(57)【要約】【課題】ＩｎＰ基板を用いたＢｅ含有ＩＩ−ＶＩ族半導体レーザが、結晶の変質無く、室温連続発振するための積層構造を実現すること。【解決手段】ＩｎＰ基板上にＢｅを含む格子整合系ＩＩ−ＶＩ族半導体を用いて半導体レーザの基本構造を構成し、活性層へのキャリアの注入効率を高めるため、タイプＩ型のバンドラインナップを有するダブルヘテロ構造で活性層、クラッド層を構成し、活性層への光の閉じ込めを増強することができる活性層、クラッド層を構成し、ｐ型クラッド層のＭｇ組成比をＭｇ＜０．２とすること。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＩｎＰ基板上に設けられたｎ型クラッド層、活性層およびｐ型クラッド層を有し、
前記活性層が、Ｂｅｘ２Ｚｎ１−ｘ２Ｓｅｙ２Ｔｅ１−ｙ２（１＞ｘ２＞０，１＞ｙ２＞０）を成分比８０％以上１００％以下で含む材料により構成される半導体層、またはＢｅｘ２Ｚｎ１−ｘ２Ｓｅｙ２Ｔｅ１−ｙ２を成分比８０％以上１００％以下で含む材料により井戸層が構成される量子井戸層を有し、
前記ｐ型クラッド層が、Ｂｅｘ１Ｍｇｙ１Ｚｎｚ１Ｔｅ（ｘ１＋ｙ１＋ｚ１＝１，ｘ１＞０，ｙ１＞０，ｚ１＞０）を成分比８０％以上１００％以下で含む材料により構成される半導体層を有することを特徴とする半導体レーザ。
【請求項２】
前記ｎ型クラッド層が、Ｂｅｘ３Ｚｎ1−ｘ３Ｓｅｙ３Ｔｅ１−ｙ３（１＞ｘ３＞０，１＞ｙ３＞０）、Ｂｅｘ４Ｃｄ1−ｘ４Ｓｅｙ４Ｔｅ１−ｙ４（１＞ｘ４＞０，１＞ｙ４＞０）、Ｂｅｘ５Ｚｎ１−ｘ５Ｓｙ５Ｔｅ１−ｙ５（１＞ｘ５＞０，１＞ｙ５＞０）、あるいはＢｅｘ６Ｃｄ1−ｘ６Ｓｙ６Ｔｅ１−ｙ６（１＞ｘ５＞０，１＞ｙ５＞０）の内いずれかを成分比８０％以上１００％以下で含む材料により構成されることを特徴とする請求項１に記載の半導体レーザ。
【請求項３】
前記活性層と前記ｎ型クラッド層との価電子帯バンド端のエネルギーの差が１００ｍｅＶ以上２ｅＶ以下であることを特徴とする請求項１に記載の半導体レーザ。
【請求項４】
前記活性層と前記ｐ型クラッド層との伝導帯バンド端のエネルギーの差が３００ｍｅＶ以上１ｅＶ以下であることを特徴とする請求項１に記載の半導体レーザ。
【請求項５】
前記活性層と前記ｎ型クラッド層との価電子帯バンド端のエネルギーの差が１００ｍｅＶ以上２ｅＶ以下であり、前記活性層と前記ｐ型クラッド層との伝導帯バンド端のエネルギーの差が３００ｍｅＶ以上１ｅＶ以下であることを特徴とする請求項１に記載の半導体レーザ。
【請求項６】
前記活性層と前記ｎ型クラッド層との価電子帯バンド端のエネルギーの差が１００ｍｅＶ以上２ｅＶ以下であり、前記活性層と前記ｐ型クラッド層との伝導帯バンド端のエネルギーの差が３００ｍｅＶ以上１ｅＶ以下であることを特徴とする請求項２に記載の半導体レーザ。
【請求項７】
ＩｎＰ基板上に設けられたｎ型クラッド層、活性層およびｐ型クラッド層を有し、
前記活性層が、Ｂｅｘ２Ｚｎ１−ｘ２Ｓｅｙ２Ｔｅ１−ｙ２（１＞ｘ２＞０，１＞ｙ２＞０）を成分比８０％以上１００％以下で含む材料により構成される半導体層、またはＢｅｘ２Ｚｎ１−ｘ２Ｓｅｙ２Ｔｅ１−ｙ２を成分比８０％以上１００％以下で含む材料により井戸層が構成される量子井戸層を有し、
前記ｐ型クラッド層が、前記ＩｎＰ基板と格子不整度が±１％以内で格子整合し、Ｂｅｘ１Ｍｇｙ１Ｚｎｚ１Ｔｅ（ｘ１＋ｙ１＋ｚ１＝１，ｘ１＞０，ｙ１＞０，ｚ１＞０）を成分比８０％以上１００％以下で含み、且つ、Ｍｇ組成比ｙ１がｙ１＜０．３５を満足する材料により構成されることを特徴とする半導体レーザ。
【請求項８】
前記ｎ型クラッド層が、Ｂｅｘ３Ｚｎ1−ｘ３Ｓｅｙ３Ｔｅ１−ｙ３（１＞ｘ３＞０，１＞ｙ３＞０）、Ｂｅｘ４Ｃｄ1−ｘ４Ｓｅｙ４Ｔｅ１−ｙ４（１＞ｘ４＞０，１＞ｙ４＞０）、Ｂｅｘ５Ｚｎ１−ｘ５Ｓｙ５Ｔｅ１−ｙ５（１＞ｘ５＞０，１＞ｙ５＞０）、あるいはＢｅｘ６Ｃｄ1−ｘ６Ｓｙ６Ｔｅ１−ｙ６（１＞ｘ５＞０，１＞ｙ５＞０）の内いずれかを成分比８０％以上１００％以下で含む材料により構成されることを特徴とする請求項７に記載の半導体レーザ。
【請求項９】
前記ｎ型クラッド層が、Ｂｅｘ３Ｚｎ1−ｘ３Ｓｅｙ３Ｔｅ１−ｙ３（１＞ｘ３＞０，１＞ｙ３＞０）を成分比８０％以上１００％以下で含む材料により構成され、且つ、Ｂｅ組成比ｘ３が０．１＜ｘ３＜０．３を満足することを特徴とする請求項７に記載の半導体レーザ。
【請求項１０】
前記ｎ型クラッド層が、Ｂｅｘ４Ｃｄ1−ｘ４Ｓｅｙ４Ｔｅ１−ｙ４（１＞ｘ４＞０，１＞ｙ４＞０）を成分比８０％以上１００％以下で含む材料により構成され、且つ、Ｂｅ組成比ｘ４が０．４＜ｘ４＜０．６５を満足することを特徴とする請求項７に記載の半導体レーザ。
【請求項１１】
前記ｎ型クラッド層が、Ｂｅｘ５Ｚｎ１−ｘ５Ｓｙ５Ｔｅ１−ｙ５（１＞ｘ５＞０，１＞ｙ５＞０）を成分比８０％以上１００％以下で含む材料により構成され、且つ、Ｂｅ組成比ｘ５が０＜ｘ５＜０．３を満足することを特徴とする請求項７に記載の半導体レーザ。
【請求項１２】
前記ｎ型クラッド層が、Ｂｅｘ６Ｃｄ1−ｘ６Ｓｙ６Ｔｅ１−ｙ６（１＞ｘ６＞０，１＞ｙ６＞０）を成分比８０％以上１００％以下で含む材料により構成され、且つ、Ｂｅ組成比ｘ６が０．２５＜ｘ６＜０．６５を満足することを特徴とする請求項７に記載の半導体レーザ。
