも、発光ダイオード装置を大きくすることな
くＦＰモードによるレーザ発振を抑圧する。 【構成】 この発光ダイオード装置２１は、活性層２５
をｐ型及びｎ型のクラッド層２４，２６で挟んだＤＨ構
造の発光ダイオード装置であり、活性層２５は、活性領
域２９と吸収領域３０とからなっている。そして、この
ｎ型クラッド層２６の下側には、ｎ型ＧａＡｓバッファ
層３１、ｎ型基板２２、ｎ型電極３５が形成されてお
り、ｐ型クラッド層２４上には、ｐ型ＧａＡｓコンタク
ト層２３、ＳｉＮ絶縁層３２、ｐ型電極３３及び金属材
料３４が形成されており、この絶縁層３２の一部はトラ
イプ状にエッチングされて電極コンタクト部分３６を形
成している。また、吸収領域３０の上面の一部は、金属
材料３４と接して合金化処理を施されており、その部分
は粗面化した強い光吸収面となっている。
せる場合でも、発光ダイオード装置を大きくすることな
くＦＰモードによるレーザ発振を抑圧する。 【構成】 この発光ダイオード装置２１は、活性層２５
をｐ型及びｎ型のクラッド層２４，２６で挟んだＤＨ構
造の発光ダイオード装置であり、活性層２５は、活性領
域２９と吸収領域３０とからなっている。そして、この
ｎ型クラッド層２６の下側には、ｎ型ＧａＡｓバッファ
層３１、ｎ型基板２２、ｎ型電極３５が形成されてお
り、ｐ型クラッド層２４上には、ｐ型ＧａＡｓコンタク
ト層２３、ＳｉＮ絶縁層３２、ｐ型電極３３及び金属材
料３４が形成されており、この絶縁層３２の一部はトラ
イプ状にエッチングされて電極コンタクト部分３６を形
成している。また、吸収領域３０の上面の一部は、金属
材料３４と接して合金化処理を施されており、その部分
は粗面化した強い光吸収面となっている。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、光通信の光源として使
用するのに好適な端面発光型発光ダイオード装置に関す
るものである。
用するのに好適な端面発光型発光ダイオード装置に関す
るものである。
【０００２】
【従来の技術】一般に、端面発光型発光ダイオード装置
から大出力のインコヒーレント光を取り出そうとする場
合、ファブリペロー（ＦＰ）モードによるレーザ発振を
抑圧することが重要となる。そして、このレーザ発振を
抑圧する方法として、端面ＡＲコート、非励起領域（吸
収領域）の形成、端面斜めエッチング、端面埋込みな
ど、活性領域への光の帰還層を低下させる種々の方法が
行われてきた。
から大出力のインコヒーレント光を取り出そうとする場
合、ファブリペロー（ＦＰ）モードによるレーザ発振を
抑圧することが重要となる。そして、このレーザ発振を
抑圧する方法として、端面ＡＲコート、非励起領域（吸
収領域）の形成、端面斜めエッチング、端面埋込みな
ど、活性領域への光の帰還層を低下させる種々の方法が
行われてきた。
【０００３】この非励起領域を形成した従来の端面発光
型発光ダイオード装置の一例を図５と共に説明する。同
図（Ａ）は従来の発光ダイオード装置１の上面図であ
り、同図（Ｂ）はそのＡ−Ａ断面図である。同図に示す
発光ダイオード装置１は、ｎ型基板２上にｎ型クラッド
層３、活性層４、ｐ型クラッド層５、ｐ型コンタクト層
６及び絶縁層７を順次積層し、絶縁層７の一部をストラ
イプ状にエッチングして電極コンタクト部分８を形成し
た後、この上にｐ型オーミック電極９を形成すると共に
ｎ型基板２の表面にｎ型オーミック電極１０を形成した
ものである。そして、電極コンタクト部分８においてｐ
型オーミック電極９とｐ型コンタクト層６とが電気的に
接続されているので、この部分に電流が流れ、そのほぼ
真下の活性層４が発光を行う活性領域１１となり、他の
部分の活性層４が吸収領域１２となる。
型発光ダイオード装置の一例を図５と共に説明する。同
図（Ａ）は従来の発光ダイオード装置１の上面図であ
り、同図（Ｂ）はそのＡ−Ａ断面図である。同図に示す
発光ダイオード装置１は、ｎ型基板２上にｎ型クラッド
層３、活性層４、ｐ型クラッド層５、ｐ型コンタクト層
６及び絶縁層７を順次積層し、絶縁層７の一部をストラ
イプ状にエッチングして電極コンタクト部分８を形成し
た後、この上にｐ型オーミック電極９を形成すると共に
ｎ型基板２の表面にｎ型オーミック電極１０を形成した
