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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2024152698
(43)【公開日】2024-10-25
(54)【発明の名称】半導体エピタキシャル構造
(51)【国際特許分類】
H01S 5/183 20060101AFI20241018BHJP
【ＦＩ】
H01S5/183
【審査請求】有
【請求項の数】18
【出願形態】ＯＬ
【外国語出願】
(21)【出願番号】P 2024064526
(22)【出願日】2024-04-12
(31)【優先権主張番号】112114075
(32)【優先日】2023-04-14
(33)【優先権主張国・地域又は機関】TW
(31)【優先権主張番号】112123310
(32)【優先日】2023-06-21
(33)【優先権主張国・地域又は機関】TW
(71)【出願人】
【識別番号】598077750
【氏名又は名称】全新光電科技股▲ふん▼有限公司
【氏名又は名称原語表記】ＶＩＳＵＡＬ ＰＨＯＴＯＮＩＣＳ ＥＰＩＴＡＸＹ ＣＯ．， ＬＴＤ．
【住所又は居所原語表記】Ｎｏ． １６， Ｇｏｎｇｙｅ １ｓｔ Ｒｄ．， Ｐｉｎｇｚｈｅｎ Ｄｉｓｔ．， Ｔａｏｙｕａｎ Ｃｉｔｙ ３２４， Ｔａｉｗａｎ
(74)【代理人】
【識別番号】100118913
【弁理士】
【氏名又は名称】上田 邦生
(74)【代理人】
【識別番号】100142789
【弁理士】
【氏名又は名称】柳 順一郎
(74)【代理人】
【識別番号】100201466
【弁理士】
【氏名又は名称】竹内 邦彦
(72)【発明者】
【氏名】戴文長
(72)【発明者】
【氏名】金宇中
(72)【発明者】
【氏名】▲ファン▼朝興
(72)【発明者】
【氏名】▲グエン▼凡健
【テーマコード（参考）】
5F173
【Ｆターム（参考）】
5F173AC02
5F173AC12
5F173AC34
5F173AC35
5F173AC36
5F173AC42
5F173AC46
5F173AC52
5F173AC53
5F173AG20
5F173AH12
5F173AR55
(57)【要約】
【課題】半導体エピタキシャル構造を提供することを課題とする。
【解決手段】半導体エピタキシャル構造であって、基板と、下部ブラッグ反射鏡（ＤＢＲ）層と、活性領域と、上部ブラッグ反射鏡（ＤＢＲ）層と、光閉じ込め層とを含む。下ＤＢＲ層は、基板上に位置する。活性領域は、下ＤＢＲ層上に位置する。上ＤＢＲ層は、活性領域上に位置する。光閉じ込め層は、活性領域の内又は活性領域の外に位置し、光閉じ込め層の材料はリン（Ｐ）含有化合物を含む。光閉じ込め層は、絶縁領域と、非絶縁領域とを具備し、絶縁領域は非絶縁領域を取り囲んでいる。
【選択図】 図１
【解決手段】半導体エピタキシャル構造であって、基板と、下部ブラッグ反射鏡（ＤＢＲ）層と、活性領域と、上部ブラッグ反射鏡（ＤＢＲ）層と、光閉じ込め層とを含む。下ＤＢＲ層は、基板上に位置する。活性領域は、下ＤＢＲ層上に位置する。上ＤＢＲ層は、活性領域上に位置する。光閉じ込め層は、活性領域の内又は活性領域の外に位置し、光閉じ込め層の材料はリン（Ｐ）含有化合物を含む。光閉じ込め層は、絶縁領域と、非絶縁領域とを具備し、絶縁領域は非絶縁領域を取り囲んでいる。
【選択図】 図１
【特許請求の範囲】
【請求項1】
基板と、
該基板上に位置する下ＤＢＲ層と、
該下ＤＢＲ層上に位置し、２つの活性層を含む活性領域と、
該活性領域上に位置する上ＤＢＲ層と、
２つの前記活性層の間に位置し、リン（Ｐ）含有化合物を含み、絶縁領域と、非絶縁領域とを具備し、前記絶縁領域は前記非絶縁領域を取り囲んでいる光閉じ込め層とを含む、半導体エピタキシャル構造。
該基板上に位置する下ＤＢＲ層と、
該下ＤＢＲ層上に位置し、２つの活性層を含む活性領域と、
該活性領域上に位置する上ＤＢＲ層と、
２つの前記活性層の間に位置し、リン（Ｐ）含有化合物を含み、絶縁領域と、非絶縁領域とを具備し、前記絶縁領域は前記非絶縁領域を取り囲んでいる光閉じ込め層とを含む、半導体エピタキシャル構造。
【請求項2】
前記リン含有化合物のリン成分のモル百分率は、０％よりも大きく３０％以下である、請求項１に記載の半導体エピタキシャル構造。
【請求項3】
前記リン含有化合物のリン成分のモル百分率は、０％よりも大きく２０％以下である、請求項１に記載の半導体エピタキシャル構造。
【請求項4】
前記リン含有化合物のリン成分のモル百分率は、０％よりも大きく１５％以下である、請求項１に記載の半導体エピタキシャル構造。
【請求項5】
前記光閉じ込め層の材料は、ＡｌＡｓＰ化合物又はＡｌＧａＡｓＰ化合物を含む、請求項１に記載の半導体エピタキシャル構造。
【請求項6】
前記活性領域は、２つの前記活性層間に位置するトンネル接合層を含み、
前記光閉じ込め層位は２つの前記活性層のうちのいずれかの活性層と前記トンネル接合層との間に位置する、請求項１に記載の半導体エピタキシャル構造。
前記光閉じ込め層位は２つの前記活性層のうちのいずれかの活性層と前記トンネル接合層との間に位置する、請求項１に記載の半導体エピタキシャル構造。
【請求項7】
前記活性領域の外に位置する別の光閉じ込め層をさらに含み、
前記別の光閉じ込め層の材料は前記リン含有化合物を含み、前記絶縁領域と、前記非絶縁領域とを具備し、前記別の光閉じ込め層の前記絶縁領域は前記別の光閉じ込め層の前記非絶縁領域を取り囲んでいる、請求項６に記載の半導体エピタキシャル構造。
前記別の光閉じ込め層の材料は前記リン含有化合物を含み、前記絶縁領域と、前記非絶縁領域とを具備し、前記別の光閉じ込め層の前記絶縁領域は前記別の光閉じ込め層の前記非絶縁領域を取り囲んでいる、請求項６に記載の半導体エピタキシャル構造。
【請求項8】
前記別の光閉じ込め層は、前記上ＤＢＲ層の下又は前記下ＤＢＲ層の上に位置する、請求項７に記載の半導体エピタキシャル構造。
【請求項9】
前記光閉じ込め層の前記非絶縁領域の面積は、前記別の光閉じ込め層の前記非絶縁領域の面積と同じである、請求項７に記載の半導体エピタキシャル構造。
【請求項10】
前記光閉じ込め層の前記非絶縁領域の面積は、前記別の光閉じ込め層の前記非絶縁領域の面積と異なる、請求項７に記載の半導体エピタキシャル構造。
【請求項11】
前記別の光閉じ込め層の材料は、ＡｌＡｓＰ化合物又はＡｌＧａＡｓＰ化合物を含む、請求項７に記載の半導体エピタキシャル構造。
【請求項12】
前記基板は、ＧａＡｓ基板或いはＧｅ基板である、請求項１に記載の半導体エピタキシャル構造。
【請求項13】
基板と、
該基板上に位置する下ＤＢＲ層と、
該下ＤＢＲ層上に位置する活性領域と、
該活性領域上に位置する上ＤＢＲ層と、
活性層の外に位置し、その材料にはリン含有化合物が含まれ、絶縁領域と、非絶縁領域とを具備し、前記絶縁領域は前記非絶縁領域を取り囲んでいる光閉じ込め層と、を含む、半導体エピタキシャル構造。
該基板上に位置する下ＤＢＲ層と、
該下ＤＢＲ層上に位置する活性領域と、
該活性領域上に位置する上ＤＢＲ層と、
活性層の外に位置し、その材料にはリン含有化合物が含まれ、絶縁領域と、非絶縁領域とを具備し、前記絶縁領域は前記非絶縁領域を取り囲んでいる光閉じ込め層と、を含む、半導体エピタキシャル構造。
【請求項14】
前記リン含有化合物のリン成分のモル百分率は、０％よりも大きく３０％以下である、請求項１３に記載の半導体エピタキシャル構造。
【請求項15】
前記リン含有化合物のリン成分のモル百分率は、０％よりも大きく２０％以下である、請求項１３に記載の半導体エピタキシャル構造。
【請求項16】
前記リン含有化合物のリン成分のモル百分率は、０％よりも大きく１５％以下である、請求項１３に記載の半導体エピタキシャル構造。
【請求項17】
前記光閉じ込め層の材料は、ＡｌＡｓＰ化合物又はＡｌＧａＡｓＰ化合物を含む、請求項１３に記載の半導体エピタキシャル構造。
【請求項18】
前記光閉じ込め層は、前記上ＤＢＲ層の下又は前記下ＤＢＲ層の上に位置する、請求項１３に記載の半導体エピタキシャル構造。
【請求項19】
前記活性領域は、２つの前記活性層を含み、
２つの前記活性領域の間に位置する別の光閉じ込め層をさらに含み、
