JP2001057464A - 半導体超格子を有する半導体装置 - Google Patents
半導体超格子を有する半導体装置Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 ＡｌBＧａ(1-B)Ｎでなる障壁層とＡｌWＧａ
(1-W)Ｎでなる井戸層とを有する半導体超格子を有する
半導体装置において、その半導体超格子を、高いキャリ
ア濃度を有し、従って低い抵抗しか有しない構成とす
る。 【解決手段】 半導体超格子の障壁層が、それを構成し
ているＡｌBＧａ(1-B)ＮのＢについて、０．９≧Ｂ≧
０．２で表される範囲内の値を有し、厚さＤＢについ
て、４００Å≧ＤＢ≧４０Åで表される範囲内の上記Ｂ
の値が大きくなるのに応じて小さくなる値を有し、半導
体超格子の井戸層が、それを構成しているＡｌWＧａ
(1-W)ＮのＷについて、Ｂ−０．２≧Ｗ≧０で表される
範囲内の値を有し、厚さＤＷについて、ＤＢ＞ＤＷ、６
００Å−ＤＢ≧ＤＷで表される範囲内の上記Ｗの値が大
きくなるのに応じて小さくなる値を有している。
(1-W)Ｎでなる井戸層とを有する半導体超格子を有する
半導体装置において、その半導体超格子を、高いキャリ
ア濃度を有し、従って低い抵抗しか有しない構成とす
る。 【解決手段】 半導体超格子の障壁層が、それを構成し
ているＡｌBＧａ(1-B)ＮのＢについて、０．９≧Ｂ≧
０．２で表される範囲内の値を有し、厚さＤＢについ
て、４００Å≧ＤＢ≧４０Åで表される範囲内の上記Ｂ
の値が大きくなるのに応じて小さくなる値を有し、半導
体超格子の井戸層が、それを構成しているＡｌWＧａ
(1-W)ＮのＷについて、Ｂ−０．２≧Ｗ≧０で表される
範囲内の値を有し、厚さＤＷについて、ＤＢ＞ＤＷ、６
００Å−ＤＢ≧ＤＷで表される範囲内の上記Ｗの値が大
きくなるのに応じて小さくなる値を有している。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、障壁層と井戸層と
が交互順次に積層されている構成を有する半導体超格子
を有する半導体装置に関する。
が交互順次に積層されている構成を有する半導体超格子
を有する半導体装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、図１３を伴って次に述べる半導体
レ―ザが半導体超格子を有する半導体装置として提案さ
れている。
レ―ザが半導体超格子を有する半導体装置として提案さ
れている。
【０００３】すなわち、サファイヤでなる単結晶の半導
体基板１上に、単結晶のＡｌＧａＮ系でなるバッファ層
２を介して、単結晶のＧａＮでなり且つｎ型を有する半
導体層３と、ｎ型を有する半導体超格子４Ｇでなる光閉
じ込め層４と、単結晶のＩｎy Ｇａ(1-y) Ｎ（ただし、
ｙは１以下の数）でなる発光層１５と、ｐ型を有する半
導体超格子６Ｇでなる光閉じ込め層６とが、それらの順
に積層されている積層体１７が形成されている。
体基板１上に、単結晶のＡｌＧａＮ系でなるバッファ層
２を介して、単結晶のＧａＮでなり且つｎ型を有する半
導体層３と、ｎ型を有する半導体超格子４Ｇでなる光閉
じ込め層４と、単結晶のＩｎy Ｇａ(1-y) Ｎ（ただし、
ｙは１以下の数）でなる発光層１５と、ｐ型を有する半
導体超格子６Ｇでなる光閉じ込め層６とが、それらの順
に積層されている積層体１７が形成されている。
【０００４】この場合、光閉じ込め層４を構成している
半導体超格子４Ｇが、単結晶のＡｌB4Ｇａ(1-B4)Ｎ（た
だし、Ｂ４は、一般に１以下の数）でなり且つｎ型を与
える不純物を意図的にドープしているとともにＤＢ４の
厚さを有する半導体層４１でなる障壁層４Ｂと、単結晶
のＡｌW4Ｇａ(1-W4)Ｎ（ただし、Ｗ４は、一般に１以下
の数）でなり且つｎ型を与える不純物を意図的にドープ
しているとともにＤＷ４の厚さを有する半導体層４２で
なる井戸層４Ｗとが交互順次に積層されている構成を有
し、その障壁層４Ｂを構成ている半導体層４１及び井戸
層４Ｗを構成している半導体層４２が、それらをそれぞ
れ構成しているＡｌB4Ｇａ(1-B4)Ｎ及びＡｌW4Ｇａ
(1-W4)ＮにおけるそれぞれのＢ４及びＷ４について、
０．１５≧Ｂ４＞Ｗ４≧０で表される範囲内の値を有
し、また、それらの厚さＤＢ４及びＤＷ４について、２
５Å≧（ＤＢ４、ＤＷ４）＞０Åで表される範囲内の値
を有しているのを普通とし、また、光閉じ込め層６を構
成している半導体超格子６Ｇが、単結晶のＡｌB6Ｇａ
(1-B6)Ｎ（ただし、Ｂ６は、一般に１以下の数）でなり
且つｐ型を与える不純物を意図的にドープしているとと
もにＤＢ６の厚さを有する半導体層６１でなる障壁層６
Ｂと、単結晶のＡｌW6Ｇａ(1-W6)Ｎ（ただし、Ｗ６は、
一般に１以下の数）でなり且つｐ型を与える不純物を意
図的にドープしているとともにＤＷ６の厚さを有する半
導体層６２でなる井戸層６Ｗとが交互順次に積層されて
いる構成を有し、その障壁層６Ｂを構成している半導体
層６１及び井戸層６Ｗを構成している半導体層６２が、
それらをそれぞれ構成しているＡｌB6Ｇａ(1-B6)Ｎ及び
ＡｌW6Ｇａ(1-W6)ＮにおけるそれぞれのＢ６及びＷ６に
ついて、０．１５≧Ｂ６＞Ｗ６≧０で表される範囲内の
値を有し、且つそれらの厚さＤＢ６及びＤＷ６につい
て、２５Å≧（ＤＢ６、ＤＷ６）＞０Åで表される範囲
内の値を有しているのを普通とする。
半導体超格子４Ｇが、単結晶のＡｌB4Ｇａ(1-B4)Ｎ（た
だし、Ｂ４は、一般に１以下の数）でなり且つｎ型を与
える不純物を意図的にドープしているとともにＤＢ４の
厚さを有する半導体層４１でなる障壁層４Ｂと、単結晶
のＡｌW4Ｇａ(1-W4)Ｎ（ただし、Ｗ４は、一般に１以下
の数）でなり且つｎ型を与える不純物を意図的にドープ
しているとともにＤＷ４の厚さを有する半導体層４２で
なる井戸層４Ｗとが交互順次に積層されている構成を有
し、その障壁層４Ｂを構成ている半導体層４１及び井戸
層４Ｗを構成している半導体層４２が、それらをそれぞ
れ構成しているＡｌB4Ｇａ(1-B4)Ｎ及びＡｌW4Ｇａ
(1-W4)ＮにおけるそれぞれのＢ４及びＷ４について、
０．１５≧Ｂ４＞Ｗ４≧０で表される範囲内の値を有
し、また、それらの厚さＤＢ４及びＤＷ４について、２
５Å≧（ＤＢ４、ＤＷ４）＞０Åで表される範囲内の値
を有しているのを普通とし、また、光閉じ込め層６を構
成している半導体超格子６Ｇが、単結晶のＡｌB6Ｇａ
(1-B6)Ｎ（ただし、Ｂ６は、一般に１以下の数）でなり
且つｐ型を与える不純物を意図的にドープしているとと
もにＤＢ６の厚さを有する半導体層６１でなる障壁層６
Ｂと、単結晶のＡｌW6Ｇａ(1-W6)Ｎ（ただし、Ｗ６は、
一般に１以下の数）でなり且つｐ型を与える不純物を意
図的にドープしているとともにＤＷ６の厚さを有する半
導体層６２でなる井戸層６Ｗとが交互順次に積層されて
いる構成を有し、その障壁層６Ｂを構成している半導体
層６１及び井戸層６Ｗを構成している半導体層６２が、
それらをそれぞれ構成しているＡｌB6Ｇａ(1-B6)Ｎ及び
ＡｌW6Ｇａ(1-W6)ＮにおけるそれぞれのＢ６及びＷ６に
ついて、０．１５≧Ｂ６＞Ｗ６≧０で表される範囲内の
値を有し、且つそれらの厚さＤＢ６及びＤＷ６につい
て、２５Å≧（ＤＢ６、ＤＷ６）＞０Åで表される範囲
内の値を有しているのを普通とする。
【０００５】また、発光層１５を構成しているＩｎy Ｇ
ａ1-y Ｎにおけるｙについて、発光層１５が光閉じ込め
層４を構成している半導体超格子４Ｇにおける井戸層４
Ｗを構成している半導体層４２及び光閉じ込め層６を構
成している半導体超格子６Ｇにおける井戸層６Ｗを構成
している半導体層６２よりも狭いエネルギバンドギャッ
プを有するように選定されている値を有する。
ａ1-y Ｎにおけるｙについて、発光層１５が光閉じ込め
層４を構成している半導体超格子４Ｇにおける井戸層４
Ｗを構成している半導体層４２及び光閉じ込め層６を構
成している半導体超格子６Ｇにおける井戸層６Ｗを構成
している半導体層６２よりも狭いエネルギバンドギャッ
プを有するように選定されている値を有する。
【０００６】さらに、積層体１７に、その光閉じ込め層
６側から、半導体層３内に達する深さに、半導体層３を
外部に臨ませる溝乃至切欠８が形成され、そして、半導
体層３に、溝乃至切欠８に臨む領域において、バッファ
層２側とは反対側から、電極９が付され、また、積層体
１７の光閉じ込め層６に、発光層１５側とは反対側の面
上において、電極１０が付されている。
６側から、半導体層３内に達する深さに、半導体層３を
外部に臨ませる溝乃至切欠８が形成され、そして、半導
体層３に、溝乃至切欠８に臨む領域において、バッファ
層２側とは反対側から、電極９が付され、また、積層体
１７の光閉じ込め層６に、発光層１５側とは反対側の面
上において、電極１０が付されている。
【０００７】以上が、従来提案されている、半導体超格
子を有する半導体装置としての半導体レ―ザである。
子を有する半導体装置としての半導体レ―ザである。
【０００８】このような半導体超格子を有する半導体装
置としての半導体レ―ザによれば、発光層１５が、電極
９が付されている半導体層３に連接しているｎ型を有す
る光閉じ込め層４と電極１０が付されているｐ型を有す
る光閉じ込め層６との間に、それらと連接して配され、
且つ光閉じ込め層４を構成している半導体超格子４Ｇに
おける井戸層４Ｗを構成している半導体層４２及び光閉
じ込め層６を構成している半導体超格子６Ｇにおける井
戸層６Ｗを構成している半導体層６２に比し狭いエネル
ギバンドギャップを有するので、電極９及び１０間に、
動作用バイアス電源を、その正極を電極１０側にして接
続すれば、発光層１５においてキャリアの再結合による
発光が得られ、その光が、発光層１５を光閉じ込め層４
及び６によって閉じ込められてその両端面（図において
は、紙面と平行な面）間に繰り返し伝播して増幅され、
その光が、発光層１５の一方の端面から、レーザ光とし
て、外部に出射する、という半導体レ―ザとしての機能
が得られる。
置としての半導体レ―ザによれば、発光層１５が、電極
９が付されている半導体層３に連接しているｎ型を有す
る光閉じ込め層４と電極１０が付されているｐ型を有す
る光閉じ込め層６との間に、それらと連接して配され、
且つ光閉じ込め層４を構成している半導体超格子４Ｇに
おける井戸層４Ｗを構成している半導体層４２及び光閉
じ込め層６を構成している半導体超格子６Ｇにおける井
戸層６Ｗを構成している半導体層６２に比し狭いエネル
ギバンドギャップを有するので、電極９及び１０間に、
動作用バイアス電源を、その正極を電極１０側にして接
続すれば、発光層１５においてキャリアの再結合による
発光が得られ、その光が、発光層１５を光閉じ込め層４
及び６によって閉じ込められてその両端面（図において
は、紙面と平行な面）間に繰り返し伝播して増幅され、
その光が、発光層１５の一方の端面から、レーザ光とし
て、外部に出射する、という半導体レ―ザとしての機能
が得られる。
【０００９】また、半導体層３、光閉じ込め層４を構成
している半導体超格子４Ｇにおける障壁層４Ｂを構成し
ている半導体層４１及び井戸層４Ｗを構成している半導
体層４２、発光層１５、光閉じ込め層６を構成している
半導体超格子６Ｇにおける障壁層６Ｂを構成している半
導体層６１及び井戸層６Ｗを構成している半導体層６２
が、ともにＮ（窒素）を含むＡｌＧａＮ系で構成されて
いるので、Ｎ（窒素）に代え例えばＡｓ（砒素）を含む
ＡｌＧａＡｓ系で構成されている場合に比し、エネルギ
バンドギャップが広いことによるレーザ光短波長化、耐
熱性、耐宇宙線性、耐振動性などの点で優れている。
している半導体超格子４Ｇにおける障壁層４Ｂを構成し
ている半導体層４１及び井戸層４Ｗを構成している半導
体層４２、発光層１５、光閉じ込め層６を構成している
半導体超格子６Ｇにおける障壁層６Ｂを構成している半
導体層６１及び井戸層６Ｗを構成している半導体層６２
が、ともにＮ（窒素）を含むＡｌＧａＮ系で構成されて
いるので、Ｎ（窒素）に代え例えばＡｓ（砒素）を含む
ＡｌＧａＡｓ系で構成されている場合に比し、エネルギ
バンドギャップが広いことによるレーザ光短波長化、耐
熱性、耐宇宙線性、耐振動性などの点で優れている。
【００１０】さらに、光閉じ込め層４が半導体超格子４
Ｇでなるので、光閉じ込め層４と半導体層３及び発光層
１５との間の格子不整合状態が、光閉じ込め層４が障壁
層４Ｂを構成している半導体層４１と同じＡｌB4Ｇａ
(1-B4)Ｎでなる単層でなるとした場合に比し、緩和され
ているおり、また、光閉じ込め層６も半導体超格子６Ｇ
でなるので、光閉じ込め層６と発光層１５との間の格子
不整合状態が、光閉じ込め層６が障壁層６Ｂを構成して
いる半導体層６１と同じＡｌB6Ｇａ(1-B6)Ｎでなる単層
でなるとした場合に比し、緩和されているので、上述し
た半導体レ―ザとしての機能を、光閉じ込め層４及び６
がそれぞれ障壁層４Ｂを構成している半導体層４１及び
障壁層６Ｂを構成している半導体層６１と同じＡｌB4Ｇ
ａ(1-B4)Ｎ及びＡｌB6Ｇａ(1-B6)Ｎでそれぞれなる単層
でなるとした場合に比し、良好に得ることができる。
Ｇでなるので、光閉じ込め層４と半導体層３及び発光層
１５との間の格子不整合状態が、光閉じ込め層４が障壁
層４Ｂを構成している半導体層４１と同じＡｌB4Ｇａ
(1-B4)Ｎでなる単層でなるとした場合に比し、緩和され
ているおり、また、光閉じ込め層６も半導体超格子６Ｇ
でなるので、光閉じ込め層６と発光層１５との間の格子
不整合状態が、光閉じ込め層６が障壁層６Ｂを構成して
いる半導体層６１と同じＡｌB6Ｇａ(1-B6)Ｎでなる単層
でなるとした場合に比し、緩和されているので、上述し
た半導体レ―ザとしての機能を、光閉じ込め層４及び６
がそれぞれ障壁層４Ｂを構成している半導体層４１及び
障壁層６Ｂを構成している半導体層６１と同じＡｌB4Ｇ
ａ(1-B4)Ｎ及びＡｌB6Ｇａ(1-B6)Ｎでそれぞれなる単層
でなるとした場合に比し、良好に得ることができる。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】図１３に示す従来の半
導体超格子を有する半導体装置としての半導体レ―ザの
場合、光閉じ込め層４を構成している半導体超格子４Ｇ
において、その障壁層４Ｂを構成している半導体層４１
及び井戸層４Ｗを構成している半導体層４２が、それら
をそれぞれ構成しているＡｌB4Ｇａ(1-B4)Ｎ及びＡｌW4
Ｇａ(1-W4)ＮにおけるそれぞれのＢ４及びＷ４につい
て、０．１５≧Ｂ４＞Ｗ４≧０で表される範囲内の値を
有し、また、光閉じ込め層６を構成している半導体超格
子６Ｇにおいて、その障壁層６Ｂを構成している半導体
層６１及び井戸層６Ｗを構成している半導体層６２が、
それらをそれぞれ構成しているＡｌB6Ｇａ(1-B6)Ｎ及び
ＡｌW6Ｇａ(1-W6)ＮにおけるそれぞれのＢ６及びＷ６に
ついて、０．１５≧Ｂ６＞Ｗ６≧０で表される範囲内の
値を有する。
導体超格子を有する半導体装置としての半導体レ―ザの
場合、光閉じ込め層４を構成している半導体超格子４Ｇ
において、その障壁層４Ｂを構成している半導体層４１
及び井戸層４Ｗを構成している半導体層４２が、それら
をそれぞれ構成しているＡｌB4Ｇａ(1-B4)Ｎ及びＡｌW4
Ｇａ(1-W4)ＮにおけるそれぞれのＢ４及びＷ４につい
て、０．１５≧Ｂ４＞Ｗ４≧０で表される範囲内の値を
有し、また、光閉じ込め層６を構成している半導体超格
子６Ｇにおいて、その障壁層６Ｂを構成している半導体
層６１及び井戸層６Ｗを構成している半導体層６２が、
それらをそれぞれ構成しているＡｌB6Ｇａ(1-B6)Ｎ及び
ＡｌW6Ｇａ(1-W6)ＮにおけるそれぞれのＢ６及びＷ６に
ついて、０．１５≧Ｂ６＞Ｗ６≧０で表される範囲内の
値を有する。
【００１２】なお、そのように、光閉じ込め層４を構成
している半導体超格子４Ｇにおいて、その障壁層４Ｂを
構成している半導体層４１及び井戸層４Ｗを構成してい
る半導体層４２がそれらをそれぞれ構成しているＡｌB4
Ｇａ(1-B4)Ｎ及びＡｌW4Ｇａ(1 -W4)Ｎにおけるそれぞれ
のＢ４及びＷ４について上述した範囲内の値を有するの
は、光閉じ込め層４を構成している半導体超格子４Ｇに
おいて、その障壁層４Ｂを構成している半導体層４１
が、それを構成しているＡｌB4Ｇａ(1-B4)ＮにおけるＷ
４について０．１５以下という小さな値しか有してい
ず、また、当然ながら、井戸層４Ｗを構成している半導
体層４２が、それを構成しているＡｌW4Ｇａ(1-W 4)Ｎに
おけるＢ４についても、０．１５以下という小さな値し
か有さず、また、光閉じ込め層６を構成している半導体
超格子６Ｇにおいても、その障壁層６Ｂを構成している
半導体層６１が、それを構成しているＡｌB6Ｇａ(1-B6)
ＮにおけるＷ６について、０．１５以下という小さな値
しか有していず、また、当然ながら、井戸層６Ｗを構成
している半導体層６２が、それを構成しているＡｌW6Ｇ
ａ(1-W 6)ＮにおけるＷ６についても、０．１５よりも小
さな値しか有していないことから、光閉じ込め層４を構
成している半導体超格子４Ｇにおいて、その障壁層４Ｂ
を構成している半導体層４１及び井戸層４Ｗを構成して
いる半導体層４２に結晶性の劣化が認められず、また、
光閉じ込め層６を構成している半導体超格子６Ｇにおい
ても、その障壁層６Ｂを構成している半導体層６１及び
井戸層６Ｗを構成している半導体層６２に結晶性の劣化
が認められず、よって、上述した半導体レ―ザとしての
機能が良好に得られなくなることがないと考えられてい
たことによるものと思われる。
している半導体超格子４Ｇにおいて、その障壁層４Ｂを
構成している半導体層４１及び井戸層４Ｗを構成してい
る半導体層４２がそれらをそれぞれ構成しているＡｌB4
Ｇａ(1-B4)Ｎ及びＡｌW4Ｇａ(1 -W4)Ｎにおけるそれぞれ
のＢ４及びＷ４について上述した範囲内の値を有するの
は、光閉じ込め層４を構成している半導体超格子４Ｇに
おいて、その障壁層４Ｂを構成している半導体層４１
が、それを構成しているＡｌB4Ｇａ(1-B4)ＮにおけるＷ
４について０．１５以下という小さな値しか有してい
ず、また、当然ながら、井戸層４Ｗを構成している半導
体層４２が、それを構成しているＡｌW4Ｇａ(1-W 4)Ｎに
おけるＢ４についても、０．１５以下という小さな値し
か有さず、また、光閉じ込め層６を構成している半導体
超格子６Ｇにおいても、その障壁層６Ｂを構成している
半導体層６１が、それを構成しているＡｌB6Ｇａ(1-B6)
ＮにおけるＷ６について、０．１５以下という小さな値
しか有していず、また、当然ながら、井戸層６Ｗを構成
している半導体層６２が、それを構成しているＡｌW6Ｇ
ａ(1-W 6)ＮにおけるＷ６についても、０．１５よりも小
さな値しか有していないことから、光閉じ込め層４を構
成している半導体超格子４Ｇにおいて、その障壁層４Ｂ
を構成している半導体層４１及び井戸層４Ｗを構成して
いる半導体層４２に結晶性の劣化が認められず、また、
光閉じ込め層６を構成している半導体超格子６Ｇにおい
ても、その障壁層６Ｂを構成している半導体層６１及び
井戸層６Ｗを構成している半導体層６２に結晶性の劣化
が認められず、よって、上述した半導体レ―ザとしての
機能が良好に得られなくなることがないと考えられてい
たことによるものと思われる。
【００１３】しかしながら、図１３に示す従来の半導体
超格子を有する半導体装置としての半導体レ―ザの場
合、上述したように、光閉じ込め層４を構成している半
導体超格子４Ｇにおいて、その障壁層４Ｂの半導体層４
１を構成しているＡｌB4Ｇａ(1 -B4)ＮにおけるＢ４及び
井戸層４Ｗの半導体層４２を構成しているＡｌW4Ｇａ(1
-W4)ＮにおけるＷ４が０．１５≧Ｂ４＞Ｗ４≧０で表さ
れる範囲内の値を有するので、光閉じ込め層４を構成し
ている半導体超格子４Ｇの障壁層４Ｂにおける半導体層
４１を構成しているＡｌB4Ｇａ(1-B4)ＮにおけるＷ４と
井戸層４Ｗにおける半導体層４２を構成しているＡｌW4
Ｇａ(1-W4)ＮにおけるＷ４との間の値の差が、０．１５
以下という小さな値しか有していない。このため、障壁
層４Ｂと井戸層４Ｗとの間の界面に、格子歪によって生
成されるピエゾ電荷による電界が存在しているというピ
エゾ電界効果が、半導体超格子４Ｇの障壁層４Ｂを構成
している半導体層４１の厚さＤＢ４及び井戸層４Ｗを構
成している半導体層４２の厚さＤＷ４が２５Å以下であ
るという小さな値しか有しないことと相俟って、実質的
に発生している状態までに到っていない。
超格子を有する半導体装置としての半導体レ―ザの場
合、上述したように、光閉じ込め層４を構成している半
導体超格子４Ｇにおいて、その障壁層４Ｂの半導体層４
１を構成しているＡｌB4Ｇａ(1 -B4)ＮにおけるＢ４及び
井戸層４Ｗの半導体層４２を構成しているＡｌW4Ｇａ(1
-W4)ＮにおけるＷ４が０．１５≧Ｂ４＞Ｗ４≧０で表さ
れる範囲内の値を有するので、光閉じ込め層４を構成し
ている半導体超格子４Ｇの障壁層４Ｂにおける半導体層
４１を構成しているＡｌB4Ｇａ(1-B4)ＮにおけるＷ４と
井戸層４Ｗにおける半導体層４２を構成しているＡｌW4
Ｇａ(1-W4)ＮにおけるＷ４との間の値の差が、０．１５
以下という小さな値しか有していない。このため、障壁
層４Ｂと井戸層４Ｗとの間の界面に、格子歪によって生
成されるピエゾ電荷による電界が存在しているというピ
エゾ電界効果が、半導体超格子４Ｇの障壁層４Ｂを構成
している半導体層４１の厚さＤＢ４及び井戸層４Ｗを構
成している半導体層４２の厚さＤＷ４が２５Å以下であ
るという小さな値しか有しないことと相俟って、実質的
に発生している状態までに到っていない。
【００１４】このようなことから、半導体超格子４Ｇに
おいて、エネルギーポテンシャルの溝が、浅くしか形成
されていず、このため、半導体超格子４Ｇにおける障壁
層４Ｂから半導体超格子４Ｇにおけるエネルギーポテン
シャルの溝に向かうエレクトロンが、少ない量しか吐き
出されないとともに、井戸層４Ｗから半導体超格子４Ｇ
におけるエネルギーポテンシャルの溝に向かうエレクト
ロンが、ほとんど吐き出されない。
おいて、エネルギーポテンシャルの溝が、浅くしか形成
されていず、このため、半導体超格子４Ｇにおける障壁
層４Ｂから半導体超格子４Ｇにおけるエネルギーポテン
シャルの溝に向かうエレクトロンが、少ない量しか吐き
出されないとともに、井戸層４Ｗから半導体超格子４Ｇ
におけるエネルギーポテンシャルの溝に向かうエレクト
ロンが、ほとんど吐き出されない。
【００１５】よって、半導体超格子４Ｇ、従って光閉じ
込め層４が、低いキャリア（エレクトロン）濃度しか有
さず、このため、厚さ方向にみて高い抵抗を有する。
込め層４が、低いキャリア（エレクトロン）濃度しか有
さず、このため、厚さ方向にみて高い抵抗を有する。
【００１６】また、光閉じ込め層６を構成している半導
体超格子６Ｇにおいても、光閉じ込め層４を構成してい
る半導体超格子４Ｇについて述べた理由に準じた理由
で、半導体超格子６Ｇにおけるエネルギーポテンシャル
の溝に向かう障壁層６Ｂ及び井戸層６Ｗからのホールの
吐き出し量が小さく、よって半導体超格子６Ｇ、従って
光閉じ込め層６が、低いキャリア（ホール）濃度しか有
さず、このため、厚さ方向にみて高い抵抗を有する。
体超格子６Ｇにおいても、光閉じ込め層４を構成してい
る半導体超格子４Ｇについて述べた理由に準じた理由
で、半導体超格子６Ｇにおけるエネルギーポテンシャル
の溝に向かう障壁層６Ｂ及び井戸層６Ｗからのホールの
吐き出し量が小さく、よって半導体超格子６Ｇ、従って
光閉じ込め層６が、低いキャリア（ホール）濃度しか有
さず、このため、厚さ方向にみて高い抵抗を有する。
【００１７】このため、図１３に示す従来の半導体超格
子を有する半導体装置としての半導体レ―ザの場合、電
極９及び１０間に上述した半導体レ―ザとしての機能を
得るために接続する動作用バイアス電源に高い電圧を必
要とし、また上述した半導体レ―ザとしての機能を得て
いるときに、高い発熱を伴う、という欠点を有してい
た。
子を有する半導体装置としての半導体レ―ザの場合、電
極９及び１０間に上述した半導体レ―ザとしての機能を
得るために接続する動作用バイアス電源に高い電圧を必
要とし、また上述した半導体レ―ザとしての機能を得て
いるときに、高い発熱を伴う、という欠点を有してい
た。
【００１８】また、図１３に示す従来の半導体超格子を
有する半導体装置としての半導体レ―ザの場合、上述し
たように、光閉じ込め層４を構成している半導体超格子
４Ｇにおいて、その障壁層４Ｂを構成している半導体層
４１のＡｌ4BＧａ(1-4B)ＮにおけるＢ４が０．１５以下
であるので、その障壁層４Ｂが低い障壁高さしか有さ
ず、このため、光閉じ込め層４が、発光層１５に伝播す
る光に対する低い光閉じ込め効果しか有しない。
有する半導体装置としての半導体レ―ザの場合、上述し
たように、光閉じ込め層４を構成している半導体超格子
４Ｇにおいて、その障壁層４Ｂを構成している半導体層
４１のＡｌ4BＧａ(1-4B)ＮにおけるＢ４が０．１５以下
であるので、その障壁層４Ｂが低い障壁高さしか有さ
ず、このため、光閉じ込め層４が、発光層１５に伝播す
る光に対する低い光閉じ込め効果しか有しない。
【００１９】さらに、光閉じ込め層６を構成している半
導体超格子６Ｇにおいても、その障壁層６Ｂを構成して
いる半導体層６１のＡｌB6Ｇａ(1-B6)ＮにおけるＢ６が
０．１５以下という小さな値であるので、その障壁層６
Ｂが低い障壁高さしか有さず、このため、光閉じ込め層
６が、発光層１５に伝播する光に対する低い光閉じ込め
効果しか有さない。
導体超格子６Ｇにおいても、その障壁層６Ｂを構成して
いる半導体層６１のＡｌB6Ｇａ(1-B6)ＮにおけるＢ６が
０．１５以下という小さな値であるので、その障壁層６
Ｂが低い障壁高さしか有さず、このため、光閉じ込め層
６が、発光層１５に伝播する光に対する低い光閉じ込め
効果しか有さない。
【００２０】以上のことから、図１３に示す従来の半導
体超格子を有する半導体装置としての半導体レ―ザの場
合、上述した半導体レ―ザとしての機能を効果的に得る
ことができない、という欠点を有していた。
体超格子を有する半導体装置としての半導体レ―ザの場
合、上述した半導体レ―ザとしての機能を効果的に得る
ことができない、という欠点を有していた。
【００２１】よって、本発明は、半導体超格子を有する
半導体装置としての半導体レ―ザでみて上述した欠点を
伴うことのない、新規な半導体超格子を有する半導体装
置を提案せんとするものである。
半導体装置としての半導体レ―ザでみて上述した欠点を
伴うことのない、新規な半導体超格子を有する半導体装
置を提案せんとするものである。
【００２２】
【課題を解決するための手段】本願第１番目の発明によ
る半導体超格子を有する半導体装置は、障壁層と井戸層
とが交互順次に積層されている構成を有する半導体超格
子を有する半導体装置において、（１）上記半導体超格
子の障壁層が、ＡｌBＧａ(1-B)Ｎ（ただし、Ｂは、一般
に１以下の数）でなり且つ導電型を与える不純物を意図
的にドープしているとともにＤＢの厚さを有する第１の
半導体層でなり、（２）上記半導体超格子の井戸層が、
ＡｌWＧａ(1-W)Ｎ（ただし、Ｗは、一般に１以下の数）
でなり且つ上記第１の半導体層がドープしている不純物
と同じ導電型を与える不純物をドープしているとともに
ＤＷの厚さを有する第２の半導体層でなり、（３）上記
半導体超格子の障壁層を構成している第１の半導体層
が、それを構成しているＡｌBＧａ(1-B)ＮにおけるＢに
ついて、０．９≧Ｂ≧０．２で表される範囲内の値を有
し、厚さＤＢについて、４００Å≧ＤＢ≧２５Åで表さ
れる範囲内の上記Ｂの値が大きくなるのに応じて小さく
なる値を有し、（４）上記半導体超格子の井戸層を構成
している第２の半導体層が、それを構成しているＡｌW
Ｇａ(1-W)ＮにおけるＷについて、Ｂ−０．２≧Ｗ≧０
で表される範囲内の値を有し、厚さＤＷについて、ＤＢ
＞ＤＷ、６００Å−ＤＢ≧ＤＷで表される範囲内の上記
Ｗの値が大きくなるのに応じて小さくなる値を有してい
る。
る半導体超格子を有する半導体装置は、障壁層と井戸層
とが交互順次に積層されている構成を有する半導体超格
子を有する半導体装置において、（１）上記半導体超格
子の障壁層が、ＡｌBＧａ(1-B)Ｎ（ただし、Ｂは、一般
に１以下の数）でなり且つ導電型を与える不純物を意図
的にドープしているとともにＤＢの厚さを有する第１の
半導体層でなり、（２）上記半導体超格子の井戸層が、
ＡｌWＧａ(1-W)Ｎ（ただし、Ｗは、一般に１以下の数）
でなり且つ上記第１の半導体層がドープしている不純物
と同じ導電型を与える不純物をドープしているとともに
ＤＷの厚さを有する第２の半導体層でなり、（３）上記
半導体超格子の障壁層を構成している第１の半導体層
が、それを構成しているＡｌBＧａ(1-B)ＮにおけるＢに
