(57)【要約】【課題】本発明は、従来は臨界膜厚の制限を受けて作製が困難であった基板結晶とは大きな格子定数の不整合を有する組成の半導体バルク的薄膜を作製する技術を提供するものである。【解決手段】半導体基板結晶上に分子線エピタキシー（ＭＢＥ）法を用いて製作した半導体薄膜結晶において、その成長条件として、成長温度が１５０℃〜４５０℃の範囲であり、Ｖ族元素とＩＩＩ族元素のビーム強度比Ｖ／ＩＩＩが２〜２００の範囲であり、かつＢｅ（ベリリウム）又はＣ（カーボン）又はその他のドーパントが１〜９０ｘ１０１８ｃｍ−３の濃度でドープされると、該半導体薄膜結晶がその基板結晶と格子整合していない場合でも、膜厚が臨界膜厚を超えてもミスフィット転位が発生しないという、本発明者らの実験に基づいた発見を利用するものである。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
半導体基板結晶上に分子線エピタキシー（ＭＢＥ）法や有機金属化学堆積（ＭＯＣＶＤ）法あるいはその他のエピタキシャル結晶成長法を用いて製作した半導体薄膜結晶において、その成長条件として、成長温度が１５０℃〜４５０℃の範囲であり、Ｖ族元素とＩＩＩ族元素のビーム強度比Ｖ／ＩＩＩが２〜２００の範囲であり、かつＢｅ（ベリリウム）又はＣ（カーボン）又はその他のドーパントが１〜９０ｘ１０１８ｃｍ−３の濃度でドープされており、該半導体薄膜結晶がその基板結晶と格子整合していないことを特徴とする、膜厚が１０ｎｍ以上の半導体薄膜製造方法。
【請求項２】
半導体基板結晶上に分子線エピタキシー（ＭＢＥ）法や有機金属化学堆積（ＭＯＣＶＤ）法あるいはその他のエピタキシャル結晶成長法を用いて製作したＩｎｘＧａ１−ｘＡｓ（砒化インジウムガリウム）半導体薄膜結晶において、その成長条件として、成長温度が１５０℃〜４５０℃の範囲であり、Ｖ族元素とＩＩＩ族元素のビーム強度比Ｖ／ＩＩＩが２〜２００の範囲であり、かつＢｅ（ベリリウム）又はＣ（カーボン）又はその他のドーパントが１〜９０ｘ１０１８ｃｍ−３の濃度でドープされており、該半導体薄膜結晶がその基板結晶であるＩｎＰ（燐化インジウム）と格子整合していないこと（すなわちＩｎ（インジウム）の組成ｘが０≦ｘ＜０．５３または０．５３＜ｘ≦１の範囲にあること）を特徴とする、膜厚が１０ｎｍ以上の半導体薄膜製造方法。
【請求項３】
半導体基板結晶上に分子線エピタキシー（ＭＢＥ）法や有機金属化学堆積（ＭＯＣＶＤ）法あるいはその他のエピタキシャル結晶成長法を用いて製作したＩｎｘＧａ１−ｘＡｓ（砒化インジウムガリウム）半導体薄膜結晶において、その成長条件として、成長温度が１５０℃〜４５０℃の範囲であり、Ｖ族元素とＩＩＩ族元素のビーム強度比Ｖ／ＩＩＩが２〜２００の範囲であり、かつＢｅ（ベリリウム）又はＣ（カーボン）又はその他のドーパントが１〜９０ｘ１０１８ｃｍ−３の濃度でドープされており、該半導体薄膜結晶がその基板結晶であるＧａＡｓ（砒化ガリウム）と格子整合していないこと（すなわちＩｎ（インジウム）の組成ｘが０＜ｘ≦１の範囲にあること）を特徴とする、膜厚が１０ｎｍ以上の半導体薄膜製造方法。
【請求項４】
