CN101641847B - 光子晶体激光器及其制造方法 - Google Patents

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Abstract

一种光子晶体激光器(100)，包括n型衬底(111)、n型覆层(112)、有源层(113)、p型覆层(116)、光子晶体层(115)、p型电极(118)、n型电极(119)以及封装构件(120)。n型覆层(112)形成在n型衬底(111)的第一表面(111a)上。有源层(113)形成在n型覆层(112)上。p型覆层(116)形成在有源层(113)上。光子晶体层(115)形成在n型覆层(112)与有源层(113)之间或有源层(113)与p型覆层(116)之间，并包括光子晶体部(115a)。p型电极(118)形成在光子晶体部(115a)上。n型电极(119)形成在第二表面(111b)上，并包括布置在与光子晶体部(115a)相对的位置上的透光部(119a)和具有比透光部(119a)低的透光率的外周部(119b)。

Description

光子晶体激光器及其制造方法
技术领域
本发明涉及光子晶体激光器及其制造方法，并且涉及例如可用于激光打印机或记录介质读取器/写入器的光子晶体激光器及其制造方法。 
背景技术
在记录介质的高度致密化之后，用于读取/写入的激光的波长缩短从传统的红色发展至蓝色。将基于氮化物的化合物半导体、尤其是基于GaN(氮化镓)的材料用于蓝色激光器。另一方面，由于基于GaN的材料中相同类型的材料的小的折射率差值，所以在红色激光器中观察到的基于VCSEL的表面激光发射器结构需要几十层的反射镜(DBR)。因此，难以制备基于VCSEL(垂直腔面发射激光器)的表面发射激光器，并且仅可得到边缘发射型激光器。然而，在通过解理制备谐振腔反射镜之前，不能检查边缘发射激光器的性能。结果，出现在成品率低的同时不能有效地使用衬底、并且成本增加的问题。 
在基于VCSEL的表面发射激光器的工程研制还在进行中的同时，另一方面，相对于此，光子晶体激光器以一种新颖的激光器而闻名。通过人工地形成电介质的周期性结构制备光子晶体。该周期性结构通过在本体内周期性地设置折射率与电介质本体不同的区域而被形成。由于周期性结构，在晶体中出现布拉格衍射，并且相对于其光能形成能带隙。 
日本专利公开No.2005-277219(专利文献1)描述采用基于GaAs的材料的光子晶体激光器作为这种光子晶体激光器。在专利文献1中，将透射激光束的材料用作电极材料，以通过透射该激光束来提取该激 光束。然而，必需增加电流以便获得高输出，并且还必需增加电极的膜厚度以便增加电流。尽管电极透射激光束，但如果电极的膜厚度增加则吸收增加，并且难以有效地增加输出。 
作为其它的光子晶体激光器，日本专利公开No.2003-273453(专利文献2)和日本专利公开No.2004-253811(专利文献3)描述了采用光子晶体的激光器。在根据专利文献2和3的每一光子晶体激光器中，光子晶体结构未紧接形成在电极下方，但光子晶体结构形成在另外的部分上，以通过共振引起激光。然而，根据专利文献2和3的每一光子晶体激光器不采用为发射激光以及发射激光之后的输出改善而充分注入载流子的区域，因此不利的是难以获得有效的输出。 
专利文献1：日本专利公开No.2005-277219 
专利文献2：日本专利公开No.2003-273453 
专利文献3：日本专利公开No.2004-253811 
发明内容
本发明要解决的问题 
因此，本发明的目的是提供一种能够改善输出的光子晶体激光器及制造光子晶体激光器的方法。 
解决问题的方案 
根据本发明的光子晶体激光器包括n型衬底、n型覆层、有源层、p型覆层、光子晶体层、p型电极、n型电极以及封装构件。n型衬底包括第一表面和与该第一表面相反的第二表面，并且是导电的。n型覆层形成在n型衬底的第一表面上。有源层形成在n型覆层上，并发射光。p型覆层形成在有源层上。光子晶体层形成在n型覆层与有源层之间或有源层与p型覆层之间，并包括具有光子晶体结构的光子晶体部。p型电极形成在光子晶体部上。n型电极形成在n型衬底的第二表面上，并包括布置在与光子晶体部相对的位置上的透光部和具有比透光部低的透光率的外周部。封装构件形成在p型电极上。 
在根据本发明制造光子晶体激光器的方法中，执行以下步骤：首先，执行制备导电的n型衬底的步骤，该导电的n型衬底包括第一表面和与该第一表面相反的第二表面。然后，执行在n型衬底的第一表面上形成n型覆层的步骤。然后，执行在n型覆层上形成发射光的有源层的步骤。然后，执行在有源层上形成p型覆层的步骤。然后，执行形成光子晶体层的步骤，该光子晶体层形成在n型覆层与有源层之间或有源层与p型覆层之间，并包括具有光子晶体结构的光子晶体部。然后，执行在光子晶体部上形成p型电极的步骤。然后，执行在n型衬底的第二表面上形成n型电极的步骤，该n型电极包括布置在与光子晶体部相对的位置上的透光部以及具有比透光部低的透光率的外周部。然后，执行在p型电极上形成封装构件的步骤。 
根据发明的光子晶体激光器及制造光子晶体激光器的方法，将p型电极形成在与光子晶体部相对的位置上，由此能将电流从p型电极充分地注入光子晶体部，虽然与n型半导体相比较，p型半导体具有更高的电阻，因此电流在平面上几乎不展开。与p型半导体相比较，n型半导体具有更低的电阻，因此电流在平面中容易地展开，由此即使没有将用作n型电极的电极的外周部布置在与光子晶体部相对的位置上，也能有电流的注入。此外，将n型电极的透光部布置在与光子晶体部相对的位置上，由此几乎不吸收提取的光。因此，能抑制输出的减少。另外，将有源层布置在靠近封装构件的位置上，由此有效地分散/去除由对引起无辐射复合的载流子或发射光的吸收所产生的热，并且能改善热辐射状况。因此，能抑制由温度升高所产生的发射激光的抑制和使用寿命的缩短。因此，能改善可靠性。 
优选地在前述光子晶体激光器中，将台面结构形成在p型电极的外周上，并将绝缘膜形成在台面结构的表面的至少一部分上。 
因此，能限制在设置有台面结构的层的平面中流动的无功电流(泄 漏电流)，由此能改善输出。此外，当使封装构件和p型电极彼此连接时，绝缘膜能防止由连接构件产生的短路。关于从光子晶体部散布的光的前进，能通过台面结构与至少p型层或n型衬底之间的折射率差值使由形成在台面结构的表面上的绝缘膜反射的光返回至光子晶体部来抑制损失。 
优选地在前述光子晶体激光器中，透光部包括当从p型电极侧观察时通过使光子晶体部投影在n型衬底的第二表面上所限定的整个区域。因此，在能进一步抑制光的吸收的同时能宽广地设定透光部，由此能进一步抑制输出减小。 
优选地在前述光子晶体激光器中，透光部包括当从p型电极侧观察时通过使光子晶体部投影在n型衬底的第二表面上所限定的整个区域，并且透光部还包括设置有均匀散布的开口并与外周部电连接的电极。 
采用设置有均匀散布的开口的电极，在抑制电流密度中的不均匀度的同时能增加电流。因此，能通过改善输出从透光部提取光。 
