【手続補正書】
【提出日】平成16年9月30日(2004.9.30)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】発明の名称
【補正方法】変更
【補正の内容】
【発明の名称】点発光型発光素子及びその製造方法並びに集光点発光型発光素子
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】特許請求の範囲
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板(10)上に、それぞれ半導体からなるｎ型層(12)、活性層(13)及びｐ型層(14)が積層されてなるストライプリッジ(20)を有し、そのストライプリッジの一端面から光を出力する発光素子であって、
上記ストライプリッジ(20)は上記一端面にネック部(21)と該ネック部との連結部(22)と先端面(23)とから成る凸部(21a)を有しており、前記ネック部と前記ネック部との連結部は遮光膜(31)により覆われていることを特徴とする点発光型発光素子。
【請求項２】
上記ｎ型層(12)、活性層(13)及びｐ型層(14)がそれそれ、窒化物半導体からなる請求項１記載の点発光型発光素子。
【請求項３】
上記ストライプリッジ(20)の幅は、１μｍ以上１００μｍ以下であって、上記ネック部(21)の幅は、１μｍ以上１００μｍ以下である請求項１記載の点発光型発光素子。
【請求項４】
基板(10)上に複数の素子を形成して各素子ごとに分割することにより点発光型発光素子を製造する方法であって、
基板(10)上にｎ型層(12)、活性層(13)及びｐ型層(14)を積層することと、
上記各素子に対応してそれぞれ、一端面に他の部分より幅の狭いネック部(21)を有するストライプリッジ(20)を形成することと、
少なくとも上記ストライプリッジ(20)の一端面と上記ネック部(21)の上面及び両側面に遮光膜(31)を形成することと、
上記ネック部(21)において上記ストライプリッジ(20)の長手方向に直交する方向に素子を分割することとを含むことを特徴とする点発光型発光素子の製造方法。
【請求項５】
活性層(13)がその活性層よりバンドギャップの大きいｎ型半導体層とｐ型半導体層との間に設けられてなるダブルへテロ構造の半導体積層構造を有し、上記ｐ型半導体層表面の一部分の発光点(150)から光を出射する面発光型発光素子において、
上記発光点(150)の直下に位置する半導体積層構造の内部に、光を上方に反射又は屈折させる錐体面(153b)を有しかつ、
上記半導体積層構造は上記錐体面(153b)を中心として複数の発光領域に分離され、その各発光領域において該発光領域で発光した光を上記錐体面(153b)に向かって導波させるように該発光領域より幅の狭いリッジ(130)が上記ｐ型半導体層に形成されたことを特徴とする集光点発光型発光素子。
【請求項６】
上記複数の発光領域は、上記発光点(150)とその近傍を除く上記半導体積層構造において、隣接する発光領域の間が上記ｎ型半導体層の途中までエッチングされることにより互いに分離され、そのエッチングにより露出されたｎ型半導体層上にそれぞれｎ電極(112)が形成された請求項５記載の集光点発光型発光素子。
【請求項７】
上記錐体面(153b)は、上記積層構造に形成された光の出射方向に頂点を有する錐体空洞の錐体面により構成されている請求項５又は請求項６記載の集光点発光型発光素子。
【請求項８】
上記錐体面(153b)は、上記積層構造において少なくともｎ型半導体層に達するように形成された光の出射方向に向かって広がった錐形状の凹部に上記活性層(13)より屈折率の高い透光性部材(152a)が充填されることにより構成されている請求項５又は請求項６記載の集光点発光型発光素子。
【請求項９】
上記錐体面(153b)は円錐面である請求項５又は請求項６記載の集光点発光型発光素子。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明に係る点発光型発光素子は、上記第１の目的を達成するために、基板(10)上に、それぞれ半導体からなるｎ型層(12)、活性層(13)及びｐ型層(14)が積層されてなるストライプリッジ(20)を有し、そのストライプリッジの一端面から光を出力する発光素子であって、
上記ストライプリッジ(20)は上記一端面にネック部(21)と該ネック部との連結部(22)と先端面(23)とから成る凸部(21a)を有しており、前記ネック部と前記ネック部との連結部は遮光膜(31)により覆われていることを特徴とする。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００９】
また、本発明に係る点発光型発光素子では、上記ｎ型層(12)、活性層(13)及びｐ型層(14)をそれぞれ、窒化物半導体により構成することができ、これにより、比較的波長の短い光を発光して出力することができる。
また、本発明に係る点発光型発光素子では、上記ストライプリッジ(20)の幅は、１μｍ以上１００μｍ以下であって、上記ネック部(21)の幅は、１μｍ以上１００μｍ以下であることが好ましい。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１０】
また、本発明に係る点発光型発光素子の製造方法は、第１の目的を達成するために、基板(10)上に複数の素子を形成して各素子ごとに分割することにより点発光型発光素子を製造する方法であって、
基板(10)上にｎ型層(12)、活性層(13)及びｐ型層(14)を積層することと、
上記各素子に対応してそれぞれ、一端面に他の部分より幅の狭いネック部(21)を有するストライプリッジ(20)を形成することと、
少なくとも上記ストライプリッジ(20)の一端面と上記ネック部(21)の上面及び両側面に遮光膜(31)を形成することと、
上記ネック部(21)において上記ストライプリッジ(20)の長手方向に直交する方向に素子を分割することとを含むことを特徴とする。
このように構成された本発明に係る点発光型発光素子の製造方法によれば、発光点がリッジストライプの先端部分の狭い範囲に制限された発光素子を容易に作製することができ、極めて微小な発光点を有する発光素子を安価に製造することができる。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１１】
また、上記第２の目的を達成するために、本発明に係る集光点発光型発光素子は、活性層(13)がその活性層よりバンドギャップの大きいｎ型半導体層とｐ型半導体層との間に設けられてなるダブルへテロ構造の半導体積層構造を有し、上記ｐ型半導体層表面の一部分の発光点(150)から光を出射する面発光型発光素子において、上記発光点(150)の直下に位置する半導体積層構造の内部に、光を上方に反射又は屈折させる錐体面(153b)を有しかつ、上記半導体積層構造は上記錐体面(153b)を中心として複数の発光領域に分離され、その各発光領域において該発光領域で発光した光を上記錐体面(153b)に向かって導波させるように該発光領域より幅の狭いリッジ(130)が上記ｐ型半導体層に形成されたことを特徴とする。
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１３】
また、本発明に係る集光点発光型発光素子において、上記複数の発光領域は、上記発光点(150)とその近傍を除く上記半導体積層構造において、隣接する発光領域の間が上記ｎ型半導体層の途中までエッチングされることにより互いに分離され、そのエッチングにより露出されたｎ型半導体層上にそれぞれｎ電極(112)が形成するようにして構成することができる。
【手続補正８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１４】
また、本発明に係る集光点発光型発光素子において、上記錐体面(153b)は、上記積層構造に形成された光の出射方向に頂点を有する錐体空洞により構成することができる。
【手続補正９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１５】
さらに、本発明に係る集光点発光型発光素子において、上記錐体面(153b)はまた、上記積層構造において少なくともｎ型半導体層に達するように形成された光の出射方向に向かって広がった錐形状の凹部に上記活性層(13)より屈折率の高い透光性部材(152a)を充填することにより構成することができる。
【手続補正１０】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１６】
また、本発明に係る集光点発光型発光素子において、上記錐体面(153b)は円錐面であることが好ましく、これにより、真円に近いスポット光が得られる。