ものである。そして、電極コンタクト部分８においてｐ
型オーミック電極９とｐ型コンタクト層６とが電気的に
接続されているので、この部分に電流が流れ、そのほぼ
真下の活性層４が発光を行う活性領域１１となり、他の
部分の活性層４が吸収領域１２となる。
【０００４】このような構造の発光ダイオード装置１で
は、活性層４の活性領域１１にて発光された光が、端面
１３より外部へ出力されると共に吸収領域１２側へも出
力される。そして、この吸収領域１２に入射した光は、
この部分を進行するのに従って減衰していき、端面１４
に達する前にほとんどの光が吸収されてしまう。その結
果、ＦＰモードによるレーザ発振を抑圧し、安定したイ
ンコヒーレント光を出力することができる。
は、活性層４の活性領域１１にて発光された光が、端面
１３より外部へ出力されると共に吸収領域１２側へも出
力される。そして、この吸収領域１２に入射した光は、
この部分を進行するのに従って減衰していき、端面１４
に達する前にほとんどの光が吸収されてしまう。その結
果、ＦＰモードによるレーザ発振を抑圧し、安定したイ
ンコヒーレント光を出力することができる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】ところが、上記した発
光ダイオード装置１は、大出力の光を得るために高電流
を注入した場合や、低温度下で動作させた場合、吸収領
域１２における光の吸収量を超える量の光が入射した
り、吸収量が減少したりして、吸収領域１２側に入射し
た光が完全に減衰されず、一部の光が端面１４に達して
そこで反射し、再び活性領域１１に戻って、ＦＰモード
によるレーザ発振が起きるという問題点があった。そし
て、光の吸収量を上げるためには、吸収領域１２を十分
に長くする必要があり、発光ダイオード装置１がかなり
大きくなってしまうという課題があった。
光ダイオード装置１は、大出力の光を得るために高電流
を注入した場合や、低温度下で動作させた場合、吸収領
域１２における光の吸収量を超える量の光が入射した
り、吸収量が減少したりして、吸収領域１２側に入射し
た光が完全に減衰されず、一部の光が端面１４に達して
そこで反射し、再び活性領域１１に戻って、ＦＰモード
によるレーザ発振が起きるという問題点があった。そし
て、光の吸収量を上げるためには、吸収領域１２を十分
に長くする必要があり、発光ダイオード装置１がかなり
大きくなってしまうという課題があった。
【０００６】そこで本発明は、従来とほぼ同じ大きさで
高電流を流した場合でもＦＰモードによるレーザ発振を
防止することのできる発光ダイオード装置を提供するこ
とを目的とする。
高電流を流した場合でもＦＰモードによるレーザ発振を
防止することのできる発光ダイオード装置を提供するこ
とを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
の手段として、活性層の上下をこの活性層よりもバンド
ギャップエネルギが大きく、かつ屈折率の小さいｐ型及
びｎ型のクラッド層で挟まれたダブルヘテロ構造の端面
発光型半導体装置において、前記活性層は活性領域と吸
収領域とからなり、この吸収領域の少なくとも上面の一
部が粗面となっていることを特徴とする端面発光型半導
体装置、または、活性層の上下をこの活性層よりもバン
ドギャップエネルギが大きく、かつ屈折率の小さいｐ型
及びｎ型のクラッド層で挟まれ、前記活性層と前記ｐ型
及びｎ型のクラッド層との間の少なくとも一方に、バン
ドギャップエネルギが前記活性層よりも大きく、かつ前
記クラッド層よりも小さい光ガイド層を備えたダブルヘ
テロ構造の端面発光型半導体装置において、前記の活性
層は活性領域と吸収領域とからなり、この吸収領域に接
する前記光ガイド層の少なくとも上面の一部が粗面とな
っていることを特徴とする端面発光型半導体装置を提供
しようとするものである。
の手段として、活性層の上下をこの活性層よりもバンド
ギャップエネルギが大きく、かつ屈折率の小さいｐ型及
びｎ型のクラッド層で挟まれたダブルヘテロ構造の端面
発光型半導体装置において、前記活性層は活性領域と吸
収領域とからなり、この吸収領域の少なくとも上面の一
部が粗面となっていることを特徴とする端面発光型半導
