ＩｎＰ基板上のＩＩ−ＶＩ／ＩＩＩ−Ｖ層状構造体
ＩｎＰ基板並びにＩＩ−ＶＩ及びＩＩＩ−Ｖ材料の交番層を含む層状構造体が提供される。ＩＩ−ＶＩ及びＩＩＩ−Ｖ材料の交番層は、典型的にはＩｎＰ基板に格子整合しているか又はシュードモルフィックである。典型的には、ＩＩ−ＶＩ材料は、ＣｄＺｎＳｅ、ＣｄＭｇＺｎＳｅ、ＢｅＺｎＴｅ、又はＢｅＭｇＺｎＴｅ合金から選択され、及び最も典型的にはＣｄｘＺｎ１−ｘＳｅであり、ここでｘは０．５５〜０．５７である。典型的には、ＩＩＩ−Ｖ材料は、ＩｎＡｌＡｓ又はＡｌＩｎＧａＡｓ合金から選択され、及び最も典型的には、ＩｎＰ又はＩｎｙＡｌ１−ｙＡｓであり、ここでｙは０．５３〜０．５７である。層状構造体は、１以上の分布ブラッグ反射器（ＤＢＲ）を形成することができる。別の態様では、本発明は、ＩｎＰ基板及びエピタキシャル半導体材料の１５層対以下を含む９５％以上の反射率を有する分布ブラッグ反射器（ＤＢＲ）を含む層状構造体を提供する。別の態様では、本発明は、層状構造体を含むレーザー又は光検知器を提供する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
（関連出願の相互参照）
本出願は、２００４年６月１８日に出願し、現在係属中の米国特許出願１０／８７１，４２４の一部継続出願である。
【０００２】
（発明の分野）
本発明は、ＩｎＰ基板並びに分布ブラッグ反射器（ＤＢＲ）を典型的には形成するＩＩ−ＶＩ及びＩＩＩ−Ｖ材料の交番層を含む、垂直キャビティ面発光レーザ（ＶＣＳＥＬ）を包含する、レーザー又は光検出器のようなデバイスに関する。
【背景技術】
【０００３】
特開２００３−１２４５０８号公報は、ＡｌＧａＩｎＰ型発光層を有する発光ダイオードの権利を主張する（請求項１〜８）。参考文献は、段落２、１５、及び２１並びに請求項１において、層とＧａＡｓ基板との「格子整合」を強調している。参考文献は、ＩＩ−ＶＩ族材料層及びＡｌＧａＡｓ型又はＡｌＧａＩｎＰ型材料層の積層化対を含む構造体を有するＤＢＲ層を含有する、ＡｌＧａＩｎＰ型発光層を有する発光ダイオードの権利を主張する（請求項２〜４）。参考文献は、ＧａＡｓ基板上のＧａＡｌＡｓ／ＺｎＳｅのＤＢＲ層（図１〜３、参照番号２、及び付随説明）及び任意にＧａＡｌＡｓ／ＡｌＡｓのＤＢＲ層である第２ＤＢＲ層（図３、参照番号１０、及び付随説明）を含有するＡｌＧａＩｎＰ型発光層を有する発光ダイオードを開示すると称する。
【０００４】
米国特許第５，２０６，８７１号は、ＧａＰ又はＺｎＳの交番層、及びボロシリケートガラス、ＣａＦ２、ＭｇＦ２、又はＮａＦの層を含むミラーを含むＶＣＳＥＬを開示すると称する。
【０００５】
米国特許第５，７３２，１０３号は、ＩｎＰ基板、及びＩＩ−ＶＩ材料、特にＺｎＣｄＳｅ／ＭｇＺｎＣｄＳｅの交番層を含む格子整合ミラースタックを含むＶＣＳＥＬを開示すると称する。
【０００６】
米国特許第５，９５６，３６２号は、ＶＣＳＥＬを開示すると称する。
【０００７】
ＰＣＴ国際公開特許ＷＯ０２／０８９２６８Ａ２は、酸化物材料を含むＶＣＳＥＬに使用するためのハイコントラスト反射ミラーを開示すると称する。
【発明の開示】
【課題を解決するための手段】
【０００８】
簡潔に言うと、本発明は、ＩｎＰ基板並びにＩＩ−ＶＩ及びＩＩＩ−Ｖ材料の交番層を含む層状構造体を提供する。ＩＩ−ＶＩ及びＩＩＩ−Ｖ材料の交番層は、典型的にはＩｎＰ基板に格子整合しているか又はシュードモルフィックである。典型的には、ＩＩ−ＶＩ材料は、ＺｎＳｅ、ＣｄＳｅ、ＢｅＳｅ、ＭｇＳｅ、ＺｎＴｅ、ＣｄＴｅ、ＢｅＴｅ、ＭｇＴｅ、ＺｎＳ、ＣｄＳ、ＢｅＳ、ＭｇＳ、及びそれらの合金から成る群から選択され、より典型的には、ＣｄＺｎＳｅ、ＣｄＭｇＺｎＳｅ、ＢｅＺｎＴｅ、及びＢｅＭｇＺｎＴｅ合金から成る群から選択され、及び最も典型的には、ＣｄｘＺｎ１−ｘＳｅであり、ここでｘは０．４７〜０．５７である。典型的には、ＩＩＩ−Ｖ材料は、ＩｎＡｓ、ＡｌＡｓ、ＧａＡｓ、ＩｎＰ、ＡｌＰ、ＧａＰ、ＩｎＳｂ、ＡｌＳｂ、ＧａＳｂ、及びそれらの合金から成る群から選択され、より典型的には、ＩｎＰ、ＩｎＡｌＡｓ、ＧａＩｎＡｓ、ＡｌＩｎＧａＡｓ、及びＧａＩｎＡｓＰ合金から成る群から選択され、最も典型的にはＩｎＰ又はＩｎｙＡｌ１−ｙＡｓであり、ここでｙは０．４７〜０．５７である。ＩＩ−ＶＩ及びＩＩＩ−Ｖ材料の交番層の１つは、ＩｎＰ基板と直接接触してもよいし、又は追加層がＩＩ−ＶＩ及びＩＩＩ−Ｖ材料の交番層と、ＩｎＰ基板との間に介在してもよい。１つの実施形態では、層状構造体は、１以上の分布ブラッグ反射器（ＤＢＲ）を形成する。典型的には、こうしたＤＢＲは、ＩＩ−ＶＩ及びＩＩＩ−Ｖ材料の交番層の２０対以下、及びより典型的には１５対以下によって作製されることができる。典型的には、ＩＩ−ＶＩ及びＩＩＩ−Ｖ材料の層は、約１００ｎｍ〜約２００ｎｍの平均厚さを有する。
【０００９】
別の態様では、本発明は、ＩｎＰ基板及びエピタキシャル半導体材料の１５層対以下を含む９５％以上の反射率を有する分布ブラッグ反射器（ＤＢＲ）を含む層状構造体を提供する。
【００１０】
別の態様では、本発明は、本発明に従う層状構造体を含むレーザーを提供する。
【００１１】
別の態様では、本発明は、本発明に従う層状構造体を含む光検知器を提供する。
【００１２】
本出願では：
「格子整合」は、基板上のエピタキシャル膜のような２つの結晶性材料に関して、単離採取された各材料が格子定数を有し、これらの格子定数が実質的に等しく、典型的には互いに０．２％以下の違いであり、より典型的には互いに０．１％以下の違いであり、及び最も典型的には互いに０．０１％以下の違いであることを意味し；並びに
「シュードモルフィック（pseudomorphic）」は、エピタキシャル膜及び基板のような、所与の厚さの第１結晶性層及び第２結晶性層に関して、単離採取された各層が格子定数を有し、及びこれらの格子定数が実質的に類似しており、その結果第１層が、所与の厚さにおいて、不適合による欠陥が実質的に存在せずに、層の平面で第２層の格子間隔を取れることを意味する。
【００１３】
ＶＣＳＥＬを包含するレーザー又は光検知器のような長波長ＩｎＰデバイス中に使用するための高反射率ＤＢＲとしての役割を果すことができる層状構造体、特に、相対的に少ない層によって好適に高い反射率を実現できるものを提供することは、本発明の利点である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
簡潔に言うと、本発明は、ＩｎＰ基板並びにＩＩ−ＶＩ及びＩＩＩ−Ｖ材料の交番層を含む層状構造体を提供する。ＩＩ−ＶＩ及びＩＩＩ−Ｖ材料の交番層は、典型的にはＩｎＰ基板に格子整合しているか又はシュードモルフィックである。
【００１５】
いずれかの好適なＩＩ−ＶＩ材料が、本発明の実施に使用されてもよい。典型的には、ＩＩ−ＶＩ材料は、ＺｎＳｅ、ＣｄＳｅ、ＢｅＳｅ、ＭｇＳｅ、ＺｎＴｅ、ＣｄＴｅ、ＢｅＴｅ、ＭｇＴｅ、ＺｎＳ、ＣｄＳ、ＢｅＳ、ＭｇＳ、及びそれらの合金から成る群から選択される。好適な合金は、典型的には１〜４の異なるＩＩ族材料及び１〜３の異なるＶＩ族材料、より典型的には１〜３の異なるＩＩ族材料及び１〜２の異なるＶＩ族材料を包含する。好適な合金は、式、Ｍ１ｎＭ２（１−ｎ）Ｍ３ｐＭ４（１−ｐ）に従うものを包含してもよく、ここでＭ１及びＭ２は独立してＺｎ、Ｃｄ、Ｂｅ、及びＭｇから選択され；Ｍ３及びＭ４は独立してＳｅ、Ｔｅ、及びＳから選択され；ここでｎは０〜１のいずれかの数であり；ここでｐは０〜１のいずれかの数である。好適な合金は、式、Ｍ５ｑＭ６（１−ｑ）Ｍ７に従うものを包含してもよく、ここでＭ５及びＭ６は独立してＺｎ、Ｃｄ、Ｂｅ、及びＭｇから選択され；Ｍ７はＳｅ、Ｔｅ、及びＳから選択され；並びにここでｑは０〜１のいずれかの数である。前の式において、ｎ、ｐ、及びｑは典型的には、ＩｎＰに格子整合しているか、又はシュードモルフィックである合金を提供するように選択される。１つの実施形態では、ＩｎＰに格子整合しているか又はシュードモルフィックである合金組成を見出すために、合金の格子定数は、合金の二元構成要素の格子定数からの線形補間により見積もられる。より典型的には、ＩＩ−ＶＩ材料は、ＣｄＺｎＳｅ、ＣｄＭｇＺｎＳｅ、ＢｅＺｎＴｅ、ＢｅＭｇＺｎＴｅから成る群から選択され、及び最も典型的にはＣｄｘＺｎ１−ｘＳｅであり、ここでｘは０．４７〜０．５７である。ＩＩ−ＶＩ材料は、塩素又は窒素ドーピングを包含するいずれかの好適な方法により又はいずれかの好適なドーパントの包含により、ｎドープ、ｐドープされてもよいし、又は非ドープであってもよい。
【００１６】
