JPH10505947A - 半絶縁性面発光素子 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 発光素子にはより広い変調周波数帯を有するべくより速いスイッチング速度が要求される。従来の半導体ヘテロ接合素子に関る寄生容量の問題は半絶縁性層及び導電性基板を使用することとともにｐｎ接合を小さくすることによって減らされる。バイアス電流対光出力の非線形性は素子に半絶縁性の層及び導電層を使用して熱分散の構成をとることによって改善される。

Description

【発明の詳細な説明】 半絶縁性面発光素子 （発明の分野） 本発明は動作速度が速くされ、電流入力対光出力が略線形の特性を有する半導 体発光素子に関する。 （発明の背景） 本出願の発明は１９９４年７月１５日に出願された米国特許出願第０８／２７ ６，１３１号に関係する。ヘテロ構造の半導体素子の出現は多くの型の半導体素 子の製造の容易化及び改良された特性につながった。本発明の対象となる発光ダ イオード（ＬＥＤ）はヘテロ構造素子のデザインを使用することで利点を得る素 子の一例である。通常、発光ダイオードの製造に使用されるヘテロ構造はダブル ヘテロ構造であり、その構造においては活性領域となるIII−Ｖ族半導体（３元 又は４元）が２つの対向する添加されたIII−Ｖ族化合物の間に挟まれる。外側 の層として適当な材料を選択することにより、それらのバンドギャップ幅は活性 層のそれよりも大きくされる。当業者によって良く知られるように、この手法に よれば活性領域における再結合によって発光を可能にしつつ、伝導帯のエネルギ ーと価電子帯のエネルギーとのそれぞれの差によって活性層とそれより大きなバ ンドギャップを有する両側の層との間の電子又はホールの流れが阻止される素子 が製造される。図１にこの例が示されるが、これはＮ−ｎ−Ｐ型（Ｎ，Ｐはｎ型 に添加された活性領域より大きなバンドギャップを有する材料の表示である）の 半導体のダブルヘテロ構造を示すエネルギーバンド図であり、それは空乏領域に おいて、伝導帯のエネルギー（Ｅｃ）及び価電子帯のエネルギー（Ｅｖ）に活性 領域１内での電子及びホールの閉じこめを構成する不連続２、３を示す。（フェ ルミレベルＥｆは３つの全ての材料において一致する。）挟まれた領域における 少数キャリア（ホール）の濃度は、ｐ型に添加された領域における多数キャリア の濃度に匹敵する。従って、正の接合バイアスを加えると再結合が発生するが、 再結合は中央の領域に限られ、これは発光ダイオードにおける非常に有利な特徴 になっている。示される構造に由来する更なる有利な特徴は大きなバンドギャッ プを有する層の誘電率が中央の小さなバンドギャップの領域の誘電率より小さい ことである。従って、小さなバンドギャップの領域の屈折率が大きなバンドギャ ップの領域のそれよりも大きくなり、これにより必然的に誘電体スラブ導波路（ 方形の層構造とした場合）が形成される。 発光素子は活性層のエッジから、又は上述するように面から発光するよう形成 される。素子は発光ダイオード又はレーザである。説明を明確にする目的のため に、ある特定のデザインについて詳細に説明する。その特定のデザインはｎ型基 板上の端発光型の発光ダイオードを示す。しかしながら、同様の原理はｐ型基板 上のこれらの発光素子に適用される。更にレーザ素子における活性層の成分は従 来のバルク材料又はひずみを有するか又は有しない量子井戸型材料とされ得る。 従来の技術により製造される端発光型発光ダイオード（ＥＬＥＤ）が図２乃至図 ４に示される。開示される特定の例においては、ｎ型リン化インジウム（ｎ−Ｉ ｎＰ）基板２１、３１、４１が、その上に形成されたｎ型バッファ層（図示せず ）、ｐ型ＩｎＧａＡｓＰ活性層２２、３２、４２、ｐ−ＩｎＰ２３，３３，４３ を例とするｐ型のクラッド層、及びｐ−ＩｎＧａＡｓ２４、３４、４４を例とす るｐ型のコンタクト層を有する。これらの層は基板上にエピタキシャル成長され る。更に、材料は活性層が隣り合うｐ型及びｎ型の層のそれより小さなバンドギ ャップエネルギーを有するよう選択される。 層が形成された後で通常の技術によるエッチング処理が行われ、図３に示すよ うに、中央のメサ３６を残すように濠部３５が形成される。