(57)【要約】【課題】未開拓波長帯域に含まれる波長のレーザを出射可能なバンド間遷移カスケードレーザを提供する。【解決手段】レーザ素子１は、半導体基板２と、半導体基板２の主面に形成され、電子注入層１０および電子吐出層１１が交互に積層されたカスケード構造を有する活性層８と、を備える。電子注入層１０及び電子吐出層１１は、IV−VI族半導体により構成されている。電子注入層１０の伝導帯の下端を示すエネルギは、電子吐出層１１の伝導帯の下端を示すエネルギよりも低い。電子注入層１０の価電子帯の上端を示すエネルギは、電子吐出層１１の価電子帯の上端を示すエネルギよりも低い。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
半導体基板と、
前記半導体基板の主面に形成され、電子注入層および電子吐出層が交互に積層されたカスケード構造を有する活性層と、を備え、
前記電子注入層及び前記電子吐出層は、IV−VI族半導体により構成され、
前記電子注入層の伝導帯の下端は、前記電子吐出層の伝導帯の下端よりも低く、
前記電子注入層の価電子帯の上端は、前記電子吐出層の価電子帯の上端よりも低い、バンド間遷移カスケードレーザ。
【請求項２】
前記電子注入層は、前記IV−VI族半導体としての鉛（Ｐｂ）およびテルル（Ｔｅ）を主成分として含む第１井戸層と、所定の半導体材料により形成される第１障壁層と、が交互に積層された第１量子井戸構造を有し、
前記電子吐出層は、前記IV−VI族半導体としての鉛−スズ−テルル〔（Ｐｂ（１−ｘ）Ｓｎ（ｘ）Ｔｅ（０．２＜ｘ＜０．６）〕を主成分として含む第２井戸層と、前記所定の半導体材料により形成される第２障壁層と、が交互に積層された第２量子井戸構造を有し、
前記所定の半導体材料は、テルル化カルシウム（ＣａＴｅ）、セレン化カルシウム（ＣａＳｅ）、テルル化ユウロピウム（ＥｕＴｅ）、テルル化ストロンチウム（ＳｒＴｅ）、セレン化ストロンチウム（ＳｒＳｅ）、鉛テルル化カルシウム（ＰｂＣａＴｅ）、鉛テルル化ユウロピウム（ＰｂＥｕＴｅ）及び鉛テルル化ストロンチウム（ＰｂＳｒＴｅ）から選択される、請求項１に記載のバンド間遷移カスケードレーザ。
【請求項３】
前記第１井戸層は、さらにセレン（Ｓｅ）を含む、請求項２に記載のバンド間遷移カスケードレーザ。
【請求項４】
前記所定の半導体材料は、テルル化カルシウム（ＣａＴｅ）である、請求項２または３に記載のバンド間遷移カスケードレーザ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、バンド間遷移カスケードレーザに関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１〜３は、カスケードレーザに関する技術を開示する。
【０００３】
バンド間遷移カスケードレーザは、電子と正孔とが異なる材料内に分離して閉じ込められるタイプIIと呼ばれる量子井戸のバンド間遷移を利用する。バンド間遷移カスケードレーザは、量子井戸の価電子帯から伝導帯への電子の抜き取りと、当該電子を利用した発光と、を繰り返す。バンド間遷移カスケードレーザの研究開発では、III-V族半導体であるＩｎＡｓ／ＧａＳｂを利用した量子井戸が利用されている。タイプII量子井戸を利用したバンド間遷移カスケードレーザのメリットとして、キャリヤの分離閉じ込めによるオージェ非発光再結合確率の低減とキャリヤの再利用による電流閾値の低減とが挙げられる。また、III-V族半導体によるタイプII量子井戸を採用したバンド間遷移レーザは、タイプII量子井戸を採用しない従来構造のレーザに比べて長波長帯域での動作が可能である。例えば、３マイクロメートル以上５マイクロメートル以下である波長帯域において室温連続動作が可能なＩｎＡｓ／ＧａＳｂ系バンド間遷移カスケードレーザの報告がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】米国特許第５７９９０２６号明細書
