(57)【要約】【課題】ｐ型クラッド層に新たな材料を適用することにより、信頼性が高く、長寿命で、かつ発光特性の良好な半導体素子を提供する。【解決手段】ＩｎＰからなる基板１０の一面側に、バッファ層１１、下部クラッド層１２、下部ガイド層１３、活性層１４、上部ガイド層１５、上部クラッド層１６およびコンタクト層１７をこの順に備える。上部クラッド層１６は、主としてＢｅｘ１Ｍｇｘ２Ｚｎｘ３Ｔｅ（０＜ｘ１＜１，０≦ｘ２＜１，０＜ｘ３＜１，ｘ１＋ｘ２＋ｘ３＝１）を含む第１上部クラッド層１６Ａと、主としてＢｅｘ４Ｍｇｘ５Ｚｎｘ６Ｔｅ（０＜ｘ４＜１，０＜ｘ５＜１，０≦ｘ６＜１，ｘ４＋ｘ５＋ｘ６＝１）を含む第２上部クラッド層１６Ｂとを交互に積層してなる積層構造を有する。【選択図】図１
2008300754.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＩｎＰ基板上にｐ型半導体層を備え、
前記ｐ型半導体層は、主としてＢｅｘ１Ｍｇｘ２Ｚｎｘ３Ｔｅ（０＜ｘ１＜１，０≦ｘ２＜１，０＜ｘ３＜１，ｘ１＋ｘ２＋ｘ３＝１）を含む第１半導体層と、主としてＢｅｘ４Ｍｇｘ５Ｚｎｘ６Ｔｅ（０＜ｘ４＜１，０＜ｘ５＜１，０≦ｘ６＜１，ｘ４＋ｘ５＋ｘ６＝１）を含む第２半導体層とを交互に積層してなる積層構造を有する
ことを特徴とする半導体素子。
【請求項２】
前記ｐ型半導体層は超格子構造となっている
ことを特徴とする請求項１に記載の半導体素子。
【請求項３】
前記ｐ型半導体層はＮ、Ｐ、Ｏ、Ａｓ、Ｓｂ、Ｌｉ、ＮａおよびＫのうち少なくとも１つをドーパントとして含む
ことを特徴とする請求項１に記載の半導体素子。
【請求項４】
前記第１半導体層および前記第２半導体層はそれぞれ、前記ＩｎＰ基板と格子整合している
ことを特徴とする請求項１に記載の半導体素子。
【請求項５】
前記第１半導体層は主としてＢｅ０．４８Ｚｎ０．５２Ｔｅを含み、
前記第２半導体層は主としてＢｅ０．３６Ｍｇ０．６４Ｔｅを含む
ことを特徴とする請求項４に記載の半導体素子。
【請求項６】
前記第１半導体層および前記第２半導体層のキャリア活性化率は１％以上である
ことを特徴とする請求項１に記載の半導体素子。
【請求項７】
前記ＩｎＰ基板と前記ｐ型半導体層との間に、ｎ型半導体層と、アンドープ半導体層とを前記ＩｎＰ基板側からこの順に備える
ことを特徴とする請求項１に記載の半導体素子。
【請求項８】
前記ｎ型半導体層および前記アンドープ半導体層はそれぞれ、前記ＩｎＰ基板と格子整合している
ことを特徴とする請求項７に記載の半導体素子。
【請求項９】
前記ｐ型半導体層のエネルギーギャップは前記アンドープ半導体層のエネルギーギャップよりも大きい
ことを特徴とする請求項７に記載の半導体素子。
【請求項１０】
前記ｐ型半導体層のエネルギーギャップは２．１ｅＶより大きい
ことを特徴とする請求項９に記載の半導体素子。
【請求項１１】
前記アンドープ半導体層は主としてＺｎＣｄＳｅを含む
ことを特徴とする請求項１０に記載の半導体素子。
【請求項１２】
前記ｐ型半導体層のエネルギーギャップは３．１２ｅＶより大きい
ことを特徴とする請求項９に記載の半導体素子。
【請求項１３】
前記アンドープ半導体層は主としてＢｅＺｎＳｅＴｅを含む
ことを特徴とする請求項１２に記載の半導体素子。
【請求項１４】
前記ｐ型半導体層の価電子帯のサブレベルの上端は前記アンドープ半導体層の価電子帯の上端または前記アンドープ半導体層の価電子帯のサブレベルの上端よりも下側にある
ことを特徴とする請求項７に記載の半導体素子。
【請求項１５】
前記ｎ型半導体層はＳｅを含むＩＩ−ＶＩ族化合物半導体からなる
ことを特徴とする請求項７に記載の半導体素子。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＩｎＰ基板上にｐ型半導体層を備えた半導体素子に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体レーザ（Laser Diode ；ＬＤ）は、ＣＤ（Compact Disk）、ＤＶＤ（Digital Versatile Disk）またはブルーレイディスク（Blue-ray Disc; ＢＤ）のような光ディスク装置における光源としての用途のほか、光通信、固体レーザ励起、材料加工、センサ、測定器、医療、印刷機器、ディスプレイなど様々な分野に応用されている。また、発光ダイオード(Light Emitting Diode; ＬＥＤ)は、電化製品などの表示灯や、赤外線通信、印刷機器、ディスプレイ、照明などの分野の応用されている。
【０００３】
しかし、ＬＥＤでは、人間の視感度が最も高い緑色において、効率が他の色と比較してあまり高くなく、一方、ＬＤでは、純青色（４８０ｎｍ強）から橙色（６００ｎｍ強）までの可視光範囲において実用に耐え得る特性が得られていない。例えば、E.Katoらによって、ＧａＡｓ基板上にＩＩ−ＶＩ族化合物半導体を積層することにより形成された５００ｎｍ付近の青緑色ＬＤにおいて、１ｍＷで約４００時間の室温連続発振を達成したことが報告されている（非特許文献１）が、この材料系では結局それ以上の特性を得ることができていない。その理由は、結晶欠陥が発生し移動しやすいという、材料の物理的な性質に起因していると考えられる。
【０００４】
