CN101840981B - 发光装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种发光装置，其包括：第1包覆层、形成在第1包覆层的上方的有源层、形成于有源层的上方的第2包覆层，有源层，具有第1侧面、与第1侧面平行的第2侧面，有源层中的至少一部分，构成第1增益区域和第2增益区域，在第1增益区域以及第2增益区域中所产生的光的波长带中，第2侧面的反射率比第1侧面的反射率高，第1增益区域的第2侧面侧的第1端面的一部分，与第2增益区域的第2侧面侧的第2端面的一部分，在重叠面中重叠，第1增益区域从第1端面到第1侧面侧的第3端面，相对于第1侧面的垂线P倾斜而设置，第2增益区域从第2端面到第1侧面侧的第4端面，相对于第1侧面的垂线P倾斜而设置，通过第1端面的中心和第3端面的中心的第1中心线，通过第2端面的中心和第4端面的中心的第2中心线，具有交点A，重叠面相对于交点A，位于从第2侧面向第1侧面的方向。从而能够得到降低了斑点噪声，且高输出、新颖的发光装置。

Description

发光装置
技术领域
本发明涉及发光装置。
背景技术
近年来，作为投影仪、显示器等显示装置的光源用的发光装置，正期待高亮度且色再现性优良的激光装置。然而，存在因屏幕面中的乱反射光相互干涉而产生的斑点噪声(スペツクルノイズ)的问题。针对该问题，例如在下述专利文献1中，提案了使屏幕摇动而对斑点图案(スペツクル图案)变化，从而降低斑点噪声的方法。
【专利文献1】特开平11-64789号公报
然而，在上述专利文献1所公开的方法中，存在如下情况：限定了屏幕、需要用于使屏幕移动的电机(モ一タ一)等的构件、来自电机等杂音等的新的问题。
另外，为了降低斑点噪声，作为光源用的发光装置，可以考虑通常的LED(Light Emitting Diode)。然而，在LED中，不能够得到充分的光输出。
本发明的目的之一在于提供一种能够降低斑点噪声，且为高输出的新颖的发光装置。
发明内容
本发明所涉及的发光装置，包括：第1包覆层；有源层，其形成在所述第1包覆层的上方；第2包覆层，其形成在所述有源层的上方，所述有源层具有：第1侧面以及与所述第1侧面平行的第2侧面，所述有源层中的至少一部分，构成第1增益区域和第2增益区域，在所述第1增益区域以及所述第2增益区域所产生的光的波长带中，所述第2侧面的反射率比所述第1侧面的反射率高，所述第1增益区域的所述第2侧面侧的第1端面的一部分与所述第2增益区域的所述第2侧面侧的第2端面的一部分，在重叠面中重合，所述第1增益区域，从所述第1端面到所述第1侧面侧的第3端面，相对于所述第1侧面的垂线倾斜而设置，所述第2增益区域，从所述第2端面到所述第1侧面侧的第4端面，相对于所述第1侧面的垂线倾斜而设置，通过所述第1端面的中心和所述第3端面的中心的第1中心线，与通过所述第2端面的中心和所述第4端面的中心的第2中心线具有交点，所述重叠面相对于所述交点，位于从所述第2侧面到所述第1侧面的方向。
本发明所涉及的发光装置中，如后述那样，能够抑制或防止在增益区域产生的光的激光振荡。因此，能够降低斑点噪声。此外，本发明所涉及的发光装置中，增益区域中所产生的光，在该增益区域内中接受增益的同时而行进，并能够向外部出射。因此，能够得到比以往通常的LED相比较高的输出。如以上那样，根据本发明，可以得到能够降低斑点噪声，且高输出、新颖的发光装置。
另外，在本发明所涉及的记载中，将称作‘上方’的文言，用作例如，在“特定的物质(以下称作‘A’)的‘上方’形成其它特定的物质(以下称作‘B’)”等。在本发明所涉及的记载中，在该例那样的情况下，作为包含在A上直接形成B的情况和在A上通过其它物质形成B那样的情况的情况下，使用称作‘上方’的文言。
本发明所涉及的发光装置中，按照平面视，所述第1增益区域的所述第1端面的宽和所述第2增益区域的所述第2端面的宽相等，将所述交点和所述重叠面之间的距离设为L，将所述第1增益区域的所述第1端面的宽以及所述第2增益区域的所述第2端面中的宽设为W，所述L和所述W，下述式(1)：
0＜L＜W……(1)。
本发明所涉及的发光装置中，所述L和所述W能够满足下述式(2)。
(W/4)≤L≤(3W/4)……(2)
本发明所涉及的发光装置中，所述L和所述W满足下述式(3)，发光装置。
L＝(W/2)……(3)
本发明所涉及的发光装置中，也可以，所述第1增益区域从所述第1端面到所述第3端面以一定的宽度设置，所述第2增益区域从所述第2端面到所述第4端面，以一定的宽度设置，所述第1增益区域的宽和所述第2增益区域的宽相等。