該別の光閉じ込め層の材料はリン含有化合物を含み、前記絶縁領域と、前記非絶縁領域とを具備し、前記別の光閉じ込め層の前記絶縁領域は前記別の光閉じ込め層の前記非絶縁領域を取り囲んでいる、請求項１３に記載の半導体エピタキシャル構造。
２つの前記活性領域の間に位置する別の光閉じ込め層をさらに含み、
該別の光閉じ込め層の材料はリン含有化合物を含み、前記絶縁領域と、前記非絶縁領域とを具備し、前記別の光閉じ込め層の前記絶縁領域は前記別の光閉じ込め層の前記非絶縁領域を取り囲んでいる、請求項１３に記載の半導体エピタキシャル構造。
【請求項20】
前記活性領域は、２つの前記活性層間に位置するトンネル接合層を含み、
前記別の光閉じ込め層位は２つの前記活性層のうちのいずれか活性層と前記トンネル接合層との間に位置する、請求項１９に記載の半導体エピタキシャル構造。
前記別の光閉じ込め層位は２つの前記活性層のうちのいずれか活性層と前記トンネル接合層との間に位置する、請求項１９に記載の半導体エピタキシャル構造。
【請求項21】
前記光閉じ込め層の前記非絶縁領域の面積は、前記別の光閉じ込め層の前記非絶縁領域の面積と同じである、請求項１９に記載の半導体エピタキシャル構造。
【請求項22】
前記光閉じ込め層の前記非絶縁領域の面積は、前記別の光閉じ込め層の前記非絶縁領域の面積と異なる、請求項１９に記載の半導体エピタキシャル構造。
【請求項23】
前記別の光閉じ込め層の材料は、ＡｌＡｓＰ化合物又はＡｌＧａＡｓＰ化合物を含む、請求項１９に記載の半導体エピタキシャル構造。
【請求項24】
前記基板は、ＧａＡｓ基板或いはＧｅ基板である、請求項１３に記載の半導体エピタキシャル構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、半導体エピタキシャル構造に関するものである。
【背景技術】
【0002】
本願発明者が以前に特許を取得し、発明の名称が電流狭窄層を有する垂直共振器型面発光型半導体レーザ（ＶＣＳＥＬ）である特許文献１を参照されたい。特許文献１は、電力変換効率（ＰＣＥ）及び光出力の改善を目指し、技術的手段は少なくとも２層の電流狭窄層を介するものであり、多接合ＶＣＳＥＬのＰＣＥを向上させるという目的を達成するため、少なくとも２層の電流狭窄層上の光学的な開口面積は不等であることに加えて、特定の光学的な開口面積比以下に制御しなければならない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】台湾特許第７３８３８８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
特許文献１の内容から、本件発明者は約４年前（２０２０年）、主に多活性層ＶＣＳＥＬの光出力向上と省エネルギー化の面に着眼していたことが分かる。換言すれば、当時の要求は、「多活性層のＶＣＳＥＬ」の検出距離（光出力）とＰＣＥの向上であった。ただし、多活性層のＶＣＳＥＬが光通信或いは光センシングのスキームに幅広く使用できるかどうかは、ＶＣＳＥＬの発散角の大きさによって決まり、すなわち、ＶＣＳＥＬの発散角が小さいほど優れる。
【0005】
特許文献１は、当時少なくとも２層の電流狭窄層で、光学的な開口の面積が不等である技術手段を採用し、特許文献１内のいくつかのスキームの発散角が大きすぎる（例えばＡｌＧａＡｓ電流狭窄層）で、他のいくつかのスキームの発散角が大きすぎない（例えばＡｌＡｓ電流狭窄層）が、これらのスキームはいくつかの必要な制限条件を受け、例えば多層活性層のＶＣＳＥＬは少なくとも２層の電流狭窄層を使用しなければならず、且つこの少なくとも２層の電流狭窄層の光学的な開口のサイズも異なっていなければならない。異なった（ロット）ＶＣＳＥＬ内の少なくとも２層の電流狭窄層の光学的な開口のサイズの差は理想的には一致しているべきである。
【0006】
本願が属する技術分野において、２層の電流狭窄層の光学的な開口のサイズを明らかに異ならせる方法は、酸化処理時に２層の電流狭窄層を異なる酸化速度で酸化することであり、例えば２層の電流狭窄層には、異なる化合物、又は材料成分比が異なる同じ化合物を使用することである。実際、２層の電流狭窄層の実際の酸化速度は、必然的に所定の酸化速度とは異なり、且つ同じマシン上で異なるロットのＶＣＳＥＬに酸化処理を連続的に施した場合でも、異なるロットのＶＣＳＥＬの酸化速度は異なるため各（ロット）ＶＣＳＥＬの光学的な開口のサイズ又は形状は必然的に互いに異なる。特に、一部の化合物の酸化速度が速すぎるため、各（ロット）ＶＣＳＥＬの光学的な開口のサイズ又は形状が互いに大きく異なり、均一性が低くなる。
【0007】
しかしながら本明細書に列挙されているいくつかの実施形態及び実験結果からも分かるように、本明細書は実際に単層の光閉じ込め層のみ（少なくとも２層の光閉じ込め層が不要）を使用して、多活性層ＶＣＳＥＬに小さい発散角を有させ、各（ロット）ＶＣＳＥＬの光学的な開口のサイズ又は形状を一致させることができる。
【0008】
より具体的に言えば、特許文献１の実際に解決しようとする技術的課題及び要求は、光学的な開口形状の均一性或いはライトフィールド制御とは無関係であるため、特許文献１には各ＶＣＳＥＬの光学的な開口のサイズ又は形状の均一性が悪いという問題は開示されておらず、各ＶＣＳＥＬの光学的な開口のサイズ又は形状のばらつき問題を解決するための特定の方法及び特定の化合物の組み合わせという技術的手段も開示されていない。
【0009】
なお、特許文献１にも、特定化合物の特定元素を特定の含有量範囲に制御する技術的手段は開示されていない。しかしながら、本発明のいくつかの実施形態は、この技術的手段により各ＶＣＳＥＬの酸化速度が速すぎるのを防ぎ、光学的な開口のサイズ又は光学的な開口の形状を一致させるだけでなく、単層の光閉じ込め層のみを使用した時、ＶＣＳＥＬの発散角を狭くなることができる。
【0010】
さらに、特許文献１には、どのように特定の方法及び特定の化合物の組み合わせにより２層の電流狭窄層の光学的な開口を実質的に同じサイズにするかを開示していないが、これも実現可能な解決策となり得る。具体的に言えば、本願発明者は、２層の光閉じ込め層が特定の及び／又は同じ化合物からなる場合、２層の光閉じ込め層の光学的な開口のサイズが実際に同じサイズとなり得ることを見出した。光閉じ込め層の光学的な開口のサイズは、同じであれば、２層の光閉じ込め層の化合物成分及び／又は絶縁工程が全く同じ条件に設定されていれば、半導体エピタキシャル構造の光学的な開口のサイズ又は形状をより一致することができる。
【課題を解決するための手段】
【0011】
これ故に、本発明の一実施形態は、基板と、下部ブラッグ反射鏡（ＤＢＲ）層（以下、「下ＤＢＲ層」という。）と、活性領域（ａｃｔｉｖｅ ｒｅｇｉｏｎ）、上部ブラッグ反射鏡（ＤＢＲ）層（以下、「上ＤＢＲ層」という。）と、光閉じ込め層とを含む半導体エピタキシャル構造を提供する。前記下ＤＢＲ層は、前記基板上に位置する。前記活性領域は、前記下ＤＢＲ層上に位置し、２つの活性層を含む。前記上ＤＢＲ層は、前記活性領域上に位置する。前記光閉じ込め層は、２つの前記活性層の間に位置し、前記光閉じ込め層の材料はリン（Ｐ）含有化合物を含む。前記光閉じ込め層は、絶縁領域と、非絶縁領域とを具備し、前記絶縁領域は前記非絶縁領域を取り囲んでいる。
【0012】
また、本発明の他の実施形態として、基板と、下ＤＢＲ層と、活性領域と、上ＤＢＲ層と、光閉じ込め層とを含む半導体エピタキシャル構造を提供する。前記下ＤＢＲ層は、前記基板上に位置する。前記活性領域は、前記下ＤＢＲ層上に位置する。前記光閉じ込め層は、前記活性領域の外に位置し、前記光閉じ込め層の材料はリン（Ｐ）含有化合物を含む。前記光閉じ込め層は、絶縁領域と、非絶縁領域とを具備し、前記絶縁領域は前記非絶縁領域を取り囲んでいる。
【図面の簡単な説明】
【0013】
【図1】本発明の第１の実施形態に係る半導体エピタキシャル構造を示す概略構成図である。
【図2】本発明の第２の実施形態に係る半導体エピタキシャル構造を示す概略構成図である。
【図3】本発明の第３の実施形態に係る半導体エピタキシャル構造を示す概略構成図である。
【図4】本発明の第４の実施形態に係る半導体エピタキシャル構造を示す概略構成図である。