【請求項１３】
ＩｎＰ基板上に設けられたｎ型クラッド層、活性層およびｐ型クラッド層を有し、
前記活性層および前記ｐ型クラッド層が、前記ＩｎＰ基板と格子不整合度が±１％以内で格子整合し、
前記活性層が、Ｂｅｘ２Ｚｎ１−ｘ２Ｓｅｙ２Ｔｅ１−ｙ２（０．２＞ｘ２＞０．１，１＞ｙ２＞０）を成分比８０％以上１００％以下で含む材料により構成される半導体層、またはＢｅｘ２Ｚｎ１−ｘ２Ｓｅｙ２Ｔｅ１−ｙ２（０．２＞ｘ２＞０．１，１＞ｙ２＞０）を成分比８０％以上１００％以下で含む材料により井戸層が構成される量子井戸層を有し、
前記ｐ型クラッド層がＢｅｘ１Ｍｇｙ１Ｚｎｚ１Ｔｅ（ｘ１＋ｙ１＋ｚ１＝１，ｘ１＞０，０．３５＞ｙ１＞０，ｚ１＞０）を成分比８０％以上１００％以下で含む材料により構成されることを特徴とする半導体レーザ。
【請求項１４】
前記ｐ型クラッド層を構成するＢｅｘ１Ｍｇｙ１Ｚｎｚ１Ｔｅ（ｘ１＋ｙ１＋ｚ１＝１，ｘ１＞０，０．３５＞ｙ１＞０，ｚ１＞０）のＭｇ組成比ｙ１が、ｙ１＜０．２を満足することを特徴とする請求項１３に記載の半導体レーザ。
【請求項１５】
前記ｎ型クラッド層が、Ｂｅｘ３Ｚｎ1−ｘ３Ｓｅｙ３Ｔｅ１−ｙ３（１＞ｘ３＞０，１＞ｙ３＞０）、Ｂｅｘ４Ｃｄ1−ｘ４Ｓｅｙ４Ｔｅ１−ｙ４（１＞ｘ４＞０，１＞ｙ４＞０）、Ｂｅｘ５Ｚｎ１−ｘ５Ｓｙ５Ｔｅ１−ｙ５（１＞ｘ５＞０，１＞ｙ５＞０）、あるいはＢｅｘ６Ｃｄ1−ｘ６Ｓｙ６Ｔｅ１−ｙ６（１＞ｘ５＞０，１＞ｙ５＞０）の内いずれかを成分比８０％以上１００％以下で含む材料により構成されることを特徴とする請求項１３に記載の半導体レーザ。
【請求項１６】
前記ｎ型クラッド層が、Ｂｅｘ３Ｚｎ1−ｘ３Ｓｅｙ３Ｔｅ１−ｙ３（１＞ｘ３＞０，１＞ｙ３＞０）を成分比８０％以上１００％以下で含む材料により構成され、且つ、Ｂｅ組成比ｘ３が０．１＜ｘ３＜０．３を満足することを特徴とする請求項１３に記載の半導体レーザ。
【請求項１７】
前記ｎ型クラッド層が、Ｂｅｘ４Ｃｄ1−ｘ４Ｓｅｙ４Ｔｅ１−ｙ４（１＞ｘ４＞０，１＞ｙ４＞０）を成分比８０％以上１００％以下で含む材料により構成され、且つ、Ｂｅ組成比ｘ４が０．４＜ｘ４＜０．６５を満足することを特徴とする請求項１３に記載の半導体レーザ。
【請求項１８】
前記ｎ型クラッド層が、Ｂｅｘ５Ｚｎ１−ｘ５Ｓｙ５Ｔｅ１−ｙ５（１＞ｘ５＞０，１＞ｙ５＞０）を成分比８０％以上１００％以下で含む材料により構成され、且つ、Ｂｅ組成比ｘ５が０＜ｘ５＜０．３を満足することを特徴とする請求項１３に記載の半導体レーザ。
【請求項１９】
前記ｎ型クラッド層がＢｅｘ６Ｃｄ1−ｘ６Ｓｙ６Ｔｅ１−ｙ６（１＞ｘ６＞０，１＞ｙ６＞０）を成分比８０％以上１００％以下で含む材料により構成され、且つ、Ｂｅ組成比ｘ６が０．２５＜ｘ６＜０．６５を満足することを特徴とする請求項１３に記載の半導体レーザ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体レーザに関し、特に、ＩｎＰ基板上に形成されたＩＩ族元素とＶＩ族元素から構成される化合物半導体であり、十分なキャリア閉じ込めと光閉じ込めの機能を持ち、且つ、構成材料の変質が抑制された緑色発光レーザなどの半導体発光装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体レーザは、光ディスクや通信、加工など産業の様々な分野で光源として使われている。
例えば、赤外領域である０．９８μｍ，１．３μｍ，１．５５μｍ帯では光通信用の送信光源や光増幅器に用いられている。また、７８０ｎｍ帯の半導体レーザはＣＤ（コンパクトディスク）に、６５０ｎｍ帯ではＤＶＤ（ディジタル多目的ディスク）に用いられ、更には４０５ｎｍ帯の素子が記録密度を向上させた次世代ＤＶＤ用光源として開発されている。ここで、表１に半導体レーザ等の光学素子の発振波長帯と材料を示す。
【０００３】
【表１】
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【０００４】
表１から分かるように、波長５００ｎｍ帯の黄色から緑色で発光する半導体レーザは未だ実用化に至っていない。赤色の発光素子を構成するＡｌＧａＩｎＰ系での短波長化、青色の発光素子を構成するＡｌＧａＩｎＮ系での長波長化の試みがなされているものの、実用に耐える性能を得るには至っていない。
【０００５】
この５００ｎｍ波長帯で発光する半導体レーザが実用化されれば、その視感度の高さから計測器や表示装置などへ、また赤色および青色の半導体レーザと組み合わせることで再現色範囲の広いディスプレイなどへの応用が期待される。
【０００６】
本発明の技術分野に関する５００ｎｍ波長帯の半導体レーザ用の材料系として、III-V族化合物半導体と並び、II-VI族化合物半導体が有用である。１９９０年代にはＧａＡｓ基板上に形成したＺｎＳｅ系材料を用いた半導体レーザ素子の研究が進み、室温での素子寿命４００時間が達成されている（非特許文献１）。しかしそれ以上の信頼性を得られず、実用化には至らなかった。それは、結晶欠陥が発生し易く移動し易いという本材料系の本質的な性質がもたらすものと考えられている。
