(57)【要約】【課題】  ０．１ＴＨｚから１０ＴＨｚの範囲の狭線幅の電磁波を高効率に高出力で発生させることを可能とする電磁波発生装置およびその製造方法を提供すること。【解決手段】  化合物半導体擬似位相整合素子１００は、同じ組成を有する化合物半導体１０１、１０２を有する。化合物半導体１０１、１０２は互いに接合して接合体を形成する。この接合体は、化合物半導体１０１、１０２の結晶の空間対称性が反転する光学軸に垂直な面を前記接合により形成された接合面として、空間対称性が反転する光学軸方向に対して互いに反平行な方位反転周期を有する方位反転構造である。この方位反転周期は、π／Δｋの自然数倍である（ν１、ν２；入射する２波長光の周波数、ν３；０．１〜１０ＴＨｚの発生電磁波の周波数、ｎ１、ｎ２、ｎ３；周波数ν１、ν２、ν３における非線形材料の屈折率、ｃ；光速、Δｋ＝２π／ｃ×（ｎ１・ν１−ｎ２・ν２−ｎ３・ν３））。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
周波数差が０．１〜１０ＧＨｚに設定された２波長光が入射すると、該２波長光による差周波発生により０．１〜１０ＴＨｚの電磁波を発生させる擬似位相整合型の波長変換素子を有する電磁波発生装置において、
前記波長変換素子は、同じ組成を有する、III-V 族またはII-VI 族化合物半導体である非線形材料からなる第１の化合物半導体および第２の化合物半導体を有し、
該第１および第２の化合物半導体は互いに接合されて接合体を形成し、
該接合体は、前記第１および第２の化合物半導体の結晶の空間対称性が反転する光学軸に垂直な面を前記接合により形成された接合面として、前記空間対称性が反転する光学軸方向に対して互いに反平行な方位反転周期を有する方位反転構造であり、
ν１、ν２を入射する前記２波長光の周波数とし、ν３を前記０．１〜１０ＴＨｚの発生電磁波の周波数とし、ｎ１、ｎ２、ｎ３をそれぞれ周波数ν１、ν２、ν３における前記非線形材料の屈折率とし、ｃを光速とし、Δｋ＝２π／ｃ×（ｎ１・ν１−ｎ２・ν２−ｎ３・ν３）とすると、前記方位反転周期はπ／Δｋの自然数倍であることを特徴とする電磁波発生装置。
【請求項２】
前記０．１〜１０ＴＨｚの電磁波に対する導波路をさらに備え、
該導波路内に前記波長変換素子が配置されていることを特徴とする請求項１記載の電磁波発生装置。
【請求項３】
前記波長変換素子に入射される前記２波長光のそれぞれを励起する励起手段をさらに備え、
該励起手段より前記２波長光を前記波長変換素子に入射して前記０．１〜１０ＴＨｚの電磁波を発生させ、該発生した０．１〜１０ＴＨｚの電磁波を出力することを特徴とする請求項１または２記載の電磁波発生装置。
【請求項４】
前記０．１〜１０ＴＨｚの電磁波に対する導波路はプラズマ閉じこめによるものであることを特徴とする請求項２記載の電磁波発生装置。
【請求項５】
前記０．１〜１０ＴＨｚの電磁波に対する導波路は屈折率閉じこめによるものであることを特徴とする請求項２記載の電磁波発生装置。
【請求項６】
前記非線形材料は閃亜鉛鉱構造であることを特徴とする請求項１乃至５のいずれかに記載の電磁波発生装置。
【請求項７】
前記接合面は、（１１０）面もしくは（１１０）面と結晶的に等価な面であり、
前記空間対称性が反転する光学軸方向は［１１１］軸または［１００］軸、もしくはこれらに等価な結晶軸方向であることを特徴とする請求項６記載の電磁波発生装置。
【請求項８】
前記III-V 族化合物半導体は、ＧａＡｓ、ＧａＰまたはＩｎＰの少なくとも１つを含んでいることを特徴とする請求項６または７記載の電磁波発生装置。
【請求項９】
前記III-V 族化合物半導体は、少なくともＩｎｘ1Ａｌｘ2Ｇａ（1-ｘ1-ｘ2）Ｎｙ1Ａｓｙ2Ｐ（1-ｙ1-ｙ2）（０≦ｘ１，ｘ２，ｙ１，ｙ２≦１、ｘ１＋ｘ２≦１、ｙ１＋ｙ２≦１）を含んでいることを特徴とする６または７記載の電磁波発生装置。
【請求項１０】
前記II-VI 族化合物半導体は、β−ＺｎＳ、ＺｎＳｅまたはＺｎＴｅの少なくとも１つを含んでいることを特徴とする請求項６または７記載の電磁波発生装置。
【請求項１１】
前記II-VI 族化合物半導体は、少なくともＺｎｘ1Ｃｄｘ2Ｈｇ（1-ｘ1-ｘ2）Ｓｙ1Ｓｅｙ2Ｔｅ（1-ｙ1-ｙ2）（０≦ｘ１，ｘ２，ｙ１，ｙ２≦１、ｘ１＋ｘ２≦１、ｙ１＋ｙ２≦１）を含んでいることを特徴とする請求項６または７記載の電磁波発生装置。
【請求項１２】
前記非線形材料はウルツ鉱構造であることを特徴とする請求項１乃至５のいずれかに記載の電磁波発生装置。
【請求項１３】
前記接合面は、（１１００）面または（１１２０）面、もしくはこれらと結晶的に等価な面であり、
前記空間対称性が反転する光学軸方向は、［０００１］軸方向であることを特徴とする請求項１２記載の電磁波発生装置。
【請求項１４】
前記III-V 族化合物半導体は、少なくともＧａＮを含んでいることを特徴とする請求項１２または１３記載の電磁波発生装置。
【請求項１５】
前記III-V 族化合物半導体は、少なくともＩｎｘ1Ａｌｘ2Ｇａ（1-ｘ1-ｘ2）Ｎｙ1Ａｓｙ2Ｐ（1-ｙ1-ｙ2）（０≦ｘ１，ｘ２，ｙ１，ｙ２≦１、ｘ１＋ｘ２≦１、ｙ１＋ｙ２≦１）を含んでいることを特徴とする請求項１２または１３記載の電磁波発生装置。
【請求項１６】
前記II-VI 族化合物半導体は、α−ＺｎＳ、ＺｎＯ、ＣｄＳ、ＣｄＳｅまたはＣｄＴｅの少なくとも１つを含んでいることを特徴とする請求項１２または１３記載の電磁波発生装置。
【請求項１７】
前記II-VI 族化合物半導体は、少なくともＺｎｘ1Ｃｄｘ2Ｈｇ（1-ｘ1-ｘ2）Ｓｙ1Ｓｅｙ2Ｔｅ（1-ｙ1-ｙ2）（０≦ｘ１，ｘ２，ｙ１，ｙ２≦１）を含んでいることを特徴とする請求項１２または１３記載の電磁波発生装置。
【請求項１８】
前記入射する２波長光の少なくとも一方の光源が半導体レーザであることを特徴とする請求項１乃至１７のいずれかに記載の電磁波発生装置。
【請求項１９】
