【課題】高い光利得を得ながら閾値電流値を低減することができる光半導体素子及びその製造方法を提供する。
【解決手段】基板の上方に形成された複数の量子ドット層１２と、複数の量子ドット層１２間に位置する中間層と、が設けられている。量子ドット層１２に含まれる量子ドット１２ａの組成が、Ｉｎ_xＧａ_1-xＡｓ_yＳｂ_1-y（０＜ｘ≦１、０＜ｙ≦１）で表わされる。中間層には、組成がＩｎ_aＧａ_1-aＡｓ_bＰ_1-b（０＜ａ＜１、０＜ｂ＜１）で表わされ、厚さが１０ｎｍ以上４０ｎｍ以下のＩｎＧａＡｓＰ層１３、１５と、ＩｎＧａＡｓＰ層１３、１５の底面から１０ｎｍ以上４０ｎｍ未満の高さに位置し、厚さが０．３ｎｍ以上２ｎｍ以下のＩｎＰ層１４と、が含まれている。 （もっと読む）

【課題】半導体リッジから来るキャリアの横広がりを低減可能な構造を有する窒化物半導体発光素子を提供できる。
【解決手段】｛２０−２１｝面上の半導体レーザではホールバンドにおいてこのヘテロ接合に二次元ホールガスが生成される。二次元ホールガスを生成するヘテロ接合が、半導体リッジから外れて位置するとき、この二次元ホールガスは、ｐ側の半導体領域においてキャリアの横広がりを引き起こしている。一方、c面上の半導体レーザでは、ホールバンドにおいてこのヘテロ接合に二次元ホールガスが生成されない。ヘテロ接合ＨＪが半導体リッジに含まれるとき、半導体リッジから流れ出たキャリアには、二次元ホールガスの働きによる横広がりがない。 （もっと読む）

【課題】キャビティモードを崩すことなくＱスイッチでのレーザ発振が可能となるナノスケールのビーム構造によるキャビティを備えたナノキャビティレーザを提供する。
【解決手段】ナノスケールのビーム構造によるキャビティを備えたナノキャビティレーザであって、
前記キャビティは、所定周期で形成された孔を備えた二つのミラー領域と、該二つのミラー領域で挟まれたキャビティ領域と、を有し、
前記キャビティ領域は、電源からのキャリアが注入される活性層と、発振周波数の光子エネルギーよりも広いバンドギャップをもつワイドギャップ半導体と、を備えると共に、
前記ワイドギャップ半導体に、キャリア分布を発生させるキャリア分布発生手段を備え、
前記キャリア分布発生手段によるキャリア分布の発生により、キャビティモードを崩すことなく、キャビティの損失を制御する。 （もっと読む）

【課題】電子漏れが抑制でき、光閉じ込めの向上を図ることができ、非発光を抑制することが可能なフォトニック結晶面発光レーザを提供する。
【解決手段】基板上に、ｎ型クラッド層、活性層、電子ブロック層、２次元フォトニック結晶層がこの順に積層されているフォトニック結晶面発光レーザであって、
２次元フォトニック結晶層は、第一のｐ型半導体によるバンドギャップの異なる複数の層を備え、
第一のｐ型半導体による複数の層のバンドギャップは、電子ブロック層を構成する第二のｐ型半導体のバンドギャップよりも小さく、複数の層の積層方向に向かって段階的ないしは連続的にそのバンドギャップが減少するように積層され、
積層された層の面内方向の高屈折率部と低屈折率部とによる２次元フォトニック結晶層の該低屈折率部には、
電子ブロック層の表面を覆うように、第二のｐ型半導体よりもアクセプタドープ濃度の小さい第三のｐ型半導体が設けられている。 （もっと読む）

【課題】 光半導体層の結晶性を向上させつつ、発光効率の低下を招きにくくすることが可能な発光素子を提供する。
【解決手段】 本発明の発光素子は、ｎ型窒化ガリウム系半導体層３と、ｎ型窒化ガリウム系半導体層３上に設けられた、窒化ガリウム系半導体を含む発光層４と、発光層４上に設けられた、発光層４と接するブロック層５を持つｐ型窒化ガリウム系半導体層６とを有し、ブロック層５は、マグネシウムを含有した電子ブロック層５ａと、電子ブロック層５ａよりもマグネシウムの含有量が小さい、厚みが３ｎｍ以下の正孔トンネル層５ｂとが積層されている。このような正孔トンネル層５ｂをブロック層５が有していることから、光半導体層７の結晶性を向上させつつ、発光効率の低下を招きにくくすることができる。 （もっと読む）

