JP4454523B2

JP4454523B2 - 電磁波発生素子

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Publication number: JP4454523B2
Application number: JP2005064496A
Authority: JP
Inventors: 勲富田; 弘和竹ノ内; 慎治松尾; 孝明硴塚; 徹瀬川; 純宮津; 克裕味戸; 博之鈴木
Original assignee: Nippon Telegraph and Telephone Corp
Current assignee: Nippon Telegraph and Telephone Corp
Priority date: 2005-03-08
Filing date: 2005-03-08
Publication date: 2010-04-21
Anticipated expiration: 2025-03-08
Also published as: JP2006251086A

Description

本発明は、電磁波発生素子に関し、より詳細には、０．１〜１０ＴＨｚの電磁波を高効率で発生させることができる電磁波発生素子に関する。

近年、光通信波長帯の電磁波（光）やミリ波またはサブミリ波帯の電磁波（電波）の研究が順調に進展し、通信基幹線および移動体通信網の信号伝搬の超高速化、大容量化に成功してきた。

しかし、光と電波の中間領域で、特に０．１〜１０ＴＨｚの電磁波発生の研究開発は発展途上にあり、今日様々な研究が行われている。また、応用分野の探索も大変盛んである。周波数が１００ＴＨｚ付近の光は、中赤外光としてよく知られており、容易に入手できる誘電体材料（または半導体非線形光学材料）と通信用半導体光源を組み合わせ、高効率な差周波光発生ができるようになってきている。また、これを用いてスペクトル分析を行うことにより大気ガスの種別同定やガス中の水分測定などの興味深い応用へと進みつつある。

一方、周波数０．１〜１０ＴＨｚの電磁波は、波長が中赤外光よりも長いため、物質透過性が高く、かつ、波長分解能が電波よりも高いため、被爆、損傷を与えない非侵襲医療診断や非破壊検査などへの応用が大きく期待されている。また、多くの毒物、爆薬の構成分子は、０．１〜１０ＴＨｚ帯に特徴的な振動スペクトルを持つことから、０．１〜１０ＴＨｚ帯のスペクトル分析を可能にすることは、危険物を検知することなどに大いに役立つと考えられる。このように０．１〜１０ＴＨｚ帯の電磁波は、非侵襲検査や危険物検知などの分野で極めて重要と考えられる。

図９に、従来の電磁波発生素子における周期方位反転構造の構成を示す。０．１〜１０ＴＨｚ帯の電磁波の発生法としては既に幾つか提案があるが、図９はその一従来例である。従来の電磁波発生素子は、非線形光学材料である多数の半導体ウェハーを、周期的に結晶方位を反転させつつ半導体直接接合技術で接合した構造を有する。この電磁波発生素子を用いると、周期性を有する方向に波長の異なる２光波を入射させて擬似位相整合法と差周波発生法とにより生成させる。この電磁波発生素子は、出力効率の点で他の方法よりも圧倒的に優れているため有望視されている。前記構造を用いた差周波光の高効率化は、既に中赤外領域において実現されている（非特許文献１参照）が、これを周波数帯０．１〜１０ＴＨｚで実現する技術は、産業応用の観点から極めて重要と考えられる。

差周波発生法とは、入射光の電界Ｅに対して、電気分極率Ｐが

（ε_０：真空中の誘電率）のように応答する非線形光学材料のうち、２次応答χ^（２）が大きいものを用いて周波数ω_３、ω_２の光を入射させ、周波数ω_１＝ω_３−ω_２を持つ変換光を発生する方法である。

しかし、よく知られているように、物質の屈折率ｎは、一般に周波数依存性を有している（これを材料分散という）。そのため、波数ｋは、

（ｃ：光速度）となり、差周波光の波数不整合量

は、真空中以外では０とならない。Δｋ≠０の場合、差周波光の強度が

で低下することが大きな問題である。ここでＬは、物質の長さである。これを解決するために図９のような分極率χ^（２）が周期的に反転した周期方位反転構造１５を作製することによりΔｋに結晶運動量を付与できるので、Δｋ＝０を実現することができる。これは実験でも効果が実証されている。前記の方法は、擬似位相整合法として知られている。これにより高効率な差周波光の発生が実現できる。

しかし、非線形光学材料である多数の半導体ウェハーを、周期的に結晶方位を反転させつつ、その結晶方位が反平行になるように半導体直接接合技術で接合して擬似位相整合構造を作製する場合、ウェハー枚数の増加に比例して張り付け作業に要する時間が増大し、また各ウェハーの方位反転軸を平行に保つことが難しくなってくる。

D. Zheng, A. Gordon, Y. S. Wu, R. S. Feigelson, M. M. Fejer, R. L. Byer, K. L. Vodopyanov, "16-μm infrared generation by difference-frequency mixing in diffusion-bonded-stacked GaAs", Optics Letters, 1998, Vol. 23, Issue 13, pp.1010-1-12.