ついて、０．９≧Ｂ≧０．２で表される範囲内の値を有
し、厚さＤＢについて、４００Å≧ＤＢ≧２５Åで表さ
れる範囲内の上記Ｂの値が大きくなるのに応じて小さく
なる値を有し、（４）上記半導体超格子の井戸層を構成
している第２の半導体層が、それを構成しているＡｌW
Ｇａ(1-W)ＮにおけるＷについて、Ｂ−０．２≧Ｗ≧０
で表される範囲内の値を有し、厚さＤＷについて、ＤＢ
＞ＤＷ、６００Å−ＤＢ≧ＤＷで表される範囲内の上記
Ｗの値が大きくなるのに応じて小さくなる値を有してい
る。
【００２３】本願第２番目の発明による半導体超格子を
有する半導体装置は、障壁層と井戸層とが交互順次に積
層されている構成を有する半導体超格子を有する半導体
装置において、（１）上記半導体超格子の障壁層が、Ｉ
ｎBＧａ(1-B)Ｎ（ただし、Ｂは、一般に１以下の数）で
なり且つ導電型を与える不純物を意図的にドープしてい
るとともにＤＢの厚さを有する第１の半導体層でなり、
（２）上記半導体超格子の井戸層が、ＩｎWＧａ(1-W)Ｎ
（ただし、Ｗは、一般に１以下の数）でなり且つ上記第
１の半導体層がドープしている不純物と同じ導電型を与
える不純物をドープしているとともにＤＷの厚さを有す
る第２の半導体層でなり、（３）上記半導体超格子の井
戸層を構成している第２の半導体層が、それを構成して
いるＩｎWＧａ(1-W)ＮにおけるＷについて、０．９≧Ｗ
≧０．２で表される範囲内の値を有し、厚さＤＷについ
て、１５０Å≧ＤＷ≧２５Åで表される範囲内の上記Ｗ
の値が大きくなるのに応じて小さくなる値を有し、
（４）上記半導体超格子の障壁層を構成している第１の
半導体層が、それを構成しているＩｎBＧａ(1-B)Ｎにお
けるＢについて、Ｗ−０．２≧Ｂ≧０で表される範囲内
の値を有し、厚さＤＢについて、ＤＢ＞ＤＷ、２００Å
−ＤＢ≧ＤＷで表される範囲内の上記Ｂの値が大きくな
るのに応じて小さくなる値を有している。
有する半導体装置は、障壁層と井戸層とが交互順次に積
層されている構成を有する半導体超格子を有する半導体
装置において、（１）上記半導体超格子の障壁層が、Ｉ
ｎBＧａ(1-B)Ｎ（ただし、Ｂは、一般に１以下の数）で
なり且つ導電型を与える不純物を意図的にドープしてい
るとともにＤＢの厚さを有する第１の半導体層でなり、
（２）上記半導体超格子の井戸層が、ＩｎWＧａ(1-W)Ｎ
（ただし、Ｗは、一般に１以下の数）でなり且つ上記第
１の半導体層がドープしている不純物と同じ導電型を与
える不純物をドープしているとともにＤＷの厚さを有す
る第２の半導体層でなり、（３）上記半導体超格子の井
戸層を構成している第２の半導体層が、それを構成して
いるＩｎWＧａ(1-W)ＮにおけるＷについて、０．９≧Ｗ
≧０．２で表される範囲内の値を有し、厚さＤＷについ
て、１５０Å≧ＤＷ≧２５Åで表される範囲内の上記Ｗ
の値が大きくなるのに応じて小さくなる値を有し、
（４）上記半導体超格子の障壁層を構成している第１の
半導体層が、それを構成しているＩｎBＧａ(1-B)Ｎにお
けるＢについて、Ｗ−０．２≧Ｂ≧０で表される範囲内
の値を有し、厚さＤＢについて、ＤＢ＞ＤＷ、２００Å
−ＤＢ≧ＤＷで表される範囲内の上記Ｂの値が大きくな
るのに応じて小さくなる値を有している。
【００２４】本願第３番目の発明による半導体超格子を
有する半導体装置は、障壁層と井戸層とが交互順次に積
層されている構成を有する半導体超格子を有する半導体
装置において、（１）上記半導体超格子の障壁層が、Ａ
ｌBＧａ(1-B)Ｎ（ただし、Ｂは、一般に１以下の数）で
なり且つ導電型を与える不純物を意図的にドープしてい
るとともにＤＢの厚さを有する第１の半導体層でなり、
（２）上記半導体超格子の井戸層が、ＩｎWＧａ(1-W)Ｎ
（ただし、Ｗは、一般に１以下の数）でなり且つ上記第
１の半導体層がドープしている不純物と同じ導電型を与
える不純物をドープしているとともにＤＷの厚さを有す
る第２の半導体層でなり、（３）上記半導体超格子の障
壁層を構成している第１の半導体層が、それを構成して
いるＡｌBＧａ(1-B)ＮにおけるＢについて、０．９≧Ｂ
≧０．２で表される範囲内の値を有し、厚さＤＢについ
て、４００Å≧ＤＢ≧２５Åで表される範囲内の上記Ｂ
の値が大きくなるのに応じて小さくなる値を有し、
（４）上記半導体超格子の井戸層を構成している第２の
半導体層が、それを構成しているＩｎWＧａ(1-W)Ｎにお
けるＷについて、１＞Ｗ≧０で表される範囲内の値を有
し、厚さＤＷについて、ＤＢ＞ＤＷ、６００Å−ＤＢ≧
ＤＷで表される範囲内の上記Ｗの値が大きくなるのに応
じて小さくなる値を有している。
有する半導体装置は、障壁層と井戸層とが交互順次に積
層されている構成を有する半導体超格子を有する半導体
装置において、（１）上記半導体超格子の障壁層が、Ａ
ｌBＧａ(1-B)Ｎ（ただし、Ｂは、一般に１以下の数）で
なり且つ導電型を与える不純物を意図的にドープしてい
るとともにＤＢの厚さを有する第１の半導体層でなり、
（２）上記半導体超格子の井戸層が、ＩｎWＧａ(1-W)Ｎ
（ただし、Ｗは、一般に１以下の数）でなり且つ上記第
１の半導体層がドープしている不純物と同じ導電型を与
える不純物をドープしているとともにＤＷの厚さを有す
る第２の半導体層でなり、（３）上記半導体超格子の障
壁層を構成している第１の半導体層が、それを構成して
いるＡｌBＧａ(1-B)ＮにおけるＢについて、０．９≧Ｂ
≧０．２で表される範囲内の値を有し、厚さＤＢについ
て、４００Å≧ＤＢ≧２５Åで表される範囲内の上記Ｂ
の値が大きくなるのに応じて小さくなる値を有し、
（４）上記半導体超格子の井戸層を構成している第２の
半導体層が、それを構成しているＩｎWＧａ(1-W)Ｎにお
けるＷについて、１＞Ｗ≧０で表される範囲内の値を有
し、厚さＤＷについて、ＤＢ＞ＤＷ、６００Å−ＤＢ≧
ＤＷで表される範囲内の上記Ｗの値が大きくなるのに応
じて小さくなる値を有している。
【００２５】本願第４番目の発明による半導体超格子を
有する半導体装置は、障壁層と井戸層とが交互順次に積
層されている構成を有する半導体超格子を有する半導体
装置において、（１）上記半導体超格子の障壁層が、Ａ
ｌBＧａ(1-B)Ｎ（ただし、Ｂは、一般に１以下の数）で
なり且つ導電型を与える不純物を意図的にドープしてい
る第１の半導体層と、それと同じＡｌBＧａ(1-B)Ｎでな
り且つ上記第１の半導体層がドープしている不純物と同
じ導電型を与える不純物を含め不純物を意図的にドープ
していない第２の半導体層とが上記第１の半導体層上に
上記第２の半導体層が配されている態様で積層されてい
る構成を有し、（２）上記半導体超格子の井戸層が、Ａ
ｌWＧａ(1-W)Ｎ（ただし、Ｗは、一般に１以下の数）で
なり且つ上記第１の半導体層がドープしている不純物と
同じ導電型を与える不純物を含め不純物を意図的にドー
プしていない第３の半導体層と、上記第３の半導体層と
同じＡｌWＧａ(1-W)Ｎでなり且つ上記第１の半導体層が
ドープしている不純物と同じ導電型を与える不純物を意
図的にドープしている第４の半導体層とが上記第３の半
導体層上に上記第４の半導体層が配されている態様で積
層されている構成を有し、（３）上記半導体超格子の障
壁層を構成している第１及び第２の半導体層が、それら
を構成しているＡｌBＧａ(1-B)ＮにおけるＢについて、
０．９≧Ｂ≧０．２で表される範囲内の値を有し、それ
らのそれぞれの厚さの和ＤＢについて、４００Å≧ＤＢ
≧２５Åで表される範囲内の上記Ｂの値が大きくなるの
に応じて小さくなる値を有し、（４）上記半導体超格子
の井戸層を構成している第３及び第４の半導体層が、そ
れらを構成しているＡｌWＧａ(1-W)ＮにおけるＷについ
て、Ｂ−０．２≧Ｗ≧０で表される範囲内の値を有し、
それらのそれぞれの厚さの和ＤＷについて、ＤＢ＞Ｄ
Ｗ、６００Å−ＤＢ≧ＤＷで表される範囲内の上記Ｗの
値が大きくなるのに応じて小さくなる値を有する。
有する半導体装置は、障壁層と井戸層とが交互順次に積
層されている構成を有する半導体超格子を有する半導体
装置において、（１）上記半導体超格子の障壁層が、Ａ
ｌBＧａ(1-B)Ｎ（ただし、Ｂは、一般に１以下の数）で
なり且つ導電型を与える不純物を意図的にドープしてい
る第１の半導体層と、それと同じＡｌBＧａ(1-B)Ｎでな
り且つ上記第１の半導体層がドープしている不純物と同
じ導電型を与える不純物を含め不純物を意図的にドープ
していない第２の半導体層とが上記第１の半導体層上に
上記第２の半導体層が配されている態様で積層されてい
る構成を有し、（２）上記半導体超格子の井戸層が、Ａ
ｌWＧａ(1-W)Ｎ（ただし、Ｗは、一般に１以下の数）で
なり且つ上記第１の半導体層がドープしている不純物と
同じ導電型を与える不純物を含め不純物を意図的にドー
プしていない第３の半導体層と、上記第３の半導体層と
同じＡｌWＧａ(1-W)Ｎでなり且つ上記第１の半導体層が
ドープしている不純物と同じ導電型を与える不純物を意
図的にドープしている第４の半導体層とが上記第３の半
導体層上に上記第４の半導体層が配されている態様で積
層されている構成を有し、（３）上記半導体超格子の障
壁層を構成している第１及び第２の半導体層が、それら
を構成しているＡｌBＧａ(1-B)ＮにおけるＢについて、
０．９≧Ｂ≧０．２で表される範囲内の値を有し、それ
らのそれぞれの厚さの和ＤＢについて、４００Å≧ＤＢ
≧２５Åで表される範囲内の上記Ｂの値が大きくなるの
に応じて小さくなる値を有し、（４）上記半導体超格子
の井戸層を構成している第３及び第４の半導体層が、そ
れらを構成しているＡｌWＧａ(1-W)ＮにおけるＷについ
て、Ｂ−０．２≧Ｗ≧０で表される範囲内の値を有し、
それらのそれぞれの厚さの和ＤＷについて、ＤＢ＞Ｄ
Ｗ、６００Å−ＤＢ≧ＤＷで表される範囲内の上記Ｗの
値が大きくなるのに応じて小さくなる値を有する。
【００２６】本願第５番目の発明による半導体超格子を
有する半導体装置は、障壁層と井戸層とが交互順次に積
層されている構成を有する半導体超格子を有する半導体
装置において、（１）上記半導体超格子の障壁層が、Ｉ
ｎBＧａ(1-B)Ｎ（ただし、Ｂは、一般に１以下の数）で
なり且つ導電型を与える不純物を意図的にドープしてい
る第１の半導体層と、それと同じＩｎBＧａ(1-B)Ｎでな
り且つ上記第１の半導体層がドープしている不純物と同
じ導電型を与える不純物を含め不純物を意図的にドープ
していない第２の半導体層とが上記第１の半導体層上に
上記第２の半導体層が配されている態様で積層されてい
る構成を有し、（２）上記半導体超格子の井戸層が、Ｉ
ｎWＧａ(1-W)Ｎ（ただし、Ｗは、一般に１以下の数）で
なり且つ上記第１の半導体層がドープしている不純物と
同じ導電型を与える不純物を含め不純物を意図的にドー
プしていない第３の半導体層と、上記第３の半導体層と
同じＩｎWＧａ(1-W)Ｎでなり且つ上記第１の半導体層が
ドープしている不純物と同じ導電型を与える不純物を意
図的にドープしている第４の半導体層とが上記第３の半
導体層上に上記第４の半導体層が配されている態様で積
層されている構成を有し、（３）上記半導体超格子の井
戸層を構成している第３及び第４の半導体層が、それら
を構成しているＩｎWＧａ(1-W)ＮにおけるＷについて、
０．９≧Ｗ≧０．２で表される範囲内の値を有し、それ
らのそれぞれの厚さの和ＤＷについて、１５０Å≧ＤＷ
≧２５Åで表される範囲内の上記Ｗの値が大きくなるの
に応じて小さくなる値を有し、（４）上記半導体超格子
の障壁層を構成している第１及び第２の半導体層が、そ
れらを構成しているＩｎBＧａ(1-B)ＮにおけるＢについ
て、Ｗ−０．２≧Ｂ≧０で表される範囲内の値を有し、
それらのそれぞれの厚さの和ＤＢについて、ＤＢ＞Ｄ
Ｗ、２００Å−ＤＢ≧ＤＷで表される範囲内の上記Ｂの
値が大きくなるのに応じて小さくなる値を有する。
有する半導体装置は、障壁層と井戸層とが交互順次に積
層されている構成を有する半導体超格子を有する半導体
装置において、（１）上記半導体超格子の障壁層が、Ｉ
ｎBＧａ(1-B)Ｎ（ただし、Ｂは、一般に１以下の数）で
なり且つ導電型を与える不純物を意図的にドープしてい
る第１の半導体層と、それと同じＩｎBＧａ(1-B)Ｎでな
り且つ上記第１の半導体層がドープしている不純物と同
じ導電型を与える不純物を含め不純物を意図的にドープ
していない第２の半導体層とが上記第１の半導体層上に
上記第２の半導体層が配されている態様で積層されてい
る構成を有し、（２）上記半導体超格子の井戸層が、Ｉ
ｎWＧａ(1-W)Ｎ（ただし、Ｗは、一般に１以下の数）で
なり且つ上記第１の半導体層がドープしている不純物と
同じ導電型を与える不純物を含め不純物を意図的にドー
プしていない第３の半導体層と、上記第３の半導体層と
同じＩｎWＧａ(1-W)Ｎでなり且つ上記第１の半導体層が
ドープしている不純物と同じ導電型を与える不純物を意
図的にドープしている第４の半導体層とが上記第３の半
導体層上に上記第４の半導体層が配されている態様で積
層されている構成を有し、（３）上記半導体超格子の井
戸層を構成している第３及び第４の半導体層が、それら
を構成しているＩｎWＧａ(1-W)ＮにおけるＷについて、
０．９≧Ｗ≧０．２で表される範囲内の値を有し、それ
らのそれぞれの厚さの和ＤＷについて、１５０Å≧ＤＷ
≧２５Åで表される範囲内の上記Ｗの値が大きくなるの
に応じて小さくなる値を有し、（４）上記半導体超格子
の障壁層を構成している第１及び第２の半導体層が、そ
れらを構成しているＩｎBＧａ(1-B)ＮにおけるＢについ
て、Ｗ−０．２≧Ｂ≧０で表される範囲内の値を有し、
それらのそれぞれの厚さの和ＤＢについて、ＤＢ＞Ｄ
Ｗ、２００Å−ＤＢ≧ＤＷで表される範囲内の上記Ｂの
値が大きくなるのに応じて小さくなる値を有する。
【００２７】本願第６番目の発明による半導体超格子を
有する半導体装置は、障壁層と井戸層とが交互順次に積
層されている構成を有する半導体超格子を有する半導体
装置において、（１）上記半導体超格子の障壁層が、Ａ
ｌBＧａ(1-B)Ｎ（ただし、Ｂは、一般に１以下の数）で
なり且つ導電型を与える不純物を意図的にドープしてい
る第１の半導体層と、それと同じＡｌBＧａ(1-B)Ｎでな
り且つ上記第１の半導体層がドープしている不純物と同
じ導電型を与える不純物を含め不純物を意図的にドープ
していない第２の半導体層とが上記第１の半導体層上に
上記第２の半導体層が配されている態様で積層されてい
る構成を有し、（２）上記半導体超格子の井戸層が、Ｉ
ｎWＧａ(1-W)Ｎ（ただし、Ｗは、一般に１以下の数）で
なり且つ上記第１の半導体層がドープしている不純物と
同じ導電型を与える不純物を含め不純物を意図的にドー
プしていない第３の半導体層と、上記第３の半導体層と
同じＩｎWＧａ(1-W)Ｎでなり且つ上記第１の半導体層が
ドープしている不純物と同じ導電型を与える不純物を意
図的にドープしている第４の半導体層とが上記第３の半
導体層上に上記第４の半導体層が配されている態様で積
層されている構成を有し、（３）上記半導体超格子の障
壁層を構成している第１及び第２の半導体層が、それら
を構成しているＡｌBＧａ(1-B)ＮにおけるＢについて、
０．９≧Ｂ≧０．２で表される範囲内の値を有し、それ
らのそれぞれの厚さの和ＤＢについて、４００Å≧ＤＢ
≧２５Åで表される範囲内の上記Ｂの値が大きくなるの
に応じて小さくなる値を有し、（４）上記半導体超格子
の井戸層を構成している第３及び第４の半導体層が、そ
れらを構成しているＩｎWＧａ(1-W)ＮにおけるＷについ
て、１＞Ｗ≧０で表される範囲内の値を有し、それらの
それぞれの厚さの和ＤＷについて、ＤＢ＞ＤＷ、６００
Å−ＤＢ≧ＤＷで表される範囲内の上記Ｗの値が大きく
なるのに応じて小さくなる値を有する。
有する半導体装置は、障壁層と井戸層とが交互順次に積
層されている構成を有する半導体超格子を有する半導体
装置において、（１）上記半導体超格子の障壁層が、Ａ
ｌBＧａ(1-B)Ｎ（ただし、Ｂは、一般に１以下の数）で
なり且つ導電型を与える不純物を意図的にドープしてい
る第１の半導体層と、それと同じＡｌBＧａ(1-B)Ｎでな
り且つ上記第１の半導体層がドープしている不純物と同
じ導電型を与える不純物を含め不純物を意図的にドープ
していない第２の半導体層とが上記第１の半導体層上に
上記第２の半導体層が配されている態様で積層されてい
る構成を有し、（２）上記半導体超格子の井戸層が、Ｉ
ｎWＧａ(1-W)Ｎ（ただし、Ｗは、一般に１以下の数）で
なり且つ上記第１の半導体層がドープしている不純物と
同じ導電型を与える不純物を含め不純物を意図的にドー
プしていない第３の半導体層と、上記第３の半導体層と
同じＩｎWＧａ(1-W)Ｎでなり且つ上記第１の半導体層が
ドープしている不純物と同じ導電型を与える不純物を意
図的にドープしている第４の半導体層とが上記第３の半
導体層上に上記第４の半導体層が配されている態様で積
層されている構成を有し、（３）上記半導体超格子の障
壁層を構成している第１及び第２の半導体層が、それら
を構成しているＡｌBＧａ(1-B)ＮにおけるＢについて、
０．９≧Ｂ≧０．２で表される範囲内の値を有し、それ
らのそれぞれの厚さの和ＤＢについて、４００Å≧ＤＢ
≧２５Åで表される範囲内の上記Ｂの値が大きくなるの
に応じて小さくなる値を有し、（４）上記半導体超格子
の井戸層を構成している第３及び第４の半導体層が、そ
れらを構成しているＩｎWＧａ(1-W)ＮにおけるＷについ
て、１＞Ｗ≧０で表される範囲内の値を有し、それらの
それぞれの厚さの和ＤＷについて、ＤＢ＞ＤＷ、６００
Å−ＤＢ≧ＤＷで表される範囲内の上記Ｗの値が大きく
なるのに応じて小さくなる値を有する。
【００２８】
【発明の実施の形態１】次に、図１を伴って本願第１番
目の発明による半導体超格子を有する半導体装置として
の半導体レ―ザの実施の形態を述べよう。
目の発明による半導体超格子を有する半導体装置として
の半導体レ―ザの実施の形態を述べよう。
【００２９】図１において、図１３との対応部分には同
一符号を付して示す。図１に示す本願第１番目の発明に
よる半導体超格子を有する半導体装置としての半導体レ
―ザは、図１３に示す従来の半導体超格子を有する半導
体装置としての半導体レ―ザの場合と同様に、サファイ
ヤでなる単結晶の半導体基板１上に、単結晶のＡｌＧａ
Ｎ系でなるバッファ層２を介して、単結晶のＧａＮでな
り且つｎ型を有する半導体層３と、ｎ型を有する半導体
超格子４Ｇでなる光閉じ込め層４と、単結晶のＩｎy Ｇ
ａ(1-y) Ｎ（ただし、ｙは１以下の数）でなる発光層１
５と、ｐ型を有する半導体超格子６Ｇでなる光閉じ込め
層６とが、それらの順に積層されている積層体１７が形
成されている。
一符号を付して示す。図１に示す本願第１番目の発明に
よる半導体超格子を有する半導体装置としての半導体レ
―ザは、図１３に示す従来の半導体超格子を有する半導
体装置としての半導体レ―ザの場合と同様に、サファイ
ヤでなる単結晶の半導体基板１上に、単結晶のＡｌＧａ
Ｎ系でなるバッファ層２を介して、単結晶のＧａＮでな
り且つｎ型を有する半導体層３と、ｎ型を有する半導体
超格子４Ｇでなる光閉じ込め層４と、単結晶のＩｎy Ｇ
ａ(1-y) Ｎ（ただし、ｙは１以下の数）でなる発光層１
５と、ｐ型を有する半導体超格子６Ｇでなる光閉じ込め
層６とが、それらの順に積層されている積層体１７が形
成されている。
【００３０】この場合、光閉じ込め層４を構成している
半導体超格子４Ｇが、図１３に示す従来の半導体超格子
を有する半導体装置としての半導体レ―ザの場合と同様
に、単結晶のＡｌB4Ｇａ(1-B4)Ｎ（ただし、Ｂ４は、一
般に１以下の数）でなり且つｎ型を与える不純物を意図
的にドープしているとともにＤＢ４の厚さを有する半導
体層４１でなる障壁層４Ｂと、単結晶のＡｌW4Ｇａ
(1-W4)Ｎ（ただし、Ｗ４は、一般に１以下の数）でなり
且つｎ型を与える不純物を意図的にドープしているとと
もにＤＷ４の厚さを有する半導体層４２でなる井戸層４
Ｗとが交互順次に積層されている構成を有する。
半導体超格子４Ｇが、図１３に示す従来の半導体超格子
を有する半導体装置としての半導体レ―ザの場合と同様
に、単結晶のＡｌB4Ｇａ(1-B4)Ｎ（ただし、Ｂ４は、一
般に１以下の数）でなり且つｎ型を与える不純物を意図
的にドープしているとともにＤＢ４の厚さを有する半導
体層４１でなる障壁層４Ｂと、単結晶のＡｌW4Ｇａ
(1-W4)Ｎ（ただし、Ｗ４は、一般に１以下の数）でなり
且つｎ型を与える不純物を意図的にドープしているとと
もにＤＷ４の厚さを有する半導体層４２でなる井戸層４
Ｗとが交互順次に積層されている構成を有する。
【００３１】また、光閉じ込め層６を構成している半導
体超格子６Ｇが、図１３に示す従来の半導体超格子を有
する半導体装置としての半導体レ―ザの場合と同様に、
ＡｌB6Ｇａ(1-B6)Ｎ（ただし、Ｂ６は、一般に１以下の
数）でなり且つｐ型を与える不純物を意図的にドープし
ているとともにＤＢ６の厚さを有する単結晶の半導体層
６１でなる障壁層６Ｂと、ＡｌW6Ｇａ(1-W6)Ｎ（ただ
し、Ｗ６は、一般に１以下の数）でなり且つｐ型を与え
る不純物を意図的にドープしているとともにＤＷ６の厚
さを有する単結晶の半導体層６２でなる井戸層６Ｗとが
交互順次に積層されている構成を有する。
体超格子６Ｇが、図１３に示す従来の半導体超格子を有
する半導体装置としての半導体レ―ザの場合と同様に、
ＡｌB6Ｇａ(1-B6)Ｎ（ただし、Ｂ６は、一般に１以下の
数）でなり且つｐ型を与える不純物を意図的にドープし
ているとともにＤＢ６の厚さを有する単結晶の半導体層
６１でなる障壁層６Ｂと、ＡｌW6Ｇａ(1-W6)Ｎ（ただ
し、Ｗ６は、一般に１以下の数）でなり且つｐ型を与え
る不純物を意図的にドープしているとともにＤＷ６の厚
さを有する単結晶の半導体層６２でなる井戸層６Ｗとが
交互順次に積層されている構成を有する。
【００３２】また、積層体１７に、図１３に示す従来の
半導体超格子を有する半導体装置としての半導体レ―ザ
の場合と同様に、光閉じ込め層６側から、半導体層３内
に達する深さに、半導体層３を外部に臨ませる溝乃至切
欠８が形成され、そして、半導体層３に、溝乃至切欠８
に臨む領域において、バッファ層２側とは反対側から、
電極９が付され、また、積層体１７の光閉じ込め層６
に、発光層１５側とは反対側の面上において、電極１０
が付されている。
半導体超格子を有する半導体装置としての半導体レ―ザ
の場合と同様に、光閉じ込め層６側から、半導体層３内
に達する深さに、半導体層３を外部に臨ませる溝乃至切
欠８が形成され、そして、半導体層３に、溝乃至切欠８
に臨む領域において、バッファ層２側とは反対側から、
電極９が付され、また、積層体１７の光閉じ込め層６
に、発光層１５側とは反対側の面上において、電極１０
が付されている。
【００３３】しかしながら、図１に示す本願第１番目の
発明による半導体超格子を有する半導体装置としての半
導体レ―ザは、光閉じ込め層４を構成している半導体超
格子４Ｇにおいて、その障壁層４Ｂを構成している半導
体層４１が、それを構成しているＡｌB4Ｇａ(1-B4)Ｎに
おけるＢ４について、 ０．９≧Ｂ４≧０．２ ………（１） で表される範囲内の例えば０．３１の値を有し、厚さＤ
Ｂ４について、 ４００Å≧ＤＢ４≧２５Å ………（２） で表される範囲内の値を有し、また、井戸層４Ｗを構成
している半導体層４２が、それを構成しているＡｌW4Ｇ
ａ(1-W4)ＮにおけるＷ４について、 Ｂ４−０．２≧Ｗ４≧０ ………（３） で表される範囲内の例えば０．１０の値を有し、厚さＤ
Ｗ４について、 ＤＢ４＞ＤＷ４ ………（４） ６００Å−ＤＢ４≧ＤＷ４ ………（５） で表される範囲内の値を有する。ただし、この場合、障
壁層４Ｂを構成している半導体層４１の厚さＤＢ４は、
障壁層４Ｂの半導体層４１を構成しているＡｌB4Ｇａ
(1-B4)ＮにおけるＢ４の値に応じた、横軸に半導体超格
子４Ｇの障壁層４Ｂを構成している半導体層４１の厚さ
ＤＢ４及び井戸層４Ｗを構成している半導体層４２の厚
さＤＷ４と後述する光閉じ込め層６を構成している半導
体超格子６Ｇの障壁層６Ｂを構成している半導体層６１
の厚さＤＢ６及び井戸層６Ｗを構成している半導体層６
２の厚さＤＷ６とをとり、縦軸に半導体超格子４Ｇの障
壁層４Ｂの半導体層４１を構成しているＡｌB4Ｇａ
(1-B4)ＮにおけるＢ４及び井戸層４Ｗの半導体層４２を
構成しているＡｌW4Ｇａ(1-W4)ＮにおけるＷ４と半導体
超格子６Ｇの障壁層６Ｂの半導体層６１を構成している
ＡｌB6Ｇａ(1-B6)ＮにおけるＢ６及び井戸層６Ｗの半導
体層６２を構成しているＡｌW6Ｇａ(1-W6)ＮにおけるＷ
６とをとって、厚さＤＢ４、ＤＷ４、ＤＢ６及びＤＷ
６、及びＢ４、Ｗ４、Ｂ６及びＷ６のとり得る値の範囲
を表している図２に示す条件範囲内の値をとるように、
Ｂ４の値が大きくなるのに応じて小さくなる、例えば２
４０Åの値を有し、また、井戸層４Ｗを構成している半
導体層４２の厚さＤＷ４も、その半導体層４２を構成し
ているＡｌW4Ｇａ(1-W4)ＮにおけるＷ４の値に応じた、
図２に示す条件範囲内の値をとるように、Ｗ４の値が大
きくなるのに応じて小さくなる、例えば１２０Åの値を
有する。
発明による半導体超格子を有する半導体装置としての半
導体レ―ザは、光閉じ込め層４を構成している半導体超
格子４Ｇにおいて、その障壁層４Ｂを構成している半導
体層４１が、それを構成しているＡｌB4Ｇａ(1-B4)Ｎに
おけるＢ４について、 ０．９≧Ｂ４≧０．２ ………（１） で表される範囲内の例えば０．３１の値を有し、厚さＤ
Ｂ４について、 ４００Å≧ＤＢ４≧２５Å ………（２） で表される範囲内の値を有し、また、井戸層４Ｗを構成
している半導体層４２が、それを構成しているＡｌW4Ｇ
ａ(1-W4)ＮにおけるＷ４について、 Ｂ４−０．２≧Ｗ４≧０ ………（３） で表される範囲内の例えば０．１０の値を有し、厚さＤ
Ｗ４について、 ＤＢ４＞ＤＷ４ ………（４） ６００Å−ＤＢ４≧ＤＷ４ ………（５） で表される範囲内の値を有する。ただし、この場合、障
壁層４Ｂを構成している半導体層４１の厚さＤＢ４は、
障壁層４Ｂの半導体層４１を構成しているＡｌB4Ｇａ
(1-B4)ＮにおけるＢ４の値に応じた、横軸に半導体超格
子４Ｇの障壁層４Ｂを構成している半導体層４１の厚さ
ＤＢ４及び井戸層４Ｗを構成している半導体層４２の厚
さＤＷ４と後述する光閉じ込め層６を構成している半導
体超格子６Ｇの障壁層６Ｂを構成している半導体層６１
の厚さＤＢ６及び井戸層６Ｗを構成している半導体層６
２の厚さＤＷ６とをとり、縦軸に半導体超格子４Ｇの障
壁層４Ｂの半導体層４１を構成しているＡｌB4Ｇａ
(1-B4)ＮにおけるＢ４及び井戸層４Ｗの半導体層４２を
構成しているＡｌW4Ｇａ(1-W4)ＮにおけるＷ４と半導体
超格子６Ｇの障壁層６Ｂの半導体層６１を構成している
ＡｌB6Ｇａ(1-B6)ＮにおけるＢ６及び井戸層６Ｗの半導
体層６２を構成しているＡｌW6Ｇａ(1-W6)ＮにおけるＷ
６とをとって、厚さＤＢ４、ＤＷ４、ＤＢ６及びＤＷ
６、及びＢ４、Ｗ４、Ｂ６及びＷ６のとり得る値の範囲
を表している図２に示す条件範囲内の値をとるように、
Ｂ４の値が大きくなるのに応じて小さくなる、例えば２
４０Åの値を有し、また、井戸層４Ｗを構成している半
導体層４２の厚さＤＷ４も、その半導体層４２を構成し
ているＡｌW4Ｇａ(1-W4)ＮにおけるＷ４の値に応じた、
図２に示す条件範囲内の値をとるように、Ｗ４の値が大
きくなるのに応じて小さくなる、例えば１２０Åの値を
有する。
【００３４】また、光閉じ込め層６を構成している半導
体超格子６Ｇにおいて、その障壁層６Ｂを構成している
半導体層６１が、それを構成しているＡｌB6Ｇａ(1-B6)
ＮにおけるＢ６について、 ０．９≧Ｂ６≧０．２ ………（６） で表される範囲内の例えば０．３１の値を有し、厚さＤ
Ｂ６について、 ４００Å≧ＤＢ６≧２５Å ………（７） で表される範囲内の値を有し、また、井戸層６Ｗを構成
している半導体層６２が、それを構成しているＡｌW6Ｇ
ａ(1-W6)ＮにおけるＷ６について、 Ｂ６−０．２≧Ｗ６≧０ ………（８） で表される範囲内の例えば０．１０の値を有し、厚さＤ
Ｗ６について、 ＤＢ６＞ＤＷ６ ………（９） ６００Å−ＤＢ６≧ＤＷ６ ………（１０） で表される範囲内の値を有する。ただし、この場合、障
壁層６Ｂを構成している半導体層６１の厚さＤＢ６は、
障壁層６Ｂの半導体層６１を構成しているＡｌB6Ｇａ
(1-B6)ＮにおけるＢ６の値に応じた、上述した図２に示
す条件範囲内の値をとるように、Ｂ６の値が大きくなる
のに応じて小さくなる、例えば２４０Åの値を有し、ま
た、井戸層６Ｗを構成している半導体層６２の厚さＤＷ
６も、その半導体層６２を構成しているＡｌW6Ｇａ
(1-W6)ＮにおけるＷ６の値に応じた、図２に示す条件範
囲内の値をとるように、Ｗ６の値が大きくなるのに応じ
て小さくなる、例えば１２０Åの値を有する。
