CN111095701B - 发光部件、打印头、图像形成装置以及光照射装置 - Google Patents

Abstract

发光芯片(C)具备：基板(80)；多个激光二极管(LD)，它们设置在基板(80)上，具有整流特性，该激光二极管的一个端子与预先规定的基准电位连接；以及多个设定晶闸管(S)，它们分别与激光二极管(LD)的另一个端子串联连接，通过成为导通状态而使所连接的激光二极管(LD)发光、或者使激光二极管(LD)的发光量增加。

Description

发光部件、打印头、图像形成装置以及光照射装置

技术领域

本发明涉及发光部件、打印头、图像形成装置以及光照射装置。

背景技术

在专利文献1中记载了一种发光元件阵列，其中，将能够从外部控制阈值电压或阈值电流的多个发光元件一维、二维或三维地排列，通过电单元将控制各发光元件的阈值电压或阈值电流的电极相互连接，在各发光元件连接从外部施加电压或电流的时钟线。

在专利文献2中记载了一种自扫描型光源头，该自扫描型光源头具备：基板；面发光型半导体激光器，其呈阵列状地配设在基板上；以及作为开关元件的晶闸管，其配置在基板上，使所述面发光型半导体激光器的发光选择性地开启/关闭。

在专利文献3中记载了一种自扫描型发光装置，其中，构成了pnpnpn6层半导体结构的发光元件，在两端的p型第1层和n型第6层、以及中央的p型第3层和n型第4层设置电极，使pn层承担发光二极管功能，使pnpn4层承担晶闸管功能。

在先技术文献

专利文献

专利文献1：日本国特开平1-238962号公报

专利文献2：日本国特开2009-286048号公报

专利文献3：日本国特开2001-308385号公报

发明内容

发明所要解决的课题

但是，例如，在具备发光部和驱动部的自扫描型发光元件阵列中，当利用相同的层叠半导体层构成发光部中的发光元件和驱动部中的依次驱动发光元件的传递元件时，难以独立地设定发光元件的发光特性和传递元件的驱动特性。因此，考虑利用其它层叠半导体层来构成发光元件，独立地设定发光特性和驱动特性。这时，在连接发光元件等具有整流特性的元件和控制该元件的元件的情况下，存在产生因具有整流特性的元件的特性引起的动作不良(误动作)的担忧。

本发明的至少一个实施方式提供与向控制具有整流特性的元件的元件提供基准电位的情况相比、不易产生动作不良的发光部件等。

用于解决课题的手段

第1方式的发明是一种发光部件，该发光部件具备：基板；发光元件，该发光元件为多个，设置在所述基板上，该发光元件的一个端子与预先规定的基准电位连接，该发光元件具有整流特性；以及多个晶闸管，它们分别与所述发光元件的另一个端子串联连接，通过成为导通状态而使所连接的该发光元件发光、或者使该发光元件的发光量增加。

第2方式的发明在第1方式的发光部件的基础上，其中，通过向多个所述晶闸管依次传递导通状态，使多个所述发光元件依次成为导通状态。

第3方式的发明在第1方式的发光部件的基础上，其特征在于，所述发光部件具备多个传递晶闸管，该多个传递晶闸管与多个所述晶闸管中的各个晶闸管连接，通过成为被依次传递来的导通状态，使所连接的晶闸管成为能够转变成导通状态的状态。

第4方式的发明在第1方式至第3方式的任一个发光部件的基础上，其特征在于，通过利用施加于串联连接的所述发光元件与所述晶闸管的电压，使该晶闸管向导通状态转变，从而使该发光元件发光、或者使该发光元件的发光量增加。

第5方式的发明在第1方式的发光部件的基础上，其特征在于，所述发光元件和所述晶闸管经由隧道结层或具有金属导电性的III-V族化合物层而串联连接。

第6方式的发明在第1方式的发光部件的基础上，其特征在于，所述晶闸管由层叠有多个半导体层的层叠半导体层构成，该层叠半导体层具备使该晶闸管的上升电压降低的电压降低层。

第7方式的发明在第6方式的发光部件的基础上，其特征在于，所述发光元件由层叠有多个半导体层的另一层叠半导体层构成，所述电压降低层的带隙能量比构成该另一层叠半导体层的任何一个半导体层的带隙能量都小。

第8方式的发明在第6方式的发光部件的基础上，其特征在于，所述电压降低层的带隙能量比构成所述发光元件的发光层的半导体层的带隙能量小。

第9方式的发明在第1方式至第3方式的任一个发光部件的基础上，其特征在于，所述发光元件的电流路径狭窄化。

第10方式的发明是一种打印头，所述打印头具备：发光部，其包含第1方式的发光部件；和光学部，其使从所述发光部射出的光成像。

第11方式的发明是一种图像形成装置，所述图像形成装置具备：像保持体；带电部，其使所述像保持体带电；曝光部，其包含第1方式的发光部件，借助光学部使所述像保持体曝光；显影部，其对由所述曝光部曝光而在所述像保持体上形成的静电潜像进行显影；以及转印部，其将在所述像保持体上显影出的图像转印到被转印体上。