【図5】本発明の第５の実施形態に係る半導体エピタキシャル構造を示す概略構成図である。
【図6】本発明の第６の実施形態に係る半導体エピタキシャル構造を示す概略構成図である。
【発明を実施するための形態】
【0014】
以下、当業者が本明細書を読んだ後に実施できるように、図面及び符号を参照しつつ本発明の実施形態をより詳細に説明する。
【0015】
また本明細書において、「～の下方に」、「～の真下に」、「下方」、「～の下に」、「より低い」、「～上方に」、「～の真上に」、「上方」、「～の上に」、「より高い」、「～の内に」、「～の内部に」、「～の外に」、「～の外部に」などの空間に関連する用語が、図面に示す１つ（複数）の要素又は特徴部分と１つ（複数）の他の要素又は特徴部分との関係についての説明を容易にするために用いられる。空間に関連する用語は、図面に描かれている方位に加えて、使用時又は操作時における装置の別の方位も含むものである。
【0016】
本発明の明細書は、異なる実施形態の技術的特徴を説明するために異なる実施例を提供する。例えば、本明細書全体を通じて「いくつかの実施形態」への言及は、実施形態で記載される特定の特徴、構造、又は特性が少なくとも１つの実施形態に含まれることを意味する。したがって、本明細書全体を通じて異なる場所に現れる「いくつかの実施形態において」という語句は、必ずしも同じ実施形態を指すわけではない。なお、特定の特徴、構造或いは特性は、任意の適切な方法により１つ以上の実施形態で実装され得る。
【0017】
さらに、本明細書において用いられるところ、用語「含む」、「備える」、「有する」、「ここで」又はこれらの変換について、これらの語意は用語「含む」に類似して対応する特徴を含む。また、「層」は単層であっても複数層であってもよく、エピタキシャル層の「一部」とはエピタキシャル層のうちの１層であってもよいし、隣り合う複数の層であってもよい。
【0018】
なお、いわゆる三元化合物は、三元素に加えて、微量に存在する三元素以外の他の元素を含む場合がある。例えばＡｌＡｓＰ半導体層がＡｌＧａＡｓ半導体層と隣り合う場合、二次イオン質量分析装置（Ｓｅｃｏｎｄａｒｙ Ｉｏｎ Ｍａｓｓ Ｓｐｅｃｔｒｏｍｅｔｅｒ、ＳＩＭＳ）の分析結果において、ＡｌＡｓＰ半導体層中にＧａの微量元素が現れることが多い。同様に、ＡｌＡｓＰ半導体層の隣り合い層にＩｎ、Ｓｂ等の他元素が含まれる場合、ＳＩＭＳの分析結果において、ＡｌＡｓＰ半導体層にもＩｎ、Ｓｂ等の元素が含まれる可能性がある。また、ＡｌＡｓＰ半導体層は、隣り合う半導体層の影響を受けるだけでなく、ＡｌＡｓＰ半導体層が薄いと、ＳＩＭＳの定量分析（自身の測定誤差）により、ＡｌＡｓＰ半導体層のリン（Ｐ）成分も実際のリン含有量と大きく異なる場合があり、例えば実際のリン含有量よりも少ない場合がある。
【0019】
図面を簡略化するため、ほとんどの図面では、活性層、トンネル接合層と光閉じ込め層等のみを示し、スペーサ層、オーミック接触層などのエピタキシャル層は特別に示さない、或いはこれらのエピタキシャル層はＶＣＳＥＬにとって必要又は好ましい構造であっても、描画されない。スペーサ層は、一般に活性層、光閉じ込め層、トンネル接合層或いはその他のエピタキシャル層の上及び／又は下に形成される。スペーサ層は実際のニーズに応じて選択的に設けることができ、各スペーサ層の材料、成分、厚さ、ドーピング及びドーピング濃度も実際のニーズに応じて適切に調整することができる。
【0020】
図１及び図２を参照すると、図１及び図２は、それぞれ本発明の第１の実施形態及び第２の実施形態に係る半導体エピタキシャル構造１００ａ，１００ｂを示す概略構成図である。図１及び図２において、半導体エピタキシャル構造１００ａは、基板１０と、下ＤＢＲ層１２と、活性領域Ａと、上ＤＢＲ層１４と、光閉じ込め層１６（図１又は図２に示す第１光閉じ込め層１６１）とを含む。言及すべき点は、異なる実施形態において、上記光閉じ込め層１６は、一層の光閉じ込め層又は多層の光閉じ込め層であり得、これに限定されない。説明の便宜上、異なる実施形態において対応する符号で説明する。例えば、図１及び図２は、一層の光閉じ込め層の実施形態を示し、すなわち、第１光閉じ込め層１６１を例として、上記光閉じ込め層を説明する。図４は、多層の光閉じ込め層の実施形態であり、すなわち、それぞれ第１光閉じ込め層１６１及び第２光閉じ込め層１６４を例として上記光閉じ込め層及び別の光閉じ込め層（詳細は後述する）を説明し、いずれも当業者であれば理解できるであろう。
【0021】
図１及び図２において、下ＤＢＲ層１２は、基板１０上に位置する。下ＤＢＲ層１２は、基板１０に直接接触していてもよく、又は例えば半導体層或いはスペーサ層を介して間接的に基板１０上に位置してもよい。活性領域Ａは、下ＤＢＲ層１２上に位置する。活性領域Ａは、下ＤＢＲ層１２に直接接触していてもよく、又は例えば半導体層或いはスペーサ層を介して間接的に下ＤＢＲ層１２上に位置してもよい。活性領域Ａは、単層の活性層（図１に示す第１活性層ａ１）又は複数層の活性層（図４に示す第１活性層ａ１及び第２活性層ａ２で、詳細は後述する）を含み得る。上ＤＢＲ層１４は、活性領域Ａ上に位置する。上記基板１０、下ＤＢＲ層１２、活性領域Ａの活性層（例えば図３に示す第１活性層ａ１及び第２活性層ａ２で、詳細は後述する）及び上ＤＢＲ層１４の材料及び仕様は、属する技術分野で一般的に使用されている、若しくは周知しているものを使用することができ、特に限定されない。例えば、上記基板１０は、ガリウムヒ素（ＧａＡｓ）基板又はゲルマニウム（Ｇｅ）基板であってもよい。
【0022】
半導体エピタキシャル構造１００ａは、互いに離れた対向二側面を有し、対向二側面内のいずれかが光出射面、例えば図１に示す第１光出射面Ｓ１又は第２光出射面Ｓ２であり、第１光出射面Ｓ１は半導体エピタキシャル構造１００ａの基板１０から離れた側であり、第２光出射面Ｓ２は半導体エピタキシャル構造１００ａの基板１０に近い側である。光出射面は、原則的にエピタキシャルの平面或いは基板１０の平面と平行である。いくつかの実施形態において、レーザ光の出射方向によれば、半導体エピタキシャル構造１００ａは、表面出射型又は裏面出射型に分類することができる。上ＤＢＲ層１４の総反射率が下ＤＢＲ層１２の総反射率よりも小さい場合、半導体エピタキシャル構造１００ａから構成されるＶＣＳＥＬは、表面出射型ＶＣＳＥＬと呼ばれる。上ＤＢＲ層１４の総反射率が下ＤＢＲ層１２の総反射率よりも大きい場合、半導体エピタキシャル構造１００ａから構成されるＶＣＳＥＬは、裏面出射型ＶＣＳＥＬと呼ばれる。
【0023】
いくつかの実施形態において、光閉じ込め層１６は、活性領域Ａと光出射面との間に位置する。例えば図１では第１光閉じ込め層１６１は、活性領域Ａと第１光出射面Ｓ１との間に位置し、また、例えば図１では、第１光閉じ込め層１６１は、上ＤＢＲ層１４の下（例えば上ＤＢＲ層１４と活性領域Ａとの間に位置する）に位置する。若しくは例えば図２では、第１光閉じ込め層１６１は、活性領域Ａと第２光出射面Ｓ２との間に位置し、また例えば図２では第１光閉じ込め層１６１は、下ＤＢＲ層１２の上（例えば下ＤＢＲ層１２と活性領域Ａとの間に位置する）に位置する。上記光閉じ込め層１６（例えば第１光閉じ込め層１６１、第２光閉じ込め層１６４又はその両方）は、リン（Ｐ）含有化合物を含む。好ましくは、リン含有化合物は三元化合物或いは四元化合物であり、その後一部の光閉じ込め層１６への絶縁処理を容易にするため、三元化合物或いは四元化合物は少なくともリン（Ｐ）元素を含む。例えば、三元化合物は、ＡｌＡｓＰ化合物又はＡｌＡｓＰ化合物含有化合物で、四元化合物はＡｌＧａＡｓＰ化合物である。したがって、光閉じ込め層１６の一部に絶縁処理を施した後、光閉じ込め層１６（例えば第１光閉じ込め層１６１）は絶縁処理された絶縁領域（例えば第１絶縁領域１６２）及び絶縁処理されていない非絶縁領域（例えば第１非絶縁領域１６３）を有してもよい。上記絶縁処理としては、例えば酸化処理、イオン注入処理若しくはエッチング工程などの適宜の絶縁処理方法が挙げられる（ただし、これらに限定されない）。本明細書に記載の絶縁領域（例えば図１に示す第１絶縁領域１６２）は、光閉じ込め層１６（例えば第１光閉じ込め層１６１）の抵抗値が高い（非絶縁領域（例えば第１非絶縁領域１６３）の抵抗値より明らかに高い）領域であることが理解されるべきである。非絶縁領域（例えば第１非絶縁領域１６３）の抵抗値が低いため、非絶縁領域は光学的な開口（ｏｐｔｉｃａｌ ａｐｅｒｔｕｒｅ、ＯＡ）として使用することができる。
