(57)【要約】【課題】良好な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１００は、第３上面１０２ｃは、第１上面１０２ａに対して傾いた面であって、かつ第１上面と段差側面１０３を介して第１上面よりも上方に位置し、活性層１０６は、平面的に見て、第１上面側の第１側面１０５と、第１側面と平行な第２上面１０２ｂ側の第２側面１０７と、を有し、第１側面は、第２側面より上方に位置し、活性層の少なくとも一部は、利得領域１４０を構成し、利得領域は、第１側面側の端面１５０と、第２側面側の端面と、を有し、利得領域に生じる光の波長帯において、第２側面の反射率は、第１側面の反射率よりも高い。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１上面と、第２上面と、平面的に見て前記第１上面および前記第２上面との間に位置する第３上面と、を有する基板と、
前記第３上面の上方に形成された第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、
前記第３上面は、前記第１上面に対して傾いた面であって、かつ前記第１上面と段差側面を介して前記第１上面よりも上方に位置し、
前記活性層は、平面的に見て、前記第１上面側の第１側面と、前記第１側面と平行な前記第２上面側の第２側面と、を有し、
前記第１側面は、前記第２側面より上方に位置し、
前記活性層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、
前記利得領域に生じる光の波長帯において、前記第２側面の反射率は、前記第１側面の反射率よりも高い、発光装置。
【請求項２】
請求項１において、
前記活性層の上面は、前記第１側面の垂線に対して所定の傾き角で傾いている、発光装置。
【請求項３】
請求項２において、
前記傾き角は、前記利得領域に生じる光の前記第１側面側の端面における全反射の臨界角よりも小さい角度である、発光装置。
【請求項４】
請求項１において、
前記活性層の上面は、前記第１側面の垂線と平行である、発光装置。
【請求項５】
請求項１乃至４のいずれか一項において、
前記利得領域は、前記第３上面側から平面的に見て、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６】
請求項１乃至５のいずれか一項において、
前記利得領域は、複数配列されている、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、さらに含み、
前記第１電極は、オーミックコンタクトする第１層と接しており、
前記第２電極は、オーミックコンタクトする第２層と接しており、
前記第１電極と前記第１層との接触面、および前記第２電極と前記第２層との接触面の
少なくとも一方は、前記利得領域と同じ平面形状を有する、発光装置。
【請求項８】
請求項１乃至７のいずれか一項に記載の発光装置と、
前記光源装置から出射された光を画像情報に応じて変調する光変調装置と、
前記光変調素子によって形成された画像を投射する投射装置と、
を含むプロジェクター。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、発光装置およびプロジェクターに関する。
【背景技術】
【０００２】
端面発光型の半導体発光デバイスにおいて、出射面の形成は、一般的に劈開によって行われる。劈開は、例えば、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、劈開では、出射面の位置精度が十分ではない場合がある。
【０００３】
これに対し、出射面の位置精度を向上させるために、出射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、エッチングでは、エッチング可能な深さが限られるため、出射面から出射される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い、良好な断面形状を有する光を得ることができないという問題がある。
【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】
本発明のいくつかの態様に係る目的の１つは、良好な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上面と、第２上面と、平面的に見て前記第１上面および前記第２上面との間に位置する第３上面と、を有する基板と、
前記第３上面の上方に形成された第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、
前記第３上面は、前記第１上面に対して傾いた面であって、かつ前記第１上面と段差側面を介して前記第１上面よりも上方に位置し、
前記活性層は、平面的に見て、前記第１上面側の第１側面と、前記第１側面と平行な前記第２上面側の第２側面と、を有し、
前記第１側面は、前記第２側面より上方に位置し、
前記活性層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、