体超格子６Ｇにおいて、その障壁層６Ｂを構成している
半導体層６１が、それを構成しているＡｌB6Ｇａ(1-B6)
ＮにおけるＢ６について、 ０．９≧Ｂ６≧０．２ ………（６） で表される範囲内の例えば０．３１の値を有し、厚さＤ
Ｂ６について、 ４００Å≧ＤＢ６≧２５Å ………（７） で表される範囲内の値を有し、また、井戸層６Ｗを構成
している半導体層６２が、それを構成しているＡｌW6Ｇ
ａ(1-W6)ＮにおけるＷ６について、 Ｂ６−０．２≧Ｗ６≧０ ………（８） で表される範囲内の例えば０．１０の値を有し、厚さＤ
Ｗ６について、 ＤＢ６＞ＤＷ６ ………（９） ６００Å−ＤＢ６≧ＤＷ６ ………（１０） で表される範囲内の値を有する。ただし、この場合、障
壁層６Ｂを構成している半導体層６１の厚さＤＢ６は、
障壁層６Ｂの半導体層６１を構成しているＡｌB6Ｇａ
(1-B6)ＮにおけるＢ６の値に応じた、上述した図２に示
す条件範囲内の値をとるように、Ｂ６の値が大きくなる
のに応じて小さくなる、例えば２４０Åの値を有し、ま
た、井戸層６Ｗを構成している半導体層６２の厚さＤＷ
６も、その半導体層６２を構成しているＡｌW6Ｇａ
(1-W6)ＮにおけるＷ６の値に応じた、図２に示す条件範
囲内の値をとるように、Ｗ６の値が大きくなるのに応じ
て小さくなる、例えば１２０Åの値を有する。
【００３５】さらに、発光層１５を構成しているＩｎy
Ｇａ(1-y)Ｎにおけるｙについて、図１３に示す従来の
半導体超格子を有する半導体装置としての半導体レ―ザ
の場合に準じ、発光層１５が光閉じ込め層４の半導体超
格子４Ｇの井戸層４Ｗを構成している半導体層４２及び
光閉じ込め層６の半導体超格子６Ｇの井戸層６Ｗを構成
している半導体層６２よりも狭いエネルギバンドギャッ
プを有するように選定されている値を有する。
Ｇａ(1-y)Ｎにおけるｙについて、図１３に示す従来の
半導体超格子を有する半導体装置としての半導体レ―ザ
の場合に準じ、発光層１５が光閉じ込め層４の半導体超
格子４Ｇの井戸層４Ｗを構成している半導体層４２及び
光閉じ込め層６の半導体超格子６Ｇの井戸層６Ｗを構成
している半導体層６２よりも狭いエネルギバンドギャッ
プを有するように選定されている値を有する。
【００３６】以上が、本願第１番目の発明による半導体
超格子を有する半導体装置としての半導体レ―ザの第１
の実施の形態の構成である。
超格子を有する半導体装置としての半導体レ―ザの第１
の実施の形態の構成である。
【００３７】このような構成を有する本願第１番目の発
明による半導体超格子を有する半導体装置としての半導
体レ―ザによれば、光閉じ込め層４を構成している半導
体超格子４Ｇにおいて、その障壁層４Ｂ及び井戸層４Ｗ
をそれぞれ構成している半導体層４１及び４２が、それ
らをそれぞれ構成しているＡｌB4Ｇａ(1-B4)Ｎ及びＡｌ
W4Ｇａ(1-W4)ＮにおけるそれぞれのＢ４及びＷ４、及び
それぞれの厚さＤＢ４及びＤＷ４について、図１３に示
す従来の半導体超格子を有する半導体装置としての半導
体レ―ザの場合とは異なることを除いて、図１３に示す
従来の半導体超格子を有する半導体装置としての半導体
レ―ザの場合と同様の構成を有するので、図１３に示す
従来の半導体超格子を有する半導体装置としての半導体
レ―ザの場合と同様の理由で、同様に、電極９及び１０
間に、動作用バイアス電源を、その正極を電極１０側に
して接続すれば、発光層１５においてキャリアの再結合
による発光が得られ、その光が、発光層１５を光閉じ込
め層４及び６によって閉じ込められてその両端面（図に
おいては、紙面と平行な面）間に繰り返し伝播して増幅
され、その光が、発光層１５の一方の端面から、レーザ
光として、外部に出射する、という半導体レ―ザとして
の機能が得られる。
明による半導体超格子を有する半導体装置としての半導
体レ―ザによれば、光閉じ込め層４を構成している半導
体超格子４Ｇにおいて、その障壁層４Ｂ及び井戸層４Ｗ
をそれぞれ構成している半導体層４１及び４２が、それ
らをそれぞれ構成しているＡｌB4Ｇａ(1-B4)Ｎ及びＡｌ
W4Ｇａ(1-W4)ＮにおけるそれぞれのＢ４及びＷ４、及び
それぞれの厚さＤＢ４及びＤＷ４について、図１３に示
す従来の半導体超格子を有する半導体装置としての半導
体レ―ザの場合とは異なることを除いて、図１３に示す
従来の半導体超格子を有する半導体装置としての半導体
レ―ザの場合と同様の構成を有するので、図１３に示す
従来の半導体超格子を有する半導体装置としての半導体
レ―ザの場合と同様の理由で、同様に、電極９及び１０
間に、動作用バイアス電源を、その正極を電極１０側に
して接続すれば、発光層１５においてキャリアの再結合
による発光が得られ、その光が、発光層１５を光閉じ込
め層４及び６によって閉じ込められてその両端面（図に
おいては、紙面と平行な面）間に繰り返し伝播して増幅
され、その光が、発光層１５の一方の端面から、レーザ
光として、外部に出射する、という半導体レ―ザとして
の機能が得られる。
【００３８】また、半導体層３、光閉じ込め層４を構成
している半導体超格子４Ｇの障壁層４Ｂ及び井戸層４Ｗ
をそれぞれ構成している半導体層４１及び４２、発光層
１５、光閉じ込め層６を構成している半導体超格子６Ｇ
の障壁層６Ｂ及び井戸層６Ｗをそれぞれ構成している半
導体層６１及び６２が、図１３に示す従来の半導体超格
子を有する半導体装置としての半導体レ―ザの場合と同
様に、ともにＮ（窒素）を含むＡｌＧａＮ系で構成され
ているので、図１３に示す従来の半導体超格子を有する
半導体装置としての半導体レ―ザの場合と同様に、Ｎ
（窒素）に代え、例えばＡｓ（砒素）を含むＡｌＧａＡ
ｓ系で構成されている場合に比し、レーザ光の短波長
化、耐熱性、耐宇宙線、耐振動性などの点で優れてい
る。
している半導体超格子４Ｇの障壁層４Ｂ及び井戸層４Ｗ
をそれぞれ構成している半導体層４１及び４２、発光層
１５、光閉じ込め層６を構成している半導体超格子６Ｇ
の障壁層６Ｂ及び井戸層６Ｗをそれぞれ構成している半
導体層６１及び６２が、図１３に示す従来の半導体超格
子を有する半導体装置としての半導体レ―ザの場合と同
様に、ともにＮ（窒素）を含むＡｌＧａＮ系で構成され
ているので、図１３に示す従来の半導体超格子を有する
半導体装置としての半導体レ―ザの場合と同様に、Ｎ
（窒素）に代え、例えばＡｓ（砒素）を含むＡｌＧａＡ
ｓ系で構成されている場合に比し、レーザ光の短波長
化、耐熱性、耐宇宙線、耐振動性などの点で優れてい
る。
【００３９】さらに、光閉じ込め層４が、図１３に示す
従来の半導体超格子を有する半導体装置としての半導体
レ―ザの場合と同様に、半導体超格子４Ｇでなるので、
光閉じ込め層４と半導体層３及び発光層１５との間の格
子不整合状態が、図１３に示す従来の半導体超格子を有
する半導体装置としての半導体レ―ザの場合と同様に、
光閉じ込め層４が障壁層４Ｂを構成している半導体層４
１と同じＡｌB4Ｇａ(1 -B 4)Ｎでなる単層でなるとした場
合に比し、緩和されているおり、また、光閉じ込め層６
も、図１３に示す従来の半導体超格子を有する半導体装
置としての半導体レ―ザの場合と同様に、半導体超格子
６Ｇでなるので、光閉じ込め層６と発光層１５との間の
格子不整合状態が、図１３に示す従来の半導体超格子を
有する半導体装置としての半導体レ―ザの場合と同様
に、光閉じ込め層６が障壁層６Ｂを構成している半導体
層６１と同じＡｌB6Ｇａ(1-B6)Ｎでなる単層でなるとし
た場合に比し、緩和されているので、上述した半導体レ
―ザとしての機能を、図１３に示す従来の半導体超格子
を有する半導体装置としての半導体レ―ザの場合と同様
に、光閉じ込め層４及び６がそれぞれ障壁層４Ｂを構成
している半導体層４１及び障壁層６Ｂを構成している半
導体層６１と同じＡｌB4Ｇａ(1-B4)Ｎ及びＡｌB6Ｇａ
(1-B6)Ｎでそれぞれなる単層でなるとした場合に比し、
良好に得ることができる。
従来の半導体超格子を有する半導体装置としての半導体
レ―ザの場合と同様に、半導体超格子４Ｇでなるので、
光閉じ込め層４と半導体層３及び発光層１５との間の格
子不整合状態が、図１３に示す従来の半導体超格子を有
する半導体装置としての半導体レ―ザの場合と同様に、
光閉じ込め層４が障壁層４Ｂを構成している半導体層４
１と同じＡｌB4Ｇａ(1 -B 4)Ｎでなる単層でなるとした場
合に比し、緩和されているおり、また、光閉じ込め層６
も、図１３に示す従来の半導体超格子を有する半導体装
置としての半導体レ―ザの場合と同様に、半導体超格子
６Ｇでなるので、光閉じ込め層６と発光層１５との間の
格子不整合状態が、図１３に示す従来の半導体超格子を
有する半導体装置としての半導体レ―ザの場合と同様
に、光閉じ込め層６が障壁層６Ｂを構成している半導体
層６１と同じＡｌB6Ｇａ(1-B6)Ｎでなる単層でなるとし
た場合に比し、緩和されているので、上述した半導体レ
―ザとしての機能を、図１３に示す従来の半導体超格子
を有する半導体装置としての半導体レ―ザの場合と同様
に、光閉じ込め層４及び６がそれぞれ障壁層４Ｂを構成
している半導体層４１及び障壁層６Ｂを構成している半
導体層６１と同じＡｌB4Ｇａ(1-B4)Ｎ及びＡｌB6Ｇａ
(1-B6)Ｎでそれぞれなる単層でなるとした場合に比し、
良好に得ることができる。
【００４０】また、光閉じ込め層４を構成している半導
体超格子４Ｇにおいて、その障壁層４Ｂを構成している
半導体層４１が、それを構成しているＡｌB4Ｇａ(1-B4)
ＮにおけるＢ４について、上述した（１）式で表される
範囲内の値を有し、一方、井戸層４Ｗを構成している半
導体層４２が、それを構成しているＡｌW4Ｇａ(1-W4)Ｎ
におけるＷ４について、上述した（３）式で表される範
囲内の値を有するので、光閉じ込め層４を構成している
半導体超格子４Ｇにおける障壁層４Ｂの半導体層４１を
構成しているＡｌB4Ｇａ(1-B4)ＮにおけるＢ４と、井戸
層４Ｗの半導体層４２を構成しているＡｌW4Ｇａ(1-W4)
ＮにおけるＷ４との間の値の差が、図１３に示す従来の
半導体超格子を有する半導体装置としての半導体レ―ザ
の場合に０．１５以下という小さな値であるとした、そ
の０．１５よりも大きな２．０以上という大きな値を有
している。
体超格子４Ｇにおいて、その障壁層４Ｂを構成している
半導体層４１が、それを構成しているＡｌB4Ｇａ(1-B4)
ＮにおけるＢ４について、上述した（１）式で表される
範囲内の値を有し、一方、井戸層４Ｗを構成している半
導体層４２が、それを構成しているＡｌW4Ｇａ(1-W4)Ｎ
におけるＷ４について、上述した（３）式で表される範
囲内の値を有するので、光閉じ込め層４を構成している
半導体超格子４Ｇにおける障壁層４Ｂの半導体層４１を
構成しているＡｌB4Ｇａ(1-B4)ＮにおけるＢ４と、井戸
層４Ｗの半導体層４２を構成しているＡｌW4Ｇａ(1-W4)
ＮにおけるＷ４との間の値の差が、図１３に示す従来の
半導体超格子を有する半導体装置としての半導体レ―ザ
の場合に０．１５以下という小さな値であるとした、そ
の０．１５よりも大きな２．０以上という大きな値を有
している。
【００４１】このため、障壁層４Ｂと井戸層４Ｗとの間
の界面に格子歪によって生成されるピエゾ電荷による電
界が存在しているというピエゾ電界効果が、顕著に発生
している状態に到っている。
の界面に格子歪によって生成されるピエゾ電荷による電
界が存在しているというピエゾ電界効果が、顕著に発生
している状態に到っている。
【００４２】このようなことから、光閉じ込め層４を構
成している半導体超格子４Ｇにおいて、エネルギーポテ
ンシャルの溝が、光閉じ込め層４を構成している半導体
超格子４Ｇにおけるエレクトロンエネルギー及びエレク
トロン分布、及び光閉じ込め層６を構成している半導体
超格子６Ｇにおけるホールエネルギー及びホール分布を
表している図３に示されているように、深く形成されて
おり、このため、半導体超格子４Ｇにおける障壁層４Ｂ
を構成している半導体層４１から、半導体超格子４Ｇに
おけるエネルギーポテンシャルの溝に向かって、エレク
トロンが、図１３に示す従来の半導体超格子を有する半
導体装置としての半導体レ―ザの場合に比し格段的に多
くの量で吐き出されるとともに、半導体超格子４Ｇにお
けるエネルギーポテンシャルの溝への井戸層４Ｗを構成
している半導体層４２からのエレクトロンの吐き出しも
実質的に存在する。
成している半導体超格子４Ｇにおいて、エネルギーポテ
ンシャルの溝が、光閉じ込め層４を構成している半導体
超格子４Ｇにおけるエレクトロンエネルギー及びエレク
トロン分布、及び光閉じ込め層６を構成している半導体
超格子６Ｇにおけるホールエネルギー及びホール分布を
表している図３に示されているように、深く形成されて
おり、このため、半導体超格子４Ｇにおける障壁層４Ｂ
を構成している半導体層４１から、半導体超格子４Ｇに
おけるエネルギーポテンシャルの溝に向かって、エレク
トロンが、図１３に示す従来の半導体超格子を有する半
導体装置としての半導体レ―ザの場合に比し格段的に多
くの量で吐き出されるとともに、半導体超格子４Ｇにお
けるエネルギーポテンシャルの溝への井戸層４Ｗを構成
している半導体層４２からのエレクトロンの吐き出しも
実質的に存在する。
【００４３】よって、半導体超格子４Ｇ、従って光閉じ
込め層４が、図３中に示すようなエレクトロン分布を伴
うことによって、図１３に示す従来の半導体超格子を有
する半導体装置としての半導体レ―ザの場合に比し格段
的に高いキャリア（エレクトロン）濃度を有し、このた
め、厚さ方向にみて、図１３に示す従来の半導体超格子
を有する半導体装置としての半導体レ―ザに比し格段的
に低い抵抗しか有しない。
込め層４が、図３中に示すようなエレクトロン分布を伴
うことによって、図１３に示す従来の半導体超格子を有
する半導体装置としての半導体レ―ザの場合に比し格段
的に高いキャリア（エレクトロン）濃度を有し、このた
め、厚さ方向にみて、図１３に示す従来の半導体超格子
を有する半導体装置としての半導体レ―ザに比し格段的
に低い抵抗しか有しない。
【００４４】また、光閉じ込め層６を構成している半導
体超格子６Ｇにおいても、詳細説明は省略するが、光閉
じ込め層４を構成している半導体超格子４Ｇについて述
べた理由に準じた理由で、半導体超格子６Ｇにおけるエ
ネルギーポテンシャルの溝に向かって、障壁層６Ｂ及び
井戸層６Ｗから、ホールが、図１３に示す従来の半導体
超格子を有する半導体装置としての半導体レ―ザの場合
に比し格段的に多い量で、吐き出され、よって、半導体
超格子６Ｇ、従って光閉じ込め層６が、図３中に示すよ
うなホール分布を伴うことによって、図１３に示す従来
の半導体超格子を有する半導体装置としての半導体レ―
ザの場合に比し格段的に高いキャリア（ホール）濃度を
有し、このため、厚さ方向にみて、図１３に示す従来の
半導体超格子を有する半導体装置としての半導体レ―ザ
の場合に比し格段的に低い抵抗しか有しない。
体超格子６Ｇにおいても、詳細説明は省略するが、光閉
じ込め層４を構成している半導体超格子４Ｇについて述
べた理由に準じた理由で、半導体超格子６Ｇにおけるエ
ネルギーポテンシャルの溝に向かって、障壁層６Ｂ及び
井戸層６Ｗから、ホールが、図１３に示す従来の半導体
超格子を有する半導体装置としての半導体レ―ザの場合
に比し格段的に多い量で、吐き出され、よって、半導体
超格子６Ｇ、従って光閉じ込め層６が、図３中に示すよ
うなホール分布を伴うことによって、図１３に示す従来
の半導体超格子を有する半導体装置としての半導体レ―
ザの場合に比し格段的に高いキャリア（ホール）濃度を
有し、このため、厚さ方向にみて、図１３に示す従来の
半導体超格子を有する半導体装置としての半導体レ―ザ
の場合に比し格段的に低い抵抗しか有しない。
【００４５】なお、本発明者等は、半導体超格子４Ｇに
おいて、その障壁層４Ｂを構成している半導体層４１及
び井戸層４Ｗを構成している半導体層４２が、それらを
それぞれ構成しているＡｌB4Ｇａ(1-B4)Ｎ及びＡｌW4Ｇ
ａ(1-W4)ＮのそれぞれにおけるＢ４及びＷ４について、
それぞれ上述した（１）式及び（３）式で表される範囲
内の値を有し且つそれぞれの厚さＤＢ４及びＤＷ４につ
いて、（２）式及び（４）及び（５）式で表される範囲
内の図２の条件範囲内の値をとる値を有する、というこ
とでない場合、上述した格段的に高いキャリア（エレク
トロン）濃度が得られないことから、上述した格段的に
低い抵抗が得られないこと、また、半導体超格子６Ｇに
おいても、その障壁層６Ｂを構成している半導体層６１
及び井戸層６Ｗを構成している半導体層６２が、それら
をそれぞれ構成しているＡｌB6Ｇａ(1-B6)Ｎ及びＡｌW6
Ｇａ(1-W6)ＮのそれぞれにおけるＢ６及びＷ６につい
て、それぞれ上述した（６）式及び（８）式で表される
範囲内の値を有し且つそれぞれの厚さＤＢ６及びＤＷ６
について、（７）式及び（９）及び（１０）式で表され
る範囲内の図２の条件範囲内の値をとる値を有する、と
いうことでない場合、上述した格段的に高いキャリア
（ホール）濃度が得られないことから、上述した格段的
に低い抵抗が得られないことを、種々の実験の結果確認
した。
おいて、その障壁層４Ｂを構成している半導体層４１及
び井戸層４Ｗを構成している半導体層４２が、それらを
それぞれ構成しているＡｌB4Ｇａ(1-B4)Ｎ及びＡｌW4Ｇ
ａ(1-W4)ＮのそれぞれにおけるＢ４及びＷ４について、
それぞれ上述した（１）式及び（３）式で表される範囲
内の値を有し且つそれぞれの厚さＤＢ４及びＤＷ４につ
いて、（２）式及び（４）及び（５）式で表される範囲
内の図２の条件範囲内の値をとる値を有する、というこ
とでない場合、上述した格段的に高いキャリア（エレク
トロン）濃度が得られないことから、上述した格段的に
低い抵抗が得られないこと、また、半導体超格子６Ｇに
おいても、その障壁層６Ｂを構成している半導体層６１
及び井戸層６Ｗを構成している半導体層６２が、それら
をそれぞれ構成しているＡｌB6Ｇａ(1-B6)Ｎ及びＡｌW6
Ｇａ(1-W6)ＮのそれぞれにおけるＢ６及びＷ６につい
て、それぞれ上述した（６）式及び（８）式で表される
範囲内の値を有し且つそれぞれの厚さＤＢ６及びＤＷ６
について、（７）式及び（９）及び（１０）式で表され
る範囲内の図２の条件範囲内の値をとる値を有する、と
いうことでない場合、上述した格段的に高いキャリア
（ホール）濃度が得られないことから、上述した格段的
に低い抵抗が得られないことを、種々の実験の結果確認
した。
【００４６】以上のことから、図１に示す本願第１番目
の発明による半導体超格子を有する半導体装置としての
半導体レ―ザの場合、電極９及び１０間に上述した半導
体レ―ザとしての機能を得るために接続する動作用バイ
アス電源に、図１３に示す従来の半導体超格子を有する
半導体装置としての半導体レ―ザの場合で必要としてい
たうな高い電圧を必要とせず、また上述した半導体レ―
ザとしての機能を得ているときに、図１３に示す従来の
半導体超格子を有する半導体装置としての半導体レ―ザ
の場合に伴うような高い発熱を伴わない。
の発明による半導体超格子を有する半導体装置としての
半導体レ―ザの場合、電極９及び１０間に上述した半導
体レ―ザとしての機能を得るために接続する動作用バイ
アス電源に、図１３に示す従来の半導体超格子を有する
半導体装置としての半導体レ―ザの場合で必要としてい
たうな高い電圧を必要とせず、また上述した半導体レ―
ザとしての機能を得ているときに、図１３に示す従来の
半導体超格子を有する半導体装置としての半導体レ―ザ
の場合に伴うような高い発熱を伴わない。
【００４７】また、図１に示す本願第１番目の発明によ
る半導体超格子を有する半導体装置としての半導体レ―
ザの場合、上述したように、光閉じ込め層４を構成して
いる半導体超格子４Ｇにおいて、その障壁層４Ｂを構成
している半導体層４１について、それを構成しているＡ
ｌB4Ｇａ(1-B4)ＮにおけるＢ４が、図１３に示す従来の
半導体超格子を有する半導体装置としての半導体レ―ザ
の場合に０．１５以下という小さな値であるとした、そ
の０．１５よりも大きな２．０以上という大きな値を有
するので、障壁層４Ｂが図１３に示す従来の半導体超格
子を有する半導体装置としての半導体レ―ザの場合に比
し高い障壁高さを有し、このため、光閉じ込め層４が、
発光層１５に伝播する光に対する、図１３に示す従来の
半導体超格子を有する半導体装置としての半導体レ―ザ
の場合に比し高い光閉じ込め効果を有する。
る半導体超格子を有する半導体装置としての半導体レ―
ザの場合、上述したように、光閉じ込め層４を構成して
いる半導体超格子４Ｇにおいて、その障壁層４Ｂを構成
している半導体層４１について、それを構成しているＡ
ｌB4Ｇａ(1-B4)ＮにおけるＢ４が、図１３に示す従来の
半導体超格子を有する半導体装置としての半導体レ―ザ
の場合に０．１５以下という小さな値であるとした、そ
の０．１５よりも大きな２．０以上という大きな値を有
するので、障壁層４Ｂが図１３に示す従来の半導体超格
子を有する半導体装置としての半導体レ―ザの場合に比
し高い障壁高さを有し、このため、光閉じ込め層４が、
発光層１５に伝播する光に対する、図１３に示す従来の
半導体超格子を有する半導体装置としての半導体レ―ザ
の場合に比し高い光閉じ込め効果を有する。
【００４８】また、光閉じ込め層６を構成している半導
体超格子６Ｇにおいても、その障壁層６Ｂを構成してい
る半導体層６１について、それを構成しているＡｌB6Ｇ
ａ(1 -B6)ＮにおけるＢ６が、０．１５よりも大きな２．
０以上という大きな値を有するので、障壁層６Ｂが高い
障壁高さを有し、このため、光閉じ込め層６が、発光層
１５に伝播する光に対する高い光閉じ込め効果を有す
る。
体超格子６Ｇにおいても、その障壁層６Ｂを構成してい
る半導体層６１について、それを構成しているＡｌB6Ｇ
ａ(1 -B6)ＮにおけるＢ６が、０．１５よりも大きな２．
０以上という大きな値を有するので、障壁層６Ｂが高い
障壁高さを有し、このため、光閉じ込め層６が、発光層
１５に伝播する光に対する高い光閉じ込め効果を有す
る。
【００４９】このようなことから、図１に示す本願第１
番目の発明による半導体超格子を有する半導体装置とし
ての半導体レ―ザの場合、上述した半導体レ―ザとして
の機能を、図１３に示す従来の半導体超格子を有する半
導体装置としての半導体レ―ザの場合に比し効果的に得
ることができる。
番目の発明による半導体超格子を有する半導体装置とし
ての半導体レ―ザの場合、上述した半導体レ―ザとして
の機能を、図１３に示す従来の半導体超格子を有する半
導体装置としての半導体レ―ザの場合に比し効果的に得
ることができる。
【００５０】
【発明の実施の形態２】次に、本願第２番目の発明によ
る半導体超格子を有する半導体装置としての半導体レ―
ザの実施の形態を述べよう。
る半導体超格子を有する半導体装置としての半導体レ―
ザの実施の形態を述べよう。
【００５１】本願第２番目の発明による半導体超格子を
有する半導体装置としての半導体レ―ザの実施の形態
は、見掛け上、図１に示す本願第１番目の発明による半
導体超格子を有する半導体装置としての半導体レ―ザと
同様の構成を有するので、図示詳細説明は省略するが、
次の事項を除いて、図１に示す本願第１番目の発明によ
る半導体超格子を有する半導体装置としての半導体レ―
ザと同様の構成を有する。
有する半導体装置としての半導体レ―ザの実施の形態
は、見掛け上、図１に示す本願第１番目の発明による半
導体超格子を有する半導体装置としての半導体レ―ザと
同様の構成を有するので、図示詳細説明は省略するが、
次の事項を除いて、図１に示す本願第１番目の発明によ
る半導体超格子を有する半導体装置としての半導体レ―
ザと同様の構成を有する。
【００５２】すなわち、光閉じ込め層４を構成している
半導体超格子４Ｇにおいて、その障壁層４Ｂを構成して
いる半導体層４１及び井戸層４Ｗを構成している半導体
層４２が、ＡｌB4Ｇａ(1-B4)Ｎ及びＡｌW4Ｇａ(1-W4)Ｎ
でそれぞれなる図１に示す本願第１番目の発明による半
導体超格子を有する半導体装置としての半導体レ―ザの
場合に代え、ＩｎB4Ｇａ(1-B4)Ｎ及びＩｎW4Ｇａ(1-W4)
Ｎでそれぞれなり、また、光閉じ込め層６を構成してい
る半導体超格子６Ｇにおいて、その障壁層６Ｂを構成し
ている半導体層６１及び井戸層６Ｗを構成している半導
体層６２が、ＡｌB6Ｇａ(1-B6)Ｎ及びＡｌW6Ｇａ(1-W6)
Ｎでそれぞれなる図１に示す本願第１番目の発明による
半導体超格子を有する半導体装置としての半導体レ―ザ
の場合に代え、ＩｎB6Ｇａ(1-B6)Ｎ及びＩｎW6Ｇａ
(1-W6)Ｎでそれぞれなる。
半導体超格子４Ｇにおいて、その障壁層４Ｂを構成して
いる半導体層４１及び井戸層４Ｗを構成している半導体
層４２が、ＡｌB4Ｇａ(1-B4)Ｎ及びＡｌW4Ｇａ(1-W4)Ｎ
でそれぞれなる図１に示す本願第１番目の発明による半
導体超格子を有する半導体装置としての半導体レ―ザの
場合に代え、ＩｎB4Ｇａ(1-B4)Ｎ及びＩｎW4Ｇａ(1-W4)
Ｎでそれぞれなり、また、光閉じ込め層６を構成してい
る半導体超格子６Ｇにおいて、その障壁層６Ｂを構成し
ている半導体層６１及び井戸層６Ｗを構成している半導
体層６２が、ＡｌB6Ｇａ(1-B6)Ｎ及びＡｌW6Ｇａ(1-W6)
Ｎでそれぞれなる図１に示す本願第１番目の発明による
半導体超格子を有する半導体装置としての半導体レ―ザ
の場合に代え、ＩｎB6Ｇａ(1-B6)Ｎ及びＩｎW6Ｇａ
(1-W6)Ｎでそれぞれなる。
【００５３】また、光閉じ込め層４を構成している半導
体超格子４Ｇにおいて、その井戸層４Ｗを構成している
半導体層４２が、それを構成しているＩｎW4Ｇａ(1-W4)
ＮにおけるＷ４について、 ０．９≧Ｗ４≧０．２ ………（２１） で表される範囲内の例えば０．３１の値を有し、厚さＤ
Ｗ４について、 １５０Å≧ＤＷ４≧２５Å ………（２２） で表される範囲内の値を有し、また、障壁層４Ｂを構成
している半導体層４１が、それを構成しているＩｎB4Ｇ
ａ(1-B4)ＮにおけるＢ４について、 Ｗ４−０．２≧Ｂ４≧０ ………（２３） で表される範囲内の例えば０．１０の値を有し、厚さＤ
Ｂ４について、 ＤＢ４＞ＤＷ４ ………（２４） ２００Å−ＤＢ４≧ＤＷ４ ………（２５） で表される範囲内の値を有する。ただし、この場合、障
壁層４Ｂを構成している半導体層４１の厚さＤＢ４は、
その半導体層４１を構成しているＩｎB4Ｇａ(1-B4)Ｎに
おけるＢ４の値に応じた、図１に示す本願第１番目の発
明による半導体超格子を有する半導体装置としての半導
体レ―ザの説明に用いた図２の場合と同様に厚さＤＢ
４、ＤＷ４、ＤＢ６及びＤＷ６、及びＢ４、Ｗ４、Ｂ６
及びＷ６のとり得る値の範囲を表している図４の条件範
囲内の値をとるように、Ｂ４の値が大きくなるのに応じ
て小さくなる、例えば８０Åの値を有し、また、井戸層
４Ｗを構成している半導体層４２の厚さＤＷ４も、その
半導体層４２を構成しているＩｎW4Ｇａ(1-W4)Ｎにおけ
るＷ４の値に応じた、図４の条件範囲内の値をとるよう
に、Ｗ４の値が大きくなるのに応じて小さくなる、例え
ば４０Åの値を有する。
体超格子４Ｇにおいて、その井戸層４Ｗを構成している
半導体層４２が、それを構成しているＩｎW4Ｇａ(1-W4)
ＮにおけるＷ４について、 ０．９≧Ｗ４≧０．２ ………（２１） で表される範囲内の例えば０．３１の値を有し、厚さＤ
Ｗ４について、 １５０Å≧ＤＷ４≧２５Å ………（２２） で表される範囲内の値を有し、また、障壁層４Ｂを構成
している半導体層４１が、それを構成しているＩｎB4Ｇ
ａ(1-B4)ＮにおけるＢ４について、 Ｗ４−０．２≧Ｂ４≧０ ………（２３） で表される範囲内の例えば０．１０の値を有し、厚さＤ
Ｂ４について、 ＤＢ４＞ＤＷ４ ………（２４） ２００Å−ＤＢ４≧ＤＷ４ ………（２５） で表される範囲内の値を有する。ただし、この場合、障
壁層４Ｂを構成している半導体層４１の厚さＤＢ４は、
その半導体層４１を構成しているＩｎB4Ｇａ(1-B4)Ｎに
おけるＢ４の値に応じた、図１に示す本願第１番目の発
明による半導体超格子を有する半導体装置としての半導
体レ―ザの説明に用いた図２の場合と同様に厚さＤＢ
４、ＤＷ４、ＤＢ６及びＤＷ６、及びＢ４、Ｗ４、Ｂ６
及びＷ６のとり得る値の範囲を表している図４の条件範
囲内の値をとるように、Ｂ４の値が大きくなるのに応じ
て小さくなる、例えば８０Åの値を有し、また、井戸層
４Ｗを構成している半導体層４２の厚さＤＷ４も、その
半導体層４２を構成しているＩｎW4Ｇａ(1-W4)Ｎにおけ
るＷ４の値に応じた、図４の条件範囲内の値をとるよう
に、Ｗ４の値が大きくなるのに応じて小さくなる、例え
ば４０Åの値を有する。
【００５４】さらに、光閉じ込め層６を構成している半
導体超格子６Ｇにおいて、その井戸層６Ｗを構成してい
る半導体層６２が、それを構成しているＩｎW6Ｇａ
