(57)【要約】【課題】スペックルノイズを低減でき、かつ高出力である新規な発光装置を提供する。【解決手段】本発明に係る発光装置１００は、第１クラッド層１０６と、第１クラッド層１０６の上方に形成された活性層１０８と、活性層１０８の上方に形成された第２クラッド層１１０と、を含み、活性層１０８は、第１側面１０７と、第１側面１０７に平行な第２側面１０９と、を有し、活性層１０８のうちの少なくとも一部は、利得領域１８０を構成し、利得領域１８０は、第１側面１０７側に設けられた第１端面１４０と、第２側面１０９側に設けられた第２端面１４２と、を有し、平面的に見て、第１端面１４０から第２端面１４２まで、第１側面１０７の垂線に対して傾いた方向に向かって延びており、第２端面１０９は、平面的に見て、利得領域１８０の延びている方向に対して直交し、第２端面１０９には、反射部１５０が設けられ、利得領域で生じる光１０の一部は、第２端面１４２に設けられた反射部１５０において反射して、第１端面１４０から出射される。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１クラッド層と、
前記第１クラッド層の上方に形成された活性層と、
前記活性層の上方に形成された第２クラッド層と、
を含み、
前記活性層は、第１側面と、前記第１側面に平行な第２側面と、を有し、
前記活性層のうちの少なくとも一部は、利得領域を構成し、
前記利得領域は、前記第１側面側に設けられた第１端面と、前記第２側面側に設けられた第２端面と、を有し、平面的に見て、前記第１端面から前記第２端面まで、前記第１側面の垂線に対して傾いた方向に向かって延びており、
前記第２端面は、平面的に見て、前記利得領域の延びている方向に対して直交し、
前記第２端面には、反射部が設けられ、
前記利得領域で生じる光の一部は、前記第２端面に設けられた前記反射部において反射して、前記第１端面から出射される、発光装置。
【請求項２】
請求項１において、
前記反射部は、分布ブラッグ反射型ミラーである、発光装置。
【請求項３】
請求項２において、
前記分布ブラッグ反射型ミラーは、所定の間隔で配置された複数の溝部で構成されている、発光装置。
【請求項４】
請求項３において、
前記溝部は、平面的に見て、矩形であり、
前記溝部の対向する１組の辺は、前記第２端面に対して平行である、発光装置。
【請求項５】
請求項３または４において、
前記溝部の底面の位置は、前記活性層の下面の位置より下に設けられている、発光装置。
【請求項６】
請求項３または４において、
前記溝部の底面の位置は、前記活性層の上面の位置より上に設けられている、発光装置。
【請求項７】
請求項２において、
前記分布ブラッグ反射型ミラーは、前記利得領域の延びている方向に、高屈折率層と低屈折率層が交互に積層された誘電体多層膜で構成されている、発光装置。
【請求項８】
請求項１において、
前記反射部は、金属ミラーである、発光装置。
【請求項９】
請求項１乃至８のいずれかにおいて、
前記第１端面には、反射防止膜が設けられている、発光装置。
【請求項１０】
請求項１乃至９のいずれかにおいて、
前記利得領域は、前記第１側面側から平面的にみて、前記第１端面と前記第２端面とは、重なっていない、発光装置。
【請求項１１】
請求項１乃至１０のいずれかにおいて、
前記利得領域は、複数設けられている、発光装置。
【請求項１２】
請求項１乃至１１のいずれかにおいて、
前記第１クラッド層に電気的に接続された第１電極と、
前記第２クラッド層に電気的に接続された第２電極と、
を含む、発光装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、発光装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、プロジェクタやディスプレイなどの表示装置の光源用の発光装置として、高輝度で色再現性に優れたレーザー装置が期待されている。しかしながら、スクリーン面での乱反射光が相互に干渉して発生するスペックルノイズが問題となることがある。この問題に対しては、例えば下記特許文献１では、スクリーンを揺動させてスペックルパターンを変化させることでスペックルノイズを低減させる方法が提案されている
【特許文献１】特開平１１−６４７８９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、上記特許文献１に開示された方法では、スクリーンが限定されてしまう、スクリーンを動かすためのモーター等の部材が必要になってしまう、モーター等から雑音が発生してしまう、などの新たな問題が発生する場合がある。
【０００４】
また、スペックルノイズを低減させるために、光源用の発光装置として、一般的なＬＥＤ（Light Emitting Diode）を用いることも考えられる。しかしながら、ＬＥＤでは、十分な光出力を得られないことがある。
【０００５】
本発明の目的の１つは、スペックルノイズを低減でき、かつ高出力である新規な発光装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明に係る発光装置は、
第１クラッド層と、
前記第１クラッド層の上方に形成された活性層と、
前記活性層の上方に形成された第２クラッド層と、
を含み、
前記活性層は、第１側面と、前記第１側面に平行な第２側面と、を有し、