【0024】
いくつかの実施形態において、光閉じ込め層１６は、ＡｌＡｓＰ化合物（又はＡｌＧａＡｓＰ化合物）を含む。これらの実施形態において、光閉じ込め層１６（例えば図１に示す第１光閉じ込め層１６１）は、ＡｌＡｓＰ化合物（又はＡｌＧａＡｓＰ化合物）を含み、光閉じ込め層１６の作製過程中により安定（ＡｌＡｓした酸化速度に比べると、ＡｌＡｓＰ（或いはＡｌＧａＡｓＰ）の酸化速度が遅い）し、制御し易いため各ＶＣＳＥＬの光学的な開口の面積或いは形状がより一致する。特に、光閉じ込め層１６（例えば第１光閉じ込め層１６１）がＡｌＡｓＰ化合物（又はＡｌＧａＡｓＰ化合物）を含み、単層の光閉じ込め層１６を活性領域Ａと光出射面（例えば第１光出射面Ｓ１或いは第２光出射面Ｓ２）との間に配置された場合、単層の光閉じ込め層１６（例えば第１光閉じ込め層１６１）のみでＶＣＳＥＬに小さい発散角を有させることができる。活性領域Ａは、一層以上の活性層（例えば第１活性層ａ１及び第２活性層ａ２で、詳細は後述する）を含むことに限定されない。好ましくは、ＡｌＡｓＰ化合物（或いはＡｌＧａＡｓＰ化合物）のリン含有量が適切な範囲にある場合、光閉じ込め層１６の作製過程がより安定又は制御可能となり、発散角も小さくなることができ、ＶＣＳＥＬの応力も低減されることができる。したがって、多層の光閉じ込め層（例えば図４の第１光閉じ込め層１６１及び第２光閉じ込め層１６４で、詳細は後述する）の場合、同じＶＣＳＥＬ内の各光学的な開口（例えば図４の第１非絶縁領域１６３と第２非絶縁領域１６６）間の形状類似性がより高くなり得る。なお、ＶＣＳＥＬとＶＣＳＥＬの各光学的な開口との間の形状類似性もより高くなり得る。同時に多層の光閉じ込め層を含む半導体エピタキシャル構造（例えば図４の半導体エピタキシャル構造１００ｄで、詳細は後述する）も、よりも小さい発散角を有することができる。
【0025】
上述したように、従来のＶＣＳＥＬ又は他の材料で作製された電流狭窄層を含むＶＣＳＥＬの発散角（例えば２０度よりも大きい）と比較して、本発明のいくつかの実施形態の半導体エピタキシャル構造（例えば図１及び図２の半導体エピタキシャル構造１００ａ、１００ｂ）は、よりも小さい発散角（例えば１３．２９７度で、以下の表１及び表２に詳述）を有してもよい。半導体エピタキシャル構造（例えば１００ａ、１００ｂ）は、よりも小さい発散角を有するため、より幅広い応用が可能である。
【0026】
制御可能な又は安定した酸化速度を伴ういくつかの実施形態において、リン含有化合物のリン成分のモル百分率は、０％よりも大きく３０％以下であり、若しくは０％よりも大きく２０％以下であり、或いは０％よりも大きく１５％以下である。例えば、いくつかの実施形態において、光閉じ込め層１６（例えば第１光閉じ込め層１６１）は、ＡｌＡｓＰ化合物を含有し、ＡｌＡｓＰ化合物は例えばＡｌＡｓ１－ｘＰｘで表すことができ、ＡｓとＰのモル比が（１－ｘ）：ｘであり、例えば０＜ｘ≦０．３（又は０＜ｘ≦０．２０、或いは０＜ｘ≦０．１５、若しくは０＜ｘ≦０．１２、又は０＜ｘ≦０．１０、或いは０＜ｘ≦０．１０、０＜ｘ≦０．０８若しくは０＜ｘ≦０．０６）であり得る。上記範囲内では、ＡｌＡｓ１－ｘＰｘの酸化速度がＡｌＧａＡｓの酸化速度に近いだけでなく、ＡｌＡｓ１－ｘＰｘの発散角が小さくなり、応力が大きくなりすぎない。例えば、図１の第１光閉じ込め層１６１（または例えば図４の第２光閉じ込め層１６４）は、ＡｌＡｓ１－ｘＰｘ化合物を含有し、ｘは約０．０１、０．０２、０．０３、０．０４、０．０５、０．０６、０．０７、０．０８、０．０９、０．１０、０．１１、０．１２、０．１３、０．１４、０．１５、０．１６、０．１７、０．１８、０．１９、０．２０、０．２１、０．２２、０．２３、０．２４、０．２５、０．２６、０．２７、０．２８、０．２９、或いは０よりも大きいその他の値若しくは０．３以下の間の数値である。ｘが上記範囲（例えば０．３より（明らかに）大きい場合）にない場合、ＡｌＡｓ１－ｘＰｘ化合物に含まれるリン元素の含有量が顕著な効果を生む出すことのできる含有量範囲に入っていないことを示している。
【0027】
いくつかの実施形態において、上記光閉じ込め層１６（例えば第１光閉じ込め層１６１）は、アルミニウムガリウムヒ素（ＡｌＧａＡｓ）化合物を含まない。本願発明者は、光閉じ込め層（例えば１６）内にＡｌＧａＡｓ化合物が含まれている場合、半導体エピタキシャル構造（例えば１００ａ或いは１００ｂ）はよりも大きな発散角を有することを見出した。換言すれば、半導体エピタキシャル構造は、上記ＡｌＧａＡｓ化合物を含有する光閉じ込め層を含む場合、本発明のいくつかの実施形態の小さい発散角の提供である発明の目的を達成できない。
【0028】
上述から分かるように、いくつかの実施形態において、例えば図１及び図２に示す単層の光閉じ込め層（例えば第１光閉じ込め層１６１）と、単層の活性層（例えば第１活性層ａ１）とを含む半導体エピタキシャル構造１００ａ，１００ｂの光閉じ込め層１６はより安定で容易に制御可能な酸化速度を有することができ、得られた半導体エピタキシャル構造（例えば１００ａ或いは１００ｂ）もよりも小さい発散角を提供することができる。
【0029】
いくつかの実施形態において、光閉じ込め層１６（例えば図３に示す第２光閉じ込め層１６４）は、活性領域Ａ内に位置する。図３を参照すると、図３は、本発明の第３の実施形態の半導体エピタキシャル構造１００ｃを示す概略構成図である。図１及び図２に示す光閉じ込め層１６（すなわち、第１光閉じ込め層１６１）との相違点は、図３において活性領域Ａが少なくとも２層の活性層（例えば第１活性層ａ１及び第２活性層ａ２）を含むことである。図３に示す光閉じ込め層１６（すなわち、第２光閉じ込め層１６４）は活性領域Ａ内に位置し、少なくとも２層の活性層ａ１，ａ２の間に配置される。なお、図３において、活性領域Ａは、少なくとも１層のトンネル接合層１７をさらに含み、トンネル接合層１７（例えば第１トンネル接合層１７０）は２つの活性層ａ１，ａ２の間に位置する。トンネル接合層１７の数は、活性層ａ１，ａ２の数に応じて増加することができる。第２光閉じ込め層１６４は、例えば第２活性層ａ２とトンネル接合層１７（例えば第１トンネル接合層１７０）との間に位置する。２つの活性層ａ１，ａ２の間にトンネル接合層１７（逆バイアス下で動作する必要がある）を設けたことにより、キャリアはトンネル接合層１７のトンネル効果（キャリア再利用とも呼ばれる）により次の活性層に注入される。第２光閉じ込め層１６４も第２絶縁領域１６５及び第２非絶縁領域１６６を具備し得る。具体的な実施態様は前述の光閉じ込め層１６（第１光閉じ込め層１６１、第１絶縁領域１６２及び第１非絶縁領域１６３を含む）の実施態様を参照でき、ここでその詳細な説明を省略する。
【0030】
上述から分かるように、いくつかの実施形態において、例えば、図３に示す単層の光閉じ込め層（例えば第２光閉じ込め層１６４）と、複数層の活性層（例えば第１活性層ａ１及び第２活性層ａ２）とを含む半導体エピタキシャル構造１００ｃの光閉じ込め層１６もより安定で容易に制御可能な酸化速度を有することができ、得られた半導体エピタキシャル構造１００ｃはよりも小さい発散角を提供することができる。
【0031】
いくつかの実施形態において、半導体エピタキシャル構造（例えば図４の半導体エピタキシャル構造１００ｄ）は、別の光閉じ込め層をさらに含み、半導体エピタキシャル構造は少なくとも２層の光閉じ込め層を含み得る。少なくとも２層の光閉じ込め層内の少なくとも１層の光閉じ込め層（例えば図４の第１光閉じ込め層１６１）は、活性領域Ａの外（例えば第１光出射面Ｓ１と活性領域Ａとの間に位置する）に位置し、少なくとも２層の光閉じ込め層内の別の少なくとも１層の光閉じ込め層（例えば図４の第２光閉じ込め層１６４）は、活性領域Ａの内（例えば第１トンネル接合層１７０と第２活性層ａ２との間に位置する）に位置する。
【0032】
