このためには，原子が規則正しく並ぶように，原子層を順次，積み重ねることで，このような構造を作ることができます。実際の半導体レーザーの構造を図5に描いてあります。外部から電流を流し，図の上と下のクラッド層（n型半導体とp型半導体）から電子と正孔を注入し，活性層で再結合させることによって発光させます。
では，実際の半導体レーザーの作り方を見てみましょう。
通常は，図6のように，基板と呼ばれる結晶を持ってきて，その上に数μmの厚さの膜を順次つける，いわゆるエピタキシャル成長法が採用されます。そのやり方に2種類あり，分子を蒸発させて，順次積み重ねる分子線エピタキシャル成長法（MBE）と有機金属を熱で分解し，望みの組成の膜を堆積させる有機金属気相成長法（MOCVD）があります。
その際，できるだけ完全な結晶薄膜を作るためには，堆積させる薄膜の原子配列（原子の間隔と並び方）に近い基板結晶が必要になります。
基板結晶と薄膜の原子間隔が大きく異なると，薄膜中に欠陥（原子の並び方の不規則性）や不純物が入りやすくなり，その結果，図7のように，バンドギャップ内にエネルギー準位を作る場合があります。このような構造は，価電子帯と伝導体の間の発光を利用しようとする場合，本来の発光以外の余分な過程が生じる結果，発光効率が下がることになります。
今までは，シリコンを例に挙げてお話を進めてきました。ところが，シリコンは，発光効率が極めて低く，発光デバイスには適していないのです。シリコンでも電子と正孔の再結合が起こりますが，その時に光ではなく熱としてエネルギーを放出します。発光デバイスとしては，GaAs（ガリウムヒ素：Eg＝1.43 eV），InP（インジウムリン：Eg＝1.35 eV）などの化合物半導体が使われます。周期表のIII族とV族原子の組み合わせでできていますので，III-V半導体とも呼ばれています。
このような化合物半導体の特徴は，2種類以上の化合物を混ぜて，その比を調整することによって，バンドギャップエネルギーを変えることが可能なことです。原子比（組成比）を変えることで，発光波長を変えることも可能なのです。
例えば，GaAsのGa原子の一部をAlで置き換えることで，1.43～2.16 eVの範囲でバンドギャップエネルギーを変えることができます。実際の組成は，AlxGa1-xAs（x＝0～1）であり，AlとGaの比を変えることによってバンドギャップエネルギーを変えることができます。
