【課題】 半導体ナノデバイスに関し、基板上における臨界膜厚を超えた厚さの歪のある半導体薄膜を形成してデバイス領域とする。
【解決手段】 長径が１μｍ未満の半導体ナノワイヤコアと、前記半導体ナノワイヤコアの側壁に形成され、前記半導体ナノワイヤコアの構成材料との歪εが１％以上異なる半導体材料からなり、且つ、膜厚ｔ〔ｎｍ〕と歪ε〔％〕とが、
−０．７２０＋０．０９８８ε^−１．２＜ｔ≦−０．７０５＋０．２２７ε^−１．２
の関係を満たす少なくとも一層の半導体薄膜との接合界面或いは前記半導体薄膜同士の接合界面を機能領域とする。 （もっと読む）

【課題】超短パルスのレーザ光を出力し得る構成、構造を有する電流注入型の半導体レーザ装置組立体を提供する。
【解決手段】半導体レーザ装置組立体は、（Ａ）光密度が、１０ギガワット／ｃｍ²以上であり、且つ、キャリア密度が１×１０¹⁹／ｃｍ³以上である電流注入型のモード同期半導体レーザ素子１０、及び、（Ｂ）モード同期半導体レーザ素子１０から出射されたレーザ光が入出射される分散補償光学系１１０を備えている。 （もっと読む）

【課題】回折格子を高精度に作製し、単一モード発振を安定して得ることが可能な量子カスケードレーザの製造方法を提供する。
【解決手段】量子カスケードレーザの製造方法は、可撓性を有する樹脂フィルムにマザースタンパを押しつけて、第１の溝パターンの凹凸が反転した第２の溝パターンＰ２を有する樹脂スタンパ２０１を作製する工程と、活性層が半導体基板上に形成されたウエハを作製する工程と、ウエハのうち活性層側の表面にレジスト膜３０４を形成する工程と、樹脂スタンパをレジスト膜３０４に空気圧により押しつけて、第２の溝パターンＰ２の凹凸が反転した第３の溝パターンＰ３をレジスト膜３０４に形成する工程と、レジスト膜３０４をマスクとしてウエハのエッチングを行い、ウエハの表面に回折格子を形成する工程とを有する。 （もっと読む）

【課題】半導体リッジから来るキャリアの横広がりを低減可能な構造を有する窒化物半導体発光素子を提供できる。
【解決手段】｛２０−２１｝面上の半導体レーザではホールバンドにおいてこのヘテロ接合に二次元ホールガスが生成される。二次元ホールガスを生成するヘテロ接合が、半導体リッジから外れて位置するとき、この二次元ホールガスは、ｐ側の半導体領域においてキャリアの横広がりを引き起こしている。一方、c面上の半導体レーザでは、ホールバンドにおいてこのヘテロ接合に二次元ホールガスが生成されない。ヘテロ接合ＨＪが半導体リッジに含まれるとき、半導体リッジから流れ出たキャリアには、二次元ホールガスの働きによる横広がりがない。 （もっと読む）

【課題】１２μｍ以上、１８μｍ以下の波長を有する赤外線を出射可能な半導体レーザ装置を提供する。
【解決手段】半導体レーザ装置は、積層体と、誘電体層と、を有する。積層体は、量子井戸層を含む活性層を有し、リッジ導波路が設けられる。また、前記活性層は前記量子井戸層のサブバンド間光学遷移により１２μｍ以上、かつ１８μｍ以下の波長の赤外線レーザ光を放出可能な第１領域と、前記第１領域から注入されたキャリアのエネルギーを緩和可能な第２領域と、が交互に積層されたカスケード構造を有し、前記赤外線レーザ光を前記リッジ導波路が延在する方向に出射可能である。誘電体層は、前記リッジ導波路と直交する断面において、前記積層体の側面の少なくとも一部を両側から挟むように設けられる。前記誘電体層は、光の透過率が５０％に低下する波長が１６μｍ以上であり、前記活性層を構成するいずれの層の屈折率よりも低い屈折率を有する。 （もっと読む）

