JPS62224095A - 発光素子 - Google Patents
発光素子Info
- Publication number
- JPS62224095A JPS62224095A JP61065641A JP6564186A JPS62224095A JP S62224095 A JPS62224095 A JP S62224095A JP 61065641 A JP61065641 A JP 61065641A JP 6564186 A JP6564186 A JP 6564186A JP S62224095 A JPS62224095 A JP S62224095A
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- JP
- Japan
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- crystal
- layer
- lattice
- emitting device
- light emitting
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
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Landscapes
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- Led Devices (AREA)
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】
〔発明の利用分野〕
本発明は化合物半導体発光素子の結晶構造に係り、特に
低電流密度で動作する高効率発光素子に関する。
低電流密度で動作する高効率発光素子に関する。
従来の超格子を応用した発光素子は)1.5akakJ
他、エレクトロニクス レター第20巻第320頁(1
984年) ()1.5akaki at al、
、 Electronicf4Lattars、 2立
(8] 320 (1984))に記載されるように禁
制帯幅の大きさならびに超格子構造の幅に関して考えら
れているが格子定数の整合ならびに混晶の組成による電
気抵抗の差については配慮されていなかった。格子定数
の整合がとれていない超格子素子は放射性再結合効率が
低下し、電気抵抗の高い領域の組成を有する混晶を使用
しなければならない場合は素子の電力効率が低下し発熱
を招く。
他、エレクトロニクス レター第20巻第320頁(1
984年) ()1.5akaki at al、
、 Electronicf4Lattars、 2立
(8] 320 (1984))に記載されるように禁
制帯幅の大きさならびに超格子構造の幅に関して考えら
れているが格子定数の整合ならびに混晶の組成による電
気抵抗の差については配慮されていなかった。格子定数
の整合がとれていない超格子素子は放射性再結合効率が
低下し、電気抵抗の高い領域の組成を有する混晶を使用
しなければならない場合は素子の電力効率が低下し発熱
を招く。
本発明の目的は低消費電力したがって高発光効率を有す
る発光素子を提供することにある6〔発明の概要〕 ダブルヘテロ結晶構造を有する化合物半導体から成る発
光素子において、クラッド層が活性層より禁制帯幅の大
きい混晶半導体で形成される場合が多いが、多元混晶の
結晶成長においては良質なエピタキシャル結晶を得る条
件とされている10−8より小さい結晶格子不整合度を
再現性よく実現するのはかなり困難で結晶性が低下する
。ところが基板結晶に対して格子定数が正負逆方向に同
程度にずれている結晶の薄層をつぎつぎと積重ねていく
いわゆる型格子を形成すると平滑なエピタキシャル結晶
が得られることが知られている。
る発光素子を提供することにある6〔発明の概要〕 ダブルヘテロ結晶構造を有する化合物半導体から成る発
光素子において、クラッド層が活性層より禁制帯幅の大
きい混晶半導体で形成される場合が多いが、多元混晶の
結晶成長においては良質なエピタキシャル結晶を得る条
件とされている10−8より小さい結晶格子不整合度を
再現性よく実現するのはかなり困難で結晶性が低下する
。ところが基板結晶に対して格子定数が正負逆方向に同
程度にずれている結晶の薄層をつぎつぎと積重ねていく
いわゆる型格子を形成すると平滑なエピタキシャル結晶
が得られることが知られている。
また低抵抗の混晶を得ようとしてドーピングを行うと結
晶表面の荒れた結晶が成長し電気抵抗も高くなる。型格
子を形成している結晶層のうち禁制帯幅の小さい方の結
晶層に多層にドーピングを行うと高い自由キャリヤ密度
したがって、低い電気抵抗を実現しうる。禁制帯幅の大
きい方の結晶層には結晶表面を荒さない程度に軽くドー
ピングしておくにのようにして得た型格子は結晶表面が
平坦で、電気抵抗が低く、かつ屈折率は均一な混晶とほ
ぼ同じ値を示し光導波路を形成することが可能である。
晶表面の荒れた結晶が成長し電気抵抗も高くなる。型格
子を形成している結晶層のうち禁制帯幅の小さい方の結
晶層に多層にドーピングを行うと高い自由キャリヤ密度
したがって、低い電気抵抗を実現しうる。禁制帯幅の大
きい方の結晶層には結晶表面を荒さない程度に軽くドー
ピングしておくにのようにして得た型格子は結晶表面が
平坦で、電気抵抗が低く、かつ屈折率は均一な混晶とほ
ぼ同じ値を示し光導波路を形成することが可能である。
以下、本発明の実施例を第1図を用いて説明する。
実施例1
有機金属気相成長法により第1図に示すような多層結晶
を成長する。11はn−GaAsP結晶基板、12はn
−1nP(厚さ200人、ドーパント濃度2 X 10
”S i /aJ)層とn−GaP(厚さ200人、ド
ーパント5 X 10”S i /C21)が交互に積
層された厚さ1μmの型格子クラフト層、13はG a
o、aaI no、o7Po、aeA so、azの厚
さ1500人、ノンドープ活性層、14はP−InP(
厚さ200人、ドーパント濃度2X10”Zn/aj)
トP−Ga P (厚さ200人、ドーパント濃度8
X 1017Z n /aJ)が交互に積層された厚
さ1μmの型格子から成るクラフト層である。
を成長する。11はn−GaAsP結晶基板、12はn
−1nP(厚さ200人、ドーパント濃度2 X 10
”S i /aJ)層とn−GaP(厚さ200人、ド
