CN104009392A - 半导体发光元件和显示装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了半导体发光元件和含有该半导体发光元件的显示装置，它们使得将要出射的光的光强度分布是正态分布，并且能够形成高精细的图像。在所述半导体发光元件中，第一区域和第二区域沿着光波导的延伸方向周期性地且交替地布置于所述光波导中，并且当用P1和P2分别表示所述第一区域的数量和所述第二区域的数量时，如果P1-P2=1，那么P2是2以上的整数，而如果P2-P1=1，那么P1是2以上的整数。此外，所述第一区域的有效折射率不同于所述第二区域的有效折射率，所述第一区域的宽度不同于所述第二区域的宽度，或者两种类型的基横模的光被出射。

Description

半导体发光元件和显示装置
技术领域
本发明涉及半导体发光元件和包括该半导体发光元件的显示装置。
背景技术
例如，日本未经审查的专利申请公开案No.2009-025462中揭示了一种包括由半导体激光元件形成的半导体发光元件作为光源的诸如投影仪装置等显示装置（即，所谓的激光显示装置）。由于激光显示装置除了具有高亮度和高清晰度的特性之外，还小巧轻便且具有电力消耗低的特性，所以它已经引起了极大的关注。然而，在激光显示装置中，散斑噪声（speckle noise）已成为使各种类型的图像的质量劣化的部分原因，但不是全部原因。该散斑噪声是因如下现象而生成的，该现象是：由于激光的高相干性，该激光的散射光束在用于显示各种类型的图像的激光照射面（诸如屏幕或墙壁表面）上彼此干涉。而且该现象是由于激光照射面存在着细微的凹凸不平而造成的。顺便提及地，当用λ、σh和Δλ分别表示激光的波长、激光照射面的表面粗糙度和激光的振荡波长宽度时，散斑对比度（speckle contrast）C能够用下面的公式（1）来表示。此外，从公式（1）中已发现，随着振荡波长宽度Δλ的值的增大，能够实现散斑噪声的减少。
C=[1/{2(2·π·σh·Δλ/λ2)2+1}]1/4（1）
日本未经审查的专利申请公开案No.2010-171316中揭示了一种能够减少散斑噪声的半导体发光元件。上述专利文件中所揭示的半导体发光元件包括：有源的多模波导（multimode waveguide），其允许基横模（fundamental transverse mode）的光和一次横模（first-order transversemode）的光通过；以及活性层，其具有第一活性层区域和第二活性层区域，在第一活性层区域中，分布有多于一次横模的基横模，而在第二活性层区域中，分布有多于基横模的一次横模。此外，在上面所说明的该半导体发光元件中，第一活性层区域的发光波长不同于第二活性层区域的发光波长。
发明内容
在日本未经审查的专利申请公开案No.2010-171316中所揭示的半导体发光元件中，基横模和一次横模被交替振荡。在这种情况下，由于振荡波长彼此不同，所以振荡谱基于时间平均而被加宽，激光的相干性降低了，且因此散斑噪声能够减少。然而，由于一次横模的光强度分布不是正态分布，所以集光特性变劣，且作为结果而言不利的是，可能无法获得高精细的图像。
鉴于上述问题，期望提供一种半导体发光元件，它能够出射光且该光的光强度分布是正态分布，并且它能显示高精细的图像。此外，还期望提供一种包括上述半导体发光元件的显示装置。
本发明的第一实施例提供了一种半导体发光元件。在该半导体发光元件中，第一区域和第二区域沿着光波导的延伸方向周期性地且交替地布置于所述光波导中；当用P1和P2分别表示所述第一区域的数量和所述第二区域的数量时，如果P1-P2=1成立，那么P2是2以上的整数，而如果P2-P1=1成立，那么P1是2以上的整数；并且所述第一区域的有效折射率不同于所述第二区域的有效折射率。
本发明的第二实施例提供了一种半导体发光元件。在该半导体发光元件中，第一区域和第二区域沿着光波导的延伸方向周期性地且交替地布置于所述光波导中；当用P1和P2分别表示所述第一区域的数量和所述第二区域的数量时，如果P1-P2=1成立，那么P2是2以上的整数，而如果P2-P1=1成立，那么P1是2以上的整数；并且所述第一区域的宽度不同于所述第二区域的宽度。
本发明的第三实施例提供了一种半导体发光元件。在该半导体发光元件中，第一区域和第二区域沿着光波导的延伸方向周期性地且交替地布置于所述光波导中；当用P1和P2分别表示所述第一区域的数量和所述第二区域的数量时，如果P1-P2=1成立，那么P2是2以上的整数，而如果P2-P1=1成立，那么P1是2以上的整数；并且两种类型的基横模的光被出射。
本发明的第四实施例提供了一种显示装置，所述显示装置包括本发明的第一实施例至第三实施例的半导体发光元件中的任一者。
在本发明的第一实施例的半导体发光元件中，所述第一区域和所述第二区域周期性地且交替地布置着，并且所述第一区域的所述有效折射率不同于所述第二区域的所述有效折射率，同时在本发明的第二实施例的半导体发光元件中，所述第一区域和所述第二区域周期性地且交替地布置着，并且所述第一区域的宽度不同于所述第二区域的宽度；因此，在所述第二区域中生成的基横模的光的波长λ2不同于在所述第一区域中生成的基横模的光的波长λ1。此外，在本发明的第三实施例的半导体发光元件中，在所述第一区域和所述第二区域中，生成了两种类型的基横模的光。在这种情况下，P1或P2的值是2以上的整数。顺便提及地，当在所述光波导的所述第一区域和所述第二区域中的一个区域中生成的基横模的光传播经过所述光波导的另一个区域时，该光与在所述另一个区域中生成的基横模的光耦合（进行能量转换）。即，例如，所述第二区域中所生成的基横模的光通常在所述第一区域中所生成的基横模的光中在某种程度上被吸收。因此，在本发明的第一实施例至第三实施例的半导体发光元件中，例如，如果P1-P2=1成立，那么由于存在至少两个所述第二区域，所以一个第二区域中所生成的基横模的光在与第一区域中所生成的基横模的光的耦合结束之前到达了相邻的第二区域。结果，能存在两种类型的基横模的光（具有波长λ1的光和具有波长λ2的光）。于是从半导体发光元件出射的全部光的波长宽度Δλ的值能够被增大。因此，不必使用复杂的元件结构和/或电路，利用上面的公式（1），通过半导体发光元件本身就能减少散斑噪声。此外，由于在所述第一区域中生成的光和在所述第二区域中生成的光均为基横模，所以将要出射的全部光的光强度分布是正态分布，并因此能获得高精细的图像。
附图说明