しかしながら、上述のような方法において従来の電磁波発生素子を作製すると、非線形光学効果を大きくするためには、擬似位相整合構造を構成するウェハー枚数を増す必要がある。その結果、増大するウェハー枚数に比例して、周期的に結晶方位を反転させつつ、その結晶方位が反平行になるように半導体ウェハーを張り合わせる作業に要する時間が増加するという問題があった。加えて、各ウェハーの方位反転軸を平行に保つことが難しくなるという問題もあった。

本発明の目的は、少ないウェハー枚数で、多数の半導体ウェハーを接合した場合と同等の擬似位相整合効果を発現し、方位反転軸の平行度の高い、高効率な差周波光を生成するための電磁波発生素子を提供することにある。

本発明は、この様な目的を達成するために、請求項１に記載の発明は、基板上に、閃亜鉛鉱構造のＩＩＩ−Ｖ族およびＩＩ−ＶＩ族のどちらか一方の化合物半導体からなる光導波路を備え、光導波路は、［１１１］軸方向および結晶的に等価な軸方向のどちらか一方が互いに反平行になるように、複数の化合物半導体ウェハーを｛１１０｝面を積層面として接合し、一方のウェハーに起点を持つ光導波路が他方のウェハーを通過し、また元のウェハーを通過することを周期的に繰り返す形状であることを特徴とする。

請求項２に記載の発明は、基板上に、ウルツ鉱構造のＩＩＩ−Ｖ族およびＩＩ−ＶＩ族のどちらか一方の化合物半導体からなる光導波路を備え、光導波路は、［０００１］軸方向および結晶的に等価な軸方向のどちらか一方が互いに反平行になるように、複数の化合物半導体ウェハーを

面および

面のどちらか一方を積層面として接合され、一方のウェハーに起点を持つ光導波路が他方のウェハーを通過し、また元のウェハーを通過することを周期的に繰り返す形状であることを特徴とする。

請求項３に記載の発明は、請求項１または２に記載の電磁波発生素子において、光導波路は、光導波路のウェハー端面の垂線に対する角度を全反射角よりも大きくなるように設定することを特徴とする。

請求項４に記載の発明は、請求項１または２に記載の電磁波発生素子において、光導波路は、屈曲部分に誘電体多層膜ミラーおよび金属ミラーのどちらか一方を備えたことを特徴とする。

請求項５に記載の発明は、請求項１に記載の電磁波発生素子において、ＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体は、ＧａＡｓ、ＧａＰおよびＩｎＰのいずれか一物質であることを特徴とする。

請求項６に記載の発明は、請求項１に記載の電磁波発生素子において、ＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体は、Ｉｎ_ｘ１Ａｌ_ｘ２Ｇａ_{１−ｘ１−ｘ２}Ｎ_ｙ１Ａｓ_ｙ２Ｐ_{１−ｙ１−ｙ２}（０＜＝ｘ_１，ｘ_２，ｙ_１，ｙ_２＜＝１，０＜＝１−ｘ_１−ｘ_２＜＝１，０＜＝１−ｙ_１−ｙ_２＜＝１）あることを特徴とする。

請求項７に記載の発明は、請求項１に記載の電磁波発生素子において、ＩＩ−ＶＩ族化合物半導体は、ＺｎＳｅおよびＣｄＴｅのどちらか一方であることを特徴とする。

請求項８に記載の発明は、請求項１に記載の電磁波発生素子において、ＩＩ−ＶＩ族化合物半導体は、Ｚｎ_ｘ１Ｃｄ_ｘ２Ｈｇ_{１−ｘ１−ｘ２}Ｓ_ｙ１Ｓｅ_ｙ２Ｔｅ_{１−ｙ１−ｙ２}（０＜＝ｘ_１，ｘ_２，ｙ_１，ｙ_２＜＝１，０＜＝１−ｘ_１−ｘ_２＜＝１，０＜＝１−ｙ_１−ｙ_２＜＝１）であることを特徴とする。