ところで、ＩＩ−ＶＩ族化合物半導体では、一般的に、ｐ型伝導性制御が容易でなく、特にエネルギーギャップが大きくなるにしたがってｐ型キャリア濃度が小さくなる傾向がある。例えば、上記非特許文献１においてｐ型クラッド層として用いられているＺｎＭｇＳＳｅでは、Ｍｇ組成比を大きくするにつれてエネルギーギャップが大きくなる。しかし、エネルギーギャップが約３ｅＶ以上になるとｐ型キャリア濃度が１×１０１７ｃｍ−３よりも小さな値となってしまい、ＺｎＭｇＳＳｅをｐ型クラッド層として用いることが容易ではなくなる。これは、ｐ型ドーパントの窒素（Ｎ）がＺｎＭｇＳＳｅ中に原子として入っているものの、その多くがＶＩ族サイト以外の格子間位置に存在しておりキャリアになっていない、つまりｐ型ドーパントの活性化率が低い（１％よりも大幅に低い）ためと考えられる。また、このように格子間位置に多数の原子が存在することは結晶欠陥生成の大きな原因になると考えられる。
【０００５】
また、上記非特許文献１において、活性層として用いられているＺｎＣｄＳｅは、ＧａＡｓ基板と完全には格子整合できていないので、歪を持っている。一般的に、発光素子や受光素子においては、最も結晶欠陥の多い領域から熱、電気伝導、歪などの影響により欠陥が伝播拡散して活性層に到達し、素子の劣化や、短寿命化を引き起こす。そのため、上記非特許文献１のように、活性層に歪を持たせた場合に、ｐ型クラッド層などに結晶欠陥が存在するときには、結晶欠陥に起因して素子の劣化が生じる可能性が高い。従って、ｐ型クラッド層のエネルギーギャップを大きくした場合であってもｐ型ドーパントの活性化率を１％以上に保つことができ、しかも、活性層に歪のない発光素子を構成することが必要となる。
【０００６】
そこで、本願発明者らと国内外の幾つかの研究グループとが、黄色から緑色で発光する光学素子を形成するための材料の候補として、ＭｇｘＺｎｙＣｄ１−ｘ−ｙＳｅＩＩ−ＶＩ族化合物半導体（０≦ｘ≦１，０≦ｙ≦１，０≦１−ｘ−ｙ≦１）に着目し研究開発を行ってきた（非特許文献２、３）。このＭｇｘＺｎｙＣｄ１−ｘ−ｙＳｅ（以下、単に「ＭｇＺｎＣｄＳｅ」と記載する。）は、各組成ｘ、ｙが以下の関係式を満たす場合にＩｎＰに格子整合し、各組成ｘ、ｙを（ｘ＝０、ｙ＝０．４７）から（ｘ＝０．８、ｙ＝０．１７）まで変えることによりエネルギーギャップを２．１ｅＶから３．６ｅＶまで制御することができるという特徴を有している。
ｙ＝０．４７−０．３７ｘ
組成ｘは０以上０．８以下
組成ｙは０．１７以上０．４７以下
【０００７】
また、上記の組成範囲において禁制帯は全て直接遷移型を示し、エネルギーギャップを波長に換算すると５９０ｎｍ（燈色）から３４４ｎｍ（紫外）までとなることから、黄色から緑色までの間で発光する発光素子の活性層およびクラッド層を、ＭｇＺｎＣｄＳｅの組成ｘ、ｙを変えるだけで実現できることを示唆している。
【０００８】
実際に、T.Moritaらによって、分子線エピタキシー（ＭＢＥ）法によりＩｎＰ基板上に成長させたＭｇＺｎＣｄＳｅに対してフォトルミネッセンス測定が行われ、組成ｘ、ｙの異なるＭｇＺｎＣｄＳｅにおいてピーク波長が５７１ｎｍから３９７ｎｍまでの良好な発光特性が得られたことが報告されている（非特許文献３）。
【０００９】
また、L.Zengらによって、ＭｇＺｎＣｄＳｅを用いて作成したＬＤにおいて、赤色、緑色および青色の各波長帯において光励起によるレーザ発振に成功したことが報告されている（非特許文献４）。
【００１０】
一方、これまでＭｇＺｎＣｄＳｅだけで構成されたＬＤの電流駆動によるレーザ発振は報告されていない。その主な原因はＭｇＺｎＣｄＳｅの不純物ドーピングによるｐ型伝導性制御が困難であることによると考えられる。
【００１１】
そこで、本願発明者らはｎ型クラッド層としてＭｇＺｎＣｄＳｅを用いた上で、活性層やｐ型クラッド層などに最適な材料を探す研究を行ってきた。その結果、活性層としてＺｎｓＣｄ１−ｓＳｅ（０＜ｓ＜１）（以下、単に「ＺｎＣｄＳｅ」と記載する。）を用い、ｐクラッド層としてＢｅｔＺｎ１−ｔＴｅ層（０＜ｔ＜１）（以下、単に「ＢｅＺｎＴｅ」と記載する。）およびＭｇＳｅ層を交互に積層したＭｇＳｅ／ＢｅＺｎＴｅ積層構造を用いることにより、５６０ｎｍの黄緑色ＬＤの７７Ｋ発振に成功した。なお、７７Ｋ発振とは、発光素子を７７Ｋに冷却した状態で発振させることを意味する。また、活性層としてＺｎＣｄＳｅの代わりにＢｅｕＺｎ１−ｕＳｅｗＴｅ１−ｗ（０＜ｕ＜１，０＜ｗ＜１）（以下、単に「ＢｅＺｎＳｅＴｅ」と記載する。）を用いることにより、５９４、５７５、５４２ｎｍの橙色から黄緑色の単峰性発光を観測し、５７５ｎｍＬＥＤにおいて、室温で５０００時間以上発光させることに成功した。
【００１２】
ここで、ｐ型クラッド層の一部として用いられたＢｅＺｎＴｅは、Ｂｅ組成比ｔを約０．５としたときにＩｎＰ基板と格子整合し、そのときのｐ型ホール濃度はＮをアクセプタとした場合に１×１０１８ｃｍ−３以上（実際には４．８ｘ１０１８ｃｍ−３程度）であり、またそのときのΓ点での直接遷移エネルギーギャップは室温で３．１２ｅＶである（間接遷移エネルギーギャップは室温で２．７７ｅＶである。）。なお、ＢｅＺｎＴｅはＢｅカルコゲナイド材料特有の結晶の強さも有している。一方、活性層として用いられたＺｎＣｄＳｅは、Ｚｎ組成比ｓを約０．４８としたときにＩｎＰ基板と格子整合し、そのときのエネルギーギャップは室温で２．０６ｅＶである。
【００１３】
このように、ＢｅＺｎＴｅのエネルギーギャップの方がＺｎＣｄＳｅのそれよりも大きいことから、従来の一般的な傾向からＢｅＺｎＴｅの屈折率がＺｎＣｄＳｅの屈折率よりも小さいことが予想されたが、実際に評価してみると、ＢｅＺｎＴｅの屈折率がＺｎＣｄＳｅの屈折率よりも大きいことがわかった。つまり、活性層に光を閉じ込めることができていないことがわかった。
