半導体反射多層膜および反射型空間光変調器
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、高度な高速処理を行う光情報処理システムの重要な構成要素となる光書き込み型空間光変調器への応用や投射型ディスプレイに代表される、反射型空間光変調器等への応用を目的とした半導体反射多層膜およびそれを備えた反射型空間光変調器に関するものであり、特に高速化、素子動作の安定化、光の高利用効率化を容易ににできるような半導体反射多層膜の構造設計に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】空間光変調器は、光の空間的強度分布や位相分布を変調して、２次元並列情報を光に乗せる機能を有する素子である。
【０００３】この空間光変調器、特に２次元並列情報を光によって書き込み、かつ光によって読み出すことのできる光書込み型空間光変調器は、光演算システムや光情報処理システムのキーデバイスの一つである。
【０００４】この空間光変調器の変調方法にはさまざまな方式が提案されているが、高速な応答を可能にするためには、半導体の利用が最も適していると考えられる。半導体によるデバイスは、作製する上でも技術が確立されており、特に化合物半導体においては光学材料として優れた特性を持つ物も多く、都合がいい。このため、化合物半導体を反射多層膜として利用する反射型の空間光変調器が提案されており、実際に作製もされている。
【０００５】このような反射型空間光変調器としては、反射多層膜を利用しかつバルクにおけるフランツ−ケルデッシュ効果や多重量子井戸における量子シュタルク効果を用いたものがある。
【０００６】多重量子井戸を利用せず、単なるバルクにおけるフランツ−ケルディシュ効果を利用して吸収端をずらすことを考えた場合、電圧印加によって吸収端のずれる範囲が狭く変調度は小さい。さらには多重量子井戸によって得られるほどの急峻な吸収端が得られないため、十分な吸収端制御ができない。以上の理由から、反射型空間光変調器の吸収端制御層には、多重量子井戸を用いた量子シュタルク効果が用いられることが多い。
【０００７】以下、現在、試作または生産されており、多重量子井戸における量子シュタルク効果を用いた反射型空間光変調器について、図８を用いて説明する。この素子は、下部電極６０６を形成した半導体基板６０１と上部電極６０５との間に高反射多層膜層６０２、多重量子井戸光吸収制御層６０３、低反射多層膜層６０４を順次積層した構成になっている。ここで、低反射多層膜層６０４の反射率は１０％〜２０％程度、高反射多層膜層６０２の反射率はほぼ１００％である。
【０００８】上部電極６０５の側からの入射光６０７は、低反射多層膜層６０４と高反射多層膜層６０２との間で反射を繰り返すとともに、低反射多層膜層６０４側から反射光６０８として出射する。電極間６０５と６０６の間に電圧を印加しない状態では、多重量子井戸層６０３での吸収はほとんどなく、全体としてＱ値の高い共振器として働く。この結果、入射した光のほとんどが反射され、高い反射率で反射光６０８が得られる。
【０００９】次に、電極間６０５と６０６の間に電圧を印加すると、多重量子井戸層６０３の実効バンドギャップが変化し、励起子吸収ピークの吸収端が長波長側へシフトする。多重量子井戸の励起子吸収ピークを共振器の共振波長近傍の短波長側に設定しておくと、共振波長に励起子吸収ピークが重なってくる。すなわち、多重量子井戸層６０３が光吸収層として働くようになる。このため、共振器のＱ値が低下し、反射率は低くなる。この励起子吸収ピークのシフト量は印加電圧の大きさによって制御されるので、電圧によって反射光６０８の強度を変えることができる。以上のような動作原理によって、印加電圧の変化による反射率の制御ができる。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の構成は、いくつかの問題を有している。まず、上記の反射型空間光変調器が有する技術的課題について説明する。上記のように、量子シュタルク効果を利用して材料の吸収端を変化させる方法を用いると、使用できる波長が吸収端付近に制限されてしまう。また、上記のような使用目的で利用できる材料は吸収端の立ち上がりが鋭い直接遷移型の半導体でなくてはならない。直接遷移型半導体であり、なおかつ基板や他の材料との格子整合もとれ、熱的にも比較的安定で、結晶成長においてもその結晶性が優れている材料としては、ＧａＡｓ，ＩｎＰを基板とした、（Ｇａ，Ａｌ，Ｉｎ）Ａｓ系や（Ｇａ，Ａｌ，Ｉｎ）Ｐ系のＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体があげられる。しかし、それらの代表的材料の吸収端はどれも赤外光領域にあり、可視光領域では吸収が大きく、光の利用効率を極端に低下させるだけでなく、これらを使った可視光領域での吸収端制御は不可能である。吸収端制御による反射型空間光変調器を可視光領域に適合させようとすれば、構成する材料系を根本的に変えねばならない。
【００１１】さらに、上記のような光吸収層を利用した反射型空間光変調器には、作製する上での課題もある。この構造では厚い多重量子井戸光吸収層を作製する必要があり、多重量子井戸層を構成する各半導体層が極めて薄いため、各半導体層を多数積層しなければならない。このため、素子作製に膨大な工数がかかることになる。さらに、上記のように低反射膜層と高反射膜層との間に多重量子井戸光吸収層を作製する場合、多重量子井戸を含む共振器を作るためには高い製作精度が要求され、膜厚や不純物濃度などの制御を高精度に行わなくてはならない（Journalof Crystal Growth 107(1991)860-866 North Holland参照）。
【００１２】吸収端制御層の利用は、共振器構造作製時には設計値に各半導体層の膜厚を厳密に一致させる必要性の他に、光の利用効率や作製するまでの工数を考えると決して好ましい方式ではないが、現在までのところ、反射多層膜の反射スペクトルそのものを変化させることはむずかしいと考えられていたため、吸収端制御層の利用による上記の変調方式が主流となってきた。
【００１３】本発明は、このような従来の技術の抱える課題を解決し、なおかつ高速応答性、可視光における高利用効率化、低電圧駆動を同時に達成するような半導体反射多層膜およびそれを備えた反射型空間光変調器を提供することを目的とする。
【００１４】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するために、本発明では、大きく分けて二種類の構成の反射多層膜を有する。
【００１５】第１の構成は、図１に示すように、三つの部位、すなわち、第１の反射多層膜層ＭＬ１、第２の反射多層膜層ＭＬ２、第３の反射多層膜層ＭＬ３から構成されている。第１の反射多層膜層ＭＬ１は、第１の電極Ｅ１に接したｐ型化合物半導体基板ＢＰに接し、第１の化合物半導体層ＳＬ１と第１の化合物半導体層ＳＬ１とは屈折率とバンドギャップエネルギーが異なる第２の化合物半導体層ＳＬ２とのそれぞれにｐ型不純物を添加したものを、目的波長の４分の１の膜厚となるように交互に積層させた構造からなる。第２の反射多層膜層ＭＬ２は、ｐ型不純物を多量に含み、前記第１の反射多層膜ＭＬ１を構成している二種類の化合物半導体層のうちどちらか一方に屈折率とバンドギャップエネルギーが等しい第３の化合物半導体層ＭＬ３と、その化合物半導体層ＭＬ３の屈折率とバンドギャップエネルギーに等しい化合物半導体へ多量のｎ型不純物を添加した第４の化合物半導体層ＳＬ４とによって構成される。また、第２の反射多層膜層ＭＬ２は、屈折率とバンドギャップエネルギーが互いに等しく不純物の種類だけが異なる二種類の化合物半導体層によって構成されるが、その合計の膜厚は０より大きく、目的波長の３／４以下の範囲に定めておけばよい。第３の反射多層膜層ＭＬ３は、第２の電極Ｅ２に接し、前記第１の化合物半導体層ＳＬ１と第１の化合物半導体層ＳＬ１とは屈折率とバンドギャップエネルギーが異なる第２の化合物半導体層ＳＬ２のそれぞれにｎ型不純物を添加したものを、目的波長の４分の１の膜厚となるように交互に積層させた構造からなる。このとき、第１の反射多層膜層ＭＬ１と第２の反射多層膜層ＭＬ２の隣接部にあたる化合物半導体層どうしは、互いに屈折率とバンドギャップエネルギーが異なる化合物半導体層に、また第３の反射多層膜層ＭＬ３と第２の反射多層膜層ＭＬ２の隣接部にあたる化合物半導体層どうしも、互いに屈折率とバンドギャップエネルギーが異なる化合物半導体層にしておく。また、この条件を満たしていれば、第２の反射多層膜層ＭＬ２は、屈折率とバンドギャップの異なる二種類の化合物半導体によって構成してもよいし、第１の反射多層膜層ＭＬ１を構成している化合物半導体層のうちの任意の一層かまたは第３の反射多層膜層ＭＬ３を構成している化合物半導体層のうちの任意の一層が目的波長の４分の１以外の膜厚になっていても良い。さらには、ｐ型不純物の添加されている部位とｎ型不純物の添加されている部位との配置は逆になっていてもよい。
【００１６】これら第１、第２、第３の反射多層膜層ＭＬ１、ＭＬ２、ＭＬ３を順次積層することによって、本発明の第１の構成の半導体反射多層膜が構成されている。
【００１７】本発明の第２の構成の半導体反射多層膜は、図２に示すように、第１の電極Ｅ１に接したｐ型化合物半導体基板ＢＰ上にｎ型不純物が多量に添加されている第１の化合物半導体層ＳＬ１と、第１の化合物半導体層ＳＬ１とは屈折率とバンドギャップエネルギーが異なり、多量にｐ型不純物を含む第２の化合物半導体層ＳＬ２とを、目的波長の４分の１の膜厚となるように交互に積層させて反射多層膜層ＭＬを作製し、第２の電極Ｅ２をその反射多層膜層ＭＬの最上部に接するよう設けた構造である。第１の化合物半導体層ＳＬ１と第２の化合物半導体層ＳＬ２とのヘテロバンド構造は、ｐ型およびｎ型の不純物添加がなかったとしても、第１の化合物半導体層ＳＬ１の伝導帯底が第２の化合物半導体層ＳＬ２の伝導帯底よりもエネルギー的に下に位置すると同時に、第１の化合物半導体層ＳＬ１の価電子帯頂上が、第２の化合物半導体層ＳＬ２の価電子帯頂上よりもエネルギー的に上に位置する。この構成では、多量のｐ型およびｎ型の不純物添加のため、第１の化合物半導体層ＳＬ１の伝導帯底と第２の化合物半導体層ＳＬ２の価電子帯頂上がフェルミ準位に近い位置にくるようなヘテロバンド構造となっている。
【００１８】
【作用】上記二種類の構成の半導体反射多層膜は、第１の電極Ｅ１と第２の電極Ｅ２に接した化合物半導体基板との間に、吸収端制御層を含まず、印加電圧によって直接反射率制御を行えるような反射多層膜構造を有する。すなわち、反射多層膜層中の任意の部分にｐｎ接合などのように印加電圧の変化によって屈折率分布の変化が生じる層を設け、反射多層膜での多重反射効果を利用して反射多層膜の反射スペクトル自身を変える方式と、材料特有のヘテロバンド構造を用いることで素子自体の材料物性を変化させ、反射多層膜としての機能自体を変えてしまう方式の二種類である。
