(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
半導体基板と、
該半導体基板上の第１導電型の第１のクラッド層と、
該第１のクラッド層上の活性層と、
該活性層上の第２導電型の第２のクラッド層とを有し、
該第１のクラッド層および上記第２のクラッド層は、ZｎＭｇＳＳｅによるＩＩ−ＶＩ族化合物半導体より成り、
上記第２のクラッド層の格子定数が、上記活性層および上記第１のクラッド層の格子定数に比し小とされて成ることを特徴とする半導体発光装置。
【請求項２】
請求項１に記載の半導体発光装置にあって、
上記半導体基板の格子定数をａとし、
第１のクラッド層および第２のクラッド層に関して、Δａを、それぞれの（クラッド層の格子定数−ａ）とするときの、上記第１のクラッド層および上記第２のクラッド層と上記半導体基板との格子不整Δａ／ａ（％）が、
−０．４％≦Δａ／ａ＜０％
とされて成ることを特徴とする半導体発光装置。
【請求項３】
請求項１に記載の半導体発光装置にあって、
上記活性層と上記第１のクラッド層および第２のクラッド層との間に、それぞれ第１のガイド層および第２のガイド層が配置された構成を有し、
上記半導体基板の格子定数をａとし、
第１のクラッド層および第２のクラッド層に関して、Δａを、それぞれの（クラッド層の格子定数−ａ）とするときの、上記第１のクラッド層および上記第２のクラッド層と上記半導体基板との格子不整Δａ／ａ（％）が、
−０．１％≦Δａ／ａ＜０％
とされて成ることを特徴とする半導体発光装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、基板上に、ＩＩ−ＶＩ族化合物より成る活性層、クラッド層等の半導体層が形成されて成る半導体発光装置に係わる。
【０００２】
【従来の技術】
例えば光ディスク、光磁気ディスクに対する記録・再生の高密度、高解像度の要求から、緑色ないしは青色発光の半導体レーザの要求が高まっている。
【０００３】
Ｚｎ、Ｈｇ、Ｃｄ、Ｍｇ、Ｂｅ等のＩＩ族元素と、Ｓ、Ｓｅ、Ｔｅ等のＶＩ族元素から成るＩＩ−ＶＩ族化合物半導体は、半導体レーザや発光ダイオード等の半導体発光装置を構成する材料として有望である。特にＺｎＭｇＳＳｅ混晶はＧａＡｓ基板上への結晶成長が可能で、例えば青色半導体レーザを作製する際のガイド層、クラッド層に適していることが知られている（例えば“Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ  Ｌｅｔｔｅｒｓ”  ２８（１９９２）ｐ．１７９８）。
【０００４】
この種のＩＩ−ＶＩ族化合物半導体発光装置、例えばＺｎＭｇＳＳｅ系化合物半導体発光装置を構成する場合、そのクラッド層および活性層等をエピタキシーする半導体基板としては、結晶性にすぐれ入手が容易な例えばＧａＡｓ基板、ＺｎＳｅ基板が用いられることになる。この場合発光効率の高い、目的とする短波長の半導体発光装置を構成するために、このＧａＡｓ基板上に直接的にあるいはバッファ層を介してエピタキシーするクラッド層を結晶性にすぐれた化合物半導体層として形成することが必要とされる。
【０００５】
このため、従来この種の半導体発光装置においては、そのクラッド層の格子定数がＧａＡｓ基板の格子定数に厳密に一致させることが必要であると考えられていた。その結果、極く厳密にクラッド層等の組成の選定、すなわち例えばＺｎｘ  Ｍｇ１−ｘ  Ｓｙ  Ｓｅ１−ｙ  のｘ値およびｙ値の選定がなされている。したがってその組成の選定の自由度はほとんどなく、その組成に厳密性を必要とすることから製造上においても不利益をもたらしてしまう。
【０００６】