前記利得領域に生じる光の波長帯において、前記第２側面の反射率は、前記第１側面の反射率よりも高い。
【０００８】
このような発光装置によれば、出射光は、前記第１上面に対して斜め上方に向かって進むことができる。これにより、出射光が、前記第１上面で反射され、光の断面形状がいびつになることを抑制または防止することができる。したがって、良好な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。同様に、「下方」という文言は、Ａ下に直接Ｂを形成するような場合と、Ａ下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する。
【００１０】
本発明に係る発光装置において、
前記活性層の上面は、前記第１側面の垂線に対して所定の傾き角で傾いていることができる。
【００１１】
このような発光装置によれば、出射光は、前記第１側面の垂線に対して斜め上方に進むことができる。すなわち、出射光は、前記第１上面に対して斜め上方に向かって進むことができる。これにより、出射光が、前記第１上面で反射され、光の断面形状がいびつになることをより確実に抑制または防止することができる。
【００１２】
本発明に係る発光装置において、
前記傾き角は、前記利得領域に生じる光の前記第１側面側の端面における全反射の臨界角よりも小さい角度であることができる。
【００１３】
このような発光装置によれば、前記利得領域に生じる光を、前記第１側面側の端面で全反射させないことができる。これにより、前記利得領域に生じる光を前記第１側面側の端面から出射させることができる。
【００１４】
本発明に係る発光装置において、
前記活性層の上面は、前記第１側面の垂線と平行であることができる。
【００１５】
このような発光装置によれば、出射光は、前記第１側面の垂線に対して平行な方向に進むことができる。すなわち、出射光は、前記第１上面に対して斜め上方に向かって進むことができる。これにより、出射光が、前記第１上面で反射され、光の断面形状がいびつになることを抑制または防止することができる。
【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３上面側から平面的に見て、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。
【００１７】
このような発光装置によれば、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。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。
【００１８】
本発明に係る発光装置において、
前記利得領域は、複数配列されていることができる。
【００１９】
このような発光装置によれば、発光の高出力化を図ることができる。
【００２０】
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、さらに含み、
前記第１電極は、オーミックコンタクトする第１層と接しており、
前記第２電極は、オーミックコンタクトする第２層と接しており、
前記第１電極と前記第１層との接触面、および前記第２電極と前記第２層との接触面の
少なくとも一方は、前記利得領域と同じ平面形状を有することができる。
【００２１】
このような発光装置によれば、前記第１層および前記第２層によって、前記第１電極および前記第２電極の接触抵抗を低減することができる。
【００２２】
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。
【００２３】
本発明に係るプロジェクターは、
本発明に係る発光装置と、
前記光源装置から出射された光を画像情報に応じて変調する光変調装置と、
前記光変調素子によって形成された画像を投射する投射装置と、
を含む。
【００２４】
このようなプロジェクターによれば、良好な断面形状を有する光を得ることができる前記発光装置を用いているため、鮮明な画像を表示することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本実施形態に係る発光装置を模式的に示す平面図。
【図２】本実施形態に係る発光装置を模式的に示す断面図。
【図３】本実施形態に係る発光装置を模式的に示す断面図。
【図４】本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】本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】本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】本実施形態の第１の変形例に係る発光装置を模式的に示す平面図。
【図８】本実施形態の第２の変形例に係る発光装置を模式的に示す断面図。
【図９】本実施形態の第３の変形例に係る発光装置を模式的に示す断面図。
【図１０】本実施形態の第４の変形例に係る発光装置を模式的に示す平面図。