図４に示されるよう に、例えばＳｉＯ２又はＳｉＮｘからなる誘電体層４５がメサ及び周囲の領域上 に成膜される。しかしながら、メサの頂側の誘電体は電気接触用開口を形成する ために除去される。この誘電体は熱伝導性及び電気伝導性が悪く、活性層４２及 び基板４１をその後に形成されるｐ型の金属性接触層４６から絶縁するよう作用 する。誘電体層４５内に接触用開口が形成された後で、ｐ型の金属性材料が従来 の技術により成膜される。良好な絶縁体が提供されるものの、誘電体層は良好で ない熱伝導性という悪影響を有する。この良好でない熱伝導性活性領域から外部 領域への熱の分散を阻止する。従来のこの種の素子の他の欠点は外部領域の寄生 容量である。この容量は素子の本質的なＲＣ時定数を明らかに増大させる効果を 有し、これは素子のスイッチ速度を大幅に遅くしてしまう。より速いスイッチ速 度の要求、特にデジタル光信号の立ち上がり・立ち下がり時間を減らす要求によ れば、寄生容量による悪影響は減らされなければならない。寄生容量の悪影響を 抑制するための試みの例が、参考文献として含まれるタカハシらによる米国特許 第５，００３，３５８号、第５，１００，８３３号、第５，１９４，３９９号、 及び第５，２７５，９６８号に開示される。米国特許第５，００３，３５８号に 示されるように、半絶縁性又は絶縁性の基板はその上に成膜されたＩｎＰからな る半絶縁性の層を含むが、これは、活性層がその中でｐ型及びｎ型のクラッド層 の間に成膜されるための垂直開口同様にｐ側、ｎ側の電極を収容 するようにエッチングされる。これにより開口内に発光素子が形成される。ｎ型 のクラッドのｎ側の電極への接続は半絶縁性層内にエッチングして形成された溝 内に埋められる導電性のｎ型ＩｎＰ層による。比較的小さな限られた領域に発光 素子を有するこの構造は素子のｐ−ｎ接合の面積及びｐ−ｎ接合の面積に直接比 例する電気容量を小さくして本質的な寄生容量を低減させる。このｐｎ接合の外 部寄生容量の悪影響は、米国特許第５，００３，３５８号の図５に示される従来 例を検討することにより良く理解される。しかしながら、タカハシらによる上述 の参考特許文献から理解されるように、この種の発光素子のエッチング及び成膜 はかなり複雑である。必要とされるのは、単純に且つそれによって安価にして製 造可能であり、更に本質的な電気容量の低減を示す発光素子である。 従来の発光素子の他の悪影響はジュール熱を分散する能力が低いことであり、 これによって生じる非線形の電流対光特性である。必要とされるのは、比較的線 形の入力電流対光出力特性を有する高速スイッチングされるための発光素子であ る。 この点までの議論は、開示されるように発光ダイオードに絞られて来たが、本 発明はダイオード及びレーザを含む発光素子への応用を意図している。例示の目 的のために特定の構造が議論の主要点とされる。このために、ｎ型基板上に形成 された面発光素子である発光素子についての製造について示す議論が続く。しか しながら、両方の基本的な型の素子ｐ型基板上に形成され得る。最後に、レーザ ー素子の活性層構造は従来のバルク材料又はひずみを有するか又は有しない量子 井戸型材料とされ得る。 （発明の概要） 本発明の目的は、減らされた本質的な電気容量を有する略平坦な形状の面発光 半導体素子を提供することである。 更に本発明の目的は、改良された熱分散能力を有し、それによってより線形に 近い電流入力対光出力特性を示す面発光半導体素子を提供することである。 （図面の詳細な説明） 図１は外側の層よりも小さなバンドギャップを有する活性層を備えるダブルヘ テロ接合のエネルギーバンド図の例である。 図２は従来の面発光型発光ダイオードの製造のために必要とされる材料の面成 長を示す概略断面図である。 図３は従来の面発光型の発光ダイオード内のエッチングされたメサの断面図で ある。 図４は従来の面発光型の発光ダイオードの断面図である。 図５は本発明のメサエッチング後を示す断面図である。 図６は本発明の断面図である。 図７は阻止層の無い面発光型レーザを示す断面図である。 図８ａ乃至図８ｄは従来の様々な面発光型レーザの概略図である。 