【課題】ＴＭモード発振が得られかつ信頼性の高い半導体レーザ素子を提供する。
【解決手段】半導体レーザダイオード７０は、ｎ型（Ａｌ_ｘ１Ｇａ_{（１−ｘ１）}）_０．５１Ｉｎ_０．４９Ｐクラッド層１４および第１および第２ｐ型（Ａｌ_ｘ１Ｇａ_{（１−ｘ１）}）_０．５１Ｉｎ_０．４９Ｐクラッド層１７，１９と、ｎ型クラッド層１４とｐ型クラッド層１７，１９に挟まれたｎ側Ａｌ_ｘ２Ｇａ_{（１−ｘ２）}Ａｓガイド層１１およびｐ側Ａｌ_ｘ２Ｇａ_{（１−ｘ２）}Ａｓガイド層１２と、これらのガイド層１１，１２に挟まれた活性層１０とを含む。活性層１０は、ＧａＡｓ_{（１−ｘ３）}Ｐ_ｘ３層からなる量子井戸層２２１とＡｌ_ｘ２Ｇａ_{（１−ｘ２）}Ａｓ層からなる障壁層２２２とを交互に複数周期繰り返し積層して構成されている。 （もっと読む）

【課題】光閉じ込めを効果的に向上させるとともに、非発光再結合や電流リークを抑制することにより、電力−光変換効率の高い高効率な窒化物半導体発光素子を提供する。
【解決手段】ｎ型バッファ層１２１やｎ型クラッド層１２２などのｎ型半導体層と、発光層１２４と、ｐ型クラッド層１２６などのｐ型半導体層とを有する窒化物半導体発光素子１００であって、リッジ側面として発光層１２４の側面を含むリッジ構造を備え、発光層１２４の側面は、発光層１２４よりも抵抗が高いＡｌ_ｘＧａ_ｙＩｎ_{１−ｘ−ｙ}Ｎ（但し、０≦ｘ，ｙ≦１、０≦ｘ＋ｙ≦１）で構成されるパッシベーション膜１４０によって覆われており、パッシベーション膜１４０は、発光層１２４の屈折率よりも屈折率が低い低屈折率膜１５１によって覆われている。 （もっと読む）

【課題】高効率の光半導体素子を提供する。
【解決手段】実施形態によれば、ｎ形半導体層と、ｐ形半導体層と、ｎ形半導体層とｐ形半導体層との間に設けられた機能部と、を備えた光半導体素子が提供される。機能部は、ｎ形半導体層からｐ形半導体層に向かう方向に積層された複数の活性層を含む。複数の活性層の少なくとも２つは、多層積層体と、ｎ側障壁層と、井戸層と、ｐ側障壁層と、を含む。多層積層体は、前記方向に交互に積層された複数の厚膜層と厚膜層よりも厚さが薄い複数の薄膜層とを含む。ｎ側障壁層は、多層積層体とｐ形半導体層との間に設けられる。井戸層は、ｎ側障壁層とｐ形半導体層との間に設けられる。ｐ側障壁層は、井戸層とｐ形半導体層との間に設けられる。 （もっと読む）

【課題】発光効率の高い半導体発光素子を提供する。
【解決手段】ｎ型ＧａＮ層を含むｎ型半導体層と、ｎ型半導体層と接続されたｎ側電極と、ｐ型ＧａＮ層と、ｐ型ＧａＮ層と積層されたｐ型ＧａＮコンタクト層と、を含むｐ型半導体層と、ｐ型半導体層に接続されたｐ側電極と、ｎ型半導体層とｐ型半導体層との間に設けられ複数の井戸層を含む発光部と、発光部とｐ型半導体層との間に設けられ、０．００１〜０．０５の第１Ａｌ組成比のＡｌＧａＮを含み０．５〜５ｎｍの厚さの第１層と、第１層とｐ型半導体層との間に設けられ、０．１〜０．２の第２Ａｌ組成比のＡｌＧａＮを含む第２層と、第１層と発光部との間においてｐ型半導体層に最も近いｐ側井戸層に接し、厚さが３〜８ｎｍで、Ｉｎ_ｚ１Ｇａ_１−ｚ１Ｎ（０≦ｚ１＜１）を含み、ｐ型不純物濃度が第１層よりも高い中間層と、を備えた半導体発光素子が提供される。 （もっと読む）

【課題】タイプII量子井戸構造を有する半導体発光素子の発光効率を高める。
【解決手段】この半導体レーザ素子の活性層は、交互に積層された第１の半導体層３１ａ及び第２の半導体層３１ｂを各々含む複数の半導体積層部と、該複数の半導体積層部の間に挟まれた分離層３２とを有する。第１の半導体層３１ａの伝導帯の最も低いエネルギー準位Ｅｃ_１は、第２の半導体層３１ｂの伝導帯の最も低いエネルギー準位Ｅｃ_２より低い。第２の半導体層３１ｂの価電子帯の最も高いエネルギー準位Ｅｖ_２は、第１の半導体層３１ａの価電子帯の最も高いエネルギー準位Ｅｖ_１より高い。分離層３２は第２の半導体層３１ｂより厚い。分離層３２と第１の半導体層３１ａとが互いに接しており、分離層３２の伝導帯の最も低いエネルギー準位Ｅｃ_３は、エネルギー準位Ｅｃ_１より高い。 （もっと読む）