【特許文献２】米国特許第８１２５７０６号明細書
【特許文献３】米国特許第６４０４７９１号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
当該分野においては、室温連続動作が可能なレーザにおいて、波長帯域の拡大が望まれている。特に、２５マイクロメートル以上５０マイクロメートル以下の波長帯域は、未開拓波長帯域と呼ばれており、この帯域に含まれる波長を実現可能なバンド間遷移カスケードレーザが望まれている。
【０００６】
そこで、本発明は、未開拓波長帯域に含まれる波長のレーザを出射可能なバンド間遷移カスケードレーザを提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の一形態のバンド間遷移カスケードレーザは、半導体基板と、半導体基板の主面に形成され、電子注入層および電子吐出層が交互に積層されたカスケード構造を有する活性層と、を備え、電子注入層及び電子吐出層は、IV−VI族半導体により構成され、電子注入層の伝導帯の下端は、電子吐出層の伝導帯の下端よりも低く、電子注入層の価電子帯の上端は、電子吐出層の価電子帯の上端よりも低い。
【０００８】
IV-VI族半導体はIII-V族半導体に比べてオージェ非発光再結合確率が小さい。さらに、IV-VI族半導体は、光学フォノン周波数が低く、この波長帯域のレーザへの応用が可能である。つまり、非発光オージェ再結合確率の更なる低減とキャリヤ再利用による低閾値化を実現できる。さらに、量子井戸として、電子注入層の伝導帯の下端が電子吐出層の伝導帯の下端よりも低く、電子注入層の価電子帯の上端が電子吐出層の価電子帯の上端よりも低くした構造を採用する。このような構造は、タイプIIの量子井戸と呼ばれる。従って、一形態のバンド間遷移カスケードレーザは、IV-VI族半導体を採用したタイプII型の量子井戸を用いているので、未開拓波長帯域である波長が２５マイクロメートル以上５０マイクロメートル以下の未開拓波長帯域に含まれる波長のレーザを出射することができる。
【０００９】
一形態において、電子注入層は、IV−VI族半導体としての鉛（Ｐｂ）およびテルル（Ｔｅ）を主成分として含む第１井戸層と、所定の半導体材料により形成される第１障壁層と、が交互に積層された第１量子井戸構造を有し、電子吐出層は、IV−VI族半導体としての鉛−スズ−テルル〔（Ｐｂ（１−ｘ）Ｓｎ（ｘ）Ｔｅ（０．２＜ｘ＜０．６）〕を主成分として含む第２井戸層と、所定の半導体材料により形成される第２障壁層と、が交互に積層された第２量子井戸構造を有し、所定の半導体材料は、テルル化カルシウム（ＣａＴｅ）、セレン化カルシウム（ＣａＳｅ）、テルル化ユウロピウム（ＥｕＴｅ）、テルル化ストロンチウム（ＳｒＴｅ）、セレン化ストロンチウム（ＳｒＳｅ）、鉛テルルカルシウム（ＰｂＣａＴｅ）、鉛テルルユウロピウム（ＰｂＥｕＴｅ）、鉛テルルストロンチウム（ＰｂＳｒＴｅ）から選択されてもよい。これらの材料によれば、量子井戸構造を好適に形成することができる。
【００１０】
一形態において、第１井戸層は、さらにセレンｓ（Ｓｅ）を含んでもよい。この材料によれば、格子不整合を低減することができる。
【００１１】
一形態において、所定の半導体材料は、テルル化カルシウム（ＣａＴｅ）であってもよい。この材料によれば、量子井戸構造を好適に形成することができる。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、未開拓波長帯域に含まれる波長のレーザを出射可能なバンド間遷移カスケードレーザが提供される。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】図１は、実施形態に係るバンド間遷移カスケードレーザの構造を示す図である。
【図２】図２は、図１に示すバンド間遷移カスケードレーザが有する活性層の積層構造を示す図である。
【図３】図３は、図２に示す活性層のエネルギ帯構造を示す。