図９は本発明のレーザの断面図である。 （好適実施形態の詳細な説明） 図５によれば、本発明の面発光型発光ダイオードの断面図が示される。基板５ １は導電性となる程度、例えば約１０¹⁷乃至１０¹⁹ｃｍ^-1の添加レベルに不純物 添加されるｎ−ＩｎＰウエハとされる。ヘテロ構造は、エピタキシャル成長によ り順に形成されるｎ−ＩｎＰバッファ（図示せず）、活性層５２としてのＩｎＧ ａＡｓＰ、ｐ型のクラッド５３としてのｐ−ＩｎＰ及びその上のｐ型のコンタク ト層５４を含む。エピタキシャル材料は最初に平坦構造に成長され、その後誘電 体又はフォトレジストによりマスクされる。マスクはパターン形成され部分的に 除去される。露出した領域はその後等方性のエッチング液によりエッチングされ 、図示されるメサ構造を残す。メサが露出された後で、高い熱伝導性を有し電気 的に半絶縁性の材料が成膜される。図６に示されるように、この絶縁層６５は例 えば鉄が添加された半絶縁性層のIｎＰの層であり、これは活性層及び基板をそ の後に成膜されるｐ型の金属性の層６６から絶縁する。面発光型の素子は、導電 性の基板及びｐ型の金属性の層６６にそれぞれ接触するｎ側電極及びｐ側電極を 有し、その後上述の如く作用する。光は、バンドキャップが上述の如く活性領域 よりも大きいという事実により発光された光に透明であるｎ−ＩｎＰの導電性基 板を通して伝搬される。その構造の利点について以下に示される。第一にこの構 造はメサ構造を通じてｐｎ接合の面積を最小にして、これによりｐｎ接合の電気 容量による悪影響を減らすという利点を有する。第２に絶縁層６５としての半絶 縁性層の成膜はメサ領域の外側でｐ側電極とｎ側電極との間の電気容量を減らす ことにも役立つ。この電気容量の減少は単純に一工程のエッチング技術によって 実現され、参考文献として上述した米国特許第５，００３，３５８号、第５，１ ００，８３３号、第５，１９４，３９９号及び５，２６５，９６８号に示される 素子の製造に必要とされる複雑な多重エッチング工程を避けていることに着目す ることが重要である。面発光型発光ダイオードの全体の本質的な電気容量の減少 を含む効果は、素子のＲＣ時定数を小さくすることにより素子の立ち上がり及び 立ち下がり時間を大幅に減らす。ＲＣ時定数が減ること によりスイッチング速度が速くなり、略矩形波のデジタル信号の周波数帯におい て、その利点は更に明らかなものとなる。デザインされるこの面発光型発光ダイ オードは、０．５ｎｓのオーダーの立ち上がり、立ち下がり時間の実験値を示す 。この高速スイッチング性能は図４に示す従来の素子の周波数帯を大きく超える ７００ＭＨｚの周波数帯での使用を可能とする。 本発明の素子デザインの他の利点は、動作によって生じるジュール熱を分散す る性能である。従来の発光素子においてジュール熱は、非線形のバイアス電流対 光出力特性を生じさせる。本発明の構造は熱を２つのパスを通して分散させるこ とができる。図６によれば、約０.６８Ｗ・ｃｍ^-1・Ｋ^-1の熱伝導率を有する半 絶縁性のＩｎＰ６５の層が一つのパスを形成する。層６５はｎ型に添加されたＩ ｎＰ基板と同じ熱伝導率及び格子定数を有し、従って好ましい厚さに成膜され得 るが、これは素子が熱を分散させる性能及び電気絶縁性に付随した事項である。 例えば、これは１０⁶乃至１０¹⁰ｏｈｍ・ｃｍの抵抗率を示す鉄が添加された１ ｎＰの層であっても良いが、しかしながら本発明の主題及び要旨を維持する中で 他の材料も使用され得る。メサ構造のｐｎ接合からの熱の分散は、素子がｐｎ接 合をそれ程加熱することのない高い注入電流レベルで動作することを可能にし、 これによりバイアス電流に対する光出力の線形性を改善する。最後に、ｎ型に添 加された導電性の層５１はメサ構造のｐｎ接合からジュール熱を分散する第２の パスとして作用し、上述したのと同じ利点を有する。これらの２つの要素は熱の 分散の上で付加的効果を提供する。 最後に図６に示される素子は、上述されない付加的な利点である構造の単純さ を示すことが理解される。導電性の材料で基板を形成することによりｎ型の電極 が直接基板に接続可能となり、追加の製造工程を省略できる。