【課題】多種類のガスの吸収線に一致した、２μｍ波長帯の複数の波長で発振可能な半導体素子、多波長半導体レーザ、多波長半導体レーザモジュール、ガスセンシングシステム及び半導体素子の製造方法を提供する。
【解決手段】ＩｎＰ基板１１上に複数の波長の光を発する発光層を有する半導体素子であって、発光層が、ＩｎＡｓの井戸層とＩｎＧａＡｓの障壁層からなる量子井戸構造１４ａと、当該量子井戸構造１４ａの一部を無秩序化した他の量子井戸構造１４ｂとからなり、無秩序化により、他の量子井戸構造１４ｂからなる発光層の発する光の波長を、量子井戸構造１４ａからなる発光層の発する光の波長より短波長化した。 （もっと読む）

【課題】 閾値電流密度Ｊ_ｔｈを低減し最高動作温度Ｔ_ｍａｘを高めた量子カスケードレーザー素子を作製する。
【解決手段】 本発明のある態様においては、一対の電極２０、３０に挟まれている半導体超格子構造１００ＡのＱＣＬ構造１００を備えるＴＨｚ−ＱＣＬ素子１０００が提供される。半導体超格子構造１００Ａ（ＱＣＬ構造１００）は、例えば一対の電極間に電圧が印加された際のサブバンド間の電子の遷移により、ＴＨｚ領域の電磁波を放出する活性領域１０を備えている。その活性領域１０は、交互に積層されたウェル層１０Ｗとバリア層１０Ｂをいくつか含むある厚みの単位構造１０Ｕを繰り返し有しており、ウェル層１０Ｗは、ＡｌＡｓとＧａＡｓとの混晶であるＡｌ_ｘＧａ_１−ｘＡｓ（ただし、０＜ｘ＜１）からなる。 （もっと読む）

【課題】簡易な構成で所望のパルス光周波数が容易に得られる光発振装置、記録装置を提供することを目的とする。
【解決手段】二重量子井戸分離閉じ込めヘテロ構造を有し、負のバイアス電圧を印加する過飽和吸収体部２と、ゲイン電流を注入するゲイン部３を含む自励発振半導体レーザ１と、自励発振半導体レーザ１から出射した発振光の位相とマスタークロック信号との位相差に基づいて、自励発振半導体レーザ１のゲイン部３に注入するゲイン電流を制御する制御部３８または、過飽和吸収体部２に印加する負のバイアス電圧を制御する制御部４５を含んで光発振装置及び記録装置を構成する。 （もっと読む）

【課題】簡易な構成で所望のパルス光周波数が容易に得られる光発振装置、記録装置を提供することを目的とする。
【解決手段】ＧａＩｎＮ／ＧａＮ／ＡｌＧａＮ材料による二重量子井戸分離閉じ込めヘテロ構造を有し、負のバイアス電圧を印加する過飽和吸収体部２と、ゲイン電流を注入するゲイン部３を含む自励発振半導体レーザ１と、自励発振半導体レーザ１から出射した発振光の位相とマスタークロック信号との位相差に基づいて、自励発振半導体レーザ１の過飽和吸収体部２に印加する負のバイアス電圧を制御する制御部４５を含んで光発振装置及び記録装置を構成する。そして、発振期間では、負のバイアス電圧として所望の周期で変動する周期電圧を過飽和吸収体部２に印加する。 （もっと読む）

【課題】耐圧特性を十分に維持しながら放熱特性を向上させることが可能な埋め込みヘテロ構造半導体レーザの製造方法等を提供する。
【解決手段】埋め込みヘテロ構造半導体レーザの製造方法は、半導体基板１上に半導体積層９とマスク層１１を形成する工程と、マスク層１１を用いて半導体構造物１０をエッチングすることにより、第１方向に沿って延びる半導体メサ１５であって、第１方向と直交する第２方向において被エッチング領域１７と隣接する半導体メサ１５を形成する工程と、マスク層１１を半導体メサ１５上に残した状態で、被エッチング領域１７の第１領域１７Ａ１のみに埋め込み層１９Ａを形成する工程と、上部電極２５を形成する工程と、を備える。上部電極２５は、半導体メサ１５の上面１５Ｔから被エッチング領域１７の第２領域１７Ａ２に亘って形成されることを特徴とする。 （もっと読む）

