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JP3466972B2 - Organic semiconductor light emitting device - Google Patents
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JP3466972B2 - Organic semiconductor light emitting device - Google Patents

Organic semiconductor light emitting device

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JP3466972B2
JP3466972B2 JP27322299A JP27322299A JP3466972B2 JP 3466972 B2 JP3466972 B2 JP 3466972B2 JP 27322299 A JP27322299 A JP 27322299A JP 27322299 A JP27322299 A JP 27322299A JP 3466972 B2 JP3466972 B2 JP 3466972B2
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Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、広範囲で放出波長
を変化させることのできる有機半導体発光装置に関す
る。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an organic semiconductor light emitting device capable of changing emission wavelength over a wide range.

【0002】[0002]

【従来の技術】無機及び有機レーザの双方の、半導体に
より構成される面放出レーザデバイス型構造が、V.G.Ko
zlov et al.,J.Appl.Phys.,84 8(1998)に開示されてい
る。また、DFB(分布帰還型)レーザの多くの例が、
例えば、Y.Suematsu et al., Chtp 4 Semiconductors a
nd Semimetals, Vol.22, Academic Press, San Diego 1
985(編集者 R.K.Willardson A.C.Beer)のように、特に
InP材料システムで報告されている。しかしながら、
これら構造のすべては、一旦製造してしまうと、レーザ
波長が一つの波長に制限されてしまうという事実により
制限される。
2. Description of the Related Art Surface emitting laser device type structures composed of semiconductors for both inorganic and organic lasers are known as VGKo.
zlov et al., J. Appl. Phys., 848 (1998). In addition, many examples of DFB (distributed feedback) lasers are
For example, Y. Suematsu et al., Chtp 4 Semiconductors a
nd Semimetals, Vol.22, Academic Press, San Diego 1
985 (editor RK Willardson AC Beer), especially in InP material systems. However,
All of these structures are limited by the fact that once manufactured, the laser wavelength is limited to one wavelength.

【0003】そこで、今日、レーザ光の放出波長を変化
させる取り組みが種々なされている。しかし、その取り
組みは一般に、使用される方法及び材料が非常に限定さ
れてなされているのが現状である。他の方法が出力波長
を種々変化させるのに用いられるにも係わらず、主とし
てデバイスの中間の可変の吸収領域を用いることによ
り、連続的な同調を達成可能な波長範囲の拡張は、DF
Bデバイスの場合せいぜい3〜4nmに限られる。DB
R(分散ブラッグ反射器)デバイスの場合、このような
デバイスが垂直方向に製造される問題に起因する同調能
力は特には研究されていない。
Therefore, various efforts have been made today to change the emission wavelength of laser light. However, the current state of the art is that the methods and materials used are generally very limited. Extending the wavelength range in which continuous tuning is achievable, mainly by using the variable absorption region in the middle of the device, despite other methods used to vary the output wavelength, is DF
In the case of B device, it is limited to 3 to 4 nm at most. DB
In the case of R (Distributed Bragg Reflector) devices, the tuning capability due to the problem of such devices being manufactured vertically has not been specifically studied.

【0004】図8は、従来の典型的な面放出型半導体レ
ーザダイオードの一例を示す図である。図中、1はn型
基板を示しており、このn型基板1の主表面にはn型コ
ンタクト領域2,n型DBR層3,n型クラッド層4,
活性層5,p型クラッド層6,p型DBR層71,p型
コンタクト層72が順次積層して形成されている。p型
コンタクト層72の上にはp型金属コンタクト73が選
択的に形成されている。また、n型基板1の裏面には、
n型金属コンタクト12が形成されている。
FIG. 8 is a diagram showing an example of a conventional typical surface emitting semiconductor laser diode. In the figure, reference numeral 1 denotes an n-type substrate, and on the main surface of the n-type substrate 1, an n-type contact region 2, an n-type DBR layer 3, an n-type cladding layer 4,
An active layer 5, a p-type clad layer 6, a p-type DBR layer 71, and a p-type contact layer 72 are sequentially stacked. A p-type metal contact 73 is selectively formed on the p-type contact layer 72. On the back surface of the n-type substrate 1,
An n-type metal contact 12 is formed.