【図４】図４は、活性層が有する光学透過スペクトルと吸収係数とを示す。
【図５】図５は、バンド間遷移カスケードレーザが有する活性層のエネルギ構造を示す。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、図面とともにバンド間遷移カスケードレーザの実施形態について詳細に説明する。なお、図面の説明においては同一要素には同一符号を付し、重複する説明を省略する。
【００１５】
図１に示すように、バンド間遷移カスケードレーザ素子（以下、単に「レーザ素子１」と呼ぶ）は、主要な構成要素として、半導体基板２と、リッジ３と、埋め込み部４と、オーミック電極６と、を有する。レーザ素子１は、いわゆるストライプ型のレーザ構造を有する。また、レーザ素子１は、リッジ３と協働して光共振器を構成するための光反射膜（不図示）を有する。光反射膜は、リッジ３が伸びる方向と直交する一対の側面にそれぞれ設けられる。リッジ３及び埋め込み部４は、半導体基板２の主面上に形成されている。リッジ３の両側には、絶縁膜である埋め込み部４が形成されている。つまり、リッジ３の両側面は、絶縁膜に挟まれている。
【００１６】
半導体基板２は、レーザ素子１の基体をなし、IV−VI族半導体により構成されている。例えば、ｎ型半導体材料として、IV−VI族半導体である鉛テルルセレン（ＰｂＴｅ０．９３Ｓｅ０．０７）を採用できる。
【００１７】
リッジ３は、クラッド７と、活性層８と、クラッド９と、を有し、半導体基板２の主面からこの順に積層されている。
【００１８】
クラッド７は、ｎ型半導体材料により構成されている。例えば、ｎ型半導体材料として、活性層８との格子整合の観点からIV−VI族半導体である鉛テルルセレン（ＰｂＴｅ０．９３Ｓｅ０．０７）を採用できる。クラッド７におけるキャリヤ濃度は、１×１０１８ｃｍ−３以下である。さらに、クラッド７の厚みは、２マイクロメートル程度である。クラッド７の一部７ａは、リッジ３を構成する。また、クラッド７の別の部分７ｂは、リッジ３の側方から主面に沿って延びており、別の部分７ｂの上には埋め込み部４が形成されている。
【００１９】
図２に示すように、活性層８は、電子注入層１０と電子吐出層１１と、を含む。活性層８が有するカスケード構造とは、電子注入層１０と電子吐出層１１とが交互に積層された構造を意味する。例えば、電子注入層１０及び電子吐出層１１の積層数は、３０程度である。
【００２０】
電子注入層１０は、第１井戸層１２と第１障壁層１３とを含む。第１井戸層１２及び第１障壁層１３は、交互に積層されて、第１量子井戸構造を構成する。第１井戸層１２及び第１障壁層１３の積層数は、３層から６層程度である。第１井戸層１２として、IV−IV族半導体である鉛−テルル（ＰｂＴｅ）を採用できる。なお、第１井戸層１２として、格子整合の観点から、鉛−テルル−セレン（ＰｂＴｅＳｅ）を用いてもよい。また、量子障壁である第１障壁層１３として、テルル化カルシウム（ＣａＴｅ）を採用できる。なお、第１障壁層１３として、三元混晶半導体を用いてもよい。混晶半導体は、セレン化カルシウム（ＣａＳｅ）、テルル化ユウロピウム（ＥｕＴｅ）、テルル化ストロンチウム（ＳｒＴｅ）、セレン化ストロンチウム（ＳｒＳｅ）、鉛テルル化カルシウム（ＰｂＣａＴｅ）、鉛テルル化ユウロピウム（ＰｂＥｕＴｅ）、鉛テルル化ストロンチウム（ＰｂＳｒＴｅ）から選択してよい。
【００２１】
電子吐出層１１は、第２井戸層１４と第２障壁層１６とを含む。第２井戸層１４及び第２障壁層１６は、交互に積層されて、第２量子井戸構造を形成する。第２井戸層１４及び第２障壁層１６の積層数は、３層から６層程度である。そして、複数の第２井戸層１４は、第１井戸層１２に接するものを含む。つまり、活性層８は、第１井戸層１２及び第２井戸層１４によるヘテロ接合部１７を有する。このような第２井戸層１４として、IV−IV族半導体である鉛−スズ−テルル（Ｐｂ（１−ｘ）Ｓｎ（ｘ）Ｔｅ）を採用できる。例えば、スズ（Ｓｎ）の組成比（ｘ）は、０．２以上０．６以下としてよく、例えば、ｘ＝０．３６としてよい。また、量子障壁である第２障壁層１６として、テルル化カルシウム（ＣａＴｅ）を採用できる。