【００１９】第１の構成の反動体反射多層膜の場合、電圧印加が無ければ第１の反射多層膜層ＭＬ１および第２の反射多層膜層ＭＬ２では、多層膜の光波長に対する反射率変化、すなわち反射スペクトルの形状は複数のピークおよびバレイを持ち、目的波長付近におけるピークが最も反射率が高く、目的波長にたいして単純なミラーとして働く。いま、第２の反射多層膜層ＭＬ２の層厚が目的波長の４分の１であるとすると、第２の反射多層膜層ＭＬ２は、反射多層膜を構成する任意の半導体層と等価な働きをし、反射スペクトルの形状には影響を与えない。第２の反射多層膜層ＭＬ２の層厚が０から目的波長の４分の３の間にあるとき、反射スペクトルにおける目的波長付近のメインピークにバレイが現れる。また、その位置とバレイの深さは合計の膜厚を任意に設定することによって一意的に決めることができる。
【００２０】ところで、第２の反射多層膜層ＭＬ２を構成している二つの化合物半導体層の間には、キャリア濃度が極めて低い空乏層が自然にできている。このため、屈折率の分布は、ｐ+ 型化合物半導体層とｎ+ 型化合物半導体層との間に不純物を含まない化合物半導体層が挿入されているのと等価になる。この空乏層の膜厚は４ｎｍと非常に薄い。また、この空乏層においては、ｐ+ 型化合物半導体層およびｎ+ 型化合物半導体層との屈折率の差異が１０％程度であり、第２の反射多層膜層ＭＬ２の層厚を設定するときに，この空乏層の効果を考慮しておき、目的波長の何倍の膜厚にするのかを決めればよい。
【００２１】第１の電極Ｅ１と、第２の電極Ｅ２との間にｐｎ接合への逆方向電圧を印加すると、前述の空乏層幅が増え、１０ないし２０Ｖの電圧で約２０ｎｍに達する。空乏層幅が大きくなると、第２の反射多層膜層の実効光学長が変わると同時に反射多層膜の周期構造も局所的に崩れる。実効光学長の変化が反射スペクトルに与える影響は大きいので、逆方向電圧の印加によって反射スペクトルの形状が大きく変化する。このとき、前述の反射スペクトルにおけるバレイやピークの鋭い立ち上がり部分は、変化の影響を受けやすいので、その部分の波長に相当する入射光に対する反射率が大きく変わる。以上によって、印加電圧の変化にともなった反射光強度の制御が可能となる。
【００２２】第２の構成の半導体反射多層膜の場合においても、反射多層膜層ＭＬは、目的波長での反射率を最大にするために、第１の化合物半導体層ＳＬ１と第２の化合物半導体層ＳＬ２の膜厚が目的波長の４分の１となるように設計されている。また、この多層膜のヘテロバンド構造は，ＴｙｐｅＩＩと呼ばれる構造になっており、第２の化合物半導体層ＳＬ２の伝導帯底が第１の化合物半導体層ＳＬ１の伝導帯底よりも上にあり、なおかつ第２の化合物半導体層ＳＬ２の価電子帯頂上が第１の化合物半導体層ＳＬ１の価電子帯頂上よりも上にある。
【００２３】第２の化合物半導体層ＳＬ２へ多量のｐ型不純物を添加し、第１の化合物半導体層ＳＬ１へ多量のｎ型不純物を添加すると、第１の化合物半導体層ＳＬ１の伝導帯底と第２の化合物半導体層ＳＬ２の価電子帯頂上はフェルミ準位に近づく。
【００２４】この高反射多層膜ＭＬに電圧がかかると、第１の化合物半導体層ＳＬ１および第２の化合物半導体層ＳＬ２にドーピングされているキャリアが電界の向きに従って移動しようとするが、第２の化合物半導体層ＳＬ２内の正孔は、第１の化合物半導体層ＳＬ１の価電子帯障壁に、第１の化合物半導体層ＳＬ１内の電子は、第２の化合物半導体層ＳＬ２の伝導帯障壁に遮られ、これらのキャリアは互いに逆方向へ偏った状態となる。このように、各領域での不純物濃度の分布が大きく異なる場所が多層膜の周期数だけ存在することになる。この不純物濃度分布の変化からプラズマ効果を介して屈折率の変化が生じ、その変化に対応した反射多層膜の反射条件のずれが重畳された形で多重反射が行われ、反射スペクトルの変化が生じる。
【００２５】第２の構成の半導体反射多層膜にさらにより大きな電圧を印加した場合、第１の化合物半導体層ＳＬ１の価電子帯障壁に遮られていた第２の化合物半導体層ＳＬ２内の少数キャリアである電子は、トンネル効果によって障壁をすり抜ける。また、第２の化合物半導体層ＳＬ２の伝導帯障壁は、印加電界が順方向バイアスの働きをするため、第１の化合物半導体層ＳＬ１の価電子帯障壁をトンネルした電子に対しては障壁にはならない。これにより、素子全体として電流が流れ出す。このようにＴｅｐｅＩＩのヘテロバンド構造で電流が流れだすと、材料が持つ本来の光学的特性は変わってしまい、屈折率も大きく変わってしまう。これにより、反射スペクトルも大きく変化し、印加電圧による反射率の制御が行える。
【００２６】以上で、本発明における半導体反射多層膜による光強度の変調方法について説明した。上記二種類の構成の半導体反射多層膜において、どちらの方式によるものも、可視光領域において透明、すなわちバンドギャップエネルギーの大きい二種類の材料を用いることによって反射多層膜を作製し、その内部にｐｎ接合を設けることによって電圧印加による屈折率変化を局所的に起こし、多層膜の反射スペクトルを変化させる方式をとっている。
【００２７】本発明による半導体多層膜および反射型空間光変調器は、吸収端制御層を含まないため、直接遷移型の半導体を用いる必要はなく、透明領域を利用する点から、バンドギャップエネルギーが大きい材料であればよい。このことから間接遷移型の半導体材料を用いることができる上に、吸収端制御型の変調方式のように吸収端近傍の波長でなくとも利用でき、波長の適用領域が広いという長所がある。
【００２８】また、本発明による半導体反射多層膜および反射型空間光変調器は、透明領域を利用した反射多層膜の反射スペクトル自身を変調することにより、全反射に近い反射率から透過に近い反射率までの変調を行うことができ、変調度が大きくとれ、光吸収層を用いることなく光強度の変調ができるので、光の高利用効率化が実現される。また、作製する上でも多重量子井戸層の利用をしないため、厳密な設計や膜厚の制御が必要なくなり、比較的簡素な構造の素子で光強度の変調が実現される。さらに、反射率の変化速度は、すべてｎｓｅｃ以下と考えて良く、高速動作性をも確保できる。
【００２９】以上のように、本発明の半導体反射多層膜および反射型空間光変調器によれば、高速応答性、素子作製時の簡易性を同時に達成するとともに、可視光領域の光に対する光強度変調を実現することができる。
【００３０】
【実施例】
（実施例１）以下、本発明の第１の実施例について、図面を参照しながら説明する。図３は本発明の第１の実施例における反射型空間光変調器の概略断面図である（請求項１対応）。
【００３１】図３において、１０１は図１のＢＰに相当するｐ型不純物がドープされたｐ−ＧａＰ基板、１０２は図１のＳＬ１に相当するｐ型不純物がドープされたｐ−Ａｌy Ｇａ1-y Ｐ層、１０３は図１のＳＬ２に相当するｐ型不純物がドープされたｐ−Ｇａx Ａｌ1-x Ｐ層であり、ｘは式（１）、ｙは式（２）の範囲にある。
１≧ｘ＞０．５ ・・・（１）
１≧ｙ＞０．５ ・・・（２）
１０４は図１のＭＬ１に相当する第１の反射多層膜層であり、ｐ−Ａｌy Ｇａ1-y Ｐ層１０２で始まり、ｐ−Ａｌy Ｇａ1-y Ｐ層１０２で終わるｐ−Ｇａx Ａｌ1-x Ｐ／Ａｌy Ｇａ1-y Ｐ多層膜である。１０５は図１のＳＬ３に相当するｐ型不純物のキャリア濃度が１０19〜１０20ｃｍ-3と極めて高いｐ+ −Ｇａx Ａｌ1-x Ｐ層、１０６は図１のＳＬ４に相当するｎ型不純物のキャリア濃度が１０19〜１０20ｃｍ-3と極めて高いｎ+ −Ｇａx Ａｌ1-x Ｐ層であり、これらにより図１の第２の反射多層膜ＭＬ２が構成される。１０７は図１のＳＬ５に相当するｎ型不純物がドープされたｎ−Ａｌy Ｇａ1-y Ｐ層、１０８は図１のＳＬ６に相当する。ｎ型不純物がドープされたｎ−Ｇａx Ａｌ1-x Ｐ層であり、１０９は図１のＭＬ３に相当する第３の反射多層膜層であり、ｎ−Ａｌy Ｇａ1-y Ｐ層１０７で始まり、ｎ−Ｇａx Ａｌ1-x Ｐ層１０８で終わるｎ−Ｇａx Ａｌ1-x Ｐ／ＡｌyＧａ1-y Ｐ多層膜である。１１０は図１のＥ１に相当する下部電極、１１１は図１のＥ２に相当する上部電極である。
【００３２】ｐ−Ａｌy Ｇａ1-y Ｐ層１０２、ｐ−Ｇａx Ａｌ1-x Ｐ層１０３、ｎ−ＡｌyＧａ1-y Ｐ層１０７、ｎ−Ｇａx Ａｌ1-x Ｐ層１０８は、それぞれ反射多層膜を形成する半導体層であり、その膜厚は目的波長の１／４の膜厚となるように設定する。また、上部電極１１１は円筒型または透明電極であり、ｎ−Ｇａx Ａｌ1-x Ｐ／Ａｌy Ｇａ1-y Ｐ多層膜１０９の最上部において、入射光１１２および出射光１１３が遮断および吸収されずに多層膜内に侵入していける構造にする。下部電極１１０の形状は任意である。また、下部電極１１０は、ｐ型不純物濃度が１０20ｃｍ-3程度のｐ++−ＧａＰであってもよく、上部電極直下のｎ−Ｇａx Ａｌ1-x Ｐ層１０８は、ｎ型不純物濃度が１０20ｃｍ-3程度のｎ++−Ｇａx Ａｌ1-x Ｐであってもよい。
【００３３】以上のように構成された反射型空間光変調器における半導体反射多層膜について、図３を参照しながらその動作を説明する。まず、電圧印加が無い状態の多層膜内での光の反射／透過の特性を説明する。ｐ−Ｇａx Ａｌ1-x Ｐ／Ａｌy Ｇａ1-y Ｐ多層膜１０４およびｎ−Ｇａx Ａｌ1-x Ｐ／Ａｌy Ｇａ1-y Ｐ多層膜１０９では、多層膜の光波長に対する反射率変化、すなわち反射スペクトルの形状は複数のピークおよびバレイを持ち、目的波長付近におけるピークが最も反射率が高く、目的波長に対して単純なミラーとして働く。なお、目的波長付近でのピークは二種類の材料の屈折率差に依存する幅を持つ。いま、ｐ+ −Ｇａx Ａｌ1-xＰ層１０５とｎ+ −Ｇａx Ａｌ1-x Ｐ層１０６との膜厚の合計が実効目的波長の４分の１であれば、ｐ+ −Ｇａx Ａｌ1-x Ｐ層１０５とｎ+ −Ｇａx Ａｌ1-x Ｐ層１０６は、半導体反射多層膜内の任意の一層であるにすぎないので、反射スペクトルの形状にはほとんど影響を与えない。その合計の膜厚が０から実効目的波長の４分の３の間にあるとき、反射スペクトルにおける目的波長付近のメインピークにバレイが現れる。また、その位置とバレイの深さは、合計の膜厚を任意に設定することによって一意的に決めることができる。
【００３４】ところで、ｐ+ −Ｇａx Ａｌ1-x Ｐ層１０５とｎ+ −Ｇａx Ａｌ1-x Ｐ層１０６との間にはキャリアが枯渇し、キャリア濃度が１０16ｃｍ-3以下と極めて低いｉ−Ｇａx Ａｌ1-x Ｐ層が自然にできている。このため、屈折率の分布は、ｐ+−Ｇａx Ａｌ1-x Ｐ層１０５とｎ+ −Ｇａx Ａｌ1-x Ｐ層１０６との間に不純物を含まないＧａx Ａｌ1-x Ｐ層が挿入されているのと等価になる。このキャリア濃度が極端に少なくなっている層、すなわち空乏層の膜厚は、キャリア濃度１０19〜１０20ｃｍ-3程度のｐｎ接合においては４ｎｍと非常に薄い。また、プラズマ効果を介した屈折率の減少は、１０19〜１０20ｃｍ-3のキャリア濃度においては１０％程度である。このため、ｐ+ −Ｇａx Ａｌ1-x Ｐ層１０５とｎ+ −Ｇａx Ａｌ1-x Ｐ層１０６との膜厚の合計を設定するときに、この空乏層の効果を考慮しておき、実効目的波長の何倍の膜厚にするのかを決めればよい。