請求項９に記載の発明は、請求項２に記載の電磁波発生素子において、ＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体は、ＧａＮであることを特徴とする。

請求項１０に記載の発明は、請求項２に記載の電磁波発生素子において、ＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体は、Ｉｎ_ｘ１Ａｌ_ｘ２Ｇａ_{１−ｘ１−ｘ２}Ｎ_ｙ１Ａｓ_ｙ２Ｐ_{１−ｙ１−ｙ２}（０＜＝ｘ_１，ｘ_２，ｙ_１，ｙ_２＜＝１，０＜＝１−ｘ_１−ｘ_２＜＝１，０＜＝１−ｙ_１−ｙ_２＜＝１）であることを特徴とする。

請求項１１に記載の発明は、請求項２に記載の電磁波発生素子において、ＩＩ−ＶＩ族化合物半導体は、ＺｎＳであることを特徴とする。

請求項１２に記載の発明は、請求項２に記載の電磁波発生素子において、ＩＩ−ＶＩ族化合物半導体は、Ｚｎ_ｘ１Ｃｄ_ｘ２Ｈｇ_{１−ｘ１−ｘ２}Ｓ_ｙ１Ｓｅ_ｙ２Ｔｅ_{１−ｙ１−ｙ２}（０＜＝ｘ_１，ｘ_２，ｙ_１，ｙ_２＜＝１，０＜＝１−ｘ_１−ｘ_２＜＝１，０＜＝１−ｙ_１−ｙ_２＜＝１）であることを特徴とする。

本発明によれば、ウェハーの張り付け回数が１回であり、方位反転軸の平行度の高い、高効率な差周波光を生成する電磁波発生素子を提供することが可能となる。

以下、図を参照しながら本発明の実施形態について詳細に説明する。

（実施形態１）
図１に、本発明の実施形態１における光導波路の構成を示す。閃亜鉛鉱構造（またはウルツ鉱構造）のＩＩＩ−Ｖ族あるいはＩＩ−ＶＩ族化合物半導体のウェハー９、１０を、結晶的に等価な軸方向が互いに反平行になるように半導体直接接合技術で接合する。反平行とは、軸の向きが逆で、軸が平行である状態を指す。この接合されたウェハーを基板上に張り付ける。

図１−（ａ）の点線に示される部分をマスキングする。光導波路の形状は、ウェハー９と１０との間を周期的に行き来する形状とする。通常のドライエッチングまたはウェットエッチング法で加工することにより、周期方位反転構造を有する光導波路を作製することができる（図１−（ｂ））。ウェハー厚をｄとし、光導波路のウェハー端面の垂線に対する角度をθとすると、方位反転周期Λは、

となる。光導波路の屈曲部分ｆでは光がウェハー端面によって反射されることを利用する。そのため、光が光導波路外へ漏洩しないように、角度θを全反射角よりも大きくなるように設定する。またはそれに替えて、屈曲部分に誘電体多層膜ミラーまたは金属ミラーを設置すれば、角度θを全反射角よりも十分小さくすることもできる。

（実施形態２）
図２に、本発明の実施形態２における光導波路の構成を示す。光導波路の形状は、ウェハー９と１０との間を周期的に行き来する形状とする。閃亜鉛鉱構造（またはウルツ鉱構造）のＩＩＩ−Ｖ族あるいはＩＩ−ＶＩ族化合物半導体のウェハー９、１０を、結晶的に等価な軸方向が互いに反平行になるように半導体直接接合技術で接合する。この接合されたウェハーを基板上に張り付ける。

図２−（ａ）の点線に示される部分をマスキングする。ドライエッチングまたはウェットエッチング法で加工することにより、周期方位反転構造を有する光導波路を作製することができる（図２−（ｂ））。実施形態２では、屈曲部分ｆに誘電体多層膜ミラーおよび金属ミラーのどちらか一方を設置する。これにより、方位反転周期Λはａであり、角度θを全反射角４ｄ／ｃｏｓθよりも小さく設定することができ、設計の自由度が大幅に増大する。