【0005】この面放出型レーザダイオードにおいて、
活性層5の上側及び下側に形成されたDBR構造(p型
DBR層3及びn型DBR層71)はともに導電性であ
り、p型コンタクト層72は、一般にDBR積層構造の
抵抗に比較して非常に低い比抵抗を有する。これによ
り、活性層5に対して均一な電流が注入され、レーザ光
の均一な面放出が得られる。しかしながら、レーザ光の
放出領域が10μmよりも大きくなると、レーザ光が均
一に放出されない問題が生じる。
In this surface emitting laser diode,
The DBR structures (p-type DBR layer 3 and n-type DBR layer 71) formed on the upper side and the lower side of the active layer 5 are both conductive, and the p-type contact layer 72 is generally compared with the resistance of the DBR laminated structure. And has a very low specific resistance. As a result, a uniform current is injected into the active layer 5, and uniform surface emission of laser light is obtained. However, when the emission area of the laser light is larger than 10 μm, there is a problem that the laser light is not emitted uniformly.

【0006】上記図7に示した例において、レーザ光の
放出波長は、活性層5のバンドギャップとDBR構造に
より固定される。もちろん、放出波長は温度変化により
可変であるが、通常のデバイスではこのパラメータ、す
なわち温度を制御するのは非常に困難である。
In the example shown in FIG. 7, the emission wavelength of the laser light is fixed by the band gap of the active layer 5 and the DBR structure. Of course, the emission wavelength can be changed by changes in temperature, but it is very difficult to control this parameter, that is, temperature in a normal device.

【0007】[0007]

【発明が解決しようとする課題】上述したように従来の
半導体発光装置では、例えば面放出型の構造を例に取る
と、放出されるレーザ光の放出波長は活性層のバンドギ
ャップとDBR構造によりただ一つに固定される。そこ
で、温度を変化させてレーザ光の放出波長を変えること
は可能であるが、通常のデバイスでは温度を制御するの
は非常に困難である。
As described above, in the conventional semiconductor light emitting device, for example, when the surface emission type structure is taken as an example, the emission wavelength of the emitted laser light depends on the band gap of the active layer and the DBR structure. Fixed to only one. Therefore, it is possible to change the emission wavelength of the laser light by changing the temperature, but it is very difficult to control the temperature with an ordinary device.

【0008】本発明は上記課題を解決するためになされ
たもので、その目的とするところは、レーザ光の放出波
長を広い範囲で変化させることのできる有機半導体発光
装置を提供することにある。
The present invention has been made to solve the above problems, and an object thereof is to provide an organic semiconductor light emitting device capable of changing the emission wavelength of laser light in a wide range.

【0009】[0009]

【課題を解決するための手段】本発明に係る有機半導体
発光装置は、有機材料から構成される有機活性層と、こ
の有機活性層の下面に形成され、該有機活性層にキャリ
アを供給する下部キャリア拡散層と、有機活性層の上面
に形成され、下部キャリア拡散層とは逆導電型のキャリ
アを該有機活性層に供給する上部キャリア拡散層と、こ
の上部キャリア拡散層の上に形成された絶縁層と、この
絶縁層の上に形成され、透明な導電材料により構成され
た導電層とを具備してなり、下部キャリア拡散層と上部
キャリア拡散層の間で電流を流すことにより有機活性層
中で光を発生させ、下部キャリア拡散層と導電層との間
に電圧を与えることにより有機活性層にひずみを与える
ことを特徴とする。
An organic semiconductor light emitting device according to the present invention comprises an organic active layer composed of an organic material, and a lower part which is formed on the lower surface of the organic active layer and supplies carriers to the organic active layer. A carrier diffusion layer and an upper carrier diffusion layer formed on the upper surface of the organic active layer and supplying carriers having a conductivity type opposite to that of the lower carrier diffusion layer to the organic active layer, and formed on the upper carrier diffusion layer. An organic active layer comprising an insulating layer and a conductive layer formed on the insulating layer and made of a transparent conductive material, wherein an electric current is passed between the lower carrier diffusion layer and the upper carrier diffusion layer. The organic active layer is characterized by generating light therein and applying a voltage between the lower carrier diffusion layer and the conductive layer.

【0010】望ましくは、有機活性層は、下部キャリア
拡散層と上部キャリア拡散層は、それぞれ有機活性層と
の界面に平行に配向した導電性ポリマーからなる。
Desirably, the lower carrier diffusion layer and the upper carrier diffusion layer of the organic active layer are each made of a conductive polymer oriented parallel to the interface with the organic active layer.