图1A是实例1的半导体发光元件的构成要素的示意性布置图；
图1B是实例1的半导体发光元件的沿图1A中的箭头IB-IB所取得的示意性截面图；
图2A是实例1的半导体发光元件的沿图1A中的箭头IIA-IIA所取得的示意性截面图；
图2B是实例2的半导体发光元件的与沿图1A中的箭头IIB-IIB所取得的示意性截面图类似的示意性截面图；
图3A和图3B均是包括基板的示意性局部截面图，用于图示实例1的半导体发光元件的制造方法；
图4A和图4B均是示意性局部截面图，用于图示跟随在图3A和图3B所示的截面图之后的实例1的半导体发光元件的制造方法；
图5A示出了当实例1的半导体发光元件被连续驱动时所获得的发射角分布的测量结果；
图5B示出了当实例1的半导体发光元件被连续驱动时所获得的波长谱的测量结果；
图6A和图6B图示了在实例3中当让预定的驱动电流流过光波导的第一区域和第二区域时并且当高频信号进一步叠加于该电流上时能够使Δλ的值增大的状态，其中图6A示出了未叠加高频信号而执行连续振荡的情况，而图6B示出了叠加有高频信号而执行连续振荡的情况；
图7是实例4的半导体发光元件的构成要素的示意性布置图；
图8是实例5的显示装置的概念图；以及
图9是实例5的另一显示装置的概念图。
具体实施方式
以下，参照附图，虽然将会使用各实例来说明本发明，但是本发明并不限于这些实例，而且各实例中所公开的各种数值和材料仅仅是以示例的方式示出的。此外，将按照下面的顺序进行说明。
1.与本发明的第一实施例至第三实施例的半导体发光元件、本发明的第四实施例的显示装置、及其他内容有关的说明。
2.实例1（本发明的第一实施例和第三实施例的半导体发光元件）
3.实例2（实例1的变型）
4.实例3（实例1的另一变型）
5.实例4（本发明的第二实施例和第三实施例的半导体发光元件）
6.实例5（本发明的第四实施例的显示装置）、及其他内容。
1.与本发明的第一实施例至第三实施例的半导体发光元件、本发明的第四实施例的显示装置、及其他内容有关的说明
在下面的说明中，本发明的第一实施例、第二实施例和第三实施例的半导体发光元件以及包括于本发明的第四实施例的显示装置中的半导体发光元件在某些情况下可以被统称为例如“本发明实施例的半导体发光元件”。
本发明的第一实施例或第二实施例的半导体发光元件可以被构造用来出射两种类型的基横模的光。
在包括上面优选构造的本发明的第一实施例的半导体发光元件中，当用L1表示第一区域的沿着光波导的延伸方向的长度，用λave表示将要出射的光的平均波长，用neff-1表示第一区域的有效折射率，并且用neff-2表示第二区域的有效折射率时，较佳的是满足下面的方程式。
0.7×{λave/(neff-1-neff-2)}≤L1≤1.3×{λave/(neff-1-neff-2)}
在包括上述优选构造的本发明的第一实施例的半导体发光元件中，当用neff-1表示第一区域的有效折射率，并且用neff-2表示第二区域的有效折射率时，较佳的是满足下面的方程式。
1×10-3≤(neff-1-neff-2)/neff-1≤1×10-2
当{(neff-1-neff-2)/neff-1}的值极度增大时，可能不会出射基横模的光，从半导体发光元件出射的光束的强度分布偏离了正态分布，集光特性退化，且因此在某些情况下就可能不会获得高精细的图像。于是，较佳的是，如上所述地设定{(neff-1-neff-2)/neff-1}的值，以使得不生成高次横模。
此外，在包括上面优选构造的本发明的第二实施例的半导体发光元件中，当用W1和W2分别表示第一区域的宽度和第二区域的宽度时，较佳的是满足下面的方程式。
1.2≤W2/W1≤2.5
此外，例如，在包括上述优选构造的本发明实施例的半导体发光元件中，当用L1和L2分别表示第一区域的沿着光波导的延伸方向的总长度和第二区域的沿着光波导的延伸方向的总长度时，较佳的是满足下面的方程式。
0.1≤L2/(L1+L2)≤0.4
此外，例如，在包括上述优选构造的本发明实施例的半导体发光元件中，当用λmax和Δλ分别表示将要从半导体发光元件出射的光的波长的最大峰值和该光的波长宽度时，从减少散斑噪声的角度来看，较大的Δλ/λmax的值是更佳的。虽然Δλ/λmax的下限并没有特别地限制，但是例如可以提及的下限的值有1.5×10-4。当半导体发光元件是由半导体激光元件形成时，将要从半导体发光元件出射的光的波长的最大峰值λmax和该光的波长宽度Δλ分别对应于振荡波长的最大峰值和振荡波长的宽度；而当半导体发光元件是由超辐射发光二极管（super luminescent diode）形成时，将要从半导体发光元件出射的光的波长的最大峰值λmax和该光的波长宽度Δλ分别对应于发光波长的最大峰值和发光波长的宽度。
此外，在包括上述优选构造的本发明的第一实施例的半导体发光元件中，可以形成如下的结构：在该结构中，第一区域和第二区域占用一个脊部，并且在各第二区域的附近（该脊部的一侧或两侧）设置有折射率控制区域（折射率变化区域、折射率扰乱区域、无序区域或波导损耗降低区域），该折射率控制区域使第二区域的有效折射率不同于第一区域的有效折射率。此外，在折射率控制区域中，可以包含能够让折射率减小的物质（或者能够让折射率控制区域中的能带隙（energy bandgap）增大的物质/杂质）。在这种情况下，作为能够让折射率减小的物质，例如可以提及的是氧化锌（ZnO），并且当氧化锌发生热扩散时，活性层就被无序化，而且折射率能够被减小。或者，折射率控制区域可以具有由金属膜形成的结构。在这种情况下，作为用于形成金属膜的材料，例如可以提及的是Ti、Pt和Au，并且当这些材料均通过例如真空沉积方法或溅射方法而被形成为膜时，折射率就能够被减小。作为用于形成折射率控制区域的方法，以示例的方式可以提及下列方法。
（1）在把用于形成折射率控制区域的材料层形成于化合物半导体层上之后，该材料层被图案化然后热扩散到该化合物半导体层中的方法。
（2）把用于形成折射率控制区域的材料层形成于化合物半导体层上之后，该材料层被图案化的方法。
（3）离子注入方法。
此外，在包括上述优选构造和结构的本发明的第二实施例或第三实施例的半导体发光元件中，可以形成其中第一区域和第二区域占用一个脊部的所述结构。
此外，例如，在包括上述优选构造和结构的本发明实施例的半导体发光元件中，可以形成如下构造：在该构造中，让预定的驱动电流流过光波导的第一区域和第二区域，且此外，高频信号（诸如100MHz至300MHz）还叠加在该电流上。于是，由于产生了增益的波动，所以Δλ/λmax的值能够进一步增大，且因此，能够更有效地实现散斑噪声的减少。