【課題】活性領域に少なくとも１つのｐ型層を有するＩＩＩ族窒化物発光装置を提供する。
【解決手段】ｎ型層、ｐ型層、及び、ｐ型層とｎ型層との間で発光することができる活性領域を含むＩＩＩ族窒化物発光装置。活性領域は、少なくとも１つの付加的なｐ型層を含む。活性領域のｐ型層は、量子井戸層又はバリア層とすることができる。いくつかの実施形態では、活性領域の量子井戸層及びバリア層の両方ともｐ型である。いくつかの実施形態では、活性領域のｐ型層の平均転位密度は、約５×１０⁸ｃｍ^-2よりも小さい。 （もっと読む）

【課題】閾値電流値を低減させ、光出射効率を高めた光半導体装置を得る。
【解決手段】（００１）面を主面とするＩｎＰ基板と、前記ＩｎＰ基板の主面上に形成され、第１導電型の下部ＩｎＰクラッド層と、前記下部ＩｎＰクラッド層上に形成された前記ＩｎＰクラッド層の幅よりも狭い幅を有するＡｌＧａＩｎＡｓを含む活性層と、前記活性層上に形成された前記下部ＩｎＰクラッド層と同幅の第２導電型の上部クラッド層とを有するストライプメサ構造と、前記ストライプメサ構造における前記活性層の側面に形成されるサイドバリア層と、を有し、前記ストライプメサ構造は［１１０］方向に延伸し、前記サイドバリア層は、Ａｌ組成が０．３２以上のＡｌＧａＩｎＡｓ、または、Ａｌ組成が０．４５〜０．５１のＩｎＡｌＡｓにより形成されたものであることを特徴とする光半導体装置により上記課題を解決する。 （もっと読む）

本発明の目的は、VCSEL内でのキャリヤの閉じ込めを改善することである。本発明の概念として、フォトトランジスタの層構造をVCSELの層スタックへと組み込むことが提唱されている。
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【課題】ＥＬ発光パターンおよび表面モフォロジー（平坦性）を改善することにより、発光効率および歩留まりを向上させることが可能な窒化物半導体素子を提供する。
【解決手段】この窒化物半導体レーザ素子１００（窒化物半導体素子）は、成長主面１０ａを有するＧａＮ基板１０と、このＧａＮ基板１０の成長主面１０ａ上に形成された窒化物半導体各層１２〜１８とを備えている。成長主面１０ａは、ｍ面に対して、ａ軸方向にオフ角度を有する面からなり、窒化物半導体各層１２〜１８は、ＡｌＧａＮからなる下部クラッド層１２を含んでいる。そして、この下部クラッド層１２が、ＧａＮ基板１０の成長主面１０ａと接するように形成されている。 （もっと読む）

【課題】高出力・高温動作時の消費電力を抑制し、信頼性の高い二波長レーザ装置を提供する。
【解決手段】半導体レーザ装置は、共に基板１０１上に形成された第１の半導体レーザ素子１０２と、第１の半導体レーザ素子１０２と発振波長が異なり、第２の半導体レーザ素子１０３とを備える。第１の半導体レーザ素子１０２及び第２の半導体レーザ素子１０３の共振器長は１５００μｍ以上であり、第１の半導体レーザ素子１０２及び第２の半導体レーザ素子１０３は、それぞれＩｎ_ｙ（Ｇａ_１−ｘ１Ａｌ_ｘ１）_１−ｙＰ （０＜ｘ１＜１、０＜ｙ＜１）からなるｎ型クラッド層と、Ｉｎ_ｙ（Ｇａ_１−ｘ２Ａｌ_ｘ２）_１−ｙＰ （０＜ｘ２＜１、０＜ｙ＜１）からなるｐ型クラッド層とを有している。活性層３０３は、Ａｌ_ｚＧａ_１−ｚＡｓ（０≦ｚ＜１）からなり、１層のみの井戸層を含む。 （もっと読む）

【課題】 活性層からクラッド層への電子のオーバーフローを十分に抑制可能な窒化物半導体発光素子及びその製造方法を提供することをその目的とする。
【解決手段】 窒化物半導体発光素子１は、活性層Ｉと、活性層Ｉの一方側に設けられたｐ型クラッド層Ｌと、ｐ型クラッド層Ｌと活性層Ｉとの間に設けられたｐ型電子ブロック層Ｋと、活性層Ｉとｐ型電子ブロック層Ｋとの間に設けられた第２ガイド層Ｊとを備え、活性層Ｉ、ｐ型クラッド層Ｌ、ｐ型電子ブロック層Ｋ、及び第２ガイド層ＪがIII族窒化物系半導体を含み、ガイド層Ｊのうちｐ型電子ブロック層Ｋ側に位置する部分は、ｐ型不純物を含むと共にｐ型電子ブロック層Ｋとがヘテロ接合を形成する。 （もっと読む）