【0011】[0011]

【0012】[0012]

【0013】(作用)本発明では、光放出領域として機
能する活性層を有機材料により構成し、この活性層の上
に、上部キャリア拡散層、絶縁層を積層形成し、この絶
縁層の上にひずみを発生させるための導電層を設ける。
そして、活性層の下に形成された下部キャリア拡散層の
さらに下側に形成された電極との間に電圧を与えること
により、クーロン力を用いて活性層をひずませ、これに
より活性層のバンドギャップ又は屈折率が変化する。こ
のバンドギャップ又は屈折率を変化させることにより、
活性層から放出される光の波長を変えることが可能とな
る。
(Function) In the present invention, the active layer functioning as the light emitting region is made of an organic material, and the upper carrier diffusion layer and the insulating layer are laminated on the active layer, and the active layer is formed on the insulating layer. Provide a conductive layer to generate strain.
Then, by applying a voltage between the lower carrier diffusion layer formed under the active layer and the electrode formed under the lower carrier diffusion layer, the Coulomb force is used to distort the active layer. The band gap or refractive index changes. By changing this band gap or refractive index,
It is possible to change the wavelength of the light emitted from the active layer.

【0014】[0014]

【0015】[0015]

【発明の実施の形態】以下、図面を参照しながら本発明
の実施形態を説明する。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.

【0016】(第1実施形態)図1は本発明の第1実施
形態に係る有機半導体発光装置の全体構成を示す断面図
である。この半導体発光装置は、放出光の波長を変化さ
せることを実現することを特徴としている。
(First Embodiment) FIG. 1 is a sectional view showing the overall structure of an organic semiconductor light emitting device according to the first embodiment of the present invention. This semiconductor light emitting device is characterized in that the wavelength of emitted light is changed.

【0017】図中、1はn型基板であり、このn型基板
1の主表面にはn型コンタクト層2,n型DBR(分散
ブラッグ反射器)層3,n型クラッド層4,有機活性層
5,p型クラッド層6が順次積層して形成されている。
そして、このp型クラッド層6の上にはSiO2ブロッ
ク層7,高導電性バイアス層8が順次積層して選択的に
形成され、p型クラッド層6の両端部表面は露出してい
る。p型クラッド層6の露出した表面にはクラッド層コ
ンタクト9が形成されている。
In the figure, 1 is an n-type substrate, and on the main surface of the n-type substrate 1, an n-type contact layer 2, an n-type DBR (dispersive Bragg reflector) layer 3, an n-type cladding layer 4, and an organic active layer. The layer 5 and the p-type clad layer 6 are sequentially laminated and formed.
Then, the SiO 2 block layer 7 and the high-conductivity bias layer 8 are sequentially stacked and selectively formed on the p-type cladding layer 6, and the surfaces of both end portions of the p-type cladding layer 6 are exposed. A clad layer contact 9 is formed on the exposed surface of the p-type clad layer 6.

【0018】また、高導電性バイアス層8上には不導電
性DBR層10が選択的に形成され、高導電性バイアス
層8の両端部表面は露出している。そして、この露出し
た高導電性バイアス層8表面にはバイアス層コンタクト
11が形成されている。また、n型基板1の裏面には、
n型金属コンタクト層12が形成されている。
Further, the non-conductive DBR layer 10 is selectively formed on the high-conductivity bias layer 8, and both end surfaces of the high-conductivity bias layer 8 are exposed. A bias layer contact 11 is formed on the exposed surface of the highly conductive bias layer 8. On the back surface of the n-type substrate 1,
The n-type metal contact layer 12 is formed.

【0019】また、n型DBR層3は2つの異なる半導
体層3a及び3bを交互に積層して形成されたDBRミ
ラー構造であり、また不導電性DBR層10も同様に、
2つの異なる半導体層10a及び10bを交互に積層し
て形成された構造である。
The n-type DBR layer 3 has a DBR mirror structure formed by alternately laminating two different semiconductor layers 3a and 3b, and the non-conductive DBR layer 10 has the same structure.
This is a structure formed by alternately stacking two different semiconductor layers 10a and 10b.

【0020】本実施形態の特徴点は、DBR鏡面構造を
とる不導電性DBR層10と活性層5との間に、SiO
2ブロック層7及び高導電性バイアス層8が形成され、
かつこの高導電性バイアス層8の露出した表面にバイア
ス層コンタクト11が形成される点にある。SiO2
ロック層7は電気的に絶縁された領域である。
The feature of this embodiment is that SiO is formed between the non-conductive DBR layer 10 having a DBR mirror surface structure and the active layer 5.
2 block layer 7 and high conductivity bias layer 8 are formed,
Moreover, the bias layer contact 11 is formed on the exposed surface of the highly conductive bias layer 8. The SiO 2 block layer 7 is an electrically insulated region.