いずれかの好適なＩＩＩ−Ｖ材料が、本発明の実施に使用されてもよい。典型的には、ＩＩＩ−Ｖ材料は、ＩｎＡｓ、ＡｌＡｓ、ＧａＡｓ、ＩｎＰ、ＡｌＰ、ＧａＰ、ＩｎＳｂ、ＡｌＳｂ、ＧａＳｂ、及びそれらの合金から成る群から選択される。好適な合金は、典型的には、１〜３の異なるＩＩＩ族材料、及び１〜３の異なるＶ族材料、より典型的には１〜２の異なるＶ族材料を包含する。好適な合金は、式、Ｍ８ｒＭ９（１−ｒ）Ｍ１０ｓＭ１１（１−ｓ）に従うものを包含してもよく、ここでＭ８及びＭ９は独立してＩｎ、Ａｌ、及びＧａから選択され；Ｍ１０及びＭ１１は独立してＡｓ、Ｐ、及びＳｂから選択され；ここでｒは０〜１のいずれかの数であり；ここでｓは０〜１のいずれかの数である。好適な合金は、式、Ｍ１２ｔＭ１３（１−ｔ）Ｍ１４に従うものを包含してもよく、ここでＭ１２及びＭ１３は独立してＩｎ、Ａｌ、及びＧａから選択され；Ｍ１４はＡｓ、Ｐ、及びＳｂから選択され；並びにここでｔは０〜１のいずれかの数である。前の式において、ｒ、ｓ、及びｔは典型的には、ＩｎＰに格子整合しているか、又はシュードモルフィックである合金を提供するように選択される。１つの実施形態では、ＩｎＰに格子整合しているか又はシュードモルフィックである合金組成を見出すために、合金の格子定数は、合金の二元構成要素の格子定数からの線形補間により見積もられる。より典型的には、ＩＩＩ−Ｖ材料は、ＩｎＰ、ＩｎＡｌＡｓ、ＧａＩｎＡｓ、ＡｌＩｎＧａＡｓ、ＧａＩｎＡｓＰから成る群から選択され、及び最も典型的には、ＩｎＰ又はＩｎｙＡｌ１−ｙＡｓであり、ここでｙは０．４７〜０．５７である。ＩＩＩ−Ｖ材料は、いずれかの好適な方法により又はいずれかの好適なドーパントの包含により、ｎドープ、ｐドープされてもよいし、又は非ドープであってもよい。
【００１７】
ある実施形態では、層状構造体は、ＢｅＺｎＴｅ又はＢｅＭｇＺｎＴｅを包含するＩＩ−ＶＩ層、及びＩｎＡｌＡｓ又はＡｌＩｎＧａＡｓを包含するＩＩＩ−Ｖ層を包含する。例えば、ＩＩ−ＶＩ層はＢｅＺｎＴｅを包含することができ及びＩＩＩ−Ｖ層はＩｎＡｌＡｓを包含することができるか；ＩＩ−ＶＩ層はＢｅＺｎＴｅを包含することができ及びＩＩＩ−Ｖ層はＡｌＩｎＧａＡｓを包含することができるか；ＩＩ−ＶＩ層はＢｅＭｇＺｎＴｅを包含することができ及びＩＩＩ−Ｖ層はＩｎＡｌＡｓを包含することができるか；又はＩＩ−ＶＩ層はＢｅＭｇＺｎＴｅを包含することができ及びＩＩＩ−Ｖ層はＡｌＩｎＧａＡｓを包含することができる。こうした実施形態は、ｐ型伝導性を有する層状構造体を提供するためにドープされることができる。例えば、ＢｅＺｎＴｅは、Ｎによりドープされることができ、及び／又はＩｎＡｌＡｓは、Ｂｅによりドープされることができる。こうしたドーピングは、例えば半導体レーザー又は光ダイオードに使用するために好適な低い電気抵抗を提供することができる。
【００１８】
ある実施形態では、層状構造体は、ＣｄＺｎＳｅ又はＣｄＭｇＺｎＳｅを包含するＩＩ−ＶＩ層及びＩｎＡｌＡｓ又はＡｌＩｎＧａＡｓ包含するＩＩＩ−Ｖ層を包含する。例えば、ＩＩ−ＶＩ層はＣｄＺｎＳｅを包含することができ及びＩＩＩ−Ｖ層はＩｎＡｌＡｓを包含することができるか；ＩＩ−ＶＩ層はＣｄＺｎＳｅを包含することができ及びＩＩＩ−Ｖ層はＡｌＩｎＧａＡｓを包含することができるか；ＩＩ−ＶＩ層はＣｄＭｇＺｎＳｅを包含することができ及びＩＩＩ−Ｖ層はＩｎＡｌＡｓを包含することができるか；又はＩＩ−ＶＩ層はＣｄＭｇＺｎＳｅを包含することができ及びＩＩＩ−Ｖ層はＡｌＩｎＧａＡｓを包含することができる。こうした実施形態は、ｎ型伝導性を有する層状構造体を提供するためにドープされることができる。例えば、ＣｄＺｎＳｅは、Ｃｌによりドープされることができ、及び／又はＩｎＡｌＡｓは、Ｓｉによりドープされることができる。こうしたドーピングは、例えば半導体レーザー又は光ダイオードに使用するために好適な低い電気抵抗を提供することができる。
【００１９】
ある実施形態では、層状構造体は、ＺｎＳｅＴｅを包含するＩＩ−ＶＩ層及びＩｎＡｌＡｓ又はＡｌＩｎＧａＡｓ包含するＩＩＩ−Ｖ層を包含する。例えば、ＩＩ−ＶＩ層はＺｎＳｅＴｅを包含することができ及びＩＩＩ−Ｖ層はＩｎＡｌＡｓを包含することができるか、又はＩＩ−ＶＩ層はＺｎＳｅＴｅを包含することができ及びＩＩＩ−Ｖ層はＡｌＩｎＧａＡｓを包含することができる。こうした実施形態は、ｐ型又はｎ型伝導性を有する層状構造体を提供するためにドープされることができる。例えば、ＺｎＳｅＴｅは、ｎ型伝導性を提供するためにＣｌにより若しくはｐ型伝導性を提供するためにＮによりドープされることができ、及び／又はＩｎＡｌＡｓは、ｎ型伝導性を提供するためにＳｉにより若しくはｐ型伝導性を提供するためにＢｅによりドープされることができる。こうしたドーピングは、例えば半導体レーザー又は光ダイオードに使用するために好適な低い電気抵抗を提供することができる。
【００２０】
ある実施形態では、ＩＩ−ＶＩ材料はＺｎＳｅ又はそれらの合金を包含し；及びＩＩＩ−Ｖ材料はＩｎＡｓ、ＡｌＡｓ、ＧａＡｓ、ＩｎＰ、ＡｌＰ、ＧａＰ、ＩｎＳｂ、ＡｌＳｂ、ＧａＳｂ、又はそれらの合金を包含する。ある実施形態では、ＩＩ−ＶＩ材料はＣｄＳｅ又はそれらの合金を包含し；及びＩＩＩ−Ｖ材料はＩｎＡｓ、ＡｌＡｓ、ＧａＡｓ、ＩｎＰ、ＡｌＰ、ＧａＰ、ＩｎＳｂ、ＡｌＳｂ、ＧａＳｂ、又はそれらの合金を包含する。ある実施形態では、ＩＩ−ＶＩ材料はＢｅＳｅ又はそれらの合金を包含し；及びＩＩＩ−Ｖ材料はＩｎＡｓ、ＡｌＡｓ、ＧａＡｓ、ＩｎＰ、ＡｌＰ、ＧａＰ、ＩｎＳｂ、ＡｌＳｂ、ＧａＳｂ、又はそれらの合金を包含する。ある実施形態では、ＩＩ−ＶＩ材料はＭｇＳｅ又はそれらの合金を包含し；及びＩＩＩ−Ｖ材料はＩｎＡｓ、ＡｌＡｓ、ＧａＡｓ、ＩｎＰ、ＡｌＰ、ＧａＰ、ＩｎＳｂ、ＡｌＳｂ、ＧａＳｂ、又はそれらの合金を包含する。ある実施形態では、ＩＩ−ＶＩ材料はＺｎＴｅ又はそれらの合金を包含し；及びＩＩＩ−Ｖ材料はＩｎＡｓ、ＡｌＡｓ、ＧａＡｓ、ＩｎＰ、ＡｌＰ、ＧａＰ、ＩｎＳｂ、ＡｌＳｂ、ＧａＳｂ、又はそれらの合金を包含する。ある実施形態では、ＩＩ−ＶＩ材料はＣｄＴｅ又はそれらの合金を包含し；及びＩＩＩ−Ｖ材料はＩｎＡｓ、ＡｌＡｓ、ＧａＡｓ、ＩｎＰ、ＡｌＰ、ＧａＰ、ＩｎＳｂ、ＡｌＳｂ、ＧａＳｂ、又はそれらの合金を包含する。ある実施形態では、ＩＩ−ＶＩ材料はＢｅＴｅ又はそれらの合金を包含し；及びＩＩＩ−Ｖ材料はＩｎＡｓ、ＡｌＡｓ、ＧａＡｓ、ＩｎＰ、ＡｌＰ、ＧａＰ、ＩｎＳｂ、ＡｌＳｂ、ＧａＳｂ、又はそれらの合金を包含する。ある実施形態では、ＩＩ−ＶＩ材料はＭｇＴｅ又はそれらの合金を包含し；及びＩＩＩ−Ｖ材料はＩｎＡｓ、ＡｌＡｓ、ＧａＡｓ、ＩｎＰ、ＡｌＰ、ＧａＰ、ＩｎＳｂ、ＡｌＳｂ、ＧａＳｂ、又はそれらの合金を包含する。ある実施形態では、ＩＩ−ＶＩ材料はＺｎＳ又はそれらの合金を包含し；及びＩＩＩ−Ｖ材料はＩｎＡｓ、ＡｌＡｓ、ＧａＡｓ、ＩｎＰ、ＡｌＰ、ＧａＰ、ＩｎＳｂ、ＡｌＳｂ、ＧａＳｂ、又はそれらの合金を包含する。ある実施形態では、ＩＩ−ＶＩ材料はＣｄＳ又はそれらの合金を包含し；及びＩＩＩ−Ｖ材料はＩｎＡｓ、ＡｌＡｓ、ＧａＡｓ、ＩｎＰ、ＡｌＰ、ＧａＰ、ＩｎＳｂ、ＡｌＳｂ、ＧａＳｂ、又はそれらの合金を包含する。ある実施形態では、ＩＩ−ＶＩ材料はＢｅＳ又はそれらの合金を包含し；及びＩＩＩ−Ｖ材料はＩｎＡｓ、ＡｌＡｓ、ＧａＡｓ、ＩｎＰ、ＡｌＰ、ＧａＰ、ＩｎＳｂ、ＡｌＳｂ、ＧａＳｂ、又はそれらの合金を包含する。ある実施形態では、ＩＩ−ＶＩ材料はＭｇＳ又はそれらの合金を包含し；及びＩＩＩ−Ｖ材料はＩｎＡｓ、ＡｌＡｓ、ＧａＡｓ、ＩｎＰ、ＡｌＰ、ＧａＰ、ＩｎＳｂ、ＡｌＳｂ、ＧａＳｂ、又はそれらの合金を包含する。
【００２１】
ある実施形態では、ＩＩ−ＶＩ材料はＣｄＺｎＳｅを包含し；及びＩＩＩ−Ｖ材料はＩｎＡｓ、ＡｌＡｓ、ＧａＡｓ、ＩｎＰ、ＡｌＰ、ＧａＰ、ＩｎＳｂ、ＡｌＳｂ、ＧａＳｂ、又はそれらの合金を包含する。ある実施形態では、ＩＩ−ＶＩ材料はＣｄＭｇＺｎＳｅを包含し；及びＩＩＩ−Ｖ材料はＩｎＡｓ、ＡｌＡｓ、ＧａＡｓ、ＩｎＰ、ＡｌＰ、ＧａＰ、ＩｎＳｂ、ＡｌＳｂ、ＧａＳｂ、又はそれらの合金を包含する。ある実施形態では、ＩＩ−ＶＩ材料はＢｅＺｎＴｅを包含し；及びＩＩＩ−Ｖ材料はＩｎＡｓ、ＡｌＡｓ、ＧａＡｓ、ＩｎＰ、ＡｌＰ、ＧａＰ、ＩｎＳｂ、ＡｌＳｂ、ＧａＳｂ、又はそれらの合金を包含する。ある実施形態では、ＩＩ−ＶＩ材料はＢｅＭｇＺｎＴｅを包含し；及びＩＩＩ−Ｖ材料はＩｎＡｓ、ＡｌＡｓ、ＧａＡｓ、ＩｎＰ、ＡｌＰ、ＧａＰ、ＩｎＳｂ、ＡｌＳｂ、ＧａＳｂ、又はそれらの合金を包含する。
【００２２】
ある実施形態では、ＩＩ−ＶＩ材料はＺｎＳｅ、ＣｄＳｅ、ＢｅＳｅ、ＭｇＳｅ、ＺｎＴｅ、ＣｄＴｅ、ＢｅＴｅ、ＭｇＴｅ、ＺｎＳ、ＣｄＳ、ＢｅＳ、ＭｇＳ、又はそれらの合金を包含し；及びＩＩＩ−Ｖ材料はＩｎＡｓ又はそれらの合金を包含する。ある実施形態では、ＩＩ−ＶＩ材料はＺｎＳｅ、ＣｄＳｅ、ＢｅＳｅ、ＭｇＳｅ、ＺｎＴｅ、ＣｄＴｅ、ＢｅＴｅ、ＭｇＴｅ、ＺｎＳ、ＣｄＳ、ＢｅＳ、ＭｇＳ、又はそれらの合金を包含し；及びＩＩＩ−Ｖ材料はＡｌＡｓ又はそれらの合金を包含する。ある実施形態では、ＩＩ−ＶＩ材料はＺｎＳｅ、ＣｄＳｅ、ＢｅＳｅ、ＭｇＳｅ、ＺｎＴｅ、ＣｄＴｅ、ＢｅＴｅ、ＭｇＴｅ、ＺｎＳ、ＣｄＳ、ＢｅＳ、ＭｇＳ、又はそれらの合金を包含し；及びＩＩＩ−Ｖ材料はＧａＡｓ又はそれらの合金を包含する。ある実施形態では、ＩＩ−ＶＩ材料はＺｎＳｅ、ＣｄＳｅ、ＢｅＳｅ、ＭｇＳｅ、ＺｎＴｅ、ＣｄＴｅ、ＢｅＴｅ、ＭｇＴｅ、ＺｎＳ、ＣｄＳ、ＢｅＳ、ＭｇＳ、又はそれらの合金を包含し；及びＩＩＩ−Ｖ材料はＩｎＰ又はそれらの合金を包含する。ある実施形態では、ＩＩ−ＶＩ材料はＺｎＳｅ、ＣｄＳｅ、ＢｅＳｅ、ＭｇＳｅ、ＺｎＴｅ、ＣｄＴｅ、ＢｅＴｅ、ＭｇＴｅ、ＺｎＳ、ＣｄＳ、ＢｅＳ、ＭｇＳ、又はそれらの合金を包含し；及びＩＩＩ−Ｖ材料はＡｌＰ又はそれらの合金を包含する。ある実施形態では、ＩＩ−ＶＩ材料はＺｎＳｅ、ＣｄＳｅ、ＢｅＳｅ、ＭｇＳｅ、ＺｎＴｅ、ＣｄＴｅ、ＢｅＴｅ、ＭｇＴｅ、ＺｎＳ、ＣｄＳ、ＢｅＳ、ＭｇＳ、又はそれらの合金を包含し；及びＩＩＩ−Ｖ材料はＧａＰ又はそれらの合金を包含する。ある実施形態では、ＩＩ−ＶＩ材料はＺｎＳｅ、ＣｄＳｅ、ＢｅＳｅ、ＭｇＳｅ、ＺｎＴｅ、ＣｄＴｅ、ＢｅＴｅ、ＭｇＴｅ、ＺｎＳ、ＣｄＳ、ＢｅＳ、ＭｇＳ、又はそれらの合金を包含し；及びＩＩＩ−Ｖ材料はＩｎＳｂ又はそれらの合金を包含する。ある実施形態では、ＩＩ−ＶＩ材料はＺｎＳｅ、ＣｄＳｅ、ＢｅＳｅ、ＭｇＳｅ、ＺｎＴｅ、ＣｄＴｅ、ＢｅＴｅ、ＭｇＴｅ、ＺｎＳ、ＣｄＳ、ＢｅＳ、ＭｇＳ、又はそれらの合金を包含し；及びＩＩＩ−Ｖ材料はＡｌＳｂ又はそれらの合金を包含する。ある実施形態では、ＩＩ−ＶＩ材料はＺｎＳｅ、ＣｄＳｅ、ＢｅＳｅ、ＭｇＳｅ、ＺｎＴｅ、ＣｄＴｅ、ＢｅＴｅ、ＭｇＴｅ、ＺｎＳ、ＣｄＳ、ＢｅＳ、ＭｇＳ、又はそれらの合金を包含し；及びＩＩＩ−Ｖ材料はＧａＳｂ又はそれらの合金を包含する。