体装置、または、活性層の上下をこの活性層よりもバン
ドギャップエネルギが大きく、かつ屈折率の小さいｐ型
及びｎ型のクラッド層で挟まれ、前記活性層と前記ｐ型
及びｎ型のクラッド層との間の少なくとも一方に、バン
ドギャップエネルギが前記活性層よりも大きく、かつ前
記クラッド層よりも小さい光ガイド層を備えたダブルヘ
テロ構造の端面発光型半導体装置において、前記の活性
層は活性領域と吸収領域とからなり、この吸収領域に接
する前記光ガイド層の少なくとも上面の一部が粗面とな
っていることを特徴とする端面発光型半導体装置を提供
しようとするものである。
【０００８】
【実施例】本発明の端面発光型半導体装置の一実施例で
ある発光ダイオード装置を図面と共に説明する。図１
（Ａ）は本発明の一実施例である発光ダイオード装置２
１の上面図であり、同図（Ｂ）はそのＢ−Ｂ断面図であ
る。同図に示す発光ダイオード装置２１は、アンドープ
ＡｌＧａＡｓ活性層２５をｐ型及びｎ型のＡｌ0.7 Ｇａ
0.3 Ａｓクラッド層２４，２６で挟んだダブルへテロ
（ＤＨ）構造の発光ダイオード装置であり、活性層２５
の一端側では、ストライプ状に電流狭窄を行って活性領
域２９とし、他端側では、電流注入を行わずに吸収領域
３０として作用するようにしている。そして、このｎ型
クラッド層２６の図（Ｂ）中下側には、ｎ型ＧａＡｓバ
ッファ層３１、ｎ型基板２２、ｎ型電極３５が形成され
ており、ｐ型クラッド層２４上には、ｐ型ＧａＡｓコン
タクト層２３、ＳｉＮ絶縁層３２、ｐ型電極３３及び金
属材料３４が形成されており、この絶縁層３２の一部は
同図（Ａ）のようなストライプ状にエッチングされて電
極コンタクト部分３６を形成しており、この電極コンタ
クト部分３６ではｐ型コンタクト層２３とｐ型電極３３
とが直接接触して、電流狭窄を行った電流が流れてい
る。また、活性層２５の吸収領域３０の上面の一部は、
金属材料３４と接して合金化処理を施されており、その
部分は粗面化した強い光吸収面となっている。
ある発光ダイオード装置を図面と共に説明する。図１
（Ａ）は本発明の一実施例である発光ダイオード装置２
１の上面図であり、同図（Ｂ）はそのＢ−Ｂ断面図であ
る。同図に示す発光ダイオード装置２１は、アンドープ
ＡｌＧａＡｓ活性層２５をｐ型及びｎ型のＡｌ0.7 Ｇａ
0.3 Ａｓクラッド層２４，２６で挟んだダブルへテロ
（ＤＨ）構造の発光ダイオード装置であり、活性層２５
の一端側では、ストライプ状に電流狭窄を行って活性領
域２９とし、他端側では、電流注入を行わずに吸収領域
３０として作用するようにしている。そして、このｎ型
クラッド層２６の図（Ｂ）中下側には、ｎ型ＧａＡｓバ
ッファ層３１、ｎ型基板２２、ｎ型電極３５が形成され
ており、ｐ型クラッド層２４上には、ｐ型ＧａＡｓコン
タクト層２３、ＳｉＮ絶縁層３２、ｐ型電極３３及び金
属材料３４が形成されており、この絶縁層３２の一部は
同図（Ａ）のようなストライプ状にエッチングされて電
極コンタクト部分３６を形成しており、この電極コンタ
クト部分３６ではｐ型コンタクト層２３とｐ型電極３３
とが直接接触して、電流狭窄を行った電流が流れてい
る。また、活性層２５の吸収領域３０の上面の一部は、
金属材料３４と接して合金化処理を施されており、その
部分は粗面化した強い光吸収面となっている。
【０００９】このような構成の発光ダイオード装置２１
の発光状態を図２と共に説明する。ｐ型電極３３とｎ型
電極３５との間にバイアスをかけて電流を流すと、電極
コンタクト部分３６のほぼ真下の活性層２５はキャリア
が注入されて、活性領域２９となり、このキャリアの再
結合により活性層２５の半導体材料（ＧａＡｓ）のバン
ドギャップエネルギに応じた波長の光が発光される。そ
して、この発光ダイオード装置２１は、活性層２５をｐ
型及びｎ型のクラッド層２４，２６で挟んだＤＨ構造を
しているので、この活性領域２９から発光した光は、活
性層２５内を導波され、端面３７より外部へ出力される
と共に、吸収領域３０側へも出力される。
の発光状態を図２と共に説明する。ｐ型電極３３とｎ型
電極３５との間にバイアスをかけて電流を流すと、電極
コンタクト部分３６のほぼ真下の活性層２５はキャリア
が注入されて、活性領域２９となり、このキャリアの再
結合により活性層２５の半導体材料（ＧａＡｓ）のバン
