(57)【要約】発光素子の製造方法は、（Ａ）第１化合物半導体層２１、活性層２３及び第２化合物半導体層２２が積層された、ＧａＮ系化合物半導体から成る積層構造体２０を形成し、且つ、第１化合物半導体層２１の第１面側に凹面鏡部４３を形成し、次いで、（Ｂ）第２化合物半導体層２２上に光感光性材料層３５を形成し、その後、（Ｃ）凹面鏡部側から積層構造体２０を介して光感光性材料層３５を露光することで、光感光性材料層３５から成る処理用マスク層を得た後、処理用マスク層を用いて第２化合物半導体層２２に加工を施す工程を少なくとも備えている。
2019003627.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１面、及び、第１面と対向する第２面を有する第１化合物半導体層、
第１化合物半導体層の第２面と面する活性層、並びに、
活性層と面する第１面、及び、第１面と対向する第２面を有する第２化合物半導体層、
が積層された、ＧａＮ系化合物半導体から成る積層構造体を形成し、且つ、第１化合物半導体層の第１面側に凹面鏡部を形成し、次いで、
第２化合物半導体層上に光感光性材料層を形成し、その後、
凹面鏡部側から積層構造体を介して光感光性材料層を露光することで、光感光性材料層から成る処理用マスク層を得た後、
処理用マスク層を用いて第２化合物半導体層に加工を施す、
工程を少なくとも備えている発光素子の製造方法。
【請求項２】
処理用マスク層を用いて第２化合物半導体層に加工を施す工程において、第２化合物半導体層に電流狭窄領域を形成する請求項１に記載の発光素子の製造方法。
【請求項３】
処理用マスク層を用いて第２化合物半導体層に加工を施す工程において、処理用マスク層を用いたイオン注入を行う請求項２に記載の発光素子の製造方法。
【請求項４】
処理用マスク層を用いて第２化合物半導体層に加工を施す工程においては、処理用マスク層を用いて第２化合物半導体層にアッシング処理を行う請求項２に記載の発光素子の製造方法。
【請求項５】
処理用マスク層を用いて第２化合物半導体層に加工を施す工程において、処理用マスク層を用いて第２化合物半導体層に反応性エッチング処理を行う請求項２に記載の発光素子の製造方法。
【請求項６】
処理用マスク層を用いて第２化合物半導体層に加工を施す工程において、処理用マスク層を用いてプラズマ照射を行う請求項２に記載の発光素子の製造方法。
【請求項７】
処理用マスク層を用いて第２化合物半導体層に加工を施す工程において、第２化合物半導体層上に形成された絶縁膜に処理用マスク層を用いてエッチングを行う請求項２に記載の発光素子の製造方法。
【請求項８】
第２化合物半導体層に電流狭窄領域を形成した後、第２化合物半導体層上に第２電極を形成し、第２電極上に第２光反射層を形成する工程、及び、
凹面鏡部上に第１光反射層を形成し、第１化合物半導体層に電気的に接続された第１電極を形成する工程、
を更に備えている請求項２に記載の発光素子の製造方法。
【請求項９】
凹面鏡部の一部の上に、又は、凹面鏡部の一部の上からその外側領域に亙り、又は、第１光反射層の一部の上に、又は、第１光反射層の一部の上からその外側領域に亙り、遮光部を形成する工程を更に備えている請求項１に記載の発光素子の製造方法。
【請求項１０】
第１化合物半導体層の第１面は基板の第２面と接しており、
凹面鏡部は、基板の第２面と対向する基板の第１面に形成されており、
凹面鏡部を形成する工程は、基板の第１面にエッチング加工を施す工程から成る請求項１に記載の発光素子の製造方法。
【請求項１１】
第１化合物半導体層の第１面は基板の第２面と接しており、
凹面鏡部は、基板の第２面と対向する基板の第１面に形成されており、
凹面鏡部を形成する工程は、基板の第１面に凹面鏡部形成層を形成した後、凹面鏡部形成層に凹面鏡部を形成する工程から成る請求項１に記載の発光素子の製造方法。
【請求項１２】
第１化合物半導体層の第１面に凹面鏡部を形成する請求項１に記載の発光素子の製造方法。
【請求項１３】
第１化合物半導体層側の上方に、開口部を有するマスク部材を配置して、凹面鏡部側から積層構造体を介して光感光性材料層を露光する請求項１に記載の発光素子の製造方法。
【請求項１４】
光感光性材料層は、レジスト材料又は光感光性樹脂から成る請求項１に記載の発光素子の製造方法。
【請求項１５】
第１面、及び、第１面と対向する第２面を有する第１化合物半導体層、
第１化合物半導体層の第２面と面する活性層、並びに、
活性層と面する第１面、及び、第１面と対向する第２面を有する第２化合物半導体層、
が積層された、ＧａＮ系化合物半導体から成る積層構造体、
第１化合物半導体層の第１面側に配設された第１光反射層、並びに、
第２化合物半導体層の第２面側に配設された第２光反射層、
を備えており、
第１光反射層は、凹面鏡部上に形成されており、
第２化合物半導体層には、電流注入領域、及び、電流注入領域を取り囲む電流非注入領域が設けられており、
活性層における光場の中心点と、電流注入領域の面積重心点とが一致している発光素子。
【請求項１６】
第１光反射層には、光透過部、及び、光透過部を取り囲む遮光部が設けられている請求項１５に記載の発光素子。
【請求項１７】
第１面、及び、第１面と対向する第２面を有する第１化合物半導体層、
第１化合物半導体層の第２面と面する活性層、並びに、
活性層と面する第１面、及び、第１面と対向する第２面を有する第２化合物半導体層、
が積層された、ＧａＮ系化合物半導体から成る積層構造体、
第１化合物半導体層の第１面側に配設された第１光反射層、並びに、
第２化合物半導体層の第２面側に配設された第２光反射層、
を備えており、
第１光反射層は、凹面鏡部上に形成されており、
第１光反射層には、光透過部、及び、光透過部を取り囲む遮光部が設けられている発光素子。
【請求項１８】
第１面、及び、第１面と対向する第２面を有する第１化合物半導体層、
第１化合物半導体層の第２面と面する活性層、並びに、
活性層と面する第１面、及び、第１面と対向する第２面を有する第２化合物半導体層、
が積層された、ＧａＮ系化合物半導体から成る積層構造体、
第１化合物半導体層の第１面側に配設された第１光反射層、並びに、
第２化合物半導体層の第２面側に配設された第２光反射層、
を備えており、
第１光反射層は、凹面鏡部上に形成されており、
凹面鏡部の形状は、凹面鏡部の中心部からビームウェスト半径ω0の範囲内において、決定係数０．８以上である球形状又は放物線形状である発光素子。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、発光素子及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
面発光レーザ素子（ＶＣＳＥＬ）から成る発光素子においては、一般に、２つの光反射層（Distributed Bragg Reflector 層、ＤＢＲ層）の間でレーザ光を共振させることによってレーザ発振が生じる。そして、ｎ型化合物半導体層、化合物半導体から成る活性層（発光層）及びｐ型化合物半導体層が積層された積層構造体を有する面発光レーザ素子においては、一般に、ｐ型化合物半導体層上に透明導電性材料から成る第２電極を形成し、第２電極の上に絶縁材料の積層構造から成る第２光反射層を形成する。また、ｎ型化合物半導体層上に（導電性の基板上にｎ型化合物半導体層が形成されている場合には基板の露出面上に）、第１電極及び絶縁材料の積層構造から成る第１光反射層を形成する。尚、便宜上、２つの光反射層によって形成される共振器の中心を通る軸線をＺ軸とし、Ｚ軸と直交する仮想平面をＸＹ平面と呼ぶ。【０００３】
ところで、積層構造体をＧａＡｓ系化合物半導体から構成する場合、共振器長ＬORは１μｍ程度である。一方、積層構造体をＧａＮ系化合物半導体から構成する場合、共振器長ＬORは、通常、面発光レーザ素子から出射されるレーザ光の波長の数倍と長い。即ち、共振器長ＬORは１μｍよりもかなり長い。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００６−１１４７５３号公報
【特許文献２】特開２０００−０２２２７７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
そして、このように共振器長ＬORが長くなると、従来の１μｍ程度の共振器長ＬORを採用しているＧａＡｓ系面発光レーザ素子と異なり、回折損失が増加するためにレーザ発振が難しくなる。つまり、面発光レーザ素子として機能するのではなく、ＬＥＤとして機能することになってしまう虞がある。ここで、「回折損失」とは、一般に、光は回折効果に起因して広がろうとするため、共振器を往復するレーザ光は、次第に、共振器外へと散逸してしまう現象を指す。また、積層構造体をＧａＮ系化合物半導体から構成する場合、熱飽和の問題が挙げられる。ここで、「熱飽和」とは、面発光レーザ素子の駆動時、自己発熱によって光出力が飽和する現象である。光反射層に用いられる材料（例えば、ＳｉＯ2やＴａ2Ｏ5といった材料）は、ＧａＮ系化合物半導体よりも熱伝導率の値が低い。よって、ＧａＮ系化合物半導体層の厚さを厚くすることは、熱飽和を抑制することに繋がる。しかしながら、ＧａＮ系化合物半導体層の厚さを厚くすると、共振器長ＬORの長さが長くなるので、上記の問題が生じる。光反射層に凹面鏡としての機能を付与する技術が、例えば、特開２００６−１１４７５３号公報や特開２０００−０２２２７７号公報から周知である。しかしながら、これらの特許公開公報には、共振器長ＬORが長くなることに起因した回折損失の増加といった問題、熱飽和の問題といった本開示の発光素子が解決しようとする課題に関して、何ら言及されていない。【０００６】
従って、本開示の目的は、共振器長ＬORが長くなることに起因した回折損失の増加といった問題、熱飽和の問題を解決し得る構成、構造を有する発光素子、及び、係る発光素子の製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記の目的を達成するための本開示の発光素子の製造方法は、
第１面、及び、第１面と対向する第２面を有する第１化合物半導体層、
第１化合物半導体層の第２面と面する活性層、並びに、
活性層と面する第１面、及び、第１面と対向する第２面を有する第２化合物半導体層、
が積層された、ＧａＮ系化合物半導体から成る積層構造体を形成し、且つ、第１化合物半導体層の第１面側に凹面鏡部を形成し、次いで、
第２化合物半導体層上に光感光性材料層を形成し、その後、
凹面鏡部側から積層構造体を介して光感光性材料層を露光することで、光感光性材料層から成る処理用マスク層を得た後、
処理用マスク層を用いて第２化合物半導体層に加工を施す、
工程を少なくとも備えている。【０００８】
上記の目的を達成するための本開示の第１の態様、第２の態様あるいは第３の態様に係る発光素子は、
第１面、及び、第１面と対向する第２面を有する第１化合物半導体層、
第１化合物半導体層の第２面と面する活性層、並びに、
活性層と面する第１面、及び、第１面と対向する第２面を有する第２化合物半導体層、
が積層された、ＧａＮ系化合物半導体から成る積層構造体、
第１化合物半導体層の第１面側に配設された第１光反射層、並びに、
第２化合物半導体層の第２面側に配設された第２光反射層、
を備えており、
第１光反射層は、凹面鏡部上に形成されている。【０００９】
そして、本開示の第１の態様に係る発光素子にあっては、第２化合物半導体層には、電流注入領域、及び、電流注入領域を取り囲む電流非注入領域が設けられており、活性層における光場の中心点と、電流注入領域の面積重心点とが一致している。【００１０】
また、本開示の第２の態様に係る発光素子にあっては、第１光反射層には、光透過部、及び、光透過部を取り囲む遮光部が設けられている。【００１１】
更には、本開示の第３の態様に係る発光素子にあっては、凹面鏡部の形状は、凹面鏡部の中心部からビームウェスト半径ω0の範囲内において、決定係数０．８以上である球形状又は放物線形状である。
【発明の効果】
【００１２】
本開示の第１の態様〜第３の態様に係る本開示の発光素子、本開示の発光素子の製造方法においては、第１光反射層が凹面鏡部上に形成されているので、活性層を起点に回折して広がり、そして、第１光反射層に入射した光が活性層に向かって確実に反射され、活性層に集光することができる。従って、回折損失が増加することを回避することができ、確実にレーザ発振を行うことができるし、長い共振器を有することから熱飽和の問題を回避することが可能となる。また、本開示の発光素子の製造方法にあっては、凹面鏡部側から積層構造体を介して光感光性材料層を露光することによって光感光性材料層から成る処理用マスク層を得た後、処理用マスク層を用いて第２化合物半導体層に加工を施すので、第１光反射層と加工が施された第２化合物半導体層の領域（例えば、電流非注入領域、電流狭窄領域）との間、あるいは、これらの中心間に、位置ズレが発生し難く、発振（発光）に要する電流値の増加、即ち、閾値電流値の増加を抑制することができる結果、高い信頼性を有する発光素子を提供することができる。尚、本明細書に記載された効果はあくまで例示であって限定されるものでは無く、また、付加的な効果があってもよい。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】図１は、実施例１の発光素子の模式的な一部端面図である。
【図２】図２Ａ及び図２Ｂは、実施例１の発光素子の製造方法を説明するための積層構造体等の模式的な一部端面図である。
【図３】図３は、図２Ｂに引き続き、実施例１の発光素子の製造方法を説明するための積層構造体等の模式的な一部端面図である。
【図４】図４Ａ及び図４Ｂは、図３に引き続き、実施例１の発光素子の製造方法を説明するための積層構造体等の模式的な一部端面図である。
【図５】図５は、図４Ｂに引き続き、実施例１の発光素子の製造方法を説明するための積層構造体等の模式的な一部端面図である。
【図６】図６は、図５に引き続き、実施例１の発光素子の製造方法を説明するための積層構造体等の模式的な一部端面図である。
【図７】図７は、実施例１の発光素子の変形例の模式的な一部端面図である。
【図８】図８は、実施例１の発光素子の別の変形例の模式的な一部端面図である。
【図９】図９は、実施例１の発光素子の更に別の変形例の製造過程における模式的な一部端面図である。
【図１０】図１０は、実施例２の発光素子の製造方法を説明するための積層構造体等の模式的な一部端面図である。
【図１１】図１１は、図１０に引き続き、実施例２の発光素子の製造方法を説明するための積層構造体等の模式的な一部端面図である。
【図１２】図１２は、実施例２の発光素子の模式的な一部端面図である。
【図１３】図１３は、実施例３の発光素子の模式的な一部端面図である。
【図１４】図１４は、実施例３の発光素子の変形例の模式的な一部端面図である。
【図１５】図１５Ａ及び図１５Ｂは、実施例４の発光素子の製造方法を説明するための積層構造体等の模式的な一部端面図である。
【図１６】図１６は、実施例５の発光素子の模式的な一部端面図である。
【図１７】図１７は、実施例５の発光素子の変形例の模式的な一部端面図である。