【００２３】
ある実施形態では、ＩＩ−ＶＩ材料はＺｎＳｅ、ＣｄＳｅ、ＢｅＳｅ、ＭｇＳｅ、ＺｎＴｅ、ＣｄＴｅ、ＢｅＴｅ、ＭｇＴｅ、ＺｎＳ、ＣｄＳ、ＢｅＳ、ＭｇＳ、又はそれらの合金を包含し；及びＩＩＩ−Ｖ材料はＩｎＡｌＡｓを包含する。ある実施形態では、ＩＩ−ＶＩ材料はＺｎＳｅ、ＣｄＳｅ、ＢｅＳｅ、ＭｇＳｅ、ＺｎＴｅ、ＣｄＴｅ、ＢｅＴｅ、ＭｇＴｅ、ＺｎＳ、ＣｄＳ、ＢｅＳ、ＭｇＳ、又はそれらの合金を包含し；及びＩＩＩ−Ｖ材料はＧａＩｎＡｓを包含する。ある実施形態では、ＩＩ−ＶＩ材料はＺｎＳｅ、ＣｄＳｅ、ＢｅＳｅ、ＭｇＳｅ、ＺｎＴｅ、ＣｄＴｅ、ＢｅＴｅ、ＭｇＴｅ、ＺｎＳ、ＣｄＳ、ＢｅＳ、ＭｇＳ、又はそれらの合金を包含し；及びＩＩＩ−Ｖ材料はＡｌＩｎＧａＡｓを包含する。ある実施形態では、ＩＩ−ＶＩ材料はＺｎＳｅ、ＣｄＳｅ、ＢｅＳｅ、ＭｇＳｅ、ＺｎＴｅ、ＣｄＴｅ、ＢｅＴｅ、ＭｇＴｅ、ＺｎＳ、ＣｄＳ、ＢｅＳ、ＭｇＳ、又はそれらの合金を包含し；及びＩＩＩ−Ｖ材料はＧａＩｎＡｓＰを包含する。
【００２４】
いずれかの好適なＩｎＰ基板が、本発明の実施に使用されてもよい。ＩｎＰ基板は、ｎドープ、ｐドープされてもよいし、又は半絶縁であってもよく、これはいずれかの好適な方法により又はいずれかの好適なドーパントの包含により実現されてもよい。
【００２５】
本発明に従う層状構造体の１つの実施形態では、ＩＩ−ＶＩ及びＩＩＩ−Ｖ材料の交番層の少なくとも１つは、ＩｎＰ基板に直接接触している。代替的実施形態では、追加の層が、ＩＩ−ＶＩ及びＩＩＩ−Ｖ材料の交番層と、ＩｎＰ基板との間に介在する。ＩＩ−ＶＩ及びＩＩＩ−Ｖ材料の交番層と、ＩｎＰ基板との間に追加層が介在する場合、それらはいずれかの好適な層を含んでもよい。典型的には、これらの介在する層は、ＩｎＰ基板に格子整合しているか又はシュードモルフィックである。介在する層は、ＶＣＳＥＬの要素、例えば電気接点層、緩衝層、光導波層、活性層、量子井戸層、電流拡散層、クラッド層、障壁層などを包含してもよい。介在する層は、光検知器の要素、例えば電気接点層、クラッド層、吸収層、緩衝層などを包含してもよい。
【００２６】
ＩＩ−ＶＩ及びＩＩＩ−Ｖ材料の層はいずれかの好適な厚さを有してもよい。ＩＩ−ＶＩ及びＩＩＩ−Ｖ材料の層は、個々に又は平均して０．１ｎｍ〜１０，０００ｎｍ、より典型的には１０〜１，０００ｎｍ、より典型的には５０ｎｍ〜５００ｎｍ、及びより典型的には１００ｎｍ〜２００ｎｍの厚さを有してもよい。
【００２７】
１つの実施形態では、層状構造体は、１以上の分布ブラッグ反射器（ＤＢＲ）を形成する。ＤＢＲを形成する層状構造体は、ＩＩ−ＶＩ及びＩＩＩ−Ｖ材料の対のいずれかの好適な数、２から非常に大きな数までを包含してもよい。１つの実施形態では、層状構造体は、ＤＢＲがＩＩ−ＶＩ及びＩＩＩ−Ｖ材料の層の２０対以下、より典型的には１５対以下、より典型的には１２対以下、より典型的には１０対以下によって作製され得るように、十分な反射率を所有している。他の実施形態では、層状構造体は、好適に有効なＤＢＲが、８対以下、及びより典型的には５対以下によって作製され得るのに十分な反射率を所有している。
【００２８】
ＤＢＲにおいて、層の厚さは、その材料中の光の波長の４分の１であり、次式で表される。
【００２９】
【数１】
【００３０】
ここで、ｔは層の厚さ、λは光の波長、ｎは材料の屈折率である。例として、１．５５μｍの波長で最高反射率を有するように設計された、Ｃｄ０．５２Ｚｎ０．４８Ｓｅ及びＩｎ０．５２Ａｌ０．４８Ａｓ層を含む本発明に従うＤＢＲミラーを採用する。１．５５μｍでのＣｄ０．５２Ｚｎ０．４８Ｓｅの屈折率は２．４９であり、及びそのためＣｄ０．５２Ｚｎ０．４８Ｓｅ層の厚さは１５６ｎｍであるべきである。１．５５μｍでのＩｎ０．５２Ａｌ０．４８Ａｓの屈折率は３．２１であり、及びそのためＩｎ０．５２Ａｌ０．４８Ａｓ層の厚さは１２１ｎｍであるべきである。１つの実施形態では、層状構造体は、１〜２ミクロンの範囲の波長で生じる最大反射率を有する１以上の分布ブラッグ反射器（ＤＢＲ）を形成する。
【００３１】
１つの実施形態では、層状構造体は、ＶＣＳＥＬのようなレーザーの一部を形成する１以上の分布ブラッグ反射器（ＤＢＲ）を形成する。ＶＣＳＥＬは、いずれかの好適な波長で動作してもよい。１つの実施形態では、ＶＣＳＥＬは、光ファイバーによる伝送中に低減した分散及び減衰を提供する範囲である１μｍ〜２μｍの波長で動作する。典型的にはＶＣＳＥＬは、光ファイバーネットワークが動作する、典型的にはおよそ１．３μｍ又は１．５５μｍの波長で動作する。
【００３２】
１つの実施形態では、層状構造体は、光検知器の一部を形成する１以上の分布ブラッグ反射器（ＤＢＲ）を形成する。光検知器は電気通信に使用されてもよく、ここではギガヘルツ周波数信号の光から電子への変換が可能な場合がある。典型的な光検知器は、光学エネルギーの吸収及び関連したキャリアの生成、光生成キャリアの吸収領域を横断する輸送、並びに光電流の発生を伴うキャリアの収集によって機能する。
【００３３】
図５は、本発明の層状構造体９３を利用する光検知器９０の基礎的構成要素を示し、その中で示された他の構成要素は：ＤＢＲ部分９１；電気接点９６及び９７、並びにミラー９８である。
【００３４】
本発明に従う層状構造体は、いずれかの好適な方法により製造されてもよく、これには分子線エピタキシー、化学気相堆積、液相エピタキシー、及び蒸気相エピタキシーを挙げてもよい。典型的には、本発明に従う層状構造体は、ウエハ融着なしに製造されてもよい。
【００３５】
本発明は、光電子通信技術を包含する、光電子技術において有用である。
【００３６】
本発明の目的及び利点は、下記の実施例によって更に説明されるが、これらの実施例において列挙された特定の材料及びその量は、他の諸条件及び詳細と同様に本発明を過度に限定するものと解釈されるべきではない。
【実施例】
【００３７】
実施例１
ＤＢＲ形成
ＩＩ−ＶＩ及びＩＩＩ−Ｖエピタキシャル半導体材料の交番層の２対を有する分布ブラッグ反射器（ＤＢＲ）ミラーが、ＩｎＰ基板上に成長した。結果として生じた構造体は図１に概略的に図解され、並びにＩｎＰ基板１０、ＩｎＡｌＡｓ緩衝層２０、第１ＣｄＺｎＳｅ層３０、第１ＩｎＡｌＡｓ層４０、第２ＣｄＺｎＳｅ層５０、第２ＩｎＡｌＡｓ層６０、及びＩｎＧａＡｓキャップ層７０を包含する。ＣｄＺｎＳｅ層３０及び５０並びにＩｎＡｌＡｓ層４０及び６０は、ＤＢＲ８０を構成する。ＩＩ−ＶＩ材料は、Ｃｌによりｎ型ドープされたＣｄ０．５２Ｚｎ０．４８Ｓｅであった。ＩＩＩ−Ｖ材料は、Ｓｉによりｎ型ドープされたＩｎ０．５２Ａｌ０．４８Ａｓであった。
【００３８】
ミラーは、１．５５μｍで最高反射率を有するように設計された。そのために、ＩｎＡｌＡｓ及びＣｄＺｎＳｅ層の厚さの名目値は、それぞれ１２１ｎｍ及び１５６ｎｍであった。
【００３９】
使用された装置は、パーキン・エルマー（Perkin-Elmer）４３０固体ソース分子線エピタキシー（ＭＢＥ）システムであった。システムは、超高真空移送管により接続された２つの成長チャンバを包含し、その内の１つはＡｓ系ＩＩＩ−Ｖ材料用に、及びもう一方はＩＩ−ＶＩ材料用に使用された。ウエハーは、異なる層の適用のために、超高真空パイプラインを介して２つのチャンバ間を往復移送された。
【００４０】
（１００）配向ｎ型、ＳドープＩｎＰ基板が、５６５℃、Ａｓ超過気圧下で、ＩＩＩ−Ｖチャンバ内で脱酸素された。１２０ｎｍ厚さのＩｎＡｌＡｓ緩衝層が次に５４０℃で、付着ソースとして：Ｉｎエフュージョンセル、Ａｌエフュージョンセル、及びＡｓバルブ付きクラッカーセルを使用して成長した。緩衝が成長した後、ウエハは、第１ＣｄＺｎＳｅ層の成長のためにＩＩ−ＶＩチャンバに移送された。成長は、１８５℃での１５分間のＺｎの暴露により開始され、次いで薄いＣｌドープされたＣｄＺｎＳｅ層が２００℃で拡散促進エピタキシー（ＭＥＥ）により成長した。基板温度は次に２７０℃まで上昇され、及びＣｌドープされたＣｄＺｎＳｅ層の残りが１５６ｎｍの厚さまで成長した。ＣｄＺｎＳｅの成長後、サンプルはＩＩＩ−Ｖチャンバに戻された。高温でのＩｎＡｌＡｓ成長の間、ＣｄＺｎＳｅ層のいずれかの構成要素の損失を低減するために、５ｎｍ厚さのＳｉドープされたＩｎＡｌＡｓキャッピング層が３００℃で成長した。１２１ｎｍ厚さのＳｉドープされたＩｎＡｌＡｓ層の残りが次に５４０℃で成長し、こうして第１ＣｄＺｎＳｅ／ＩｎＡｌＡｓミラー対が形成した。第２ミラー対が、第１対と同じ成長条件下で成長した。最後に、Ｓｉによりｎ型ドープされたＩｎ０．５３Ｇａ０．４７Ａｓから構成された５ｎｍ厚さのｎ−ＩｎＧａＡｓキャップ層が、構造体の最上部に成長した。
【００４１】
Ｘ線回折