【図１１】本実施形態に係るプロジェクターを模式的に示す図。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
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。
【００２７】
１．  発光装置
まず、本実施形態に係る発光装置１００について説明する。図１は、発光装置１００を模式的に示す平面図である。図２は、発光装置１００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、発光装置１００を模式的に示す断面図であり、図１のＩＩＩ−ＩＩＩ線断面図である。なお、図１では、便宜上、第２電極１１４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。
【００２８】
発光装置１００は、図１〜図３に示すように、基板１０２と、第１クラッド層１０４と、活性層１０６と、第２クラッド層１０８と、を含む。発光装置１００は、さらに、コンタクト層１１０と、第１電極１１２と、第２電極１１４と、絶縁部１１６と、を含むことができる。
【００２９】
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。基板１０２は、図２に示すように、第１上面１０２ａと、第２上面１０２ｂと、第３上面１０２ｃと、を有する。第３上面１０２ｃは、平面的に見て第１上面１０２ａと第２上面１０２ｂの間に位置している。図示の例では、基板１０２は、段差を有している。該段差によって、第３上面１０２ｃは、第１上面１０２ａ及び第２上面１０２ｂよりも上方に位置している。言い換えると、第３上面１０２ｃは、段差側面１０３を介して第１上面１０２ａよりも上方に位置している。図示の例では、第３上面１０２ｃは、第２上面１０２ｂに対しても段差側面を介して上方に位置している。図２に示すように、第３上面１０２ｃは、第１上面１０２ａに対して傾いた面であることができる。したがって、第３上面１０２ｃ上にエピタキシャル成長された各層１０４，１０６，１０８，１１０の上面は、第１上面１０２ａに対して傾いた面であることができる。第３上面１０２ｃは、例えば、第１上面１０２ａ側から第２上面１０２ｂ側に向かって傾いている。後述するように、発光装置１００では、第３上面１０２ｃの傾きを調整することによって、出射光２０の進む方向を制御することができる。
【００３０】
第１クラッド層１０４は、第３上面１０２ｃ上に形成されている。第１クラッド層１０４としては、例えば、ｎ型のＡｌＧａＰ層などを用いることができる。なお、図示はしないが、第３上面１０２ｃと第１クラッド層１０４との間に、バッファー層が形成されていてもよい。バッファー層としては、例えば、ｎ型のＧａＡｓ層、ＩｎＧａＰ層などを用いることができる。
【００３１】
活性層１０６は、第１クラッド層１０４上に形成されている。活性層１０６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。活性層１０６は、第１上面１０２ａ側の第１側面１０５と第２上面１０２ｂ側の第２側面１０７とを有する。第１側面１０５と第２側面１０７とは、例えば、平行である。
【００３２】
活性層１０６の一部は、利得領域１４０を構成している。利得領域１４０は、図１および図２に示すように、第１側面１０５に設けられた第１端面１５０と、第２側面１０７に設けられた第２端面１５２と、を有する。利得領域１４０の平面形状は、例えば図１に示すような平行四辺形などである。利得領域１４０は、第３上面１０２ｃ側から平面的に見て（図１参照）、第１端面１５０から第２端面１５２まで、直線状に第１側面１０５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１４０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。また、断面視において（図２参照）、活性層１０６の上面１０６ａは、第１側面１０５の垂線Ｐに対して傾いている。これによっても、利得領域１４０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。活性層１０６を第１側面１０５側から平面的に見た場合、利得領域１４０では、第１端面１５０と第２端面１５２とは、例えば、重なっていないことができる。これにより、利得領域１４０に生じる光を第１端面１５０と第２端面１５２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１４０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１００は、レーザー光ではない光を発することができる。
【００３３】
なお、図示はしないが、利得領域１４０は、第１端面１５０から第２端面１５２まで、直線状に、第１側面１０５の垂線Ｐと平行となる方向に向かって設けられていてもよい。また、例えば、活性層１０６を第１側面１０５側から平面的にみたときに、第１端面１５０の一部と第２端面１５２の一部とは、重なっていてもよい。この場合には、共振器が構成され、発光装置１００は、レーザー光を発することができる。