【００１４】
さらに、ＺｎＣｄＳｅとＢｅＺｎＴｅのバンド構造を調べると、ＢｅＺｎＴｅの価電子帯の上端がＺｎＣｄＳｅのそれよりも高い位置にあり、ＺｎＣｄＳｅとＢｅＺｎＴｅとはタイプＩＩの接合となっていることがわかった。つまり、ｐ型クラッド層から活性層へのホール注入が充分に行えない状態になっていることがわかった。
【００１５】
そこで、本願発明者らはＩＩ−ＶＩ族化合物半導体のうち関連する材料の中で際立って屈折率が小さく、しかもＩｎＰに格子定数に近いＭｇＳｅに注目し、ＢｅＺｎＴｅおよびＭｇＳｅを数分子層厚で交互に積層したＭｇＳｅ／ＢｅＺｎＴｅ超格子構造をｐ型クラッド層に適用することを試みた。その結果、ｐ型クラッド層の屈折率はＺｎＣｄＳｅ活性層の屈折率よりも小さくなることがわかった（非特許文献５）。さらに、量子閉じ込め効果が価電子帯のサブレベルを動かすので、超格子構造の価電子帯のサブレベルの上端をＺｎＣｄＳｅのそれよりも低い位置、すなわちタイプＩの接合になることが予想される（図６中の破線参照）。なお、図６は、各層のバンド構造の一例を模式的に表したものであり、図６中の１１２がｎ型クラッド層に、１１３および１１５がガイド層に、１１４が活性層に、１１６がｐ型クラッド層に、１１６ＡがＢｅＺｎＴｅ層に、１１６ＢがＭｇＳｅ層にそれぞれ対応する。従って、上記ＭｇＳｅ／ＢｅＺｎＴｅ超格子構造をｐ型クラッド層に適用することにより、ｐ型クラッド層から活性層へのホール注入を充分に行うことができるだけでなく、さらに活性層に光を閉じ込めることもできることがわかった。
【００１６】
しかし、ＭｇＳｅについては、反応性が高いことや、比較的ドーピングが困難であると予想されること、約０．２〜０．４ｕｍ厚でジンクブレンド（ＺＢ）構造からロックサルト（ＲＳ）構造に変化して格子定数も変わることが報告されており、ＭｇＳｅ単独層構造で詳細に調べられることはなかった（非特許文献６）。
【００１７】
【非特許文献１】E.Kato et al. “Significant progress in II-VI blue-green laser diode lifetime” Electronics Letters 5th February 1998 Vol.34 No.3 p.282-284
【非特許文献２】N.Dai et al. “Molecular beam epitaxial growth of high quality Zn1-xCdxSe on InP substrates”  Appl.Phys.Lett. 66, 2742(1995)
【非特許文献３】T.Morita et al. “Molecular Beam Epitaxial Growth of MgZnCdSe on (100)InP Substrates”  J.Electron.Mater. 25, 425(1996)
【非特許文献４】L.Zeng et al. “Red-green-blue photopumped lasing from ZnCdMgSe/ZnCdSe quantum well laser structure grown on InP”   Appl.Phys.Lett. 72, 3136(1998)
【非特許文献５】I.Nomura et al. “Refractive Index Measurements of BeZnTe and Related Superlattices on InP and Application for Waveguide Analysis of MgZnCdSe/BeZnTe Visible Lasers”   phys.stat.sol(b) 229, 987(2002)
【非特許文献６】H.M.Wang et al. “Surface reconstruction and crystal structure of MgSe films grown on ZnTe substrates by MBE” J.Crystal Growth 208,253(2000)
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１８】
ところで、ＭｇＳｅ／ＢｅＺｎＴｅ超格子構造ではＳｅとＴｅが同時に存在する。このような状況では、特定的に反応性の高いＢｅとＳｅとが結合したり、Ｓｅが優先的にＩＩ族と結合してＴｅが入りにくくなる現象（競合反応）が生じたり、ＳｅとＴｅが分離析出する現象が生じる可能性がある。
【００１９】
また、ＭｇＳｅ層にＮをドーピングすると結晶欠陥が多くなる。さらに、ｐ型クラッド層中のＮと、ＭｇＳｅのＭｇとが互いに結合してＭｇ３Ｎ２のような化合物が形成され易くなる。また、ＭｇＳｅ層は大気中の水分を吸収し易く、大気中の酸素と結合して酸化し易い性質を有している。
【００２０】
これらのことから、ＭｇＳｅ／ＢｅＺｎＴｅ超格子構造をｐ型クラッド層に適用した場合には、素子の信頼性が低下し、寿命が短くなり、さらに発光特性が悪くなる可能性がある。
【００２１】
本発明はかかる問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、ｐ型クラッド層に新たな材料を適用することにより、信頼性が高く、長寿命で、かつ発光特性の良好な半導体素子を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００２２】