【図１８】図１８は、実施例５の発光素子の変形例の模式的な一部端面図である。
【図１９】図１９は、実施例５の発光素子の変形例の模式的な一部端面図である。
【図２０】図２０は、実施例５の発光素子の変形例の模式的な一部端面図である。
【図２１】図２１は、実施例５の発光素子の変形例の模式的な一部端面図である。
【図２２】図２２は、実施例５の発光素子の変形例の模式的な一部端面図である。
【図２３】図２３は、実施例５の発光素子の変形例の模式的な一部端面図である。
【図２４】図２４は、実施例５の発光素子の変形例の模式的な一部端面図である。
【図２５】図２５は、実施例７の発光素子の模式的な一部断面図である。
【図２６】図２６は、実施例７の発光素子の模式的な一部断面図と、縦モードＡと縦モードＢの２つの縦モードを重ね合わせた図である。
【図２７】図２７は、実施例１０の発光素子の模式的な一部断面図である。
【図２８】図２８は、実施例１の発光素子において、同一の曲率半径を有する２つの凹面鏡部で挟まれたファブリペロー型共振器を想定したときの概念図である。
【図２９】図２９は、ω0の値と共振器長ＬORの値と凹面鏡部の曲率半径ＲDBRの値の関係を示すグラフである。
【図３０】図３０は、ω0の値と共振器長ＬORの値と凹面鏡部の曲率半径ＲDBRの値の関係を示すグラフである。
【図３１】図３１Ａ及び図３１Ｂは、それぞれ、ω0の値が「正」であるときのレーザ光の集光状態を模式的に示す図、及び、ω0の値が「負」であるときのレーザ光の集光状態を模式的に示す図である。
【図３２】図３２Ａ及び図３２Ｂは、活性層によって決まるゲインスペクトル内に存在する縦モードを模式的に示す概念図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、図面を参照して、実施例に基づき本開示を説明するが、本開示は実施例に限定されるものではなく、実施例における種々の数値や材料は例示である。尚、説明は、以下の順序で行う。
１．本開示の発光素子の製造方法、本開示の第１の態様〜第３の態様に係る発光素子、全般に関する説明
２．実施例１（本開示の発光素子の製造方法、本開示の第１の態様、第３の態様に係る発光素子、第３−Ａ構成の発光素子）
３．実施例２（実施例１の変形、第４構成の発光素子）
４．実施例３（実施例１〜実施例２の変形、第３−Ｂ構成の発光素子）
５．実施例４（実施例３の変形）
６．実施例５（実施例１〜実施例４の変形、本開示の第２の態様に係る発光素子）
７．実施例６（実施例１〜実施例５の変形、第１構成の発光素子）
８．実施例７（実施例１〜実施例６の変形、第２構成の発光素子）
９．実施例８（実施例７の変形）
１０．実施例９（実施例７の別の変形）
１１．実施例１０（実施例７〜実施例９の変形）
１２．その他
【００１５】
〈本開示の発光素子の製造方法、本開示の第１の態様〜第３の態様に係る発光素子、全般に関する説明〉
本開示の第１の態様あるいは第３の態様に係る発光素子において、第１光反射層には、光透過部、及び、光透過部を取り囲む遮光部が設けられている形態とすることができる。本開示の第１の態様〜第３の態様に係る発光素子において、電流注入領域の外縁の形状と光透過部の外縁の形状とは相似であることが好ましい。また、本開示の第１の態様〜第３の態様に係る発光素子において、凹面鏡部の外縁の形状と光透過部の外縁の形状とは相似であることが好ましい。
【００１６】
本開示の第１の態様〜第３の態様に係る発光素子において、第２光反射層は平坦な形状を有する形態とすることができる。
【００１７】
本開示の第１の態様〜第３の態様に係る発光素子、あるいは又、本開示の発光素子の製造方法によって製造された発光素子（以下、これらを総称して、『本開示の発光素子等』と呼ぶ）において、共振器長をＬORとしたとき、１×１０-5ｍ≦ＬORを満足することが好ましい。
【００１８】
本開示の第１の態様に係る発光素子において、活性層における光場の中心点と電流注入領域の面積重心点とは一致しているが、活性層における光場の中心点と電流注入領域の面積重心点との間の距離が、０．５μｍ以下である場合、「一致している」と判断する。
【００１９】
本開示の第１の態様あるいは第３の態様に係る発光素子の好ましい形態、本開示の第２の態様に係る発光素子において、第１光反射層には光透過部が設けられているが、遮光部の具体的な位置として、第１光反射層の第１化合物半導体層側を挙げることができるし、あるいは又、第１光反射層の第１化合物半導体層側とは反対側を挙げることができる。より具体的には、以下のとおりである。
（Ａ）凹面鏡部が基板上に形成されている場合であって、遮光部が第１光反射層の第１化合物半導体層側に形成されている場合、遮光部は：
（Ａ−１）第１化合物半導体層側の凹面鏡部の一部の上に形成されている。
（Ａ−２）第１化合物半導体層側の凹面鏡部の一部の上及び基板の第１面の一部の上に形成されている。
（Ａ−３）基板の第１面の一部の上に形成されている。
（Ｂ）凹面鏡部が基板上に形成されている場合であって、遮光部が第１光反射層に形成されている場合、遮光部は、
（Ｂ−１）第１光反射層の一部の上に形成されている。
（Ｂ−２）第１光反射層の一部の上及び基板の第１面の一部の上に形成されている。
（Ｂ−３）基板の第１面の一部の上に形成されている。
（Ｃ）凹面鏡部が第１化合物半導体層に形成されている場合、遮光部は：
（Ｃ−１）第１化合物半導体層における凹面鏡部を構成する部分の一部の上に形成されている。
（Ｃ−２）第１化合物半導体層における凹面鏡部を構成する部分の一部の上、及び、その外方に位置する第１化合物半導体層の一部の上に形成されている。
（Ｃ−３）凹面鏡部の外方に位置する第１化合物半導体層の第１面の一部の上に形成されている。
（Ｄ）凹面鏡部が第１化合物半導体層上に形成されている場合であって、遮光部が第１光反射層に形成されている場合、遮光部は、
（Ｄ−１）第１光反射層の一部の上に形成されている。
（Ｄ−２）第１光反射層の一部の上及び基板の第１面の一部の上に形成されている。
（Ｄ−３）基板の第１面の一部の上に形成されている。
【００２０】
遮光部は、最終製品（発光素子）に残されていてもよいし、最終製品（発光素子）から除去されてもよい。
【００２１】
遮光部は、チタン（Ｔｉ）、白金（Ｐｔ）、金（Ａｕ）、ニッケル（Ｎｉ）、パラジウム（Ｐｄ）といった金属膜や合金膜、これらの金属膜や合金膜の積層体、例えばカーボンナノチューブを含有した樹脂材料から成る樹脂膜から構成することができる。
【００２２】
本開示の第３の態様に係る発光素子におけるビームウェスト半径ω0は、以下の式（Ａ）で定義される。
【００２３】
ω02≡（λ0／π）｛ＬOR（ＲDBR−ＬOR）｝1/2    （Ａ）
ここで、
λ0  ：発光素子から主に出射される所望の光の波長（発振波長）
ＬOR ：共振器長
ＲDBR：凹面鏡部の曲率半径
【００２４】
上記の好ましい形態を含む本開示の発光素子等において、積層構造体の積層方向を含む仮想平面で凹面鏡部を切断したときの凹面鏡部の一部の積層構造体に面する界面が描く図形は、上述したとおり、円の一部又は放物線の一部である形態とすることができる。図形は、厳密には円の一部ではない場合もあるし、厳密には放物線の一部ではない場合もある。即ち、概ね円の一部である場合、概ね放物線の一部である場合も、「図形は、円の一部又は放物線の一部である」ことに包含される。このような円の一部又は放物線の一部である凹面鏡部の部分（領域）を、『凹面鏡部における有効領域』と呼ぶ場合がある。尚、凹面鏡部の一部の積層構造体に面する界面が描く図形は、界面の形状を計測器で計測し、得られたデータを最小自乗法に基づき解析することで求めることができる。
【００２５】
〈第１構成の発光素子〉
上記の好ましい形態を含む本開示の発光素子等において、
第２化合物半導体層には、電流注入領域、及び、電流注入領域を取り囲む電流非注入領域（電流狭窄領域）が設けられており、
電流注入領域の面積重心点から、電流注入領域と電流非注入領域の境界までの最短距離ＤCIは、以下の式（Ｂ）を満足することが好ましい。ここで、このような構成の発光素子を、便宜上、『第１構成の発光素子』と呼ぶ。尚、以下の式の導出は、例えば，H.  Kogelnik and T. Li, "Laser Beams and Resonators", Applied Optics/Vol. 5, No. 10/ October 1966 を参照のこと。
【００２６】
ＤCI≧ω0／２                                  （Ｂ）
【００２７】
ここで、本開示の発光素子等にあっては、第１光反射層は凹面鏡部上に形成されているが、第２光反射層の平板な鏡に対する対象性を考えれば、共振器は、同一の曲率半径を有する２つの凹面鏡部で挟まれたファブリペロー型共振器へと拡張することができる（図２８の模式図を参照）。このとき、仮想的なファブリペロー型共振器の共振器長は、共振器長ＬORの２倍となる。ω0の値と共振器長ＬORの値と凹面鏡部との界面の曲率半径ＲDBRの値の関係を示すグラフを、図２９及び図３０に示す。尚、ω0の値が「正」であるとは、レーザ光が模式的に図３１Ａの状態にあることを示し、ω0の値が「負」であるとは、レーザ光が模式的に図３１Ｂの状態にあることを示す。レーザ光の状態は、図３１Ａに示す状態であってもよいし、図３１Ｂに示す状態であってもよい。但し、２つの凹面鏡部を有する仮想的なファブリペロー型共振器は、曲率半径ＲDBRが共振器長ＬORよりも小さくなると、図３１Ｂに示す状態となり、閉じ込めが過剰になり回折損失を生じる。それ故、曲率半径ＲDBRが共振器長ＬORよりも大きい、図３１Ａに示す状態であることが好ましい。尚、活性層を、２つの光反射層のうち、平坦な光反射層、具体的には、第２光反射層に近づけて配置すると、光場は活性層においてより集光される。即ち、活性層における光場閉じ込めを強め、レーザ発振を容易ならしめる。活性層の位置、即ち、第２化合物半導体層に面する第２光反射層の面から活性層までの距離として、限定するものではないが、λ0／２乃至１０λ0を例示することができる。
【００２８】
ところで、第１光反射層によって反射される光が集光される領域が、電流注入によって活性層が利得を持つ領域に対応する電流注入領域に含まれない場合、キャリアから光の誘導放出が阻害され、ひいては、レーザ発振が阻害される虞がある。上式（Ａ）及び（Ｂ）を満足することで、第１光反射層によって反射される光が集光される領域が電流注入領域に含まれることを保証することができ、レーザ発振を確実に達成することができる。
【００２９】
第１構成の発光素子において、凹面鏡部における有効領域の半径ｒ’DBRは、ω0≦ｒ’DBR≦２０・ω0、好ましくは、ω0≦ｒ’DBR≦１０・ω0を満足する構成とすることができる。あるいは又、ｒ’DBRの値として、ｒ’DBR≦１×１０-4ｍ、好ましくは、ｒ’DBR≦５×１０-5ｍを例示することができる。また、凹面鏡部の高さｈDBRとして、ｈDBR≦５×１０-5ｍを例示することができる。更には、このような好ましい構成を含む第１構成の発光素子において、ＤCI≧ω0を満足する構成とすることができる。更には、このような好ましい構成を含む第１構成の発光素子において、ＲDBR≦１×１０-3ｍ、好ましくは、１×１０-5ｍ≦ＲDBR≦１×１０-3ｍ、より好ましくは、１×１０-5ｍ≦ＲDBR≦１×１０-4ｍを満足する構成とすることができる。
【００３０】
本開示の第３の態様に係る発光素子において、凹面鏡部の形状は、凹面鏡部の中心部からビームウェスト半径ω0の範囲（領域）内において、決定係数０．８以上である球形状又は放物線形状であると規定しているが、例えば、ビームウェスト半径ω0の１．２倍の範囲（領域）内において、あるいは又、ビームウェスト半径ω0の２倍の範囲（領域）内において、決定係数０．８以上、好ましくは０．９以上、より好ましくは０．９９以上である球形状又は放物線形状であることが望ましい。決定係数ＣＤとは、独立変数（説明変数）が従属変数（被説明変数）のどれくらいを説明できるかを表す値であり、以下の式（Ｃ）で定義される。具体的には、凹面鏡部の実測座標をｙi 、それに対して期待する理想的な凹面鏡部の座標をｆiとするとき、残差の二乗和を、実測座標の平均（ｙave）からの差の二乗和で除したものを１から引いた値であり、１に近い程、相対的な残差が少ないことを表す。尚、凹面鏡部の一部が描く図形（実測座標）は、凹面鏡部の形状（具体的には、凹面鏡部と第１光反射層の界面の形状）を計測器で計測して得ることができる。
【００３１】
ＣＤ2＝１−［Σi（ｙi−ｆi）2］／［Σi（ｙi−ｙave）2］      （Ｃ）
【００３２】
本開示の発光素子の製造方法にあっては、処理用マスク層を用いて第２化合物半導体層に加工を施す工程において、第２化合物半導体層に電流狭窄領域（電流非注入領域）を形成する形態とすることができる。
【００３３】
そして、このような本開示の発光素子の製造方法の好ましい形態にあっては、処理用マスク層を用いて第２化合物半導体層に加工を施す工程において、処理用マスク層を用いたイオン注入を行う構成とすることができる。そして、この場合、イオン種は、ボロン、プロトン、リン、ヒ素、炭素、窒素、フッ素、酸素、ゲルマニウム及びシリコンから成る群から選択された少なくとも１種類のイオン（即ち、１種類のイオン又は２種類以上のイオン）である構成とすることができる。
【００３４】
あるいは又、上記の本開示の発光素子の製造方法の好ましい形態にあっては、処理用マスク層を用いて第２化合物半導体層に加工を施す工程においては、処理用マスク層を用いて第２化合物半導体層にアッシング処理を行う構成とすることができるし、あるいは又、処理用マスク層を用いて第２化合物半導体層に反応性エッチング（ＲＩＥ）処理を行う構成とすることができるし、あるいは又、処理用マスク層を用いてプラズマ照射を行う構成とすることができる。これらの処理にあっては、電流狭窄領域（電流非注入領域）はプラズマ粒子に晒されるので、第２化合物半導体層の導電性に劣化が生じ、電流狭窄領域は高抵抗状態となる。即ち、電流狭窄領域は、第２化合物半導体層の第２面のプラズマ粒子への暴露によって形成される。プラズマ粒子として、具体的には、アルゴン、酸素、窒素等を挙げることができる。
【００３５】
あるいは又、上記の本開示の発光素子の製造方法の好ましい形態にあっては、処理用マスク層を用いて第２化合物半導体層に加工を施す工程において、第２化合物半導体層上に形成された絶縁膜に処理用マスク層を用いてエッチングを行う構成とすることができる。絶縁膜を構成する材料として、ＳｉＯX、ＳｉＮX、ＡｌＯX、ＺｒＯX、ＨｆＯXを例示することができる。
【００３６】
更には、本開示の発光素子の製造方法における以上に説明した各種の好ましい形態、構成にあっては、
第２化合物半導体層に電流狭窄領域を形成した後、第２化合物半導体層上に第２電極を形成し、第２電極上に第２光反射層を形成する工程、及び、
凹面鏡部上に第１光反射層を形成し、第１化合物半導体層に電気的に接続された第１電極を形成する工程、
を更に備えている形態とすることができる。
【００３７】