优选地，前述光子晶体激光器还包括透明电极，其由相对于光透明的材料制成、布置在透光部上并与n型电极的外周部电连接。 
因此，能通过外周部和作为电极的透明电极注入电流，由此能增加电流。此外，由于在外周部上供给电流，所以能较薄地形成透明电极，并因此能抑制光的吸收，由此能有效地增加输出。 
透光部可设置有非反射涂层，以减少由于n型衬底与大气之间折射率差值所产生的反射分量。 
优选地在前述光子晶体激光器中，n型衬底由氮化镓制成。采用由氮化镓制成的导电衬底，使得透光部能有效地透射光。
本发明的效果 
因此，根据本发明，光子晶体激光器包括n型电极和p型电极，其中该n型电极包括布置在与光子晶体部相对的位置上的透光部和具有比透光部低的透光率的外周部，该p型电极形成在光子晶体部上，由此能改善输出。 
附图说明
图1是示出根据本发明第一实施例的光子晶体激光器的示意性顶视平面图。 
图2是沿图1中的线段II-II的截面图。 
图3是沿图2中的箭头III-III观察到的局部透视图。 
图4是示出根据本发明第一实施例的光子晶体激光器的另一实例的截面图。 
图5是示出本发明第一实施例中的n型电极的另一示意性顶部平面图。 
图6是示出本发明第一实施例中的n型电极的又一示意性顶部平面图。 
图7是示出根据本发明第一实施例的光子晶体激光器的透光部与光子晶体部之间的关系的示意性截面图。 
图8是示出根据本发明第一实施例的制造光子晶体激光器的方法的流程图。 
图9是示出根据本发明第二实施例的光子晶体激光器的示意性截面图。 
图10是示出根据本发明第三实施例的光子晶体激光器的示意性截面图。 
图11是示出根据本发明的第三实施例的制造光子晶体激光器的方法的流程图。 
附图标记说明 
100、200、300光子晶体激光器，110器件，111n型衬底，111a第一表面，111b第二表面，112n型覆层，112a、160绝缘膜，113有源层，114p型引导层、114a p型电子阻挡层，115光子晶体层，115a光子晶体部，115a1低折射率部分，115a2高折射率部分，116p型覆层，117p型接触层，118p型电极，119n型电极，119a透光部，119a1电极，119a2开口，119b外周部，119c透明电极，120封装构件，121管座组件，122次底座，130连接构件，140球状部分，141布线，151p型衬垫电极，D1、D2直径 
具体实施方式
现在将参考附图说明本发明的实施例。在以下的附图中，相同的或对应的部分由相同的附图标记表示，并且不重复冗余的描述。 
(第一实施例) 
图1是示出根据本发明第一实施例的光子晶体激光器的示意性顶视平面图。图2是沿图1中的线段II-II的截面图。图2主要示意性地示出光子晶体部115a。图3是沿图2中的箭头III-III观察到的局部透视图。参考图1至3说明根据本发明第一实施例的光子晶体激光器。光子晶体结构表示一种结构，其具有由具有相对低的折射率的材料制成的低折射率部分和由具有相对高的折射率的材料制成的高折射率部分，使得折射率周期性地改变。 
如图1至3所示，根据该实施例的光子晶体激光器100包括n型衬底111、n型覆层112、有源层113、p型覆层116、光子晶体层115、p型电极118、n型电极119以及封装构件120。n型衬底111包括第一表面111a和与该第一表面111a相反的第二表面111b，并且是导电的。在n型衬底111的第一表面上形成n型覆层112。在n型覆层112上形成有源层113，并且该有源层113发射光。在有源层113上形成p型覆层116。在n型覆层112与有源层113之间或者在有源层113与p型覆 层116之间形成光子晶体层115，并且该光子晶体层115包括具有光子晶体结构的光子晶体部115a。在光子晶体部115a上形成p型电极118。在n型衬底111的第二表面111b上形成n型电极119，并且该n型电极119包括布置在与光子晶体部115a相对的位置上的透光部119a和具有比透光部119a低的透光率的外周部119b。在p型电极118上形成封装构件120。 
更具体而言，如图2所示，根据第一实施例的光子晶体激光器100包括器件110、管座组件121、次底座122、连接构件130、n型衬垫电极、用于丝焊的球状部分140以及布线141，其中该器件100包括n型衬底111、n型覆层112、有源层113、p型引导层114、p型电子阻挡层114a、光子晶体层115、p型覆层116、p型接触层117、p型电极118以及n型电极119。光子晶体激光器100具有结下封装结构，使得将p型半导体布置在封装构件120侧(布置在图2中的下侧)。 
如图1所示，n型衬底111包括第一表面111a和与该第一表面111a相反的第二表面111b。没有被特别地限制，只要是导电的n型，n型衬底111优选地为III-V族半导体衬底或SiC(碳化硅)衬底，更优选地由氮化镓(GaN)制成。n型衬底111具有透射在有源层113中发射的光的透光特征，并且例如当n型衬底111的厚度为300μm时，透光率至少为50％。 
将n型覆层112形成在n型衬底111的第一表面111a上，并且该n型覆层112例如由n型AlGaN、n型GaN等制成。 
将有源层113形成在n型覆层112上，并且该有源层113通过载流子的注入来发射光。例如，有源层113由InGaN和GaN构成的多量子阱结构构成。可选择地，有源层113可由单一的半导体材料制成。 
将p型引导层114形成在有源层113上，并且该引导层114例如 由GaN制成。 
将p型电子阻挡层114a形成在p型引导层114上，并且该p型电子阻挡层114a例如由AlGaN制成。p型电子阻挡层114a不被特别地局限于在p型引导层114上形成的布置，只要布置在有源层113与光子晶体层115之间即可。 
沿n型衬底111的第一表面111a和第二表面111b延伸的方向将光子晶体层115形成在p型电子阻挡层114a上。光子晶体层115包括光子晶体部115a。例如，光子晶体层115的除光子晶体部115a以外的区域由与光子晶体部115a的高折射率部分115a2相同的材料制成。 
光子晶体层115中的光子晶体部115a具有光子晶体部115a，光子晶体部115a具有由具有相对低的折射率的材料制成的低折射率部分115a1和由具有相对高的折射率的材料制成的高折射率部分115a2。换句话说，光子晶体层115中的光子晶体部115a是其中周期性地布置低折射率部分115a1和高折射率部分115a2的区域。构成低折射率部分115a1的材料不被特别地限制，只要其折射率低于构成高折射率部分115a2的材料的折射率即可。例如，低折射率部分115a1由具有大约1.44的折射率的氧化硅(SiO2)制成，而高折射率部分115a2由具有大约2.54的折射率的GaN制成。当设定构成低折射率部分115a1和高折射率部分115a2的材料的折射率之间的差值较大时，能将光有效地限制在高折射率部分115a2的介质中。低折射率部分115a1不局限于氧化硅，而可由另一材料制成，或者可由未填充物质的孔(例如存在诸如具有折射率为1的空气这样的气体的状态)形成。 