(1-W6)ＮにおけるＷ６について、 ０．９≧Ｗ６≧０．２ ………（２６） で表される範囲内の例えば０．３１の値を有し、厚さＤ
Ｗ６について、 １５０Å≧ＤＷ６≧２５Å ………（２７） で表される範囲内の値を有し、また、障壁層６Ｂを構成
している半導体層６１が、それを構成しているＩｎB6Ｇ
ａ(1-B6)ＮにおけるＢ６について、 Ｗ６−０．２≧Ｂ６≧０ ………（２８） で表される範囲内の例えば０．１０の値を有し、厚さＤ
Ｂ６について、 ＤＢ６＞ＤＷ６ ………（２９） ２００Å−ＤＢ６≧ＤＷ６ ………（３０） で表される範囲内の値を有する。ただし、この場合、障
壁層６Ｂを構成している半導体層６１の厚さＤＢ６は、
その半導体層６１を構成しているＩｎB6Ｇａ(1-B6)Ｎに
おけるＢ６の値に応じた、上述した図４の条件範囲内の
値をとるように、Ｂ６の値が大きくなるのに応じて小さ
くなる、例えば８０Åの値を有し、また、井戸層６Ｗを
構成している半導体層６２の厚さＤＷ６も、その半導体
層６２を構成しているＩｎW6Ｇａ(1-W6)ＮにおけるＷ６
の値に応じた、図４の条件範囲内の値をとるように、Ｗ
６の値が大きくなるのに応じて小さくなる、例えば４０
Åの値を有する。
導体超格子６Ｇにおいて、その井戸層６Ｗを構成してい
る半導体層６２が、それを構成しているＩｎW6Ｇａ
(1-W6)ＮにおけるＷ６について、 ０．９≧Ｗ６≧０．２ ………（２６） で表される範囲内の例えば０．３１の値を有し、厚さＤ
Ｗ６について、 １５０Å≧ＤＷ６≧２５Å ………（２７） で表される範囲内の値を有し、また、障壁層６Ｂを構成
している半導体層６１が、それを構成しているＩｎB6Ｇ
ａ(1-B6)ＮにおけるＢ６について、 Ｗ６−０．２≧Ｂ６≧０ ………（２８） で表される範囲内の例えば０．１０の値を有し、厚さＤ
Ｂ６について、 ＤＢ６＞ＤＷ６ ………（２９） ２００Å−ＤＢ６≧ＤＷ６ ………（３０） で表される範囲内の値を有する。ただし、この場合、障
壁層６Ｂを構成している半導体層６１の厚さＤＢ６は、
その半導体層６１を構成しているＩｎB6Ｇａ(1-B6)Ｎに
おけるＢ６の値に応じた、上述した図４の条件範囲内の
値をとるように、Ｂ６の値が大きくなるのに応じて小さ
くなる、例えば８０Åの値を有し、また、井戸層６Ｗを
構成している半導体層６２の厚さＤＷ６も、その半導体
層６２を構成しているＩｎW6Ｇａ(1-W6)ＮにおけるＷ６
の値に応じた、図４の条件範囲内の値をとるように、Ｗ
６の値が大きくなるのに応じて小さくなる、例えば４０
Åの値を有する。
【００５５】さらに、発光層１５を構成しているＩｎy
Ｇａ(1-y)Ｎにおけるｙについて、図１に示す本願第１
番目の発明による半導体超格子を有する半導体装置とし
ての半導体レ―ザの場合に準じ、発光層１５が光閉じ込
め層４を構成している半導体超格子４Ｇの井戸層４Ｗを
構成している半導体層４２及び光閉じ込め層６を構成し
ている半導体超格子６Ｇの井戸層６Ｗを構成している半
導体層６２よりも狭いエネルギバンドギャップを有する
ように選定されている値を有する。
Ｇａ(1-y)Ｎにおけるｙについて、図１に示す本願第１
番目の発明による半導体超格子を有する半導体装置とし
ての半導体レ―ザの場合に準じ、発光層１５が光閉じ込
め層４を構成している半導体超格子４Ｇの井戸層４Ｗを
構成している半導体層４２及び光閉じ込め層６を構成し
ている半導体超格子６Ｇの井戸層６Ｗを構成している半
導体層６２よりも狭いエネルギバンドギャップを有する
ように選定されている値を有する。
【００５６】以上が、本願第２番目の発明による半導体
超格子を有する半導体装置としての半導体レ―ザの実施
の形態の構成である。
超格子を有する半導体装置としての半導体レ―ザの実施
の形態の構成である。
【００５７】このような構成を有する本願第２番目の発
明による半導体超格子を有する半導体装置しての半導体
レ―ザによれば、上述した事項を除いて、図１に示す本
願第１番目の発明による半導体超格子を有する半導体装
置としての半導体レ―ザと同様の構成を有し、そして、
半導体超格子４Ｇにおいて、その井戸層４Ｗを構成して
いる半導体層４２について、それを構成しているＡｌW4
Ｇａ(1-W4)ＮにおけるＷ４が、上述した（２１）式及び
（２３）式から明らかなように、上述した（１）式及び
（３）式に示されている図１に示す本願第１番目の発明
による半導体超格子を有する半導体装置としての半導体
レ―ザの場合とは逆に、障壁層４Ｂの半導体層４１を構
成しているＡｌB4Ｇａ(1-B4)ＮにおけるＢ４よりも大き
な値を有し、且つ井戸層４Ｗを構成している半導体層４
２の厚さＤＷ４が、上述した（２２）式及び（２４）式
及び（２５）式から明らかなように、上述した（２）式
及び（４）式及び（５）式に示されている図１に示す本
願第１番目の発明による半導体超格子を有する半導体装
置としての半導体レ―ザの場合に比し小さな値を有し、
また、半導体超格子６Ｇにおいても、その井戸層６Ｗを
構成している半導体層６２及び障壁層６Ｂを構成してい
る半導体層６１について、それらをそれぞれ構成してい
るＩｎW6Ｇａ(1-W6)Ｎ及びＩｎB6Ｇａ(1-B6)Ｎにおける
それぞれのＷ６及びＢ６、及び井戸層６Ｗを構成してい
る半導体層６２及び障壁層６Ｂを構成している半導体層
６１のそれぞれの厚さＤＷ６及びＤＢ６に関し、詳細説
明は省略するが、半導体超格子４Ｇの場合と同様であ
る、という点で、図１に示す本願第１番目の発明による
半導体超格子を有する半導体装置としての半導体レ―ザ
との場合との間の相違を有するが、一般に、ＡｌxＧａ
(1-x)Ｎの場合、そこにおけるｘの値が大きくなるのに
応じて、そのバンドギャップが広くなるのに対し、Ｉｎ
xＧａ(1-x)Ｎの場合、そこにおけるｘの値が大きくなる
のに応じ、そのバンドギャップが狭くなる、というこ
と、及び一般に、ＡｌxＧａ(1-x)Ｎの場合、そこに生じ
る格子歪が、同じ厚さで、ＩｎxＧａ(1-x)Ｎの場合に比
し大きい、ということから、詳細説明は省略するが、図
１に示す本願第１番目の発明による半導体超格子を有す
る半導体装置としての半導体レ―ザの場合との間で上述
した相違を有していても、図１に示す本願第１番目の発
明による半導体超格子を有する半導体装置としての半導
体レ―ザで述べたのに準じた理由で、図１に示す本願第
１番目の発明による半導体超格子を有する半導体装置と
しての半導体レ―ザの場合と同様の優れた特徴を得るこ
とができることは明らかである。
明による半導体超格子を有する半導体装置しての半導体
レ―ザによれば、上述した事項を除いて、図１に示す本
願第１番目の発明による半導体超格子を有する半導体装
置としての半導体レ―ザと同様の構成を有し、そして、
半導体超格子４Ｇにおいて、その井戸層４Ｗを構成して
いる半導体層４２について、それを構成しているＡｌW4
Ｇａ(1-W4)ＮにおけるＷ４が、上述した（２１）式及び
（２３）式から明らかなように、上述した（１）式及び
（３）式に示されている図１に示す本願第１番目の発明
による半導体超格子を有する半導体装置としての半導体
レ―ザの場合とは逆に、障壁層４Ｂの半導体層４１を構
成しているＡｌB4Ｇａ(1-B4)ＮにおけるＢ４よりも大き
な値を有し、且つ井戸層４Ｗを構成している半導体層４
２の厚さＤＷ４が、上述した（２２）式及び（２４）式
及び（２５）式から明らかなように、上述した（２）式
及び（４）式及び（５）式に示されている図１に示す本
願第１番目の発明による半導体超格子を有する半導体装
置としての半導体レ―ザの場合に比し小さな値を有し、
また、半導体超格子６Ｇにおいても、その井戸層６Ｗを
構成している半導体層６２及び障壁層６Ｂを構成してい
る半導体層６１について、それらをそれぞれ構成してい
るＩｎW6Ｇａ(1-W6)Ｎ及びＩｎB6Ｇａ(1-B6)Ｎにおける
それぞれのＷ６及びＢ６、及び井戸層６Ｗを構成してい
る半導体層６２及び障壁層６Ｂを構成している半導体層
６１のそれぞれの厚さＤＷ６及びＤＢ６に関し、詳細説
明は省略するが、半導体超格子４Ｇの場合と同様であ
る、という点で、図１に示す本願第１番目の発明による
半導体超格子を有する半導体装置としての半導体レ―ザ
との場合との間の相違を有するが、一般に、ＡｌxＧａ
(1-x)Ｎの場合、そこにおけるｘの値が大きくなるのに
応じて、そのバンドギャップが広くなるのに対し、Ｉｎ
xＧａ(1-x)Ｎの場合、そこにおけるｘの値が大きくなる
のに応じ、そのバンドギャップが狭くなる、というこ
と、及び一般に、ＡｌxＧａ(1-x)Ｎの場合、そこに生じ
る格子歪が、同じ厚さで、ＩｎxＧａ(1-x)Ｎの場合に比
し大きい、ということから、詳細説明は省略するが、図
１に示す本願第１番目の発明による半導体超格子を有す
る半導体装置としての半導体レ―ザの場合との間で上述
した相違を有していても、図１に示す本願第１番目の発
明による半導体超格子を有する半導体装置としての半導
体レ―ザで述べたのに準じた理由で、図１に示す本願第
１番目の発明による半導体超格子を有する半導体装置と
しての半導体レ―ザの場合と同様の優れた特徴を得るこ
とができることは明らかである。
【００５８】
【発明の実施の形態３】次に、本願第３番目の発明によ
る半導体超格子を有する半導体装置としての半導体レ―
ザの実施の形態を述べよう。
る半導体超格子を有する半導体装置としての半導体レ―
ザの実施の形態を述べよう。
【００５９】本願第３番目の発明による半導体超格子を
有する半導体装置としての半導体レ―ザの実施の形態
も、［発明の実施の形態２］に示す本願第２番目の発明
による半導体超格子を有する半導体装置としての半導体
レ―ザの場合と同様に、見掛け上、図１に示す本願第１
番目の発明による半導体超格子を有する半導体装置とし
ての半導体レ―ザと同様の構成を有するので、図示詳細
説明は省略するが、次の事項を除いて、図１に示す本願
第１番目の発明による半導体超格子を有する半導体装置
としての半導体レ―ザと同様の構成を有する。
有する半導体装置としての半導体レ―ザの実施の形態
も、［発明の実施の形態２］に示す本願第２番目の発明
による半導体超格子を有する半導体装置としての半導体
レ―ザの場合と同様に、見掛け上、図１に示す本願第１
番目の発明による半導体超格子を有する半導体装置とし
ての半導体レ―ザと同様の構成を有するので、図示詳細
説明は省略するが、次の事項を除いて、図１に示す本願
第１番目の発明による半導体超格子を有する半導体装置
としての半導体レ―ザと同様の構成を有する。
【００６０】すなわち、光閉じ込め層４を構成している
半導体超格子４Ｇにおいて、その障壁層４Ｂを構成して
いる半導体層４１については、図１に示す本願第１番目
の発明による半導体超格子を有する半導体装置としての
半導体レ―ザの場合と同様にＡｌB4Ｇａ(1-B4)Ｎでなる
が、井戸層４Ｗを構成している半導体層４２について
は、ＡｌW4Ｇａ(1-W4)Ｎでなる図１に示す本願第１番目
の発明による半導体超格子を有する半導体装置としての
半導体レ―ザの場合に代え、［発明の実施の形態２］に
示す本願第２番目の発明による半導体超格子を有する半
導体装置としての半導体レ―ザの場合と同様に、ＩｎW4
Ｇａ(1-W4)Ｎでなり、また、光閉じ込め層６を構成して
いる半導体超格子６Ｇにおいて、その障壁層６Ｂを構成
している半導体層６１については、図１に示す本願第１
番目の発明による半導体超格子を有する半導体装置とし
ての半導体レ―ザの場合と同様に、ＡｌB6Ｇａ(1-B6)Ｎ
でなるが、井戸層６Ｗを構成している半導体層６２につ
いては、［発明の実施の形態２］に示す本願第２番目の
発明による半導体超格子を有する半導体装置としての半
導体レ―ザの場合と同様に、ＡｌW6Ｇａ(1-W6)Ｎでなる
図１に示す本願第１番目の発明による半導体超格子を有
する半導体装置としての半導体レ―ザの場合に代え、Ｉ
ｎW6Ｇａ(1-W6)Ｎでなる。
半導体超格子４Ｇにおいて、その障壁層４Ｂを構成して
いる半導体層４１については、図１に示す本願第１番目
の発明による半導体超格子を有する半導体装置としての
半導体レ―ザの場合と同様にＡｌB4Ｇａ(1-B4)Ｎでなる
が、井戸層４Ｗを構成している半導体層４２について
は、ＡｌW4Ｇａ(1-W4)Ｎでなる図１に示す本願第１番目
の発明による半導体超格子を有する半導体装置としての
半導体レ―ザの場合に代え、［発明の実施の形態２］に
示す本願第２番目の発明による半導体超格子を有する半
導体装置としての半導体レ―ザの場合と同様に、ＩｎW4
Ｇａ(1-W4)Ｎでなり、また、光閉じ込め層６を構成して
いる半導体超格子６Ｇにおいて、その障壁層６Ｂを構成
している半導体層６１については、図１に示す本願第１
番目の発明による半導体超格子を有する半導体装置とし
ての半導体レ―ザの場合と同様に、ＡｌB6Ｇａ(1-B6)Ｎ
でなるが、井戸層６Ｗを構成している半導体層６２につ
いては、［発明の実施の形態２］に示す本願第２番目の
発明による半導体超格子を有する半導体装置としての半
導体レ―ザの場合と同様に、ＡｌW6Ｇａ(1-W6)Ｎでなる
図１に示す本願第１番目の発明による半導体超格子を有
する半導体装置としての半導体レ―ザの場合に代え、Ｉ
ｎW6Ｇａ(1-W6)Ｎでなる。
【００６１】また、光閉じ込め層４を構成している半導
体超格子４Ｇにおいて、その障壁層４Ｂを構成している
半導体層４１については、図１に示す本願第１番目の発
明による半導体超格子を有する半導体装置としての半導
体レ―ザの場合と同様に、それを構成しているＡｌB4Ｇ
ａ(1-B4)ＮにおけるＢ４について、 ０．９≧Ｂ４≧０．２ ………（３１） で表される範囲内の例えば０．３１の値を有し、厚さＤ
Ｂ４について、 ４００Å≧ＤＢ４≧２５Å ………（３２） で表される範囲内の値を有するが、井戸層４Ｗを構成し
ている半導体層４２については、それを構成しているＩ
ｎW4Ｇａ(1-W4)ＮにおけるＷ４について、 １＞Ｗ４≧０ ………（３３） で表される範囲内の例えば０．３１の値を有し、厚さＤ
Ｗ４について、 ＤＢ４＞ＤＷ４ ………（３４） ６００Å−ＤＢ４≧ＤＷ４ ………（３５） で表される範囲内の値を有する。ただし、この場合、障
壁層４Ｂを構成している半導体層４１の厚さＤＢ４は、
図１に示す本願第１番目の発明による半導体超格子を有
する半導体装置としての半導体レ―ザの場合と同様に、
障壁層４Ｂを構成している半導体層４１について、それ
を構成しているＡｌB4Ｇａ(1-B4)ＮにおけるＢ４の値に
応じた、図１に示す本願第１番目の発明による半導体超
格子を有する半導体装置としての半導体レ―ザの説明に
用いた図２の場合と同様に厚さＤＢ４及びＤＷ４、及び
Ｂ４及びＷ４のとり得る値の範囲を表している図５の条
件範囲内の値をとるように、Ｂ４の値が大きくなるのに
応じて小さくなる、例えば２４０Åの値を有し、また、
井戸層４Ｗを構成している半導体層４２の厚さＤＷ４
は、［発明の実施の形態２］に示す本願第２番目の発明
による半導体超格子を有する半導体装置としての半導体
レ―ザの場合に準じて、井戸層４Ｗを構成している半導
体層４２について、それを構成しているＩｎW4Ｇａ
(1-W4)ＮにおけるＷ４の値に応じた、［発明の実施の形
態２］に示す本願第２番目の発明による半導体超格子を
有する半導体装置としての半導体レ―ザの説明に用いた
図４の場合と同様に厚さＤＢ４及びＤＷ４、及びＢ４及
びＷ４のとり得る値の範囲を表している図６の条件範囲
内の値をとるように、Ｗ４の値が大きくなるのに応じて
小さくなる、例えば４０Åの値を有する。
体超格子４Ｇにおいて、その障壁層４Ｂを構成している
半導体層４１については、図１に示す本願第１番目の発
明による半導体超格子を有する半導体装置としての半導
体レ―ザの場合と同様に、それを構成しているＡｌB4Ｇ
ａ(1-B4)ＮにおけるＢ４について、 ０．９≧Ｂ４≧０．２ ………（３１） で表される範囲内の例えば０．３１の値を有し、厚さＤ
Ｂ４について、 ４００Å≧ＤＢ４≧２５Å ………（３２） で表される範囲内の値を有するが、井戸層４Ｗを構成し
ている半導体層４２については、それを構成しているＩ
ｎW4Ｇａ(1-W4)ＮにおけるＷ４について、 １＞Ｗ４≧０ ………（３３） で表される範囲内の例えば０．３１の値を有し、厚さＤ
Ｗ４について、 ＤＢ４＞ＤＷ４ ………（３４） ６００Å−ＤＢ４≧ＤＷ４ ………（３５） で表される範囲内の値を有する。ただし、この場合、障
壁層４Ｂを構成している半導体層４１の厚さＤＢ４は、
図１に示す本願第１番目の発明による半導体超格子を有
する半導体装置としての半導体レ―ザの場合と同様に、
障壁層４Ｂを構成している半導体層４１について、それ
を構成しているＡｌB4Ｇａ(1-B4)ＮにおけるＢ４の値に
応じた、図１に示す本願第１番目の発明による半導体超
格子を有する半導体装置としての半導体レ―ザの説明に
用いた図２の場合と同様に厚さＤＢ４及びＤＷ４、及び
Ｂ４及びＷ４のとり得る値の範囲を表している図５の条
件範囲内の値をとるように、Ｂ４の値が大きくなるのに
応じて小さくなる、例えば２４０Åの値を有し、また、
井戸層４Ｗを構成している半導体層４２の厚さＤＷ４
は、［発明の実施の形態２］に示す本願第２番目の発明
による半導体超格子を有する半導体装置としての半導体
レ―ザの場合に準じて、井戸層４Ｗを構成している半導
体層４２について、それを構成しているＩｎW4Ｇａ
(1-W4)ＮにおけるＷ４の値に応じた、［発明の実施の形
態２］に示す本願第２番目の発明による半導体超格子を
有する半導体装置としての半導体レ―ザの説明に用いた
図４の場合と同様に厚さＤＢ４及びＤＷ４、及びＢ４及
びＷ４のとり得る値の範囲を表している図６の条件範囲
内の値をとるように、Ｗ４の値が大きくなるのに応じて
小さくなる、例えば４０Åの値を有する。
【００６２】さらに、光閉じ込め層６を構成している半
導体超格子６Ｇにおいて、その障壁層６Ｂを構成してい
る半導体層６１については、図１に示す本願第１番目の
発明による半導体超格子を有する半導体装置としての半
導体レ―ザの場合と同様に、それを構成しているＡｌB6
Ｇａ(1-B6)ＮにおけるＢ６について、 ０．９≧Ｂ６≧０．２ ………（３６） で表される範囲内の例えば０．３１の値を有し、厚さＤ
Ｂ６について、 ４００Å≧ＤＢ６≧２５Å ………（３７） で表される範囲内の値を有するが、井戸層６Ｗを構成し
ている半導体層６２については、それを構成しているＩ
ｎW6Ｇａ(1-W6)ＮにおけるＷ６について、 １＞Ｗ６≧０ ………（３８） で表される範囲内の例えば０．３１の値を有し、厚さＤ
Ｗ６について、 ＤＢ６＞ＤＷ６ ………（３９） ６００Å−ＤＢ６≧ＤＷ６ ………（４０） で表される範囲内の値を有する。ただし、この場合、障
壁層６Ｂを構成している半導体層６１の厚さＤＢ６は、
図１に示す本願第１番目の発明による半導体超格子を有
する半導体装置としての半導体レ―ザの場合と同様に、
障壁層６Ｂを構成している半導体層６１について、それ
を構成しているＡｌB6Ｇａ(1-B6)ＮにおけるＢ６の値に
応じた、上述した図５の条件範囲内の値をとるように、
Ｂ６の値が大きくなるのに応じて小さくなる、例えば２
４０Åの値を有し、また、井戸層６Ｗを構成している半
導体層６２の厚さＤＷ６は、［発明の実施の形態２］に
示す本願第２番目の発明による半導体超格子を有する半
導体装置としての半導体レ―ザの場合に準じて、井戸層
６Ｗを構成している半導体層６２について、それを構成
しているＩｎW6Ｇａ(1-W6)ＮにおけるＷ６の値に応じ
た、上述した図６の条件範囲内の値をとるように、Ｗ６
の値が大きくなるのに応じて小さくなる、例えば４０Å
の値を有する。
導体超格子６Ｇにおいて、その障壁層６Ｂを構成してい
る半導体層６１については、図１に示す本願第１番目の
発明による半導体超格子を有する半導体装置としての半
導体レ―ザの場合と同様に、それを構成しているＡｌB6
Ｇａ(1-B6)ＮにおけるＢ６について、 ０．９≧Ｂ６≧０．２ ………（３６） で表される範囲内の例えば０．３１の値を有し、厚さＤ
Ｂ６について、 ４００Å≧ＤＢ６≧２５Å ………（３７） で表される範囲内の値を有するが、井戸層６Ｗを構成し
ている半導体層６２については、それを構成しているＩ
ｎW6Ｇａ(1-W6)ＮにおけるＷ６について、 １＞Ｗ６≧０ ………（３８） で表される範囲内の例えば０．３１の値を有し、厚さＤ
Ｗ６について、 ＤＢ６＞ＤＷ６ ………（３９） ６００Å−ＤＢ６≧ＤＷ６ ………（４０） で表される範囲内の値を有する。ただし、この場合、障
壁層６Ｂを構成している半導体層６１の厚さＤＢ６は、
図１に示す本願第１番目の発明による半導体超格子を有
する半導体装置としての半導体レ―ザの場合と同様に、
障壁層６Ｂを構成している半導体層６１について、それ
を構成しているＡｌB6Ｇａ(1-B6)ＮにおけるＢ６の値に
応じた、上述した図５の条件範囲内の値をとるように、
Ｂ６の値が大きくなるのに応じて小さくなる、例えば２
４０Åの値を有し、また、井戸層６Ｗを構成している半
導体層６２の厚さＤＷ６は、［発明の実施の形態２］に
示す本願第２番目の発明による半導体超格子を有する半
導体装置としての半導体レ―ザの場合に準じて、井戸層
６Ｗを構成している半導体層６２について、それを構成
しているＩｎW6Ｇａ(1-W6)ＮにおけるＷ６の値に応じ
た、上述した図６の条件範囲内の値をとるように、Ｗ６
の値が大きくなるのに応じて小さくなる、例えば４０Å
の値を有する。
【００６３】また、発光層１５を構成しているＩｎyＧ
ａ(1-y)Ｎにおけるｙについて、図１に示す本願第１番
目の発明による半導体超格子を有する半導体装置として
の半導体レ―ザの場合に準じ、発光層１５が光閉じ込め
層４を構成している半導体超格子４Ｇの井戸層４Ｗを構
成している半導体層４２及び光閉じ込め層６を構成して
いる半導体超格子６Ｇの井戸層６Ｗを構成している半導
体層６２よりも狭いエネルギバンドギャップを有するよ
うに選定されている値を有する。
ａ(1-y)Ｎにおけるｙについて、図１に示す本願第１番
目の発明による半導体超格子を有する半導体装置として
の半導体レ―ザの場合に準じ、発光層１５が光閉じ込め
層４を構成している半導体超格子４Ｇの井戸層４Ｗを構
成している半導体層４２及び光閉じ込め層６を構成して
いる半導体超格子６Ｇの井戸層６Ｗを構成している半導
体層６２よりも狭いエネルギバンドギャップを有するよ
うに選定されている値を有する。
【００６４】以上が、本願第３番目の発明による半導体
超格子を有する半導体装置としての半導体レ―ザの実施
の形態の構成である。
超格子を有する半導体装置としての半導体レ―ザの実施
の形態の構成である。
【００６５】このような構成を有する本願第３番目の発
明による半導体超格子を有する半導体装置しての半導体
レ―ザによれば、上述した事項を除いて、図１に示す本
願第１番目の発明による半導体超格子を有する半導体装
置としての半導体レ―ザと同様の構成を有し、そして、
半導体超格子４Ｇ及び６Ｇにおいて、それれらのそれぞ
れの井戸層４Ｗ及び６Ｗをそれぞれ構成している半導体
層４２及び６２が、［発明の実施の形態２］に示す本願
第２番目の発明による半導体超格子を有する半導体装置
としての半導体レ―ザの場合に準じて、ＩｎW4Ｇａ
(1-W4)Ｎ及びＩｎW6Ｇａ(1-W6)Ｎでそれぞれ構成され、
ただし、それらにおけるそれぞれのＷ４及びＷ６のとり
得る値の上限が［発明の実施の形態２］に示す本願第２
番目の発明による半導体超格子を有する半導体装置とし
ての半導体レ―ザの場合に比し高い値を有する、という
点で、図１に示す本願第１番目の発明による半導体超格
子を有する半導体装置としての半導体レ―ザとの場合と
の間の相違を有するが、［発明の実施の形態２］に示す
本願第２番目の発明による半導体超格子を有する半導体
装置としての半導体レ―ザの場合で述べたように、一般
に、ＡｌxＧａ(1-x)Ｎの場合、そこにおけるｘの値が大
きくなるのに応じて、そのバンドギャップが広くなるの
に比し、ＩｎxＧａ(1-x)Ｎの場合、そこにおけるｘの値
が大きくなるのに応じ、そのバンドギャップが狭くな
り、そして、そのようなＩｎxＧａ(1-x)Ｎで井戸層４Ｗ
及び６Ｗをそれぞれ構成している半導体層４２及び６２
を構成している、ということ、及び井戸層４Ｗ及び６Ｗ
をそれぞれ構成している半導体層４２及び６２がそのよ
うにＩｎxＧａ(1-x)Ｎで構成されているのに対し、障壁
層４Ｂ及び６Ｂをそれぞれ構成している半導体層４１及
び６１が、一般にＩｎxＧａ(1- x)Ｎとの間で顕著なヘテ
ロ界面を形成するＡｌxＧａ(1-x)Ｎで構成されている、
ということから、詳細説明は省略するが、図１に示す本
願第１番目の発明による半導体超格子を有する半導体装
置としての半導体レ―ザの場合との間で上述した相違を
有していても、図１に示す本願第１番目の発明による半
導体超格子を有する半導体装置としての半導体レ―ザで
述べたのに準じた理由で、図１に示す本願第１番目の発
明による半導体超格子を有する半導体装置としての半導
体レ―ザの場合と同様の優れた特徴を得ることができる
ことは明らかである。
明による半導体超格子を有する半導体装置しての半導体
レ―ザによれば、上述した事項を除いて、図１に示す本
願第１番目の発明による半導体超格子を有する半導体装
置としての半導体レ―ザと同様の構成を有し、そして、
半導体超格子４Ｇ及び６Ｇにおいて、それれらのそれぞ
れの井戸層４Ｗ及び６Ｗをそれぞれ構成している半導体
層４２及び６２が、［発明の実施の形態２］に示す本願
第２番目の発明による半導体超格子を有する半導体装置
としての半導体レ―ザの場合に準じて、ＩｎW4Ｇａ
(1-W4)Ｎ及びＩｎW6Ｇａ(1-W6)Ｎでそれぞれ構成され、
ただし、それらにおけるそれぞれのＷ４及びＷ６のとり
得る値の上限が［発明の実施の形態２］に示す本願第２
番目の発明による半導体超格子を有する半導体装置とし
ての半導体レ―ザの場合に比し高い値を有する、という
点で、図１に示す本願第１番目の発明による半導体超格
子を有する半導体装置としての半導体レ―ザとの場合と
の間の相違を有するが、［発明の実施の形態２］に示す
本願第２番目の発明による半導体超格子を有する半導体
装置としての半導体レ―ザの場合で述べたように、一般
に、ＡｌxＧａ(1-x)Ｎの場合、そこにおけるｘの値が大
きくなるのに応じて、そのバンドギャップが広くなるの
に比し、ＩｎxＧａ(1-x)Ｎの場合、そこにおけるｘの値
が大きくなるのに応じ、そのバンドギャップが狭くな
り、そして、そのようなＩｎxＧａ(1-x)Ｎで井戸層４Ｗ
及び６Ｗをそれぞれ構成している半導体層４２及び６２
を構成している、ということ、及び井戸層４Ｗ及び６Ｗ
をそれぞれ構成している半導体層４２及び６２がそのよ
うにＩｎxＧａ(1-x)Ｎで構成されているのに対し、障壁
層４Ｂ及び６Ｂをそれぞれ構成している半導体層４１及
び６１が、一般にＩｎxＧａ(1- x)Ｎとの間で顕著なヘテ
ロ界面を形成するＡｌxＧａ(1-x)Ｎで構成されている、
ということから、詳細説明は省略するが、図１に示す本
願第１番目の発明による半導体超格子を有する半導体装
置としての半導体レ―ザの場合との間で上述した相違を
有していても、図１に示す本願第１番目の発明による半
導体超格子を有する半導体装置としての半導体レ―ザで
述べたのに準じた理由で、図１に示す本願第１番目の発
明による半導体超格子を有する半導体装置としての半導
体レ―ザの場合と同様の優れた特徴を得ることができる
ことは明らかである。
【００６６】
【発明の実施の形態４】次に、図７を伴って本願第４番
目の発明による半導体超格子を有する半導体装置として
の半導体レ―ザの実施の形態を述べよう。
目の発明による半導体超格子を有する半導体装置として
の半導体レ―ザの実施の形態を述べよう。
【００６７】図７において、図１との対応部分には同一
符号を付して示す。図７に示す本願第４番目の発明によ
る半導体超格子を有する半導体装置としての半導体レ―
ザは、図１に示す本願第１番目の発明による半導体超格
子を有する半導体装置としての半導体レ―ザの場合に準
じて、サファイヤでなる単結晶の半導体基板１上に、単
結晶のＡｌＧａＮ系でなるバッファ層２を介して、単結
晶のＧａＮでなり且つｎ型を有する半導体層３と、半導
体超格子４Ｇでなる光閉じ込め層４と、単結晶のＩｎy
Ｇａ(1-y) Ｎ（ただし、ｙは１以下の数）でなる発光層
１５と、半導体超格子６Ｇでなる光閉じ込め層６とが、
それらの順に積層されている積層体１７が形成されてい
る。
符号を付して示す。図７に示す本願第４番目の発明によ
る半導体超格子を有する半導体装置としての半導体レ―
ザは、図１に示す本願第１番目の発明による半導体超格
子を有する半導体装置としての半導体レ―ザの場合に準
じて、サファイヤでなる単結晶の半導体基板１上に、単
結晶のＡｌＧａＮ系でなるバッファ層２を介して、単結
晶のＧａＮでなり且つｎ型を有する半導体層３と、半導
体超格子４Ｇでなる光閉じ込め層４と、単結晶のＩｎy