第12方式的发明是一种光照射装置，所述光照射装置具有第1方式的发光部件，将从所述发光部件射出的光呈二维状地向被照射物照射。

发明效果

根据第1方式的发明，与向控制具有整流特性的元件的元件提供基准电位的情况相比，不易产生动作不良。

根据第2方式的发明，与晶闸管没有被依次传递导通状态的情况相比，能够减小发光芯片的尺寸。

根据第3方式的发明，与不使用传递晶闸管的情况相比，能够进行发光元件的发光/非发光的点亮控制。

根据第4方式的发明，与不利用施加于串联连接的电压进行控制的情况相比，点亮控制变得容易。

根据第5方式的发明，与不经由隧道结层或具有金属导电性的III-V族化合物层的情况相比，能够降低为了发光而施加的电压。

根据第6方式的发明，与不具备电压降低层的情况相比，能够降低用于驱动的元件的导通状态下的电压。

根据第7方式和第8方式的发明，与不利用带隙能量设定电压降低层的情况相比，电压降低层的选定变得容易。

根据第9方式的发明，与不使电流路径狭窄化的情况相比，能够实现低消耗电力化。

根据第10方式的发明，与向控制具有整流特性的元件的元件提供基准电位的情况相比，不易产生打印头的动作不良。

根据第11方式的发明，与向控制具有整流特性的元件的元件提供基准电位的情况相比，不易产生图像形成装置的动作不良。

根据第12方式的发明，与向控制具有整流特性的元件的元件提供基准电位的情况相比，不易产生光照射装置的动作不良。

附图说明

图1是示出应用第1实施方式的图像形成装置的整体结构的一例的图。

图2是示出打印头的结构的一例的剖视图。

图3是发光装置的一例的俯视图。

图4是示出发光芯片的结构、发光装置的信号产生电路的结构、以及电路基板62上的布线(线)的结构的一例的图。

图5是对搭载有第1实施方式的自扫描型发光元件阵列(SLED)的发光芯片的电路结构进行说明的等效电路图。

图6是第1实施方式的发光芯片的平面布局图以及剖视图的一例，图6的(a)是发光芯片的平面布局图，图6的(b)是(a)的VIB-VIB线的剖视图。

图7是在第1实施方式的发光芯片中设置有激光二极管和设定晶闸管的岛状区域、设置有传递晶闸管等的岛状区域、以及设置有电源线电阻的岛状区域的放大剖视图。

图8是进一步说明激光二极管和设定晶闸管的层叠结构的图。图8的(a)是激光二极管和设定晶闸管的层叠结构中的示意性的能带图，图8的(b)是隧道结层的反向偏置状态下的能带图，图8的(c)示出隧道结层的电流电压特性。

图9是说明发光装置以及发光芯片的动作的时序图。

图10是示出为了比较而示出的能够搭载于自扫描型发光元件阵列(SLED)的发光芯片C′的电路结构的等效电路图。

图11是说明发光芯片的制造方法的图。图11的(a)是层叠半导体层形成工序，图11的(b)是n欧姆电极形成工序，图11的(c)是层叠半导体层分离工序。

图12是说明发光芯片的制造方法的图。图12的(d)是电流阻止部形成工序，图12的(e)是p栅极层露出蚀刻工序，图12的(f)是p欧姆电极形成工序。

图13是说明发光芯片的制造方法的图。图13的(g)是保护层形成工序，图13的(h)是布线和背面电极形成工序，图13的(i)是光射出面形成工序。

图14是说明构成金属导电性III-V族化合物层的材料的图。图14的(a)是相对于InN的组分比x，InNAs的带隙，图14的(b)是相对于InN的组分比x，InNSb的带隙，图14的(c)是对应着VI族元素和III-V族化合物晶格常数而示出带隙的图。

图15是激光二极管和具备电压降低层的设定晶闸管层叠而成的岛状区域的放大剖视图。

图16是说明晶闸管的结构和晶闸管的特性的图。图16的(a)是具备电压降低层的晶闸管的剖视图，图16的(b)是不具备电压降低层的晶闸管的剖视图，图16的(c)是晶闸管特性。

图17是说明构成半导体层的材料的带隙能量的图。

图18是说明变形例1-1的由激光二极管和设定晶闸管层叠而成的岛状区域的放大剖视图。

图19是说明变形例1-2的由激光二极管和设定晶闸管层叠而成的岛状区域的放大剖视图。

图20是说明变形例1-3的由激光二极管和设定晶闸管层叠而成的岛状区域的放大剖视图。

图21是第2实施方式的发光芯片中的由发光二极管和设定晶闸管层叠而成的岛状区域的放大剖视图。

图22是在转印基板上形成的发光芯片中的由发光二极管和设定晶闸管层叠而成的岛状区域的放大剖视图。

图23是说明变形例2-1的由发光二极管和设定晶闸管层叠而成的岛状区域的放大剖视图。

图24是说明变形例2-2的由发光二极管和设定晶闸管层叠而成的岛状区域的放大剖视图。

图25是说明变形例2-3的由发光二极管和设定晶闸管层叠而成的岛状区域的放大剖视图。

图26是第3实施方式的发光芯片的垂直谐振器面发光激光器和设定晶闸管层叠而成的岛状区域的放大剖视图。

图27是说明变形例3-1的由垂直谐振器面发光激光器和设定晶闸管层叠而成的岛状区域的放大剖视图。

图28是说明变形例3-2的由垂直谐振器面发光激光器和设定晶闸管层叠而成的岛状区域的放大剖视图。

图29是说明搭载有第4实施方式的自扫描型发光元件阵列(SLED)的发光芯片的电路结构的等效电路图。

图30是第4实施方式的发光芯片的岛状区域的剖视图。

图31是说明第4实施方式的发光芯片的动作的时序图。

图32是在第5实施方式的发光芯片中设置有激光二极管的岛状区域、设置有设定晶闸管的岛状区域、以及设置有传递晶闸管T等的岛状区域的放大剖视图。

图33是说明搭载有第6实施方式的自扫描型发光元件阵列(SLED)的发光芯片的电路结构的等效电路图。

具体实施方式

以下，参照附图对本发明的实施方式详细地进行说明。

另外，在以下内容中，通过将铝以Al表达等方式，使用元素记号来表述。

[第1实施方式]