此外，例如，在包括上述优选构造和结构的本发明实施例的半导体发光元件中，可以形成如下构造：在该构造中，为光波导设置有活性层，并且该活性层由AlGaInP基化合物半导体形成。在这种情况下，活性层可以被构造成具有如下的量子阱结构：在该量子阱结构中，由GaInP层或AlGaInP层形成的至少一个阱层和均由AlGaInP层形成的至少两个垒层彼此层叠起来。或者，可以形成如下构造：在该构造中，为光波导设置有活性层，并且该活性层由GaInN基化合物半导体形成。在这种情况下，活性层可以被构造成具有如下的量子阱结构：在该量子阱结构中，由GaInN层形成的至少一个阱层和均由GaInN层（但该GaInN层的In组分与阱层的GaInN层的In组分不同）形成的至少两个垒层彼此层叠起来。用于形成脊部本身的化合物半导体层叠结构可以具有公知的构造，具体地，该化合物半导体层叠结构形成于基板上，并且包括从基板侧起按顺序层叠起来的第一化合物半导体层、活性层和第二化合物半导体层。第一电极连接至第一化合物半导体层或基板，且第二电极连接至第二化合物半导体层。
此外，例如，在包括上述优选构造和结构的本发明实施例的半导体发光元件中，半导体发光元件可以由半导体激光元件或超辐射发光二极管（SLD）形成。在这种情况下，在半导体激光元件中，当光出射表面的光反射率和光反射表面的光反射率被最优化时，可能会形成谐振器。另一方面，在超辐射发光二极管中，当光出射表面的光反射率被设定为很低的值，且光反射表面的光反射率被设定为很高的值时，不会形成谐振器，而是活性层中所生成的光在光反射表面上被反射，然后从光出射表面出射。通常，在光出射表面上，形成有防反射（anti-reflection，AR）涂层或低反射涂层。此外，在光反射表面上，形成有高反射（high-reflection，HR）涂层。作为防反射涂层（或低反射涂层），例如可以提及的是由从如下群组中选择的至少两种类型的层形成的层叠结构，该群组是由氧化钛层、氧化钽层、氧化锆层、氧化硅层、氧化铝层、氮化铝层和氮化硅层组成的。
作为本发明的第四实施例的显示装置，例如，可以提及投影仪装置、图像显示装置、监控器装置、反射型液晶显示装置、头戴式显示器（headmount display，HMD）、平视显示器（head up display，HUD）和激光照明装置，这些装置均包括半导体发光元件作为光源。此外，本发明实施例的半导体发光元件还可以被用作激光显微镜的光源。
作为脊部的宽度W1，以示例的方式可以提及的是1.0μm至2.5μm的宽度。由于当脊部的宽度过大时在某些情况下可能会生成高次横模，所以较佳的是将脊部的宽度W1和W2确定为使得不会生成高次横模。具体地，作为宽度W2的上限，可以提及的是3.0μm的宽度。
作为基板，例如，可以提及的有GaAs基板、GaP基板、AlN基板、AlP基板、InN基板、InP基板、AlGaInN基板、AlGaN基板、AlInN基板、AlGaInP基板、AlGaP基板、AlInP基板、GaInP基板、ZnS基板、蓝宝石基板、SiC基板、氧化铝基板、ZnO基板、LiMgO基板、LiGaO2基板、MgAl2O4基板、Si基板和Ge基板。此外，还可以使用通过在上述基板的表面（主面）上形成缓冲层或中间层而制备的基板。此外，关于基板的主面，取决于结晶结构（诸如立方晶系或六方晶系），也可以使用结晶取向面（诸如所谓的A面、B面、C面、R面、M面、N面或S面）或者从上述那些面的任意一者在特定方向上移位后的面。
作为添加到用于形成化合物半导体层叠结构的化合物半导体层中的n型杂质，例如可以提及的是硅（Si）、锗（Ge）、硒（Se）、锡（Sn）、碳（C）、碲（Te）、硫（S）、氧（O）和钯（Pd）；而作为p型杂质，可以提及的是锌（Zn）、鎂（Mg）、铍（Be）、镉（Cd）、钙（Ca）和钡（Ba）。活性层可以具有单量子阱结构（QW结构）或多量子阱结构（multiquantum well structure，MQW结构）。作为用于形成化合物半导体层叠结构的方法（成膜方法），可以提及的是有机金属化学气相生长方法（MOCVD方法或MOVPE方法）、有机金属分子束外延方法（MOMBE方法）、氢化物气相外延方法（HVPE方法）（该HVPE方法中，卤素有助于输运或反应）和等离子体辅助物理气相生长方法（PPD方法）。作为用于蚀刻化合物半导体层叠结构以形成脊部的方法，例如，可以提及的是光刻技术和湿法蚀刻技术的结合、以及光刻技术和干法蚀刻技术的结合。
化合物半导体层叠结构连接至第一电极和第二电极。当第一电极或第二电极形成于具有p型导电性的基板或化合物半导体层上时，作为该电极（p侧电极），例如可以提及的有Au/AuZn、Au/Pt/Ti(/Au)/AuZn、Au/AuPd、Au/Pt/Ti(/Au)/AuPd、Au/Pt/TiW(/Ti)(/Au)/AuPd、Au/Pt/Ti或Au/Ti。此外，当第一电极或第二电极形成于具有n型导电性的基板或化合物半导体层上时，作为该电极（n侧电极），例如可以提及的有Au/Ni/AuGe、Au/Pt/Ti(/Au)/Ni/AuGe或Au/Pt/TiW(/Ti)/Ni/AuGe。此外，上面所示出的“/”的先前层处于从电气方面而言远离活性层的位置处。虽然第一电极电气连接至第一化合物半导体层，但是也包括了其中第一电极形成于第一化合物半导体层上的情况、或者其中第一电极连接至第一化合物半导体层且有导电材料层或导电基板插入在第一电极与第一化合物半导体层之间的情况。第一电极和第二电极可以通过例如各种类型的PVD方法来形成，这些PVD方法例如是真空沉积方法和溅射方法。为了使外部电极或电路电气连接至第一电极和/或第二电极，还可以设置有焊盘电极。较佳的是，焊盘电极具有单层结构或多层结构，这两种结构任一者均包含从由钛（Ti）、铝（Al）、铂（Pt）、金（Au）和镍（Ni）组成的群组中选择的至少一种类型的金属。或者，焊盘电极还可以被形成为具有诸如Ti/Pt/Au多层结构或Ti/Au多层结构等多层结构。
2.实例1
实例1涉及本发明的第一实施例和第三实施例的半导体发光元件。图1A示出了实例1的半导体发光元件的构成要素的示意性布置图，图1B示出了实例1的半导体发光元件的沿图1A的箭头IB-IB所取得的示意性截面图，且图2A示出了实例1的半导体发光元件的沿图1A的箭头IIA-IIA所取得的示意性截面图。此外，在图1A中，为了清晰地示出第一区域、第二区域和折射率控制区域，用斜线给这些区域加上了阴影线。如同在上述情况中一样，在稍后将要说明的图7中，为了清晰地示出第一区域和第二区域，也用斜线给这些区域加上了阴影线。
