(57)【要約】【課題】より真円に近い断面形状を有する光を得ることができる発光装置を提供する。【解決手段】本発明に係る発光装置１０００は、第１領域１１２と、第２領域１１４と、を有する第１表面１１０を備える第１基板１００と、第１領域１１２に順次積層された第１クラッド層２０４、活性層２０６、第２クラッド層２０８を有する半導体層２００と、第１表面１１０と対向し、かつ、第３領域３１２と、第４領域３１４と、を有する第２表面３１０を備える第２基板３００と、を含み、第１領域１１２と第３領域３１２との間には、半導体層３００が配置され、活性層２０６は、第１側面２０５と、第１側面２０５と対向する第２側面２０７と、を有し、第１側面２０５および第２側面２０７の少なくとも一方には、出射端面２２２，２２４が設けられ、出射端面２２２，２２４から出射される光は、互いに対向する第２領域１１４と第４領域３１２との間の導波領域２０内を伝搬する。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１領域と、第２領域と、を有する第１表面を備える第１基板と、
前記第１領域に順次積層された第１クラッド層、活性層、第２クラッド層を有する半導体層と、
前記第１表面と対向し、かつ、第３領域と、第４領域と、を有する第２表面を備える第２基板と、
を含み、
前記第１領域と前記第３領域との間には、前記半導体層が配置され、
前記活性層は、第１側面と、前記第１側面と対向する第２側面と、を有し、
前記第１側面および前記第２側面の少なくとも一方には、出射端面が設けられ、
前記出射端面から出射される光は、互いに対向する前記第２領域と前記第４領域との間の導波領域内を伝搬する、発光装置。
【請求項２】
請求項１において、
前記第２領域と前記第４領域の間には、空隙が設けられ、
前記空隙の少なくとも一部は、前記導波領域である、発光装置。
【請求項３】
請求項１または２において、
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側面側の端面と、前記第２側面側の端面と、を有し、
前記第１側面側の端面および前記第２側面側の端面の少なくとも一方は、前記出射端面である、発光装置。
【請求項４】
請求項３において、
前記利得領域は、前記第１側面の垂線に対して傾いた方向に向かって設けられている、発光装置。
【請求項５】
請求項３または４において、
前記利得領域では、前記第１側面側から平面的に見て、前記第１側面側の端面と、前記第２側面側の端面とは、かさなっていない、発光装置。
【請求項６】
請求項４または５において、
前記活性層は、平面的に見て、前記第１側面と前記第２側面とを傾いて接続する第３側面を有し、
前記出射端面から出射される光は、平面的に見て、前記第３側面と平行な方向に向かって進む、発光装置。
【請求項７】
請求項１乃至６のいずれか一項において、
前記第２領域および前記第４領域には、ガイド層が形成されている、発光装置。
【請求項８】
請求項７において、
前記ガイド層は、誘電体多層膜または金属膜である、発光装置。
【請求項９】
請求項１乃至８のいずれか一項において、
前記第１クラッド層と電気的に接続された第１電極と、
前記第２クラッド層と電気的に接続された第２電極と、
を有する、発光装置。
【請求項１０】
第１領域と第２領域とを有する第１表面と、前記第１表面と反対側の表面であり、かつ第３領域と第４領域とを有する第２表面と、を備え、積層された複数の基板と、
前記複数の基板の各々の前記第１領域に順次積層された第１クラッド層、活性層、第２クラッド層とを有する半導体層と、
を含み、
前記複数の基板のうちの互いに隣り合う第１基板の前記第１表面と、第２基板の前記第２表面とは、対向しており、
前記第１基板の前記第１領域と、前記第２基板の前記第３領域との間には、前記半導体層が配置され、
前記半導体層の前記活性層は、第１側面と、前記第１側面と対向する第２側面と、を有し、
前記第１側面および前記第２側面の少なくとも一方には、出射端面が設けられ、
前記出射端面から出射される光は、互いに対向する前記第１基板の前記第２領域と、前記第２基板の前記第４領域との間の導波領域内を伝搬する、発光装置。
【請求項１１】
請求項１０において、
前記第１基板の前記第２領域と、前記第２基板の前記第４領域の間には、空隙が設けられ、
前記空隙の少なくとも一部は、前記導波領域である、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】
端面発光型の半導体発光デバイスにおいて、出射端面の形成は、一般的に劈開によって行われる。劈開工程は、スクライブ装置、ブレーキング装置等を用いて行われることができる。しかしながら、デバイスによっては、劈開は、位置精度が十分ではない場合がある。
【０００３】
これに対し、出射端面の位置精度を向上させるために、出射端面をエッチングにより形成する技術がある。しかしながら、エッチング可能な深さは限られているため、出射端面から出射された光が上下方向に拡がることで、光の一部がエッチングされた領域の底面部で反射される場合がある。これにより、光の断面形状が、いびつになってしまうという問題がある。
【０００４】