【００３５】次に上部電極１１１と下部電極１１０との間にｐｎ接合に対して逆方向電圧を印加する。この逆方向電圧の印加によって、前述の空乏層幅が増え、１０ないし２０Ｖの電圧で約２０ｎｍに達する。半導体反射多層膜を構成している二種類の材料のうち、ある任意の一層の膜厚変化、すなわち実効光学長の変化は反射スペクトルに対して大きな影響を与える。前述のように空乏層幅が大きくなると、実効光学長が変わると同時に反射多層膜の周期構造も局所的に崩れる。実効光学長の変化が反射スペクトルに与える影響は大きいので、逆方向電圧の印加によって反射スペクトルの形状が大きく変化する。このとき、反射スペクトルにおける前述したようなバレイや鋭い立ち上がりを持った部分は変化の影響を受けやすいので、その部分の波長に相当する入射光１１２は、その強度を変えて反射光１１３となる。この強度変化は空乏層幅に比例し、空乏層幅は印加電圧の平方根に比例する。以上によって、印加電圧の変化にともなった反射光強度の制御が可能となる。このときの具体的な変調度としては、ｐｎ接合への印加電圧が１５Ｖのとき、反射率は０．１％から３０％まで変化する。その変化量は３０％になり、変調伝達関数ＭＴＦは０．９９が得られる。
【００３６】上記実施例において、ｐ型およびｐ+ 型領域とｎ型およびｎ+ 型との配置を入れ替えても、逆電圧の方向が変わるだけで動作原理は同じままである（請求項２対応）。
【００３７】また、ｐ+ −Ｇａx Ａｌ1-x Ｐ層１０５およびｎ+ −Ｇａx Ａｌ1-x Ｐ層１０６を，それぞれｐ+ −Ａｌy Ｇａ1-y Ｐ層およびｎ+ −Ａｌy Ｇａ1-y Ｐ層に置き換え、ｐ−Ｇａx Ａｌ1-x Ｐ／Ａｌy Ｇａ1-y Ｐ多層膜１０４は，ｐ−ＧａxＡｌ1-x Ｐ層で終端し、ｎ−Ｇａx Ａｌ1-x Ｐ／Ａｌy Ｇａ1-y Ｐ多層膜１０９はｎ−Ｇａx Ａｌ1-x Ｐ層で始める構造でも、同様の動作原理となる（請求項３対応）。
【００３８】また、この場合にも、ｐ型およびｐ+ 型領域とｎ型およびｎ+ 型との配置入れ替えが可能である（請求項４対応）。
【００３９】（実施例２）次に、本発明の第２の実施例について、図面を参照しながら説明する。図４は本発明の第２の実施例における反射形光変調器の概略断面図である（請求項８対応）。
【００４０】図４において、２０１は図１のＢＰに相当するｐ型不純物がドープされたｐ−ＧａＰ基板、２０２は図１のＳＬ１に相当するｐ型不純物がドープされたｐ−Ａｌy Ｇａ1-y Ｐ層、２０３は図１のＳＬ２に相当するｐ型不純物がドープされたｐ−Ｇａx Ａｌ1-x Ｐ層であり、添字のｘとｙはそれぞれ前述の式（１）および式（２）の範囲にある。２０４は図１のＭＬ１に相当する第１の反射多層膜層であり、ｐ−Ａｌy Ｇａ1-y Ｐ層２０２で始まり、ｐ−Ａｌy Ｇａ1-y Ｐ層２０２で終わるｐ−Ｇａx Ａｌ1-x Ｐ／Ａｌy Ｇａ1-y Ｐ多層膜である。２０５は図１のＳＬ３に相当するｐ型不純物のキャリア濃度が１０19〜１０20ｃｍ-3と極めて高いｐ+ −Ｇａx Ａｌ1-x Ｐ層、２０６は図１のＳＬ４に相当するｎ型不純物のキャリア濃度が１０19〜１０20ｃｍ-3と極めて高いｎ+ −Ａｌy Ｇａ1-y Ｐ層であり、これらにより図１の第２の反射多層膜層ＭＬ２が構成される。２０７は図１のＳＬ５に相当するｎ型不純物がドープされたｎ−Ｇａx Ａｌ1-x Ｐ層、２０８は図１のＳＬ６に相当するｎ型不純物がドープされたｎ−Ａｌy Ｇａ1-y Ｐ層であり、２０９は図１のＭＬ３に相当する第３の反射多層膜層であり、ｎ−Ｇａx Ａｌ1-x Ｐ層２０７で始まり、ｎ−Ｇａx Ａｌ1-x Ｐ層２０７で終わるｎ−Ｇａx Ａｌ1-x Ｐ／Ａｌy Ｇａ1-y Ｐ多層膜である。２１０は図１のＥ１に相当する下部電極、２１１は図１のＥ２に相当する上部電極である。この上部電極２１１は、円筒型または透明電極であり、ｎ−Ｇａx Ａｌ1-x Ｐ／Ａｌy Ｇａ1-y Ｐ多層膜２０９の最上部において、入射光２１２および出射光２１３が遮断および吸収されずに多層膜内に侵入していける構造にする。下部電極２１０の形状は任意である。なお、本実施例においても、実施例１と同様にその構成を種々に変更することができる（請求項９、１０、１１、１２対応）。
【００４１】次に、本実施例の動作について説明する。本実施例の場合も、上記実施例１の場合と同じように、電圧印加によるｐ+ −Ｇａx Ａｌ1-x Ｐ層２０５とｎ+ −Ａｌy Ｇａ1-y Ｐ層２０６における空乏層変化を利用した反射率変調であるが、大きく異なる点は、多層膜を構成している一方の材料内にｐｎ接合を作ることをせず、ヘテロｐｎ接合を作ることで、両方の材料にまたがって空乏層を生じさせている点である。空乏層部分はキャリアが枯渇しているため屈折率が異なり、この部分における屈折率の周期的構造が局所的に崩れる。また、ヘテロｐｎ接合であるので、抵抗値はホモｐｎ接合に比べて高く、実施例１の場合に比べて電圧がこの部分に集中してかかりやすくなっている。もちろん、この場合も実施例１の場合と同様に実効的光学長も変わっている。周期的構造の局所的なずれと実効光学長の局所的なずれとが同時にこの場所で生じ、結果として実施例１同様に反射スペクトル形状が印加電圧の変化にともなって変化する。
【００４２】（実施例３）次に、本発明の第３の実施例について、図面を参照しながら説明する。図５は本発明の第３の実施例における反射型空間光変調器の概略断面図である（請求項１３対応）。
【００４３】図５において、３０１は図２のＢＰに相当するｐ型不純物がドープされたｐ−ＧａＰ基板、３０２は図２のＳＬ１に相当するｎ型不純物がキャリア濃度１０19〜１０20ｃｍ-3と極めて高くドープされたｎ+ −Ａｌy Ｇａ1-y Ｐ層、３０３は図２のＳＬ２に相当するｐ型不純物がキャリア濃度１０19〜１０20ｃｍ-3と極めて高くドープされたｐ+ −Ｇａx Ａｌ1-x Ｐ層であり、ｘとｙについては、それぞれ前述の式（１）および式（２）に示した範囲と同じである。３０４はｎ+ −Ａｌy Ｇａ1-y Ｐ層３０２とｐ+ −Ｇａx Ａｌ1-x Ｐ層３０３とを交互に積層した図２の反射多層膜層ＭＬに相当するｐ+ −Ｇａx Ａｌ1-x Ｐ／ｎ+ −Ａｌy Ｇａ1-y Ｐ多層膜層であり、３０５は図２のＥ１に相当する下部電極、３０６は図２のＥ１に相当する上部電極である。上部電極３１６は、円筒型または透明電極であり、ｐ+ −Ｇａx Ａｌ1-x Ｐ／ｎ+ −Ａｌy Ｇａ1-y Ｐ多層膜３０４の最上部において、入射光３０７および出射光３０８が遮断および吸収されずに多層膜内に侵入していける構造にする。下部電極３０５の形状は任意である。
【００４４】次に、本実施例の動作について説明する。本実施例におけるｐ+ −Ｇａx Ａｌ1-x Ｐ／ｎ+ −Ａｌy Ｇａ1-y Ｐ多層膜層３０４は、目的波長に反射率の最大値がくるように、各半導体層３０２および３０３は目的波長の４分の１の膜厚となるよう設計されている。また、この多層膜のヘテロバンド構造はＴｙｐｅＩＩと呼ばれる構造になっており、そのバンド構造の模式図を図６R>６に示す。ＴｙｐｅＩＩと呼ばれるヘテロバンド構造の特徴は、Ｇａx Ａｌ1-x Ｐ層４０１の伝導帯の底４０３が、Ａｌy Ｇａ1-y Ｐ層４０２の伝導帯の底４０５よりも上にあり、なおかつＧａx Ａｌ1-x Ｐ層４０１の価電子帯の頂上４０４がＡｌy Ｇａ1-y Ｐ層４０２の価電子帯の頂上４０６よりも上にある点である。このように一方の材料の伝導帯底と価電子帯頂上とがともに他方の材料の伝導帯底と価電子帯頂上の準位よりも上に来るのがＴｙｐｅＩＩと呼ばれるヘテロバンド構造の特徴である。
【００４５】Ｇａx Ａｌ1-x Ｐ層４０１にｐ型不純物を多量に添加し、Ａｌy Ｇａ1-y Ｐ層４０２にｎ型不純物を多量添加すると、Ｇａx Ａｌ1-x Ｐ価電子帯頂上４０４はフェルミ準位４０９に近づき、Ａｌy Ｇａ1-y Ｐ伝導帯底４０５もフェルミ準位４０９に近づく。この近づきの度合いは、ドープ量によって大きくも小さくもなる。本実施例の場合、ドープ量はキャリア濃度１０19〜１０20ｃｍ-3と極めて高いので、Ｇａx Ａｌ1-x Ｐ価電子帯頂上４０４とＡｌy Ｇａ1-y Ｐ伝導帯底４０５のフェルミ準位４０９との隔たりは数ｍｅＶまで近づいている。
【００４６】この高反射多層膜に電圧がかかると、ｐ+ −Ｇａx Ａｌ1-x Ｐ層４０１およびｎ+ −Ａｌy Ｇａ1-y Ｐ層４０２にドーピングされているキャリアが電界の向きに従って移動しようとするが、ｐ+ −Ｇａx Ａｌ1-x Ｐ層４０１内の多数キャリアである正孔は、ｎ+ −Ａｌy Ｇａ1-y Ｐ層４０２の価電子帯障壁４０８に、ｎ+ −Ａｌy Ｇａ1-y Ｐ層内の多数キャリアである電子はｐ+ −Ｇａx Ａｌ1-x Ｐの伝導帯障壁４０７に遮られ、これらのキャリアは互いに逆方向へ偏った状態となる。このように、各領域での不純物濃度の分布が、電圧印加前とは大きく異なる場所が多層膜の周期数だけ存在することになる。この不純物濃度分布の変化からプラズマ効果を介して屈折率の変化が生じ、その変化に対応した反射多層膜の反射条件のずれが重畳された形で多重反射が行われ、反射スペクトルの変化が生じる。
【００４７】さらにより大きな電圧を印加した場合のヘテロバンド構造を図７に示す。この時、ｎ+ −Ａｌy Ｇａ1-y Ｐ層５０２の価電子帯障壁５０４に遮られていたｐ+−Ｇａx Ａｌ1-x Ｐ層５０１内の少数キャリアであった電子は、トンネル効果によって障壁をすり抜け、トンネル電流５０７が発生する。また、ｐ+ −Ｇａx Ａｌ1-x Ｐ層５０１の伝導帯障壁５０３は、印加電界５０６が順方向バイアスの働きをするため、ｎ+ −Ａｌy Ｇａ1-y Ｐ層５０２の価電子帯障壁５０４をトンネルした電子に対しては、障壁としての効果を失っている。これにより、素子全体として電流が流れ出す。このようにＴｙｐｅＩＩのヘテロバンド構造で電流が流れ出すと、材料が持つ本来の光学的特性は相変換的大きくに変わってしまい、屈折率も大きく変わってしまう。これにより反射スペクトルも大きく変化し、印加電圧による反射率の制御が行える。
【００４８】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、可視光領域で透明なＧａx Ａｌ1-x Ｐ／Ａｌy Ｇａ1-y Ｐ多層膜を材料として選ぶことによって、可視光領域で使用可能な半導体反射型空間光変調器が実現することができる。また、従来、困難とされていた反射多層膜自体の屈折率変化を利用できるような構成をとることによって、光吸収制御を用いない反射型空間光変調器が実現し、作製上の手間も同時に省ける。
【００４９】また、電圧制御型の反射型空間光変調器でもあるため、反射多層膜下部には基板と電極しかなく、ｐ−ｉ−ｎフォトダイオードなどとの積層を可能にするだけの余地があり、より多くの付加機能を設けることが可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の概念を説明するための反射型空間光変調器の概略断面図
【図２】本発明の概念を説明するための別の反射型空間光変調器の概略断面図
【図３】本発明の第１の実施例にかかる反射型空間光変調器の概略断面図
【図４】本発明の第２の実施例にかかる反射型空間光変調器の概略断面図
【図５】本発明の第３の実施例にかかる反射型空間光変調器の概略断面図
【図６】第３の実施例における多層膜のヘテロバンド構造を示す模式図
【図７】第３の実施例における多層膜に電圧が印加されているときののヘテロバンド構造を示す模式図
【図８】従来例における反射型空間光変調器の概略断面図
【符号の説明】
ＢＰ 半導体基板
Ｅ１ 第１の電極
Ｅ２ 第２の電極
ＭＬ 反射多層膜層
ＭＬ１ 第１の反射多層膜層
ＭＬ２ 第２の反射多層膜層
ＭＬ３ 第３の反射多層膜層
ＳＬ１ 第１の半導体層