本发明所涉及的发光装置中，在所述第2侧面能够设置反射部。
本发明所涉及的发光装置中，也可以，所述第1增益区域的平面形状和所述第2增益区域的平面形状，相对于所述重叠面的垂线而线对称。
本发明所涉及的发光装置中，也可以，所述第1增益区域在从所述第1端面到所述第3端面之间，具有对在所述第1增益区域内行进的光进行反射的反射面，从所述第3端面出射的光和从所述第4端面出射的光，沿同一的方向行进。
本发明所涉及的发光装置中，也可以，从所述有源层的所述第1侧面侧平面视，所述第1增益区域的所述第1端面和所述第3端面不重合，所述第2增益区域的所述第2端面和所述第4端面不重合。
本发明所涉及的发光装置中，所述第1增益区域所产生的光的一部分，在所述重叠面中进行反射，从所述第2增益区域的所述第4端面出射，所述第2增益区域所产生的光的一部分，在所述重叠面中进行反射，从所述第1增益区域的所述第3端面出射。
本发明所涉及的发光装置中，可以包含：与所述第1包覆层电连接的第1电极，与所述第2包覆层电连接的第2电极。
另外，在本发明所涉及的记载中，将称作‘电连接’的文言，用作例如“与特定的构件(以下称作‘C构件’)电连接的其他的特定的构件(以下称作‘D构件’)等。本发明所涉及的记载中，在该例那样的情况下，作为包含C构件和D构件直接相接而电连接的情况以及C构件和D构件通过其他的构件而电连接那样的情况的情况，使用称作“电连接”的文言。
本发明所涉及的发光装置中，也可以，进一步包含形成在所述第2包覆层的上方，并与所述第2电极欧姆接触的接触层，至少所述接触层和所述第2包覆层的一部分，构成柱状部，所述柱状部，具有与所述第1增益区域以及所述第2增益区域相同的平面形状。
附图说明
图1是示意性地表示本实施方式所涉及的发光装置的立体图。
图2是示意性地表示本实施方式涉及的发光装置的俯视(平面)图。
图3是示意性地表示本实施方式所涉及的发光装置的剖面图。
图4是从第1侧面侧俯视观察本实施方式所涉及的有源层的图。
图5是示意性地表示本实施方式所涉及的发光装置的制造工序的剖面图。
图6是示意性地表示本实施方式所涉及的发光装置的制造工序的剖面图。
图7是示意性地表示本实施方式所涉及的发光装置的制造工序的剖面图。
图8是示意性地表示本实施方式所涉及的发光装置的制造工序的俯视图。
图9是示意性地表示本实施方式所涉及的发光装置的实验例中所用的模型(モデル)的俯视图。
图10是表示本实施方式所涉及的发光装置的实验例的结果的曲线图。
图11是示意性地表示本实施方式的变形例所涉及的发光装置的俯视图。
图中：1-晶圆、3-刻度线(スクライブライン)、10-光、12-光、13-光、14-光、20-出射光、22-出射光、100-发光装置、101-发光图案、102-基板、104-第1包覆层、105-第1侧面、106-有源层(活性眉)、107-第2侧面、108-第2包覆层、110-接触层、111-柱状部、112-第1电极、114-第2电极、116-绝缘部、130-反射部、160-第1增益(利得)区域、160a-第1中心线、162-第2增益区域、162a-第2中心线、170-第1端面、172-第2端面、174-第3端面、176-第4端面、178-重叠面、200-发光装置、205-第3侧面、210-光、261-反射面。
具体实施方式
以下，针对本发明的适当的实施方式参照附图进行说明。
1、发光装置
首先，针对本实施方式所涉及的发光装置，参照附图进行说明。图1是示意性地表示本实施方式所涉及的发光装置100的立体图。图2是示意性地表示本实施方式所涉及的发光装置100的俯视图。图3是示意性地表示本实施方式所涉及的发光装置100的图2的III-III线剖面图。另外，在图1以及图2中，为了方便，省略第2电极114的图示。另外，这里，对于发光装置100是InGaAlP系(赤色)的半导体发光装置的情况进行说明。
发光装置100如图1～图3所示那样，包含第1包覆层104、有源层106、以及第2包覆层108。发光装置100，还可以包括：基板102、接触层110、绝缘层116、第1电极112、以及第2电极114。
作为基板102，例如，能够使用第1导电型(例如n型)的GaAs基板等。
第1包覆层104，形成于基板102上。作为第1包覆层104，例如，能够使用n型的AlGaP层等。另外，虽然未图示，但是也可以在第1基板102和第1包覆层104之间，形成缓冲层。作为缓冲层，例如，能够使用n型的GaAs层、InGaP层等。