例えば、特許文献１では、エッチングされた領域の底面部をテーパー形状にすることで出射光がエッチングされた領域の底面部で反射されることを防止している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開昭６３−３１８１８３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明の目的の一つは、より真円に近い断面形状を有する光を得ることができる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】
【０００７】
本発明に係る発光装置は、
第１領域と、第２領域と、を有する第１表面を備える第１基板と、
前記第１領域に順次積層された第１クラッド層、活性層、第２クラッド層を有する半導体層と、
前記第１表面と対向し、かつ、第３領域と、第４領域と、を有する第２表面を備える第２基板と、
を含み、
前記第１領域と前記第３領域との間には、前記半導体層が配置され、
前記活性層は、第１側面と、前記第１側面と対向する第２側面と、を有し、
前記第１側面および前記第２側面の少なくとも一方には、出射端面が設けられ、
前記出射端面から出射される光は、互いに対向する前記第２領域と前記第４領域との間の導波領域内を伝搬する。
【０００８】
本発明に係る発光装置によれば、より真円に近い断面形状を有する光を得ることができる。
【０００９】
なお、本発明に係る記載では、「上方」という文言を、例えば、「特定のもの（以下「Ａ」という）の「上方」に他の特定のもの（以下「Ｂ」という）を形成する」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上に直接Ｂを形成するような場合と、Ａ上に他のものを介してＢを形成す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。
【００１０】
本発明に係る発光装置において、
前記第２領域と前記第４領域の間には、空隙が設けられ、
前記空隙の少なくとも一部は、前記導波領域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側面側の端面と、前記第２側面側の端面と、を有し、
前記第１側面側の端面および前記第２側面側の端面の少なくとも一方は、前記出射端面であることができる。
【００１２】
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側面の垂線に対して傾いた方向に向かって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、
前記利得領域では、前記第１側面側から平面的に見て、前記第１側面側の端面と、前記第２側面側の端面とは、かさなっていないことができる。
【００１４】
本発明に係る発光装置において、
前記活性層は、平面的に見て、前記第１側面と前記第２側面とを傾いて接続する第３側面を有し、
前記出射端面から出射される光は、平面的に見て、前記第３側面と平行な方向に向かって進むことができる。
【００１５】
本発明に係る発光装置において、
前記第２領域および前記第４領域には、ガイド層が形成さ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、
前記ガイド層は、誘電体多層膜または金属膜であることができる。
【００１７】
本発明に係る発光装置において、
前記第１クラッド層と電気的に接続された第１電極と、
前記第２クラッド層と電気的に接続された第２電極と、
を有することができる。
【００１８】
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。
【００１９】
本発明に係る発光装置は、
第１領域と第２領域とを有する第１表面と、前記第１表面と反対側の表面であり、かつ第３領域と第４領域とを有する第２表面と、を備え、積層された複数の基板と、
前記複数の基板の各々の前記第１領域に順次積層された第１クラッド層、活性層、第２クラッド層とを有する半導体層と、
を含み、
前記複数の基板のうちの互いに隣り合う第１基板の前記第１表面と、第２基板の前記第２表面とは、対向しており、
前記第１基板の前記第１領域と、前記第２基板の前記第３領域との間には、前記半導体層が配置され、
前記半導体層の前記活性層は、第１側面と、前記第１側面と対向する第２側面と、を有し、
前記第１側面および前記第２側面の少なくとも一方には、出射端面が設けられ、
前記出射端面から出射される光は、互いに対向する前記第１基板の前記第２領域と、前記第２基板の前記第４領域との間の導波領域内を伝搬する。
【００２０】
本発明に係る発光装置において、
前記第１基板の前記第２領域と前記第２基板の前記第４領域の間には、空隙が設けられ、
前記空隙の少なくとも一部は、前記導波領域であることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【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の実施形態の第１基板の第１表面側を模式的に示す平面図。
【図４】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５】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製造工程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製造工程を模式的に示す断面図。