【0021】このような特徴点を備えるべく、各構成は
以下のような物質種、製造方法が用いられる。
In order to have such a characteristic point, the following substance species and manufacturing method are used for each constitution.

【0022】n型DBR層3は、有機活性層5に充分な
バイアスが与えられ、充分なひずみが生じるように低抵
抗の材料により構成される。
The n-type DBR layer 3 is made of a material having a low resistance so that a sufficient bias is applied to the organic active layer 5 and sufficient strain is generated.

【0023】電流注入層として設けられたクラッド層4
には導電性で異方性の高い物質が用いられる。これによ
り、側部に設けられたクラッド層コンタクト9から注入
された電流はp型クラッド層4内を均一に流れ、光を放
出する有機活性層5への均一な電流注入がなされる。
Clad layer 4 provided as a current injection layer
For this, a conductive and highly anisotropic substance is used. As a result, the current injected from the clad layer contact 9 provided on the side portion uniformly flows in the p-type clad layer 4, and uniform current injection into the organic active layer 5 that emits light is performed.

【0024】導電性材料であってかつ充分に高い異方性
を示す物質としては、有機半導体である長鎖状のポリマ
ーである。
The substance which is a conductive material and exhibits sufficiently high anisotropy is a long-chain polymer which is an organic semiconductor.

【0025】通常、我々の目的として使用される導電性
のポリマーとしては、ポリアセチレン(PA)、ポリ
(p−フェニリンスルフィド)(PPP)、ポリウレタ
ン、ポリ(p−フェニリン)(PPS)、ポリピロール
(PPY)、ポリチオフェン(Pth)等が用いられ、
3 -、AsF6 -、BF4 -、K+等の材料を用いたドープ
により、鎖が膜に平行な方向に向いている多結晶の薄膜
が得られる。従って、すべての鎖は同一の方向に配向
し、異方性の高い導電性材料が得られる。
Generally, conductive polymers used for our purposes include polyacetylene (PA), poly (p-phenylene sulfide) (PPP), polyurethane, poly (p-phenylene) (PPS), polypyrrole ( PPY), polythiophene (Pth), etc. are used,
Doping with a material such as I 3 , AsF 6 , BF 4 , K + gives a polycrystalline thin film whose chains are oriented parallel to the film. Therefore, all chains are oriented in the same direction, and a highly anisotropic conductive material is obtained.

【0026】そこで、クラッド層4では、有機活性層5
との界面に平行な方向に鎖が配向するように原子の配向
を制御している。これにより、有機活性層5との界面に
平行な方向に高い導電性を示すクラッド層4が得られ
る。なお、このようなクラッド層4に用いられる物質種
や特性等は、クラッド層6にも共通している。
Therefore, in the cladding layer 4, the organic active layer 5
The orientation of the atoms is controlled so that the chains are oriented in the direction parallel to the interface with. As a result, the cladding layer 4 having high conductivity is obtained in the direction parallel to the interface with the organic active layer 5. The material species, characteristics, etc. used for the clad layer 4 are also common to the clad layer 6.

【0027】このクラッド層4上に形成される有機活性
層5の候補としては、必要とされる放出波長に応じて種
々存在するが、例えばDCM(や他の染料)がドープさ
れたAlq3(トリス-(8−ヒドロキシキノリンアルミ
ニウム)、couramin47(や他の染料)がドープされた
4,4’−ジ(N−カルバゾール)ビフェノール、PP
V(ポリ(p−フェニリンビニレン))がドープされ、
又はPBD(2−(4−ビフェニル)−5−(4−t-
ブチルフェニル)−1,3,4−オキサジアゾール)が
ドープされたポリウレタン等がある。なお、これら列挙
したものにこの有機活性層5の物質種が制限されるもの
ではない。
Various candidates for the organic active layer 5 formed on the clad layer 4 exist depending on the required emission wavelength, but for example, Alq3 (tris doped with DCM (or other dye)). -(8-Hydroxyquinoline aluminum), couramin47 (and other dyes) -doped 4,4'-di (N-carbazole) biphenol, PP
V (poly (p-phenylene vinylene)) is doped,
Or PBD (2- (4-biphenyl) -5- (4-t-
Butylphenyl) -1,3,4-oxadiazole) is doped in polyurethane. The substance species of the organic active layer 5 are not limited to those listed above.

