(57)【要約】【課題】より多くの光量を得ることが可能な半導体発光素子を提供する。【解決手段】ｎ型半導体基板１１と、ｎ型半導体基板１１上に形成されたｎ型クラッド層１３、活性層１４、及びｐ型クラッド層１５を有し、両端に互いに平行で平滑な端面２７を配したストライプ２５ａと、ｎ型半導体基板１１上に形成され、ｎ型クラッド層１３、活性層１４、及びｐ型クラッド層１５と実質的にそれぞれ同一の層を有し、ストライプ２５ａとは方向が異なり、両端に互いに平行で平滑な端面２７を配したストライプ２５ｂとを備えている。【選択図】図１
2008198650.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板と、
前記基板上にｎ型クラッド層、活性層、及びｐ型クラッド層を有する第１のストライプと、
前記基板上に形成され、前記ｎ型クラッド層、前記活性層、及び前記ｐ型クラッド層と実質的にそれぞれ同一のｎ型クラッド層、活性層、及びｐ型クラッド層を有し、前記第１のストライプとは方向が異なる第２のストライプと、
を備えていることを特徴とする半導体発光素子。
【請求項２】
基板と、
前記基板上にｎ型クラッド層、活性層、及びｐ型クラッド層を有し、中心対称及び鏡面対称の少なくともいずれか１つの位置関係にある少なくとも２本の一定の幅を有する第１のストライプと、
前記基板上に形成され、前記ｎ型クラッド層、前記活性層、及び前記ｐ型クラッド層と実質的にそれぞれ同一のｎ型クラッド層、活性層、及びｐ型クラッド層を有し、前記第１のストライプとは方向が異なり、中心対称及び鏡面対称の少なくともいずれか１つの位置関係にある少なくとも２本の一定の幅を有する第２のストライプと、
を備えていることを特徴とする半導体発光素子。
【請求項３】
前記第１のストライプと前記第２のストライプの方向は、互いにほぼ９０度で交わる関係にあることを特徴とする請求項１または２に記載の半導体発光素子。
【請求項４】
前記第１のストライプと前記第２のストライプの方向は、互いにほぼ６０度で交わる関係にある請求項１または２に記載の半導体発光素子。
【請求項５】
同一面上の少なくとも４つの方向に光放出が可能なストライプを有する半導体発光素子と、
前記半導体発光素子と電気的に接続されたリードと、
逆円錐台の側面を内側面とする凹部を有し、前記半導体発光素子のストライプから放出される光が前記内側面に当たるように前記凹部の底面のほぼ中心に前記半導体発光素子が配置され、少なくとも前記内側面には、紫外線の反射膜、及び前記反射膜の上に蛍光体が形成された外囲体と、
前記底面に対向する前記半導体発光素子の上部に設けられ、紫外線に実質的に不透明で、可視光に実質的に透明な蓋と、
を備えていることを特徴とする半導体発光装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体発光素子及び半導体発光装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、ＬＥＤ（Light Emitting Diode）やＬＤ（Laser Diode）等の半導体発光素子を光源とする白色光源の開発が進められている。光源とされる１つのＬＥＤやＬＤが発する光は、例えば、青色や紫外光等が多く、白色光とするために、複数のＬＥＤやＬＤを組み合わせる方法、または、蛍光体等を用いて白色化に必要な変換光を得る方法等がある。
【０００３】
ＬＤは、ＬＥＤに比較して、より多くの駆動電流を流すことが可能で、より多くの光量を得ることが可能であり、光の広がりが小さい等の特色を有する。しかしながら、ＬＤが発する光はコヒーレント光であるために安全性等への配慮が必要である。
【０００４】