【図９】第１の実施形態の変形例に係る発光装置を模式的に示す斜視図。
【図１０】第１の実施形態の変形例に係る発光装置を模式的に示す断面図。
【図１１】第１の実施形態の変形例に係る基板の第１表面側を模式的に示す平面図。
【図１２】第２の実施形態に係る発光装置を模式的に示す斜視図。
【図１３】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１４】第２の実施形態の第１基板の第１表面側を模式的に示す平面図。
【図１５】第２の実施形態の活性層を第１側面側から平面的に見た図。
【図１６】第２の実施形態の変形例に係る発光装置を模式的に示す斜視図。
【図１７】第２の実施形態の変形例に係る発光装置を模式的に示す断面図。
【図１８】第２の実施形態の変形例に係る基板の第１表面側を模式的に示す平面図。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
１．  第１の実施形態
１．１．  第１の実施形態に係る発光装置
まず、第１の実施形態に係る発光装置１０００について、図面を参照しながら説明する。図１は、発光装置１０００を模式的に示す斜視図である。図２は、発光装置１０００を模式的に示す断面図であり、図１のII−II線断面図である。図３は、第１基板１００の第１表面１１０側を示す平面図である。なお、図１では、便宜上、電極４００，４１０，４２０、第１ガイド層１２０、および第２ガイド層３２０については、その図示を省略している。また、図１では、便宜上、半導体層２００を簡略化して示している。
【００２３】
発光装置１０００は、図１および図２に示すように、第１基板１００と、半導体層２００と、第２基板３００と、を含む。発光装置１０００は、さらに、第１電極４００と、第２電極４１０と、第３電極４２０と、を有することができる。
【００２４】
第１基板１００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。第１基板１００は、図２に示すように、第１領域１１２と第２領域１１４とを有する第１表面１１０を備える。第１領域１１２には、半導体層２００が設けられている。第２領域１１４は、第２基板３００の第４領域３１４と対向している。第２領域１１４と第４領域３１４の間には、空隙２０が設けられている。第１基板１００は、例えば、第１領域１１２と第２領域１１４の間に、段差を有していることができる。これにより、例えば、図２に示すように、第１領域１１２と第３領域３１２との間の距離Ｄ１を、第２領域１１４と第４領域３１４との間の距離Ｄ２よりも短くしてもよい。また、図示はしないが、第１基板１００は、例えば、第１領域１１２と第３領域３１２との間に段差を有さなくてもよい。この場合、例えば、バッファー層２０２の一部、または、バッファー層２０２および第１コンタクト層２０４の一部が、第２領域１１４に設けられていてもよい。図３に示すように、第２領域１１２は、活性層２０６の第１側面２０５側と、第２側面２０７側とに設けられていることができる。なお、図示はしないが、第２領域１１４は、第１側面２０５側および第２側面２０７側のいずれか一方に設けられていてもよい。
【００２５】
図２に示すように、第２領域１１４には、例えば、第１ガイド層１２０が設けられている。第１ガイド層１２０としては、例えば、高反射率層を用いることができる。第１ガイド層１２０としては、例えば、ＳｉＯ２層、ＳｉＮ層、Ｔａ２Ｏ５層や、これらの多層膜などからなる誘電体多層膜、および、Ａｕ層、Ｃｕ層、Ａｌ層などからなる金属膜を用いることができる。これにより、反射率を高くすることができるため、後述する導波領域２０内で、光を効率よく伝搬することができる。なお、第１ガイド層１２０は、設けられなくてもよい。
【００２６】
半導体層２００は、図２に示すように、第１領域１１２に、順次積層された第１クラッド層２０４、活性層２０６、第２クラッド層２０８を有する。半導体層２００は、さらに、例えば、バッファー層２０２と、コンタクト層２１０と、絶縁層２１２（図３参照）と、を有することができる。半導体層２００は、第１基板１００の第１領域１１２と、第２基板３００の第３領域３１２との間に配置されている。
【００２７】
バッファー層２０２は、第１基板１００と第１クラッド層２０４の間に形成されている。バッファー層２０２は、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２０２としては、例えば、第１基板１００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（例えばｎ型）のＧａＡｓ層などを用いることができる。
【００２８】
第１クラッド層２０４は、例えば、第１導電型の半導体からなる。第１クラッド層２０４としては、例えば、ｎ型ＡｌＧａＡｓ層などを用いることができる。
【００２９】
活性層２０６は、例えば、ＧａＡｓウェル層とＡｌＧａＡｓ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。活性層２０６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。
【００３０】
活性層２０６の一部は、利得領域を構成していることができる。利得領域には、光を生じさせることができ、この光は、利得領域内で利得を受けることができる。なお、図示はしないが、活性層２０６の一部は、生じた光が利得を受けない光導波路であってもよい。