【0028】このように、光を放出する領域である有機
活性層5を導電性でかつ異方性の高い2つのクラッド層
4,6で挟むことにより、有機活性層5とクラッド層
4,6との界面の方向に沿って導電性が最も高くなり、
その界面と平行な方向に充分な電流が流れ、均一な放出
光が有機活性層5で得られる。
Thus, by sandwiching the organic active layer 5 which is a light emitting region between the two clad layers 4 and 6 which are conductive and highly anisotropic, the organic active layer 5 and the clad layers 4 and 6 are sandwiched. Conductivity is highest along the direction of the interface with
A sufficient current flows in the direction parallel to the interface, and uniform emission light is obtained in the organic active layer 5.

【0029】また、高導電性バイアス層8としては、電
子供与性の透明な導電性ポリマーが用いられ、例えばL
i薄膜等が挙げられる。
As the highly conductive bias layer 8, a transparent conductive polymer having an electron donating property is used.
i thin film etc. are mentioned.

【0030】クラッド層コンタクト9の材質は、その機
能により決定される。有機活性層5の上側に形成され、
ホール注入領域として機能するクラッド層6に対するコ
ンタクト9は、ITO、Au/Znや他の通常p型のコ
ンタクトとして用いられる材料により容易に得られる。
また、バイアス層コンタクト11の材料としては、Au
等が用いられる。
The material of the clad layer contact 9 is determined by its function. Formed on the upper side of the organic active layer 5,
The contact 9 to the clad layer 6 which functions as a hole injection region can be easily obtained from ITO, Au / Zn, or another material normally used as a p-type contact.
The material of the bias layer contact 11 is Au.
Etc. are used.

【0031】以上のように構成された有機半導体発光装
置において、クラッド層コンタクト9とn型金属コンタ
クト層12との間に電圧を印加すると、通常の半導体レ
ーザ装置と同様に、p型クラッド層6からはホールが、
n型クラッド層4からは正孔が有機活性層5に供給され
る。有機活性層5では、これらホール及び正孔が再結合
することにより光が発生する。この光は、不導電性DB
R層10及びn型DBR層3の間で反射を繰り返し、増
幅されて不導電性DBR層10の上面からレーザ光とし
て放出される。
In the organic semiconductor light emitting device configured as described above, when a voltage is applied between the clad layer contact 9 and the n-type metal contact layer 12, the p-type clad layer 6 is formed as in a normal semiconductor laser device. From the hall,
Holes are supplied from the n-type cladding layer 4 to the organic active layer 5. In the organic active layer 5, light is generated by recombination of these holes and holes. This light is a non-conductive DB
It is repeatedly reflected between the R layer 10 and the n-type DBR layer 3, amplified, and emitted as laser light from the upper surface of the non-conductive DBR layer 10.

【0032】この光放出時に、バイアス層コンタクト1
1とn型金属コンタクト12に電圧を印加して正確なバ
イアスを有機活性層5に与えることにより、両コンタク
ト間にクーロン力が生じ、これにより有機活性層5にひ
ずみが生じる。有機活性層5にひずみが生じることによ
り、有機活性層5のバンドギャップ又は屈折率が変動す
る。これにより、放出されるレーザ光の波長が変化す
る。
During this light emission, the bias layer contact 1
By applying a voltage to the organic active layer 5 by applying a voltage to the 1 and n-type metal contacts 12, a Coulomb force is generated between the contacts, which causes strain in the organic active layer 5. Due to the strain generated in the organic active layer 5, the band gap or the refractive index of the organic active layer 5 changes. As a result, the wavelength of the emitted laser light changes.

【0033】ここで、バイアス層コンタクト11とn型
金属コンタクト層12により形成される電界と放出され
る光の波長変化量との関係を図2に示す。横軸は電界、
縦軸はバイアスを与えない場合に対する波長変化量であ
る。
FIG. 2 shows the relationship between the electric field formed by the bias layer contact 11 and the n-type metal contact layer 12 and the wavelength change amount of the emitted light. The horizontal axis is the electric field,
The vertical axis represents the amount of wavelength change with respect to the case where no bias is applied.