ーパント5 X 10”S i /C21)が交互に積
層された厚さ1μmの型格子クラフト層、13はG a
o、aaI no、o7Po、aeA so、azの厚
さ1500人、ノンドープ活性層、14はP−InP(
厚さ200人、ドーパント濃度2X10”Zn/aj)
トP−Ga P (厚さ200人、ドーパント濃度8
X 1017Z n /aJ)が交互に積層された厚
さ1μmの型格子から成るクラフト層である。
15は低抵抗接触をとるためのGaInPAs層(厚さ
1μm)である、この結晶に6μm幅の5iOcマスク
開口部を通じて15の上方より14層との界面までZn
をストライプ状に拡散しさらにその上にAu Zn電極
をつける。また反対側の11にはAuGoNif%!極
をつける。このようにして得られたウェハをキャビティ
長140μmに壁間してレーザチップを得、P側をダイ
ヤモンドヒートシンクにとりつける。このようにして得
た半導体レーザは室温で連続発振し、そのときの発振波
長は668nm、閾電流密度は2kA/cdであった。
1μm)である、この結晶に6μm幅の5iOcマスク
開口部を通じて15の上方より14層との界面までZn
をストライプ状に拡散しさらにその上にAu Zn電極
をつける。また反対側の11にはAuGoNif%!極
をつける。このようにして得られたウェハをキャビティ
長140μmに壁間してレーザチップを得、P側をダイ
ヤモンドヒートシンクにとりつける。このようにして得
た半導体レーザは室温で連続発振し、そのときの発振波
長は668nm、閾電流密度は2kA/cdであった。
型格子の代りに相当するGao、3I no、aP混晶
をクラッド層にもちいた場合は閾電流密度は4kA/d
であった。
をクラッド層にもちいた場合は閾電流密度は4kA/d
であった。
型格子をクラッド層にもちいかつドーパント濃度をコン
トロールすることにより相当する均一組成の混晶をクラ
ッド層にもちいた場合にくらべて半導体レーザの閾電流
値を低減することができた。
トロールすることにより相当する均一組成の混晶をクラ
ッド層にもちいた場合にくらべて半導体レーザの閾電流
値を低減することができた。
これは結晶性の向上と電気抵抗の低下による発熱量の低
減によるものと解せられる。
減によるものと解せられる。
4、をぜl昌
第1図は本発明の半導体レーザ用エピタキシャル結晶の
断面図である。
断面図である。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1、ダブルヘテロ構造を有する発光素子において活性層
を挾んでいるクラッド層が歪格子により形成されている
発光素子。 2、上記歪格子を形成する元素が均一に混合されて一様
な混晶を形成したと仮定した場合に、その均一混晶の格
子定数が基板結晶の格子定数とほぼ一致するがごとき組
成と厚さを備えた歪格子を有する特許請求の範囲第1項
記載の発光素子。 3、上記歪格子を形成している結晶層のうち禁制帯幅の
狭い結晶層の自由キャリア密度が禁制帯幅のより広い結
晶層の自由キャリア密度よりも高くなるが如くドープさ
れて成る特許請求の範囲第1項記載の発光素子。 4、上記歪格子が活性層と接する部分の結晶層が該歪格
子を形成している結晶層のうち禁制帯幅の大きい方の結
晶層から成る特許請求の範囲第1項記載の発光素子。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP61065641A JPS62224095A (ja) | 1986-03-26 | 1986-03-26 | 発光素子 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP61065641A JPS62224095A (ja) | 1986-03-26 | 1986-03-26 | 発光素子 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS62224095A true JPS62224095A (ja) | 1987-10-02 |
Family
ID=13292848
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP61065641A Pending JPS62224095A (ja) | 1986-03-26 | 1986-03-26 | 発光素子 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS62224095A (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US7193246B1 (en) | 1998-03-12 | 2007-03-20 | Nichia Corporation | Nitride semiconductor device |
US7345297B2 (en) | 2004-02-09 | 2008-03-18 | Nichia Corporation | Nitride semiconductor device |
-
1986
- 1986-03-26 JP JP61065641A patent/JPS62224095A/ja active Pending
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US7193246B1 (en) | 1998-03-12 | 2007-03-20 | Nichia Corporation | Nitride semiconductor device |
US7402838B2 (en) | 1998-03-12 | 2008-07-22 | Nichia Corporation | Nitride semiconductor device |
US7947994B2 (en) | 1998-03-12 | 2011-05-24 | Nichia Corporation | Nitride semiconductor device |
US7345297B2 (en) | 2004-02-09 | 2008-03-18 | Nichia Corporation | Nitride semiconductor device |
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