JP2001036191A - 波長の同調が可能な共鳴キャビティを備えた光学的半導体デバイスならびに光強度の変調への応用 - Google Patents
波長の同調が可能な共鳴キャビティを備えた光学的半導体デバイスならびに光強度の変調への応用Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 製造が容易であってしかも応答時間の速い光
学的半導体デバイスを提案すること。 【解決手段】 波長の同調が可能な共鳴キャビティ２を
備えた光学的半導体デバイスであって、共鳴キャビティ
を規定する２つのミラー４，６を具備し、さらに、圧電
性半導体層を含有した超格子１４と、荷電キャリア注入
第１手段２０と、を具備し、荷電キャリアが超格子１４
内に注入されたときには、超格子１４の屈折率が変化す
るように構成されており、これにより、共鳴キャビティ
２の共鳴モードにおける波長が変更されるようになって
いる。
学的半導体デバイスを提案すること。 【解決手段】 波長の同調が可能な共鳴キャビティ２を
備えた光学的半導体デバイスであって、共鳴キャビティ
を規定する２つのミラー４，６を具備し、さらに、圧電
性半導体層を含有した超格子１４と、荷電キャリア注入
第１手段２０と、を具備し、荷電キャリアが超格子１４
内に注入されたときには、超格子１４の屈折率が変化す
るように構成されており、これにより、共鳴キャビティ
２の共鳴モードにおける波長が変更されるようになって
いる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、波長の同調が可能
な共鳴キャビティを備えた光学的半導体デバイスならび
に光強度の変調への応用に関するものである。
な共鳴キャビティを備えた光学的半導体デバイスならび
に光強度の変調への応用に関するものである。
【０００２】このデバイスは、この明細書中においては
ＶＣＳＥＬとも称する縦型発光レーザーといったような
またはサイド発光レーザーといったようなコヒーレント
な光源の形態で形成することができる、あるいは、この
明細書中においてはＬＥＤとも称する発光ダイオードと
いったような縦型発光またはサイド発光の非コヒーレン
トな光源の形態で形成することができる。
ＶＣＳＥＬとも称する縦型発光レーザーといったような
またはサイド発光レーザーといったようなコヒーレント
な光源の形態で形成することができる、あるいは、この
明細書中においてはＬＥＤとも称する発光ダイオードと
いったような縦型発光またはサイド発光の非コヒーレン
トな光源の形態で形成することができる。
【０００３】本発明によるデバイスは、また、反射型ま
たは透過型で動作する光学変調器の形態で形成すること
ができる。
たは透過型で動作する光学変調器の形態で形成すること
ができる。
【０００４】本発明は、例えば光学的遠距離通信やすべ
ての光学ネットワークや情報ディスプレイや分光学とい
ったような様々な分野で使用される。
ての光学ネットワークや情報ディスプレイや分光学とい
ったような様々な分野で使用される。
【０００５】
【従来の技術および発明が解決しようとする課題】縦型
発光ダイオードにおいては、ダイオードの共鳴キャビテ
ィを規定するミラーが、キャビティ内に配置される活性
領域およびスペーサを囲む層の成長軸に対して垂直に形
成されることに注意されたい。スペーサ自身は、活性領
域とキャビティミラーとの間に配置される。
発光ダイオードにおいては、ダイオードの共鳴キャビテ
ィを規定するミラーが、キャビティ内に配置される活性
領域およびスペーサを囲む層の成長軸に対して垂直に形
成されることに注意されたい。スペーサ自身は、活性領
域とキャビティミラーとの間に配置される。
【０００６】このキャビティの長さは、１μｍの程度と
することができ、『マイクロキャビティ』と称される。
より厚い共鳴キャビティの場合にはいくつかの光学モー
ドが可能であるけれども、このタイプのマイクロキャビ
ティにおいては、マイクロキャビティが薄いことのため
に、通常、単一の光学モードが選択される。
することができ、『マイクロキャビティ』と称される。
より厚い共鳴キャビティの場合にはいくつかの光学モー
ドが可能であるけれども、このタイプのマイクロキャビ
ティにおいては、マイクロキャビティが薄いことのため
に、通常、単一の光学モードが選択される。
【０００７】ＶＣＳＥＬタイプまたはＬＥＤタイプの縦
型発光ダイオードは、以下の理由により、光学的遠隔通
信市場において大きな可能性をもたらす。すなわち、−
製造が容易であること。そのため、多数の光放出器を有
したマトリクスを作ることができる。 −光放出の電磁モードの品質が良好であること。 −光エレクトロニクス回路への集積化が容易であるこ
と。
型発光ダイオードは、以下の理由により、光学的遠隔通
信市場において大きな可能性をもたらす。すなわち、−
製造が容易であること。そのため、多数の光放出器を有
したマトリクスを作ることができる。 −光放出の電磁モードの品質が良好であること。 −光エレクトロニクス回路への集積化が容易であるこ
と。
【０００８】温度変化によって同調可能な縦型発光レー
ザーダイオードは、明細書の最後に示した文献［１］に
よって既に公知である。このタイプのダイオードは、１
秒程度というように非常に応答時間が遅く、同調可能範
囲が狭い。
ザーダイオードは、明細書の最後に示した文献［１］に
よって既に公知である。このタイプのダイオードは、１
秒程度というように非常に応答時間が遅く、同調可能範
囲が狭い。
【０００９】文献［２］は、また、変形可能な膜を使用
することによって、同調可能とされた縦型発光ダイオー
ドが開示されている。この場合、変形可能な膜は、電気
的に制御されるとともに、ダイオードの共鳴キャビティ
の出力ミラーを形成している。この縦型発光ダイオード
は、数十ナノメートルという同調可能性を有することが
できる。しかしながら、製造が容易ではなく、そのた
め、かなり高価である。さらに、変形可能な膜の使用の
ために、１μｓ程度というように応答時間が遅い。
することによって、同調可能とされた縦型発光ダイオー
ドが開示されている。この場合、変形可能な膜は、電気
的に制御されるとともに、ダイオードの共鳴キャビティ
の出力ミラーを形成している。この縦型発光ダイオード
は、数十ナノメートルという同調可能性を有することが
できる。しかしながら、製造が容易ではなく、そのた
め、かなり高価である。さらに、変形可能な膜の使用の
ために、１μｓ程度というように応答時間が遅い。
【００１０】文献［３］は、サイド発光ダイオードに関
して、温度変化によって同調可能とされたレーザーダイ
オードが開示されている。このタイプのダイオードは、
１秒程度というように応答時間が非常に遅く、また、同
調可能範囲もかなり限られている。
して、温度変化によって同調可能とされたレーザーダイ
オードが開示されている。このタイプのダイオードは、
１秒程度というように応答時間が非常に遅く、また、同
調可能範囲もかなり限られている。
【００１１】文献［４］は、また、外部回折格子を使用
することによって同調可能とされたサイド発光レーザー
ダイオードが開示されている。このタイプのダイオード
の応答時間は、１ｍｓ程度であり、かさばるものである
とともに、非常に高価である。
することによって同調可能とされたサイド発光レーザー
ダイオードが開示されている。このタイプのダイオード
の応答時間は、１ｍｓ程度であり、かさばるものである
とともに、非常に高価である。
【００１２】さらに、文献［５］には、共鳴キャビティ
が活性領域と屈折率可変領域（位相シフター）と分散型
ブラッグ反射器（ＤＢＲ）とを備えているような同調可
能サイド発光レーザーダイオードが開示されている。上
記各領域は、基板上に一体化されている。
が活性領域と屈折率可変領域（位相シフター）と分散型
ブラッグ反射器（ＤＢＲ）とを備えているような同調可
能サイド発光レーザーダイオードが開示されている。上
記各領域は、基板上に一体化されている。
【００１３】活性領域を電流が流れたときには、誘導放
出効果が、かなり幅広い範囲にわたるゲインスペクトル
でもって得られる。多数のキャビティモードが、この範
囲内において利用可能である。それでもなお、ＤＢＲが
波長λf においてただ１つの最大値を有していることに
より、ただ１つのキャビティモードしか、実際には、レ
ーザー放出をもたらすことができない。この構成におい
ては、同調可能性は、電流をＤＢＲを通して流すことに
より、得られる。これにより、プラズマ効果のためにＤ
ＢＲの屈折率が変化し、そのため、λf がオフセットさ
れる、すなわち、発光波長がオフセットされる（変更さ
れる）。
出効果が、かなり幅広い範囲にわたるゲインスペクトル
でもって得られる。多数のキャビティモードが、この範
囲内において利用可能である。それでもなお、ＤＢＲが
波長λf においてただ１つの最大値を有していることに
より、ただ１つのキャビティモードしか、実際には、レ
ーザー放出をもたらすことができない。この構成におい
ては、同調可能性は、電流をＤＢＲを通して流すことに
より、得られる。これにより、プラズマ効果のためにＤ
ＢＲの屈折率が変化し、そのため、λf がオフセットさ
れる、すなわち、発光波長がオフセットされる（変更さ
れる）。
【００１４】このオフセットにもかかわらず、キャビテ
ィモードは、実際には不変のままであり、したがって、
発光は、あるモードから他のモードへと不連続的に移行
する。屈折率可変領域は、この効果を防止するために使
用され、ＤＢＲの電流によって独立に制御される。屈折
率のこの変化は、キャビティモードをオフセットするに
十分なものであり、よって、λf を変化させることがで
きる。このことは、発光波長の連続的な変化を可能とす
る。
ィモードは、実際には不変のままであり、したがって、
発光は、あるモードから他のモードへと不連続的に移行
する。屈折率可変領域は、この効果を防止するために使
用され、ＤＢＲの電流によって独立に制御される。屈折
率のこの変化は、キャビティモードをオフセットするに
十分なものであり、よって、λf を変化させることがで
きる。このことは、発光波長の連続的な変化を可能とす
る。
【００１５】このタイプのダイオードの応答時間は、屈
折率可変領域内におけるおよびＤＢＲ領域内における荷
電キャリアの寿命に直接的に関連するものであって、約
１ナノ秒に等しい。
折率可変領域内におけるおよびＤＢＲ領域内における荷
電キャリアの寿命に直接的に関連するものであって、約
１ナノ秒に等しい。
【００１６】しかしながら、このようなダイオードは、
製造が容易ではなく、そのため、高価である。また、レ
ーザー放出波長の制御のために３つの電流が必要である
ことにより（上記３つの領域について１つずつ）、レー
ザー放出波長制御のためには、複雑な電子制御手段を必
要としてしまう。
製造が容易ではなく、そのため、高価である。また、レ
ーザー放出波長の制御のために３つの電流が必要である
ことにより（上記３つの領域について１つずつ）、レー
ザー放出波長制御のためには、複雑な電子制御手段を必
要としてしまう。
【００１７】
【課題を解決するための手段】本発明の目的は、製造が
容易であってそのため文献［２］や［５］に開示されて
いるデバイスよりも安価でありしかも１ナノ秒あるいは
それ以下といったような応答時間すなわち波長スイッチ
ング時間を有しているような、波長の同調が可能な共鳴
キャビティを備えた光学的半導体デバイスを提案するこ
とによって、上記欠点を克服することである。
容易であってそのため文献［２］や［５］に開示されて
いるデバイスよりも安価でありしかも１ナノ秒あるいは
それ以下といったような応答時間すなわち波長スイッチ
ング時間を有しているような、波長の同調が可能な共鳴
キャビティを備えた光学的半導体デバイスを提案するこ
とによって、上記欠点を克服することである。
【００１８】より詳細には、本発明の目的は、波長の同
調が可能な共鳴キャビティを備えた光学的半導体デバイ
スであって、共鳴キャビティと、この共鳴キャビティを
規定する２つのミラーと、を具備し、さらに、−共鳴キ
ャビティ内に配置されるとともに圧電性半導体層を含有
した少なくとも１つの超格子と、−超格子内に荷電キャ
リアを注入するための荷電キャリア注入第１手段と、を
具備し、荷電キャリアが超格子内に注入されたときに
は、超格子の光学的特性（特に、屈折率）が変化するよ
うに構成されており、これにより、共鳴キャビティの共
鳴モードにおける波長が変更される（オフセットされ
る）ようになっていることを特徴とするデバイスであ
る。
調が可能な共鳴キャビティを備えた光学的半導体デバイ
スであって、共鳴キャビティと、この共鳴キャビティを
規定する２つのミラーと、を具備し、さらに、−共鳴キ
ャビティ内に配置されるとともに圧電性半導体層を含有
した少なくとも１つの超格子と、−超格子内に荷電キャ
リアを注入するための荷電キャリア注入第１手段と、を
具備し、荷電キャリアが超格子内に注入されたときに
は、超格子の光学的特性（特に、屈折率）が変化するよ
うに構成されており、これにより、共鳴キャビティの共
鳴モードにおける波長が変更される（オフセットされ
る）ようになっていることを特徴とするデバイスであ
る。
【００１９】この明細書においては、『圧電性』効果と
は、広義の意味で理解されるべきである。つまり、歪み
を有した半導体層内に電界が発生するという現象と、半
導体層に歪みが導入されなくても（あるいは、印加され
なくても）電界が発生し得るというウルツ鉱タイプの半
導体層において見られる自発分極現象と、の双方を含有
している。これに関してのさらなる情報については、文
献［６］を参照することができる。
は、広義の意味で理解されるべきである。つまり、歪み
を有した半導体層内に電界が発生するという現象と、半