電磁波発生素子３は、次のような方法で作製する。

図６に、本発明の実施形態における半導体ウェハー接合法を示す。閃亜鉛鉱構造（またはウルツ鉱構造）のＩＩＩ−Ｖ族あるいはＩＩ−ＶＩ族化合物半導体のウェハー９、１０を、接着剤などを用いない半導体直接接合技術で接合する。これにより接合されたウェハーから作製される素子は、屈折率差のない一体化したものとなる。また、接合するウェハーが閃亜鉛鉱構造の化合物半導体の場合には、｛１１０｝面を積層面として［１１１］軸方向（または結晶的に等価な軸方向）が互いに反平行になるように張り合わせる。若しくは、接合するウェハーがウルツ鉱構造の場合には、

面または

面のいずれかを積層面として［０００１］軸方向（または結晶的に等価な軸方向）が互いに反平行になるように張り合わせる。この接合されたウェハーを接合ウェハー１１とする。これにより、２次非線形光学定数のテンソルの最大成分が利用できるようになる。

ＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体としては、ＧａＡｓ、ＧａＰ、ＡｌＡｓ、ＡｌＰ、ＩｎＡｓ、ＩｎＰ、ＧａＮ、ＩｎＮなど、およびそれらの混晶、即ちＩｎ_ｘ１Ａｌ_ｘ２Ｇａ_{１−ｘ１−ｘ２}Ｎ_ｙ１Ａｓ_ｙ２Ｐ_{１−ｙ１−ｙ２}（０＜＝ｘ_１，ｘ_２，ｙ_１，ｙ_２＜＝１，０＜＝１−ｘ_１−ｘ_２＜＝１，０＜＝１−ｙ_１−ｙ_２＜＝１）を使用することができる。

また、ＩＩ−ＶＩ族化合物半導体としては、ＺｎＳｅ、ＣｄＴｅ、ＨｇＴｅ、ＺｎＳなど、およびそれらの混晶、即ちＺｎ_ｘ１Ｃｄ_ｘ２Ｈｇ_{１−ｘ１−ｘ２}Ｓ_ｙ１Ｓｅ_ｙ２Ｔｅ_{１−ｙ１−ｙ２}（０＜＝ｘ_１，ｘ_２，ｙ_１，ｙ_２＜＝１，０＜＝１−ｘ_１−ｘ_２＜＝１，０＜＝１−ｙ_１−ｙ_２＜＝１）を使用することができる。

これらにより、２次非線形光学定数ｄ_１４は、非線形光学波長変換素子で通常よく用いられるＬｉＮｂＯ_３、ＬｉＴａＯ_３などの誘電体材料よりも格段に大きい。加えて、０．１〜１０ＴＨｚ帯での光吸収も小さいので、その周波数帯で高効率な電磁波発生が可能となる。

図７に、本発明の実施形態における接合された半導体ウェハーのダイシング法を示す。接合ウェハー１１を光導波路化するために、ダイシング装置１２で一部をカットする。

図８に、本発明の実施形態における接合された半導体ウェハーの研磨法を示す。閃亜鉛鉱構造の化合物半導体の場合には、これを［１１１］方向が上下を向くように基板１３に接着剤Ａで張り付ける。また、ウルツ鉱構造の場合には、［０００１］方向が上下を向くように張り付ける（図８−（ａ））。この接着により、カットされた接合ウェハー１１の上面を研磨する際に通常の大面積ウェハー研磨用装置を使用することができる。また、研磨により光導波路上下の光の散乱を大幅に低減することができる。

研磨後に上部から基板１４を接着剤Ｂで張り付ける（図８−（ｂ））。接着剤Ｂには、接着剤Ａが溶剤Ｃによって溶解されるのに対し、接着剤Ｂは溶剤Ｃに対して不溶である接着剤を用いる。これにより、基板１３を剥し、図８−（ａ）、（ｂ）において下面であった面を再度研磨装置によって上面研磨することができる（図８−（ｃ）、（ｄ））。上記の工程を経ることにより、上下の界面散乱が大幅に低減された接合ウェハーを作製することができる。

接着剤Ａとしては、ろう、ワックスなどのアルキル系接着剤、またはＰＭＭＡなどのアクリル樹脂系接着剤を使用することができる。また、接着剤Ｂとしては、水ガラスなどを使用することができる。この場合、溶剤Ｃとして、アルコール、アセトンなどの接着剤Ｂが不溶である有機溶剤を使用することにより、接着剤Ａだけを溶解して上面および下面の研磨を達成することができる。