ドギャップエネルギに応じた波長の光が発光される。そ
して、この発光ダイオード装置２１は、活性層２５をｐ
型及びｎ型のクラッド層２４，２６で挟んだＤＨ構造を
しているので、この活性領域２９から発光した光は、活
性層２５内を導波され、端面３７より外部へ出力される
と共に、吸収領域３０側へも出力される。
【００１０】このとき、吸収領域３０における活性層２
５の金属材料３４と接する上面は、この金属材料３４と
合金化されて粗面となっているため、活性領域２９で発
光して活性層２５内を導波される光は、吸収領域３０の
半導体材料にて吸収されると共にこの粗面に入射して散
乱・吸収などの強い損失を受けながら減衰していく。こ
のとき、端面３８までの距離を短くすると、光が吸収領
域３０を通過する間に全て吸収されずに端面３８に到達
する場合がでてくるが、端面３８にて反射される光は再
度吸収領域３０を通過する間にも、同様の強い損失を受
けて減衰して行くので従来よりも吸収領域３０の長さを
短くしても活性領域２９に到達する前に完全に減衰する
ことができ、端面３７がファブリペロー（ＦＰ）モード
の共振面として働くことを防止できる。その結果、高電
流を注入した場合や、低温度下で動作させる場合でも、
発光ダイオード装置を小さくしたままＦＰモードによる
レーザ発振を抑圧することができ、安定したインコヒー
レント光を出力することができる。
５の金属材料３４と接する上面は、この金属材料３４と
合金化されて粗面となっているため、活性領域２９で発
光して活性層２５内を導波される光は、吸収領域３０の
半導体材料にて吸収されると共にこの粗面に入射して散
乱・吸収などの強い損失を受けながら減衰していく。こ
のとき、端面３８までの距離を短くすると、光が吸収領
域３０を通過する間に全て吸収されずに端面３８に到達
する場合がでてくるが、端面３８にて反射される光は再
度吸収領域３０を通過する間にも、同様の強い損失を受
けて減衰して行くので従来よりも吸収領域３０の長さを
短くしても活性領域２９に到達する前に完全に減衰する
ことができ、端面３７がファブリペロー（ＦＰ）モード
の共振面として働くことを防止できる。その結果、高電
流を注入した場合や、低温度下で動作させる場合でも、
発光ダイオード装置を小さくしたままＦＰモードによる
レーザ発振を抑圧することができ、安定したインコヒー
レント光を出力することができる。
【００１１】次に、図１（Ａ），（Ｂ）に示す発光ダイ
オード装置２１の製造方法を図３（Ａ）〜（Ｅ）と共に
説明する。まず、同図（Ａ）に示すようにｎ型ＧａＡｓ
基板２２上にＭＯＣＶＤ法によって０．６μｍのｎ型Ｇ
ａＡｓバッファ層３１、１μｍのｎ型Ａｌ0.7 Ｇａ0.3
Ａｓクラッド層２６、０．２μｍのアンドープＧａＡｓ
活性層２５、１μｍのｐ型Ａｌ0.7 Ｇａ0.3 Ａｓクラッ
ド層２４、及び０．１μｍのｐ型ＧａＡｓコンタクト層
２３を順次積層し、無機酸化物であるＳｉＮ（またはＳ
ｉＯ2 ）の絶縁層３２をマスクとしてリン酸系のエッチ
ング液を用いてｐ型コンタクト層２３を化学エッチング
し、さらに、ｐ型クラッド層２４を塩酸によって選択エ
ッチングして活性層２５の一部を露出させ、同図（Ｂ）
に示すような段差を形成する。引き続き、同図（Ｃ）に
示すように活性領域２９の真上の絶縁層３２を通常のフ
ォトリソグラフィー法によりストライプ状に除去して、
その部分のｐ型コンタクト層２３を再度露出させ、電極
コンタクト部分３６（図１（Ａ）参照）を形成する。
オード装置２１の製造方法を図３（Ａ）〜（Ｅ）と共に
説明する。まず、同図（Ａ）に示すようにｎ型ＧａＡｓ
基板２２上にＭＯＣＶＤ法によって０．６μｍのｎ型Ｇ
ａＡｓバッファ層３１、１μｍのｎ型Ａｌ0.7 Ｇａ0.3
Ａｓクラッド層２６、０．２μｍのアンドープＧａＡｓ
活性層２５、１μｍのｐ型Ａｌ0.7 Ｇａ0.3 Ａｓクラッ
ド層２４、及び０．１μｍのｐ型ＧａＡｓコンタクト層
２３を順次積層し、無機酸化物であるＳｉＮ（またはＳ
ｉＯ2 ）の絶縁層３２をマスクとしてリン酸系のエッチ
ング液を用いてｐ型コンタクト層２３を化学エッチング
し、さらに、ｐ型クラッド層２４を塩酸によって選択エ
ッチングして活性層２５の一部を露出させ、同図（Ｂ）
に示すような段差を形成する。引き続き、同図（Ｃ）に