【０００７】
近年、発光波長５００ｎｍ帯の半導体レーザの構成材料として、II族元素にＢｅを含むII−VI族化合物半導体の検討が開始された（特許文献１、２、３、非特許文献２）。非特許文献３−６によれば、ＢｅＺｎＳｅＴｅを活性層に適用した発光ダイオード（ＬＥＤ）で、発光波長５７５ｎｍ、注入電流１３０Ａ／ｃｍ２での室温素子寿命５０００時間を達成したと報告されている。
【０００８】
この素子信頼性の改善は、以下の理由によると考えられる。ひとつは、ＩｎＰ基板上に格子整合した結晶を形成できること、また、結晶にＢｅを含有することによって結晶の共有結合性が高まり、結晶の結合が増強されて結晶欠陥の生成および増殖を抑制できること、である。
【０００９】
【特許文献１】特許第２５８６３４９号
【特許文献２】特表２０００−５００２８８
【特許文献３】特開２００４−９５９２２号公報
【非特許文献１】E.Kato, et al., Electronics Letters, vol.34, No.3, pp.282-284(1998)
【非特許文献２】A.Waag, et al., Journal of Crystal Growth, vol.184/185, pp.1-10(1998)
【非特許文献３】K.Kishino, et al., Physica Status Solidi(c), vol.1, No.6, pp.1477-1486 (2004)
【非特許文献４】速水他、第５２回応用物理学会予稿集３１ｐ−ＺＮ−６．
【非特許文献５】Y.Nakai, et al., Physica Status Solidi(a), vol.201, No.12, pp.2708-2711 (2004)
【非特許文献６】I.Nomura, et al., Physica Status Solidi(b), vol.243, No.4,pp.924-928(2006)
【非特許文献７】W.Shinozaki, et al., Japanese Journal of Applied Physics, vol.38, pp.2598-2602(1999)
【非特許文献８】T.Baron, et al., Journal of Crystal Growth, vol.184/185, pp.415-418(1998)
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
II-VI族化合物半導体を構成材料として発光素子を形成する場合には、ｐ型の不純物にＮ（窒素）を用いるのが一般的である。例えば、非特許文献１、非特許文献５においてｐ型の不純物にＮを用いていることが述べられている。しかし、II-VI族化合物半導体中でＮの活性化率は高くなく、不活性化窒素は結晶中に残留する。
【００１１】
また、発光素子の活性層に効率良くキャリアを閉じ込めるため、クラッド層のバンドギャップを活性層のバンドギャップより大きくし、バンドラインナップをタイプI型にすることが望ましい。基板との格子整合性を考慮しつつバンドギャップを大きくする手段として、例えばＭｇＳｅなど、II族元素をＭｇとすることが行われる。非特許文献７によれば、ｐ型のクラッド層としてＭｇＳｅとＺｎＳｅｙＴｅ１−ｙの超格子構造を用いている。超格子構造としているのは、超格子を構成する各層の膜厚の比を変化させることにより実効的なバンドギャップの制御が可能となるためである。
【００１２】
ところが、本発明者らが行った検討の過程において、ＮをドープしたＭｇＳｅとＢｅＺｎxＴｅ１−xの超格子層で構成されるｐ型クラッド層を有するレーザ構造の多層結晶に、大気中保存による白濁を生じた（図１）。この現象について詳細に調査したところ、ＳＥＭ（走査型電子顕微鏡）による断面の観察でｐ型クラッド層に剥離を確認するとともに、ＳＩＭＳ（二次イオン質量分析）によりｐ型クラッド層中の酸素および水素の濃度が増加していることが分かった。
【００１３】
これらの調査の結果から、本現象は以下の様に説明できる。非特許文献８によれば、Ｎを添加したＺｎxＣｄ１−xＳｅ／ＺｎｕＣｄｖＭｇ１−ｕ−ｖＳｅ超格子構造においてＭｇとＮが結合してＭｇ３Ｎ２を生じ易く、生じたＭｇ３Ｎ２が結晶欠陥の原因となる、と報告されている。本発明者らの白濁の生じた試料においても同様に、ＭｇＳｅと不活性化窒素が結合して、化合物Ｍｇ３Ｎ２を生成した。一般的に、Ｍｇ３Ｎ２は吸湿し易く、Ｍｇ３Ｎ２＋６Ｈ２Ｏ→２ＮＨ３＋３Ｍｇ（ＯＨ）２で示す反応式により変質する。Ｍｇ（ＯＨ）２の生成が原因となり結晶は変質し、体積膨張による結晶の物理的破壊を引き起こした。以上の様な過程を経て白濁を生じたと解釈できる。また、結晶が白濁する程度まで変質しなくとも、クラッド層が高抵抗化することが懸念される。
【００１４】
本発明は、II-VI族化合物半導体を用いて所望のバンドラインナップを有するレーザ構造を構成しようとする際に、結晶中のＭｇとＮの結合が原因となり引き起こされる結晶劣化の問題を解決し、結晶の安定性が良好なレーザ用の結晶構造を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