そこで、例えば、半導体レーザと、蛍光体を添加したファイバ型光導波路とからなり、ファイバ型光導波路を導波される半導体レーザ光によって蛍光体を励起し、蛍光体による発光をファイバ型光導波路外部に取り出す発光装置が開示されている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００５】
この開示された発光装置は、発光するレーザ光とファイバ型光導波路とを結合するために、製造工程において、精密な位置合わせが必要な上に、発光するレーザ光の多くをファイバ型光導波路に導入することは容易でない。そして、開示された発光装置の半導体レーザは、ファイバ型光導波路と結合して利用されるために、半導体レーザの光の取り出しは、通常、１方向からのみ行われる。また、開示された発光装置は、ファイバ状となるために、光源としての使い方が限定される場合があるという問題がある。
【特許文献１】特開２０００−２７５４４４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、より多くの光量を得ることが可能な半導体発光素子及び半導体発光装置を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の一態様の半導体発光素子は、基板と、前記基板上にｎ型クラッド層、活性層、及びｐ型クラッド層を有する第１のストライプと、前記基板上に形成され、前記ｎ型クラッド層、前記活性層、及び前記ｐ型クラッド層と実質的にそれぞれ同一のｎ型クラッド層、活性層、及びｐ型クラッド層を有し、前記第１のストライプとは方向が異なる第２のストライプとを備えていることを特徴とする。
【０００８】
また、本発明の別の態様の半導体発光素子は、基板と、前記基板上にｎ型クラッド層、活性層、及びｐ型クラッド層を有し、中心対称及び鏡面対称の少なくともいずれか１つの位置関係にある少なくとも２本の一定の幅を有する第１のストライプと、前記基板上に形成され、前記ｎ型クラッド層、前記活性層、及び前記ｐ型クラッド層と実質的にそれぞれ同一のｎ型クラッド層、活性層、及びｐ型クラッド層を有し、前記第１のストライプとは方向が異なり、中心対称及び鏡面対称の少なくともいずれか１つの位置関係にある少なくとも２本の一定の幅を有する第２のストライプとを備えていることを特徴とする。
【０００９】
また、本発明の別の態様の半導体発光装置は、同一面上の少なくとも４つの方向に光放出が可能なストライプを有する半導体発光素子と、前記半導体発光素子と電気的に接続されたリードと、逆円錐台の側面を内側面とする凹部を有し、前記半導体発光素子のストライプから放出される光が前記内側面に当たるように前記凹部の底面のほぼ中心に前記半導体発光素子が配置され、少なくとも前記内側面には、紫外線の反射膜、及び前記反射膜の上に蛍光体が形成された外囲体と、前記底面に対向する前記半導体発光素子の上部に設けられ、紫外線に実質的に不透明で、可視光に実質的に透明な蓋とを備えていることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、より多くの光量を得ることが可能な半導体発光素子及び半導体発光装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、本発明の実施例について、図面を参照しながら説明する。以下に示す図では、同一の構成要素には同一の符号を付す。
【実施例１】
【００１２】
本発明の実施例１に係る半導体発光素子及び半導体発光装置について、図１及び図２を参照しながら説明する。図１は半導体発光素子の構造を模式的に示すもので、図１（ａ）は平面図、図１（ｂ）は図１（ａ）のＡ−Ａ線に沿った断面図、図１（ｃ）は図１（ａ）のＢ−Ｂ線に沿った断面図である。図２は半導体発光素子を用いた半導体発光装置の構造を模式的に示すもので、図２（ａ）は平面図、図２（ｂ）は図２（ａ）のＣ−Ｃ線に沿った断面図である。
【００１３】