あるいは又、基板の第１面に凹面鏡部を形成した後、第２化合物半導体層上に光感光性材料層を形成する前に、凹面鏡部に第１光反射層を形成してもよい。
【００３８】
更には、以上に説明した各種の好ましい形態、構成を含む本開示の発光素子の製造方法にあっては、凹面鏡部の一部の上に、又は、凹面鏡部の一部の上からその外側領域に亙り、又は、第１光反射層の一部の上に、又は、第１光反射層の一部の上からその外側領域に亙り、遮光部を形成する工程を更に備えている形態とすることができる。
【００３９】
更には、以上に説明した各種の好ましい形態、構成を含む本開示の発光素子の製造方法において、
第１化合物半導体層の第１面は基板の第２面と接しており、
凹面鏡部は、基板の第２面と対向する基板の第１面に形成されており、
凹面鏡部を形成する工程は、基板の第１面にエッチング加工を施す工程から成る形態とすることができるし、あるいは又、
第１化合物半導体層の第１面は基板の第２面と接しており、
凹面鏡部は、基板の第２面と対向する基板の第１面に形成されており、
凹面鏡部を形成する工程は、基板の第１面に凹面鏡部形成層を形成した後、凹面鏡部形成層に凹面鏡部を形成する工程から成る形態とすることができるし、あるいは又、
第１化合物半導体層の第１面に凹面鏡部を形成する形態とすることができる。
【００４０】
更には、以上に説明した各種の好ましい形態、構成を含む本開示の発光素子の製造方法において、第１化合物半導体層側の上方に、開口部を有するマスク部材（露光用マスク）を配置して、凹面鏡部側から積層構造体を介して光感光性材料層を露光する形態とすることができる。
【００４１】
更には、以上に説明した各種の好ましい形態、構成を含む本開示の発光素子の製造方法において、光感光性材料層は、レジスト材料又は光感光性樹脂から成る構成とすることができる。レジスト材料は、周知のレジスト材料を用いればよく、ポジ型レジスト材料であってもよいし、ネガ型レジスト材料であってもよい。光感光性樹脂として、ポリビニル桂皮酸エステルを例示することができる。
【００４２】
光感光性材料層を露光するための露光光が入射する部分（例えば、基板の第１面や第１化合物半導体層の第１面）には、周知の反射防止膜を形成してもよい。
【００４３】
尚、本明細書において、発光素子を構成する各種要素の説明において「上」あるいは「上方」という用語を屡々用いるが、これらの用語は、活性層から離れる方向に位置する各種要素の部分（領域）を指す場合があり、発光素子における実際の上下関係とは相違する場合がある。即ち、例えば、凹面鏡部の上とは、活性層から離れる方向に位置する凹面鏡部の部分（領域）を指す。
【００４４】
ところで、凹面鏡部の光軸上には、光感光性材料層の露光に用いられる露光光が比較的集光され易い。その結果、凹面鏡部の光軸上に位置する光感光性材料層の部分は、光軸から離れた部分よりも、よく感光される。その結果、凹面鏡部の光軸上に位置する光感光性材料層の部分の断面形状と、光軸から離れた部分の断面形状とを、異ならせることが可能である。共振モードは、この凹面鏡部の光軸上を周回し、電流注入領域は共振モードの通過位置と一致する。光感光性材料層が露光される領域の大きさは、露光条件の設定によって制御可能である。従って、電流注入領域を、再現性良く、発振を損なわない範囲で最小限の大きさに形成することが可能となり、発生閾値を抑制することが可能となる。
【００４５】
また、凹面鏡部上に形成された第１光反射層によって絞られる光場は、電流注入領域の中心が最も強く、周囲に近づくほど弱くなる。処理用マスク層の断面形状を、光場に応じて、テーパーに付いた形状とすれば、例えば、イオン注入によって電流非注入領域を形成する場合、注入されるイオンの濃度プロファイルは、処理用マスク層の断面形状とは逆の傾向となる。即ち、処理用マスク層の中央部の下方に位置する第２化合物半導体層では、注入されるイオンの濃度は低く、処理用マスク層の外周部の下方に位置する第２化合物半導体層では、注入されるイオンの濃度は高い。その結果、電流注入量を、光場の強い領域で多くし、光場の弱い領域で少なくすることが可能となるので、光場の強い領域にゲインを集め、光場の弱い領域ではゲインを弱めることができる。それ故、ホールバーニングを抑制することができ、横モードが安定し、キンクが発生し難くなる。また、光場の強い領域に確実に多くのキャリアを注入することができるため、注入効率が向上し、閾値を低減させることが可能となる。
【００４６】
〈第２構成の発光素子〉
更には、以上に説明した好ましい形態、構成（第１構成の発光素子を含む）を含む本開示の発光素子等において、第２電極を含む積層構造体には、活性層が占める仮想平面と平行に、少なくとも２層の光吸収材料層が形成されている構成とすることができる。ここで、このような構成の発光素子を、便宜上、『第２構成の発光素子』と呼ぶ。
【００４７】
第２構成の発光素子にあっては、少なくとも４層の光吸収材料層が形成されていることが好ましい。
【００４８】
上記の好ましい構成を含む第２構成の発光素子において、発振波長（発光素子から主に出射される光の波長であり、所望の発振波長である）をλ0、２層の光吸収材料層、及び、光吸収材料層と光吸収材料層との間に位置する積層構造体の部分の全体の等価屈折率をｎeq、光吸収材料層と光吸収材料層との間の距離をＬAbsとしたとき、
０．９×｛（ｍ・λ0）／（２・ｎeq）｝≦ＬAbs≦１．１×｛（ｍ・λ0）／（２・ｎeq）｝
を満足することが好ましい。ここで、ｍは、１、又は、１を含む２以上の任意の整数である。等価屈折率ｎeqとは、２層の光吸収材料層、及び、光吸収材料層と光吸収材料層との間に位置する積層構造体の部分を構成する各層のそれぞれの厚さをｔi、それぞれの屈折率をｎiとしたとき、
ｎeq＝Σ（ｔi×ｎi）／Σ（ｔi）
で表される。但し、ｉ＝１，２，３・・・，Ｉであり、「Ｉ」は、２層の光吸収材料層、及び、光吸収材料層と光吸収材料層との間に位置する積層構造体の部分を構成する層の総数であり、「Σ」はｉ＝１からｉ＝Ｉまでの総和を取ることを意味する。等価屈折率ｎeqは、発光素子断面の電子顕微鏡観察等から構成材料を観察し、それぞれの構成材料に対して既知の屈折率及び観察により得た厚さを基に算出すればよい。ｍが１の場合、隣接する光吸収材料層の間の距離は、全ての複数の光吸収材料層において、
０．９×｛λ0／（２・ｎeq）｝≦ＬAbs≦１．１×｛λ0／（２・ｎeq）｝
を満足する。また、ｍが１を含む２以上の任意の整数であるとき、一例として、ｍ＝１，２とすれば、一部の光吸収材料層において、隣接する光吸収材料層の間の距離は、
０．９×｛λ0／（２・ｎeq）｝≦ＬAbs≦１．１×｛λ0／（２・ｎeq）｝
を満足し、残りの光吸収材料層において、隣接する光吸収材料層の間の距離は、
０．９×｛（２・λ0）／（２・ｎeq）｝≦ＬAbs≦１．１×｛（２・λ0）／（２・ｎeq）｝
を満足する。広くは、一部の光吸収材料層において、隣接する光吸収材料層の間の距離は、
０．９×｛λ0／（２・ｎeq）｝≦ＬAbs≦１．１×｛λ0／（２・ｎeq）｝
を満足し、残りの種々の光吸収材料層において、隣接する光吸収材料層の間の距離は、
０．９×｛（ｍ’・λ0）／（２・ｎeq）｝≦ＬAbs≦１．１×｛（ｍ’・λ0）／（２・ｎeq）｝
を満足する。ここで、ｍ’は、２以上の任意の整数である。また、隣接する光吸収材料層の間の距離とは、隣接する光吸収材料層の重心と重心との間の距離である。即ち、実際には、活性層の厚さ方向に沿った仮想平面で切断したときの、各光吸収材料層の中心と中心との間の距離である。
【００４９】
更には、上記の各種の好ましい構成を含む第２構成の発光素子において、光吸収材料層の厚さは、λ0／（４・ｎeq）以下であることが好ましい。光吸収材料層の厚さの下限値として１ｎｍを例示することができる。
【００５０】
更には、上記の各種の好ましい構成を含む第２構成の発光素子にあっては、積層構造体の内部において形成される光の定在波に生じる最低振幅部分に光吸収材料層が位置する構成とすることができる。
【００５１】
更には、上記の各種の好ましい構成を含む第２構成の発光素子において、積層構造体の内部において形成される光の定在波に生じる最大振幅部分に活性層が位置する構成とすることができる。
【００５２】
更には、上記の各種の好ましい構成を含む第２構成の発光素子において、光吸収材料層は、積層構造体を構成する化合物半導体の光吸収係数の２倍以上の光吸収係数を有する構成とすることができる。ここで、光吸収材料層の光吸収係数や積層構造体を構成する化合物半導体の光吸収係数は、発光素子断面の電子顕微鏡観察等から構成材料を観察し、それぞれの構成材料に対して観察された既知の評価結果より類推することで求めることができる。
【００５３】
更には、上記の各種の好ましい構成を含む第２構成の発光素子において、光吸収材料層は、積層構造体を構成する化合物半導体よりもバンドギャップの狭い化合物半導体材料、不純物をドープした化合物半導体材料、透明導電性材料、及び、光吸収特性を有する光反射層構成材料から成る群から選択された少なくとも１種類の材料から構成されている構成とすることができる。ここで、積層構造体を構成する化合物半導体よりもバンドギャップの狭い化合物半導体材料として、例えば、積層構造体を構成する化合物半導体をＧａＮとする場合、ＩｎＧａＮを挙げることができるし、不純物をドープした化合物半導体材料として、Ｓｉをドープしたｎ−ＧａＮ、Ｂをドープしたｎ−ＧａＮを挙げることができるし、透明導電性材料として、後述する電極を構成する透明導電性材料を挙げることができるし、光吸収特性を有する光反射層構成材料として、後述する光反射層を構成する材料（例えば、ＳｉＯX、ＳｉＮX、ＴａＯX等）を挙げることができる。光吸収材料層の全てがこれらの材料の内の１種類の材料から構成されていてもよい。あるいは又、光吸収材料層のそれぞれがこれらの材料の内から選択された種々の材料から構成されていてもよいが、１層の光吸収材料層は１種類の材料から構成されていることが、光吸収材料層の形成の簡素化といった観点から好ましい。光吸収材料層は、第１化合物半導体層内に形成されていてもよいし、第２化合物半導体層内に形成されていてもよいし、第１光反射層内に形成されていてもよいし、第２光反射層内に形成されていてもよいし、これらの任意の組み合わせとすることもできる。あるいは又、光吸収材料層を、後述する透明導電性材料から成る電極と兼用することもできる。
【００５４】
〈第３構成の発光素子〉
更には、以上に説明した好ましい形態、構成（第１構成の発光素子〜第２構成の発光素子を含む）を含む本開示の発光素子等において、第１化合物半導体層の第１面と第１光反射層との間には化合物半導体基板が配されている構成とすることができる。ここで、このような構成の発光素子を、便宜上、『第３構成の発光素子』と呼ぶ。この場合、化合物半導体基板はＧａＮ基板から成る構成とすることができる。尚、化合物半導体基板の厚さとして、５×１０-5ｍ乃至１×１０-4ｍを例示することができるが、このような値に限定するものではない。そして、このような構成を含む第３構成の発光素子において、第１光反射層は、化合物半導体基板の突出部から成る凹面鏡部の一部の表面に形成された多層光反射膜から構成されている構成とすることができる。ここで、このような構成の発光素子を、便宜上、『第３−Ａ構成の発光素子』と呼ぶ。あるいは又、第１光反射層は、化合物半導体基板上に形成された凹面鏡部の一部の表面に形成された多層光反射膜から構成されている構成とすることができる。ここで、このような構成の発光素子を、便宜上、『第３−Ｂ構成の発光素子』と呼ぶ。第３−Ａ構成の発光素子における凹面鏡部を構成する材料は、例えば、ＧａＮ基板である。ＧａＮ基板として、極性基板、反極性基板、無極性基板のいずれを用いてもよい。一方、第３−Ｂ構成の発光素子における凹面鏡部を構成する材料として、ＴｉＯ2、Ｔａ2Ｏ5、ＳｉＯ2等の透明な誘電体材料、シリコーン系樹脂、エポキシ系樹脂を例示することができる。
【００５５】
〈第４構成の発光素子〉
あるいは又、以上に説明した好ましい形態、構成（第１構成の発光素子〜第２構成の発光素子を含む）を含む本開示の発光素子等において、第１化合物半導体層の第１面に第１光反射層が形成されている構成とすることができる。ここで、このような構成の発光素子を、便宜上、『第４構成の発光素子』と呼ぶ。
【００５６】
更には、以上に説明した好ましい形態、構成（第１構成の発光素子〜第４構成の発光素子を含む）を含む本開示の発光素子等において、積層構造体の熱伝導率の値は、第１光反射層の熱伝導率の値よりも高い構成とすることができる。第１光反射層を構成する誘電体材料の熱伝導率の値は、一般に、１０ワット／（ｍ・Ｋ）程度あるいはそれ以下である。一方、積層構造体を構成するＧａＮ系化合物半導体の熱伝導率の値は、５０ワット／（ｍ・Ｋ）程度乃至１００ワット／（ｍ・Ｋ）程度である。
【００５７】
更には、以上に説明した好ましい形態、構成（第１構成の発光素子〜第４構成の発光素子を含む）を含む本開示の発光素子等において、発光素子の凹面鏡部（具体的には、凹面鏡部における半径ｒ’DBRの有効領域）の曲率半径をＲDBRとしたとき、ＲDBR≦１×１０-3ｍ、好ましくは、１×１０-5ｍ≦ＲDBR≦１×１０-3ｍ、より好ましくは、１×１０-5ｍ≦ＲDBR≦１×１０-4ｍを満足する構成とすることができる。また、１×１０-5ｍ≦ＬORを満足するが、好ましくは１×１０-5ｍ≦ＬOR≦５×１０-4ｍ、より好ましくは、１×１０-5ｍ≦ＬOR≦１×１０-4ｍを満足することが望ましい。
【００５８】
更には、以上に説明した好ましい形態、構成（第１構成の発光素子〜第４構成の発光素子を含む）を含む本開示の発光素子等において、第１光反射層の周囲には凸形状部が形成されており、第１光反射層は凸形状部から突出していない構成とすることができ、これによって、第１光反射層を保護することができる。即ち、第１光反射層は凸形状部よりも引っ込んだ状態で設けられるが故に、例えば、何らかの物体が凸形状部と接触しても、この物体が第１光反射層と接触することが無く、第１光反射層を確実に保護することができる。
【００５９】
また、以上に説明した好ましい形態、構成（第１構成の発光素子〜第４構成の発光素子を含む）を含む本開示の発光素子等において、活性層と第１光反射層との間に位置する各種の化合物半導体層（化合物半導体基板を含む）を構成する材料にあっては、１０％以上の屈折率の変調が無いこと（積層構造体の平均屈折率を基準として、１０％以上の屈折率差が無いこと）が好ましく、これによって、共振器内の光場の乱れ発生を抑制することができる。
【００６０】
以上に説明した好ましい形態、構成を含む本開示の発光素子等によって、第１光反射層を介してレーザ光を出射する面発光レーザ素子（垂直共振器レーザ、ＶＣＳＥＬ）を構成することができるし、あるいは又、第２光反射層を介してレーザ光を出射する面発光レーザ素子を構成することもできる。尚、場合によっては、発光素子製造用基板を除去してもよい。
【００６１】