【課題】閾値電流が低減される窒化ガリウム系半導体レーザ素子及び窒化ガリウム系半導体レーザ素子の製造方法を提供する。
【解決手段】ｎ型クラッド層１５ｂと、ｎ側光ガイド層２９と、活性層２７と、ｐ側光ガイド層３１と、ｐ型クラッド層２３と、を備え、活性層２７の発振波長は、４００ｎｍ以上５５０ｎｍ以下であり、ｎ型クラッド層１５ｂは、Ｉｎ_ｘＡｌ_ｙＧａ_{１−ｘ−ｙ}Ｎ（０＜ｘ＜０．０５，０＜ｙ＜０．２０）であり、ｐ型クラッド層２３は、Ｉｎ_ｘＡｌ_ｙＧａ_{１−ｘ−ｙ}Ｎ（０≦ｘ＜０．０５，０＜ｙ＜０．２０）であり、ｎ側光ガイド層２９及びｐ側光ガイド層３１は、何れも、インジウムを含有し、ｎ側光ガイド層２９及びｐ側光ガイド層３１のインジウムの組成は、何れも、２％以上６％以下であり、ｎ型クラッド層１５ｂの膜厚は、ｎ型クラッド層１５ｂの膜厚とｐ型クラッド層２３の膜厚との合計の６５％以上８５％以下の範囲にある。 （もっと読む）

【課題】発光波長に応じて発光層の障壁層のＡｌ組成比を最適化して、発光効率を向上させること。
【解決手段】ＩｎＧａＮからなる井戸層、ＡｌＧａＮからなる障壁層、が順に繰り返し形成されたＭＱＷ構造の発光層を形成するに当たり、障壁層１３１のＡｌ組成比をｘ（％）、障壁層１３１のバンドギャップエネルギーと井戸層１３０のバンドギャップエネルギーとの差をｙ（ｅＶ）として、１２．９≦−２．８ｘ＋１００ｙ≦３７、かつ、０．６５≦ｙ≦０．８６、の範囲を満たすように井戸層１３０と障壁層１３１を形成する。あるいは、障壁層１３１のＡｌ組成比をｘ（％）、井戸層１３０のＩｎ組成比をｚ（％）として、１６２．９≦７．１ｘ＋１０ｚ≦２１６．１、かつ、３．１≦ｚ≦９．２、の範囲を満たすように形成する。 （もっと読む）

【課題】製造プロセスなどに起因して初期又は動作中に半導体に生じる歪や欠陥を抑制し、発振特性などの特性の向上や安定化を実現することができる導波路及びその製造方法を提供する。
【解決手段】導波路１０７は、導波モードの電磁波に対する誘電率実部が負の負誘電率媒質の第一の導体層１０３と第二の導体層１０４と、２つの導体層に接し且つ２つの導体層の間に配置され半導体部１０１を含むコア層１０２を有する。少なくとも第一の導体層１０３は、面内方向に広がった特定の凹凸構造１０９、１１０を有する。 （もっと読む）

【課題】コア層に印加される電界の均一性を向上する量子カスケード半導体レーザを提供する。
【解決手段】量子カスケード半導体レーザ１は、主面１０ａと裏面１０ｂと裏面１０ｂに設けられた凹部５０とを有する半導体基板１０と、主面１０ａに設けられた半導体領域２０と、半導体領域２０上において一方向に延在するリッジ部３０と、リッジ部３０に沿って設けられた上部電極Ｅ１と、裏面１０ｂに設けられた下部電極Ｅ２と、を備え、半導体領域２０は、下部クラッド層２１と、コア層２３と、上部クラッド層２５とを含み、各層は主面１０ａの法線軸ＮＶに沿って順に配列されており、下部クラッド層２１の導電型は、上部クラッド層２５の導電型と同じであり、凹部５０は、裏面１０ｂにおいて、リッジ部３０に対応する位置に設けられており、下部電極Ｅ２は、凹部５０に設けられていることを特徴とする。 （もっと読む）

【課題】温度特性が良く、高速変調が可能な半導体レーザを提供する。
【解決手段】InP基板上の半導体量子井戸構造を活性層とする半導体レーザにおいて、井戸層にはSbを含まないInGaAsPまたはInAsPまたはInGaAsのいずれかを用い、障壁層にはSbを含むInGaPSbまたはInGaAsPSbのいずれかを用いる。このように障壁層にのみSbを含むため、伝導体のバンド不連続を大きくしても、従来の材料よりも価電子帯のバンド不連続を小さくでき、井戸層の数を増加させた際の正孔と電子の不均一な分布の発生を避けることが可能となり、温度特性の改善や高速変調を実現できる。 （もっと読む）