有源层106形成于第1包覆层104上。有源层106，例如具有将由InGaP势阱(ウエル)层和InGaAlP势垒(バリア)层构成的量子阱构造3层重叠后的多重量子阱(MQW)构造。
有源层106的一部分构成多个增益区域。在图示的例中，有源层106的一部分，构成第1增益区域160和第2增益区域162。虽然未图示，但是有源层106除了第1增益区域160以及第2增益区域162以外还具有增益区域，包含增益区域160、162的多个增益区域，以阵列状排列。
增益区域160、162能够产生光，该光能够在增益区域160、162内接受增益。有源层106的形状是例如长方体(包括是立方体的情况)等。有源层106，如图2所示那样，具有第1侧面105和第2侧面107。第1侧面105和第2侧面107平行。在增益区域160、162中所产生的光的波长带中，第2侧面107的反射率比第1侧面105的反射率高。例如，如图1以及图2所示那样，通过由反射部130覆盖第2侧面107，能够得到高的反射率。反射部130，例如具有电介质(誘電体)反射镜、金属反射镜等的高反射构造。更具体地来说，作为反射部130，例如能够使用从第2侧面107侧以SiO2层、Ta2O5层的顺序层积10对后的反射镜等。优选为，第2侧面107的反射率是100％，或者接近于此。相对于此，优选为，第1侧面105的反射率，是0％或接近于此。例如，通过由反射防止部(未图示)覆盖第1侧面105，能够得到低的反射率。另外，作为反射部130，不限于上述的例，例如，能够使用Al2O3层、TiO2层、SiN层、它们的多层膜等。
增益区域160、162的每个如图2所示那样俯视中，从第2侧面107到第1侧面105，向着相对于第1侧面105的垂线P而倾斜的方向被设置。藉此，能够抑制或防止增益区域160、162中所所产生的光的激光振荡。第1增益区域160和第2增益区域162，向着不同的方向而设置。在图示的例中，第1增益区域160，相对于垂线P向一方侧而倾斜，并面向具有角度θ的倾斜的一个方向而设置。第2增益区域162，向相对于垂线P的另一方侧(与上述一方的侧相反的侧)而倾斜，并面向具有角度θ的倾斜的其他的方向而设置。
第1增益区域160如图2所示那样，具有设于第2侧面107的第1端面170和设于第1侧面105的第3端面174。第2增益区域162，具有设于第2侧面107的第2端面172和设于第1侧面105的第4端面176。第1增益区域160的第1端面170中的宽和第2增益区域162的第2端面172中的宽相等。在图示的例中，第1增益区域160从第1端面170到第3端面174以一定的宽W而设置。第2增益区域162，从第2端面172到第4端面176以一定的宽W而被设置。也即，第1增益区域160以及第2增益区域162的每个的平面形状是平行四边形。另外，第1增益区域160的宽W和第2增益区域162的宽W相等。
第1端面170的一部分和第2端面172的一部分在重叠面178中重叠。也即，第1端面170和第2端面172是连续的一个的面。第1端面170能够反射第1增益区域160所产生的光。第2端面172能够反射第2增益区域162所产生的光。第1增益区域160的平面形状和第2增益区域162的平面形状例如相对于第1侧面105的垂线P而线对称。第1增益区域160的平面形状第2利得区域162的平面形状，例如相对于重叠面178的垂线而线对称。
另外，虽然未图示，第1端面170以及第2端面172并非设置于有源层106的侧面，而是设置于形成在有源层106的开口部。
如图2所示那样，通过第1增益区域160的第1端面170的中心和第3端面174的中心的第1中心线160a，以及通过第2增益区域162的第2端面172的中心和第4端面176和的中心的第2中心线162a，具有交点A。重叠面178(第2侧面107)，相对于交点A而位于第1侧面105侧(+X方向)。这里，交点A和重叠面178之间的距离(也即，交点A和第2侧面107和之间的距离)设为L，将增益区域160，162的宽设为W，则距离L和宽W，满足下述式(1)。
0＜L＜W……(1)
此外，优选为，距离L和宽W满足下述式(2)。
(W/4)≤L≤(3W/4)……(2)
此外，优选为，距离L和宽W满足下述式(3)。
L＝(W/2)……(3)