ＳＬ２ 第２の半導体層
ＳＬ３ 第３の半導体層
ＳＬ４ 第４の半導体層
ＳＬ５ 第５の半導体層
ＳＬ６ 第６の半導体層
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、高度な高速処理を行う光情報処理システムの重要な構成要素となる光書き込み型空間光変調器への応用や投射型ディスプレイに代表される、反射型空間光変調器等への応用を目的とした半導体反射多層膜およびそれを備えた反射型空間光変調器に関するものであり、特に高速化、素子動作の安定化、光の高利用効率化を容易ににできるような半導体反射多層膜の構造設計に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】空間光変調器は、光の空間的強度分布や位相分布を変調して、２次元並列情報を光に乗せる機能を有する素子である。
【０００３】この空間光変調器、特に２次元並列情報を光によって書き込み、かつ光によって読み出すことのできる光書込み型空間光変調器は、光演算システムや光情報処理システムのキーデバイスの一つである。
【０００４】この空間光変調器の変調方法にはさまざまな方式が提案されているが、高速な応答を可能にするためには、半導体の利用が最も適していると考えられる。半導体によるデバイスは、作製する上でも技術が確立されており、特に化合物半導体においては光学材料として優れた特性を持つ物も多く、都合がいい。このため、化合物半導体を反射多層膜として利用する反射型の空間光変調器が提案されており、実際に作製もされている。
【０００５】このような反射型空間光変調器としては、反射多層膜を利用しかつバルクにおけるフランツ−ケルデッシュ効果や多重量子井戸における量子シュタルク効果を用いたものがある。
【０００６】多重量子井戸を利用せず、単なるバルクにおけるフランツ−ケルディシュ効果を利用して吸収端をずらすことを考えた場合、電圧印加によって吸収端のずれる範囲が狭く変調度は小さい。さらには多重量子井戸によって得られるほどの急峻な吸収端が得られないため、十分な吸収端制御ができない。以上の理由から、反射型空間光変調器の吸収端制御層には、多重量子井戸を用いた量子シュタルク効果が用いられることが多い。
【０００７】以下、現在、試作または生産されており、多重量子井戸における量子シュタルク効果を用いた反射型空間光変調器について、図８を用いて説明する。この素子は、下部電極６０６を形成した半導体基板６０１と上部電極６０５との間に高反射多層膜層６０２、多重量子井戸光吸収制御層６０３、低反射多層膜層６０４を順次積層した構成になっている。ここで、低反射多層膜層６０４の反射率は１０％〜２０％程度、高反射多層膜層６０２の反射率はほぼ１００％である。
【０００８】上部電極６０５の側からの入射光６０７は、低反射多層膜層６０４と高反射多層膜層６０２との間で反射を繰り返すとともに、低反射多層膜層６０４側から反射光６０８として出射する。電極間６０５と６０６の間に電圧を印加しない状態では、多重量子井戸層６０３での吸収はほとんどなく、全体としてＱ値の高い共振器として働く。この結果、入射した光のほとんどが反射され、高い反射率で反射光６０８が得られる。
【０００９】次に、電極間６０５と６０６の間に電圧を印加すると、多重量子井戸層６０３の実効バンドギャップが変化し、励起子吸収ピークの吸収端が長波長側へシフトする。多重量子井戸の励起子吸収ピークを共振器の共振波長近傍の短波長側に設定しておくと、共振波長に励起子吸収ピークが重なってくる。すなわち、多重量子井戸層６０３が光吸収層として働くようになる。このため、共振器のＱ値が低下し、反射率は低くなる。この励起子吸収ピークのシフト量は印加電圧の大きさによって制御されるので、電圧によって反射光６０８の強度を変えることができる。以上のような動作原理によって、印加電圧の変化による反射率の制御ができる。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の構成は、いくつかの問題を有している。まず、上記の反射型空間光変調器が有する技術的課題について説明する。上記のように、量子シュタルク効果を利用して材料の吸収端を変化させる方法を用いると、使用できる波長が吸収端付近に制限されてしまう。また、上記のような使用目的で利用できる材料は吸収端の立ち上がりが鋭い直接遷移型の半導体でなくてはならない。直接遷移型半導体であり、なおかつ基板や他の材料との格子整合もとれ、熱的にも比較的安定で、結晶成長においてもその結晶性が優れている材料としては、ＧａＡｓ，ＩｎＰを基板とした、（Ｇａ，Ａｌ，Ｉｎ）Ａｓ系や（Ｇａ，Ａｌ，Ｉｎ）Ｐ系のＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体があげられる。しかし、それらの代表的材料の吸収端はどれも赤外光領域にあり、可視光領域では吸収が大きく、光の利用効率を極端に低下させるだけでなく、これらを使った可視光領域での吸収端制御は不可能である。吸収端制御による反射型空間光変調器を可視光領域に適合させようとすれば、構成する材料系を根本的に変えねばならない。
【００１１】さらに、上記のような光吸収層を利用した反射型空間光変調器には、作製する上での課題もある。この構造では厚い多重量子井戸光吸収層を作製する必要があり、多重量子井戸層を構成する各半導体層が極めて薄いため、各半導体層を多数積層しなければならない。このため、素子作製に膨大な工数がかかることになる。さらに、上記のように低反射膜層と高反射膜層との間に多重量子井戸光吸収層を作製する場合、多重量子井戸を含む共振器を作るためには高い製作精度が要求され、膜厚や不純物濃度などの制御を高精度に行わなくてはならない（Journalof Crystal Growth 107(1991)860-866 North Holland参照）。
【００１２】吸収端制御層の利用は、共振器構造作製時には設計値に各半導体層の膜厚を厳密に一致させる必要性の他に、光の利用効率や作製するまでの工数を考えると決して好ましい方式ではないが、現在までのところ、反射多層膜の反射スペクトルそのものを変化させることはむずかしいと考えられていたため、吸収端制御層の利用による上記の変調方式が主流となってきた。
【００１３】本発明は、このような従来の技術の抱える課題を解決し、なおかつ高速応答性、可視光における高利用効率化、低電圧駆動を同時に達成するような半導体反射多層膜およびそれを備えた反射型空間光変調器を提供することを目的とする。
【００１４】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するために、本発明では、大きく分けて二種類の構成の反射多層膜を有する。
【００１５】第１の構成は、図１に示すように、三つの部位、すなわち、第１の反射多層膜層ＭＬ１、第２の反射多層膜層ＭＬ２、第３の反射多層膜層ＭＬ３から構成されている。第１の反射多層膜層ＭＬ１は、第１の電極Ｅ１に接したｐ型化合物半導体基板ＢＰに接し、第１の化合物半導体層ＳＬ１と第１の化合物半導体層ＳＬ１とは屈折率とバンドギャップエネルギーが異なる第２の化合物半導体層ＳＬ２とのそれぞれにｐ型不純物を添加したものを、目的波長の４分の１の膜厚となるように交互に積層させた構造からなる。第２の反射多層膜層ＭＬ２は、ｐ型不純物を多量に含み、前記第１の反射多層膜ＭＬ１を構成している二種類の化合物半導体層のうちどちらか一方に屈折率とバンドギャップエネルギーが等しい第３の化合物半導体層ＭＬ３と、その化合物半導体層ＭＬ３の屈折率とバンドギャップエネルギーに等しい化合物半導体へ多量のｎ型不純物を添加した第４の化合物半導体層ＳＬ４とによって構成される。また、第２の反射多層膜層ＭＬ２は、屈折率とバンドギャップエネルギーが互いに等しく不純物の種類だけが異なる二種類の化合物半導体層によって構成されるが、その合計の膜厚は０より大きく、目的波長の３／４以下の範囲に定めておけばよい。第３の反射多層膜層ＭＬ３は、第２の電極Ｅ２に接し、前記第１の化合物半導体層ＳＬ１と第１の化合物半導体層ＳＬ１とは屈折率とバンドギャップエネルギーが異なる第２の化合物半導体層ＳＬ２のそれぞれにｎ型不純物を添加したものを、目的波長の４分の１の膜厚となるように交互に積層させた構造からなる。このとき、第１の反射多層膜層ＭＬ１と第２の反射多層膜層ＭＬ２の隣接部にあたる化合物半導体層どうしは、互いに屈折率とバンドギャップエネルギーが異なる化合物半導体層に、また第３の反射多層膜層ＭＬ３と第２の反射多層膜層ＭＬ２の隣接部にあたる化合物半導体層どうしも、互いに屈折率とバンドギャップエネルギーが異なる化合物半導体層にしておく。また、この条件を満たしていれば、第２の反射多層膜層ＭＬ２は、屈折率とバンドギャップの異なる二種類の化合物半導体によって構成してもよいし、第１の反射多層膜層ＭＬ１を構成している化合物半導体層のうちの任意の一層かまたは第３の反射多層膜層ＭＬ３を構成している化合物半導体層のうちの任意の一層が目的波長の４分の１以外の膜厚になっていても良い。さらには、ｐ型不純物の添加されている部位とｎ型不純物の添加されている部位との配置は逆になっていてもよい。
【００１６】これら第１、第２、第３の反射多層膜層ＭＬ１、ＭＬ２、ＭＬ３を順次積層することによって、本発明の第１の構成の半導体反射多層膜が構成されている。
【００１７】本発明の第２の構成の半導体反射多層膜は、図２に示すように、第１の電極Ｅ１に接したｐ型化合物半導体基板ＢＰ上にｎ型不純物が多量に添加されている第１の化合物半導体層ＳＬ１と、第１の化合物半導体層ＳＬ１とは屈折率とバンドギャップエネルギーが異なり、多量にｐ型不純物を含む第２の化合物半導体層ＳＬ２とを、目的波長の４分の１の膜厚となるように交互に積層させて反射多層膜層ＭＬを作製し、第２の電極Ｅ２をその反射多層膜層ＭＬの最上部に接するよう設けた構造である。第１の化合物半導体層ＳＬ１と第２の化合物半導体層ＳＬ２とのヘテロバンド構造は、ｐ型およびｎ型の不純物添加がなかったとしても、第１の化合物半導体層ＳＬ１の伝導帯底が第２の化合物半導体層ＳＬ２の伝導帯底よりもエネルギー的に下に位置すると同時に、第１の化合物半導体層ＳＬ１の価電子帯頂上が、第２の化合物半導体層ＳＬ２の価電子帯頂上よりもエネルギー的に上に位置する。この構成では、多量のｐ型およびｎ型の不純物添加のため、第１の化合物半導体層ＳＬ１の伝導帯底と第２の化合物半導体層ＳＬ２の価電子帯頂上がフェルミ準位に近い位置にくるようなヘテロバンド構造となっている。
【００１８】
【作用】上記二種類の構成の半導体反射多層膜は、第１の電極Ｅ１と第２の電極Ｅ２に接した化合物半導体基板との間に、吸収端制御層を含まず、印加電圧によって直接反射率制御を行えるような反射多層膜構造を有する。すなわち、反射多層膜層中の任意の部分にｐｎ接合などのように印加電圧の変化によって屈折率分布の変化が生じる層を設け、反射多層膜での多重反射効果を利用して反射多層膜の反射スペクトル自身を変える方式と、材料特有のヘテロバンド構造を用いることで素子自体の材料物性を変化させ、反射多層膜としての機能自体を変えてしまう方式の二種類である。