【００３１】
活性層２０６は、図３に示すように、第１側面２０５と第２側面２０７とを有する。第１側面２０５と第２側面２０７とは、対向している。図示の例では、第１側面２０５と第２側面２０７とは、平行である。第１側面２０５と第２側面２０７は、光学層（図示しない）によって覆われていることができる。これにより、第１側面２０５および第２側面２０７は、低い反射率を得ることができる。光学層としては、例えば、Ａｌ２Ｏ３層の単層、および、ＳｉＯ２層、ＳｉＮ層、Ｔａ２Ｏ５層や、これらの多層膜などからなる誘電体多層膜を用いることができる。利得領域２２０は、図３に示すように、平面的に見て、第１側面２０５側から第２側面２０７側まで、直線状に延びている。利得領域２２０の第１側面２０５側の第１端面２２２および第２側面２０５側の第２端面２２４は、利得領域２２０に生じる光を出射する出射端面であることができる。なお、第１端面２２２および第２端面２２４のいずれか一方の端面が、出射端面であってもよい。この場合、出射端面と反対側の端面には、ミラー（図示しない）が設けられてもよい。利得領域２２０の平面形状は、例えば、第１端面２２２と第２端面２２４とが平行な矩形である。発光装置１０００は、第１端面２２２と第２端面２２４との間で共振器を構成することができる。
【００３２】
第２クラッド層２０８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２０８としては、例えば、ｐ型ＡｌＧａＡｓ層などを用いることができる。
【００３３】
例えば、ｐ型の第２クラッド層２０８、不純物がドーピングされていない活性層２０６、およびｎ型の第１クラッド層２０４により、ｐｉｎダイオードが構成される。第１クラッド層２０４および第２クラッド層２０８の各々は、活性層２０６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２０６は、光を増幅する機能を有することができる。第１クラッド層２０４および第２クラッド層２０８は、活性層２０６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。
【００３４】
発光装置１０００では、第１電極４００と第２電極４１０との間に、ｐｉｎダイオードの順バイアス電圧を印加すると、利得領域２２０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２２０内で光の強度が増幅される。利得領域２２０内で生じる光は、第１端面２２２と第２端面２２４との間で、多重反射し、レーザー発振する。レーザー発振した光の一部は、第１端面２２２および第２端面２２４から出射される。
【００３５】
コンタクト層２１０は、図２に示すように、第２クラッド層２０８と、第２電極４１０との間に形成されている。コンタクト層２１０としては、第１電極４００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２１０は、例えば、第２導電型の半導体からなる。コンタクト層２１０としては、例えば、ｐ型ＧａＡｓ層などを用いることができる。
【００３６】
第１電極４００は、例えば、図２に示すように、第１基板１００の第１表面１１０と反対側の面の全面に形成されている。第１電極４００は、該第１電極４００とオーミックコンタクトする層（図示の例では第１基板１００）と接していることができる。第１電極４００は、第１基板１００を介して、第１クラッド層２０４と電気的に接続されている。第１電極４００は、発光装置１０００を駆動するための一方の電極である。第１電極４００としては、例えば、第１基板１００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。
【００３７】
第２電極４１０は、コンタクト層２１０と第３電極４２０との間に形成されている。第２電極４１０は、コンタクト層２１０を介して、第２クラッド層２０８と電気的に接続されている。第２電極４１０は、発光装置１０００を駆動するための他方の電極である。第２電極４１０としては、例えば、コンタクト層２１０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４１０とコンタクト層２１０との接触面は、図３に示すように、利得領域２２０と同様の平面形状を有している。図示の例では、第２電極４１０とコンタクト層２１０との接触面の平面形状によって、電極４００，４１０間の電流経路が決定され、その結果、利得領域２２０の平面形状が決定されることができる。すなわち、発光装置１０００は、利得導波型であることができる。なお、図示はしないが、発光装置１０００は、利得領域２２０の側面（第１端面２２２，第２端面２２４を除く）を屈折率の異なる部材で囲むことにより光を閉じこめる屈折率導波型であってもよい。
【００３８】
絶縁層２１２は、図３に示すように、コンタクト層２１０と第３電極４２０との間であって、第２電極４１０が形成されていない領域に形成されている。絶縁層２１２としては、例えば、ＳｉＯ２層、ＳｉＮ層、ＳｉＯＮ層などを用いることができる。
【００３９】
第２基板３００としては、例えば、窒化アルミニウム、酸化アルミニウム、銅タングステン合金を用いることができる。第２基板３００は、第３領域３１２と、第４領域３１４とを有する第２表面３１０を備える。第２表面３１０は、第１基板１００の第１表面１１０と対向する面である。第３領域３１２には、例えば、導電性の接着剤（図示しない）によって、半導体層２００が固定されている。