導体層に歪みが導入されなくても（あるいは、印加され
なくても）電界が発生し得るというウルツ鉱タイプの半
導体層において見られる自発分極現象と、の双方を含有
している。これに関してのさらなる情報については、文
献［６］を参照することができる。
【００２０】デバイスは、さらに、共鳴キャビティ内に
配置されるとともに、内部に荷電キャリアが注入された
ときには、放射を起こし得るよう構成された活性領域を
具備することができる。
配置されるとともに、内部に荷電キャリアが注入された
ときには、放射を起こし得るよう構成された活性領域を
具備することができる。
【００２１】このような放射は、コヒーレントな放射
（レーザー）とすることができ、また、非コヒーレント
な放射とすることもできる。
（レーザー）とすることができ、また、非コヒーレント
な放射とすることもできる。
【００２２】本発明によるデバイスの第１の格別の実施
形態においては、荷電キャリア注入第１手段は、活性領
域内に荷電キャリアを注入しこれにより活性領域から光
を放出させ得るよう構成されている。
形態においては、荷電キャリア注入第１手段は、活性領
域内に荷電キャリアを注入しこれにより活性領域から光
を放出させ得るよう構成されている。
【００２３】第２の格別の実施形態においては、さら
に、活性領域内に荷電キャリアを注入しこれにより活性
領域から光を放出させ得るよう構成された荷電キャリア
注入第２手段を具備している。
に、活性領域内に荷電キャリアを注入しこれにより活性
領域から光を放出させ得るよう構成された荷電キャリア
注入第２手段を具備している。
【００２４】注入された荷電キャリアは、個別的に、Ｓ
Ｒ−Ｐと称される、圧電性半導体層から形成された超格
子内に注入される。
Ｒ−Ｐと称される、圧電性半導体層から形成された超格
子内に注入される。
【００２５】第１例においては、デバイス内に含有され
ている半導体層の成長軸に対してミラーが垂直とされた
状態でデバイスがレーザー放射可能とされており、これ
により、縦型放出タイプのレーザー放射が得られるよう
になっている。
ている半導体層の成長軸に対してミラーが垂直とされた
状態でデバイスがレーザー放射可能とされており、これ
により、縦型放出タイプのレーザー放射が得られるよう
になっている。
【００２６】第２例においては、デバイス内に含有され
ている半導体層の成長軸に対してミラーが垂直とされた
状態でデバイスが非コヒーレント放射可能とされてお
り、これにより、縦型放出タイプの非コヒーレント放射
が得られるようになっている。
ている半導体層の成長軸に対してミラーが垂直とされた
状態でデバイスが非コヒーレント放射可能とされてお
り、これにより、縦型放出タイプの非コヒーレント放射
が得られるようになっている。
【００２７】第３例においては、デバイス内に含有され
ている半導体層の成長軸に対してミラーが平行とされた
状態でデバイスがレーザー放射可能とされており、これ
により、サイド放出タイプのレーザー放射が得られるよ
うになっている。
ている半導体層の成長軸に対してミラーが平行とされた
状態でデバイスがレーザー放射可能とされており、これ
により、サイド放出タイプのレーザー放射が得られるよ
うになっている。
【００２８】第４例においては、デバイス内に含有され
ている半導体層の成長軸に対してミラーが平行とされた
状態でデバイスが非コヒーレント放射可能とされてお
り、これにより、サイド放出タイプの非コヒーレント放
射が得られるようになっている。
ている半導体層の成長軸に対してミラーが平行とされた
状態でデバイスが非コヒーレント放射可能とされてお
り、これにより、サイド放出タイプの非コヒーレント放
射が得られるようになっている。
【００２９】上記の第１例、第３例、および、第４例
は、光学的遠隔通信への応用に好適であり、上記の第２
例は、情報ディスプレイや分光学（ガスや汚染物質の検
出）への応用に好適である。
は、光学的遠隔通信への応用に好適であり、上記の第２
例は、情報ディスプレイや分光学（ガスや汚染物質の検
出）への応用に好適である。
【００３０】荷電キャリア注入第１手段は、電気的手段
とすることができる。
とすることができる。
【００３１】それに代えて、荷電キャリア注入第１手段
は、光学的手段とすることができる。
は、光学的手段とすることができる。
【００３２】圧電性半導体層は、ジンクブレンドタイプ
の結晶構造を有することができる。
の結晶構造を有することができる。
【００３３】それに代えて、圧電性半導体層は、ウルツ
鉱タイプの結晶構造を有することができる。
鉱タイプの結晶構造を有することができる。
【００３４】本発明によるデバイスの格別な実施形態に
おいては、デバイスは、共鳴キャビティ内に活性領域を
備えておらず、その場合、光学的変調器を形成する。こ
の変調器は、反射型のものともまた透過型のものともす
ることができ、キャビティ共鳴モードの変化を使用して
入射光の変調を行うことができる。変調器の導通状態お
よび非導通状態は、共鳴モードに依存する。この変調器
は、光学的遠隔通信において、また、すべての光学ネッ
トワーク応用において、好適に使用される。
おいては、デバイスは、共鳴キャビティ内に活性領域を
備えておらず、その場合、光学的変調器を形成する。こ
の変調器は、反射型のものともまた透過型のものともす
ることができ、キャビティ共鳴モードの変化を使用して
入射光の変調を行うことができる。変調器の導通状態お
よび非導通状態は、共鳴モードに依存する。この変調器
は、光学的遠隔通信において、また、すべての光学ネッ
トワーク応用において、好適に使用される。
【００３５】本発明によるデバイスの変調速度は、数ナ
ノメートルの程度の同調可能性においては１ＧＨｚより
も大きなものとすることができる。
ノメートルの程度の同調可能性においては１ＧＨｚより
も大きなものとすることができる。
【００３６】本発明は、また、共鳴キャビティ内に活性
領域を有したタイプの本発明による光学デバイスを備え
てなる光強度変調デバイスに関するものであって、この
場合、光強度変調デバイスは、先の光学デバイスに対し
て、活性領域を有してはいないものの圧電性半導体層か
ら形成された超格子を有しているとともに１つまたは複
数の同調可能な波長でもって共鳴することができる他の
共鳴キャビティが、光学的に連結されることによって形
成されている。
領域を有したタイプの本発明による光学デバイスを備え
てなる光強度変調デバイスに関するものであって、この
場合、光強度変調デバイスは、先の光学デバイスに対し
て、活性領域を有してはいないものの圧電性半導体層か
ら形成された超格子を有しているとともに１つまたは複
数の同調可能な波長でもって共鳴することができる他の
共鳴キャビティが、光学的に連結されることによって形
成されている。
【００３７】本発明は、また、共鳴キャビティ内に活性
領域を有したタイプの本発明による光学デバイスを備え
てなる光強度変調デバイスに関するものであって、この
場合、光強度変調デバイスは、先の光学デバイスに対し
て、活性領域と圧電性半導体層から形成された超格子と
のいずれか一方を有しているとともに１つまたは複数の
固定波長でもって共鳴することができる他の共鳴キャビ
ティが、光学的に連結されることによって形成されてい
る。
領域を有したタイプの本発明による光学デバイスを備え
てなる光強度変調デバイスに関するものであって、この
場合、光強度変調デバイスは、先の光学デバイスに対し
て、活性領域と圧電性半導体層から形成された超格子と
のいずれか一方を有しているとともに１つまたは複数の
固定波長でもって共鳴することができる他の共鳴キャビ
ティが、光学的に連結されることによって形成されてい
る。
【００３８】
【発明の実施の形態】本発明は、添付図面を参照しつ
つ、単に開示の目的のためのものであって本発明を何ら
制限するものではない以下の実施形態による例示によっ
て、明瞭に理解されるであろう。
つ、単に開示の目的のためのものであって本発明を何ら
制限するものではない以下の実施形態による例示によっ
て、明瞭に理解されるであろう。
【００３９】図１は、本発明によるデバイスの第１実施
形態を概略的に示す図であって、このデバイスは、縦型
発光である。図２は、本発明によるデバイスの第２実施
形態を概略的に示す図であって、このデバイスは、サイ
ド発光である。図３は、本発明によるサイド発光タイプ
のレーザーダイオードのゲインスペクトルを示す図であ
る。図４は、圧電性超格子の一部に関して、荷電キャリ
アが注入されたときのバンド構造の変化を示す図であ
る。図５は、圧電性超格子内に閉じ込められた量子レベ
ルを示すバンド構造の図示である。図６は、本発明によ
るデバイスの応答時間の各評価時における圧電性超格子
の様子を図解的に説明するためのバンド構造の図示であ
る。図７は、量子井戸を有した圧電性超格子の２周期に
対応したバンド構造の図示である。図８は、２つの超格
子材料に関して互いに異なる禁止帯を有した圧電性超格
子の３周期に対応したバンド構造の図示である。図９
は、量子井戸から形成されるとともに圧電性超格子どう
しの間に配置された活性領域を備えているような本発明
による縦型発光ダイオードの一例に対応した伝導バンド
構造の図示である。図１０は、量子井戸および圧電性超
格子から形成された活性領域であって相互分離した閉込
を有したタイプのヘテロ構造からなる屈折率閉込構造内
に含有された活性領域を備えているような本発明による
サイド発光ダイオードの一例に対応した伝導バンド構造
の図示である。
形態を概略的に示す図であって、このデバイスは、縦型
発光である。図２は、本発明によるデバイスの第２実施
形態を概略的に示す図であって、このデバイスは、サイ
ド発光である。図３は、本発明によるサイド発光タイプ
のレーザーダイオードのゲインスペクトルを示す図であ
る。図４は、圧電性超格子の一部に関して、荷電キャリ
アが注入されたときのバンド構造の変化を示す図であ
る。図５は、圧電性超格子内に閉じ込められた量子レベ
ルを示すバンド構造の図示である。図６は、本発明によ
るデバイスの応答時間の各評価時における圧電性超格子
の様子を図解的に説明するためのバンド構造の図示であ
る。図７は、量子井戸を有した圧電性超格子の２周期に
対応したバンド構造の図示である。図８は、２つの超格
子材料に関して互いに異なる禁止帯を有した圧電性超格
子の３周期に対応したバンド構造の図示である。図９
は、量子井戸から形成されるとともに圧電性超格子どう
しの間に配置された活性領域を備えているような本発明
による縦型発光ダイオードの一例に対応した伝導バンド
構造の図示である。図１０は、量子井戸および圧電性超
格子から形成された活性領域であって相互分離した閉込
を有したタイプのヘテロ構造からなる屈折率閉込構造内
に含有された活性領域を備えているような本発明による
サイド発光ダイオードの一例に対応した伝導バンド構造
の図示である。
【００４０】本発明によるデバイスと、文献［２］に開
示された公知デバイスと、を比較する。
示された公知デバイスと、を比較する。
【００４１】本発明によるＶＣＳＥＬタイプのまたはＬ
ＥＤタイプの縦型発光ダイオードは、文献［２］に開示
された公知デバイスと比較して、製造プロセスがはるか
に簡略なものであること、および、活性度において相違
する動作原理のためにスイッチング速度がはるかに速い
こと、において相違している。
ＥＤタイプの縦型発光ダイオードは、文献［２］に開示
された公知デバイスと比較して、製造プロセスがはるか
に簡略なものであること、および、活性度において相違
する動作原理のためにスイッチング速度がはるかに速い
こと、において相違している。
【００４２】さらに、本発明によるタイプのデバイス
は、単一の制御電流を使用して動作することができる。
このことは、光エレクトロニクスシステムへの本発明に
よるデバイスの組込を大幅に単純化させる。
は、単一の制御電流を使用して動作することができる。
このことは、光エレクトロニクスシステムへの本発明に
よるデバイスの組込を大幅に単純化させる。
【００４３】このタイプのデバイスの同調可能性は、約
１０μｍであって、応答時間は、１ナノ秒に等しい。
１０μｍであって、応答時間は、１ナノ秒に等しい。
【００４４】図１は、本発明による縦型発光半導体デバ
イスを示している。このデバイスは、Ｎタイプの半導体
基板３上に形成された共鳴マイクロキャビティ２を備え
ている。共鳴マイクロキャビティ２は、基板に接触した
状態でＮタイプ半導体材料から形成された下ミラー４
と、Ｐタイプ半導体材料から形成された上ミラー６と、
によって制限されている。デバイス内で生成された放射
８は、上ミラー６を通して放出されるようになってい
る。自明なように、例えばＰタイプとＮタイプとをこの
例とは逆にするといったように、他のドーピングの組合
せを使用することができる。
イスを示している。このデバイスは、Ｎタイプの半導体
基板３上に形成された共鳴マイクロキャビティ２を備え
ている。共鳴マイクロキャビティ２は、基板に接触した
状態でＮタイプ半導体材料から形成された下ミラー４
と、Ｐタイプ半導体材料から形成された上ミラー６と、
によって制限されている。デバイス内で生成された放射
８は、上ミラー６を通して放出されるようになってい
る。自明なように、例えばＰタイプとＮタイプとをこの
例とは逆にするといったように、他のドーピングの組合
せを使用することができる。
【００４５】マイクロキャビティ２は、１つまたは複数
の量子井戸を有した活性領域１０（正のゲインを有した
媒質）と、この活性領域１０の両側に設置されるととも
に半導体材料から形成されたスペーサ１２と、を備えて
いる。
の量子井戸を有した活性領域１０（正のゲインを有した
媒質）と、この活性領域１０の両側に設置されるととも