Ｇａ(1-y) Ｎ（ただし、ｙは１以下の数）でなる発光層
１５と、半導体超格子６Ｇでなる光閉じ込め層６とが、
それらの順に積層されている積層体１７が形成されてい
る。
【００６８】この場合、光閉じ込め層４を構成している
半導体超格子４Ｇが、図１に示す本願第１番目の発明に
よる半導体超格子を有する半導体装置としての半導体レ
―ザの場合と同様に、障壁層４Ｂと井戸層４Ｗとが交互
順次に積層されている構成を有し、また、光閉じ込め層
６を構成している半導体超格子６Ｇが、図１に示す本願
第１番目の発明による半導体超格子を有する半導体装置
としての半導体レ―ザの場合と同様に、障壁層６Ｂと井
戸層６Ｗとが交互順次に積層されている構成を有する。
半導体超格子４Ｇが、図１に示す本願第１番目の発明に
よる半導体超格子を有する半導体装置としての半導体レ
―ザの場合と同様に、障壁層４Ｂと井戸層４Ｗとが交互
順次に積層されている構成を有し、また、光閉じ込め層
６を構成している半導体超格子６Ｇが、図１に示す本願
第１番目の発明による半導体超格子を有する半導体装置
としての半導体レ―ザの場合と同様に、障壁層６Ｂと井
戸層６Ｗとが交互順次に積層されている構成を有する。
【００６９】さらに、積層体１７に、図１に示す本願第
１番目の発明による半導体超格子を有する半導体装置と
しての半導体レ―ザの場合と同様に、光閉じ込め層６側
から、半導体層３内に達する深さに、半導体層３を外部
に臨ませる溝乃至切欠８が形成され、そして、半導体層
３に、溝乃至切欠８に臨む領域において、バッファ層２
側とは反対側から、電極９が付され、また、積層体１７
の光閉じ込め層６に、発光層１５側とは反対側の面上に
おいて、電極１０が付されている。
１番目の発明による半導体超格子を有する半導体装置と
しての半導体レ―ザの場合と同様に、光閉じ込め層６側
から、半導体層３内に達する深さに、半導体層３を外部
に臨ませる溝乃至切欠８が形成され、そして、半導体層
３に、溝乃至切欠８に臨む領域において、バッファ層２
側とは反対側から、電極９が付され、また、積層体１７
の光閉じ込め層６に、発光層１５側とは反対側の面上に
おいて、電極１０が付されている。
【００７０】しかしながら、図７に示す本発明による半
導体超格子を有する半導体装置としての半導体レ―ザ
は、光閉じ込め層４を構成している半導体超格子４Ｇに
おいて、その障壁層４Ｂが、ＡｌB4Ｇａ(1-B4)Ｎ（ただ
し、Ｂは、一般に１以下の数）でなり且つｎ型を与える
不純物例えばＳｉを意図的にドープしている半導体層５
１と、その半導体層５１と同じＡｌB4Ｇａ(1-B4)Ｎでな
り且つ半導体層５１がドープしている不純物と同じｎ型
を与える不純物を含め不純物を意図的にドープしていな
い半導体層５２とが半導体層５１上に半導体層５２が配
されている態様で積層されている構成を有し、また、井
戸層４Ｗが、ＡｌW4Ｇａ(1-W4)Ｎ（ただし、Ｗは、一般
に１以下の数）でなり且つ障壁層４Ｂを構成している半
導体層５１がドープしている不純物と同じｎ型を与える
不純物を含め不純物を意図的にドープしていない半導体
層５３と、その半導体層５３と同じＡｌW4Ｇａ(1-W4)Ｎ
でなり且つ障壁層４Ｂを構成している半導体層５１がド
ープしている不純物と同じｎ型を与える不純物例えばＳ
ｉを意図的にドープしている半導体層５４とが半導体層
５３上に半導体層５４が配されている態様で積層されて
いる構成を有する。
導体超格子を有する半導体装置としての半導体レ―ザ
は、光閉じ込め層４を構成している半導体超格子４Ｇに
おいて、その障壁層４Ｂが、ＡｌB4Ｇａ(1-B4)Ｎ（ただ
し、Ｂは、一般に１以下の数）でなり且つｎ型を与える
不純物例えばＳｉを意図的にドープしている半導体層５
１と、その半導体層５１と同じＡｌB4Ｇａ(1-B4)Ｎでな
り且つ半導体層５１がドープしている不純物と同じｎ型
を与える不純物を含め不純物を意図的にドープしていな
い半導体層５２とが半導体層５１上に半導体層５２が配
されている態様で積層されている構成を有し、また、井
戸層４Ｗが、ＡｌW4Ｇａ(1-W4)Ｎ（ただし、Ｗは、一般
に１以下の数）でなり且つ障壁層４Ｂを構成している半
導体層５１がドープしている不純物と同じｎ型を与える
不純物を含め不純物を意図的にドープしていない半導体
層５３と、その半導体層５３と同じＡｌW4Ｇａ(1-W4)Ｎ
でなり且つ障壁層４Ｂを構成している半導体層５１がド
ープしている不純物と同じｎ型を与える不純物例えばＳ
ｉを意図的にドープしている半導体層５４とが半導体層
５３上に半導体層５４が配されている態様で積層されて
いる構成を有する。
【００７１】また、光閉じ込め層４を構成している半導
体超格子４Ｇにおいて、その障壁層４Ｂを構成している
半導体層５１及び５２が、それらを構成しているＡｌB4
Ｇａ(1-B4)ＮにおけるＢ４について、図１に示す本願第
１番目の発明による半導体超格子を有する半導体装置と
しての半導体レ―ザの場合で述べた（１）式と同じ、 ０．９≧Ｂ４≧０．２ ………（４１） で表される範囲内の例えば０．３１の値を有し、それら
のそれぞれの厚さの和ＤＢ４について、図１に示す本願
第１番目の発明による半導体超格子を有する半導体装置
としての半導体レ―ザの場合で述べた（２）式と同じ、 ４００Å≧ＤＢ４≧２５Å ………（４２） で表される範囲内の値を有し、また、井戸層４Ｗを構成
している半導体層５３及び５４が、それらを構成してい
るＡｌW4Ｇａ(1-W4)ＮにおけるＷ４について、図１に示
す本願第１番目の発明による半導体超格子を有する半導
体装置としての半導体レ―ザの場合で述べた（３）式と
同じ、 Ｂ４−０．２≧Ｗ４≧０ ………（４３） で表される範囲内の例えば０．１０の値を有し、それら
のそれぞれの厚さの和ＤＷ４について、図１に示す本願
第１番目の発明による半導体超格子を有する半導体装置
としての半導体レ―ザの場合で述べた（４）及び（５）
式と同じ、 ＤＢ４＞ＤＷ４ ………（４４） ６００Å−ＤＢ４≧ＤＷ４ ………（４５） で表される範囲内の値を有する。ただし、この場合、障
壁層４Ｂを構成している半導体層５１及び５２のそれら
のそれぞれの厚さの和ＤＢ４は、障壁層４Ｂの半導体層
５１及び５２を構成しているＡｌB4Ｇａ(1-B4)Ｎにおけ
るＢ４の値に応じた、横軸に半導体超格子４Ｇの障壁層
４Ｂを構成している半導体層５１及び５２のそれぞれの
厚さの和ＤＢ４及び井戸層４Ｗを構成している半導体層
５３及び５４のそれぞれの厚さの和ＤＷ４と後述する光
閉じ込め層６を構成している半導体超格子６Ｇの障壁層
６Ｂを構成している半導体層７１及び７２のそれぞれの
厚さの和ＤＢ６及び井戸層６Ｗを構成している半導体層
７３及び７４のそれぞれの厚さの和ＤＷ６とをとり、縦
軸に半導体超格子４Ｇの障壁層４Ｂの半導体層５１及び
５２を構成しているＡｌB4Ｇａ(1-B4)ＮにおけるＢ４及
び井戸層４Ｗの半導体層５３及び５４を構成しているＡ
ｌW4Ｇａ(1-W4)ＮにおけるＷ４と半導体超格子６Ｇの障
壁層６Ｂの半導体層７１及び７２を構成しているＡｌB6
Ｇａ(1-B6)ＮにおけるＢ６及び井戸層６Ｗの半導体層７
３及び７４を構成しているＡｌW6Ｇａ(1-W6)Ｎにおける
Ｗ６とをとって、厚さの和ＤＢ４、ＤＷ４、ＤＢ６及び
ＤＷ６、及びＢ４、Ｗ４、Ｂ６及びＷ６のとり得る値の
範囲を表している、図１に示す本願第１番目の発明によ
る半導体超格子を有する半導体装置としての半導体レ―
ザの場合で述べた図２と同様の図８に示す条件範囲内の
値をとるように、Ｂ４の値が大きくなるのに応じて小さ
くなる、例えば２４０Åの値を有し、また、井戸層４Ｗ
を構成している半導体層５３及び５４のそれぞれの厚さ
の和ＤＷ４も、それら半導体層５３及び５４を構成して
いるＡｌW4Ｇａ(1-W4)ＮにおけるＷ４の値に応じた、図
８の条件範囲内の値をとるように、Ｗ４の値が大きくな
るのに応じて小さくなる、例えば１２０Åの値を有す
る。
体超格子４Ｇにおいて、その障壁層４Ｂを構成している
半導体層５１及び５２が、それらを構成しているＡｌB4
Ｇａ(1-B4)ＮにおけるＢ４について、図１に示す本願第
１番目の発明による半導体超格子を有する半導体装置と
しての半導体レ―ザの場合で述べた（１）式と同じ、 ０．９≧Ｂ４≧０．２ ………（４１） で表される範囲内の例えば０．３１の値を有し、それら
のそれぞれの厚さの和ＤＢ４について、図１に示す本願
第１番目の発明による半導体超格子を有する半導体装置
としての半導体レ―ザの場合で述べた（２）式と同じ、 ４００Å≧ＤＢ４≧２５Å ………（４２） で表される範囲内の値を有し、また、井戸層４Ｗを構成
している半導体層５３及び５４が、それらを構成してい
るＡｌW4Ｇａ(1-W4)ＮにおけるＷ４について、図１に示
す本願第１番目の発明による半導体超格子を有する半導
体装置としての半導体レ―ザの場合で述べた（３）式と
同じ、 Ｂ４−０．２≧Ｗ４≧０ ………（４３） で表される範囲内の例えば０．１０の値を有し、それら
のそれぞれの厚さの和ＤＷ４について、図１に示す本願
第１番目の発明による半導体超格子を有する半導体装置
としての半導体レ―ザの場合で述べた（４）及び（５）
式と同じ、 ＤＢ４＞ＤＷ４ ………（４４） ６００Å−ＤＢ４≧ＤＷ４ ………（４５） で表される範囲内の値を有する。ただし、この場合、障
壁層４Ｂを構成している半導体層５１及び５２のそれら
のそれぞれの厚さの和ＤＢ４は、障壁層４Ｂの半導体層
５１及び５２を構成しているＡｌB4Ｇａ(1-B4)Ｎにおけ
るＢ４の値に応じた、横軸に半導体超格子４Ｇの障壁層
４Ｂを構成している半導体層５１及び５２のそれぞれの
厚さの和ＤＢ４及び井戸層４Ｗを構成している半導体層
５３及び５４のそれぞれの厚さの和ＤＷ４と後述する光
閉じ込め層６を構成している半導体超格子６Ｇの障壁層
６Ｂを構成している半導体層７１及び７２のそれぞれの
厚さの和ＤＢ６及び井戸層６Ｗを構成している半導体層
７３及び７４のそれぞれの厚さの和ＤＷ６とをとり、縦
軸に半導体超格子４Ｇの障壁層４Ｂの半導体層５１及び
５２を構成しているＡｌB4Ｇａ(1-B4)ＮにおけるＢ４及
び井戸層４Ｗの半導体層５３及び５４を構成しているＡ
ｌW4Ｇａ(1-W4)ＮにおけるＷ４と半導体超格子６Ｇの障
壁層６Ｂの半導体層７１及び７２を構成しているＡｌB6
Ｇａ(1-B6)ＮにおけるＢ６及び井戸層６Ｗの半導体層７
３及び７４を構成しているＡｌW6Ｇａ(1-W6)Ｎにおける
Ｗ６とをとって、厚さの和ＤＢ４、ＤＷ４、ＤＢ６及び
ＤＷ６、及びＢ４、Ｗ４、Ｂ６及びＷ６のとり得る値の
範囲を表している、図１に示す本願第１番目の発明によ
る半導体超格子を有する半導体装置としての半導体レ―
ザの場合で述べた図２と同様の図８に示す条件範囲内の
値をとるように、Ｂ４の値が大きくなるのに応じて小さ
くなる、例えば２４０Åの値を有し、また、井戸層４Ｗ
を構成している半導体層５３及び５４のそれぞれの厚さ
の和ＤＷ４も、それら半導体層５３及び５４を構成して
いるＡｌW4Ｇａ(1-W4)ＮにおけるＷ４の値に応じた、図
８の条件範囲内の値をとるように、Ｗ４の値が大きくな
るのに応じて小さくなる、例えば１２０Åの値を有す
る。
【００７２】また、光閉じ込め層６を構成している半導
体超格子６Ｇにおいて、その障壁層６Ｂを構成している
半導体層７１及び７２が、それらを構成しているＡｌB6
Ｇａ(1-B6)ＮにおけるＢ６について、図１に示す本願第
１番目の発明による半導体超格子を有する半導体装置と
しての半導体レ―ザの場合で述べた（６）式と同じ、 ０．９≧Ｂ６≧０．２ ………（４６） で表される範囲内の例えば０．３１の値を有し、それら
のそれぞれの厚さの和ＤＢ６について、図１に示す本願
第１番目の発明による半導体超格子を有する半導体装置
としての半導体レ―ザの場合で述べた（７）式と同じ、 ４００Å≧ＤＢ６≧２５Å ………（４７） で表される範囲内の値を有し、また、井戸層６Ｗを構成
している半導体層７３及び７４が、それらを構成してい
るＡｌW6Ｇａ(1-W6)ＮにおけるＷ６について、図１に示
す本願第１番目の発明による半導体超格子を有する半導
体装置としての半導体レ―ザの場合で述べた（８）式と
同じ、 Ｂ６−０．２≧Ｗ６≧０ ………（４８） で表される範囲内の例えば０．１０の値を有し、それら
のそれぞれの厚さの和ＤＷ６について、図１に示す本願
第１番目の発明による半導体超格子を有する半導体装置
としての半導体レ―ザの場合で述べた（９）及び（１
０）式と同じ、 ＤＢ６＞ＤＷ６ ………（４９） ６００Å−ＤＢ６≧ＤＷ６ ………（５０） で表される範囲内の値を有する。ただし、この場合、障
壁層６Ｂを構成している半導体層７１及び７２のそれぞ
れの厚さの和ＤＢ６は、障壁層６Ｂの半導体層７１及び
７２を構成しているＡｌB6Ｇａ(1-B6)ＮにおけるＢ６の
値に応じた、上述した図８に示す条件範囲内の値をとる
ように、Ｂ６の値が大きくなるのに応じて小さくなる、
例えば２４０Åの値を有し、また、井戸層６Ｗを構成し
ている半導体層７３及び７４のそれぞれの厚さの和ＤＷ
６も、それら半導体層７２及び７３を構成しているＡｌ
W6Ｇａ(1-W 6)ＮにおけるＷ６の値に応じた、図８に示す
条件範囲内の値をとるように、Ｗ６の値が大きくなるの
に応じて小さくなる、例えば１２０Åの値を有する。
体超格子６Ｇにおいて、その障壁層６Ｂを構成している
半導体層７１及び７２が、それらを構成しているＡｌB6
Ｇａ(1-B6)ＮにおけるＢ６について、図１に示す本願第
１番目の発明による半導体超格子を有する半導体装置と
しての半導体レ―ザの場合で述べた（６）式と同じ、 ０．９≧Ｂ６≧０．２ ………（４６） で表される範囲内の例えば０．３１の値を有し、それら
のそれぞれの厚さの和ＤＢ６について、図１に示す本願
第１番目の発明による半導体超格子を有する半導体装置
としての半導体レ―ザの場合で述べた（７）式と同じ、 ４００Å≧ＤＢ６≧２５Å ………（４７） で表される範囲内の値を有し、また、井戸層６Ｗを構成
している半導体層７３及び７４が、それらを構成してい
るＡｌW6Ｇａ(1-W6)ＮにおけるＷ６について、図１に示
す本願第１番目の発明による半導体超格子を有する半導
体装置としての半導体レ―ザの場合で述べた（８）式と
同じ、 Ｂ６−０．２≧Ｗ６≧０ ………（４８） で表される範囲内の例えば０．１０の値を有し、それら
のそれぞれの厚さの和ＤＷ６について、図１に示す本願
第１番目の発明による半導体超格子を有する半導体装置
としての半導体レ―ザの場合で述べた（９）及び（１
０）式と同じ、 ＤＢ６＞ＤＷ６ ………（４９） ６００Å−ＤＢ６≧ＤＷ６ ………（５０） で表される範囲内の値を有する。ただし、この場合、障
壁層６Ｂを構成している半導体層７１及び７２のそれぞ
れの厚さの和ＤＢ６は、障壁層６Ｂの半導体層７１及び
７２を構成しているＡｌB6Ｇａ(1-B6)ＮにおけるＢ６の
値に応じた、上述した図８に示す条件範囲内の値をとる
ように、Ｂ６の値が大きくなるのに応じて小さくなる、
例えば２４０Åの値を有し、また、井戸層６Ｗを構成し
ている半導体層７３及び７４のそれぞれの厚さの和ＤＷ
６も、それら半導体層７２及び７３を構成しているＡｌ
W6Ｇａ(1-W 6)ＮにおけるＷ６の値に応じた、図８に示す
条件範囲内の値をとるように、Ｗ６の値が大きくなるの
に応じて小さくなる、例えば１２０Åの値を有する。
【００７３】さらに、発光層１５を構成しているＩｎy
Ｇａ(1-y)Ｎにおけるｙについて、図１に示す本願第１
番目の発明による半導体超格子を有する半導体装置とし
ての半導体レ―ザの場合に準じ、発光層１５が光閉じ込
め層４の半導体超格子４Ｇの井戸層４Ｗを構成している
半導体層５３及び５４及び光閉じ込め層６の半導体超格
子６Ｇの井戸層６Ｗを構成している半導体層７３及び７
４よりも狭いエネルギバンドギャップを有するように選
定されている値を有する。
Ｇａ(1-y)Ｎにおけるｙについて、図１に示す本願第１
番目の発明による半導体超格子を有する半導体装置とし
ての半導体レ―ザの場合に準じ、発光層１５が光閉じ込
め層４の半導体超格子４Ｇの井戸層４Ｗを構成している
半導体層５３及び５４及び光閉じ込め層６の半導体超格
子６Ｇの井戸層６Ｗを構成している半導体層７３及び７
４よりも狭いエネルギバンドギャップを有するように選
定されている値を有する。
【００７４】以上が、本願第４番目の発明による半導体
超格子を有する半導体装置としての半導体レ―ザの実施
の形態の構成である。
超格子を有する半導体装置としての半導体レ―ザの実施
の形態の構成である。
【００７５】このような構成を有する本願第４番目の発
明による半導体超格子を有する半導体装置としての半導
体レ―ザの実施の形態は、（ａ）光閉じ込め層４を構成
している半導体超格子４Ｇについて、その障壁層４Ｂ
が、ＡｌB4Ｇａ(1-B4)Ｎでなる半導体層４１の単層でな
るのに代え、同じＡｌB4Ｇａ(1-B4)Ｎでなるがｎ型を与
える不純物を意図的にドープしている半導体層５１とｎ
型を与える不純物を含め不純物を意図的にドープしてい
ない半導体層５２とでなり、井戸層４Ｗが、ＡｌW4Ｇａ
(1-W4)Ｎでなる半導体層４２の単層でなるのに代え、同
じＡｌW4Ｇａ(1-W 4)Ｎでなるがｎ型を与える不純物を含
め不純物を意図的にドープしていない半導体層５３とｎ
型を与える不純物を意図的にドープしている半導体層５
４とでなり、また、（ｂ）光閉じ込め層６を構成してい
る半導体超格子６Ｇについて、その障壁層６Ｂが、Ａｌ
B6Ｇａ(1-B6)Ｎでなる半導体層６１の単層でなるのに代
え、同じＡｌB6Ｇａ(1-B6)Ｎでなるがｐ型を与える不純
物を意図的にドープしている半導体層７１とｐ型を与え
る不純物を含め不純物を意図的にドープしていない半導
体層７２とでなり、井戸層６Ｗが、ＡｌW6Ｇａ(1-W6)Ｎ
でなる半導体層６２の単層でなるのに代え、同じＡｌW6
Ｇａ(1-W6)Ｎでなるがｐ型を与える不純物を含め不純物
を意図的にドープしていない半導体層７３とｐ型を与え
る不純物を意図的にドープしている半導体層７４とでな
る、ということを除いて、図１に示す本願第１番目の発
明による半導体超格子を有する半導体装置としての半導
体レ―ザの場合と同様の構成を有し、そして、（ｃ）後
述するところから明らかなように、半導体超格子４Ｇに
ついてみれば、ｎ型を与える不純物を意図的にドープし
ている半導体層５１及び５４とｎ型を与える不純物を含
め不純物を意図的にドープしていない半導体層５２及び
５３とで構成されているとしても、ｎ型を与える不純物
を含め不純物を意図的にドープしていない半導体層５２
及び５３にｎ型を与える不純物を意図的にドープしてい
る半導体層５１及び５４から吐き出されたエレクトロン
が蓄積していることによって、その半導体超格子４Ｇが
ｎ型であるとして機能し、また、半導体超格子６Ｇにつ
いてみれば、ｐ型を与える不純物を意図的にドープして
いる半導体層７１及び７４とｐ型を与える不純物を含め
不純物を意図的にドープしていない半導体層７２及び７
３とで構成されているとしても、ｐ型を与える不純物を
含め不純物を意図的にドープしていない半導体層７２及
び７３に、ｐ型を与える不純物を意図的にドープしてい
る半導体層７１及び７４から吐き出されたホールが蓄積
していることによって、その半導体超格子６Ｇがｐ型で
あるとして機能する。
明による半導体超格子を有する半導体装置としての半導
体レ―ザの実施の形態は、（ａ）光閉じ込め層４を構成
している半導体超格子４Ｇについて、その障壁層４Ｂ
が、ＡｌB4Ｇａ(1-B4)Ｎでなる半導体層４１の単層でな
るのに代え、同じＡｌB4Ｇａ(1-B4)Ｎでなるがｎ型を与
える不純物を意図的にドープしている半導体層５１とｎ
型を与える不純物を含め不純物を意図的にドープしてい
ない半導体層５２とでなり、井戸層４Ｗが、ＡｌW4Ｇａ
(1-W4)Ｎでなる半導体層４２の単層でなるのに代え、同
じＡｌW4Ｇａ(1-W 4)Ｎでなるがｎ型を与える不純物を含
め不純物を意図的にドープしていない半導体層５３とｎ
型を与える不純物を意図的にドープしている半導体層５
４とでなり、また、（ｂ）光閉じ込め層６を構成してい
る半導体超格子６Ｇについて、その障壁層６Ｂが、Ａｌ
B6Ｇａ(1-B6)Ｎでなる半導体層６１の単層でなるのに代
え、同じＡｌB6Ｇａ(1-B6)Ｎでなるがｐ型を与える不純
物を意図的にドープしている半導体層７１とｐ型を与え
る不純物を含め不純物を意図的にドープしていない半導
体層７２とでなり、井戸層６Ｗが、ＡｌW6Ｇａ(1-W6)Ｎ
でなる半導体層６２の単層でなるのに代え、同じＡｌW6
Ｇａ(1-W6)Ｎでなるがｐ型を与える不純物を含め不純物
を意図的にドープしていない半導体層７３とｐ型を与え
る不純物を意図的にドープしている半導体層７４とでな
る、ということを除いて、図１に示す本願第１番目の発
明による半導体超格子を有する半導体装置としての半導
体レ―ザの場合と同様の構成を有し、そして、（ｃ）後
述するところから明らかなように、半導体超格子４Ｇに
ついてみれば、ｎ型を与える不純物を意図的にドープし
ている半導体層５１及び５４とｎ型を与える不純物を含
め不純物を意図的にドープしていない半導体層５２及び
５３とで構成されているとしても、ｎ型を与える不純物
を含め不純物を意図的にドープしていない半導体層５２
及び５３にｎ型を与える不純物を意図的にドープしてい
る半導体層５１及び５４から吐き出されたエレクトロン
が蓄積していることによって、その半導体超格子４Ｇが
ｎ型であるとして機能し、また、半導体超格子６Ｇにつ
いてみれば、ｐ型を与える不純物を意図的にドープして
いる半導体層７１及び７４とｐ型を与える不純物を含め
不純物を意図的にドープしていない半導体層７２及び７
３とで構成されているとしても、ｐ型を与える不純物を
含め不純物を意図的にドープしていない半導体層７２及
び７３に、ｐ型を与える不純物を意図的にドープしてい
る半導体層７１及び７４から吐き出されたホールが蓄積
していることによって、その半導体超格子６Ｇがｐ型で
あるとして機能する。
【００７６】このため、図１に示す本願第１番目の発明
による半導体超格子を有する半導体装置としての半導体
レ―ザの場合と同様の理由で、同様に、電極９及び１０
間に、動作用バイアス電源を、その正極を電極１０側に
して接続すれば、発光層１５においてキャリアの再結合
による発光が得られ、その光が、発光層１５を光閉じ込
め層４及び６によって閉じ込められてその両端面（図に
おいては、紙面と平行な面）間に繰り返し伝播して増幅
され、その光が、発光層１５の一方の端面から、レーザ
光として、外部に出射する、という半導体レ―ザとして
の機能が得られる。
による半導体超格子を有する半導体装置としての半導体
レ―ザの場合と同様の理由で、同様に、電極９及び１０
間に、動作用バイアス電源を、その正極を電極１０側に
して接続すれば、発光層１５においてキャリアの再結合
による発光が得られ、その光が、発光層１５を光閉じ込
め層４及び６によって閉じ込められてその両端面（図に
おいては、紙面と平行な面）間に繰り返し伝播して増幅
され、その光が、発光層１５の一方の端面から、レーザ
光として、外部に出射する、という半導体レ―ザとして
の機能が得られる。
【００７７】また、半導体層３、光閉じ込め層４を構成
している半導体超格子４Ｇの障壁層４Ｂを構成している
半導体層５１及び５２及び井戸層４Ｗを構成している半
導体層５３及び５４、発光層１５、光閉じ込め層６を構
成している半導体超格子６Ｇの障壁層６Ｂを構成してい
る半導体層７１及び７２及び井戸層６Ｗを構成している
半導体層７３及び７４が、図１に示す本願第１番目の発
明による半導体超格子を有する半導体装置としての半導
体レ―ザの場合と同様に、ともにＮ（窒素）を含むＡｌ
ＧａＮ系で構成されているので、図１に示す本願第１番
目の発明による半導体超格子を有する半導体装置として
の半導体レ―ザの場合と同様に、Ｎ（窒素）に代え、例
えばＡｓ（砒素）を含むＡｌＧａＡｓ系で構成されてい
る場合に比し、レーザ光の短波長化、耐熱性、耐宇宙
線、耐振動性などの点で優れている。
している半導体超格子４Ｇの障壁層４Ｂを構成している
半導体層５１及び５２及び井戸層４Ｗを構成している半
導体層５３及び５４、発光層１５、光閉じ込め層６を構
成している半導体超格子６Ｇの障壁層６Ｂを構成してい
る半導体層７１及び７２及び井戸層６Ｗを構成している
半導体層７３及び７４が、図１に示す本願第１番目の発
明による半導体超格子を有する半導体装置としての半導
体レ―ザの場合と同様に、ともにＮ（窒素）を含むＡｌ
ＧａＮ系で構成されているので、図１に示す本願第１番
目の発明による半導体超格子を有する半導体装置として
の半導体レ―ザの場合と同様に、Ｎ（窒素）に代え、例
えばＡｓ（砒素）を含むＡｌＧａＡｓ系で構成されてい
る場合に比し、レーザ光の短波長化、耐熱性、耐宇宙
線、耐振動性などの点で優れている。
【００７８】さらに、光閉じ込め層４が、図１に示す本
願第１番目の発明による半導体超格子を有する半導体装
置としての半導体レ―ザの場合と同様に、半導体超格子
４Ｇでなるので、光閉じ込め層４と半導体層３及び発光
層１５との間の格子不整合状態が、図１に示す本願第１
番目の発明による半導体超格子を有する半導体装置とし
ての半導体レ―ザの場合と同様に、光閉じ込め層４が障
壁層４Ｂを構成している半導体層５１と同じＡｌB4Ｇａ
(1-B4)Ｎでなる単層でなるとした場合に比し、緩和され
ており、また、光閉じ込め層６も、図１に示す本願第１
番目の発明による半導体超格子を有する半導体装置とし
ての半導体レ―ザの場合と同様に、半導体超格子６Ｇで
なるので、光閉じ込め層６と発光層１５との間の格子不
整合状態が、図１に示す本願第１番目の発明による半導
体超格子を有する半導体装置としての半導体レ―ザの場
合と同様に、光閉じ込め層６が障壁層６Ｂを構成してい
る半導体層７１と同じＡｌB6Ｇａ(1-B6)Ｎでなる単層で
なるとした場合に比し、緩和されているので、上述した
半導体レ―ザとしての機能を、図１に示す本願第１番目
の発明による半導体超格子を有する半導体装置としての
半導体レ―ザの場合と同様に、光閉じ込め層４及び６が
それぞれ障壁層４Ｂ及び６Ｂと同じＡｌB4Ｇａ(1-B4)Ｎ
及びＡｌB6Ｇａ(1-B6)Ｎでそれぞれなる単層でなるとし
た場合に比し、良好に得ることができる。
願第１番目の発明による半導体超格子を有する半導体装
置としての半導体レ―ザの場合と同様に、半導体超格子
４Ｇでなるので、光閉じ込め層４と半導体層３及び発光
層１５との間の格子不整合状態が、図１に示す本願第１
番目の発明による半導体超格子を有する半導体装置とし
ての半導体レ―ザの場合と同様に、光閉じ込め層４が障
壁層４Ｂを構成している半導体層５１と同じＡｌB4Ｇａ
(1-B4)Ｎでなる単層でなるとした場合に比し、緩和され
ており、また、光閉じ込め層６も、図１に示す本願第１
番目の発明による半導体超格子を有する半導体装置とし
ての半導体レ―ザの場合と同様に、半導体超格子６Ｇで
なるので、光閉じ込め層６と発光層１５との間の格子不
整合状態が、図１に示す本願第１番目の発明による半導
体超格子を有する半導体装置としての半導体レ―ザの場
合と同様に、光閉じ込め層６が障壁層６Ｂを構成してい
る半導体層７１と同じＡｌB6Ｇａ(1-B6)Ｎでなる単層で
なるとした場合に比し、緩和されているので、上述した
半導体レ―ザとしての機能を、図１に示す本願第１番目
の発明による半導体超格子を有する半導体装置としての
半導体レ―ザの場合と同様に、光閉じ込め層４及び６が
それぞれ障壁層４Ｂ及び６Ｂと同じＡｌB4Ｇａ(1-B4)Ｎ
及びＡｌB6Ｇａ(1-B6)Ｎでそれぞれなる単層でなるとし
た場合に比し、良好に得ることができる。
【００７９】また、光閉じ込め層４を構成している半導
体超格子４Ｇにおいて、その障壁層４Ｂが、ｎ型を与え
る不純物を意図的にドープしている半導体層５１とｎ型
を与える不純物を含め不純物を意図的にドープしていな
い半導体層５２とでなるがそれら半導体層５１及び５２
が、それらを構成しているＡｌB4Ｇａ(1-B4)Ｎにおける
Ｂ４について、図１に示す本願第１番目の発明による半
導体超格子を有する半導体装置としての半導体レ―ザの
場合で述べた（１）式と同じ（４１）式で表される範囲
内の値を有し、一方、井戸層４Ｗが、ｎ型を与える不純
物を含め不純物を意図的にドープしていない半導体層５
３とｎ型を与える不純物を意図的にドープしている半導
体層５４とでなるがそれら半導体層５３及び５４が、そ
れらを構成しているＡｌW4Ｇａ(1-W4)ＮにおけるＷ４に
ついて、図１に示す本願第１番目の発明による半導体超
格子を有する半導体装置としての半導体レ―ザの場合で
述べた（３）式と同じ（４３）式で表される範囲内の値
を有するので、光閉じ込め層４を構成している半導体超
格子４Ｇにおける障壁層４Ｂの半導体層５１及び５２を
構成しているＡｌB4Ｇａ(1-B4)ＮにおけるＢ４と、井戸
層４Ｗの半導体層５３及び５４を構成しているＡｌW4Ｇ
ａ(1-W4)ＮにおけるＷ４との間の値の差が、図１に示す