上記の請求項１記載の薄膜結晶成長方法を用いて作製した、活性層であるＩｎｘＧａ１−ｘＡｓ（砒化インジウムガリウム）層のＩｎ（インジウム）の組成ｘが０．５３＜ｘ≦１であるＩｎＰ（燐化インジウム）基板上のＩｎＡｌＡｓ（砒化インジウムアルミニウム）／ＩｎｘＧａ１−ｘＡｓ（砒化インジウムガリウム）／ＩｎＡｌＡｓ（砒化インジウムアルミニウム）ダブルヘテロ構造を用いて作製した高電子移動度トランジスタ（ＨＥＭＴ）、及び活性層であるＩｎｘＧａ１−ｘＡＳ（砒化インジウムガリウム）層のＩｎ（インジウム）の組成ｘが０＜ｘ≦１であるＧａＡｓ（砒化ガリウム）基板上のＧａＡｓ（砒化ガリウム）／ＩｎｘＧａ１−ｘＡｓ（砒化インジウムガリウム）／ＧａＡｓ（砒化ガリウム）ダブルヘテロ構造を用いて作製した高電子移動度トランジスタ（ＨＥＭＴ）。
【請求項５】
上記の請求項１記載の薄膜結晶成長方法を用いて、活性層であるＩｎｘＧａ１−ｘＡｓ（砒化インジウムガリウム）層のＩｎ（インジウム）の組成ｘが０≦ｘ＜０．５３または０．５３＜ｘ≦１であるＩｎＰ（燐化インジウム）基板上のＩｎＡｌＡｓ（砒化インジウムアルミニウム）／ＩｎｘＧａ１−ｘＡｓ（砒化インジウムガリウム）／ＩｎＡｌＡｓ（砒化インジウムアルミニウム）ダブルヘテロ構造を用いて作製された半導体光増幅装置。
【請求項６】
上記の請求項１記載の薄膜結晶成長方法を用いて、活性層であるＩｎｘＧａ１−ｘＡｓ（砒化インジウムガリウム）層のＩｎ（インジウム）の組成ｘが０．５３＜ｘ≦１であるＩｎＰ（燐化インジウム）基板上のＩｎＡｌＡｓ（砒化インジウムアルミニウム）／ＩｎｘＧａ１−ｘＡｓ（砒化インジウムガリウム）／ＩｎＡｌＡｓ（砒化インジウムアルミニウム）ダブルヘテロ構造を用いて作製された可飽和光吸収半導体デバイス。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】本発明は、半導体電子デバイスや半導体光エレクトロニクスデバイスを作製するための化合物半導体エピタキシャル結晶薄膜の作製方法とそれを用いた電子デバイス、光エレクトロニクスデバイスの作製方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】  超高速のトランジスタである高電子移動度トランジスタ（ＨＥＭＴ）は、例えばＩｎＰ（燐化インジウム）基板上にＩｎＡｌＡｓ（砒化インジウムアルミニウム）／ＩｎｘＧａ１−ｘＡｓ（砒化インジウムガリウム）／ＩｎＡｌＡｓ（砒化インジウムアルミニウム）からなる半導体ヘテロ構造薄膜を用いて作られる。活性層であるＩｎｘＧａ１−ｘＡｓのＩｎ（インジウム）の組成ｘは０．５３のときに基板ＩｎＰ（燐化インジウム）と格子整合がとれる。ｘを増大させると電子の移動度が向上し、さらに障壁層ＩｎＡｌＡｓ（砒化インジウムアルミニウム）との間での閉じ込め効果も増大して特性の向上が期待される．しかしながらｘの増大とともに基板との格子不整合が増大し、膜厚が臨界膜厚ｔｃと呼ばれるある値を超えるとミスフィット転位と呼ばれる結晶欠陥が発生してしまい薄膜の結晶品質を劣化させてしまう。ｘが０．８のときはｔｃは１０ｎｍ程度となり電子の走行に十分な厚さではなくなる［１］。