Ｘ線回折（ＸＲＤ）が、較正サンプルについて、ベデ・サイエンティフィック（Bede scientific）ＱＣ１ａ二結晶回折計を使用して行われ、ＩｎＰ基板上のＩｎＡｌＡｓ及びＣｄＺｎＳｅ層の組成物は格子整合していることが確認された。２つの別個の較正サンプル：ＩｎＰ基板上のＣｄＺｎＳｅ及びＩｎＰ基板上のＩｎＡｌＡｓが成長した。
【００４２】
ＳＥＭ
上記のようにして作製されたＤＢＲミラーが切断され及びヒタチ（Hitachi）Ｓ４７００走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）下で検査された。図２は、そのサンプルの走査電子顕微鏡写真である。顕微鏡写真は、ＩｎＰ基板１０、ＩｎＡｌＡｓ緩衝層２０、第１ＣｄＺｎＳｅ層３０、第１ＩｎＡｌＡｓ層４０、第２ＣｄＺｎＳｅ層５０、第２ＩｎＡｌＡｓ層６０、及びＩｎＧａＡｓキャップ層７０を示す。顕微鏡写真は、意図された値よりやや薄い、それぞれおよそ１４２ｎｍ及び１１６ｎｍのＣｄＺｎＳｅ及びＩｎＡｌＡｓ層の厚さの値を示す。
【００４３】
反射率
上記のようにして作製されたＤＢＲミラーの反射率が、パーキン・エルマー（Perkin-Elmer）ラムダ（Lambda）９００ＵＶ／ＶＩＳ／ＮＩＲスペクトロメーターを使用して測定された。結果として生じたデータは図３のトレースＡに提示される。２対のＣｄＺｎＳｅ／ＩｎＡｌＡｓのＤＢＲミラーについては、最高反射率は、１．４５μｍで６６％であった。ミラー反射率は、ＳＥＭからの厚さの値を使用することにより、転送行列計算に基づいてシミュレートされた。（転送行列計算について、より詳しくは、テオドール・タミール（Theodor Tamir）（編）「導波光電子工学（Guided-Wave Optoelectroncs）」、第２版、シュプリンガー出版（Springer-Verlag）を参照されたい）。図３において明らかであるように、シミュレートされた曲線（図３、トレースＢ）は、実験データとよく適合する。図３はまた、２つの比較ＩＩＩ−Ｖ／ＩＩＩ−ＶのＤＢＲ：２対のＩｎＧａＡｓＰ／ＩｎＰ（トレースＣ）及び２対のＡｌＧａＡｓＳｂ／ＡｌＡｓＳｂのＤＢＲ（トレースＤ）についての波長の関数としてのシミュレートされた反射率を示す。反射率は、２対のＡｌＧａＡｓＳｂ／ＡｌＡｓＳｂのＤＢＲミラーについては僅か４６％であり、及び２対のＩｎＧａＡｓＰ／ＩｎＰミラーについては４０％である。本発明に従うＤＢＲは、匹敵する厚さの現在利用可能な長波長ＤＢＲと比較して大きく改善された反射率を実証する。このデータからの外挿は、９５％の反射率を有するＤＢＲは、１５以下の層対により実現できることを示している。
【００４４】
実施例２
ＩｎＰ上のＡｌＩｎＡｓ／ＢｅＺｎＴｅ／ＡｌＩｎＡｓの成長
（００１）ＩｎＰ基板ウエハが、Ａｓバルブ付きクラッカーセル並びにＡｌ及びＩｎクヌーセン（Knudsen）エフュージョンセル装備、超高真空（ＵＨＶ）分子線エピタキシー（ＭＢＥ）チャンバの中に移送された。ＩｎＰ基板は、Ａｓ超過気圧下で、自然酸化物が脱着されるまで加熱された。光高温計により測定されたとき酸化物脱着温度は、およそ５６０℃であった。酸化物がないときの反射高速電子回折（ＲＨＥＥＤ）パターンは、（１×１）から（２×４）まで変化し、Ｖ族終端表面を示す。
【００４５】
（２×４）へのＲＨＥＥＤパターンの遷移後、僅かに格子整合したＡｌＩｎＡｓの成長のために、基板温度は５００℃〜５３０℃に低下された。ＡｌＩｎＡｓの成長は、Ａｓが豊富なＶ−ＩＩＩ流出比下で、およそ１μｍ／ｈｒの速度であった。
【００４６】
ＡｌＩｎＡｓ層の成長後、Ａｓ超過気圧下で、過剰Ａｓ表面を形成するために、基板温度は３００℃未満に低下された。この時点で、基板は第１ＭＢＥチャンバから、ＵＨＶパイプラインを通って、Ｂｅ、Ｚｎ、及びＴｅクヌーセン（Knudsen）エフュージョンセル装備第２ＭＢＥに移送された。
【００４７】
第２ＭＢＥの中への移送の際に、基板は過剰のＡｓが脱着される温度（およそ３６０℃）に加熱され、（２×４）ＲＨＥＥＤパターンを示すＡｓ終端表面を残す。このチャンバ内では、温度はＩｎＰ基板を通じた基板加熱器の放射の透過スペクトルを分析することにより間接的に測定された。ＩｎＰのバンドギャップの温度依存性、したがってスペクトルの吸収限界は既知であった。
【００４８】
（２×４）へのＡｌＩｎＡＳのＲＨＥＥＤ遷移後、基板はおよそ３００℃に冷却され、このときに僅かに格子整合したＢｅＺｎＴｅの成長が開始された。ＢｅＺｎＴｅの成長は、Ｔｅが豊富なＶＩ−ＩＩ流出比下でおよそ０．８μｍ／ｈｒの速度であり、これは（２×１）ＲＨＥＥＤパターンを示す。
【００４９】
ＢｅＺｎＴｅ層の成長後、基板は第２ＭＢＥチャンバから取り出され、及びＵＨＶパイプラインを介して、第１ＭＢＥチャンバに戻された。第１ＭＢＥチャンバの中への移送の際に、基板はＡｌＩｎＡｓ成長温度（５００℃〜５３０℃）に加熱された。３５０℃〜４５０℃の中間温度で、ＢｅＺｎＴｅ表面がＡｓの流れに暴露された。基板温度がＡｌＩｎＡｓ成長温度に達したとき、第１ＡｌＩｎＡｓ層と同じ速度及びソースの流れにおいてＡｌＩｎＡｓの第２層が成長した。
【００５０】
本発明の様々な修正及び変更が、本発明の範囲及び原理から逸脱することなく当業者には明白であり、また本発明は、上記で説明した例示的な実施形態に過度に限定されないことは、理解されるべきである。
【図面の簡単な説明】
【００５１】
【図１】ＤＢＲである本発明に従う層状構造体の概略図である。
【図２】本発明に従う層状構造体の断面の走査電子顕微鏡写真である。
【図３】実施例に記載された本発明に従う２対のＣｄＺｎＳｅ／ＩｎＡｌＡｓのＤＢＲについて測定したときの反射率対波長のグラフ（トレースＡ）、本発明に従う２対のＣｄＺｎＳｅ／ＩｎＡｌＡｓのＤＢＲについてのシミュレートされた反射率データを提示したグラフ（トレースＢ）、２つの比較ＩＩＩ−Ｖ／ＩＩＩ−ＶのＤＢＲ：２対のＩｎＧａＡｓＰ／ＩｎＰのＤＢＲ（トレースＣ）、そして２対のＡｌＧａＡｓＳｂ／ＡｌＡｓＳｂのＤＢＲ（トレースＤ）についてのシミュレートされた反射率データを提示したグラフである。
【図４】ＩＩ−ＶＩ及びＩＩＩ−Ｖ材料の交番層の１５対を有する本発明の層状構造体の概略図である。
【図５】本発明の光検知器の概略図である。
【技術分野】
【０００１】
（関連出願の相互参照）
本出願は、２００４年６月１８日に出願し、現在係属中の米国特許出願１０／８７１，４２４の一部継続出願である。
【０００２】
（発明の分野）
本発明は、ＩｎＰ基板並びに分布ブラッグ反射器（ＤＢＲ）を典型的には形成するＩＩ−ＶＩ及びＩＩＩ−Ｖ材料の交番層を含む、垂直キャビティ面発光レーザ（ＶＣＳＥＬ）を包含する、レーザー又は光検出器のようなデバイスに関する。
【背景技術】
【０００３】
特開２００３−１２４５０８号公報は、ＡｌＧａＩｎＰ型発光層を有する発光ダイオードの権利を主張する（請求項１〜８）。参考文献は、段落２、１５、及び２１並びに請求項１において、層とＧａＡｓ基板との「格子整合」を強調している。参考文献は、ＩＩ−ＶＩ族材料層及びＡｌＧａＡｓ型又はＡｌＧａＩｎＰ型材料層の積層化対を含む構造体を有するＤＢＲ層を含有する、ＡｌＧａＩｎＰ型発光層を有する発光ダイオードの権利を主張する（請求項２〜４）。参考文献は、ＧａＡｓ基板上のＧａＡｌＡｓ／ＺｎＳｅのＤＢＲ層（図１〜３、参照番号２、及び付随説明）及び任意にＧａＡｌＡｓ／ＡｌＡｓのＤＢＲ層である第２ＤＢＲ層（図３、参照番号１０、及び付随説明）を含有するＡｌＧａＩｎＰ型発光層を有する発光ダイオードを開示すると称する。
【０００４】
米国特許第５，２０６，８７１号は、ＧａＰ又はＺｎＳの交番層、及びボロシリケートガラス、ＣａＦ２、ＭｇＦ２、又はＮａＦの層を含むミラーを含むＶＣＳＥＬを開示すると称する。
【０００５】
米国特許第５，７３２，１０３号は、ＩｎＰ基板、及びＩＩ−ＶＩ材料、特にＺｎＣｄＳｅ／ＭｇＺｎＣｄＳｅの交番層を含む格子整合ミラースタックを含むＶＣＳＥＬを開示すると称する。
【０００６】
米国特許第５，９５６，３６２号は、ＶＣＳＥＬを開示すると称する。
【０００７】
ＰＣＴ国際公開特許ＷＯ０２／０８９２６８Ａ２は、酸化物材料を含むＶＣＳＥＬに使用するためのハイコントラスト反射ミラーを開示すると称する。
【発明の開示】
【課題を解決するための手段】
【０００８】
簡潔に言うと、本発明は、ＩｎＰ基板並びにＩＩ−ＶＩ及びＩＩＩ−Ｖ材料の交番層を含む層状構造体を提供する。ＩＩ−ＶＩ及びＩＩＩ−Ｖ材料の交番層は、典型的にはＩｎＰ基板に格子整合しているか又はシュードモルフィックである。典型的には、ＩＩ−ＶＩ材料は、ＺｎＳｅ、ＣｄＳｅ、ＢｅＳｅ、ＭｇＳｅ、ＺｎＴｅ、ＣｄＴｅ、ＢｅＴｅ、ＭｇＴｅ、ＺｎＳ、ＣｄＳ、ＢｅＳ、ＭｇＳ、及びそれらの合金から成る群から選択され、より典型的には、ＣｄＺｎＳｅ、ＣｄＭｇＺｎＳｅ、ＢｅＺｎＴｅ、及びＢｅＭｇＺｎＴｅ合金から成る群から選択され、及び最も典型的には、ＣｄｘＺｎ１−ｘＳｅであり、ここでｘは０．４７〜０．５７である。典型的には、ＩＩＩ−Ｖ材料は、ＩｎＡｓ、ＡｌＡｓ、ＧａＡｓ、ＩｎＰ、ＡｌＰ、ＧａＰ、ＩｎＳｂ、ＡｌＳｂ、ＧａＳｂ、及びそれらの合金から成る群から選択され、より典型的には、ＩｎＰ、ＩｎＡｌＡｓ、ＧａＩｎＡｓ、ＡｌＩｎＧａＡｓ、及びＧａＩｎＡｓＰ合金から成る群から選択され、最も典型的にはＩｎＰ又はＩｎｙＡｌ１−ｙＡｓであり、ここでｙは０．４７〜０．５７である。ＩＩ−ＶＩ及びＩＩＩ−Ｖ材料の交番層の１つは、ＩｎＰ基板と直接接触してもよいし、又は追加層がＩＩ−ＶＩ及びＩＩＩ−Ｖ材料の交番層と、ＩｎＰ基板との間に介在してもよい。１つの実施形態では、層状構造体は、１以上の分布ブラッグ反射器（ＤＢＲ）を形成する。典型的には、こうしたＤＢＲは、ＩＩ−ＶＩ及びＩＩＩ−Ｖ材料の交番層の２０対以下、及びより典型的には１５対以下によって作製されることができる。典型的には、ＩＩ−ＶＩ及びＩＩＩ−Ｖ材料の層は、約１００ｎｍ〜約２００ｎｍの平均厚さを有する。
