JPH0773148B2 - オプトエレクトロニクス半導体デバイス - Google Patents
オプトエレクトロニクス半導体デバイスInfo
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、第１の導電形の半導体
基板上に、少なくとも第１の導電形の第１クラッド層
と、活性層と、第２の導電形の第２クラッド層と、中間
層と、第２の導電形の第３クラッド層とがこの順で存在
する半導体本体を具え、第２クラッド層の厚さを、中間
層が活性層の光電磁界プロファイル内にあるように設定
し、中間層は、第２クラッド層及び第３クラッド層のバ
ンドギャップより小さいバンドギャップを有する半導体
材料で構成したオプトエレクトロニクス半導体デバイス
に関するものである。
基板上に、少なくとも第１の導電形の第１クラッド層
と、活性層と、第２の導電形の第２クラッド層と、中間
層と、第２の導電形の第３クラッド層とがこの順で存在
する半導体本体を具え、第２クラッド層の厚さを、中間
層が活性層の光電磁界プロファイル内にあるように設定
し、中間層は、第２クラッド層及び第３クラッド層のバ
ンドギャップより小さいバンドギャップを有する半導体
材料で構成したオプトエレクトロニクス半導体デバイス
に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】このようなオプトエレクトロニクス半導
体デバイスはとりわけ、光ガイド、発光ダイオード(LE
D) 又はダイオードレーザーとして用いられる。ダイオ
ードレーザーの場合、とりわけ情報を書き込むレーザー
プリンターのような情報処理装置、情報を読み取るコン
パクトディスク（ビデオ）(CD(V)) プレーヤー又はバー
コードリーダーのような光ディスク装置、及び情報を読
み取りかつ書き込むディジタル光記録(DOR) 装置の放射
源として主に用いられている。さらにダイオードレーザ
ーは、ガラスファイバー通信システムの送信機として用
いられている。
体デバイスはとりわけ、光ガイド、発光ダイオード(LE
D) 又はダイオードレーザーとして用いられる。ダイオ
ードレーザーの場合、とりわけ情報を書き込むレーザー
プリンターのような情報処理装置、情報を読み取るコン
パクトディスク（ビデオ）(CD(V)) プレーヤー又はバー
コードリーダーのような光ディスク装置、及び情報を読
み取りかつ書き込むディジタル光記録(DOR) 装置の放射
源として主に用いられている。さらにダイオードレーザ
ーは、ガラスファイバー通信システムの送信機として用
いられている。
【０００３】このような半導体ダイオードレーザーの形
態をしたデバイスは欧州特許出願明細書第90314466.5号
（1991年9 月4 日公開番号第0 444 366 号）から既知で
ある。この明細書には、メサ即ち条溝構造を有する半導
体レーザーについて記載されている。この構造は、n-Ga
As基板上に、２層のクラッド層（それぞれがn-InAlGaP
、p-InAlGaP ）間にある活性InGaP 層が堆積され、さ
らにその上に中間層（この場合薄いInGaP 層）が堆積さ
れ、さらにその上にp-InAlGaP の第３クラッド層が配置
されている。エッチング停止層として作用する中間層
は、活性層の光増幅プロフアィル内にある。
態をしたデバイスは欧州特許出願明細書第90314466.5号
（1991年9 月4 日公開番号第0 444 366 号）から既知で
ある。この明細書には、メサ即ち条溝構造を有する半導
体レーザーについて記載されている。この構造は、n-Ga
As基板上に、２層のクラッド層（それぞれがn-InAlGaP
、p-InAlGaP ）間にある活性InGaP 層が堆積され、さ
らにその上に中間層（この場合薄いInGaP 層）が堆積さ
れ、さらにその上にp-InAlGaP の第３クラッド層が配置
されている。エッチング停止層として作用する中間層
は、活性層の光増幅プロフアィル内にある。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】既知のオプトエレクト
ロニクス半導体デバイスの欠点は、エッチング停止層に
実際に適する厚さが見つかっていないことであり、中間
層をより薄くした場合（例えば厚さが3nm ）、エッチン
グが中間層を越えるおそれがある。これは、中間層上で
選択的にエッチングされるべき層がスライスの全面に亘
って厚さが変化する場合、スライスの全面に亘ってこの
層の除去を完全に行うために幾分長いエッチング時間を
要するので、特に発生する傾向がある。このとき中間層
は非常に長い間に亘ってエッチングされ、ここでは選択
的にエッチングされた中間層は最も薄くなっている。中
間層が幾分厚くなると（例えば約10nm）、中間層はエッ
チング停止層としてよく作用することは事実であるが、
ダイオードレーザーの始動電流が増大するので好ましく
ない。
ロニクス半導体デバイスの欠点は、エッチング停止層に
実際に適する厚さが見つかっていないことであり、中間
層をより薄くした場合（例えば厚さが3nm ）、エッチン
グが中間層を越えるおそれがある。これは、中間層上で
選択的にエッチングされるべき層がスライスの全面に亘
って厚さが変化する場合、スライスの全面に亘ってこの
層の除去を完全に行うために幾分長いエッチング時間を
要するので、特に発生する傾向がある。このとき中間層
は非常に長い間に亘ってエッチングされ、ここでは選択
的にエッチングされた中間層は最も薄くなっている。中
間層が幾分厚くなると（例えば約10nm）、中間層はエッ
チング停止層としてよく作用することは事実であるが、
ダイオードレーザーの始動電流が増大するので好ましく
ない。
【０００５】本発明は、上述した欠点が発生せず又は大
幅に軽減され、中間層がエッチング停止層を良好に形成
し、かつ、始動電流が低いオプトエレクトロニクス半導
体デバイス─特に半導体レーザー─を提供することを目
的とするものである。。
幅に軽減され、中間層がエッチング停止層を良好に形成
し、かつ、始動電流が低いオプトエレクトロニクス半導
体デバイス─特に半導体レーザー─を提供することを目
的とするものである。。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明によれば、上述し