【０００３】光半導体デバイスの代表例として半導体レーザを基本にした半導体光増幅器においては、利得の偏波依存性を避けるために活性層には格子歪を内蔵したバルク的薄膜（膜厚１００ｎｍ以上の膜を、以下このように呼ぶ。）を用いることが望ましい。しかしながら上記の臨界膜厚の制限により十分な量の格子歪を有するバルク的薄膜を得ることが困難であった。【０００４】バルク的薄膜の中で起こるバンド間光学遷移を用いたスペクトル・ホール・バーニング（ＳＨＢ：Ｓｐｅｃｔｒｕｍ  Ｈｏｌｅ  Ｂｕｒｎｉｎｇ）現象はバンド端以上の広い波長範囲にわたって超高速の可飽和光吸収特性が得られることが知られており［３］、光で光を制御する全光スイッチなどの光非線形デバイスとして注目されている。しかしながら現状ではデバイスを駆動するための光電力が大きく、これを低減することが課題である。そのひとつの方法として伝導帯の電子状態密度の小さなことが期待されるＩｎ（インジウム）組成ｘの大きなＩｎｘＧａ１−ｘＡｓ（砒化インジウムガリウム）のバルク的薄膜が望まれる。しかしながらここでも臨界膜厚の制限を受け、作製が困難である。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】本発明は従来は臨界膜厚の制限を受けて作製が困難であった基板結晶とは大きな格子定数の不整合を有する組成のバルク的薄膜を作製する技術を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】半導体基板結晶上に分子線エピタキシー（ＭＢＥ）法を用いて製作した半導体薄膜結晶において、その成長条件として、成長温度が１５０℃〜４５０℃の範囲であり、Ｖ族元素とＩＩＩ族元素のビーム強度比Ｖ／ＩＩＩが２〜２００の範囲であり、かつＢｅ（ベリリウム）又はＣ（カーボン）又はその他のドーパントが１〜９０ｘ１０１８ｃｍ−３の濃度でドープされると、該半導体薄膜結晶がその基板結晶と格子整合していない場合でも、膜厚が臨界膜厚を超えてもミスフィット転位が発生しないという、後記する実施例に詳述する本発明者らの実験に基づいた発見を利用するものである。
【作用】
【０００７】上記した超高速のトランジスタである高電子移動度トランジスタ（ＨＥＭＴ）はＩｎＰ（燐化インジウム）基板上にＩｎＡｌＡｓ（砒化インジウムアルミニウム）／ＩｎｘＧａ１−ｘＡｓ（砒化インジウムガリウム）／ＩｎＡｌＡｓ（砒化インジウムアルミニウム）からなる半導体ヘテロ構造薄膜を用いて作られる。本発明の薄膜結晶成長方法を用いて活性層であるＩｎｘＧａ１−ｘＡｓ（砒化インジウムガリウム）のＩｎ（インジウム）の組成ｘを０．５３を超えて増大させると電子の移動度が向上し、さらに障壁層ＩｎＡｌＡｓ（砒化インジウムアルミニウム）との間での閉じ込め効果も増大して特性の向上が期待される．このとき成長膜面内の格子定数は基板ＩｎＰ（燐化インジウム）のそれと一致しているため、ＩｎＰ（燐化インジウム）と格子整合する組成を持っている障壁層ＩｎＡｌＡｓ（砒化インジウムアルミニウム）の薄膜成長にはなんらの影響を受けるものではない。