前記活性層のうちの少なくとも一部は、利得領域を構成し、
前記利得領域は、前記第１側面側に設けられた第１端面と、前記第２側面側に設けられた第２端面と、を有し、平面的に見て、前記第１端面から前記第２端面まで、前記第１側面の垂線に対して傾いた方向に向かって延びており、
前記第２端面は、平面的に見て、前記利得領域の延びている方向に対して直交し、
前記第２端面には、反射部が設けられ、
前記利得領域で生じる光の一部は、前記第２端面に設けられた前記反射部において反射して、前記第１端面から出射される。
【０００７】
本発明に係る発光装置では、後述するように、前記利得領域に生じる光のレーザー発振を抑制または防止することができる。従って、スペックルノイズを低減させることができる。さらに、本発明に係る発光装置では、前記利得領域に生じる光は、該利得領域内において利得を受けながら進行して、外部に出射されることができる。従って、従来の一般的なＬＥＤよりも高い出力を得ることができる。以上のように、本発明によれば、スペックルノイズを低減でき、かつ高出力である新規な発光装置を提供することができる
なお、本発明に係る記載では、「上方」という文言を、例えば、「特定の部材（以下「Ａ部材」という）の「上方」に形成された他の特定の部材（以下「Ｂ部材」という）」などと用いている。本発明に係る記載では、この例のような場合に、Ａ部材上に直接Ｂ部材が形成されているような場合と、Ａ部材上に他の部材を介してＢ部材が形成されているような場合とが含まれるものとして、「上方」という文言を用いている。
【０００８】
本発明に係る発光装置において、
前記反射部は、分布ブラッグ反射型ミラーであることができる。
【０００９】
本発明に係る発光装置において、
前記分布ブラッグ反射型ミラーは、所定の間隔で配置された複数の溝部で構成されていることができる。
【００１０】
本発明に係る発光装置において、
前記溝部は、平面的に見て、矩形であり、
前記溝部の対向する１組の辺は、前記第２端面に対して平行であることができる。
【００１１】
本発明に係る発光装置において、
前記溝部の底面の位置は、前記活性層の下面の位置より下に設けられていることができる。
【００１２】
本発明に係る発光装置において、
前記溝部の底面の位置は、前記活性層の上面の位置より上に設けられていることができる。
【００１３】
本発明に係る発光装置において、
前記分布ブラッグ反射型ミラーは、前記利得領域の延びている方向に、高屈折率層と低屈折率層が交互に積層された誘電体多層膜で構成されていることができる。
【００１４】
本発明に係る発光装置において、
前記反射部は、金属ミラーであることができる。
【００１５】
本発明に係る発光装置において、
前記第１端面には、反射防止膜が設けられていることができる。
【００１６】
本発明に係る発光装置において、
前記利得領域は、前記第１側面側から平面的にみて、前記第１端面と前記第２端面とは、重なっていないことができる。
【００１７】
本発明に係る発光装置において、
前記利得領域は、複数設けられていることができる。
【００１８】
本発明に係る発光装置において、
前記第１クラッド層に電気的に接続された第１電極と、
前記第２クラッド層に電気的に接続された第２電極と、
を含むことができる。
【００１９】
なお、本発明に係る記載では、「電気的に接続」という文言を、例えば、「特定の部材（以下「Ｃ部材」という）に「電気的に接続」された他の特定の部材（以下「Ｄ部材」という）」などと用いている。本発明に係る記載では、この例のような場合に、Ｃ部材とＤ部材とが、直接接して電気的に接続されているような場合と、Ｃ部材とＤ部材とが、他の部材を介して電気的に接続されているような場合とが含まれるものとして、「電気的に接続」という文言を用いている。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下、本発明の好適な実施形態について、図面を参照しながら説明する。
【００２１】
１．  第１の実施形態
１．１．  まず、第１の実施形態に係る発光装置１００について説明する。
【００２２】
図１は、発光装置１００を模式的に示す斜視図である。図２は、発光装置１００を模式的に示す平面図である。図３は、図２のIII−II I線断面図であり、図４は、図２のIV−IV線断面図である。なお、図１では、活性層１０８、反射部１５０、及び反射防止膜１６０以外の部材については、便宜上、その図示を省略している。また、ここでは、発光装置１００がＩｎＧａＡｌＰ系（赤色）の半導体発光装置である場合について説明する。
【００２３】
発光装置１００は、図１〜図４に示すように、第１クラッド層１０６と、活性層１０８と、第２クラッド層１１０と、反射部１５０と、を含む。発光装置１００は、さらに、例えば、第１電極１２０と、第２電極１２２と、基板１０２と、バッファー層１０４と、コンタクト層１１２と、反射防止膜１６０と、を含むことができる。
【００２４】
基板１０２としては、例えば、第１導電型（例えばｎ型）のＧａＡｓ基板などを用いることができる。
【００２５】
バッファー層１０４は、例えば図３に示すように、基板１０２上に形成されていることができる。バッファー層１０４は、例えば、その上方に形成される層の結晶性を向上させることができる。バッファー層１０４としては、例えば、基板１０２よりも結晶性の良好な（例えば欠陥密度の低い）第１導電型（ｎ型）のＧａＡｓ層、ＩｎＧａＰ層などを用いることができる。