前記入射する２波長光の少なくとも一方の光源がＹＡＧレーザ励起の光パラメトリック発振器であることを特徴とする請求項１乃至１７のいずれかに記載の電磁波発生装置。
【請求項２０】
前記入射する２波長光の少なくとも一方の波長が、１２６０ｎｍ≦λ≦１６７５ｎｍ（Ｏバンド、Ｅバンド、Ｓバンド、Ｃバンド、Ｌバンド、Ｕバンド）であることを特徴とする請求項１８または１９記載の電磁波発生装置。
【請求項２１】
前記入射する２波長光の少なくとも一方の波長λが、１４６０ｎｍ≦λ≦１６２５ｎｍ（Ｓバンド、Ｃバンド、Ｌバンド）であることを特徴とする請求項１８または１９記載の電磁波発生装置。
【請求項２２】
前記入射する２波長光の少なくとも一方の波長λが、１５３０ｎｍ≦λ≦１５６５ｎｍ（Ｃバンド）であることを特徴とする請求項１８または１９記載の電磁波発生装置。
【請求項２３】
前記入射する２波長光の少なくとも一方の波長λが、９００ｎｍ≦λ≦１１００ｎｍであることを特徴とする請求項１８記載の電磁波発生装置。
【請求項２４】
請求項１ないし２３に記載の電磁波発生装置の製造方法であって、
前記第１および第２の化合物半導体の厚さを、研磨によって前記方位反転周期と等しくなるように調整する調整工程と、
該調整された第１および第２の化合物半導体を接合して接合体を形成する接合体形成工程とを有し、
前記接合体は、前記第１および第２の化合物半導体の結晶の空間対称性が反転する光学軸に垂直な面を前記接合により形成された接合面として、前記空間対称性が反転する光学軸方向に対して互いに反平行な方位反転周期を有する方位反転構造であることを特徴とする電磁波発生装置の製造方法。
【請求項２５】
請求項１ないし２３に記載の電磁波発生装置の製造方法であって、
前記第１および第２の化合物半導体と同じ組成を有する非線形材料からなる第３の化合物半導体であって、前記方位反転周期よりも厚い厚さを有する第３の化合物半導体を用意する用意工程と、
該用意された第３の化合物半導体を、該第３の化合物半導体と同じ組成を有する非線形材料からなり、前記方位反転周期に相当する厚さを有する第４の化合物半導体に接合して、前記第３および第４の化合物半導体の結晶の空間対称性が反転する光学軸に垂直な第１の面を前記接合により形成された接合面として、前記空間対称性が反転する光学軸方向に対して互いに反平行である接合体を形成する接合体形成工程と、
該接合体を形成する前記第３の化合物半導体の、前記接合面と対向する第２の面から、エネルギー一定のイオンを高電界によって加速して前記第３の化合物半導体に打ち込み、前記接合面から前記方位反転周期に相当する距離に人工的劈開面を形成する劈開面形成工程と、
前記劈開面に沿って、前記接合体を形成する第４の化合物半導体を、前記方位反転距離に相当する厚さを有し、前記接合面を有する化合物半導体と、残りの化合物半導体とに劈開して、前記積層体を、前記方位反転周期を有する方位反転構造とする方位反転構造形成工程と
を有することを特徴とする電磁波発生装置の製造方法。
【請求項２６】
請求項１ないし２３に記載の電磁波発生装置の製造方法であって、
前記第１および第２の化合物半導体と同じ組成を有する非線形材料からなる第３の化合物半導体であって、前記方位反転周期よりも厚い厚さを有する第３の化合物半導体を用意する用意工程と、
前記第３の化合物半導体の１つの面から、エネルギー一定のイオンを高電界によって加速して前記第３の化合物半導体に打ち込み、前記面または該面に対向する面から前記方位反転周期に相当する距離に人工的劈開面を形成する劈開面形成工程と、
前記人工的劈開面から前記方位反転周期に相当する距離にある面で接合するように、前記第３の化合物半導体を、該第３の化合物半導体と同じ組成を有する非線形材料からなり、前記方位反転周期に相当する厚さを有する第４の化合物半導体に接合して、前記第３および第４の化合物半導体の結晶の空間対称性が反転する光学軸に垂直な面を前記接合により形成された接合面として、前記空間対称性が反転する光学軸方向に対して互いに反平行である接合体を形成する接合体形成工程と、
前記劈開面に沿って、前記接合体を形成する第４の化合物半導体を、前記方位反転距離に相当する厚さを有し、前記接合面を有する化合物半導体と、残りの化合物半導体とに劈開して、前記積層体を、前記方位反転周期を有する方位反転構造とする方位反転構造形成工程と
を有することを特徴とする電磁波発生装置の製造方法。
【請求項２７】
請求項１ないし２３に記載の電磁波発生装置の製造方法であって、
前記第１および第２の化合物半導体と同じ組成を有する非線形材料からなる第３の化合物半導体であって、前記方位反転周期よりも厚い厚さを有する第３の化合物半導体を用意する用意工程と、
該用意された第３の化合物半導体を、該第３の化合物半導体と同じ組成を有する非線形材料からなり、前記方位反転周期に相当する厚さを有する第４の化合物半導体に接合して、前記第３および第４の化合物半導体の結晶の空間対称性が反転する光学軸に垂直な第１の面を前記接合により形成された接合面として、前記空間対称性が反転する光学軸方向に対して互いに反平行である接合体を形成する接合体形成工程と、
該接合体を形成する前記第３の化合物半導体の、前記接合面と対向する第２の面に対して研磨して、前記接合体を形成する前記第３の化合物半導体の厚さを、前記方位反転周期に相当する厚さに調節する研磨工程と
を有することを特徴とする電磁波発生装置の製造方法。
【請求項２８】
前記周期反転構造を有する波長変換素子を支持基板に接合させる工程をさらに含むことを特徴とする請求項２４乃至２７のいずれかに記載の電磁波発生装置の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は０．１〜１０ＴＨｚの範囲の電磁波を発生させる装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