将参照本发明的第一实施例的半导体发光元件来说明实例1的半导体发光元件（具体地，半导体激光元件）。第一区域21和第二区域22沿着光波导（具体地，脊部20）的延伸方向周期性地且交替地布置于该光波导中。当用P1和P2分别表示第一区域21的数量和第二区域22的数量时，如果P1-P2=1，那么P2是2以上的整数，而如果P2-P1=1，那么P1是2以上的整数。此外，第一区域21的有效折射率neff-1不同于第二区域22的有效折射率neff-2。此外，实例1的半导体发光元件出射两种类型的基横模的光（稍后说明的实例2至实例4每一者的半导体发光元件也具有与如上所述相同的性能）。或者，将参照本发明的第三实施例的半导体发光元件来说明实例1的半导体发光元件。第一区域21和第二区域22沿着光波导（具体地，脊部20）的延伸方向周期性地且交替地布置于该光波导中。当用P1和P2分别表示第一区域21的数量和第二区域22的数量时，如果P1-P2=1，那么P2是2以上的整数，而如果P2-P1=1，那么P1是2以上的整数。此外，实例1的半导体发光元件出射两种类型的基横模的光。在这种情况下，具体地，P1的值是“4”，同时P2的值是“3”。在稍后将要说明的实例2至实例4中，如在上述情况下一样，P1被设定为4，同时P2被设定为3。此外，第一区域21的有效折射率neff-1由活性层、包覆层（clad layer）、脊深度和振荡波长决定。另一方面，ZnO被扩散至在脊部20的侧面附近的位置处以使活性层无序化，从而使得第二区域22的折射率减小。因此，第二区域22的有效折射率neff-2被减小至低于第一区域21的有效折射率。该无序化所引起的折射率的减小由扩散深度决定，并且该扩散深度能由扩散温度和扩散时间控制。
此外，在实例1的半导体发光元件中，当用L1表示第一区域21的沿着光波导（脊部20）的延伸方向的长度，并且用λave表示将要出射的光的平均波长时，满足下面的方程式。
0.7×{λave/(neff-1-neff-2)}≤L1≤1.3×{λave/(neff-1-neff-2)}
具体地，L1=λave/(neff-1-neff-2)是成立的。或者，满足下面的方程式。
1×10-3≤(neff-1-neff-2)/neff-1≤1×10-2
此外，当用L1和L2分别表示第一区域21的沿着光波导（脊部20）的延伸方向的总长度和第二区域22的沿着光波导（脊部20）的延伸方向的总长度时，满足下面的方程式。
0.1≤L2/(L1+L2)≤0.4
此外，当用λmax和Δλ分别表示将要从半导体发光元件出射的光的波长的最大峰值和该光的波长宽度时，满足下面的方程式。
Δλ/λmax≥1.5×10-4
更具体地，在实例1的半导体发光元件中，脊部20的总长度是1.00mm，并且脊部20的宽度是1.8μm。此外，其他物理值如下所示。
neff-1=3.2700
neff-2=3.2655
λave=648.75nm
λmax=650.0nm（=λ1）
λ2=647.5nm
Δλ=2.5nm
L1=185μm
L2=90μm
虽然有防反射（AR）涂层或低反射涂层形成于光出射表面25上，且有高反射（HR）涂层形成于光反射表面26上，但是图中省略了这些涂层。
在实例1中，第一区域21和第二区域22占用一个脊部20。此外，在第二区域22的附近，形成有折射率控制区域（折射率变化区域、折射率扰乱区域、无序区域或波导损耗降低区域）23，该折射率控制区域使第二区域22的有效折射率neff-2不同于第一区域21的有效折射率neff-1。折射率控制区域23被形成为与脊部20的一侧相距2μm。折射率控制区域23的沿着光波导（脊部20）的延伸方向的长度是90μm，同时折射率控制区域23的宽度是20μm。在实例1中，在折射率控制区域23中，包含了用于减小折射率的物质（能让折射率控制区域23中的能带隙增大的物质/杂质），具体是指氧化锌（ZnO）。
在实例1中，使用n-GaAs基板作为基板10。此外，实例1的半导体发光元件出射红光。在这种情况下，为光波导（脊部20）设置有活性层33，而且活性层33由AlGaInP基化合物半导体形成。此外，活性层33具有如下的量子阱结构：在该量子阱结构中，由GaInP层或AlGaInP层形成的至少一个阱层和均由AlGaInP层形成的至少两个垒层彼此层叠起来。实例1的半导体发光元件的由GaInP基化合物半导体形成的化合物半导体层叠结构30的结构在下面的表1中示出，并且在最底一栏中所说明的化合物半导体层形成于基板10上。活性层33具有多量子阱结构，并且具体地，垒层被构造成包括四层，且阱层被构造成包括三层。上述结构与稍后将说明的实例2至实例4中的结构相同。
表1
以下，将会参照图3A、图3B、图4A和图4B（它们是与沿图1A中的箭头IB-IB所取得的局部截面图相似的示意性局部截面图，来说明实例1的半导体发光元件的制造方法。
步骤-100
首先，在基板10上，形成包括活性层33的化合物半导体层叠结构30。具体地，虽然各种类型的化合物半导体层是利用MOCVD方法而结晶生长的，但是在这种情况下，例如，可以使用磷化氢（PH3）作为磷原材料，可以使用三甲基镓（TMG）气体或三乙基镓（TEG）气体作为稼原材料，可以使用三甲基铝（TMA）气体作为铝原材料，可以使用三甲基铟（TMI）气体作为In原材料，可以使用甲硅烷气体（SiH4气体）作为硅原材料，且可以使用环戊二烯基镁气体作为Mg源。更具体地，在由n-GaAs基板形成的基板10的主面上，通过一般的MOCVD方法（即通过使用有机金属和/或氢化合物作为原材料气体的MOCVD方法），外延生长缓冲层10'、第一化合物半导体层31、活性层33和第二化合物半导体层32。于是，能获得图3A的示意性局部截面图所示的结构。
步骤-110
随后，基于公知的光刻和蚀刻技术，局部地蚀刻化合物半导体层叠结构30，从而形成了具有预定宽度的脊部20。具体地，在第二化合物半导体层32的厚度方向上蚀刻它的预定部分，从而去除第二化合物半导体层32的在厚度方向上的该部分。于是，如图3B所示，能够形成脊部20。
步骤-120