本願第１番目の発明による半導体超格子を有する半導体
装置としての半導体レ―ザの場合と同様に、０．１５よ
りも大きな２．０以上という大きな値を有している。
体超格子４Ｇにおいて、その障壁層４Ｂが、ｎ型を与え
る不純物を意図的にドープしている半導体層５１とｎ型
を与える不純物を含め不純物を意図的にドープしていな
い半導体層５２とでなるがそれら半導体層５１及び５２
が、それらを構成しているＡｌB4Ｇａ(1-B4)Ｎにおける
Ｂ４について、図１に示す本願第１番目の発明による半
導体超格子を有する半導体装置としての半導体レ―ザの
場合で述べた（１）式と同じ（４１）式で表される範囲
内の値を有し、一方、井戸層４Ｗが、ｎ型を与える不純
物を含め不純物を意図的にドープしていない半導体層５
３とｎ型を与える不純物を意図的にドープしている半導
体層５４とでなるがそれら半導体層５３及び５４が、そ
れらを構成しているＡｌW4Ｇａ(1-W4)ＮにおけるＷ４に
ついて、図１に示す本願第１番目の発明による半導体超
格子を有する半導体装置としての半導体レ―ザの場合で
述べた（３）式と同じ（４３）式で表される範囲内の値
を有するので、光閉じ込め層４を構成している半導体超
格子４Ｇにおける障壁層４Ｂの半導体層５１及び５２を
構成しているＡｌB4Ｇａ(1-B4)ＮにおけるＢ４と、井戸
層４Ｗの半導体層５３及び５４を構成しているＡｌW4Ｇ
ａ(1-W4)ＮにおけるＷ４との間の値の差が、図１に示す
本願第１番目の発明による半導体超格子を有する半導体
装置としての半導体レ―ザの場合と同様に、０．１５よ
りも大きな２．０以上という大きな値を有している。
【００８０】このため、障壁層４Ｂと井戸層４Ｗとの間
の界面に格子歪によって生成されるピエゾ電荷による電
界が存在しているというピエゾ電界効果が、図１に示す
本願第１番目の発明による半導体超格子を有する半導体
装置としての半導体レ―ザの場合と同様に、顕著に発生
している状態に到っている。
の界面に格子歪によって生成されるピエゾ電荷による電
界が存在しているというピエゾ電界効果が、図１に示す
本願第１番目の発明による半導体超格子を有する半導体
装置としての半導体レ―ザの場合と同様に、顕著に発生
している状態に到っている。
【００８１】このようなことから、光閉じ込め層４を構
成している半導体超格子４Ｇにおいて、エネルギーポテ
ンシャルの溝が、図１に示す本願第１番目の発明による
半導体超格子を有する半導体装置としての半導体レ―ザ
の場合で述べた図３と同様の、光閉じ込め層４を構成し
ている半導体超格子４Ｇにおけるエレクトロンエネルギ
ー及びエレクトロン分布、及び光閉じ込め層６を構成し
ている半導体超格子６Ｇにおけるホールエネルギー及び
ホール分布を表している図９に示されているように、図
１に示す本願第１番目の発明による半導体超格子を有す
る半導体装置としての半導体レ―ザの場合と同様に、深
く形成されており、このため、半導体超格子４Ｇにおけ
る障壁層４Ｂを構成している、ｎ型を与える不純物を意
図的にドープしている半導体層５１から、半導体超格子
４Ｇにおけるエネルギーポテンシャルの溝に向かって、
エレクトロンが、図１に示す本願第１番目の発明による
半導体超格子を有する半導体装置としての半導体レ―ザ
の場合と同様に、多くの量で、吐き出されるとともに、
半導体超格子４Ｇにおける障壁層４Ｂを構成している、
ｎ型を与える不純物を意図的にドープしている半導体層
５４からも、半導体超格子４Ｇにおけるエネルギーポテ
ンシャルの溝に向かって、エレクトロンが、半導体超格
子４Ｇにおけるエネルギーポテンシャルの溝への井戸層
４Ｗを構成している半導体層５１からのエレクトロンの
吐き出しと同様に、多くの量で、吐き出され、障壁層４
Ｂをｎ型を与える不純物を意図的にドープしている半導
体層５１とともに構成しているｎ型を与える不純物を含
め不純物を意図的にドープしていない半導体層５２及び
井戸層４Ｗをｎ型を与える不純物を意図的にドープして
いる半導体層５４とともに構成しているｎ型を与える不
純物を含め不純物を意図的にドープしていない半導体層
５３に蓄積される。
成している半導体超格子４Ｇにおいて、エネルギーポテ
ンシャルの溝が、図１に示す本願第１番目の発明による
半導体超格子を有する半導体装置としての半導体レ―ザ
の場合で述べた図３と同様の、光閉じ込め層４を構成し
ている半導体超格子４Ｇにおけるエレクトロンエネルギ
ー及びエレクトロン分布、及び光閉じ込め層６を構成し
ている半導体超格子６Ｇにおけるホールエネルギー及び
ホール分布を表している図９に示されているように、図
１に示す本願第１番目の発明による半導体超格子を有す
る半導体装置としての半導体レ―ザの場合と同様に、深
く形成されており、このため、半導体超格子４Ｇにおけ
る障壁層４Ｂを構成している、ｎ型を与える不純物を意
図的にドープしている半導体層５１から、半導体超格子
４Ｇにおけるエネルギーポテンシャルの溝に向かって、
エレクトロンが、図１に示す本願第１番目の発明による
半導体超格子を有する半導体装置としての半導体レ―ザ
の場合と同様に、多くの量で、吐き出されるとともに、
半導体超格子４Ｇにおける障壁層４Ｂを構成している、
ｎ型を与える不純物を意図的にドープしている半導体層
５４からも、半導体超格子４Ｇにおけるエネルギーポテ
ンシャルの溝に向かって、エレクトロンが、半導体超格
子４Ｇにおけるエネルギーポテンシャルの溝への井戸層
４Ｗを構成している半導体層５１からのエレクトロンの
吐き出しと同様に、多くの量で、吐き出され、障壁層４
Ｂをｎ型を与える不純物を意図的にドープしている半導
体層５１とともに構成しているｎ型を与える不純物を含
め不純物を意図的にドープしていない半導体層５２及び
井戸層４Ｗをｎ型を与える不純物を意図的にドープして
いる半導体層５４とともに構成しているｎ型を与える不
純物を含め不純物を意図的にドープしていない半導体層
５３に蓄積される。
【００８２】よって、半導体超格子４Ｇ、従って光閉じ
込め層４が、図９中に示すようなエレクトロン分布を伴
うことによって、図１に示す本願第１番目の発明による
半導体超格子を有する半導体装置としての半導体レ―ザ
の場合以上に高いキャリア（エレクトロン）濃度を有
し、このため、及び障壁層４Ｂを構成している半導体層
の一部としての半導体層５２及び井戸層４Ｗを構成して
いる半導体層の一部としての半導体層５３に、ｎ型を与
える不純物を含め不純物がドープされていないので、厚
さ方向にみて、図１に示す本願第１番目の発明による半
導体超格子を有する半導体装置としての半導体レ―ザ以
上に低い抵抗しか有しないとともに、光閉じ込め層４の
面に沿う方向にみて、図１に示す本願第１番目の発明に
よる半導体超格子を有する半導体装置としての半導体レ
―ザの場合に比し低い抵抗しか有しない。
込め層４が、図９中に示すようなエレクトロン分布を伴
うことによって、図１に示す本願第１番目の発明による
半導体超格子を有する半導体装置としての半導体レ―ザ
の場合以上に高いキャリア（エレクトロン）濃度を有
し、このため、及び障壁層４Ｂを構成している半導体層
の一部としての半導体層５２及び井戸層４Ｗを構成して
いる半導体層の一部としての半導体層５３に、ｎ型を与
える不純物を含め不純物がドープされていないので、厚
さ方向にみて、図１に示す本願第１番目の発明による半
導体超格子を有する半導体装置としての半導体レ―ザ以
上に低い抵抗しか有しないとともに、光閉じ込め層４の
面に沿う方向にみて、図１に示す本願第１番目の発明に
よる半導体超格子を有する半導体装置としての半導体レ
―ザの場合に比し低い抵抗しか有しない。
【００８３】また、光閉じ込め層６を構成している半導
体超格子６Ｇにおいても、詳細説明は省略するが、光閉
じ込め層４を構成している半導体超格子４Ｇについて述
べた理由に準じた理由で、半導体超格子６Ｇにおけるエ
ネルギーポテンシャルの溝に向かって、障壁層６Ｂを構
成している、ｐ型を与える不純物を意図的にドープして
いる半導体層７１、及び井戸層６Ｗを構成している、ｐ
型を与える不純物を意図的にドープしている半導体層７
４から、ホールが、半導体超格子４Ｇにおけるエネルギ
ーポテンシャルの溝に向かって、障壁層４Ｂを構成して
いる、ｎ型を与える不純物を意図的にドープしている半
導体層５１、及び井戸層４Ｗを構成している、ｎ型を与
える不純物を意図的にドープしている半導体層５４か
ら、エレクトロンが、吐き出される場合と同様に、多く
の量で吐き出され、よって、半導体超格子６Ｇ、従って
光閉じ込め層６が、図９中に示すようなホール分布を伴
うことによって、図１に示す本願第１番目の発明による
半導体超格子を有する半導体装置としての半導体レ―ザ
の場合以上に高いキャリア（ホール）濃度を有し、この
ため、及び障壁層６Ｂを構成している半導体層の一部と
しての半導体層７２及び井戸層６Ｗを構成している半導
体層の一部としての半導体層７３に、ｐ型を与える不純
物を含め不純物がドープされていないので、厚さ方向に
みて、図１に示す本願第１番目の発明による半導体超格
子を有する半導体装置としての半導体レ―ザ以上に低い
抵抗しか有しないとともに、光閉じ込め層６の面に沿う
方向にみて、図１に示す本願第１番目の発明による半導
体超格子を有する半導体装置としての半導体レ―ザの場
合に比し低い抵抗しか有しない。
体超格子６Ｇにおいても、詳細説明は省略するが、光閉
じ込め層４を構成している半導体超格子４Ｇについて述
べた理由に準じた理由で、半導体超格子６Ｇにおけるエ
ネルギーポテンシャルの溝に向かって、障壁層６Ｂを構
成している、ｐ型を与える不純物を意図的にドープして
いる半導体層７１、及び井戸層６Ｗを構成している、ｐ
型を与える不純物を意図的にドープしている半導体層７
４から、ホールが、半導体超格子４Ｇにおけるエネルギ
ーポテンシャルの溝に向かって、障壁層４Ｂを構成して
いる、ｎ型を与える不純物を意図的にドープしている半
導体層５１、及び井戸層４Ｗを構成している、ｎ型を与
える不純物を意図的にドープしている半導体層５４か
ら、エレクトロンが、吐き出される場合と同様に、多く
の量で吐き出され、よって、半導体超格子６Ｇ、従って
光閉じ込め層６が、図９中に示すようなホール分布を伴
うことによって、図１に示す本願第１番目の発明による
半導体超格子を有する半導体装置としての半導体レ―ザ
の場合以上に高いキャリア（ホール）濃度を有し、この
ため、及び障壁層６Ｂを構成している半導体層の一部と
しての半導体層７２及び井戸層６Ｗを構成している半導
体層の一部としての半導体層７３に、ｐ型を与える不純
物を含め不純物がドープされていないので、厚さ方向に
みて、図１に示す本願第１番目の発明による半導体超格
子を有する半導体装置としての半導体レ―ザ以上に低い
抵抗しか有しないとともに、光閉じ込め層６の面に沿う
方向にみて、図１に示す本願第１番目の発明による半導
体超格子を有する半導体装置としての半導体レ―ザの場
合に比し低い抵抗しか有しない。
【００８４】なお、本発明者等は、半導体超格子４Ｇに
おいて、その障壁層４Ｂを構成している半導体層５１及
び５２及び井戸層４Ｗを構成している半導体層５３及び
５４が、それらをそれぞれ構成しているＡｌB4Ｇａ
(1-B4)Ｎ及びＡｌW4Ｇａ(1-W4)ＮのそれぞれにおけるＢ
４及びＷ４について、それぞれ上述した（４１）式及び
（４３）式で表される範囲内の値を有し且つそれらのそ
れぞれの厚さの和ＤＢ４及びＤＷ４について、（４２）
式及び（４４）及び（４５）式で表される範囲内の図８
に示す条件範囲内の値をとる値を有する、ということで
ない場合、上述した格段的に高いキャリア（エレクトロ
ン）濃度が得られないことから、上述した格段的に低い
抵抗が得られないこと、また、半導体超格子６Ｇにおい
ても、その障壁層６Ｂを構成している半導体層６１及び
井戸層６Ｗを構成している半導体層６２が、それらをそ
れぞれ構成しているＡｌB6Ｇａ(1-B6)Ｎ及びＡｌW6Ｇａ
(1-W6)ＮのそれぞれにおけるＢ６及びＷ６について、そ
れぞれ上述した（４６）式及び（４８）式で表される範
囲内の値を有し且つそれらのそれぞれの厚さの和ＤＢ６
及びＤＷ６について、（４７）式及び（４９）及び（５
０）式で表される範囲内の図８に示す条件範囲内の値を
とる値を有する、ということでない場合、上述した格段
的に高いキャリア（ホール）濃度が得られないことか
ら、上述した格段的に低い抵抗が得られないことを、種
々の実験の結果確認した。
おいて、その障壁層４Ｂを構成している半導体層５１及
び５２及び井戸層４Ｗを構成している半導体層５３及び
５４が、それらをそれぞれ構成しているＡｌB4Ｇａ
(1-B4)Ｎ及びＡｌW4Ｇａ(1-W4)ＮのそれぞれにおけるＢ
４及びＷ４について、それぞれ上述した（４１）式及び
（４３）式で表される範囲内の値を有し且つそれらのそ
れぞれの厚さの和ＤＢ４及びＤＷ４について、（４２）
式及び（４４）及び（４５）式で表される範囲内の図８
に示す条件範囲内の値をとる値を有する、ということで
ない場合、上述した格段的に高いキャリア（エレクトロ
ン）濃度が得られないことから、上述した格段的に低い
抵抗が得られないこと、また、半導体超格子６Ｇにおい
ても、その障壁層６Ｂを構成している半導体層６１及び
井戸層６Ｗを構成している半導体層６２が、それらをそ
れぞれ構成しているＡｌB6Ｇａ(1-B6)Ｎ及びＡｌW6Ｇａ
(1-W6)ＮのそれぞれにおけるＢ６及びＷ６について、そ
れぞれ上述した（４６）式及び（４８）式で表される範
囲内の値を有し且つそれらのそれぞれの厚さの和ＤＢ６
及びＤＷ６について、（４７）式及び（４９）及び（５
０）式で表される範囲内の図８に示す条件範囲内の値を
とる値を有する、ということでない場合、上述した格段
的に高いキャリア（ホール）濃度が得られないことか
ら、上述した格段的に低い抵抗が得られないことを、種
々の実験の結果確認した。
【００８５】以上のことから、図７に示す本願第４番目
の発明による半導体超格子を有する半導体装置としての
半導体レ―ザの場合、電極９及び１０間に上述した半導
体レ―ザとしての機能を得るために接続する動作用バイ
アス電源に、図１に示す本願第１番目の発明による半導
体超格子を有する半導体装置としての半導体レ―ザの場
合以上に高い電圧を必要とせず、また上述した半導体レ
―ザとしての機能を得ているときに、図１に示す本願第
１番目の発明による半導体超格子を有する半導体装置と
しての半導体レ―ザの場合以上に高い発熱を伴わない。
の発明による半導体超格子を有する半導体装置としての
半導体レ―ザの場合、電極９及び１０間に上述した半導
体レ―ザとしての機能を得るために接続する動作用バイ
アス電源に、図１に示す本願第１番目の発明による半導
体超格子を有する半導体装置としての半導体レ―ザの場
合以上に高い電圧を必要とせず、また上述した半導体レ
―ザとしての機能を得ているときに、図１に示す本願第
１番目の発明による半導体超格子を有する半導体装置と
しての半導体レ―ザの場合以上に高い発熱を伴わない。
【００８６】また、図７に示す本願第４番目の発明によ
る半導体超格子を有する半導体装置としての半導体レ―
ザの場合、上述したように、光閉じ込め層４を構成して
いる半導体超格子４Ｇにおいて、その障壁層４Ｂを構成
している半導体層５１及び５２について、それを構成し
ているＡｌB4Ｇａ(1-B4)ＮにおけるＢ４が、図１に示す
本願第１番目の発明による半導体超格子を有する半導体
装置としての半導体レ―ザの場合と同様に、２．０以上
という大きな値を有するので、障壁層４Ｂが図１に示す
本願第１番目の発明による半導体超格子を有する半導体
装置としての半導体レ―ザの場合と同様に高い障壁高さ
を有し、このため、光閉じ込め層４が、発光層１５に伝
播する光に対する、図１に示す本願第１番目の発明によ
る半導体超格子を有する半導体装置としての半導体レ―
ザの場合と同様の高い光閉じ込め効果を有する。
る半導体超格子を有する半導体装置としての半導体レ―
ザの場合、上述したように、光閉じ込め層４を構成して
いる半導体超格子４Ｇにおいて、その障壁層４Ｂを構成
している半導体層５１及び５２について、それを構成し
ているＡｌB4Ｇａ(1-B4)ＮにおけるＢ４が、図１に示す
本願第１番目の発明による半導体超格子を有する半導体
装置としての半導体レ―ザの場合と同様に、２．０以上
という大きな値を有するので、障壁層４Ｂが図１に示す
本願第１番目の発明による半導体超格子を有する半導体
装置としての半導体レ―ザの場合と同様に高い障壁高さ
を有し、このため、光閉じ込め層４が、発光層１５に伝
播する光に対する、図１に示す本願第１番目の発明によ
る半導体超格子を有する半導体装置としての半導体レ―
ザの場合と同様の高い光閉じ込め効果を有する。
【００８７】また、光閉じ込め層６を構成している半導
体超格子６Ｇにおいても、その障壁層６Ｂを構成してい
る半導体層６１について、それを構成しているＡｌB6Ｇ
ａ(1 -B6)ＮにおけるＢ６が、２．０以上という大きな値
を有するので、障壁層６Ｂが高い障壁高さを有し、この
ため、光閉じ込め層６が、発光層１５に伝播する光に対
する高い光閉じ込め効果を有する。
体超格子６Ｇにおいても、その障壁層６Ｂを構成してい
る半導体層６１について、それを構成しているＡｌB6Ｇ
ａ(1 -B6)ＮにおけるＢ６が、２．０以上という大きな値
を有するので、障壁層６Ｂが高い障壁高さを有し、この
ため、光閉じ込め層６が、発光層１５に伝播する光に対
する高い光閉じ込め効果を有する。
【００８８】このようなことから、図７に示す本願第４
番目の発明による半導体超格子を有する半導体装置とし
ての半導体レ―ザの場合、上述した半導体レ―ザとして
の機能を、図１に示す本願第１番目の発明による半導体
超格子を有する半導体装置としての半導体レ―ザの場合
以上に効果的に得ることができる。
番目の発明による半導体超格子を有する半導体装置とし
ての半導体レ―ザの場合、上述した半導体レ―ザとして
の機能を、図１に示す本願第１番目の発明による半導体
超格子を有する半導体装置としての半導体レ―ザの場合
以上に効果的に得ることができる。
【００８９】
【発明の実施の形態５】次に、本願第５番目の発明によ
る半導体超格子を有する半導体装置としての半導体レ―
ザの実施の形態を述べよう。
る半導体超格子を有する半導体装置としての半導体レ―
ザの実施の形態を述べよう。
【００９０】本願第５番目の発明による半導体超格子を
有する半導体装置としての半導体レ―ザの実施の形態
は、見掛け上、図７に示す本願第４番目の発明による半
導体超格子を有する半導体装置としての半導体レ―ザの
実施の形態と同様の構成を有するので、図示詳細説明は
省略するが、次の事項を除いて、図７に示す本願第４番
目の発明による半導体超格子を有する半導体装置として
の半導体レ―ザの実施の形態と同様の構成を有する。
有する半導体装置としての半導体レ―ザの実施の形態
は、見掛け上、図７に示す本願第４番目の発明による半
導体超格子を有する半導体装置としての半導体レ―ザの
実施の形態と同様の構成を有するので、図示詳細説明は
省略するが、次の事項を除いて、図７に示す本願第４番
目の発明による半導体超格子を有する半導体装置として
の半導体レ―ザの実施の形態と同様の構成を有する。
【００９１】すなわち、光閉じ込め層４を構成している
半導体超格子４Ｇにおいて、その障壁層４Ｂを構成して
いる、ｎ型を与える不純物を意図的にドープしている半
導体層５１及びｎ型を与える不純物を含め不純物を意図
的にドープしていない半導体層５２が、ＡｌB4Ｇａ
(1-B4)Ｎでなる図７に示す本願第４番目の発明による半
導体超格子を有する半導体装置としての半導体レ―ザの
実施の形態の場合に代え、ＩｎB4Ｇａ(1-B4)Ｎ（Ｂ４
は、一般に、１以下の数）でなり、また、井戸層４Ｗを
構成している、ｎ型を与える不純物を含め不純物を意図
的にドープしていない半導体層５３及びｎ型を与える不
純物を意図的にドープしている半導体層５４が、ＡｌW4
Ｇａ(1-W4)Ｎでなる図７に示す本願第４番目の発明によ
る半導体超格子を有する半導体装置としての半導体レ―
ザの第１の実施の形態の場合に代え、ＩｎW4Ｇａ(1-W4)
Ｎ（ただし、Ｗ４は、一般に、１以下の数）でなる。
半導体超格子４Ｇにおいて、その障壁層４Ｂを構成して
いる、ｎ型を与える不純物を意図的にドープしている半
導体層５１及びｎ型を与える不純物を含め不純物を意図
的にドープしていない半導体層５２が、ＡｌB4Ｇａ
(1-B4)Ｎでなる図７に示す本願第４番目の発明による半
導体超格子を有する半導体装置としての半導体レ―ザの
実施の形態の場合に代え、ＩｎB4Ｇａ(1-B4)Ｎ（Ｂ４
は、一般に、１以下の数）でなり、また、井戸層４Ｗを
構成している、ｎ型を与える不純物を含め不純物を意図
的にドープしていない半導体層５３及びｎ型を与える不
純物を意図的にドープしている半導体層５４が、ＡｌW4
Ｇａ(1-W4)Ｎでなる図７に示す本願第４番目の発明によ
る半導体超格子を有する半導体装置としての半導体レ―
ザの第１の実施の形態の場合に代え、ＩｎW4Ｇａ(1-W4)
Ｎ（ただし、Ｗ４は、一般に、１以下の数）でなる。
【００９２】また、光閉じ込め層４を構成している半導
体超格子４Ｇにおいて、その井戸層４Ｗを構成している
半導体層５３及び５４が、それらを構成しているＩｎW4
Ｇａ(1-W4)ＮにおけるＷ４について、［発明の実施の形
態２］に示す本願第２番目の発明による半導体超格子を
有する半導体装置としての半導体レ―ザの場合で述べた
（２１）式と同じ、 ０．９≧Ｗ４≧０．２ ………（５１） で表される範囲内の例えば０．３１の値を有し、それら
のそれぞれの厚さの和ＤＷ４について、［発明の実施の
形態２］に示す本願第２番目の発明による半導体超格子
を有する半導体装置としての半導体レ―ザの場合で述べ
た（２２）式と同じ、 １５０Å≧ＤＷ４≧２５Å ………（５２） で表される範囲内の値を有し、また、障壁層４Ｂを構成
している半導体層５１及び５２が、それらを構成してい
るＩｎB4Ｇａ(1-B4)ＮにおけるＢ４について、［発明の
実施の形態２］に示す本願第２番目の発明による半導体
超格子を有する半導体装置としての半導体レ―ザの場合
で述べた（２３）式と同じ、 Ｗ４−０．２≧Ｂ４≧０ ………（５３） で表される範囲内の例えば０．１０の値を有し、それら
のそれぞれの厚さの和ＤＢ４について、［発明の実施の
形態２］に示す本願第２番目の発明による半導体超格子
を有する半導体装置としての半導体レ―ザの場合で述べ
た（２４）及び（２５）式と同じ、 ＤＢ４＞ＤＷ４ ………（５４） ２００Å−ＤＢ４≧ＤＷ４ ………（５５） で表される範囲内の値を有する。ただし、この場合、障
壁層４Ｂを構成している半導体層５１及び５２のそれぞ
れの厚さの和ＤＢ４は、それら半導体層５１及び５２を
構成しているＩｎB4Ｇａ(1-B4)ＮにおけるＢ４の値に応
じた、［発明の実施の形態２］の項に示す本願第２番目
の発明による半導体超格子を有する半導体装置としての
半導体レ―ザの場合で述べた図４の場合と同様の、厚さ
の和ＤＢ４、ＤＷ４、ＤＢ６及びＤＷ６、及びＢ４、Ｗ
４、Ｂ６及びＷ６のとり得る値の範囲を表している図１
０に示す条件範囲内の値をとるように、Ｂ４の値が大き
くなるのに応じて小さくなる、例えば８０Åの値を有
し、また、井戸層４Ｗを構成している半導体層５３及び
５４のそれぞれの厚さの和ＤＷ４も、それら半導体層５
３及び５４を構成しているＩｎW4Ｇａ(1-W4)Ｎにおける
Ｗ４の値に応じた、図１０に示す条件範囲内の値をとる
ように、Ｗ４の値が大きくなるのに応じて小さくなる、
例えば４０Åの値を有する。
体超格子４Ｇにおいて、その井戸層４Ｗを構成している
半導体層５３及び５４が、それらを構成しているＩｎW4
Ｇａ(1-W4)ＮにおけるＷ４について、［発明の実施の形
態２］に示す本願第２番目の発明による半導体超格子を
有する半導体装置としての半導体レ―ザの場合で述べた
（２１）式と同じ、 ０．９≧Ｗ４≧０．２ ………（５１） で表される範囲内の例えば０．３１の値を有し、それら
のそれぞれの厚さの和ＤＷ４について、［発明の実施の
形態２］に示す本願第２番目の発明による半導体超格子
を有する半導体装置としての半導体レ―ザの場合で述べ
た（２２）式と同じ、 １５０Å≧ＤＷ４≧２５Å ………（５２） で表される範囲内の値を有し、また、障壁層４Ｂを構成
している半導体層５１及び５２が、それらを構成してい
るＩｎB4Ｇａ(1-B4)ＮにおけるＢ４について、［発明の
実施の形態２］に示す本願第２番目の発明による半導体
超格子を有する半導体装置としての半導体レ―ザの場合
で述べた（２３）式と同じ、 Ｗ４−０．２≧Ｂ４≧０ ………（５３） で表される範囲内の例えば０．１０の値を有し、それら
のそれぞれの厚さの和ＤＢ４について、［発明の実施の
形態２］に示す本願第２番目の発明による半導体超格子
を有する半導体装置としての半導体レ―ザの場合で述べ
た（２４）及び（２５）式と同じ、 ＤＢ４＞ＤＷ４ ………（５４） ２００Å−ＤＢ４≧ＤＷ４ ………（５５） で表される範囲内の値を有する。ただし、この場合、障
壁層４Ｂを構成している半導体層５１及び５２のそれぞ
れの厚さの和ＤＢ４は、それら半導体層５１及び５２を
構成しているＩｎB4Ｇａ(1-B4)ＮにおけるＢ４の値に応
じた、［発明の実施の形態２］の項に示す本願第２番目
の発明による半導体超格子を有する半導体装置としての
半導体レ―ザの場合で述べた図４の場合と同様の、厚さ
の和ＤＢ４、ＤＷ４、ＤＢ６及びＤＷ６、及びＢ４、Ｗ
４、Ｂ６及びＷ６のとり得る値の範囲を表している図１
０に示す条件範囲内の値をとるように、Ｂ４の値が大き
くなるのに応じて小さくなる、例えば８０Åの値を有
し、また、井戸層４Ｗを構成している半導体層５３及び
５４のそれぞれの厚さの和ＤＷ４も、それら半導体層５
３及び５４を構成しているＩｎW4Ｇａ(1-W4)Ｎにおける
Ｗ４の値に応じた、図１０に示す条件範囲内の値をとる
ように、Ｗ４の値が大きくなるのに応じて小さくなる、
例えば４０Åの値を有する。
【００９３】さらに、光閉じ込め層６を構成している半
導体超格子６Ｇにおいて、その井戸層６Ｗを構成してい
る半導体層７３及び７４が、それらを構成しているＩｎ
W6Ｇａ(1-W6)ＮにおけるＷ６について、［発明の実施の
形態２］に示す本願第２番目の発明による半導体超格子
を有する半導体装置としての半導体レ―ザの場合で述べ
た（２６）式と同じ、 ０．９≧Ｗ６≧０．２ ………（５６） で表される範囲内の例えば０．３１の値を有し、それら
のそれぞれの厚さの和ＤＷ６について、［発明の実施の
形態２］に示す本願第２番目の発明による半導体超格子
を有する半導体装置としての半導体レ―ザの場合で述べ
た（２７）式と同じ、 １５０Å≧ＤＷ６≧２５Å ………（５７） で表される範囲内の値を有し、また、障壁層６Ｂを構成
している半導体層７１及び７２が、それらを構成してい
るＩｎB6Ｇａ(1-B6)ＮにおけるＢ６について、［発明の
実施の形態２］に示す本願第２番目の発明による半導体
超格子を有する半導体装置としての半導体レ―ザの場合
で述べた（２８）式と同じ、 Ｗ６−０．２≧Ｂ６≧０ ………（５８） で表される範囲内の例えば０．１０の値を有し、それら
のそれぞれの厚さの和ＤＢ６について、［発明の実施の
形態２］に示す本願第２番目の発明による半導体超格子
を有する半導体装置としての半導体レ―ザの場合で述べ
た（２９）及び（３０）式と同じ、 ＤＢ６＞ＤＷ６ ………（５９） ２００Å−ＤＢ６≧ＤＷ６ ………（６０） で表される範囲内の値を有する。ただし、この場合、障
壁層６Ｂを構成している半導体層７１及び７２のそれぞ
れの厚さの和ＤＢ６は、それらの半導体層７１及び７２
を構成しているＩｎB6Ｇａ(1-B6)ＮにおけるＢ６の値に
応じた、上述した図１０に示す条件範囲内の値をとるよ
うに、Ｂ６の値が大きくなるのに応じて小さくなる、例
えば８０Åの値を有し、また、井戸層６Ｗを構成してい
る半導体層７３及び７４のそれぞれの厚さの和ＤＷ６
も、それら半導体層７３及び７４を構成しているＩｎW6
Ｇａ(1-W6)ＮにおけるＷ６の値に応じた、図１０に示す
条件範囲内の値をとるように、Ｗ６の値が大きくなるの
に応じて小さくなる、例えば４０Åの値を有する。
導体超格子６Ｇにおいて、その井戸層６Ｗを構成してい
る半導体層７３及び７４が、それらを構成しているＩｎ
W6Ｇａ(1-W6)ＮにおけるＷ６について、［発明の実施の
形態２］に示す本願第２番目の発明による半導体超格子
を有する半導体装置としての半導体レ―ザの場合で述べ
た（２６）式と同じ、 ０．９≧Ｗ６≧０．２ ………（５６） で表される範囲内の例えば０．３１の値を有し、それら
のそれぞれの厚さの和ＤＷ６について、［発明の実施の
形態２］に示す本願第２番目の発明による半導体超格子
を有する半導体装置としての半導体レ―ザの場合で述べ
た（２７）式と同じ、 １５０Å≧ＤＷ６≧２５Å ………（５７） で表される範囲内の値を有し、また、障壁層６Ｂを構成