光と電波の境界領域である０．１〜１０ＴＨｚ帯の電磁波は、多くの物質を透過する性質があり、化学物質の特定、水分検出、生体への非侵襲イメージング等への応用が行われており、それらに関する開発が盛んに進められている。
【０００３】
非特許文献１には、０．１ＴＨｚ〜１０ＴＨｚの範囲の電磁波を発生させる電磁波発生装置が開示されている。この装置では、高い二次非線形効果をもつ有機化合物や化合物半導体のバルク結晶を用い、この結晶にＱスイッチパルスレーザから生成した異なる二波長のナノ秒パルスレーザを入射することで、位相整合条件の下、差周波発生効果によるパルスが発生する。
【０００４】
【非特許文献１】T. Tanabe, K. Suto, J. Nishizawa, T. Kimura, K. Saito “Frequency-tunable high-power terahertz wave generation from GaP” J. Appl. Phys.93, pp.4610-4615
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、非特許文献１記載の装置には以下に示す問題があった。  
すなわち、バルク非線形結晶を用いた差周波発生においては、励起光源としてパラメトリック発振器等の線幅の太い光源を用いたときには、出力する電磁波の線幅も広がってしまう。実際に非特許文献１に記載の装置によれば、時間幅１０ｎｓの励起光で励起しているにもかかわらず、スペクトルの半値幅は４００ＧＨｚであり、フーリエ変換限界のスペクトル幅（１ＧＨｚ以下）に比べると２桁ほど広がってしまっていることが示されている。
【０００６】
また、位相整合長を大きく取ることには限界があり、そのため効率が悪く出力を大きくとれないという問題があった。非特許文献１によれば、その出力は４ｍＪの励起光に対して出力電磁波のピークパワーは４８０ｍＷであり、効率、パワーともに実用的な見地からは十分であるとは言い難い。
【０００７】
本発明は以上のような問題点を解決すべくなされたものであり、その目的とするところは、０．１ＴＨｚから１０ＴＨｚの範囲の狭線幅の電磁波を高効率に高出力で発生させることを可能とする電磁波発生装置およびその製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するために、請求項１記載の発明は、周波数差が０．１〜１０ＧＨｚに設定された２波長光が入射すると、該２波長光による差周波発生により０．１〜１０ＴＨｚの電磁波を発生させる擬似位相整合型の波長変換素子を有する電磁波発生装置において、前記波長変換素子は、同じ組成を有する、III-V 族またはII-VI 族化合物半導体である非線形材料からなる第１の化合物半導体および第２の化合物半導体を有し、該第１および第２の化合物半導体は互いに接合されて接合体を形成し、該接合体は、前記第１および第２の化合物半導体との積層面（接合面）を、前記第１および第２の化合物半導体の結晶の空間対称性が反転する光学軸に垂直な面を前記接合により形成された接合面として、前記空間対称性が反転する光学軸方向に対して互いに反平行な方位反転周期を有する方位反転構造であり、ν１、ν２を入射する前記２波長光の周波数とし、ν３を前記０．１〜１０ＴＨｚの発生電磁波の周波数とし、ｎ１、ｎ２、ｎ３をそれぞれ周波数ν１、ν２、ν３における前記非線形材料の屈折率とし、ｃを光速とし、Δｋ＝２π／ｃ×（ｎ１・ν１−ｎ２・ν２−ｎ３・ν３）とすると、前記方位反転周期はπ／Δｋの自然数倍であることを特徴とする。
【０００９】
請求項２記載の発明は、請求項１記載の発明において、前記０．１〜１０ＴＨｚの電磁波に対する導波路をさらに備え、該導波路内に前記波長変換素子が配置されていることを特徴とする。
【００１０】
請求項３記載の発明は、請求項１または２記載の発明において、前記波長変換素子に入射される前記２波長光のそれぞれを励起する励起手段をさらに備え、該励起手段より前記２波長光を前記波長変換素子に入射して前記０．１〜１０ＴＨｚの電磁波を発生させ、該発生した０．１〜１０ＴＨｚの電磁波を出力することを特徴とする。
【００１１】
請求項４記載の発明は、請求項２記載の発明において、前記０．１〜１０ＴＨｚの電磁波に対する導波路はプラズマ閉じこめによるものであることを特徴とする。
【００１２】
請求項５記載の発明は、請求項２記載の発明において、前記０．１〜１０ＴＨｚの電磁波に対する導波路は屈折率閉じこめによるものであることを特徴とする。
【００１３】
請求項６記載の発明は、請求項１乃至５のいずれかに記載の発明において、前記非線形材料は閃亜鉛鉱構造であることを特徴とする。
【００１４】
請求項７記載の発明は、請求項６記載の発明において、前記接合面は、（１１０）面もしくは（１１０）面と結晶的に等価な面であり、前記対称性が反転する結晶軸方向は［１１１］軸または［１００］軸、もしくはこれらに等価な結晶軸方向であることを特徴とする。
【００１５】
請求項８記載の発明は、請求項６または７記載の発明において、前記III-V 族化合物半導体は、ＧａＡｓ、ＧａＰまたはＩｎＰの少なくとも１つを含んでいることを特徴とする。
【００１６】
請求項９記載の発明は、請求項６または７記載の発明において、前記III-V 族化合物半導体は、少なくともＩｎｘ1Ａｌｘ2Ｇａ（1-ｘ1-ｘ2）Ｎｙ1Ａｓｙ2Ｐ（1-ｙ1-ｙ2）（０≦ｘ１，ｘ２，ｙ１，ｙ２≦１、ｘ１＋ｘ２≦１、ｙ１＋ｙ２≦１）を含んでいることを特徴とする。
【００１７】
請求項１０記載の発明は、請求項６または７記載の発明において、前記II-VI 族化合物半導体は、β−ＺｎＳ、ＺｎＳｅまたはＺｎＴｅの少なくとも１つを含んでいることを特徴とする。
【００１８】
請求項１１記載の発明は、請求項６または７記載の発明において、前記II-VI 族化合物半導体は、少なくともＺｎｘ1Ｃｄｘ2Ｈｇ（1-ｘ1-ｘ2）Ｓｙ1Ｓｅｙ2Ｔｅ（1-ｙ1-ｙ2）（０≦ｘ１，ｘ２，ｙ１，ｙ２≦１、ｘ１＋ｘ２≦１、ｙ１＋ｙ２≦１）を含んでいることを特徴とする。
【００１９】