本発明者らは、結晶劣化を引き起こすことなく、５００ｎｍ波長帯で発振する半導体レーザを実現するためには、以下に示す３つの要件を満たすレーザ構造を作製すれば良いことを突きとめた。
（１）ＩｎＰ基板上にＢｅを含有する格子整合系II-VI族半導体を用いて、半導体レーザの基本構造を構成する。
（２）バンドラインナップがタイプＩ型となるダブルヘテロ構造をなす活性層、クラッド層によりレーザ構造を構成する。具体的には、活性層およびｐ型クラッド層の伝導帯と価電子帯のバンド不連続値が各々、ΔＥｃ＞３００ｍｅＶ、ΔＥｖ＞０ｍｅＶを満たし、且つ活性層およびｎ型クラッド層の伝導帯と価電子帯のバンド不連続値が各々、ΔＥｃ＞０ｍｅＶ、ΔＥｖ＞１００ｍｅＶを満たすようにする。
（３）レーザ構造を構成する各層において、II族元素中のＭｇの組成比を、Ｍｇ＜０．２とする。
【００１６】
本３要件を具体的に説明する。まず、ｐ型クラッド層の低抵抗化のため、キャリア濃度を上げることを考える。ｐ型ドーパントであるＮの活性化率を高めるため、VI族を構成する基本的な元素としてＴｅを採用する。活性層のキャリア閉じ込め効果を高めるために、Ｔｅ系のｐ型クラッド層であれば、活性層にＢｅxＺｎ１−xＳｅｙＴｅ１−ｙを採用することにより、ΔＥｃ＞３００ｍｅＶ、且つΔＥｖ＞０ｍｅＶを満たすことができる。図２は、II-VI族結晶の格子定数とバンドギャップの関係を示したものである。本図から、本活性層を用いれば、ＩｎＰ基板と格子整合しつつ、且つ、５００ｎｍ波長帯の発光を実現できることが明らかである。本活性層を用いた場合、更に、ｐ型クラッド層のバンドギャップを大きくとるために、II族元素としてＭｇ，Ｂｅを用いることが必要となる。また結晶劣化を防止するためＭｇ組成比を０．２未満にする。具体的には、ＢｅｕＭｇｖＺｎ１−ｕ−ｖＴｅ（ｖ＜０．２）をｐ型クラッド層に採用することである。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、キャリアおよび光の閉じ込めが充分であり、且つ、結晶の劣化が抑制された緑色波長帯の半導体レーザを実現できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
本発明では、これまで報告されている２元系II-VI族化合物半導体の物性値を用いて、多元系II-VI族化合物半導体混晶の物性値を計算により求めることにより、上記要件（１）〜（３）を満足するｐ型クラッド層と活性層の組合せを各々、Ｂｅｘ１Ｍｇｙ１Ｚｎｚ１Ｔｅ（ｘ１＋ｙ１＋ｚ１＝１）とＢｅｘ２Ｚｎ１−ｘ２Ｓｅｙ２Ｔｅ１−ｙ２と決定した。次に、３要件を満たす混晶を作製して各々の物性値を測定し、計算による値と対比を行い、要件を満足することを確認する。続いて、これらの混晶の組合せを用いた半導体レーザを試作し、本発明の効果を確認する。
【００１９】
活性層であるＢｅｘ２Ｚｎ１−ｘ２Ｓｅｙ２Ｔｅ１−ｙ２は、ＩｎＰ基板と格子整合し、且つバンドギャップＥｇを緑色波長帯である２．２５＜Ｅｇ＜２．５ｅＶの範囲にすることが出来る。本発明ではＢｅｘ２Ｚｎ１−ｘ２Ｓｅｙ２Ｔｅ１−ｙ２を井戸層とする量子井戸を作製する場合をも考慮し、格子不整度の許容範囲を±１％以内とする。これは格子不整が±１％を越えると、結晶の劣化が顕著になるためである。図３にＩｎＰ基板との格子不整度が±１％以内となるＢｅｘ２Ｚｎ１−ｘ２Ｓｅｙ２Ｔｅ１−ｙ２のＢｅ組成とバンドギャップ（Ｅｇ）の関係を計算により求めた結果を示す。ここでは、ＩｎＰ基板への格子整合度を条件に入れるため、Ｂｅ組成（ｘ２）を与えれば、Ｓｅ組成（ｙ２）が一種類に決定される。図３から、Ｂｅ組成（ｘ２）を０．１＜ｘ２＜０．２とすることにより、格子不整度±１％以内でバンドギャップＥｇを２．２５＜Ｅｇ＜２．５ｅＶとすることが可能であることが分かる。
【００２０】
ここで、活性層の組成に関し、ＭＢＥ（分子線エピタキシー）法により結晶成長した例を示す。表面洗浄したＩｎＰ基板をＭＢＥ装置内に設置し５００℃で表面の酸化物を除去した後、基板温度４５０℃でＩｎＰバッファ層を３０ｎｍ、続けて４７０℃でＩｎ０．５３Ｇａ０．４７Ａｓバッファ層を２００ｎｍ成長させる。この組成比はＩｎＰ基板に格子整合する条件である。次に２００℃でＺｎ０．４８Ｃｄ０．５２Ｓｅバッファ層を５ｎｍ成長させる。次に基板温度を３００℃とし、Ｂｅｘ２Ｚｎ１−ｘ２Ｓｅｙ２Ｔｅ１−ｙ２を３５０ｎｍ、ＺｎＴｅキャップ層を１ｎｍ成長させる。このようにして作製した結晶の構造を図４に示す。
【００２１】
図５は、この結晶を用いて、室温でのフォトルミネッセンス測定をした結果である。励起にはＮｄ：ＹＡＧレーザによる第４高調波（波長２６６ｎｍ）を用いた。ピーク波長は５２４．４ｎｍであり、バンドギャップに換算すると２．３６ｅＶとなる。ＢｅＺｎＳｅＴｅの組成は、Ｘ線回折法、フォトルミネッセンス法（ＨｅＣｄレーザ励起、室温測定）による測定から、Ｂｅ０．１６Ｚｎ０．８４Ｓｅ０．３６Ｔｅ０．６４と同定した。また、格子不整は−０．５％である。本実験結果と図３に示す計算は良く一致していることが分かる。
【００２２】