【００２６】
第１クラッド層１０６は、バッファー層１０４上に形成されている。第１クラッド層１０６は、例えば、第１導電型の半導体からなる。第１クラッド層１０６としては、例えばｎ型ＡｌＧａＰ層などを用いることができる。
【００２７】
活性層１０８は、第１クラッド層１０６上に形成されている。活性層１０８は、例えば、ＩｎＧａＰウェル層とＩｎＧａＡｌＰバリア層とから構成される量子井戸構造を３つ重ねた多重量子井戸（ＭＱＷ）構造を有する。
【００２８】
活性層１０８の一部は、利得領域を構成している。利得領域１８０には、光を生じさせることができ、この光は、利得領域１８０内で利得を受けることができる。活性層１０８の形状は、例えば直方体（立方体である場合を含む）などである。活性層１０８は、図１及び図２に示すように、第１側面１０７及び第２側面１０９を有する。第１側面１０７と第２側面１０９とは、平行である。
【００２９】
利得領域１８０は、第１側面１０７側の第１端面１４０と、第２側面１０９側の第２端面１４２と、を有する。第１端面１４０は、第１側面１０７に設けられることができる。第２端面１４２は、図１に示すように、活性層１０８の形成された領域の任意の場所に設けられている。すなわち、利得領域１８０は、図示の例では、第２側面１０９に到達しておらず、第２端面１４２は、第２側面１０９には設けられていない。利得領域１８０に生じる光の波長帯において、第２端面１４２の反射率は、第１端面１４０の反射率よりも高い。第２端面１４２の反射率は、１００％あるいはそれに近いことが望ましい。これに対して、第１端面１４０の反射率は、０％あるいはそれに近いことが望ましい。第１端面１４０には、例えば、反射防止膜１６０が設けられていることにより、低い反射率を得ることができる。反射防止膜１６０は、図示の例のように、第１側面１０７の全部に設けられていてもよいし、第１端面１４０にのみ設けられていてもよい。反射防止膜１６０としては、例えばＡｌ２Ｏ３単層、または、ＳｉＯ２層、ＳｉＮ層、Ｔａ２Ｏ５層や、これらの多層膜などを用いることができる。第２端面１４２は、後述する反射部１５０を設けることにより、高い反射率を得ることができる。第２端面１４２は、図２に示すように、利得領域１８０の延びている方向Ａに対して、直交するように設けられている。これにより、第２端面１４２に設けられた反射部１５０において、利得領域１８０で生じる光を効率よく反射することができる。
【００３０】
利得領域１８０は、平面的に見て（図２参照）、第１端面１４０から第２端面１４２まで、第１側面１０７の垂線Ｐに対して傾いた方向に向かって延びている。図示の例では、利得領域１８０は、垂線Ｐに対して角度θで傾いた方向Ａに向かって延びている。利得領域１８０が、第１側面１０７の垂線Ｐに対して傾いた方向Ａに向かって延びていることにより、利得領域１８０に生じる光のレーザー発振を抑制または防止することができる。なお、利得領域１８０の延びている方向Ａとは、例えば、平面的に見て、利得領域１８０の第１端面１４０の中心と、第２端面１４２の中心とを結ぶ方向をいうことができる。
【００３１】
図５は、図１〜図４の例における活性層１０８を第１側面１０７側から平面的に見た図である。図５に示すように、利得領域１８０では、第１端面１４０と、第２端面１４２とは、重なっていない。これにより、利得領域１８０に生じる光を、第１端面１４０と、第２端面１４２との間で、直接的に多重反射させないことができる。その結果、直接的な共振器を構成させないことができるため、利得領域１８０に生じる光のレーザー発振をより確実に抑制または防止することができる。従って、発光装置１００は、レーザー光ではない光を発することができる。なお、この場合には、図５に示すように、例えば利得領域１８０において、第１端面１４０と第２端面１４２とのずれ幅ｘは、正の値であればよい。また、一の利得領域１８０が有する第１端面１４０と第２端面１４２とが重なっていないのであって、図示はしないが例えば、一の利得領域１８０が有する第１端面１４０は、他の利得領域１８０が有する第２端面１４２と重なっていてもよい。
【００３２】
反射部１５０は、利得領域１８０の第２端面１４２に設けられている。反射部１５０は、分布ブラッグ反射型（ＤＢＲ）ミラー（以下、ＤＢＲミラーともいう）であることができる。反射部１５０は、図視の例では、所定の間隔で配置された複数の溝部１５２で構成されている。溝部１５２の平面形状は、例えば、矩形である。図２に示すように、溝部１５２の対向する１組の辺（図２の例では、長辺）が、第２端面１４２に対して平行に設けられている。溝部１５２の底面の位置は、図４の例では、活性層１０８の下面の位置より下に設けられている。溝部１５２の内部は、空洞であってもよいし、絶縁材料で埋めこまれていてもよい。溝部１５２は、幅ａが、（２ｍａ−１）λ／４ｎａであり、間隔ｂが、（２ｍｂ−１）λ／４ｎｂであるように配置されることができる。なお、ｍａ、ｍｂは、自然数であり、λは、利得領域１８０に生じる光の波長であり、ｎａは、溝部１５２における屈折率であり、ｎｂは、活性層１０８における屈折率である。このように、所定の幅を有する溝部１５２が所定の間隔で設けられることにより、ＤＢＲミラーを構成することができる。溝部１５２は、図示の例では、５つ設けられているが、その数は限定されない。溝部１５２の数を増やすことで、より高反射率のＤＢＲミラーを得ることができる。