另外，所谓第1中心线160a，说的是在如图2所示那样的平面视中，通过构成第1增益区域160的4边中的未成为第1端面170或第3端面174的边的2边的中间的线。同样，所谓第2中心线162a，说的是通过构成第2增益区域162的4边中未成为第2端面172或第4端面176的2边的中间的线。另外，所谓第1增益区域160的宽W，是如图2所示那样在平面视中，与第1中心线160a平行的第1增益区域160的2边之间的距离。同样，所谓第2增益区域162的宽W，是与第2中心线162a平行的第2增益区域162的2边之间的距离。
由于距离L和宽W满足上述关系式，因此发光装置100，能够效率更高地出射光。详细留作后述。
图4是从第1侧面105侧平面地观察有源层106的图。如图4所示的那样，第1增益区域160的第1端面170和第3端面174，不重叠。同样，第2增益区域162的第2端面172和第4端面176，不重叠。藉此，不使第1增益区域160所产生的光在第1端面170和第3端面174之间直接地多重反射，并且不使第2增益区域162所产生的光在第2端面172和第4端面176之间直接地多重反射。其结果，不能够构成直接的谐振器，因此能够确实地抑制或防止增益区域160、162所产生的光的激光振荡。因此，发光装置100能够发出不是激光的光。另外，在该情况中，如图4所示那样，在例如第1增益区域160中，第1端面170和第3端面174的错位宽x可以是正值。
第2包覆层108如图1以及图3所示那样，形成于有源层106上。作为第2包覆层108，例如，能够使用第2导电型(例如p型)的AlGaP层等。
例如，能够通过p型的第2包覆层108、未掺杂有杂质的有源层106以及n型的第1包覆层104，构成pin二极管。第1包覆层104以及第2包覆层108的每个，是与有源层106相比禁带宽度较大、折射率较小的层。有源层106具有放大光的功能。第1包覆层104以及第2包覆层108具有夹着有源层106而将注入载流子(电子以及空穴)以及光闭入的功能。
发光装置100中，若在第1电极112和第2电极114之间施加pin二极管的正偏(順バイアス)电压，则在有源层106的增益区域160、162中引起电子和空穴再接合。通过该再接合而产生发光。将该所产生的光作为起点，而连锁地引起诱导(誘導)放出，增益区域160、162内光的强度放大。例如，如图1所示那样，第1增益区域160所产生的光的一部分10在第1增益区域160内被放大后，在重叠面178中进行反射，并从第2增益区域162的第4端面176作为出射光20而出射，但是反射后的第2增益区域162内光强度也被放大。同样，第2增益区域162所产生的光的一部分，在第2增益区域162内被放大后，在重叠面178中进行反射，从第1增益区域160的第3端面174作为出射光22而出射，反射后的第1增益区域160内中光强度也被放大。另外，在第1增益区域160中所产生的光中，存在直接从第3端面174作为出射光22而被出射的光。同样，在第2增益区域162所产生的光中，存在直接从第4端面176作为出射光20而被出射的光。这些光同样在各增益区域160，162内中被放大。
接触层110如图1以及图3所示那样形成于第2包覆层108上。作为接触层110，能够使用与第2电极114欧姆接触的层。作为接触层110，例如能够使用p型的GaAs层等。
接触层110和第2包覆层108的一部分能够形成柱状部111。柱状部111的平面形状例如图2所示那样，与增益区域160、162相同。也即，例如，能够通过柱状部111的平面形状，决定电极112、114间的电流经路，其结果，能够决定增益区域160，162的平面形状。另外，虽然未图示，但是柱状部111例如能够由接触层110、第2包覆层108的一部分、有源层106的一部分、以及第1包覆层104的一部分构成。另外，虽然未图示，但是柱状部111的侧面也可以倾斜。
绝缘部116，可以如图1以及图3所示那样，位于第2包覆层108上，并设置于柱状部111的侧方。绝缘部116，与柱状部111的侧面相接。绝缘部116的上表面(上面)，例如，能够与接触层110的上表面连续。作为绝缘部116，例如，能够使用SiN层、SiO2层、聚(酰)亚胺层等。作为绝缘部116使用这些的材料情况下，在电极112、114之间的电流，避开绝缘部116，而流过由该绝缘部116所夹持的柱状部111。绝缘部116，可以具有比有源层106的折射率更小的折射率。该情况下，形成绝缘部116后的部分的垂直剖面的有效折射率，比未形成绝缘部116的部分也即形成了柱状部111后的部分的垂直剖面的有效折射率更小。藉此，能够针对平面方向，在增益区域160、162内效率高地闭入光。另外，能够不设置绝缘部116。也可以解释为绝缘部116是空气。该情况下，有必要使得在柱状部111不包含有源层106以及第1包覆层104，或第2电极114不直接与有源层106以及第1包覆层104相接。