【００１９】第１の構成の反動体反射多層膜の場合、電圧印加が無ければ第１の反射多層膜層ＭＬ１および第２の反射多層膜層ＭＬ２では、多層膜の光波長に対する反射率変化、すなわち反射スペクトルの形状は複数のピークおよびバレイを持ち、目的波長付近におけるピークが最も反射率が高く、目的波長にたいして単純なミラーとして働く。いま、第２の反射多層膜層ＭＬ２の層厚が目的波長の４分の１であるとすると、第２の反射多層膜層ＭＬ２は、反射多層膜を構成する任意の半導体層と等価な働きをし、反射スペクトルの形状には影響を与えない。第２の反射多層膜層ＭＬ２の層厚が０から目的波長の４分の３の間にあるとき、反射スペクトルにおける目的波長付近のメインピークにバレイが現れる。また、その位置とバレイの深さは合計の膜厚を任意に設定することによって一意的に決めることができる。
【００２０】ところで、第２の反射多層膜層ＭＬ２を構成している二つの化合物半導体層の間には、キャリア濃度が極めて低い空乏層が自然にできている。このため、屈折率の分布は、ｐ+ 型化合物半導体層とｎ+ 型化合物半導体層との間に不純物を含まない化合物半導体層が挿入されているのと等価になる。この空乏層の膜厚は４ｎｍと非常に薄い。また、この空乏層においては、ｐ+ 型化合物半導体層およびｎ+ 型化合物半導体層との屈折率の差異が１０％程度であり、第２の反射多層膜層ＭＬ２の層厚を設定するときに，この空乏層の効果を考慮しておき、目的波長の何倍の膜厚にするのかを決めればよい。
【００２１】第１の電極Ｅ１と、第２の電極Ｅ２との間にｐｎ接合への逆方向電圧を印加すると、前述の空乏層幅が増え、１０ないし２０Ｖの電圧で約２０ｎｍに達する。空乏層幅が大きくなると、第２の反射多層膜層の実効光学長が変わると同時に反射多層膜の周期構造も局所的に崩れる。実効光学長の変化が反射スペクトルに与える影響は大きいので、逆方向電圧の印加によって反射スペクトルの形状が大きく変化する。このとき、前述の反射スペクトルにおけるバレイやピークの鋭い立ち上がり部分は、変化の影響を受けやすいので、その部分の波長に相当する入射光に対する反射率が大きく変わる。以上によって、印加電圧の変化にともなった反射光強度の制御が可能となる。
【００２２】第２の構成の半導体反射多層膜の場合においても、反射多層膜層ＭＬは、目的波長での反射率を最大にするために、第１の化合物半導体層ＳＬ１と第２の化合物半導体層ＳＬ２の膜厚が目的波長の４分の１となるように設計されている。また、この多層膜のヘテロバンド構造は，ＴｙｐｅＩＩと呼ばれる構造になっており、第２の化合物半導体層ＳＬ２の伝導帯底が第１の化合物半導体層ＳＬ１の伝導帯底よりも上にあり、なおかつ第２の化合物半導体層ＳＬ２の価電子帯頂上が第１の化合物半導体層ＳＬ１の価電子帯頂上よりも上にある。
【００２３】第２の化合物半導体層ＳＬ２へ多量のｐ型不純物を添加し、第１の化合物半導体層ＳＬ１へ多量のｎ型不純物を添加すると、第１の化合物半導体層ＳＬ１の伝導帯底と第２の化合物半導体層ＳＬ２の価電子帯頂上はフェルミ準位に近づく。
【００２４】この高反射多層膜ＭＬに電圧がかかると、第１の化合物半導体層ＳＬ１および第２の化合物半導体層ＳＬ２にドーピングされているキャリアが電界の向きに従って移動しようとするが、第２の化合物半導体層ＳＬ２内の正孔は、第１の化合物半導体層ＳＬ１の価電子帯障壁に、第１の化合物半導体層ＳＬ１内の電子は、第２の化合物半導体層ＳＬ２の伝導帯障壁に遮られ、これらのキャリアは互いに逆方向へ偏った状態となる。このように、各領域での不純物濃度の分布が大きく異なる場所が多層膜の周期数だけ存在することになる。この不純物濃度分布の変化からプラズマ効果を介して屈折率の変化が生じ、その変化に対応した反射多層膜の反射条件のずれが重畳された形で多重反射が行われ、反射スペクトルの変化が生じる。
【００２５】第２の構成の半導体反射多層膜にさらにより大きな電圧を印加した場合、第１の化合物半導体層ＳＬ１の価電子帯障壁に遮られていた第２の化合物半導体層ＳＬ２内の少数キャリアである電子は、トンネル効果によって障壁をすり抜ける。また、第２の化合物半導体層ＳＬ２の伝導帯障壁は、印加電界が順方向バイアスの働きをするため、第１の化合物半導体層ＳＬ１の価電子帯障壁をトンネルした電子に対しては障壁にはならない。これにより、素子全体として電流が流れ出す。このようにＴｅｐｅＩＩのヘテロバンド構造で電流が流れだすと、材料が持つ本来の光学的特性は変わってしまい、屈折率も大きく変わってしまう。これにより、反射スペクトルも大きく変化し、印加電圧による反射率の制御が行える。
【００２６】以上で、本発明における半導体反射多層膜による光強度の変調方法について説明した。上記二種類の構成の半導体反射多層膜において、どちらの方式によるものも、可視光領域において透明、すなわちバンドギャップエネルギーの大きい二種類の材料を用いることによって反射多層膜を作製し、その内部にｐｎ接合を設けることによって電圧印加による屈折率変化を局所的に起こし、多層膜の反射スペクトルを変化させる方式をとっている。
【００２７】本発明による半導体多層膜および反射型空間光変調器は、吸収端制御層を含まないため、直接遷移型の半導体を用いる必要はなく、透明領域を利用する点から、バンドギャップエネルギーが大きい材料であればよい。このことから間接遷移型の半導体材料を用いることができる上に、吸収端制御型の変調方式のように吸収端近傍の波長でなくとも利用でき、波長の適用領域が広いという長所がある。
【００２８】また、本発明による半導体反射多層膜および反射型空間光変調器は、透明領域を利用した反射多層膜の反射スペクトル自身を変調することにより、全反射に近い反射率から透過に近い反射率までの変調を行うことができ、変調度が大きくとれ、光吸収層を用いることなく光強度の変調ができるので、光の高利用効率化が実現される。また、作製する上でも多重量子井戸層の利用をしないため、厳密な設計や膜厚の制御が必要なくなり、比較的簡素な構造の素子で光強度の変調が実現される。さらに、反射率の変化速度は、すべてｎｓｅｃ以下と考えて良く、高速動作性をも確保できる。
【００２９】以上のように、本発明の半導体反射多層膜および反射型空間光変調器によれば、高速応答性、素子作製時の簡易性を同時に達成するとともに、可視光領域の光に対する光強度変調を実現することができる。
【００３０】
【実施例】
（実施例１）以下、本発明の第１の実施例について、図面を参照しながら説明する。図３は本発明の第１の実施例における反射型空間光変調器の概略断面図である（請求項１対応）。
【００３１】図３において、１０１は図１のＢＰに相当するｐ型不純物がドープされたｐ−ＧａＰ基板、１０２は図１のＳＬ１に相当するｐ型不純物がドープされたｐ−Ａｌy Ｇａ1-y Ｐ層、１０３は図１のＳＬ２に相当するｐ型不純物がドープされたｐ−Ｇａx Ａｌ1-x Ｐ層であり、ｘは式（１）、ｙは式（２）の範囲にある。
１≧ｘ＞０．５ ・・・（１）
１≧ｙ＞０．５ ・・・（２）
１０４は図１のＭＬ１に相当する第１の反射多層膜層であり、ｐ−Ａｌy Ｇａ1-y Ｐ層１０２で始まり、ｐ−Ａｌy Ｇａ1-y Ｐ層１０２で終わるｐ−Ｇａx Ａｌ1-x Ｐ／Ａｌy Ｇａ1-y Ｐ多層膜である。１０５は図１のＳＬ３に相当するｐ型不純物のキャリア濃度が１０19〜１０20ｃｍ-3と極めて高いｐ+ −Ｇａx Ａｌ1-x Ｐ層、１０６は図１のＳＬ４に相当するｎ型不純物のキャリア濃度が１０19〜１０20ｃｍ-3と極めて高いｎ+ −Ｇａx Ａｌ1-x Ｐ層であり、これらにより図１の第２の反射多層膜ＭＬ２が構成される。１０７は図１のＳＬ５に相当するｎ型不純物がドープされたｎ−Ａｌy Ｇａ1-y Ｐ層、１０８は図１のＳＬ６に相当する。ｎ型不純物がドープされたｎ−Ｇａx Ａｌ1-x Ｐ層であり、１０９は図１のＭＬ３に相当する第３の反射多層膜層であり、ｎ−Ａｌy Ｇａ1-y Ｐ層１０７で始まり、ｎ−Ｇａx Ａｌ1-x Ｐ層１０８で終わるｎ−Ｇａx Ａｌ1-x Ｐ／ＡｌyＧａ1-y Ｐ多層膜である。１１０は図１のＥ１に相当する下部電極、１１１は図１のＥ２に相当する上部電極である。
【００３２】ｐ−Ａｌy Ｇａ1-y Ｐ層１０２、ｐ−Ｇａx Ａｌ1-x Ｐ層１０３、ｎ−ＡｌyＧａ1-y Ｐ層１０７、ｎ−Ｇａx Ａｌ1-x Ｐ層１０８は、それぞれ反射多層膜を形成する半導体層であり、その膜厚は目的波長の１／４の膜厚となるように設定する。また、上部電極１１１は円筒型または透明電極であり、ｎ−Ｇａx Ａｌ1-x Ｐ／Ａｌy Ｇａ1-y Ｐ多層膜１０９の最上部において、入射光１１２および出射光１１３が遮断および吸収されずに多層膜内に侵入していける構造にする。下部電極１１０の形状は任意である。また、下部電極１１０は、ｐ型不純物濃度が１０20ｃｍ-3程度のｐ++−ＧａＰであってもよく、上部電極直下のｎ−Ｇａx Ａｌ1-x Ｐ層１０８は、ｎ型不純物濃度が１０20ｃｍ-3程度のｎ++−Ｇａx Ａｌ1-x Ｐであってもよい。
【００３３】以上のように構成された反射型空間光変調器における半導体反射多層膜について、図３を参照しながらその動作を説明する。まず、電圧印加が無い状態の多層膜内での光の反射／透過の特性を説明する。ｐ−Ｇａx Ａｌ1-x Ｐ／Ａｌy Ｇａ1-y Ｐ多層膜１０４およびｎ−Ｇａx Ａｌ1-x Ｐ／Ａｌy Ｇａ1-y Ｐ多層膜１０９では、多層膜の光波長に対する反射率変化、すなわち反射スペクトルの形状は複数のピークおよびバレイを持ち、目的波長付近におけるピークが最も反射率が高く、目的波長に対して単純なミラーとして働く。なお、目的波長付近でのピークは二種類の材料の屈折率差に依存する幅を持つ。いま、ｐ+ −Ｇａx Ａｌ1-xＰ層１０５とｎ+ −Ｇａx Ａｌ1-x Ｐ層１０６との膜厚の合計が実効目的波長の４分の１であれば、ｐ+ −Ｇａx Ａｌ1-x Ｐ層１０５とｎ+ −Ｇａx Ａｌ1-x Ｐ層１０６は、半導体反射多層膜内の任意の一層であるにすぎないので、反射スペクトルの形状にはほとんど影響を与えない。その合計の膜厚が０から実効目的波長の４分の３の間にあるとき、反射スペクトルにおける目的波長付近のメインピークにバレイが現れる。また、その位置とバレイの深さは、合計の膜厚を任意に設定することによって一意的に決めることができる。
【００３４】ところで、ｐ+ −Ｇａx Ａｌ1-x Ｐ層１０５とｎ+ −Ｇａx Ａｌ1-x Ｐ層１０６との間にはキャリアが枯渇し、キャリア濃度が１０16ｃｍ-3以下と極めて低いｉ−Ｇａx Ａｌ1-x Ｐ層が自然にできている。このため、屈折率の分布は、ｐ+−Ｇａx Ａｌ1-x Ｐ層１０５とｎ+ −Ｇａx Ａｌ1-x Ｐ層１０６との間に不純物を含まないＧａx Ａｌ1-x Ｐ層が挿入されているのと等価になる。このキャリア濃度が極端に少なくなっている層、すなわち空乏層の膜厚は、キャリア濃度１０19〜１０20ｃｍ-3程度のｐｎ接合においては４ｎｍと非常に薄い。また、プラズマ効果を介した屈折率の減少は、１０19〜１０20ｃｍ-3のキャリア濃度においては１０％程度である。このため、ｐ+ −Ｇａx Ａｌ1-x Ｐ層１０５とｎ+ −Ｇａx Ａｌ1-x Ｐ層１０６との膜厚の合計を設定するときに、この空乏層の効果を考慮しておき、実効目的波長の何倍の膜厚にするのかを決めればよい。