【００３３】
第２クラッド層１１０は、活性層１０８上に形成されている。第２クラッド層１１０は、例えば第２導電型（例えばｐ型）の半導体からなる。第２クラッド層１１０としては、例えばｐ型ＡｌＧａＰ層などを用いることができる。
【００３４】
例えば、ｐ型の第２クラッド層１１０、不純物がドーピングされていない活性層１０８、及びｎ型の第１クラッド層１０６により、ｐｉｎダイオードが構成される。第１クラッド層１０６及び第２クラッド層１１０の各々は、活性層１０８よりも禁制帯幅が大きく、屈折率が小さい層である。活性層１０８は、光を増幅する機能を有する。第１クラッド層１０６及び第２クラッド層１１０は、活性層１０８を挟んで、注入キャリア（電子および正孔）並びに光を閉じ込める機能を有する。
【００３５】
発光装置１００では、第１電極１２０と第２電極１２２との間に、ｐｉｎダイオードの順バイアス電圧を印加すると、活性層１０８の利得領域１８０において電子と正孔との再結合が起こる。この再結合により発光が生じる。この生じた光を起点として、連鎖的に誘導放出が起こり、利得領域１８０内で光の強度が増幅される。例えば、図１に示すように、利得領域１８０に生じる光の一部１０は、第２端面１４２に設けられた反射部１５０において反射して、第１端面１４０から出射光１３０として出射されるが、その間に光強度が増幅される。なお、利得領域１８０に生じる光には、直接、第１端面１４０から出射光１３０として出射されるものもある。
【００３６】
コンタクト層１１２は、例えば図３に示すように、第２クラッド層１１０上に形成されていることができる。コンタクト層１１２としては、第２電極１２２とオーミックコンタクトする層を用いることができる。コンタクト層１１２は、例えば第２導電型の半導体からなる。コンタクト層１１２としては、例えばｐ型ＧａＡｓ層などを用いることができる。
【００３７】
第１電極１２０は、例えば図３に示すように、基板１０２の下の全面に形成されている。第１電極１２０は、該第１電極１２０とオーミックコンタクトする層（図示の例では基板１０２）と接していることができる。第１電極１２０は、基板１０２及びバッファー層１０４を介して、第１クラッド層１０６と電気的に接続されている。第１電極１２０は、発光装置１００を駆動するための一方の電極である。第１電極１２０としては、例えば、基板１０２側からＣｒ層、ＡｕＧｅ層、Ｎｉ層、Ａｕ層の順序で積層したものなどを用いることができる。なお、第１クラッド層１０６とバッファー層１０４との間に、第２コンタクト層（図示せず）を設け、ドライエッチングなどにより該第２コンタクト層を露出させ、第１電極１２０を第２コンタクト層上に設けることもできる。これにより、片面電極構造を得ることができる。この形態は、基板１０２が絶縁性である場合に特に有効である。絶縁性の基板１０２としては、例えば、半絶縁性ＧａＡｓ基板などが挙げられる。第２コンタクト層としては、例えばｎ型ＧａＡｓ層などを用いることができる。また、図示しないが、例えば、エピタキシャルリフトオフ（ＥＬＯ）法、レーザーリフトオフ法などを用いて、基板１０２とその上に設けられた部材とを切り離すことができる。即ち、発光装置１００は、基板１０２を有しないこともできる。この場合には、例えばバッファー層１０４の直接下に第１電極１２０を形成することができる。この形態も、基板１０２が絶縁性である場合に特に有効である。
【００３８】
第２電極１２２は、コンタクト層１１２上に形成されている。第２電極１２２は、コンタクト層１１２を介して、第２クラッド層１１０と電気的に接続されている。第２電極１２２は、発光装置１００を駆動するための他方の電極である。第２電極１２２としては、例えば、コンタクト層１１２側からＣｒ層、ＡｕＺｎ層、Ａｕ層の順序で積層したものなどを用いることができる。第２電極１２２の下面は、図２に示すように、利得領域１８０と同様の平面形状を有している。図示の例では、第２電極１２２とコンタクト層１１２との接触面の平面形状によって、電極１２０，１２２間の電流経路が決定され、その結果、利得領域１８０の平面形状が決定されることができる。なお、図示しないが、例えば、第１電極１２０と基板１０２との接触面が、利得領域１８０と同じ平面形状を有していてもよい。
【００３９】
本実施形態に係る発光装置１００は、例えば、プロジェクタ、ディスプレイ、照明装置、計測装置などの光源に適用されることができる。このことは、後述する実施形態についても同様である。
【００４０】
発光装置１００は、例えば、以下の特徴を有する。
【００４１】
本実施形態に係る発光装置１００では、上述したように、利得領域１８０に生じる光のレーザー発振を抑制または防止することができる。従って、スペックルノイズを低減させることができる。さらに、本実施形態に係る発光装置１００では、利得領域１８０に生じる光は、利得領域１８０内において利得を受けながら進行して、外部に出射されることができる。従って、従来の一般的なＬＥＤよりも高い出力を得ることができる。以上のように、本実施形態によれば、スペックルノイズを低減でき、かつ高出力である新規な発光装置を提供することができる。
【００４２】
一般的に、レーザー光でない光を発する発光装置は、レーザー発振を抑制または防止するために、利得領域の出射部となる端面と対向する他方の端面には、吸収部が設けられる。本実施形態に係る発光装置１００では、上述の通り、吸収部を有することなく、レーザー発振を抑制または防止することができる。したがって、本実施形態の発光装置１００によれば、吸収部を設ける必要がないため、第２端面１４２に反射部１５０を設けることができる。