本発明の半導体素子は、ＩｎＰ基板上にｐ型半導体層を備えたものである。このｐ型半導体層は、主としてＢｅｘ１Ｍｇｘ２Ｚｎｘ３Ｔｅ（０＜ｘ１＜１，０≦ｘ２＜１，０＜ｘ３＜１，ｘ１＋ｘ２＋ｘ３＝１）を含む第１半導体層と、主としてＢｅｘ４Ｍｇｘ５Ｚｎｘ６Ｔｅ（０＜ｘ４＜１，０＜ｘ５＜１，０≦ｘ６＜１，ｘ４＋ｘ５＋ｘ６＝１）を含む第２半導体層とを交互に積層してなる積層構造を有している。
【００２３】
本発明の半導体素子では、ＩｎＰ基板上のｐ型半導体層として、主としてＢｅｘ１Ｍｇｘ２Ｚｎｘ３Ｔｅを含む第１半導体層と、主としてＢｅｘ４Ｍｇｘ５Ｚｎｘ６Ｔｅを含む第２半導体層とを交互に積層してなる積層構造を用いているので、ＳｅとＴｅが同時に存在することがない。これにより、ＳｅとＴｅとの結合や、競合反応、分離析出が生じる可能性はない。また、ＭｇＳｅがｐ型半導体層に用いられていないので、Ｎドープによる結晶欠陥を少なくすることができる。さらに、Ｍｇ３Ｎ２のような化合物の生成量を少なくすることができ、型半導体層が大気中の水分を吸収したり、大気中の酸素と結合して酸化される可能性もほとんどない。
【発明の効果】
【００２４】
本発明の半導体素子によれば、Ｓｅを含まない新たな材料（主としてＢｅｘ１Ｍｇｘ２Ｚｎｘ３Ｔｅを含む第１半導体層と、主としてＢｅｘ４Ｍｇｘ５Ｚｎｘ６Ｔｅを含む第２半導体層とを交互に積層してなる積層構造）をｐ型半導体層に適用するようにしたので、素子の信頼性を高くすることができ、また、長寿命化することもでき、かつ良好な発光特性を得ることが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２５】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。
【００２６】
図１は、本発明の一実施の形態に係る半導体レーザ素子１の断面構成を表すものである。図２は、図１の半導体レーザ素子１の一部の断面構成を拡大して表すものである。図３は、図２の各層のバンド構造の一例を模式的に表すものである。この半導体レーザ素子１は、エピタキシャル成長法、例えば、分子線エピタキシー（ＭＢＥ）法や、有機金属化学気相成長（ＭＯＣＶＤ，ＭＯＶＰＥ）法により形成されたものであり、基板１０の結晶と特定の結晶学的方位関係を保ちつつ結晶膜を堆積成長させたものである。
【００２７】
半導体レーザ素子１は、基板１０の一面側に、バッファ層１１、下部クラッド層１２、下部ガイド層１３、活性層１４、上部ガイド層１５、上部クラッド層１６およびコンタクト層１７をこの順に積層して構成されている。
【００２８】
基板１０はＩｎＰ基板である。バッファ層１１は、下部クラッド層１２からコンタクト層１７までの各半導体層の結晶成長性を良くするために基板１０の表面に形成されたものであり、例えばバッファ層１１Ａ、１１Ｂ、１１Ｃを基板１０側からこの順に積層して形成されている。ここで、バッファ層１１Ａは、例えばＳｉドープのｎ型ＩｎＰからなり、バッファ層１１Ｂは、例えばＳｉドープのｎ型ＩｎＧａＡｓからなり、バッファ層１１Ｃは、例えばＣｌドープのｎ型ＺｎＣｄＳｅからなる。
【００２９】
下部クラッド層１２は、エネルギーギャップが下部ガイド層１３および活性層１４のエネルギーギャップよりも大きく、かつ屈折率が下部ガイド層１３および活性層１４の屈折率よりも小さく、さらに、伝導帯の下端または伝導帯のサブレベルの下端が下部ガイド層１３および活性層１４の伝導帯の下端または伝導帯のサブレベルの下端よりも高いＩＩ−ＶＩ族化合物半導体を主に含んで構成されている。これにより、下部ガイド層１３および活性層１４に光とキャリアを閉じ込めることができる。
【００３０】
この下部クラッド層１２は、例えば、主としてＺｎｘ７Ｃｄｘ８Ｓｅ（０＜ｘ７＜１，０＜ｘ８＜１，ｘ７＋ｘ８＝１）を含む第１下部クラッド層１２Ａと、主としてＭｇＳｅを含む第２下部クラッド１２Ｂとを交互に積層してなる積層構造、または、主としてＭｇｘ９Ｚｎｘ１０Ｃｄｘ１１Ｓｅ（０＜ｘ９＜１，０＜ｘ１０＜１，０＜ｘ１１＜１，ｘ９＋ｘ１０＋ｘ１１＝１）を含む単層構造となっている。
【００３１】
ここで、下部クラッド層１２に含まれるｎ型不純物としては、例えばＣｌなどが挙げられる。また、図２、図３には、第１下部クラッド層１２Ａと第２下部クラッド１２Ｂとをそれぞれ３層ずつ設けたケースが例示されているが、第１下部クラッド層１２Ａと第２下部クラッド１２Ｂとをそれぞれ４層以上ずつ設けたり、２層以下ずつ設けてもよい。
【００３２】
また、第１下部クラッド層１２Ａおよび第２下部クラッド１２Ｂが超格子構造となる場合は、各層の材料（組成比）および各層厚の比によって実効的なエネルギーギャップを変える（制御する）ことが可能となる（図３の破線参照）。
【００３３】
下部ガイド層１３は、エネルギーギャップが活性層１４のエネルギーギャップよりも大きく、かつ屈折率が活性層１４の屈折率よりも小さく、さらに、伝導帯の下端または伝導帯のサブレベルの下端が活性層１４の伝導帯の下端または伝導帯のサブレベルの下端よりも高いＩＩ−ＶＩ族化合物半導体を主に含んで構成されている。
【００３４】
下部ガイド層１３は、例えば、主としてＢｅｘ１２Ｚｎｘ１３Ｓｅｘ１４Ｔｅｘ１５（０＜ｘ１２＜１，０＜ｘ１３＜１，ｘ１２＋ｘ１３＝１，０＜ｘ１４＜１，０＜ｘ１５＜１，ｘ１４＋ｘ１５＝１）を含む第１下部ガイド層１３Ａと、主としてＭｇＳｅを含む第２下部ガイド層１３Ｂとを交互に積層してなる積層構造となっている。