【００４０】
第４領域３１４には、第２ガイド層３２０が設けられていてもよい。第２ガイド層３２０は、第３電極４２０を介して、第４領域３１４に設けられていてもよい。第２ガイド層３２０は、例えば、第２表面３１０の全面に設けられている。第２ガイド層３２０としては、例えば、第１ガイド層１２０と同様に、誘電体多層膜および金属膜を用いることができる。これにより、高い反射率を得ることができるため、後述する導波領域２０内で、効率よく光を伝搬することができる。なお、第２ガイド層３２０は、設けられなくてもよい。
【００４１】
第３電極４２０は、第２基板３００の第２表面３１０に設けられている。第３電極４２０は、第２表面３１０の全面に設けられていてもよい。また、第２表面３１０の一部に設けられていてもよい。第３電極４２０は、第２電極４１０と電気的に接続されている。第３電極４２０は、図示しない外部の装置と第２電極４１０とを電気的に接続する電極であってもよい。第３電極４２０としては、Ａｕ層、Ａｌ層などを用いることができる。
【００４２】
利得領域２２０の端面２２２，２２４から出射された光は、第１ガイド層１２０および第２ガイド層３２０によって、全反射または金属反射されることを繰り返し、第２領域１１４と、第４領域３１４との間の空隙２０内を伝搬することができる。ガイド層１２０，３２０が設けられていない場合も同様に、利得領域２２０の端面２２２，２２４から出射された光は、第２領域１１４と第４領域３１４（第４電極４２０）によって、全反射または金属反射されることを繰り返し、第２領域１１４と、第４領域３１４の間の空隙２０内を伝搬することができる。すなわち、第２領域１１４と、第４領域３１４との間の空隙２０の少なくとも一部は、光を伝搬する導波領域であることができる。利得領域２２０の端面２２２，２２４から出射される光は、導波領域２０内を伝搬し、発光装置１０００の外部に設けられた光学系（図示しない）に向かって進むことができる。
【００４３】
図２に示すように、第１領域１１２と第２領域１１４との境界から第１基板１００の側面までの長さＬ１は、例えば、第３領域３１２と第４領域３１４との境界から第２基板３００の側面までの長さＬ２と等しい。また、第１ガイド層１２０から活性層２０６までの高さｈ１と、第２ガイド層３２０から活性層２０６までの高さｈ２は、等しいことが望ましい。これにより、利得領域２２０の端面２２２，２２４から出射された光が、導波領域２０内を伝搬する際の光路長を揃えることができる。したがって、外部の光学系に向かって進む光１０，１２の断面形状を、より真円に近くすることができる。例えば、図示はしないが、第４領域３１４をエッチングすることにより、第１ガイド層１２０から活性層２０６までの高さｈ１と、第２ガイド層３２０から活性層２０６までの高さｈ２を等しくしてもよい。
【００４４】
本実施の形態に係る発光装置１０００の一例として、ＧａＡｓ系の場合について説明したが、発光装置１０００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、ＩｎＧａＡｌＰ系、ＡｌＧａＮ系、ＩｎＧａＮ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。
【００４５】
本実施の形態に係る発光装置１０００の一例として、端面発光型の半導体レーザーについて説明したが、発光装置１０００は、例えば、端面発光型のＬＥＤ（Light Emitting Diode）などの端面発光型の発光装置を用いることができる。
【００４６】
発光装置１０００は、例えば、以下の特徴を有する。
【００４７】
発光装置１０００では、出射端面（第１端面２２２，第２端面２２４）から出射される光が、第２領域１１４と第４領域３１４との間の導波領域２０内を伝搬することができる。したがって、エッチングによって活性層２０６の第１側面２０５および第２側面２０７を露出した場合であっても、出射端面から出射された光が第２領域１１４（エッチングされた領域の底面部）によって散乱されることで、光の断面形状がいびつになることを防止することができる。発光装置１０００によれば、より真円に近い断面形状を有する光を得ることができる。また、発光装置１０００は、エッチングにより出射端面（第１端面２２２，第２端面２２４）を形成することができる。したがって、発光装置１０００では、出射端面の位置精度を向上させることができる。
【００４８】
１．２．  第１の実施形態に係る発光装置の製造方法
次に、第１の実施形態に係る発光装置１０００の製造方法について説明する。
【００４９】
図４〜図８は、第１の実施形態に係る発光装置１０００の製造工程を模式的に示す断面図である。なお、図４〜図８は、図２に示す断面図に対応している。また、図４〜図８は、便宜上、図２と上下を逆に示している。
【００５０】
図４に示すように、第１基板１００上に、バッファー層２０２、第１クラッド層２０４、活性層２０６、第２クラッド層２０８、コンタクト層２１０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。
【００５１】
図５に示すように、コンタクト層２１０上に絶縁層２１２を成膜する。成膜は、例えば、ＣＶＤ（Chemical Vapor Deposition）法、スパッタ法等を用いることができる。