【００４３】
本実施形態に係る発光装置１００では、利得領域１８０に生じる光の一部１０は、反射部１５０において反射して、再び利得領域１８０内において、利得を受けながら進行することができる。従って、本実施形態の発光装置１００によれば、例えば、反射部１５０において反射させないような場合に比べ、光強度の増幅距離が長くなるため、高い光出力を得ることができる。
【００４４】
本実施形態に係る発光装置１００では、反射部１５０は、複数の溝部１５２で構成されたＤＢＲミラーであることができる。従って、発光装置１００によれば、例えば、反射部が半導体装置１００の外部に設けられた場合と比較して、装置を小型化することができ、さらに、利得領域１８０と反射部１５０との間の光の損失を抑制することができる。
【００４５】
１．２．  次に、第１の実施形態に係る発光装置１００の製造方法について、図面を参照しながら説明する。
【００４６】
図６は、発光装置１００の製造工程を模式的に示す断面図であり、図３に示す断面図に対応している。
【００４７】
（１）まず、例えば、図６に示すように、基板１０２上に、バッファー層１０４、第１クラッド層１０６、活性層１０８、第２クラッド層１１０、及びコンタクト層１１２を、この順でエピタキシャル成長させる。エピタキシャル成長させる方法としては、例えば、ＭＯＣＶＤ（Metal-Organic Chemical Vapor Deposition）法、ＭＢＥ（Molecular Beam Epitaxy）法などを用いることができる。
【００４８】
（２）次に、図４に示すように、第２端面１４２に反射部１５０を構成する溝部１５２を形成する。溝部１５２は、例えば、フォトリソグラフィ技術およびエッチング技術を用いてパターニングすることにより形成される。
【００４９】
（３）次に、例えば、図１及び図２に示すように、第１端面１４０に反射防止膜１６０を形成することができる。反射防止膜１６０は、例えば、ＣＶＤ（Chemical Vapor Deposition）法、スパッタ法、イオンアシスト蒸着(Ion Assisted Deposition)法などにより形成される。
【００５０】
（４）次に、例えば、図３に示すように、コンタクト層１１２上に第２電極１２２を形成する。第２電極１２２は、例えば、真空蒸着法により全面に導電層を形成した後、該導電層をフォトリソグラフィ技術およびエッチング技術を用いてパターニングすることにより形成される。また、第２電極１２２は、例えば、真空蒸着法およびリフトオフ法の組み合わせ等により、所望の形状に形成されることもできる。なお、溝部１５２は、電極材料が入り込まないように、例えば、マスク層（図示しない）で覆われていることができる。
【００５１】
次に、例えば、図３に示すように、基板１０２の下面下に第１電極１２０を形成する。第１電極１２０の製法は、例えば、上述した第２電極１２２の製法の例示と同じである。なお、第１電極１２０及び第２電極１２２の形成順序は、特に限定されない。
【００５２】
（５）以上の工程により、図１〜図４に示すように、本実施形態の発光装置１００が得られる。
【００５３】
１．３．  次に本実施形態に係る発光装置の変形例について説明する。なお、上述した図１〜図４に示す発光装置１００の例と異なる点について説明し、同様の点については説明を省略する。
【００５４】
（１）まず、第１の変形例について説明する。
【００５５】
図７は、本変形例に係る発光装置２００を模式的に示す断面図である。なお、図７に示す断面図は、図４に対応している。
【００５６】
発光装置１００の例では、図４に示すように、溝部１５２の底面の位置が、活性層１０８の下面の位置より下に設けられている場合について説明した。これに対し、本変形例では、例えば、図７に示すように、溝部１５２の底面の位置は、活性層１０８の上面の位置より上に設けられていることができる。本変形例によれば、発光装置１００の例と同様に、反射部１５０が、溝部１５２で構成されたＤＢＲミラーであることができる。
【００５７】
（２）次に、第２の変形例について説明する。
【００５８】
図８は、本変形例に係る発光装置３００を模式的に示す平面図である。図９は、図８のIX−IX線断面図である。
【００５９】
発光装置１００の例では、反射部１５０が、複数の溝部１５２によって構成されたＤＢＲミラーである場合について説明した。これに対し、本変形例では、反射部１５０が、利得領域１８０の延びている方向Ａに、高屈折率層３５２Ｈと低屈折率層３５２Ｌが交互に積層された誘電体多層膜３５２で構成されたＤＢＲミラーであることができる。高屈折率層３５２Ｈとしては、例えば、ＳｉＮ層、Ｔａ２Ｏ５層、ＴｉＯ２層、ＺｒＯ２層を用いることができる。低屈折率層３５２Ｌとしては、例えば、ＳｉＯ２層、ＭｇＦ２層を用いることができる。高屈折率層３５２Ｈと低屈折率層３５２Ｌを１ペアとした場合、図示の例では、４ペアであるが、そのペア数は特に限定されない。高屈折率層３５２Ｈの膜厚は、（２ｍＨ−１）λ／４ｎＨであることができる。低屈折率層３５２Ｌの膜厚は、（２ｍＬ−１）λ／４ｎＬであることができる。なお、ｍＨ、ｍＬは、自然数であり、λは、利得領域１８０に生じる光の波長であり、ｎＨは、高屈折率層３５２Ｈの屈折率であり、ｎＬは、低屈折率層３５２Ｌの屈折率である。