た目的を達成するために、冒頭部で述べた形式のオプト
エレクトロニクス半導体デバイスは、中間層の半導体材
料は、基板の格子定数とは異なる格子定数を有し、活性
層により放出された放射のエネルギーより大きなバンド
ギャップを有することを特徴とするものである。中間層
は、基板の格子定数とは異なる格子定数を有する半導体
材料で構成されるので、中間層の半導体材料を選択する
可能性が非常に増加し、即ちできるだけ単純な構造の半
導体材料を選択できる。その結果中間層は、３又は４元
半導体材料で構成される第３クラッド層の材料と比較的
強く化学的に異なる材料で構成することができる。した
がって中間層は、有効なエッチング停止層を形成する。
本発明によれば、中間層の半導体材料は放出された放射
量子のエネルギーより大きいバンドギャップを有するの
で、活性層によって放出された量子の中間層での吸収は
減少する。吸収が減少するので、始動電流は減少する。
中間層はまた、吸収が減少するために比較的厚くてもよ
く、その結果エッチング停止層として（より）一層効果
的になる。中間層の半導体材料は、２元のIII-V 族化合
物半導体材料であってもよい。このような材料を用いる
と、製造が簡単になるという追加の利点を有する。本発
明のオプトエレクトロニクス半導体デバイスの例として
は、GaAs,AlAs 又はAlSbの中間層を有するInP/InGaAsP
材料系（放出波長が1 μm と1.5 μm との間にあり、In
P 基板) のダイオードレーザー、GaP 又はAlP の中間層
を有するGaAs/InGaP/InGaAlP材料系（放出波長が0.5 μ
m と0.7 μm との間にあり、GaAs基板) 又はGaAs/AlGaA
s 材料系（放出波長が0.7 μm と0.9 μm との間にあ
り、GaAs基板) のダイオードレーザーがある。これらの
例では、基板の格子定数に対する中間層の格子定数の偏
差は、約3%と4%との間にあり、約7nm 以下の厚さの中間
層に対して許容される。格子定数の偏差と中間層の厚さ
との積が大きくなると、中間層付近で剥離が発生即ちダ
イオードレーザーの構造が劣化するおそれがある。
た目的を達成するために、冒頭部で述べた形式のオプト
エレクトロニクス半導体デバイスは、中間層の半導体材
料は、基板の格子定数とは異なる格子定数を有し、活性
層により放出された放射のエネルギーより大きなバンド
ギャップを有することを特徴とするものである。中間層
は、基板の格子定数とは異なる格子定数を有する半導体
材料で構成されるので、中間層の半導体材料を選択する
可能性が非常に増加し、即ちできるだけ単純な構造の半
導体材料を選択できる。その結果中間層は、３又は４元
半導体材料で構成される第３クラッド層の材料と比較的
強く化学的に異なる材料で構成することができる。した
がって中間層は、有効なエッチング停止層を形成する。
本発明によれば、中間層の半導体材料は放出された放射
量子のエネルギーより大きいバンドギャップを有するの
で、活性層によって放出された量子の中間層での吸収は
減少する。吸収が減少するので、始動電流は減少する。
中間層はまた、吸収が減少するために比較的厚くてもよ
く、その結果エッチング停止層として（より）一層効果
的になる。中間層の半導体材料は、２元のIII-V 族化合
物半導体材料であってもよい。このような材料を用いる
と、製造が簡単になるという追加の利点を有する。本発
明のオプトエレクトロニクス半導体デバイスの例として
は、GaAs,AlAs 又はAlSbの中間層を有するInP/InGaAsP
材料系（放出波長が1 μm と1.5 μm との間にあり、In
P 基板) のダイオードレーザー、GaP 又はAlP の中間層
を有するGaAs/InGaP/InGaAlP材料系（放出波長が0.5 μ
m と0.7 μm との間にあり、GaAs基板) 又はGaAs/AlGaA
s 材料系（放出波長が0.7 μm と0.9 μm との間にあ
り、GaAs基板) のダイオードレーザーがある。これらの
例では、基板の格子定数に対する中間層の格子定数の偏
差は、約3%と4%との間にあり、約7nm 以下の厚さの中間
層に対して許容される。格子定数の偏差と中間層の厚さ
との積が大きくなると、中間層付近で剥離が発生即ちダ
イオードレーザーの構造が劣化するおそれがある。
【０００７】本発明のオプトエレクトロニクス半導体デ
バイスは、所定の材料系の範囲内で、活性層により放出
された放射の波長が短くなるのに従って一層有益な作用
効果が得られる。実際、これらの場合、中間層の半導体
材料は、吸収を抑制するためにより広いバンドギャップ
を有する必要がある。InGaP/InAlGaP 材料系で既に提案
されたように、バンドギャップを広くするためには、格
子定数の差がない中間層を用いることによってのみ達成
され、上記材料を用いる場合、中間層及びクラッド層に
対して同一の半導体材料（この場合、InAlGaP ）を用い
るか又はMQW （多重量子井戸）構造を中間層として用い
る。いずれの解決策も、中間層に対する（第３）クラッ
ド層へのエッチングの選択性は、望ましい状態を保って
いる。基板と同じ格子定数を有する２元半導体材料、即
ちInGaP/InAlGaP 材料系のGaAsの中間層を用いることも
また提案されている。この場合、このような中間層の吸
収は非常に大きいという欠点を有する。
バイスは、所定の材料系の範囲内で、活性層により放出
された放射の波長が短くなるのに従って一層有益な作用
効果が得られる。実際、これらの場合、中間層の半導体
材料は、吸収を抑制するためにより広いバンドギャップ
を有する必要がある。InGaP/InAlGaP 材料系で既に提案
されたように、バンドギャップを広くするためには、格
子定数の差がない中間層を用いることによってのみ達成
され、上記材料を用いる場合、中間層及びクラッド層に
対して同一の半導体材料（この場合、InAlGaP ）を用い
るか又はMQW （多重量子井戸）構造を中間層として用い
る。いずれの解決策も、中間層に対する（第３）クラッ
ド層へのエッチングの選択性は、望ましい状態を保って
いる。基板と同じ格子定数を有する２元半導体材料、即
ちInGaP/InAlGaP 材料系のGaAsの中間層を用いることも
また提案されている。この場合、このような中間層の吸
収は非常に大きいという欠点を有する。