【００３５】次に上部電極１１１と下部電極１１０との間にｐｎ接合に対して逆方向電圧を印加する。この逆方向電圧の印加によって、前述の空乏層幅が増え、１０ないし２０Ｖの電圧で約２０ｎｍに達する。半導体反射多層膜を構成している二種類の材料のうち、ある任意の一層の膜厚変化、すなわち実効光学長の変化は反射スペクトルに対して大きな影響を与える。前述のように空乏層幅が大きくなると、実効光学長が変わると同時に反射多層膜の周期構造も局所的に崩れる。実効光学長の変化が反射スペクトルに与える影響は大きいので、逆方向電圧の印加によって反射スペクトルの形状が大きく変化する。このとき、反射スペクトルにおける前述したようなバレイや鋭い立ち上がりを持った部分は変化の影響を受けやすいので、その部分の波長に相当する入射光１１２は、その強度を変えて反射光１１３となる。この強度変化は空乏層幅に比例し、空乏層幅は印加電圧の平方根に比例する。以上によって、印加電圧の変化にともなった反射光強度の制御が可能となる。このときの具体的な変調度としては、ｐｎ接合への印加電圧が１５Ｖのとき、反射率は０．１％から３０％まで変化する。その変化量は３０％になり、変調伝達関数ＭＴＦは０．９９が得られる。
【００３６】上記実施例において、ｐ型およびｐ+ 型領域とｎ型およびｎ+ 型との配置を入れ替えても、逆電圧の方向が変わるだけで動作原理は同じままである（請求項２対応）。
【００３７】また、ｐ+ −Ｇａx Ａｌ1-x Ｐ層１０５およびｎ+ −Ｇａx Ａｌ1-x Ｐ層１０６を，それぞれｐ+ −Ａｌy Ｇａ1-y Ｐ層およびｎ+ −Ａｌy Ｇａ1-y Ｐ層に置き換え、ｐ−Ｇａx Ａｌ1-x Ｐ／Ａｌy Ｇａ1-y Ｐ多層膜１０４は，ｐ−ＧａxＡｌ1-x Ｐ層で終端し、ｎ−Ｇａx Ａｌ1-x Ｐ／Ａｌy Ｇａ1-y Ｐ多層膜１０９はｎ−Ｇａx Ａｌ1-x Ｐ層で始める構造でも、同様の動作原理となる（請求項３対応）。
【００３８】また、この場合にも、ｐ型およびｐ+ 型領域とｎ型およびｎ+ 型との配置入れ替えが可能である（請求項４対応）。
【００３９】（実施例２）次に、本発明の第２の実施例について、図面を参照しながら説明する。図４は本発明の第２の実施例における反射形光変調器の概略断面図である（請求項８対応）。
【００４０】図４において、２０１は図１のＢＰに相当するｐ型不純物がドープされたｐ−ＧａＰ基板、２０２は図１のＳＬ１に相当するｐ型不純物がドープされたｐ−Ａｌy Ｇａ1-y Ｐ層、２０３は図１のＳＬ２に相当するｐ型不純物がドープされたｐ−Ｇａx Ａｌ1-x Ｐ層であり、添字のｘとｙはそれぞれ前述の式（１）および式（２）の範囲にある。２０４は図１のＭＬ１に相当する第１の反射多層膜層であり、ｐ−Ａｌy Ｇａ1-y Ｐ層２０２で始まり、ｐ−Ａｌy Ｇａ1-y Ｐ層２０２で終わるｐ−Ｇａx Ａｌ1-x Ｐ／Ａｌy Ｇａ1-y Ｐ多層膜である。２０５は図１のＳＬ３に相当するｐ型不純物のキャリア濃度が１０19〜１０20ｃｍ-3と極めて高いｐ+ −Ｇａx Ａｌ1-x Ｐ層、２０６は図１のＳＬ４に相当するｎ型不純物のキャリア濃度が１０19〜１０20ｃｍ-3と極めて高いｎ+ −Ａｌy Ｇａ1-y Ｐ層であり、これらにより図１の第２の反射多層膜層ＭＬ２が構成される。２０７は図１のＳＬ５に相当するｎ型不純物がドープされたｎ−Ｇａx Ａｌ1-x Ｐ層、２０８は図１のＳＬ６に相当するｎ型不純物がドープされたｎ−Ａｌy Ｇａ1-y Ｐ層であり、２０９は図１のＭＬ３に相当する第３の反射多層膜層であり、ｎ−Ｇａx Ａｌ1-x Ｐ層２０７で始まり、ｎ−Ｇａx Ａｌ1-x Ｐ層２０７で終わるｎ−Ｇａx Ａｌ1-x Ｐ／Ａｌy Ｇａ1-y Ｐ多層膜である。２１０は図１のＥ１に相当する下部電極、２１１は図１のＥ２に相当する上部電極である。この上部電極２１１は、円筒型または透明電極であり、ｎ−Ｇａx Ａｌ1-x Ｐ／Ａｌy Ｇａ1-y Ｐ多層膜２０９の最上部において、入射光２１２および出射光２１３が遮断および吸収されずに多層膜内に侵入していける構造にする。下部電極２１０の形状は任意である。なお、本実施例においても、実施例１と同様にその構成を種々に変更することができる（請求項９、１０、１１、１２対応）。
【００４１】次に、本実施例の動作について説明する。本実施例の場合も、上記実施例１の場合と同じように、電圧印加によるｐ+ −Ｇａx Ａｌ1-x Ｐ層２０５とｎ+ −Ａｌy Ｇａ1-y Ｐ層２０６における空乏層変化を利用した反射率変調であるが、大きく異なる点は、多層膜を構成している一方の材料内にｐｎ接合を作ることをせず、ヘテロｐｎ接合を作ることで、両方の材料にまたがって空乏層を生じさせている点である。空乏層部分はキャリアが枯渇しているため屈折率が異なり、この部分における屈折率の周期的構造が局所的に崩れる。また、ヘテロｐｎ接合であるので、抵抗値はホモｐｎ接合に比べて高く、実施例１の場合に比べて電圧がこの部分に集中してかかりやすくなっている。もちろん、この場合も実施例１の場合と同様に実効的光学長も変わっている。周期的構造の局所的なずれと実効光学長の局所的なずれとが同時にこの場所で生じ、結果として実施例１同様に反射スペクトル形状が印加電圧の変化にともなって変化する。
【００４２】（実施例３）次に、本発明の第３の実施例について、図面を参照しながら説明する。図５は本発明の第３の実施例における反射型空間光変調器の概略断面図である（請求項１３対応）。
【００４３】図５において、３０１は図２のＢＰに相当するｐ型不純物がドープされたｐ−ＧａＰ基板、３０２は図２のＳＬ１に相当するｎ型不純物がキャリア濃度１０19〜１０20ｃｍ-3と極めて高くドープされたｎ+ −Ａｌy Ｇａ1-y Ｐ層、３０３は図２のＳＬ２に相当するｐ型不純物がキャリア濃度１０19〜１０20ｃｍ-3と極めて高くドープされたｐ+ −Ｇａx Ａｌ1-x Ｐ層であり、ｘとｙについては、それぞれ前述の式（１）および式（２）に示した範囲と同じである。３０４はｎ+ −Ａｌy Ｇａ1-y Ｐ層３０２とｐ+ −Ｇａx Ａｌ1-x Ｐ層３０３とを交互に積層した図２の反射多層膜層ＭＬに相当するｐ+ −Ｇａx Ａｌ1-x Ｐ／ｎ+ −Ａｌy Ｇａ1-y Ｐ多層膜層であり、３０５は図２のＥ１に相当する下部電極、３０６は図２のＥ１に相当する上部電極である。上部電極３１６は、円筒型または透明電極であり、ｐ+ −Ｇａx Ａｌ1-x Ｐ／ｎ+ −Ａｌy Ｇａ1-y Ｐ多層膜３０４の最上部において、入射光３０７および出射光３０８が遮断および吸収されずに多層膜内に侵入していける構造にする。下部電極３０５の形状は任意である。
【００４４】次に、本実施例の動作について説明する。本実施例におけるｐ+ −Ｇａx Ａｌ1-x Ｐ／ｎ+ −Ａｌy Ｇａ1-y Ｐ多層膜層３０４は、目的波長に反射率の最大値がくるように、各半導体層３０２および３０３は目的波長の４分の１の膜厚となるよう設計されている。また、この多層膜のヘテロバンド構造はＴｙｐｅＩＩと呼ばれる構造になっており、そのバンド構造の模式図を図６R>６に示す。ＴｙｐｅＩＩと呼ばれるヘテロバンド構造の特徴は、Ｇａx Ａｌ1-x Ｐ層４０１の伝導帯の底４０３が、Ａｌy Ｇａ1-y Ｐ層４０２の伝導帯の底４０５よりも上にあり、なおかつＧａx Ａｌ1-x Ｐ層４０１の価電子帯の頂上４０４がＡｌy Ｇａ1-y Ｐ層４０２の価電子帯の頂上４０６よりも上にある点である。このように一方の材料の伝導帯底と価電子帯頂上とがともに他方の材料の伝導帯底と価電子帯頂上の準位よりも上に来るのがＴｙｐｅＩＩと呼ばれるヘテロバンド構造の特徴である。
【００４５】Ｇａx Ａｌ1-x Ｐ層４０１にｐ型不純物を多量に添加し、Ａｌy Ｇａ1-y Ｐ層４０２にｎ型不純物を多量添加すると、Ｇａx Ａｌ1-x Ｐ価電子帯頂上４０４はフェルミ準位４０９に近づき、Ａｌy Ｇａ1-y Ｐ伝導帯底４０５もフェルミ準位４０９に近づく。この近づきの度合いは、ドープ量によって大きくも小さくもなる。本実施例の場合、ドープ量はキャリア濃度１０19〜１０20ｃｍ-3と極めて高いので、Ｇａx Ａｌ1-x Ｐ価電子帯頂上４０４とＡｌy Ｇａ1-y Ｐ伝導帯底４０５のフェルミ準位４０９との隔たりは数ｍｅＶまで近づいている。
【００４６】この高反射多層膜に電圧がかかると、ｐ+ −Ｇａx Ａｌ1-x Ｐ層４０１およびｎ+ −Ａｌy Ｇａ1-y Ｐ層４０２にドーピングされているキャリアが電界の向きに従って移動しようとするが、ｐ+ −Ｇａx Ａｌ1-x Ｐ層４０１内の多数キャリアである正孔は、ｎ+ −Ａｌy Ｇａ1-y Ｐ層４０２の価電子帯障壁４０８に、ｎ+ −Ａｌy Ｇａ1-y Ｐ層内の多数キャリアである電子はｐ+ −Ｇａx Ａｌ1-x Ｐの伝導帯障壁４０７に遮られ、これらのキャリアは互いに逆方向へ偏った状態となる。このように、各領域での不純物濃度の分布が、電圧印加前とは大きく異なる場所が多層膜の周期数だけ存在することになる。この不純物濃度分布の変化からプラズマ効果を介して屈折率の変化が生じ、その変化に対応した反射多層膜の反射条件のずれが重畳された形で多重反射が行われ、反射スペクトルの変化が生じる。
【００４７】さらにより大きな電圧を印加した場合のヘテロバンド構造を図７に示す。この時、ｎ+ −Ａｌy Ｇａ1-y Ｐ層５０２の価電子帯障壁５０４に遮られていたｐ+−Ｇａx Ａｌ1-x Ｐ層５０１内の少数キャリアであった電子は、トンネル効果によって障壁をすり抜け、トンネル電流５０７が発生する。また、ｐ+ −Ｇａx Ａｌ1-x Ｐ層５０１の伝導帯障壁５０３は、印加電界５０６が順方向バイアスの働きをするため、ｎ+ −Ａｌy Ｇａ1-y Ｐ層５０２の価電子帯障壁５０４をトンネルした電子に対しては、障壁としての効果を失っている。これにより、素子全体として電流が流れ出す。このようにＴｙｐｅＩＩのヘテロバンド構造で電流が流れ出すと、材料が持つ本来の光学的特性は相変換的大きくに変わってしまい、屈折率も大きく変わってしまう。これにより反射スペクトルも大きく変化し、印加電圧による反射率の制御が行える。
【００４８】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、可視光領域で透明なＧａx Ａｌ1-x Ｐ／Ａｌy Ｇａ1-y Ｐ多層膜を材料として選ぶことによって、可視光領域で使用可能な半導体反射型空間光変調器が実現することができる。また、従来、困難とされていた反射多層膜自体の屈折率変化を利用できるような構成をとることによって、光吸収制御を用いない反射型空間光変調器が実現し、作製上の手間も同時に省ける。
【００４９】また、電圧制御型の反射型空間光変調器でもあるため、反射多層膜下部には基板と電極しかなく、ｐ−ｉ−ｎフォトダイオードなどとの積層を可能にするだけの余地があり、より多くの付加機能を設けることが可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の概念を説明するための反射型空間光変調器の概略断面図
【図２】本発明の概念を説明するための別の反射型空間光変調器の概略断面図
【図３】本発明の第１の実施例にかかる反射型空間光変調器の概略断面図
【図４】本発明の第２の実施例にかかる反射型空間光変調器の概略断面図
【図５】本発明の第３の実施例にかかる反射型空間光変調器の概略断面図
【図６】第３の実施例における多層膜のヘテロバンド構造を示す模式図
【図７】第３の実施例における多層膜に電圧が印加されているときののヘテロバンド構造を示す模式図
【図８】従来例における反射型空間光変調器の概略断面図
【符号の説明】
ＢＰ 半導体基板
Ｅ１ 第１の電極
Ｅ２ 第２の電極
ＭＬ 反射多層膜層
ＭＬ１ 第１の反射多層膜層
ＭＬ２ 第２の反射多層膜層