示すように活性領域２９の真上の絶縁層３２を通常のフ
ォトリソグラフィー法によりストライプ状に除去して、
その部分のｐ型コンタクト層２３を再度露出させ、電極
コンタクト部分３６（図１（Ａ）参照）を形成する。
【００１２】次に、フォトリソグラフィー法とリフトオ
フ法によって同図（Ｄ）に示すように活性領域２９の真
上の電極コンタクト部分３６上を含んでｐ型電極３３を
蒸着すると同時に、このｐ型電極３３と電気的に分離し
た金属材料３４を吸収領域３０上に蒸着する。このと
き、金属材料３４の一部は、吸収領域３０部分の活性層
２５の上面に直接蒸着される。そして、同図（Ｅ）に示
すようにｎ型基板２２を研磨・エッチングして、全体の
厚みを１００μｍに加工して、このｎ型基板２２の面に
ｎ型電極３５を蒸着する。その後、アニール処理（熱処
理）を行って、各電極３３，３４，３５とこの各電極３
３，３４，３５に接する結晶層とを合金化する。そし
て、この合金化により、ｐ型及びｎ型電極３３，３５
は、オーミック電極となり、活性領域２９に電流注入を
行うことができるようになり、金属材料３４と接する吸
収領域３０部分の活性層２５の上面部分が合金化により
祖面化し、吸収領域３０を通過する光を散乱・吸収など
によって損失させ、短い距離で減衰させることができ
る。
フ法によって同図（Ｄ）に示すように活性領域２９の真
上の電極コンタクト部分３６上を含んでｐ型電極３３を
蒸着すると同時に、このｐ型電極３３と電気的に分離し
た金属材料３４を吸収領域３０上に蒸着する。このと
き、金属材料３４の一部は、吸収領域３０部分の活性層
２５の上面に直接蒸着される。そして、同図（Ｅ）に示
すようにｎ型基板２２を研磨・エッチングして、全体の
厚みを１００μｍに加工して、このｎ型基板２２の面に
ｎ型電極３５を蒸着する。その後、アニール処理（熱処
理）を行って、各電極３３，３４，３５とこの各電極３
３，３４，３５に接する結晶層とを合金化する。そし
て、この合金化により、ｐ型及びｎ型電極３３，３５
は、オーミック電極となり、活性領域２９に電流注入を
行うことができるようになり、金属材料３４と接する吸
収領域３０部分の活性層２５の上面部分が合金化により
祖面化し、吸収領域３０を通過する光を散乱・吸収など
によって損失させ、短い距離で減衰させることができ
る。
【００１３】また、本発明は、光ガイド層を有する端面
発光型半導体装置にも適用することができる。図４に示
す発光ダイオード装置４１は、活性層２５の上にこの活
性層２５よりもバンドギャップエネルギが大きく、か
つ、ｐ型クラッド層２４よりもバンドギャップエネルギ
がの小さい光ガイド層４２が設けられており、他の構成
は、先に説明した発光ダイオード装置２１と同一構成で
ある。そして、この発光ダイオード装置４１では、活性
層２５の吸収領域３０の上にある光ガイド層４２の上面
部分が金属材料３４との合金化により祖面化している。
発光型半導体装置にも適用することができる。図４に示
す発光ダイオード装置４１は、活性層２５の上にこの活
性層２５よりもバンドギャップエネルギが大きく、か
つ、ｐ型クラッド層２４よりもバンドギャップエネルギ
がの小さい光ガイド層４２が設けられており、他の構成
は、先に説明した発光ダイオード装置２１と同一構成で
ある。そして、この発光ダイオード装置４１では、活性
層２５の吸収領域３０の上にある光ガイド層４２の上面
部分が金属材料３４との合金化により祖面化している。
【００１４】このような構造の発光ダイオード装置４１
において、活性層２５の活性領域２９から発光した光
は、活性層２５及び光ガイド層４２内を導波され、端面
３７より外部へ出力されると共に、活性層２５の吸収領
域３０及びその上の光ガイド層４２内へも出力される。
そして、このとき、吸収領域３０の上の光ガイド層４２
の金属材料３４と接する上面は、この金属材料３４と合
金化されて粗面となっているため、活性領域２９で発光
して吸収領域３０及びその上の光ガイド層４２内を導波
される光は、吸収領域３０及び光ガイド層４２の半導体
材料にて吸収されると共にこの粗面に入射して散乱・吸
収などの強い損失を受けながら減衰していく。このと
き、端面３８までの距離を短くすると、光が全て吸収さ