【0034】図2に示すように、バイアス層コンタクト
11とn型金属コンタクト層12との間に形成される電
界が増加するにつれ、バイアス層コンタクト11とn型
金属コンタクト層12との間に与えられるひずみの大き
さも大きくなる。このひずみの大きさが大きくなると、
放出されるレーザ光の波長のバイアスを与えない場合の
波長に対する変化量も大きくなる。
As shown in FIG. 2, as the electric field formed between the bias layer contact 11 and the n-type metal contact layer 12 increases, the voltage applied between the bias layer contact 11 and the n-type metal contact layer 12 increases. The magnitude of the strain generated will also increase. When the magnitude of this strain increases,
The amount of change with respect to the wavelength of the emitted laser light when the bias is not applied is also large.

【0035】このように、本実施形態によれば、活性層
が有機材料により構成され、この有機活性層にバイアス
を与えることにより有機活性層にひずみを発生させるこ
とができる。このひずみにより、有機活性層のバンドギ
ャップ又は屈折率が変動し、これにより放出されるレー
ザ光の波長を制御することができる。
As described above, according to this embodiment, the active layer is made of the organic material, and the organic active layer can be strained by applying a bias to the organic active layer. Due to this strain, the band gap or the refractive index of the organic active layer changes, and the wavelength of the laser light emitted by this can be controlled.

【0036】(第2実施形態)図3は本発明の第2実施
形態に係る有機半導体発光装置の全体構成を示す断面図
である。本実施形態は第1実施形態の変形例に係わり、
有機活性層5の上下に形成されたDBR層がそれぞれ不
導電性である実施形態に関する。
(Second Embodiment) FIG. 3 is a sectional view showing the overall structure of an organic semiconductor light emitting device according to a second embodiment of the present invention. This embodiment relates to a modification of the first embodiment,
It relates to an embodiment in which the DBR layers formed above and below the organic active layer 5 are each non-conductive.

【0037】図中、21は基板であり、この基板21の
主表面には、バッファ層22,不導電性DBR層23,
n型クラッド層24が順次積層して形成されている。そ
して、このn型クラッド層24上には、有機活性層25
及びp型クラッド層26が順次積層して選択的に形成さ
れており、n型クラッド層24の両端部表面は露出して
いる。そして、この露出したn型クラッド層24の表面
にはクラッド層コンタクト27が形成されている。
In the figure, 21 is a substrate, and a buffer layer 22, a non-conductive DBR layer 23,
The n-type clad layer 24 is sequentially laminated and formed. The organic active layer 25 is formed on the n-type cladding layer 24.
The p-type cladding layer 26 and the p-type cladding layer 26 are sequentially laminated and selectively formed, and the surfaces of both end portions of the n-type cladding layer 24 are exposed. A clad layer contact 27 is formed on the exposed surface of the n-type clad layer 24.

【0038】p型クラッド層26の上には、SiO2
ロック層28及び高導電性バイアス層29が順次積層し
て選択的に形成されており、p型クラッド層26の両端
部表面は露出している。そして、この露出したp型クラ
ッド層26の表面にはクラッド層コンタクト30が形成
されている。
On the p-type clad layer 26, a SiO 2 block layer 28 and a highly conductive bias layer 29 are sequentially laminated and selectively formed, and both end surfaces of the p-type clad layer 26 are exposed. ing. A clad layer contact 30 is formed on the exposed surface of the p-type clad layer 26.

【0039】p型領域であるクラッド層26に設けられ
た対するクラッド層コンタクト30は、第1実施形態の
p型クラッド層6と同様に容易に形成されるが、電子供
給層であるn型クラッド層24に設けられたクラッド層
コンタクト27の形成は困難である。このクラッド層コ
ンタクト27はMg/Ag、Mg/Au、Li/Ag、
Li/Au、LiF/Al等のコンタクト材料を用いて
形成される。
The clad layer contact 30 provided on the clad layer 26 which is the p-type region is easily formed similarly to the p-type clad layer 6 of the first embodiment, but the n-type clad which is the electron supply layer is formed. The formation of the cladding layer contact 27 provided on the layer 24 is difficult. The clad layer contact 27 is made of Mg / Ag, Mg / Au, Li / Ag,
It is formed using a contact material such as Li / Au or LiF / Al.