【０００８】３元半導体材料を含む中間層を具える本発
明のオプトエレクトロニクス半導体デバイスの特に好適
な実施例は、中間層の半導体材料の組成を、中間層の半
導体材料が基板より小さい格子定数を有するように選択
したことを特徴とするものである。このような３元半導
体材料の中間層（例えば、InP/InGaAsP 材料系のInGaAs
中間層又はInGaP/InAlGaP 材料系のInGaP 中間層）は、
第３クラッド層（例えば、InP/InGaAsP 材料系のInP ク
ラッド層又はInGaP/InAlGaP 材料系のInAlGaPクラッド
層）の半導体材料を選択的エッチャントに対して良好な
エッチング停止層を形成する。この実施例では、中間層
の格子定数の上記偏差によりバンドギャップがより大き
くなる。その結果吸収が減少し、始動電流が減少するた
め、中間層を比較的厚くすることができ、エッチング停
止層としてより効果的なものなる。中間層が３元半導体
材料を含む場合には、中間層の材料を活性層の材料と同
じものを選択することもでき、製造工程が比較的簡単な
ままでよい、という一層有益な作用効果が得られる。こ
のような中間層の一層優れた作用効果は、基板に対する
格子定数の偏差を正確に設定することができ、その結果
中間層材料のバンドギャップを正確に設定でき、中間層
に生じる電圧を非常に正確に最適化することができる。
この実施例では、格子定数の偏差の値が-0.2% と-2% と
の間にあり、中間層の厚さが5 nmと15nmとの間、好まし
くは6 nmと12nmとの間であるときに良好な結果が得られ
た。最適な層の厚さ及び格子定数の偏差はとりわけ、放
出された放射の波長に依存する。
明のオプトエレクトロニクス半導体デバイスの特に好適
な実施例は、中間層の半導体材料の組成を、中間層の半
導体材料が基板より小さい格子定数を有するように選択
したことを特徴とするものである。このような３元半導
体材料の中間層（例えば、InP/InGaAsP 材料系のInGaAs
中間層又はInGaP/InAlGaP 材料系のInGaP 中間層）は、
第３クラッド層（例えば、InP/InGaAsP 材料系のInP ク
ラッド層又はInGaP/InAlGaP 材料系のInAlGaPクラッド
層）の半導体材料を選択的エッチャントに対して良好な
エッチング停止層を形成する。この実施例では、中間層
の格子定数の上記偏差によりバンドギャップがより大き
くなる。その結果吸収が減少し、始動電流が減少するた
め、中間層を比較的厚くすることができ、エッチング停
止層としてより効果的なものなる。中間層が３元半導体
材料を含む場合には、中間層の材料を活性層の材料と同
じものを選択することもでき、製造工程が比較的簡単な
ままでよい、という一層有益な作用効果が得られる。こ
のような中間層の一層優れた作用効果は、基板に対する
格子定数の偏差を正確に設定することができ、その結果
中間層材料のバンドギャップを正確に設定でき、中間層
に生じる電圧を非常に正確に最適化することができる。
この実施例では、格子定数の偏差の値が-0.2% と-2% と
の間にあり、中間層の厚さが5 nmと15nmとの間、好まし
くは6 nmと12nmとの間であるときに良好な結果が得られ
た。最適な層の厚さ及び格子定数の偏差はとりわけ、放
出された放射の波長に依存する。
【０００９】接続導体を有する半導体ダイオードレーザ
ーを構成する本発明のオプトエレクトロニクス半導体デ
バイスの好適実施例は、半導体レーザーは第３クラッド
層を含むメサを有し、第２の導電形のコンタクト層が少
なくともメサの領域にあり、かつ、第３クラッド層に接
触しており、上側の接続導体はコンタクト層と、メサに
隣接して位置する半導体本体の一部分上とに延在してい
ることを特徴とするものである。このような「リッジ
型」レーザーは、多くの用途に適している。コンタクト
層がメサの領域のみにあるとき、上側の接続導体はこの
領域でコンタクト層とほぼオーム性接触を形成し、この
領域外では接続導体の下側に位置する半導体材料とショ
ットキー・バリアを含む接合を形成するので、供給され
る電流は主にメサを流れる。メサの外側に位置する中間
層の部分が障壁を形成するように作用させることもで
き、代わりに─中間層の残りの部分が（選択性）エッチ
ングによって除去されているなら─メサの隣に位置する
第２クラッド層がこの役割を果たしてもよい。このよう
なリッジ型レーザーの第２の修正例では、メサの少なく
ともいずれかの側（図では両側にあるように示す）に絶
縁層があり、この絶縁層の上に上側の接続導体が延在し
ている。このようなリッジ型レーザーの第３の修正例で
は、メサの少なくともいずれかの側（図では両側にある
ように示す）側に第１の導電形の別の半導体層が存在
し、コンタクト層はメサ及びこの半導体層の隣接部分の
上に延在している。第３の修正例は、３段階のエピタキ
シー工程によって製造される。後者の修正例による装置
は、３段階のエピタキシー工程により製造される。InGa
P/InAlGaP 材料系では、本発明によれば中間層はクラッ
ド層と同じ半導体材料、即ちInAlGaP を含む必要はな
く、例えばInGaP を含めばよい、という特有の利点を有
する。実際、中間層は第１工程と第２工程の間で酸素に
さらされるが、中間層はアルミニウムを含まないので酸
化が生じるのを防げないことはない。その結果第２のエ
ピタキシー工程は問題なく行うことができる。特にInGa
P/InAlGaP 材料系では、すべての修正例におけるメサは
好ましくは、第３クラッド層とコンタクト層との間に位
置し、バンドギャップがこれらの層のほぼ中間にある遷
移層を含む。本発明のオプトエレクトロニクス半導体デ
バイスを、GaAs/AlGaAs 材料系(GaAs 基板) のみなら
ず、InP-InGaAsP 材料系(InP基板) 及びInGaP/InAlGaP
材料系(GaAs 基板) においても有効に製造することがで
きる。InP/InGaAsP 材料系及びInGaP/InAlGaP 材料系
は、上述した最も重要な用途について適用することがで
きる。InP/InGaAsP 材料系では半導体材料として、基板
及びクラッド層はインジウム・リン(InP) で構成し、活
性層及びコンタクト層はインジウム─ガリウム・ヒ素(I
nGaAs)又はインジウム─ガリウム・ヒ素─リン(InGaAs