また、化合物半導体材料がＡｌを含有しない場合には、接着剤Ａとして水ガラスを使用し、接着剤Ｂは使用しない。屈折率が接合ウェハー１１よりも小さな化合物半導体基板１４を半導体直接接合技術で接合ウェハー１１に接合する。溶剤Ｃとしてフッ酸系エッチング液を使用することにより、接着剤Ａを溶解させ、上面および下面の研磨を達成することができる。

以上のような方法でウェハーを接合し、光導波路を作製すれば、方位反転軸の平行度の高い、高効率な差周波光を生成する素子を作製することができる。即ち、方位反転軸のずれ角がφの場合、差周波光への変換効率はｃｏｓ^２φであるため、図９のような素子の場合、張り付け枚数の増大に伴い、φは増大し、効率が低下するが、上記素子では、張り付け回数が１回あるため、そのような効率低下を最小限に抑えることができるようになる。

（実施形態３）
図３に、本発明の実施形態３における電磁波発生装置の構成を示す。本発明の一実施形態として、電磁波発生装置に電磁波発生素子を適用することができる。電磁波発生装置は、レーザ発生装置１、波長可変器２、電磁波発生素子３、ビームスプリッタ４、ミラー５から構成される。レーザ発生装置１としては、ＱスイッチＹＡＧレーザなどを用いることができる。波長可変器２としては、光パラメトリック発振器などを利用することができる。

レーザ発生装置１から出射した光を、ビームスプリッタ４で２成分に分離し、一方を波長可変器２に入射させ、波長を変化させた後、ビームスプリッタ４でも分離したう一方の光路を通ってきた光と合波し、電磁波発生素子３の光導波路に入射する。これにより電磁波発生素子に対して、差周波発生に必要な異なる２つの波長を持つ励起光を生成し、入力することができる。

（実施形態４）
図４に、本発明の実施形態４における電磁波発生装置の構成を示す。実施形態２は、ビームスプリッタで分離した２本の光路上に、それぞれ波長可変器２を備えた構成をとる。この構成によれば、レーザ発生装置１から出射される光の波長が所望の値からずれる場合にも、２台の波長可変器２を用いることによって波長をそれぞれ調整することができる。

（実施形態５）
図５に、本発明の実施形態５における電磁波発生装置の構成を示す。２つのレーザ発生装置１とカプラ７の入力端と、およびカプラ７の出力端と電磁波発生素子３とがそれぞれ光ファイバ８によって結合されている。この構成によれば、レーザ発生装置１を２台備えるため、波長可変器２は省略することができる。但し、この構成における波長可変性は、レーザ発生装置１の可変域で決まるため、前２者と比べ、その波長可変性は小さくなる。

本発明の実施形態１における電磁波発生素子の構成を示す図である。本発明の実施形態２における電磁波発生素子の構成を示す図である。本発明の実施形態３における電磁波発生装置の構成を示す図である。本発明の実施形態４における電磁波発生装置の構成を示す図である。本発明の実施形態５における電磁波発生装置の構成を示す図である。本発明の一実施形態における半導体ウェハー接合法を説明する図である。本発明の一実施形態における接合された半導体ウェハーのダイシング法を説明する図である。本発明の一実施形態における接合された半導体ウェハーの研磨法を説明する図である。従来の電磁波発生素子における周期方位反転構造の構成を示す図である。

符号の説明

１レーザ発生装置
２波長可変器
３電磁波発生素子
４ビームスプリッタ
５ミラー
６光路
７カプラ
８光ファイバ
９半導体ウェハー
１０方位反転した半導体ウェハー
１２ダイシング装置
１３基板
１４基板
１５周期方位反転構造
ａ方位反転周期
ｆ屈曲部分