図４及び図５を参照すると、図４及び図５は、本発明の第４の実施形態及び第５の実施形態に係る半導体エピタキシャル構造１００ｄ，１００ｅを示す概略構成図である。図１、図２及び図３に示す半導体エピタキシャル構造１００ａ，１００ｂ，１００ｃとの相違点は、図４及び図５に示す半導体エピタキシャル構造１００ｄ，１００ｅの光閉じ込め層１６が第１光閉じ込め層１６１と、第２光閉じ込め層１６４とを含むことである。第１光閉じ込め層１６１は、活性領域Ａの外に位置し、例えば活性領域Ａと光出射面（例えば第１光出射面Ｓ１或いは第２光出射面Ｓ２）との間に位置する。図４において、第１光閉じ込め層１６１は、上ＤＢＲ層１４の下（例えば上ＤＢＲ層１４と活性領域Ａの間に位置する）に位置する。図５において、第１光閉じ込め層１６１は、下ＤＢＲ層１２の上（例えば下ＤＢＲ層１２と活性領域Ａとの間に位置する）に位置する。第２光閉じ込め層１６４は、活性領域Ａの内に位置し、例えば２つの活性層ａ１，ａ２の間に位置する。上記活性領域Ａの外に位置する第１光閉じ込め層１６１及び活性領域Ａの内に位置する第２光閉じ込め層１６４の具体的な実施態様は、前述の第１光閉じ込め層１６１及び第２光閉じ込め層１６４に関する実施態様を参照することができ、ここでその詳細な説明を省略する。
【0033】
いくつかの実施形態において、上記少なくとも２層の光閉じ込め層（例えば図４の第１光閉じ込め層１６１及び第２光閉じ込め層１６４）の材料仕様は、実質的に同じ材料仕様である。例えば、少なくとも２層の光閉じ込め層の材料は、いずれも含有する成分及び配合比が実質的に同じＡｌＡｓＰ化合物（或いはＡｌＧａＡｓＰ化合物）であり、例えばＡｌＡｓ１－ｘＰｘで表され、０＜ｘ≦０．３（又は０＜ｘ≦０．２０、０＜ｘ≦０．１５、或いは０＜ｘ≦０．１２、若しくは０＜ｘ≦０．１０、又は０＜ｘ≦０．１０、０＜ｘ≦０．０８或いは０＜ｘ≦０．０６）である。上記光閉じ込め層１６の材料の具体的な実施態様は、前述の第１光閉じ込め層１６１及び第２光閉じ込め層１６４の材料に関する実施態様を参照することができ、ここでその詳細な説明を省略する。
【0034】
【0035】
いくつかの実施形態において、第１非絶縁領域１６３及び第２非絶縁領域１６６は、それぞれ略円形であり、第１非絶縁領域１６３の平均直径ｄと第２非絶縁領域１６６の平均直径ｄ’は、同じであっても異なっていてもよい。いくつかの実施形態において、第１非絶縁領域１６３の面積及び第２非絶縁領域１６６の面積は、同じであっても異なっていてもよい。いくつかの実施形態において、第１非絶縁領域１６３の面積は、第２非絶縁領域１６６の面積よりも小さい、等しい、又は大きい場合がある。いくつかの実施形態において、少なくとも２層の光閉じ込め層（例えば図４の第１光閉じ込め層１６１及び第２光閉じ込め層１６４）の材料は、それぞれＡｌＡｓＰ化合物（或いはＡｌＧａＡｓＰ化合物）を含有する化合物を含み、少なくとも２層の光閉じ込め層の非絶縁領域の面積は、同じであっても異なっていてもよい。
【0036】
上述から分かるように、いくつかの実施形態において、例えば図４及び図５に示す複数層の光閉じ込め層（例えば第１光閉じ込め層１６１及び第２光閉じ込め層１６４）と、複数層の活性層（例えば第１活性層ａ１及び第２活性層ａ２）とを含む半導体エピタキシャル構造１００ｄ，１００ｅの複数層の光閉じ込め層はいずれもより安定で容易に制御可能な酸化速度を有することができるため、複数層の光閉じ込め層と複数層の活性層を組み合わせたとしても、得られる半導体エピタキシャル構造１００ｄ，１００ｅは依然としてよりも小さい発散角を提供することができる。
【0037】
以下、さらに実験例を通じて上述の技術的効果を説明する。実験例１から実験例４において、本発明のいくつかの実施形態におけるＡｌＡｓ１－ｘＰｘ化合物を含む光閉じ込め層と従来の電流狭窄層の絶縁処理は、いずれも酸化処理である。
【0038】
（実験例１：発散角の比較─単層の活性層と単層の光閉じ込め層とを含む半導体エピタキシャル構造（従来のＡｌＧａＡｓの電流狭窄層を含む半導体エピタキシャル構造との比較）
図１、図８、図９Ａから図９Ｆを参考すると、図８は図１に示される半導体エピタキシャル構造１００ａによる従来の構造（電流狭窄層は、ＡｌＧａＡｓ化合物を含有）の遠視野分布（ｆａｒ ｆｉｅｌｄ ｐｒｏｆｉｌｅ）を示す。図９Ａから図９Ｆは、それぞれ図１に示される半導体エピタキシャル構造１００ａ（光閉じ込め層は、ＡｌＡｓ１－ｘＰｘ化合物を含有し、ｘはそれぞれ０．０２、０．０４、０．０６、０．０８、０．１０及び０．１２である）の遠視野分布を示す。図８の電流狭窄層の光学的な開口の直径、図９Ａから図９Ｆの第１非絶縁領域１６３の平均直径ｄ（図１）は、両方とも約８μｍで、これらの遠視野分布は連続波（ＣＷ）のバイアス電流１０ｍＡ下で測定して得られたものである。図８、図９Ａから図９Ｆに示す遠視野分布によれば、各半導体エピタキシャル構造の１／ｅ２幅（１／ｅ２ ｗｉｄｔｈ）にそれぞれ対応する発散角を表１に整理した。
図１、図８、図９Ａから図９Ｆを参考すると、図８は図１に示される半導体エピタキシャル構造１００ａによる従来の構造（電流狭窄層は、ＡｌＧａＡｓ化合物を含有）の遠視野分布（ｆａｒ ｆｉｅｌｄ ｐｒｏｆｉｌｅ）を示す。図９Ａから図９Ｆは、それぞれ図１に示される半導体エピタキシャル構造１００ａ（光閉じ込め層は、ＡｌＡｓ１－ｘＰｘ化合物を含有し、ｘはそれぞれ０．０２、０．０４、０．０６、０．０８、０．１０及び０．１２である）の遠視野分布を示す。図８の電流狭窄層の光学的な開口の直径、図９Ａから図９Ｆの第１非絶縁領域１６３の平均直径ｄ（図１）は、両方とも約８μｍで、これらの遠視野分布は連続波（ＣＷ）のバイアス電流１０ｍＡ下で測定して得られたものである。図８、図９Ａから図９Ｆに示す遠視野分布によれば、各半導体エピタキシャル構造の１／ｅ２幅（１／ｅ２ ｗｉｄｔｈ）にそれぞれ対応する発散角を表１に整理した。
【0039】
【表1】
【0040】
上記の表１、図８、図９Ａから図９Ｆから分かるように、単層の活性層及び単層の光閉じ込め層を含む半導体エピタキシャル構造の場合、ＡｌＧａＡｓ化合物（例えばＡｌ１－ｙＧａｙＡｓ化合物で、ｙは０．０２である）を含有する従来の半導体エピタキシャル構造の発散角は、約２０．９８５度であり、本発明のいくつかの実施形態と比較すると、ＡｌＡｓ０．９８Ｐ０．０２化合物（すなわち、ｘが０．０２）を、ＡｌＡｓ０．９６Ｐ０．０４化合物（すなわち、ｘが０．０４）を、ＡｌＡｓ０．９４Ｐ０．０６化合物（すなわち、ｘが０．０６）を、ＡｌＡｓ０．９２Ｐ０．０８化合物（すなわち、ｘが０．０８）を、ＡｌＡｓ０．９０Ｐ０．１０化合物（すなわち、ｘが０．１０）を、ＡｌＡｓ０．８８Ｐ０．１２化合物（すなわち、ｘが０．１２）を含有する６種の半導体エピタキシャル構造１００ａの発散角は、それぞれ約１３．２９７度、１３．８１４度、１４．７２８度、１５．２６３度、１７．７４４度及び１８．７７０度であり、従来のＡｌＧａＡｓ化合物（例えばＡｌ１－ｙＧａｙＡｓ化合物で、ｙは０．０２）を含有する半導体エピタキシャル構造の発散角より明らかに小さい。このことから分かるように、本発明のいくつかの実施形態は、光閉じ込め層１６（例えば第１光閉じ込め層１６１）が特定のＡｌＡｓＰ化合物（或いはＡｌＧａＡｓＰ化合物）を含有することで、ＡｌＧａＡｓ化合物（例えばＡｌ０．９８Ｇａ０．０２Ａｓ化合物）を含有する従来のものに比べてよりも小さい発散角を有することができる。
【0041】
これに基づいて、従来の半導体エピタキシャル構造（電流狭窄層はＡｌＧａＡｓ化合物を含有する）と比較して、本発明のいくつかの実施形態は、単層の性層（例えばａ１）と単層の閉じ込め層（例えば１６１）とを含んでも、得られた半導体エピタキシャル構造（例えば１００ａ）は、確実よりも小さい発散角を提供することができる。
【0042】
（実験例２：酸化速度及び発散角の比較─単層の活性層と単層の光閉じ込め層とを含む半導体エピタキシャル構造（従来のＡｌＡｓの電流狭窄層を含む半導体エピタキシャル構造との比較）