【００３４】
利得領域１４０に生じる光の波長帯において、第２側面１０７の反射率は、第１側面１０５の反射率よりも高い。例えば、第２側面１０７を反射膜（図示しない）によって覆うことにより、高い反射率を得ることができる。反射膜は、例えば、第２側面１０７の側方に形成されている。反射膜は、例えば誘電体ミラー、金属ミラーなどの高反射構造を有する。具体的には、反射膜としては、例えば、第２側面１０７側からＳｉＯＮ層、ＳｉＮ層の順序で４ペア積層したミラーなどを用いることができる。第２側面１０７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、第１側面１０５の反射率は、０％、あるいはそれに近いことが望ましい。例えば、第１側面１０５を反射防止膜（図示しない）によって覆うことにより、低い反射率を得ることができる。反射防止膜としては、例えばＡｌ２Ｏ３単層などを用いることができる。すなわち、発光装置１００では、第１端面１５０は出射面となり、第２端面１５２は反射面となる。なお、反射膜及び反射防止膜としては、上述した例に限定されるわけではなく、例えば、例えば、ＳｉＯ２層、ＳｉＮ層、ＳｉＯＮ層、Ｔａ２Ｏ５層、ＴｉＯ２層、ＴｉＮ層や、これらの多層膜などを用いることができる。
【００３５】
第２クラッド層１０８は、図２および図３に示すように、活性層１０６上に形成されている。第２クラッド層１０８としては、例えば、第２導電型（例えばｐ型）のＡｌＧａＡｓ層などを用いることができる。
【００３６】
例えば、ｐ型の第２クラッド層１０８、不純物がドーピングされていない活性層１０６、およびｎ型の第１クラッド層１０４により、ｐｉｎダイオードが構成される。第１クラッド層１０４および第２クラッド層１０８の各々は、活性層１０６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１０６は、光を増幅する機能を有する。第１クラッド層１０４および第２クラッド層１０８は、活性層１０６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。
【００３７】
発光装置１００は、第１電極１１２と第２電極１１４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１０６の利得領域１４０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１４０内で光の強度が増幅される。例えば、図１および図２に示すように、利得領域１４０に生じる光のうち、第１端面１５０に向かう光１０は、利得領域１４０内で増幅された後、第１端面１５０から出射光２０として出射される。
【００３８】
発光装置１００では、第３上面１０２ｃが第１上面１０２ａに対して傾いているため、活性層１０６の上面１０６ａは、第１側面１０５が第２側面１０７よりも上方に位置するように第１上面１０２ａに対して傾いた面であることができる。また、図２に示すように、活性層１０６の上面１０６ａは、第１側面１０５の垂線Ｐに対して、傾き角αで傾いていることができる。ここで、利得領域１４０内に生じる光は、利得領域１４０内を活性層１０６の上面１０６ａに沿って進行する。したがって、第１端面１５０に向かう光１０は、断面視において第１端面１５０に対して傾き角αで入射するため、出射光２０は、光の屈折により、第１側面１０５の垂線Ｐに対して斜め上方に進むことができる。これにより、出射光２０は、第１上面１０２ａに対して斜め上方に向かって進むことができる。すなわち、発光装置１００では、出射光２０を、第１上面１０２ａに向かって進ませないことができる。なお、出射光２０の進む方向と第１側面１０５の垂線Ｐの成す角度βは、光の屈折により、傾き角αよりも大きな角度となる。傾き角αは、第３上面１０２ｃの傾きによって制御することができるため、出射光２０の進む方向を容易に制御することができる。
【００３９】
第１端面１５０に向かう光１０は、第１端面１５０で全反射しないことが望ましい。すなわち、傾き角αは、全反射の臨界角よりも小さいことが望ましい。例えば、利得領域１４０に生じる光の波長を８５０ｎｍ、活性層１０６の有効屈折率を３．２とした場合、傾き角αは、全反射の臨界角である１７．６度より小さいことが望ましい。これにより、第１端面１５０に向かう光１０を、第１端面１５０から出射することができる。
【００４０】
コンタクト層１１０は、図２および図３に示すように、第２クラッド層１０８上に形成されている。コンタクト層１１０としては、第２電極１１４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１１０としては、例えば、ｐ型のＧａＡｓ層などを用いることができる。
【００４１】