【００２２】
レーザ素子１が有するヘテロ接合部１７は、IV−VI族半導体により構成されている。IV−VI族半導体は、拡散しやすい特性を有するので、従来は、薄膜を積層させる構造には適していないと考えられていた。換言すると、電子注入層１０や電子吐出層１１のように、短い周期をもって積層させることが難しいと考えられていた。本実施形態では、電子注入層１０及び電子吐出層１１を含む積層構造（リッジ３）をホットウォール法により作製した。その際に、拡散を抑制するため、半導体基板２近傍のヒータを制御することによって、半導体基板２の温度を所定温度以下（例えば、２５０℃以下とした。）
【００２３】
クラッド９は、活性層８の上に形成されている。クラッド９の構成及び材料などは、クラッド７と共通である。つまり、クラッド９は、IV−VI族半導体である鉛テルルセレン（ＰｂＴｅ０．９３Ｓｅ０．０７）を採用できる。また、クラッド９の厚みは、１マイクロメートル程度である。
【００２４】
上述した材料により形成された構造によれば、動作温度を制御することにより発光波長を、７マイクロメートル以上１５マイクロメートル以下に設定することができる。また、発光波長を長波長側に拡大する場合には、第２井戸層１４において、スズ及びテルルの組成比を大きくする、または、第１井戸層１２及び第２井戸層１４の厚みを増加させる。その逆に、発光波長を短波長側に拡大する場合には、第２井戸層１４において、スズの組成比を小さくすればよい。そして、半導体のバンドギャップは温度を下げることにより小さくなる。さらに、伝導帯のバンド不連続量の温度依存性は小さい。従って、第１井戸層１２、第２井戸層１４及び第１障壁層１３により構成される超格子の温度を下げることによっても、発光波長の大幅な長波長化が可能である。
【００２５】
図３は、活性層８のエネルギ帯構造を示す。エネルギ帯構造は、第１井戸層１２、第２井戸層１４及び第１障壁層１３により構成される超格子のものである。より詳細には、図３は、ＰｂＴｅ／Ｐｂ０．６４Ｓｎ０．３６Ｔｅ／ＣａＴｅ超格子の室温（図３の（ａ）部）及び１００Ｋ（図３の（ｂ）部）におけるサブバンド構造を示す。図中のＥＣ１及びＥＶ１はそれぞれ電子注入層１０（ＰｂＴｅ）の伝導帯の下端を示すエネルギと、価電子帯の上端を示すエネルギである。ＥＣ２及びＥＶ２は、電子吐出層１１（ＰｂＳｎＴｅ）の伝導帯の下端を示すエネルギと、価電子帯の上端を示すエネルギである。レーザ素子１は、レーザ利得として、エネルギＥ１１で示す電子注入層１０（ＰｂＴｅ）の伝導帯の量子井戸と電子吐出層１１（ＰｂＳｎＴｅ）価電子帯の量子井戸内のサブバンド間の電子遷移を利用する。
【００２６】
第１井戸層１２及び第２井戸層１４のヘテロ接合部１７において、第１井戸層１２（ＰｂＴｅ）の伝導帯の下端を示すエネルギは、第２井戸層１４（ＰｂＳｎＴｅ）の伝導帯の下端を示すエネルギより低い。また、当該ヘテロ接合部１７において、第１井戸層１２（ＰｂＴｅ）の価電子帯の上端を示すエネルギは、第２井戸層１４（ＰｂＳｎＴｅ）の価電子帯の上端を示すエネルギよりも低い。本実施形態において、このようなエネルギの関係を、タイプII型と呼ぶ。このようなエネルギの関係を有する構造によれば、電子と正孔とは空間的に分離される。その結果、２個の電子と１個の正孔によるオージェ非発光再結合の発生確率が低減される。同様に、１個の電子と２個の正孔によるオージェ再結合の発生確率も低減される。従って、このようなエネルギの関係を有する活性層８は、オージェ再結合確率が増大する長波長帯域のレーザ活性層として適している。
【００２７】
また、活性層８によれば、通常のバンド間遷移に比べて、電子と正孔との再結合発光遷移の発生確率も低減される。しかし、伝導帯と価電子帯との基底状態間の相互作用を増大させるために、電子注入層１０と電子吐出層１１とを多重積層構造（積層数が１０以上）とすることにより、レーザ動作に必要な十分な光利得を得ることができる。なお、第１井戸層１２及び第２井戸層１４の厚さを１０ｎｍ程度以下に設定することより、基底状態間の相互作用を増大させてもよい。