本開示の発光素子等において、積層構造体は、具体的には、ＡｌＩｎＧａＮ系化合物半導体から成る構成とすることができる。ここで、ＡｌＩｎＧａＮ系化合物半導体として、より具体的には、ＧａＮ、ＡｌＧａＮ、ＩｎＧａＮ、ＡｌＩｎＧａＮを挙げることができる。更には、これらの化合物半導体に、所望に応じて、ホウ素（Ｂ）原子やタリウム（Ｔｌ）原子、ヒ素（Ａｓ）原子、リン（Ｐ）原子、アンチモン（Ｓｂ）原子が含まれていてもよい。活性層は、量子井戸構造を有することが望ましい。具体的には、単一量子井戸構造（ＳＱＷ構造）を有していてもよいし、多重量子井戸構造（ＭＱＷ構造）を有していてもよい。量子井戸構造を有する活性層は、井戸層及び障壁層が、少なくとも１層、積層された構造を有するが、（井戸層を構成する化合物半導体，障壁層を構成する化合物半導体）の組合せとして、（ＩｎyＧａ(1-y)Ｎ，ＧａＮ）、（ＩｎyＧａ(1-y)Ｎ，ＩｎzＧａ(1-z)Ｎ）［但し、ｙ＞ｚ］、（ＩｎyＧａ(1-y)Ｎ，ＡｌＧａＮ）を例示することができる。第１化合物半導体層を第１導電型（例えば、ｎ型）の化合物半導体から構成し、第２化合物半導体層を第１導電型とは異なる第２導電型（例えば、ｐ型）の化合物半導体から構成することができる。第１化合物半導体層、第２化合物半導体層は、第１クラッド層、第２クラッド層とも呼ばれる。第１化合物半導体層、第２化合物半導体層は、単一構造の層であってもよいし、多層構造の層であってもよいし、超格子構造の層であってもよい。更には、組成傾斜層、濃度傾斜層を備えた層とすることもできる。
【００６２】
積層構造体は、発光素子製造用基板の第２面上に形成され、あるいは又、化合物半導体基板の第２面上に形成される。発光素子製造用基板として、ＧａＮ基板、サファイア基板、ＧａＡｓ基板、ＳｉＣ基板、アルミナ基板、ＺｎＳ基板、ＺｎＯ基板、ＡｌＮ基板、ＬｉＭｇＯ基板、ＬｉＧａＯ2基板、ＭｇＡｌ2Ｏ4基板、ＩｎＰ基板、Ｓｉ基板、これらの基板の表面（主面）に下地層やバッファ層が形成されたものを挙げることができるが、ＧａＮ基板の使用が欠陥密度の少ないことから好ましい。また、化合物半導体基板として、ＧａＮ基板を挙げることができる。ＧａＮ基板は成長面によって、極性／無極性／半極性と特性が変わることが知られているが、ＧａＮ基板のいずれの主面（第２面）も化合物半導体層の形成に使用することができる。また、ＧａＮ基板の主面に関して、結晶構造（例えば、立方晶型や六方晶型等）によっては、所謂Ａ面、Ｂ面、Ｃ面、Ｒ面、Ｍ面、Ｎ面、Ｓ面等の名称で呼ばれる結晶方位面、あるいは、これらを特定方向にオフさせた面等を用いることもできる。発光素子を構成する各種の化合物半導体層の形成方法として、例えば、有機金属化学的気相成長法（ＭＯＣＶＤ法，Metal Organic-Chemical Vapor Deposition 法、ＭＯＶＰＥ法，Metal Organic-Vapor Phase Epitaxy 法）や分子線エピタキシー法（ＭＢＥ法）、ハロゲンが輸送あるいは反応に寄与するハイドライド気相成長法（ＨＶＰＥ法）、原子層堆積法（ＡＬＤ法， Atomic Layer Deposition 法）、マイグレーション・エンハンスト・エピタキシー法（ＭＥＥ法， Migration-Enhanced Epitaxy 法）、プラズマアシステッド物理的気相成長法（ＰＰＤ法）等を挙げることができるが、これらに限定するものではない。
【００６３】
ここで、ＭＯＣＶＤ法における有機ガリウム源ガスとして、トリメチルガリウム（ＴＭＧ）ガスやトリエチルガリウム（ＴＥＧ）ガスを挙げることができるし、窒素源ガスとして、アンモニアガスやヒドラジンガスを挙げることができる。ｎ型の導電型を有するＧａＮ系化合物半導体層の形成においては、例えば、ｎ型不純物（ｎ型ドーパント）としてケイ素（Ｓｉ）を添加すればよいし、ｐ型の導電型を有するＧａＮ系化合物半導体層の形成においては、例えば、ｐ型不純物（ｐ型ドーパント）としてマグネシウム（Ｍｇ）を添加すればよい。ＧａＮ系化合物半導体層の構成原子としてアルミニウム（Ａｌ）あるいはインジウム（Ｉｎ）が含まれる場合、Ａｌ源としてトリメチルアルミニウム（ＴＭＡ）ガスを用いればよいし、Ｉｎ源としてトリメチルインジウム（ＴＭＩ）ガスを用いればよい。更には、Ｓｉ源としてモノシランガス（ＳｉＨ4ガス）を用いればよいし、Ｍｇ源としてビスシクロペンタジエニルマグネシウムガスやメチルシクロペンタジエニルマグネシウム、ビスシクロペンタジエニルマグネシウム（Ｃｐ2Ｍｇ）を用いればよい。尚、ｎ型不純物（ｎ型ドーパント）として、Ｓｉ以外に、Ｇｅ、Ｓｅ、Ｓｎ、Ｃ、Ｔｅ、Ｓ、Ｏ、Ｐｄ、Ｐｏを挙げることができるし、ｐ型不純物（ｐ型ドーパント）として、Ｍｇ以外に、Ｚｎ、Ｃｄ、Ｂｅ、Ｃａ、Ｂａ、Ｃ、Ｈｇ、Ｓｒを挙げることができる。
【００６４】
支持基板は、例えば、発光素子製造用基板として例示した各種の基板から構成すればよいし、あるいは又、ＡｌＮ等から成る絶縁性基板、Ｓｉ、ＳｉＣ、Ｇｅ等から成る半導体基板、金属製基板や合金製基板から構成することもできるが、導電性を有する基板を用いることが好ましく、あるいは又、機械的特性、弾性変形、塑性変形性、放熱性等の観点から金属製基板や合金製基板を用いることが好ましい。支持基板の厚さとして、例えば、０．０５ｍｍ乃至１ｍｍを例示することができる。第２光反射層の支持基板への固定方法として、半田接合法、常温接合法、粘着テープを用いた接合法、ワックス接合を用いた接合法、接着剤を用いた方法等、既知の方法を用いることができるが、導電性の確保という観点からは半田接合法あるいは常温接合法を採用することが望ましい。例えば導電性基板であるシリコン半導体基板を支持基板として使用する場合、熱膨張係数の違いによる反りを抑制するために、４００゜Ｃ以下の低温で接合可能な方法を採用することが望ましい。支持基板としてＧａＮ基板を使用する場合、接合温度が４００゜Ｃ以上であってもよい。
【００６５】
本開示の発光素子等の製造においては、発光素子製造用基板を残したままとしてもよいし、第１化合物半導体層上に活性層、第２化合物半導体層、第２電極、第２光反射層を、順次、形成した後、発光素子製造用基板を除去してもよい。具体的には、第１化合物半導体層上に活性層、第２化合物半導体層、第２電極、第２光反射層を、順次、形成し、次いで、第２光反射層を支持基板に固定した後、発光素子製造用基板を除去して、第１化合物半導体層（第１化合物半導体層の第１面）を露出させればよい。発光素子製造用基板の除去は、水酸化ナトリウム水溶液や水酸化カリウム水溶液等のアルカリ水溶液、アンモニア溶液＋過酸化水素水、硫酸溶液＋過酸化水素水、塩酸溶液＋過酸化水素水、リン酸溶液＋過酸化水素水等を用いたウェットエッチング法や、ケミカル・メカニカル・ポリッシング法（ＣＭＰ法）、機械研磨法、ドライエッチング法、レーザを用いたリフトオフ法等によって、あるいは、これらの組合せによって、発光素子製造用基板の除去を行うことができる。
【００６６】
第１電極は、発光素子製造用基板が残されている場合、発光素子製造用基板の第２面と対向する第１面上に形成すればよいし、あるいは又、化合物半導体基板の第２面と対向する第１面上に形成すればよい。また、発光素子製造用基板が残されていない場合、積層構造体を構成する第１化合物半導体層の第１面上に形成すればよい。尚、この場合、第１化合物半導体層の第１面には第１光反射層が形成されるので、例えば、第１光反射層を取り囲むように第１電極を形成すればよい。第１電極は、例えば、金（Ａｕ）、銀（Ａｇ）、パラジウム（Ｐｄ）、白金（Ｐｔ）、ニッケル（Ｎｉ）、Ｔｉ（チタン）、バナジウム（Ｖ）、タングステン（Ｗ）、クロム（Ｃｒ）、Ａｌ（アルミニウム）、Ｃｕ（銅）、Ｚｎ（亜鉛）、錫（Ｓｎ）及びインジウム（Ｉｎ）から成る群から選択された少なくとも１種類の金属（合金を含む）を含む、単層構成又は多層構成を有することが望ましく、具体的には、例えば、Ｔｉ／Ａｕ、Ｔｉ／Ａｌ、Ｔｉ／Ａｌ／Ａｕ、Ｔｉ／Ｐｔ／Ａｕ、Ｎｉ／Ａｕ、Ｎｉ／Ａｕ／Ｐｔ、Ｎｉ／Ｐｔ、Ｐｄ／Ｐｔ、Ａｇ／Ｐｄを例示することができる。尚、多層構成における「／」の前の層ほど、より活性層側に位置する。以下の説明においても同様である。第１電極は、例えば、真空蒸着法やスパッタリング法等のＰＶＤ法にて成膜することができる。
【００６７】
第１光反射層を取り囲むように第１電極を形成する場合、第１光反射層と第１電極とは接している構成とすることができる。あるいは又、第１光反射層と第１電極とは離間しており、即ち、オフセットを有しており、離間距離は１ｍｍ以内である構成とすることができる。第１光反射層内に位置する電流注入領域と第１電極とが平面的に離れると、電流は、第１化合物半導体層中を長い距離、流れることになる。それ故、この電流経路において生ずる電気抵抗を低く抑えるために、離間距離は１ｍｍ以内であることが好ましい。場合によっては、第１光反射層の縁部の上にまで第１電極が形成されている状態、第１電極の縁部の上にまで第１光反射層が形成されている状態を挙げることもできる。ここで、第１電極の縁部の上にまで第１光反射層が形成されている状態とする場合、第１電極は、レーザ発振の基本モード光を出来る限り吸収しないように、或る程度の大きさの開口を有する必要がある。開口の大きさは、基本モードの波長や横方向（第１化合物半導体層の面内方向）の光閉じ込め構造によって変化するので、限定するものではないが、おおよそ発振波長λ0の数倍あるいはそれ以上のオーダーであることが好ましい。
【００６８】
第２電極は透明導電性材料から成る構成とすることができる。第２電極を構成する透明導電性材料として、インジウム系透明導電性材料［具体的には、例えば、インジウム−錫酸化物（ＩＴＯ，Indium Tin Oxide，ＳｎドープのＩｎ2Ｏ3、結晶性ＩＴＯ及びアモルファスＩＴＯを含む）、インジウム−亜鉛酸化物（ＩＺＯ，Indium Zinc Oxide）、インジウム−ガリウム酸化物（ＩＧＯ）、インジウム・ドープのガリウム−亜鉛酸化物（ＩＧＺＯ，Ｉｎ−ＧａＺｎＯ4）、ＩＦＯ（ＦドープのＩｎ2Ｏ3）、ＩＴｉＯ（ＴｉドープのＩｎ2Ｏ3）、ＩｎＳｎ、ＩｎＳｎＺｎＯ］、錫系透明導電性材料［具体的には、例えば、酸化錫（ＳｎＯ2）、ＡＴＯ（ＳｂドープのＳｎＯ2）、ＦＴＯ（ＦドープのＳｎＯ2）］、亜鉛系透明導電性材料［具体的には、例えば、酸化亜鉛（ＺｎＯ、ＡｌドープのＺｎＯ（ＡＺＯ）やＢドープのＺｎＯを含む）、ガリウム・ドープの酸化亜鉛（ＧＺＯ）、ＡｌＭｇＺｎＯ（酸化アルミニウム及び酸化マグネシウム・ドープの酸化亜鉛）］、ＮｉＯを例示することができる。あるいは又、第２電極として、ガリウム酸化物、チタン酸化物、ニオブ酸化物、アンチモン酸化物、ニッケル酸化物等を母層とする透明導電膜を挙げることができるし、スピネル型酸化物、ＹｂＦｅ2Ｏ4構造を有する酸化物といった透明導電性材料を挙げることもできる。但し、第２電極を構成する材料として、第２光反射層と第２電極との配置状態に依存するが、透明導電性材料に限定するものではなく、パラジウム（Ｐｄ）、白金（Ｐｔ）、ニッケル（Ｎｉ）、金（Ａｕ）、コバルト（Ｃｏ）、ロジウム（Ｒｈ）等の金属を用いることもできる。第２電極は、これらの材料の少なくとも１種類から構成すればよい。第２電極は、例えば、真空蒸着法やスパッタリング法等のＰＶＤ法にて成膜することができる。あるいは又、透明電極層として低抵抗な半導体層を用いることもでき、この場合、具体的には、ｎ型のＧａＮ系化合物半導体層を用いることもできる。更には、ｎ型ＧａＮ系化合物半導体層と隣接する層がｐ型である場合、両者をトンネルジャンクションを介して接合することで、界面の電気抵抗を下げることもできる。第２電極を透明導電性材料から構成することで、電流を横方向（第２化合物半導体層の面内方向）に広げることができ、効率良く、電流注入領域に電流を供給することができる。
【００６９】
第１電極や第２電極上に、外部の電極あるいは回路と電気的に接続するために、パッド電極を設けてもよい。パッド電極は、Ｔｉ（チタン）、アルミニウム（Ａｌ）、Ｐｔ（白金）、Ａｕ（金）、Ｎｉ（ニッケル）、Ｐｄ（パラジウム）から成る群から選択された少なくとも１種類の金属を含む、単層構成又は多層構成を有することが望ましい。あるいは又、パッド電極を、Ｔｉ／Ｐｔ／Ａｕの多層構成、Ｔｉ／Ａｕの多層構成、Ｔｉ／Ｐｄ／Ａｕの多層構成、Ｔｉ／Ｐｄ／Ａｕの多層構成、Ｔｉ／Ｎｉ／Ａｕの多層構成、Ｔｉ／Ｎｉ／Ａｕ／Ｃｒ／Ａｕの多層構成に例示される多層構成とすることもできる。第１電極をＡｇ層あるいはＡｇ／Ｐｄ層から構成する場合、第１電極の表面に、例えば、Ｎｉ／ＴｉＷ／Ｐｄ／ＴｉＷ／Ｎｉから成るカバーメタル層を形成し、カバーメタル層の上に、例えば、Ｔｉ／Ｎｉ／Ａｕの多層構成あるいはＴｉ／Ｎｉ／Ａｕ／Ｃｒ／Ａｕの多層構成から成るパッド電極を形成することが好ましい。
【００７０】
第１光反射層及び第２光反射層を構成する光反射層（分布ブラッグ反射鏡層、Distributed Bragg Reflector 層、ＤＢＲ層）は、例えば、半導体多層膜や誘電体多層膜から構成される。誘電体材料としては、例えば、Ｓｉ、Ｍｇ、Ａｌ、Ｈｆ、Ｎｂ、Ｚｒ、Ｓｃ、Ｔａ、Ｇａ、Ｚｎ、Ｙ、Ｂ、Ｔｉ等の酸化物、窒化物（例えば、ＳｉＮX、ＡｌＮX、ＡｌＧａＮX、ＧａＮX、ＢＮX等）、又は、フッ化物等を挙げることができる。具体的には、ＳｉＯX、ＴｉＯX、ＮｂＯX、ＺｒＯX、ＴａＯX、ＺｎＯX、ＡｌＯX、ＨｆＯX、ＳｉＮX、ＡｌＮX等を例示することができる。そして、これらの誘電体材料の内、屈折率が異なる誘電体材料から成る２種類以上の誘電体膜を交互に積層することにより、光反射層を得ることができる。例えば、ＳｉＯX／ＳｉＮY、ＳｉＯX／ＴａＯX、ＳｉＯX／ＮｂＯY、ＳｉＯX／ＺｒＯY、ＳｉＯX／ＡｌＮY等の多層膜が好ましい。所望の光反射率を得るために、各誘電体膜を構成する材料、膜厚、積層数等を、適宜、選択すればよい。各誘電体膜の厚さは、用いる材料等により、適宜、調整することができ、発振波長（発光波長）λ0、用いる材料の発振波長λ0での屈折率ｎによって決定される。具体的には、λ0／（４ｎ）の奇数倍とすることが好ましい。例えば、発振波長λ0が４１０ｎｍの発光素子において、光反射層をＳｉＯX／ＮｂＯYから構成する場合、４０ｎｍ乃至７０ｎｍ程度を例示することができる。積層数は、２以上、好ましくは５乃至２０程度を例示することができる。光反射層全体の厚さとして、例えば、０．６μｍ乃至１．７μｍ程度を例示することができる。また、光反射層の光反射率は９５％以上であることが望ましい。
【００７１】
光反射層は、周知の方法に基づき形成することができ、具体的には、例えば、真空蒸着法、スパッタリング法、反応性スパッタリング法、ＥＣＲプラズマスパッタリング法、マグネトロンスパッタリング法、イオンビームアシスト蒸着法、イオンプレーティング法、レーザアブレーション法等のＰＶＤ法；各種ＣＶＤ法；スプレー法、スピンコート法、ディップ法等の塗布法；これらの方法の２種以上を組み合わせる方法；これらの方法と、全体又は部分的な前処理、不活性ガス（Ａｒ、Ｈｅ、Ｘｅ等）又はプラズマの照射、酸素ガスやオゾンガス、プラズマの照射、酸化処理（熱処理）、露光処理のいずれか１種以上とを組み合わせる方法等を挙げることができる。
【００７２】