している半導体層７１及び７２が、それらを構成してい
るＩｎB6Ｇａ(1-B6)ＮにおけるＢ６について、［発明の
実施の形態２］に示す本願第２番目の発明による半導体
超格子を有する半導体装置としての半導体レ―ザの場合
で述べた（２８）式と同じ、 Ｗ６−０．２≧Ｂ６≧０ ………（５８） で表される範囲内の例えば０．１０の値を有し、それら
のそれぞれの厚さの和ＤＢ６について、［発明の実施の
形態２］に示す本願第２番目の発明による半導体超格子
を有する半導体装置としての半導体レ―ザの場合で述べ
た（２９）及び（３０）式と同じ、 ＤＢ６＞ＤＷ６ ………（５９） ２００Å−ＤＢ６≧ＤＷ６ ………（６０） で表される範囲内の値を有する。ただし、この場合、障
壁層６Ｂを構成している半導体層７１及び７２のそれぞ
れの厚さの和ＤＢ６は、それらの半導体層７１及び７２
を構成しているＩｎB6Ｇａ(1-B6)ＮにおけるＢ６の値に
応じた、上述した図１０に示す条件範囲内の値をとるよ
うに、Ｂ６の値が大きくなるのに応じて小さくなる、例
えば８０Åの値を有し、また、井戸層６Ｗを構成してい
る半導体層７３及び７４のそれぞれの厚さの和ＤＷ６
も、それら半導体層７３及び７４を構成しているＩｎW6
Ｇａ(1-W6)ＮにおけるＷ６の値に応じた、図１０に示す
条件範囲内の値をとるように、Ｗ６の値が大きくなるの
に応じて小さくなる、例えば４０Åの値を有する。
【００９４】さらに、発光層１５を構成しているＩｎy
Ｇａ(1-y)Ｎにおけるｙについて、図７に示す本願第４
番目の発明による半導体超格子を有する半導体装置とし
ての半導体レ―ザの場合に準じ、発光層１５が光閉じ込
め層４を構成している半導体超格子４Ｇの井戸層４Ｗを
構成している半導体層５３及び５４、及び光閉じ込め層
６を構成している半導体超格子６Ｇの井戸層６Ｗを構成
している半導体層７３及び７４よりも狭いエネルギバン
ドギャップを有するように選定されている値を有する。
Ｇａ(1-y)Ｎにおけるｙについて、図７に示す本願第４
番目の発明による半導体超格子を有する半導体装置とし
ての半導体レ―ザの場合に準じ、発光層１５が光閉じ込
め層４を構成している半導体超格子４Ｇの井戸層４Ｗを
構成している半導体層５３及び５４、及び光閉じ込め層
６を構成している半導体超格子６Ｇの井戸層６Ｗを構成
している半導体層７３及び７４よりも狭いエネルギバン
ドギャップを有するように選定されている値を有する。
【００９５】以上が、本願第５番目の発明による半導体
超格子を有する半導体装置としての半導体レ―ザの実施
の形態の構成である。
超格子を有する半導体装置としての半導体レ―ザの実施
の形態の構成である。
【００９６】このような構成を有する本願第５番目の発
明による半導体超格子を有する半導体装置しての半導体
レ―ザによれば、上述した事項を除いて、図７に示す本
願第４番目の発明による半導体超格子を有する半導体装
置としての半導体レ―ザと同様の構成を有し、そして、
半導体超格子４Ｇにおいて、その井戸層４Ｗを構成して
いる半導体層５３及び５４を構成しているＡｌW4Ｇａ
(1-W4)ＮにおけるＷ４が、図７に示す本願第４番目の発
明による半導体超格子を有する半導体装置としての半導
体レ―ザの場合とは逆に、障壁層４Ｂを構成している半
導体層５１及び５２を構成しているＩｎB4Ｇａ(1-B4)Ｎ
におけるＢ４よりも大きな値を有し、また、半導体超格
子６Ｇにおいても、その井戸層６Ｗを構成している半導
体層７３及び７４、及び障壁層６Ｂを構成している半導
体層７１及び７２をそれぞれ構成しているＩｎW6Ｇａ
(1-W6)Ｎ、及びＩｎB6Ｇａ(1-B6)Ｎにおけるそれぞれの
Ｗ６、及びＢ６に関し、詳細説明は省略するが、半導体
超格子４Ｇの場合と同様である、という点で、図７に示
す本願第４番目の発明による半導体超格子を有する半導
体装置としての半導体レ―ザとの場合との間の相違を有
するが、一般に、ＡｌxＧａ(1-x)Ｎの場合、そこにおけ
るｘの値が大きくなるのに応じて、そのバンドギャップ
が広くなるのに対し、ＩｎxＧａ(1-x)Ｎの場合、そこに
おけるｘの値が大きくなるのに応じ、そのバンドギャッ
プが狭くなる、ということから、詳細説明は省略する
が、図７に示す本願第４番目の発明による半導体超格子
を有する半導体装置としての半導体レ―ザの場合との間
で上述した相違を有していても、図７に示す本願第４番
目の発明による半導体超格子を有する半導体装置として
の半導体レ―ザで述べたのに準じた理由で、図７に示す
本願第４番目の発明による半導体超格子を有する半導体
装置としての半導体レ―ザの場合と同様の優れた特徴を
得ることができることは明らかである。
明による半導体超格子を有する半導体装置しての半導体
レ―ザによれば、上述した事項を除いて、図７に示す本
願第４番目の発明による半導体超格子を有する半導体装
置としての半導体レ―ザと同様の構成を有し、そして、
半導体超格子４Ｇにおいて、その井戸層４Ｗを構成して
いる半導体層５３及び５４を構成しているＡｌW4Ｇａ
(1-W4)ＮにおけるＷ４が、図７に示す本願第４番目の発
明による半導体超格子を有する半導体装置としての半導
体レ―ザの場合とは逆に、障壁層４Ｂを構成している半
導体層５１及び５２を構成しているＩｎB4Ｇａ(1-B4)Ｎ
におけるＢ４よりも大きな値を有し、また、半導体超格
子６Ｇにおいても、その井戸層６Ｗを構成している半導
体層７３及び７４、及び障壁層６Ｂを構成している半導
体層７１及び７２をそれぞれ構成しているＩｎW6Ｇａ
(1-W6)Ｎ、及びＩｎB6Ｇａ(1-B6)Ｎにおけるそれぞれの
Ｗ６、及びＢ６に関し、詳細説明は省略するが、半導体
超格子４Ｇの場合と同様である、という点で、図７に示
す本願第４番目の発明による半導体超格子を有する半導
体装置としての半導体レ―ザとの場合との間の相違を有
するが、一般に、ＡｌxＧａ(1-x)Ｎの場合、そこにおけ
るｘの値が大きくなるのに応じて、そのバンドギャップ
が広くなるのに対し、ＩｎxＧａ(1-x)Ｎの場合、そこに
おけるｘの値が大きくなるのに応じ、そのバンドギャッ
プが狭くなる、ということから、詳細説明は省略する
が、図７に示す本願第４番目の発明による半導体超格子
を有する半導体装置としての半導体レ―ザの場合との間
で上述した相違を有していても、図７に示す本願第４番
目の発明による半導体超格子を有する半導体装置として
の半導体レ―ザで述べたのに準じた理由で、図７に示す
本願第４番目の発明による半導体超格子を有する半導体
装置としての半導体レ―ザの場合と同様の優れた特徴を
得ることができることは明らかである。
【００９７】
【発明の実施の形態６】次に、本願第６番目の発明によ
る半導体超格子を有する半導体装置としての半導体レ―
ザの実施の形態を述べよう。
る半導体超格子を有する半導体装置としての半導体レ―
ザの実施の形態を述べよう。
【００９８】本願第６番目の発明による半導体超格子を
有する半導体装置としての半導体レ―ザの実施の形態
も、［発明の実施の形態５］に示す本願第５番目の発明
による半導体超格子を有する半導体装置としての半導体
レ―ザの場合と同様に、見掛け上、図７に示す本願第４
番目の発明による半導体超格子を有する半導体装置とし
ての半導体レ―ザと同様の構成を有するので、図示詳細
説明は省略するが、次の事項を除いて、図７に示す本願
第４番目の発明による半導体超格子を有する半導体装置
としての半導体レ―ザと同様の構成を有する。
有する半導体装置としての半導体レ―ザの実施の形態
も、［発明の実施の形態５］に示す本願第５番目の発明
による半導体超格子を有する半導体装置としての半導体
レ―ザの場合と同様に、見掛け上、図７に示す本願第４
番目の発明による半導体超格子を有する半導体装置とし
ての半導体レ―ザと同様の構成を有するので、図示詳細
説明は省略するが、次の事項を除いて、図７に示す本願
第４番目の発明による半導体超格子を有する半導体装置
としての半導体レ―ザと同様の構成を有する。
【００９９】すなわち、光閉じ込め層４を構成している
半導体超格子４Ｇにおいて、その障壁層４Ｂを構成して
いる半導体層５１及び５２については、図７に示す本願
第４番目の発明による半導体超格子を有する半導体装置
としての半導体レ―ザの場合と同様にＡｌB4Ｇａ(1-B4)
Ｎでなるが、井戸層４Ｗを構成している半導体層５３及
び５４については、ＡｌW4Ｇａ(1-W4)Ｎでなる図７に示
す本願第４番目の発明による半導体超格子を有する半導
体装置としての半導体レ―ザの場合に代え、［発明の実
施の形態５］に示す本願第５番目の発明による半導体超
格子を有する半導体装置としての半導体レ―ザの場合と
同様に、ＩｎW4Ｇａ(1-W4)Ｎでなり、また、光閉じ込め
層６を構成している半導体超格子６Ｇにおいて、その障
壁層６Ｂを構成している半導体層７１及び７２について
は、図７に示す本願第４番目の発明による半導体超格子
を有する半導体装置としての半導体レ―ザの場合と同様
に、ＡｌB6Ｇａ(1-B6)Ｎでなるが、井戸層６Ｗを構成し
ている半導体層７３及び７４については、［発明の実施
の形態５］に示す本願第５番目の発明による半導体超格
子を有する半導体装置としての半導体レ―ザの場合と同
様に、ＡｌW6Ｇａ(1 -W 6)Ｎでなる図７に示す本願第４番
目の発明による半導体超格子を有する半導体装置として
の半導体レ―ザの場合に代え、ＩｎW6Ｇａ(1-W6)Ｎでな
る。
半導体超格子４Ｇにおいて、その障壁層４Ｂを構成して
いる半導体層５１及び５２については、図７に示す本願
第４番目の発明による半導体超格子を有する半導体装置
としての半導体レ―ザの場合と同様にＡｌB4Ｇａ(1-B4)
Ｎでなるが、井戸層４Ｗを構成している半導体層５３及
び５４については、ＡｌW4Ｇａ(1-W4)Ｎでなる図７に示
す本願第４番目の発明による半導体超格子を有する半導
体装置としての半導体レ―ザの場合に代え、［発明の実
施の形態５］に示す本願第５番目の発明による半導体超
格子を有する半導体装置としての半導体レ―ザの場合と
同様に、ＩｎW4Ｇａ(1-W4)Ｎでなり、また、光閉じ込め
層６を構成している半導体超格子６Ｇにおいて、その障
壁層６Ｂを構成している半導体層７１及び７２について
は、図７に示す本願第４番目の発明による半導体超格子
を有する半導体装置としての半導体レ―ザの場合と同様
に、ＡｌB6Ｇａ(1-B6)Ｎでなるが、井戸層６Ｗを構成し
ている半導体層７３及び７４については、［発明の実施
の形態５］に示す本願第５番目の発明による半導体超格
子を有する半導体装置としての半導体レ―ザの場合と同
様に、ＡｌW6Ｇａ(1 -W 6)Ｎでなる図７に示す本願第４番
目の発明による半導体超格子を有する半導体装置として
の半導体レ―ザの場合に代え、ＩｎW6Ｇａ(1-W6)Ｎでな
る。
【０１００】また、光閉じ込め層４を構成している半導
体超格子４Ｇにおいて、その障壁層４Ｂを構成している
半導体層５１及び５２については、図７に示す本願第４
番目の発明による半導体超格子を有する半導体装置とし
ての半導体レ―ザの場合と同様に、それらを構成してい
るＡｌB4Ｇａ(1-B4)ＮにおけるＢ４について、 ０．９≧Ｂ４≧０．２ ………（６１） で表される範囲内の例えば０．３１の値を有し、それら
のそれぞれの厚さの和ＤＢ４について、 ４００Å≧ＤＢ４≧２５Å ………（６２） で表される範囲内の値を有するが、井戸層４Ｗを構成し
ている半導体層５３及び５４については、［発明の実施
の形態３］に示す本願第３番目の発明による半導体超格
子を有する半導体装置としての半導体レ―ザの場合と同
様に、それらを構成しているＩｎW4Ｇａ(1-W4)Ｎにおけ
るＷ４について、 １＞Ｗ４≧０ ………（６３） で表される範囲内の例えば０．３１の値を有し、それら
のそれぞれの厚さの和ＤＷ４について、 ＤＢ４＞ＤＷ４ ………（６４） ６００Å−ＤＢ４≧ＤＷ４ ………（６５） で表される範囲内の値を有する。ただし、この場合、障
壁層４Ｂを構成している半導体層５１及び５２のそれぞ
れの厚さの和ＤＢ４は、図７に示す本願第４番目の発明
による半導体超格子を有する半導体装置としての半導体
レ―ザの場合と同様に、障壁層４Ｂを構成している半導
体層５１及び５２について、それを構成しているＡｌB4
Ｇａ(1-B4)ＮにおけるＢ４の値に応じた、図７に示す本
願第４番目の発明による半導体超格子を有する半導体装
置としての半導体レ―ザの場合で述べた図８の場合と同
様の、厚さの和ＤＢ４及びＤＷ４、及びＢ４及びＷ４の
とり得る値の範囲を表している図１１に示す条件範囲内
の値をとるように、Ｂ４の値が大きくなるのに応じて小
さくなる、例えば２４０Åの値を有し、また、井戸層４
Ｗを構成している半導体層５３及び５４のそれぞれの厚
さの和ＤＷ４は、［発明の実施の形態５］に示す本願第
５番目の発明による半導体超格子を有する半導体装置と
しての半導体レ―ザの場合に準じて、井戸層４Ｗを構成
している半導体層５３及び５４について、それらを構成
しているＩｎW4Ｇａ(1-W4)ＮにおけるＷ４の値に応じ
た、［発明の実施の形態３］に示す本願第３番目の発明
による半導体超格子を有する半導体装置としての半導体
レ―ザの場合で述べた図６の場合と同様の、厚さの和Ｄ
Ｂ４及びＤＷ４、及びＢ４及びＷ４のとり得る値の範囲
を表している図１２に示す条件範囲内の値をとるよう
に、Ｗ４の値が大きくなるのに応じて小さくなる、例え
ば４０Åの値を有する。
体超格子４Ｇにおいて、その障壁層４Ｂを構成している
半導体層５１及び５２については、図７に示す本願第４
番目の発明による半導体超格子を有する半導体装置とし
ての半導体レ―ザの場合と同様に、それらを構成してい
るＡｌB4Ｇａ(1-B4)ＮにおけるＢ４について、 ０．９≧Ｂ４≧０．２ ………（６１） で表される範囲内の例えば０．３１の値を有し、それら
のそれぞれの厚さの和ＤＢ４について、 ４００Å≧ＤＢ４≧２５Å ………（６２） で表される範囲内の値を有するが、井戸層４Ｗを構成し
ている半導体層５３及び５４については、［発明の実施
の形態３］に示す本願第３番目の発明による半導体超格
子を有する半導体装置としての半導体レ―ザの場合と同
様に、それらを構成しているＩｎW4Ｇａ(1-W4)Ｎにおけ
るＷ４について、 １＞Ｗ４≧０ ………（６３） で表される範囲内の例えば０．３１の値を有し、それら
のそれぞれの厚さの和ＤＷ４について、 ＤＢ４＞ＤＷ４ ………（６４） ６００Å−ＤＢ４≧ＤＷ４ ………（６５） で表される範囲内の値を有する。ただし、この場合、障
壁層４Ｂを構成している半導体層５１及び５２のそれぞ
れの厚さの和ＤＢ４は、図７に示す本願第４番目の発明
による半導体超格子を有する半導体装置としての半導体
レ―ザの場合と同様に、障壁層４Ｂを構成している半導
体層５１及び５２について、それを構成しているＡｌB4
Ｇａ(1-B4)ＮにおけるＢ４の値に応じた、図７に示す本
願第４番目の発明による半導体超格子を有する半導体装
置としての半導体レ―ザの場合で述べた図８の場合と同
様の、厚さの和ＤＢ４及びＤＷ４、及びＢ４及びＷ４の
とり得る値の範囲を表している図１１に示す条件範囲内
の値をとるように、Ｂ４の値が大きくなるのに応じて小
さくなる、例えば２４０Åの値を有し、また、井戸層４
Ｗを構成している半導体層５３及び５４のそれぞれの厚
さの和ＤＷ４は、［発明の実施の形態５］に示す本願第
５番目の発明による半導体超格子を有する半導体装置と
しての半導体レ―ザの場合に準じて、井戸層４Ｗを構成
している半導体層５３及び５４について、それらを構成
しているＩｎW4Ｇａ(1-W4)ＮにおけるＷ４の値に応じ
た、［発明の実施の形態３］に示す本願第３番目の発明
による半導体超格子を有する半導体装置としての半導体
レ―ザの場合で述べた図６の場合と同様の、厚さの和Ｄ
Ｂ４及びＤＷ４、及びＢ４及びＷ４のとり得る値の範囲
を表している図１２に示す条件範囲内の値をとるよう
に、Ｗ４の値が大きくなるのに応じて小さくなる、例え
ば４０Åの値を有する。
【０１０１】さらに、光閉じ込め層６を構成している半
導体超格子６Ｇにおいて、その障壁層６Ｂを構成してい
る半導体層７１及び７２については、図７に示す本願第
４番目の発明による半導体超格子を有する半導体装置と
しての半導体レ―ザの場合と同様に、それを構成してい
るＡｌB6Ｇａ(1-B6)ＮにおけるＢ６について、 ０．９≧Ｂ６≧０．２ ………（６６） で表される範囲内の例えば０．３１の値を有し、それら
のそれぞれの厚さの和ＤＢ６について、 ４００Å≧ＤＢ６≧２５Å ………（６７） で表される範囲内の値を有するが、井戸層６Ｗを構成し
ている半導体層７３及び７４については、［発明の実施
の形態３］に示す本願第３番目の発明による半導体超格
子を有する半導体装置としての半導体レ―ザの場合と同
様に、それらを構成しているＩｎW6Ｇａ(1-W6)Ｎにおけ
るＷ６について、 １＞Ｗ６≧０ ………（６８） で表される範囲内の例えば０．３１の値を有し、それら
のそれぞれの厚さの和ＤＷ６について、 ＤＢ６＞ＤＷ６ ………（６９） ６００Å−ＤＢ６≧ＤＷ６ ………（７０） で表される範囲内の値を有する。ただし、この場合、障
壁層６Ｂを構成している半導体層７１及び７２のそれぞ
れの厚さの和ＤＢ６は、図７に示す本願第４番目の発明
による半導体超格子を有する半導体装置としての半導体
レ―ザの場合と同様に、障壁層６Ｂを構成している半導
体層７１及び７２について、それらを構成しているＡｌ
B6Ｇａ(1-B6)ＮにおけるＢ６の値に応じた、上述した図
１１に示す条件範囲内の値をとるように、Ｂ６の値が大
きくなるのに応じて小さくなる、例えば２４０Åの値を
有し、また、井戸層６Ｗを構成している半導体層７３及
び７４のそれぞれの厚さの和ＤＷ６は、［発明の実施の
形態５］に示す本願第５番目の発明による半導体超格子
を有する半導体装置としての半導体レ―ザの場合に準じ
て、井戸層６Ｗを構成している半導体層７３及び７４に
ついて、それらを構成しているＩｎW6Ｇａ(1-W6)Ｎにお
けるＷ６の値に応じた、上述した図１２に示す条件範囲
内の値をとるように、Ｗ６の値が大きくなるのに応じて
小さくなる、例えば４０Åの値を有する。
導体超格子６Ｇにおいて、その障壁層６Ｂを構成してい
る半導体層７１及び７２については、図７に示す本願第
４番目の発明による半導体超格子を有する半導体装置と
しての半導体レ―ザの場合と同様に、それを構成してい
るＡｌB6Ｇａ(1-B6)ＮにおけるＢ６について、 ０．９≧Ｂ６≧０．２ ………（６６） で表される範囲内の例えば０．３１の値を有し、それら
のそれぞれの厚さの和ＤＢ６について、 ４００Å≧ＤＢ６≧２５Å ………（６７） で表される範囲内の値を有するが、井戸層６Ｗを構成し
ている半導体層７３及び７４については、［発明の実施
の形態３］に示す本願第３番目の発明による半導体超格
子を有する半導体装置としての半導体レ―ザの場合と同
様に、それらを構成しているＩｎW6Ｇａ(1-W6)Ｎにおけ
るＷ６について、 １＞Ｗ６≧０ ………（６８） で表される範囲内の例えば０．３１の値を有し、それら
のそれぞれの厚さの和ＤＷ６について、 ＤＢ６＞ＤＷ６ ………（６９） ６００Å−ＤＢ６≧ＤＷ６ ………（７０） で表される範囲内の値を有する。ただし、この場合、障
壁層６Ｂを構成している半導体層７１及び７２のそれぞ
れの厚さの和ＤＢ６は、図７に示す本願第４番目の発明
による半導体超格子を有する半導体装置としての半導体
レ―ザの場合と同様に、障壁層６Ｂを構成している半導
体層７１及び７２について、それらを構成しているＡｌ
B6Ｇａ(1-B6)ＮにおけるＢ６の値に応じた、上述した図
１１に示す条件範囲内の値をとるように、Ｂ６の値が大
きくなるのに応じて小さくなる、例えば２４０Åの値を
有し、また、井戸層６Ｗを構成している半導体層７３及
び７４のそれぞれの厚さの和ＤＷ６は、［発明の実施の
形態５］に示す本願第５番目の発明による半導体超格子
を有する半導体装置としての半導体レ―ザの場合に準じ
て、井戸層６Ｗを構成している半導体層７３及び７４に
ついて、それらを構成しているＩｎW6Ｇａ(1-W6)Ｎにお
けるＷ６の値に応じた、上述した図１２に示す条件範囲
内の値をとるように、Ｗ６の値が大きくなるのに応じて
小さくなる、例えば４０Åの値を有する。
【０１０２】また、発光層１５を構成しているＩｎyＧ
ａ(1-y)Ｎにおけるｙについて、図７に示す本願第４番
目の発明による半導体超格子を有する半導体装置として
の半導体レ―ザの場合に準じ、発光層１５が光閉じ込め
層４を構成している半導体超格子４Ｇの井戸層４Ｗを構
成している半導体層５３及び５４及び光閉じ込め層６を
構成している半導体超格子６Ｇの井戸層６Ｗを構成して
いる半導体層７３及び７４よりも狭いエネルギバンドギ
ャップを有するように選定されている値を有する。
ａ(1-y)Ｎにおけるｙについて、図７に示す本願第４番
目の発明による半導体超格子を有する半導体装置として
の半導体レ―ザの場合に準じ、発光層１５が光閉じ込め
層４を構成している半導体超格子４Ｇの井戸層４Ｗを構
成している半導体層５３及び５４及び光閉じ込め層６を
構成している半導体超格子６Ｇの井戸層６Ｗを構成して
いる半導体層７３及び７４よりも狭いエネルギバンドギ
ャップを有するように選定されている値を有する。
【０１０３】以上が、本願第６番目の発明による半導体
超格子を有する半導体装置としての半導体レ―ザの実施
の形態の構成である。
超格子を有する半導体装置としての半導体レ―ザの実施
の形態の構成である。
【０１０４】このような構成を有する本願第６番目の発
明による半導体超格子を有する半導体装置しての半導体
レ―ザによれば、上述した事項を除いて、図７に示す本
願第４番目の発明による半導体超格子を有する半導体装
置としての半導体レ―ザと同様の構成を有し、そして、
半導体超格子４Ｇ及び６Ｇにおいて、それれらのそれぞ
れの井戸層４Ｗを構成している半導体層５３及び５４及
び井戸層６Ｗを構成している半導体層７３及び７４が、
［発明の実施の形態５］に示す本願第５番目の発明によ
る半導体超格子を有する半導体装置としての半導体レ―
ザの場合に準じて、ＩｎW4Ｇａ(1-W4)Ｎ及びＩｎW6Ｇａ
(1-W6)Ｎでそれぞれ構成され、ただし、それらにおける
それぞれのＷ４及びＷ６のとり得る値の上限が［発明の
実施の形態５］に示す本願第５番目の発明による半導体
超格子を有する半導体装置としての半導体レ―ザの場合
に比し高い値を有する、という点で、図７に示す本願第
４番目の発明による半導体超格子を有する半導体装置と
しての半導体レ―ザとの場合との間の相違を有するが、
［発明の実施の形態５］に示す本願第５番目の発明によ
る半導体超格子を有する半導体装置としての半導体レ―
ザの場合で述べたように、一般に、ＡｌxＧａ(1-x)Ｎの
場合、そこにおけるｘの値が大きくなるのに応じて、そ
のバンドギャップが広くなるのに比し、ＩｎxＧａ(1-x)
Ｎの場合、そこにおけるｘの値が大きくなるのに応じ、
そのバンドギャップが狭くなり、そして、そのようなＩ
ｎxＧａ(1-x)Ｎで井戸層４Ｗを構成している半導体層５
３及び５４及び井戸層６Ｗを構成している半導体層７３
及び７４を構成している、ということ、及び井戸層４Ｗ
を構成している半導体層５３及び５４及び井戸層６Ｗを
構成している半導体層７３及び７４がそのようにＩｎx
Ｇａ(1-x)Ｎで構成されているのに対し、障壁層４Ｂを
構成している半導体層５１及び５２及び障壁層６Ｂを構
成している半導体層７１及び７２が、一般にＩｎxＧａ
(1-x)Ｎとの間で顕著なヘテロ界面を形成するＡｌxＧａ
(1-x)Ｎで構成されている、ということから、詳細説明
は省略するが、図７に示す本願第４番目の発明による半
導体超格子を有する半導体装置としての半導体レ―ザの
場合との間で上述した相違を有していても、図７に示す
本願第４番目の発明による半導体超格子を有する半導体
装置としての半導体レ―ザで述べたのに準じた理由で、
図７に示す本願第４番目の発明による半導体超格子を有
する半導体装置としての半導体レ―ザの場合と同様の優
れた特徴を得ることができることは明らかである。
明による半導体超格子を有する半導体装置しての半導体
レ―ザによれば、上述した事項を除いて、図７に示す本
願第４番目の発明による半導体超格子を有する半導体装
置としての半導体レ―ザと同様の構成を有し、そして、
半導体超格子４Ｇ及び６Ｇにおいて、それれらのそれぞ
れの井戸層４Ｗを構成している半導体層５３及び５４及
び井戸層６Ｗを構成している半導体層７３及び７４が、
［発明の実施の形態５］に示す本願第５番目の発明によ
る半導体超格子を有する半導体装置としての半導体レ―
ザの場合に準じて、ＩｎW4Ｇａ(1-W4)Ｎ及びＩｎW6Ｇａ
(1-W6)Ｎでそれぞれ構成され、ただし、それらにおける
それぞれのＷ４及びＷ６のとり得る値の上限が［発明の
実施の形態５］に示す本願第５番目の発明による半導体
超格子を有する半導体装置としての半導体レ―ザの場合
に比し高い値を有する、という点で、図７に示す本願第
４番目の発明による半導体超格子を有する半導体装置と
しての半導体レ―ザとの場合との間の相違を有するが、
［発明の実施の形態５］に示す本願第５番目の発明によ
る半導体超格子を有する半導体装置としての半導体レ―
ザの場合で述べたように、一般に、ＡｌxＧａ(1-x)Ｎの
場合、そこにおけるｘの値が大きくなるのに応じて、そ
のバンドギャップが広くなるのに比し、ＩｎxＧａ(1-x)
Ｎの場合、そこにおけるｘの値が大きくなるのに応じ、
そのバンドギャップが狭くなり、そして、そのようなＩ
ｎxＧａ(1-x)Ｎで井戸層４Ｗを構成している半導体層５
３及び５４及び井戸層６Ｗを構成している半導体層７３
及び７４を構成している、ということ、及び井戸層４Ｗ
を構成している半導体層５３及び５４及び井戸層６Ｗを
構成している半導体層７３及び７４がそのようにＩｎx
Ｇａ(1-x)Ｎで構成されているのに対し、障壁層４Ｂを
構成している半導体層５１及び５２及び障壁層６Ｂを構
成している半導体層７１及び７２が、一般にＩｎxＧａ
(1-x)Ｎとの間で顕著なヘテロ界面を形成するＡｌxＧａ
(1-x)Ｎで構成されている、ということから、詳細説明
は省略するが、図７に示す本願第４番目の発明による半
導体超格子を有する半導体装置としての半導体レ―ザの
場合との間で上述した相違を有していても、図７に示す
本願第４番目の発明による半導体超格子を有する半導体
装置としての半導体レ―ザで述べたのに準じた理由で、
図７に示す本願第４番目の発明による半導体超格子を有
する半導体装置としての半導体レ―ザの場合と同様の優
れた特徴を得ることができることは明らかである。
【０１０５】なお、上述においては、本願第１、第２、
第３、第４、第５及び第６番目の発明による半導体超格
子を有する半導体装置のそれぞれを、見掛け上の一例構
成を有する半導体レ―ザに適用した場合で説明したが、
本願第１、第２、第３、第４、第５及び第６番目の発明
による半導体超格子を有する半導体装置のそれぞれは、
そのような半導体レ―ザに適用する場合ばかりでなく、
それ以外の見掛け上の構成を有する、１つまたは複数の
半導体超格子を有する半導体レ―ザはもちろん、１つま
たは複数の半導体超格子を有する半導体発光装置、ヘテ
ロバイポ―ラトランジスタなどの種々の半導体装置に適
用し得ることは明らかであろう。
第３、第４、第５及び第６番目の発明による半導体超格
子を有する半導体装置のそれぞれを、見掛け上の一例構
成を有する半導体レ―ザに適用した場合で説明したが、
本願第１、第２、第３、第４、第５及び第６番目の発明
による半導体超格子を有する半導体装置のそれぞれは、
そのような半導体レ―ザに適用する場合ばかりでなく、
それ以外の見掛け上の構成を有する、１つまたは複数の
半導体超格子を有する半導体レ―ザはもちろん、１つま
たは複数の半導体超格子を有する半導体発光装置、ヘテ
ロバイポ―ラトランジスタなどの種々の半導体装置に適
用し得ることは明らかであろう。
【０１０６】
【発明の効果】本願第１、第２、第３、第４、第５及び
第６番目の発明による半導体超格子を有する半導体装置
のそれぞれによれば、半導体超格子に、その障壁層と井
戸層との間の界面に格子歪によって生成されるピエゾ電
荷による電荷が存在しているというピエゾ電界効果が発
生している状態に到っていることから、半導体超格子に
おいて、エネルギーポテンシャルの溝が顕著に形成され
ており、このため、そのエネルギーポテンシャルの溝に
向かって、障壁層を構成している半導体層から、キャリ
アが多く吐き出されることによって、半導体超格子が高
いキャリア濃度を有し、従って、半導体超格子が厚さ方
向にみて格段的に低い抵抗しか有さず、よって、半導体
超格子を通じて電流を供給して動作させる場合、その電
流電源に高い電圧を必要とせず、また半導体超格子に高
い発熱を伴わず、さらに、半導体超格子を光閉じ込め層
とする場合、その半導体超格子が高い光閉じ込め効果を
呈する。
第６番目の発明による半導体超格子を有する半導体装置
のそれぞれによれば、半導体超格子に、その障壁層と井