に半導体材料から形成されたスペーサ１２と、を備えて
いる。
【００４６】さらに、以降「ＳＲ−Ｐ」と称される、圧
電性半導体材料から形成された１つまたは複数の超格子
が、スペーサ内に配置されている。例えば、活性領域１
０と下ミラー４との間に、および／または、活性領域１
０と上ミラー６との間に、配置されている。
電性半導体材料から形成された１つまたは複数の超格子
が、スペーサ内に配置されている。例えば、活性領域１
０と下ミラー４との間に、および／または、活性領域１
０と上ミラー６との間に、配置されている。
【００４７】活性領域１０は、必ずしもマイクロキャビ
ティの中央に位置する必要はない。活性領域１０は、好
ましくは、共鳴マイクロキャビティ２内に形成される静
止電磁界が最小のところに配置される。これに代えて、
活性領域は、マイクロキャビティ内において複数箇所に
分散することができ、電磁界が極小となる複数箇所に配
置することができる。
ティの中央に位置する必要はない。活性領域１０は、好
ましくは、共鳴マイクロキャビティ２内に形成される静
止電磁界が最小のところに配置される。これに代えて、
活性領域は、マイクロキャビティ内において複数箇所に
分散することができ、電磁界が極小となる複数箇所に配
置することができる。
【００４８】図１には、さらに、基板３に対して接触し
ているアース電極１６と、上ミラー６に対して接触して
いるとともに負の可変電圧源２０に対して接続された他
の電極１８と、が示されている。負の可変電圧源２０
は、図１に示すデバイスによって形成されたダイオード
を直接的に（かつ可変的に）分極するために使用するこ
とができ、さらに、１つまたは複数のＳＲ−Ｐ内に荷電
キャリアを注入するために使用することができる。
ているアース電極１６と、上ミラー６に対して接触して
いるとともに負の可変電圧源２０に対して接続された他
の電極１８と、が示されている。負の可変電圧源２０
は、図１に示すデバイスによって形成されたダイオード
を直接的に（かつ可変的に）分極するために使用するこ
とができ、さらに、１つまたは複数のＳＲ−Ｐ内に荷電
キャリアを注入するために使用することができる。
【００４９】波長の同調が可能であるというこのデバイ
スの動作は、例えば Franz Keldysh効果や閉込量子 Sta
rk効果といったような電気光学的半導体効果の使用を基
礎としている。文献［７］には、この主題に関してのさ
らなる情報が記載されている。
スの動作は、例えば Franz Keldysh効果や閉込量子 Sta
rk効果といったような電気光学的半導体効果の使用を基
礎としている。文献［７］には、この主題に関してのさ
らなる情報が記載されている。
【００５０】各ＳＲ−Ｐ１４は、デバイス内のキャリア
の存在によってデバイスの光学的特性（吸収係数、とり
わけ、屈折率）が変化し得るように構成されている。こ
の場合、発光を得るためにキャリアがマイクロキャビテ
ィ２内に注入されたときには、キャリアは、屈折率の変
化を誘起することにより、活性領域１０およびＳＲ−Ｐ
内に同時に分散する。
の存在によってデバイスの光学的特性（吸収係数、とり
わけ、屈折率）が変化し得るように構成されている。こ
の場合、発光を得るためにキャリアがマイクロキャビテ
ィ２内に注入されたときには、キャリアは、屈折率の変
化を誘起することにより、活性領域１０およびＳＲ−Ｐ
内に同時に分散する。
【００５１】マイクロキャビティの応答がこの屈折率の
変化範囲内である場合には、マイクロキャビティは、影
響を受けて、共鳴波長がオフセットされる。
変化範囲内である場合には、マイクロキャビティは、影
響を受けて、共鳴波長がオフセットされる。
【００５２】ＳＲ−Ｐが、ＳＲ−Ｐ内に注入されたキャ
リアが活性領域１０内における発光に関しても使用され
るようなものであることにより、キャリア注入によっ
て、一次的には、誘導放出を引き起こすことができ、二
次的には、発光波長の連続的な変化を引き起こすことが
できる。したがって、単一電流による制御を行うことが
できる。
リアが活性領域１０内における発光に関しても使用され
るようなものであることにより、キャリア注入によっ
て、一次的には、誘導放出を引き起こすことができ、二
次的には、発光波長の連続的な変化を引き起こすことが
できる。したがって、単一電流による制御を行うことが
できる。
【００５３】しかしながら、発光のために制御電流を使
用し、かつ、ＳＲ−Ｐの光学的特性の変更のためにキャ
リアの光学的注入を使用することもできる。あるいは逆
に、発光のためにキャリアの光学的注入を使用し、か
つ、ＳＲ−Ｐの光学的特性の変更のために制御電流を使
用することもできる。
用し、かつ、ＳＲ−Ｐの光学的特性の変更のためにキャ
リアの光学的注入を使用することもできる。あるいは逆
に、発光のためにキャリアの光学的注入を使用し、か
つ、ＳＲ−Ｐの光学的特性の変更のために制御電流を使
用することもできる。
【００５４】レーザー発光が使用される場合には、波長
の同調が可能なＶＣＳＥＬが得られる。自然放出が使用
された場合には、波長の同調が可能な発光ダイオード
（ＬＥＤ）が得られる。
の同調が可能なＶＣＳＥＬが得られる。自然放出が使用
された場合には、波長の同調が可能な発光ダイオード
（ＬＥＤ）が得られる。
【００５５】次に、本発明によるデバイスと、文献
［５］に開示された公知デバイスと、を比較する。
［５］に開示された公知デバイスと、を比較する。
【００５６】本発明によるサイド放出タイプの発光半導
体デバイスは、図２に概略的に示されている。このデバ
イスは、Ｎタイプの半導体基板２２と第１バリア層２４
と活性層２６と第２バリア層２８とＰタイプの半導体層
３０とを順に備えてなる半導体積層から構成されてい
る。
体デバイスは、図２に概略的に示されている。このデバ
イスは、Ｎタイプの半導体基板２２と第１バリア層２４
と活性層２６と第２バリア層２８とＰタイプの半導体層
３０とを順に備えてなる半導体積層から構成されてい
る。
【００５７】ミラー３２，３４が、この積層の両端のそ
れぞれに形成されている。ミラー３２，３４は、積層の
成長軸に対して平行に形成されており、デバイスの共鳴
キャビティを規定している。ミラー３２は、活性層内に
おいて生成した光を反射することができるものであり、
これに対して、ミラー３４は、透明性をも有したもので
あって、活性層内において生成した光の一部３６を透過
させることができるものである。
れぞれに形成されている。ミラー３２，３４は、積層の
成長軸に対して平行に形成されており、デバイスの共鳴
キャビティを規定している。ミラー３２は、活性層内に
おいて生成した光を反射することができるものであり、
これに対して、ミラー３４は、透明性をも有したもので
あって、活性層内において生成した光の一部３６を透過
させることができるものである。
【００５８】積層は、さらに、バリア層２４内におよび
／またはバリア層２８内に、少なくとも１つのＳＲ−Ｐ
３８を備えている。電極４０が基板２２上に形成されて
おり、この電極４０は、接地されている。さらなる電極
４２が層３０上に形成されており、この電極４２は、負
の可変電圧源４４に対して接続されている。負の可変電
圧源４４は、図２に示すデバイスによって形成されたダ
イオードを直接的に（かつ可変的に）分極することがで
き、さらに、このデバイスの共鳴キャビティ内に荷電キ
ャリアを注入することができる。
／またはバリア層２８内に、少なくとも１つのＳＲ−Ｐ
３８を備えている。電極４０が基板２２上に形成されて
おり、この電極４０は、接地されている。さらなる電極
４２が層３０上に形成されており、この電極４２は、負
の可変電圧源４４に対して接続されている。負の可変電
圧源４４は、図２に示すデバイスによって形成されたダ
イオードを直接的に（かつ可変的に）分極することがで
き、さらに、このデバイスの共鳴キャビティ内に荷電キ
ャリアを注入することができる。
【００５９】このようにして活性層２６内に注入された
荷電キャリアは、発光を生成するとともに、ＳＲ−Ｐ内
へも注入される。したがって、これら荷電キャリアは、
ＳＲ−Ｐの光学的特性を変化させる。これにより、共鳴
キャビティのモードの位置が変化する。
荷電キャリアは、発光を生成するとともに、ＳＲ−Ｐ内
へも注入される。したがって、これら荷電キャリアは、
ＳＲ−Ｐの光学的特性を変化させる。これにより、共鳴
キャビティのモードの位置が変化する。
【００６０】このことは、図３に概略的に図示されてい
る。図３において、λ、Ｍ、Ｇ、および、Ｓは、それぞ
れ、発光波長、キャビティモード、ゲイン、および、ゲ
インスペクトルを示している。活性領域のゲインスペク
トルが、キャビティモードの波長変化が重大であるよう
な領域内に位置している場合には、光を放出しつつ発光
モードの波長を連続的に制御することができる。
る。図３において、λ、Ｍ、Ｇ、および、Ｓは、それぞ
れ、発光波長、キャビティモード、ゲイン、および、ゲ
インスペクトルを示している。活性領域のゲインスペク
トルが、キャビティモードの波長変化が重大であるよう
な領域内に位置している場合には、光を放出しつつ発光
モードの波長を連続的に制御することができる。
【００６１】結局のところ、キャリアが注入されたとき
には、一次的に発光が起こり、二次的に発光モードのオ
フセットが起こる。
には、一次的に発光が起こり、二次的に発光モードのオ
フセットが起こる。
【００６２】しかしながら、発光のために制御電流を使
用し、かつ、ＳＲ−Ｐの光学的特性の変更のためにキャ
リアの光学的注入を使用することもできる。あるいは逆
に、発光のためにキャリアの光学的注入を使用し、か
つ、ＳＲ−Ｐの光学的特性の変更のために制御電流を使
用することもできる。
用し、かつ、ＳＲ−Ｐの光学的特性の変更のためにキャ
リアの光学的注入を使用することもできる。あるいは逆
に、発光のためにキャリアの光学的注入を使用し、か
つ、ＳＲ−Ｐの光学的特性の変更のために制御電流を使
用することもできる。
【００６３】図２のデバイスの応答時間は、約１ｎｓに
等しく、このデバイスの同調可能範囲は、数ナノメート
ルである。
等しく、このデバイスの同調可能範囲は、数ナノメート
ルである。
【００６４】図２の同調可能デバイスは、独立的に使用
することができる、あるいは、文献［５］における同調
可能レーザーと同様に一体的に集積化された３ステージ
レーザーにおける構成部材として使用することができ
る。このデバイスは、同調可能デバイスのうちの最初の
２ステージを代替することができる。換言すれば、活性
領域と、上述のようにキャビティモードの波長のオフセ
ットをもたらすという機能を有した屈折率可変領域と、
を代替することができる。
することができる、あるいは、文献［５］における同調
可能レーザーと同様に一体的に集積化された３ステージ
レーザーにおける構成部材として使用することができ
る。このデバイスは、同調可能デバイスのうちの最初の
２ステージを代替することができる。換言すれば、活性
領域と、上述のようにキャビティモードの波長のオフセ
ットをもたらすという機能を有した屈折率可変領域と、
を代替することができる。
【００６５】一般に、ＳＲ−Ｐは、文献［５］のレーザ
ーにおけるどのステージに導入したにしても、レーザー
性能を向上させることができる。
ーにおけるどのステージに導入したにしても、レーザー
性能を向上させることができる。
【００６６】本発明は、また、Fabry-Perot 型電気光学
変調器や他のすべての光学的変調器の形成のために使用
することができる。この場合、共鳴の変化は、反射光学
信号または透過光学信号の変調のために使用され、変調
器内の放出波長を変更することはない（活性領域が存在
していない）。
変調器や他のすべての光学的変調器の形成のために使用
することができる。この場合、共鳴の変化は、反射光学
信号または透過光学信号の変調のために使用され、変調
器内の放出波長を変更することはない（活性領域が存在
していない）。
【００６７】電気光学的変調器は、光学的遠隔通信ネッ
トワークにおいては極めて重要である。というのは、多
重化信号の受信には、良好な波長選択性が必要であるか
らである。すべての光学的変調器は、光学的メモリや他
の光学回路の形成のために使用される。
トワークにおいては極めて重要である。というのは、多
重化信号の受信には、良好な波長選択性が必要であるか
らである。すべての光学的変調器は、光学的メモリや他
の光学回路の形成のために使用される。
【００６８】本発明に基づく変調器は、文献［８］に記
載されたデバイスの代替である。この変調器は、図１お
よび図２のデバイスと同じではあるものの、活性領域を
備えてはいない。
載されたデバイスの代替である。この変調器は、図１お
よび図２のデバイスと同じではあるものの、活性領域を
備えてはいない。
【００６９】さらに、透過型での動作においては、変調
されるべき入射光（図２において符号３５Ｔで示されて
いる）は、この光に対しては透過性をも有していなけれ
ばならないミラー３２に向けて導入される。この場合に
は、符号３６は、変調された光に対応する。一方、反射
型での動作においては、変調されるべき光３５Ｒは、ミ
ラー３４に向けて導入される。この場合には、ミラー３
２は、単なる反射体である。同様の動作は、図１のデバ
イスに対しても当てはまる。
されるべき入射光（図２において符号３５Ｔで示されて
いる）は、この光に対しては透過性をも有していなけれ
ばならないミラー３２に向けて導入される。この場合に
は、符号３６は、変調された光に対応する。一方、反射
型での動作においては、変調されるべき光３５Ｒは、ミ
ラー３４に向けて導入される。この場合には、ミラー３
２は、単なる反射体である。同様の動作は、図１のデバ
イスに対しても当てはまる。
【００７０】変調器キャビティ内へのキャリア注入は、