第1电极112形成于基板102下的整个面。第1电极112，也可以与和该第1电极112欧姆接触的层(图示的例中为基板102)相接。第1电极112通过基板102而与第1包覆层104电连接。第1电极112是用于驱动发光装置100的一方的电极。作为第1电极112，例如，使用从基板102侧以Cr层、AuGe层、Ni层、Au层顺次层积后的层等。另外，在第1包覆层104和基板102之间，设置第2接触层(未图示)，并利用干(ドライ)蚀刻等使该第2接触层露出，能够将第1电极112设置在第2接触层上。由此，能够得到一面电极构造。该方式中基板102是绝缘性的情况特别有效。
第2电极114如图3所示那样，形成于接触层110(柱状部111)上。虽然未图示，但是第2电极114也可以形成在接触层110以及绝缘部116上的整个面。第2电极114经由接触层110与第2包覆层108电连接。第2电极114是用于驱动发光装置100的另一电极。作为第2电极114，例如，能够使用从接触层110侧按照Cr层、AuZn层、Au层的顺序层积后的层等。第2电极114和接触层110的接触面如图2所示那样，具有与增益区域160、162同样的平面形状。
作为本实施方式所涉及的发光装置100的一例，针对InGaAlP系的情况进行了说明，但是发光装置100，可以使用能够形成发光增益区域的所有的材料系。如果是半导体材料，则例如能够使用AlGaN系、InGaN系、GaAs系、InGaAs系、GaInNAs系、ZnCdSe系等的半导体材料。
本实施方式所涉及的发光装置100例如能够适用于投影仪、显示器、照明装置、测量装置等的光源。
本实施方式所涉及的发光装置100，例如具有以下的特征。
在发光装置100中，如上述那样，能够抑制或防止增益区域160、162所产生的光的激光振荡。因此，能够降低斑点噪声。此外，在发光装置100中，在增益区域160，162所产生的光，能够一边在增益区域160，162内中接受增益一边行进并出射到外部。因此，能够得到比以往的通常的LED(Light Emitting Diode)更高的输出。
在发光装置100中，交点A和重叠面178之间的距离L，以及增益区域160\162的宽W，可以满足上述(1)式，还可以满足上述(2)式，还可以满足上述式(3)。为此，发光装置100能够效率更高地射出光。详细留作后述。
在发光装置100中，第1增益区域160中所产生的光的一部分10，能够在重叠面178中进行反射，并能够在第2增益区域162中，一边接受增益一边行进。另外，关于第2增益区域162所产生的光的一部分也同样。因此，在发光装置100中，例如，与不使重叠面178中积极地反射的情况相比，光强度的放大距离变长，能够得到较高的光输出。
2、发光装置的制造方法
接下来，针对本实施方式所涉及的发光装置的制造方法，参照附图进行说明。图5～图7是示意性地表示本实施方式所涉及的发光装置100的制造工序的剖面图，与图3相对应。图8是示意性地表示本实施方式所涉及的发光装置100的制造工序的俯视图。另外，在图8中为了方便而省略第2电极114的图示。
如图5所示那样，在基板102上，顺次外延(エピタキシヤル)生长第1包覆层104、有源层106、第2包覆层108、以及接触层110。作为外延生长的方法，例如，能够使用MOCVD(Metal Organic Chemical VaporDeposition)法、MBE(Molecular Beam Epitaxy)法等。
如图6所示那样，能够对接触层110以及第2包覆层108进行图案化。例如，使用光蚀刻(フオトリソグラフイ)技术以及蚀刻技术等。利用本工序，能够形成柱状部111。
如图7所示那样，以覆盖柱状部111的侧面的方式形成绝缘部116。具体来说，首先，例如，利用CVD(Chemical Vapor Deposition)法、涂布法等，在第2包覆层108的上方(包含接触层110上方)成膜绝缘层(未图示)。接下来，例如，使用蚀刻技术等，使接触层110的上表面露出。利用以上的工序，能够形成绝缘部116。
接下来，在接触层110上形成第2电极114。第2电极114，例如利用真空蒸镀法而形成。
