【手続補正書】
【提出日】平成21年8月10日(2009.8.10)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２４】
電気抵抗を減少させるためのさらに別の変形例のミラーの構成を図５に示す。ｎ導電型のＡｌＡｓとＡｌＧａＡｓの移動度はｐ導電型の材料のものよりかなり高いので、ミラー２’がｎ導電型になるようにドーピングするだけでなく、ミラー３’がｎ導電型になるようにドーピングすることにより、上記図３の表の中のデバイスの電気抵抗を減少させることができる。それにもかかわらず、デバイスの適切な機能のためにｐｎ接合が必要である。ｎ導電型になったミラー３’’に隣接したデバイスの拡張された活性領域４ｊ’内にトンネル接合２０を取り入れることによって、これを達成できるが、活性領域４’とキャップ層７の間にトンネル接合が広がる。量子井戸活性領域４’のｐｎ接合が順方向にバイアスされているとき、トンネル接合２０は逆方向にバイアスされる。デバイスの必要なドライブ電圧にこの接合があまり加えられないように、トンネル接合２０を形成する層を高濃度にドーピングすることによって、降伏電圧を非常に低くすることができる。高濃度にドーピングされた層（１０19／ｃｍ3）は、自由キャリヤの吸収損失への余分な寄与を最小にするために、非常に薄く維持され、光学的に無の状態に置かれる。トンネル接合は、連続的に成長した高濃度にドーピングされたｎ++導電型の層２１に続いて、ｐ++導電型の層２２を備え、それぞれの厚さはおよそ１００から３５０Åである。ｎ導電型層のドーピング濃度は約２・１０19／ｃｍ3、ｐ導電型層のドーピング濃度は約８・１０19／ｃｍ3である。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２５】
図３の表のデバイスのミラー２’又は２’とミラー３’又は３’’の２つのミラーの間、または図４及び図５の活性領域４’の層（層１１〜２０）のミラーの変形例では、一対の被覆層５’（層１１〜１２）及び６’（層２０）により、その両側が仕切られ、その領域内で注入された荷電キャリヤがお互いに結合して発光する。これらの層は、（ＡｌxＧａ1-x）yＩｎ1-yＰの材料をベースとしているが、その格子定数は、モル分率の値がおよそｙ＝０．５１のＧａＡｓに合っている。今後、０．５１の値と異なっている場合にのみ、ｙについて記述することとする。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２７】
ＡｌＧａＩｎＰ材料の活性領域４’は、波長と動作温度範囲を改良し、出力パワーを改良するために、最良のキャリヤ注入とキャリヤ閉じ込めを提供するように選ばれる。Ｇａ0.46Ｉｎ0.54Ｐの量子井戸の組成は、およそ０．５％の圧縮応力が生じるように選ばれる。これは、キャリヤの漏れを減少させるために、井戸の深さを増加させて、量子井戸と周囲の障壁層の間で禁止帯の不連続を増加させる。スペーサ又は被覆層５’及び６’の組成もまた、キャリヤ閉じ込めを改良するために最大バンドエッジオフセットに近くなるように選ばれる。最後に、ドーピング濃度と位置は、不適当な自由キャリヤの吸収が行われることなく、良好なキャリヤ注入の間のバランスがとれるように選ばれる。特に、より高濃度の亜鉛のｐ型ドーピング（１・１０18／ｃｍ3）の使用は、光学的吸収の増加で発生するｐ導電型ミラー３’への電子漏れに対する障壁が改良される。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２９】
図６は、デバイスの高温特性を改良する３４層の半導体材料薄膜エピタキシャル層構造を有する代替の赤色ＶＣＳＥＬデバイスの薄膜半導体材料エピタキシャル層を示す赤色発光ＶＣＳＥＬデバイスの表面層のリストを提供する。このデバイスのミラー２’（層２〜１０）及び３’（層２２〜３１）の層は、図３に示した層構造のものと同じあるが、以下に述べるように、活性領域４’’（層１１ａ〜２１ｂ）は、表３のデバイス内のそれらとは異なるＡｌＧａＩｎＰ層を有している。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３１】
