【手続補正書】
【提出日】平成17年10月11日(2005.10.11)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
半導体基板と、
前記半導体基板上に形成された、下部クラッド層、前記半導体基板に対して平行な方向の共振器を有している活性層、および上部クラッド層を含む半導体積層体と
前記上部クラッド層に接続され、共振器方向に延びるストライプ状の上部電極と、
前記下部クラッド層に接続される下部電極とを備え、
前記半導体積層体は、複数の凹部または凸部が共振器方向に周期的に配列されたフォトニック結晶構造を有し、
前記フォトニック結晶構造は、平面視において、少なくとも一部が前記上部電極と重ならず、しかも前記上部電極と共振器方向で並ぶように形成されており、
前記フォトニック結晶構造が有するフォトニックバンドギャップの高エネルギー端または低エネルギー端と、前記活性層の内部で再結合して生じた光のエネルギーとが一致しており、
前記上部電極と前記下部電極との間に所定の電圧を印加した場合に、前記フォトニック結晶構造の平面視において前記上部電極と重ならない領域から光を放射する、半導体発光素子。
【請求項２】
前記凹部または凸部は、前記上部クラッド層に形成されている請求項１に記載の半導体発光素子。
【請求項３】
前記凹部または凸部は、前記上部クラッド層、前記活性層、および前記下部クラッド層に亘って形成されている請求項１に記載の半導体発光素子。
【請求項４】
前記凹部または凸部の形状が円柱状である請求項１に記載の半導体発光素子。
【請求項５】
前記凹部または凸部の形状が平板状である請求項１に記載の半導体発光素子。
【請求項６】
前記共振器の幅は２μｍ以上１０μｍ以下である請求項１に記載の半導体発光素子。
【請求項７】
前記共振器の長さは２０μｍ以上５０μｍ以下である請求項１に記載の半導体発光素子。
【請求項８】
前記共振器方向は＜１１０＞方向または＜−１１０＞方向である請求項１に記載の半導体発光素子。
【請求項９】
前記凹部または凸部は四角格子状に配列されており、前記凹部または凸部の一の配列方向が共振器方向と同一であり、他の配列方向が共振器方向と直交している請求項１に記載の半導体発光素子。
【請求項１０】
前記一の配列方向における隣り合う凹部または凸部間の間隔と、前記他の配列方向における隣り合う凹部または凸部間の間隔とが異なる請求項９に記載の半導体発光素子。
【請求項１１】
前記一の配列方向における隣り合う凹部または凸部間の間隔は、前記他の配列方向における隣り合う凹部または凸部間の間隔と比べて大きい請求項１０に記載の半導体発光素子。
【請求項１２】
前記半導体積層体の両端面には反射膜が形成されている請求項１に記載の半導体発光素子。
【請求項１３】
前記半導体積層体の周囲には所定の間隔で配列された複数の凹部または凸部からなるフォトニック結晶構造が形成されている請求項１に記載の半導体発光素子。
【請求項１４】
前記凹部または凸部は前記半導体積層体の上面の全面に亘って形成されている請求項１に記載の半導体発光素子。
【請求項１５】
前記フォトニック結晶構造の平面視において前記上部電極と重ならない領域は、前記半導体積層体の中央部である請求項１４に記載の半導体発光素子。
【請求項１６】
共振器方向において隣り合う凹部または凸部のうちの一部の凹部または凸部間の間隔が、他の凹部または凸部間の間隔と比べて、波長／（実効屈折率×４）だけ大きい請求項１に記載の半導体発光素子。
【請求項１７】
複数の前記半導体積層体を備え、
前記複数の前記半導体積層体は互いに交差するように配置されている請求項１に記載の半導体発光素子。
【請求項１８】
前記フォトニック結晶構造が有するフォトニックバンドギャップの高エネルギー端と、前記活性層の内部で再結合して生じた光のエネルギーとが一致している、請求項１に記載の半導体発光素子。
【請求項１９】
前記フォトニック結晶構造が有するフォトニックバンドギャップの低エネルギー端と、前記活性層の内部で再結合して生じた光のエネルギーとが一致している、請求項１に記載の半導体発光素子。
【請求項２０】
前記活性層の内部で再結合して生じた光と前記フォトニックバンドギャップとがカップリングすることにより、前記光が超放射により前記共振器方向に対して垂直な方向に放射される、請求項１に記載の半導体発光素子。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】発明の名称
【補正方法】変更
【補正の内容】
【発明の名称】半導体発光素子
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００１】
本発明は、基板上に成長したフォトニック結晶を用いた垂直出射型の半導体発光素子に関する。
【手続補正４】
【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】
本発明はこのような事情に鑑みてなされており、その目的は、閾値電流が低く、しかも光の偏波面が制御された半導体発光素子を提供することにある。
【手続補正５】
【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】
この目的を達成するために、本発明に係る半導体発光素子は、半導体基板と、前記半導体基板上に形成された、下部クラッド層、前記半導体基板に対して平行な方向の共振器を有している活性層、および上部クラッド層を含む半導体積層体と、前記上部クラッド層に接続され、共振器方向に延びるストライプ状の上部電極と、前記下部クラッド層に接続される下部電極とを備え、前記半導体積層体は、複数の凹部または凸部が共振器方向に周期的に配列されたフォトニック結晶構造を有し、前記フォトニック結晶構造は、平面視において、少なくとも一部が前記上部電極と重ならず、しかも前記上部電極と共振器方向で並ぶように形成されており、前記フォトニック結晶構造が有するフォトニックバンドギャップの高エネルギー端または低エネルギー端と、前記活性層の内部で再結合して生じた光のエネルギーとが一致しており、前記上部電極と前記下部電極との間に所定の電圧を印加した場合に、前記フォトニック結晶構造の平面視において前記上部電極と重ならない領域から光を放射する。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１９】
また、前記発明に係る半導体発光素子において、前記凹部または凸部は四角格子状に配列されており、前記凹部または凸部の一の配列方向が共振器方向と同一であり、他の配列方向が共振器方向と直交していることが好ましい。
また、前記発明に係る半導体発光素子において、前記一の配列方向における隣り合う凹部または凸部間の間隔と、前記他の配列方向における隣り合う凹部または凸部間の間隔とが異なることが好ましい。
また、前記発明に係る半導体発光素子において、前記一の配列方向における隣り合う凹部または凸部間の間隔は、前記他の配列方向における隣り合う凹部または凸部間の間隔と比べて大きいことが好ましい。
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２８
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２９
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１２７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０１２７】
本発明に係る半導体発光素子は、光通信システムなどに用いられる半導体発光素子として有用である。