従って、導電性の 基板はより良好な熱分散パスを提供することに加えて同様に電気接続点として作 用し、参考文献として含まれる特許に示された電気容量が減らされた他の素子よ りも素子をより小さい外形とすることができる。 図７には、従来の面発光型のレーザーが示される。ダブルヘテロ接合発光ダイ オードの基本原理は厚さＬを有するレーザー７１に適用される。詳細には、バル ク材料又は例えばｐ−ＧａＡｓ／ｐ−ＧａＡｌＡｓのようなひずみを有するか又 は有しない量子井戸半導体材料による活性層は厚さｄにして、２層のより大きな バンドギャップを有する材料７３、７４の間に挟まれて置かれる。例示の目的に よれば、材料７３はｐ−ＧａＡｌＡｓであり、材料７４はｎ−ＧａＡｌＡｓであ る。これらの材料７３、７４は活性領域よりも大きなバンドギャップを有するこ とによってのみ選択されるのではなく、それより低い屈折率を有することによっ ても選択され る。従って、活性領域の屈折率をｎ₁として材料７３、７４の屈折率をｎ₂とする と、ｎ₁＞ｎ₂となる。このようにすれば、幅ｄを有する活性領域内に導波路が形 成される。ミラー７５として示される反射部材が共鳴キャビティを構成すべく機 能する。最後に、これらの材料のバンドギャップはキャリアの閉じこめを行うと ともにレーザー発振のために要求される反転分布を実現するよう選択される。再 結合領域は良く制限され固定された寸法とされることにより、キャビテイは活性 領域内に光の波を閉じこめ可能なものとなり、これにより、案内されない波の場 合よりも大きな割合の波の増幅が行われる。その結果、より高い度合に光学的効 果が得られ、これによって単位出力に対してより小さな電流を必要とし、従って 発熱が減らされる。 しかしながら、ダブルヘテロ構造の面発光型発光ダイオードに関係して示した ように、図７に示されるようなレーザー要素に関る外部領域内のｐｎ接合の比較 的大きな面積は好ましくない寄生容量につながる。この電気容量はレーザの立ち 上がり及び立ち下がりの反応時間に悪影響を及ぼし、従って変調周波数幅を減ら すことになってしまう。図８ａ乃至図８ｄにこの分野における従来の様々な型の ヘテロ構造のレーザを示す。図８ａ乃至図８ｄには、ミラーが参照番号８０１で 、ｎ−ＩｎＰの基板は８０２、ｐ−ＧａＩｎＡｓＰ活性層は８０３で、ｐ−Ｉｎ Ｐ層が８０４で、ＳｉＯ２が８０５で、ｐ−ＩｎＧａＡｓＰによる窓／キャップ が８０６で、電極が８０７で示される。図８ｃにおいてはより大きなバンドギャ ップのＩｎＰは横方向の電流の拡散を防止するポテンシャル障壁となることが示 され、図８ｄには、平坦なポテンシャル障壁層が示される。ｐ−ＩｎＰ層は図８ ｃ及び図８ｄには８０９で示される。図８ａは電流阻止層のないレーザの例であ る。図８ｂによればポリイミドを阻止層として使用し、図８ｃ及び図８ｄはポテ ンシャル障壁による電流阻止の効果を得る逆バイアス接合の使用が示される。電 流の制限の意味は光学共振器の光学効果を増進させる特性にある。しかしながら 、発光ダイオードに関連して示すように、図８の全ての構造は寄生容量及びジュ ール熱の分散に関連した問題を有する。 図９に、本発明のデザインによって製造されたレーザが示される。特に、基板 ９１はｎ型の導電層であり、メサ構造９２は発光ダイオードと同じ基本デザイン であり、反射部材９３がレーザ発振に必要な共振を可能にするよう配置される。 これらの反射部材は当業者によって容易に理解される通常の技術によって配置又 は配設される。ＩｎＰクラッド層９４は活性層９５内に形成された導波路のため のクラッド層となるとともにキャリアの閉じこめを提供する。 ＩｎＰ９７の層は半絶縁性の特性を有するよう選ばれる。例えば、これは１０⁶ 乃至１０¹⁰ ｏｈｍ・ｃｍの抵抗率を示すＦｅ添加されたＩｎＰの層とされ得るが、本発明の 主題及び要旨を維持する中で他の材料も使用され得る。これらの層９７は素子の 全体の寄生容量を減らし、これによりレーザの変調幅を広げるようにも作用する 。最後に、面発光型の発光ダイオードに関係して詳細に示されるが、層９１及び ９７は熱を分散すべく作用してレーザ出力特性をより線形に近いものとし、層９ １は素子への直接の電気的接触を可能にする。 