低折射率部分115a1或高折射率部分115a2在恒定的方向上以三角形栅格或四方栅格形式排列。三角形栅格表示一种情形，使得当从上方观察光子晶体部115a时，靠近(邻接)任一低折射率部分115a1(或者高折射率部分115a2)的低折射率部分115a1(或高折射率部分 115a2)的数量在前后方向以及相对于该前后方向以60°的倾斜角延伸的方向上为6。四方栅格表示一种情形，使得靠近(邻接)任一低折射率部分115a1(或高折射率部分115a2)的低折射率部分115a1(或高折射率部分115a2)的数量为8。例如考虑到对具有大约400nm波长的光的有效性，可将指示连接在恒定的方向上排列的低折射率部分115a1或高折射率部分115a2的中心的距离设定成不超过160nm。 
将p型覆层116形成在光子晶体层115上，并且该p型覆层116例如由p型AlGaN制成。n型覆层112和p型覆层116用作传导要供应至有源层113的载流子的导电层。因此，将n型覆层112和p型覆层116设置成使得将有源层113保持在该n行覆层112与p型覆层116之间。此外，n型覆层112和p型覆层116用作将载流子(电子或空穴)限制在有源层113中的限制层。换句话说，n型覆层112、有源层113以及p型覆层116形成双异质结。因此，能将有助于光发射的载流子集中在有源层113上。 
将p型接触层117形成在p型覆层116上，并且该p型接触层117例如由p型GaN制成。形成p型接触层117以实现与p型电极118的欧姆接触。 
将p型电极118形成在p型接触层117和光子晶体部115a上。p型电极118例如由Au(黄金)制成。 
如果将p型电极118布置成与光子晶体部115a的至少一部分重叠，则不特别地限制该p型电极118。例如，如图1至3所示，可将p型电极118大致布置在p型接触层117的表面上的中心处，或者布置在p型接触层117的表面上的一端。优选地，p型电极118具有的尺寸使得获得发射激光所需的电流密度，例如有100μm见方的尺寸。 
此外，在能将大电流注入光子晶体部115a这样的考虑下，优选地 将p型电极118布置在当从n型电极119侧观察时通过使光子晶体部115a投影到p型接触层117的表面上所限定的整个区域。 
将n型电极119形成在n型衬底111的第二表面111b上，并且该n型电极119包括布置在与光子晶体部115a相对的位置上的透光部119a和具有比透光部119a低的透光率的外周部119b。透光部119a是主要将发射的光透射的部分，而外周部119b用作用于注入电流的电极。 
透光部119a优选地包括当从p型电极118侧观察时通过使光子晶体部115a投影到n型衬底111的第二表面111b上所限定的整个区域。因此，能相对增加透射光的透光部119a的面积，由此还能抑制透光部119a上光的吸收，并且还能抑制输出减少。 
将非反射涂层涂覆到透光部119a上是有效的，以便减少由于低折射率部分115a1的折射率与高折射率部分115a2的折射率之间的差值所引起的朝发射面衍射的激光束的反射。 
例如，如图1所示，尽管n型电极的透光部119a的整个表面完全打开，并且只通过外周部119b注入电流，但本发明不特定地局限于此。图4是示出根据本发明第一实施例的光子晶体激光器的另一实例的截面图。如图4所示，光子晶体激光器优选地还包括透明电极119c，其由相对于光透明的材料制成，布置在透光部119a上并与n型电极119的外周部119b电连接。当形成透明电极119c时，本发明不局限于如图4所示将透明电极119c形成在透光部119a的整个表面上的情形，而是可将透明电极119c形成在透光部119a的一部分上(未示出)。 
图5是示出本发明第一实施例中的n型电极119的另一示意性顶部平面图。图6是示出本发明第一实施例中的n型电极119的又一示意性顶部平面图。如图5和6的每一个所示，透光部119a优选地还包括电极，电极设置有均匀散布的开口119a2并与外周部119b电连接。 作为包括这样的电极的透光部119a，能列出例如如图5所示包括电极119a1和以栅格形式设置有开口的开口119a2的结构，或例如如图6所示包括电极119a1和以圆点形式设置有开口的开口119a2的结构。 
如图7所示，当透光部119a还包括设置有均匀散布的开口119a2并与外周部119b电连接的电极119a1时，单独的开口119a2优选地包括当从p型电极侧观察时通过使光子晶体部115a的低折射率部分115a1投影到透光部119a上所限定的整个区域。换句话说，如图7所示，透光部119a中的开口119a2的直径D2优选地大于低折射率部分115a1的直径D1。在该情形下，使得开口119a2的直径D2大于低折射率部分115a1的直径D1的这样的开口119a2的比率优选地至少为整个开口119a2的50％，更优选地至少为90％。因此，在能供给较大电流的同时，能透射器件110中具有大输出的低折射率部分115a1的光，由此能进一步增加输出。图7是示出根据第一实施例的光子晶体激光器的透光部与光子晶体部之间的关系的示意性截面图。 
特别地，当透光部119a包括如图4所示的透明电极119c和设置有开口119a2的电极119a1时是有效的。在该情形下，能进一步减小透明电极119c的厚度，并且即使注入大电流也能使电流密度均匀化，由此能注入更大的电流并能通过抑制光的吸收改善输出。 
n型电极119的外周部119b例如由通过以钛、铝、钛和黄金的顺序叠置它们所获得的结构而形成。当n型电极119包括电极119a1时，电极119a1例如由通过叠置钛、铝、钛和黄金所获得的结构而形成。构成电极119a1的材料可与构成外周部119b的材料相同或不同。 
在将图2所示的n型电极119的透光部119a大致布置于n型衬底111的第二表面111b的中心的同时，可选择地将其布置在n型衬底111的第二表面111b的一端。 
尽管在器件110中将光子晶体层115形成在有源层113与p型覆层116之间，但其不特别地局限于该结构，而是可选择地形成在n型覆层112与有源层113之间。 
如图2所示，封装构件120是用于固定芯片的构件。尽管根据第一实施例的封装构件120包括管座组件121和次底座122，但其不特别地局限于该结构，而是可由单层或至少三层形成。例如，管座组件121由基于铁的材料形成。次底座122优选地由具有高热导率的材料制成，例如由AlN(氮化铝)制成。 
连接构件130电连接器件110与封装构件120。例如，能将AuSn(锡)的焊料或银的导电胶用于连接构件130。将连接构件130布置成不超出器件110的侧端部分，从而防止由连接构件130所产生的器件110的短路。 
n型衬垫电极和用于丝焊的球状部分140例如由黄金制成。从球状部分140延伸的布线141电连接管座组件121的端子(未示出)和n型电极119。布线141例如由黄金制成。 
现在将参考图1至8说明根据第一实施例制造光子晶体激光器的方法。图8是示出根据本发明第一实施例制造光子晶体激光器的方法的流程图。 