戸層との間の界面に格子歪によって生成されるピエゾ電
荷による電荷が存在しているというピエゾ電界効果が発
生している状態に到っていることから、半導体超格子に
おいて、エネルギーポテンシャルの溝が顕著に形成され
ており、このため、そのエネルギーポテンシャルの溝に
向かって、障壁層を構成している半導体層から、キャリ
アが多く吐き出されることによって、半導体超格子が高
いキャリア濃度を有し、従って、半導体超格子が厚さ方
向にみて格段的に低い抵抗しか有さず、よって、半導体
超格子を通じて電流を供給して動作させる場合、その電
流電源に高い電圧を必要とせず、また半導体超格子に高
い発熱を伴わず、さらに、半導体超格子を光閉じ込め層
とする場合、その半導体超格子が高い光閉じ込め効果を
呈する。
【図１】本願第１番目の発明による半導体超格子を有す
る半導体装置としての半導体レ―ザの実施の形態を示す
略線的断面図である。
る半導体装置としての半導体レ―ザの実施の形態を示す
略線的断面図である。
【図２】図１に示す本願第１番目の発明による半導体超
格子を有する半導体装置としての半導体レ―ザの実施の
形態の説明に供する、光閉じ込め層４としての半導体超
格子４Ｇにおける、障壁層４Ｂを構成している半導体層
４１及び井戸層４Ｗを構成している半導体層４２のそれ
ぞれの厚さＤＢ４及びＤＷ４、及び半導体層４１及び４
２をそれぞれ構成しているＡｌB4Ｇａ(1-B4)Ｎ及びＡｌ
W4Ｇａ(1-W4)ＮにおけるそれぞれのＢ４及びＷ４、及び
光閉じ込め層６としての半導体超格子６Ｇにおける、障
壁層６Ｂを構成している半導体層６１及び井戸層６Ｗを
構成している半導体層６２のそれぞれの厚さＤＢ６及び
ＤＷ６、及び半導体層６１及び６２をそれぞれ構成して
いるＡｌB6Ｇａ(1-B6)Ｎ及びＡｌW6Ｇａ(1-W6)Ｎにおけ
るそれぞれのＢ６及びＷ６のとり得る値の範囲としての
条件範囲を示す図である。
格子を有する半導体装置としての半導体レ―ザの実施の
形態の説明に供する、光閉じ込め層４としての半導体超
格子４Ｇにおける、障壁層４Ｂを構成している半導体層
４１及び井戸層４Ｗを構成している半導体層４２のそれ
ぞれの厚さＤＢ４及びＤＷ４、及び半導体層４１及び４
２をそれぞれ構成しているＡｌB4Ｇａ(1-B4)Ｎ及びＡｌ
W4Ｇａ(1-W4)ＮにおけるそれぞれのＢ４及びＷ４、及び
光閉じ込め層６としての半導体超格子６Ｇにおける、障
壁層６Ｂを構成している半導体層６１及び井戸層６Ｗを
構成している半導体層６２のそれぞれの厚さＤＢ６及び
ＤＷ６、及び半導体層６１及び６２をそれぞれ構成して
いるＡｌB6Ｇａ(1-B6)Ｎ及びＡｌW6Ｇａ(1-W6)Ｎにおけ
るそれぞれのＢ６及びＷ６のとり得る値の範囲としての
条件範囲を示す図である。
【図３】図１に示す本願第１番目の発明による半導体超
格子を有する半導体装置としての半導体レ―ザの実施の
形態の説明に供する、光閉じ込め層４としての半導体超
格子４Ｇにおけるエレクトロンエネルギー及びエレクト
ロン分布、及び光閉じ込め層６としての半導体超格子６
Ｇにおけるホールエネルギー及びホール分布を示す図で
ある。
格子を有する半導体装置としての半導体レ―ザの実施の
形態の説明に供する、光閉じ込め層４としての半導体超
格子４Ｇにおけるエレクトロンエネルギー及びエレクト
ロン分布、及び光閉じ込め層６としての半導体超格子６
Ｇにおけるホールエネルギー及びホール分布を示す図で
ある。
【図４】本願第２番目の発明による半導体超格子を有す
る半導体装置としての半導体レ―ザの実施の形態の説明
に供する、光閉じ込め層４としての半導体超格子４Ｇに
おける、障壁層４Ｂを構成している半導体層４１及び井
戸層４Ｗを構成している半導体層４２のそれぞれの厚さ
ＤＢ４及びＤＷ４、及び半導体層４１及び４２をそれぞ
れ構成しているＩｎB4Ｇａ(1-B4)Ｎ及びＩｎW4Ｇａ
(1-W4)ＮにおけるそれぞれのＢ４及びＷ４、及び光閉じ
込め層６としての半導体超格子６Ｇにおける、障壁層６
Ｂを構成している半導体層６１及び井戸層６Ｗを構成し
ている半導体層６２のそれぞれの厚さＤＢ６及びＤＷ
６、及び半導体層６１及び６２をそれぞれ構成している
ＩｎB6Ｇａ(1-B6)Ｎ及びＩｎW6Ｇａ(1-W6)Ｎにおけるそ
れぞれのＢ６及びＷ６のとり得る値の範囲としての条件
範囲を示す図である。
る半導体装置としての半導体レ―ザの実施の形態の説明
に供する、光閉じ込め層４としての半導体超格子４Ｇに
おける、障壁層４Ｂを構成している半導体層４１及び井
戸層４Ｗを構成している半導体層４２のそれぞれの厚さ
ＤＢ４及びＤＷ４、及び半導体層４１及び４２をそれぞ
れ構成しているＩｎB4Ｇａ(1-B4)Ｎ及びＩｎW4Ｇａ
(1-W4)ＮにおけるそれぞれのＢ４及びＷ４、及び光閉じ
込め層６としての半導体超格子６Ｇにおける、障壁層６
Ｂを構成している半導体層６１及び井戸層６Ｗを構成し
ている半導体層６２のそれぞれの厚さＤＢ６及びＤＷ
６、及び半導体層６１及び６２をそれぞれ構成している
ＩｎB6Ｇａ(1-B6)Ｎ及びＩｎW6Ｇａ(1-W6)Ｎにおけるそ
れぞれのＢ６及びＷ６のとり得る値の範囲としての条件
範囲を示す図である。
【図５】本願第３番目の発明による半導体超格子を有す
る半導体装置としての半導体レ―ザの実施の形態の説明
に供する、光閉じ込め層４としての半導体超格子４Ｇ及
び光閉じ込め層６としての半導体超格子６Ｇにおける、
それぞれの障壁層４Ｂを構成している半導体層４１及び
障壁層６Ｂを構成している半導体層６１のそれぞれの厚
さＤＢ４及びＤＢ６、及びそれぞれの半導体層４１及び
６１をそれぞれ構成しているＡｌB4Ｇａ(1-B4)Ｎ及びＡ
ｌB6Ｇａ(1-B6)ＮにおけるそれぞれのＢ４及びＢ６のと
り得る値の範囲としての条件範囲を示す図である。
る半導体装置としての半導体レ―ザの実施の形態の説明
に供する、光閉じ込め層４としての半導体超格子４Ｇ及
び光閉じ込め層６としての半導体超格子６Ｇにおける、
それぞれの障壁層４Ｂを構成している半導体層４１及び
障壁層６Ｂを構成している半導体層６１のそれぞれの厚
さＤＢ４及びＤＢ６、及びそれぞれの半導体層４１及び
６１をそれぞれ構成しているＡｌB4Ｇａ(1-B4)Ｎ及びＡ
ｌB6Ｇａ(1-B6)ＮにおけるそれぞれのＢ４及びＢ６のと
り得る値の範囲としての条件範囲を示す図である。
【図６】本願第３番目の発明による半導体超格子を有す
る半導体装置としての半導体レ―ザの実施の形態の説明
に供する、光閉じ込め層４としての半導体超格子４Ｇ及
び光閉じ込め層６としての半導体超格子６Ｇにおける、
それぞれの井戸層４Ｗを構成している半導体層４２及び
井戸層６Ｗを構成している半導体層６２のそれぞれの厚
さＤＷ４及びＤＷ６、及びそれぞれの半導体層４２及び
６２をそれぞれ構成しているＩｎW4Ｇａ(1-W4)Ｎ及びＩ
ｎW6Ｇａ(1-W6)ＮにおけるそれぞれのＷ４及びＷ６のと
り得る値の範囲としての条件範囲を示す図である。
る半導体装置としての半導体レ―ザの実施の形態の説明
に供する、光閉じ込め層４としての半導体超格子４Ｇ及
び光閉じ込め層６としての半導体超格子６Ｇにおける、
それぞれの井戸層４Ｗを構成している半導体層４２及び
井戸層６Ｗを構成している半導体層６２のそれぞれの厚
さＤＷ４及びＤＷ６、及びそれぞれの半導体層４２及び
６２をそれぞれ構成しているＩｎW4Ｇａ(1-W4)Ｎ及びＩ
ｎW6Ｇａ(1-W6)ＮにおけるそれぞれのＷ４及びＷ６のと
り得る値の範囲としての条件範囲を示す図である。
【図７】本願第４番目の発明による半導体超格子を有す
る半導体装置としての半導体レ―ザの実施の形態を示す
略線的断面図である。
る半導体装置としての半導体レ―ザの実施の形態を示す
略線的断面図である。
【図８】図７に示す本願第４番目の発明による半導体超
格子を有する半導体装置としての半導体レ―ザの実施の
形態の説明に供する、光閉じ込め層４としての半導体超
格子４Ｇにおける、障壁層４Ｂを構成している半導体層
５１及び５２のそれぞれの厚さの和ＤＢ４及び井戸層４
Ｗを構成している半導体層５３及び５４のそれぞれの厚
さの和ＤＷ４、及び半導体層５１及び５２を構成してい
るＡｌB4Ｇａ(1-B 4)Ｎ及び半導体層５３及び５４を構成
しているＡｌW4Ｇａ(1-W4)ＮにおけるそれぞれのＢ４及
びＷ４、及び光閉じ込め層６としての半導体超格子６Ｇ
における、障壁層６Ｂを構成している半導体層７１及び
７２のそれぞれの厚さの和ＤＢ６及び井戸層６Ｗを構成
している半導体層７３及び７４のそれぞれの厚さの和Ｄ
Ｗ６、及び半導体層７１及び７２を構成しているＡｌB6
Ｇａ(1-B6)Ｎ及び半導体層７３及び７４を構成している
ＡｌW6Ｇａ(1-W6)ＮにおけるそれぞれのＢ６及びＷ６の
とり得る値の範囲としての条件範囲を示す図である。
格子を有する半導体装置としての半導体レ―ザの実施の
形態の説明に供する、光閉じ込め層４としての半導体超
格子４Ｇにおける、障壁層４Ｂを構成している半導体層
５１及び５２のそれぞれの厚さの和ＤＢ４及び井戸層４
Ｗを構成している半導体層５３及び５４のそれぞれの厚
さの和ＤＷ４、及び半導体層５１及び５２を構成してい
るＡｌB4Ｇａ(1-B 4)Ｎ及び半導体層５３及び５４を構成
しているＡｌW4Ｇａ(1-W4)ＮにおけるそれぞれのＢ４及
びＷ４、及び光閉じ込め層６としての半導体超格子６Ｇ
における、障壁層６Ｂを構成している半導体層７１及び
７２のそれぞれの厚さの和ＤＢ６及び井戸層６Ｗを構成
している半導体層７３及び７４のそれぞれの厚さの和Ｄ
Ｗ６、及び半導体層７１及び７２を構成しているＡｌB6
Ｇａ(1-B6)Ｎ及び半導体層７３及び７４を構成している
ＡｌW6Ｇａ(1-W6)ＮにおけるそれぞれのＢ６及びＷ６の
とり得る値の範囲としての条件範囲を示す図である。
【図９】図７に示す本願第４番目の発明による半導体超
格子を有する半導体装置としての半導体レ―ザの実施の
形態の説明に供する、光閉じ込め層４としての半導体超
格子４Ｇにおけるエレクトロンエネルギー及びエレクト
ロン分布、及び光閉じ込め層６としての半導体超格子６
Ｇにおけるホールエネルギー及びホール分布を示す図で
ある。
格子を有する半導体装置としての半導体レ―ザの実施の
形態の説明に供する、光閉じ込め層４としての半導体超
格子４Ｇにおけるエレクトロンエネルギー及びエレクト
ロン分布、及び光閉じ込め層６としての半導体超格子６
Ｇにおけるホールエネルギー及びホール分布を示す図で
ある。
【図１０】本願第５番目の発明による半導体超格子を有
する半導体装置としての半導体レ―ザの実施の形態の説
明に供する、光閉じ込め層４としての半導体超格子４Ｇ
における、障壁層４Ｂを構成している半導体層５１及び
５２のそれぞれの厚さの和ＤＢ４及び井戸層４Ｗを構成
している半導体層５３及び５４のそれぞれの厚さの和Ｄ
Ｗ４、及び半導体層５１及び５２を構成しているＩｎB4
Ｇａ(1-B4)Ｎ及び半導体層５３及び５４を構成している
ＩｎW4Ｇａ(1-W4)ＮにおけるそれぞれのＢ４及びＷ４、
及び光閉じ込め層６としての半導体超格子６Ｇにおけ
る、障壁層６Ｂを構成している半導体層７１及び７２の
それぞれの厚さの和ＤＢ６及び井戸層６Ｗを構成してい
る半導体層７３及び７４のそれぞれの厚さの和ＤＷ６、
及び半導体層７１及び７２を構成しているＩｎB6Ｇａ
(1-B6)Ｎ及び半導体層７３及び７４を構成しているＩｎ
W6Ｇａ(1-W6)ＮにおけるそれぞれのＢ６及びＷ６のとり
得る値の範囲としての条件範囲を示す図である。
する半導体装置としての半導体レ―ザの実施の形態の説
明に供する、光閉じ込め層４としての半導体超格子４Ｇ
における、障壁層４Ｂを構成している半導体層５１及び
５２のそれぞれの厚さの和ＤＢ４及び井戸層４Ｗを構成
している半導体層５３及び５４のそれぞれの厚さの和Ｄ
Ｗ４、及び半導体層５１及び５２を構成しているＩｎB4
Ｇａ(1-B4)Ｎ及び半導体層５３及び５４を構成している
ＩｎW4Ｇａ(1-W4)ＮにおけるそれぞれのＢ４及びＷ４、
及び光閉じ込め層６としての半導体超格子６Ｇにおけ
る、障壁層６Ｂを構成している半導体層７１及び７２の
それぞれの厚さの和ＤＢ６及び井戸層６Ｗを構成してい
る半導体層７３及び７４のそれぞれの厚さの和ＤＷ６、
及び半導体層７１及び７２を構成しているＩｎB6Ｇａ
(1-B6)Ｎ及び半導体層７３及び７４を構成しているＩｎ
W6Ｇａ(1-W6)ＮにおけるそれぞれのＢ６及びＷ６のとり
得る値の範囲としての条件範囲を示す図である。
【図１１】本願第６番目の発明による半導体超格子を有
する半導体装置としての半導体レ―ザの実施の形態の説
明に供する、光閉じ込め層４としての半導体超格子４Ｇ
における障壁層４Ｂを構成している半導体層５１及び５
２のそれぞれの厚さの和ＤＢ４及び光閉じ込め層６とし
ての半導体超格子６Ｇにおける障壁層６Ｂを構成してい
る半導体層７１及び７２のそれぞれの厚さの和ＤＢ６、
及び半導体層５１及び５２を構成しているＡｌB4Ｇａ
(1-B4)Ｎ及び半導体層７１及び７２を構成しているＡｌ
B6Ｇａ(1-B6)ＮにおけるそれぞれのＢ４及びＢ６のとり
得る値の範囲としての条件範囲を示す図である。
する半導体装置としての半導体レ―ザの実施の形態の説
明に供する、光閉じ込め層４としての半導体超格子４Ｇ
における障壁層４Ｂを構成している半導体層５１及び５
２のそれぞれの厚さの和ＤＢ４及び光閉じ込め層６とし
ての半導体超格子６Ｇにおける障壁層６Ｂを構成してい
る半導体層７１及び７２のそれぞれの厚さの和ＤＢ６、
及び半導体層５１及び５２を構成しているＡｌB4Ｇａ
(1-B4)Ｎ及び半導体層７１及び７２を構成しているＡｌ
B6Ｇａ(1-B6)ＮにおけるそれぞれのＢ４及びＢ６のとり
得る値の範囲としての条件範囲を示す図である。
【図１２】本願第６番目の発明による半導体超格子を有
する半導体装置としての半導体レ―ザの実施の形態の説
明に供する、光閉じ込め層４としての半導体超格子４Ｇ
における井戸層４Ｗを構成している半導体層５３及び５
４のそれぞれの厚さの和ＤＷ４及び光閉じ込め層６とし
ての半導体超格子６Ｇにおける井戸層６Ｗを構成してい
る半導体層７３及び７４のそれぞれの厚さの和ＤＷ６、
及び半導体層５３及び５４を構成しているＩｎW4Ｇａ
(1-W4)Ｎ及び半導体層７３及び７４を構成しているＩｎ
W6Ｇａ(1-W6)ＮにおけるそれぞれのＷ４及びＷ６のとり
得る値の範囲としての条件範囲を示す図である。
する半導体装置としての半導体レ―ザの実施の形態の説
明に供する、光閉じ込め層４としての半導体超格子４Ｇ
における井戸層４Ｗを構成している半導体層５３及び５
４のそれぞれの厚さの和ＤＷ４及び光閉じ込め層６とし
ての半導体超格子６Ｇにおける井戸層６Ｗを構成してい
る半導体層７３及び７４のそれぞれの厚さの和ＤＷ６、
及び半導体層５３及び５４を構成しているＩｎW4Ｇａ
(1-W4)Ｎ及び半導体層７３及び７４を構成しているＩｎ
W6Ｇａ(1-W6)ＮにおけるそれぞれのＷ４及びＷ６のとり
得る値の範囲としての条件範囲を示す図である。
【図１３】従来の半導体超格子を有する半導体装置を示
す略線的断面図である。
す略線的断面図である。
【符号の説明】 １ 半導体基板 ２ バッファ層 ３ 半導体層 ４ 光閉じ込め層 ４Ｂ 障壁層 ４Ｇ 半導体超格子 ４Ｗ 井戸層 ６ 光閉じ込め層 ６Ｂ 障壁層 ６Ｇ 半導体超格子 ６Ｗ 井戸層 ８ 溝乃至切欠 ９、１０ 電極 １５ 発光層 １７ 積層体 ４１ 障壁層４Ｂを構成している半導体層 ４２ 井戸層４Ｗを構成している半導体層 ５１、５２ 障壁層４Ｂを構成している半導体層 ５３、５４ 井戸層４Ｗを構成している半導体層 ６１ 障壁層６Ｂを構成している半導体層 ６２ 井戸層６Ｗを構成している半導体層 ７１、７２ 障壁層６Ｂを構成している半導体層 ７３、７４ 井戸層６Ｗを構成している半導体層
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 小林 直樹 東京都千代田区大手町２丁目３番１号 日 本電信電話株式会社内 Ｆターム(参考） 5F073 AA55 AA77 CA07 CB05 CB07 EA23 EA29
Claims (6)
- 【請求項１】障壁層と井戸層とが交互順次に積層されて
いる構成を有する半導体超格子を有する半導体装置にお
いて、 上記半導体超格子の障壁層が、ＡｌBＧａ(1-B)Ｎ（ただ
し、Ｂは、一般に１以下の数）でなり且つ導電型を与え
る不純物を意図的にドープしているとともにＤＢの厚さ
を有する第１の半導体層でなり、 上記半導体超格子の井戸層が、ＡｌWＧａ(1-W)Ｎ（ただ
し、Ｗは、一般に１以下の数）でなり且つ上記第１の半
導体層がドープしている不純物と同じ導電型を与える不
純物をドープしているとともにＤＷの厚さを有する第２
の半導体層でなり、 上記半導体超格子の障壁層を構成している第１の半導体
層が、それを構成しているＡｌBＧａ(1-B)ＮにおけるＢ
について、０．９≧Ｂ≧０．２で表される範囲内の値を
有し、厚さＤＢについて、４００Å≧ＤＢ≧２５Åで表
される範囲内の上記Ｂの値が大きくなるのに応じて小さ
くなる値を有し、 上記半導体超格子の井戸層を構成している第２の半導体
層が、それを構成しているＡｌWＧａ(1-W)ＮにおけるＷ
について、Ｂ−０．２≧Ｗ≧０で表される範囲内の値を
有し、厚さＤＷについて、ＤＢ＞ＤＷ、６００Å−ＤＢ
≧ＤＷで表される範囲内の上記Ｗの値が大きくなるのに
応じて小さくなる値を有することを特徴とする半導体超
格子を有する半導体装置。 - 【請求項２】障壁層と井戸層とが交互順次に積層されて
いる構成を有する半導体超格子を有する半導体装置にお
いて、 上記半導体超格子の障壁層が、ＩｎBＧａ(1-B)Ｎ（ただ
し、Ｂは、一般に１以下の数）でなり且つ導電型を与え
る不純物を意図的にドープしているとともにＤＢの厚さ
を有する第１の半導体層でなり、 上記半導体超格子の井戸層が、ＩｎWＧａ(1-W)Ｎ（ただ
し、Ｗは、一般に１以下の数）でなり且つ上記第１の半
導体層がドープしている不純物と同じ導電型を与える不
純物をドープしているとともにＤＷの厚さを有する第２
の半導体層でなり、 上記半導体超格子の井戸層を構成している第２の半導体
層が、それを構成しているＩｎWＧａ(1-W)ＮにおけるＷ
について、０．９≧Ｗ≧０．２で表される範囲内の値を
有し、厚さＤＷについて、１５０Å≧ＤＷ≧２５Åで表
される範囲内の上記Ｗの値が大きくなるのに応じて小さ
くなる値を有し、 上記半導体超格子の障壁層を構成している第１の半導体
層が、それを構成しているＩｎBＧａ(1-B)ＮにおけるＢ
について、Ｗ−０．２≧Ｂ≧０で表される範囲内の値を
有し、厚さＤＢについて、ＤＢ＞ＤＷ、２００Å−ＤＢ
≧ＤＷで表される範囲内の上記Ｂの値が大きくなるのに
応じて小さくなる値を有することを特徴とする半導体超
格子を有する半導体装置。 - 【請求項３】障壁層と井戸層とが交互順次に積層されて
いる構成を有する半導体超格子を有する半導体装置にお
いて、 上記半導体超格子の障壁層が、ＡｌBＧａ(1-B)Ｎ（ただ
し、Ｂは、一般に１以下の数）でなり且つ導電型を与え
る不純物を意図的にドープしているとともにＤＢの厚さ
を有する第１の半導体層でなり、 上記半導体超格子の井戸層が、ＩｎWＧａ(1-W)Ｎ（ただ
し、Ｗは、一般に１以下の数）でなり且つ上記第１の半
導体層がドープしている不純物と同じ導電型を与える不
純物をドープしているとともにＤＷの厚さを有する第２
の半導体層でなり、 上記半導体超格子の障壁層を構成している第１の半導体
層が、それを構成しているＡｌBＧａ(1-B)ＮにおけるＢ
について、０．９≧Ｂ≧０．２で表される範囲内の値を
有し、厚さＤＢについて、４００Å≧ＤＢ≧２５Åで表
される範囲内の上記Ｂの値が大きくなるのに応じて小さ
くなる値を有し、 上記半導体超格子の井戸層を構成している第２の半導体
層が、それを構成しているＩｎWＧａ(1-W)ＮにおけるＷ
について、１＞Ｗ≧０で表される範囲内の値を有し、厚
さＤＷについて、ＤＢ＞ＤＷ、６００Å−ＤＢ≧ＤＷで
表される範囲内の上記Ｗの値が大きくなるのに応じて小
さくなる値を有することを特徴とする半導体超格子を有
する半導体装置。 - 【請求項４】障壁層と井戸層とが交互順次に積層されて
いる構成を有する半導体超格子を有する半導体装置にお
いて、 上記半導体超格子の障壁層が、ＡｌBＧａ(1-B)Ｎ（ただ
し、Ｂは、一般に１以下の数）でなり且つ導電型を与え
る不純物を意図的にドープしている第１の半導体層と、
それと同じＡｌBＧａ(1-B)Ｎでなり且つ上記第１の半導
体層がドープしている不純物と同じ導電型を与える不純
物を含め不純物を意図的にドープしていない第２の半導
体層とが上記第１の半導体層上に上記第２の半導体層が
配されている態様で積層されている構成を有し、 上記半導体超格子の井戸層が、ＡｌWＧａ(1-W)Ｎ（ただ
し、Ｗは、一般に１以下の数）でなり且つ上記第１の半
導体層がドープしている不純物と同じ導電型を与える不
純物を含め不純物を意図的にドープしていない第３の半
導体層と、上記第３の半導体層と同じＡｌWＧａ(1-W)Ｎ
でなり且つ上記第１の半導体層がドープしている不純物
と同じ導電型を与える不純物を意図的にドープしている
第４の半導体層とが上記第３の半導体層上に上記第４の
半導体層が配されている態様で積層されている構成を有
し、 上記半導体超格子の障壁層を構成している第１及び第２
の半導体層が、それらを構成しているＡｌBＧａ(1-B)Ｎ
におけるＢについて、０．９≧Ｂ≧０．２で表される範
囲内の値を有し、それらのそれぞれの厚さの和ＤＢにつ
いて、４００Å≧ＤＢ≧２５Åで表される範囲内の上記
Ｂの値が大きくなるのに応じて小さくなる値を有し、 上記半導体超格子の井戸層を構成している第３及び第４
の半導体層が、それらを構成しているＡｌWＧａ(1-W)Ｎ
におけるＷについて、Ｂ−０．２≧Ｗ≧０で表される範
囲内の値を有し、それらのそれぞれの厚さの和ＤＷにつ
いて、ＤＢ＞ＤＷ、６００Å−ＤＢ≧ＤＷで表される範
囲内の上記Ｗの値が大きくなるのに応じて小さくなる値
を有することを特徴とする半導体超格子を有する半導体
装置。 - 【請求項５】障壁層と井戸層とが交互順次に積層されて
いる構成を有する半導体超格子を有する半導体装置にお
いて、 上記半導体超格子の障壁層が、ＩｎBＧａ(1-B)Ｎ（ただ
し、Ｂは、一般に１以下の数）でなり且つ導電型を与え
る不純物を意図的にドープしている第１の半導体層と、
それと同じＩｎBＧａ(1-B)Ｎでなり且つ上記第１の半導
体層がドープしている不純物と同じ導電型を与える不純
物を含め不純物を意図的にドープしていない第２の半導
体層とが上記第１の半導体層上に上記第２の半導体層が
配されている態様で積層されている構成を有し、 上記半導体超格子の井戸層が、ＩｎWＧａ(1-W)Ｎ（ただ
し、Ｗは、一般に１以下の数）でなり且つ上記第１の半
導体層がドープしている不純物と同じ導電型を与える不
純物を含め不純物を意図的にドープしていない第３の半
導体層と、上記第３の半導体層と同じＩｎWＧａ(1-W)Ｎ
でなり且つ上記第１の半導体層がドープしている不純物
と同じ導電型を与える不純物を意図的にドープしている
第４の半導体層とが上記第３の半導体層上に上記第４の
半導体層が配されている態様で積層されている構成を有
し、 上記半導体超格子の井戸層を構成している第３及び第４
の半導体層が、それらを構成しているＩｎWＧａ(1-W)Ｎ
におけるＷについて、０．９≧Ｗ≧０．２で表される範
囲内の値を有し、それらのそれぞれの厚さの和ＤＷにつ
いて、１５０Å≧ＤＷ≧２５Åで表される範囲内の上記
Ｗの値が大きくなるのに応じて小さくなる値を有し、 上記半導体超格子の障壁層を構成している第１及び第２
の半導体層が、それらを構成しているＩｎBＧａ(1-B)Ｎ
におけるＢについて、Ｗ−０．２≧Ｂ≧０で表される範
囲内の値を有し、それらのそれぞれの厚さの和ＤＢにつ
いて、ＤＢ＞ＤＷ、２００Å−ＤＢ≧ＤＷで表される範
囲内の上記Ｂの値が大きくなるのに応じて小さくなる値
を有することを特徴とする半導体超格子を有する半導体
装置。 - 【請求項６】障壁層と井戸層とが交互順次に積層されて
いる構成を有する半導体超格子を有する半導体装置にお
いて、 上記半導体超格子の障壁層が、ＡｌBＧａ(1-B)Ｎ（ただ
し、Ｂは、一般に１以下の数）でなり且つ導電型を与え
る不純物を意図的にドープしている第１の半導体層と、
それと同じＡｌBＧａ(1-B)Ｎでなり且つ上記第１の半導
体層がドープしている不純物と同じ導電型を与える不純
物を含め不純物を意図的にドープしていない第２の半導
体層とが上記第１の半導体層上に上記第２の半導体層が
配されている態様で積層されている構成を有し、 上記半導体超格子の井戸層が、ＩｎWＧａ(1-W)Ｎ（ただ
し、Ｗは、一般に１以下の数）でなり且つ上記第１の半
導体層がドープしている不純物と同じ導電型を与える不
純物を含め不純物を意図的にドープしていない第３の半
導体層と、上記第３の半導体層と同じＩｎWＧａ(1-W)Ｎ
でなり且つ上記第１の半導体層がドープしている不純物
と同じ導電型を与える不純物を意図的にドープしている
第４の半導体層とが上記第３の半導体層上に上記第４の
半導体層が配されている態様で積層されている構成を有
し、 上記半導体超格子の障壁層を構成している第１及び第２
の半導体層が、それらを構成しているＡｌBＧａ(1-B)Ｎ
におけるＢについて、０．９≧Ｂ≧０．２で表される範
囲内の値を有し、それらのそれぞれの厚さの和ＤＢにつ
いて、４００Å≧ＤＢ≧２５Åで表される範囲内の上記
Ｂの値が大きくなるのに応じて小さくなる値を有し、 上記半導体超格子の井戸層を構成している第３及び第４
の半導体層が、それらを構成しているＩｎWＧａ(1-W)Ｎ
におけるＷについて、１＞Ｗ≧０で表される範囲内の値
を有し、それらのそれぞれの厚さの和ＤＷについて、Ｄ
Ｂ＞ＤＷ、６００Å−ＤＢ≧ＤＷで表される範囲内の上
記Ｗの値が大きくなるのに応じて小さくなる値を有する
ことを特徴とする半導体超格子を有する半導体装置。
Priority Applications (1)
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|---|---|---|---|
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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Publications (2)
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|---|---|---|---|
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|---|---|
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Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20140035813A (ko) * | 2012-09-14 | 2014-03-24 | 팔로 알토 리서치 센터 인코포레이티드 | 단파장 발광체용 p-측 층들 |
| WO2014167965A1 (ja) * | 2013-04-08 | 2014-10-16 | 学校法人名城大学 | 窒化物半導体多層膜反射鏡とそれを用いた発光素子 |
-
1999
- 1999-07-27 JP JP21219599A patent/JP3539896B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20140035813A (ko) * | 2012-09-14 | 2014-03-24 | 팔로 알토 리서치 센터 인코포레이티드 | 단파장 발광체용 p-측 층들 |
| JP2014116580A (ja) * | 2012-09-14 | 2014-06-26 | Palo Alto Research Center Inc | 短波長発光素子のためのｐ側層 |
| KR101941296B1 (ko) | 2012-09-14 | 2019-01-22 | 팔로 알토 리서치 센터 인코포레이티드 | 단파장 발광체용 p-측 층들 |
| WO2014167965A1 (ja) * | 2013-04-08 | 2014-10-16 | 学校法人名城大学 | 窒化物半導体多層膜反射鏡とそれを用いた発光素子 |
| US10593831B2 (en) | 2013-04-08 | 2020-03-17 | Meijo University | Nitride semiconductor multilayer film reflector and light-emitting device using the same |
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