【0040】高導電性バイアス層29の上には、不導電
性DBR層31が選択的に形成されており、高導電性バ
イアス層29の両端部表面は露出している。そして、こ
の露出した高導電性バイアス層29の表面には、バイア
ス層コンタクト32が形成されている。
A non-conductive DBR layer 31 is selectively formed on the high-conductivity bias layer 29, and both end surfaces of the high-conductivity bias layer 29 are exposed. A bias layer contact 32 is formed on the exposed surface of the highly conductive bias layer 29.

【0041】また、不導電性DBR層23は2つの異な
る半導体層23a及び23bを交互に積層して形成され
たDBRミラー構造であり、また不導電性DBR層31
も同様に、2つの異なる半導体層31a及び31bを交
互に積層して形成された構造である。
The non-conductive DBR layer 23 has a DBR mirror structure formed by alternately stacking two different semiconductor layers 23a and 23b, and the non-conductive DBR layer 31.
Similarly, it has a structure formed by alternately stacking two different semiconductor layers 31a and 31b.

【0042】なお、第1実施形態と同一の構成には同一
の材料及び製造方法が用いられる。
The same material and manufacturing method are used for the same structure as the first embodiment.

【0043】本実施形態の第1の特徴点は、不導電性D
BR層31と活性層25との間に、SiO2ブロック層
28及び高導電性バイアス層29が形成され、かつこの
高導電性バイアス層29の露出した表面にバイアス層コ
ンタクト32が形成される点にある。この点は、第1実
施形態と同様であるが、有機活性層5をひずませるため
のバイアスの与え方が異なる。第1実施形態では、基板
1裏面に形成されたn型金属コンタクト12とバイアス
コンタクト11との間に、有機活性層5の下側に形成さ
れたn型DBR層3を介してバイアスを与えたが、本実
施形態では有機活性層25の下側に形成された不導電性
DBR層23を介さずに、クラッド層24と26との間
にバイアスが与えられる。
The first characteristic point of the present embodiment is the non-conductivity D.
A SiO 2 block layer 28 and a highly conductive bias layer 29 are formed between the BR layer 31 and the active layer 25, and a bias layer contact 32 is formed on the exposed surface of the highly conductive bias layer 29. It is in. This point is similar to the first embodiment, but the way to apply the bias for distorting the organic active layer 5 is different. In the first embodiment, a bias is applied between the n-type metal contact 12 formed on the back surface of the substrate 1 and the bias contact 11 via the n-type DBR layer 3 formed below the organic active layer 5. However, in this embodiment, a bias is applied between the cladding layers 24 and 26 without the intermediary of the electrically non-conductive DBR layer 23 formed below the organic active layer 25.

【0044】本実施形態の第2の特徴点は、有機活性層
25の下側に形成されたDBR層も不導電性である点に
ある。第1実施形態では、有機活性層25の下側に形成
されたDBR層は導電層であるが、本実施形態のように
不導電性DBR層23に置き換えることも可能である。
このように、有機活性層25の下側のDBR層を不導電
層としても、有機活性層25へ電流を均一に注入するこ
とができる。
The second feature of this embodiment is that the DBR layer formed under the organic active layer 25 is also non-conductive. In the first embodiment, the DBR layer formed under the organic active layer 25 is a conductive layer, but it can be replaced with the non-conductive DBR layer 23 as in the present embodiment.
As described above, even if the DBR layer below the organic active layer 25 is used as a non-conductive layer, the current can be uniformly injected into the organic active layer 25.

【0045】このように本実施形態によれば、有機活性
層25の上側及び下側に形成されるDBR層の両方を不
導電層とした場合であっても第1実施形態と同様の効果
を奏する。
As described above, according to this embodiment, even when both the DBR layers formed on the upper side and the lower side of the organic active layer 25 are made non-conductive layers, the same effect as that of the first embodiment can be obtained. Play.

【0046】[0046]

【0047】[0047]

【0048】[0048]

【0049】[0049]

【0050】[0050]

【0051】[0051]

【0052】[0052]

【0053】[0053]

【0054】[0054]

【0055】[0055]

【0056】[0056]

【0057】[0057]

【0058】[0058]

【0059】[0059]

【発明の効果】以上詳述したように本発明によれば、従
来のデバイス構造で得られるよりも大きな波長領域にお
いて同調されうる光波長を生成することが可能な発光装
置が得られる。
As described above in detail, according to the present invention, it is possible to obtain a light emitting device capable of generating a light wavelength that can be tuned in a wavelength range larger than that obtained by the conventional device structure.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の第1実施形態に係る有機半導体発光装
置の全体構成を示す断面図。
FIG. 1 is a sectional view showing an overall configuration of an organic semiconductor light emitting device according to a first embodiment of the invention.