这里，将作为发光部件的一例的发光芯片C作为一例应用于图像形成装置1进行说明。

(图像形成装置1)

图1是示出应用第1实施方式的图像形成装置1的整体结构的一例的图。图1所示的图像形成装置1是通常被称为串联型的图像形成装置。该图像形成装置1具备与各色的图像数据对应而进行图像形成的图像形成处理部10、控制图像形成处理部10的图像输出控制部30、以及例如与个人计算机(PC)2和图像读取装置3连接、对从它们接收到的图像数据实施预先规定的图像处理的图像处理部40。

图像形成处理部10具备隔开预先规定的间隔而排列配置的图像形成单元11Y、11M、11C、11K(在不进行区分的情况下，表述为图像形成单元11。)。图像形成单元11具备作为形成静电潜像并保持调色剂像的像保持体的一例的感光鼓12、作为以预先确定的电位使感光鼓12的表面带电的带电部的一例的带电器13、使通过带电器13而带电的感光鼓12曝光的打印头14、以及作为对通过打印头14得到的静电潜像进行显影的显影部的一例的显影器15。各图像形成单元11Y、11M、11C、11K分别形成黄色(Y)、品红色(M)、青色(C)、黑色(K)的调色剂像。

此外，图像形成处理部10还具备：纸张输送带21，其为了将由各图像形成单元11Y、11M、11C、11K的感光鼓12形成的各色的调色剂像多重转印到作为被转印体的一例的记录纸张25上而输送该记录纸张25；驱动辊22，其驱动纸张输送带21；作为转印部的一例的转印辊23，其将感光鼓12的调色剂像转印到记录纸张25上；以及定影器24，其使调色剂像定影在记录纸张25上。

在该图像形成装置1中，图像形成处理部10根据由图像输出控制部30提供的各种控制信号进行图像形成动作。然后，在图像输出控制部30的控制下，通过图像处理部40对从个人计算机(PC)2和图像读取装置3接收到的图像数据实施图像处理，并提供给图像形成单元11。然后，例如，在黑(K)色的图像形成单元11K中，感光鼓12一边向箭头A方向旋转，一边通过带电器13而带电并成为预先规定的电位，并由发光的打印头14根据由图像处理单元40提供的图像数据进行曝光。由此，在感光鼓12上形成与黑(K)色图像相关的静电潜像。然后，形成在感光鼓12上的静电潜像通过显影器15而显影，在感光鼓12上形成黑(K)色的调色剂像。在图像形成单元11Y、11M、11C中，也分别形成黄色(Y)、品红色(M)、青色(C)的各色调色剂像。

由各图像形成单元11形成的感光鼓12上的各色调色剂像通过施加于转印辊23的转印电场而依次被静电转印于伴随着向箭头B方向移动的纸张输送带21的移动而供给的记录纸张25上，从而在记录纸张25上形成各色调色剂叠加而成的合成调色剂像。

然后，被静电转印有合成调色剂像的记录纸张25被输送到定影器24。被输送到定影器24的记录纸张25上的合成调色剂像通过定影器24接受基于热和压力的定影处理而定影在记录纸张25上，从图像形成装置1排出。

(打印头14)

图2是示出打印头14的结构的一例的剖视图。作为曝光部的一例的打印头14具备壳体61、作为发光部的一例的发光装置65，该发光装置65具备光源部63，该光源部63具备使感光鼓12曝光的多个发光元件(在第1实施方式中，发光元件是激光二极管LD)；以及作为使从光源部63射出的光在感光鼓12的正面成像的光学部的一例的棒状透镜阵列64。

发光装置65具备搭载有所述光源部63、对光源部63进行驱动的信号产生电路110(参照后述的图3)等的电路基板62。

壳体61例如由金属形成，对电路基板62和棒状透镜阵列64进行支承，光源部63的发光元件的发光面被设定为棒状透镜阵列64的焦平面。此外，棒状透镜阵列64沿着感光鼓12的轴向(主扫描方向且是后述的图3、图4的(b)的X方向)而配置。

(发光装置65)

图3是发光装置65的一例的俯视图。

在图3中作为例子示出的发光装置65中，光源部63构成为，在电路基板62上，40个作为发光部件的一例的发光芯片C1～C40(在不进行区分的情况下，表述为发光芯片C。)在作为主扫描方向的X方向上呈交错状地配置成两列。发光芯片C1～C40的结构可以相同。

在本说明书中，“～”表示通过编号被区分开来的多个构成要素，意味着包含在“～”的前后记载的构成要素以及其之间的编号的构成要素。例如，发光芯片C1～C40包含从发光芯片C1起按编号顺序到发光芯片C40为止。