P) で構成し、中間層はインジウム─ガリウム・ヒ素(In
GaAs)で構成する。本発明に適している中間層はインジ
ウムを20原子% と45原子% との間、好ましくは約30原子
% 有する。InGaP/InAlGaP 材料系では半導体材料とし
て、基板及びコンタクト層はガリウム・ヒ素(GaAs)で構
成し、クラッド層はインジウム─アルミニウム─ガリウ
ム・リン(InAlGaP) で構成し、活性層はインジウム─ガ
リウム・リン(InGaP) 又はインジウム─アルミニウム─
ガリウム・リン(InAlGaP) で構成し、中間層はインジウ
ム─ガリウム・リン(InGaP) で構成する。この材料系で
は、本発明に適している中間層はインジウムを32原子%
と45原子% との間、好ましくは約35原子% 有する。上述
したように、活性層が比較的短い波長の放射を放出する
とき、それぞれの半導体材料系でもまたすぐれた結果が
得られる。InGaP/InAlGaP 材料系では、例えば、実際的
なダイオードレーザーがこのとき放出する最短波長は63
3nm である。この放出波長は種々の方法、即ち活性層に
アルミニウムを追加することにより、活性層を（多重）
量子井戸構成にすることにより、活性層の材料の原子配
置を不規則にすることにより又はこれらの手段を組み合
わせることによって実現することができる。さらに、第
１の修正例で既に上述したように、リッジ型レーザーの
あらゆる修正例において、メサの外側に位置する中間層
の一部を除去してもよいことが注目される。この場合で
も本発明の中間層の有益な効果はそのまま維持される。
より低い始動電流は実際、ダイオードレーザーの活性領
域の上に位置する中間層の一部によってほぼ達成され
る。
ーを構成する本発明のオプトエレクトロニクス半導体デ
バイスの好適実施例は、半導体レーザーは第３クラッド
層を含むメサを有し、第２の導電形のコンタクト層が少
なくともメサの領域にあり、かつ、第３クラッド層に接
触しており、上側の接続導体はコンタクト層と、メサに
隣接して位置する半導体本体の一部分上とに延在してい
ることを特徴とするものである。このような「リッジ
型」レーザーは、多くの用途に適している。コンタクト
層がメサの領域のみにあるとき、上側の接続導体はこの
領域でコンタクト層とほぼオーム性接触を形成し、この
領域外では接続導体の下側に位置する半導体材料とショ
ットキー・バリアを含む接合を形成するので、供給され
る電流は主にメサを流れる。メサの外側に位置する中間
層の部分が障壁を形成するように作用させることもで
き、代わりに─中間層の残りの部分が（選択性）エッチ
ングによって除去されているなら─メサの隣に位置する
第２クラッド層がこの役割を果たしてもよい。このよう
なリッジ型レーザーの第２の修正例では、メサの少なく
ともいずれかの側（図では両側にあるように示す）に絶
縁層があり、この絶縁層の上に上側の接続導体が延在し
ている。このようなリッジ型レーザーの第３の修正例で
は、メサの少なくともいずれかの側（図では両側にある
ように示す）側に第１の導電形の別の半導体層が存在
し、コンタクト層はメサ及びこの半導体層の隣接部分の
上に延在している。第３の修正例は、３段階のエピタキ
シー工程によって製造される。後者の修正例による装置
は、３段階のエピタキシー工程により製造される。InGa
P/InAlGaP 材料系では、本発明によれば中間層はクラッ
ド層と同じ半導体材料、即ちInAlGaP を含む必要はな
く、例えばInGaP を含めばよい、という特有の利点を有
する。実際、中間層は第１工程と第２工程の間で酸素に
さらされるが、中間層はアルミニウムを含まないので酸
化が生じるのを防げないことはない。その結果第２のエ
ピタキシー工程は問題なく行うことができる。特にInGa
P/InAlGaP 材料系では、すべての修正例におけるメサは
好ましくは、第３クラッド層とコンタクト層との間に位
置し、バンドギャップがこれらの層のほぼ中間にある遷
移層を含む。本発明のオプトエレクトロニクス半導体デ
バイスを、GaAs/AlGaAs 材料系(GaAs 基板) のみなら
ず、InP-InGaAsP 材料系(InP基板) 及びInGaP/InAlGaP
材料系(GaAs 基板) においても有効に製造することがで
きる。InP/InGaAsP 材料系及びInGaP/InAlGaP 材料系
は、上述した最も重要な用途について適用することがで
きる。InP/InGaAsP 材料系では半導体材料として、基板
及びクラッド層はインジウム・リン(InP) で構成し、活
性層及びコンタクト層はインジウム─ガリウム・ヒ素(I
nGaAs)又はインジウム─ガリウム・ヒ素─リン(InGaAs
P) で構成し、中間層はインジウム─ガリウム・ヒ素(In
GaAs)で構成する。本発明に適している中間層はインジ
ウムを20原子% と45原子% との間、好ましくは約30原子
% 有する。InGaP/InAlGaP 材料系では半導体材料とし
て、基板及びコンタクト層はガリウム・ヒ素(GaAs)で構
成し、クラッド層はインジウム─アルミニウム─ガリウ
ム・リン(InAlGaP) で構成し、活性層はインジウム─ガ
リウム・リン(InGaP) 又はインジウム─アルミニウム─
ガリウム・リン(InAlGaP) で構成し、中間層はインジウ
ム─ガリウム・リン(InGaP) で構成する。この材料系で
は、本発明に適している中間層はインジウムを32原子%
と45原子% との間、好ましくは約35原子% 有する。上述
したように、活性層が比較的短い波長の放射を放出する
とき、それぞれの半導体材料系でもまたすぐれた結果が
得られる。InGaP/InAlGaP 材料系では、例えば、実際的
なダイオードレーザーがこのとき放出する最短波長は63
3nm である。この放出波長は種々の方法、即ち活性層に
アルミニウムを追加することにより、活性層を（多重）
量子井戸構成にすることにより、活性層の材料の原子配
置を不規則にすることにより又はこれらの手段を組み合
わせることによって実現することができる。さらに、第
１の修正例で既に上述したように、リッジ型レーザーの
あらゆる修正例において、メサの外側に位置する中間層
の一部を除去してもよいことが注目される。この場合で
も本発明の中間層の有益な効果はそのまま維持される。
より低い始動電流は実際、ダイオードレーザーの活性領