次に、ｐ型クラッド層であるＢｅｘ１Ｍｇｙ１Ｚｎｚ１Ｔｅ（ｘ１＋ｙ１＋ｚ１＝１）について、ＩｎＰ基板と格子整合する場合の伝導帯エネルギーＥｃおよび価電子帯エネルギーＥｖを考える。図６に計算により求めた、Ｍｇ組成比（ｙ１）とＥｃおよびＥｖの関係を示す。ここで、Ｅｃ、Ｅｖの値はＺｎＳｅを基準値０とした値である。図中には、活性層Ｂｅｘ２Ｚｎ１−ｘ２Ｓｅｙ２Ｔｅ１−ｙ２の、Ｂｅ組成比（ｘ２）が０．１５である場合のＥｃ，Ｅｖの値も示している。本図によれば、Ｍｇ組成比（ｙ１）が、ｙ１＞０．１を満たせば、活性層とｐ型クラッド層の伝導帯バンド端のエネルギー差ΔＥｃ、価電子帯バンド端のエネルギー差ΔＥｖが各々、ΔＥｃ＞３００ｍｅＶ、ΔＥｖ＞０ｍｅＶを満足することが分かる。このとき、ＩｎＰ基板への格子整合度を条件に入れるため、ｐ型クラッド層のＭｇ組成（ｙ１）を決めると、ＢｅとＺｎの組成の組合せは一種類に決定される。
【００２３】
更に、ｐ型クラッド層の組成に関する、上記の要件（３）について、ＭＢＥ（分子線エピタキシー）法により結晶成長した例を示して考える。表面洗浄したＩｎＰ基板をＭＢＥ装置内に設置し５００℃で表面の酸化物を除去した後、基板温度４５０℃でＩｎＰバッファ層を３０ｎｍ、続けて４７０℃でＩｎ０．５３Ｇａ０．４７Ａｓバッファ層を２００ｎｍ成長させる。この組成比はＩｎＰ基板に格子整合する条件である。次に２００℃でＺｎ０．４８Ｃｄ０．５２Ｓｅバッファ層を５ｎｍ成長させる。次に基板温度を３００℃とし、Ｂｅｘ１Ｍｇｙ１Ｚｎｚ１Ｔｅ（ｘ１＋ｙ１＋ｚ１＝１）を成長させる。このようにして作製される結晶の構造を図７に示す。ここで、Ｍｇの組成比が０．０５，０．１５，０．２５，０．４，０．５である５種類について作製する。
【００２４】
これら５種類の結晶を、温度５０℃、湿度５０％の環境に１週間保存し、結晶の変化する様子を金属顕微鏡にて観察する。結晶が変質するとその表面部分は鏡面では無くなる。結晶の表面積に対する変質部分の面積比とＭｇの組成比の関係を示したものが図８である。Ｍｇの組成比が０．０５，０．１５については、結晶の変質は全く観察されない。Ｍｇの組成比が０．２５，０．４で変質が見られるようになり、Ｍｇの組成比が０．５の場合には結晶表面の大部分が変質した部分で占められる。Ｂｅｘ１Ｍｇｙ１Ｚｎｚ１Ｔｅ（ｘ１＋ｙ１＋ｚ１＝１）のＭｇの組成比は、Ｍｇ＜０．２を満たすと結晶の変質を防止でき、材料安定性の観点から、レーザを作製するに適する。
【００２５】
次に、ｎ型クラッド層について考える。図９は、Ｂｅｘ３Ｚｎ1−ｘ３Ｓｅｙ３Ｔｅ１−ｙ３、Ｂｅｘ４Ｃｄ1−ｘ４Ｓｅｙ４Ｔｅ１−ｙ４、Ｂｅｘ５Ｚｎ１−ｘ５Ｓｙ５Ｔｅ１−ｙ５、Ｂｅｘ６Ｃｄ1−ｘ６Ｓｙ６Ｔｅ１−ｙ６について、ＩｎＰ基板と格子整合する場合の、各々のＢｅ組成比（ｘ３〜ｘ６）に対する、ＥｃおよびＥｖの関係を計算により求めた結果を示す。ここで、Ｅｃ、Ｅｖの値はＺｎＳｅを基準値０とした値である。図中には、活性層Ｂｅｘ２Ｚｎ１−ｘ２Ｓｅｙ２Ｔｅ１−ｙ２の、Ｂｅ組成（ｘ２）が０．１＜ｘ２＜０．２を満足する場合のＥｃ，Ｅｖの値も示している。本図によれば、ｎ型クラッド層のＢｅ組成比（ｘ３〜ｘ６）が、各々、０．０５＜ｘ３＜０．３，０．４５＜ｘ４＜０．６５，０．１５＜ｘ５＜０．３，０．３５＜ｘ６＜０．６５，を満たす場合に、活性層とｎ型クラッド層の伝導帯バンド端のエネルギー差ΔＥｃ、価電子帯バンド端のエネルギー差ΔＥｖが各々、ΔＥｃ＞３００ｍｅＶ、ΔＥｖ＞１００ｍｅＶを満足することが分かる。このとき、ＩｎＰ基板への格子整合度を条件に入れるため、ｎ型クラッド層のＢｅ組成比（ｘ３〜ｘ６）を決めると、Ｂｅ以外の元素の組成比の組合せは一種類に決定される。
【００２６】
次に、以上の計算例について、実験的に検証した例を以下に示す。
はじめに、バンド不連続値の測定例を示す。ＭＢＥ法により、表面層がＺｎＴｅで構成される試料（Ａ）、および表面層がＢｅＺｎＳｅＴｅで構成される試料（Ｂ）を作製する。
表面洗浄したＩｎＰ基板をＭＢＥ装置内に設置する。まず、III-V族専用の成長室において、５００℃で表面の酸化物を除去した後、基板温度４５０℃でＩｎＰバッファ層を３０ｎｍ、続けて４７０℃でＩｎ０．５３Ｇａ０．４７Ａｓバッファ層を２００ｎｍ成長させる。この組成比はＩｎＰ基板に格子整合する条件である。次に、試料をII-VI族専用成長室に搬送し、２００℃でＺｎ０．４８Ｃｄ０．５２Ｓｅバッファ層を５ｎｍ成長させる。次に基板温度を３００℃とし、ＩｎＰ基板にほぼ格子整合したＢｅＺｎＳｅＴｅを０．５μｍ，ＺｎＴｅを５ｎｍ順次成長させる。
この試料を分割し、一方を試料（Ａ）とする。もう一方の試料には、Ｂｒ系エッチャントによるウェットエッチングを施してＺｎＴｅ層を除去し、表面層がＢｅＺｎＳｅＴｅとなる試料を作製する。この試料を試料（Ｂ）とする。このようにして作製される試料の構造を各々、図１０（ａ）、（ｂ）に示す。
【００２７】
ＢｅＺｎＳｅＴｅの組成は、Ｘ線回折法、フォトルミネッセンス法（ＨｅＣｄレーザ励起、室温測定）による測定から、Ｂｅ０．１４Ｚｎ０．８６Ｓｅ０．３８Ｔｅ０．６２と同定した。次に、ＸＰＳ（光電子分光法）を用いて、試料（Ａ），（Ｂ）を各々測定することにより、ＺｎＴｅ／ＢｅＺｎＳｅＴｅの価電子帯バンド不連続値を評価する。この測定では、２つの試料の共通原子、Ｔｅの内殻準位の結合エネルギーを基準にして、その基準位置からそれぞれの価電子帯上端までのエネルギーＥｃｏｒｅ／ｖを測定する。