另外，在第1实施方式中，作为发光芯片C的数量，共计使用了40个，但不限于此。

并且，发光装置65搭载有驱动光源部63的信号产生电路110。信号产生电路110例如由集成电路(IC)等构成。另外，发光装置65也可以不搭载信号产生电路110。这时，信号产生电路110设置在发光装置65的外部，经由缆线等提供控制发光芯片C的控制信号等。这里，设发光装置65具备信号产生电路110而进行说明。

关于发光芯片C的排列的详细情况在后面叙述。

图4是示出发光芯片C的结构、发光装置65的信号产生电路110的结构、以及电路基板62上的布线(线)的结构的一例的图。图4的(a)示出发光芯片C的结构，图4的(b)示出发光装置65的信号产生电路110的结构、以及电路基板62上的布线(线)的结构。另外，在图4的(b)中，示出发光芯片C1～C40中的发光芯片C1～C9的部分。

首先，对图4的(a)所示的发光芯片C的结构进行说明。

发光芯片C具备发光部102，该发光部102构成为包含多个发光元件(在第1实施方式中为激光二极管LD1～LD128(在不进行区分的情况下，表述为激光二极管LD。)，所述多个发光元件在表面形状为矩形的基板80的正面上，在靠近长边的一边的一侧沿着长边设置成列状。进而，发光芯片C在基板80的正面的长边方向的两端部具备作为用于取入各种控制信号等的多个焊盘的端子(φ1端子、φ2端子、Vga端、φI端子)。另外，这些端子从基板80的一个端部起按照φI端子、φ1端子的顺序设置，从基板80的另一端部起按照Vga端子、φ2端子的顺序设置。并且，发光部102设置在φ1端子与φ2端子之间。进而，在基板80的背面，设置有背面电极91作为Vsub端子(参照后述的图6)。

这里，激光二极管LD是发光元件(用于发光的元件)的一例。

另外，“列状”不限于如图4的(a)所示那样多个发光元件配置在一条直线上的情况，也可以是多个发光元件中的各个发光元件在与列方向正交的方向上具有互不相同的偏移量的配置状态。例如，各个发光元件也可以在与列方向正交的方向上具有偏移量地配置。此外，还可以在相邻的发光元件间交替配置成锯齿状，或每隔多个发光元件配置成锯齿状。

接下来，根据图4的(b)，对发光装置65的信号产生电路110的结构以及电路基板62上的布线(线)的结构进行说明。

如上所述，在发光装置65的电路基板62上搭载有信号产生电路110和发光芯片C1～C40，设置有连接信号产生电路110和发光芯片C1～C40的布线(线)。

首先，对信号产生电路110的结构进行说明。

从图像输出控制部30和图像处理部40(参照图1)将图像处理后的图像数据和各种控制信号输入到信号产生电路110中。信号产生电路110根据这些图像数据和各种控制信号进行图像数据的排序和光量的校正等。

并且，信号产生电路110具备传递信号产生部120，该传递信号产生部120根据各种控制信号，向发光芯片C1～C40发送第1传递信号φ1、第2传递信号φ2。

此外，信号产生电路110具备点亮信号产生部140，该点亮信号产生部140根据各种控制信号，向发光芯片C1～C40分别发送点亮信号φI1～φI40(在不进行区分的情况下，表述为点亮信号φI。)。

此外，信号产生电路110具备向发光芯片C1～C40提供作为电位的基准的基准电位Vsub的基准电位提供部160、和提供用于发光芯片C1～C40的驱动的电源电位Vga的电源电位提供部170。

另外，基准电位Vsub和电源电位Vga不一定必须是一定的固定值，也可以在发光芯片C进行后述的动作的范围内变动。对于第1传递信号φ1、第2传递信号φ2、点亮信号φI1～φI40也同样。

接下来，对发光芯片C1～C40的排列进行说明。

奇数编号的发光芯片C1、C3、C5、…沿着各个基板80的长边方向设置有间隔地排列成一列。偶数编号的发光芯片C2、C4、C6、…也同样沿着各个基板80的长边方向设置有间隔地排列成一列。并且，奇数编号的发光芯片C1、C3、C5、…和偶数编号的发光芯片C2、C4、C6、…以设置于发光芯片C的发光部102侧的长边相对的方式，通过相互旋转了180°的状态而呈交错状地排列。并且，在发光芯片C间，激光二极管LD的位置也被设定为，在主扫描方向(X方向)上以预先规定的间隔排列。另外，在图4的(b)所示的发光芯片C1～C40上，用箭头示出图4的(a)所示的激光二极管LD的排列(激光二极管LD1～LD128的编号顺序)的方向。

对连接信号产生电路110和发光芯片C1～C40的布线(线)进行说明。

在电路基板62上，从信号产生电路110的基准电位提供部160起设置有电源线200a，该电源线200a与设置在发光芯片C的基板80的背面的Vsub端子即背面电极91(参照后述的图6)连接，以提供基准电位Vsub。

并且，在电路基板62上，从信号产生电路110的电源电位提供部170起设置有电源线200b，该电源线200b与设置在发光芯片C的Vga端子连接，以提供用于驱动的电源电位Vga。

在电路基板62上，设置有用于从信号产生电路110的传递信号产生部120向发光芯片C1～C40的φ1端子发送第1传递信号φ1的第1传递信号线201、以及用于向发光芯片C1～C40的φ2端子发送第2传递信号φ2的第2传递信号线202。对发光芯片C1～C40均(以并联方式)发送第1传递信号φ1、第2传递信号φ2。