【課題】格子緩和によるキャリアブロック性能の低下を低減できる窒化物半導体発光素子を提供する。
【解決手段】支持基体１３の六方晶系ＧａＮのｃ軸ベクトルＶＣは主面１３ａの法線軸Ｎｘに対してＸ軸方向に傾斜する。半導体領域１５において、活性層１９、第１の窒化ガリウム系半導体層２１、電子ブロック層２３及び第２の窒化ガリウム系半導体層２５は支持基体１３の主面１３ａ上で法線軸Ｎｘに沿って配列されている。ｐ型クラッド層１７はＡｌＧａＮからなり、電子ブロック層２３はＡｌＧａＮからなる。電子ブロック層２３はＸ軸方向の引っ張り歪みを受ける。第１の窒化ガリウム系半導体層２１はＸ軸方向の圧縮歪みを受ける。界面２７ａにおけるミスフィット転位密度は界面２７ｂにおけるミスフィット転位密度より低い。ピエゾ分極により界面２７ａにおける電子へのバリアが高くなる。 （もっと読む）

【課題】高い光閉じ込め及びキャリア閉じ込めを提供できるクラッド層を有するIII族窒化物半導体レーザダイオードを提供する。
【解決手段】（２０−２１）面ＧａＮ基板７１上にｎ型Ａｌ_０．０８Ｇａ_０．９２Ｎクラッド層７２を格子緩和するように成長する。ｎ型クラッド層７２上にＧａＮ光ガイド層７３ａを格子緩和するように成長する。光ガイド層７３ａ上に活性層７４、ＧａＮ光ガイド層７３ｂ、Ａｌ_０．１２Ｇａ_０．８８Ｎ電子ブロック層７５及びＧａＮ光ガイド層７３ｃを格子緩和しないように成長する。光ガイド層７３ｃ上にｐ型Ａｌ_０．０８Ｇａ_０．９２Ｎクラッド層７６を格子緩和するように成長する。ｐ型クラッド層７６上にｐ型ＧａＮコンタクト層７７を格子緩和しないように成長して、半導体レーザ１１ａを作製する。接合７８ａ〜７８ｃの転位密度は他の接合における転位密度より大きい。 （もっと読む）

【課題】半極性面を有するＧａＮ支持基体上に設けられた発光層を含みミスフィット転位による発光効率の低下を抑制できる窒化物半導体発光素子を提供する。
【解決手段】窒化物半導体発光素子１１は、六方晶系窒化ガリウムからなる支持基体１３と、Ｉｎ_Ｘ１Ａｌ_Ｙ１Ｇａ_{１−Ｘ１−Ｙ１}Ｎ（０＜Ｘ１＜１、０＜Ｙ１＜１、Ｘ１＋Ｙ１＜１）層２１を含むｎ型窒化ガリウム系半導体層１５と、発光層１７と、ｐ型窒化ガリウム系半導体層１９とを備える。このＩｎＡｌＧａＮ層２１は半極性主面１３ａと発光層１７との間に設けられる。ＩｎＡｌＧａＮ層２１のバンドギャップＥが窒化ガリウムのバンドギャップＥ以上であるので、発光層１７へのキャリアと光の閉じ込め効果が提供される。ＩｎＡｌＧａＮ層２１のｃ面Ｓｃ２が法線軸Ａｘに対して傾斜しているけれども、ｃ面を主とするすべり面によるミスフィット転位の密度がＡｌＧａＮに比べて低減される。 （もっと読む）

【課題】非極性面または半極性面を成長主面としたIII族窒化物半導体を用いて低閾値電流を実現し、かつ、発光効率が向上された半導体レーザ素子を提供する。
【解決手段】半導体レーザダイオードは、基板１と、この基板１上に形成されたIII族窒化物半導体積層構造２とを含む。基板１は、ｍ面を主面としたＧａＮ単結晶基板である。III族窒化物半導体積層構造２は、ｐ型クラッド層１８およびｎ型クラッド層１４と、これらに挟まれたｐ型ガイド層１６およびｎ型ガイド層１５と、これらに挟まれたＩｎを含む活性層１０とを備えた半導体レーザダイオード構造を有している。ｐ型ガイド層１６およびｎ型ガイド層１５は、それぞれ、活性層１０に近づくほどＩｎ組成が大きくなっている。 （もっと読む）