首先，如图1至3和8所示，执行制备导电的n型衬底111的步骤(S10)，该导电的n型衬底111包括第一表面111a和与该第一表面111a相反的第二表面111b。在该步骤(S10)中，优选地制备III-V族半导体衬底或SiC衬底，并且更优选地制备GaN衬底。 
然后，如图1至3和8所示，执行在n型衬底111的第一表面111a上形成n型覆层112的步骤(S20)。在该步骤(S20)中，例如，通 过OMVPE(Organic Metal Vapor Phase Epitaxy：有机金属气相外延)形成n型AlGaN的n型覆层112。 
然后，如图1至3和8所示，执行在n型覆层112上形成发射光的有源层113的步骤(S30)。在该步骤(S30)中，例如，通过OMVPE形成由InGaN和GaN构成的多量子阱结构的有源层113。 
然后，如图1至3所示，执行在有源层113上形成p型引导层114的步骤。在该步骤中，例如，通过OMVPE形成p型引导层114。 
然后，如图1至3所示，执行在p型引导层114上形成p型电子阻挡层114a的步骤。在该步骤中，例如，通过OMVPE形成AlGaN的电子阻挡层114a。可在形成有源层113的步骤之后执行形成p型电子阻挡层114a的步骤。在该情形下，在形成p型电子阻挡层114a的步骤之后执行形成p型引导层114的步骤。 
然后，如图1至3和8所示，执行形成光子晶体层115的步骤(S40)，该光子晶体层115形成在有源层113与p型覆层116之间，并包括具有光子晶体结构的光子晶体部115a。在该步骤(S40)中，执行形成膜、形成掩模层、进行曝光、进行显影、进行干法蚀刻、去除掩模层以及进行外延的步骤。更具体而言，执行以下步骤。 
首先，执行在p型电子阻挡层114a上形成构成低折射率部分115a1的材料的膜的步骤。在该步骤中，例如，通过等离子体CVD(ChemicalVapor Deposition：化学气相沉积)形成SiO2的膜。形成的膜的材料不特别地局限于SiO2，只要该材料是构成低折射率部分115a1的材料即可。 
然后，执行在构成低折射率部分115a1的前述膜上形成掩模层的步骤。例如，将EB(电子束)曝光抗蚀剂(由Nippon Zeon Co.，Ltd. 制造的ZEP520)用作掩模层。掩模层不局限于EB曝光抗蚀剂，而是例如可通过将EB绘图图案蚀刻转印至SiN等的绝缘膜来形成掩模。还可采用多层掩模。 
然后，执行在掩模层上进行曝光的步骤。在该曝光中，例如，通过EB(电子束)曝光在掩模层上直接绘制掩模图案。例如，将这些掩模图案设定成彼此大致相同并在恒定的方向上排列的诸如圆平面形状这样的指定形状。 
然后，执行进行显影的步骤。在该步骤中，例如，利用EB熔化曝光部分。当掩模图案具有前述形状时，形成彼此大致相同并在恒定的方向上排列的圆平面形状的掩模层。 
然后，执行进行干法蚀刻的步骤。在该步骤中，例如，可列出采用诸如CF4或CHF3这样的氟碳气体的ICP(inductive Coupled Plasma：电感耦合等离子体)-RIE(Reactive Ion Etching：活性离子蚀刻)的RIE。在进行干法蚀刻的步骤中，在没有被掩模层覆盖的部分中进行蚀刻，使得当掩模层为圆形时能形成光子晶体结构的低折射率部分115a1。当掩模层的形状为平面形状的圆形时，低折射率部分115a1为圆柱形。 
用于干法蚀刻的气体不局限于氟碳气体，而是例如可采用基于Cl2(氯)的气体或基于HI(氢碘酸)的气体。此外，能将诸如氩气或氙气这样的惰性气体混合到Cl2气体或HI气体中。在该情形下，优选地将Cl2气体或HI气体与惰性气体之间的比率大致设定为2∶1。 
干法蚀刻不局限于ICP-RIE，而是例如可进行平行板RIE。此外，可代替干法蚀刻应用湿法蚀刻或研磨。 
然后，执行去除掩模层的步骤。在该步骤中，用溶剂去除掩模层。 
然后，执行形成高折射率部分115a2的步骤。在该步骤中，例如，通过OMVPE使例如GaN的高折射率部分115a2从p型引导层114外延地生长来形成高折射率部分115a2，以覆盖低折射率部分115a1。因此，能形成包括具有光子晶体结构的光子晶体部115a的光子晶体层115，该光子晶体结构包括低折射率部分115a1和高折射率部分115a2。 
形成光子晶体层115的步骤(S40)不局限于在形成有源层113的步骤(S30)与形成p型覆层116的步骤(S50)之间执行的顺序。可在形成n型覆层112的步骤(S20)与形成有源层113的步骤(S30)之间执行形成光子晶体层115的步骤(S40)。 
然后，如图1至3和8所示，执行在有源层113上形成p型覆层116的步骤(S50)。在该步骤(S50)中，例如通过OMVPE将p型AlGaN的p型覆层116形成在光子晶体层115上。 
然后，如图1至3和8所示，执行在光子晶体部115a上形成p型电极118的步骤(S60)。在该步骤(S60)中，将p型电极118形成在p型接触层117和光子晶体部115a上。 
在该步骤(S60)中，例如通过气相沉积在p型接触层117和光子晶体部115a上以Ni和Au的顺序气相沉积Ni和Au、并进行合金化来形成p型电极118。 
然后，如图8所示，执行在n型衬底111的第二表面111b上形成n型电极119的步骤(S70)，n型电极119包括布置在与光子晶体部115a相对的位置的透光部119a和具有比透光部119a低的透光率的外周部119b。在该步骤(S70)中，优选地形成透光部119a，以包括当从p型电极118侧观察时通过使光子晶体部115a投影到n型衬底111的第二表面111b上所限定的整个区域。 
在形成n型电极119的步骤(S70)中，可进一步执行将非反射涂层涂覆到透光部119a上的步骤，以便减少由于低折射率部分115a与高折射率部分115a2的折射率之间的差值所引起的衍射的激光束的反射。 
此外，如图4所示，在形成n型电极119的步骤(S70)中，优选地执行进一步在透光部119a上形成透明电极119c的步骤，该透明电极119c与n型电极119的外周部119b电连接并由相对于光透明的材料制成。 
另外，如图5和6所示，在形成n型电极119的步骤(S70)中，优选地执行在透光部119a上形成电极的步骤，该电极设置有均匀散布的开口119a2并与外周部119b电连接。在该情形下，可通过蚀刻、或者可通过剥离进行形成电极119a1的步骤。例如，在透光部119a上形成用于形成开口119a2的抗蚀剂图案，在该抗蚀剂图案上形成用于形成电极119a1的金属膜，并通过剥离形成电极119a1。 
能将透光部119a加工成如下形状，即，诸如例如如图4所示由电极119a1和以栅格形式设置有开口的开口119a2形成的结构的形状，或者例如如图5所示由电极119a1和以圆点形式设置有开口的开口119a2形成的结构的形状。 
如图7所示，更优选地形成透光部119a，使得单独的开口119a2包括当从p型电极侧观察时通过使光子晶体部115a的低折射率部分115a1投影到透光部119a上所限定的整个区域。 