此外，在电路基板62上设置有点亮信号线204-1～204-40(在不进行区分的情况下，表述为点亮信号线204。)，该点亮信号线204-1～204-40从信号产生电路110的点亮信号产生部140分别经由限流电阻RI向各发光芯片C1～C40各自的φI端子发送点亮信号φI1～φI40。

如以上进行了说明的，对电路基板62上的全部发光芯片C1～C40均提供基准电位Vsub、电源电位Vga。对发光芯片C1～C40也均(以并联方式)发送第1传递信号φ1、第2传递信号φ2。另一方面，点亮信号φI1～φI40分别独立地被发送给发光芯片C1～C40。

(发光芯片C)

图5是说明第1实施方式的搭载有自扫描型发光元件阵列(SLED：Self-ScanningLight Emitting Device：自扫描发光器件)的发光芯片C的电路结构的等效电路图。在以下内容中说明的各元件除了端子(φ1端子、φ2端子、Vga端子、φI端子)外，是根据发光芯片C上的布局(参照后述的图6)进行配置的。另外，端子(φ1端子、φ2端子、Vga端子、φI端子)的位置与图4的(a)不同，但为了说明与信号产生电路110的连接关系，在图中左端示出。并且，将设置在基板80的背面的Vsub端子引出至基板80外而示出。

这里，在与信号产生电路110之间的关系中，以发光芯片C1为例，对发光芯片C进行说明。因此，在图5中，将发光芯片C表述为发光芯片C1(C)。其它发光芯片C2～C40的结构与发光芯片C1相同。

发光芯片C1(C)具备由激光二极管LD1～LD128构成的发光部102(参照图4的(a))。

并且，发光芯片C1(C)具备设定晶闸管S1～S128(在不进行区分情况下，表述为设定晶闸管S。)。激光二极管LD1～LD128和设定晶闸管S1～S128中的相同编号的激光二极管LD和设定晶闸管S串联连接。这里，激光二极管LD的阴极与设定晶闸管S的阳极连接。另外，如后述的图6的(b)所示，设定晶闸管S层叠呈在列状地排列在基板80上的激光二极管LD上。由此，设定晶闸管S1～S128也呈列状地排列。

设定晶闸管S如后所述成为导通状态，由此使激光二极管LD发光、或者使发光量增加。即，设定晶闸管S将激光二极管LD设为发光的状态、或者发光量增加的状态。因此称之为设定晶闸管S。此外，经由设定晶闸管S向激光二极管LD提供电流。即，发光元件(激光二极管LD、后述的其它实施方式中的发光二极管LED以及垂直谐振器面发光激光器VCSEL等)是具有整流特性的元件(两端子元件)，设定晶闸管S是控制具有整流特性的元件的元件。并且，有时将设定晶闸管S表述为晶闸管。

此外，发光芯片C1(C)具备传递晶闸管T1～T128(在不进行区分的情况下，表述为传递晶闸管T。)，该传递晶闸管T1～T128与激光二极管LD1～LD128、设定晶闸管S1～S128同样地呈列状地排列。

并且，发光芯片C1(C)具备与激光二极管LD1～LD128相同结构的下部二极管UD1～UD128(在不进行区分的情况下，表述为下部二极管UD。)。在下部二极管UD1～UD128和传递晶闸管T1～T128中，相同编号的下部二极管UD与传递晶闸管T串联连接。

另外，如后述的图6的(b)所示，传递晶闸管T层叠在呈列状地排列在基板80上的下部二极管UD上。由此，下部二极管UD1～UD128也呈列状地排列。

另外，这里，作为传递元件的一例，使用传递晶闸管T进行说明，但只要是依次成为导通状态的元件，也可以是其它电路元件，例如，也可以使用组合了移位寄存器和多个晶体管的电路元件。

此外，在发光芯片C1(C)中，将传递晶闸管T1～T128分别按编号顺序两两配对，在各个对之间具备耦合二极管D1～D127(在不进行区分情况下，表述为耦合二极管D。)。

进而，发光芯片C1(C)具有电源线电阻Rg1～Rg128(在不进行区分的情况下，表述为电源线电阻Rg。)。

此外，发光芯片C1(C)具备一个启动二极管SD。并且，具备限流电阻R1、R2，其为了防止在发送后述的第1传递信号φ1的第1传递信号线72和发送第2传递信号φ2的第2传递信号线73中流过过剩电流而设置。

这里，由设定晶闸管S1～S128、传递晶闸管T1～T128、下部二极管UD1～UD128、电源线电阻Rg1～Rg128、耦合二极管D1～D127、启动二极管SD、限流电阻R1、R2构成驱动部101。另外，驱动部101中的设定晶闸管S和传递晶闸管T被表述为驱动元件，驱动部101中的设定晶闸管S以及传递晶闸管T被记载为对发光部102进行驱动。并且，驱动部101的与发光部102的驱动相关的特性被记载为驱动特性，与发光部102的发光相关的特性被记载为发光特性。

在图5中，发光部102的激光二极管LD1～LD128、驱动部101以及设定晶闸管S1～S128、传递晶闸管T1～T128、下部二极管UD1～UD128从左侧起按编号顺序排列。此外，耦合二极管D1～D127、电源线电阻Rg1～Rg128也从图中左侧起按编号顺序排列。

并且，发光芯片C具备被供给电源电位Vga的电源线71、被供给第1传递信号φ1的第1传递信号线72、被供给第2传递信号φ2的第2传递信号线73、以及向激光二极管LD供给用于点亮的电流的点亮信号线75。