図１に示すように、半導体発光素子１は、基板であるｎ型半導体基板１１と、図面左右方向に伸びた半導体レーザの共振器を有する第１のストライプであるストライプ２５ａと、同様の第２のストライプである図面上下方向に伸びたストライプ２５ｂと、上面のｐ側電極２１及びパッド電極２２と、底面のｎ側電極２４を備えている。なお、ストライプ２５ａ、２５ｂは互いにほぼ等しい構成であるので、区別する必要のないときはストライプ２５と称する。
【００１４】
図１（ａ）に示すように、半導体発光素子１は、幅の広い十字形をなし、上下左右方向に伸びた縦線及び横線が交差する十字の中央部に円形のパッド電極２２があり、縦線及び横線の幅の中央部に、パッド電極２２の延長部が配置されている。十字形の４つの周辺部に、パッド電極２２の縦線及び横線にほぼ垂直に交わるように、３本ずつのストライプ２５ａ、２５ｂが形成されて、半導体発光素子１は、１２本のストライプ２５を有している。３本ずつのストライプ２５ａ、２５ｂは、互いに、一定間隔だけ離れて、平行に配置され、１２本のストライプ２５は、それぞれ交わることはなく配置されている。ストライプ２５ａ及びストライプ２５ｂは、それぞれ、パッド電極２２のほぼ中心に対して対称、及び、パッド電極２２のほぼ中心を通る面に対して対称である。
【００１５】
図１（ｂ）及び図１（ｃ）に示すように、半導体発光素子１は、Ｒ面を有するＧａＮからなるｎ型半導体基板１１の上に、ＧａＮからなるｎ型バッファ層１２、その上に、ＧａＮからなるｎ型クラッド層１３、その上に、ＩｎＧａＮを有する活性層１４、その上に、ＧａＮからなるｐ型クラッド層１５、その上に、ＧａＮからなるｐ型電流拡散層１６、その上に、ＧａＮからなるｐ型コンタクト層１７が、ＭＯＣＶＤ（Metal Organic Chemical Vapor Deposition）法等で形成されている。発光のピーク波長は、約４００ｎｍ以下であることが好ましく、約３７０ｎｍに調整されている。なお、活性層１４は、ＧａＮバリア層とＩｎＧａＮウェル層とを交互に積層した量子井戸構造とすることができる。また、ＧａＮからなる光ガイド層等が半導体発光素子１内に適宜挿入されることは可能である。
【００１６】
ｐ型電流拡散層１６及びｐ型コンタクト層１７は、一定幅のリッジ形に成形されてリッジウェイブガイドを構成し、リッジの上部に、ｐ型コンタクト層１７が残されている。リッジが形成されたｐ型電流拡散層１６及びｐ型コンタクト層１７の上に、Ｔｉ／Ｐｔ／Ａｕからなるｐ側電極２１が形成され、その上に、Ａｕからなるボンディング用のパッド電極２２が形成され、ｎ型半導体基板１１の底面には、Ａｌ／Ｎｉ／Ａｕからなるｎ側電極２４が形成されている。
【００１７】
リッジが成形された部分は、パッド電極２２及びｐ側電極２１からｐ型コンタクト層１７及びｐ型電流拡散層１６を介して電流経路が形成され、電流が注入されることにより、主に、リッジ下部のｐ型クラッド層１５、活性層１４、及びｎ型クラッド層１３でレーザ発振が行われる。ストライプは、ほぼリッジに沿った平面図的には短冊状のレーザ発振に関与する部分を指す。１２本のストライプ２５は、ｎ型半導体基板１１に対して、同じ高さにあり、同一の積層構造を有している。Ｒ面を結晶成長面としているｎ型半導体基板１１は、２方向のストライプ２５が、レーザ発振において互いに等価に近い方向であるように、選択してストライプ２５が形成されている。なお、ｎ型半導体基板１１は、Ｒ面に限らず、より等価に近い２方向のストライプが形成できる結晶成長面を有する基板とすることは可能である。
【００１８】
ストライプ２５の長手方向の両端部は、レーザ発振の共振器の端面２７となり、例えば、ＲＩＥ（Reactive Ion Etching）で形成されて、互いに平行で、それぞれ平滑な面をなしている。このファブリ・ペロ（Fabry-Perot）型共振器は、両端からレーザ光を放射することが可能である。なお、この両端面２７上に、光学膜を形成して、光の取り出し量を調整することは可能である。また、ストライプ２５の長手方向の両端部は、上側のｐ側電極２１から下側のｎ型半導体基板１１まで除去された構造となっているが、共振器の端面２７及び放出されたレーザ光が進む経路となる部分以外、例えば、ｎ型半導体基板１１の底面側は、除去されずに残されていても差し支えない。