【００６０】
本変形例によれば、反射部１５０が、誘電体多層膜３５２で構成されたＤＢＲミラーであることができる。
【００６１】
発光装置３００の製造方法について説明する。
【００６２】
まず、発光装置１００の場合と同様に、基板１０２上に、バッファー層１０４、第１クラッド層１０６、活性層１０８、第２クラッド層１１０、及びコンタクト層１１２を、この順でエピタキシャル成長させる。
【００６３】
次に、図８に示すように、第２側面１０９から見て、少なくとも第２端面１４２となる領域を露出させるように、第２端面１４２から第２側面１０９まで、利得領域１８０の延びている方向Ａに沿った領域をエッチングする。エッチングの深さは、図９の例では、第１クラッド層１０６の下面だが、少なくとも第１クラッド層１０６の上面に達する深さであればよい。エッチングは、例えば、ドライエッチングにより行われる。
【００６４】
次に、図９に示すように、誘電体多層膜３５２を形成する。具体的には、第２側面１０９側から、低誘電体層３５２Ｌ、高誘電体層３５２Ｈを交互に成膜することにより形成することができる。成膜は、例えば、第２端面１４２に対して均一に積層されるような向きに基板１０２を固定して行うことができる。成膜は、例えば、ＣＶＤ（Chemical Vapor Deposition）法、スパッタ法を用いることができる。
【００６５】
その他の工程については、発光装置１００と同様に行うことができるため、その詳細な説明は、省略する。
【００６６】
以上の工程により、本変形例の発光装置３００が得られる。
【００６７】
（３）次に、第３の変形例について説明する。
【００６８】
図１０は、本変形例に係る発光装置４００を模式的に示す断面図である。図１０に示す断面図は、図４に対応している。
【００６９】
発光装置１００の例では、反射部１５０が、複数の溝部１５２によって構成されたＤＢＲミラーである場合について説明した。これに対し、本変形例では、反射部１５０が、金属ミラーであることができる。金属ミラーは、第２端面１４２に設けられた金属薄膜４５２からなることができる。金属薄膜４５２は、少なくとも第２端面１４２を覆うように設けられている。金属薄膜４５２の材料としては、例えば、アルミニウム、銀、金などを用いることができる。
【００７０】
金属薄膜４５２は、例えば、スパッタ法で成膜される。本変形例に係る発光装置３００の製造方法は、発光装置１００，２００と同様の製造方法で製造できるためその詳細な説明を省略する。
【００７１】
（４）次に、第４の変形例について説明する。
【００７２】
図１１は、本変形例に係る発光装置５００を模式的に示す平面図である。図１１に示す平面図は、図２に対応している。
【００７３】
発光装置１００の例では、利得領域１８０が１つである場合について説明した。これに対し、本変形例では、利得領域１８０が、複数（図１１の例では５つ）設けられていることができる。複数の利得領域１８０の第２端面１４２の各々には、反射部１５０が設けられていることができる。図示の例では、反射部１５０が溝部１５２で構成されたＤＢＲミラーであるが、反射部１５０は、例えば、上述した変形例に係る誘電体多層膜３５２からなるＤＢＲミラーおよび金属薄膜４５２からなる金属ミラーであってもよい。複数の利得領域１８０の延びている方向Ａは、利得領域１８０ごとに同じ方向（図示の例）であってもよいし、異なる方向であってもよい。
【００７４】
本変形例によれば、発光装置１００の例に比べ、発光装置全体の高出力化を図ることができる。
【００７５】
（５）次に、第５の変形例について説明する。
【００７６】
図１２は、本変形例に係る発光装置６００を模式的に示す断面図である。なお、図１２に示す断面図は、発光装置１００の例における図３に示す断面図に対応している。
【００７７】
発光装置１００の例では、図２及び図３に示すように、第２電極１２２の上面も下面も、利得領域１８０と同じ平面形状を有する場合について説明した。これに対し、本変形例では、図１２に示すように、第２電極１２２の上面は、利得領域１８０と異なる平面形状を有することができる。本変形例では、コンタクト層１１２上に、開口部を有する絶縁層６０２を形成し、該開口部を埋め込む第２電極１２２を形成することができる。第２電極１２２は、開口部内および絶縁層（開口部含む）６０２上に形成されている。本変形例では、第２電極１２２の下面は、利得領域１８０と同じ平面形状を有し、第２電極１２２の上面は、絶縁層６０２上の全面である。
【００７８】
絶縁層６０２としては、例えば、ＳｉＮ層、ＳｉＯ２層、ポリイミド層などを用いることができる。絶縁層６０２は、例えば、ＣＶＤ法、塗布法などにより成膜される。
【００７９】
本変形例によれば、発光装置１００の例に比べ、第２電極１２２の体積が増えるため、放熱性に優れた発光装置６００を提供することができる。
【００８０】
（６）次に、第６の変形例について説明する。
【００８１】
発光装置１００の例では、ＩｎＧａＡｌＰ系の場合について説明したが、本変形例では、発光利得領域が形成可能なあらゆる材料系を用いることができる。半導体材料であれば、例えば、ＡｌＧａＮ系、ＩｎＧａＮ系、ＧａＡｓ系、ＩｎＧａＡｓ系、ＧａＩｎＮＡｓ系、ＺｎＣｄＳｅ系などの半導体材料を用いることができる。本変形例では、基板１０２として、例えばＧａＮ基板などを用いることができる。また、本変形例では、例えば有機材料などを用いることもできる。