在第1实施方式中，设发光部102中的激光二极管LD、驱动部101中的设定晶闸管S、传递晶闸管T、下部二极管UD、电源线电阻Rg分别为128个。另外，耦合二极管D的数量是比传递晶闸管T的数量少一个的127个。

激光二极管LD等的数量不限于上述数量，只要是预先确定的数量即可。并且，传递晶闸管T的数量也可以多于激光二极管LD的数量。

上述二极管(激光二极管LD、下部二极管UD、耦合二极管D、启动二极管SD)是具备阳极端子(阳极)、阴极端子(阴极)的两个端子的半导体元件，晶闸管(设定晶闸管S、传递晶闸管T)是具有阳极端子(阳极)、栅极端子(栅极)以及阴极端子(阴极)这三个端子的半导体元件。

另外，如后所述，二极管(激光二极管LD、下部二极管UD、耦合二极管D、启动二极管SD)、晶闸管(设定晶闸管S、传递晶闸管T)存在不一定具备构成为电极的阳极端子、栅极端子、阴极端子的情况。由此，在以下内容中，存在将端子简化而在()内表述的情况。

接下来，对发光芯片C1(C)中的各元件的电连接进行说明。

激光二极管LD、下部二极管UD各自的阳极与发光芯片C1(C)的基板80连接(阳极共用)。这些阳极经由设置在基板80的背面的Vsub端子即背面电极91(参照后述的图6的(b))与电源线200a(参照图4的(b))连接。从基准电位提供部160向该电源线200a提供基准电位Vsub。

另外，该连接是使用p型基板80时的结构，在使用n型基板的情况下极性相反，在使用未添加杂质的本征(i)型基板的情况下，在基板的设置有驱动部101和发光部102的一侧设置与供给基准电位Vsub的电源线200a连接的端子。

并且，激光二极管LD各自的阴极与设定晶闸管S的阳极连接。此外，下部二极管UD各自的阴极与传递晶闸管T的阳极连接。即，激光二极管LD和设定晶闸管S串联连接。同样地，下部二极管UD和传递晶闸管T也串联连接。

设定晶闸管S各自的阴极与点亮信号线75连接。点亮信号线75与φI端子连接。在发光芯片C1中，φI端子经由设置在发光芯片C1(C)外侧的限流电阻RI与点亮信号线204-1连接，从点亮信号产生部140被发送点亮信号φI1(参照图4的(b))。点亮信号φI1向激光二极管LD1～LD128提供用于点亮的电流。另外，其它发光芯片C2～C40的φI端子分别经由限流电阻RI连接有点亮信号线204-2～204-40，从点亮信号产生部140被发送点亮信号φI2～φI40(参照图4的(b))。

沿传递晶闸管T的排列，奇数编号的传递晶闸管T1、T3、…的阴极与第1传递信号线72连接。并且，第1传递信号线72经由限流电阻R1与φ1端子连接。该φ1端子与第1传递信号线201(参照图4的(b))连接，从传递信号产生部120被发送第1传递信号φ1。

另一方面，沿传递晶闸管T的排列，偶数编号的传递晶闸管T2、T4、…的阴极与第2传递信号线73连接。并且，第2传递信号线73经由限流电阻R2与φ2端子连接。该φ2端子与第2传递信号线202(参照图4的(b))连接，从传递信号产生部120被发送第2传递信号φ2。

传递晶闸管T1～T128各自的栅极Gt1～Gt128(在不进行区分的情况下，表述为栅极Gt。)与相同编号的设定晶闸管S1～S128的栅极Gs1～Gs128(在不进行区分的情况下，表述为栅极Gs。)一对一地连接。由此，栅极Gt1～Gt128和栅极Gs1～Gs128的相同编号的栅极以电连接方式成为相同电位。由此，例如表述为栅极Gt1(栅极Gs1)，表示电位相同。

在传递晶闸管T1～T128的各自的栅极Gt1～Gt128按编号顺序被两两配对而得到的栅极Gt之间分别连接有耦合二极管D1～D127。即，耦合二极管D1～D127分别以夹在栅极Gt1～Gt128的各个栅极之间的方式串联连接。并且，耦合二极管D1朝向被连接成使电流从栅极Gt1朝向栅极Gt2流动的方向。对于其它耦合二极管D2～D127也同样。

传递晶闸管T的栅极Gt经由与各个传递晶闸管T对应地设置的电源线电阻Rg与电源线71连接。电源线71与Vga端子连接。Vga端子与电源线200b(参照图4的(b))连接，从电源电位提供部170被供给电源电位Vga。另外，由于设定晶闸管S的栅极Gs与传递晶闸管T的栅极Gt连接，因此设定晶闸管S的栅极Gs也经由电源线电阻Rg与电源线71连接。

并且，传递晶闸管T1的栅极Gt1与启动二极管SD的阴极连接。另一方面，启动二极管SD的阳极与第2传递信号线73连接。

图6是第1实施方式的发光芯片C的平面布局图和剖视图的一例。图6的(a)是发光芯片C的平面布局图，图6的(b)是沿图6的(a)的VIB-VIB线的剖视图。这里，由于不示出发光芯片C与信号产生电路110的连接关系，因此不需要以发光芯片C1为例。由此，表述为发光芯片C。

