发明名称 具调变掺杂多重量子井结构的半导体发光元件
摘要 本发明提供一种具调变掺杂多重量子井结构的半导体发光元件,系具有量子井层与能障层交互相间的结构。该等量子井层的材料组成比例相同但厚度不同,以产生不同发光波长。本发明系于该等能障层掺入浓度不一的调变掺质,以控制任一个量子井的发光强度,以改变整体的发光特性,进而提高宽频品质。
申请公布号 TWI269506 申请公布日期 2006.12.21
申请号 TW094129452 申请日期 2005.08.29
申请人 国立中山大学 发明人 赖聪贤;张道源;陈春阳;冯瑞阳;林猷颖
分类号 H01S5/10(2006.01) 主分类号 H01S5/10(2006.01)
代理机构 代理人 郭雨岚 台北市大安区仁爱路3段136号15楼;林发立 台北市大安区仁爱路3段136号15楼
主权项 1.一种具调变掺杂多重量子井群的半导体结构,其包括:复数组不同量化能阶的量子井群,每一该量子井群具有至少一量子井层,该等量子井群之该等量子井层的材料组成比例相同,但不同量子井群的量子井层厚度不相等,而同一量子井群的量子井层厚度相等;及复数层能障层,该等能障层系与该等量子井层形成一种交互相间的结构,该等能障层具有掺杂浓度不一的调变掺质。2.如申请专利范围第1项所述之具调变掺杂多重量子井群的半导体结构,其中该等能障层系具有P型调变掺质。3.如申请专利范围第2项所述之具调变掺杂多重量子井群的半导体结构,其中该P型调变掺质系选自下列任一者:铍(Be)、锌(Zn)、碳(C)。4.如申请专利范围第1项所述之具调变掺杂多重量子井群的半导体结构,其中发光强度较低的该等量子井层周围的该等能障层具有调变掺质。5.如申请专利范围第4项所述之具调变掺杂多重量子井群的半导体结构,其中发光强度较低的该等量子井层周围的该等能障层具有P型调变掺质。6.如申请专利范围第5项所述之具调变掺杂多重量子井群的半导体结构,其中该P型调变掺质系选自下列任一者:铍(Be)、锌(Zn)、碳(C)。7.如申请专利范围第1项所述之具调变掺杂多重量子井群的半导体结构,其中该等量子井层的材质为砷化铟镓(InGaAs)。8.如申请专利范围第7项所述之具调变掺杂多重量子井群的半导体结构,其中该等能障层之材质为砷化铟镓铝(InGaAlAs)。9.如申请专利范围第4项所述之具调变掺杂多重量子井群的半导体结构,其中该等量子井层的材料组成为砷化镓铟(InGaAs)。10.如申请专利范围第9项所述之具调变掺杂多重量子井群的半导体结构,其中该等能障层的材料组成为砷化铟镓铝(InGaAlAs)。11.一种具调变掺杂多重量子井结构的半导体发光元件,其包括:一具第一导电性的基板;一具该第一导电性的下局限层,系形位于该基板上;一多重量子井结构,系位于该下局限层上,该多重量子井结构具有复数组不同量化能阶的量子井群及复数层能障层,每一该量子井群具有至少一量子井层,该等量子井群之该等量子井层的材料组成比例相同,但不同量子井群的量子井层厚度不相等,而同一量子井群的量子井层厚度相等,该等能障层系与该等量子井层形成一种交互相间的结构,该等能障层系具有掺杂浓度不一的调变掺质;一具第二导电性的上局限层,系位于该多重量子井结构的上方,该第二导电性的电性相反于该第一导电性的电性;一第一电极,系位于该基板下方;及一第二电极,系位于该上局限层上。12.如申请专利范围第11项所述之具调变掺杂多重量子井结构的半导体发光元件,其中该等能障层具有掺杂浓度不一具该第二导电性的调变掺质。13.如申请专利范围第12项所述之具调变掺杂多重量子井结构的半导体发光元件,其中该第二导电性为P型电性。14.如申请专利范围第13项所述之具调变掺杂多重量子井结构的半导体发光元件,其中发光强度较低的该等量子井层周围的该等能障层具有该P型调变掺质。15.如申请专利范围第13项所述之具调变掺杂多重量子井结构的半导体发光元件,其中该P型调变掺质系选自下列任一者:铍(Be)、锌(Zn)、碳(C)。16.如申请专利范围第15项所述之具调变掺杂多重量子井结构的半导体发光元件,其中该等量子井的材质为砷化铟镓(InGaAs)。17.如申请专利范围第16项所述之具调变掺杂多重量子井结构的半导体发光元件,其中该等能障层之材质为砷化铟镓铝(InGaAlAs)。18.如申请专利范围第11项所述之具调变掺杂多重量子井结构的半导体发光元件,其中该半导体发光元件系为一半导体雷射。19.如申请专利范围第11项所述之具调变掺杂多重量子井结构的半导体发光元件,其中该半导体发光元件系为一半导体光放大器。图式简单说明:第一图系一已知的半导体光放大器的截面示意图;第一A图系第一图之半导体光放大器的多重量子井结构的截面放大示意图;第二图系本发明具调变掺杂多重量子井结构的半导体发光元件的截面示意图;第二A图系第二图具调变掺杂多重量子井结构的截面放大示意图;第三图系第二A图具调变掺杂多重量子井结构的能阶示意图;第四图系第二A图未加入P型掺质的多重量子井结构的电激发光频谱图;及第五图系第二A图加入P型掺质的多重量子井结构的电激发光频谱图。
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