また、ＩＩ−ＶＩ族化合物半導体発光装置では基板と反対側の電極、特にｎ型基板を用いた半導体レーザを作製したときのｐ型電極の発熱が大きく、発光強度の劣化をもたらしてしまうことがある。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、このようなＩＩ−ＶＩ族化合物半導体によりレーザダイオード、発光ダイオード等の発光装置を構成する場合の発光強度の劣化等の問題を解決し、より低閾値での連続的な発振を行うことができるようにする。また、その範囲内でその基板例えばＧａＡｓ基板、ＺｎＳｅ基板に対する格子不整の許容を見出し、これに基いて組成の選定の自由度を高め、製造上の有利性をはかる。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明による半導体発光装置は、半導体基板と、該半導体基板上の第１導電型の第１のクラッド層と、該第１のクラッド層上の活性層と、該活性層上の第２導電型の第２のクラッド層とを有し、該第１のクラッド層および上記第２のクラッド層は、ZｎＭｇＳＳｅによるＩＩ−ＶＩ族化合物半導体より成り、上記第２のクラッド層の格子定数が、上記活性層および上記第１のクラッド層の格子定数に比し小とされて成ることを特徴とする。
【０００９】
また、本発明は、上述の構成による半導体発光装置において、上記半導体基板の格子定数をａとし、第１のクラッド層および第２のクラッド層に関して、Δａを、それぞれの（クラッド層の格子定数−ａ）とするときの、上記第１のクラッド層および上記第２のクラッド層と上記半導体基板との格子不整Δａ／ａ（％）が、
−０．４％≦Δａ／ａ＜０％              （数１）
とされて成ることをとを特徴とする。
【００１０】
また、本発明は、同様に、上述の構成による半導体発光装置において、上記活性層と上記第１のクラッド層および第２のクラッド層との間に、それぞれ第１のガイド層および第２のガイド層が配置された構成を有し、上記半導体基板の格子定数をａとし、第１のクラッド層および第２のクラッド層に関して、Δａを、それぞれの（クラッド層の格子定数−ａ）とするときの、上記第１のクラッド層および上記第２のクラッド層と上記半導体基板との格子不整Δａ／ａ（％）が、
−０．１％≦Δａ／ａ＜０％              （数２）
とされて成ることを特徴とする。
【００２１】
図１は、活性層に接してガイド層を有する半導体発光装置の一例の概略断面図を示すもので、上述した半導体基板１上に第１導電型の第１のクラッド層２と、第１導電型の第１のガイド層３と、活性層４と、第２導電型の第２のガイド層５と、第２導電型の第２のクラッド層６とを有する構成とされている。
【００２２】
【作用】
上述の室温における格子不整Δａ／ａは、−０．９％〜０．５％の範囲とするときに連続的に発振することができた。
【００２３】
しかしながら、格子不整Δａ／ａを０％未満の負の範囲とするときは、より低閾値での発振が可能となった。したがって、これにより電極被着部での発熱を効果的に抑制することができ、発光効率の劣化や素子の劣化を抑制することができた。
【００２４】
ところで、半導体基板１に対してこの上に形成した第１のクラッド層２の、半導体基板１に対する格子不整Δａ／ａを正負において０．５％以内とした半導体発光装置は、すぐれた光学特性すなわち深い準位からの発光や、非発光中心による非発光が減少し、バンド端からの発光効率の上昇が得られることを確かめられた。
【００２５】
しかしながら、本発明においては、半導体基板１上に形成した第１のクラッド層２の、半導体基板１に対する格子不整Δａ／ａは、基板１上に形成される半導体層の基板１との熱膨張係数の違いのために、成長温度での格子整合は、Δａ／ａ  ＝  −０．０６％でなし得ることから、Δａ／ａ  を、この−０．０６％を含み、発光素子として特性の良い範囲にすなわち−０．４  ％    ≦    Δａ／ａ  ＜  ０％とするものである。
【００２６】
また、本発明は、上述の構成においてその各第１および第２のクラッド層２および６と、活性層４との間に第１および第２のガイド層３および５を設けたいわゆるＳＣＨ（Ｓｅｐａｒａｔｅ  Ｃｏｎｆｉｎｅｍｅｎｔ  Ｈｅｔｅｒｏｓｔｒｕｃｔｕｒｅ）  構造とする場合においても上述と同様の効果（作用）  を得る。
【００２７】
そして、この構成にあって、半導体基板１に対してこれの上に形成した第１のクラッド層２およびガイド層の、半導体基板１に対する格子不整Δａ／ａを、−０．１％    ≦    Δａ／ａ  ＜  ０％とするものであり、このようにすることで、活性層のキャリアに対するいわゆる井戸層の発光特性を向上させ、更にすぐれた特性を持った発光素子を得ることができた。