【００１９】
次に、図２に示すように、半導体発光装置１０１は、４つの方向にレーザ光放出が可能なストライプ２５を有する半導体発光素子１、半導体発光素子１と電気的に接続されたリード３１、逆円錐台の側面を内側面３６とする凹部を有し、半導体発光素子１が凹部を形成する底面３７のほぼ中心に配置され、内側面３６及び底面３７には、紫外線の反射膜４１とその上に蛍光体膜４３が形成された外囲体３５、及び、底面３７に対向する半導体発光素子１の上部に紫外線に実質的に不透明で、可視光に実質的に透明な蓋５１を備えている。
【００２０】
更に、半導体発光装置１０１に配置された半導体発光素子１のストライプ２５は、底面３７に形成された蛍光体膜４３表面より上側に位置し、ストライプ２５の方向は、凹部にある空隙５３を介して、外囲体３５の内側面３６に形成された蛍光体膜４３及び反射膜４１を向いている。すなわち、ストライプ２５から放出されるレーザ光の最大強度は内側面３６方向にある。
【００２１】
リード３１は、２個が互いに離間して、外囲体３５の構成樹脂を間に挟んでコ字形に形成されている。リード３１は、凹部の底面３７の一部を構成し、半導体発光素子１及びワイヤ４７が接続される位置に一段と高い突起部３３が形成されている。半導体発光素子１は、一方のリード３１の突起部３３にｎ側電極２４を介して電気的に接続され、他方のリード３１の突起部３３に電極パッド２２及びボンディング用のワイヤ４７を介して電気的に接続されている。ワイヤ４７は、半導体発光素子１から放出されるレーザ光を遮らないように配置されている。なお、リード３１及び突起部３３は、Ｃｕ、Ｃｕを主成分とする金属材、及び、鉄を主成分とする金属材等からなるリードフレーム材である。
【００２２】
外囲体３５は、エポキシ系樹脂を主成分とするモールド樹脂で形成されている。なお、外囲体３５は、樹脂以外の例えば樹脂等を有する複合材やセラミクス等とすることは可能である。この半導体発光装置１０１は、半導体発光素子１をＬＥＤとした従来のＳＭＤ（Surface Mount Device）と同様な形状をなして、ほぼ同様な工程で比較的簡便に作製され得る。
【００２３】
内側面３６及び底面３７には、紫外線の反射率の高い金属、例えば、Ａｌ、Ａｇ、及びＰｔ等の内の少なくとも１つがストライプ２５に近い側に配置されるように、反射膜４１が形成され、その上に、赤色、緑色、青色を発光することが可能な蛍光体４３が、蛍光体４３による変換光５７が白色になるように混合されて膜状に形成されている。リード３１が反射膜４１によって電気的にショートされないように、反射膜除外部４５がボンディング用の突起部３３の周囲の底面３７及び内側面３６に形成されている。
【００２４】
蛍光体４３は、突起部３３の表面を除いて、内側面３６及び底面３７を覆っている。蛍光体４３は、半導体発光素子１のレーザ光を励起光５５として、発光効率が比較的高い、例えば、赤色用に、Ｌａ２Ｏ２Ｓ：Ｅｕ，Ｓｍ、緑色用に、Ｙ２ＳｉＯ５：Ｃｅ，Ｔｂ、青色用に、(Ｓｒ，Ｃａ，Ｂａ，Ｅｕ)１０（ＰＯ４）６Ｃｌ２等が適している。蛍光体４３は、ストライプ２５から放出されたレーザ光が、反射膜４１における１回の反射により、再び、蛍光体４３膜の表面に出てくるまでに蛍光体４３を照射して、変換光５７を得る確率が高い膜厚に形成されており、例えば、蛍光体４３の粒径が１〜３μｍ程度の場合、１０μｍ前後の膜厚となる。
【００２５】