【００５２】
図６に示すように、絶縁層２１２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。これにより、第２電極４１０が形成される領域および第１基板１００の第２領域１１４上の絶縁層２１２が除去される。
【００５３】
図７に示すように、第２電極４１０を形成する。第２電極４１０は、例えば、真空蒸着法、リフトオフ法の組み合わせにより所望の形状に形成されることができる。次に、第１電極４００を形成する。第１電極４００は、例えば、上述した第２電極４１０の製法の例示と同じである。なお、第１電極４００及び第２電極４１０の形成順序は、特に限定されない。
【００５４】
図８に示すように、第１基板１００の一部、バッファー層２０２、第１クラッド層２０４、活性層２０６、第２クラッド層２０８、コンタクト層２１０をパターニングする。パターニングは、例えば、ドライエッチングを用いることができる。これにより、活性層２０６の第１側面２０５および第２側面２０７を露出することができる。エッチングにより活性層２０６の側面２０５，２０７を露出することができるため、劈開で側面２０５，２０７を露出する場合と比較して、位置精度を向上でき、かつ生産性の向上を図ることができる。
【００５５】
次に、第１側面２０５および第２側面２０７に光学層（図示しない）を形成する。光学層は、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。次に、第１ガイド層１２０を形成してもよい。第１ガイド層１２０は、例えば、上述した光学層の製法の例示と同じである。次に、第１基板１００を、スクライブ装置、ブレーキング装置等で、チップ毎に切断する工程を有してもよい。
【００５６】
図２に示すように、第１基板１００、半導体層２００、電極４００，４１０で構成された構造体を、第２基板３００に実装する。第２電極４１０と第２基板３００上の第３電極４２０とは、電気的に接続される。
【００５７】
以上の工程により、発光装置１０００を製造することができる。
【００５８】
１．３．  第１の実施形態に係る発光装置の変形例
次に、第１の実施形態に係る発光装置の変形例について、図面を参照しながら説明する。なお、上述した装置１０００の例と異なる点について説明し、同様の点については同一の符号を付し説明を省略する。
【００５９】
図９は、本変形例に係る発光装置２０００を模式的に示す斜視図である。図１０は、図９のX−X線断面図である。図１１は、基板２１００の第１表面１１０側を示す平面図である。なお、図９では、便宜上、電極４００，４１０，４２０、第１ガイド層１２０、および第２ガイド層３２０については、その図示を省略している。また、図９では、便宜上、半導体層２００を簡略化して示している。
【００６０】
発光装置２０００は、積層された複数の基板２１００と、複数の基板２１００の各々の第１領域１１２に順次積層された第１クラッド層２０４、活性層２０６、第２クラッド層２０８とを有する半導体層２００とを含む。発光装置２０００は、さらに、サブマウント２２００を有することができる。
【００６１】
基板２１００は、第１領域１１２と第２領域１１４とを有する第１表面１１０と、第１表面１１０と反対側の表面であり、かつ、第３領域３１２と第４領域３１４とを有する第２表面３１０とを備える。すなわち、発光装置２０００の基板２１００は、発光装置１０００の第１基板１００と第２基板３００を兼ねることができる。図１０に示すように、基板２１００のうちの互いに隣り合う第１基板２１００ａ（例えば、上から２段目の基板）の第１表面１１０と、第２基板２１００ｂ（例えば、上から３段目の基板）の第２表面３１０とは、対向している。第２領域１１４と第４領域３１４の間には、空隙２０が設けられている。空隙２０の少なくとも一部は、導波領域２０であることができる。第１基板２１００ａの第１領域１１２と、第２基板２１００ｂの第３領域３１２との間には、半導体層２００が配置されている。なお、図９および図１０に示す例では、３つの基板２１００が積層されているが、積層される基板２１００の数は限定されない。基板２１００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。
【００６２】
図１１に示すように、活性層２０６の一部は、複数（図示の例では３つ）の利得領域２２０を構成していることができる。すなわち、活性層２０６の第１側面２０５には、複数の第１端面２２２が設けられていることができる。活性層２０６の第２側面２０７についても、同様に複数の第２端面２２４が設けられていることができる。第１端面２２２および第２端面２２４は、利得領域２２０に生じる光を出射する出射端面であることができる。
【００６３】
第２電極４１０は、図１１に示すように、複数設けられている。第２電極４１０の各々は、第１表面１１０側に隣り合う基板の第１電極４００と電気的に接続されている。
【００６４】
サブマウント２２００としては、例えば、窒化アルミニウム、酸化アルミニウム、銅タングステン合金を用いることができる。サブマウント２２００は、図１０に示すように、最下段の基板２１００の第１表面１１０と対向し、第３領域３１２と第４領域３１４とを有する第２表面３１０を備えていることができる。サブマウント２２００は、第１電極４００を有することができる。
【００６５】