【００３５】
ただし、下部ガイド層１３が上記したような積層構造となっている場合には、第１下部ガイド層１３Ａおよび第２下部ガイド層１３Ｂの双方がアンドープとなっていることが好ましい。なお、本明細書において「アンドープ」とは、対象となる半導体層を製造する際にドーパントを供給していないことを意味するものであり、対象となる半導体層に不純物が全く含まれていない場合や、他の半導体層などから拡散してきた不純物がわずかに含まれている場合も含まれる概念である。また、図２には、第１下部ガイド層１３Ａと第２下部ガイド層１３Ｂとをそれぞれ１層ずつ設けたケースが例示されているが、第１下部ガイド層１３Ａと第２下部ガイド層１３Ｂとをそれぞれ２層以上ずつ設けてもよい。なお、図３では、下部ガイド層１３の内部構成が省略されている。
【００３６】
活性層１４は、所望の発光波長に対応したエネルギーギャップを有するＩＩ−ＶＩ族化合物半導体を主に含んで構成されており、例えば、主としてＢｅｘ１６Ｚｎｘ１７Ｓｅｘ１８Ｔｅｘ１９（０＜ｘ１６＜１，０＜ｘ１７＜１，ｘ１６＋ｘ１７＝１，０＜ｘ１８＜１，０＜ｘ１９＜１，ｘ１８＋ｘ１９＝１）を含む量子井戸構造（井戸層および障壁層を交互に積層した積層構造）、または、主としてＺｎｘ２０Ｃｄｘ２１Ｓｅ（０＜ｘ２０＜１，０＜ｘ２１＜１，ｘ２０＋ｘ２１＝１）を含む単層構造となっている。なお、活性層１４の層全体がアンドープとなっていることが好ましい。なお、図２および図３では、活性層１４の内部構成が省略されている。
【００３７】
活性層１４は、後述するリッジ部１８に対向する領域に発光領域１４Ａを有している。この発光領域１４Ａは、対向するリッジ部１８の底部と同等の大きさのストライプ幅を有しており、リッジ部１８で狭窄された電流が注入される電流注入領域に対応している。
【００３８】
上部ガイド層１５は、エネルギーギャップが活性層１４のエネルギーギャップよりも大きく、かつ屈折率が活性層１４の屈折率よりも小さく、さらに、価電子帯の上端または価電子帯のサブレベルの上端が活性層１４の価電子帯の上端または価電子帯のサブレベルの上端よりも低いＩＩ−ＶＩ族化合物半導体を主に含んで構成されている。これにより、活性層１４に光とキャリアを閉じ込めることができる。
【００３９】
上部ガイド層１５は、例えば、主としてＢｅｘ２２Ｚｎｘ２３Ｓｅｘ２４Ｔｅｘ２５（０＜ｘ２２＜１，０＜ｘ２３＜１，ｘ２２＋ｘ２３＝１，０＜ｘ２４＜１，０＜ｘ２５＜１，ｘ２４＋ｘ２５＝１）を含む第１上部ガイド層１５Ａと、主としてＭｇＳｅを含む第２上部ガイド層１５Ｂとを交互に積層してなる積層構造となっている。
【００４０】
ただし、上部ガイド層１５が上記したような積層構造となっている場合には、第１上部ガイド層１５Ａおよび第２上部ガイド層１５Ｂの双方がアンドープとなっていることが好ましい。また、図２には、第１上部ガイド層１５Ａと第２上部ガイド層１５Ｂとをそれぞれ１層ずつ設けたケースが例示されているが、第１上部ガイド層１５Ａと第２上部ガイド層１５Ｂとをそれぞれ２層以上ずつ設けてもよい。なお、図３では、上部ガイド層１５の内部構成が省略されている。
【００４１】
上部クラッド層１６は、エネルギーギャップが活性層１４および上部ガイド層１５のエネルギーギャップよりも大きく、かつ屈折率が活性層１４および上部ガイド層１５の屈折率よりも小さく、さらに、価電子帯の上端または価電子帯のサブレベルの上端が活性層１４および上部ガイド層１５の価電子帯の上端または価電子帯のサブレベルの上端よりも低いＩＩ−ＶＩ族化合物半導体を主に含んで構成されている。
【００４２】
具体的には、上部クラッド層１６は、主としてＢｅｘ１Ｍｇｘ２Ｚｎｘ３Ｔｅ（０＜ｘ１＜１，０≦ｘ２＜１，０＜ｘ３＜１，ｘ１＋ｘ２＋ｘ３＝１）を含む第１上部クラッド層１６Ａと、主としてＢｅｘ４Ｍｇｘ５Ｚｎｘ６Ｔｅ（０＜ｘ４＜１，０＜ｘ５＜１，０≦ｘ６＜１，ｘ４＋ｘ５＋ｘ６＝１）を含む第２上部クラッド層１６Ｂとを交互に積層してなる積層構造を有する。
【００４３】
なお、第１上部クラッド層１６Ａおよび第２上部クラッド層１６Ｂの少なくとも一方にｐ型不純物が少なくとも１種類ドープされている。ここで、ｐ型不純物としては、例えば、Ｎ、Ｐ、Ｏ、Ａｓ、Ｓｂ、Ｌｉ、ＮａまたはＫなどが挙げられる。また、図２、図３には、第１上部クラッド層１６Ａと第２上部クラッド層１６Ｂとをそれぞれ３層ずつ設けたケースが例示されているが、第１上部クラッド層１６Ａと第２上部クラッド層１６Ｂとをそれぞれ４層以上ずつ設けたり、２層以下ずつ設けてもよい。
【００４４】
コンタクト層１７は、例えば、ｐ型ＢｅＺｎＴｅと、ｐ型ＺｎＴｅとを交互に積層して形成されたものである。ここで、上部クラッド層１６の上部およびコンタクト層１７には、上記したように、軸方向に延在するストライプ状のリッジ部１８が形成されている。このリッジ部１８は、活性層１４の電流注入領域を制限する。
【００４５】
また、この半導体レーザ素子１は、リッジ部１８の表面上にｐ側電極（図示せず）が形成されており、基板１０の裏面にｎ側電極（図示せず）が形成されている。このｐ側電極は、例えば、パラジウム（Ｐｄ），白金（Ｐｔ）および金（Ａｕ）をコンタクト層１７上にこの順に積層したものであり、コンタクト層１７と電気的に接続されている。また、ｎ側電極は、例えば、例えば金（Ａｕ）とゲルマニウム（Ｇｅ）との合金，ニッケル（Ｎｉ）および金（Ａｕ）とをこの順に積層した構造を有しており、基板１０と電気的に接続されている。このｎ側電極は、半導体レーザ１を支持するためのサブマウント(図示せず)の表面に固定されており、さらに、サブマウントを介してヒートシンク（図示せず）の表面に固定されている。