【００２８】
また、本発明におけるように、活性層４に対し半導体基板１とは反対側の第２のクラッド層６の格子定数を半導体基板１側の第１のクラッド層２の格子定数に比し小として構成することにより、実際の発振動作温度において電極被着部の発熱によりこの部分の格子を膨張させ、半導体基板１側の第１のクラッド層２の格子定数に近づけて歪みを緩和することができる。従ってこのような発光素子の劣化を抑制し、より寿命の長期化をはかることができた。
【００２９】
【実施例】
以下図面を参照して本発明の実施例を詳細に説明する。
ここで説明する実施例においては、ＧａＡｓ基板上に、ＺｎＭｇＳＳｅによるクラッド層、ＺｎＣｄＳｅ活性層を設け、緑色ないしは青色の半導体レーザを得る場合である。
【００３０】
この場合、先ず図２に示す分子線エピタキシー結晶成長装置により各実施例における各半導体層のエピタキシャル成長を行った。図２において２０は真空容器で、その内部に基板ホルダー２１が配置されて目的とする半導体レーザを形成する基板１が固定される。そしてその表面に対向して、ＥＣＲ（電子サイクロトロン共鳴）セル２２および分子線源２７いわゆるＫセルが配置される。ＥＣＲセル２２には、マグネット２４が設けられ、また、マイクロ波端子２５および窒素ガス等の導入管２６が接続される。ガス導入口２３からは例えば窒素ガスがｐ型不純物として導入される。２９は予備室を示す。
【００３１】
このようなエピタキシャル成長装置を用いて、図１に示す構成の半導体発光装置を形成した。すなわちこの場合、例えばｎ型のＧａＡｓより成る基板１上に、厚さ例えば７００ｎｍ程度のｎ型不純物としてＣｌをドープしたＺｎＭｇＳＳｅより成る第１導電型の第１のクラッド層２、厚さ例えば６０ｎｍ程度のＺｎＳ０．０６Ｓｅ０．９４等より成る第１のガイド層３、厚さ例えば６〜１２ｎｍの単一量子井戸構造とされたＺｎ０．８５Ｃｄ０．１５Ｓｅ等より成る活性層４、厚さ例えば６０ｎｍ程度のＺｎＳ０．０６Ｓｅ０．９４等より成る第２のガイド層５、厚さ例えば５００ｎｍ程度の例えばｐ型不純物としてＮをドープしたＺｎＭｇＳＳｅより成る第２導電型の第２のクラッド層６を順次成長する。
【００３２】
そして更にこの上に、ｐ側電極と良好なオーミックコンタクトをとるための各層を成長する。すなわち厚さ例えば５００ｎｍのｐ型不純物としてＮをドープしたＺｎＳＳｅ等より成る第１の半導体層７、厚さ例えば１００ｎｍ程度のＺｎＳｅ等より成る第２の半導体層８、ＺｎＳｅとＺｎＴｅとが交互に積層された超格子半導体層９、ＮをドープしたＺｎＴｅ等より成るコンタクト層１０を順次結晶成長する。
【００３３】
そしてコンタクト層１０の上にポリイミド等の絶縁層１１を被着し、これにフォトリソグラフィ等により例えば図１において紙面と垂直方向に延長するストライプ状パターンの電流通路部分に開口を穿設する。その後、全面的にコンタクト層側から順次Ｐｄ、Ｐｔ、Ａｕをスパッタリング等により積層してｐ側の電極１２を絶縁層１１の開口を通じてコンタクト層１０にオーミックにコンタクトさせて形成する。
【００３４】
また基板１の裏面側にもＩｎ等の電極１３を被着して、半導体発光装置例えば半導体レーザを構成する。
【００３５】
このようにして作製した半導体レーザの一例におけるＸ線２結晶法によるプロファイルを図３に示す。この場合、横軸を格子定数の室温における格子不整Δａ／ａとし、ＧａＡｓより成る基板１と同じ格子定数の位置を０、格子定数が小となる場合を正、大となる場合を負として示す。Ｐ１  は基板１のピークである。これに対しやや負の側に第１導電型すなわちｎ型の第１のクラッド層２のピークＰ２  があり、また正にずれた位置に第２導電型すなわちｐ型の第２のクラッド層６のピークＰ３  がある。すなわちこの場合、ｐ型の第２のクラッド層６の格子定数を基板１に比し小とし、且つ基板側の第１のクラッド層２に対しても小とした場合を示す。
【００３６】
下記の表１に、各実施例および比較例の電流閾密度Ｊｔｈおよび活性層４のエネルギーバンドギャップＥｇ、ｐ型のクラッド層６の基板に対する室温（３００Ｋ）での格子不整Δａ／ａ、ｎ型クラッド層２の基板１に対する室温での格子不整Δａ／ａ、更に室温での発振状況を示す。
【００３７】