ｎ導電型のＡｌＧａＡｓ材料ベースのミラー２’に隣接した最初の層は、５・１０17／ｃｍ3のｎ導電型となるようにドーピングされた（Ａｌ0.7Ｇａ0.3）ＩｎＰスペーサ、又は被覆層５’’（層１１ａ〜１２）の一部である。そして、およそ５５ｎｍの厚さを超えて、モル分率がｘ＝０．７からｘ＝０．５まで傾斜付けされた組成を持つスペーサ傾斜層が設けられている。この層もまた、５・１０17／ｃｍ3のｎ導電型となるようにドーピングされている。この後、厚さ１４ｎｍであるドーピングされていないＡｌ0.5Ｇａ0.5ＩｎＰに続く。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３２】
次に、３つの量子井戸層ではさみ込まれた、すべてドーピングされていない４つの障壁層がある。量子井戸層は、Ｇａ0.46Ｉｎ0.54Ｐの構成で圧縮応力がかかっている。図３の構造と異なって、ここでは、障壁層は、量子井戸層の圧縮応力を打ち消すために引張応力の下にあるように配置される。これらの層は、これらの層内の引張応力がおよそ０．３５％になるように、ｙの値が０．５１以上に調整された（Ａｌ0.5Ｇａ0.5）ＩｎＰである。
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３３】
４番目の引張圧力を加えられた障壁層の後は、厚さ１４ｎｍの格子定数が適合したドーピングされていないＡｌ0.5Ｇａ0.5ＩｎＰ層で始まる被覆層６’’である。そして、５５ｎｍの厚さを超えて、モル分率がｘ＝０．５からｘ＝０．７まで傾斜付けされた組成を持つスペーサ傾斜層が続く。最後のＡｌ0.7Ｇａ0.3ＩｎＰスペーサ、又は被覆層６’’は、厚さ２０ｎｍであり、１・１０18／ｃｍ3にドーピングされる。
【手続補正８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３５】
活性領域構成の別の変形例を、図７の活性領域を示す図で示す。図７Ａは、ｎ導電型の被覆層５’’と活性領域４’’内のｐ導電型の被覆層６’’の両方に、Ａｌ0.7Ｇａ0.3ＩｎＰ被覆層を使用した図６の配列を示している。図７Ｂに示すように、この変形例は、Ａｌ0.7Ｇａ0.3ＩｎＰ被覆層を、同じ光学的厚さ（又は空洞の総厚さをλ／２の整数倍に維持する光学的厚さ）のＡｌＡｓ層と交換したものである。したがって、図７Ｂのｎ導電型ＡｌＡｓ層５’’’は図７Ａの層５’’を置換したものであり、図７Ｂのｎ導電型ＡｌＡｓ層６’’’は活性領域４’’’を形成するために図７Ａの層６’’を置換したものである。ＡｌＡｓ層は、より高い熱伝導率を持っているが、さらにキャリヤの閉じ込めを提供し、その結果、熱の除去を助ける。より厚い層は熱管理で、より効果的になるが、空洞の厚さの制御をより大変なものにする。
【手続補正９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３７】
以上のエピタキシャル層に加えて、電流の閉じ込めを実現して電気的接触を可能にするために、また、デバイスの性能を向上させるために、他の構造的な組み合わせがデバイスに設けられる。図９及び図１０は、そのような特徴を表す、代表的なデバイスの構成における部分的な層の概略図、及びデバイスの平面図を示す。例えば、露出した外部表面に設けられた金属配線１１’を備えた基板１１を有する赤色発光ＶＣＳＥＬ１０が示されている。ｎ導電型材料のミラー１２は、基板１１で支持されて、ミラー１２とｐ導電型のミラー１３との間に、活性領域１４を有している（両方ともそれらで支持されている）。ミラー１３は酸化又は注入による閉じ込め層１８を備えたミラー１３の上に支持されたキャップ層１７を有し、配線１１’及び配線１９の反対側のデバイス１０の側面上に金属配線１９を有し、その中に放射開口を有しており、層１７に支持されている。
【手続補正１０】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図３】
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【手続補正１１】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図５】
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【手続補正１２】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図６】
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