接下来，在基板102的下表面下形成第1电极112。第1电极112的制法例如与上述的第2电极114的制法的例示相同。另外，第1电极112以及第2电极114的形成顺序不特别地被限定。利用以上的工序，能够在晶圆内形成多个发光图案。
如图8所示那样，在具有利用上述工序而形成的多个发光图案101(101a、101b、101c)的晶圆1，形成为了分离发光图案101的刻度线(スクライブライン)3(3a，3b，3c)。发光图案101的数目，在图示的例中是3个，并不特别地限定其数目。刻度线3，例如由金刚石切割器(ダイヤモンドカツタ一)、激光等形成。沿着刻度线3，将晶圆1解理(劈開)，并将发光图案101分离，而能够得到发光装置100。也可以为了形成包含第2侧面107的解理面而设置刻度线。优选为，刻度线3相对于第1中心线160a和第2中心线162a的交点A，而形成于在+X方向(第1侧面105侧)距离L的位置。优选为，距离L是增益区域160、162的宽W的一半的值。也即，刻度线3和交点A之间的距离L，满足上述式(3)。另外，本发明中，在例如如图示的那样夹着发光图案101a而形成刻度线3a的情况下，刻度线3和交点A的距离L，表示连接一方的3a和另一方的3a的直线与交点A之间的距离。
更具体地说，如图8所示那样，针对发光图案101a，以满足上述式(3)的方式形成刻度线3a，并针对发光图案101b，以满足上述式(3)的方式形成刻度线3b，针对发光图案101c，以满足上述式(3)的方式形成刻度线3c。也即，能够针对多个发光图案101的每个以满足上述式(3)的方式形成刻度线3。为此，刻度线3，例如，并非以一直线状连续，并能够如图8所示那样形成为虚线(破线)状。由此，能够针对多个发光图案101的每个，正确地形成满足上述式(3)的解理面。特别是，在例如图案化时发生错位，各发光图案101未形成为一直线状的情况下，是有效的手段。
另外，有时刻度线3自身在制作上也存在偏差。例如，有时即使对准交点A而形成刻度线，刻度线比交点A向-X方向侧(与第1侧面105相反侧)错位。在该情况下，如后述那样，发光装置不能够效率更高地出射光。因此，瞄准满足上述式(3)的位置而制作的方法，对制作上的偏差的容许度变大，可以得到能够高效率地出射光的发光装置100。
如图1以及图2所示那样，在第2侧面107侧的全面形成反射部130。反射部130例如由CVD法、溅射法离子辅助蒸镀(オンアシスト蒸着)(IonAssisted Deposition)法等形成。
根据以上的工序，能够制造发光装置100。
根据发光装置100的制造方法，可以高效率地出射光的发光装置100。详细留作后述。
3、发光装置的实验例
接下来，针对本实施方式所涉及的发光装置的实验例，参照附图进行说明。具体来说，针对将本实施方式所涉及的发光装置100的第1增益区域160、第2增益区域162以及反射部130模型化后的模型M中的仿真(シミユレ一シヨン)进行说明。图9是示意性地表示本实施方式所涉及的发光装置100的模型M的俯视图。图10是表示本实施方式所涉及的发光装置100的模型M中的仿真的结果的曲线图。
首先，针对模型M的构成进行说明。
模型M中，仅对本实施方式所涉及的发光装置100的重叠面178的近傍进行解析。更具体地，如图9所示那样，将第3端面174以及第4端面176侧的计算区域的端作为计算端部B-B线。并且，产生从第1增益区域160的计算端部B-B线近傍向第1端面170的强度I12的光12、和从第1端面170向计算端部B-B线的强度I13的光13，并对到达第2增益区域162的计算端部B-B线的光14的强度I14进行监视。另外，在模型M中，到达计算端部B-B线的光，使用几乎全部透过计算端部B-B线的边界条件。也即，到达计算端部B-B线后的光13、14全部透过计算端部B-B线而放出到计算区域外(比计算端部B-B线更靠+X方向侧)，而不是返回增益区域160、162内的光。为此，通过使计算区域变窄，计算区域中的第1增益区域160的端面从第1侧面105侧俯视而重叠，第1增益区域160内不产生多重反射。同样，第2增益区域162中也不产生多重反射。如此，在模型M不产生多重反射，因此不形成谐振器。
在模型M中，将第1侧面105的位置固定，并变化第1中心线160a和第2中心线162a的交点A，与第2侧面107(重叠面178)之间的距离L，而对光14的强度I14进行监视。在模型M中，光12从第1增益区域160的计算端部B-B线近傍，向第1端面170在第1增益区域160内行进，经过重叠面178而在第2增益区域162内行进，作为光14到达第2增益区域162的计算端部B-B线，并向计算区域外透过。另外，在模型M中，为了计算上的方便，假设光12在增益区域160、162内不接受增益。因此，在模型M中，通过对光14的强度I14进行监视，能够计算出相对于光12的强度I12的损失(loss)。