【００８２】
（７）なお、上述した変形例は一例であって、これらに限定されるわけではない。例えば、各変形例を適宜組み合わせることも可能である。また、必要に応じて、後述する実施形態にもこれらの変形例を適用できる。
２．  第２の実施形態
２．１．  次に、第２の実施形態に係る発光装置７００について説明するが、以下の例に限定されるわけではない。
【００８３】
図１３は、発光装置７００を模式的に示す平面図であり、図１４は、図１３のXIV−XIV線断面図である。なお、第２の実施形態に係る発光装置７００において、上述した第１の実施形態に係る発光装置１００の構成部材と同様の機能を有する部材については同一の符号を付し、その詳細な説明を省略する。
【００８４】
発光装置７００は、図１３および図１４に示すように、第１クラッド層１０６と、活性層１０８と、第２クラッド層１１０と、絶縁部７０２と、反射部１５０を含む。発光装置７００は、さらに、例えば、第１電極１２０と、第２電極１２２と、基板１０２と、バッファー層１０４と、コンタクト層１１２と、反射防止膜１６０と、を含むことができる。
【００８５】
コンタクト層１１２は、図１３の例では、第２端面１４２より第２側面１０９側の領域（溝部１５２を除く）に形成されていることができる。さらに、コンタクト層１１２は、第２電極１２２が形成された領域において、利得領域１８０と同じ平面形状を有していることができる。図１４に示すように、例えば、少なくともコンタクト層１１２のうちの第２電極１２２との接触面側の部分（コンタクト層１１２の上部）が、柱状の半導体堆積体（以下「柱状部」という）７１０を構成することができる。例えば、第１クラッド層１０６、活性層１０８、第２クラッド層１１０、及びコンタクト層１１２が、柱状部７１０を構成することもできる。また、図１４に示すように、第２クラッド層１１０、及びコンタクト層１１２が、柱状部７１０を構成することもできる。
【００８６】
絶縁部７０２は、図１４に示すように、柱状部７１０の側方に設けられている。絶縁部７０２は、例えば、柱状部７１０の第２電極１２２側とは反対側に接する層（図示の例では第２クラッド層１１０）の上に形成されている。絶縁部７０２は、図１４に示すように、柱状部７１０の側面に接している。電極１２０，１２２間の電流は、絶縁部７０２を避けて、該絶縁部７０２に挟まれた柱状部７１０を流れることができる。例えば、柱状部７１０の平面形状によって、電極１２０，１２２間の電流経路が決定され、その結果、利得領域１８０の平面形状が決定される。なお、図示しないが、柱状部７１０及び絶縁部７０２は、基板１０２側に形成されることもできる。絶縁部７０２としては、例えば、ＳｉＮ層、ＳｉＯ２層、ポリイミド層などを用いることができる。絶縁部７０２は、平面的に見て、少なくとも柱状部７１０の周辺の領域に設けられることができる。絶縁部７０２は、図１３の例では、柱状部７１０の領域を除いた電極１２２と同様の領域に設けられていることができる。
【００８７】
絶縁部７０２は、例えば、少なくとも活性層１０８の側面（但し、利得領域１８０の第１端面１４０及び第２端面１４２以外の面）を覆うこともできる。例えば、柱状部７１０の側面のうち、第１端面１４０側および第２端面１４２側以外の側面は、絶縁部７０２により覆われていることができる。絶縁部７０２は、活性層１０８の屈折率よりも低い屈折率を有することができる。これにより、活性層１０８内に効率良く光を閉じ込めることができる。
【００８８】
第２電極１２２は、例えば図１３および図１４に示すように、柱状部７１０及び絶縁部７０２の上の全面に形成されている。これにより、上述した発光装置１００の例に比べ、第２電極１２２の体積が増えるため、放熱性に優れた発光装置７００を提供することができる。
【００８９】
本実施形態によれば、上述した第１の実施形態と同様に、スペックルノイズを低減でき、かつ高出力である新規な発光装置を提供することができる。
【００９０】
２．２．  次に、第２の実施形態に係る発光装置７００の製造方法の例について、図面を参照しながら説明するが、以下の例に限定されるわけではない。なお、上述した第１の実施形態に係る発光装置１００の製造方法と異なる点について説明し、同様の点については詳細な説明を省略する。
【００９１】
図１５は、発光装置７００の製造工程を模式的に示す断面図であり、図１４に示す断面図に対応している。
【００９２】
（１）まず、基板１０２上に、バッファー層１０４、第１クラッド層１０６、活性層１０８、第２クラッド層１１０、及びコンタクト層１１２を形成する。
【００９３】
（２）次に、図１５に示すように、第２クラッド層１１０、及びコンタクト層１１２をパターニングする。パターニングは、例えば、フォトリソグラフィ技術およびエッチング技術などを用いて行われる。本工程により、柱状部７１０を形成することができる。
【００９４】
（３）次に、例えば、図１３に示すように、溝部１５２を形成する。溝部１５２の形成は、例えば、フォトリソグラフィ技術およびエッチング技術などを用いて行われる。
【００９５】