【０００８】光半導体デバイスの代表例として半導体レーザを基本にした半導体光増幅器においては、利得の偏波依存性を避けるために活性層には格子歪を内蔵したバルク的薄膜を用いることが望ましい。ここに本発明による薄膜製作技術を用いて作製したＩｎ（インジウム）組成ｘの大きなＩｎｘＧａ１−ｘＡｓ（砒化インジウムガリウム）のバルク的薄膜を用いれば、増幅特性の大きな改善が得られる。
【０００９】バルク的薄膜の中で起こるバンド間光学遷移を用いたスペクトル・ホール・バーニング（ＳＨＢ：Ｓｐｅｃｔｒｕｍ  Ｈｏｌｅ  Ｂｕｒｎｉｎｇ）現象はバンド端以上の広い波長範囲にわたって超高速の可飽和光吸収特性が得られることが知られており、光で光を制御する全光スイッチなどの光非線形デバイスとして注目されている。しかしながら現状ではデバイスを駆動するための光電力が大きく、これを低減することが課題である。ここに本発明による薄膜製作技術を用いて作製したＩｎ（インジウム）組成ｘの大きなＩｎｘＧａ１−ｘＡｓ（砒化インジウムガリウム）のバルク的薄膜を用いれば、伝導帯の電子状態密度が小さいので駆動光電力低減のバロメータである飽和励起光強度を低減することができる。
【実施例】
【００１０】化合物半導体であるＩｎＰ（燐化インジウム）の（１００）面ウェーハを基板としてこの上にＩｎｘＧａ１−ｘＡｓ（砒化インジウムガリウム）半導体混晶薄膜を分子線エピタキシャル成長ＭＢＥ法を用いて、成長温度を１５０℃〜５７０℃の範囲で色々と変え、また、Ｖ族元素とＩＩＩ族元素のビーム強度比Ｖ／ＩＩＩが２〜２００の範囲で選び、かつＢｅ（ベリリウム）をドーパントとしてその濃度が１〜９０ｘ１０１８ｃｍ−３の範囲で選択して作製したエピタキシャル膜の表面を、転位を選択的に侵食してその存在を見やすくする効果のあることで知られるエッチング液（Ｈ２Ｏ＋ＨＦ＋ＨＮＯ３＋ＡｇＮＯ３）［３］にてエッチングを施した後に、その表面を微分干渉顕微鏡や走査型電子顕微鏡で克明に調べた。図１はＢｅのドープ量が０のノンドープのＩｎｘＧａ１−ｘＡｓ（砒化インジウムガリウム）（ｘ＝０．７）を成長温度３８０℃で７００ｎｍの厚さに成長させた膜の表面観察結果を示す。（１１０）および（１−１０）方向に走るクロスハッチが鮮明に見られる。これはミスフィット転位に対応するものである。このようにノンドープの膜ではＩｎ（インジウム）の組成が０．５３からすれるとともに格子不整（膜の格子定数が基板の格子定数からずれること）が増大して、膜厚が臨界膜厚を超えると転位が発生する。臨界膜厚とＩｎ（インジウム）組成ｘとの関係は図２の曲線▲１▼に示すようにｘが０．５３からずれるとともに（すなわち格子不整とともに）ほぼ指数関数的に減少する。ｘ＝０．７の場合は臨界膜厚は５０ｎｍ程度である。したがってこの試料ではクロスハッチが観測されるわけである。同じ膜厚でもｘの値が０．５９となると（すなわち０．５３に近づくと）クロスハッチパターンが変化して図２に示すように一方向だけに走っている転位のみが見られるようになる［４］。図３は膜厚とＩｎ（インジウム）組成ｘを示す平面である。調べた試料はこの表面上の点で表される。  ノンドープの試料は□▲黒四角▼で示されている。