発光装置２０００では、出射端面（第１端面２２２，第２端面２２４）が、複数行、複数列に配置されていることができる。したがって、発光装置２０００によれば、発光装置１０００の場合に比べて、発光の高出力化を図ることができる。
【００６６】
２．  第２の実施形態
２．１．  第２の実施形態に係る発光装置
次に、第２の実施形態に係る発光装置３０００について、図面を参照しながら説明する。図１２は、発光装置３０００を模式的に示す斜視図である。図１３は、発光装置３０００を模式的に示す断面図であり、図１２のXIII−XIII線断面図である。図１４は、発光装置３０００の第１基板１００の第１表面１１０側を示す平面図である。なお、図１２では、便宜上、電極４００，４１０，４２０、第１ガイド層１２０、および第２ガイド層３２０については、その図示を省略している。また、図１２では、便宜上、半導体層２００を簡略化して示している。以下、第２の実施形態に係る発光装置３０００において、第１の実施形態に係る発光装置１０００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。
【００６７】
発光装置３０００は、図１４に示すように、利得領域２２０が、活性層２０６の第１側面２０５側から第２側面２０７側まで、直線状に、第１側面２０５の垂線Ｐに対して傾いた方向に向かって設けられている。これにより、利得領域２２０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。ここで、図１５は、活性層２０６を第１側面２０５側から平面的に見た図である。図１５に示すように、第１端面２２２と第２端面２２４は、かさなっていない。すなわち、第１端面２２２と第２端面２２４のずれ幅ｘは、正の値となる。これにより、利得領域２２０に生じる光を第１端面２２２と第２端面２２４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２２０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。したがって、発光装置３０００は、レーザー光でない光を発することができる。
【００６８】
活性層２０６は、図１４に示すように、平面的に見て、第１側面２０５と第２側面２０７とを傾いて接続する第３側面２０９を有する。第３側面２０９の第１側面２０５に対する傾き角θは、第１端面２２２から出射される光が、第３側面２０９と平行な方向に向かって進む角度であることができる。傾き角θは、例えば、スネルの法則により求めることができる。第１側面２０５と第２側面２０７は、平行である。したがって、第２側面２０７側においても同様に、外部の光学系に向かって進む第２の光１２は、平面的に見て、第３側面２０９と平行な方向に向かって進むことができる。なお、第１の光１０と、第２の光１２とは、互いに反対の方向に向かって進む。第３側面２０９と平行な方向は、第１基板１００の側面の各々と平行または垂直な方向である。したがって、発光装置３０００では、第１基板１００の側面を基準にして、図示しない後段の光学系を、配置することができる。
【００６９】
本実施形態に係る発光装置３０００は、例えば、プロジェクター、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。
【００７０】
発光装置３０００は、例えば、以下の特徴を有する。
【００７１】
発光装置３０００では、利得領域２２０は、第１側面２０５の垂線Ｐに対して傾いた方向に向かって設けられていることができる。さらに、利得領域２２０では、第１側面２０５側から平面的にみて、第１端面２２２と第２端面２２４とは、重なっていないことができる。これにより、上述したとおり、利得領域２２０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。したがって、スペックルノイズを低減させることができる。さらに、発光装置３０００では、利得領域２２０に生じる光は、利得領域２２０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。したがって、従来の一般的なＬＥＤ（Light Emitting Diode）よりも高い出力を得ることができる。以上のように、発光装置３０００では、スペックルノイズを低減でき、かつ高出力化を図ることができる。
【００７２】
発光装置３０００では、出射端面２２２，２２４から出射される光が、平面的に見て、第３側面２０９と平行な方向に向かって進むように、第３側面２０９が、第１側面２０５と第２側面２０７とを傾いて接続していることができる。したがって、外部の光学系に向かって進む光１０，１２は、平面的に見て、第１基板１００の側面の各々と平行または垂直な方向に進むことができる。発光装置３０００では、第１基板１００の側面を基準として後段の光学系を配置することができるため、後段の光学系の光軸合わせを容易化することができる。
【００７３】
２．２．  第２の実施形態に係る発光装置の変形例
次に、第２の実施形態に係る発光装置の変形例について、図面を参照しながら説明する。なお、上述した発光装置３０００の例と異なる点について説明し、同様の点については同一の符号を付し説明を省略する。
【００７４】