接下来，为了使第二区域22的有效折射率neff-2不同于第一区域21的有效折射率neff-1，在第二区域22的附近设置折射率控制区域23。具体地，通过剥离方法，在第二化合物半导体层32的位于第二区域22附近的暴露部分上形成ZnO层23'（参见图4A）。随后，当加热整个基板以使ZnO因热而扩散时，化合物半导体层叠结构30的其中将要形成折射率控制区域23的那个部分被混晶化（mixed-crystallized），且结果，就能够提供折射率控制区域23（参见图4B）。化合物半导体层叠结构30的包含ZnO的所述部分的能带隙增大了，因而折射率减小了。所以，第二区域22的整体有效折射率neff-2变为小于第一区域21的整体有效折射率neff-1。
步骤-130
然后，通过CVD方法在整个表面上形成SiO2、SiN或Al2O3的绝缘层36（成膜）。此外，通过光刻和蚀刻技术去除第二化合物半导体层32的顶面上的绝缘层36，然后通过剥离方法，形成从第二化合物半导体层32的暴露顶面延伸到绝缘层36上第二电极35。此外，通过公知的方法，在基板10的背面上形成第一电极34。于是，能获得实例1的半导体发光元件（参见图1B）。
在图5A和图5B中分别示出了当连续驱动实例1的半导体发光元件时所获得的发射角分布和波长谱的结果。关于发射角，垂直发射角和水平发射角均显示出正态分布，且因此，证实了两种类型的激光以基横模进行振荡。此外，这两种类型的激光的振荡波长宽度Δλ均是2.5nm。
在稍后将要说明的实例1或实例2的半导体发光元件中，第一区域21和第二区域22周期性地且交替地布置着，第一区域21的有效折射率neff-1不同于第二区域22的有效折射率neff-2（具体地，在实例1中，neff-1>neff-2），并且在第一区域21和第二区域22中，两种类型的基横模的激光被生成（振荡）。在这种情况下，由于P1-P2=1，且P2的值是2以上的整数，所以一个第二区域22中所生成的基横模的激光在与第一区域21中所生成的基横模的激光的耦合结束之前到达了相邻的第二区域22。作为结果，存在两种类型的基横模的激光（具有波长λ1的光和具有波长λ2的光）。此外，作为结果，对于从半导体发光元件出射的全部光，振荡波长宽度Δλ的值能够增大，并且不必使用复杂的元件结构和/或电路，通过半导体发光元件本身就能实现散斑噪声的减少。此外，由于所要出射的激光的光强度分布是如上所述的正态分布，所以能够获得高精细的图像。
3.实例2
实例2是实例1的变型。如图2B（其是与沿图1A中的箭头IB-IB所取得的示意性截面图相似的示意性截面图）所示，在实例2中，在第二区域22的附近，形成有折射率控制区域（折射率变化区域、折射率扰乱区域、无序区域或波导损耗降低区域）24，该折射率控制区域使第二区域22的有效折射率neff-2不同于第一区域21的有效折射率neff-1（具体地，在实例2中，neff-1>neff-2）。在实例2中，在折射率控制区域24中，形成有金属膜，具体地，该金属膜是钛（Ti）膜。折射率控制区域24形成于第二化合物半导体层32上，从而与脊部20的一侧相距1.5μm。折射率控制区域24的沿着光波导（脊部20）的延伸方向的长度是90μm，且折射率控制区域24的宽度是20μm。此外，第一区域的有效折射率和第二区域的有效折射率如下。
neff-1=3.2700
neff-2=3.2666
4.实例3
实例3也是实例1的变型。在实例3中，让预定的驱动电流流过光波导的第一区域21和第二区域22，此外，高频信号（诸如100MHz至300MHz，具体地，在实例3中是200MHz）还叠加于该电流上。于是，由于产生了增益的波动，所以如图6A和图6B所示，能进一步增大Δλ的值，且能更有效地实现散斑噪声的减少。在图6A中，示出了无叠加的连续振荡的情况，而在图6B中，示出了有叠加的连续振荡的情况。具体地，Δλ的值能够从2.5nm增加至大约4nm半带宽（half bandwidth）。
5.实例4
实例4涉及本发明的第二实施例和第三实施例的半导体发光元件。图7示出了实例4的半导体发光元件的构成要素的示意性布置图。此外，实例4的半导体发光元件的沿箭头A-A所取得的示意性截面图与图2A所示的示意性截面图类似。
参照本发明的第二实施例的半导体发光元件，将说明实例4的半导体发光元件。第一区域21和第二区域22沿着光波导（脊部20）的延伸方向周期性地且交替地布置于该光波导中。当用P1和P2分别表示第一区域的数量和第二区域的数量时，如果P1-P2=1成立，那么P2是2以上的整数，而如果P2-P1=1成立，那么P1是2以上的整数。此外，第一区域21的宽度W1不同于第二区域22的宽度W2。具体地，在实例4中，W1<W2是成立的。或者，参照本发明的第三实施例的半导体发光元件，将说明实例4的半导体发光元件。第一区域21和第二区域22沿着光波导（脊部20）的延伸方向周期性地且交替地布置于该光波导中。当用P1和P2分别表示第一区域的数量和第二区域的数量时，如果P1-P2=1成立，那么P2是2以上的整数，而如果P2-P1=1成立，那么P1是2以上的整数。此外，两种类型的基横模的光被出射。在这种情况下，在实例4的半导体发光元件中，第一区域21和第二区域22同样占用一个脊部20。此外，当用W1和W2分别表示第一区域21的宽度和第二区域22的宽度时，满足下面的方程式。
1.2≤W2/W1≤2.5
除了不执行步骤-120并且脊部20的形状不同于步骤-110中所形成的脊部的形状以外，能够通过与用于形成实例1的半导体发光元件的方法相似的方法来形成实例4的半导体发光元件，且因此省略了详细说明。
在实例4的半导体发光元件中，由于周期性地且交替地布置着的第一区域21和第二区域22的宽度彼此不同（具体地，在实例4中，W1<W2），所以在第二区域22中所生成（振荡）的基横模的光的波长λ2不同于在第一区域21中所生成（振荡）的基横模的光的波长λ1，且此外，在第一区域21和第二区域22中生成了两种类型的基横模的光。在这种情况下，由于P1-P2=1成立，且P2的值是2以上的整数，所以一个第二区域22中所生成的基横模的光在与第一区域21中所生成的基横模的光的耦合结束之前到达了相邻的第二区域22。作为结果，存在两种类型的基横模的光（具有波长λ1的光和具有波长λ2的光）。此外，作为结果，对于从半导体发光元件出射的全部光，振荡波长宽度Δλ的值能够增大，并且不必使用复杂的元件结构和/或电路，通过半导体发光元件本身就能实现散斑噪声的减少。此外，根据测量结果，证实了所要出射的全部光的光强度分布是正态分布，且因此能够获得高精细的图像。