コンタクト層１１０と、第２クラッド層１０８の一部とは、柱状部１１１を形成することができる。柱状部１１１の平面形状は、例えば図１に示すように、利得領域１４０の平面形状と同じである。すなわち、例えば、柱状部１１１の平面形状によって、電極１１２，１１４間の電流経路が決定され、その結果、利得領域１４０の平面形状が決定される。なお、図示はしないが、柱状部１１１は、例えば、コンタクト層１１０、第２クラッド層１０８の一部、活性層１０６の一部、および第１クラッド層１０４の一部からなることもできる。なお、図示はしないが、柱状部１１１の側面は、傾斜していてもよい。
【００４２】
絶縁部１１６は、図３に示すように、第２クラッド層１０８上であって、柱状部１１１の側方に設けられていることができる。絶縁部１１６は、柱状部１１１の側面に接している。絶縁部１１６の上面は、例えば、コンタクト層１１０の上面と連続していることができる。絶縁部１１６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１１６としてこれらの材料を用いた場合、電極１１２，１１４間の電流は、絶縁部１１６を避けて、該絶縁部１１６に挟まれた柱状部１１１を流れることができる。絶縁部１１６は、活性層１０６の屈折率よりも小さい屈折率を有することができる。この場合、絶縁部１１６を形成した部分の垂直断面の有効屈折率は、絶縁部１１６を形成しない部分、すなわち柱状部１１１が形成された部分の垂直断面の有効屈折率よりも小さくなる。これにより、平面方向について、利得領域１４０内に効率良く光を閉じ込めることができる。
【００４３】
第１電極１１２は、基板１０２の下の全面に形成されている。第１電極１１２は、該第１電極１１２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。これにより、第１電極１１２の接触抵抗を低減することができる。第１電極１１２は、基板１０２を介して、第１クラッド層１０４と電気的に接続されている。第１電極１１２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１１２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１０４と基板１０２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１１２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。
【００４４】
第２電極１１４は、コンタクト層１１０（柱状部１１１）及び絶縁部１１６の上の全面に形成されていることができる。第２電極１１４は、コンタクト層１１０を介して、第２クラッド層１０８と電気的に接続されている。第２電極１１４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１１４としては、例えば、コンタクト層１１０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１１４とコンタクト層１１０との接触面は、図３に示すように、利得領域１４０と同様の平面形状を有している。
【００４５】
本実施形態に係る発光装置１００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。このことは、後述する実施形態についても同様である。
【００４６】
発光装置１００の例では、ＩｎＧａＡｌＰ系の場合について説明したが、本発明では、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も用いることができる。基板１０２としては、例えばＧａＮ基板なども用いることができる。また、例えば有機材料などを用いることもできる。このことは、後述の変形例および実施形態についても同様である。
【００４７】
発光装置１００は、例えば、以下の特徴を有する。
【００４８】
発光装置１００によれば、出射光２０は、第１側面１０５の垂線Ｐに対して斜め上方に進むことができる。すなわち、出射光２０は、第１上面１０２ａに対して斜め上方に向かって進むことができる。これにより、出射光２０が、第１上面１０２ａで反射され、光の断面形状がいびつになることを抑制または防止することができる。したがって、発光装置１００では、良好な断面形状を有する光を得ることができる。
【００４９】
発光装置１００によれば、活性層１０６の上面１０６ａの垂線Ｐに対する傾き角αを、第３上面１０２ｃの傾きによって制御することができる。したがって、出射光２０の進む方向を容易に制御することができる。
【００５０】
発光装置１００によれば、上述したとおり、利得領域１４０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１００では、利得領域１４０に生じる光は、利得領域１４０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１００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。
【００５１】
２．  発光装置の製造方法
次に、本実施形態に係る発光装置の製造方法について、図面を参照しながら説明する。図４〜図７は、本実施形態に係る発光装置１００の製造工程を模式的に示す断面図であり、図２に対応している。
【００５２】