【課題】しきい値電流の大きさのばらつきを低減する。
【解決手段】半導体レーザ素子１１は、六方晶系III族窒化物半導体からなり半極性主面１７ａを有する支持基板１７と、半極性主面１７ａ上に設けられた、窒化ガリウム系半導体からなる活性層２５を含むレーザ構造体１３とを備える。半極性主面１７ａは、六方晶系III族窒化物半導体の｛２０−２１｝面であるか、若しくは六方晶系III族窒化物半導体の｛２０−２１｝面に対してｃ軸の方向に−０．２度以上０．２度以下の範囲内で傾斜している。レーザ構造体１３は、レーザ共振器の共振端面を構成する一対の割断面２７，２９を有する。一対の割断面２７，２９は、六方晶系III族窒化物半導体のｃ軸と、半極性主面１７ａの法線軸とによって規定される面とそれぞれ交差する。 （もっと読む）

【課題】複数の井戸層がバリア層を介して積層されてなる活性層を有しつつ動作電圧を低減することが可能な窒化ガリウム系半導体レーザ素子を提供する。
【解決手段】半導体レーザ１は、半極性主面である表面１０ａを有する半導体基板１０と、表面１０ａ上に配置された下部光ガイド層２０ｄと、下部光ガイド層２０ｄ上に配置されると共に５１０〜５５０ｎｍの光を発生可能な量子井戸構造を有する活性層３０と、を備え、量子井戸構造が、ＩｎＧａＮからなる井戸層３０ａと、井戸層３０ａ上に配置されると共に窒化ガリウム系半導体からなるバリア層３０ｂと、バリア層３０ｂ上に配置されると共にＩｎＧａＮからなる井戸層３０ｃと、を有し、バリア層３０ｂのバンドギャップが下部光ガイド層２０ｄのバンドギャップより小さい。 （もっと読む）

【課題】光の回折効率とキャリアの注入効率が高く、且つ、光の吸収を抑えることが可能となるフォトニック結晶面発光レーザ等を提供する。
【解決手段】基板１０１上に、活性層１０４と、該活性層の近傍に設けられ面内方向に共振モードを有する２次元フォトニック結晶層１０５と、を含む複数の半導体層が積層されたフォトニック結晶面発光レーザであって、前記２次元フォトニック結晶層１０５は、前記基板の面内方向に、低屈折率媒質１０５ｂと該低屈折率媒質よりも高屈折率の高屈折率媒質１０５ａとが周期的に配列され、前記低屈折率媒質と前記高屈折率媒質との間に、導電性を備えた側壁部材１０５ｃが配置されて構成されている。 （もっと読む）

【課題】 消費電力を低減することが可能な量子カスケードレーザを提供する。
【解決手段】 半導体基板１０と、基板１０上に設けられ、量子井戸発光層及び注入層からなる単位積層体が多段に積層されることで発光層と注入層とが交互に積層されたカスケード構造を有し、量子井戸構造でのサブバンド間遷移によって光を生成する活性層１５とを備えて量子カスケードレーザ１Ａを構成する。また、活性層１５で生成される所定波長の光に対するレーザ共振器構造において、レーザ光の出力面となる前方端面１２に、レーザ発振光に対する反射率が４０％以上９９％以下の前方反射膜２０を形成し、かつ、後方端面１３に、レーザ発振光に対する反射率が前方反射膜２０よりも高い後方反射膜３０を形成する。 （もっと読む）

【課題】半導体発光素子の一面に高い効率で電子線を照射することができ、電子線源に印加される電圧を高くすることなしに高い光の出力が得られ、しかも、半導体発光素子を効率よく冷却することができる電子線励起型光源を提供する。
【解決手段】電子線源と、この電子線源から放射された電子線によって励起される半導体発光素子とを備えてなる電子線励起型光源において、前記電子線源は、面状の電子線放出部を有し、当該電子線放出部から放射される電子の放射量が２５ｍＡ／ｃｍ² 以下であり、前記半導体発光素子における前記電子線源からの電子線が入射される面から光が放射されることを特徴とする。 （もっと読む）