光反射層は、電流注入領域あるいは素子領域を覆う限り、大きさ及び形状は特に限定されない。電流注入領域と電流非注入領域との境界の形状、素子領域や電流狭窄領域に設けられた開口部の平面形状として、具体的には、円形、楕円形、矩形、多角形（三角形、四角形、六角形等）を挙げることができる。電流注入領域と電流非注入領域との境界の形状が円形の場合、直径５μｍ乃至１００μｍ程度であることが好ましい。ここで、「素子領域」とは、狭窄された電流が注入される領域、あるいは又、屈折率差等により光が閉じ込められる領域、あるいは又、第１光反射層と第２光反射層で挟まれた領域の内、レーザ発振が生じる領域、あるいは又、第１光反射層と第２光反射層で挟まれた領域の内、実際にレーザ発振に寄与する領域を指す。
【００７３】
積層構造体の側面や露出面を被覆層で被覆してもよい。被覆層の形成は、周知の方法に基づき行うことができる。被覆層を構成する材料の屈折率は、積層構造体を構成する材料の屈折率よりも小さいことが好ましい。被覆層を構成する材料として、ＳｉＯ2を含むＳｉＯX系材料、ＳｉＮX系材料、ＳｉＯYＮZ系材料、ＴａＯX、ＺｒＯX、ＡｌＮX、ＡｌＯX、ＧａＯXを例示することができるし、あるいは又、ポリイミド樹脂等の有機材料を挙げることもできる。被覆層の形成方法として、例えば真空蒸着法やスパッタリング法といったＰＶＤ法、あるいは、ＣＶＤ法を挙げることができるし、塗布法に基づき形成することもできる。
【実施例１】
【００７４】
実施例１は、本開示の第１の態様及び第３の態様に係る発光素子に関し、具体的には、第３−Ａ構成の発光素子に関する。実施例１あるいは後述する実施例２〜実施例９の発光素子は、より具体的には、第１化合物半導体層の頂面から第１光反射層を介してレーザ光を出射する面発光レーザ素子（垂直共振器レーザ、ＶＣＳＥＬ）、あるいは、第２化合物半導体層の頂面から第２光反射層を介してレーザ光を出射する面発光レーザ素子から成る。また、後述する実施例１０の発光素子は、より具体的には、第１化合物半導体層の頂面から第１光反射層を介してレーザ光を出射する面発光レーザ素子（垂直共振器レーザ、ＶＣＳＥＬ）から成る。実施例１の発光素子の模式的な一部端面図を図１に示す。【００７５】
実施例１の発光素子あるいは後述する実施例２〜実施例１０の発光素子は、
（Ａ）第１面２１ａ、及び、第１面２１ａと対向する第２面２１ｂを有し、第１導電型（具体的には、ｎ型）を有する第１化合物半導体層２１、
第１化合物半導体層２１の第２面２１ｂと面する活性層（発光層）２３、並びに、
活性層２３と面する第１面２２ａ、及び、第１面２２ａと対向する第２面２２ｂを有し、第２導電型（具体的には、ｐ型）を有する第２化合物半導体層２２、
が積層された、ＧａＮ系化合物半導体から成る積層構造体２０、
（Ｂ）第１化合物半導体層２１の第１面２１ａ側に配設された第１光反射層４１、並びに、
（Ｃ）第２化合物半導体層２２の第２面２２ｂ側に配設された第２光反射層４２、
を備えている。第１光反射層４１は凹面鏡部４３の上に形成されている。第２光反射層４２は平坦な形状を有する。【００７６】
そして、第２化合物半導体層２２には、電流注入領域６１Ａ、及び、電流注入領域６１Ａを取り囲む電流非注入領域（電流狭窄領域）６１Ｂが設けられており、
活性層２３における光場の中心点と、電流注入領域６１Ａの面積重心点とが一致している。具体的には、活性層２３における光場の中心点と電流注入領域６１Ａの面積重心点との間の距離は、０．５μｍ以下である。あるいは又、凹面鏡部４３の形状は、凹面鏡部４３の中心部からビームウェスト半径ω0の範囲（領域）内において、あるいは又、例えば、ビームウェスト半径ω0の１．２倍の範囲（領域）、あるいは又、ビームウェスト半径ω0の２倍の範囲（領域）といった、所望の領域内において、決定係数０．８以上、好ましくは０．９以上、より好ましくは０．９９以上である球形状又は放物線形状である。【００７７】
また、第１化合物半導体層２１の第１面２１ａから或る深さまでの第１光反射層４１の領域、積層構造体２０（第１化合物半導体層２１、活性層２３及び第２化合物半導体層２２）、並びに、第２化合物半導体層２２の第２面２２ｂから或る深さまでの第２光反射層４２の領域によって、共振器が構成される。ここで、共振器長をＬORとしたとき、１×１０-5ｍ≦ＬORを満足する。【００７８】
そして、実施例１の発光素子において、積層構造体２０の積層方向を含む仮想平面で凹面鏡部４３を切断したときの凹面鏡部４３の一部（凹面鏡部４３における有効領域４４であり、上記の所望の領域である）の積層構造体２０に面する界面４３ａが描く図形は、円の一部又は放物線の一部である。尚、有効領域４４の外側に位置する凹面鏡部４３の部分の形状（断面形状の図形）は、円の一部や放物線の一部でなくともよい。【００７９】
また、第１化合物半導体層２１の第１面２１ａと第１光反射層４１との間には、ＧａＮ基板から成る化合物半導体基板１１が配されている。第１化合物半導体層２１と面する化合物半導体基板（発光素子製造用基板）１１の面を『第２面１１ｂ』と呼び、第２面１１ｂと対向する面を『第１面１１ａ』と呼ぶ。即ち、積層構造体２０は、導電性を有する化合物半導体基板１１の第２面１１ｂの上に形成されている。そして、第１光反射層４１は、化合物半導体基板１１の第１面１１ａの突出部１１ａ’から成る凹面鏡部４３の少なくとも一部の表面（具体的には、凹面鏡部４３の表面）に形成された多層光反射膜４５から構成されている。更には、凹面鏡部４３（具体的には、凹面鏡部４３における半径ｒ’DBRの有効領域４４）の曲率半径をＲDBRとしたとき、
ＲDBR≦１×１０-3ｍ
を満足する。具体的には、限定するものではないが、
ＬOR   ＝５０μｍ
ＲDBR  ＝７０μｍ
ｒ’DBR＝２０μｍ
を例示することができる。また、発光素子から主に出射される所望の光の波長（発振波長）λ0として、
λ0    ＝４５０ｎｍ
を例示することができる。【００８０】
ここで、活性層２３から凹面鏡部４３と多層光反射膜４５との界面までの距離をＴ0とすると、理想的な放物線の関数ｘ＝ｆ（ｚ）は、
ｘ   ＝ｚ2／Ｔ0
ｈDBR＝ｒ’DBR2／２Ｔ0
で表すことができるが、界面４３ａが描く図形を放物線の一部としたとき、このような理想的な放物線から逸脱した放物線であってもよいことは云うまでもない。但し、前述したとおり、所望の領域内においては、決定係数０．８以上ある球形状又は放物線形状である。【００８１】
また、積層構造体２０の熱伝導率の値は、第１光反射層４１の熱伝導率の値よりも高い。第１光反射層４１を構成する誘電体材料の熱伝導率の値は、１０ワット／（ｍ・Ｋ）程度あるいはそれ以下である。一方、積層構造体２０を構成するＧａＮ系化合物半導体の熱伝導率の値は、５０ワット／（ｍ・Ｋ）程度乃至１００ワット／（ｍ・Ｋ）程度である。【００８２】
第１化合物半導体層２１はｎ−ＧａＮ層から成り、活性層２３はＩｎ0.04Ｇａ0.96Ｎ層（障壁層）とＩｎ0.16Ｇａ0.84Ｎ層（井戸層）とが積層された５重の多重量子井戸構造から成り、第２化合物半導体層２２はｐ−ＧａＮ層から成る。第１電極３１は、化合物半導体基板１１の第１面１１ａの上に形成されている。一方、第２電極３２は、第２化合物半導体層２２の上に形成されており、第２光反射層４２は第２電極３２上に形成されている。第２電極３２の上の第２光反射層４２は平坦な形状を有する。第１電極３１はＴｉ／Ｐｔ／Ａｕから成り、第２電極３２は、透明導電性材料、具体的には、ＩＴＯから成る。第１電極３１の縁部の上には、外部の電極あるいは回路と電気的に接続するための、例えばＴｉ／Ｐｔ／Ａｕ又はＶ／Ｐｔ／Ａｕから成るパッド電極（図示せず）が形成あるいは接続されている。第２電極３２の縁部の上には、外部の電極あるいは回路と電気的に接続するための、例えば、Ｐｄ／Ｔｉ／Ｐｔ／ＡｕやＴｉ／Ｐｄ／Ａｕ、Ｔｉ／Ｎｉ／Ａｕから成るパッド電極３３が形成あるいは接続されている。第１光反射層４１及び第２光反射層４２は、Ｔａ2Ｏ5層とＳｉＯ2層の積層構造（誘電体膜の積層総数：２０層）から成る。第１光反射層４１及び第２光反射層４２はこのように多層構造を有するが、図面の簡素化のため、１層で表している。第１電極３１、第１光反射層４１、第２光反射層４２、絶縁膜（電流狭窄領域）３４に設けられた開口部３４Ａのそれぞれの平面形状は円形である。【００８３】
以下、積層構造体等の模式的な一部端面図である図２Ａ、図２Ｂ、図３、図４Ａ、図４Ｂ、図５及び図６を参照して、実施例１の発光素子の製造方法を説明する。【００８４】
先ず、第１面２１ａ、及び、第１面２１ａと対向する第２面２１ｂを有し、第１導電型（具体的には、ｎ型）を有する第１化合物半導体層２１、
第１化合物半導体層２１の第２面２１ｂと面する活性層（発光層）２３、並びに、
活性層２３と面する第１面２２ａ、及び、第１面２２ａと対向する第２面２２ｂを有し、第２導電型（具体的には、ｐ型）を有する第２化合物半導体層２２、
が積層された、ＧａＮ系化合物半導体から成る積層構造体２０を形成し、且つ、第１化合物半導体層２１の第１面２１ａ側に凹面鏡部４３を形成する。【００８５】
また、第１化合物半導体層２１の第１面２１ａは基板１１の第２面１１ｂと接しており、
凹面鏡部４３は、基板１１の第２面１１ｂと対向する基板１１の第１面１１ａに形成されており、
凹面鏡部４３を形成する工程は、基板１１の第１面１１ａにエッチング加工を施す工程から成る。【００８６】
［工程−１００］
具体的には、化合物半導体基板１１の第１面１１ａに、突出部１１ａ’から成る凹面鏡部４３を形成する。具体的には、凹面鏡部４３を形成すべき化合物半導体基板１１の第１面１１ａ上にパターニングされたレジスト層を形成し、レジスト層を加熱することでレジスト層をリフローさせて、レジストパターンを得る。レジストパターンには突出部１１ａ’の形状と同じ形状（あるいは類似した形状）が付与される。そして、レジストパターン及び化合物半導体基板１１の第１面１１ａを、ＲＩＥ法等を用いてエッチバックすることによって、化合物半導体基板１１の第１面１１ａに突出部１１ａ’から成る凹面鏡部４３を形成することができる。【００８７】
［工程−１１０］
次いで、化合物半導体基板１１の第２面１１ｂ上に、
第１面２１ａ、及び、第１面２１ａと対向する第２面２１ｂを有する第１化合物半導体層２１、
第１化合物半導体層２１の第２面２１ｂと面する活性層（発光層）２３、並びに、
活性層２３と面する第１面２２ａ、及び、第１面２２ａと対向する第２面２２ｂを有する第２化合物半導体層２２、
が積層された、ＧａＮ系化合物半導体から成る積層構造体２０を形成する。具体的には、周知のＭＯＣＶＤ法によるエピタキシャル成長法に基づき、第１化合物半導体層２１、活性層２３及び第２化合物半導体層２２を、化合物半導体基板１１の第２面１１ｂ上に、順次、形成することで、積層構造体２０を得ることができる（図２Ａ参照）。【００８８】
尚、［工程−１００］と［工程−１１０］の順序を、逆にしてもよい。また、後述する実施例２において変形例として説明する方法を採用してもよい。【００８９】
次いで、第２化合物半導体層２２上に光感光性材料層３５を形成した後、第１化合物半導体層側の上方に、開口部３７Ａを有するマスク部材（露光用マスク）３７を配置して、凹面鏡部側から積層構造体２０を介して光感光性材料層３５を露光することで、光感光性材料層３５から成る処理用マスク層３６を得る。そして、処理用マスク層３６を用いて第２化合物半導体層２２に加工を施す。【００９０】
［工程−１２０］
具体的には、第２化合物半導体層２２の第２面２２ｂ上に、ＣＶＤ法やスパッタリング法、真空蒸着法といった成膜法に基づき、ＳｉＯXから成る絶縁膜３４ａを形成し、絶縁膜３４ａ上にレジスト材料から成る光感光性材料層３５を形成する（図２Ｂ参照）。【００９１】
［工程−１３０］
そして、化合物半導体基板１１の側（具体的には、凹面鏡部側）から、凹面鏡部４３及び積層構造体２０を介して、光感光性材料層３５を露光する（図３参照）。光感光性材料層３５の露光された部分を、参照番号３５’で示す。次いで、光感光性材料層３５を現像することで、電流非注入領域６１Ｂ（電流狭窄領域）を形成すべき領域に光感光性材料層３５を残し、電流注入領域６１Ａを形成すべき領域から光感光性材料層３５を除去し、開口部３５Ａを形成する（図４Ａ参照）。そして、このようにパターニングされた光感光性材料層３５を処理用マスク層として用いて、具体的には、エッチング用の処理用マスク層として用いて、第２化合物半導体層２２上に形成された絶縁膜３４ａをエッチングした後、光感光性材料層３５を除去する（図４Ｂ参照）。こうして、開口部３４Ａを有し、ＳｉＯXから成る絶縁膜３４（電流狭窄領域）を形成することができる。開口部３４Ａを有する絶縁膜３４によって、電流注入領域６１Ａ及び電流非注入領域６１Ｂ（電流狭窄領域）が規定される。また、開口部３４Ａによって電流注入領域６１Ａが規定される。【００９２】
電流狭窄領域を得るためには、第２電極３２と第２化合物半導体層２２との間に絶縁材料（例えば、ＳｉＯXの他、ＳｉＮX、ＡｌＯX、ＺｒＯX、ＨｆＯX）から成る絶縁膜（電流狭窄領域）を形成してもよい。あるいは又、処理用マスク層を用いたイオン注入を行う構成とすることができるし、あるいは又、処理用マスク層を用いて第２化合物半導体層にアッシング処理を行う構成とすることができるし、あるいは又、処理用マスク層を用いてプラズマ照射を行う構成とすることができ、これらによって、導電性が低下した領域（電流狭窄領域）を形成することができる。これらの場合、絶縁膜３４の形成は不要である。あるいは又、処理用マスク層を用いて第２化合物半導体層に反応性エッチング（ＲＩＥ）処理を行う構成とすることができ、これによって、第２化合物半導体層２２等にメサ構造を形成してもよい。この場合、絶縁膜３４の形成は不要である。但し、第２電極３２は、電流狭窄により電流が流れる第２化合物半導体層２２の部分と電気的に接続されている必要がある。【００９３】
そして、第２化合物半導体層２２に電流注入領域６１Ａ及び電流非注入領域６１Ｂ（電流狭窄領域）を形成した後、第２化合物半導体層２２上に第２電極３２を形成し、第２電極３２上に第２光反射層４２を形成する。また、凹面鏡部４３上に第１光反射層４１を形成し、第１化合物半導体層２１に電気的に接続された第１電極３１を形成する。【００９４】
［工程−１４０］
具体的には、その後、第２化合物半導体層２２上に第２電極３２及び第２光反射層４２を形成する。具体的には、開口部３４Ａ（電流注入領域６１Ａ）の底面に露出した第２化合物半導体層２２の第２面２２ｂから絶縁膜３４の上に亙り、例えば、リフトオフ法に基づき第２電極３２を形成し、更に、スパッタリング法や真空蒸着法といった成膜法とウエットエッチング法やドライエッチング法といったパターニング法との組合せに基づきパッド電極３３を形成する。次いで、第２電極３２の上からパッド電極３３の上に亙り、スパッタリング法や真空蒸着法といった成膜法とウエットエッチング法やドライエッチング法といったパターニング法との組合せに基づき第２光反射層４２を形成する。第２電極３２の上の第２光反射層４２は平坦な形状を有する。こうして、図５に示す構造を得ることができる。【００９５】
［工程−１５０］