クロスハッチが観察された試料は□で、観察されなかった試料は▲黒四角▼で表されている。Ｘが０．５３から大きくずれると厚さ７００ｎｍ、１，５００ｎｍの薄膜とも必ずクロスハッチが観測されるが、曲線▲１▼で挟まれた領域内は勿論のこと、この曲線の近くではクロスハッチは観測されない。これに反してＢｅを０．０２〜９ｘ１０１９ｃｍ−３の濃度でドープした試料は▼で示してあるが、ｘの値によらず、また膜厚が７００，１，０００，１，５００ｎｍのいずれの試料もまったくクロスハッチパターンは観測されなかった。すなわち、いわゆる臨界膜厚をはるかに超えてもミスフィット転位の入らない膜を作製できることを示している。【００１１】  以上に説明した通り、本発明は基板結晶とは格子整合がとれない組成の薄膜結晶を臨界膜厚の制限を越えて厚く、かつミスフィット転位などの存在しない良質の半導体薄膜を作製するためにＢｅなどのドーパントを添加することを特徴としている。半導体薄膜の作製条件としてはＭＢＥ法における低温の成長条件を用いて製作する場合に付いて記述したが，これにとどまることなく、通常温度での成長でも同様の効果が得られ、また、有機金属気相堆積法（ＭＯＣＶＤ）やそ��他の方法を用いて作製しても同様の効果が得られる。    ドーパントとしてＢｅを用い、かつその濃度を９ｘ１０１９ｃｍ−３以下の場合を記したが、ドーパントはＣ（カーボン）など他のアクセプタまたはドナーでもよく、また濃度は０．１−９ｘ１０１９ｃｍ−３の範囲ならばどの値でもよい。      更に，半導体薄膜の代表としてＩｎｘＧａ１−ｘＡｓ（砒化インジウムガリウム）を、基板結晶としてＩｎＰ（燐化インジウム）について記したが、これにとどまることなくあらゆる半導体薄膜と基板結晶の組み合わせについて適用できる。
【発明の効果】
【００１２】以上に説明した通り、本発明は基板結晶とは格子整合がとれない組成の薄膜結晶を臨界膜厚の制限を越えて厚く、かつミスフィット転位などの存在しない良質の半導体薄膜を作製するためにＢｅなどのドーパントを添加することを特徴としている。本発明の効果として、まず超高速のトランジスタである高電子移動度トランジスタ（ＨＥＭＴ）がある。図４にその断面層構造を示す。これはＩｎＰ（燐化インジウム）基板４０上に作製されるＩｎＡｌＡｓ（砒化インジウムアルミニウム）／ＩｎｘＧａ１−ｘＡｓ（砒化インジウムガリウム）／ＩｎＡｌＡｓ（砒化インジウムアルミニウム）からなる半導体ヘテロ構造薄膜を用いて作られる。活性層４１はＩｎｘＧａ１−ｘＡｓ（砒化インジウムガリウム）であり、これをサンドイッチするように配置されている障壁層４２と４３とはＩｎＰ（燐化インジウム）基板結晶に格子整合する組成のＩｎＡｌＡｓ（砒化インジウムアルミニウム）層である。  本発明の薄膜結晶成長方法を用いて活性層であるＩｎｘＧａ１−ｘＡｓ（砒化インジウムガリウム）のＩｎ（インジウム）の組成ｘを０．５３を超えて増大させると電子の移動度が向上し、さらに障壁層ＩｎＡｌＡｓ（砒化インジウムアルミニウム）との間での閉じ込め効果も増大して特性の向上が実現する．  