此外，实例4的半导体发光元件的构造和结构可以与实例1至实例3中所说明的半导体发光元件的构造和结构相结合地使用。
6.实例5
实例5涉及本发明的第四实施例的显示装置。在实例5中，如图8的概念图所示，作为该显示装置，将说明具有半导体发光元件作为光源的光栅扫描型（raster scan type）投影仪装置。在该投影仪装置中，使用由半导体激光元件形成的半导体发光元件作为光源来对激光进行光栅扫描，然后根据所要显示的图像，对激光的亮度进行控制以显示该图像。具体地，在来自用于发出红光的半导体发光元件101R的激光、来自用于发出绿光的半导体发光元件101G的激光和来自用于发出蓝光的半导体发光元件101B的激光分别通过二向色棱镜（dichroic prism）102R、102G和102B而汇集成一个激光束之后，该激光束利用水平扫描仪103和垂直扫描仪104而被扫描，然后投射到用于显示各种类型的图像的激光照射面105（诸如屏幕或墙壁表面）上，从而能够获得图像。作为水平扫描仪103和垂直扫描仪104，例如，可以将多棱镜（polygon mirror）和检流计扫描仪（galvano scanner）组合起来使用。或者，作为水平扫描仪和垂直扫描仪，例如，可以将利用MEMS技术而形成的多个数字微镜设备（digitalmicro-mirror device，DMD）与多棱镜或检流计扫描仪结合起来使用，并且可以通过包括以二维矩阵状布置的DMD的二维空间调制元件来形成其中将水平扫描仪和垂直扫描仪集成在一起的结构，或者可以通过与一个DMD一起执行二维扫描的二维MEMS扫描仪来形成其中将水平扫描仪和垂直扫描仪集成在一起的结构。此外，还可以使用折射率调制型扫描仪，例如声光效果扫描仪或电光效果扫描仪。
或者，均起到一维调制元件作用的多个光栅光阀（grating light valve，GLV）元件可以与多棱镜或检流计扫描仪结合起来使用。即，如图9的概念图所示，该显示装置包括：图像生成装置201R，其由GLV元件203R和激光光源（发出红光的半导体激光器）202R形成；图像生成装置201G，其由GLV元件203G和激光光源（发出绿光的半导体激光器）202G形成；以及图像生成装置201B，其由GLV元件203B和激光光源（发出蓝光的半导体激光器）202B形成。此外，用虚线示出了从激光光源（发出红光的半导体激光器）202R射出的红色激光，用实线示出了从激光光源（发出绿光的半导体激光器）202G射出的绿色激光，并且用点划线示出了从激光光源（发出蓝光的半导体激光器）202B射出的蓝色激光。该显示装置还包括：集光透镜（未图示），这些集光透镜分别聚集从对应的激光光源202R、202G和202B射出的激光束，然后将所聚集的激光束出射至对应的GLV元件203R、203G和203B；L形棱镜204，从GLV元件203R、203G和203B出射的激光束入射到该L形棱镜204上，然后该L形棱镜204将这些激光束汇集成一束光通量（light flux）；透镜205和空间滤光片206，这两者允许所汇集的三原色激光束通过；成像透镜（未图示），其从通过空间滤光片206的一束光通量形成图像；扫描镜（检流计扫描仪）207，其对通过所述成像透镜的一束光通量进行扫描；以及屏幕（激光照射面）208，由扫描镜207扫描的激光投射于该屏幕208上。
迄今为止，虽然已经参照各优选实例说明了本发明，但是本发明不限于上述各实例。各实例的半导体发光元件和显示装置的构造和结构以及半导体发光元件的制造方法已经以示例的方式进行了说明，并且可以进行适当地改变和修改。例如，可以根据半导体发光元件所必需的规格来决定第一区域中所要生成的基横模的光的波长λ1、第二区域中所要生成的基横模的光的波长λ2、所要出射的光的平均波长λave、所要出射的光的波长的最大峰值λmax和所要出射的光的波长宽度Δλ，并且例如，可以根据半导体发光元件所必需的规格，通过进行各种类型的评估测试来适当地决定第一区域的沿着光波导的延伸方向的长度L1、第二区域的沿着光波导的延伸方向的长度L2、第一区域的宽度W1、第二区域的宽度W2、第一区域的有效折射率neff-1、第二区域的有效折射率neff-2、折射率控制区域的大小和折射率控制区域的设置位置。即使当不使用GaInP基化合物半导体而是由GaInN基化合物半导体形成活性层时，还是能获得如上所述的相同结果。
此外，在本发明实施例的半导体发光元件中，还可以设置有第三区域，并且可以允许存在三种类型的基横模的光（具有波长λ1的光、具有波长λ2的光和具有波长λ3的光）。具体地，例如可以提及的是具有如下布置的半导体发光元件，该布置包括依次设置的第一区域、第二区域、第一区域、第二区域、第一区域、第三区域、第一区域、第三区域和第一区域。在各实例中，虽然已经以示例的方式说明了包括依次设置的第一区域、第二区域、第一区域、第二区域、第一区域、第二区域和第一区域的构造，但是也可以使用例如包括依次设置的第二区域、第一区域、第二区域、第一区域、第二区域、第一区域和第二区域的构造。
在各实例中，虽然半导体发光元件由半导体激光元件形成，但是依据实例1中所说明的化合物半导体层叠结构30（参见表1），还可以形成超辐射发光二极管（SLD）。虽然该SLD具有与实例1中所说明的半导体激光元件的光波导结构相似的光波导结构，但是与半导体激光元件不同的是，该SLD不具有振荡器结构。在SLD中，因电流注入而生成的自发发出的光在通过光波导结构而被引导的同时因受激发射而被增幅，然后被出射。当光出射表面的光反射率被设定为非常低的值，并且当光反射表面的光反射率被设定为非常高的值时，能够获得如上所述的SLD。
此外，根据本发明的实施例，还可以实现下面的技术方案。
（1）半导体发光元件：第一实施例
一种半导体发光元件：其中，第一区域和第二区域沿着光波导的延伸方向周期性地且交替地布置于所述光波导中；当用P1和P2分别表示所述第一区域的数量和所述第二区域的数量时，如果P1-P2=1，那么P2是2以上的整数，而如果P2-P1=1，那么P1是2以上的整数；并且所述第一区域的有效折射率不同于所述第二区域的有效折射率。
（2）如上面（1）所述的半导体发光元件，其出射两种类型的基横模的光。
（3）如上面（1）或（2）所述的半导体发光元件，其中当用L1表示所述第一区域的沿着所述光波导的所述延伸方向的长度，用λave表示将要出射的光的平均波长，用neff-1表示所述第一区域的所述有效折射率，并且用neff-2表示所述第二区域的所述有效折射率时，满足下面的方程式：