【０００９】
別の態様では、本発明は、ＩｎＰ基板及びエピタキシャル半導体材料の１５層対以下を含む９５％以上の反射率を有する分布ブラッグ反射器（ＤＢＲ）を含む層状構造体を提供する。
【００１０】
別の態様では、本発明は、本発明に従う層状構造体を含むレーザーを提供する。
【００１１】
別の態様では、本発明は、本発明に従う層状構造体を含む光検知器を提供する。
【００１２】
本出願では：
「格子整合」は、基板上のエピタキシャル膜のような２つの結晶性材料に関して、単離採取された各材料が格子定数を有し、これらの格子定数が実質的に等しく、典型的には互いに０．２％以下の違いであり、より典型的には互いに０．１％以下の違いであり、及び最も典型的には互いに０．０１％以下の違いであることを意味し；並びに
「シュードモルフィック（pseudomorphic）」は、エピタキシャル膜及び基板のような、所与の厚さの第１結晶性層及び第２結晶性層に関して、単離採取された各層が格子定数を有し、及びこれらの格子定数が実質的に類似しており、その結果第１層が、所与の厚さにおいて、不適合による欠陥が実質的に存在せずに、層の平面で第２層の格子間隔を取れることを意味する。
【００１３】
ＶＣＳＥＬを包含するレーザー又は光検知器のような長波長ＩｎＰデバイス中に使用するための高反射率ＤＢＲとしての役割を果すことができる層状構造体、特に、相対的に少ない層によって好適に高い反射率を実現できるものを提供することは、本発明の利点である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
簡潔に言うと、本発明は、ＩｎＰ基板並びにＩＩ−ＶＩ及びＩＩＩ−Ｖ材料の交番層を含む層状構造体を提供する。ＩＩ−ＶＩ及びＩＩＩ−Ｖ材料の交番層は、典型的にはＩｎＰ基板に格子整合しているか又はシュードモルフィックである。
【００１５】
いずれかの好適なＩＩ−ＶＩ材料が、本発明の実施に使用されてもよい。典型的には、ＩＩ−ＶＩ材料は、ＺｎＳｅ、ＣｄＳｅ、ＢｅＳｅ、ＭｇＳｅ、ＺｎＴｅ、ＣｄＴｅ、ＢｅＴｅ、ＭｇＴｅ、ＺｎＳ、ＣｄＳ、ＢｅＳ、ＭｇＳ、及びそれらの合金から成る群から選択される。好適な合金は、典型的には１〜４の異なるＩＩ族材料及び１〜３の異なるＶＩ族材料、より典型的には１〜３の異なるＩＩ族材料及び１〜２の異なるＶＩ族材料を包含する。好適な合金は、式、Ｍ１ｎＭ２（１−ｎ）Ｍ３ｐＭ４（１−ｐ）に従うものを包含してもよく、ここでＭ１及びＭ２は独立してＺｎ、Ｃｄ、Ｂｅ、及びＭｇから選択され；Ｍ３及びＭ４は独立してＳｅ、Ｔｅ、及びＳから選択され；ここでｎは０〜１のいずれかの数であり；ここでｐは０〜１のいずれかの数である。好適な合金は、式、Ｍ５ｑＭ６（１−ｑ）Ｍ７に従うものを包含してもよく、ここでＭ５及びＭ６は独立してＺｎ、Ｃｄ、Ｂｅ、及びＭｇから選択され；Ｍ７はＳｅ、Ｔｅ、及びＳから選択され；並びにここでｑは０〜１のいずれかの数である。前の式において、ｎ、ｐ、及びｑは典型的には、ＩｎＰに格子整合しているか、又はシュードモルフィックである合金を提供するように選択される。１つの実施形態では、ＩｎＰに格子整合しているか又はシュードモルフィックである合金組成を見出すために、合金の格子定数は、合金の二元構成要素の格子定数からの線形補間により見積もられる。より典型的には、ＩＩ−ＶＩ材料は、ＣｄＺｎＳｅ、ＣｄＭｇＺｎＳｅ、ＢｅＺｎＴｅ、ＢｅＭｇＺｎＴｅから成る群から選択され、及び最も典型的にはＣｄｘＺｎ１−ｘＳｅであり、ここでｘは０．４７〜０．５７である。ＩＩ−ＶＩ材料は、塩素又は窒素ドーピングを包含するいずれかの好適な方法により又はいずれかの好適なドーパントの包含により、ｎドープ、ｐドープされてもよいし、又は非ドープであってもよい。
【００１６】
いずれかの好適なＩＩＩ−Ｖ材料が、本発明の実施に使用されてもよい。典型的には、ＩＩＩ−Ｖ材料は、ＩｎＡｓ、ＡｌＡｓ、ＧａＡｓ、ＩｎＰ、ＡｌＰ、ＧａＰ、ＩｎＳｂ、ＡｌＳｂ、ＧａＳｂ、及びそれらの合金から成る群から選択される。好適な合金は、典型的には、１〜３の異なるＩＩＩ族材料、及び１〜３の異なるＶ族材料、より典型的には１〜２の異なるＶ族材料を包含する。好適な合金は、式、Ｍ８ｒＭ９（１−ｒ）Ｍ１０ｓＭ１１（１−ｓ）に従うものを包含してもよく、ここでＭ８及びＭ９は独立してＩｎ、Ａｌ、及びＧａから選択され；Ｍ１０及びＭ１１は独立してＡｓ、Ｐ、及びＳｂから選択され；ここでｒは０〜１のいずれかの数であり；ここでｓは０〜１のいずれかの数である。好適な合金は、式、Ｍ１２ｔＭ１３（１−ｔ）Ｍ１４に従うものを包含してもよく、ここでＭ１２及びＭ１３は独立してＩｎ、Ａｌ、及びＧａから選択され；Ｍ１４はＡｓ、Ｐ、及びＳｂから選択され；並びにここでｔは０〜１のいずれかの数である。前の式において、ｒ、ｓ、及びｔは典型的には、ＩｎＰに格子整合しているか、又はシュードモルフィックである合金を提供するように選択される。１つの実施形態では、ＩｎＰに格子整合しているか又はシュードモルフィックである合金組成を見出すために、合金の格子定数は、合金の二元構成要素の格子定数からの線形補間により見積もられる。より典型的には、ＩＩＩ−Ｖ材料は、ＩｎＰ、ＩｎＡｌＡｓ、ＧａＩｎＡｓ、ＡｌＩｎＧａＡｓ、ＧａＩｎＡｓＰから成る群から選択され、及び最も典型的には、ＩｎＰ又はＩｎｙＡｌ１−ｙＡｓであり、ここでｙは０．４７〜０．５７である。ＩＩＩ−Ｖ材料は、いずれかの好適な方法により又はいずれかの好適なドーパントの包含により、ｎドープ、ｐドープされてもよいし、又は非ドープであってもよい。
【００１７】
ある実施形態では、層状構造体は、ＢｅＺｎＴｅ又はＢｅＭｇＺｎＴｅを包含するＩＩ−ＶＩ層、及びＩｎＡｌＡｓ又はＡｌＩｎＧａＡｓを包含するＩＩＩ−Ｖ層を包含する。例えば、ＩＩ−ＶＩ層はＢｅＺｎＴｅを包含することができ及びＩＩＩ−Ｖ層はＩｎＡｌＡｓを包含することができるか；ＩＩ−ＶＩ層はＢｅＺｎＴｅを包含することができ及びＩＩＩ−Ｖ層はＡｌＩｎＧａＡｓを包含することができるか；ＩＩ−ＶＩ層はＢｅＭｇＺｎＴｅを包含することができ及びＩＩＩ−Ｖ層はＩｎＡｌＡｓを包含することができるか；又はＩＩ−ＶＩ層はＢｅＭｇＺｎＴｅを包含することができ及びＩＩＩ−Ｖ層はＡｌＩｎＧａＡｓを包含することができる。こうした実施形態は、ｐ型伝導性を有する層状構造体を提供するためにドープされることができる。例えば、ＢｅＺｎＴｅは、Ｎによりドープされることができ、及び／又はＩｎＡｌＡｓは、Ｂｅによりドープされることができる。こうしたドーピングは、例えば半導体レーザー又は光ダイオードに使用するために好適な低い電気抵抗を提供することができる。
【００１８】
ある実施形態では、層状構造体は、ＣｄＺｎＳｅ又はＣｄＭｇＺｎＳｅを包含するＩＩ−ＶＩ層及びＩｎＡｌＡｓ又はＡｌＩｎＧａＡｓ包含するＩＩＩ−Ｖ層を包含する。例えば、ＩＩ−ＶＩ層はＣｄＺｎＳｅを包含することができ及びＩＩＩ−Ｖ層はＩｎＡｌＡｓを包含することができるか；ＩＩ−ＶＩ層はＣｄＺｎＳｅを包含することができ及びＩＩＩ−Ｖ層はＡｌＩｎＧａＡｓを包含することができるか；ＩＩ−ＶＩ層はＣｄＭｇＺｎＳｅを包含することができ及びＩＩＩ−Ｖ層はＩｎＡｌＡｓを包含することができるか；又はＩＩ−ＶＩ層はＣｄＭｇＺｎＳｅを包含することができ及びＩＩＩ−Ｖ層はＡｌＩｎＧａＡｓを包含することができる。こうした実施形態は、ｎ型伝導性を有する層状構造体を提供するためにドープされることができる。例えば、ＣｄＺｎＳｅは、Ｃｌによりドープされることができ、及び／又はＩｎＡｌＡｓは、Ｓｉによりドープされることができる。こうしたドーピングは、例えば半導体レーザー又は光ダイオードに使用するために好適な低い電気抵抗を提供することができる。
【００１９】
ある実施形態では、層状構造体は、ＺｎＳｅＴｅを包含するＩＩ−ＶＩ層及びＩｎＡｌＡｓ又はＡｌＩｎＧａＡｓ包含するＩＩＩ−Ｖ層を包含する。例えば、ＩＩ−ＶＩ層はＺｎＳｅＴｅを包含することができ及びＩＩＩ−Ｖ層はＩｎＡｌＡｓを包含することができるか、又はＩＩ−ＶＩ層はＺｎＳｅＴｅを包含することができ及びＩＩＩ−Ｖ層はＡｌＩｎＧａＡｓを包含することができる。こうした実施形態は、ｐ型又はｎ型伝導性を有する層状構造体を提供するためにドープされることができる。例えば、ＺｎＳｅＴｅは、ｎ型伝導性を提供するためにＣｌにより若しくはｐ型伝導性を提供するためにＮによりドープされることができ、及び／又はＩｎＡｌＡｓは、ｎ型伝導性を提供するためにＳｉにより若しくはｐ型伝導性を提供するためにＢｅによりドープされることができる。こうしたドーピングは、例えば半導体レーザー又は光ダイオードに使用するために好適な低い電気抵抗を提供することができる。
【００２０】