【００２８】
図４は、超格子のカスケード構造（１５０周期）を含む活性層８が有する光学透過スペクトル（実線）と吸収係数（一点鎖線）を示す。より詳細には、実線は、ＰｂＴｅ／Ｐｂ０．６４Ｓｎ０．３６Ｔｅ／ＣａＴｅ超格子の室温（図４の（ａ）部）、２００Ｋ（図４の（ｂ）部）及び１００Ｋ（図４の（ｃ）部）における光学透過スペクトルである。一点鎖線は、吸収係数である。破線は、一点鎖線で示す吸収係数を仮定して計算したスペクトルである。図中のエネルギＥ１１、Ｅ１２及びＥ２１は、図３に示すサブバンド間遷移に対応する。
【００２９】
超格子の基底状態間の吸収係数は、温度の低下とともに増大する。具体的には、吸収係数は、温度を制御することにより、２５００ｃｍ−１以上５５００ｃｍ−１以下まで変化する。例えば、超格子のカスケード構造（３０周期）を含む活性層８である場合には、吸収係数は、５００ｃｍ−１以上１１００ｃｍ−１以下である光利得が得られる。つまり、自由キャリヤ吸収等の光損失をこの値より大幅に低く保つことにより、レーザ動作が行われる。
【００３０】
図５はレーザ素子１が有する活性層８のエネルギ構造を示す。より詳細には、図５は、ＰｂＴｅ／Ｐｂ０．７３Ｓｎ０.２７Ｔｅ／ＰｂＣａＴｅバンド間遷移カスケードレーザの活性層構造において２周期分を抽出して示す。ヘテロ接合部１７（ＰｂＴｅ／ＰｂＳｎＴｅ界面）の電子注入層１０（ＰｂＴｅ）の伝導帯における量子準位と電子吐出層１１（ＰｂＳｎＴｅ）の価電子帯における量子準位間のエネルギ差は９０ｍｅＶである。このエネルギ差は、波長が１３マイクロメートルの発光波長に相当する。
【００３１】
活性層８には右から左に電界が加わっている。従って、電子は、第１井戸層１２（ＰｂＴｅ）の厚さを徐々に薄くした電子注入層１０（ＰｂＴｅ／ＣａＴｅ）の伝導帯中を右側に向かって流れる。そして、第１井戸層１２（ＰｂＴｅ）と、第２井戸層１４（ＰｂＳｎＴｅ）との界面における、第１井戸層１２（ＰｂＴｅ）に注入される。
【００３２】
さらに、第２井戸層１４（ＰｂＳｎＴｅ）の価電子帯量子井戸を満たす電子は、第２井戸層１４の厚さを徐々に厚くした電子吐出層１１（ＰｂＳｎＴｅ／ＣａＴｅ）を流れる。そして、電子は、次の電子注入層１０の伝導帯へ提供される。その後、次のヘテロ接合部１７（ＰｂＴｅ／ＰｂＳｎＴｅ）の界面における第１井戸層１２（ＰｂＴｅ）に注入される。
【００３３】
従って、ヘテロ接合部１７（ＰｂＴｅ／ＰｂＳｎＴｅ）の界面における、第１井戸層１２（ＰｂＴｅ）の伝導帯における量子井戸と、第２井戸層１４（ＰｂＳｎＴｅ）の価電子帯における量子井戸と、の間で反転分布が形成される。その結果、レーザ動作が可能になる。このとき、前段のヘテロ接合部１７（ＰｂＴｅ／ＰｂＳｎＴｅ）の界面における第２井戸層１４（ＰｂＳｎＴｅ）における価電子帯の電子は、次段の第１井戸層１２（ＰｂＴｅ）の伝導帯における量子井戸へ注入される。この構成によれば、３０周期の多段のカスケード構造においても必要な注入電流は、１段の量子井戸を反転分布させるのに必要な電流のみである。その結果、レーザ素子１は、通常のダブルへテロレーザ及び多重量子井戸レーザに比べて、電流閾値が大幅に低減される。
【００３４】
以下、レーザ素子１の作用効果について説明する。
【００３５】
ところで、より長い波長帯域のレーザとして、III−V族半導体により構成される量子井戸の伝導帯内サブバンド間遷移を利用する量子カスケードレーザが知られている。このような量子カスケードレーザでは、波長が３マイクロメートル以上２５マイクロメートル以下のものが報告されている。また、波長が６０マイクロメートル以上２００マイクロメートル以下の帯域を有する量子カスケードレーザも報告されている一方、波長が２５マイクロメートル以上５０マイクロメートル以下の波長帯域は、これらの半導体のＬＯフォノンとＴＯフォノン周波数に挟まれたレストストラーレンバンドと呼ばれる波長帯域である。このレストストラーレンバンドにおいては、誘電率が負の値をとるため光が媒質中を伝わりにくい。この理由から、波長が２５マイクロメートル以上５０マイクロメートル以下の波長帯域の量子カスケードレーザは実現されていない。