0.7×{λave/(neff-1-neff-2)}≤L1≤1.3×{λave/(neff-1-neff-2)}。
（4）如上面（1）至（3）中任一者所述的半导体发光元件，其中当用L1表示所述第一区域的沿着所述光波导的所述延伸方向的总长度，并且用L2表示所述第二区域的沿着所述光波导的所述延伸方向的总长度时，满足下面的方程式：
0.1≤L2/(L1+L2)≤0.4。
（5）如上面（1）至（4）中任一者所述的半导体发光元件，其中当用neff-1表示所述第一区域的所述有效折射率，并且用neff-2表示所述第二区域的所述有效折射率时，满足下面的方程式：
1×10-3≤(neff-1-neff-2)/neff-1≤1×10-2。
（6）如上面（1）至（5）中任一者所述的半导体发光元件，其中当用λmax表示将要从所述半导体发光元件出射的光的波长的最大峰值，并且用Δλ表示该光的波长宽度时，满足下面的方程式：
Δλ/λmax≥1.5×10-4。
（7）如上面（1）至（6）中任一者所述的半导体发光元件，其中
所述第一区域和所述第二区域占用一个脊部，并且
在各所述第二区域的附近均设置有折射率控制区域，以使所述第二区域的所述有效折射率不同于所述第一区域的所述有效折射率。
（8）如上面（7）所述的半导体发光元件，其中所述折射率控制区域每一者均包含用于减小折射率的物质。
（9）如上面（8）所述的半导体发光元件，其中所述用于减小折射率的物质包括氧化锌。
（10）如上面（7）所述的半导体发光元件，其中在所述折射率控制区域中形成有金属膜。
（11）如上面（10）所述的半导体发光元件，其中所述金属膜包括钛、铂或金。
（12）半导体发光元件：第二实施例
一种半导体发光元件：其中，第一区域和第二区域沿着光波导的延伸方向周期性地且交替地布置于所述光波导中；当用P1和P2分别表示所述第一区域的数量和所述第二区域的数量时，如果P1-P2=1，那么P2是2以上的整数，而如果P2-P1=1，那么P1是2以上的整数；并且所述第一区域的宽度不同于所述第二区域的宽度。
（13）如上面（12）所述的半导体发光元件，其出射两种类型的基横模的光。
（14）如上面（12）或（13）所述的半导体发光元件，其中当用W1表示所述第一区域的所述宽度，并且用W2表示所述第二区域的所述宽度时，满足下面的方程式：
1.2≤W2/W1≤2.5。
（15）如上面（12）至（14）中任一者所述的半导体发光元件，其中当用L1表示所述第一区域的沿着所述光波导的所述延伸方向的总长度，并且用L2表示所述第二区域的沿着所述光波导的所述延伸方向的总长度时，满足下面的方程式：
0.1≤L2/(L1+L2)≤0.4。
（16）如上面（12）至（15）中任一者所述的半导体发光元件，其中当用λmax表示将要从所述半导体发光元件出射的光的波长的最大峰值，并且用Δλ表示该光的波长宽度时，满足下面的方程式：
Δλ/λmax≥1.5×10-4。
（17）如上面（12）至（16）中任一者所述的半导体发光元件，其中所述第一区域和所述第二区域占用一个脊部。
（18）如上面（12）至（17）中任一者所述的半导体发光元件，其中所述第一区域的有效折射率不同于所述第二区域的有效折射率。
（19）如上面（18）所述的半导体发光元件，其中当用L1表示所述第一区域的沿着所述光波导的所述延伸方向的长度，用λave表示将要出射的光的平均波长，用neff-1表示所述第一区域的所述有效折射率，并且用neff-2表示所述第二区域的所述有效折射率时，满足下面的方程式：
0.7×{λave/(neff-1-neff-2)}≤L1≤1.3×{λave/(neff-1-neff-2)}。
（20）如上面（18）或（19）所述的半导体发光元件，其中当用neff-1表示所述第一区域的所述有效折射率，并且用neff-2表示所述第二区域的所述有效折射率时，满足下面的方程式：
1×10-3≤(neff-1-neff-2)/neff-1≤1×10-2。
（21）如上面（18）至（20）中任一者所述的半导体发光元件，其中在各所述第二区域的附近均设置有折射率控制区域，以使所述第二区域的所述有效折射率不同于所述第一区域的所述有效折射率。
（22）如上面（21）所述的半导体发光元件，其中所述折射率控制区域每一者均包含用于减小折射率的物质。
（23）如上面（22）所述的半导体发光元件，其中所述用于减小折射率的物质包括氧化锌。
（24）如上面（21）所述的半导体发光元件，其中在所述折射率控制区域中形成有金属膜。
（25）如上面（24）所述的半导体发光元件，其中所述金属膜包括钛、铂或金。
（26）半导体发光元件：第三实施例
一种半导体发光元件：其中，第一区域和第二区域沿着光波导的延伸方向周期性地且交替地布置于所述光波导中；当用P1和P2分别表示所述第一区域的数量和所述第二区域的数量时，如果P1-P2=1，那么P2是2以上的整数，如果P2-P1=1，那么P1是2以上的整数；并且两种类型的基横模的光被出射。
（27）如上面（26）所述的半导体发光元件，其中当用L1表示所述第一区域的总长度，并且用L2表示所述第二区域的总长度时，满足下面的方程式：
0.1≤L2/(L1+L2)≤0.4。
（28）如上面（26）或（27）所述的半导体发光元件，其中当用λmax表示将要从所述半导体发光元件出射的光的波长的最大峰值，并且用Δλ表示该光的波长宽度时，满足下面的方程式：
Δλ/λmax≥1.5×10-4。
（29）如上面（26）至（28）中任一者所述的半导体发光元件，其中所述第一区域和所述第二区域占用一个脊部。
（30）如上面（1）至（29）中任一者所述的半导体发光元件，其中让预定的驱动电流流过所述第一区域和所述第二区域，并且高频信号叠加在所述电流上。
（31）如上面（1）至（30）中任一者所述的半导体发光元件，其中所述光波导设置有活性层，并且所述活性层由AlGaInP基化合物半导体形成。
（32）如上面（31）所述的半导体发光元件，其中所述活性层具有多量子阱结构，所述多量子阱结构包括阱层和垒层，所述阱层每一者由GaInP层或AlGaInP层形成，所述垒层每一者由AlGaInP层形成，所述阱层和所述垒层彼此层叠。
（33）如上面（1）至（30）中任一者所述的半导体发光元件，其中所述光波导设置有活性层，并且所述活性层由GaInN基化合物半导体形成。