内側面３６上部の半導体発光素子１のパッド電極２２と向き合う位置に、紫外線に実質的に不透明で、可視光に実質的に透明なガラス材、例えば、ソーダガラス、あるいは、紫外線に実質的に不透明で、可視光に実質的に透明な薄膜が表面に形成されたガラス材等からなる板状の蓋５１が配置されている。また、ガラスに限らず、同様の性質を持つプラスチックまたは同様の薄膜が表面に形成されたプラスチック等であっても差し支えない。半導体発光素子１は、蓋５１の下面、内側面３６及び底面３７上の蛍光体等で囲まれた空隙５３の中に配置されている。空隙５３は、空気で充たされているが、他に、不活性ガスであってもよいし、また、これらのガスが減圧された状態も可能である。
【００２６】
上述したように、半導体発光素子１は、ｎ型半導体基板１１の上に、互いに約９０度異なる左右方向及び上下方向の２方向に伸びた半導体レーザの共振器を有する１２本のストライプ２５が、互いに交わることなく形成され、上面のｐ側電極２１及びパッド電極２２と、底面のｎ側電極２４を備えている。その結果、半導体発光素子１は、互いに約９０度異なる４方向にレーザ光を放出することができる。しかも、１２本のストライプ２５を有しているので、１本のストライプを有する半導体発光素子に比較して、より多くの光量を得ることが可能である。
【００２７】
また、半導体発光装置１０１は、４つの方向にレーザ光放出が可能な１２本のストライプ２５を有する半導体発光素子１、半導体発光素子１と電気的に接続されたリード３１、逆円錐台の側面を内側面３６とする凹部を有し、半導体発光素子１が凹部を形成する底面３７のほぼ中心に配置され、内側面３６及び底面３７には、紫外線の反射膜４１とその上に蛍光体膜４３が形成された外囲体３５、及び、半導体発光素子１に対向する凹部の上部に紫外線に実質的に不透明で、可視光に実質的に透明な蓋５１を備えている。そして、ストライプ２５から放出されるレーザ光の最大強度は内側面３６方向にある。
【００２８】
半導体発光装置１０１のリード３１から電流を注入して、動作させると、半導体発光素子１は、ストライプ２５に沿った４つの方向にレーザ光放出を行い、内側面３６上にある混合された蛍光体４３を照射して、赤色、緑色、及び青色の変換光５７を放出し、視覚的には白色光の放出となる。変換光５７は、直接、蛍光体４３の表面、または、反射膜４１等で反射され、多くは蓋５１から外側に取り出される。一部の蛍光体４３に吸収されなかった励起光５５は、反射膜４１等で反射され、次に、蓋５１で反射されて蛍光体４３に吸収されて変換光５７を放出する。また、一部の蛍光体４３に吸収されなかった励起光５５は、蓋５１で吸収される。
【００２９】
その結果、蛍光体４３は、波長広がりの狭いレーザ光に対して変換効率の高いものが選ばれて、レーザ光をより有効に吸収して変換光５７とすることができ、半導体発光装置１０１は、より多くの白色光を得ることが可能となる。また、１２本のストライプ２５から放出されるレーザ光は、２４箇所の内側面３６、すなわち、内側面３６上の蛍光体４３を分散して照射できるので、半導体発光装置１０１は、励起光５５の集中による変換効率の低下を起こさず、より多くの白色光を得ることが可能となる。また、１２本のストライプ２５から放出されるレーザ光は、２４箇所の内側面３６、すなわち、内側面３６上の蛍光体４３を分散して照射して、変換光５７を得ることができるので、半導体発光装置１０１は、変換光５７強度の内側面３６位置による片寄りが少なく、均一な配光特性を有する光源となりうる。
【００３０】
また、本発明の実施例１の変形例１を図３を参照しながら説明する。図３は半導体発光素子の構造を模式的に示す平面図である。図３に示すように、半導体発光素子２は、ほぼ正方形をなし、正方形の４つの周辺部に、ストライプ６５が伸びて、それぞれ交わっていることが実施例１とは異なっている。実施例１とは異なる構成部分について説明する。
【００３１】