その後、少なくとも凹面鏡部４３の一部の上に多層光反射膜４５を形成する。具体的には、化合物半導体基板１１の露出面（第１面１１ａ）から凹面鏡部４３の上に亙り、スパッタリング法や真空蒸着法といった周知の方法に基づき多層光反射膜４５を形成する。そして、ウエットエッチング法やドライエッチング法といったパターニング法に基づき多層光反射膜４５の不要な部分を除去して第１光反射層４１を得た後（図６参照）、化合物半導体基板１１の第１面１１ａ上に、スパッタリング法や真空蒸着法といった成膜法とウエットエッチング法やドライエッチング法といったパターニング法との組合せに基づき第１電極３１を形成することで、第１化合物半導体層２１に電気的に接続された第１電極３１を得ることができる。こうして、図１に示した構造を有する実施例１の発光素子を得ることができる。【００９６】
［工程−１６０］
その後、所謂素子分離を行うことで発光素子を分離し、積層構造体の側面や露出面を、例えば、ＳｉＯ2から成る絶縁層で被覆する。次いで、パッケージや封止することで、実施例１の発光素子を完成させる。【００９７】
実施例１の発光素子の製造方法にあっては、基板の第１面側から凹面鏡部を介して光感光性材料層を露光することによって光感光性材料層から成る処理用マスク層を得た後、処理用マスク層を用いて第２化合物半導体層に加工を施すので、凹面鏡部と加工が施された第２化合物半導体層の領域との間に位置ズレが発生し難く、発振（発光）に要する電流値の増加、即ち、閾値電流値の増加を抑制することができ、高い信頼性を有する発光素子を提供することができる。【００９８】
そして、実施例１の発光素子において、第１光反射層は凹面鏡部上に形成されている。従って、共振器長ＬORが１×１０-5ｍ以上であっても、回折損失が増加することを回避することができる結果、確実にレーザ発振を行うことができるし、共振器長ＬORが１×１０-5ｍ以上とすることができるが故に、熱飽和の問題を緩和することもできる。また、共振器長ＬORが１×１０-5ｍ以上とすることができるが故に、発光素子の製造プロセスの許容度が高くなる結果、歩留りの向上を図ることができる。【００９９】
また、後述する実施例４を除き、発光素子の製造プロセスにあっては、ＧａＮ基板を用いるが、ＥＬＯ法等の横方向にエピタキシャル成長させる方法に基づきＧａＮ系化合物半導体を形成してはいない。従って、ＧａＮ基板として、極性ＧａＮ基板だけでなく、反極性ＧａＮ基板や無極性ＧａＮ基板を用いることができる。極性ＧａＮ基板を使用すると、活性層におけるピエゾ電界の効果のために発光効率が低下する傾向があるが、無極性ＧａＮ基板や反極性ＧａＮ基板を用いれば、このような問題を解決したり、緩和することが可能である。【０１００】
実施例１の発光素子の変形例として、［工程−１００］において、化合物半導体基板１１の第１面１１ａに突出部１１ａ’から成る凹面鏡部４３を形成する前に、凹面鏡部４３を形成すべき化合物半導体基板１１の第１面１１ａの領域に凹み１１ａ”を形成し、凹み１１ａ”内にパターニングされたレジスト層を形成し、レジスト層を加熱することでレジスト層をリフローさせて、レジストパターンを得る。レジストパターンには突出部１１ａ’の形状と同じ形状（あるいは類似した形状）が付与される。そして、レジストパターン及び凹み１１ａ”の部分を、ＲＩＥ法等を用いてエッチバックすることによって、化合物半導体基板１１の第１面１１ａの凹み１１ａ”内に突出部１１ａ’から成る凹面鏡部４３を形成してもよい。こうして得られた実施例１の発光素子の変形例（図７参照）にあっては、第１光反射層４１の周囲には凸形状部１１Ａが形成されており、第１光反射層４１は凸形状部１１Ａ（化合物半導体基板１１の第１面１１ａから構成されている）から突出しておらず、これによって、第１光反射層４１を保護することができる。【０１０１】
あるいは又、［工程−１００］において、化合物半導体基板１１の第１面１１ａに突出部１１ａ’から成る凹面鏡部４３を形成すると同時に、凹面鏡部４３と離間して、凹面鏡部４３を囲むように、化合物半導体基板１１の第１面１１ａに突起部を形成してもよい。具体的には、凹面鏡部４３を形成すべき化合物半導体基板１１の第１面１１ａ上にパターニングされたレジスト層を形成し、レジスト層を加熱することでレジスト層をリフローさせて、レジストパターンを得る。レジストパターンには突出部１１ａ’の形状と同じ形状（あるいは類似した形状）が付与される。併せて、レジストパターンと離間して、レジストパターンを囲むように、突起部を形成すべき化合物半導体基板１１の第１面１１ａの部分の上にレジスト層を形成する。そして、レジストパターン、レジスト層及び化合物半導体基板１１の第１面１１ａを、ＲＩＥ法等を用いてエッチバックすることによって、化合物半導体基板１１の第１面１１ａに突出部１１ａ’から成る凹面鏡部４３を形成することができ、併せて、突起部を形成することができる。こうして得られた実施例１の発光素子の変形例にあっても、第１光反射層４１の周囲には突起部が形成されており、第１光反射層４１は突起部（化合物半導体基板１１の第１面１１ａから構成されている）から突出しておらず、これによって、第１光反射層４１を保護することができる。【０１０２】
あるいは又、上記の［工程−１５０］において、少なくとも凹面鏡部４３の一部の上に多層光反射膜４５を形成することで第１光反射層４１を得た後、化合物半導体基板１１の第１面１１ａ上に、第１光反射層４１を囲む凸形状部１１Ａ’を形成してもよい（図８参照）。凸形状部１１Ａ’は、例えば、絶縁材料や金属材料から構成すればよい。このように、第１光反射層４１の周囲には凸形状部１１Ａ’が形成されており、第１光反射層４１は凸形状部１１Ａ’から突出しておらず、これによって、第１光反射層４１を保護することができる。【０１０３】
凹面鏡部４３上に形成された第１光反射層４１によって絞られる光場は、電流注入領域６１Ａの中心が最も強く、周囲に近づくほど弱くなる。図９に示すように、露光条件を制御することで、処理用マスク層３６の断面形状を、光場に応じて、テーパーに付いた形状とすれば、例えば、イオン注入によって電流非注入領域６１Ｂを形成する場合、注入されるイオンの濃度プロファイルは、処理用マスク層３６の断面形状とは逆の傾向となる。即ち、処理用マスク層３６の中央部の下方に位置する第２化合物半導体層２２では、注入されるイオンの濃度は低く、処理用マスク層３６の外周部の下方に位置する第２化合物半導体層２２では、注入されるイオンの濃度は高い。その結果、電流注入量を、光場の強い領域で多くし、光場の弱い領域で少なくすることが可能となるので、光場の強い領域にゲインを集め、光場の弱い領域ではゲインを弱めることができる。それ故、ホールバーニングを抑制することができ、横モードが安定し、キンクが発生し難くなる。また、光場の強い領域に確実に多くのキャリアを注入することができるため、注入効率が向上し、閾値を低減させることが可能となる。
【実施例２】
【０１０４】
実施例２は、実施例１の変形であり、第４構成の発光素子に関する。模式的な一部端面図を図１２に示す実施例２の発光素子において、第１化合物半導体層２１の第１面２１ａに第１光反射層４１が形成されている。【０１０５】
このような実施例２の発光素子の製造にあっては、第１化合物半導体層２１の第１面２１ａに凹面鏡部４３を形成する。具体的には、実施例１の［工程−１００］を省略し、［工程−１１０］及び［工程−１２０］と同様の工程を実行した後、第２光反射層４２を、接合層４８を介して支持基板４９に固定する（図１０参照）。具体的には、第２光反射層４２を、接着剤から成る接合層４８を用いて、サファイア基板から構成された支持基板４９に固定する。次いで、機械研磨法やＣＭＰ法に基づき、化合物半導体基板１１を除去し、第１化合物半導体層２１の第１面２１ａを露出させる（図１１参照）。第１化合物半導体層２１の第１面２１ａの表面粗さＲａの値は１０ｎｍ以下であることが好ましい。表面粗さＲａは、ＪＩＳ  Ｂ−６１０：２００１に規定されており、具体的には、ＡＦＭや断面ＴＥＭに基づく観察に基づき測定することができる。そして、第１化合物半導体層２１の第１面２１ａに突出部２１ｃから成る凹面鏡部４３を形成する。具体的には、凹面鏡部４３を形成すべき第１化合物半導体層２１の第１面２１ａ上にパターニングされたレジスト層を形成し、レジスト層を加熱することでレジスト層をリフローさせて、レジストパターンを得る。レジストパターンには突出部２１ｃの形状と同じ形状（あるいは類似した形状）が付与される。そして、レジストパターン及び第１化合物半導体層２１の第１面２１ａを、ＲＩＥ法等を用いてエッチバックすることによって、第１化合物半導体層２１の第１面２１ａに突出部２１ｃから成る凹面鏡部４３を形成することができる。その後、接合層４８、支持基板４９を除去し、実施例１の［工程−１３０］以降と同様の工程を実行すればよい。こうして、図１２に示す第６構成の実施例２の発光素子を得ることができる。【０１０６】
あるいは又、実施例２の発光素子の製造方法を、実施例１において説明した発光素子の製造に適用することができる。即ち、このような実施例１の発光素子の製造方法の変形例にあっては、化合物半導体基板１１の第１面１１ａに凹面鏡部４３を形成する。具体的には、実施例１の［工程−１００］を省略し、［工程−１１０］及び［工程−１２０］と同様の工程を実行した後、第２光反射層４２を、接合層４８を介して支持基板４９に固定する（図１０参照）。具体的には、第２光反射層４２を、接着剤から成る接合層４８を用いて、サファイア基板から構成された支持基板４９に固定する。次いで、機械研磨法やＣＭＰ法に基づき、化合物半導体基板１１を薄くする。そして、化合物半導体基板１１の第１面１１ａに、実施例１の［工程−１００］と同様の方法に基づき、凹面鏡部４３を形成する。その後、接合層４８、支持基板４９を除去し、実施例１の［工程−１３０］以降と同様の工程を実行すればよい。こうして、図１に示す実施例１の発光素子を得ることができる。
【実施例３】
【０１０７】
実施例３は、実施例１の変形であり、第３−Ｂ構成の発光素子に関する。模式的な一部端面図を図１３に示す実施例３の発光素子において、凹面鏡部４３は、化合物半導体基板１１の上（具体的には、化合物半導体基板１１の第１面１１ａの上）に形成された突出部４３’から成る構成されており、第１光反射層４１は、少なくとも凹面鏡部４３の一部（具体的には、凹面鏡部４３の表面）に形成された多層光反射膜４５から構成されている。凹面鏡部４３（突出部４３’）を構成する材料として、ＴｉＯ2、Ｔａ2Ｏ5、ＳｉＯ2等の透明な誘電体材料、シリコーン系樹脂、エポキシ系樹脂等を挙げることができる。【０１０８】
実施例３の発光素子の製造にあっては、
第１化合物半導体層２１の第１面２１ａは基板１１の第２面１１ｂと接しており、
凹面鏡部４３は、基板１１の第２面１１ｂと対向する基板１１の第１面１１ａに形成されており、
凹面鏡部４３を形成する工程は、基板１１の第１面１１ａに凹面鏡部形成層を形成した後、凹面鏡部形成層に凹面鏡部４３を形成する工程から成る。【０１０９】
具体的には、実施例１の［工程−１００］と同様の工程において、化合物半導体基板１１の第１面１１ａの上に突出部４３’から成る凹面鏡部４３を形成する。より具体的には、化合物半導体基板１１の第１面１１ａの上に、例えば、ＴｉＯ2又はＴａ2Ｏ5から成る凹面鏡部形成層を形成し、次いで、凹面鏡部４３を形成すべき凹面鏡部形成層の上にパターニングされたレジスト層を形成し、レジスト層を加熱することでレジスト層をリフローさせて、レジストパターンを得る。レジストパターンには突出部４３’の形状と同じ形状（あるいは類似した形状）が付与される。そして、レジストパターン及び凹面鏡部形成層をエッチバックすることによって、化合物半導体基板１１の第１面１１ａの上に突出部４３’から成る凹面鏡部４３を形成することができる。そして、実施例１の［工程−１１０］以降と同様の工程を実行すればよい。こうして、図１３に示す第３−Ｂ構成の実施例３の発光素子を得ることができる。【０１１０】
以上の点を除き、実施例３の発光素子の構成、構造は、実施例１の発光素子の構成、構造と同様とすることができるので、詳細な説明は省略する。尚、実施例１の発光素子の変形例を実施例３に適用することもできる。【０１１１】
あるいは又、［工程−１００］を省略し、［工程−１１０］及び［工程−１２０］と同様の工程を実行した後、第２光反射層４２を、接合層４８を介して支持基板４９に固定する（図１０参照）。具体的には、第２光反射層４２を、接着剤から成る接合層４８を用いて、サファイア基板から構成された支持基板４９に固定する。次いで、機械研磨法やＣＭＰ法に基づき、化合物半導体基板１１を除去し、第１化合物半導体層２１の第１面２１ａを露出させる（図１１参照）。第１化合物半導体層２１の第１面２１ａの表面粗さＲａの値は１０ｎｍ以下であることが好ましい。表面粗さＲａは、ＪＩＳ  Ｂ−６１０：２００１に規定されており、具体的には、ＡＦＭや断面ＴＥＭに基づく観察に基づき測定することができる。そして、第１化合物半導体層２１の第１面２１ａに突出部４３’から成る凹面鏡部４３を形成する。具体的には、第１化合物半導体層２１の第１面２１ａの上に、例えば、ＴｉＯ2層又はＴａ2Ｏ5層を形成し、次いで、凹面鏡部４３を形成すべきＴｉＯ2層又はＴａ2Ｏ5層の上にパターニングされたレジスト層を形成し、レジスト層を加熱することでレジスト層をリフローさせて、レジストパターンを得る。レジストパターンには突出部４３’の形状と同じ形状（あるいは類似した形状）が付与される。そして、レジストパターン及びＴｉＯ2層又はＴａ2Ｏ5層をエッチバックすることによって、第１化合物半導体層２１の第１面２１ａの上に突出部４３’から成る凹面鏡部４３を形成することができる。そして、実施例１の［工程−１３０］以降と同様の工程を実行すればよい。こうして、図１４に示す第６構成の実施例３の発光素子の変形例を得ることができる。
【実施例４】
【０１１２】
実施例４は、実施例３の変形である。実施例４の発光素子の模式的な一部端面図は、実質的に、図１４と同様であるし、実施例４の発光素子の構成、構造は、実質的に、実施例３の発光素子の構成、構造と同様とすることができるので、詳細な説明は省略する。【０１１３】
実施例４にあっては、先ず、発光素子製造用基板１１の第２面１１ｂに、凹面鏡部４３を形成するための凹部４３Ａを形成する。そして、発光素子製造用基板１１の第２面１１ｂの上に、多層膜から成る第１光反射層４１を形成した後、第１光反射層４１上に平坦化膜４６を形成し、平坦化膜４６及び第１光反射層４１に平坦化処理を施し、平坦化膜４６及び第１光反射層４１を残しつつ、発光素子製造用基板１１の第２面１１ｂの一部を露出させる（図１５Ａ参照）。第１光反射層４１の平面形状は円形である。但し、第１光反射層４１の形状はこれに限定するものではない。【０１１４】
次に、第１光反射層４１を含む発光素子製造用基板１１上に、ＥＬＯ法等の横方向にエピタキシャル成長させる方法を用いて、横方向成長に基づき積層構造体２０を形成する（図１５Ｂ参照）。その後、実施例１の［工程−１２０］〜［工程−１４０］を実行する。そして、発光素子製造用基板１１を除去し、露出した第１化合物半導体層２１の第１面２１ａに第１電極３１を形成する。あるいは又、発光素子製造用基板１１を除去すること無く、発光素子製造用基板１１の第１面１１ａに第１電極３１を形成する。その後、所謂素子分離を行うことで発光素子を分離し、積層構造体の側面や露出面を、例えば、ＳｉＯ2から成る絶縁層で被覆する。そして、パッケージや封止することで、実施例４の発光素子を完成させることができる。