在图6的(a)中，示出以激光二极管LD1～LD4、设定晶闸管S1～S4、传递晶闸管T1～T4以及下部二极管UD1～UD4为中心的部分。另外，端子(φ1端子、φ2端子、Vga端子、φI端子)的位置与图4的(a)不同，但为了便于说明，在图中左端部示出。并且，设置在基板80的背面的Vsub端子(背面电极91)引出至基板80外而示出。当与图4的(a)对应地设置端子时，φ2端子、φI端子、限流电阻R2设置在基板80的右端部。此外，启动二极管SD也可以设置在基板80的右端部。

并且，在图6的(a)中，用箭头示出激光二极管LD的光射出的方向。这里，将激光二极管LD的光射出的面作为劈理面。将激光二极管LD的光射出的面作为劈理面的理由在后面叙述。

在作为沿图6的(a)的VIB-VIB线的剖视图的图6的(b)中，从图中下方起示出设定晶闸管S1/激光二极管LD1、传递晶闸管T1/下部二极管UD1、耦合二极管D1、电源线电阻Rg1。另外，在激光二极管LD1上层叠有设定晶闸管S1。同样地，在下部二极管UD1上层叠有传递晶闸管T1。

并且，在图6的(a)、(b)的图中，利用名称来表述主要的元件和端子。另外，在基板80的正面，激光二极管LD(激光二极管LD1～LD4)的排列方向为x方向，与x方向正交的方向为y方向。并且，设从基板80背面朝向正面的方向为z方向。另外，有时将沿xy平面的方向称为横向，将z方向称为上方，将-z方向称为下方。

首先，利用图6的(b)对发光芯片C的截面结构进行说明。

在p型基板80(基板80)上设置有构成激光二极管LD、下部二极管UD的p型阳极层81(p阳极层81)、发光层82以及n型阴极层83(n阴极层83)。

并且，在n阴极层83上设置有隧道结(隧道二极管)层84(隧道结层84)。

此外，在隧道结层84上依次设置有构成设定晶闸管S、传递晶闸管T、耦合二极管D1、电源线电阻Rg1的p型阳极层85(p阳极层85)、n型栅极层86(n栅极层86)、p型栅极层87(p栅极层87)以及n型阴极层88(n阴极层88)。

另外，在以下内容中，使用()内的表述。其它情况也同样。

并且，如图6的(b)所示，在发光芯片C上设置有由绝缘材料构成的保护层90，该保护层90被设置成覆盖这些岛状区域的正面和侧面。如上所述，作为一例，激光二极管LD的光射出的面成为劈理面。因此，在激光二极管LD的光射出的面上未设置保护层90。

如后所述，在不去除保护层90而使激光二极管LD的光经由保护层90射出的情况下，保护层90相对于激光二极管LD射出的光是透光性即可。

并且，这些岛状区域与电源线71、第1传递信号线72、第2传递信号线73、点亮信号线75等布线经由设置于保护层90的通孔(在图6的(a)中用○表示。)连接。在以下说明中，省略对保护层90和通孔的说明。

此外，如图6的(b)所示，在基板80的背面设置有作为Vsub端子的背面电极91。

p阳极层81、发光层82、n阴极层83、隧道结层84、p阳极层85、n栅极层86、p栅极层87、n阴极层88分别是半导体层，通过外延生长而单片层叠。

然后，通过蚀刻(台面蚀刻)将岛状区域间的半导体层去除，使得成为相互分离的多个岛状区域(岛状区域)(后述的岛状区域301、302、303、…)。此外，p阳极层81也可以兼作基板80。

这里，p阳极层81、n阴极层83的表述与构成激光二极管LD和下部二极管UD的情况下的功能(作用)对应。即，p阳极层81作为阳极发挥功能，n阴极层83作为阴极发挥功能。另外，在激光二极管LD中，p阳极层81、n阴极层83分别作为覆层发挥功能。由此，有时表述为p阳极(包层)层81、n阴极(包层)层83。

此外，p阳极层85、n栅极层86、p栅极层87、n阴极层88的表述与构成设定晶闸管S和传递晶闸管T的情况下的功能(动作)对应。即，p阳极层85作为阳极发挥功能，n栅极层86、p栅极层87作为栅极发挥功能，n阴极层88作为阴极发挥功能。

另外，在构成耦合二极管D、电源线电阻Rg的情况下，如后所述，具有不同的功能。

如以下说明的那样，多个岛状区域包含如下的岛状区域，该岛状区域不具备p阳极层81、发光层82、n阴极层83、隧道结层84、p阳极层85、n栅极层86、p栅极层87、n阴极层88的多个层中的一部分。例如，岛状区域301不具备n阴极层88的一部分。

接下来，利用图6的(a)对发光芯片C的平面布局进行说明。

在岛状区域301上设置有激光二极管LD1和设定晶闸管S1。在岛状区域302设置有下部二极管UD1、传递晶闸管T1以及耦合二极管D1。在岛状区域303设置有电源线电阻Rg1。在岛状区域304设置有启动二极管SD。在岛状区域305设置有限流电阻R1，在岛状区域306设置有限流电阻R2。

并且，在发光芯片C上，并列地形成有多个与岛状区域301、302、303相同的岛状区域。在这些岛状区域中，与岛状区域301、302、303同样地设置有激光二极管LD2、LD3、LD4、…、设定晶闸管S2、S3、S4、…、传递晶闸管T2、T3、T4、…、下部二极管UD2、UD3、UD4、…、耦合二极管D2、D3、D4、…等。