ある実施形態では、ＩＩ−ＶＩ材料はＺｎＳｅ又はそれらの合金を包含し；及びＩＩＩ−Ｖ材料はＩｎＡｓ、ＡｌＡｓ、ＧａＡｓ、ＩｎＰ、ＡｌＰ、ＧａＰ、ＩｎＳｂ、ＡｌＳｂ、ＧａＳｂ、又はそれらの合金を包含する。ある実施形態では、ＩＩ−ＶＩ材料はＣｄＳｅ又はそれらの合金を包含し；及びＩＩＩ−Ｖ材料はＩｎＡｓ、ＡｌＡｓ、ＧａＡｓ、ＩｎＰ、ＡｌＰ、ＧａＰ、ＩｎＳｂ、ＡｌＳｂ、ＧａＳｂ、又はそれらの合金を包含する。ある実施形態では、ＩＩ−ＶＩ材料はＢｅＳｅ又はそれらの合金を包含し；及びＩＩＩ−Ｖ材料はＩｎＡｓ、ＡｌＡｓ、ＧａＡｓ、ＩｎＰ、ＡｌＰ、ＧａＰ、ＩｎＳｂ、ＡｌＳｂ、ＧａＳｂ、又はそれらの合金を包含する。ある実施形態では、ＩＩ−ＶＩ材料はＭｇＳｅ又はそれらの合金を包含し；及びＩＩＩ−Ｖ材料はＩｎＡｓ、ＡｌＡｓ、ＧａＡｓ、ＩｎＰ、ＡｌＰ、ＧａＰ、ＩｎＳｂ、ＡｌＳｂ、ＧａＳｂ、又はそれらの合金を包含する。ある実施形態では、ＩＩ−ＶＩ材料はＺｎＴｅ又はそれらの合金を包含し；及びＩＩＩ−Ｖ材料はＩｎＡｓ、ＡｌＡｓ、ＧａＡｓ、ＩｎＰ、ＡｌＰ、ＧａＰ、ＩｎＳｂ、ＡｌＳｂ、ＧａＳｂ、又はそれらの合金を包含する。ある実施形態では、ＩＩ−ＶＩ材料はＣｄＴｅ又はそれらの合金を包含し；及びＩＩＩ−Ｖ材料はＩｎＡｓ、ＡｌＡｓ、ＧａＡｓ、ＩｎＰ、ＡｌＰ、ＧａＰ、ＩｎＳｂ、ＡｌＳｂ、ＧａＳｂ、又はそれらの合金を包含する。ある実施形態では、ＩＩ−ＶＩ材料はＢｅＴｅ又はそれらの合金を包含し；及びＩＩＩ−Ｖ材料はＩｎＡｓ、ＡｌＡｓ、ＧａＡｓ、ＩｎＰ、ＡｌＰ、ＧａＰ、ＩｎＳｂ、ＡｌＳｂ、ＧａＳｂ、又はそれらの合金を包含する。ある実施形態では、ＩＩ−ＶＩ材料はＭｇＴｅ又はそれらの合金を包含し；及びＩＩＩ−Ｖ材料はＩｎＡｓ、ＡｌＡｓ、ＧａＡｓ、ＩｎＰ、ＡｌＰ、ＧａＰ、ＩｎＳｂ、ＡｌＳｂ、ＧａＳｂ、又はそれらの合金を包含する。ある実施形態では、ＩＩ−ＶＩ材料はＺｎＳ又はそれらの合金を包含し；及びＩＩＩ−Ｖ材料はＩｎＡｓ、ＡｌＡｓ、ＧａＡｓ、ＩｎＰ、ＡｌＰ、ＧａＰ、ＩｎＳｂ、ＡｌＳｂ、ＧａＳｂ、又はそれらの合金を包含する。ある実施形態では、ＩＩ−ＶＩ材料はＣｄＳ又はそれらの合金を包含し；及びＩＩＩ−Ｖ材料はＩｎＡｓ、ＡｌＡｓ、ＧａＡｓ、ＩｎＰ、ＡｌＰ、ＧａＰ、ＩｎＳｂ、ＡｌＳｂ、ＧａＳｂ、又はそれらの合金を包含する。ある実施形態では、ＩＩ−ＶＩ材料はＢｅＳ又はそれらの合金を包含し；及びＩＩＩ−Ｖ材料はＩｎＡｓ、ＡｌＡｓ、ＧａＡｓ、ＩｎＰ、ＡｌＰ、ＧａＰ、ＩｎＳｂ、ＡｌＳｂ、ＧａＳｂ、又はそれらの合金を包含する。ある実施形態では、ＩＩ−ＶＩ材料はＭｇＳ又はそれらの合金を包含し；及びＩＩＩ−Ｖ材料はＩｎＡｓ、ＡｌＡｓ、ＧａＡｓ、ＩｎＰ、ＡｌＰ、ＧａＰ、ＩｎＳｂ、ＡｌＳｂ、ＧａＳｂ、又はそれらの合金を包含する。
【００２１】
ある実施形態では、ＩＩ−ＶＩ材料はＣｄＺｎＳｅを包含し；及びＩＩＩ−Ｖ材料はＩｎＡｓ、ＡｌＡｓ、ＧａＡｓ、ＩｎＰ、ＡｌＰ、ＧａＰ、ＩｎＳｂ、ＡｌＳｂ、ＧａＳｂ、又はそれらの合金を包含する。ある実施形態では、ＩＩ−ＶＩ材料はＣｄＭｇＺｎＳｅを包含し；及びＩＩＩ−Ｖ材料はＩｎＡｓ、ＡｌＡｓ、ＧａＡｓ、ＩｎＰ、ＡｌＰ、ＧａＰ、ＩｎＳｂ、ＡｌＳｂ、ＧａＳｂ、又はそれらの合金を包含する。ある実施形態では、ＩＩ−ＶＩ材料はＢｅＺｎＴｅを包含し；及びＩＩＩ−Ｖ材料はＩｎＡｓ、ＡｌＡｓ、ＧａＡｓ、ＩｎＰ、ＡｌＰ、ＧａＰ、ＩｎＳｂ、ＡｌＳｂ、ＧａＳｂ、又はそれらの合金を包含する。ある実施形態では、ＩＩ−ＶＩ材料はＢｅＭｇＺｎＴｅを包含し；及びＩＩＩ−Ｖ材料はＩｎＡｓ、ＡｌＡｓ、ＧａＡｓ、ＩｎＰ、ＡｌＰ、ＧａＰ、ＩｎＳｂ、ＡｌＳｂ、ＧａＳｂ、又はそれらの合金を包含する。
【００２２】
ある実施形態では、ＩＩ−ＶＩ材料はＺｎＳｅ、ＣｄＳｅ、ＢｅＳｅ、ＭｇＳｅ、ＺｎＴｅ、ＣｄＴｅ、ＢｅＴｅ、ＭｇＴｅ、ＺｎＳ、ＣｄＳ、ＢｅＳ、ＭｇＳ、又はそれらの合金を包含し；及びＩＩＩ−Ｖ材料はＩｎＡｓ又はそれらの合金を包含する。ある実施形態では、ＩＩ−ＶＩ材料はＺｎＳｅ、ＣｄＳｅ、ＢｅＳｅ、ＭｇＳｅ、ＺｎＴｅ、ＣｄＴｅ、ＢｅＴｅ、ＭｇＴｅ、ＺｎＳ、ＣｄＳ、ＢｅＳ、ＭｇＳ、又はそれらの合金を包含し；及びＩＩＩ−Ｖ材料はＡｌＡｓ又はそれらの合金を包含する。ある実施形態では、ＩＩ−ＶＩ材料はＺｎＳｅ、ＣｄＳｅ、ＢｅＳｅ、ＭｇＳｅ、ＺｎＴｅ、ＣｄＴｅ、ＢｅＴｅ、ＭｇＴｅ、ＺｎＳ、ＣｄＳ、ＢｅＳ、ＭｇＳ、又はそれらの合金を包含し；及びＩＩＩ−Ｖ材料はＧａＡｓ又はそれらの合金を包含する。ある実施形態では、ＩＩ−ＶＩ材料はＺｎＳｅ、ＣｄＳｅ、ＢｅＳｅ、ＭｇＳｅ、ＺｎＴｅ、ＣｄＴｅ、ＢｅＴｅ、ＭｇＴｅ、ＺｎＳ、ＣｄＳ、ＢｅＳ、ＭｇＳ、又はそれらの合金を包含し；及びＩＩＩ−Ｖ材料はＩｎＰ又はそれらの合金を包含する。ある実施形態では、ＩＩ−ＶＩ材料はＺｎＳｅ、ＣｄＳｅ、ＢｅＳｅ、ＭｇＳｅ、ＺｎＴｅ、ＣｄＴｅ、ＢｅＴｅ、ＭｇＴｅ、ＺｎＳ、ＣｄＳ、ＢｅＳ、ＭｇＳ、又はそれらの合金を包含し；及びＩＩＩ−Ｖ材料はＡｌＰ又はそれらの合金を包含する。ある実施形態では、ＩＩ−ＶＩ材料はＺｎＳｅ、ＣｄＳｅ、ＢｅＳｅ、ＭｇＳｅ、ＺｎＴｅ、ＣｄＴｅ、ＢｅＴｅ、ＭｇＴｅ、ＺｎＳ、ＣｄＳ、ＢｅＳ、ＭｇＳ、又はそれらの合金を包含し；及びＩＩＩ−Ｖ材料はＧａＰ又はそれらの合金を包含する。ある実施形態では、ＩＩ−ＶＩ材料はＺｎＳｅ、ＣｄＳｅ、ＢｅＳｅ、ＭｇＳｅ、ＺｎＴｅ、ＣｄＴｅ、ＢｅＴｅ、ＭｇＴｅ、ＺｎＳ、ＣｄＳ、ＢｅＳ、ＭｇＳ、又はそれらの合金を包含し；及びＩＩＩ−Ｖ材料はＩｎＳｂ又はそれらの合金を包含する。ある実施形態では、ＩＩ−ＶＩ材料はＺｎＳｅ、ＣｄＳｅ、ＢｅＳｅ、ＭｇＳｅ、ＺｎＴｅ、ＣｄＴｅ、ＢｅＴｅ、ＭｇＴｅ、ＺｎＳ、ＣｄＳ、ＢｅＳ、ＭｇＳ、又はそれらの合金を包含し；及びＩＩＩ−Ｖ材料はＡｌＳｂ又はそれらの合金を包含する。ある実施形態では、ＩＩ−ＶＩ材料はＺｎＳｅ、ＣｄＳｅ、ＢｅＳｅ、ＭｇＳｅ、ＺｎＴｅ、ＣｄＴｅ、ＢｅＴｅ、ＭｇＴｅ、ＺｎＳ、ＣｄＳ、ＢｅＳ、ＭｇＳ、又はそれらの合金を包含し；及びＩＩＩ−Ｖ材料はＧａＳｂ又はそれらの合金を包含する。
【００２３】
ある実施形態では、ＩＩ−ＶＩ材料はＺｎＳｅ、ＣｄＳｅ、ＢｅＳｅ、ＭｇＳｅ、ＺｎＴｅ、ＣｄＴｅ、ＢｅＴｅ、ＭｇＴｅ、ＺｎＳ、ＣｄＳ、ＢｅＳ、ＭｇＳ、又はそれらの合金を包含し；及びＩＩＩ−Ｖ材料はＩｎＡｌＡｓを包含する。ある実施形態では、ＩＩ−ＶＩ材料はＺｎＳｅ、ＣｄＳｅ、ＢｅＳｅ、ＭｇＳｅ、ＺｎＴｅ、ＣｄＴｅ、ＢｅＴｅ、ＭｇＴｅ、ＺｎＳ、ＣｄＳ、ＢｅＳ、ＭｇＳ、又はそれらの合金を包含し；及びＩＩＩ−Ｖ材料はＧａＩｎＡｓを包含する。ある実施形態では、ＩＩ−ＶＩ材料はＺｎＳｅ、ＣｄＳｅ、ＢｅＳｅ、ＭｇＳｅ、ＺｎＴｅ、ＣｄＴｅ、ＢｅＴｅ、ＭｇＴｅ、ＺｎＳ、ＣｄＳ、ＢｅＳ、ＭｇＳ、又はそれらの合金を包含し；及びＩＩＩ−Ｖ材料はＡｌＩｎＧａＡｓを包含する。ある実施形態では、ＩＩ−ＶＩ材料はＺｎＳｅ、ＣｄＳｅ、ＢｅＳｅ、ＭｇＳｅ、ＺｎＴｅ、ＣｄＴｅ、ＢｅＴｅ、ＭｇＴｅ、ＺｎＳ、ＣｄＳ、ＢｅＳ、ＭｇＳ、又はそれらの合金を包含し；及びＩＩＩ−Ｖ材料はＧａＩｎＡｓＰを包含する。
【００２４】
いずれかの好適なＩｎＰ基板が、本発明の実施に使用されてもよい。ＩｎＰ基板は、ｎドープ、ｐドープされてもよいし、又は半絶縁であってもよく、これはいずれかの好適な方法により又はいずれかの好適なドーパントの包含により実現されてもよい。
【００２５】
本発明に従う層状構造体の１つの実施形態では、ＩＩ−ＶＩ及びＩＩＩ−Ｖ材料の交番層の少なくとも１つは、ＩｎＰ基板に直接接触している。代替的実施形態では、追加の層が、ＩＩ−ＶＩ及びＩＩＩ−Ｖ材料の交番層と、ＩｎＰ基板との間に介在する。ＩＩ−ＶＩ及びＩＩＩ−Ｖ材料の交番層と、ＩｎＰ基板との間に追加層が介在する場合、それらはいずれかの好適な層を含んでもよい。典型的には、これらの介在する層は、ＩｎＰ基板に格子整合しているか又はシュードモルフィックである。介在する層は、ＶＣＳＥＬの要素、例えば電気接点層、緩衝層、光導波層、活性層、量子井戸層、電流拡散層、クラッド層、障壁層などを包含してもよい。介在する層は、光検知器の要素、例えば電気接点層、クラッド層、吸収層、緩衝層などを包含してもよい。
【００２６】
ＩＩ−ＶＩ及びＩＩＩ−Ｖ材料の層はいずれかの好適な厚さを有してもよい。ＩＩ−ＶＩ及びＩＩＩ−Ｖ材料の層は、個々に又は平均して０．１ｎｍ〜１０，０００ｎｍ、より典型的には１０〜１，０００ｎｍ、より典型的には５０ｎｍ〜５００ｎｍ、及びより典型的には１００ｎｍ〜２００ｎｍの厚さを有してもよい。
【００２７】
１つの実施形態では、層状構造体は、１以上の分布ブラッグ反射器（ＤＢＲ）を形成する。ＤＢＲを形成する層状構造体は、ＩＩ−ＶＩ及びＩＩＩ−Ｖ材料の対のいずれかの好適な数、２から非常に大きな数までを包含してもよい。１つの実施形態では、層状構造体は、ＤＢＲがＩＩ−ＶＩ及びＩＩＩ−Ｖ材料の層の２０対以下、より典型的には１５対以下、より典型的には１２対以下、より典型的には１０対以下によって作製され得るように、十分な反射率を所有している。他の実施形態では、層状構造体は、好適に有効なＤＢＲが、８対以下、及びより典型的には５対以下によって作製され得るのに十分な反射率を所有している。
【００２８】
ＤＢＲにおいて、層の厚さは、その材料中の光の波長の４分の１であり、次式で表される。
【００２９】
【数１】
【００３０】