半導体発光素子２は、パッド電極２２の縦線及び横線にほぼ垂直に交わるように、３本ずつのストライプ６５ａ、６５ｂが形成されて、１２本のストライプ６５を有している。３本ずつのストライプ６５ａ、６５ｂは、互いに、一定間隔だけ離れて、平行に配置され、それぞれのストライプ６５は、正方形の対角位置で３本のストライプ６５と順次交わっている。ストライプ６５は、それぞれ、端部で６箇所ずつ交わっており、ストライプ６５は、実施例１のストライプ２５に比較して、それぞれ、交わっている部分に隣接するストライプ６５の間隔を加えた程度、両端に伸びてレーザ発振の共振器の端面２７が形成されている。なお、ストライプ６５の長さは、半導体発光素子２として適する長さに調整されている。
【００３２】
本変形例１の半導体発光装置（図示略）は、実施例１の半導体発光素子１を半導体発光素子２と置き換えることによって、形成することが可能である。
【００３３】
その結果、半導体発光素子２は、実施例１の半導体発光素子１と同様な効果を有している。半導体発光素子２を塔載した半導体発光装置は、実施例１の半導体発光装置１０１と同様な効果を有している。その他に、本変形例１の半導体発光素子２は、突出部が少なく入角のないほぼ直方体に近い形状を有しているので、半導体発光装置の組立工程において、容易に組立てることが可能である。
【００３４】
また、本発明の実施例１の変形例２として、平面図上は半導体発光素子２と同様で、層構造及びストライプ構造が異なる構成の半導体発光素子を構成することが可能である。すなわち、図示は省略するが、変形例２の半導体発光素子は、実施例１の半導体発光素子１と同様な層構造をｐ型クラッド層１５まで形成し、ｐ型クラッド層１５の上に発振波長が約３７０ｎｍとなる回折格子を形成し、そして、ストライプが交差する部分のｎ型クラッド層、活性層１４、及びｐ型クラッド層１５を除去して、除去した部分及び回折格子の上に、ＧａＮからなるｐ型ガイド層を追加成長させて、その上に、ｐ型電流拡散層１６以降の層構造が、実施例１の半導体発光素子１と同様に形成される。この共振器は、ＤＦＢ（Distributed Feedback）型であるので、ストライプの両端面が必ずしも互いに平行である必要はなく、また、必ずしも平滑である必要はない。
【００３５】
本変形例２の半導体発光装置（図示略）は、実施例１の半導体発光素子１を本第２の変形例の半導体発光素子と置き換えることによって、形成することが可能である。
【００３６】
その結果、本変形例２の半導体発光素子は、変形例１の半導体発光素子２と同様な効果を有している。変形例２の半導体発光素子を塔載した半導体発光装置は、変形例１の半導体発光装置と同様な効果を有している。その他に、本変形例２の半導体発光装置は、約３７０ｎｍにより鋭く分布した発振波長を有し、蛍光体のより高い変換効率によって、より多くの白色光を得ることが可能となる。
【実施例２】
【００３７】
本発明の実施例２に係る半導体発光素子及び半導体発光装置について、図４を参照しながら説明する。図４は半導体発光素子の構造を模式的に示す平面図である。３方向を向いたストライプが形成されている点が、実施例１とは異なる。以下、実施例１と同一構成部分には同一の符号を付して、その説明は省略し、異なる構成部分について説明する。
【００３８】
図４に示すように、半導体発光素子３は、図面左右方向に伸びたストライプ７５ａ、ストライプ７５ａから約１２０度回転した方向を向いたストライプ７５ｂ、及び、トライプ７５ａから約２４０度回転した方向を向いたストライプ７５ｃを有し、実施例１の半導体発光素子１と同様に、上面のｐ側電極２１及びパッド電極２２と、底面のｎ側電極２４を備えている。
【００３９】