【表１】
0003557644.tif 000002
【００３８】
また参考のため、ｎ型クラッド層２の組成をＺｎｘ  Ｍｇ１−ｘ  Ｓｙ  Ｓｅ１−ｙ  としたときの各例におけるＺｎ組成比ｘおよびＳ組成比ｙと更に発振状況を下記の表２に示す。各例共にｘ＝０．９２、ｙ＝０．１５の組成比に近づけているもので、ｘは±０．０３、ｙは±０．１程度のずれ量であることがわかる。
【００３９】
【表２】
0003557644.tif 000003
【００４０】
上掲の表１の結果から、ＺｎＭｇＳＳｅの半導体レーザを構成する場合は、特にｐ型クラッド層はその格子不整Δａ／ａが、
−０．９  ％≦Δａ／ａ≦０．５  ％
程度とするときに、連続発振またはパルス発振が可能となることがわかる。
【００４１】
更に、上記の表１の結果を含めて、上述の例と同様の構成をもって作成した半導体レーザの格子不整Δａ／ａに対する電流閾密度Ｊｔｈの逆数をプロットした結果を図４に示す。この場合、各レーザにおいて図３に示すようなＸ線回折強度が最大となるクラッド層について示す。より低い発振閾値を得るためには、クラッド層の格子定数を定性的には基板に対し負の側に、すなわち小とすることが望ましいことがわかる。
【００４２】
尚、活性層４を上述したようにＺｎＣｄＳｅより構成する場合、その格子定数は、ＩＩ−ＶＩ族化合物半導体の格子定数を示す図５からわかるように、Ｃｄの組成によらずにＧａＡｓより成る基板１に比し大となることがわかる。すなわちこのような構成においては、活性層には圧縮応力が加わっていることとなる。
【００４３】
これによる物理的効果は以下のようなものと思われる。図６に圧縮応力を加えた場合と歪みのない場合との波数ｋに対するエネルギーバンド図を示すように、歪みがあると価電子帯の重い正孔と軽い正孔の縮退が解け、重い正孔の準位が軽い正孔に対し上に行く。すると、縮退した場合の有効質量が軽くなることから、有効状態密度Ｎｖ  （＝２（２πｍｈ  ｋＢ  Ｔ／ｈ２  ）３／２  、但しｍｈ  は重い正孔の質量、ｋＢ  はボルツマン定数、Ｔは温度、ｈはプランク定数を示す）が小さくなり、結果として反転分布がとり易くなる。つまり、レーザの発振閾値が下がり、発振効率が上がることとなる。更にバンドが広がることにより、短波長化が容易となる。
【００４４】
また、更に考えられる物理的効果は以下のものである。上述の構造作製時の成長温度は３００℃前後である。  ＩＩ−ＶＩ族成長層の熱膨張係数は基板であるＧａＡｓのそれとは約２×１０−６／ｋ異なり、成長時の格子整合の組成は室温でのそれと異なる。そして、この格子整合は成長時で行なった方が良い。これは、室温で整合している場合は、成長時では不整合であるので、結晶欠陥や転位が発生して成長がなされることになる。これに対し成長時で格子整合する場合は、基板の格子定数に合せて弾性的に歪んで成長したいわゆるシュードウモルフィック（ｐｓｅｕｄｏｍｏｒｐｈｉｃ）成長を生じ、成長後成長層全体に応力が掛かる可能性があるが、結晶欠陥や転位は入りにくい。したがって、成長時での格子整合を考えると、格子整合は    Δａ／ａ  ＝−０．０６％でなし得る。この効果を考慮の上、鋭意考察の結果、更に発光素子の特性を向上させるためには、更にクラッド層の格子不整を前記（数１）
−０．４  ％    ≦Δａ／ａ  ＜  ０％
に保つことが良い。
【００４５】
基板温度を精密に制御した装置を用いて作成した半導体レーザの格子不整Δａ／ａに対する電流閾密度Ｊｔｈをプロットした結果を図７に示す。この場合、各レーザにおいて図７に示すようなＸ線回折強度が最大となるクラッド層について示す。より低い発振閾値を得るためには、前記（数１）
−０．４  ％    ≦    Δａ／ａ  ＜  ０％
の範囲にするのがよい。
【００４６】
また、このようにクラッド層の格子定数を基板１の格子定数とずらして歪みを加える場合、劣化を促進する恐れがある。しかしながら基板１とは反対側、すなわち電極被着部に近い第２導電型の第２のクラッド層６の格子定数を、基板１側の第１導電型の第１のクラッド層２の格子定数に比し小とすることによって、実際の発振動作温度において電極被着部の発熱によりこの部分の格子を膨張させ、基板側クラッド層の格子定数に近づけて歪みを緩和することができる。従って発光装置の劣化を抑制し、より寿命の長期化をはかることができる。