共鳴のオフセットだけを引き起こす。共鳴の変化は、変
調器の『導通』状態と『非導通』状態とを決定するため
に使用される。したがって、変調は、電気的または光学
的キャリア注入によって引き起こされる。特に、このこ
とは、同じ成分を直接分極と光学的ポンピングとの双方
に使用できることを意味している。
共鳴のオフセットだけを引き起こす。共鳴の変化は、変
調器の『導通』状態と『非導通』状態とを決定するため
に使用される。したがって、変調は、電気的または光学
的キャリア注入によって引き起こされる。特に、このこ
とは、同じ成分を直接分極と光学的ポンピングとの双方
に使用できることを意味している。
【００７１】本発明による変調器の応答時間は、１ナノ
秒以下へと短くすることができる。
秒以下へと短くすることができる。
【００７２】実際には、層の光学的特性を変化させるこ
とができてキャビティのモード変更のために使用できる
ようなデバイスは公知である。しかしながら、公知デバ
イスのいずれにおいても、モードの波長を制御しつつ同
時に発光を引き起こすような使用は行うことができな
い。
とができてキャビティのモード変更のために使用できる
ようなデバイスは公知である。しかしながら、公知デバ
イスのいずれにおいても、モードの波長を制御しつつ同
時に発光を引き起こすような使用は行うことができな
い。
【００７３】例えば、文献［８］には、電界を印加する
ことによって光学的特性が変化するような層を備えたマ
イクロキャビティが記載されている。しかしながら、こ
の公知デバイスは、本発明による波長同調可能な発光ダ
イオードの形成に対しては使用することができない。な
ぜなら、本発明によるダイオードは、レーザー効果を得
るための荷電キャリアの注入を必要するものであって、
この荷電キャリア注入と、共鳴の変更のための電界印加
と、を同時に行わなければならないことになってしまう
からである。荷電キャリアの注入が印加電界を相殺して
しまいこれにより同調可能性が妨害されることを考慮す
れば、このような動作は、文献［８］に記載された公知
のマイクロキャビティでは不可能である。
ことによって光学的特性が変化するような層を備えたマ
イクロキャビティが記載されている。しかしながら、こ
の公知デバイスは、本発明による波長同調可能な発光ダ
イオードの形成に対しては使用することができない。な
ぜなら、本発明によるダイオードは、レーザー効果を得
るための荷電キャリアの注入を必要するものであって、
この荷電キャリア注入と、共鳴の変更のための電界印加
と、を同時に行わなければならないことになってしまう
からである。荷電キャリアの注入が印加電界を相殺して
しまいこれにより同調可能性が妨害されることを考慮す
れば、このような動作は、文献［８］に記載された公知
のマイクロキャビティでは不可能である。
【００７４】また、『ｎｉｐｉｓ』と称されるデバイス
が公知である。しかしながら、このデバイスにおいて
は、同一の注入電力密度においては、光学的特性の変化
と発光効果とを同時に得ることはできない。したがっ
て、『ｎｉｐｉ』タイプの構造は、後述するような波長
可変の光放出器の形成には使用することができない。さ
らに、光変調の分野だけに応用分野が限定されている。
が公知である。しかしながら、このデバイスにおいて
は、同一の注入電力密度においては、光学的特性の変化
と発光効果とを同時に得ることはできない。したがっ
て、『ｎｉｐｉ』タイプの構造は、後述するような波長
可変の光放出器の形成には使用することができない。さ
らに、光変調の分野だけに応用分野が限定されている。
【００７５】次に、本発明の動作原理について、より詳
細に説明する。
細に説明する。
【００７６】本発明は、圧電効果の使用を基礎としてい
る。ジンクブレンドタイプの結晶構造を有した半導体に
おいては、圧電性層は、例えば＜１１１＞や＜２１１＞
といったようにｎ×ｌ×ｍ≠０であるような高結晶性方
位＜ｎ，ｌ，ｍ＞を有した基板上にエピタキシャル成長
することによって得られた歪み層である。
る。ジンクブレンドタイプの結晶構造を有した半導体に
おいては、圧電性層は、例えば＜１１１＞や＜２１１＞
といったようにｎ×ｌ×ｍ≠０であるような高結晶性方
位＜ｎ，ｌ，ｍ＞を有した基板上にエピタキシャル成長
することによって得られた歪み層である。
【００７７】文献［９］は、このタイプの層の平面内の
２軸歪みが層の成長軸に沿って電界を生成することを記
載している。
２軸歪みが層の成長軸に沿って電界を生成することを記
載している。
【００７８】半導体内の圧電電界は、格子パラメータの
中程度の不適合値に対しては、容易に１００ｋＶ／ｃｍ
を超えることができる（文献［１０］）。
中程度の不適合値に対しては、容易に１００ｋＶ／ｃｍ
を超えることができる（文献［１０］）。
【００７９】本発明によって提案される構造は、例えば
半導体基板といったような基板上に形成される。好まし
い実施形態においては、本発明による構造は、同じ禁止
帯を有した２つの異なるタイプの層が交互に繰り返され
た交互層から形成され、この場合、圧電的に生成された
電界が、互いに逆向きとされる。このようにして得られ
た、圧電性半導体材料すなわちＳＲ−Ｐからなる超格子
が、共鳴キャビティ内に備えられる。
半導体基板といったような基板上に形成される。好まし
い実施形態においては、本発明による構造は、同じ禁止
帯を有した２つの異なるタイプの層が交互に繰り返され
た交互層から形成され、この場合、圧電的に生成された
電界が、互いに逆向きとされる。このようにして得られ
た、圧電性半導体材料すなわちＳＲ−Ｐからなる超格子
が、共鳴キャビティ内に備えられる。
【００８０】図４は、このタイプのデバイスの一例を示
している。価電子バンドおよび伝導バンドが、それぞ
れ、ＢＶおよびＢＣによって示されている。
している。価電子バンドおよび伝導バンドが、それぞ
れ、ＢＶおよびＢＣによって示されている。
【００８１】図４においては、Ｅ1 は、両バンド間の差
の極小値を示しており、Ｅ2 （Ｅ1よりも大きい）は、
キャリアが注入されたときの両バンド間の差の極小値を
示している。
の極小値を示しており、Ｅ2 （Ｅ1よりも大きい）は、
キャリアが注入されたときの両バンド間の差の極小値を
示している。
【００８２】荷電キャリアがデバイスの共鳴キャビティ
内に注入されたときには、ＳＲ−Ｐの交互電界が、電子
を一方の側においてホールを他方の側においてというよ
うにして、２つの層の境界に集積された電子（−）およ
びホール（＋）を分離させる。このようにして形成され
た空間電荷電界は、構造内に存在している圧電電界を相
殺し、ＳＲ−Ｐ層の吸収特性を変化させる。
内に注入されたときには、ＳＲ−Ｐの交互電界が、電子
を一方の側においてホールを他方の側においてというよ
うにして、２つの層の境界に集積された電子（−）およ
びホール（＋）を分離させる。このようにして形成され
た空間電荷電界は、構造内に存在している圧電電界を相
殺し、ＳＲ−Ｐ層の吸収特性を変化させる。
【００８３】ＳＲ−Ｐの特性が、閉じ込められた量子レ
ベルがＳＲ−Ｐ内に存在するようなものである場合に
は、吸収の変化は、空間特性をタイプII遷移（空間的に
間接的な遷移）とした状態での、閉込量子 Stark効果
（ラインＢがＳＲ−Ｐ内の閉込エネルギーレベルを示し
ている図５を参照されたい）の変化によるものである。
ベルがＳＲ−Ｐ内に存在するようなものである場合に
は、吸収の変化は、空間特性をタイプII遷移（空間的に
間接的な遷移）とした状態での、閉込量子 Stark効果
（ラインＢがＳＲ−Ｐ内の閉込エネルギーレベルを示し
ている図５を参照されたい）の変化によるものである。
【００８４】他方、ＳＲ−Ｐの特性が、閉じ込められた
レベルがＳＲ−Ｐ内に存在しないようなものである場合
には、吸収の変化は、閉込量子 Stark効果の変化による
ものではなく、Franz-Keldysh 効果の変化によるもので
ある。
レベルがＳＲ−Ｐ内に存在しないようなものである場合
には、吸収の変化は、閉込量子 Stark効果の変化による
ものではなく、Franz-Keldysh 効果の変化によるもので
ある。
【００８５】いずれの場合においても、吸収係数の変化
は、キャビティの屈折率の変化をもたらす。
は、キャビティの屈折率の変化をもたらす。
【００８６】キャビティがマイクロキャビティである場
合には、通常、ただ１つの共鳴モードのみが存在する。
このモードの波長を制御可能とするためには、キャリア
注入によって引き起こされる屈折率変化が重要であるよ
うな範囲内であることが不可欠である。
合には、通常、ただ１つの共鳴モードのみが存在する。
このモードの波長を制御可能とするためには、キャリア
注入によって引き起こされる屈折率変化が重要であるよ
うな範囲内であることが不可欠である。
【００８７】キャビティがマイクロキャビティではなく
多数のモードが存在する場合には、光学特性の変化範囲
内に存在するすべてのモードが、オフセットされる。
多数のモードが存在する場合には、光学特性の変化範囲
内に存在するすべてのモードが、オフセットされる。
【００８８】共鳴位置の変化は、完全共鳴キャビティを
仮定した場合には、以下の関係に基づく屈折率の変化に
関係している。
仮定した場合には、以下の関係に基づく屈折率の変化に
関係している。
【数１】 ここで、ｎはキャビティの平均屈折率であり、λは共鳴
波長である。
波長である。
【００８９】実際のキャビティでは、キャビティを規定
している両ミラー内に電磁界が侵入可能であって波長に
対して光学特性（屈折率）を変化させ得ることが必要で
ある。よって、マイクロキャビティの場合には、波長の
変化は、理想値の約６０％である（文献［８］を参照さ
れたい）。劈開面を有して形成されたキャビティの場合
には、理想値の９０％程度となる。
している両ミラー内に電磁界が侵入可能であって波長に
対して光学特性（屈折率）を変化させ得ることが必要で
ある。よって、マイクロキャビティの場合には、波長の
変化は、理想値の約６０％である（文献［８］を参照さ
れたい）。劈開面を有して形成されたキャビティの場合
には、理想値の９０％程度となる。
【００９０】よって、１％という屈折率変化は、マイク
ロキャビティに関するモードに関して、１．５μｍにお
いては８ｎｍという同調可能性をもたらすことができ
る。この場合、屈折率の変化Δｎが、Kramers-Krobig関
係式によって、吸収係数の変化Δαに関係していること
を使用している。
ロキャビティに関するモードに関して、１．５μｍにお
いては８ｎｍという同調可能性をもたらすことができ
る。この場合、屈折率の変化Δｎが、Kramers-Krobig関
係式によって、吸収係数の変化Δαに関係していること
を使用している。
【００９１】かさばった材料における Franz-Keldysh効
果の研究および複数量子井戸における閉込量子 Stark効
果の研究により（文献［１１］、［１２］、［１３］を
参照されたい）、雰囲気温度において、１００ｋＶ／ｃ
ｍという電界強度に関しては、最大１％まで屈折率を変
化させ得ることが示されている。
果の研究および複数量子井戸における閉込量子 Stark効
果の研究により（文献［１１］、［１２］、［１３］を
参照されたい）、雰囲気温度において、１００ｋＶ／ｃ
ｍという電界強度に関しては、最大１％まで屈折率を変
化させ得ることが示されている。
【００９２】単純な平行平板キャパシタモデルを使用す
ることにより、ＳＲ−Ｐ内において１００ｋＶ／ｃｍ程
度の電界を得るために必要な荷電キャリア密度の大きさ
の程度は、６×１０11ｃｍ-2であると推定することがで
きる。この程度の荷電キャリア密度は、利用可能な励起
密度を使用して得ることができる。
ることにより、ＳＲ−Ｐ内において１００ｋＶ／ｃｍ程
度の電界を得るために必要な荷電キャリア密度の大きさ
の程度は、６×１０11ｃｍ-2であると推定することがで
きる。この程度の荷電キャリア密度は、利用可能な励起
密度を使用して得ることができる。
【００９３】したがって、キャリア注入は、マイクロキ
ャビティの共鳴波長を連続的に制御するための一手段で
ある。
ャビティの共鳴波長を連続的に制御するための一手段で
ある。
【００９４】さらに、誘導放出を伴う本発明の２つの応
用において、発光波長をしたがって共鳴波長を、通常は
高吸収係数を有した領域である屈折率変化最大領域上に
配置することができないことは明らかである。すなわ
ち、キャビティ共鳴は、吸収係数曲線の『テール』のと
ころに配置しなければならない。このことは、屈折率の
変化可能範囲を低減させ、したがって、同調可能範囲を
低減させる。
用において、発光波長をしたがって共鳴波長を、通常は
高吸収係数を有した領域である屈折率変化最大領域上に
配置することができないことは明らかである。すなわ
ち、キャビティ共鳴は、吸収係数曲線の『テール』のと
ころに配置しなければならない。このことは、屈折率の
変化可能範囲を低減させ、したがって、同調可能範囲を
低減させる。
【００９５】同調可能光放出器を得るためには、レーザ
ー効果と同調可能効果とが同じ注入キャリア密度でもっ
て動作することが必要である。第１に、半導体内におけ
るレーザー効果は、１ｋＡ／ｃｍ2 という程度の電流密
度に対して得られる。第２に、ＳＲ−Ｐを帯電させるた
めに必要なキャリア密度は、１ｃｍ2 あたり６×１０ 11
個程度の電荷数である。これら２つの条件を満たすため
には、ＳＲ−Ｐ内におけるキャリアの寿命は、数百ピコ
秒の程度でなければならない。このような数値は、『ｎ
ｉｐｉ』タイプの構造では不可能であるが、ＳＲ−Ｐで
は可能である。
ー効果と同調可能効果とが同じ注入キャリア密度でもっ
て動作することが必要である。第１に、半導体内におけ
るレーザー効果は、１ｋＡ／ｃｍ2 という程度の電流密