請求項１２記載の発明は、請求項１乃至５のいずれかに記載の発明において、前記非線形材料はウルツ鉱構造であることを特徴とする。
【００２０】
請求項１３記載の発明は、請求項１２記載の発明において、前記接合面は、（１１００）面または（１１２０）面、もしくはこれらと結晶的に等価な面であり、前記対称性が反転する結晶軸方向は、［０００１］軸方向であることを特徴とする。
【００２１】
請求項１４記載の発明は、請求項１２または１３記載の発明において、前記III-V 族化合物半導体は、少なくともＧａＮを含んでいることを特徴とする。
【００２２】
請求項１５記載の発明は、請求項１２または１３記載の発明において、前記III-V 族化合物半導体は、少なくともＩｎｘ1Ａｌｘ2Ｇａ（1-ｘ1-ｘ2）Ｎｙ1Ａｓｙ2Ｐ（1-ｙ1-ｙ2）（０≦ｘ１，ｘ２，ｙ１，ｙ２≦１、ｘ１＋ｘ２≦１、ｙ１＋ｙ２≦１）を含んでいることを特徴とする。
【００２３】
請求項１６記載の発明は、請求項１２または１３記載の発明において、前記II-VI 族化合物半導体は、α−ＺｎＳ、ＺｎＯ、ＣｄＳ、ＣｄＳｅまたはＣｄＴｅの少なくとも１つを含んでいることを特徴とする。
【００２４】
請求項１７記載の発明は、請求項１２または１３記載の発明において、前記II-VI 族化合物半導体は、少なくともＺｎｘ1Ｃｄｘ2Ｈｇ（1-ｘ1-ｘ2）Ｓｙ1Ｓｅｙ2Ｔｅ（1-ｙ1-ｙ2）（０≦ｘ１，ｘ２，ｙ１，ｙ２≦１）を含んでいることを特徴とする。
【００２５】
請求項１８記載の発明は、請求項１乃至１７のいずれかに記載の発明において、前記入射する２波長光の少なくとも一方の光源が半導体レーザであることを特徴とする。
【００２６】
請求項１９記載の発明は、請求項１乃至１７のいずれかに記載の発明において、前記入射する２波長光の少なくとも一方の光源がＹＡＧレーザ励起の光パラメトリック発振器であることを特徴とする。
【００２７】
請求項２０記載の発明は、請求項１８または１９記載の発明において、前記入射する２波長光の少なくとも一方の波長が、１２６０ｎｍ≦λ≦１６７５ｎｍ（Ｏバンド、Ｅバンド、Ｓバンド、Ｃバンド、Ｌバンド、Ｕバンド）であることを特徴とする。
【００２８】
請求項２１記載の発明は、請求項１８または１９記載の発明において、前記入射する２波長光の少なくとも一方の波長λが、１４６０ｎｍ≦λ≦１６２５ｎｍ（Ｓバンド、Ｃバンド、Ｌバンド）であることを特徴とする。
【００２９】
請求項２２記載の発明は、請求項１８または１９記載の発明において、前記入射する２波長光の少なくとも一方の波長λが、１５３０ｎｍ≦λ≦１５６５ｎｍ（Ｃバンド）であることを特徴とする。
【００３０】
請求項２３記載の発明は、請求項１８記載の発明において、前記入射する２波長光の少なくとも一方の波長λが、９００ｎｍ≦λ≦１１００ｎｍであることを特徴とする。
【００３１】
請求項２４記載の発明は、請求項１ないし２３に記載の電磁波発生装置の製造方法であって、前記第１および第２の化合物半導体の厚さを、研磨によって前記方位反転周期と等しくなるように調整する調整工程と、該調整された第１および第２の化合物半導体を接合して接合体を形成する接合体形成工程とを有し、前記接合体は、前記第１および第２の化合物半導体の結晶の空間対称性が反転する光学軸に垂直な面を前記接合により形成された接合面として、前記空間対称性が反転する光学軸方向に対して互いに反平行な方位反転周期を有する方位反転構造であることを特徴とする。
【００３２】
請求項２５記載の発明は、請求項１ないし２３に記載の電磁波発生装置の製造方法であって、前記第１および第２の化合物半導体と同じ組成を有する非線形材料からなる第３の化合物半導体であって、前記方位反転周期よりも厚い厚さを有する第３の化合物半導体を用意する用意工程と、該用意された第３の化合物半導体を、該第３の化合物半導体と同じ組成を有する非線形材料からなり、前記方位反転周期に相当する厚さを有する第４の化合物半導体に接合して、前記第３および第４の化合物半導体の結晶の空間対称性が反転する光学軸に垂直な第１の面を前記接合により形成された接合面として、前記空間対称性が反転する光学軸方向に対して互いに反平行である接合体を形成する接合体形成工程と、該接合体を形成する前記第３の化合物半導体の、前記接合面と対向する第２の面から、エネルギー一定のイオンを高電界によって加速して前記第３の化合物半導体に打ち込み、前記接合面から前記方位反転周期に相当する距離に人工的劈開面を形成する劈開面形成工程と、前記劈開面に沿って、前記接合体を形成する第４の化合物半導体を、前記方位反転距離に相当する厚さを有し、前記接合面を有する化合物半導体と、残りの化合物半導体とに劈開して、前記積層体を、前記方位反転周期を有する方位反転構造とする方位反転構造形成工程とを有することを特徴とする。
【００３３】
請求項２６記載の発明は、請求項１ないし２３に記載の電磁波発生装置の製造方法であって、前記第１および第２の化合物半導体と同じ組成を有する非線形材料からなる第３の化合物半導体であって、前記方位反転周期よりも厚い厚さを有する第３の化合物半導体を用意する用意工程と、前記第３の化合物半導体の１つの面から、エネルギー一定のイオンを高電界によって加速して前記第３の化合物半導体に打ち込み、前記面または該面に対向する面から前記方位反転周期に相当する距離に人工的劈開面を形成する劈開面形成工程と、前記人工的劈開面から前記方位反転周期に相当する距離にある面で接合するように、前記第３の化合物半導体を、該第３の化合物半導体と同じ組成を有する非線形材料からなり、前記方位反転周期に相当する厚さを有する第４の化合物半導体に接合して、前記第３および第４の化合物半導体の結晶の空間対称性が反転する光学軸に垂直な面を前記接合により形成された接合面として、前記空間対称性が反転する光学軸方向に対して互いに反平行である接合体を形成する接合体形成工程と、前記劈開面に沿って、前記接合体を形成する第４の化合物半導体を、前記方位反転距離に相当する厚さを有し、前記接合面を有する化合物半導体と、残りの化合物半導体とに劈開して、前記積層体を、前記方位反転周期を有する方位反転構造とする方位反転構造形成工程とを有することを特徴とする。