【００４７】
次に、ＧａＡｓ基板１に対して第１のクラッド層２のＩＩ−ＶＩ族化合物半導体ＺｎＭｇＳＳｅを、格子不整Δａ／ａが０．５％以内となる組成をもって形成する場合、良好な光学特性が得られたが、この特性は、次に説明する測定結果をもって確認できた。
【００４８】
上述したように、本発明においては、第１および第２のクラッド層２および４、特に第１のクラッド層２のＧａＡｓ基板１に対する格子不整Δａ／ａを０．５％以内とするために、その組成Ｚｎｘ  Ｍｇ１−ｘ  Ｓｙ  Ｓｅ１−ｙ  におけるｘ値およびｙ値を選定するものであるが、これは、図８で示すそのｘ値およびｙ値とＧａＡｓに対する格子不整Δａ／ａ（％）との関係を正確に測定した測定結果に基いて選定される。
【００４９】
図８は、Ｚｎｘ  Ｍｇ１−ｘ  Ｓｙ  Ｓｅ１−ｙ  の各組成におけるＧａＡｓ単結晶に対する格子不整Δａ／ａの等高線を実線曲線をもって示したもので、この場合の格子不整Δａ／ａの値は対応する各実線曲線の左端に記載した。そして、その格子不整Δａ／ａが０．５％となるｘ値およびｙ値は同図中曲線２１および２２であり、したがって格子不整Δａ／ａが０．５％以内である範囲は、これら曲線２１および２２上とこれら曲線２１および２２で挟まれる範囲となる。
【００５０】
すなわち、本発明においては、その第１のクラッド層２の組成Ｚｎｘ  Ｍｇ１−ｘ  Ｓｙ  Ｓｅ１−ｙ  のｘ値およびｙ値を図８の曲線２１および２２上を含むこれら曲線２１〜２２間の範囲内に選定する。
【００５１】
なお、図８において、破線曲線は、バンドギャップＥｇの等高線を示し、各Ｅｇの値はそれぞれ各破線曲線に対応してカッコを付して記載した。この場合のＥｇは、厚さ３５０μｍ〜４００μｍのＧａＡｓ単結晶基板上に、厚さ１μｍ〜２μｍのＺｎＭｇＳＳｅをＭＢＥ（分子線エピタキシー）によってエピタキシャル成長した測定試料を作製してこれに対してＨｅ−Ｃｄレーザ光を１０ｍＷで照射励起してＰＬ（フォトルミネッセンス発光）させた７７Ｋにおけるバンド端発光から得た値である。
【００５２】
まず、上述の構成による試料について、その格子不整Δａ／ａと、結晶性についての測定を行った。この結晶性の判断は、この試料においてＺｎＭｇＳＳｅエピタキシャル成長層にｐ型不純物Ｎをドープし、そのキャリアの活性化率を測定することによって行った。この活性化率は、アクセプタ濃度Ｎａとドナー濃度Ｎｄの差をもって測定した。その測定結果を図９に示す。この図９から明らかなように、格子不整Δａ／ａが０．５％を超えると急激にアクセプタ濃度が低下する。つまり活性化率の低下、したがって結晶性の低下をきたすものであることが分かる。
【００５３】
更に、上述の測定試料、すなわちＰＬ素子に関する７７Ｋの発光特性の測定結果をそれぞれ図１０および図１１に示す。図１０は格子不整Δａ／ａが０．１１％とした場合、図１１はΔａ／ａが０．５％以上の０．６０％とした場合である。図１０の場合の、深い準位からの発光強度ｄに対するバンド端発光強度ａの比ａ／ｄが約９５．５という高い値を示すのに比し、図１１の場合はその深い準位からの発光強度ｃに対するバンド端発光強度ａの比ａ／ｃは、約６．８という極めて小さい値を示している。
【００５４】
上述したように、格子不整Δａ／ａが小さい方が好ましいことは明らかであるが、特に図９から明らかなように、Δａ／ａを０．５％以内ですぐれた結晶性を示し、優れた特性の半導体発光素子を構成することができることが分かりさらなる特性の向上がなされる。
【００５５】
次に、上述のＧａＡｓ基板１に対して第１のクラッド層２のＩＩ−ＶＩ族化合物半導体ＺｎＭｇＳＳｅを、格子不整Δａ／ａが前記（数２）
−０．１％    ≦    Δａ／ａ  ＜  ０％
となる組成をもって形成する場合、活性層の量子井戸層の発光特性を向上させ、更なるすぐれた特性を持った発光素子を得ることができた。この特性は、次に説明する測定結果をもって確認できた。
【００５６】