度に対して得られる。第２に、ＳＲ−Ｐを帯電させるた
めに必要なキャリア密度は、１ｃｍ2 あたり６×１０ 11
個程度の電荷数である。これら２つの条件を満たすため
には、ＳＲ−Ｐ内におけるキャリアの寿命は、数百ピコ
秒の程度でなければならない。このような数値は、『ｎ
ｉｐｉ』タイプの構造では不可能であるが、ＳＲ−Ｐで
は可能である。
【００９６】デバイスの『立ち上がり』時間（換言すれ
ば、構造を『帯電』させるために必要な時間）は、両バ
ンドの底に位置したキャリアの緩和時間（disexcitatio
n time）に等しい。この時間は、緩和プロセスが本質
的に非放射プロセスであってフォノンとの相互作用によ
って支配されるものであるものであることにより、１０
ピコ秒の程度である。したがって、立ち上がり時間は、
実質的にはゼロと言うことができる。
ば、構造を『帯電』させるために必要な時間）は、両バ
ンドの底に位置したキャリアの緩和時間（disexcitatio
n time）に等しい。この時間は、緩和プロセスが本質
的に非放射プロセスであってフォノンとの相互作用によ
って支配されるものであるものであることにより、１０
ピコ秒の程度である。したがって、立ち上がり時間は、
実質的にはゼロと言うことができる。
【００９７】立ち下げ時間換言すれば電荷の放電に要す
る時間は、ＳＲ−Ｐの各『最小値』におけるキャリアの
寿命の程度である。この寿命τは、以下の式によって与
えられる。
る時間は、ＳＲ−Ｐの各『最小値』におけるキャリアの
寿命の程度である。この寿命τは、以下の式によって与
えられる。
【数２】 ここで、τr はＳＲ−Ｐの『極小値』におけるキャリア
の放射寿命であり、τtは『極小値』を囲んでいるバリ
アを通ってのトンネル効果による散逸時間であり、τi
はバリアを超えてのキャリアの熱的散逸時間である（図
６参照）。
の放射寿命であり、τtは『極小値』を囲んでいるバリ
アを通ってのトンネル効果による散逸時間であり、τi
はバリアを超えてのキャリアの熱的散逸時間である（図
６参照）。
【００９８】したがって、キャリアの寿命は、構造にか
なり大きく依存する。構造の特性に応じて、τは、例え
ば、約１００ピコ秒〜１μｓにわたって変化する。τが
１μｓとなるのは、電子とホールとが、大きなバリアに
よって空間的にかなり離れている場合である。このよう
な状況は、超格子の周期が長い場合に見られる。
なり大きく依存する。構造の特性に応じて、τは、例え
ば、約１００ピコ秒〜１μｓにわたって変化する。τが
１μｓとなるのは、電子とホールとが、大きなバリアに
よって空間的にかなり離れている場合である。このよう
な状況は、超格子の周期が長い場合に見られる。
【００９９】本発明の他の変形例においては、ＳＲ−Ｐ
内に、例えばＰ１，Ｐ２，Ｐ３，Ｐ４（図７）といった
ような１つまたは複数の量子井戸を設けることができ
る。この場合には、キャビティ内にキャリアを注入する
ことにより、主に閉込 Stark効果のために、量子井戸の
吸収係数が変化する、これにより、屈折率が変化し、し
たがって、キャビティモードの波長にオフセットが引き
起こされる。
内に、例えばＰ１，Ｐ２，Ｐ３，Ｐ４（図７）といった
ような１つまたは複数の量子井戸を設けることができ
る。この場合には、キャビティ内にキャリアを注入する
ことにより、主に閉込 Stark効果のために、量子井戸の
吸収係数が変化する、これにより、屈折率が変化し、し
たがって、キャビティモードの波長にオフセットが引き
起こされる。
【０１００】図７に示す例を一般化すれば、複数の量子
井戸を、電界内に配置することができる。
井戸を、電界内に配置することができる。
【０１０１】次のようなさらなる変形例も考えられる。
すなわち、（ａ）例えば、キャリア収集井戸を、ＳＲ−
Ｐ内に配置すること。あるいは、（ｂ）ＳＲ−Ｐをなす
２つの構成材料のそれぞれの禁止帯どうしを互いに異な
るものとすること。あるいは、（ｃ）２つの材料を同じ
禁止帯を有するものとしかつゼロではない価電子バンド
オフセットを設けること（図８を参照されたい。図８に
おいて、Ｄ１およびＤ２は、それぞれ伝導バンドのオフ
セットおよび価電子バンドのオフセットを示してい
る）。
すなわち、（ａ）例えば、キャリア収集井戸を、ＳＲ−
Ｐ内に配置すること。あるいは、（ｂ）ＳＲ−Ｐをなす
２つの構成材料のそれぞれの禁止帯どうしを互いに異な
るものとすること。あるいは、（ｃ）２つの材料を同じ
禁止帯を有するものとしかつゼロではない価電子バンド
オフセットを設けること（図８を参照されたい。図８に
おいて、Ｄ１およびＤ２は、それぞれ伝導バンドのオフ
セットおよび価電子バンドのオフセットを示してい
る）。
【０１０２】本質的なポイントは、キャリアの注入時
に、電子−ホール対が局所的に分離されて、ＳＲ−Ｐ内
に空間電荷電界を形成できることである。これにより、
吸収特性が変化する。
に、電子−ホール対が局所的に分離されて、ＳＲ−Ｐ内
に空間電荷電界を形成できることである。これにより、
吸収特性が変化する。
【０１０３】他の変形例において、２つの材料の禁止帯
どうしの差が大きくかつＳＲ−Ｐの周期が短い場合に
は、圧電性井戸の場合と同様である、すなわち、圧電性
を起源とする電界が形成される。キャリアが注入された
ときには、キャリアは、井戸に集まり、圧電性電界を相
殺する。これにより、吸収特性が変化し、層の屈折率が
変化する。
どうしの差が大きくかつＳＲ−Ｐの周期が短い場合に
は、圧電性井戸の場合と同様である、すなわち、圧電性
を起源とする電界が形成される。キャリアが注入された
ときには、キャリアは、井戸に集まり、圧電性電界を相
殺する。これにより、吸収特性が変化し、層の屈折率が
変化する。
【０１０４】次に、本発明のいくつかの例について説明
する。
する。
【０１０５】第１の例は、図９に概略的に示されてお
り、この第１例は、縦型発光ダイオードに関するもので
ある。ＳＲ−Ｐと、１つまたは複数の量子井戸からなる
活性領域ＺＡとが、ダイオードの共鳴キャビティを規定
する２つのブラッグミラーＭＢどうしの間に配置されて
いる。この構成により、キャリアを注入することによ
り、発光が起こるようになっている。量子井戸は、構造
全体の基底状態を形成しており、必ずしもマイクロキャ
ビティの中央に位置する必要はない。しかしながら、量
子井戸は、電磁界の１つまたは複数の『極小位置』に配
置することができる。
り、この第１例は、縦型発光ダイオードに関するもので
ある。ＳＲ−Ｐと、１つまたは複数の量子井戸からなる
活性領域ＺＡとが、ダイオードの共鳴キャビティを規定
する２つのブラッグミラーＭＢどうしの間に配置されて
いる。この構成により、キャリアを注入することによ
り、発光が起こるようになっている。量子井戸は、構造
全体の基底状態を形成しており、必ずしもマイクロキャ
ビティの中央に位置する必要はない。しかしながら、量
子井戸は、電磁界の１つまたは複数の『極小位置』に配
置することができる。
【０１０６】さらに、量子井戸は、活性領域のゲインス
ペクトルがマイクロキャビティモードに対する波長を有
しておりさらにキャリアの注入時に屈折率変化が起こる
場合の波長範囲内に位置しているようなものとされてい
る。
ペクトルがマイクロキャビティモードに対する波長を有
しておりさらにキャリアの注入時に屈折率変化が起こる
場合の波長範囲内に位置しているようなものとされてい
る。
【０１０７】したがって、マイクロキャビティの共鳴モ
ードを変更することにより、発光を得ることができる。
レーザー発光の場合には、波長の同調が可能なＶＣＳＥ
Ｌが得られ、自然発光だけの場合には、同調可能な発光
ダイオード（ＬＥＤ）が得られる。
ードを変更することにより、発光を得ることができる。
レーザー発光の場合には、波長の同調が可能なＶＣＳＥ
Ｌが得られ、自然発光だけの場合には、同調可能な発光
ダイオード（ＬＥＤ）が得られる。
【０１０８】活性領域内の量子井戸は、薄くかつ大きな
バリアによって囲むことができ、閉込を増強して、レー
ザー発光を誘起するキャリアの散逸を防止することがで
きる。
バリアによって囲むことができ、閉込を増強して、レー
ザー発光を誘起するキャリアの散逸を防止することがで
きる。
【０１０９】第２例が図１０に概略的に図示されてお
り、この第２例は、サイド発光ダイオードに関するもの
である。活性領域ＺＡは、ＳＣＨタイプの構造、換言す
れば、活性領域を囲むバリアがＳＲ−Ｐを形成するよう
な分離閉込ヘテロ構造内に、設置されている。活性領域
の量子井戸は、構造全体の基底状態を形成している。活
性領域のゲインスペクトルは、キャリアの注入時の屈折
率変化が大きいような範囲内に位置している。
り、この第２例は、サイド発光ダイオードに関するもの
である。活性領域ＺＡは、ＳＣＨタイプの構造、換言す
れば、活性領域を囲むバリアがＳＲ−Ｐを形成するよう
な分離閉込ヘテロ構造内に、設置されている。活性領域
の量子井戸は、構造全体の基底状態を形成している。活
性領域のゲインスペクトルは、キャリアの注入時の屈折
率変化が大きいような範囲内に位置している。
【０１１０】この場合、キャリアが注入されたときに
は、ダイオードは、ゲインスペクトル内に含有された複
数のモードで発光し、同時に、それらモードの波長が、
注入キャリア密度の関数としてオフセットされる。
は、ダイオードは、ゲインスペクトル内に含有された複
数のモードで発光し、同時に、それらモードの波長が、
注入キャリア密度の関数としてオフセットされる。
【０１１１】第３例は、Fabry-Perot 変調器として使用
される。この場合、スペーサがＳＲ−Ｐを備えて構成さ
れ、活性領域が設けられない。キャリアが注入されたと
きには、上述のようにして、キャビティの共鳴が変更さ
れる。
される。この場合、スペーサがＳＲ−Ｐを備えて構成さ
れ、活性領域が設けられない。キャリアが注入されたと
きには、上述のようにして、キャビティの共鳴が変更さ
れる。
【０１１２】発光ダイオードとは違って、変調器は、Ｓ
Ｒ−Ｐ内のキャリア寿命とは無関係に動作することがで
きる。この寿命は、変調器として要求されている応答時
間だけによって、固定される。しかしながら、応答時間
が励起密度と直接的に関係していることに注意された。
応答時間は、感度を向上させたときには遅くなり、ある
いは逆に、感度を低下させた場合には速くなる。
Ｒ−Ｐ内のキャリア寿命とは無関係に動作することがで
きる。この寿命は、変調器として要求されている応答時
間だけによって、固定される。しかしながら、応答時間
が励起密度と直接的に関係していることに注意された。
応答時間は、感度を向上させたときには遅くなり、ある
いは逆に、感度を低下させた場合には速くなる。
【０１１３】発光キャビティの場合でも光学的変調器の
場合でも、キャリアは、光学的にも電気的にも同等にう
まく注入することができる。キャリアが光学的に注入さ
れる場合には、キャリアは、レーザーポンピングを使用
して構造内に注入される。キャリアが電気的に注入され
る場合には、両ミラーのうちの一方をＮ型ドーピングと
しかつ両ミラーのうちの他方をＰ型ドーピングとし、こ
のようにして形成されたダイオードを直接的に分極する
ことにより、キャリアを注入することができる。
場合でも、キャリアは、光学的にも電気的にも同等にう
まく注入することができる。キャリアが光学的に注入さ
れる場合には、キャリアは、レーザーポンピングを使用
して構造内に注入される。キャリアが電気的に注入され
る場合には、両ミラーのうちの一方をＮ型ドーピングと
しかつ両ミラーのうちの他方をＰ型ドーピングとし、こ
のようにして形成されたダイオードを直接的に分極する
ことにより、キャリアを注入することができる。
【０１１４】他の例においては、２つのキャビティが互
いに連結される。第１キャビティが、同調可能な光を放
出し、活性領域なしでＳＲ−Ｐだけからスペーサが構成
されている第２キャビティが、１つまたは複数の同調可
能波長において共鳴し、第１キャビティから放出される
光を変調する。各キャビティに対して１つずつ合計で２
つの制御電流が使用される。
いに連結される。第１キャビティが、同調可能な光を放
出し、活性領域なしでＳＲ−Ｐだけからスペーサが構成
されている第２キャビティが、１つまたは複数の同調可
能波長において共鳴し、第１キャビティから放出される
光を変調する。各キャビティに対して１つずつ合計で２
つの制御電流が使用される。
【０１１５】変形例においては、第１キャビティは、同
調可能な共鳴キャビティであり、第２キャビティは、Ｓ
Ｒ−Ｐまたは活性領域が存在しない単純なキャビティで
あって１つまたは複数の固定波長において共鳴する。こ
の場合、第１キャビティからの光放出を制御することに
より、放出光を、第２キャビティの共鳴と同じ波長とす
ることができる（『導通』状態）、あるいは、第２キャ
ビティの共鳴波長とは異なる波長とすることができる
（『非導通』状態）。いずれの場合においても、約１Ｇ
Ｈｚで動作することができる単純な光変調システムが得
られる。
調可能な共鳴キャビティであり、第２キャビティは、Ｓ
Ｒ−Ｐまたは活性領域が存在しない単純なキャビティで
あって１つまたは複数の固定波長において共鳴する。こ
の場合、第１キャビティからの光放出を制御することに
より、放出光を、第２キャビティの共鳴と同じ波長とす
ることができる（『導通』状態）、あるいは、第２キャ
ビティの共鳴波長とは異なる波長とすることができる
（『非導通』状態）。いずれの場合においても、約１Ｇ
Ｈｚで動作することができる単純な光変調システムが得
られる。
【０１１６】以下、本発明のより詳細な例について説明
する。
する。
【０１１７】本発明のある１つの非常に興味深い特徴点
は、任意の系統の半導体であっても適用できることであ
る。使用する系統は、目的とする用途の関数として、要
求される波長の関数として、また、利用可能な製造技術