ＭＬ３ 第３の反射多層膜層
ＳＬ１ 第１の半導体層
ＳＬ２ 第２の半導体層
ＳＬ３ 第３の半導体層
ＳＬ４ 第４の半導体層
ＳＬ５ 第５の半導体層
ＳＬ６ 第６の半導体層
【特許請求の範囲】
【請求項１】 ｐ型不純物を含む第１の半導体層とｐ型不純物を含み前記第１の半導体層とは屈折率とバンドギャップエネルギーが異なる第２の半導体層とを前記第１の半導体層で始め、前記第１の半導体層で終端するよう交互に積層した第１の反射多層膜層と、前記第２の半導体層と屈折率およびバンドギャップエネルギーが同じ材料かつ前記第２の半導体層よりも多量のｐ型不純物を含む第３の半導体層と、前記第２の半導体層と屈折率およびバンドギャップエネルギーが同じ材料かつ前記第３の半導体層のｐ型不純物濃度に匹敵するほどの多量のｎ型不純物を含む第４の半導体層とを積層し、前記第３の半導体層と前記第４の半導体層との合計の膜厚が０よりは大きくかつ前記第２の半導体層の３倍以下の膜厚を有する第２の反射多層膜層と、ｎ型不純物を含み前記第１の半導体層と同じ屈折率およびバンドギャップエネルギーを有する第５の半導体層とｎ型不純物を含み前記第２の半導体層と同じ屈折率およびバンドギャップエネルギーを有する第６の半導体層とを第５の半導体層から始め、第６の半導体層で終端するように交互に積層した第３の反射多層膜層とを積層した構造を有する半導体反射多層膜。
【請求項２】 ｎ型不純物を含む第１の半導体層とｎ型不純物を含み前記第１の半導体層とは屈折率とバンドギャップエネルギーが異なる第２の半導体層とを前記第１の半導体層で始め、前記第１の半導体層で終端するよう交互に積層した第１の反射多層膜層と、前記第２の半導体層と屈折率およびバンドギャップエネルギーが同じ材料かつ前記第２の半導体層よりも多量のｎ型不純物を含む第３の半導体層と、前記第２の半導体層と屈折率およびバンドギャップエネルギーが同じ材料かつ前記第３の半導体層のｎ型不純物濃度に匹敵するほどの多量のｐ型不純物を含む第４の半導体層とを積層し、前記第３の半導体層と前記第４の半導体層との合計の膜厚が０よりは大きくかつ前記第２の半導体層の３倍以下の膜厚を有する第２の反射多層膜層と、ｐ型不純物を含み前記第１の半導体層と同じ屈折率およびバンドギャップエネルギーを有する第５の半導体層とｐ型不純物を含み前記第２の半導体層と同じ屈折率およびバンドギャップエネルギーを有する第６の半導体層とを第５の半導体層から始め、第６の半導体層で終端するように交互に積層した第３の反射多層膜層とを積層した構造を有する半導体反射多層膜。
【請求項３】 ｐ型不純物を含む第１の半導体層とｐ型不純物を含み前記第１の半導体層とは屈折率とバンドギャップエネルギーが異なる第２の半導体層とを前記第１の半導体層で始め、前記第２の半導体層で終端するよう交互に積層した第１の反射多層膜層と、前記第１の半導体層と屈折率およびバンドギャップエネルギーが同じ材料かつ前記第１の半導体層よりも多量のｐ型不純物を含む第３の半導体層と、前記第１の半導体層と屈折率およびバンドギャップエネルギーが同じ材料かつ前記第３の半導体層のｐ型不純物濃度に匹敵するほどの多量のｎ型不純物を含む第４の半導体層とを積層し、前記第３の半導体層と前記第４の半導体層との合計の膜厚が０よりは大きくかつ前記第１の半導体層の３倍以下の膜厚を有する第２の反射多層膜層と、ｎ型不純物を含み前記第１の半導体層と同じ屈折率およびバンドギャップエネルギーを有する第５の半導体層とｎ型不純物を含み前記第２の半導体層と同じ屈折率およびバンドギャップエネルギーを有する第６の半導体層とを第６の半導体層から始め、第６の半導体層で終端するように交互に積層した第３の反射多層膜層とを積層した構造を有する半導体反射多層膜。
【請求項４】 ｎ型不純物を含む第１の半導体層とｎ型不純物を含み前記第１の半導体層とは屈折率とバンドギャップエネルギーが異なる第２の半導体層とを前記第１の半導体層で始め、前記第２の半導体層で終端するよう交互に積層した第１の反射多層膜層と、前記第１の半導体層と屈折率およびバンドギャップエネルギーが同じ材料かつ前記第１の半導体層よりも多量のｎ型不純物を含む第３の半導体層と、前記第１の半導体層と屈折率およびバンドギャップエネルギーが同じ材料かつ前記第３の半導体層のｎ型不純物濃度に匹敵するほどの多量のｐ型不純物を含む第４の半導体層とを積層し、前記第３の半導体層と前記第４の半導体層との合計の膜厚が０よりは大きくかつ前記第１の半導体層の３倍以下の膜厚を有する第２の反射多層膜層と、ｐ型不純物を含み前記第１の半導体層と同じ屈折率およびバンドギャップエネルギーを有する第５の半導体層とｐ型不純物を含み前記第２の半導体層と同じ屈折率およびバンドギャップエネルギーを有する第６の半導体層とを第６の半導体層から始め、第６の半導体層で終端するように交互に積層した第３の反射多層膜層とを積層した構造を有する半導体反射多層膜。
【請求項５】 第１の反射多層膜層内の第１の半導体層のうちある任意の一つを除いて他の膜厚が等しいかまたは第２の半導体層のうちある任意の一つを除いて他の膜厚が等しく、または第３の反射多層膜層内の第５の半導体層のうちある任意の一つを除いて他の膜厚が等しいかまたは第６の半導体層のうちある任意の一つを除いて他の膜厚が等しい構造を有することを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載の半導体反射多層膜。
【請求項６】 第１の半導体層の半導体がＡｌy Ｇａ1-y Ｐ（１≧ｙ＞０．５）であり、第２の半導体層の半導体がＧａx Ａｌ1-x Ｐ(1≧ｘ＞０．５) であることを特徴とする請求項１から５のいずれかに記載の半導体反射多層膜。
【請求項７】 請求項１から６のいずれかに記載の半導体反射多層膜を有し、さらに第１の反射多層膜層が半導体基板の上に積層され、前記半導体基板に接して第１の電極が積層され、第３の反射多層膜層に接して第２の電極が積層された構造を有する反射型空間光変調器。
【請求項８】 ｐ型不純物を含む第１の半導体層とｐ型不純物を含み前記第１の半導体層とは屈折率とバンドギャップエネルギーが異なる第２の半導体層とを前記第１の半導体層で始め、前記第１の半導体層で終端するよう交互に積層した第１の反射多層膜層と、前記第２の半導体層と屈折率およびバンドギャップエネルギーが同じ材料かつ前記第２の半導体層よりも多量のｐ型不純物を含む第３の半導体層と、前記第１の半導体層と屈折率およびバンドギャップエネルギーが同じ材料かつ前記第３の半導体層のｐ型不純物濃度に匹敵するほどの多量のｎ型不純物を含む第４の半導体層とを積層した第２の反射多層膜層と、ｎ型不純物を含み前記第２の半導体層と同じ屈折率およびバンドギャップエネルギーを有する第５の半導体層とｎ型不純物を含み前記第１の半導体層と同じ屈折率およびバンドギャップエネルギーを有する第６の半導体層とを第５の半導体層から始め、第５の半導体層で終端するように交互に積層した第３の反射多層膜層とを積層した構造を有する半導体反射多層膜。
【請求項９】 ｎ型不純物を含む第１の半導体層とｎ型不純物を含み前記第１の半導体層とは屈折率とバンドギャップエネルギーが異なる第２の半導体層とを前記第１の半導体層で始め、前記第１の半導体層で終端するよう交互に積層した第１の反射多層膜層と、前記第２の半導体層と屈折率およびバンドギャップエネルギーが同じ材料かつ前記第２の半導体層よりも多量のｎ型不純物を含む第３の半導体層と、前記第１の半導体層と屈折率およびバンドギャップエネルギーが同じ材料かつ前記第３の半導体層のｎ型不純物濃度に匹敵するほどの多量のｐ型不純物を含む第４の半導体層とを積層した第２の反射多層膜層と、ｐ型不純物を含み前記第２の半導体層と同じ屈折率およびバンドギャップエネルギーを有する第５の半導体層とｐ型不純物を含み前記第１の半導体層と同じ屈折率およびバンドギャップエネルギーを有する第６の半導体層とを第５の半導体層から始め、第５の半導体層で終端するよう交互に積層した第３の反射多層膜層とを積層した構造を特徴とする反射多層膜。
【請求項１０】 第１の反射多層膜層内の第１の半導体層のうちある任意の一つを除いて他の膜厚が等しいかまたは第２の半導体層のうちある任意の一つを除いて他の膜厚が等しく、または第３の反射多層膜層内の第５の半導体層のうちある任意の一つを除いて他の膜厚が等しいかまたは第６の半導体層のうちある任意の一つを除いて他の膜厚が等しい構造を有することを特徴とする請求項８または９記載の半導体反射多層膜。
【請求項１１】 第１の半導体層の半導体がＡｌy Ｇａ1-y Ｐ（１≧ｙ＞０．５）であり、第２の半導体層の半導体がＧａx Ａｌ1-x Ｐ（１≧ｘ＞０．５）であることを特徴とする請求項８から１０のいずれかに記載の半導体反射多層膜。
【請求項１２】 請求項８から１１のいずれかに記載の半導体反射多層膜を有し、さらに第１の反射多層膜層が半導体基板の上に積層され、前記半導体基板に接して第１の電極が積層され、第２の反射多層膜層に接して第２の電極が積層された構造を有する反射型空間光変調器。
【請求項１３】 ｎ型不純物を多量に含む第１の半導体層とｐ型不純物を多量に含み前記第１の半導体層とは屈折率とバンドギャップエネルギーが異なる第２の半導体層とを交互に積層した構造を有する半導体反射多層膜。
【請求項１４】 第１の半導体層の半導体と第２の半導体層の半導体のヘテロバンド構造として、前記第１の半導体層の半導体の伝導帯底が、前記第２の半導体層の半導体の伝導帯底よりもエネルギー的に下に位置し、かつ前記第１の半導体層の半導体の価電子帯頂上が、前記第２の半導体層の半導体の価電子帯頂上よりも下に位置する構造であることを特徴とする請求項１３記載の半導体反射多層膜。
【請求項１５】 各層の積層方向に対して平行に電界が印加されることによって、第２の半導体層の半導体の価電子帯頂上が第１の半導体層の半導体の伝導帯底よりも上に位置するか、またはそれに近い状態に変化する多層膜であることを特徴とする請求項１３または１４記載の半導体反射多層膜。
【請求項１６】 第１の半導体層の半導体がＡｌy Ｇａ1-y Ｐ（１≧ｙ＞０．５）であり、第２の半導体層の半導体がＧａx Ａｌ1-x Ｐ（１≧ｘ＞０．５）であることを特徴とする請求項１３から１５のいずれかに記載の半導体反射多層膜。
【請求項１７】 請求項１３から１６のいずれかに記載の半導体反射多層膜を有し、さらに前記半導体反射多層膜の最下位の第１の半導体層が半導体基板の上に積層され、前記半導体基板に接して第１の電極が積層され、前記半導体反射多層膜の最上位の第２の半導体層に接して第２の電極が積層された構造を有する反射型空間光変調器。
【請求項１８】 半導体基板がｐ−ＧａＰであることを特徴とする請求項７または１２または１７記載の反射型空間光変調器。
【請求項１】 ｐ型不純物を含む第１の半導体層とｐ型不純物を含み前記第１の半導体層とは屈折率とバンドギャップエネルギーが異なる第２の半導体層とを前記第１の半導体層で始め、前記第１の半導体層で終端するよう交互に積層した第１の反射多層膜層と、前記第２の半導体層と屈折率およびバンドギャップエネルギーが同じ材料かつ前記第２の半導体層よりも多量のｐ型不純物を含む第３の半導体層と、前記第２の半導体層と屈折率およびバンドギャップエネルギーが同じ材料かつ前記第３の半導体層のｐ型不純物濃度に匹敵するほどの多量のｎ型不純物を含む第４の半導体層とを積層し、前記第３の半導体層と前記第４の半導体層との合計の膜厚が０よりは大きくかつ前記第２の半導体層の３倍以下の膜厚を有する第２の反射多層膜層と、ｎ型不純物を含み前記第１の半導体層と同じ屈折率およびバンドギャップエネルギーを有する第５の半導体層とｎ型不純物を含み前記第２の半導体層と同じ屈折率およびバンドギャップエネルギーを有する第６の半導体層とを第５の半導体層から始め、第６の半導体層で終端するように交互に積層した第３の反射多層膜層とを積層した構造を有する半導体反射多層膜。