【００３４】
請求項２７記載の発明は、請求項１ないし２３に記載の電磁波発生装置の製造方法であって、前記第１および第２の化合物半導体と同じ組成を有する非線形材料からなる第３の化合物半導体であって、前記方位反転周期よりも厚い厚さを有する第３の化合物半導体を用意する用意工程と、該用意された第３の化合物半導体を、該第３の化合物半導体と同じ組成を有する非線形材料からなり、前記方位反転周期に相当する厚さを有する第４の化合物半導体に接合して、前記第３および第４の化合物半導体の結晶の空間対称性が反転する光学軸に垂直な第１の面を前記接合により形成された接合面として、前記空間対称性が反転する光学軸方向に対して互いに反平行である接合体を形成する接合体形成工程と、該接合体を形成する前記第３の化合物半導体の、前記接合面と対向する第２の面に対して研磨して、前記接合体を形成する前記第３の化合物半導体の厚さを、前記方位反転周期に相当する厚さに調節する研磨工程とを有することを特徴とする。
【００３５】
請求項２８記載の発明は、請求項２４乃至２７のいずれかに記載の発明において、前記周期反転構造を有する波長変換素子を支持基板に接合させる工程をさらに含むことを特徴とする。
【００３６】
本発明の一実施形態では、上記の構成を取ることによって、擬似位相整合構造のもつ急峻な波長選択性により、出力電磁波の狭線幅が実現される。また、擬似位相整合構造を取ることでバルク非線形結晶を用いた差周波発生に比べて素子長を極めて長く取ることが可能であるため、高効率、高出力化が実現できる。さらに導波路による閉じこめ構造を導入し、電磁波間の相互作用を大きくすることで、さらなる高効率化を実現することができ、安価・高効率で信頼性の高い、光通信用半導体レーザや希土類添加光ファイバアンプ励起用の半導体レーザダイオードを励起光源として用いることも可能となる。
【発明の効果】
【００３７】
以上説明したように、本発明によれば、０．１ＴＨｚから１０ＴＨｚの範囲の狭線幅の電磁波を高効率・高出力で発生させることが出来る。また導波路構造を具備した素子においては、バルク型に比べて電磁波間の相互作用を大きくすることができるため、さらに変調効率を高めることができる。これによって、安価・高効率で信頼性の高い、光通信用半導体レーザや希土類添加光ファイバアンプ励起用の半導体レーザダイオードを励起光源として用いて電磁波発生器を構成することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３８】
以下、図面を参照して本発明の実施形態を詳細に説明する。なお、以下で説明する図面で、同一機能を有するものは同一符号を付け、その繰り返しの説明は省略する。  
（第１の実施形態）  
図１は、本実施形態に係る電磁波発生装置を示す図である。本実施形態に係る電磁波発生装置は、波長変換素子としての化合物半導体擬似位相整合素子１００、化合物半導体擬似位相整合素子１００を励起する手段としての、２つの励起光源（不図示）を備えている。この励起光源から発振された励起レーザ１０３、１０４は、化合物半導体擬似位相整合素子１００の一方の面から入射される。本実施形態では、この励起レーザ１０３と１０４との周波数差を０．１〜１０ＴＨｚに設定する。
【００３９】
なお、本実施形態において、励起レーザ１０３、１０４の少なくとも一方の励起光源としては、半導体レーザやＹＡＧレーザ励起の光パラメトリック発振器とすることができる。また、それらに限らず、産業応用上極めて重要性の高い、安価でハイパワーかつ信頼性の高い光源として、光ファイバアンプによる増幅が可能である光通信波長帯（例えば、Ｏバンド（１２６０〜１３６０ｎｍ）、Ｅバンド（１３６０〜１４６０ｎｍ）、Ｓバンド（１４６０〜１５３０ｎｍ）、Ｃバンド（１５３０〜１５６５ｎｍ）、Ｌバンド（１５６５〜１６２５ｎｍ）Ｕバンド（１６２５〜１６７５ｎｍ））に属する半導体レーザダイオード、もしくは希土類ドープ光ファイバアンプの励起光源として実用化されている９００〜１１００ｎｍ帯の半導体レーザダイオード等も励起レーザ１０２，１０３の励起光源として用いることができる。
【００４０】
図１において、化合物半導体擬似位相整合素子１００は、非線形材料である化合物半導体１０１、および１０１と同じ化学組成の非線形材料である化合物半導体１０２とで構成される。本実施形態では、各化合物半導体１０１および１０２との積層面（接合面）を、化合物半導体１０１および１０２の結晶の空間対称性が反転する光学軸に垂直な面とし、化合物半導体１０１および１０２の結晶の空間対称性が反転する光学軸を反転軸として所定の周期で方位反転を行い、擬似位相整合素子としている。
【００４１】
化合物半導体１０１と１０２とが閃亜鉛鉱構造の場合、化合物半導体１０１と１０２とにおける、（１１０）面もしくは（１１０）面と結晶的に等価な面（具体的には（１１０）、（１１０）、（１１０）、（１１０）、（１０１）、（１０１）、（１０１）、（１０１）、（０１１）、（０１１）、（０１１）、（０１１）（下線は上線の代用であり、以下同じとする）の１２面のいずれか）を互いに平行にし、（１１１）面もしくは（１１１）面と結晶的に等価な面（具体的には（１１１）、（１１１）、（１１１）、（１１１）、（１１１）、（１１１）、（１１１）、（１１１）の８面のいずれか）の法線方向に対し、結晶方位が互いに反転するように化合物半導体１０１と１０２とを配置させている。（１１０）面もしくは（１１０）の面と結晶的に等価な面を積層面とすることで、２次非線形光学定数を有効に利用することが可能となる。
【００４２】
また、（１１１）面もしくは（１１１）面と結晶的に等価な面の代わりに、化合物半導体１０１と１０２とにおける、（１００）面もしくは（１００）面と結晶的な等価な面（具体的には（１００）、（１００）、（０１０）、（０１０）、（００１）、（００１）の６面）の法線方向に対し、結晶方位が互いに反転するように化合物半導体１０１と１０２とを配置させても同様の効果が得られる。