の関数として、選択される。
は、任意の系統の半導体であっても適用できることであ
る。使用する系統は、目的とする用途の関数として、要
求される波長の関数として、また、利用可能な製造技術
の関数として、選択される。
【０１１８】使用される半導体は、ジンクブレンドタイ
プのまたはウルツ鉱タイプの結晶構造を有したIII−V族
のまたはII−VI族の半導体とすることができる。ジンク
ブレンドタイプのヘテロ構造は、圧電効果を得るため
に、ｎ×ｌ×ｍ≠０であるような大きな結晶性指数
（ｎ，ｌ，ｍ）を有した基板上に形成することができ
る。ウルツ鉱タイプのヘテロ構造においては、このヘテ
ロ構造の結晶格子のｃ軸に沿って形成するだけで良い。
プのまたはウルツ鉱タイプの結晶構造を有したIII−V族
のまたはII−VI族の半導体とすることができる。ジンク
ブレンドタイプのヘテロ構造は、圧電効果を得るため
に、ｎ×ｌ×ｍ≠０であるような大きな結晶性指数
（ｎ，ｌ，ｍ）を有した基板上に形成することができ
る。ウルツ鉱タイプのヘテロ構造においては、このヘテ
ロ構造の結晶格子のｃ軸に沿って形成するだけで良い。
【０１１９】例えば、以下の構造を使用することができ
る。 （i） 遠隔通信において使用される波長（１．３μｍ〜
１．５μｍ）で動作するとともにＩｎＰのために使用さ
れる技術に適したデバイスのために、ＩｎＰ基板上に形
成されるＩｎＧａＡｓ／ＩｎＧａＡｓＰヘテロ構造。 （ii）１．３μｍ〜１．５μｍで動作する構成要素のた
めの上記ヘテロ構造の代替として、ＧａＡｓ基板上に形
成されるＧａＩｎＡｓＮ／ＧａＩｎＡｓヘテロ構造。 （iii） ０．８μｍ〜１μｍで動作する構成要素のため
に、ＧａＡｓ基板上に形成されるＩｎＧａＡｓ／ＧａＡ
ｌＡｓヘテロ構造。 （iv）０．３μｍ〜０．５μｍで動作する構成要素のた
めに、サファイア基板上に形成されるＩｎＧａＮ／Ａｌ
ＧａＮからなるウルツ鉱タイプのヘテロ構造。 （v） １．５μｍを超える波長で動作する構成要素のた
めに、ＣｄＺｎＴｅ基板上に形成されるＣｄＨｇＴｅ／
ＣｄＴｅヘテロ構造。
る。 （i） 遠隔通信において使用される波長（１．３μｍ〜
１．５μｍ）で動作するとともにＩｎＰのために使用さ
れる技術に適したデバイスのために、ＩｎＰ基板上に形
成されるＩｎＧａＡｓ／ＩｎＧａＡｓＰヘテロ構造。 （ii）１．３μｍ〜１．５μｍで動作する構成要素のた
めの上記ヘテロ構造の代替として、ＧａＡｓ基板上に形
成されるＧａＩｎＡｓＮ／ＧａＩｎＡｓヘテロ構造。 （iii） ０．８μｍ〜１μｍで動作する構成要素のため
に、ＧａＡｓ基板上に形成されるＩｎＧａＡｓ／ＧａＡ
ｌＡｓヘテロ構造。 （iv）０．３μｍ〜０．５μｍで動作する構成要素のた
めに、サファイア基板上に形成されるＩｎＧａＮ／Ａｌ
ＧａＮからなるウルツ鉱タイプのヘテロ構造。 （v） １．５μｍを超える波長で動作する構成要素のた
めに、ＣｄＺｎＴｅ基板上に形成されるＣｄＨｇＴｅ／
ＣｄＴｅヘテロ構造。
【０１２０】本発明においては、ＳＲ−Ｐ構造をなす層
内に電界を形成するために、例えばサファイア基板上の
ＩｎＧａＮ／ＧａＮをベースとしたシステムにおいて起
こるような自然分極効果を利用することができる。電界
の向きおよび強度は、層を形成する化合物の組成を変更
することにより、制御することができる（文献［６］を
参照されたい）。
内に電界を形成するために、例えばサファイア基板上の
ＩｎＧａＮ／ＧａＮをベースとしたシステムにおいて起
こるような自然分極効果を利用することができる。電界
の向きおよび強度は、層を形成する化合物の組成を変更
することにより、制御することができる（文献［６］を
参照されたい）。
【０１２１】以下、１．５５μｍという波長で動作する
ＩｎＰ基板上のヘテロ構造の例について説明する。
ＩｎＰ基板上のヘテロ構造の例について説明する。
【０１２２】この例は、波長の同調が可能なＶＣＳＥＬ
を得るために使用される例である。このＶＣＳＥＬの共
鳴キャビティは、ＩｎＰ（１１１）からなる基板上にお
いて密着してエピタキシャル成長される。ＶＣＳＥＬミ
ラーは、例えばＧａＡｓ／ＧａＡｌＡｓから形成されて
ブラッグ反射体とされ、ウェハ溶融によってキャビティ
の各面に成膜される。これに関しては、文献［１４］に
さらなる情報が記載されている。
を得るために使用される例である。このＶＣＳＥＬの共
鳴キャビティは、ＩｎＰ（１１１）からなる基板上にお
いて密着してエピタキシャル成長される。ＶＣＳＥＬミ
ラーは、例えばＧａＡｓ／ＧａＡｌＡｓから形成されて
ブラッグ反射体とされ、ウェハ溶融によってキャビティ
の各面に成膜される。これに関しては、文献［１４］に
さらなる情報が記載されている。
【０１２３】ＶＣＳＥＬのＳＲ−Ｐは、同じ禁止帯と同
じ格子パラメータとを有した２つの層から構成されてい
る。ここで、各層の圧電電界は、同じ強度とされ、か
つ、互いに反対向きとされている。ＳＲ−Ｐ層をなす化
合物に関しての圧電係数が定数であると仮定すれば、歪
みによって圧電電界を得ることができ、この場合、これ
ら圧電電界どうしは、絶対値が同じであって、符号が逆
符号である。
じ格子パラメータとを有した２つの層から構成されてい
る。ここで、各層の圧電電界は、同じ強度とされ、か
つ、互いに反対向きとされている。ＳＲ−Ｐ層をなす化
合物に関しての圧電係数が定数であると仮定すれば、歪
みによって圧電電界を得ることができ、この場合、これ
ら圧電電界どうしは、絶対値が同じであって、符号が逆
符号である。
【０１２４】歪み状態がＩｎＰ基板の格子パラメータに
よって決定されるものと仮定すれば、次の表は、この条
件が満足される例を示している。
よって決定されるものと仮定すれば、次の表は、この条
件が満足される例を示している。
【表１】
【０１２５】この例においては、２元素材料の禁止帯幅
（３００Ｋ）および格子パラメータは、文献［１５］を
参照して決定された。曲線化も考慮しつつ２元素材料の
パラメータ間において線形補間を使用した。ここで、ｂ
GaAsP ＝０．５ｅＶ（文献［１６］参照）、ｂGaInAs＝
０．４７５ｅＶ（文献［１７］参照）、ｂGaInP ＝０．
５ｅＶ（文献［１８］参照）、ｂInAsP ＝０．１ｅＶ
（文献［１９］参照）、とした。ＩｎＰ基板の格子パラ
メータは、０．５８６８７ｎｍに等しい。
（３００Ｋ）および格子パラメータは、文献［１５］を
参照して決定された。曲線化も考慮しつつ２元素材料の
パラメータ間において線形補間を使用した。ここで、ｂ
GaAsP ＝０．５ｅＶ（文献［１６］参照）、ｂGaInAs＝
０．４７５ｅＶ（文献［１７］参照）、ｂGaInP ＝０．
５ｅＶ（文献［１８］参照）、ｂInAsP ＝０．１ｅＶ
（文献［１９］参照）、とした。ＩｎＰ基板の格子パラ
メータは、０．５８６８７ｎｍに等しい。
【０１２６】この場合、ＳＲ−Ｐの周期ごとの歪みは、
好ましくは補償される。これは、かなり厚い共鳴キャビ
ティを形成する場合に有効である。各層に対しての臨界
厚さは、７０ｎｍよりも大きく（文献［２０］参照）、
この大きさの歪みに対しての圧電電界は、１００ｋＶ／
ｃｍの程度である。各層の厚さは、約１００周期におい
ては、１０ｎｍとすることができる。
好ましくは補償される。これは、かなり厚い共鳴キャビ
ティを形成する場合に有効である。各層に対しての臨界
厚さは、７０ｎｍよりも大きく（文献［２０］参照）、
この大きさの歪みに対しての圧電電界は、１００ｋＶ／
ｃｍの程度である。各層の厚さは、約１００周期におい
ては、１０ｎｍとすることができる。
【０１２７】活性領域は、Ｇａ0.47Ｉｎ0.53Ａｓからな
る無歪みの量子井戸から構成することができ、厚さを６
ｎｍとすることができる。この場合、禁止帯幅は、約
１．５５μｍという波長の発光をもたらす大きさであ
る。
る無歪みの量子井戸から構成することができ、厚さを６
ｎｍとすることができる。この場合、禁止帯幅は、約
１．５５μｍという波長の発光をもたらす大きさであ
る。
【０１２８】ＶＣＳＥＬを形成するために、ＳＲ−Ｐお
よび活性領域を、マイクロキャビティ内に設けることが
できる。また、サイド放出型のレーザーダイオードを形
成する場合にも、ＳＲ−Ｐおよび活性領域を、マイクロ
キャビティ内に設けることができる。
よび活性領域を、マイクロキャビティ内に設けることが
できる。また、サイド放出型のレーザーダイオードを形
成する場合にも、ＳＲ−Ｐおよび活性領域を、マイクロ
キャビティ内に設けることができる。
【０１２９】次に、II−VI系材料から形成されるヘテロ
構造の例について説明する。
構造の例について説明する。
【０１３０】荷電キャリアの注入の関数としての禁止帯
のオフセットを示すために、ＳＲ−ＰをこのタイプのII
−VI材料から形成してこのタイプのＳＲ−Ｐの発光範囲
を研究した。
のオフセットを示すために、ＳＲ−ＰをこのタイプのII
−VI材料から形成してこのタイプのＳＲ−Ｐの発光範囲
を研究した。
【０１３１】ＳＲ−Ｐは、Ｃｄ0.88Ｚｎ0.12Ｔｅ基板
（２１１）上においてエピタキシャル成長を行うことに
より形成した。このＳＲ−Ｐは、それぞれの厚さが１０
ｎｍとされた、Ｃｄ0.91Ｍｇ0.09Ｔｅ層とＣｄ0.88Ｚｎ
0.12Ｔｅ層とからなるパターンとされた。このパターン
は、約１００回繰り返された。歪みによって引き起こさ
れる電界は、この例においては、１００ｋＶ／ｃｍの程
度である。
（２１１）上においてエピタキシャル成長を行うことに
より形成した。このＳＲ−Ｐは、それぞれの厚さが１０
ｎｍとされた、Ｃｄ0.91Ｍｇ0.09Ｔｅ層とＣｄ0.88Ｚｎ
0.12Ｔｅ層とからなるパターンとされた。このパターン
は、約１００回繰り返された。歪みによって引き起こさ
れる電界は、この例においては、１００ｋＶ／ｃｍの程
度である。
【０１３２】上記において言及した参考文献を以下に列
挙する。 ［１］J.Talghader and J.S Smith, Appl. Phys. Lett.
66, 335 (1995) ［２］M.Larson and J.S Harris Jr, Appl. Phys. Let
t. 68, 891 (1996) ［３］N. K Dutta, W.S. Hobson, J. Lopata and G.Zyd
zik, Appl. Phys. Lett.70, 1219 (1997) ［４］F. Faure, D. Le Guen, J.C. Simon and B. Land
ousies, Electron.Lett. 22, 795 (1986) ［５］S. Murata and I. Mito, Optical and Quantum E
lectronics 22, (1990),pages 1 to 15 ［６］F. Bernardini, V. Fiorentini, D. Vanderbilt,
Phys. Rev. B56(1997), R1024 ［７］D.A.B. Miller et al., Phys. Rev. B32, 1043
(1985) ［８］R.H. Yan, R.J. Simes and L.A. Coldren, IEEE
J. Quantum Electron.25, 2272 (1989) ［９］D.L. Smith and C. Mailhiot, Rev. Mod. Phys.
62, 173 (1990) ［１０］E. Anastassakis, Phys. Rev. B46, 4744 (199
2) ［１１］G.H. Dolher, Opt. and Quant. Electr. 22, S
121 (1990) ［１２］P. Michler, T. Lilienkamp, W. Ebeling, J.
Gutoswtki, M.Behringer, M. Fehrer and D. Hommel, A
ppl. Phys. Lett. 72, 3320 (1998) ［１３］Guido Mula, N.T. Pelekanos, P. Gentile, N.
Magnea and J.L.Pautrat, Appl. Phys. Lett. 70, 856
(1997) ［１４］D.I. Babic, K. Streubel, R.P. Mirin, N.M.
Margarlit, J.E.Bowers, E.L. Hu, D.E. Mars, L. Yang
and K. Carey, IEEE Phtonics Technol.Lett. 7, 1225
(1995) ［１５］Jacques I. Pankove, Optical Processes in S
emiconductors, DoverPublications Inc., New York 19
71 ［１６］J. Appl. Phys. 84, 3696 (1998) ［１７］J. Appl. Phys. 69, 827 (1991) ［１８］Phys. Rev. B 6, 1301 (1972) ［１９］J. Appl. Phys. 80, 846 (1996) ［２０］K.W. Gossen, E.A. Caridi, T.Y. Chang, J.B.
Stark, D.A.B. Millerand R.A. Morgan, Appl. Phys.
Lett. 56, 715 (1990)
挙する。 ［１］J.Talghader and J.S Smith, Appl. Phys. Lett.
66, 335 (1995) ［２］M.Larson and J.S Harris Jr, Appl. Phys. Let
t. 68, 891 (1996) ［３］N. K Dutta, W.S. Hobson, J. Lopata and G.Zyd
zik, Appl. Phys. Lett.70, 1219 (1997) ［４］F. Faure, D. Le Guen, J.C. Simon and B. Land