（４）次に、図１４に示すように、柱状部７１０の側面を覆うように絶縁部７０２を形成する。具体的には、まず、例えば、ＣＶＤ法、塗布法などにより、第２クラッド層１１０の上方（コンタクト層１１２上を含む）に絶縁層（図示せず）を成膜する。次に、例えば、エッチング技術などを用いて、コンタクト層１１２の上面を露出させる。以上の工程により、絶縁部７０２を得ることができる。なお、溝部１５２は、絶縁層の成膜工程で埋め込まれてもよいし、埋め込まれなくてもよい。例えば、溝部１５２の領域をレジスト等でマスク（図示しない）することで溝部１５２に絶縁層を埋め込まないことができる。
【００９６】
（５）次に、第１電極１２０、及び第２電極１２２を形成する。第２電極１２２は、図１３に示すように、柱状部７１０及び絶縁部７０２の上に成膜されればよいため、微細なパターニングが不要となり、第２電極１２２の断線リスクを低減することができる。
【００９７】
（６）以上の工程により、図１３および図１４に示すように、本実施形態の発光装置７００が得られる。
【００９８】
２．３．  次に、本実施形態に係る発光装置の変形例について説明する。なお、上述した図１３および図１４に示す発光装置７００の例と異なる点について説明し、同様の点については説明を省略する。
【００９９】
図１６は、本変形例に係る発光装置の製造工程を模式的に示す断面図である。なお、図１６に示す断面図は、発光装置７００の例における図１４に示す断面図に対応している。
【０１００】
発光装置７００の例では、図１５に示すように柱状部７１０を形成した後、絶縁層（図示せず）を成膜し、その後、コンタクト層１１２を露出させることにより、絶縁部７０２を形成する場合について説明した。これに対し、本変形例では、まず、図１６に示すように、コンタクト層１１２上であって、利得領域１８０の上方の領域を、フォトレジスト等のマスク層８０４で覆う。次に、例えばプロトン等のイオン８０６を、マスク層８０４をマスクとして、例えば第２クラッド層１１０に達する深さまで注入する。以上の工程により、本変形例に係る絶縁部７０２を形成することができる。
【０１０１】
なお、変形例は、上述した例に限定されるわけではない。また、必要に応じて、上述した実施形態にもこの変形例や発光装置７００の例を適用できる。
【０１０２】
３．  上記のように、本発明の実施形態について詳細に説明したが、本発明の新規事項および効果から実体的に逸脱しない多くの変形が可能であることは当業者には容易に理解できよう。従って、このような変形例はすべて本発明の範囲に含まれるものとする。
【図面の簡単な説明】
【０１０３】
【図１】第１の実施形態に係る発光装置を模式的に示す斜視図。
【図２】第１の実施形態に係る発光装置を模式的に示す断面図。
【図３】第１の実施形態に係る発光装置を模式的に示す断面図。
【図４】第１の実施形態に係る発光装置を模式的に示す断面図。
【図５】第１実施形態の活性層を第１側面側から平面的に見た図。
【図６】第１の実施形態に係る発光装置の製造工程を模式的に示す断面図。
【図７】第１の実施形態に係る発光装置の第１の変形例を模式的に示す断面図。
【図８】第１の実施形態に係る発光装置の第２の変形例を模式的に示す平面図。
【図９】第１の実施形態に係る発光装置の第２の変形例を模式的に示す断面図。
【図１０】第１の実施形態に係る発光装置の第３の変形例を模式的に示す断面図。
【図１１】第１の実施形態に係る発光装置の第４の変形例を模式的に示す平面図。
【図１２】第１の実施形態に係る発光装置の第５の変形例を模式的に示す断面図。
【図１３】第２の実施形態に係る発光装置を模式的に示す平面図。
【図１４】第２の実施形態に係る発光装置を模式的に示す断面図。
【図１５】第２の実施形態に係る発光装置の製造工程を模式的に示す断面図。
【図１６】第２の実施形態に係る発光装置の製造工程の変形例を模式的に示す断面図。
【符号の説明】
【０１０４】
１００  発光装置、１０２  基板、１０４  バッファー層、１０６  第１クラッド層、１０７  第１側面、１０８  活性層、１０９  第２側面、１１０  第２クラッド層、１１２  コンタクト層、１２０  第１電極、１２２  第２電極、１３０  出射光、１４０  第１端面、１４２  第２端面、１５０  反射部、１５２  溝部、１６０  反射防止膜、１８０  利得領域、２００  発光装置、３００  発光装置、３５２  誘電体多層膜、４００  発光装置、４５２  金属薄膜、５００  発光装置、６００  発光装置、６０２  絶縁層、７００  発光装置、７０２  絶縁部、７１０  柱状部  ８０４  マスク層、８０６  イオン
【図１】
2010147321.tif 000003
【図２】
2010147321.tif 000004
【図３】
2010147321.tif 000005
【図４】
2010147321.tif 000006
【図５】
2010147321.tif 000007
【図６】
2010147321.tif 000008
【図７】
2010147321.tif 000009
【図８】
2010147321.tif 000010
【図９】
2010147321.tif 000011
【図１０】
2010147321.tif 000012
【図１１】
2010147321.tif 000013
【図１２】
2010147321.tif 000014
【図１３】
2010147321.tif 000015
【図１４】
2010147321.tif 000016
【図１５】
2010147321.tif 000017
【図１６】
2010147321.tif 000018