【請求項２】 ｎ型不純物を含む第１の半導体層とｎ型不純物を含み前記第１の半導体層とは屈折率とバンドギャップエネルギーが異なる第２の半導体層とを前記第１の半導体層で始め、前記第１の半導体層で終端するよう交互に積層した第１の反射多層膜層と、前記第２の半導体層と屈折率およびバンドギャップエネルギーが同じ材料かつ前記第２の半導体層よりも多量のｎ型不純物を含む第３の半導体層と、前記第２の半導体層と屈折率およびバンドギャップエネルギーが同じ材料かつ前記第３の半導体層のｎ型不純物濃度に匹敵するほどの多量のｐ型不純物を含む第４の半導体層とを積層し、前記第３の半導体層と前記第４の半導体層との合計の膜厚が０よりは大きくかつ前記第２の半導体層の３倍以下の膜厚を有する第２の反射多層膜層と、ｐ型不純物を含み前記第１の半導体層と同じ屈折率およびバンドギャップエネルギーを有する第５の半導体層とｐ型不純物を含み前記第２の半導体層と同じ屈折率およびバンドギャップエネルギーを有する第６の半導体層とを第５の半導体層から始め、第６の半導体層で終端するように交互に積層した第３の反射多層膜層とを積層した構造を有する半導体反射多層膜。
【請求項３】 ｐ型不純物を含む第１の半導体層とｐ型不純物を含み前記第１の半導体層とは屈折率とバンドギャップエネルギーが異なる第２の半導体層とを前記第１の半導体層で始め、前記第２の半導体層で終端するよう交互に積層した第１の反射多層膜層と、前記第１の半導体層と屈折率およびバンドギャップエネルギーが同じ材料かつ前記第１の半導体層よりも多量のｐ型不純物を含む第３の半導体層と、前記第１の半導体層と屈折率およびバンドギャップエネルギーが同じ材料かつ前記第３の半導体層のｐ型不純物濃度に匹敵するほどの多量のｎ型不純物を含む第４の半導体層とを積層し、前記第３の半導体層と前記第４の半導体層との合計の膜厚が０よりは大きくかつ前記第１の半導体層の３倍以下の膜厚を有する第２の反射多層膜層と、ｎ型不純物を含み前記第１の半導体層と同じ屈折率およびバンドギャップエネルギーを有する第５の半導体層とｎ型不純物を含み前記第２の半導体層と同じ屈折率およびバンドギャップエネルギーを有する第６の半導体層とを第６の半導体層から始め、第６の半導体層で終端するように交互に積層した第３の反射多層膜層とを積層した構造を有する半導体反射多層膜。
【請求項４】 ｎ型不純物を含む第１の半導体層とｎ型不純物を含み前記第１の半導体層とは屈折率とバンドギャップエネルギーが異なる第２の半導体層とを前記第１の半導体層で始め、前記第２の半導体層で終端するよう交互に積層した第１の反射多層膜層と、前記第１の半導体層と屈折率およびバンドギャップエネルギーが同じ材料かつ前記第１の半導体層よりも多量のｎ型不純物を含む第３の半導体層と、前記第１の半導体層と屈折率およびバンドギャップエネルギーが同じ材料かつ前記第３の半導体層のｎ型不純物濃度に匹敵するほどの多量のｐ型不純物を含む第４の半導体層とを積層し、前記第３の半導体層と前記第４の半導体層との合計の膜厚が０よりは大きくかつ前記第１の半導体層の３倍以下の膜厚を有する第２の反射多層膜層と、ｐ型不純物を含み前記第１の半導体層と同じ屈折率およびバンドギャップエネルギーを有する第５の半導体層とｐ型不純物を含み前記第２の半導体層と同じ屈折率およびバンドギャップエネルギーを有する第６の半導体層とを第６の半導体層から始め、第６の半導体層で終端するように交互に積層した第３の反射多層膜層とを積層した構造を有する半導体反射多層膜。
【請求項５】 第１の反射多層膜層内の第１の半導体層のうちある任意の一つを除いて他の膜厚が等しいかまたは第２の半導体層のうちある任意の一つを除いて他の膜厚が等しく、または第３の反射多層膜層内の第５の半導体層のうちある任意の一つを除いて他の膜厚が等しいかまたは第６の半導体層のうちある任意の一つを除いて他の膜厚が等しい構造を有することを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載の半導体反射多層膜。
【請求項６】 第１の半導体層の半導体がＡｌy Ｇａ1-y Ｐ（１≧ｙ＞０．５）であり、第２の半導体層の半導体がＧａx Ａｌ1-x Ｐ(1≧ｘ＞０．５) であることを特徴とする請求項１から５のいずれかに記載の半導体反射多層膜。
【請求項７】 請求項１から６のいずれかに記載の半導体反射多層膜を有し、さらに第１の反射多層膜層が半導体基板の上に積層され、前記半導体基板に接して第１の電極が積層され、第３の反射多層膜層に接して第２の電極が積層された構造を有する反射型空間光変調器。
【請求項８】 ｐ型不純物を含む第１の半導体層とｐ型不純物を含み前記第１の半導体層とは屈折率とバンドギャップエネルギーが異なる第２の半導体層とを前記第１の半導体層で始め、前記第１の半導体層で終端するよう交互に積層した第１の反射多層膜層と、前記第２の半導体層と屈折率およびバンドギャップエネルギーが同じ材料かつ前記第２の半導体層よりも多量のｐ型不純物を含む第３の半導体層と、前記第１の半導体層と屈折率およびバンドギャップエネルギーが同じ材料かつ前記第３の半導体層のｐ型不純物濃度に匹敵するほどの多量のｎ型不純物を含む第４の半導体層とを積層した第２の反射多層膜層と、ｎ型不純物を含み前記第２の半導体層と同じ屈折率およびバンドギャップエネルギーを有する第５の半導体層とｎ型不純物を含み前記第１の半導体層と同じ屈折率およびバンドギャップエネルギーを有する第６の半導体層とを第５の半導体層から始め、第５の半導体層で終端するように交互に積層した第３の反射多層膜層とを積層した構造を有する半導体反射多層膜。
【請求項９】 ｎ型不純物を含む第１の半導体層とｎ型不純物を含み前記第１の半導体層とは屈折率とバンドギャップエネルギーが異なる第２の半導体層とを前記第１の半導体層で始め、前記第１の半導体層で終端するよう交互に積層した第１の反射多層膜層と、前記第２の半導体層と屈折率およびバンドギャップエネルギーが同じ材料かつ前記第２の半導体層よりも多量のｎ型不純物を含む第３の半導体層と、前記第１の半導体層と屈折率およびバンドギャップエネルギーが同じ材料かつ前記第３の半導体層のｎ型不純物濃度に匹敵するほどの多量のｐ型不純物を含む第４の半導体層とを積層した第２の反射多層膜層と、ｐ型不純物を含み前記第２の半導体層と同じ屈折率およびバンドギャップエネルギーを有する第５の半導体層とｐ型不純物を含み前記第１の半導体層と同じ屈折率およびバンドギャップエネルギーを有する第６の半導体層とを第５の半導体層から始め、第５の半導体層で終端するよう交互に積層した第３の反射多層膜層とを積層した構造を特徴とする反射多層膜。
【請求項１０】 第１の反射多層膜層内の第１の半導体層のうちある任意の一つを除いて他の膜厚が等しいかまたは第２の半導体層のうちある任意の一つを除いて他の膜厚が等しく、または第３の反射多層膜層内の第５の半導体層のうちある任意の一つを除いて他の膜厚が等しいかまたは第６の半導体層のうちある任意の一つを除いて他の膜厚が等しい構造を有することを特徴とする請求項８または９記載の半導体反射多層膜。
【請求項１１】 第１の半導体層の半導体がＡｌy Ｇａ1-y Ｐ（１≧ｙ＞０．５）であり、第２の半導体層の半導体がＧａx Ａｌ1-x Ｐ（１≧ｘ＞０．５）であることを特徴とする請求項８から１０のいずれかに記載の半導体反射多層膜。
【請求項１２】 請求項８から１１のいずれかに記載の半導体反射多層膜を有し、さらに第１の反射多層膜層が半導体基板の上に積層され、前記半導体基板に接して第１の電極が積層され、第２の反射多層膜層に接して第２の電極が積層された構造を有する反射型空間光変調器。
【請求項１３】 ｎ型不純物を多量に含む第１の半導体層とｐ型不純物を多量に含み前記第１の半導体層とは屈折率とバンドギャップエネルギーが異なる第２の半導体層とを交互に積層した構造を有する半導体反射多層膜。
【請求項１４】 第１の半導体層の半導体と第２の半導体層の半導体のヘテロバンド構造として、前記第１の半導体層の半導体の伝導帯底が、前記第２の半導体層の半導体の伝導帯底よりもエネルギー的に下に位置し、かつ前記第１の半導体層の半導体の価電子帯頂上が、前記第２の半導体層の半導体の価電子帯頂上よりも下に位置する構造であることを特徴とする請求項１３記載の半導体反射多層膜。
【請求項１５】 各層の積層方向に対して平行に電界が印加されることによって、第２の半導体層の半導体の価電子帯頂上が第１の半導体層の半導体の伝導帯底よりも上に位置するか、またはそれに近い状態に変化する多層膜であることを特徴とする請求項１３または１４記載の半導体反射多層膜。
【請求項１６】 第１の半導体層の半導体がＡｌy Ｇａ1-y Ｐ（１≧ｙ＞０．５）であり、第２の半導体層の半導体がＧａx Ａｌ1-x Ｐ（１≧ｘ＞０．５）であることを特徴とする請求項１３から１５のいずれかに記載の半導体反射多層膜。
【請求項１７】 請求項１３から１６のいずれかに記載の半導体反射多層膜を有し、さらに前記半導体反射多層膜の最下位の第１の半導体層が半導体基板の上に積層され、前記半導体基板に接して第１の電極が積層され、前記半導体反射多層膜の最上位の第２の半導体層に接して第２の電極が積層された構造を有する反射型空間光変調器。
【請求項１８】 半導体基板がｐ−ＧａＰであることを特徴とする請求項７または１２または１７記載の反射型空間光変調器。
【図７】
【図１】
【図２】
【図３】
【図８】
【図４】
【図５】
【図６】
【図１】
【図２】
【図３】
【図８】
【図４】
【図５】
【図６】
【特許番号】特許第３３６９７７８号（Ｐ３３６９７７８）
【登録日】平成１４年１１月１５日（２００２．１１．１５）
【発行日】平成１５年１月２０日（２００３．１．２０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願平７−６４２７７
【出願日】平成７年３月２３日（１９９５．３．２３）
【公開番号】特開平８−２６２３７９
【公開日】平成８年１０月１１日（１９９６．１０．１１）
【審査請求日】平成１２年３月１３日（２０００．３．１３）
【出願人】（０００００５８２１）松下電器産業株式会社 (73,050)
【参考文献】
【文献】特開 平７−１５０９３（ＪＰ，Ａ）
【登録日】平成１４年１１月１５日（２００２．１１．１５）
【発行日】平成１５年１月２０日（２００３．１．２０）
【国際特許分類】
【出願日】平成７年３月２３日（１９９５．３．２３）
【公開番号】特開平８−２６２３７９
【公開日】平成８年１０月１１日（１９９６．１０．１１）
【審査請求日】平成１２年３月１３日（２０００．３．１３）
【出願人】（０００００５８２１）松下電器産業株式会社 (73,050)
【参考文献】
【文献】特開 平７−１５０９３（ＪＰ，Ａ）
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