【００２８】
図１１（ａ）、（ｂ）は、表面層がＺｎＴｅである試料（Ａ）、表面層がＢｅＺｎＳｅＴｅである試料（Ｂ）のそれぞれのバンド不連続値測定結果を示す図である。図の左側はＴｅの３ｄ軌道の信号を、図の右側には価電子帯からの信号を示す。ＺｎＴｅではＥｃｏｒｅ／ｖ（ＺｎＴｅ）＝５７２．３２ｅＶであり、ＢｅＺｎＳｅＴｅではＥｃｏｒｅ／ｖ（ＢｅＺｎＳｅＴｅ）＝５７２．１６ｅＶであった。その結果、価電子帯バンド不連続値ΔＥｖ、すなわち両者の価電子帯上端のエネルギー差ΔＥｖがＥｃｏｒｅ／ｖ（ＺｎＴｅ）−Ｅｃｏｒｅ／ｖ（ＢｅＺｎＳｅＴｅ）＝０．１６ｅＶとして求まる。この値は、計算から求めたΔＥｖ＝０．１４ｅＶと良い一致を示している。次に、この値をもとにＺｎＴｅ／ＢｅＺｎＳｅＴｅの伝導帯バンド不連続値ΔＥｃを求める。ΔＥｃはＺｎＴｅ、ＢｅＺｎＳｅＴｅのバンドギャップＥｇ（ＺｎＴｅ）、Ｅｇ（ＢｅＺｎＳｅＴｅ）を用いて、ΔＥｃ＝ΔＥｖ＋｛Ｅｇ（ＺｎＴｅ）−Ｅｇ（ＢｅＺｎＳｅＴｅ）｝より求めることができる。
【００２９】
ここで、バンドギャップＥｇをフォトルミネッセンス、及び吸収スペクトルの測定から求める。その結果、ＺｎＴｅ／ＢｅＺｎＳｅＴｅの伝導帯バンド不連続値ΔＥｃ＝０．１３ｅＶと求まる。ＺｎＴｅ／ＢｅＺｎＳｅＴｅヘテロ接合はタイプII接続であることが分かる。
【００３０】
同様の測定方法にて求めた、ＢｅＺｎＳｅＴｅとＢｅＭｇＺｎＴｅの荷電子帯バンド不連続値ΔＥｖと伝導帯バンド不連続値ΔＥｃの例を表２に示す。計算値と実験値は良く一致している。
【００３１】
このことから、上記計算結果は十分な精度を持つと判断できる。従って、本発明の組成範囲は、II-VI族化合物半導体レーザの特性向上に有効なものである。
【００３２】
【表２】
2008282874.tif 000004
【００３３】
次に、本発明のクラッド層に用いる材料系に対するドーピング実験の結果の例を示す。
図１２（ａ）に試作したｎ型ドーピングしたＢｅＺｎＳｅＴｅのキャリア濃度測定用素子の構造を示す。ドーパントにはＺｎＣｌ２を用い、ドーピング濃度の異なる３種類の試料を作製する。以下、作製手順を示す。
ＩｎＰ基板１２１を最適な表面処理を行ったのちに、ＭＢＥ装置内へセットする。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及び不純物ガスを脱離させる。次に、III-V族専用成長室に搬送し、基板表面にＰ分子線をあてながら基板温度を５００℃に加熱することで基板表面の酸化膜を除去し、その後、基板温度４５０℃でＩｎＰバッファ層１２２を層厚３０ｎｍ成長し、基板温度４７０℃でＩｎＧａＡｓバッファ層１２３を層厚２００ｎｍ成長させる。次に、試料をII-VI族専用成長室に搬送し、基板温度２００℃においてＺｎ分子線照射及びＺｎＣｄＳｅ低温バッファ層１２４を層厚５ｎｍ成長させ、その後、基板温度３００℃においてＢｅＺｎＳｅＴｅ層１２５を層厚０．５μｍまで積層する。ｎ型ドーピングにはＺｎＣｌ２を施しながら成長させる。Ｘ線回折、フォトルミネッセンスより求めた組成はＢｅ０．２Ｚｎ０．８Ｓｅ０．３１Ｔｅ０．６９である。
【００３４】
次に、ＴｉとＡｌの蒸着及びレジストと光露光によるパターニングにより、図１２（ａ）に示すようなショットキー型の大小の二電極１２６を形成する。この電極を用いて室温での容量−電圧（Ｃ−Ｖ）法測定を行い、ＢｅＺｎＳｅＴｅ層１２５での実効ドナー（ｎ型ドーピング）濃度を求める。得られた最大ドナー濃度は１．１×１０１８ｃｍ−３である。この結果は、本ＢｅＺｎＳｅＴｅが本発明の半導体レーザのｎ型クラッドに適用可能なことを示す。
【００３５】
次に図１２（ｂ）に試作したｐ型ドーピングしたＢｅＭｇＺｎＴｅのキャリア濃度測定用素子の構造を示す。ドーパントにはラジカル窒素ドーピングを用い、ドーピング濃度の異なる４種類の試料を作製する。以下作製手順を示す。
【００３６】
ＩｎＰ基板１２１を最適な表面処理を行ったのちに、ＭＢＥ装置内へセットする。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及び不純物ガスを脱離させる。次に、III-V族専用成長室に搬送し、基板表面にＰ分子線をあてながら基板温度を５００℃に加熱することで基板表面の酸化膜を除去し、その後、基板温度４５０℃でＩｎＰバッファ層１２２を層厚３０ｎｍ成長し、基板温度４７０℃でＩｎＧａＡｓバッファ層１２３を層厚２００ｎｍ成長させる。次に、試料をＩＩ−ＶＩ族専用成長室に搬送し、基板温度２００℃においてＺｎ分子線照射及びＺｎＣｄＳｅ低温バッファ層１２４を層厚５ｎｍ成長させる。その後、基板温度３００℃においてＢｅＭｇＺｎＴｅ層１２７を層厚０．５μｍまで積層する。ｐ型ドーピングにはラジカル窒素源を用いる。Ｘ線回折、フォトルミネッセンスより求めた組成はＢｅ０．５４Ｍｇ０．１３Ｚｎ０．３３Ｔｅである。
【００３７】
