[發明專利]光半導體元件

在審

• 申請號: 202010145989.0
• 申請日: 2020-03-05
• 公開（公告）號: CN112447888A
• 公開（公告）日: 2021-03-05
• 發明（設計）人: 巖本昌伸;菅原秀人;磯本建次
• 申請（專利權）人: 株式會社東芝;東芝電子元件及存儲裝置株式會社
• 主分類號: H01L33/10
• 分類號: H01L33/10;H01L33/06;H01L33/30
• 代理公司: 永新專利商標代理有限公司 72002
• 代理人: 牛玉婷

實施方式提供一種降低晶片面內的光輸出的變動的光半導體元件。實施方式的光半導體元件具有基板、發光層、和分布布拉格反射器。發光層具有AlGaAs多量子阱層。分布布拉格反射器設置在基板與發光層之間，周期性地層疊了第1層與第2層的對。第1層包含Al_xGa_1－xAs，第2層包含In_z(Al_yGa_1－y)_1－zP。第1層的折射率n₁比第2層的折射率n₂高。以所述分布布拉格反射器的反射率的波長分布中的頻帶的中心波長為λ0，第1層具有比λ0/(4n₁)大的厚度。第2層具有比λ0/(4n₂)小的厚度。

關聯申請

本申請享受以日本專利申請第2019－154590號(申請日：2019年8月27日)、日本專利申請第2020－11009號(申請日：2020年1月27日)及日本專利申請第2020－17199號(申請日：2020年2月4日)為基礎申請的優先權。本申請通過參照這些基礎申請而包含基礎申請的全部內容。

技術領域

本發明的實施方式涉及光半導體元件。

背景技術

若在發光層與基板之間設置分布布拉格反射器(DBR：Distributed BraggReflector)，則能反射從發光層射向基板的光，并向上方釋放出高輸出紅外光。

在層疊了折射率不同的兩個層而成的DBR中，由于結晶生長溫度在批次(ロット)內和批次間變動，因此DBR的反射率最大的波長變化，光半導體元件晶片的面內光輸出發生變動。

發明內容

實施方式提供一種降低晶片面內的光輸出變動的光半導體元件。

本發明實施方式的光半導體元件具有基板、發光層、和分布布拉格反射器。所述發光層具有AlGaAs多量子阱層。所述分布布拉格反射器設置在所述基板與所述發光層之間，周期性地層疊了第1層與第2層的對。所述第1層包含Al_xGa_1－xAs，所述第2層包含In_z(Al_yGa_1－y)_1－zP。所述第1層的折射率n₁比所述第2層的折射率n₂高。將所述分布布拉格反射器的反射率的波長分布中的頻帶的中心波長設為λ0，所述第1層具有比λ0/(4n₁)大的厚度。所述第2層具有比λ0/(4n₂)小的厚度。

附圖說明

圖1的(a)是涉及第1實施方式的光半導體元件的模式截面圖，圖1的(b)是分布反射器的局部模式側面圖。

圖2是表示相對于結晶生長溫度的變動的相對膜厚變化率依賴性的模擬圖。

圖3的(a)是涉及比較例的光半導體元件的模式截面圖，圖3的(b)是分布反射器的局部模式側面圖。

圖4是表示比較例的不同批次芯片光輸出的平均值的圖。

圖5是表示In_zGa_1－zP的相對膜厚變化率相對于結晶生長溫度變動的依賴性的模擬圖。

圖6是表示In_zAl_1－zP的相對膜厚變化率相對于結晶生長溫度變動的依賴性的模擬圖。

圖7是表示DBR相對反射率相對于In_zAl_1－zP的In混晶比z的依賴性的模擬圖。

圖8的(a)是第2實施方式中z＝0.50下的DBR相對反射率的模擬圖，圖8的(b)是表示第2實施方式中z＝0.45下的DBR相對反射率的模擬圖。

具體實施方式