図１及び図７を参照すると、図７は図１の第１光閉じ込め層１６１（ＡｌＡｓ１－ｘＰｘ化合物を含有する）及び従来の電流狭窄層（ＡｌＡｓ化合物を含有する）の酸化速度を示す。図１に示すように、半導体エピタキシャル構造１００ａは、単層の活性層（すなわち、第１活性層ａ１）と、単層の光閉じ込め層（すなわち、第１光閉じ込め層１６１）とを含み、第１光閉じ込め層１６１は上ＤＢＲ層１４と活性領域Ａとの間に位置する。第１光閉じ込め層１６１は、ＡｌＡｓ１－ｘＰｘ化合物を含有し、ｘはそれぞれ０、０．０２、０．０４、０．０８、０．１０及び０．１２である。ここで、ｘが０の場合、第１光閉じ込め層１６１が従来のＡｌＡｓ化合物（すなわち、ｘは０．０）を含有する電流狭窄層を含むことを示している。次に、従来のＡｌＡｓ化合物（すなわち、ｘは０．０）を含有する電流狭窄層の酸化速度を標準酸化速度（すなわち、１００％で、この酸化速度は速すぎる酸化速度と考えられる）とし、各酸化速度のデータを標準化した後で下記の表２に整理した。得られた酸化速度（標準化）は、標準酸化速度（１００％）より低い限り、本発明のいくつかの実施形態に対応する酸化速度（標準化）が従来のＡｌＡｓ化合物（ｘは０．０の場合）を含有する電流狭窄層の酸化速度より低いことを示し、従来のＡｌＡｓの酸化速度より遅い。
図１及び図７を参照すると、図７は図１の第１光閉じ込め層１６１（ＡｌＡｓ１－ｘＰｘ化合物を含有する）及び従来の電流狭窄層（ＡｌＡｓ化合物を含有する）の酸化速度を示す。図１に示すように、半導体エピタキシャル構造１００ａは、単層の活性層（すなわち、第１活性層ａ１）と、単層の光閉じ込め層（すなわち、第１光閉じ込め層１６１）とを含み、第１光閉じ込め層１６１は上ＤＢＲ層１４と活性領域Ａとの間に位置する。第１光閉じ込め層１６１は、ＡｌＡｓ１－ｘＰｘ化合物を含有し、ｘはそれぞれ０、０．０２、０．０４、０．０８、０．１０及び０．１２である。ここで、ｘが０の場合、第１光閉じ込め層１６１が従来のＡｌＡｓ化合物（すなわち、ｘは０．０）を含有する電流狭窄層を含むことを示している。次に、従来のＡｌＡｓ化合物（すなわち、ｘは０．０）を含有する電流狭窄層の酸化速度を標準酸化速度（すなわち、１００％で、この酸化速度は速すぎる酸化速度と考えられる）とし、各酸化速度のデータを標準化した後で下記の表２に整理した。得られた酸化速度（標準化）は、標準酸化速度（１００％）より低い限り、本発明のいくつかの実施形態に対応する酸化速度（標準化）が従来のＡｌＡｓ化合物（ｘは０．０の場合）を含有する電流狭窄層の酸化速度より低いことを示し、従来のＡｌＡｓの酸化速度より遅い。
【0043】
【表2】
【0044】
上記の表２及び図７から分かるように、ＡｌＡｓ１－ｘＰｘのｘ（すなわち、リン（Ｐ）含有量）が徐々に増加し、それぞれ０．０２、０．０４、０．０８、０．１０及び０．１２である場合、得られた酸化速度（標準化）は８９、５９、３７、２７及び２１で、酸化速度は徐々に遅くなり、制御しやすくなる傾向を示す。これは、ＡｌＡｓ１－ｘＰｘ内のリン含有量が酸化速度に確実に影響を及ぼし、少なくとも上記リン含有量の特定の範囲内において、本発明のいくつかの実施形態は、より安定で容易に制御可能な酸化速度を提供できることを示す。
【0045】
次に、図１、図９Ａから図９Ｆ、図１０を参考すると、図１０は、図１に示される半導体エピタキシャル構造１００ａによる従来の構造（電流狭窄層はＡｌＡｓ化合物を含有する）の遠視野分布を示す。図９Ａから図９Ｆの第１非絶縁領域１６３の平均直径ｄ（図１）と同じように、図１０の電流狭窄層の光学的な開口の直径も約８μｍで、遠視野分布は連続波のバイアス電流１０ｍＡで測定して得られたものである。図９Ａから図９Ｆ及び図１０に示す遠視野分布によれば、各半導体エピタキシャル構造の１／ｅ２幅にそれぞれ対応する発散角が上記の表２に示される。
【0046】
上記の表２、図９Ａから図９Ｆ、図１０から分かるように、単層の活性層及び単層の光閉じ込め層を含む半導体エピタキシャル構造の場合、ＡｌＡｓ化合物を含有する従来の半導体エピタキシャル構造の発散角は、約１４．３８０度であり、本発明のいくつかの実施形態と比較すると、ＡｌＡｓ０．９８Ｐ０．０２化合物（すなわち、ｘが０．０２）を、ＡｌＡｓ０．９６Ｐ０．０４化合物（すなわち、ｘが０．０４）を、ＡｌＡｓ０．９４Ｐ０．０６化合物（すなわち、ｘが０．０６）を、ＡｌＡｓ０．９２Ｐ０．０８化合物（すなわち、ｘが０．０８）を、ＡｌＡｓ０．９０Ｐ０．１０化合物（すなわち、ｘが０．１０）を、ＡｌＡｓ０．８８Ｐ０．１２化合物（すなわち、ｘが０．１２）を含有する６種の半導体エピタキシャル構造１００ａの発散角は、それぞれ約１３．２９７度、１３．８１４度、１４．７２８度、１５．２６３度、１７．７４４度及び１８．７７０度であった。このことから分かるように、本発明のいくつかの実施形態は、光閉じ込め層１６（例えば第１光閉じ込め層１６１）が特定のＡｌＡｓＰ化合物（或いはＡｌＧａＡｓＰ化合物）を含有することで、ＡｌＡｓ化合物を含有する従来のものの発散角に似ている小さな発散角を有することができる。
【0047】
これに基づいて、従来の半導体エピタキシャル構造（電流狭窄層はＡｌＡｓ化合物を含有する）と比較して、本発明のいくつかの実施形態は、単層の性層（例えばａ１）と単層の閉じ込め層（例えば１６１）とを含んでも、得られた半導体エピタキシャル構造（例えば１００ａ）は、確実よりも小さい発散角を提供することができる。
【0048】
（実験例３：複数層の活性層と、単層の光閉じ込め層とを含む半導体エピタキシャル構造の発散角（ＡｌＧａＡｓを含む従来の電流狭窄層との比較））
図４、図１１及び図１２を参照すると、図１１は、図４に示される半導体エピタキシャル構造１００ｄによる従来の構造（電流狭窄層はＡｌＧａＡｓ化合物（例えばＡｌ１－ｙＧａｙＡｓ化合物で、ｙは０．０２である）を含有する）の遠視野分布を示す。図１２は、図４に示される半導体エピタキシャル構造１００ｄ（光閉じ込め層はいずれもＡｌＡｓ１－ｘＰｘ化合物を含有し、ｘは０．０４である）の遠視野分布を示す。図１１の電流狭窄層の光学的な開口の直径、図１２の第１非絶縁領域１６３の平均直径ｄ（図４）及び第２非絶縁領域１６６の平均直径ｄ’（図４）はいずれも約１０μｍであり、これらの遠視野分布は連続波のバイアス電流７ｍＡで測定して得られたものである。図１１及び図１２に示す遠視野分布によれば、各半導体エピタキシャル構造の１／ｅ２幅にそれぞれ対応する発散角を下記の表３に整理した。
図４、図１１及び図１２を参照すると、図１１は、図４に示される半導体エピタキシャル構造１００ｄによる従来の構造（電流狭窄層はＡｌＧａＡｓ化合物（例えばＡｌ１－ｙＧａｙＡｓ化合物で、ｙは０．０２である）を含有する）の遠視野分布を示す。図１２は、図４に示される半導体エピタキシャル構造１００ｄ（光閉じ込め層はいずれもＡｌＡｓ１－ｘＰｘ化合物を含有し、ｘは０．０４である）の遠視野分布を示す。図１１の電流狭窄層の光学的な開口の直径、図１２の第１非絶縁領域１６３の平均直径ｄ（図４）及び第２非絶縁領域１６６の平均直径ｄ’（図４）はいずれも約１０μｍであり、これらの遠視野分布は連続波のバイアス電流７ｍＡで測定して得られたものである。図１１及び図１２に示す遠視野分布によれば、各半導体エピタキシャル構造の１／ｅ２幅にそれぞれ対応する発散角を下記の表３に整理した。
【0049】
【表3】
【0050】
上記の表３、図１１及び図１２から分かるように、複数層の活性層及び複数層の光閉じ込め層（２層の光閉じ込め層）を含む半導体エピタキシャル構造の場合、ＡｌＧａＡｓ化合物（例えばＡｌ１－ｙＧａｙＡｓ化合物で、ｙは０．０２である）を含有する従来の半導体エピタキシャル構造の発散角は約２６．２５７度であり、本発明のいくつかの実施形態と比較して、ＡｌＡｓ０．９６Ｐ０．０４化合物（すなわち、ｘが０．０４）を含有する半導体エピタキシャル構造１００ｄの発散角は約１４．７８６度であり、ＡｌＧａＡｓ化合物（例えばＡｌ１－ｙＧａｙＡｓ化合物で、ｙが０．０２）を含有する従来の半導体エピタキシャル構造の発散角よりも明らかに小さかった。このことから、本発明のいくつかの実施形態は、光閉じ込め層１６（例えば第１光閉じ込め層１６１及び第２光閉じ込め層１６４）が特定のＡｌＡｓＰ化合物（或いはＡｌＧａＡｓＰ化合物）を含有することで、ＡｌＧａＡｓ化合物（例えばＡｌ０．９８Ｇａ０．０２Ａｓ化合物）を含有する従来のものよりも明らかに小さい発散角を有することができる。