半導体発光素子１は、平面図的には、３枚の長方形を、その中心を共有して、１２０度ずつずらして配置したアステリスク形をなし、その中央部に円形のパッド電極２２があり、パッド電極２２に接続されたより幅の狭い長方形が、アステリスク形の内側中央に、延長部を形成している。アステリスクの６つの周辺部に、パッド電極２２の延長部にほぼ垂直に交わるように、２本ずつのストライプ７５ａ、７５ｂ、７５ｃが形成されて、半導体発光素子３は、１２本のストライプ７５を有している。２本ずつのストライプ７５ａ、７５ｂ、７５ｃは、それぞれ、一定間隔だけ離れて、平行に配置され、１２本のストライプ７５は、それぞれ交わることはなく配置されている。アステリスクの外周部の１２個の角は、ストライプ７５の延長線と交わることがないように、落とされている。
【００４０】
半導体発光素子３は、実施例１の半導体発光素子１と同様に、Ｒ面を有するｎ型半導体基板の上に、形成されている。なお、Ｃ面を使用して、１２０度ずつ異なる方向により等価な性質を有するストライプ７５を形成することが可能である。ストライプ７５の長手方向の両端部は、レーザ発振の共振器の端面２７となり、例えば、ＲＩＥ（Reactive Ion Etching）で形成されて、互いに平行で、それぞれ平滑な面をなしている。
【００４１】
本実施例の半導体発光装置は、実施例１の半導体発光素子１を半導体発光素子３と置き換えることによって、形成することが可能である。
【００４２】
その結果、半導体発光素子３は、互いに約１２０度ずつ異なる３方向に伸びた半導体レーザの共振器を有する１２本のストライプ７５が、互いに交わることなく形成され、互いに約１２０度異なる６方向にレーザ光を放出することができる。実施例１の半導体発光素子１が有する効果と同様な効果を有し、しかも、レーザ光を放出する角度間隔を９０度より小さい６０度とすることが可能である。
【００４３】
半導体発光素子３を塔載した本実施例の半導体発光装置（図示略）は、実施例１の半導体発光装置１０１と同様な効果を有している。その他に、２４箇所の内側面、すなわち、内側面上の蛍光体を分散して照射できることは、半導体発光装置１０１と変わらないものの、半導体発光素子３は、６方向にレーザ光を放出することができるので、内側面上の蛍光体をより分散して照射して、変換光を得ることができる。本実施例の半導体発光装置は、半導体発光装置１０１に比較して、変換光強度の内側面の位置による片寄りがより少なく、均一な配光特性を有する光源となりうる。
【００４４】
また、実施例２の変形例１を図５を参照しながら説明する。図５は半導体発光素子の構造を模式的に示す平面図である。図５に示すように、半導体発光素子４は、ほぼ正６角形をなし、角に近い正６角形の対向する辺上にストライプ８５の端部を有し、それぞれのストライプ８５が交わっていることが実施例２とは異なっている。実施例２とは異なる構成部分について説明する。
【００４５】
半導体発光素子４は、正６角形の中央部に円形のパッド電極、周辺の角方向に伸びたパッド電極２２の延長部を有している。ストライプ８５ａ、８５ｂ、８５ｃは、正６角形の中央部の円形のパッド電極２２の直下を避けて、パッド電極２２の延長部とほぼ垂直または１２０度または２４０度で交わるように、一定の間隔を有する２本ずつの組をなして、全部で１２本形成されている。
【００４６】
本実施例２の変形例１の半導体発光装置は、実施例１の半導体発光素子１を半導体発光素子４と置き換えることによって、形成することが可能である。
【００４７】
その結果、半導体発光素子４は、実施例２の半導体発光素子３と同様な効果を有している。半導体発光素子４を塔載した半導体発光装置は、実施例２の半導体発光装置と同様な効果を有している。
【００４８】
また、実施例２の変形例２として、実施例１の変形例２と同様な層構造を形成し、同様に回折格子を形成し、同様なＤＦＢ型共振器を有する半導体発光素子を構成することが可能である。
【００４９】
本実施例２の変形例２の半導体発光装置（図示略）は、実施例１の半導体発光素子１を本変形例２の半導体発光素子と置き換えることによって、形成することが可能である。
【００５０】