在形成电极119a1的情形下，当形成外周部119b时，可形成同样在透光部119a中类似地具有开口119a2的电极119a1。此外，可与形成外周部119b的步骤独立地执行形成电极119a1的步骤。 
然后，执行在n型电极119上形成n型衬垫电极的步骤。在该步骤中，例如，通过气相沉积形成钛膜，并且例如，通过气相沉积在钛膜上形成黄金膜。 
然后，如图8所示，执行在p型电极118上形成封装构件120的步骤(S80)。在该步骤(S80)中，例如，通过焊料的连接构件130使器件110和封装构件120彼此电连接。 
更具体而言，例如，制备由基于铁的材料制成的管座组件121。然后，将氮化铝的次底座122结合至管座组件121。然后，通过适当量的AuSn等的焊料的连接构件130使p型电极118和次底座122彼此连接。因此，能够获得使器件110的p型半导体层侧与封装构件120彼此电连接的p向下(p-down)结构。 
然后，执行使n型电极119与管座组件121彼此电连接的步骤。在该步骤中，例如通过丝焊将球状部分140连接至n型衬垫电极，并且使布线141与管座组件121的端子(未示出)电连接。 
通过执行前述步骤(S10至S80)能制造图1至3所示的光子晶体激光器100。 
现在将参考图1至3说明光子晶体激光器100的发光方法。 
当向p型电极118施加正电压时，空穴从p型覆层116被注入有源层113，并将电子从n型覆层112注入有源层113。当将空穴和电子(载流子)注入有源层113时，载流子复合，以发射光。发射的光的波长由包括在有源层113中的半导体层的能带隙限定。 
在通过n型覆层112和p型覆层116将在有源层113中发射的光限制在有源层113中的同时，作为逐渐消逝的光，部分光到达光子晶体层115。当到达光子晶体层115的逐渐消逝的光的波长与光子晶体层 115中的光子晶体部115a的指定周期彼此一致时，以与产生驻波的周期相对应的波长重复衍射光，并限定相位条件。将相位由光子晶体层115的光子晶体部115a限定的光反馈至有源层113中的光，并同样产生驻波。该驻波满足在光子晶体层115的光子晶体部115a中限定的光的波长和相位条件。 
以二维展开的方式形成有源层113和光子晶体层115，因此在围绕n型电极119的区域中以及附近能出现以上现象。当在该状态下存储足够量的光时，在垂直于光子晶体层115中的光子晶体部115a的主表面的方向(图1中的垂直方向)上，衍射具有对齐的波长和相位条件的光，即通过用作发光表面的n型衬底111的第二表面111b从透光部119a发射具有对齐的波长和相位条件的光。 
如上所述，根据本发明第一实施例的光子晶体激光器100包括p型电极118和n型电极119，该p型电极118形成在光子晶体部115a上，该n型电极119包括布置在与光子晶体部115a相对的位置上的透光部119a和具有比透光部119a低的透光率的外周部119b。例如，在p型GaN中，电流在具有大约1μm厚度的薄层中的横向方向上几乎不展开，并且仅仅紧接在电极下方注入电流。换句话说，与n型半导体相比较，p型半导体具有更高的电阻，因此电流在平面中几乎不展开。然而，将光子晶体激光器100中的p型电极118形成在与光子晶体部115a相对的位置上。电流注入区域能最大地供应能量，由此能将电流从p型电极118充分地注入光子晶体部115a。因此，容易地进行发射激光，并且能容易地获得高输出。此外，与p型半导体相比较，n型半导体具有更低的电阻，因此电流在平面中容易地展开。因此，即使未将n型电极119的外周部119b布置在与p型电极118相对的位置上，即紧接在未布置电极的部分下方的位置上，也能将电流注入由p型电极118所限定的部分的有源层113。此外，将n型电极119的透光部119a布置在与光子晶体部115a相对的位置上，由此几乎不吸收提取的光。因此，能抑制输出的减少。 
另外，在p型电极118侧，将器件110封装封装构件120上，由此将用于发射激光的有源层113和作为共振层的光子晶体部115a布置在靠近封装构件120的位置上。因此，有效地分散/去除由器件110对引起无辐射复合的载流子或发射光的吸收所产生的热，并且能改善热辐射状况。因此，在能抑制激光特性降低的同时，能抑制由温度升高所产生的发射激光的抑制和使用寿命的缩短。因此，能改善器件110的可靠性。 
(第二实施例) 
图9是示出根据本发明第二实施例的光子晶体激光器的示意性截面图。参考图9说明根据本发明第二实施例的光子晶体激光器。根据第二实施例的光子晶体激光器200基本上具有类似于根据第一实施例的光子晶体激光器100的结构，并且与图2所示的第一实施例的不同之处仅在于将台面结构形成在p型电极118的外周上和将绝缘膜160形成在台面结构的表面的至少一部分上。 
根据第二实施例，如图9所示，从p型电极118来观察，将台面结构形成在p型电极118、p型接触层117、p型覆层116、光子晶体层115、p型电子阻挡层114a、p型引导层114、有源层113、n型覆层112以及n型衬底111的一部分上。 
将绝缘膜160形成在台面结构的表面上。在不特别地限制绝缘膜160只要其由绝缘材料制成即可时，例如可采用SiO2或SiN。构成绝缘膜160的材料优选地为绝缘材料，该绝缘材料具有与用于光子晶体部115a的高折射率材料的折射率不同的折射率。尽管绝缘膜160可由单层或多层形成，但该绝缘膜160优选地通过叠置具有不同折射率的多种材料形成，以能够进一步改善反射效果。 
现在将说明根据第二实施例的制造光子晶体激光器200的方法。 根据第二实施例的制造光子晶体激光器200的方法基本上类似于根据第一实施例的制造光子晶体激光器100的方法，并且与第一实施例的不同之处仅在于其还包括在p型电极118的外周上形成台面结构和在台面结构的表面的至少一部分上形成绝缘膜160的步骤。 
更具体而言，如图8和9所示，类似于第一实施例，执行制备n型结构111的步骤(S10)、形成n型覆层112的步骤(S20)、形成有源层113的步骤(S30)、形成p型引导层114的步骤、形成p型电子阻挡层114a的步骤、形成光子晶体层115的步骤(S40)、形成p型覆层116的步骤(S50)以及形成p型接触层117的步骤。 
然后，执行形成台面结构的步骤。例如，该步骤执行如下：首先，形成抗蚀剂等的掩模层，使得包括在p型接触层117上与光子晶体部115a相对的位置。然后，通过依靠蚀刻等方式在p型接触层117、p型覆层116、光子晶体层115、p型电子阻挡层114a、p型引导层114、有源层113、n型覆层112以及n型衬底111的一部分上去除从掩模层打开的部分来形成台面结构。 
然后，执行形成绝缘膜160的步骤。在该步骤中，例如通过等离子体CVD形成SiO2或SiN的绝缘膜160。然后，形成抗蚀剂等的掩模层，其具有包括与光子晶体部115a相对的位置的图案。然后，例如用氢氟酸去除绝缘膜160的从掩模层打开的部分。 
然后，执行形成p型电极118的步骤(S60)。在该步骤(S60)中，通过真空沉积等将p型电极118形成在绝缘膜160的打开部分上。 
在第二实施例的形成p型电极118的步骤(S60)中，还执行在p型电极118上形成衬垫电极151的步骤，使得p型电极118位于中心处。 