ousies, Electron.Lett. 22, 795 (1986) ［５］S. Murata and I. Mito, Optical and Quantum E
lectronics 22, (1990),pages 1 to 15 ［６］F. Bernardini, V. Fiorentini, D. Vanderbilt,
Phys. Rev. B56(1997), R1024 ［７］D.A.B. Miller et al., Phys. Rev. B32, 1043
(1985) ［８］R.H. Yan, R.J. Simes and L.A. Coldren, IEEE
J. Quantum Electron.25, 2272 (1989) ［９］D.L. Smith and C. Mailhiot, Rev. Mod. Phys.
62, 173 (1990) ［１０］E. Anastassakis, Phys. Rev. B46, 4744 (199
2) ［１１］G.H. Dolher, Opt. and Quant. Electr. 22, S
121 (1990) ［１２］P. Michler, T. Lilienkamp, W. Ebeling, J.
Gutoswtki, M.Behringer, M. Fehrer and D. Hommel, A
ppl. Phys. Lett. 72, 3320 (1998) ［１３］Guido Mula, N.T. Pelekanos, P. Gentile, N.
Magnea and J.L.Pautrat, Appl. Phys. Lett. 70, 856
(1997) ［１４］D.I. Babic, K. Streubel, R.P. Mirin, N.M.
Margarlit, J.E.Bowers, E.L. Hu, D.E. Mars, L. Yang
and K. Carey, IEEE Phtonics Technol.Lett. 7, 1225
(1995) ［１５］Jacques I. Pankove, Optical Processes in S
emiconductors, DoverPublications Inc., New York 19
71 ［１６］J. Appl. Phys. 84, 3696 (1998) ［１７］J. Appl. Phys. 69, 827 (1991) ［１８］Phys. Rev. B 6, 1301 (1972) ［１９］J. Appl. Phys. 80, 846 (1996) ［２０］K.W. Gossen, E.A. Caridi, T.Y. Chang, J.B.
Stark, D.A.B. Millerand R.A. Morgan, Appl. Phys.
Lett. 56, 715 (1990)
【図１】 本発明によるデバイスの第１実施形態を概略
的に示す図であって、このデバイスは、縦型発光であ
る。
的に示す図であって、このデバイスは、縦型発光であ
る。
【図２】 本発明によるデバイスの第２実施形態を概略
的に示す図であって、このデバイスは、サイド発光であ
る。
的に示す図であって、このデバイスは、サイド発光であ
る。
【図３】 本発明によるサイド発光タイプのレーザーダ
イオードのゲインスペクトルを示す図である。
イオードのゲインスペクトルを示す図である。
【図４】 圧電性超格子の一部に関して、荷電キャリア
が注入されたときのバンド構造の変化を示す図である。
が注入されたときのバンド構造の変化を示す図である。
【図５】 圧電性超格子内に閉じ込められた量子レベル
を示すバンド構造の図示である。
を示すバンド構造の図示である。
【図６】 本発明によるデバイスの応答時間の各評価時
における圧電性超格子の様子を図解的に説明するための
バンド構造の図示である。
における圧電性超格子の様子を図解的に説明するための
バンド構造の図示である。
【図７】 量子井戸を有した圧電性超格子の２周期に対
応したバンド構造の図示である。
応したバンド構造の図示である。
【図８】 ２つの超格子材料に関して互いに異なる禁止
帯を有した圧電性超格子の３周期に対応したバンド構造
の図示である。
帯を有した圧電性超格子の３周期に対応したバンド構造
の図示である。
【図９】 量子井戸から形成されるとともに圧電性超格
子の中に配置された活性領域を備えているような本発明
による縦型発光ダイオードの一例に対応した伝導バンド
構造の図示である。
子の中に配置された活性領域を備えているような本発明
による縦型発光ダイオードの一例に対応した伝導バンド
構造の図示である。
【図１０】 量子井戸および圧電性超格子から形成され
た活性領域であって相互分離した閉込を有したタイプの
ヘテロ構造からなる屈折率閉込構造内に含有された活性
領域を備えているような本発明によるサイド発光ダイオ
ードの一例に対応した伝導バンド構造の図示である。
た活性領域であって相互分離した閉込を有したタイプの
ヘテロ構造からなる屈折率閉込構造内に含有された活性
領域を備えているような本発明によるサイド発光ダイオ
ードの一例に対応した伝導バンド構造の図示である。
２ 共鳴キャビティ ４ ミラー ６ ミラー １０ 活性領域 １４ ＳＲ−Ｐ（超格子） ２０ 可変電圧源（荷電キャリア注入第１手段） ２６ 活性領域 ３２ ミラー ３４ ミラー ３８ ＳＲ−Ｐ（超格子） ４４ 可変電圧源（荷電キャリア注入第１手段）
Claims (14)
- 【請求項１】 波長の同調が可能な共鳴キャビティを備
えた光学的半導体デバイスであって、 共鳴キャビティ（２）と、この共鳴キャビティを規定す
る２つのミラー（４，６；３２，３４）と、を具備し、
さらに、 −前記共鳴キャビティ内に配置されるとともに圧電性半
導体層を含有した少なくとも１つの超格子（１４，３
８）と、 −前記超格子内に荷電キャリアを注入するための荷電キ
ャリア注入第１手段（２０，４４）と、を具備し、 前記荷電キャリアが前記超格子内に注入されたときに
は、前記超格子の光学的特性が変化するように構成され
ており、これにより、前記共鳴キャビティの共鳴モード
における波長が変更されるようになっていることを特徴
とするデバイス。 - 【請求項２】 請求項１記載のデバイスにおいて、 さらに、前記共鳴キャビティ内に配置されるとともに、
内部に荷電キャリアが注入されたときには、放射を起こ
し得るよう構成された活性領域（１０，２６）を具備し
ていることを特徴とするデバイス。 - 【請求項３】 請求項２記載のデバイスにおいて、 前記荷電キャリア注入第１手段が、前記活性領域（１
０，２６）内に荷電キャリアを注入しこれにより前記活
性領域から光を放出させ得るよう構成されていることを
特徴とするデバイス。 - 【請求項４】 請求項２記載のデバイスにおいて、 さらに、前記活性領域（１０，２６）内に荷電キャリア
を注入しこれにより前記活性領域から光を放出させ得る
よう構成された荷電キャリア注入第２手段を具備してい
ることを特徴とするデバイス。 - 【請求項５】 請求項２記載のデバイスにおいて、 前記デバイス内に含有されている前記半導体層の成長軸
に対して前記ミラー（４，６）が垂直とされた状態で前
記デバイスがレーザー放射可能とされており、これによ
り、縦型放出タイプのレーザー放射が得られるようにな
っていることを特徴とするデバイス。 - 【請求項６】 請求項２記載のデバイスにおいて、 前記デバイス内に含有されている前記半導体層の成長軸
に対して前記ミラー（４，６）が垂直とされた状態で前
記デバイスが非コヒーレント放射可能とされており、こ
れにより、縦型放出タイプの非コヒーレント放射が得ら
れるようになっていることを特徴とするデバイス。 - 【請求項７】 請求項２記載のデバイスにおいて、 前記デバイス内に含有されている前記半導体層の成長軸
に対して前記ミラー（３２，３４）が平行とされた状態
で前記デバイスがレーザー放射可能とされており、これ
により、サイド放出タイプのレーザー放射が得られるよ
うになっていることを特徴とするデバイス。 - 【請求項８】 請求項２記載のデバイスにおいて、 前記デバイス内に含有されている前記半導体層の成長軸
に対して前記ミラー（３２，３４）が平行とされた状態
で前記デバイスが非コヒーレント放射可能とされてお
り、これにより、サイド放出タイプの非コヒーレント放
射が得られるようになっていることを特徴とするデバイ
ス。 - 【請求項９】 請求項１記載のデバイスにおいて、 前記荷電キャリア注入第１手段（２０，４４）が、電気
的手段とされていることを特徴とするデバイス。 - 【請求項１０】 請求項１記載のデバイスにおいて、 前記荷電キャリア注入第１手段が、光学的手段とされて
いることを特徴とするデバイス。 - 【請求項１１】 請求項１記載のデバイスにおいて、 前記圧電性半導体層が、ジンクブレンドタイプの結晶構
造を有していることを特徴とするデバイス。 - 【請求項１２】 請求項１記載のデバイスにおいて、 前記圧電性半導体層が、ウルツ鉱タイプの結晶構造を有
していることを特徴とするデバイス。 - 【請求項１３】 請求項２に記載されたデバイスを備え
てなる光強度変調デバイスであって、 活性領域を有してはいないものの圧電性半導体層から形
成された超格子を有しているとともに１つまたは複数の
同調可能な波長でもって共鳴することができる他の共鳴
キャビティが、光学的に連結されることによって形成さ
れていることを特徴とするデバイス。 - 【請求項１４】 請求項２に記載されたデバイスを備え
てなる光強度変調デバイスであって、 活性領域と圧電性半導体層から形成された超格子とのい
ずれか一方を有しているとともに１つまたは複数の固定
波長でもって共鳴することができる他の共鳴キャビティ
が、光学的に連結されることによって形成されているこ
とを特徴とするデバイス。
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Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006041013A (ja) * | 2004-07-23 | 2006-02-09 | Yokohama National Univ | 光制御素子、発光素子、光回路装置 |
| JP4518209B1 (ja) * | 2009-09-07 | 2010-08-04 | 住友電気工業株式会社 | Ｉｉｉ族窒化物結晶基板、エピ層付ｉｉｉ族窒化物結晶基板、ならびに半導体デバイスおよびその製造方法 |
| US7854804B2 (en) | 2005-06-23 | 2010-12-21 | Sumitomo Electric Industries, Ltd. | Nitride crystal, nitride crystal substrate, epilayer-containing nitride crystal substrate, semiconductor device and method of manufacturing the same |
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Families Citing this family (18)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| AUPR534201A0 (en) * | 2001-05-30 | 2001-06-21 | Unisearch Limited | High efficiency silicon light emitting device |
| TW200524236A (en) * | 2003-12-01 | 2005-07-16 | Nl Nanosemiconductor Gmbh | Optoelectronic device incorporating an interference filter |
| WO2005078879A1 (de) * | 2004-02-11 | 2005-08-25 | Technomedia Ag | Laserdiode mit externem resonator und über druck auf die laseroide einstellbarer wellenlänge |
| US20070165400A1 (en) * | 2004-02-11 | 2007-07-19 | Patrick Linder | Light unit and method for generating light rays |
| US20070297741A1 (en) * | 2004-02-11 | 2007-12-27 | Patrick Linder | Method for Determining Clinical and/or Chemical Parameters in a Medium and Device for Carrying Out Said Method |
| US7369583B2 (en) * | 2004-06-07 | 2008-05-06 | Innolume Gmbh | Electrooptically wavelength-tunable resonant cavity optoelectronic device for high-speed data transfer |
| US7307719B2 (en) * | 2004-09-14 | 2007-12-11 | Hewlett-Packard Development Company, L.P. | Wavelength-tunable excitation radiation amplifying structure and method |