その結果、本変形例２の半導体発光素子は、実施例２の変形例１の半導体発光素子２と同様な効果を有している。本変形例２の半導体発光素子を塔載した半導体発光装置は、実施例２の変形例１の半導体発光装置と同様な効果を有している。その他に、本実施例２の変形例２の半導体発光装置は、約３７０ｎｍにより鋭く分布した発振波長を有し、蛍光体のより高い変換効率によって、より多くの白色光を得ることが可能となる。
【００５１】
本発明は、上述した実施例に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内で、種々、変形して実施することができる。
【００５２】
例えば、実施例及び変形例では、半導体発光素子はｎ型半導体基板の上に結晶成長させて作製される例を示したが、絶縁性基板に結晶成長させることは可能である。絶縁性の基板上に結晶成長させる場合、半導体発光素子は、結晶成長した層に別の電極を形成、すなわち、半導体発光素子の上面側に少なくとも２つの電極を形成される必要があり、半導体発光素子を塔載する半導体発光装置においても、パッド電極の位置、及び、そのパッド電極と接続されるリードの形状等の変更が必要となる。その場合、フリップチップボンディングも可能である。
【００５３】
また、実施例及び変形例では、半導体発光素子はＧａＮまたはＩｎＧａＮからなる結晶で構成される例を示したが、他に、発光波長のピークが３７０ｎｍ付近にある、ＩＩＩ族元素として、Ａｌ、Ｉｎ、Ｇａ、Ｂの内の少なくともいずれか１つ、及び、Ｖ族元素としてＮとを組み合わせた化合物、または、ＳｉＣ等で構成されることは可能である。
【００５４】
また、実施例及び変形例では、半導体発光素子はストライプの数を２本及び３本ずつを１組として有する例を示したが、１本、または、３本以上を１組とすることは可能である。また、ストライプの方向が、２つ及び３つある例を示したが、ストライプの方向が、４つ以上あることは可能である。
【００５５】
また、実施例及び変形例では、ストライプはリッジ型構造としたが、例えば、埋め込み型等、他の屈折率導波型ストライプ構造が可能であり、他に、利得導波型ストライプ構造も可能である。
【００５６】
また、実施例及び変形例では、半導体発光装置はＳＭＤ型の例を示したが、砲弾型（またはラジアル型）と呼ばれる構造等とすることは可能である。
【図面の簡単な説明】
【００５７】
【図１】本発明の実施例１に係る半導体発光素子の構造を模式的に示すもので、図１（ａ）は平面図、図１（ｂ）は図１（ａ）のＡ−Ａ線に沿った断面図、図１（ｃ）は図１（ａ）のＢ−Ｂ線に沿った断面図。
【図２】本発明の実施例１に係る半導体発光装置の構造を模式的に示すもので、図２（ａ）は平面図、図２（ｂ）は図２（ａ）のＣ−Ｃ線に沿った断面図。
【図３】本発明の実施例１の変形例１に係る半導体発光素子の構造を模式的に示す平面図。
【図４】本発明の実施例２に係る半導体発光素子の構造を模式的に示す平面図。
【図５】本発明の実施例２の変形例１に係る半導体発光素子の構造を模式的に示す平面図。
【符号の説明】
【００５８】
１、２、３、４  半導体発光素子
１１  ｎ型半導体基板
１２  ｎ型バッファ層
１３  ｎ型クラッド層
１４  活性層
１５  ｐ型クラッド層
１６  ｐ型電流拡散層
１７  ｐ型コンタクト層
２１  ｐ側電極
２２  パッド電極
２４  ｎ側電極
２５、２５ａ、２５ｂ、６５ａ、６５ｂ、７５ａ、７５ｂ、７５ｃ、８５ａ、８５ｂ、８５ｃ  ストライプ
２７  端面
３１  リード
３３  突起部
３５  外囲体
３６  内側面
３７  底面
４１  反射膜
４３  蛍光体
４５  反射膜除外部
４７  ワイヤ
５１  蓋
５３  空隙
５５  励起光
５７  変換光
１０１  半導体発光装置
【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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