域の上に位置する中間層の一部によってほぼ達成され
る。
【００１０】
【実施例】本発明を、３つの実施例及び図面を参照して
詳細に説明する。図面は線図的に示しているが、寸法ど
うりではない。厚さ方向の寸法は理解を助けるために特
に誇張している。対応する部材には通常、種々の実施例
において同一の参照番号を付している。同一導電形の半
導体領域は、通常同一方向にハッチングを付している。
詳細に説明する。図面は線図的に示しているが、寸法ど
うりではない。厚さ方向の寸法は理解を助けるために特
に誇張している。対応する部材には通常、種々の実施例
において同一の参照番号を付している。同一導電形の半
導体領域は、通常同一方向にハッチングを付している。
【００１１】図１は、本発明のオプトエレクトロニクス
半導体デバイスの第１の実施例の断面を示しており、本
実施例ではメサ２０を有する半導体ダイオードレーザー
を構成する。この断面は、レーザーの共振キャビティの
長手方向に対して垂直である。このデバイスは、基板１
１を有する半導体本体１０を具えている。基板１１は、
第１導電形即ちｎ形半導体材料からなり、本例では、単
結晶ガリウム・ヒ素からなる。基板１１には、接続導体
９が設けられている。基板１１上には、n-GaAsの緩衝層
１２と、n-InAlGaP の第１クラッド層１と、InGaP の活
性層２と、p-InAlGaP の第２クラッド層３と、p-InAlGa
P の第３クラッド層５と、InGaP の遷移層６と、p-GaAs
のコンタクト層７とを具える半導体層構造を形成する。
中間層４は、第２クラッド層３と第３クラッド層５との
間に存在する。第２クラッド層３の厚さが比較的薄いた
め（この場合約0.2 μm ）、中間層４は活性層２の光増
幅プロファイル内にある。本発明によれば、中間層４を
基板の格子定数とは異なる半導体材料（本例ではInGaP
）で構成する。この理由は、中間層４の半導体材料が
活性層２から放出される放射のエネルギーより大きいバ
ンドギャップを有するようInGaP がInを約40原子% 含む
からである。その結果、中間層４でのこの放射の吸収は
減少し、上記半導体レーザーは特に低い始動電流を有す
る。本発明の中間層４はまた、非常に優れたエッチング
停止効果を有する。これは、一方では中間層４はInGaP
のみを含んでおり、したがってここではInAlGaP を含む
第３クラッド層５と比べて化学的に強く異なっており、
他方では、中間層４の吸収が減少したために、比較的厚
い中間層４（本実施例では約6nm ）を用いることができ
ることにより達成される。中間層４は、ここではメサ２
０の形態でエッチング停止層として用いる。形成される
半導体レーザーはメサ２０に第３クラッド層５を具え、
本実施例ではこれに加えてInGaP （ひずみなし）の遷移
層６及びコンタクト層７（ここではp-GaAs）を具える。
上側の接続導体８は、メサ２０及び半導体本体１０の隣
接部分（ここでは中間層４の一部）に延在している。こ
のようなダイオードレーザーは、メサ２０の下側に位置
する活性層２の一部に活性領域を有する屈折率導波形で
ある。電流を接続導体８から９に供給するとき、接続導
体８は活性領域でコンタクト層７とほぼオーム性接触を
形成しているので、この電流はほとんどメサ２０に流れ
る。上記領域以外の部分では、弱い電流遮断特性を有す
るショットキー・バリアを形成する接合が、接続導体８
と半導体本体１０との間に形成される。〔表１〕に示す
組成、ドープレベル及び厚さを、本実施例の種々の半導
体層に用いた。
半導体デバイスの第１の実施例の断面を示しており、本
実施例ではメサ２０を有する半導体ダイオードレーザー
を構成する。この断面は、レーザーの共振キャビティの
長手方向に対して垂直である。このデバイスは、基板１
１を有する半導体本体１０を具えている。基板１１は、
第１導電形即ちｎ形半導体材料からなり、本例では、単
結晶ガリウム・ヒ素からなる。基板１１には、接続導体
９が設けられている。基板１１上には、n-GaAsの緩衝層
１２と、n-InAlGaP の第１クラッド層１と、InGaP の活
性層２と、p-InAlGaP の第２クラッド層３と、p-InAlGa
P の第３クラッド層５と、InGaP の遷移層６と、p-GaAs
のコンタクト層７とを具える半導体層構造を形成する。
中間層４は、第２クラッド層３と第３クラッド層５との
間に存在する。第２クラッド層３の厚さが比較的薄いた
め（この場合約0.2 μm ）、中間層４は活性層２の光増
幅プロファイル内にある。本発明によれば、中間層４を
基板の格子定数とは異なる半導体材料（本例ではInGaP
）で構成する。この理由は、中間層４の半導体材料が
活性層２から放出される放射のエネルギーより大きいバ
ンドギャップを有するようInGaP がInを約40原子% 含む
からである。その結果、中間層４でのこの放射の吸収は
減少し、上記半導体レーザーは特に低い始動電流を有す
る。本発明の中間層４はまた、非常に優れたエッチング
停止効果を有する。これは、一方では中間層４はInGaP
のみを含んでおり、したがってここではInAlGaP を含む
第３クラッド層５と比べて化学的に強く異なっており、
他方では、中間層４の吸収が減少したために、比較的厚
い中間層４（本実施例では約6nm ）を用いることができ
ることにより達成される。中間層４は、ここではメサ２
０の形態でエッチング停止層として用いる。形成される
半導体レーザーはメサ２０に第３クラッド層５を具え、
本実施例ではこれに加えてInGaP （ひずみなし）の遷移
層６及びコンタクト層７（ここではp-GaAs）を具える。
上側の接続導体８は、メサ２０及び半導体本体１０の隣
接部分（ここでは中間層４の一部）に延在している。こ
のようなダイオードレーザーは、メサ２０の下側に位置
する活性層２の一部に活性領域を有する屈折率導波形で
ある。電流を接続導体８から９に供給するとき、接続導
体８は活性領域でコンタクト層７とほぼオーム性接触を
形成しているので、この電流はほとんどメサ２０に流れ
る。上記領域以外の部分では、弱い電流遮断特性を有す
るショットキー・バリアを形成する接合が、接続導体８
と半導体本体１０との間に形成される。〔表１〕に示す
組成、ドープレベル及び厚さを、本実施例の種々の半導
体層に用いた。
【表１】
【００１２】メサ２０の幅は約6 μm である。本実施例