（34）如上面（33）所述的半导体发光元件，其中所述活性层具有多量子阱结构，所述多量子阱结构包括阱层和垒层，所述阱层每一者由GaInN层形成，所述垒层每一者由GaInN层形成，所述垒层的所述GaInN层的In组分不同于所述阱层的所述GaInN层的In组分，所述阱层和所述垒层彼此层叠。
（35）如上面（1）至（34）中任一者所述的半导体发光元件，其由半导体激光元件或超辐射发光二极管形成。
（36）显示装置：第四实施例
一种显示装置：其包括如（1）至（35）中任一者所述的半导体发光元件。
本领域技术人员应当理解，依据设计要求和其他因素，可以在本发明随附的权利要求或其等同物的范围内进行各种修改、组合、次组合以及改变。
相关申请的交叉参考
本申请要求2013年2月25日提交的日本优先权专利申请JP2013-034821的优先权，因此将该日本优先权申请的全部内容以引用的方式并入本文中。

Claims (25)

1.一种半导体发光元件，其包括：
第一区域；以及
第二区域，所述第一区域和所述第二区域沿着光波导的延伸方向周期性地且交替地布置于所述光波导中，
其中，当用P1和P2分别表示所述第一区域的数量和所述第二区域的数量时，如果P1-P2=1，那么P2是2以上的整数，而如果P2-P1=1，那么P1是2以上的整数，并且
所述第一区域的有效折射率不同于所述第二区域的有效折射率。
2.根据权利要求1所述的半导体发光元件，其中，所述半导体发光元件出射两种类型的基横模的光。
3.根据权利要求1所述的半导体发光元件，其中，当用L1表示所述第一区域的沿着所述光波导的所述延伸方向的长度，用λave表示将要出射的光的平均波长，用neff-1表示所述第一区域的所述有效折射率，并且用neff-2表示所述第二区域的所述有效折射率时，满足下面的方程式：
0.7×{λave/(neff-1-neff-2)}≤L1≤1.3×{λave/(neff-1-neff-2)}。
4.根据权利要求1所述的半导体发光元件，其中，当用L1表示所述第一区域的沿着所述光波导的延伸方向的总长度，并且用L2表示所述第二区域的沿着所述光波导的延伸方向的总长度时，满足下面的方程式：
0.1≤L2/(L1+L2)≤0.4。
5.根据权利要求1所述的半导体发光元件，其中，当用neff-1表示所述第一区域的所述有效折射率，并且用neff-2表示所述第二区域的所述有效折射率时，满足下面的方程式：
1×10-3≤(neff-1-neff-2)/neff-1≤1×10-2。
6.根据权利要求1所述的半导体发光元件，其中当用λmax表示将要从所述半导体发光元件出射的光的波长的最大峰值，并且用Δλ表示该光的波长宽度时，满足下面的方程式：
Δλ/λmax≥1.5×10-4。
7.根据权利要求1所述的半导体发光元件，其中，
所述第一区域和所述第二区域形成一个脊部，并且
所述半导体发光元件还包括在所述第二区域附近的折射率控制区域，以使所述第二区域的所述有效折射率不同于所述第一区域的所述有效折射率。
8.根据权利要求7所述的半导体发光元件，其中，所述折射率控制区域每一者均包含用于减小折射率的物质。
9.根据权利要求8所述的半导体发光元件，其中，所述用于减小折射率的物质包括氧化锌。
10.根据权利要求7所述的半导体发光元件，其中，所述折射率控制区域每一者均包括金属膜。
11.根据权利要求10所述的半导体发光元件，其中，所述金属膜包括钛、铂或金。
12.一种半导体发光元件，其包括：
第一区域；以及
第二区域，所述第一区域和所述第二区域沿着光波导的延伸方向周期性地且交替地布置于所述光波导中，
其中，当用P1和P2分别表示所述第一区域的数量和所述第二区域的数量时，如果P1-P2=1，那么P2是2以上的整数，而如果P2-P1=1，那么P1是2以上的整数，并且
所述第一区域的宽度不同于所述第二区域的宽度。
13.根据权利要求12所述的半导体发光元件，其中，所述半导体发光元件出射两种类型的基横模的光。
14.根据权利要求12所述的半导体发光元件，其中，当用W1表示所述第一区域的所述宽度，并且用W2表示所述第二区域的所述宽度时，满足下面的方程式：
1.2≤W2/W1≤2.5。
15.一种半导体发光元件，其包括：
第一区域；以及
第二区域，所述第一区域和所述第二区域沿着光波导的延伸方向周期性地且交替地布置于所述光波导中，
其中，当用P1和P2分别表示所述第一区域的数量和所述第二区域的数量时，如果P1-P2=1，那么P2是2以上的整数，而如果P2-P1=1，那么P1是2以上的整数，并且
所述半导体发光元件出射两种类型的基横模的光。
16.根据权利要求15所述的半导体发光元件，其中当用L1表示所述第一区域的总长度，并且用L2表示所述第二区域的总长度时，满足下面的方程式：
0.1≤L2/(L1+L2)≤0.4。
17.根据权利要求15所述的半导体发光元件，其中当用λmax表示将要从所述半导体发光元件出射的光的波长的最大峰值，并且用Δλ表示该光的波长宽度时，满足下面的方程式：
Δλ/λmax≥1.5×10-4。
18.根据权利要求15所述的半导体发光元件，其中所述第一区域和所述第二区域占用一个脊部。
19.根据权利要求1、12或15所述的半导体发光元件，其中，
让预定的驱动电流流过所述光波导的所述第一区域和所述第二区域，并且
所述电流上叠加有高频信号。
20.根据权利要求1、12或15所述的半导体发光元件，其中，
所述光波导设置有活性层，并且
所述活性层包括AlGaInP基化合物半导体。
21.根据权利要求20所述的半导体发光元件，其中，所述活性层具有多量子阱结构，所述多量子阱结构包括：
阱层，所述阱层每一者由GaInP层或AlGaInP层形成；以及
垒层，所述垒层每一者由AlGaInP层形成，所述阱层和所述垒层彼此层叠。
22.根据权利要求1、12或15所述的半导体发光元件，其中，
所述光波导设置有活性层，并且
所述活性层包括GaInN基化合物半导体。
23.根据权利要求22所述的半导体发光元件，其中，所述活性层具有多量子阱结构，所述多量子阱结构包括：
阱层，所述阱层每一者由GaInN层形成；以及
垒层，所述垒层每一者由GaInN层形成且所述垒层的所述GaInN层的In组分不同于所述阱层的所述GaInN层的In组分，所述阱层和所述垒层彼此层叠。
24.根据权利要求1、12或15所述的半导体发光元件，其由半导体激光元件或超辐射发光二极管形成。
25.一种显示装置，其包括如权利要求1至24中任一项所述的半导体发光元件。
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