【００４６】
ところで、上記した下部クラッド層１２、下部ガイド層１３、活性層１４、上部ガイド層１５および上部クラッド層１６は、基板１０と格子整合していることが好ましい。ここで、基板１０はＩｎＰ基板であることから、他の層はＩｎＰと格子整合する組成比の材料により構成されていることが好ましい。ＩＩ−ＶＩ族化合物半導体のうちＩｎＰと格子整合するものとしては、例えば、以下の表１に示した材料が挙げられる。なお、表１のうち、ＢｅＺｎＴｅおよびＢｅＭｇＴｅは、T.Baronらの文献（Journal of Crystal Growth  184/185,415(1998)）の内容を考慮すると、単層構造および超格子構造のいずれの場合であっても１×１０１８ｃｍ−３以上（例えば４×１０１８ｃｍ−３程度）のホール濃度を得ることができると思われる。
【００４７】
［表１］
一般式                  ＩｎＰと格子整合するもの    エネルギーギャップ（ｅＶ）
ＺｎＣｄＳｅ            Ｚｎ０．４８Ｃｄ０．５２Ｓｅ      ２．１
ＺｎＳｅＴｅ            Ｚｎ０．５Ｓｅ０．５Ｔｅ         ２．５８
ＢｅＺｎＴｅ            Ｂｅ０．４８Ｚｎ０．５２Ｔｅ      ２．７７
ＢｅＭｇＴｅ            Ｂｅ０．３６Ｍｇ０．６４Ｔｅ      ３．７
【００４８】
ここで、ＩｎＰと格子整合するＢｅ０．３６Ｍｇ０．６４Ｔｅのエネルギーギャップの値は、図４から約３．７ｅＶと見積もることができる。なお、この値は、２元混晶であるＢｅＴｅおよびＭｇＴｅのエネルギーギャップの値から内挿して求めたものであり、３元混晶に多少なりとも見られるボーイング効果については考慮されていない。また、以下に示す３元混晶のエネルギーギャップの値についても、ボーイング効果については考慮されていない。また、ＩｎＰと格子整合するＢｅ０．４８Ｚｎ０．５２ＴｅのΓ点での直接遷移エネルギーギャップの値は、図４から約３．１２ｅＶと見積もることができる。これにより、Ｂｅ０．４８Ｚｎ０．５２Ｔｅ／Ｂｅ０．３６Ｍｇ０．６４Ｔｅ超格子構造のエネルギーギャップの値は、超格子層厚の組み合わせ比率により、３．１２ｅＶと３．７ｅＶとの間の値になりうる。一方、活性層１４として、例えば、主としてＢｅｘ１６Ｚｎｘ１７Ｓｅｘ１８Ｔｅｘ１９を含む量子井戸構造（井戸層および障壁層を交互に積層した積層構造）、または、主としてＺｎｘ２０Ｃｄｘ２１Ｓｅを含む単層構造を用いた場合には、活性層１４のエネルギーギャップの値は、橙色（６００ｎｍ）〜青緑色（４８０ｎｍ）の範囲内の波長に相当するエネルギーギャップの値（２．０６〜２．５８ｅＶ）になりうる。したがって、上部クラッド層１６としてＢｅ０．４８Ｚｎ０．５２Ｔｅ／Ｂｅ０．３６Ｍｇ０．６４Ｔｅ超格子構造を用いた場合には、上部クラッド層１６をＩｎＰと格子整合させつつ、上部クラッド層１６のエネルギーギャップの値を活性層１４のそれよりも大きくすることができる。
【００４９】
次に、ＩｎＰに格子整合するＢｅ０．４８Ｚｎ０．５２Ｔｅ／Ｂｅ０．３６Ｍｇ０．６４Ｔｅ超格子構造のバンドエンジニアリングについて記載する。W.Faschingerら（Ｊｏｕｒｎａｌ  ｏｆ  Ｃｒｙｓｔａｌ  Ｇｒｏｗｔｈ１９７、５５７（１９９９）参照）と、D.Segevら（ＰＨＹＳＩＣＡＬ  ＲＥＶＩＥＷ  Ｂ６８，１６５３３６（２００３）参照）によれば、Ｂｅ０．３６Ｍｇ０．６４Ｔｅの価電子帯の上端は、Ｂｅ０．４８Ｚｎ０．５２Ｔｅの価電子帯のそれよりも０．３１ｅＶ程度低エネルギー側にある。したがって、Ｂｅ０．４８Ｚｎ０．５２Ｔｅ／Ｂｅ０．３６Ｍｇ０．６４Ｔｅ超格子構造において、価電子帯内のサブバンドが低エネルギー側にシフトするので、上部クラッド層１６としてＢｅ０．４８Ｚｎ０．５２Ｔｅ／Ｂｅ０．３６Ｍｇ０．６４Ｔｅ超格子構造を用いた場合には、活性層１４へのポテンシャル障壁を減少させることができる。つまり、従来使われてきたＭｇＳｅ／ＢｅＺｎＴｅ超格子構造においてＭｇＳｅが行う役割と同じことをＢｅ０．３６Ｍｇ０．６４Ｔｅが果たしている。
【００５０】
また、ＭｇＳｅとＭｇＴｅは同程度、大気中では吸湿性を有しているが、ＣｄＭｇＴｅにおいてＭｇの組成比が７５％以下であればジンクブレンド（ＺＢ）構造でありかつ酸化反応が起きないとしている（J.M.Hartmann等、Ｊ．Ａｐｐｌ．Ｐｈｙｓ．８０、６２５７（１９９６）参照）。一方、ＢｅＭｇＴｅにおいてＩｎＰに格子整合するのはＭｇ組成比が６４％程度のときであり、このときのＭｇ組成比は７５％よりも十分に小さい。したがって、ＩｎＰに格子整合するＢｅ０．３６Ｍｇ０．６４Ｔｅは、酸化および吸湿についてＭｇＳｅより耐性を有していると考えられる。
【００５１】
また、ＢｅとＳｅが反応性の高いことが経験上知られており、従来のＢｅＺｎＴｅ／ＭｇＳｅ超格子構造では界面にＢｅＳｅが形成される可能性がある。一方、ＢｅＺｎＴｅ／ＢｅＭｇＴｅ超格子構造では、ＶＩ族はＴｅだけであり、ＢｅＳｅの形成される可能性はない。
【００５２】
また、ＳｅとＴｅが同時に存在する状況では、Ｓｅが優先的にＩＩ族と結合して、Ｔｅがはいりにくい現象、あるいは、ＳｅとＴｅの析出現象などが危惧される。しかしながらＢｅＺｎＴｅ／ＢｅＭｇＴｅ超格子構造においては、ＶＩ族はｐ型ドーパントであるＮの取り込まれやすいＴｅだけであり、ＳｅとＴｅの競合反応や分離析出などが生じる可能性はない。