では、基板１１上の導電層９は、約0.1 μm の厚さの金
─ゲルマニウム─ニッケル層である。本例では導電層８
は、約0.1 μm の厚さのプラチナ層、約0.05μm の厚さ
のタンタル層及び約0.25μmの厚さの金の層を含む。上
述した放射─放出半導体ダイオードは、通常の方法で製
造される。製造及びさらなる情報については、欧州特許
出願明細書第90200679.0号（1990年10月3 日公開番号第
0 390 262 号）、欧州特許出願明細書第91201195.4号
（1991年11月27日公開番号第0 458 409 号）、欧州特許
出願明細書第91201194.7号（1991年11月27日公開番号第
0 458 408 号）で簡単に参照することができる。
では、基板１１上の導電層９は、約0.1 μm の厚さの金
─ゲルマニウム─ニッケル層である。本例では導電層８
は、約0.1 μm の厚さのプラチナ層、約0.05μm の厚さ
のタンタル層及び約0.25μmの厚さの金の層を含む。上
述した放射─放出半導体ダイオードは、通常の方法で製
造される。製造及びさらなる情報については、欧州特許
出願明細書第90200679.0号（1990年10月3 日公開番号第
0 390 262 号）、欧州特許出願明細書第91201195.4号
（1991年11月27日公開番号第0 458 409 号）、欧州特許
出願明細書第91201194.7号（1991年11月27日公開番号第
0 458 408 号）で簡単に参照することができる。
【００１３】図２は、本発明のオプトエレクトロニクス
半導体デバイスの第２の実施例の断面を示しており、本
実施例では半導体レーザーはメサ２０を具える。この断
面は、レーザーの共鳴キャビティの長手方向に対して垂
直である。このデバイスは、基板１１を有する半導体本
体１０を具えている。基板１１に、第１導電形即ちｎ形
半導体材料からなり、本例では、単結晶インジウム・リ
ンからなる。基板１１には、n-InP の第１クラッド層１
と、InGaAsの活性層２と、p-InP の第２クラッド層３
と、p-InP の第３クラッド層５と、p-InGaAsのコンタク
ト層７とを具える半導体層構造を形成する。中間層４
は、第２クラッド層３と第３クラッド層５との間に存在
する。第２クラッド層３の厚さが比較的薄いため（この
場合0.2 μm）、中間層４は活性層２の光増幅プロファ
イル内にある。ここでは、中間層４の半導体材料はInGa
Asである。本発明によれば、中間層４は半導体材料（こ
こではInGaAs）で構成する。InGaAsの格子定数は基板の
格子定数とは異なり、本例ではInGaAsがInを約40原子%
含み、中間層４の半導体材料が活性層２により放出され
た放射のエネルギーより大きいエネルギーギャップを有
するようになる。その結果、中間層４へのこの放射の吸
収は減少し、上記半導体レーザーは特に低い始動電流を
有する。本発明の中間層４はまた、非常に優れたエッチ
ング停止効果を有する。これは、一方では中間層４はIn
GaAsのみを含んでおり、したがってここではInP を含む
クラッド層から比較的強く化学的に異なっており、他方
では、中間層４の吸収が減少されたために、比較的厚い
中間層４（本実施例では約6nm ）を用いることができる
ことにより達成される。このデバイスの本実施例では、
中間層４はメサ２０を形成するのに用いられている。形
成されたダイオードレーザーはメサ２０中に第３クラッ
ド層５及びp-InGaAsのコンタクト層７を具える。メサ２
０の上側及び隣接部分には、絶縁層（ここでは約0.2 μ
m の厚さの二酸化シリコン）があり、窓１４をメサ２０
の上側の領域に形成する。第２の接続導体８は絶縁層１
３上に延在しており、窓１４においてコンタクト層７と
ほぼオーム性接触を形成する。このようなダイオードレ
ーザーは、メサ２０の下側に位置する活性層２の一部に
活性領域を有する屈折率導波形である。電流を接続導体
８から９に供給するとき、接続導体８は半導体本体１０
のみと接触しているので、この電流はほとんどメサ２０
に流れる。〔表２〕に示す組成、ドープレベル及び厚さ
を、本実施例の種々の半導体層に用いた。
半導体デバイスの第２の実施例の断面を示しており、本
実施例では半導体レーザーはメサ２０を具える。この断
面は、レーザーの共鳴キャビティの長手方向に対して垂
直である。このデバイスは、基板１１を有する半導体本
体１０を具えている。基板１１に、第１導電形即ちｎ形
半導体材料からなり、本例では、単結晶インジウム・リ
ンからなる。基板１１には、n-InP の第１クラッド層１
と、InGaAsの活性層２と、p-InP の第２クラッド層３
と、p-InP の第３クラッド層５と、p-InGaAsのコンタク
ト層７とを具える半導体層構造を形成する。中間層４
は、第２クラッド層３と第３クラッド層５との間に存在
する。第２クラッド層３の厚さが比較的薄いため（この
場合0.2 μm）、中間層４は活性層２の光増幅プロファ
イル内にある。ここでは、中間層４の半導体材料はInGa
Asである。本発明によれば、中間層４は半導体材料（こ
こではInGaAs）で構成する。InGaAsの格子定数は基板の
格子定数とは異なり、本例ではInGaAsがInを約40原子%
含み、中間層４の半導体材料が活性層２により放出され
た放射のエネルギーより大きいエネルギーギャップを有
するようになる。その結果、中間層４へのこの放射の吸
収は減少し、上記半導体レーザーは特に低い始動電流を
有する。本発明の中間層４はまた、非常に優れたエッチ
ング停止効果を有する。これは、一方では中間層４はIn
GaAsのみを含んでおり、したがってここではInP を含む
クラッド層から比較的強く化学的に異なっており、他方
では、中間層４の吸収が減少されたために、比較的厚い
中間層４（本実施例では約6nm ）を用いることができる
ことにより達成される。このデバイスの本実施例では、
中間層４はメサ２０を形成するのに用いられている。形
成されたダイオードレーザーはメサ２０中に第３クラッ
ド層５及びp-InGaAsのコンタクト層７を具える。メサ２
０の上側及び隣接部分には、絶縁層（ここでは約0.2 μ
m の厚さの二酸化シリコン）があり、窓１４をメサ２０
の上側の領域に形成する。第２の接続導体８は絶縁層１
３上に延在しており、窓１４においてコンタクト層７と