議論が面発光型発光ダイオード及びレーザのデザインに焦点を当てられたこと に着目することは非常に重要である。しかしながら、本発明の基本的原理はレー ザ、共振キャビティ発光ダイオード（ＲＣＬＥＤ）及び他の面発光型の発光ダイ オード素子の製造の手段を容易に提供する。上述の素子を製造するために他の材 料が使用されることができ、議論された材料は教示的な目的のために特に示され たものであり、制限的なものではない。再度、議論はｎ型基板上に形成された面 発光体である発光素子の製造について示した。しかしながら、両方の基本的な型 の素子がｐ型の基板上に製造され得ることが明らかである。当業者によって適用 され得るこの基本的なデザイン及び材料の変形の全てが本発明の主題及び要旨に 含まれる。最後に、レーザ素子の活性層の構成物は従来のバルク材料、ひずみを 有するか又は有しない量子井戸材料のいずれかとされ得る。 様々な変形が当業者によって明らかである。本発明による開示に基本的に依存 する全ての変形は本発明の範囲に含まれると考えられる。

【手続補正書】特許法第１８４条の８第１項 【提出日】１９９６年７月１日 【補正内容】 従来の発光素子の他の悪影響はジュール熱を分散する能力が低いことであり、 これによって生じる非線形の電流対光特性である。例えば、米国ニューメキシコ 州アルバカーキで１９８７年２月１０日から１１日の半導体レーザに関する最新 の問題を扱った学会で話題とされた「ＭＯＣＶＤ法によって成長された半絶縁性 ＩｎＰ電流阻止層を有するプレーナ埋めこみ型ＩｎＧａＡｓＰ／ＩｎＰヘテロ構 造」、国際出願公開第ＷＯ８６／００１７２号、日本国特許抄録（特許第２１７ ０４８６号）、及び米国特許第４，１８８，２４４号に示される素子が、ジュー ル熱の分散に関する低い性能を有するストライプ型のレーザの更なる例となる。 最後に高速素子の多くの応用が面発光型素子を要求する点に着目することは興味 深い。 これらの三日月型又はストライプ型端発光型の素子は多くの応用に要求される 面発光をさせることは明らかに不可能である。必要とされるのは、比較的線形の 入力電流対光出力特性を有する高速スイッチングされるための面発光型の発光素 子である。 （特許請求の範囲） １）基板（５１）、該基板上に配設されるメサ（５２、５３、５４）、及び前記 基板上に配設されて前記メサ（５２、５３、５４）を包囲する半絶縁性材料の層 を有し、前記メサは光学活性材料（５２）、該光学活性材料の頂側に配設される 第１層の半導体材料（５３）、及び前記第１層の半導体材料の頂側に配設される 第２層の半導体材料（５４）を有する半導体発光素子において、 前記基板が導電性であることを特徴とする半導体発光素子。 ２）前記半導体発光素子が面発光型発光素子であることを特徴とする請求項１の 半導体発光素子。 ３）前記メサが円形であることを特徴とする上記全ての請求項における半導体発 光素子。 ４）前記メサが第１の反射部材（９３）を有し、該第１の反射部材は前記第１層 の半導体材料に接して配置されることを特徴とする上記全ての請求項における半 導体発光素子。 ５）前記メサの頂側に接触材料層（６６）が配設され前記メサと電気的に接触さ れることを特徴とする上記全ての請求項における半導体発光素子。 ６）前記基板（５１）はｎ型に添加され、前記接触材料層（６６）はｐ型に添加 されることを特徴とする上記全ての請求項における半導体発光素子。 ７）前記メサの前記光学活性材料（４２）はｎ型に添加され、前記第１層の半導 体材料（４３）及び第２層の半導体材料（４４）の各々はｐ型に添加されること を特徴とする上記全ての請求項における半導体発光素子。 ８）前記半絶縁性材料の層（６５）は１０⁶乃至１０¹⁰ｏｈｍ・ｃｍの範囲の抵 抗率を有することを特徴とする上記全ての請求項における半導体発光素子。 ９）前記導電性基板（５１）は約１０¹⁷乃至１０¹⁹ｃｍ^-1の範囲の添加レベルを 有することを特徴とする上記全ての請求項における半導体発光素子。 １０）基板（５１）、該基板上に配設されるメサ（５２、５３、５４）、及び前 記基板上に配設されて前記メサ（５２、５３、５４）を包囲する半絶縁性材料の 層（６５）を有し、前記メサは光学活性材料（５２）、該光学活性材料の頂側に 配設される第１層の半導体材料（５３）、及び該第１層の半導体材料の頂側に配 設される第２層の半導体材料（５４）を有する半導体発光素子において、 前記メサ（５２、５３、５４）が円形とされることを特徴とする半導体発光素 子。 １１）前記基板（５１）が導電性であることを特徴とする上記全ての請求項の半 導体発光素子。 １２）前記素子が面発光型発光素子であることを特徴とする上記全ての請求項の 半導体発光素子。 １３）前記メサが第１反射部材（９３）を有し、該第１反射部材（９３）が第１ 層の半導体材料（９４）に接して配置されることを特徴とする上記全ての請求項 の半導体発光素子。 １４）前記メサの頂側に接触材料層（６６）が配設され前記メサと電気的に接触 されることを特徴とする上記全ての請求項における半導体発光素子。 １５）前記基板（５１）はｎ型に添加され、前記接触材料層（６６）はｐ型に添 加されることを特徴とする上記全ての請求項における半導体発光素子。 １６）前記メサの前記光学活性材料（５２）はｎ型に添加され、前記第１層の半 導体材料（５３）及び前記第２層の半導体材料（５４）の各々はｐ型に添加され ることを特徴とする上記全ての請求項における半導体発光素子。 １７）前記半絶縁性材料の層（６５）は、１０⁶乃至１０¹⁰ｏｈｍ・ｃｍの範囲 の抵抗率を有することを特徴とする上記の全ての請求項の半導体発光素子。 １８）前記基板（５１）は約１０¹⁷乃至１０¹⁹ｃｍ^-1の範囲の添加レベルを有す ることを特徴とする上記全ての請求項の半導体発光素子。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．（ａ）頂面、底面及び両者間に選択された厚さを有する導電性の基板； （ｂ）前記基板の前記頂面上に配設され、半導体光学活性材料よりなる第１ 層、該第１層の頂側に配設される半導体材料からなる第２層、及び該第２層の頂 側に配設される半導体材料よりなる第３層を有するメサ； （ｃ）前記基板の前記頂面上に配設され、前記メサを略包囲する半絶縁性の 層；及び （ｄ）前記メサの頂側に配設され前記メサと電気的に接触する接触材料層に して、前記活性層から光を発生せしめるよう電流が前記接触材料と前記基板の間 に流れるようにされる前記接触材料層 を有することを特徴とする半導体発光素子。 ２．前記基板がｎ型に添加されたものであり、前記接触材料層がｐ型に添加され たものであることを特徴とする請求項１の半導体発光素子。 ３．前記メサの前記第１層はｎ型に添加された半導体材料であり、前記第２及び 第３層の各々はｐ型に添加された半導体材料であることを特徴とする請求項２の 半導体発光素子。 ４．前記導電性の基板はｐ型に添加された材料であり、前記接触材料層がｎ型に 添加されたものであることを特徴とする請求項１の半導体発光素子。 ５．（ａ）頂面、底面及び両者間に選択された厚さを有する導電性の基板； （ｂ）前記頂面上に配設され、第１反射部材、該第１反射部材の頂側に配設 された半導体材料からなる第１層、該第１層の頂側に配設される半導体材料から なる光学活性層、該活性層の頂側に配設される半導体材料からなる第２層、及び 該第２層上に配設されるメサ； （ｃ）前記基板の前記頂面上に配設され、前記メサを略包囲する半絶縁性材 料の層；及び （ｄ）前記メサの頂側に配設され前記メサと電気的に接触する接触材料層に して、前記活性層から光を発生せしめるよう電流が前記接触材料と前記基板の間 に流れるようにされ、前記光が前記反射部材の間に反射され誘導放出による放射 光の増幅を生ぜしめるよう構成される前記接触材料層 を有することを特徴とする半導体発光素子。 ６．前記基板がｎ型に添加されたものであり、前記接触材料層がｐ型に添加され たものであることを特徴とする請求項５の半導体発光素子。 ７．前記メサの前記第１層はｎ型に添加された半導体材料であり、前記第２及び 第３層の各々はｐ型に添加された半導体材料であることを特徴とする請求項６の 半導体発光素子。 ８．前記導電性の基板はｐ型に添加された材料であり、前記接触材料層がｎ型に 添加されたものであることを特徴とする請求項５の半導体発光素子。 ９．前記光学活性層が量子井戸材料からなることを特徴とする請求項５の半導体 発光素子。