つぎに、光半導体デバイスの代表例として半導体レーザを基本にした半導体光増幅器においては、断面構造を図５に示すように、ＩｎＰ（燐化インジウム）基板５０上に作製されたＩｎＡｌＡｓ（砒化インジウムアルミニウム）／ＩｎｘＧａ１−ｘＡｓ（砒化インジウムガリウム）／ＩｎＡｌＡｓ（砒化インジウムアルミニウム）からなる半導体ヘテロ構造薄膜が基本になる。  断面構造はやや複雑であるが、利得の偏波依存性を避けるために活性層（コアまたは活性領域５１と呼んだほうが適切であるが）には格子歪を内蔵したバルク的薄膜を用いることが望ましい。ここに本発明による薄膜製作技術を用いて作製したＩｎ（インジウム）組成ｘの大きなＩｎｘＧａ１−ｘＡｓ（砒化インジウムガリウム）のバルク的薄膜を用いれば、増幅特性の大きな改善が得られる。ＧａＡｓ（砒化ガリウム）基板６０上に作製されるデバイス構造は図６に示されるが、ここではＧａＡｓ（砒化ガリウム）／ＩｎｘＧａ１−ｘＡｓ（砒化インジウムガリウム）／ＧａＡｓ（砒化ガリウム）からなる半導体ヘテロ構造薄膜が基本になる。この活性層６１に本発明による薄膜製作技術を用いて作製したＩｎ（インジウム）組成ｘの大きなＩｎｘＧａ１−ｘＡｓ（砒化インジウムガリウム）のバルク的薄膜を用いれば、増幅特性の大きな改善が得られる。  さらには、バルク的薄膜の中で起こるバンド間光学遷移を用いたスペクトル・ホール・バーニング（ＳＨＢ：Ｓｐｅｃｔｒｕｍ  Ｈｏｌｅ  Ｂｕｒｎｉｎｇ）現象はバンド端以上の広い波長範囲にわたって超高速の可飽和光吸収特性が得られることが知られており、光で光を制御する全光スイッチなどの光非線形デバイスとして注目されている。図７にその基本構造を示す。活性層ＩｎｘＧａ１−ｘＡｓ（砒化インジウムガリウム）薄膜７１を障壁層であるＩｎＡｌＡｓ（砒化インジウムアルミニウム）薄膜７２と７３でサンドイッチした構造である。強い強度の制御光パルス７４が入力されると活性層７１の吸収係数が小さくなり信号光７５が透過して出力となる。制御光パルスが存在しないときは活性層の吸収係数は大きく、信号光は活性層７１で吸収されて出力として現れない。この活性層に本発明による薄膜製作技術を用いて作製したＩｎ（インジウム）組成ｘの大きなＩｎｘＧａ１−ｘＡｓ（砒化インジウムガリウム）のバルク的薄膜を用いれば、伝導帯の電子状態密度が小さいので駆動光電力低減のバロメータである飽和励起光強度を低減することができる。
【００１３】
【参考文献】
［１］Ｍ．Ｇｅｎｄｒｙ，Ｖ．Ｇｒｏｕｏｔ，Ｃ．Ｓａｎｔｉｎｅｌｌｉ，ａｎｄ  Ｇ．Ｈｏｌｌｉｎｇｅｒ：”Ｃｒｉｔｉｃａｌ  ｔｈｉｃｋｎｅｓｓ  ｏｆ  ｈｉｇｈｌｙ  ｓｔｒａｉｎｅｄ  ＩｎＧａＡｓ  ｌａｙｅｒｓ  ｇｒｏｗｎ  ｏｎ  ＩｎＰ  ｂｙ  ｍｏｌｅｃｕｌａｒ  ｂｅａｍ  ｅｐｉｔａｘｙ”  Ａｐｐｌ．Ｐｈｙｓ．Ｌｅｔｔ．，６０（１８），ｐｐ．２２４９−２２５１，Ｍａｙ  ４（１９９２）［２］Ｔ．Ｏｋｕｎｏ，Ｙ．Ｍａｓｕｍｏｔｏ，Ｓ．Ｋａｄｏｎｏ，Ｓ．Ｋｉｔａｄｅ，Ｈ．Ｂａｎｄｏ，ａｎｄ  Ｈ．Ｏｋａｍｏｔｏ：”Ｕｌｔｒａｆａｓｔ  ａｎｄ  ｗｉｄｅｂａｎｄ  ｒｅｓｐｏｎｓｅ  ｉｎ  ｏｐｔｉｃａｌ  ｎｏｎｌｉｎｅａｒｉｔｙ  ｏｆ  ｍｏｌｅｃｕｌａｒ−ｂｅａｍ−ｅｐｉｔａｘｙ−ｇｒｏｗｎ  ＧａＡｓ”  Ｊｐｎ．