【００４３】
化合物半導体１０１と１０２とがウルツ鉱構造の場合は、化合物半導体１０１と１０２とにおける、（１１００）面もしくは（１１００）面と結晶的に等価な面（具体的には（（１１００）、（１１００）、（０１１０）、（０１１０）、（１０１０）、（１０１０）の６面）、または（１１２０）面もしくは（１１２０）面と結晶的に等価な面（具体的には（（１１２０）、（１１２０）、（１２１０）、（１２１０）、（２１１０）、（２１１０）の６面）のいずれかを互いに平行にし、（０００１）面もしくは（０００１）面と結晶的に等価な（０００１）面の法線方向に対し、結晶方位が互いに反転するように化合物半導体１０１と１０２とを配置させればよい。
【００４４】
また、化合物半導体１０１，１０２の材料は、ＧａＡｓ、ＧａＰ、ＡｌＡｓ、ＡｌＰ、ＩｎＡｓ、ＩｎＰ、ＧａＮ、ＩｎＮなどのIII-V 族の２元化合物半導体の少なくとも１つおよびこれらの混晶であるＩｎｘ1Ａｌｘ2Ｇａ（1-ｘ1-ｘ2）Ｎｙ1Ａｓｙ2Ｐ（1-ｙ1-ｙ2）（ただし０≦ｘ１，ｘ２，ｙ１，ｙ２≦１、ｘ１＋ｘ２≦１、ｙ１＋ｙ２≦１）を含むことができる。もしくは、化合物半導体１０１，１０２の材料は、α−ＺｎＳ、β−ＺｎＳ、ＺｎＳｅ、ＺｎＴｅ、ＺｎＯ、ＣｄＳ、ＣｄＳｅ、ＣｄＴｅ、ＨｇＴｅ、ＺｎＳなどのII-VI 族の２元化合物半導体の少なくとも１つおよびこれらの混晶であるＺｎｘ1Ｃｄｘ2Ｈｇ（1-ｘ1-ｘ2）Ｓｙ1Ｓｅｙ2Ｔｅ（1-ｙ1-ｙ2）（ただし０≦ｘ１，ｘ２，ｙ１，ｙ２≦１、ｘ１＋ｘ２≦１、ｙ１＋ｙ２≦１）を使用しても良い。
【００４５】
本実施形態においては、III-V 族、II-VI 族化合物半導体について積層面、方位反転面について詳細に記述したが、III-V 族、II-VI 族に限らず、アダマンティン系列に属するI-III-VI２族と II-IV-V２族（ともにカルコパイライト構造をもつ）、 II-III２-VI４族（デイフェクトカルコパイライト構造をもつ）などの多元化化合物半導体についても、該構造を構成する化合物半導体の結晶の空間対称性が反転する光学軸に垂直な面を積層面とし、上記結晶の空間対称性が反転する光学軸を反転軸として所定の周期で方位反転を行っても、同様の効果が得られる。
【００４６】
また、化合物半導体１０１，１０２の厚みＬｃ（分極の反転周期）は、式（１）で求められるコヒーレンス長に設定することで擬似位相整合条件が達成され、高効率な差周波光を発生させることが可能となる。  
Ｌｃ＝ｎ×π／Δｋ      ……    （１）  （ｎ；自然数）
ただし、Δｋ＝２π／ｃ×（ｎ１・ν１−ｎ２・ν２−ｎ３・ν３）
ここでν１，ν２，ν３は、それぞれ励起レーザ光１０３の周波数、励起レーザ光１０４の周波数、発生電磁波の周波数であり、ν１とν２との差がν３となる関係が成立する。またｃは光速である。
【００４７】
図１では、化合物半導体１０１，１０２はそれぞれ１０個を互いに半導体直接接合技術を用いて接着した２０層の積層半導体としているが、この層数は２層以上であれば良い。
【００４８】
以下、本発明を実施例に基づいて詳細に説明するが、本発明は、下記実施例に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において、種々変更可能であることは言うまでもない。
【００４９】
（第１の実施例）  
本実施例では、図１に示した電磁波発生装置において、化合物半導体１０１，１０２はＧａＰとした。また、発生電磁波の周波数ν３が１ＴＨｚとなるようにＬｃ，ν１，ν２を設定した。本実施例では、化合物半導体１０１，１０２がＧａＰであるので、具体的なＬｃの値は約０．７５ｍｍである。
【００５０】
励起レーザ１０２，１０３に関しては、本実施例では、繰り返し１０Ｈｚ、パルス幅１０ｎｓのＮｄ：ＹＡＧレーザからのパルスからパラメトリック発振器（ＯＰＯ）２台を用いて生成した１５５０ｎｍ帯（Ｃバンド：１５３０〜１５６５ｎｍ）のパルス光をそれぞれ用いた。
【００５１】
励起レーザ１０２、１０３について、それぞれの光軸を互いに一致させ、偏波コントローラを用いて方位反転軸に平行な直線偏波になるようにして化合物半導体擬似位相整合素子１００に入射したところ、従来技術（４００ＧＨｚ）よりも狭線幅（５０ＧＨｚ程度）で高強度のパルス状の電磁波を発生させられることが確認できた。
【００５２】
光軸を一致させない場合でも、効率は若干落ちるものの効果そのものは本質的に失われない。
【００５３】
（第２の実施例）
本実施例では、図１に示す化合物半導体擬似位相整合素子１００の積層構造の作製方法について述べる。  
両面鏡面研磨することで厚みをＬｃに調整したＧａＰ基板（化合物半導体）１０１および１０２それぞれ１０組を有機溶媒（アセトン、エタノール）、硫酸、ふっ酸を用いて表面を洗浄後、十分に水洗を行う。
【００５４】
本実施例では上記の薬液を表面洗浄に用いたが、その目的は有機物質の除去、無機物質の除去、表面の自然酸化膜の除去にあるので、これらの目的が達せられる薬液の組み合わせであれば、他の種類の薬液を用いることもできる。例えば、ＧａＡｓの場合は、硫酸系の薬液によってＧａＡｓ基板自体が反応してしまうために表面洗浄液として使うことができない。このため無機物質の除去の目的には塩酸系の薬液を代わりに用いる。
【００５５】
その後スピナー等の乾燥装置によって乾燥させたＧａＰ基板１０１と１０２を、ＧａＰ１０１と１０２とを上述の面方位のとおり交互に重ね合わせる。すなわち、ＧａＰ基板１０１と１０２とにおける、（１１０）面もしくは（１１０）面と結晶的に等価な面を互いに平行にし、（１１１）面もしくは（１１１）面と結晶的に等価な面の法線方向に対し、結晶方位が互いに反転するようにＧａＰ基板１０１と１０２とを接合する。この時点で既に水素結合による弱い力で接着されているが、素子の接合面に１００ｇ／ｃｍ２程度の荷重を加えながら水素雰囲気中で４００℃以上に保ち、一定時間加熱することで脱水縮合がおこり、より強固に接合された積層構造をもった化合物半導体擬似位相整合素子１００を作製することができる。