【実施例５】
【０１１５】
実施例５は、本開示の第２の態様に係る発光素子に関し、且つ、実施例１〜実施例４の変形でもある。即ち、実施例５の発光素子にあっては、第１光反射層４１には、光透過部４１Ａ、及び、光透過部４１Ａを取り囲む遮光部４１Ｂが設けられている。実施例５の発光素子において、電流注入領域６１Ａの外縁の形状と光透過部４１Ａの外縁の形状とは相似であることが好ましいし、凹面鏡部４３の外縁の形状と光透過部４１Ａの外縁の形状とは相似であることが好ましい。遮光部４１Ｂは、例えば、Ｔｉ／Ｐｔ／Ａｕの積層体から構成されている。【０１１６】
実施例５の発光素子において、第１光反射層には光透過部が設けられているが、遮光部の具体的な位置として、前述した種々に位置を挙げることができる。また、実施例５の発光素子の製造方法にあっては、凹面鏡部の一部の上に、又は、凹面鏡部の一部の上からその外側領域に亙り、遮光部を形成する工程を更に備えている。【０１１７】
図１に示した実施例１の発光素子に対して、実施例５における遮光部を適用した例を、図１６、図１７、図１８、図１９、図２０、図２１に示す。また、図１２に示した実施例２の発光素子に対して、実施例５における遮光部を適用した例を図２２に示し、図１３に示した実施例３の発光素子に対して、実施例５における遮光部を適用した例を図２３に示し、図１４に示した実施例３の発光素子の変形に対して、実施例５における遮光部を適用した例を図２４に示す。【０１１８】
図１６に示す例では、遮光部４１Ｂは、基板１１の第１面１１ａ及び凹面鏡部４３の一部の上に形成されている。図１７に示す例では、遮光部４１Ｂは、凹面鏡部４３の一部の上に形成されている。図１８に示す例では、遮光部４１Ｂは、基板１１の第１面１１ａの一部の上に形成されている。図１９に示す例では、遮光部４１Ｂは、基板１１の第１面１１ａ及び第１光反射層４１の一部の上に形成されている。図２０に示す例では、遮光部４１Ｂは、第１光反射層４１の一部の上に形成されている。図２１に示す例では、遮光部４１Ｂは、基板１１の第１面１１ａの一部の上に形成されている。尚、図１７〜図２１に示した遮光部を他の実施例に、適宜、適用することもできる。図２２に示す例では、遮光部４１Ｂは、第１化合物半導体層２１の第１面２１ａ及び凹面鏡部４３の一部の上に形成されている。図２３及び図２４に示す例では、遮光部４１Ｂは、凹面鏡部４３の一部の上に形成されている。
【実施例６】
【０１１９】
実施例６は、実施例１〜実施例５の変形であり、第１構成の発光素子に関する。前述したとおり、開口部３４Ａを有する絶縁膜３４によって、電流注入領域６１Ａ及び電流非注入領域６１Ｂ（電流狭窄領域）が規定される。即ち、開口部３４Ａによって電流注入領域６１Ａが規定される。即ち、実施例６の発光素子にあっては、第２化合物半導体層２２には、電流注入領域６１Ａ、及び、電流注入領域６１Ａを取り囲む電流非注入領域６１Ｂが設けられており、電流注入領域６１Ａの面積重心点から、電流注入領域６１Ａと電流非注入領域６１Ｂの境界６１Ｃまでの最短距離ＤCIは、前述した式（Ａ）及び式（Ｂ）を満足する。【０１２０】
実施例６の発光素子にあっては、第１光反射層４１の凹面鏡部４３における有効領域の半径ｒ’DBRは、
ω0≦ｒ’DBR≦２０・ω0
を満足する。また、ＤCI≧ω0を満足する。更には、ＲDBR≦１×１０-3ｍを満足する。具体的には、
ＤCI ＝４μｍ
ω0  ＝１．５μｍ
ＬOR ＝５０μｍ
ＲDBR＝６０μｍ
λ0  ＝５２５ｎｍ
を例示することができる。また、開口部３４Ａの直径として８μｍを例示することができる。ＧａＮ基板として、ｃ面をｍ軸方向に約７５度傾けた面を主面とする基板を用いる。即ち、ＧａＮ基板は、主面として、半極性面である｛２０−２１｝面を有する。尚、このようなＧａＮ基板を、他の実施例において用いることもできる。【０１２１】
凹面鏡部４３の中心軸（Ｚ軸）と、ＸＹ平面方向における電流注入領域６１Ａとの間のズレは、発光素子の特性を悪化させる原因となる。凹面鏡部４３の形成のためのパターニング、開口部３４Ａの形成のためのパターニングのいずれも、リソグラフィ技術を用いることが多いが、この場合、両者の位置関係は、露光機の性能に応じてＸＹ平面内で屡々ずれる。実施例１〜実施例５にあっては、このようなズレの発生を防止しているが、もしも、このようなズレ［凹面鏡部４３の中心軸（Ｚ軸）と、ＸＹ平面方向における電流注入領域６１Ａとの間にのズレ］が生じたとしても、実施例６の発光素子では、開口部３４Ａ（電流注入領域６１Ａ）を、凹面鏡部４３によって光が絞られる領域よりも大きく形成することで、より一層、発振特性に影響が出ない構造を実現することができる。【０１２２】
即ち、第１光反射層によって反射される光が集光される領域が、電流注入によって活性層が利得を持つ領域に対応する電流注入領域に含まれない場合、キャリアから光の誘導放出が阻害され、ひいては、レーザ発振が阻害される虞がある。然るに、上式（Ａ）及び（Ｂ）を満足することで、第１光反射層によって反射される光が集光される領域が電流注入領域に含まれることを保証することができ、レーザ発振を確実に達成することができる。
【実施例７】
【０１２３】
実施例７は、実施例１〜実施例６の変形であり、第２構成の発光素子に関する。【０１２４】
ところで、２つのＤＢＲ層及びその間に形成された積層構造体によって構成された積層構造体における共振器長ＬORは、積層構造体全体の等価屈折率をｎeq、面発光レーザ素子（発光素子）から出射すべきレーザ光の波長をλ0としたとき、
Ｌ＝（ｍ・λ0）／（２・ｎeq）
で表される。ここで、ｍは、正の整数である。そして、面発光レーザ素子（発光素子）において、発振可能な波長は共振器長ＬORによって決まる。発振可能な個々の発振モードは縦モードと呼ばれる。そして、縦モードの内、活性層によって決まるゲインスペクトルと合致するものが、レーザ発振し得る。縦モードの間隔Δλは、実効屈折率をｎeffとしたとき、
λ02／（２ｎeff・Ｌ）
で表される。即ち、共振器長ＬORが長いほど、縦モードの間隔Δλは狭くなる。よって、共振器長ＬORが長い場合、複数の縦モードがゲインスペクトル内に存在し得るため、複数の縦モードが発振し得る。尚、等価屈折率ｎeqと実効屈折率ｎeffとの間には、発振波長をλ0としたとき、以下の関係がある。【０１２５】
ｎeff＝ｎeq−λ0・（ｄｎeq／ｄλ0）【０１２６】
ここで、積層構造体をＧａＡｓ系化合物半導体層から構成する場合、共振器長ＬORは、通常、１μｍ以下と短く、面発光レーザ素子から出射される縦モードのレーザ光は、１種類（１波長）である（図３２Ａの概念図を参照）。従って、面発光レーザ素子から出射される縦モードのレーザ光の発振波長を正確に制御することが可能である。一方、積層構造体をＧａＮ系化合物半導体層から構成する場合、共振器長ＬORは、通常、面発光レーザ素子から出射されるレーザ光の波長の数倍と長い。従って、面発光レーザ素子から出射され得る縦モードのレーザ光が複数種類となってしまい（図３２Ｂの概念図を参照）、面発光レーザ素子から出射され得るレーザ光の発振波長を正確に制御することが困難となる。【０１２７】
模式的な一部断面図を図２５に示すように、実施例７の発光素子、あるいは又、後述する実施例８〜実施例１０の発光素子において、第２電極３２を含む積層構造体２０には、活性層２３が占める仮想平面と平行に、少なくとも２層の光吸収材料層７１が、好ましくは、少なくとも４層の光吸収材料層７１が、具体的には、実施例７にあっては２０層の光吸収材料層７１が、形成されている。尚、図面を簡素化するため、図面では２層の光吸収材料層７１のみを示した。【０１２８】
実施例７において、発振波長（発光素子から出射される所望の発振波長）λ0は４５０ｎｍである。２０層の光吸収材料層７１は、積層構造体２０を構成する化合物半導体よりもバンドギャップの狭い化合物半導体材料、具体的には、ｎ−Ｉｎ0.2Ｇａ0.8Ｎから成り、第１化合物半導体層２１の内部に形成されている。光吸収材料層７１の厚さはλ0／（４・ｎeq）以下、具体的には、３ｎｍである。また、光吸収材料層７１の光吸収係数は、ｎ−ＧａＮ層から成る第１化合物半導体層２１の光吸収係数の２倍以上、具体的には、１×１０3倍である。【０１２９】
また、積層構造体の内部において形成される光の定在波に生じる最低振幅部分に光吸収材料層７１が位置するし、積層構造体の内部において形成される光の定在波に生じる最大振幅部分に活性層２３が位置する。活性層２３の厚さ方向中心と、活性層２３に隣接した光吸収材料層７１の厚さ方向中心との間の距離は、４６．５ｎｍである。更には、２層の光吸収材料層７１、及び、光吸収材料層７１と光吸収材料層７１との間に位置する積層構造体の部分（具体的には、実施例７にあっては、第１化合物半導体層２１）の全体の等価屈折率をｎeq、光吸収材料層７１と光吸収材料層７１との間の距離をＬAbsとしたとき、
０．９×｛（ｍ・λ0）／（２・ｎeq）｝≦ＬAbs≦１．１×｛（ｍ・λ0）／（２・ｎeq）｝
を満足する。ここで、ｍは、１、又は、１を含む２以上の任意の整数である。但し、実施例７においては、ｍ＝１とした。従って、隣接する光吸収材料層７１の間の距離は、全ての複数の光吸収材料層７１（２０層の光吸収材料層７１）において、
０．９×｛λ0／（２・ｎeq）｝≦ＬAbs≦１．１×｛λ0／（２・ｎeq）｝
を満足する。等価屈折率ｎeqの値は、具体的には、２．４２であり、ｍ＝１としたとき、具体的には、
ＬAbs＝１×４５０／（２×２．４２）
＝９３．０ｎｍ
である。尚、２０層の光吸収材料層７１の内、一部の光吸収材料層７１にあっては、ｍを、２以上の任意の整数とすることもできる。【０１３０】
実施例７の発光素子の製造にあっては、実施例１の［工程−１００］と同様の工程において、積層構造体２０を形成するが、このとき、第１化合物半導体層２１の内部に２０層の光吸収材料層７１を併せて形成する。この点を除き、実施例７の発光素子は、実施例１の発光素子と同様の方法に基づき製造することができる。【０１３１】
活性層２３によって決まるゲインスペクトル内に複数の縦モードが発生する場合、これを模式的に表すと図２６のようになる。尚、図２６においては、縦モードＡと縦モードＢの２つの縦モードを図示する。そして、この場合、光吸収材料層７１が、縦モードＡの最低振幅部分に位置し、且つ、縦モードＢの最低振幅部分には位置しないとする。とすると、縦モードＡのモードロスは最小化されるが、縦モードＢのモードロスは大きい。図２６において、縦モードＢのモードロス分を模式的に実線で示す。従って、縦モードＡの方が、縦モードＢよりも発振し易くなる。それ故、このような構造を用いることで、即ち、光吸収材料層７１の位置や周期を制御することで、特定の縦モードを安定化させることができ、発振し易くすることができる。その一方で、望ましくないそれ以外の縦モードに対するモードロスを増加させることができるので、望ましくないそれ以外の縦モードの発振を抑制することが可能となる。【０１３２】
以上のとおり、実施例７の発光素子にあっては、少なくとも２層の光吸収材料層が積層構造体の内部に形成されているので、面発光レーザ素子から出射され得る複数種類の縦モードのレーザ光の内、不所望の縦モードのレーザ光の発振を抑制することができる。その結果、出射されるレーザ光の発振波長を正確に制御することが可能となる。しかも、尚、実施例７の発光素子にあっては凹面鏡部４３を有するので、回折損失の発生を確実に抑制することができる。
【実施例８】
【０１３３】
実施例８は、実施例７の変形である。実施例７においては、光吸収材料層７１を、積層構造体２０を構成する化合物半導体よりもバンドギャップの狭い化合物半導体材料から構成した。一方、実施例８においては、１０層の光吸収材料層７１を、不純物をドープした化合物半導体材料、具体的には、１×１０19／ｃｍ3の不純物濃度（不純物：Ｓｉ）を有する化合物半導体材料（具体的には、ｎ−ＧａＮ：Ｓｉ）から構成した。また、実施例８にあっては、発振波長λ0を５１５ｎｍとした。尚、活性層２３の組成は、Ｉｎ0.3Ｇａ0.7Ｎである。実施例８にあっては、ｍ＝１とし、ＬAbsの値は１０７ｎｍであり、活性層２３の厚さ方向中心と、活性層２３に隣接した光吸収材料層７１の厚さ方向中心との間の距離は５３．５ｎｍであり、光吸収材料層７１の厚さは３ｎｍである。以上の点を除き、実施例８の発光素子の構成、構造は、実施例７の発光素子の構成、構造と同様とすることができるので、詳細な説明は省略する。尚、１０層の光吸収材料層７１の内、一部の光吸収材料層７１にあっては、ｍを、２以上の任意の整数とすることもできる。
【実施例９】
【０１３４】
実施例９も、実施例７の変形である。実施例９においては、５層の光吸収材料層（便宜上、『第１の光吸収材料層』と呼ぶ）を、実施例７の光吸収材料層７１と同様の構成、即ち、ｎ−Ｉｎ0.3Ｇａ0.7Ｎから構成した。更には、実施例９にあっては、１層の光吸収材料層（便宜上、『第２の光吸収材料層』と呼ぶ）を透明導電性材料から構成した。具体的には、第２の光吸収材料層を、ＩＴＯから成る第２電極３２と兼用した。実施例９にあっては、発振波長λ0を４５０ｎｍとした。また、ｍ＝１及び２とした。ｍ＝１にあっては、ＬAbsの値は９３．０ｎｍであり、活性層２３の厚さ方向中心と、活性層２３に隣接した第１の光吸収材料層の厚さ方向中心との間の距離は４６．５ｎｍであり、５層の第１の光吸収材料層の厚さは３ｎｍである。即ち、５層の第１の光吸収材料層にあっては、
０．９×｛λ0／（２・ｎeq）｝≦ＬAbs≦１．１×｛λ0／（２・ｎeq）｝
を満足する。また、活性層２３に隣接した第１の光吸収材料層と、第２の光吸収材料層とは、ｍ＝２とした。即ち、
０．９×｛（２・λ0）／（２・ｎeq）｝≦ＬAbs≦１．１×｛（２・λ0）／（２・ｎeq）｝
を満足する。第２電極３２を兼用する１層の第２の光吸収材料層の光吸収係数は２０００ｃｍ-1、厚さは３０ｎｍであり、活性層２３から第２の光吸収材料層までの距離は１３９．５ｎｍである。以上の点を除き、実施例９の発光素子の構成、構造は、実施例７の発光素子の構成、構造と同様とすることができるので、詳細な説明は省略する。尚、５層の第１の光吸収材料層の内、一部の第１の光吸収材料層にあっては、ｍを、２以上の任意の整数とすることもできる。尚、実施例７と異なり、光吸収材料層７１の数を１とすることもできる。この場合にも、第２電極３２を兼ねた第２の光吸収材料層と光吸収材料層７１の位置関係は、以下の式を満たす必要がある。
０．９×｛（ｍ・λ0）／（２・ｎeq）｝≦ＬAbs≦１．１×｛（ｍ・λ0）／（２・ｎeq）｝
【実施例１０】
【０１３５】
実施例１０は、実施例７〜実施例９の変形である。実施例１０の発光素子は、より具体的には、第１化合物半導体層２１の頂面から第１光反射層４１を介してレーザ光を出射する面発光レーザ素子（垂直共振器レーザ、ＶＣＳＥＬ）から成る。【０１３６】