【図2】同実施形態に係る電界と波長変化量との関係曲
線を示す図。
FIG. 2 is a diagram showing a relationship curve between an electric field and a wavelength change amount according to the same embodiment.

【図3】本発明の第2実施形態に係る有機半導体発光装
置の全体構成を示す図。
FIG. 3 is a diagram showing an overall configuration of an organic semiconductor light emitting device according to a second embodiment of the invention.

【図4】従来の面放出型半導体レーザの全体構成を示す
断面図。
FIG. 4 is a cross-sectional view showing the overall configuration of a conventional surface emitting semiconductor laser.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1…n型基板 2…n型コンタクト層 3…n型DBR層 4…n型クラッド層 5…有機活性層 6…p型クラッド層 7…SiO2ブロック層 8…高導電性バイアス層 9…クラッド層コンタクト 10…不導電性DBR層 11…バイアス層コンタクト 12…n型金属コンタクト層 21…基板 22…バッファ層 23…不導電性DBR層 24…クラッド層 25…クラッド層コンタクト 26…クラッド層 27…クラッド層コンタクト 28…SiO2ブロック層 29…高導電性バイアス層 30…クラッド層コンタクト 31…不導電性DBR層 32…バイアス層コンタクトDESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... n-type substrate 2 ... n-type contact layer 3 ... n-type DBR layer 4 ... n-type clad layer 5 ... organic active layer 6 ... p-type clad layer 7 ... SiO 2 block layer 8 ... highly conductive bias layer 9 ... clad Layer contact 10 ... Non-conductive DBR layer 11 ... Bias layer contact 12 ... N-type metal contact layer 21 ... Substrate 22 ... Buffer layer 23 ... Non-conductive DBR layer 24 ... Clad layer 25 ... Clad layer contact 26 ... Clad layer 27 ... Cladding layer contact 28 ... SiO 2 blocking layer 29 ... Highly conductive bias layer 30 ... Cladding layer contact 31 ... Non-conducting DBR layer 32 ... Bias layer contact

フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H01L 33/00 H05B 33/00 - 33/28 H01S 5/00 - 5/50 Continuation of front page (58) Fields surveyed (Int.Cl. 7 , DB name) H01L 33/00 H05B 33/00-33/28 H01S 5/00-5/50

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】有機材料から構成される有機活性層と、 この有機活性層の下面に形成され、該有機活性層にキャ
リアを供給する下部キャリア拡散層と、 前記有機活性層の上面に形成され、前記下部キャリア拡
散層とは逆導電型のキャリアを該有機活性層に供給する
上部キャリア拡散層と、 この上部キャリア拡散層の上に形成された絶縁層と、 この絶縁層の上に形成され、透明な導電材料により構成
された導電層とを具備してなり、 前記下部キャリア拡散層と前記上部キャリア拡散層の間
で電流を流すことにより前記有機活性層中で光を発生さ
せ、 前記下部キャリア拡散層と前記導電層との間に電圧を与
えることにより前記有機活性層にひずみを与えることを
特徴とする有機半導体発光装置。
1. An organic active layer made of an organic material, a lower carrier diffusion layer formed on the lower surface of the organic active layer and supplying carriers to the organic active layer, and formed on the upper surface of the organic active layer. An upper carrier diffusion layer for supplying carriers having a conductivity type opposite to that of the lower carrier diffusion layer to the organic active layer, an insulating layer formed on the upper carrier diffusion layer, and an insulating layer formed on the insulating layer. A conductive layer made of a transparent conductive material, wherein light is generated in the organic active layer by passing a current between the lower carrier diffusion layer and the upper carrier diffusion layer, An organic semiconductor light emitting device, characterized in that a strain is applied to the organic active layer by applying a voltage between a carrier diffusion layer and the conductive layer.
【請求項2】前記下部キャリア拡散層と前記上部キャリ
ア拡散層は、それぞれ前記有機活性層との界面に平行に
配向した導電性ポリマーからなることを特徴とする請求
項1に記載の有機半導体発光装置。
2. The organic semiconductor light emitting device according to claim 1, wherein each of the lower carrier diffusion layer and the upper carrier diffusion layer is made of a conductive polymer oriented parallel to an interface with the organic active layer. apparatus.
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