ここで、ｔは層の厚さ、λは光の波長、ｎは材料の屈折率である。例として、１．５５μｍの波長で最高反射率を有するように設計された、Ｃｄ０．５２Ｚｎ０．４８Ｓｅ及びＩｎ０．５２Ａｌ０．４８Ａｓ層を含む本発明に従うＤＢＲミラーを採用する。１．５５μｍでのＣｄ０．５２Ｚｎ０．４８Ｓｅの屈折率は２．４９であり、及びそのためＣｄ０．５２Ｚｎ０．４８Ｓｅ層の厚さは１５６ｎｍであるべきである。１．５５μｍでのＩｎ０．５２Ａｌ０．４８Ａｓの屈折率は３．２１であり、及びそのためＩｎ０．５２Ａｌ０．４８Ａｓ層の厚さは１２１ｎｍであるべきである。１つの実施形態では、層状構造体は、１〜２ミクロンの範囲の波長で生じる最大反射率を有する１以上の分布ブラッグ反射器（ＤＢＲ）を形成する。
【００３１】
１つの実施形態では、層状構造体は、ＶＣＳＥＬのようなレーザーの一部を形成する１以上の分布ブラッグ反射器（ＤＢＲ）を形成する。ＶＣＳＥＬは、いずれかの好適な波長で動作してもよい。１つの実施形態では、ＶＣＳＥＬは、光ファイバーによる伝送中に低減した分散及び減衰を提供する範囲である１μｍ〜２μｍの波長で動作する。典型的にはＶＣＳＥＬは、光ファイバーネットワークが動作する、典型的にはおよそ１．３μｍ又は１．５５μｍの波長で動作する。
【００３２】
１つの実施形態では、層状構造体は、光検知器の一部を形成する１以上の分布ブラッグ反射器（ＤＢＲ）を形成する。光検知器は電気通信に使用されてもよく、ここではギガヘルツ周波数信号の光から電子への変換が可能な場合がある。典型的な光検知器は、光学エネルギーの吸収及び関連したキャリアの生成、光生成キャリアの吸収領域を横断する輸送、並びに光電流の発生を伴うキャリアの収集によって機能する。
【００３３】
図５は、本発明の層状構造体９３を利用する光検知器９０の基礎的構成要素を示し、その中で示された他の構成要素は：ＤＢＲ部分９１；電気接点９６及び９７、並びにミラー９８である。
【００３４】
本発明に従う層状構造体は、いずれかの好適な方法により製造されてもよく、これには分子線エピタキシー、化学気相堆積、液相エピタキシー、及び蒸気相エピタキシーを挙げてもよい。典型的には、本発明に従う層状構造体は、ウエハ融着なしに製造されてもよい。
【００３５】
本発明は、光電子通信技術を包含する、光電子技術において有用である。
【００３６】
本発明の目的及び利点は、下記の実施例によって更に説明されるが、これらの実施例において列挙された特定の材料及びその量は、他の諸条件及び詳細と同様に本発明を過度に限定するものと解釈されるべきではない。
【実施例】
【００３７】
実施例１
ＤＢＲ形成
ＩＩ−ＶＩ及びＩＩＩ−Ｖエピタキシャル半導体材料の交番層の２対を有する分布ブラッグ反射器（ＤＢＲ）ミラーが、ＩｎＰ基板上に成長した。結果として生じた構造体は図１に概略的に図解され、並びにＩｎＰ基板１０、ＩｎＡｌＡｓ緩衝層２０、第１ＣｄＺｎＳｅ層３０、第１ＩｎＡｌＡｓ層４０、第２ＣｄＺｎＳｅ層５０、第２ＩｎＡｌＡｓ層６０、及びＩｎＧａＡｓキャップ層７０を包含する。ＣｄＺｎＳｅ層３０及び５０並びにＩｎＡｌＡｓ層４０及び６０は、ＤＢＲ８０を構成する。ＩＩ−ＶＩ材料は、Ｃｌによりｎ型ドープされたＣｄ０．５２Ｚｎ０．４８Ｓｅであった。ＩＩＩ−Ｖ材料は、Ｓｉによりｎ型ドープされたＩｎ０．５２Ａｌ０．４８Ａｓであった。
【００３８】
ミラーは、１．５５μｍで最高反射率を有するように設計された。そのために、ＩｎＡｌＡｓ及びＣｄＺｎＳｅ層の厚さの名目値は、それぞれ１２１ｎｍ及び１５６ｎｍであった。
【００３９】
使用された装置は、パーキン・エルマー（Perkin-Elmer）４３０固体ソース分子線エピタキシー（ＭＢＥ）システムであった。システムは、超高真空移送管により接続された２つの成長チャンバを包含し、その内の１つはＡｓ系ＩＩＩ−Ｖ材料用に、及びもう一方はＩＩ−ＶＩ材料用に使用された。ウエハーは、異なる層の適用のために、超高真空パイプラインを介して２つのチャンバ間を往復移送された。
【００４０】
（１００）配向ｎ型、ＳドープＩｎＰ基板が、５６５℃、Ａｓ超過気圧下で、ＩＩＩ−Ｖチャンバ内で脱酸素された。１２０ｎｍ厚さのＩｎＡｌＡｓ緩衝層が次に５４０℃で、付着ソースとして：Ｉｎエフュージョンセル、Ａｌエフュージョンセル、及びＡｓバルブ付きクラッカーセルを使用して成長した。緩衝が成長した後、ウエハは、第１ＣｄＺｎＳｅ層の成長のためにＩＩ−ＶＩチャンバに移送された。成長は、１８５℃での１５分間のＺｎの暴露により開始され、次いで薄いＣｌドープされたＣｄＺｎＳｅ層が２００℃で拡散促進エピタキシー（ＭＥＥ）により成長した。基板温度は次に２７０℃まで上昇され、及びＣｌドープされたＣｄＺｎＳｅ層の残りが１５６ｎｍの厚さまで成長した。ＣｄＺｎＳｅの成長後、サンプルはＩＩＩ−Ｖチャンバに戻された。高温でのＩｎＡｌＡｓ成長の間、ＣｄＺｎＳｅ層のいずれかの構成要素の損失を低減するために、５ｎｍ厚さのＳｉドープされたＩｎＡｌＡｓキャッピング層が３００℃で成長した。１２１ｎｍ厚さのＳｉドープされたＩｎＡｌＡｓ層の残りが次に５４０℃で成長し、こうして第１ＣｄＺｎＳｅ／ＩｎＡｌＡｓミラー対が形成した。第２ミラー対が、第１対と同じ成長条件下で成長した。最後に、Ｓｉによりｎ型ドープされたＩｎ０．５３Ｇａ０．４７Ａｓから構成された５ｎｍ厚さのｎ−ＩｎＧａＡｓキャップ層が、構造体の最上部に成長した。
【００４１】
Ｘ線回折
Ｘ線回折（ＸＲＤ）が、較正サンプルについて、ベデ・サイエンティフィック（Bede scientific）ＱＣ１ａ二結晶回折計を使用して行われ、ＩｎＰ基板上のＩｎＡｌＡｓ及びＣｄＺｎＳｅ層の組成物は格子整合していることが確認された。２つの別個の較正サンプル：ＩｎＰ基板上のＣｄＺｎＳｅ及びＩｎＰ基板上のＩｎＡｌＡｓが成長した。
【００４２】
ＳＥＭ
上記のようにして作製されたＤＢＲミラーが切断され及びヒタチ（Hitachi）Ｓ４７００走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）下で検査された。図２は、そのサンプルの走査電子顕微鏡写真である。顕微鏡写真は、ＩｎＰ基板１０、ＩｎＡｌＡｓ緩衝層２０、第１ＣｄＺｎＳｅ層３０、第１ＩｎＡｌＡｓ層４０、第２ＣｄＺｎＳｅ層５０、第２ＩｎＡｌＡｓ層６０、及びＩｎＧａＡｓキャップ層７０を示す。顕微鏡写真は、意図された値よりやや薄い、それぞれおよそ１４２ｎｍ及び１１６ｎｍのＣｄＺｎＳｅ及びＩｎＡｌＡｓ層の厚さの値を示す。
【００４３】
反射率
上記のようにして作製されたＤＢＲミラーの反射率が、パーキン・エルマー（Perkin-Elmer）ラムダ（Lambda）９００ＵＶ／ＶＩＳ／ＮＩＲスペクトロメーターを使用して測定された。結果として生じたデータは図３のトレースＡに提示される。２対のＣｄＺｎＳｅ／ＩｎＡｌＡｓのＤＢＲミラーについては、最高反射率は、１．４５μｍで６６％であった。ミラー反射率は、ＳＥＭからの厚さの値を使用することにより、転送行列計算に基づいてシミュレートされた。（転送行列計算について、より詳しくは、テオドール・タミール（Theodor Tamir）（編）「導波光電子工学（Guided-Wave Optoelectroncs）」、第２版、シュプリンガー出版（Springer-Verlag）を参照されたい）。図３において明らかであるように、シミュレートされた曲線（図３、トレースＢ）は、実験データとよく適合する。図３はまた、２つの比較ＩＩＩ−Ｖ／ＩＩＩ−ＶのＤＢＲ：２対のＩｎＧａＡｓＰ／ＩｎＰ（トレースＣ）及び２対のＡｌＧａＡｓＳｂ／ＡｌＡｓＳｂのＤＢＲ（トレースＤ）についての波長の関数としてのシミュレートされた反射率を示す。反射率は、２対のＡｌＧａＡｓＳｂ／ＡｌＡｓＳｂのＤＢＲミラーについては僅か４６％であり、及び２対のＩｎＧａＡｓＰ／ＩｎＰミラーについては４０％である。本発明に従うＤＢＲは、匹敵する厚さの現在利用可能な長波長ＤＢＲと比較して大きく改善された反射率を実証する。このデータからの外挿は、９５％の反射率を有するＤＢＲは、１５以下の層対により実現できることを示している。
【００４４】
実施例２
ＩｎＰ上のＡｌＩｎＡｓ／ＢｅＺｎＴｅ／ＡｌＩｎＡｓの成長
（００１）ＩｎＰ基板ウエハが、Ａｓバルブ付きクラッカーセル並びにＡｌ及びＩｎクヌーセン（Knudsen）エフュージョンセル装備、超高真空（ＵＨＶ）分子線エピタキシー（ＭＢＥ）チャンバの中に移送された。ＩｎＰ基板は、Ａｓ超過気圧下で、自然酸化物が脱着されるまで加熱された。光高温計により測定されたとき酸化物脱着温度は、およそ５６０℃であった。酸化物がないときの反射高速電子回折（ＲＨＥＥＤ）パターンは、（１×１）から（２×４）まで変化し、Ｖ族終端表面を示す。
【００４５】
（２×４）へのＲＨＥＥＤパターンの遷移後、僅かに格子整合したＡｌＩｎＡｓの成長のために、基板温度は５００℃〜５３０℃に低下された。ＡｌＩｎＡｓの成長は、Ａｓが豊富なＶ−ＩＩＩ流出比下で、およそ１μｍ／ｈｒの速度であった。
【００４６】
ＡｌＩｎＡｓ層の成長後、Ａｓ超過気圧下で、過剰Ａｓ表面を形成するために、基板温度は３００℃未満に低下された。この時点で、基板は第１ＭＢＥチャンバから、ＵＨＶパイプラインを通って、Ｂｅ、Ｚｎ、及びＴｅクヌーセン（Knudsen）エフュージョンセル装備第２ＭＢＥに移送された。
【００４７】
第２ＭＢＥの中への移送の際に、基板は過剰のＡｓが脱着される温度（およそ３６０℃）に加熱され、（２×４）ＲＨＥＥＤパターンを示すＡｓ終端表面を残す。このチャンバ内では、温度はＩｎＰ基板を通じた基板加熱器の放射の透過スペクトルを分析することにより間接的に測定された。ＩｎＰのバンドギャップの温度依存性、したがってスペクトルの吸収限界は既知であった。
【００４８】