図４に示すように、基板１０２をパターニングして第１上面１０２ａ、第２上面１０２ｂ、および第３上面１０２ｃを形成する。第３上面１０２ｃ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ることで傾斜面とすることができる。
【００５３】
図５に示すように、基板１０２上に、第１クラッド層１０４、活性層１０６、第２クラッド層１０８、およびコンタクト層１１０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。
【００５４】
図６に示すように、第１クラッド層１０４、活性層１０６、第２クラッド層１０８、およびコンタクト層１１０を、パターニングして、活性層１０６の第１側面１０５および第２側面１０７を露出させる。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ることができる。第１上面１０２ａ上および第２上面１０２ｂ上の各層１０４，１０６，１０８，１１０は、エッチバックにより除去してもよい。
【００５５】
次に、コンタクト層１１０および第２クラッド層１０８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１１１を形成することができる。
【００５６】
図３に示すように、柱状部１１１の側面を覆うように絶縁部１１６を形成する。具体的には、まず、例えば、ＣＶＤ（Chemical Vapor Deposition）法、塗布法などにより、第２クラッド層１０８の上方（コンタクト層１１０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１１０の上面を露出させる。以上の工程により、絶縁部１１６を形成することができる。
【００５７】
次に、図示はしないが、第１側面１０５の側方に反射防止膜を形成し、第２側面１０７の側方に反射膜を形成する。反射膜および反射防止膜は、例えば、ＣＶＤ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ことができる。
【００５８】
次に、コンタクト層１１０および絶縁部１１６の上に第２電極１１４を形成する。第２電極１１４は、例えば、真空蒸着法により形成される。次に、基板１０２の下面下に第１電極１１２を形成する。第１電極１１２の製法は、例えば、上述した第２電極１１４の製法の例示と同じである。なお、第１電極１１２および第２電極１１４の形成順序は、特に限定されない。
【００５９】
以上の工程により、発光装置１００を製造することができる。
【００６０】
発光装置１００の製造方法によれば、エッチングによって、第１側面１０５および第２側面１０７を形成することができる。すなわち、エッチングによって、出射面となる利得領域１４０の端面１５０と、反射面となる利得領域１４０の端面１５２を形成することができる。したがって、例えば、へき開によって出射面を形成する場合と比較して、出射面の位置精度の向上を図ることができる。また、反射防止膜および反射膜の形成を容易に行うことができる。
【００６１】
３．  発光装置の変形例
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３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同一の符号を付し説明を省略する。
【００６２】
（１）  第１の変形例
まず、第１の変形例に係る発光装置２００について説明する。図７は、発光装置２００を模式的に示す平面図である。なお、図７では、便宜上、第２電極１１４の図示を省略している。
【００６３】
発光装置２００では、図７に示すように、複数の利得領域１４０が配列されている。図示はしないが、隣り合う利得領域１４０の間には、分離溝が形成されていてもよい。分離溝の底面は、例えば、活性層１０６の下面より下方に位置している。分離溝は、隣り合う利得領域１４０を電気的に分離することができる。これにより、各利得領域１４０を個別に駆動させることができる。
【００６４】
発光装置２００では、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。
【００６５】
（２）  第２の変形例
次に、第２の変形例に係る発光装置３００について説明する。図８は、発光装置３００を模式的に示す断面図である。
【００６６】
発光装置１００の例では、活性層１０６の上面１０６ａが、第１側面１０５の垂線Ｐに対して所定の傾き角αで傾いている場合について説明した。これに対し、本変形例では、活性層１０６の上面１０６ａが、第１側面１０５の垂線Ｐと平行であることができる。これにより、第１端面１５０に向かう光１０は、断面視において第１端面１５０に対して直交する方向に入射するため、出射光２０は、第１側面１０５の垂線Ｐに対して平行な方向に進むことができる。すなわち、出射光２０は、第１上面１０２ａに対して斜め上方に向かって進むことができる。
【００６７】