在模型M中，将增益区域160、162的实效折射率(也即柱状部的实效折射率)设为3.346，将不构成增益区域160、162的部分(也即柱状部的外侧的实效折射率)设为3.344。在模型M中，将第1侧面105的相对于垂线P的增益区域160、162的角度θ一并设为10度。在模型M中，作为反射部130，使用从第2侧面107侧以SiO2层、Ta2O5层的顺序层积10对后的电介质反射镜。SiO2层中，设折射率为1.43，设一层的厚度为113.61nm。Ta2O5层中，设折射率为2.16，设一层的厚度为75.22nm。在模型M中，对增益区域160、162的宽W为5μm的情况、10μm情况，进行仿真。
接下来，针对仿真的结果进行说明。
图10所示的曲线图中，横轴是距离L，纵轴是强度比R。横轴的距离L中，将交点A和第2侧面107重叠的点设为0，将使第2侧面107向第1侧面105(+X方向)侧变位的情况设为正(プラス)(也即，距离L的值是正)，将使第2侧面107向与第1侧面105侧相反侧(-X方向)变位的情况设为负(也即，距离L的值为负)。纵轴的强度比R，光14的强度I14相对于光12的强度I12的比(I14/I12×100(％))。也即，可以说，强度比R越大，光的损失越小，并能够高效率地出射光。
根据图10，可知0＜L＜W的范围(上述式(1)的范围)的强度比R比L＝0的强度比R大致不等同，而为其以上。另外，可知(W/4)≤L≤(3W/4)的范围(上述式(2)的范围)的强度比R确实比L＝0的强度比R大。另外，可知L＝(W/2)的情况(上述式(3)的情况)中，强度比R得到了最大值，光的损失最小。
根据上述的距离L和宽W的关系，光的损失变小的理由，按照以下的方式被推察。
第1增益区域160和第2增益区域162，随着接近第2侧面107侧，两增益区域160、162间的距离变小。如此，利用艾巴奈赛特耦合(エバネツセントカツプリング)，在第1增益区域160内而向第1端面170行进的光的一部分的成分，不通过重叠面178而开始向第2增益区域162移动。也即，在第1增益区域160内向第1端面170行进的光到达(感じる)高屈折区域即第2增益区域162，其一部分开始向第2增益区域162侧移动并被弯折。有时构成增益区域160、162的折射率，以及未构成增益区域160、162的部分的活性层106的折射率的差较小，因此开始向第2增益区域162移动而弯折的光，原样穿透(突き抜け)第2增益区域162而流失(ロス)。为了不使该光损失而使之入射到第2增益区域162，需要与被弯折后的光的经路一致地，使反射面接近。因此，将L设为正值，将距离L和宽W的关系设为上述式(1)，优选为设为上述式(2)，更优选为设为上述式(3)的关系，由此能够使该光的损失较小，因此可以推定为能够增大强度比R。
如以上那样，在发光装置100中，距离L和宽W，能够满足上述式(1)，此外，能够满足上述式(2)，此外，能够满足上述式(3)。为此，在发光装置100中，能够缩小光的损失，并能够高效率地出射光。此外，发光装置100能够高效率地出射光，因此，此时能够谋求小型化。
4.变形例
接下来，针对本实施方式的变形例所涉及的发光装置200，参照附图进行说明。图11是示意性地表示发光装置200的立体图。以下，针对本实施方式的变形例所涉及的发光装置200中，对于具有与本实施方式所涉及的发光装置100的构成构件同样的功能的构件附加同一的符号，并省略其详细的说明。另外，图11中，为了方便省略第2电极114的图示。
在发光装置200中，如图11所示那样，第1增益区域160，在第1端面170和第3端面174之间，具有反射面261。在图示的例中，反射面261，设置在与活性层106的第1侧面105以及第2侧面107相垂直的第3侧面205上。第1增益区域160中，从第1端面170向反射面261行进的光210被反射面261所反射(例如全反射)，能够从反射面261向第3端面174行进。并且，光210能够从第3端面174作为出射光22而出射。在图示的例中，从第3端面174出射的光22，从第4端面出射的光20，能够沿同一的方向行进。