【００５６】
本実施例で用いた接合方法は通常、直接接合技術と呼ばれている。これは金属同士を接合する際によく利用される拡散接合とは本質的に異なる方法で、直接接合技術によって作製した接合界面は、拡散接合とは異なり、界面における相互拡散が極めて少ない。したがって極めて急峻に２次非線形分極率の反転した方位反転構造を作製可能でき、これによって界面の「ダレ」による効率の低下を最小限に抑えることが可能となる。
【００５７】
（第３の実施例）  
第２の実施例の方法によらずとも、化合物半導体擬似位相整合素子１００は、本実施例で説明する方法でも作製することができる。  
図２（ａ）〜（ｈ）は、本実施例に係る電磁波発生装置の作製方法を示す図である。  
まず、支持基板１０５と、厚みＬｃよりも厚く、上面が（１１０）面（もしくは（１１０）面結晶的に等価な面でもよい）である化合物半導体基板１０６を用意し（図２（ａ））、支持基板１０５に化合物半導体基板１０６を、第２の実施例にて説明した直接接合技術により直接接合させる（単に、直接接続させるとも呼ぶ）（図２（ｂ））。ここで、化合物半導体基板１０６はＧａＡｓとした。また、支持基板１０５は石英やＩｎＰ基板などＧａＡｓに対して選択的にエッチング等で除去可能な材料を用いるか、（１１０）面（もしくは（１１０）面結晶的に等価な面）と結晶方位が直交する（１００）面（もしくは（１００）面結晶的に等価な面でもよい）のＧａＡｓ基板を用いてもよい。
【００５８】
直接接合後、化合物半導体基板１０６の上面から、エネルギー一定の水素イオンを高電界によって加速することによって化合物半導体基板１０６に打ち込み（単に、水素イオンを打ち込むとも呼ぶ）、次いでアニールすることで劈開面１０７を人工的に形成させる（図２（ｃ））。なお、このときの水素イオンの打ち込みエネルギーは、化合物半導体基板１０６の下面（水素イオンが打ち込まれた面に対向する面）から劈開面１０７までの距離が、反転周期Ｌｃになるように設定する。
【００５９】
ここでイオン打ち込み法の特徴として、打ち込まれた水素イオンは、その運動エネルギーに応じた深さにとどまり、とどまったイオン近傍の原子間の結合を破壊することができる。水素イオンが通過した軌跡も併せて結晶的なダメージを受けるが、水素イオン通過によるダメージはアニールによって回復させることが可能である。打ち込まれた水素イオンの運動エネルギーと打ち込み深さとの関係は極めて高い再現性を持つので、打ち込む水素イオンのエネルギーを一定に揃えて打ち込みを行い、アニールを行うことで、表面から一定の深さの原子間結合のみ選択的に破壊することが可能となる。すなわち、その深さに形成された面を境に、容易に劈開することができる。よって、このようにして形成された、水素イオンが打ち込まれた基板の上面から一定の距離（打ち込まれた水素イオンのエネルギーに応じた距離）の面が劈開面となるのである。
【００６０】
化合物半導体基板１０６を、厚みＬｃの基板１０８と、残りの基板１０９とに劈開した後（図２（ｄ））、厚みＬｃより厚い厚さを有する化合物半導体基板１１０を基板１０８と（１１１）面（もしくは（１１１）面結晶的に等価な面）の法線方向に対し、結晶方位が反転するように配置して直接接合させる（図２（ｅ））。次いで、上述のように、化合物半導体基板１１０の上面から、化合物半導体基板１１０の下面から劈開面１１１までの距離が、反転周期Ｌｃになるようにして水素イオンを打ち込み、次いでアニールすることで劈開面１１１を人工的に形成させる（図２（ｆ））。次いで、化合物半導体基板１１０を、厚みＬｃの基板１１２と、残りの基板１１３とに劈開する（図２（ｇ））。
【００６１】
このような、直接接合、イオン打ち込み、アニール、劈開の過程を基板１０６と基板１１０とで交互に繰り返すことでも、第１の実施例と同様の特性を有する化合物半導体擬似位相整合素子１００を作製することが可能である（図２（ｇ））。
【００６２】
本実施例に係る作製方法は、Ｌｃが薄く、第２の実施例のように研磨による厚み調整が困難である場合でも適用可能であり、劈開後の基板１０９、基板１１３は再利用することが可能であることが特徴である。
【００６３】
（第４の実施例）  
第３の実施例では、各化合物半導体を接合してから、水素イオンの打ち込みを行っている。本実施例では、化合物半導体の接合構成の前に、一方の化合物半導体に水素イオンの打ち込みを行い、人工的劈開面を形成する。
【００６４】
本実施例では、まず、厚みＬｃよりも厚く、上面が（１１０）面（もしくは（１１０）面結晶的に等価な面でもよい）である第１の化合物半導体基板を用意し、上記上面またはそれと対向する面に、水素イオンの打ち込み、次いでアニールを行い、上記上面またはそれと対向する面から距離Ｌｃの面に劈開面を人工的に形成する。
【００６５】
次いで、第１の化合物半導体基板の、劈開面から距離Ｌｃにある面と、支持基板とを直接接合させる。このようにして形成された支持基板と第１の化合物半導体基板との接合体は、図２（ｃ）と同様になる。次いで、第３の実施例と同様にして、第１の化合物半導体基板を、厚みＬｃの基板と、残りの基板とに劈開することによって、支持基板上に厚みＬｃを有する第１の化合物半導体を形成する。
【００６６】
次いで、厚みＬｃよりも厚く、上面が（１１０）面（もしくは（１１０）面結晶的に等価な面でもよい）である第２の化合物半導体基板を用意し、上記上面またはそれと対向する面に、水素イオンの打ち込み、次いでアニールを行い、上記上面またはそれと対向する面から距離Ｌｃの面に劈開面を人工的に形成する。次いで、第２の化合物半導体基板の、劈開面から距離Ｌｃにある面と、支持基板上に形成された第１の化合物半導体の上面とを、（１１１）面（もしくは（１１１）面結晶的に等価な面）の法線方向に対し、結晶方位が反転するように配置して直接接合させる。次いで、第２の化合物半導体を、厚みＬｃの基板と、残りの基板とに劈開する。