【0051】
これに基づいて、従来の半導体エピタキシャル構造（電流狭窄層はＡｌＧａＡｓ化合物を含有する）と比較して、本発明のいくつかの実施形態は、複数層の性層（例えばａ１，ａ２）と複数層の閉じ込め層（例えば１６１，１６４）とを含んでも、得られた半導体エピタキシャル構造（例えば１００ｄ）は、確実よりも小さい発散角を提供することができる。
【0052】
（実験例４：発散角の比較─複数層の活性層と、複数層の光閉じ込め層（６層の光閉じ込め層）とを含む半導体エピタキシャル構造（ＡｌＧａＡｓを含有する従来の電流狭窄層の半導体エピタキシャル構造））
図６を参照すると、図６は本発明の第６の実施形態に係る半導体エピタキシャル構造１００ｆを示す概略構成図である。図６では、半導体エピタキシャル構造１００ｆは、６層の活性層と、６層の光閉じ込め層とを含み、このうちの５層の光閉じ込め層（すなわち、第２光閉じ込め層１６４、第３光閉じ込め層１６７、第４光閉じ込め層１６８、第５光閉じ込め層１６９及び第６光閉じ込め層１６０）は、活性領域Ａの内に位置し、それぞれ任意の２層の活性層の間に位置し、残りの１層の光閉じ込め層（すなわち、第１光閉じ込め層１６１）は、上ＤＢＲ層１４と活性領域Ａの間に位置する。各光閉じ込め層１６０，１６１，１６４，１６７，１６８，１６９に酸化処理を施した後、各光閉じ込め層１６０，１６１，１６４，１６７，１６８，１６９は、対応する絶縁領域及び非絶縁領域をそれぞれ形成し、具体的な実施態様は、前述を参照することができ、ここでその詳細な説明を省略する。いくつかの実施形態において、半導体エピタキシャル構造１００ｆは、多層のトンネル接合層１７（例えば第１トンネル接合層１７０、第２トンネル接合層１７１、第３トンネル接合層１７２、第４トンネル接合層１７３及び第５トンネル接合層１７４を含む）を含み、各トンネル接合層１７０から１７４はそれぞれ任意の２層の活性層ａ１からａ６の間に位置することができる。また、各光閉じ込め層１６０，１６１，１６４，１６７，１６８，１６９、各トンネル接合層１７０から１７４及び残りの構成要素の実施態様もそれぞれ前述の各光閉じ込め層１６、トンネル接合層１７及び残りの構成要素の実施態様を参照することができ、ここでその詳細な説明を省略する。
図６を参照すると、図６は本発明の第６の実施形態に係る半導体エピタキシャル構造１００ｆを示す概略構成図である。図６では、半導体エピタキシャル構造１００ｆは、６層の活性層と、６層の光閉じ込め層とを含み、このうちの５層の光閉じ込め層（すなわち、第２光閉じ込め層１６４、第３光閉じ込め層１６７、第４光閉じ込め層１６８、第５光閉じ込め層１６９及び第６光閉じ込め層１６０）は、活性領域Ａの内に位置し、それぞれ任意の２層の活性層の間に位置し、残りの１層の光閉じ込め層（すなわち、第１光閉じ込め層１６１）は、上ＤＢＲ層１４と活性領域Ａの間に位置する。各光閉じ込め層１６０，１６１，１６４，１６７，１６８，１６９に酸化処理を施した後、各光閉じ込め層１６０，１６１，１６４，１６７，１６８，１６９は、対応する絶縁領域及び非絶縁領域をそれぞれ形成し、具体的な実施態様は、前述を参照することができ、ここでその詳細な説明を省略する。いくつかの実施形態において、半導体エピタキシャル構造１００ｆは、多層のトンネル接合層１７（例えば第１トンネル接合層１７０、第２トンネル接合層１７１、第３トンネル接合層１７２、第４トンネル接合層１７３及び第５トンネル接合層１７４を含む）を含み、各トンネル接合層１７０から１７４はそれぞれ任意の２層の活性層ａ１からａ６の間に位置することができる。また、各光閉じ込め層１６０，１６１，１６４，１６７，１６８，１６９、各トンネル接合層１７０から１７４及び残りの構成要素の実施態様もそれぞれ前述の各光閉じ込め層１６、トンネル接合層１７及び残りの構成要素の実施態様を参照することができ、ここでその詳細な説明を省略する。
【0053】
図６、図１３及び図１４を参照すると、図１３は、図６に示される半導体エピタキシャル構造１００ｆによる従来の構造（電流狭窄層はＡｌＧａＡｓ化合物（例えばＡｌ１－ｙＧａｙＡｓ化合物で、ｙは０．０２である）を含有する）の遠視野分布を示す。図１４は、図６に示される半導体エピタキシャル構造１００ｆ（光閉じ込め層１６０，１６１，１６４，１６７，１６８，１６９はいずれもＡｌＡｓ１－ｘＰｘ化合物を含有し、ｘは０．０４である）の遠視野分布を示す。図１３の電流狭窄層の光学的な開口の直径、図１４の各非絶縁領域（例えば１６３，１６６）の平均直径ｄ，ｄ’（図６）はいずれも約２０μｍであり、これらの遠視野分布は連続波のバイアス電流７ｍＡで測定して得られたものである。図１３及び図１４に示す遠視野分布によれば、各半導体エピタキシャル構造の１／ｅ２幅にそれぞれ対応する発散角を下記の表４に整理した。
【0054】
【表4】
【0055】
表４から分かるように、複数層の活性層及び複数層の光閉じ込め層（６層の光閉じ込め層）を含む半導体エピタキシャル構造の場合、ＡｌＧａＡｓ化合物（例えばＡｌ１－ｙＧａｙＡｓ化合物で、ｙは０．０２である）を含有する従来の半導体エピタキシャル構造の発散角は約２９．９８６度であり、本発明のいくつかの実施形態と比較して、ＡｌＡｓ０．９６Ｐ０．０４化合物（すなわち、ｘが０．０４）を含有する半導体エピタキシャル構造１００ｆの発散角は約１２．２６４度であり、ＡｌＧａＡｓ化合物（例えばＡｌ１－ｙＧａｙＡｓ化合物で、ｙが０．０２）を含有する従来の半導体エピタキシャル構造の発散角より明らかに小さかった。このことから、本発明のいくつかの実施形態は、光閉じ込め層１６（例えば光閉じ込め層１６０，１６１，１６４，１６７，１６８，１６９）が特定のＡｌＡｓＰ化合物（或いはＡｌＧａＡｓＰ化合物）を含有することで、ＡｌＧａＡｓ化合物（例えばＡｌ０．９８Ｇａ０．０２Ａｓ化合物）を含有する従来のものよりも明らかに小さい発散角を有することができる。
【0056】
これに基づいて、従来の半導体エピタキシャル構造（電流狭窄層はＡｌＧａＡｓ化合物を含有する）と比較して、本発明のいくつかの実施形態は、複数層の性層（例えばａ１からａ６）と複数層の閉じ込め層（例えば、１６０，１６１，１６４，１６７，１６８，１６９）とを含んでも、得られた半導体エピタキシャル構造（例えば１００ｆ）は、確実よりも小さい発散角を提供することができる。
【0057】
要するに、本発明のいくつかの実施形態において、光閉じ込め層を通じて、従来の電流狭窄層の絶縁処理（酸化処理など）速度が不安定で制御が難しいという技術的課題を解決することで、上記光閉じ込め層を含む半導体エピタキシャル構造（例：ＶＣＳＥＬ）に発散角がよりも小さいという利点と特性を有させ、幅広い科学技術の応用に役立つ。本発明の他の実施形態において、特定の成分（例えばＡｌＡｓＰ化合物（又はＡｌＧａＡｓＰ化合物））を含有する光閉じ込め層を通じて、従来の電流狭窄層の絶縁処理（酸化処理など）速度が不安定で制御が難しいという技術的課題を解決することで、光閉じ込め層を含む半導体エピタキシャル構造（例：ＶＣＳＥＬ）に発散角がよりも小さいという利点と特性を有させ、幅広い科学技術の応用に役立つ。なお、上記の利点及び特性を組み合わせ、本発明のいくつかの実施形態において、単層の光閉じ込め層或いは複数層の光閉じ込め層を含む半導体エピタキシャル構造を問わず、より最適化した製造方法により製造されることができ、製造された半導体エピタキシャル構造（例えばＶＣＳＥＬ）には発散角がよりも小さいという利点及び特性も備わっている。
【0058】
本発明では好ましい実施形態を前述の通り開示したが、これらは決して本発明に限定するものではなく、当該技術を熟知する者なら誰でも、本発明の精神と領域を脱しない範囲内で各種の変動や潤色を加えることができ、従って本発明の保護範囲は、本明細書に添付する特許請求の範囲で画定した内容を基準とする。
【符号の説明】
【0059】
１００ａ，１００ｂ，１００ｃ，１００ｄ，１００ｅ，１００ｆ 半導体エピタキシャル構造
１０ 基板
１２ 下ＤＢＲ層
１４ 上ＤＢＲ層
１６ 光閉じ込め層
１６０ 第６光閉じ込め層
１６１ 第１光閉じ込め層
１６２ 第１絶縁領域
１６３ 第１非絶縁領域
１６４ 第２光閉じ込め層
１６５ 第２絶縁領域
１６６ 第２非絶縁領域
１６７ 第３光閉じ込め層