【００５３】
また、Ｂｅカルコゲナイド系では、Ｂｅイオンが酸素以外の他のＶＩ族（ＳｅやＴｅなど）に比較して、イオン半径が極端に小さく結果的に共有結合度が高い。結晶自体の強度が高く転位など欠陥の発生や伝播を抑えられるといわれている。ＢｅＺｎＴｅ／ＢｅＭｇＴｅ超格子構造を形成することにより、ＢｅＺｎＴｅ／ＭｇＳｅ超格子構造を使った従来構造より、さらに効果があることが予想される。ＢｅＺｎＴｅ／ＭｇＳｅ超格子構造を使った従来構造においては結晶欠陥が多いとされてきたが、ＢｅＺｎＴｅ／ＢｅＭｇＴｅ超格子構造では、超格子構造の両方の層にＢｅが存在するので、結晶欠陥の伝播はより少なくなることが期待される。
【００５４】
このような構成の半導体レーザ素子１は、例えば次のようにして製造することができる。
【００５５】
上記した各半導体層を２成長室分子線エピタキシー（ＭＢＥ）装置を用いた結晶成長により作製する。まず、ＩｎＰからなる基板１０に対して最適な表面処理を行ったのちに、基板１０をＭＢＥ装置内へセットする。次に、基板１０を試料交換用の準備室に入れて真空ポンプで１０−３Ｐａ以下まで真空引きし、１００℃まで加熱し残留水分および不純物ガスを脱離させる。
【００５６】
次に、基板１０をＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体専用成長室に搬送し、基板１０の表面に、Ｐ分子線を当てながら、基板１０の温度を５００℃に加熱する。これにより、基板１０の表面の酸化膜を除去する。その後、基板１０の温度を４５０℃に加熱し、Ｓｉドープのｎ型ＩｎＰを３０ｎｍ成長させてバッファ層１１Ａを形成したのち、続いて、基板１０の温度を４７０℃に加熱し、Ｓｉドープのｎ型ＩｎＧａＡｓを２００ｎｍ成長させてバッファ層１１Ｂを形成する。
【００５７】
次に、基板１０をＩＩ−ＶＩ族化合物半導体専用成長室に搬送し、バッファ層１１Ｂの表面に、Ｚｎ分子線を当てながら、基板１０の温度を２００℃に加熱した上で、Ｃｌドープのｎ型ＺｎＣｄＳｅを５ｎｍ成長させたのち、基板温度を２８０℃に加熱し、Ｃｌドープのｎ型ＺｎＣｄＳｅを１００ｎｍ成長させてバッファ層１１Ｃを形成する。続いて、基板温度を２８０℃にした状態で、Ｃｌドープのｎ型ＺｎＣｄＳｅ／ＭｇＳｅ超格子構造を０．５μｍ成長させて下部クラッド層１２を形成し、ＢｅＺｎＳｅＴｅ／ＭｇＳｅ超格子構造を７０ｎｍ成長させて下部ガイド層１３を形成し、ＢｅＺｎＳｅＴｅ量子井戸構造を１０ｎｍ成長させて活性層１４を形成し、ＢｅＺｎＳｅＴｅ／ＭｇＳｅ超格子構造を７０ｎｍ成長させて上部ガイド層１５を形成し、Ｎドープのｐ型ＢｅＺｎＴｅ／ＢｅＭｇＴｅ超格子構造を０．６μｍ成長させて上部クラッド層１６を形成し、Ｎドープのｐ型ＢｅＺｎＴｅを３０ｎｍ成長させ、続いて、Ｎドープのｐ型ＢｅＺｎＴｅ／ＺｎＴｅ積層構造を５００ｎｍ成長させ、さらに、Ｎドープのｐ型ＺｎＴｅを３０ｎｍ成長させてコンタクト層１７を形成する。
【００５８】
次に、コンタクト層１７上にリソグラフィーにより所定形状のレジストパターン（図示せず）を形成してリッジ部１７を形成することとなるストライプ状の領域以外の領域を覆った後に、真空蒸着により、全面に例えばＰｄ/Ｐｔ/Ａｕ多層膜（図示せず）を積層する。この後、レジストパターンを、その上に堆積したＰｄ/Ｐｔ/Ａｕ積層膜とともにリフトオフにより除去する。これにより、コンタクト層１７上にｐ側電極（図示せず）が形成される。この後、必要に応じて熱処理を行って、オーミック接触させる。続いて、基板１０の裏面に、真空蒸着により、全面に例えばＡｕＧｅ合金またはＮｉ/Ａｕ多層膜（図示せず）を積層して、ｎ側電極（図示せず）を形成する。
【００５９】
次に、ダイヤモンドカッタでウェーハの端部に傷をつけ、圧力をかけて傷を開くように割ることによりへきかいする。次に、蒸着あるいはスパッタリングを用いて、光射出側の端面（前方端面）に５％程度の低反射コーティング（図示せず）を形成し、前方端面とは反対側の端面（後方端面）に９５％程度の高反射コーティング（図示せず）を形成する。次に、リッジ部１７のストライプ方向にけがいてチップを割り出す。
【００６０】
次に、チップを発光点の位置と端面の角度を合わせながらサブマウント（図示せず）上に配置したのち、ヒートシンク（図示せず）上に配置する。続いて、チップ上のｐ側電極とステム（図示せず）上の端子を金ワイヤでつないだのち、レーザ光の出口になるウィンドーキャップをステムに対してかぶせて気密封止を行う。このようにして、本実施の形態の半導体レーザ素子１が製造される。
【００６１】
次に、本実施の形態の半導体レーザ素子１の作用・効果について説明する。
【００６２】
本実施の形態の半導体レーザ素子１では、ｐ側電極とｎ側電極との間に所定の電圧が印加されると、活性層１４に電流が注入され、電子−正孔再結合によって発光が生じ、前方端面のうち発光領域１４Ａに対応する部分（発光スポット）から例えば青紫色から橙色（４８０ｎｍ〜６００ｎｍ）の範囲内の波長のレーザ光が積層面内方向に向けて射出される。
【００６３】
ここで、本実施の形態では、上部クラッド層１６には、主としてＢｅｘ１Ｍｇｘ２Ｚｎｘ３Ｔｅを含む第１上部クラッド層１６Ａと、主としてＢｅｘ４Ｍｇｘ５Ｚｎｘ６Ｔｅを含む第２上部クラッド層１６Ｂとを交互に積層してなる積層構造が適用されているので、吸湿性が高く、酸化され易い材料が存在しない。これにより、上部クラッド層１６が大気中の水分を吸収したり、大気中の酸素と結合して酸化する可能性がほとんどない。