発光装置３００では、例えば、利得領域１４０が、第１端面１５０から第２端面１５２まで、直線状に、第１側面１０５の垂線Ｐと平行となる方向に向かって設けられていてもよい。すなわち、活性層１０６を第１側面１０５側から平面的にみたときに、第１端面１５０と第２端面１５２とは、完全に重なっていてもよい。この場合には、共振器が構成され、発光装置３００は、レーザー光を発することができる。
【００６８】
発光装置３００によれば、出射光２０は、第１側面１０５の垂線Ｐと平行となる方向に進むことができる。すなわち、出射光２０は、第１上面１０２ａに対して斜め上方に向かって進むことができる。これにより、発光装置１００の例と同様に、出射光２０が、第１上面１０２ａで反射され、光の断面形状がいびつになることを抑制または防止することができる。したがって、発光装置３００では、良好な断面形状を有する光を得ることができる。
【００６９】
（３）  第３の変形例
次に、第３の変形例に係る発光装置４００について説明する。図９は、発光装置４００を模式的に示す断面図である。
【００７０】
発光装置１００の例では、絶縁部１１６と、絶縁部１１６とが形成されていない領域、すなわち柱状部１１１を形成している領域に屈折率差を設けて、光を閉じ込める屈折率導波型について説明した。これに対し、発光装置４００は、柱状部１１１を形成することによって屈折率差を設けず、利得領域１４０がそのまま導波領域となる、利得導波型であることができる。
【００７１】
すなわち、発光装置４００では、図９に示すように、コンタクト層１１０および第２クラッド層１０８は、柱状部を構成せず、その側方に絶縁部１１６は形成されない。絶縁部１１６は、利得領域１４０の上方以外のコンタクト層１１０上に形成されている。つまり、絶縁部１１６は利得領域１４０の上方に開口を有し、該開口ではコンタクト層１１０の上面が露出している。第２電極１１４は、その露出しているコンタクト層１１０上および絶縁部１１６上に形成されている。第２電極１１４とコンタクト層１１０との接触面は、利得領域１４０と同じ平面形状を有している。図示の例では、第２電極１１４とコンタクト層１１０との接触面の平面形状によって、電極１１２，１１４間の電流経路が決定され、その結果、利得領域１４０の平面形状が決定されることができる。なお図示はしないが、第２電極１１４は、接縁部１１６上には形成されず、利得領域１４０の上方のコンタクト層１１０上にのみ形成されていてもよい。
【００７２】
（４）  第４の変形例
次に、第４の変形例に係る発光装置５００について説明する。図１０は、発光装置５００を模式的に示す平面図である。
【００７３】
発光装置５００では、複数の利得領域１４０（第１利得領域１４０ａおよび第２利得領域１４０ｂ）を有し、これらが利得領域対５４０を構成している。第１利得領域１４０ａは、第１側面１０５に設けられた第１端面１５０ａと、第２側面１０７に設けられた第２端面１５２ａと、を有する。第２利得領域１４０ｂは、第１側面１０５に設けられた第１端面１５０ｂと、第２側面１０７に設けられた第２端面１５２ｂと、を有する。第１利得領域１４０ａと第２利得領域１４０ｂとは、異なる方向に向かって設けられている。図示の例では、第１利得領域１４０ａは、第１側面１０５の垂線Ｐに対して一方の側に傾いており、角度θの傾きを有する一の方向に向かって設けられている。また、第２利得領域１４０ｂは、垂線Ｐに対して他方の側（上記一方の側の反対側）に傾いており、角度θの傾きを有する他の方向に向かって設けられている。図示の例では、第１利得領域１４０ａの第２端面１５２ａと、第２利得領域１４０ｂの第２端面１５２ｂとは、重なり面５５０において完全に重なっている。第１利得領域１４０ａと第２利得領域１４０ｂとは、例えば図１０に示すように平面視において、重なり面５５０の中心を通る垂線Ｐに対して、線対称の関係にある。
【００７４】
図１０に示すように、例えば、第１利得領域１４０ａに生じる光の一部１２は、第１利得領域１４０ａ内で増幅された後、重なり面５５０において反射して、第２利得領域１４０ｂの第１端面１５０ｂから出射光２０として出射されるが、反射後の第２利得領域１４０ｂ内においても光強度が増幅される。同様に、第２利得領域１４０ｂに生じる光の一部は、第２利得領域１４０ｂ内で増幅された後、重なり面５５０において反射して、第１利得領域１４０ａの第１端面１５０ａから出射光２０として出射されるが、反射後の第１利得領域１４０ａ内においても光強度が増幅される。なお、第１利得領域１４０ａに生じる光には、直接、第１利得領域１４０ａの第１端面１５０ａから出射光２０として出射されるものもある。同様に、第２利得領域１４０ｂに生じる光には、直接、第２利得領域１４０ｂの第１端面１５０ｂから出射光２０として出射されるものもある。これらの光も同様に各利得領域１４０ａ，１４０ｂ内において増幅される。
【００７５】
発光装置５００によれば、上述のとおり、第１利得領域１４０ａに生じる光の一部１２は、重なり面５５０において反射して、第２利得領域１４０ｂ内においても、利得を受けながら進行することができる。また、第２利得領域１４０ｂに生じる光の一部に関しても同様である。したがって、発光装置５００では、例えば、重なり面５５０において積極的に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。