実施例１０の発光素子にあっては、模式的な一部断面図を図２７に示すように、第２光反射層４２は、金（Ａｕ）層あるいは錫（Ｓｎ）を含む半田層から成る接合層４８を介して、シリコン半導体基板から構成された支持基板４９に半田接合法に基づき固定されている。【０１３７】
実施例１０の発光素子は、第１化合物半導体層２１の内部に２０層の光吸収材料層７１を併せて形成する点を除き、また、支持基板４９の除去しない点を除き、実施例１の発光素子と同様の方法に基づき製造することができる。【０１３８】
以上、本開示を好ましい実施例に基づき説明したが、本開示はこれらの実施例に限定するものではない。実施例において説明した発光素子の構成、構造は例示であり、適宜、変更することができるし、発光素子の製造方法も、適宜、変更することができる。場合によっては、接合層や支持基板を適切に選択することで、第２化合物半導体層の頂面から第２光反射層を介して光を出射する面発光レーザ素子とすることができる。凹面鏡部側から積層構造体を介して光感光性材料層を露光するが、光感光性材料層の露光は、凹面鏡部を形成した後ならばよく、場合によっては、凹面鏡部上に第１光反射層を形成した後、第１光反射層、凹面鏡部及び積層構造体を介して光感光性材料層を露光してもよい。【０１３９】
尚、本開示は、以下のような構成を取ることもできる。
［Ａ０１］《発光素子の製造方法》
第１面、及び、第１面と対向する第２面を有する第１化合物半導体層、
第１化合物半導体層の第２面と面する活性層、並びに、
活性層と面する第１面、及び、第１面と対向する第２面を有する第２化合物半導体層、
が積層された、ＧａＮ系化合物半導体から成る積層構造体を形成し、且つ、第１化合物半導体層の第１面側に凹面鏡部を形成し、次いで、
第２化合物半導体層上に光感光性材料層を形成し、その後、
凹面鏡部側から積層構造体を介して光感光性材料層を露光することで、光感光性材料層から成る処理用マスク層を得た後、
処理用マスク層を用いて第２化合物半導体層に加工を施す、
工程を少なくとも備えている発光素子の製造方法。
［Ａ０２］処理用マスク層を用いて第２化合物半導体層に加工を施す工程において、第２化合物半導体層に電流狭窄領域を形成する［Ａ０１］に記載の発光素子の製造方法。
［Ａ０３］処理用マスク層を用いて第２化合物半導体層に加工を施す工程において、処理用マスク層を用いたイオン注入を行う［Ａ０２］に記載の発光素子の製造方法。
［Ａ０４］処理用マスク層を用いて第２化合物半導体層に加工を施す工程においては、処理用マスク層を用いて第２化合物半導体層にアッシング処理を行う［Ａ０２］に記載の発光素子の製造方法。
［Ａ０５］処理用マスク層を用いて第２化合物半導体層に加工を施す工程において、処理用マスク層を用いて第２化合物半導体層に反応性エッチング処理（反応性エッチング法（ＲＩＥ法）に基づくエッチング処理）を行う［Ａ０２］に記載の発光素子の製造方法。
［Ａ０６］処理用マスク層を用いて第２化合物半導体層に加工を施す工程において、処理用マスク層を用いてプラズマ照射を行う［Ａ０２］に記載の発光素子の製造方法。
［Ａ０７］処理用マスク層を用いて第２化合物半導体層に加工を施す工程において、第２化合物半導体層上に形成された絶縁膜に処理用マスク層を用いてエッチングを行う［Ａ０２］に記載の発光素子の製造方法。
［Ａ０８］第２化合物半導体層に電流狭窄領域を形成した後、第２化合物半導体層上に第２電極を形成し、第２電極上に第２光反射層を形成する工程、及び、
凹面鏡部上に第１光反射層を形成し、第１化合物半導体層に電気的に接続された第１電極を形成する工程、
を更に備えている［Ａ０２］乃至［Ａ０７］のいずれか１項に記載の発光素子の製造方法。
［Ａ０９］凹面鏡部の一部の上に、又は、凹面鏡部の一部の上からその外側領域に亙り、又は、第１光反射層の一部の上に、又は、第１光反射層の一部の上からその外側領域に亙り、遮光部を形成する工程を更に備えている［Ａ０１］乃至［Ａ０８］のいずれか１項に記載の発光素子の製造方法。
［Ａ１０］第１化合物半導体層の第１面は基板の第２面と接しており、
凹面鏡部は、基板の第２面と対向する基板の第１面に形成されており、
凹面鏡部を形成する工程は、基板の第１面にエッチング加工を施す工程から成る［Ａ０１］乃至［Ａ０９］のいずれか１項に記載の発光素子の製造方法。
［Ａ１１］第１化合物半導体層の第１面は基板の第２面と接しており、
凹面鏡部は、基板の第２面と対向する基板の第１面に形成されており、
凹面鏡部を形成する工程は、基板の第１面に凹面鏡部形成層を形成した後、凹面鏡部形成層に凹面鏡部を形成する工程から成る［Ａ０１］乃至［Ａ０９］のいずれか１項に記載の発光素子の製造方法。
［Ａ１２］基板の第１面の一部の上に反射防止膜を形成した後、凹面鏡部形成層を形成する［Ａ１１］に記載の発光素子の製造方法。
［Ａ１３］第１化合物半導体層の第１面に凹面鏡部を形成する［Ａ０１］乃至［Ａ０９］のいずれか１項に記載の発光素子の製造方法。
［Ａ１４］基板の第１面に凹面鏡部を形成した後、第２化合物半導体層上に光感光性材料層を形成する前に、凹面鏡部に第１光反射層を形成する工程を更に備えている［Ａ０１］乃至［Ａ０７］のいずれか１項に記載の発光素子の製造方法。
［Ａ１５］第１化合物半導体層側の上方に、開口部を有するマスク部材を配置して、凹面鏡部側から積層構造体を介して光感光性材料層を露光する［Ａ０１］乃至［Ａ１４］のいずれか１項に記載の発光素子の製造方法。
［Ａ１６］光感光性材料層は、レジスト材料又は光感光性樹脂から成る［Ａ０１］乃至［Ａ１５］のいずれか１項に記載の発光素子の製造方法。
［Ａ１７］光感光性材料層を露光するための露光光が入射する部分に反射防止膜を形成する［Ａ０１］乃至［Ａ１６］のいずれか１項に記載の発光素子の製造方法。
［Ｂ０１］《発光素子：第１の態様》
第１面、及び、第１面と対向する第２面を有する第１化合物半導体層、
第１化合物半導体層の第２面と面する活性層、並びに、
活性層と面する第１面、及び、第１面と対向する第２面を有する第２化合物半導体層、
が積層された、ＧａＮ系化合物半導体から成る積層構造体、
第１化合物半導体層の第１面側に配設された第１光反射層、並びに、
第２化合物半導体層の第２面側に配設された第２光反射層、
を備えており、
第１光反射層は、凹面鏡部上に形成されており、
第２化合物半導体層には、電流注入領域、及び、電流注入領域を取り囲む電流非注入領域が設けられており、
活性層における光場の中心点と、電流注入領域の面積重心点とが一致している発光素子。
［Ｂ０２］第１光反射層には、光透過部、及び、光透過部を取り囲む遮光部が設けられている［Ｂ０１］に記載の発光素子。
［Ｂ０３］《発光素子：第２の態様》
第１面、及び、第１面と対向する第２面を有する第１化合物半導体層、
第１化合物半導体層の第２面と面する活性層、並びに、
活性層と面する第１面、及び、第１面と対向する第２面を有する第２化合物半導体層、
が積層された、ＧａＮ系化合物半導体から成る積層構造体、
第１化合物半導体層の第１面側に配設された第１光反射層、並びに、
第２化合物半導体層の第２面側に配設された第２光反射層、
を備えており、
第１光反射層は、凹面鏡部上に形成されており、
第１光反射層には、光透過部、及び、光透過部を取り囲む遮光部が設けられている発光素子。
［Ｂ０４］《発光素子：第３の態様》
第１面、及び、第１面と対向する第２面を有する第１化合物半導体層、
第１化合物半導体層の第２面と面する活性層、並びに、
活性層と面する第１面、及び、第１面と対向する第２面を有する第２化合物半導体層、
が積層された、ＧａＮ系化合物半導体から成る積層構造体、
第１化合物半導体層の第１面側に配設された第１光反射層、並びに、
第２化合物半導体層の第２面側に配設された第２光反射層、
を備えており、
第１光反射層は、凹面鏡部上に形成されており、
凹面鏡部の形状は、凹面鏡部の中心部からビームウェスト半径ω0の範囲内において、決定係数０．８以上である球形状又は放物線形状である発光素子。
［Ｂ０５］光感光性材料層を露光するための露光光が入射する部分には反射防止膜が形成されている［Ｂ０１］乃至［Ｂ０４］のいずれか１項に記載の発光素子。
［Ｂ０６］共振器長をＬORとしたとき、１×１０-5ｍ≦ＬORを満足する［Ｂ０１］乃至［Ｂ０５］のいずれか１項に記載の発光素子。
［Ｂ０７］積層構造体の積層方向を含む仮想平面で第１光反射層を切断したときの第１光反射層の凹面鏡部の一部の積層構造体に面する界面が描く図形は、円の一部又は放物線の一部である［Ｂ０１］乃至［Ｂ０６］のいずれか１項に記載の発光素子。
［Ｃ０１］《第１構成の発光素子》
第２化合物半導体層には、電流注入領域、及び、電流注入領域を取り囲む電流非注入領域が設けられており、
電流注入領域の面積重心点から、電流注入領域と電流非注入領域の境界までの最短距離ＤCIは、以下の式を満足する［Ｂ０１］乃至［Ｂ０７］のいずれか１項に記載の発光素子。
ＤCI≧ω0／２
但し、
ω02≡（λ0／π）｛ＬOR（ＲDBR−ＬOR）｝1/2
ここで、
λ0  ：発光素子から主に出射される光の波長
ＬOR ：共振器長
ＲDBR：第１光反射層の凹面鏡部の曲率半径
［Ｃ０２］第１光反射層の凹面鏡部における有効領域の半径ｒ’DBRは、
ω0≦ｒ’DBR≦２０・ω0
を満足する［Ｃ０１］に記載の発光素子。
［Ｃ０３］ＤCI≧ω0を満足する［Ｃ０１］又は［Ｃ０２］に記載の発光素子。
［Ｃ０４］ＲDBR≦１×１０-3ｍを満足する［Ｃ０１］乃至［Ｃ０３］のいずれか１項に記載の発光素子。
［Ｄ０１］《第２構成の発光素子》
第２電極を含む積層構造体には、活性層が占める仮想平面と平行に、少なくとも２層の光吸収材料層が形成されている［Ｂ０１］乃至［Ｃ０４］のいずれか１項に記載の発光素子。
［Ｄ０２］少なくとも４層の光吸収材料層が形成されている［Ｄ０１］に記載の発光素子。
［Ｄ０３］発振波長をλ0、２層の光吸収材料層、及び、光吸収材料層と光吸収材料層との間に位置する積層構造体の部分の全体の等価屈折率をｎeq、光吸収材料層と光吸収材料層との間の距離をＬAbsとしたとき、
０．９×｛（ｍ・λ0）／（２・ｎeq）｝≦ＬAbs≦１．１×｛（ｍ・λ0）／（２・ｎeq）｝
を満足する［Ｄ０１］又は［Ｄ０２］に記載の発光素子。
但し、ｍは、１、又は、１を含む２以上の任意の整数である。
［Ｄ０４］光吸収材料層の厚さは、λ0／（４・ｎeq）以下である［Ｄ０１］乃至［Ｄ０３］のいずれか１項に記載の発光素子。
［Ｄ０５］積層構造体の内部において形成される光の定在波に生じる最低振幅部分に光吸収材料層が位置する［Ｄ０１］乃至［Ｄ０４］のいずれか１項に記載の発光素子。
［Ｄ０６］積層構造体の内部において形成される光の定在波に生じる最大振幅部分に活性層が位置する［Ｄ０１］乃至［Ｄ０５］のいずれか１項に記載の発光素子。
［Ｄ０７］光吸収材料層は、積層構造体を構成する化合物半導体の光吸収係数の２倍以上の光吸収係数を有する［Ｄ０１］乃至［Ｄ０６］のいずれか１項に記載の発光素子。
［Ｄ０８］光吸収材料層は、積層構造体を構成する化合物半導体よりもバンドギャップの狭い化合物半導体材料、不純物をドープした化合物半導体材料、透明導電性材料、及び、光吸収特性を有する光反射層構成材料から成る群から選択された少なくとも１種類の材料から構成されている［Ｄ０１］乃至［Ｄ０７］のいずれか１項に記載の発光素子。
［Ｅ０１］第１化合物半導体層の第１面と第１光反射層との間には化合物半導体基板が配されている［Ｂ０１］乃至［Ｄ０８］のいずれか１項に記載の発光素子。
［Ｅ０２］化合物半導体基板はＧａＮ基板から成る［Ｅ０１］に記載の発光素子。
［Ｅ０３］第１光反射層は、化合物半導体基板の突出部から成る凹面鏡部の少なくとも一部の表面に形成された多層光反射膜から構成されている［Ｅ０１］又は［Ｅ０２］に記載の発光素子。
［Ｅ０４］第１光反射層は、化合物半導体基板上に形成された凹面鏡部の少なくとも一部の表面に形成された多層光反射膜から構成されている［Ｅ０１］又は［Ｅ０２］に記載の発光素子。
［Ｅ０５］第１化合物半導体層の第１面に第１光反射層が形成されている［Ｂ０１］乃至［Ｄ０８］のいずれか１項に記載の発光素子。
［Ｅ０６］積層構造体の熱伝導率の値は、第１光反射層の熱伝導率の値よりも高い［Ｂ０１］乃至［Ｅ０５］のいずれか１項に記載の発光素子。
［Ｅ０７］発光素子の凹面鏡部の曲率半径をＲDBRとしたとき、ＲDBR≦１×１０-3ｍを満足する［Ｂ０１］乃至［Ｅ０６］のいずれか１項に記載の発光素子。
［Ｅ０８］第１光反射層の周囲には凸形状部が形成されており、第１光反射層は凸形状部から突出していない［Ｂ０１］乃至［Ｅ０７］のいずれか１項に記載の発光素子。
【符号の説明】
【０１４０】
１１・・・化合物半導体基板（発光素子製造用基板）、１１ａ・・・化合物半導体基板の第１面、１１ｂ・・・化合物半導体基板の第２面、１１ａ’・・・化合物半導体基板の第１面の突出部、１１ａ”・・・化合物半導体基板の第１面の領域に形成された凹み、１１Ａ，１１Ａ’・・・凸形状部、２０・・・積層構造体、２１・・・第１化合物半導体層、２１ａ・・・第１化合物半導体層の第１面、２１ｂ・・・第１化合物半導体層の第２面、２１ｃ・・・第１化合物半導体層の第１面に形成された突出部、２２・・・第２化合物半導体層、２２ａ・・・第２化合物半導体層の第１面、２２ｂ・・・第２化合物半導体層の第２面、２３・・・活性層（発光層）、３１・・・第１電極、３２・・・第２電極、３３・・・パッド電極、３４・・・絶縁膜（電流狭窄領域）、３４ａ・・・絶縁膜、３４Ａ・・・絶縁膜（電流狭窄領域）に設けられた開口部、３５・・・光感光性材料層、３５Ａ・・・光感光性材料層に設けられた開口部、３５’・・・光感光性材料層の露光された部分、３６・・・処理用マスク層、３７・・・マスク部材（露光用マスク）、３７Ａ・・・マスク部材に設けられた開口部、４１・・・第１光反射層、４１Ａ・・・光透過部、４１Ｂ・・・遮光部、４２・・・第２光反射層、４３・・・凹面鏡部、４３ａ・・・第１光反射層の凹面鏡部における有効領域の積層構造体に面する界面、４３’・・・化合物半導体基板に形成された突出部、４４・・・第１光反射層の凹面鏡部における有効領域、４５・・・多層光反射膜、４６・・・平坦化膜、４８・・・接合層、４９・・・支持基板、６１Ａ・・・電流注入領域、６１Ｂ・・・電流非注入領域（電流狭窄領域）、７１・・・光吸収材料層
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
2019003627.tif 000012
【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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【図３２】
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【国際調査報告】
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2019003627.tif 000036
2019003627.tif 000037
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