れずに端面３８に到達する場合がでてくるが、端面３８
にて反射される光は再度吸収領域３０及びその上の光ガ
イド層４２を通過する間にも、同様の強い損失を受けて
減衰して行くので従来よりも吸収領域３０の長さを短く
しても活性領域２９に到達する前に完全に減衰すること
ができ、端面３７がＦＰモードの共振面として働くこと
を防止できる。その結果、高電流を注入した場合や、低
温度下で動作させる場合でも、発光ダイオード装置を小
さくしたままＦＰモードによるレーザ発振を抑圧するこ
とができ、安定したインコヒーレント光を出力すること
ができる。
において、活性層２５の活性領域２９から発光した光
は、活性層２５及び光ガイド層４２内を導波され、端面
３７より外部へ出力されると共に、活性層２５の吸収領
域３０及びその上の光ガイド層４２内へも出力される。
そして、このとき、吸収領域３０の上の光ガイド層４２
の金属材料３４と接する上面は、この金属材料３４と合
金化されて粗面となっているため、活性領域２９で発光
して吸収領域３０及びその上の光ガイド層４２内を導波
される光は、吸収領域３０及び光ガイド層４２の半導体
材料にて吸収されると共にこの粗面に入射して散乱・吸
収などの強い損失を受けながら減衰していく。このと
き、端面３８までの距離を短くすると、光が全て吸収さ
れずに端面３８に到達する場合がでてくるが、端面３８
にて反射される光は再度吸収領域３０及びその上の光ガ
イド層４２を通過する間にも、同様の強い損失を受けて
減衰して行くので従来よりも吸収領域３０の長さを短く
しても活性領域２９に到達する前に完全に減衰すること
ができ、端面３７がＦＰモードの共振面として働くこと
を防止できる。その結果、高電流を注入した場合や、低
温度下で動作させる場合でも、発光ダイオード装置を小
さくしたままＦＰモードによるレーザ発振を抑圧するこ
とができ、安定したインコヒーレント光を出力すること
ができる。
【００１５】また、上記した各実施例では、製造の容易
な電極ストライプ構造を使用した利得導波型の発光装置
について説明したが、ブロック層を埋込み成長させてよ
り高性能とした屈折率導波型の発光装置としても良く、
半導体材料も、ＧａＡｓ／ＡｌＧａＡｓ系の他に、Ｉｎ
ＧａＡｓＰ系、ＩｎＧａＡｌＰ系など他の半導体材料を
用いても良い。そして、半導体材料の結晶成長方法も上
記実施例で使用したＭＯＣＶＤ法のほか、ＭＢＥ法など
の他の結晶成長法を使用しても良い。
な電極ストライプ構造を使用した利得導波型の発光装置
について説明したが、ブロック層を埋込み成長させてよ
り高性能とした屈折率導波型の発光装置としても良く、
半導体材料も、ＧａＡｓ／ＡｌＧａＡｓ系の他に、Ｉｎ
ＧａＡｓＰ系、ＩｎＧａＡｌＰ系など他の半導体材料を
用いても良い。そして、半導体材料の結晶成長方法も上
記実施例で使用したＭＯＣＶＤ法のほか、ＭＢＥ法など
の他の結晶成長法を使用しても良い。
【００１６】
【発明の効果】本発明の端面発光型半導体装置は、活性
層の吸収領域または、吸収領域に接する光ガイド層の少
なくとも上面の一部が粗面となっているので、活性層の
活性領域で発光して吸収領域に入射される光は、吸収領
域を構成する半導体材料にて吸収されると共にこの粗面
に入射されると散乱・吸収などの強い損失を受けて減衰
して行くので、従来の端面発光型半導体装置よりも吸収
領域を短くしても光を完全に減衰させることができ、活
性領域に戻るのを防止することができる。その結果、高
出力を得るために高電流を注入した場合や、低温度下で
動作させる場合でも、発光ダイオード装置の大きさを大
きくすることなくＦＰモードによるレーザ発振を抑圧す
ることができ、安定した高出力のインコヒーレント光を
出力することができるという効果がある。
層の吸収領域または、吸収領域に接する光ガイド層の少
なくとも上面の一部が粗面となっているので、活性層の
活性領域で発光して吸収領域に入射される光は、吸収領
域を構成する半導体材料にて吸収されると共にこの粗面
に入射されると散乱・吸収などの強い損失を受けて減衰
して行くので、従来の端面発光型半導体装置よりも吸収
領域を短くしても光を完全に減衰させることができ、活
性領域に戻るのを防止することができる。その結果、高
出力を得るために高電流を注入した場合や、低温度下で