Ｊ．Ａｐｐｌ．Ｐｈｙｓ．，ｖｏｌ．４１（Ｎｏ．７Ａ），ｐｐ．Ｌ７４５−Ｌ７４７，１  Ｊｕｌｙ（２００２）［３］Ｋ．Ａｋｉｔａ，Ｙ．Ｎｉｓｈｉｔａｎｉ，ａｎｄ  Ａ．Ｙａｍａｇｕｃｈｉ：Ｆｕｊｉｔｓｕ  Ｓｃｉ．＆Ｔｅｃｈ．Ｊ．ｖｏｌ．１５，Ｎｏ．１，ｐｐ．１０９−１２２（１９７９）［４］Ｂ．Ｋ．Ｔａｎｎｅｒ，Ｐ．Ｊ．Ｐａｒｂｒｏｃｋ，Ｃ．Ｒ．Ｗｈｉｔｅｈｏｕｓｅ，Ａ．Ｍ．Ｋｅｉｒ，Ａ．Ｄ．Ｊｏｈｎｓｏｎ，Ｊ．Ｊｏｎｅｓ，Ｄ．Ｗａｌｌｉｓ，Ｌ．Ｍ．Ｓｍｉｔｈ，Ｂ．Ｌｕｎｎ，ａｎｄ  Ｊ．Ｈ．Ｃ．Ｈｏｇｇ：”Ｄｅｐｅｎｄｅｎｃｅ  ｏｆ  ｔｈｅ  ｃｒｉｔｉｃａｌｔｈｉｃｋｎｅｓｓ  ｏｎ  Ｓｉ  ｄｏｐｉｎｇ  ｏｆ  ＩｎＧａＡｓ  ｏｎ  ＧａＡｓ”Ａｐｐｌ．Ｐｈｙｓ．Ｌｅｔｔ．，７７（１４），ｐｐ．２１５６−２１５８，Ｏｃｔｏｂｅｒ  ２（２０００）
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】ミスフィット転位の観察例（クロスハッチ）。
【図２】ミスフィット転位の観察例（一方向だけの転位線）。
【図３】ＩｎＰ（燐化インジウム）基板上に作製したＩｎｘＧａ１−ｘＡｓ（砒化インジウムガリウム）薄膜の膜厚とＩｎ（インジウム）組成ｘを示す図。曲線▲１▼は臨界膜厚とｘの関係を示す。□と▲黒四角▼はノンドープ膜（ミスフィット転位が観察された場合を□、観察されなかった場合を▲黒四角▼で表す）、▼はＢｅドープ膜を示す。
【図４】超高速のトランジスタである高電子移動度トランジスタ（ＨＥＭＴ）の断面層構造。４０はＩｎＰ（燐化インジウム）基板，４１は活性層、４２と４３は障壁層
【図５】ＩｎＰ（燐化インジウム）基板上に作製されたＩｎＡｌＡｓ（砒化インジウムアルミニウム）／ＩｎｘＧａ１−ｘＡｓ（砒化インジウムガリウム）／ＩｎＡｌＡｓ（砒化インジウムアルミニウム）半導体光増幅器の断面構造図。５０はＩｎＰ（燐化インジウム）基板，５１はＩｎｘＧａ１−ｘＡｓ（砒化インジウムガリウム）活性層、５２と５３はＩｎＡｌＡｓ（砒化インジウムアルミニウム）障壁（クラッド）層
【図６】ＧａＡｓ（砒化ガリウム）基板上に作製されたＧａＡｓ（砒化ガリウム）／ＩｎｘＧａ１−ｘＡｓ（砒化インジウムガリウム）／ＧａＡｓ（砒化ガリウム）半導体光増幅器の断面構造図。６０はＧａＡｓ（砒化ガリウム）基板，６１はＩｎｘＧａ１−ｘＡｓ（砒化インジウムガリウム）活性層、６２と６３はＧａＡｓ（砒化ガリウム）障壁（クラッド）層
【図７】光−光スイッチの基本構造。７１は活性層ＩｎｘＧａ１−ｘＡｓ（砒化インジウムガリウム）薄膜、７２と７３は障壁層であるＩｎＡｌＡｓ（砒化インジウムアルミニウム）薄膜、７４は制御光パルス、７５は信号光である。
【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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【図７】
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