然后，类似于第一实施例，执行形成封装构件120的步骤(S80)。通过执行前述步骤(S 10至S80)能制造根据图9所示的第二实施例的光子晶体激光器200。 
如上所述，根据本发明第二实施例的光子晶体激光器200，将台面结构形成在p型电极118的外周上，并将绝缘膜160形成在台面结构的表面的至少一部分上。p型半导体具有高的电阻，因此电流在平面内的方向上几乎不展开，同时小电流由于导电性而展开。因此，通过形成台面结构能抑制在p型半导体的平面中流动的小的无功电流(泄漏电流)的展开，由此通过提高电力效率能改善输出。 
此外，当通过焊料等的连接构件130使封装构件120和p型电极118彼此连接时，绝缘膜160能防止由连接构件产生的短路。 
此外，通过利用在台面结构的表面上形成的绝缘膜160覆盖从光子晶体部115a展开的光，能改善对由反射等产生的光的限制效果。因此，能抑制光从除了透光部119a以外的部分射出。 
(第三实施例) 
图10是示出根据本发明第三实施例的光子晶体激光器的示意性截面图。参考图10说明根据本发明第三实施例的光子晶体激光器。根据第三实施例的光子晶体激光器300基本上具有类似于根据第二实施例的光子晶体激光器200的结构，并且与图9所示的第二实施例的不同之处仅在于将光子晶体层115设置在n型半导体层侧。 
根据第三实施例，如图10所示，将光子晶体层115形成在n型覆层112与有源层113之间。在n型覆层112中，在和与n型衬底111接触的表面相反的表面上设置有多个凹进。将绝缘膜112a形成在这些凹进的底表面上。绝缘膜112a例如由SiO2等制成。将空气的低折射率部分115a1例如形成在绝缘膜112a上。例如将n型AlGaN的高折射率部分115a2形成在n型覆层112的没有设置凹进的区域上。
现在将参考图10和图11说明根据第三实施例的制造光子晶体激光器300的方法。图11是示出根据本发明第三实施的例制造光子晶体激光器的方法的流程图。根据第三实施例的制造光子晶体激光器300的方法基本上类似于根据第二实施例的制造光子晶体激光器200的方法，并且与第二实施例的不同之处仅在于在形成n型覆层的步骤(S20)与形成有源层的步骤(S30)之间执行形成光子晶体层115的步骤(S40)。 
更具体而言，如图8和10所示，类似于第二实施例，执行制备n型衬底111的步骤(S10)和形成n型覆层112的步骤(S20)。 
然后，执行形成光子晶体层115的步骤(S40)。根据第三实施例，该步骤(S40)执行如下。 
更具体而言，首先将掩模层形成在n型覆层112的与n型衬底111接触的表面相反的表面上。使该掩模层曝光，其后使之显影。因此，能将开口(图案)形成在掩模层中。然后，在不使n型衬底111露出的情况下，例如通过干法蚀刻等去除n型覆层112的从该掩模层的开口露出的部分。然后，去除掩模层。 
然后，例如通过气相沉积等将SiO2等的绝缘膜形成在n型覆层112的凹进的底表面上。此时，形成绝缘膜112a使得不覆盖n型覆层112凹进的全部。 
然后，例如通过OMVPE将n型AlGaN的高折射率部分115a2形成在n型覆层112上。此时，在n型覆层112的凹进上形成的绝缘膜112a上几乎不出现晶体生长，由此形成孔。因此，能形成包括光子晶体部115a的光子晶体层115，该光子晶体部115a具有这些孔中存在的空气的低折射率部分115a1和n型AlGaN的高折射率部分115a2。 
然后，类似于第二实施例，执行形成有源层113的步骤(S30)、形成p型引导层114的步骤、形成p型电子阻挡层114a的步骤、形成p型覆层116的步骤(S50)以及形成p型接触层117的步骤。然后，类似于第二实施例，执行形成台面结构的步骤和形成绝缘膜的步骤。然后，类似于第二实施例，执行形成p型电极118的步骤(S60)、形成n型电极的步骤(S70)以及形成封装构件120的步骤(S80)。 
通过执行前述步骤(S10至S80)能制造图10所示的根据第三实施例的光子晶体激光器300。 
如上所述，根据本发明第三实施例的光子晶体激光器300，将光子晶体层115形成在n型半导体层侧。为了将光子晶体层115形成在n型半导体层侧，还优选地形成绝缘膜112a，使得该绝缘膜112a与低折射率部分115a1接触，并且构成该绝缘膜112a的原子(例如Si)为n型杂质的原子。在该情形下，构成绝缘膜112a的原子为n型杂质的原子，由此能抑制诸如光子晶体激光器300的电压升高这样的特性劣化。 
此外，在n型覆层112的底表面上形成绝缘膜112a，使得GaN或AlGaN的晶体几乎不在绝缘膜112a上生长并且沉积，由此能在形成在n型覆层112的凹进上的绝缘膜112a上形成保持良好形状的孔。因此，能极好地形成低折射率部分115a1。 
[实例] 
尽管参考实例更详细地说明本发明，但本发明不局限于这些实例。 
(实例1) 
根据实例1，根据图9所示的第二实施例中的制造光子晶体激光器200的方法制造光子晶体激光器200。 
更具体而言，在形成n型衬底111的步骤(S10)中，制备具有400μm的厚度的n型GaN衬底。然后，在形成n型覆层112的步骤(S20)中，将n型衬底111引入OMVPE炉，以在n型衬底111上形成具有2μm厚度的n型GaN的n型覆层112。然后，在形成有源层113的步骤(S30)中，在OMVPE炉中连续地将具有50nm总厚度的InGaN量子阱型有源层113形成在n型覆层112上。然后，在形成p型引导层114的步骤中，在OMVPE炉中连续地将具有50nm厚度的GaN的p型引导层114形成在有源层113上。然后，在形成p型电子阻挡层114a的步骤中，在OMVPE炉中连续地将具有20nm厚度的AlGaN的p型电子阻挡层114a形成在p型引导层114上。 
然后，形成光子晶体层115的步骤(S40)执行如下。在执行形成p型电子阻挡层114a的步骤之后，从OMVPE炉暂时取出样品。然后，通过等离子体CVD将具有50nm厚度的SiO2的膜形成在p型引导层114上。然后，大致在SiO2膜的中心处，利用电子束绘图设备将通过以150nm为节距以四方栅格的形式布置直径为80nm的圆形板而制备的抗蚀剂图案形成在300μm的区域上。然后，在ICP-RIE设备中用CF4去除SiO2膜的从抗蚀剂图案露出的部分。然后，用溶剂去除抗蚀剂图案。因此，形成低折射率部分115a1，使得以150nm为节距以四方栅格形式布置具有50nm高度的SiO2柱状物。然后，通过将处于设置有低折射率部分115a1的状态下的层引入到OMVPE炉并使p型GaN生长以填充低折射率部分115a1来形成高折射率部分115a2。因此，形成包括光子晶体部115a的光子晶体层115，该光子晶体部115a由低折射率部分115a1和高折射率部分115a2构成。 
然后，在形成p型覆层116的步骤(S50)中，在OMVPE炉中连续地将具有600nm厚度的p型AlGaN的p型覆层116形成在光子晶体层115上。然后，在OMVPE炉中连续地将具有50nm厚度的p型GaN的p型接触层117形成在p型覆层116上。 