動作させる場合でも、発光ダイオード装置の大きさを大
きくすることなくＦＰモードによるレーザ発振を抑圧す
ることができ、安定した高出力のインコヒーレント光を
出力することができるという効果がある。
【図１】（Ａ），（Ｂ）は本発明の端面発光型半導体装
置の一実施例を示す上面図及び断面図である。
置の一実施例を示す上面図及び断面図である。
【図２】本発明の発光状態を説明するための断面図であ
る。
る。
【図３】（Ａ）〜（Ｅ）は本発明の一実施例の製造方法
を示す工程図である。
を示す工程図である。
【図４】本発明の端面発光型半導体装置の他の実施例を
示す断面図である。
示す断面図である。
【図５】（Ａ），（Ｂ）は従来例を示す上面図及び断面
図である。
図である。
１，２１，４１ 発光ダイオード装置（端面発光型半導
体装置） ２，２２ ｎ型基板 ３，２６ ｎ型クラッド層 ４，２５ 活性層 ５，２４ ｐ型クラッド層 ６，２３ ｐ型コンタクト層 ７，３２ 絶縁層 ８，３６ 電極コンタクト部分 ９，３３ ｐ型電極（ｐ型オーミック電極） １０，３５ ｎ型電極（ｎ型オーミック電極） １１，２９ 活性領域 １２，３０ 光吸収領域 １３，１４，３７，３８ 端面 ３１ ｎ型バッファ層 ３４ 金属材料 ４２ 光ガイド層
体装置） ２，２２ ｎ型基板 ３，２６ ｎ型クラッド層 ４，２５ 活性層 ５，２４ ｐ型クラッド層 ６，２３ ｐ型コンタクト層 ７，３２ 絶縁層 ８，３６ 電極コンタクト部分 ９，３３ ｐ型電極（ｐ型オーミック電極） １０，３５ ｎ型電極（ｎ型オーミック電極） １１，２９ 活性領域 １２，３０ 光吸収領域 １３，１４，３７，３８ 端面 ３１ ｎ型バッファ層 ３４ 金属材料 ４２ 光ガイド層
Claims (2)
- 【請求項１】活性層の上下をこの活性層よりもバンドギ
ャップエネルギが大きく、かつ屈折率の小さいｐ型及び
ｎ型のクラッド層で挟まれたダブルヘテロ構造の端面発
光型半導体装置において、 前記活性層は活性領域と吸収領域とからなり、この吸収
領域の少なくとも上面の一部が粗面となっていることを
特徴とする端面発光型半導体装置。 - 【請求項２】活性層の上下をこの活性層よりもバンドギ
ャップエネルギが大きく、かつ屈折率の小さいｐ型及び
ｎ型のクラッド層で挟まれ、前記活性層と前記ｐ型及び
ｎ型のクラッド層との間の少なくとも一方に、バンドギ
ャップエネルギが前記活性層よりも大きく、かつ前記ク
ラッド層よりも小さい光ガイド層を備えたダブルヘテロ
構造の端面発光型半導体装置において、 前記の活性層は活性領域と吸収領域とからなり、この吸
収領域に接する前記光ガイド層の少なくとも上面の一部
が粗面となっていることを特徴とする端面発光型半導体
装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12811492A JPH05299693A (ja) | 1992-04-21 | 1992-04-21 | 端面発光型半導体装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12811492A JPH05299693A (ja) | 1992-04-21 | 1992-04-21 | 端面発光型半導体装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05299693A true JPH05299693A (ja) | 1993-11-12 |
Family
ID=14976726
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP12811492A Pending JPH05299693A (ja) | 1992-04-21 | 1992-04-21 | 端面発光型半導体装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05299693A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2000076003A1 (fr) * | 1999-06-08 | 2000-12-14 | Nippon Sheet Glass Co., Ltd. | Dispositif luminescent a emission laterale a rendement lumineux exterieur ameliore et matrice de dispositifs luminescents a auto-balayage le contenant |