【００７６】
４．  プロジェクター
次に、本実施形態に係るプロジェクター６００について説明する。図１１は、プロジェクター６００を模式的に示す図である。なお、図１１では、便宜上、プロジェクター６００を構成する筐体は省略している。プロジェクター６００は、本発明に係る発光装置を有する。以下では、本発明に係る発光装置として、発光装置１００を用いた例について説明する。
【００７７】
プロジェクター６００において、赤色光、緑色光、青色光を出射する赤色光源（発光装置）１００Ｒ，緑色光源（発光装置）１００Ｇ、青色光源（発光装置）１００Ｂは、上述した発光装置１００である。
【００７８】
プロジェクター６００は、光源１００Ｒ，１００Ｇ，１００Ｂから出射された光をそれぞれ画像情報に応じて変調する透過型の液晶ライトバルブ（光変調装置）６０４Ｒ，６０４Ｇ，６０４Ｂと、液晶ライトバルブ６０４Ｒ，６０４Ｇ，６０４Ｂによって形成された像を拡大してスクリーン（表示面）６１０に投射する投射レンズ（投射装置）６０８と、を備えている。また、プロジェクター６００は、液晶ライトバルブ６０４Ｒ，６０４Ｇ，６０４Ｂから出射された光を合成して投写レンズ６０８に導くクロスダイクロイックプリズム（色光合成手段）６０６を備えていることができる。
【００７９】
さらに、プロジェクター６００は、光源１００Ｒ，１００Ｇ，１００Ｂから出射された光の照度分布を均一化させるため、各光源１００Ｒ，１００Ｇ，１００Ｂよりも光路下流側に、均一化光学系６０２Ｒ，６０２Ｇ，６０２Ｂを設けており、これらによって照度分布が均一化された光によって、液晶ライトバルブ６０４Ｒ，６０４Ｇ，６０４Ｂを照明している。均一化光学系６０２Ｒ，６０２Ｇ、６０２Ｂは、例えば、ホログラム６０２ａおよびフィールドレンズ６０２ｂによって構成される。
【００８０】
各液晶ライトバルブ６０４Ｒ，６０４Ｇ，６０４Ｂによって変調された３つの色光は、クロスダイクロイックプリズム６０６に入射する。このプリズムは４つの直角プリズムを貼り合わせて形成され、その内面に赤色光を反射する誘電体多層膜と青色光を反射する誘電体多層膜とが十字状に配置されている。これらの誘電体多層膜によって３つの色光が合成され、カラー画像を表す光が形成される。そして、合成された光は投写光学系である投射レンズ６０６によりスクリーン６１０上に投写され、拡大された画像が表示される。
【００８１】
なお、上述の例では、光変調装置として透過型の液晶ライトバルブを用いたが、液晶以外のライトバルブを用いてもよいし、反射型のライトバルブを用いてもよい。このようなライトバルブとしては、例えば、反射型の液晶ライトバルブや、デジタルマイクロミラーデバイス（Digital Micromirror Device）が挙げられる。また、投射光学系の構成は、使用されるライトバルブの種類によって適宜変更される。
【００８２】
また、発光装置１００を、発光装置１００からの光をスクリーン上で走査させることにより、表示面に所望の大きさの画像を表示させる画像形成装置である走査手段を有するような走査型の画像表示装置（プロジェクター）の光源装置にも適用することが可能である。
【００８３】
プロジェクター６００によれば、赤色光源６００Ｒ，緑色光源６００Ｇ，青色光源６００Ｂとして、発光装置１００を用いることができる。発光装置１００では、上述のとおり、良好な断面形状を有する光を得ることができる。したがって、鮮明な画像を表示することが可能なプロジェクター６００を得ることができる。
【００８４】
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わけではない。例えば、各実施形態および各変形例を適宜組み合わせることも可能である。
【００８５】
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】
【００８６】
１００  発光装置、１０２  基板、１０２ａ  第１上面、１０２ｂ  第２上面、１０２ｃ  第３上面、１０３  段差側面、１０４  第１クラッド層、１０５  第１側面、１０６  活性層、１０６ａ  上面、１０７  第２側面、１０８  第２クラッド層、１１０  コンタクト層、１１１  柱状部、１１２  第１電極、１１４  第２電極、１１６  絶縁部、１４０  利得領域、１５０  第１端面、１５２  第２端面、２００，３００，４００，５００  発光装置、５４０  利得領域対、５５０  重なり面、６００  プロジェクター、６０２  均一化光学系、６０２ａ  ホログラム、６０２ｂ  フィールドレンズ、６０４  液晶ライトバルブ、６０６  クロスダイクロイックプリズム、６０８  投写レンズ、６１０  スクリーン
【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】
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【図１１】
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