| US7177021B2 (en) * | 2004-09-14 | 2007-02-13 | Hewlett-Packard Development Company, L.P. | Integrated radiation sources and amplifying structures, and methods of using the same |
| US7339666B2 (en) * | 2004-09-14 | 2008-03-04 | Hewlett-Packard Development Company, L.P. | Light-amplifying structures and methods for surface-enhanced Raman spectroscopy |
| US7511808B2 (en) * | 2006-04-27 | 2009-03-31 | Hewlett-Packard Development Company, L.P. | Analyte stages including tunable resonant cavities and Raman signal-enhancing structures |
| US20070290191A1 (en) * | 2006-06-16 | 2007-12-20 | Vitaly Shuchukin | Resonant cavity optoelectronic device with suppressed parasitic modes |
| US7508858B2 (en) * | 2007-04-30 | 2009-03-24 | The Research Foundation Of State University Of New York | Detuned duo-cavity laser-modulator device and method with detuning selected to minimize change in reflectivity |
| US7772615B2 (en) * | 2007-08-10 | 2010-08-10 | Connector Optics | Anti stark electrooptic medium and electrooptically modulated optoelectronic device based thereupon |
| US7580595B1 (en) | 2008-05-09 | 2009-08-25 | Technische Universitaet Berlin | Data transmission optoelectric device |
| US9817251B1 (en) * | 2016-05-02 | 2017-11-14 | Futurewei Technologies, Inc. | Carrier density-based tunable filter |
| WO2018141083A1 (zh) * | 2017-02-03 | 2018-08-09 | 华为技术有限公司 | 光电转换装置 |
| US10534204B2 (en) * | 2017-11-03 | 2020-01-14 | International Business Machines Corporation | Structured photorefractive layer stack |
| CN111640833B (zh) * | 2019-03-01 | 2021-03-12 | 华南师范大学 | 一种调制InGaN/GaN异质结薄膜内部极化的方法 |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63281491A (ja) * | 1987-05-13 | 1988-11-17 | Mitsubishi Electric Corp | 波長可変型半導体レ−ザ装置 |
| JPH0346384A (ja) * | 1989-07-14 | 1991-02-27 | Nec Corp | 面型波長可変発光素子 |
| JPH06104524A (ja) * | 1992-09-18 | 1994-04-15 | Nec Corp | 波長可変半導体レーザ及び透過波長可変光フィルタ |
| JPH06188518A (ja) * | 1992-12-18 | 1994-07-08 | Fujitsu Ltd | 波長可変面発光レーザ |
Family Cites Families (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4092659A (en) * | 1977-04-28 | 1978-05-30 | Rca Corporation | Multi-layer reflector for electroluminescent device |
| US4317086A (en) * | 1979-09-13 | 1982-02-23 | Xerox Corporation | Passivation and reflector structure for electroluminescent devices |
| JPS6366983A (ja) * | 1986-09-09 | 1988-03-25 | Kiso Kaiseki Kenkyusho:Kk | 半導体レ−ザ−の周波数変調方法及びその装置 |
| US5376580A (en) * | 1993-03-19 | 1994-12-27 | Hewlett-Packard Company | Wafer bonding of light emitting diode layers |
| JP2500617B2 (ja) * | 1993-06-25 | 1996-05-29 | 日本電気株式会社 | 屈折率制御光半導体構造 |
| DE69428187T2 (de) * | 1994-05-06 | 2002-06-20 | Commissariat A L'energie Atomique, Paris | Optisch gesteuerte Lichtmodulator-Vorrichtung |
| JP2839077B2 (ja) * | 1995-06-15 | 1998-12-16 | 日本電気株式会社 | 窒化ガリウム系化合物半導体発光素子 |
| US5903586A (en) * | 1997-07-30 | 1999-05-11 | Motorola, Inc. | Long wavelength vertical cavity surface emitting laser |
-
1999
- 1999-07-07 FR FR9908783A patent/FR2796212B1/fr not_active Expired - Fee Related
-
2000
- 2000-06-26 US US09/603,897 patent/US6396083B1/en not_active Expired - Fee Related
- 2000-07-03 DE DE60037922T patent/DE60037922D1/de not_active Expired - Lifetime
- 2000-07-03 EP EP00401900A patent/EP1067643B1/fr not_active Expired - Lifetime
- 2000-07-04 JP JP2000202777A patent/JP4721493B2/ja not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63281491A (ja) * | 1987-05-13 | 1988-11-17 | Mitsubishi Electric Corp | 波長可変型半導体レ−ザ装置 |
| JPH0346384A (ja) * | 1989-07-14 | 1991-02-27 | Nec Corp | 面型波長可変発光素子 |
| JPH06104524A (ja) * | 1992-09-18 | 1994-04-15 | Nec Corp | 波長可変半導体レーザ及び透過波長可変光フィルタ |
| JPH06188518A (ja) * | 1992-12-18 | 1994-07-08 | Fujitsu Ltd | 波長可変面発光レーザ |
Cited By (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006041013A (ja) * | 2004-07-23 | 2006-02-09 | Yokohama National Univ | 光制御素子、発光素子、光回路装置 |
| US7854804B2 (en) | 2005-06-23 | 2010-12-21 | Sumitomo Electric Industries, Ltd. | Nitride crystal, nitride crystal substrate, epilayer-containing nitride crystal substrate, semiconductor device and method of manufacturing the same |
| US8192543B2 (en) | 2005-06-23 | 2012-06-05 | Sumitomo Electric Industries, Ltd. | Nitride crystal, nitride crystal substrate, epilayer-containing nitride crystal substrate, semiconductor device and method of manufacturing the same |
| US8771552B2 (en) | 2005-06-23 | 2014-07-08 | Sumitomo Electric Industries, Ltd. | Group III nitride crystal substrate, epilayer-containing group III nitride crystal substrate, semiconductor device and method of manufacturing the same |
| US8828140B2 (en) | 2005-06-23 | 2014-09-09 | Sumitomo Electric Industries, Ltd. | Nitride crystal, nitride crystal substrate, epilayer-containing nitride crystal substrate, semiconductor device and method of manufacturing the same |
| US9499925B2 (en) | 2005-06-23 | 2016-11-22 | Sumitomo Electric Industries, Ltd. | Group III nitride crystal substrate, epilayer-containing group III nitride crystal substrate, semiconductor device and method of manufacturing the same |
| US9570540B2 (en) | 2005-06-23 | 2017-02-14 | Sumitomo Electric Industries, Ltd. | Nitride crystal, nitride crystal substrate, epilayer-containing nitride crystal substrate, semiconductor device and method of manufacturing the same |
| US9708735B2 (en) | 2005-06-23 | 2017-07-18 | Sumitomo Electric Industries, Ltd. | Group III nitride crystal substrate, epilayer-containing group III nitride crystal substrate, semiconductor device and method of manufacturing the same |
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| JP4518209B1 (ja) * | 2009-09-07 | 2010-08-04 | 住友電気工業株式会社 | Ｉｉｉ族窒化物結晶基板、エピ層付ｉｉｉ族窒化物結晶基板、ならびに半導体デバイスおよびその製造方法 |
| WO2011027580A1 (ja) * | 2009-09-07 | 2011-03-10 | 住友電気工業株式会社 | Ｉｉｉ族窒化物結晶基板、エピ層付ｉｉｉ族窒化物結晶基板、ならびに半導体デバイスおよびその製造方法 |
| JP2011073957A (ja) * | 2009-09-07 | 2011-04-14 | Sumitomo Electric Ind Ltd | Ｉｉｉ族窒化物結晶基板、エピ層付ｉｉｉ族窒化物結晶基板、ならびに半導体デバイスおよびその製造方法 |
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