【００６４】
また、上部クラッド層１６のＶＩ族元素にはＳｅが含まれていないので、上部クラッド層１６内において、特定的に反応性の高いＢｅとＳｅとが反応して、ＢｅＳｅが形成される可能性はない。また、ＳｅとＴｅとが結合して、Ｔｅが入りにくくなったり、ＳｅとＴｅが析出する現象が生じる可能性もない。
【００６５】
また、上部クラッド層１６のエネルギーギャップを大きくしたときであっても、充分なｐ型ホール濃度を得つつ、活性化率を１％以上に保つことができる。これにより、上部クラッド層１６内のＮに起因して結晶欠陥が生じる虞はほとんどなく、また、ドープされたＮと上部クラッド層１６中のＭｇとが結合して生成されるＭｇ３Ｎ２の量を低減することができる。
【００６６】
また、Ｂｅカルコゲナイド系では、Ｂｅイオンのイオン半径が酸素以外の他のＶＩ族元素（ＳｅやＴｅなど）に比較して極端に小さいので、共有結合度が高い。また、結晶自体の強度が高い。そのため、転位など欠陥の発生や伝播を抑えることができる。従って、第１上部クラッド層１６Ａおよび第２上部クラッド層１６Ｂの双方にＢｅが存在するので、転位など欠陥の発生や伝播を抑えることができる。
【００６７】
このように、本実施の形態では、Ｓｅを含まない新たな材料（主としてＢｅｘ１Ｍｇｘ２Ｚｎｘ３Ｔｅを含む第１半導体層と、主としてＢｅｘ４Ｍｇｘ５Ｚｎｘ６Ｔｅを含む第２半導体層とを交互に積層してなる積層構造）を上部クラッド層１６に適用するようにしたので、素子の信頼性を高くすることができ、また、長寿命化することもでき、かつ良好な発光特性を得ることが可能となる。
【００６８】
以上、実施の形態を挙げて本発明を説明したが、本発明は上記の実施の形態に限定されるものではなく、種々変形可能である。
【００６９】
例えば、上記実施の形態では、上部クラッド層１６には、主としてＢｅｘ１Ｍｇｘ２Ｚｎｘ３Ｔｅを含む第１上部クラッド層１６Ａと、主としてＢｅｘ４Ｍｇｘ５Ｚｎｘ６Ｔｅを含む第２上部クラッド層１６Ｂとを交互に積層してなる積層構造が適用されていたが、他のＩＩ−ＶＩ族化合物半導体が適用されていてもよい。
【００７０】
例えば、ＩＩ族元素としてＣｄを含むもの、具体的には、Ｃｄｘ２６Ｂｅｘ２７Ｍｇｘ２８Ｚｎｘ２９Ｔｅ（０＜ｘ２６＜１，０≦ｘ２７＜１，０＜ｘ２８＜１，０≦ｘ２９＜１，ｘ２６＋ｘ２７＋ｘ２８＋ｘ２９＝１）と、Ｃｄｘ３０Ｂｅｘ３１Ｍｇｘ３２Ｚｎｘ３３Ｔｅ（０＜ｘ３０＜１，０≦ｘ３１＜１，０≦ｘ３２＜１，０＜ｘ３３＜１，ｘ３０＋ｘ３１＋ｘ３２＋ｘ３３＝１）とを交互に積層してなる積層構造（または超格子構造）を上部クラッド層１６に適用してもよい。
【００７１】
また、例えば、ＶＩ族元素としてＴｅを主として含み、わずかにＳｅ、Ｓなどを含むもの、具体的には、Ｂｅｘ３４Ｍｇｘ３５Ｚｎｘ３６Ｔｅｘ３７Ｓｅｘ３８Ｓｘ３９（０＜ｘ３４＜１，０＜ｘ３５＜１，０≦ｘ３６＜１，ｘ３４＋ｘ３５＋ｘ３６＝１，ｘ３７＋ｘ３８＋ｘ３９＝１，ｘ３７＞ｘ３８＋ｘ３９）と、Ｂｅｘ４０Ｍｇｘ４１Ｚｎｘ４２Ｔｅｘ４３Ｓｅｘ４４Ｓｘ４５（０＜ｘ４０＜１，０≦ｘ４１＜１，０＜ｘ４２＜１，ｘ４０＋ｘ４１＋ｘ４２＝１，ｘ４３＋ｘ４４＋ｘ４５＝１，ｘ４３＞ｘ４４＋ｘ４５）とを交互に積層してなる積層構造（または超格子構造）を上部クラッド層１６に適用してもよい。
【００７２】
また、上記実施の形態では、本発明を半導体レーザ素子に適用した場合について説明したが、発光ダイオード（ＬＥＤ）や、受光素子（Photo Detector;ＰＤ）などの半導体素子に対してももちろん適用可能である。
【００７３】
例えば、図５に示したように、基板１０上に、バッファ層１１、下地層１９、上部クラッド層１６およびコンタクト層１７を基板１０側からこの順に積層することにより、発光ダイオードや受光素子などの半導体素子２を形成することが可能である。ここで、下地層１９は、例えばＣｌドープのｎ型ＺｎＣｄＳｅからなり、基板１０と格子整合していることが好ましい。
【図面の簡単な説明】
【００７４】
【図１】本発明の一実施の形態に係る半導体レーザ素子の断面構成図である。
【図２】図１の半導体レーザ素子の一部を拡大して表した断面構成図である。
【図３】図１の半導体レーザ素子のバンド構造を説明するための概念図である。
【図４】ＩＩ−ＶＩ族化合物半導体の格子定数とエネルギーギャップとの関係を表す関係図である。
【図５】本発明の他の実施の形態に係る発光ダイオードまたは受光素子の断面構成図である。
【図６】従来の半導体レーザ素子のバンド構造を説明するための概念図である。
【符号の説明】
【００７５】
１…半導体レーザ素子、２…半導体素子、１０…基板、１１，１１Ａ，１１Ｂ，１１Ｃ…バッファ層、１２…下部クラッド層、１２Ａ…第１下部クラッド層、１２Ｂ…第２下部クラッド層、１３…下部ガイド層、１３Ａ…第１下部ガイド層、１３Ｂ…第２下部ガイド層、１４…活性層、１４Ａ…発光領域、１５…上部ガイド層、１５Ａ…第１上部ガイド層、１５Ｂ…第２上部ガイド層、１６…上部クラッド層、１６Ａ…第１上部クラッド層、１６Ｂ…第２上部クラッド層、１７…コンタクト層、１８…メサ部、１９…下地層。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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