（２×４）へのＡｌＩｎＡＳのＲＨＥＥＤ遷移後、基板はおよそ３００℃に冷却され、このときに僅かに格子整合したＢｅＺｎＴｅの成長が開始された。ＢｅＺｎＴｅの成長は、Ｔｅが豊富なＶＩ−ＩＩ流出比下でおよそ０．８μｍ／ｈｒの速度であり、これは（２×１）ＲＨＥＥＤパターンを示す。
【００４９】
ＢｅＺｎＴｅ層の成長後、基板は第２ＭＢＥチャンバから取り出され、及びＵＨＶパイプラインを介して、第１ＭＢＥチャンバに戻された。第１ＭＢＥチャンバの中への移送の際に、基板はＡｌＩｎＡｓ成長温度（５００℃〜５３０℃）に加熱された。３５０℃〜４５０℃の中間温度で、ＢｅＺｎＴｅ表面がＡｓの流れに暴露された。基板温度がＡｌＩｎＡｓ成長温度に達したとき、第１ＡｌＩｎＡｓ層と同じ速度及びソースの流れにおいてＡｌＩｎＡｓの第２層が成長した。
【００５０】
本発明の様々な修正及び変更が、本発明の範囲及び原理から逸脱することなく当業者には明白であり、また本発明は、上記で説明した例示的な実施形態に過度に限定されないことは、理解されるべきである。
【図面の簡単な説明】
【００５１】
【図１】ＤＢＲである本発明に従う層状構造体の概略図である。
【図２】本発明に従う層状構造体の断面の走査電子顕微鏡写真である。
【図３】実施例に記載された本発明に従う２対のＣｄＺｎＳｅ／ＩｎＡｌＡｓのＤＢＲについて測定したときの反射率対波長のグラフ（トレースＡ）、本発明に従う２対のＣｄＺｎＳｅ／ＩｎＡｌＡｓのＤＢＲについてのシミュレートされた反射率データを提示したグラフ（トレースＢ）、２つの比較ＩＩＩ−Ｖ／ＩＩＩ−ＶのＤＢＲ：２対のＩｎＧａＡｓＰ／ＩｎＰのＤＢＲ（トレースＣ）、そして２対のＡｌＧａＡｓＳｂ／ＡｌＡｓＳｂのＤＢＲ（トレースＤ）についてのシミュレートされた反射率データを提示したグラフである。
【図４】ＩＩ−ＶＩ及びＩＩＩ−Ｖ材料の交番層の１５対を有する本発明の層状構造体の概略図である。
【図５】本発明の光検知器の概略図である。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＩｎＰ基板；並びに
ＩＩ−ＶＩ及びＩＩＩ−Ｖ材料の交番層を含む層状構造体であって、
前記ＩＩ−ＶＩ材料がＣｄＺｎＳｅを含み、及び前記ＩＩＩ−Ｖ材料がＩｎＡｌＡｓ又はＡｌＩｎＧａＡｓを含み；その際前記ＩＩ−ＶＩ材料がＣｄｘＺｎ１−ｘＳｅであり、ここでｘが０．４７〜０．５７であるが、０．４７〜０．５４のｘを除く、層状構造体。
【請求項２】
ＩｎＰ基板；並びに
ＩＩ−ＶＩ及びＩＩＩ−Ｖ材料の交番層を含む層状構造体であって、
前記交番層の前記材料が次のもの：ＢｅＺｎＴｅ又はＢｅＭｇＺｎＴｅを含むＩＩ−ＶＩ材料及びＩｎＡｌＡｓを含むＩＩＩ−Ｖ材料；ＣｄＺｎＳｅ又はＣｄＭｇＺｎＳｅを含むＩＩ−ＶＩ材料及びＩｎＡｌＡｓを含むＩＩＩ−Ｖ材料；又はＺｎＳｅＴｅを含むＩＩ−ＶＩ材料及びＩｎＡｌＡｓを含むＩＩＩ−Ｖ材料から選択され；その際前記ＩＩＩ−Ｖ材料がＩｎｙＡｌ１−ｙＡｓであり、ここでｙが０．４７〜０．５７であるが、０．４７〜０．５２のｙを除く、層状構造体。
【請求項３】
ＩｎＰ基板；並びに
ＩＩ−ＶＩ及びＩＩＩ−Ｖ材料の交番層を含む層状構造体であって、
前記ＩＩ−ＶＩ材料がＺｎＳｅＴｅを含み、前記ＩＩＩ−Ｖ材料がＩｎＡｌＡｓ又はＡｌＩｎＧａＡｓを含む層状構造体。
【請求項４】
前記ＩＩ−ＶＩ及びＩＩＩ−Ｖ材料の交番層が、前記ＩｎＰ基板に格子整合しているか又は前記ＩｎＰ基板にシュードモルフィックである、請求項１、２、又は３に記載の層状構造体。
【請求項５】
前記ＩＩ−ＶＩ及びＩＩＩ−Ｖ材料の交番層の少なくとも１つが、前記ＩｎＰ基板に直接接触している、請求項１、２、又は３に記載の層状構造体。
【請求項６】
前記ＩｎＰ基板と、前記ＩＩ−ＶＩ及びＩＩＩ−Ｖ材料の交番層との間に介在する層を更に含む、請求項１、２、又は３に記載の層状構造体。
【請求項７】
前記ＩＩ−ＶＩ及びＩＩＩ−Ｖ材料の交番層が、１以上の分布ブラッグ反射器（ＤＢＲ）を形成する、請求項１、２、又は３に記載の層状構造体。
【請求項８】
前記分布ブラッグ反射器（ＤＢＲ）が、１〜２ミクロンの範囲の波長で生じる最大反射率を有する、請求項７に記載の層状構造体。
【請求項９】
各ＤＢＲが、１５対以下の、ＩＩ−ＶＩ及びＩＩＩ−Ｖ材料の交番層を包含し、かつ９５％以上の反射率を有する、請求項７に記載の層状構造体。
【請求項１０】
前記ＩＩ−ＶＩ材料が、ＣｄｘＺｎ１−ｘＳｅであり、ここでｘが０．４７〜０．５７である、請求項２に記載の層状構造体。
【請求項１１】
前記ＩＩＩ−Ｖ材料が、ＩｎｙＡｌ１−ｙＡｓであり、ここでｙが０．４７〜０．５７である、請求項１又は３に記載の層状構造体。
【請求項１２】
前記ＩＩ−ＶＩ及びＩＩＩ−Ｖ材料が、約１００ｎｍ〜約２００ｎｍの平均厚さを有する、請求項１、２、又は３に記載の層状構造体。
【請求項１３】
請求項１、２、又は３に記載の層状構造体を含むレーザー。
【請求項１４】
請求項１、２、又は３に記載の層状構造体を含む光検知器。
【請求項１】
ＩｎＰ基板；並びに
ＩＩ−ＶＩ及びＩＩＩ−Ｖ材料の交番層を含む層状構造体であって、
前記ＩＩ−ＶＩ材料がＣｄＺｎＳｅを含み、及び前記ＩＩＩ−Ｖ材料がＩｎＡｌＡｓ又はＡｌＩｎＧａＡｓを含み；その際前記ＩＩ−ＶＩ材料がＣｄｘＺｎ１−ｘＳｅであり、ここでｘが０．４７〜０．５７であるが、０．４７〜０．５４のｘを除く、層状構造体。
【請求項２】
ＩｎＰ基板；並びに
ＩＩ−ＶＩ及びＩＩＩ−Ｖ材料の交番層を含む層状構造体であって、
前記交番層の前記材料が次のもの：ＢｅＺｎＴｅ又はＢｅＭｇＺｎＴｅを含むＩＩ−ＶＩ材料及びＩｎＡｌＡｓを含むＩＩＩ−Ｖ材料；ＣｄＺｎＳｅ又はＣｄＭｇＺｎＳｅを含むＩＩ−ＶＩ材料及びＩｎＡｌＡｓを含むＩＩＩ−Ｖ材料；又はＺｎＳｅＴｅを含むＩＩ−ＶＩ材料及びＩｎＡｌＡｓを含むＩＩＩ−Ｖ材料から選択され；その際前記ＩＩＩ−Ｖ材料がＩｎｙＡｌ１−ｙＡｓであり、ここでｙが０．４７〜０．５７であるが、０．４７〜０．５２のｙを除く、層状構造体。
【請求項３】
ＩｎＰ基板；並びに
ＩＩ−ＶＩ及びＩＩＩ−Ｖ材料の交番層を含む層状構造体であって、
前記ＩＩ−ＶＩ材料がＺｎＳｅＴｅを含み、前記ＩＩＩ−Ｖ材料がＩｎＡｌＡｓ又はＡｌＩｎＧａＡｓを含む層状構造体。
【請求項４】
前記ＩＩ−ＶＩ及びＩＩＩ−Ｖ材料の交番層が、前記ＩｎＰ基板に格子整合しているか又は前記ＩｎＰ基板にシュードモルフィックである、請求項１、２、又は３に記載の層状構造体。
【請求項５】
前記ＩＩ−ＶＩ及びＩＩＩ−Ｖ材料の交番層の少なくとも１つが、前記ＩｎＰ基板に直接接触している、請求項１、２、又は３に記載の層状構造体。
【請求項６】
前記ＩｎＰ基板と、前記ＩＩ−ＶＩ及びＩＩＩ−Ｖ材料の交番層との間に介在する層を更に含む、請求項１、２、又は３に記載の層状構造体。
【請求項７】
前記ＩＩ−ＶＩ及びＩＩＩ−Ｖ材料の交番層が、１以上の分布ブラッグ反射器（ＤＢＲ）を形成する、請求項１、２、又は３に記載の層状構造体。
【請求項８】
前記分布ブラッグ反射器（ＤＢＲ）が、１〜２ミクロンの範囲の波長で生じる最大反射率を有する、請求項７に記載の層状構造体。
【請求項９】
各ＤＢＲが、１５対以下の、ＩＩ−ＶＩ及びＩＩＩ−Ｖ材料の交番層を包含し、かつ９５％以上の反射率を有する、請求項７に記載の層状構造体。
【請求項１０】
前記ＩＩ−ＶＩ材料が、ＣｄｘＺｎ１−ｘＳｅであり、ここでｘが０．４７〜０．５７である、請求項２に記載の層状構造体。
【請求項１１】
前記ＩＩＩ−Ｖ材料が、ＩｎｙＡｌ１−ｙＡｓであり、ここでｙが０．４７〜０．５７である、請求項１又は３に記載の層状構造体。
【請求項１２】
前記ＩＩ−ＶＩ及びＩＩＩ−Ｖ材料が、約１００ｎｍ〜約２００ｎｍの平均厚さを有する、請求項１、２、又は３に記載の層状構造体。
【請求項１３】
請求項１、２、又は３に記載の層状構造体を含むレーザー。
【請求項１４】
請求項１、２、又は３に記載の層状構造体を含む光検知器。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【公表番号】特表２００９−５２０３７７（Ｐ２００９−５２０３７７Ａ）
【公表日】平成２１年５月２１日（２００９．５．２１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−５４７２２４（Ｐ２００８−５４７２２４）
【出願日】平成１８年１０月３１日（２００６．１０．３１）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＵＳ２００６／０４２６１４
【国際公開番号】ＷＯ２００７／０７３４４９
【国際公開日】平成１９年６月２８日（２００７．６．２８）
【出願人】（５９９０５６４３７）スリーエム イノベイティブ プロパティズ カンパニー (1,802)
【Ｆターム（参考）】
【公表日】平成２１年５月２１日（２００９．５．２１）
【国際特許分類】
【出願日】平成１８年１０月３１日（２００６．１０．３１）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＵＳ２００６／０４２６１４
【国際公開番号】ＷＯ２００７／０７３４４９
【国際公開日】平成１９年６月２８日（２００７．６．２８）
【出願人】（５９９０５６４３７）スリーエム イノベイティブ プロパティズ カンパニー (1,802)
【Ｆターム（参考）】
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