１６８ 第４光閉じ込め層
１６９ 第５光閉じ込め層
１７ トンネル接合層
１７０ 第１トンネル接合層
１７１ 第２トンネル接合層
１７２ 第３トンネル接合層
１７３ 第４トンネル接合層
１７４ 第５トンネル接合層
Ａ 活性領域
Ｓ１ 第１光出射面
Ｓ２ 第２光出射面
Ｘ 座標のＸ軸
Ｙ 座標のＹ軸
Ｚ 座標のＺ軸
ａ１ 第１活性層
ａ２ 第２活性層
ａ３，ａ４，ａ５，ａ６ 活性層
ｄ，ｄ’ 平均直径
１０ 基板
１２ 下ＤＢＲ層
１４ 上ＤＢＲ層
１６ 光閉じ込め層
１６０ 第６光閉じ込め層
１６１ 第１光閉じ込め層
１６２ 第１絶縁領域
１６３ 第１非絶縁領域
１６４ 第２光閉じ込め層
１６５ 第２絶縁領域
１６６ 第２非絶縁領域
１６７ 第３光閉じ込め層
１６８ 第４光閉じ込め層
１６９ 第５光閉じ込め層
１７ トンネル接合層
１７０ 第１トンネル接合層
１７１ 第２トンネル接合層
１７２ 第３トンネル接合層
１７３ 第４トンネル接合層
１７４ 第５トンネル接合層
Ａ 活性領域
Ｓ１ 第１光出射面
Ｓ２ 第２光出射面
Ｘ 座標のＸ軸
Ｙ 座標のＹ軸
Ｚ 座標のＺ軸
ａ１ 第１活性層
ａ２ 第２活性層
ａ３，ａ４，ａ５，ａ６ 活性層
ｄ，ｄ’ 平均直径
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9A】
【図9B】
【図9C】
【図9D】
【図9E】
【図9F】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】
【図14】
【手続補正書】
【提出日】2024-07-26
【手続補正1】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項1】
基板と、
該基板上に位置する下ＤＢＲ層と、
該下ＤＢＲ層上に位置し、２つの活性層を含む活性領域と、
該活性領域上に位置する上ＤＢＲ層と、
２つの前記活性層の間に位置し、ＡｌＡｓＰ化合物又はＡｌＧａＡｓＰ化合物を含み、前記ＡｌＡｓＰ化合物又は前記ＡｌＧａＡｓＰ化合物のリン（Ｐ）成分のモル百分率は０％よりも大きく３０％以下であり、絶縁領域と、非絶縁領域とを具備し、前記絶縁領域は前記非絶縁領域を取り囲んでいる光閉じ込め層とを含む、半導体エピタキシャル構造。
該基板上に位置する下ＤＢＲ層と、
該下ＤＢＲ層上に位置し、２つの活性層を含む活性領域と、
該活性領域上に位置する上ＤＢＲ層と、
２つの前記活性層の間に位置し、ＡｌＡｓＰ化合物又はＡｌＧａＡｓＰ化合物を含み、前記ＡｌＡｓＰ化合物又は前記ＡｌＧａＡｓＰ化合物のリン（Ｐ）成分のモル百分率は０％よりも大きく３０％以下であり、絶縁領域と、非絶縁領域とを具備し、前記絶縁領域は前記非絶縁領域を取り囲んでいる光閉じ込め層とを含む、半導体エピタキシャル構造。
【請求項2】
前記ＡｌＡｓＰ化合物又は前記ＡｌＧａＡｓＰ化合物のリン成分のモル百分率は、０％よりも大きく２０％以下である、請求項１に記載の半導体エピタキシャル構造。
【請求項3】
前記ＡｌＡｓＰ化合物又は前記ＡｌＧａＡｓＰ化合物のリン成分のモル百分率は、０％よりも大きく１５％以下である、請求項１に記載の半導体エピタキシャル構造。
【請求項4】
前記活性領域は、２つの前記活性層間に位置するトンネル接合層を含み、
前記光閉じ込め層位は２つの前記活性層のうちのいずれかの活性層と前記トンネル接合層との間に位置する、請求項１に記載の半導体エピタキシャル構造。
前記光閉じ込め層位は２つの前記活性層のうちのいずれかの活性層と前記トンネル接合層との間に位置する、請求項１に記載の半導体エピタキシャル構造。
【請求項5】
前記活性領域の外に位置する別の光閉じ込め層をさらに含み、
前記別の光閉じ込め層の材料は前記ＡｌＡｓＰ化合物又は前記ＡｌＧａＡｓＰ化合物を含み、前記絶縁領域と、前記非絶縁領域とを具備し、前記別の光閉じ込め層の前記絶縁領域は前記別の光閉じ込め層の前記非絶縁領域を取り囲んでいる、請求項４に記載の半導体エピタキシャル構造。
前記別の光閉じ込め層の材料は前記ＡｌＡｓＰ化合物又は前記ＡｌＧａＡｓＰ化合物を含み、前記絶縁領域と、前記非絶縁領域とを具備し、前記別の光閉じ込め層の前記絶縁領域は前記別の光閉じ込め層の前記非絶縁領域を取り囲んでいる、請求項４に記載の半導体エピタキシャル構造。
【請求項6】
前記別の光閉じ込め層は、前記上ＤＢＲ層の下又は前記下ＤＢＲ層の上に位置する、請求項５に記載の半導体エピタキシャル構造。
【請求項7】
前記光閉じ込め層の前記非絶縁領域の面積は、前記別の光閉じ込め層の前記非絶縁領域の面積と同じである、請求項５に記載の半導体エピタキシャル構造。
【請求項8】
前記光閉じ込め層の前記非絶縁領域の面積は、前記別の光閉じ込め層の前記非絶縁領域の面積と異なる、請求項５に記載の半導体エピタキシャル構造。
【請求項9】
前記基板は、ＧａＡｓ基板或いはＧｅ基板である、請求項１に記載の半導体エピタキシャル構造。
【請求項10】
基板と、
該基板上に位置する下ＤＢＲ層と、
該下ＤＢＲ層上に位置する活性領域と、
該活性領域上に位置する上ＤＢＲ層と、
活性層の外に位置し、その材料にはＡｌＡｓＰ化合物又はＡｌＧａＡｓＰ化合物が含まれ、前記ＡｌＡｓＰ化合物又は前記ＡｌＧａＡｓＰ化合物のリン成分（Ｐ）のモル百分率は０％よりも大きく３０％以下であり、絶縁領域と、非絶縁領域とを具備し、前記絶縁領域は前記非絶縁領域を取り囲んでいる光閉じ込め層と、を含む、半導体エピタキシャル構造。
該基板上に位置する下ＤＢＲ層と、
該下ＤＢＲ層上に位置する活性領域と、
該活性領域上に位置する上ＤＢＲ層と、
活性層の外に位置し、その材料にはＡｌＡｓＰ化合物又はＡｌＧａＡｓＰ化合物が含まれ、前記ＡｌＡｓＰ化合物又は前記ＡｌＧａＡｓＰ化合物のリン成分（Ｐ）のモル百分率は０％よりも大きく３０％以下であり、絶縁領域と、非絶縁領域とを具備し、前記絶縁領域は前記非絶縁領域を取り囲んでいる光閉じ込め層と、を含む、半導体エピタキシャル構造。
【請求項11】
前記ＡｌＡｓＰ化合物又は前記ＡｌＧａＡｓＰ化合物のリン成分のモル百分率は、０％よりも大きく２０％以下である、請求項１０に記載の半導体エピタキシャル構造。
【請求項12】
前記ＡｌＡｓＰ化合物又は前記ＡｌＧａＡｓＰ化合物のリン成分のモル百分率は、０％よりも大きく１５％以下である、請求項１０に記載の半導体エピタキシャル構造。
【請求項13】
前記光閉じ込め層は、前記上ＤＢＲ層の下又は前記下ＤＢＲ層の上に位置する、請求項１０に記載の半導体エピタキシャル構造。
【請求項14】
前記活性領域は、２つの前記活性層を含み、
２つの前記活性領域の間に位置する別の光閉じ込め層をさらに含み、
該別の光閉じ込め層の材料は前記ＡｌＡｓＰ化合物又は前記ＡｌＧａＡｓＰ化合物を含み、前記絶縁領域と、前記非絶縁領域とを具備し、前記別の光閉じ込め層の前記絶縁領域は前記別の光閉じ込め層の前記非絶縁領域を取り囲んでいる、請求項１０に記載の半導体エピタキシャル構造。
２つの前記活性領域の間に位置する別の光閉じ込め層をさらに含み、
該別の光閉じ込め層の材料は前記ＡｌＡｓＰ化合物又は前記ＡｌＧａＡｓＰ化合物を含み、前記絶縁領域と、前記非絶縁領域とを具備し、前記別の光閉じ込め層の前記絶縁領域は前記別の光閉じ込め層の前記非絶縁領域を取り囲んでいる、請求項１０に記載の半導体エピタキシャル構造。
【請求項15】
前記活性領域は、２つの前記活性層間に位置するトンネル接合層を含み、
前記別の光閉じ込め層位は２つの前記活性層のうちのいずれか活性層と前記トンネル接合層との間に位置する、請求項１４に記載の半導体エピタキシャル構造。
前記別の光閉じ込め層位は２つの前記活性層のうちのいずれか活性層と前記トンネル接合層との間に位置する、請求項１４に記載の半導体エピタキシャル構造。
【請求項16】
前記光閉じ込め層の前記非絶縁領域の面積は、前記別の光閉じ込め層の前記非絶縁領域の面積と同じである、請求項１４に記載の半導体エピタキシャル構造。
【請求項17】
前記光閉じ込め層の前記非絶縁領域の面積は、前記別の光閉じ込め層の前記非絶縁領域の面積と異なる、請求項１４に記載の半導体エピタキシャル構造。
【請求項18】
前記基板は、ＧａＡｓ基板或いはＧｅ基板である、請求項１０に記載の半導体エピタキシャル構造。
【外国語明細書】