| WO2002097894A1 (en) * | 2001-05-30 | 2002-12-05 | Unisearch Limited | High efficiency silicon light emitting device and modulator |
| US6717182B1 (en) | 1996-09-24 | 2004-04-06 | Nippon Sheet Glass Co., Ltd. | Edge-emitting light-emitting device having improved external luminous efficiency and self-scanning light-emitting device array comprising the same |
| JP2008211228A (ja) * | 2002-03-26 | 2008-09-11 | Sanyo Electric Co Ltd | 窒化物系半導体素子の製造方法 |
| CN104319326A (zh) * | 2014-10-21 | 2015-01-28 | 厦门市三安光电科技有限公司 | 一种发光二极管的制造方法 |
-
1992
- 1992-04-21 JP JP12811492A patent/JPH05299693A/ja active Pending
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6717182B1 (en) | 1996-09-24 | 2004-04-06 | Nippon Sheet Glass Co., Ltd. | Edge-emitting light-emitting device having improved external luminous efficiency and self-scanning light-emitting device array comprising the same |
| US6919583B2 (en) | 1998-11-04 | 2005-07-19 | Nippon Sheet Glass Company, Limited | End surface light-emitting element having increased external light emission efficiency and self-scanning light-emitting element array using the same |
| WO2000076003A1 (fr) * | 1999-06-08 | 2000-12-14 | Nippon Sheet Glass Co., Ltd. | Dispositif luminescent a emission laterale a rendement lumineux exterieur ameliore et matrice de dispositifs luminescents a auto-balayage le contenant |
| WO2002097894A1 (en) * | 2001-05-30 | 2002-12-05 | Unisearch Limited | High efficiency silicon light emitting device and modulator |
| JP2008211228A (ja) * | 2002-03-26 | 2008-09-11 | Sanyo Electric Co Ltd | 窒化物系半導体素子の製造方法 |
| CN104319326A (zh) * | 2014-10-21 | 2015-01-28 | 厦门市三安光电科技有限公司 | 一种发光二极管的制造方法 |
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