另外，虽然未图示，但是反射面261也可以未设置在第1增益区域160，而仅仅设置在第2增益区域162，也可以在两增益区域160、162设置。另外，也可以在设置有反射面261的第3端面205，形成反射部。另外，反射面261，也可以不在第3端面205，而例如在有源层106内利用蚀刻而形成的开口部上设置。另外，从第3端面174出射的光22和从第4端面出射的光20也可以沿聚焦方向行进。
根据发光装置200，从第3端面174出射的光22和从第4端面176出射的光20，能够沿同一的方向行进。由此，例如，与两束出射光沿发散的方向行进的情况相比，并能够将未图示的光学系(出射光20、22所入射的光学系)小型化。
如上述的那样，针对本发明的实施方式详细进行进行了说明，本领域技术人员可以理解，不脱离本发明的新颖事项以及效果实质性的较多的变形是可能的。因此，这种变形例全包括在本发明的范围中。

Claims (11)

1.一种发光装置，其中，
包括：
第1包覆层；
有源层，其形成在所述第1包覆层的上方；
第2包覆层，其形成在所述有源层的上方，
所述有源层具有第1侧面以及与所述第1侧面平行的第2侧面，
所述有源层中的至少一部分，
构成第1增益区域和第2增益区域，
在所述第1增益区域以及所述第2增益区域所产生的光的波长带中，所述第2侧面的反射率比所述第1侧面的反射率高，
所述第1增益区域的所述第2侧面侧的第1端面的一部分与所述第2增益区域的所述第2侧面侧的第2端面的一部分，在重叠面中重合，
所述第1增益区域，从所述第1端面到所述第1侧面侧的第3端面，相对于所述第1侧面的垂线倾斜而设置，
所述第2增益区域，从所述第2端面到所述第1侧面侧的第4端面，相对于所述第1侧面的垂线倾斜而设置，
通过所述第1端面的中心和所述第3端面的中心的第1中心线，与通过所述第2端面的中心和所述第4端面的中心的第2中心线具有交点，
所述重叠面相对于所述交点，位于从所述第2侧面向所述第1侧面的方向，
按照平面视，所述第1增益区域的所述第1端面的宽和所述第2增益区域的所述第2端面的宽相等，
将所述交点和所述重叠面之间的距离设为L，将所述第1增益区域的所述第1端面的宽以及所述第2增益区域的所述第2端面中的宽设为W，所述L和所述W，满足下述式(1)：
0＜L＜W……(1)。
2.根据权利要求1所述的发光装置，其特征在于，
所述L和所述W满足下述式(2)：
(W/4)≤L≤(3W/4)……(2)。
3.根据权利要求2所述的发光装置，其特征在于，
所述L和所述W满足下述式(3)：
L＝(W/2)……(3)。
4.根据权利要求1～3中任一项所述的发光装置，其特征在于，
所述第1增益区域从所述第1端面到所述第3端面以一定的宽度设置，
所述第2增益区域从所述第2端面到所述第4端面以一定的宽度设置，
所述第1增益区域的宽和所述第2增益区域的宽相等。
5.根据权利要求1～3中任一项所述的发光装置，其特征在于，
在所述第2侧面设置有反射部。
6.根据权利要求1～3中任一项所述的发光装置，其特征在于，
所述第1增益区域的平面形状和所述第2增益区域的平面形状，相对于所述重叠面的垂线而线对称。
7.根据权利要求1～3中任一项所述的发光装置，其特征在于，
所述第1增益区域在从所述第1端面到所述第3端面之间，具有对在所述第1增益区域内行进的光进行反射的反射面，
从所述第3端面出射的光和从所述第4端面出射的光，沿同一的方向行进。
8.根据权利要求1～3中任一项所述的发光装置，其特征在于，
从所述有源层的所述第1侧面侧平面视，所述第1增益区域的所述第1端面和所述第3端面不重合，
所述第2增益区域的所述第2端面和所述第4端面不重合。
9.根据权利要求1～3中任一项所述的发光装置，其特征在于，
所述第1增益区域所产生的光的一部分，在所述重叠面中进行反射，并从所述第2增益区域的所述第4端面出射，
所述第2增益区域所产生的光的一部分，在所述重叠面中进行反射，并从所述第1增益区域的所述第3端面出射。
10.根据权利要求1～3中任一项所述的发光装置，其特征在于，
包括：
电连接在所述第1包覆层的第1电极；以及
电连接在所述第2包覆层的第2电极。
11.根据权利要求10所述的发光装置，其特征在于，
还包含形成在所述第2包覆层的上方，并与所述第2电极欧姆接触的接触层，
至少所述接触层和所述第2包覆层的一部分，构成柱状部，
所述柱状部，具有与所述第1增益区域以及所述第2增益区域相同的平面形状。
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