然后，在形成台面结构的步骤中，通过光刻法形成400μm见方的抗蚀剂掩模，以包括与光子晶体部115a相对的区域。然后，在利用ICP-RIE设备的同时，通过利用Cl2气体的蚀刻将样品掘到n型覆层来形成台面结构。然后，利用溶剂去除抗蚀剂掩模。 
然后，在形成绝缘膜160的步骤中，用等离子体CVD设备将具有300nm厚度的SiO2膜作为绝缘膜160形成在台面结构的表面上。 
然后，在形成p型电极118的步骤(S60)中，在绝缘膜160上通过光刻法将设置有200μm见方的开口的抗蚀剂图案形成在与光子晶体部115a相对的位置上。然后，利用氢氟酸去除绝缘膜160的位于开口下方的部分。然后，将具有通过叠置Ni和Au所获得的结构的150μm见方的p型电极118形成在绝缘膜160的开口的中心处。 
然后，在形成n型电极119的步骤(S70)中，首先将n型衬底111的第二表面111b抛光成镜面，并将厚度设定为100μm。然后，在ICP-RIE设备中利用Cl2气体去除抛光表面的受损层。然后，在与光子晶体部115a相对的位置上将150μm见方的抗蚀剂掩模150形成在n型衬底111的第二表面111b上。然后，形成具有通过叠置Ti和Al所获得的结构的金属膜，并去除抗蚀剂膜。通过剥离形成n型电极，该n型电极包括透光部119a和通过叠置Ti和Al而制备的外周部119b。此外，将样品引入加热炉，并在500℃的温度下经受退火。 
然后，将Ti和Au叠置在500μm见方中的p型衬垫电极151形成在p型电极118上，使得p型电极118位于中心处。此外，还将通过叠置Ti和Au而制备的n型衬垫电极形成在n型电极119的外周部119b上。 
然后，在形成封装构件120的步骤(S80)中，首先将氮化铝的次底座122结合至基于铁的材料的管座组件121。然后，将用作连接构件的适当量的AuSn焊料涂覆到次底座122上，以使该次底座122与p型衬垫电极151电连接。此外，用Au球状部分140和布线141结合n型电极119和管座组件121的端子。 
通过执行前述步骤制造根据实例1的光子晶体激光器。 
(实例2) 
根据实例2的制造光子晶体激光器的方法基本上类似于根据实例1的制造光子晶体激光器的方法，并且与实例1的不同之处仅在于形成光子晶体层115的步骤(S40)、形成台面结构的步骤、形成绝缘膜160的步骤、形成p型电极118的步骤(S60)、形成n型电极119的步骤(S70)以及形成封装构件120的步骤(S80)。 
更具体而言，类似于实例1，执行制备n型衬底的步骤(S10)、形成n型覆层112的步骤(S20)、形成有源层113的步骤(S30)、形成p型引导层114的步骤以及形成p型电子阻挡层114a的步骤。 
然后，在形成光子晶体层115的步骤(S40)中，首先执行形成p型引导层114的步骤，其后暂时从OMVPE炉取出样品。然后，用电子束绘图设备在具有400μm对向长度的光子晶体层115的六边形区域上将通过以150nm节距的四方栅格的形式布置直径为70nm的盘状开口来制备的抗蚀剂图案形成在p型引导层114上。然后，用电子束蒸发设备形成50nm的Al2O3膜。然后，用溶剂去除抗蚀剂图案。通过剥离形成低折射率部分115a1，使得以150nm节距的四方栅格的形式布置具有70nm的直径和50nm的高度的Al2O3六角柱。然后，类似于实例1，通过将处于设置有低折射率部分115a1的状态下的层引入OMVPE炉并使p型GaN生长以填充低折射率部分115a1来形成高折射率部分115a2。因此，形成包括光子晶体部115a的光子晶体层115，该光子晶体部115a由低折射率部分115a1和高折射率部分115a2构成。 
然后，在形成台面结构的步骤中，通过光刻法形成具有500μm的对向长度(对角宽度)的六边形抗蚀剂掩模，以包括光子晶体部115a。然后，类似于实例1，在利用ICP-RIE设备的同时，通过利用Cl2气体的蚀刻将样品掘到n型覆层来形成台面结构。然后，用溶剂去除抗蚀剂掩模。 
然后，在形成绝缘膜160的步骤中，用等离子体CVD设备将具有300nm厚度的SiN膜作为绝缘膜160形成在台面结构的表面上。 
然后，在形成p型电极118的步骤(S60)中，在绝缘膜160上通过光刻法将设置有具有300μm的对向长度的六边形开口的抗蚀剂图案形成在与光子晶体部115a相对的位置上。然后，类似于实例1，用氢氟酸去除绝缘膜160的位于开口下方的部分。然后，将通过叠置Ni和Au制备的呈具有200μm的对向长度的六边形形式的p型电极118形成在绝缘膜160的开口的中心处。此外，将样品引入加热炉，并在500℃的温度下经受退火。 
然后，类似于实例1，在形成n型电极119的步骤(S70)中，将n型衬底111的第二表面111b抛光成镜面，并将厚度设定为100μm。然后，类似于实例1，在ICP-RIE设备中用Cl2气体去除抛光表面的受损层。然后，在与光子晶体部115a相对的位置上将具有200μm的对向长度的六边形抗蚀剂掩模形成在n型衬底111的第二表面111b上。然后，形成ITO(Indium-Tin-Oxide：氧化锡铟)金属膜，并去除抗蚀剂膜。通过剥离形成n型电极119，该n型电极119包括透光部119a和ITO的外周部119b。 
然后，通过将Ti和Au叠置在具有500μm的对向长度的六边形区域上而制备的p型衬垫电极151被形成在p型电极118上，使得p型电极118位于中心处。然后，还通过进行图案化将n型衬垫电极形成在n型电极119的外周部119b上，使得将通过叠置Ti和Au制备的n型衬垫电极布置在中心处。 
然后，在形成封装构件120的步骤中，首先将氮化铝的次底座122结合至基于铁的材料的管座组件121。然后，代替次底座122上的焊料将适量的银膏用作连接构件130，以使该次底座122与p型衬垫电极151电连接。此外，用Au球状部分140和布线141结合n型衬垫电极和管座组件121的端子。 
通过执行前述步骤制造根据实例2的光子晶体激光器。 
(实例3) 
根据实例3的制造光子晶体激光器的方法基本上类似于根据实例1制造光子晶体激光器的方法，并且与实例1的不同之处仅在于将光子晶体层115设置在n型覆层112与有源层113之间以及低折射率部分115a1包括空气。根据实例3，根据图10所示的第三实施例中的制造光子晶体激光器300的方法制造光子晶体激光器300。 
更具体而言，类似于实例1，执行形成n型衬底111的步骤(S 10)。然后，在形成n型覆层112的步骤(S20)中，通过n型衬底111引入OMVPE炉来将具有2μm厚度的n型AlGaN的n型覆层112形成在n型衬底111上。 