ほぼオーム性接触を形成する。このようなダイオードレ
ーザーは、メサ２０の下側に位置する活性層２の一部に
活性領域を有する屈折率導波形である。電流を接続導体
８から９に供給するとき、接続導体８は半導体本体１０
のみと接触しているので、この電流はほとんどメサ２０
に流れる。〔表２〕に示す組成、ドープレベル及び厚さ
を、本実施例の種々の半導体層に用いた。
【表２】
【００１４】この場合、メサ２０の幅は約2 μm であ
る。本実施例の基板１１上の導電層９は、約0.1 μm の
厚さの金─ゲルマニウム─ニッケル層である。導電層８
は、約0.1 μm の厚さのプラチナ層で構成する。上述し
た放射─放出半導体ダイオードは、通常の方法で製造さ
れる。この製造については、前述した実施例で言及した
同一の明細書を参照することができる。特有な構成とし
ては、接続導体８を設ける前に、例えば二酸化シリコン
の絶縁層を半導体本体１０の上に設け、この層内に窓１
４をメサ２０の領域へ形成する。メサ２０を形成すると
き、InGaAsのコンタクト層７に対して用いられる（選択
性）エッチャントは、例えばH2SO4+H2O+H2O2(5:1:1) と
し、InP の第３クラッド層５に対して用いられる選択性
エッチャントは、例えばHCl+H3PO4(1:1)とする。
る。本実施例の基板１１上の導電層９は、約0.1 μm の
厚さの金─ゲルマニウム─ニッケル層である。導電層８
は、約0.1 μm の厚さのプラチナ層で構成する。上述し
た放射─放出半導体ダイオードは、通常の方法で製造さ
れる。この製造については、前述した実施例で言及した
同一の明細書を参照することができる。特有な構成とし
ては、接続導体８を設ける前に、例えば二酸化シリコン
の絶縁層を半導体本体１０の上に設け、この層内に窓１
４をメサ２０の領域へ形成する。メサ２０を形成すると
き、InGaAsのコンタクト層７に対して用いられる（選択
性）エッチャントは、例えばH2SO4+H2O+H2O2(5:1:1) と
し、InP の第３クラッド層５に対して用いられる選択性
エッチャントは、例えばHCl+H3PO4(1:1)とする。
【００１５】図３は、本発明のオプトエレクトロニクス
半導体デバイスの第３実施例の断面である。ここでもま
た半導体ダイオードレーザーはメサ２０を具える。基板
１１及び層１，２，３，４，５，６，８，９及び１２
は、第１実施例に関連して説明した層にそれぞれ対応
し、対応する参照番号を有する。この実施例では、メサ
２０の少なくともいずれかの側（図３では両側に示す）
の電流遮断層として作用する別の半導体層１５を具え
る。別の半導体層１５はGaAsで構成され、メサの高さす
なわち第３クラッド層５の厚さにほぼ一致する厚さを有
する。第２の導電形（ここでもまたGaAs）のコンタクト
層７は第３クラッド層５上に延在し、メサ２０の上側で
遷移層６と接触している。本発明のこのデバイスの中間
層４の作用は、第１の実施例で上述した作用と同様であ
る。別の半導体層１５内にあるメサ２０のいずれかの側
で発生する活性層２にから放出された放射の吸収は、い
わゆる横軸モード安定に寄与する。これにより始動電流
はわずかに増加する。にもかかわらず、本発明のメサ２
０の領域の中間層４の吸収力が減少するため、このデバ
イスの本実施例でもまた始動電流は比較的低い。このデ
バイスの本実施例の製造については、第１実施例を参照
すればよい。このデバイスの第１実施例では、製造する
に当たりエピタキシープロセスは１工程であるのに対し
て、本実施例のデバイスを製造するには３工程のエピタ
キシープロセスが行われる。第１のエピタキシープロセ
スで、層１２及び１〜６を形成する。次にストリップ形
状の二酸化シリコンマスク（図示せず）により、メサ２
０を形成する。次に、第２のエピタキシープロセスで、
別の半導体層１５を（部分的に）設け、その結果ほぼ平
面構造となる。最後に、上記マスクを除去した後、第３
のエピタキシープロセスで上記構造上にコンタクト層７
を設ける。本実施例の種々の半導体層に対して、第１の
実施例と同じドープレベル及び膜厚が用いられている
（〔表１〕参照）。（追加の）半導体層１５は、この場
合ｎ導電形で、ドープ濃度が5 ×1017at/cm3、厚さが0.
8 μm 、及びバンドギャップが1.4eV のGaAs層で構成す
る。
半導体デバイスの第３実施例の断面である。ここでもま
た半導体ダイオードレーザーはメサ２０を具える。基板
１１及び層１，２，３，４，５，６，８，９及び１２
は、第１実施例に関連して説明した層にそれぞれ対応
し、対応する参照番号を有する。この実施例では、メサ
２０の少なくともいずれかの側（図３では両側に示す）
の電流遮断層として作用する別の半導体層１５を具え
る。別の半導体層１５はGaAsで構成され、メサの高さす
なわち第３クラッド層５の厚さにほぼ一致する厚さを有
する。第２の導電形（ここでもまたGaAs）のコンタクト
層７は第３クラッド層５上に延在し、メサ２０の上側で
遷移層６と接触している。本発明のこのデバイスの中間
層４の作用は、第１の実施例で上述した作用と同様であ
る。別の半導体層１５内にあるメサ２０のいずれかの側
で発生する活性層２にから放出された放射の吸収は、い
わゆる横軸モード安定に寄与する。これにより始動電流
はわずかに増加する。にもかかわらず、本発明のメサ２
０の領域の中間層４の吸収力が減少するため、このデバ
イスの本実施例でもまた始動電流は比較的低い。このデ
バイスの本実施例の製造については、第１実施例を参照
すればよい。このデバイスの第１実施例では、製造する
に当たりエピタキシープロセスは１工程であるのに対し
て、本実施例のデバイスを製造するには３工程のエピタ
キシープロセスが行われる。第１のエピタキシープロセ
スで、層１２及び１〜６を形成する。次にストリップ形
状の二酸化シリコンマスク（図示せず）により、メサ２
０を形成する。次に、第２のエピタキシープロセスで、
別の半導体層１５を（部分的に）設け、その結果ほぼ平
面構造となる。最後に、上記マスクを除去した後、第３
のエピタキシープロセスで上記構造上にコンタクト層７
を設ける。本実施例の種々の半導体層に対して、第１の
実施例と同じドープレベル及び膜厚が用いられている
（〔表１〕参照）。（追加の）半導体層１５は、この場
合ｎ導電形で、ドープ濃度が5 ×1017at/cm3、厚さが0.