図１２は室温での発光の強度を調べるためにＧａＡｓ基板１上にＺｎＳＳｅ／ＺｎＣｄＳｅをエピタキシャル成長したものを室温でＰＬ観測したものの量子井戸層からの発光の発光強度ＩＰＬとＺｎＳＳｅの格子整合の関係を調べたもので、図１２において黒丸印と、黒四角印は、それぞれＣｄ量を１５〜１７％と、２６〜２８％としたときの測定結果をプロットしたものである。この図から、量子井戸を挟むＺｎＳＳｅガイド層は格子不整が前記（数２）
−０．１％    ≦    Δａ／ａ  ＜  ０％
の範囲で最大の発光強度を得ることができる。この範囲で非発光中心は最小に抑えられる。この非発光中心は、劣化を促進するもので、これが多いと寿命を短くする原因となる。したがって上記（数２）の範囲にすることで更に長寿命化をはかることができる。
この構造は上述のレーザ構造の活性層周辺そのものなので、ガイド層の格子整合はこの範囲にする事が望ましい。
【００５７】
以上本発明実施例を説明したが、本発明は上述の各例に限定されることなく、例えば各層の組成材料や、例えば図１の構成において基板１と第１導電型クラッド層２との間にＺｎＳｅ等より成るバッファ層を設ける構造とするなど例えば半導体レーザ、発光ダイオード等の発光装置に適用して種々の変形変更が可能であることはいうまでもない。
【００５８】
【発明の効果】
上述したように本発明によれば、クラッド層の格子定数を基板からある一定の範囲にすることによって反転分布を採りやすくし、レーザの発振閾値を低減化して発振効率を向上させることができる。更に、バンドが広がることにより、短波長化が容易となる。
【００５９】
また更に、その格子定数のずれ量Δａの、基板格子定数ａに対する比Δａ／ａが室温において０％未満の、特に前記（数１）および（数２）で特定した範囲に選定したことにより低閾値での発振が可能となり、これにより電極被着部での発熱を抑制し、発光効率の劣化や素子の劣化を抑制することができる。
【００６０】
更に、活性層に対し基板とは反対側のクラッド層の格子定数を基板側のクラッド層の格子定数に比し小として構成することにより、実際の発振動作温度において電極被着部の発熱によりこの部分の格子を膨張させ、基板側クラッド層の格子定数に近づけて歪みを緩和することができる。したがってこのような発光装置の劣化を抑制し、より寿命の長期化をはかることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明実施例の略線的拡大断面図である。
【図２】結晶成長装置の一例の説明図である
【図３】Ｘ線回折プロファイルを示す図である。
【図４】格子不整に対する発振状況を示す図である。
【図５】ＩＩ−ＶＩ族化合物半導体の格子定数を示す図である。
【図６】圧縮応力の効果の説明図である。
【図７】格子不整と発振閾値の関係を示す図である。
【図８】Ｚｎｘ  Ｍｇ１−ｘ  Ｓｙ  Ｓｅ１−ｙ  組成とＧａＡｓ基板に対する格子不整、およびバンドギャップの測定結果を示す図である。
【図９】格子不整Δａ／ａとキャリアの活性化率の測定結果を示す図である。
【図１０】ＺｎＭｇＳＳｅ系ＰＬの発光スペクトル図である。
【図１１】ＺｎＭｇＳＳｅ系ＰＬの発光スペクトル図である。
【図１２】ＺｎＳＳｅ／ＺｎＣｄＳｅ／ＺｎＳＳｅ量子井戸構造の発光強度の格子不整依存性を示す図である。
【符号の説明】
１  基板
２  第１導電型の第１のクラッド層
３  第１のガイド層
４  活性層
５  第２のガイド層
６  第２導電型の第１のクラッド層
７  第１の半導体層
８  第２の半導体層
９    超格子層
１０  コンタクト層
１１  絶縁層
１２  電極
１３  電極
【図１】
0003557644.tif 000004
【図２】
0003557644.tif 000005
【図３】
0003557644.tif 000006
【図４】
0003557644.tif 000007
【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
0003557644.tif 000013
【図１１】
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【図１２】
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