次に、ＴｉとＡｌの蒸着及びレジストと光露光によるパターニングにより、図１２（ｂ）に示すようなショットキー型の大小の二電極１２６を形成する。この電極を用いて室温での容量−電圧（Ｃ−Ｖ）法測定を行い、ＢｅＭｇＺｎＴｅ層での実効アクセプター（ｐ型ドーピング）濃度を求める。得られた最大アクセプター濃度は７×１０１７ｃｍ−３である。この結果は、本ＢｅＭｇＺｎＴｅが本発明の半導体レーザのｐ型クラッドに適用可能なことを示す。
【００３８】
以下、本発明による半導体レーザの具体的な実施例を示す。
【実施例１】
【００３９】
図１３に本発明の実施例１のリッジ型緑色半導体レーザの構造図を示す。１３１はｎ型ＩｎＰ基板、１３２はｎ型ＩｎＧａＡｓバッファ層（膜厚０．５μｍ）、１３３はｎ型Ｂｅ０．１４Ｚｎ０．８６Ｓ０．２８Ｔｅ０．７６クラッド層（膜厚１μｍ）、１３４はＢｅ０．１２Ｚｎ０．８８Ｓｅ０．４Ｔｅ０．６活性層、１３５はｐ型Ｂｅ０．５６Ｍｇ０．１９Ｚｎ０．２５Ｔｅクラッド層（膜厚１μｍ）、１３８はｐ型ＢｅＺｎＴｅ／ＺｎＴｅ組成変調超格子コンタクト層である。活性層１３４は、Ｂｅ０．１４Ｚｎ０．８６Ｓｅ０．３８Ｔｅ０．６２光ガイド層（膜厚２０ｎｍ）１３４’と、Ｂｅ０．５３Ｍｇ０．１１Ｚｎ０．３６Ｔｅ光ガイド層（膜厚２０ｎｍ）１３４”とに挟まれた構造になっている。１３０，１３９は各々、ＡｕＧｅＮｉ／Ｐｔ／Ａｕ層のｎ電極、Ｎｉ／Ｔｉ／Ｐｔ／Ａｕ層のｐ電極であり、１３６，１３７はそれぞれＳｉＮ保護膜、上面平坦化のためのポリイミドである。
【００４０】
結晶成長にはIII-V族、II-VI族、各々専用のチャンバーを持つ２チャンバーＭＢＥ装置を用いる。III-V族（ＧａＩｎＡｓ）、II-VI族の成長温度はそれぞれ５００℃、２８０℃とする。両者の界面での転移発生を抑制するため、Ｚｎ照射を行う。II-VI族のｎ型、ｐ型のドーパントには、ＺｎＣｌ２、ＲＦ−窒素プラズマ源を用いる。リッジの形成にはクロム酸、臭化水素酸混合液によるウェットエッチングを用い、プラズマＣＶＤ法によるＳｉＮ保護膜形成後、ポリイミドをスピンコートにより塗布、Ｏ２アッシャーによるエッチバックにより素子上面を平坦化する。電極１３０，１３９の形成には電子ビーム蒸着を用いる。メサ上面の幅は５μｍ、へき開により共振器端面を形成したレーザの素子長は８００μｍとする。
実施例１の素子は室温で連続発振する。発振波長は５４１ｎｍ、しきい値電流は５０ｍＡである。
また、実施例１のレーザ用結晶を、温度５０℃、湿度５０％の環境に１週間保存することによる、結晶表面の変化は見られない。
【実施例２】
【００４１】
また、実施例１のｎクラッド層としてＢｅ０．５８Ｃｄ０．４２Ｓｅ０．２５Ｔｅ０．７５，Ｂｅ０．２Ｚｎ０．８Ｓｅ０．３１Ｔｅ０．６９，Ｂｅ０．５０Ｃｄ０．５０Ｓ０．２６Ｔｅ０．７４を各々有する３種類の同様な素子を試作する。しきい値電流はそれぞれ、４９ｍＡ，５２ｍＡ，５３ｍＡ，と上述の結果と同程度の値を示す。
【実施例３】
【００４２】
図１４に本発明の実施例３の絶縁膜ストライプ型緑色半導体レーザの構造図を示す。１４１はｎ型ＩｎＰ基板、１４２はｎ型ＩｎＧａＡｓバッファ層（膜厚０．５μｍ）、１４３はｎ型Ｂｅ０．５Ｃｄ０．５Ｓ０．２６Ｔｅ０．７４クラッド層（膜厚１μｍ）、１４４はＢｅ０．１４Ｚｎ０．８６Ｓｅ０．３８Ｔｅ０．６２を井戸層に持つ３周期の多重量子井戸活性層、１４５はｐ型Ｂｅ０．５６Ｍｇ０．１９Ｚｎ０．２５Ｔｅクラッド層（膜厚１μｍ）、１４７はｐ型ＢｅＺｎＴｅ／ＺｎＴｅ組成変調超格子コンタクト層である。活性層１４４は、Ｂｅ０．５Ｃｄ０．５Ｓｅ０．４Ｔｅ０．６光ガイド層（膜厚２０ｎｍ）１４４’と、Ｂｅ０．５４Ｍｇ０．１３Ｚｎ０．３３Ｔｅ光ガイド層（膜厚２０ｎｍ）１４４”とに挟まれた構造になっている。１４０，１４８は各々、ＡｕＧｅＮｉ／Ｐｔ／Ａｕ層のｎ電極、Ｎｉ／Ｔｉ／Ｐｔ／Ａｕ層のｐ電極であり、１４６はＳｉＯ２保護膜である。
【００４３】
結晶成長にはIII−V族、II−VI族、各々専用のチャンバーを持つ２チャンバーＭＢＥ装置を用いる。III-V族（ＧａＩｎＡｓ）、II-VI族の成長温度はそれぞれ５００℃、２８０℃とする。両者の界面での転移発生を抑制するため、Ｚｎ照射を行う。II-VI族のｎ型、ｐ型のドーパントには、ＺｎＣｌ２、ＲＦ−窒素プラズマ源を用いる。電流狭窄のためのコンタクト層のエッチングにはクロム酸、臭化水素酸混合液によるウェットエッチングを用い、プラズマＣＶＤ法によるＳｉＯ２保護膜形成後、ドライエッチングにより保護膜に電極孔を形成する。電極１４０，１４８の形成には電子ビーム蒸着を用いる。メサ上面の幅は１０μｍ、へき開により共振器端面を形成したレーザの素子長は８００μｍとする。
実施例３の素子は室温で連続発振する。発振波長は５３２ｎｍ、しきい値電流は９０ｍＡである。
また、実施例３のレーザ用結晶を、温度５０℃、湿度５０％の環境に１週間保存することによる、結晶表面の変化は見られない。
【実施例４】
【００４４】
また、実施例３のｎクラッド層にＢｅ０．５８Ｃｄ０．４２Ｓｅ０．２５Ｔｅ０．７５，Ｂｅ０．２Ｚｎ０．８Ｓ０．２Ｔｅ０．２，Ｂｅ０．２Ｚｎ０．８Ｓｅ０．３１Ｔｅ０．６９を各々有する３種類の同様な素子を試作する。しきい値電流はそれぞれ、９２ｍＡ，８９ｍＡ，９０ｍＡ，と上述の結果と同程度の値を示す。