8 μm 、及びバンドギャップが1.4eV のGaAs層で構成す
る。
【００１６】本発明は、これらの実施例に限定されるも
のではなく、種々の変更及び変形が本発明の範囲内で可
能である。半導体レーザーを具えるオプトエレクトロニ
クス半導体デバイスの他に、LED 又は導波路を具えるオ
プトエレクトロニクス半導体デバイスに適用することも
できる。LED 又は導波路を具えるオプトエレクトロニク
ス半導体デバイスの場合、「活性層により放出された放
射のエネルギー」は、「活性層に存在する放射のエネル
ギー」と読むべきである。
のではなく、種々の変更及び変形が本発明の範囲内で可
能である。半導体レーザーを具えるオプトエレクトロニ
クス半導体デバイスの他に、LED 又は導波路を具えるオ
プトエレクトロニクス半導体デバイスに適用することも
できる。LED 又は導波路を具えるオプトエレクトロニク
ス半導体デバイスの場合、「活性層により放出された放
射のエネルギー」は、「活性層に存在する放射のエネル
ギー」と読むべきである。
【００１７】本発明は、上記実施例のリッジ型レーザー
に限定されるものではない。本発明の中間層は、薄い中
間層がクラッド層のバンドギャップより小さいバンドギ
ャップを有する活性層の付近に存在する他の構造に用い
るのにも有効である。
に限定されるものではない。本発明の中間層は、薄い中
間層がクラッド層のバンドギャップより小さいバンドギ
ャップを有する活性層の付近に存在する他の構造に用い
るのにも有効である。
【００１８】最後に、これらの実施例で用いられる半導
体層はMOVPE 法（有機金属気相エピタキシャル成長法）
で形成されたが、他の方法を用いて形成することもでき
ることに注目すべきである。したがって、MOVPE に加え
て、MOMBE （有機金属分子線エピタキシー）、MBE （分
子線エピタキシー）、VPE （気相エピタキシャル成長
法）又はLPE （液相エピタキシャル成長法）を用いて形
成してもよい。
体層はMOVPE 法（有機金属気相エピタキシャル成長法）
で形成されたが、他の方法を用いて形成することもでき
ることに注目すべきである。したがって、MOVPE に加え
て、MOMBE （有機金属分子線エピタキシー）、MBE （分
子線エピタキシー）、VPE （気相エピタキシャル成長
法）又はLPE （液相エピタキシャル成長法）を用いて形
成してもよい。
【図１】半導体レーザーを構成する本発明のオプトエレ
クトロニクス半導体デバイスの第１の実施例の断面図で
ある。
クトロニクス半導体デバイスの第１の実施例の断面図で
ある。
【図２】半導体レーザーを構成する本発明のオプトエレ
クトロニクス半導体デバイスの第２の実施例の断面図で
ある。
クトロニクス半導体デバイスの第２の実施例の断面図で
ある。
【図３】半導体レーザーを構成する本発明のオプトエレ
クトロニクス半導体デバイスの第３の実施例の断面図で
ある。
クトロニクス半導体デバイスの第３の実施例の断面図で
ある。
１ 第１クラッド層 ２ 活性層 ３ 第２クラッド層 ４ 中間層 ５ 第３クラッド層 ６ 遷移層 ７ コンタクト層 ８，９ 接続導体 １０ 半導体本体 １１ 基板 １２ 緩衝層 １３ 絶縁層 １４ 窓 １５ 半導体層 ２０ メサ
Claims (10)
- 【請求項１】第１の導電形の半導体基板(11)上に、少な
くとも第１の導電形の第１クラッド層(1) と、活性層
(2) と、第２の導電形の第２クラッド層(3) と、中間層
(4) と、第２の導電形の第３クラッド層(5) とがこの順
で存在する半導体本体(10)を具え、 第２クラッド層(3) の厚さを、中間層(4) が活性層(2)
の光電磁界プロファイル内にあるように設定し、 中間層(4) は、第２クラッド層(3) 及び第３クラッド層
(5) のバンドギャップより小さいバンドギャップを有す
る半導体材料で構成したオプトエレクトロニクス半導体
デバイスにおいて、 前記中間層(4) の半導体材料は、前記基板(11)の格子定
数とは異なる格子定数を有し、活性層(2) により放出さ
れた放射のエネルギーより大きなバンドギャップを有す
ることを特徴とするオプトエレクトロニクス半導体デバ
イス。 - 【請求項２】前記中間層(4) が３元半導体材料で構成さ
れる請求項１記載のオプトエレクトロニクス半導体デバ
イスにおいて、 前記中間層(4) の半導体材料の組成を、この中間層(4)
の半導体材料が前記基板(11)の格子定数より小さい格子
定数を有するように選択したことを特徴とするオプトエ
レクトロニクス半導体デバイス。 - 【請求項３】前記中間層(4) の格子定数の偏差の値が、
前記基板(11)の格子定数と比べて-0.2% と-2% との間に
あることを特徴とする請求項１又は２記載のオプトエレ
クトロニクス半導体デバイス。 - 【請求項４】前記中間層(4) はエッチング停止層として
作用し、この中間層(4) の厚さが5nmと15nmとの間、好
ましくは6nm と12nmとの間にあることを特徴とする請求
項１，２又は３記載のオプトエレクトロニクス半導体デ
バイス。 - 【請求項５】２個の接続導体(8,9) を有する半導体ダイ
オードレーザーを具える請求項１，２，３又は４記載の
オプトエレクトロニクス半導体デバイスにおいて、 この半導体ダイオードレーザーは、第３クラッド層(5)
を具えるメサ(20)を有し、 第２の導電形のコンタクト層(7) は、少なくとも前記メ
サ(20)の領域に存在し、かつ、第３のクラッド層(5) と
接触し、 上側の接続導体(8) は、コンタクト層(7) と、メサ(20)
に隣接して位置する半導体本体(10)の一部の上に亘って
延在していることを特徴とするオプトエレクトロニクス
半導体デバイス。 - 【請求項６】絶縁層(13)が前記メサ(20)の少なくともい
ずれかの側にあり、上側の接続導体(8) が前記絶縁層(1
3)上に延在することを特徴とする請求項５記載のオプト
エレクトロニクス半導体デバイス。 - 【請求項７】第１の導電形の別の半導体層(15)が、前記
メサ(20)の少なくともいずれかの側に存在し、前記コン
タクト層(7) が前記別の半導体層(15)上に延在すること
を特徴とする請求項５記載のオプトエレクトロニクス半
導体デバイス。 - 【請求項８】半導体材料として、前記基板(11)及び前記
コンタクト層(7) はガリウム・ヒ素(GaAs)で構成し、前
記第１、第２及び第３クラッド層(1,3,5) はインジウム
─アルミニウム─ガリウム・リン(InAlGaP) で構成し、
前記活性層(2) はインジウム─ガリウム・リン(InGaP)
又はインジウム─アルミニウム─ガリウム・リン(InAlG
aP) で構成し、遷移層(6) はインジウム─ガリウム・リ
ン(InGaP) 又はガリウム・ヒ素(GaAs)で構成し、前記中
間層(4) はインジウム─ガリウム・リン(InGaP) で構成
し、前記中間層(4) のインジウムの含有量は30原子% と
45原子% との間、好ましくは約35原子% であることを特
徴とする請求項６又は７記載のオプトエレクトロニクス
半導体デバイス。 - 【請求項９】半導体材料として、前記基板(11)及び前記
第１、第２及び第３クラッド層(1,3,5) はインジウム・
リン(InP) で構成し、前記活性層(2) 及び前記コンタク
ト層(7) はインジウム─ガリウム・ヒ素(InGaAs)又はイ
ンジウム─ガリウム・ヒ素─リン(InGaAsP) で構成し、
前記中間層(4) はインジウム─ガリウム・ヒ素(InGaAs)
で構成し、前記中間層(4) のインジウムの含有量は20原
子% と48原子% との間、好ましくは約40原子% であるこ
とを特徴とする請求項６又は７記載のオプトエレクトロ
ニクス半導体デバイス。 - 【請求項１０】前記メサ(20)は前記中間層(4) を含み、
上側の接続導体(8) 又はコンタクト層(7) 或いは、メサ
(20)の少なくともいずれかの側にある絶縁層(13)又は別
の半導体層(15)が前記第２クラッド層(3) と直接接触す
ることを特徴とする請求項５，６，７，８又は９記載の
オプトエレクトロニクス半導体デバイス。
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