【００３６】
一方、IV−VI族半導体は、III−V族半導体に比べてオージェ非発光再結合確率が小さい。さらに、IV−VI族半導体は、光学フォノン周波数が低い。従って、波長が２５マイクロメートル以上５０マイクロメートル以下における波長帯域のレーザへの応用が期待されている。例えば、ＰｂＳｎＳｅのバンド間遷移を利用するレーザ素子であって、ホモ接合を有する構造を採用するものにつき、波長が４５マイクロメートルでのレーザ動作が報告されている。従来のバンド間遷移レーザは、波長の長波長化とともに、自由キャリヤ吸収損失及び非発光オージェ再結合確率が増大する。この理由から、レーザの高温動作は難しい。例えば、波長が２５マイクロメートル以上５０マイクロメートル以下における波長帯域のレーザとしては、数十Ｋ以下の低温での動作報告があるのみである。
【００３７】
上述した事情に鑑み、本件発明者が鋭意検討を重ねた結果、非発光オージェ再結合確率の更なる低減とキャリヤ再利用による低閾値化が期待されるIV-VI半導体タイプII量子井戸を用いることにより、未開拓波長帯域（波長が２５マイクロメートル以上５０マイクロメートル以下）を含む、波長が７マイクロメートル以上５０マイクロメートル以下の領域の波長帯域のレーザ性能の大幅な改善が期待できることを見出した。
【００３８】
要するに、本実施形態に係るレーザ素子１では、IV-VI族半導体がIII-V族半導体に比べてオージェ非発光再結合確率が小さい。さらに、光学フォノン周波数が低く、この波長帯域のレーザへの応用が可能である。つまり、非発光オージェ再結合確率の更なる低減とキャリヤ再利用による低閾値化を実現できる。さらに、量子井戸として、電子注入層の伝導帯の下端が電子吐出層の伝導帯の下端よりも低く、電子注入層の価電子帯の上端が電子吐出層の価電子帯の上端よりも低くした構造を採用する。このような構造は、タイプIIと呼ばれる。従って、一形態のバンド間遷移カスケードレーザは、IV-VI族半導体を採用したタイプII型の量子井戸を用いているので、未開拓波長帯域である波長が２５マイクロメートル以上５０マイクロメートル以下の帯域を含む、波長が７マイクロメートル以上５０マイクロメートル以下の波長帯域に含まれる波長のレーザを出射することができる。
【００３９】
換言すると、本実施形態に係るレーザ素子１の活性層８は、ナローギャップ半導体であるＰｂＴｅとＰｂＳｎＴｅのタイプII型のヘテロ接合部１７を有する。ワイドギャップ半導体であるＣａＴｅ及びナローギャップ半導体であるＰｂＳｎＴｅの多層構造と、ＣａＴｅ及びＰｂＴｅの多層構造と、は、次段の活性領域への電子注入に用いられる。このような構造を、バンド間遷移カスケード構造と呼ぶ。バンド間遷移カスケード構造によれば、オージェ非発光再結合確率と自由キャリヤ吸収損失とが低減される。その結果、波長が７マイクロメートル以上５０マイクロメートル以下の領域で高温動作するレーザ素子１が提供される。
【符号の説明】
【００４０】
１…レーザ素子（バンド間遷移カスケードレーザ）、２…半導体基板、３…リッジ、４…埋め込み部、６…オーミック電極、７…クラッド、８…活性層、９…クラッド、１０…電子注入層、１１…電子吐出層、１２…第１井戸層、１３…第１障壁層、１４…第２井戸層、１６…第２障壁層、１７…ヘテロ接合部。
【図１】
2020043206.tif 000003
【図２】
2020043206.tif 000004
【図３】
2020043206.tif 000005
【図４】
2020043206.tif 000006
【図５】
2020043206.tif 000007