【００６７】
以上の、水素イオン打ち込み、直接接合、劈開を繰り返すことによって、第１の実施例と同様の特性を有する化合物半導体擬似位相整合素子１００を作製することが可能である。
【００６８】
（第５の実施例）  
上述の方法によらずとも、化合物半導体擬似位相整合素子１００は、本実施例で説明する方法でも作製することができる。  
図３（ａ）〜（ｆ）は、本実施例に係る電磁波発生装置の作製方法を示す図である。  
第２の実施例に係る作製方法では、劈開により厚みＬｃの基板を得るようにイオン打ち込みを行い、その後劈開することで作製した。
【００６９】
これに対して、本実施例では、支持基板１０５と、上面が（１１０）面（もしくは（１１０）面結晶的に等価な面でもよい）である化合物半導体基板１０６を用意し（図３（ａ））、支持基板１０５に化合物半導体基板１０６を直接接合させた後（図３（ｂ））、化合物半導体基板１０６の上面を研磨によって厚みをＬｃに調整する（図３（ｃ））。その後、化合物半導体基板１１０を結晶方位が反転するように配置して直接接合させ（図３（ｄ））、化合物半導体基板１１０の上面を研磨によって厚みをＬｃに調整する（図３（ｅ））。このような工程を順次繰り返すことで、第１の実施例と同様の構造（図３（ｆ））を作製することが可能である。  
なお、第２〜第５の実施例を組み合わせることができることは言うまでもない。
【００７０】
（第２の実施形態）  
第１の実施形態では、バルク型の化合物半導体擬似位相整合素子の構造および作製方法に関して記載したが、本実施形態では、励起光または発生電磁波の少なくとも一方もしくは両方を導波路に閉じ込める。このようにすることで、差周波発生の効率を高めることができる。
【００７１】
図４は、本実施形態に係る化合物半導体擬似位相整合素子を示す図である。本実施形態では、図４に示すように、バルク構造の素子から導波路化を行う。  
図４において、符号１１４は支持基板であり、本実施形態ではその材料を石英としている。第１の実施形態にて説明した、化合物半導体擬似位相整合素子１００と支持基板１１４とはポリイミドで接着して一体化する。次に図５に示すように、内面を金属でコーティングした石英製のパイプ１１５で素子を覆い、残りの空隙を石英の屈折率にマッチングした樹脂１１６で埋めることで図５のような導波路素子を作製することが可能である。
【００７２】
なお、図４に示すような導波路化を行うにあたり、第１の実施形態に係る化合物半導体擬似位相整合素子１００について、所定の幅を有するように接合面に垂直な方向で切断し、支持基板１１４に接合させればよい。また、上記切断を行わずに、化合物半導体擬似位相整合素子１００を支持基板１１４に接合してから、所定の幅を有するように、ダイシングなどにより化合物半導体擬似位相整合素子１００を切断し、導波路化を行っても良い。
【００７３】
本実施形態で作製した、導波路型化合物半導体擬似位相整合素子は強い閉じこめが可能であるため、Ｎｄ：ＹＡＧレーザ励起のＯＰＯ以外にも、産業応用上極めて重要性の高い、安価でハイパワーかつ信頼性の高い光源として、光ファイバアンプによる増幅が可能である光通信波長帯（例えば、Ｏバンド（１２６０〜１３６０ｎｍ）、Ｅバンド（１３６０〜１４６０ｎｍ）、Ｓバンド（１４６０〜１５３０ｎｍ）、Ｃバンド（１５３０〜１５６５ｎｍ）、Ｌバンド（１５６５〜１６２５ｎｍ）、Ｕバンド（１６２５〜１６７５ｎｍ））に属する半導体レーザダイオード、もしくは希土類ドープ光ファイバアンプの励起光源として実用化されている９００〜１１００ｎｍ帯の半導体レーザダイオード等も励起レーザ１０２，１０３の励起光源として用いることができる。
【００７４】
本実施形態では、支持基板１１４に石英を用いたが、差周波発生を行う３つの周波数において透明な材料であれば何でも良い。また、支持基板１１４と化合物半導体擬似位相整合素子１００との接着にはポリイミドを用いたが、一般的な光学接着剤を用いても良いし、直接接合技術によって高温高圧下で接着させても良い。また、作製した構造が発生電磁波に対して導波路となっていれば目的は達成されることから、樹脂１１６は必ずしも支持基板の屈折率にマッチングしている必要はなく、内面を金属コーティングしたパイプの形状も四角形以外の形であっても良い。
【００７５】
なお、本実施形態では、０．１〜１０ＴＨｚの電磁波に対する導波路は、マイクロ波領域で一般的に利用される金属壁を利用したプラズマ閉じこめによる導波路としたが、光領域で一般的に利用されている屈折率差を利用した屈折率閉じこめによる導波路構造であっても同様の効果が得られる。
【００７６】
また、本実施形態では導波路を支持する基板を用いたが、必ずしも支持基板はなくても良い。
【００７７】
なお、本発明の一実施形態では、半導体化合物の接合を、直接接合により行っているが、これに限定されず、２つの化合物半導体を接合できる方式であればいずれを用いても良い。
【図面の簡単な説明】
【００７８】
【図１】本発明の一実施形態に係る電磁波発生装置を示す図である。
【図２】（ａ）〜（ｈ）は、本発明の一実施例に係る電磁波発生装置の作製方法を示す図である。
【図３】（ａ）〜（ｆ）は、本発明の一実施例に係る電磁波発生装置の作製方法を示す図である。
【図４】本発明の一実施形態に係る化合物半導体擬似位相整合素子を示す図である。
【図５】本発明の一実施形態に係る化合物半導体擬似位相整合素子を示す図である。
【符号の説明】
【００７９】
１００    化合物半導体擬似位相整合素子
１０１、１０２    化合物半導体
１０３、１０４    励起レーザ
【図１】
2006235381.tif 000003
【図２】
2006235381.tif 000004
【図３】
2006235381.tif 000005
【図４】
2006235381.tif 000006
【図５】
2006235381.tif 000007