図１６は、本変形例に係る発光装置４０００を模式的に示す斜視図である。図１７は、図１６のXVII−XVII線断面図である。図１８は、基板４１００の第１表面１１０側を示す平面図である。なお、図１６では、便宜上、電極４００，４１０，４２０、第１ガイド層１２０、および第２ガイド層３２０については、その図示を省略している。また、図１６では、便宜上、半導体層２００を簡略化して示している。
【００７５】
発光装置４０００は、積層された複数の基板４１００と、複数の基板４１００の各々の第１領域１１２に順次積層された第１クラッド層２０４、活性層２０６、第２クラッド層２０８とを有する半導体層２００とを含む。発光装置４０００は、さらに、サブマウント４２００を有することができる。
【００７６】
基板４１００は、第１領域１１２と第２領域１１４とを有する第１表面１１０と、第１表面１１０と反対側の表面であり、かつ、第３領域３１２と第４領域３１４とを有する第２表面３１０とを備える。すなわち、発光装置４０００の基板４１００は、発光装置３０００の第１基板１００と第２基板３００を兼ねることができる。図１７に示すように、基板４１００のうちの互いに隣り合う第１基板４１００ａ（例えば、上から２段目の基板）の第１表面１１０と、第２基板４１００ｂ（例えば、上から３段目の基板）の第２表面３１０とは、対向している。第２領域１１４と第４領域３１４の間には、空隙２０が設けられている。空隙２０の少なくとも一部は、導波領域２０であることができる。第１基板４１００ａの第１領域１１２と、第２基板４１００ｂの第３領域３１２との間には、半導体層２００が配置されている。なお、図１６および図１７に示す例では、３つの基板４１００が積層されているが、積層される基板４１００の数は限定されない。基板４１００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。
【００７７】
図１８に示すように、基板４１００の第１領域１１２には、複数の半導体層２００が形成されている。複数の半導体層２００は、隣り合う半導体層２００の第３側面２０９の一部が互いに接するように並んでいることができる。複数の半導体層２００は、一体的に形成されていてもよい。複数の半導体層２００の各々には、利得領域２２０が設けられている。利得領域２２０の端面２２２，２２４から出射される光は、平面的に見て、基板４１００の側面の各々と平行または垂直な方向に進むことができる。
【００７８】
第２電極４１０は、図１８に示すように、複数設けられている。第２電極４１０の各々は、第１表面１１０側に隣り合う基板の第１電極４００と電気的に接続されている。
【００７９】
サブマウント４２００としては、例えば、窒化アルミニウム、酸化アルミニウム、銅タングステン合金を用いることができる。サブマウント４２００は、最下段の基板４１００の第１表面１１０と対向し、第３領域３１２と第４領域３１４とを有する第２表面３１０を備えていることができる。サブマウント４２００は、第１電極４００を有することができる。
【００８０】
発光装置４０００では、出射端面（第１端面２２２，第２端面２２４）が、複数行、複数列に配置されていることができる。したがって、発光装置４０００によれば、発光装置３０００の場合に比べて、発光の高出力化を図ることができる。
【００８１】
なお、上述した実施形態および変形例は一例であって、これらに限定されるものではない。例えば、各実施形態および変形例を適宜組み合わせることも可能である。
【００８２】
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。
【符号の説明】
【００８３】
２０  導波領域、１００  第１基板、１１０  第１表面、１１２  第１領域、１１４  第２領域、１２０  第１ガイド層、２００  半導体層、２０２  バッファー層  ２０４  第１クラッド層、２０５  第１側面、２０６  活性層、２０７  第２側面、２０８  第２クラッド層、２０９  第３側面、２１０  コンタクト層、２１２  絶縁層、２２０  利得領域、２２２  第１端面、２２４  第２端面、３００  第２基板、３１０  第２表面、３１２  第３領域、３１４  第４領域、３２０  第２ガイド層、４００  第１電極、４１０  第２電極、４２０  第３電極、１０００  発光装置、２０００  発光装置、２１００  基板、２２００  サブマウント、３０００  発光装置、４０００  発光装置、４１００  基板、４２００  サブマウント
【図１】
2010212348.tif 000003
【図２】
2010212348.tif 000004
【図３】
2010212348.tif 000005
【図４】
2010212348.tif 000006
【図５】
2010212348.tif 000007
【図６】
2010212348.tif 000008
【図７】
2010212348.tif 000009
【図８】
2010212348.tif 000010
【図９】
2010212348.tif 000011
【図１０】
2010212348.tif 000012
【図１１】
2010212348.tif 000013
【図１２】
2010212348.tif 000014
【図１３】
2010212348.tif 000015
【図１４】
2010212348.tif 000016
【図１５】
2010212348.tif 000017
【図１６】
2010212348.tif 000018
【図１７】
2010212348.tif 000019
【図１８】
2010212348.tif 000020