【産業上の利用可能性】
【００４５】
緑色は他の色に比べ視感度が高いことから、本発明で得られる緑色の波長帯で発振する半導体レーザは、低い光出力で高感度な表示が可能となる。従って、現在使用されている赤色レーザを用いた表示システムに比較して、見易さや目に対する安全性が向上する。また、赤色、青色で発振する半導体レーザと組み合わせることにより光の３原色が揃い、フルカラーの小型ディスプレイを実現できる。半導体レーザによるディスプレイは、従来のＣＲＴ（Ｃａｔｈｏｄｅ−ｒａｙ  Ｔｕｂｅ）に比べ、広い色合いを実現でき、より実物に近い色を表現することが可能である。また小型化できることから、従来に無い形態のディスプレイへ応用できる。例えば、超小型投影装置、ウェアラブルＰＣ用眼鏡型ディスプレイ、車載用フロントガラス投影ヘッドアップディスプレイなどである。
【図面の簡単な説明】
【００４６】
【図１】ａ）はＭｇＳｅ／ＢｅＺｎＴｅの結晶変質を示す写真であり、ｂ）はその写真の説明図である。
【図２】活性層の組成領域を示す図。
【図３】活性層のバンドギャップのＢｅ含有率（原子分率）依存性を示す図である。
【図４】活性層のフォトルミネッセンス測定を行う結晶構造を示す図である。
【図５】ＢｅＺｎＳｅＴｅのフォトルミネッセンス測定の結果を示す図である。
【図６】ｐ型クラッド層の伝導帯、価電子帯のエネルギーレベルのＭｇ含有率（原子分率）依存性を示す図である。
【図７】ＢｅＭｇＺｎＴｅの変質を評価するための結晶構造を示す図である。
【図８】結晶の変質のＭｇ含有率（原子分率）依存性を示す図である。
【図９】ｎ型クラッド層の伝導帯、価電子帯のエネルギーレベルのＢｅ含有率（原子分率）依存性を示す図である。
【図１０】バンド不連続値を測定するための結晶構造を示す図である。
【図１１】光電子分光法により表面層がＺｎＴｅ、ＢｅＺｎＳｅＴｅである試料それぞれのバンド不連続値測定結果である。
【図１２】ｎ型クラッド層、ｐ型クラッド層のキャリア濃度測定を行うための試料構造を示す図である。
【図１３】本発明に係る実施例１のリッジ型緑色半導体レーザの構造を示す図である。
【図１４】本発明に係る実施例３のリッジ型緑色半導体レーザの構造を示す図である。
【符号の説明】
【００４７】
４１…ＩｎＰ基板、４２…ＩｎＰバッファ層、４３…ＩｎＧａＡｓバッファ層、４４…ＺｎＣｄＳｅ低温バッファ層、４５…ＢｅＺｎＳｅＴｅ層、４６…ＺｎＴｅキャップ層、７１…ＩｎＰ基板、７２…ＩｎＰバッファ層、７３…ＩｎＧａＡｓバッファ層、７４…ＺｎＣｄＳｅ低温バッファ層、７５…ＢｅＭｇＺｎＴｅ層、１０１…ＩｎＰ基板、１０２…ＩｎＰバッファ層、１０３…ＩｎＧａＡｓバッファ層、１０４…ＺｎＣｄＳｅ低温バッファ層、１０５…ＢｅＺｎＳｅＴｅ層、１０６…ＺｎＴｅキャップ層、１２１…ＩｎＰ基板、１２２…ＩｎＰバッファ層、１２３…ＩｎＧａＡｓバッファ層、１２４…ＺｎＣｄＳｅ低温バッファ層、１２５…ＢｅＺｎＳｅＴｅ層、１２６…Ａｌ／Ｔｉ電極、１２７…ＢｅＭｇＺｎＴｅ層、１３０…ＡｕＧｅＮｉ／Ｐｔ／Ａｕ  ｎ電極、１３１…ｎ型ＩｎＰ基板、１３２…ｎ型バッファ層、１３３…ＢｅＺｎＳＴｅ  ｎ型クラッド層、１３４’…ＢｅＺｎＳｅＴｅ光ガイド層、１３４…ＢｅＺｎＳｅＴｅ  アンドープ活性層、１３４”…ＢｅＭｇＺｎＴｅ光ガイド層、１３５…ＢｅＭｇＺｎＴｅ  ｐ型クラッド層、１３６…ＳｉＮ保護膜、１３７…ポリイミド、１３８…ｐ型ＢｅＺｎＴｅ／ＺｎＴｅ組成変調超格子コンタクト層、１３９…Ｎｉ／Ｔｉ／Ｐｔ／Ａｕ  ｐ電極、１４０…ＡｕＧｅＮｉ／Ｐｔ／Ａｕ  ｎ電極、１４１…ｎ型ＩｎＰ基板、１４２…ｎ型バッファ層、１４３…ＢｅＣｄＳＴｅ  ｎ型クラッド層、１４４’…ＢｅＣｄＳｅＴｅ光ガイド層、１４４…ＢｅＺｎＳｅＴｅを井戸層とする多重量子井戸活性層、１４４”…ＢｅＭｇＺｎＴｅ光ガイド層、１４５…ＢｅＭｇＺｎＴｅ  ｐ型クラッド層、１４６…ＳｉＯ２保護膜、１４７…ｐ型ＢｅＺｎＴｅ／ＺｎＴｅ組成変調超格子コンタクト層、１４８…Ｎｉ／Ｔｉ／Ｐｔ／Ａｕ  ｐ電極。
【図１】
2008282874.tif 000005
【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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【図７】
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【図８】
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【図９】
2008282874.tif 000013
【図１０】
2008282874.tif 000014
【図１１】
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【図１２】
2008282874.tif 000016
【図１３】
2008282874.tif 000017
【図１４】
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