Claims

基板上に、閃亜鉛鉱構造のＩＩＩ−Ｖ族およびＩＩ−ＶＩ族のどちらか一方の化合物半導体からなる光導波路を備え、前記光導波路は、［１１１］軸方向および結晶的に等価な軸方向のどちらか一方が互いに反平行になるように、複数の化合物半導体ウェハーを｛１１０｝面を積層面として接合し、一方のウェハーに起点を持つ光導波路が他方のウェハーを通過し、また元のウェハーを通過することを周期的に繰り返す形状であり、前記ウェハーの接合面との対向する面には反射部が形成されていることを特徴とする電磁波発生素子。
基板上に、ウルツ鉱構造のＩＩＩ−Ｖ族およびＩＩ−ＶＩ族のどちらか一方の化合物半導体からなる光導波路を備え、前記光導波路は、［０００１］軸方向および結晶的に等価な軸方向のどちらか一方が互いに反平行になるように、複数の化合物半導体ウェハーを

面および

面のどちらか一方を積層面として接合され、一方のウェハーに起点を持つ光導波路が他方のウェハーを通過し、また元のウェハーを通過することを周期的に繰り返す形状であり、前記ウェハーの接合面との対向する面には反射部が形成されていることを特徴とする電磁波発生素子。
請求項１または２に記載の電磁波発生素子であって、前記光導波路は、光導波路のウェハー端面の垂線に対する角度を全反射角よりも大きくなるように設定することを特徴とする電磁波発生素子。
請求項１または２に記載の電磁波発生素子であって、前記光導波路は、屈曲部分に誘電体多層膜ミラーおよび金属ミラーのどちらか一方を備えたことを特徴とする電磁波発生素子。
請求項１に記載の電磁波発生素子であって、前記ＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体は、ＧａＡｓ、ＧａＰおよびＩｎＰのいずれか一物質であることを特徴とする電磁波発生素子。
請求項１に記載の電磁波発生素子であって、前記ＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体は、Ｉｎ_ｘ１Ａｌ_ｘ２Ｇａ_{１−ｘ１−ｘ２}Ｎ_ｙ１Ａｓ_ｙ２Ｐ_{１−ｙ１−ｙ２}（０＜＝ｘ_１，ｘ_２，ｙ_１，ｙ_２＜＝１，０＜＝１−ｘ_１−ｘ_２＜＝１，０＜＝１−ｙ_１−ｙ_２＜＝１）あることを特徴とする電磁波発生素子。
請求項１に記載の電磁波発生素子であって、前記ＩＩ−ＶＩ族化合物半導体は、ＺｎＳｅおよびＣｄＴｅのどちらか一方であることを特徴とする電磁波発生素子。
請求項１に記載の電磁波発生素子であって、前記ＩＩ−ＶＩ族化合物半導体は、Ｚｎ_ｘ１Ｃｄ_ｘ２Ｈｇ_{１−ｘ１−ｘ２}Ｓ_ｙ１Ｓｅ_ｙ２Ｔｅ_{１−ｙ１−ｙ２}（０＜＝ｘ_１，ｘ_２，ｙ_１，ｙ_２＜＝１，０＜＝１−ｘ_１−ｘ_２＜＝１，０＜＝１−ｙ_１−ｙ_２＜＝１）であることを特徴とする電磁波発生素子。
請求項２に記載の電磁波発生素子であって、前記ＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体は、ＧａＮであることを特徴とする電磁波発生素子。
請求項２に記載の電磁波発生素子であって、前記ＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体は、Ｉｎ_ｘ１Ａｌ_ｘ２Ｇａ_{１−ｘ１−ｘ２}Ｎ_ｙ１Ａｓ_ｙ２Ｐ_{１−ｙ１−ｙ２}（０＜＝ｘ_１，ｘ_２，ｙ_１，ｙ_２＜＝１，０＜＝１−ｘ_１−ｘ_２＜＝１，０＜＝１−ｙ_１−ｙ_２＜＝１）であることを特徴とする電磁波発生素子。
請求項２に記載の電磁波発生素子であって、前記ＩＩ−ＶＩ族化合物半導体は、ＺｎＳであることを特徴とする電磁波発生素子。
請求項２に記載の電磁波発生素子であって、前記ＩＩ−ＶＩ族化合物半導体は、Ｚｎ_ｘ１Ｃｄ_ｘ２Ｈｇ_{１−ｘ１−ｘ２}Ｓ_ｙ１Ｓｅ_ｙ２Ｔｅ_{１−ｙ１−ｙ２}（０＜＝ｘ_１，ｘ_２，ｙ_１，ｙ_２＜＝１，０＜＝１−ｘ_１−ｘ_２＜＝１，０＜＝１−ｙ_１−ｙ_２＜＝１）であることを特徴とする電磁波発生素子。