然后，形成光子晶体层115的步骤(S40)执行如下：首先，从OMVPE炉取出n型衬底111以及在该n型衬底111上形成的n型覆层112。然后，用电子束绘图设备将通过以150nm节距的四方栅格的形式布置直径为80nm的开口而制备的图案形成在n型覆层112的300μm见方的区域上。因此，形成用作掩模层的抗蚀剂图案。然后，在利用ICP-RIE设备的同时用Cl2气体去除n型覆层112的从抗蚀剂图案露出的部分，使得深度为100nm。因此，将多个凹进形成在n型覆层112中。利用电子束气相沉积，通过将SiO2气相沉积10nm成在这些凹进 的底表面上来形成绝缘膜112a。其后，用溶剂去除抗蚀剂图案。因此，以150nm的节距、80nm的直径和100nm的深度形成低折射率部分115a1，使得在底表面上被具有10nm的厚度的SiO2的绝缘膜112a覆盖的孔以四方栅格的形式布置。 
在该状态下将再次将样品引入OMVPE炉，并在10kPa的大气压下使n型AlGaN生长，使得在保持孔的同时厚度为100nm。因此，形成包括光子晶体部115a的光子晶体层115，该光子晶体部115a包括空气的低折射率部分115a1和AlGaN的高折射率部分115a2。 
然后，类似于实例1，按此顺序执行形成有源层113的步骤(S30)、形成p型引导层114的步骤、形成电子阻挡层114a的步骤、形成p型覆层116的步骤(S50)以及形成p型接触层117的步骤。 
然后，类似于实例1，执行形成台面结构的步骤、形成绝缘膜160的步骤以及形成p型电极118的步骤。然后，类似于实例1，执行形成n型电极119的步骤，除将n型衬底111的第二表面抛光成镜面使得n型衬底111的厚度为120μm以及将180μm见方的抗蚀剂掩模形成在与光子晶体部115a相对的位置这些不同之处之外。 
然后，类似于实例1，执行形成p型衬垫电极151的步骤以及形成封装构件120的步骤(S80)。通过执行前述步骤制造根据实例3的光子晶体激光器。 
(测量结果) 
将电流供给至根据实例1至3的每个光子晶体激光器。结果，在根据实例1至3的每个光子晶体激光器中，n型电极119的透光部119a发射激光。 
如上所述，根据各实例，已证实由于包括形成在光子晶体部115a 上的p型电极118和n型电极119，其中该n型电极119包括布置在与光子晶体部115a相对的位置上的透光部119a和具有比透光部119a低的透光率的外周部119b，所以能从透光部119a提取光。 
此时公布的实施例和实例被认为完全是说明性的而非限制性的。不通过前述实施例而通过用于专利的权利要求的范围示出本发明的范围，并且意在包括在等同于专利权利要求范围的含意和范围内的所有变型。 
工业实用性 
根据本发明的光子晶体激光器能改善输出，由此例如优选地能将该光子晶体激光器用于激光打印机或记录介质读取器/写入器。 

Claims (6)

1.一种光子晶体激光器(100，200)，包括：
导电的n型衬底(111)，其包括第一表面(111a)和与所述第一表面(111a)相反的第二表面(111b)；
n型覆层(112)，其形成在所述n型衬底(111)的所述第一表面(111a)上；
有源层(113)，其形成在所述n型覆层(112)上，用于发射光；
p型覆层(116)，其形成在所述有源层(113)上；
光子晶体层(115)，其形成在所述n型覆层(112)与所述有源层(113)之间或在所述有源层(113)与所述p型覆层(116)之间，并包括具有光子晶体结构的光子晶体部(115a)
p型电极(118)，其形成在所述光子晶体部(115a)上；
n型电极(119)，其形成在所述n型衬底(111)的所述第二表面(111b)上并且包括透光部(119a)和外周部(119b)，其中所述透光部(119a)布置在与所述光子晶体部(115a)相对的位置上，所述外周部(119b)相比于所述透光部(119a)对于所述光具有更低的透射率；以及
封装构件(120)，其形成在所述p型电极(118)上，
其中，
所述光子晶体层(115)中的所述光子晶体部(115a)具有由相对低的折射率的材料制成的低折射率部分(115a1)和由相对高的折射率的材料制成的高折射率部分(115a2)，
所述透光部(119a)还包括电极(119a1)，所述电极(119a1)设置有均匀散布的开口(119a2)并与所述外周部(119b)电连接，
各个所述开口(119a2)包括当从所述p型电极(118)侧观察时通过使所述光子晶体部(115a)的所述低折射率部分(115a1)投射到所述透光部(119a)上所限定的整个区域。
2.根据权利要求1所述的光子晶体激光器(200)，其中，
在所述p型电极(118)的外周上形成台面结构；以及
在所述台面结构的表面的至少一部分上形成绝缘膜(160)。
3.根据权利要求1所述的光子晶体激光器(100，200)，其中，
所述透光部(119a)包括当从所述p型电极(118)侧观察时通过使所述光子晶体部(115a)投影在所述n型衬底(111)的所述第二表面(111b)上所限定的整个区域。
4.根据权利要求1所述的光子晶体激光器(100，200)，还包括透明电极(119c)，所述透明电极(119c)由相对于所述光是透明的材料制成，并且布置在所述透光部(119a)上而且与所述n型电极(119)的所述外周部(119b)电连接。
5.根据权利要求1所述的光子晶体激光器(100，200)，其中，
所述n型衬底(111)由氮化镓制成。
6.一种制造光子晶体激光器的方法，包括步骤：
制备导电的n型衬底(111)，所述n型衬底(111)包括第一表面(111a)和与所述第一表面(111a)相反的第二表面(111b)；
在所述n型衬底(111)的所述第一表面(111a)上形成n型覆层(112)；
在所述n型覆层(112)上形成发射光的有源层(113)；
在所述有源层(113)上形成p型覆层(116)；
形成光子晶体层(115)，所述光子晶体层(115)形成在所述n型覆层(112)与所述有源层(113)之间或在所述有源层(113)与所述p型覆层(116)之间，并且所述光子晶体层(115)包括具有光子晶体结构的光子晶体部(115a)；
在所述光子晶体部(115a)上形成p型电极(118)；
在所述n型衬底(111)的所述第二表面(111b)上形成n型电极(119)，所述将n型电极(119)包括透光部(119a)和外周部(119b)，所述透光部(119a)布置在与所述光子晶体部(115a)相对的位置上，所述外周部(119b)相比于所述透光部(119a)对于所述光具有更低的透射率；以及
在所述p型电极(118)上形成封装构件(120)，
其中，
在所述的形成光子晶体层(115)中，形成包括光子晶体部(115a)的光子晶体层(115)，所述光子晶体部(115a)具有低折射率部分(115a1)和高折射率部分(115a2)，
所述的形成n型电极(119)包括在透光部(119a)上形成设置有均匀散布的开口(119a2)并与所述外周部(119b)电连接的电极(119a1)的步骤，
在所述的形成n型电极(119)中，所述透光部(119a)被形成为以使得各个所述开口(119a2)包括当从所述p型电极(118)侧观察时通过使所述光子晶体部(115a)的所述低折射率部分(115a1)投射到所述透光部(119a)上所限定的整个区域。
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