这里，利用图6的(a)、(b)对岛状区域301～岛状区域306详细地进行说明。

设置在岛状区域301的激光二极管LD1由p阳极层81、发光层82、n阴极层83构成。设定晶闸管S1由隔着层叠在激光二极管LD1的n阴极层83上的隧道结层84而层叠的p阳极层85、n栅极层86、p栅极层87、n阴极层88构成。并且，将设置在n阴极层88(区域311)上的n型欧姆电极321(n欧姆电极321)作为阴极电极。

然后，将在去除n阴极层88而露出的p栅极层87上设置的p型欧姆电极331(p欧姆电极331)作为栅极Gs1的电极(有时表述为栅极端子Gs1。)。

另外，p阳极层81中包含电流限制层81b(参照后述的图7)。电流限制层81b是为了将流过激光二极管LD的电流限制在激光二极管LD的中央部(进行电流限制)而设置的。即，激光二极管LD的周边部因台面蚀刻而缺陷较多。因此，容易引起非发光再耦合。因此，电流限制层81b被设置成，使得激光二极管LD的中央部成为电流容易流动的电流通过部α，周边部成为电流难以流动的电流阻止部β。如图6的(a)的激光二极管LD1所示，虚线的内侧是电流通过部α，虚线的外侧是电流阻止部β。

当电流阻止部β位于激光二极管LD的光射出的一侧时，会产生损失，存在光量降低的担忧。因此，将激光二极管LD的供箭头所示的光射出的光射出面(端面)作为劈理面，以去除电流阻止部β。因此，在激光二极管LD的光射出面侧(图6的(a)的-y方向)没有电流阻止部β。另外，也可以通过蚀刻形成供激光二极管LD的光射出的面，在损失较小的情况下，不需要去除电流阻止部β的部分。此外，作为不去除电流阻止部β的部分的优点，通过在射出光的部分设置不发光的部分(窗结构)，在端面射出型中，能够避免在较高的光输出时成为问题的COD(Catastrophic Optical Damage：灾难性光学损伤)。

当设置电流限制层81b时，由于非发光再耦合所消耗的电力被抑制，因此能够实现低消耗电力化，并且光提取效率提高。另外，光提取效率是指每单位电力能够提取出的光量。

在如后述那样通过氧化形成电流阻止部β的情况下，距岛状区域301的周围等距离的区域成为电流阻止部β，在图6的(a)中，示意性地示出电流阻止部β，距岛状区域301的周围不是等距离。即，记载有图6的(a)的电流阻止部β在岛状区域301的y方向上的宽度与电流阻止部β在±x方向上的宽度不同。

另外，关于电流限制层81b，将在后面叙述。

设置在岛状区域302的下部二极管UD1由p阳极层81、发光层82、n阴极层83构成。传递晶闸管T1由p阳极层85、n栅极层86、p栅极层87、n阴极层88构成。并且，将设置在n阴极层88(区域313)上的n欧姆电极323作为阴极端子。进而，将设置在去除n阴极层88而露出的p栅极层87上的p欧姆电极332作为栅极Gt1的端子(有时表述为栅极端子Gt1。)。

同样，设置在岛状区域302的耦合二极管D1由p栅极层87、n阴极层88构成。并且，将设置在n阴极层88(区域314)上的n欧姆电极324作为阴极端子。进而，将设置在去除n阴极层88而露出的p栅极层87上的p欧姆电极332作为阳极端子。即，耦合二极管D1以p栅极层87为阳极，以n阴极层88为阴极。这里，作为耦合二极管D1的阳极端子的p欧姆电极332与栅极Gt1(栅极端子Gt1)相同。

设置在岛状区域303的电源线电阻Rg1由p栅极层87构成。即，电源线电阻Rg1将设置在去除n阴极层88而露出的p栅极层87上的p欧姆电极333与p欧姆电极334之间的p栅极层87作为电阻。

设置在岛状区域304的启动二极管SD由p栅极层87、n阴极层88构成。即，启动二极管SD将设置在n阴极层88(区域315)上的n欧姆电极325作为阴极端子。进而，将设置在去除n阴极层88而露出的p栅极层87上的p欧姆电极335作为阳极端子。即，启动二极管SD以p栅极层87为阳极，以n阴极层88为阴极。

设置在岛状区域305的限流电阻R1、设置在岛状区域306的限流电阻R2与设置在岛状区域303的电源线电阻Rg1同样地设置，分别以两个p欧姆电极(无标号)之间的p栅极层87作为电阻。

在图6的(a)中，对各元件间的连接关系进行说明。

点亮信号线75具备干部75a和多个分支部75b。干部75a被设置成在设定晶闸管S/激光二极管LD的列方向上延伸。分支部75b从干部75a分支，与设置在岛状区域301的设定晶闸管S1的阴极端子即n欧姆电极321连接。其它设定晶闸管S的阴极端子也同样地与点亮信号线75连接。并且，点亮信号线75与φI端子连接。

第1传递信号线72与设置在岛状区域302的传递晶闸管T1的阴极端子即n欧姆电极323连接。第1传递信号线72与设置在与岛状区域302同样的岛状区域上的其它奇数编号的传递晶闸管T的阴极端子连接。第1传递信号线72经由设置在岛状区域305的限流电阻R1与φ1端子连接。

另一方面，第2传递信号线73与设置于不带有标号的岛状区域的偶数编号的传递晶闸管T的阴极端子即n欧姆电极(无标号)连接。第2传递信号线73经由设置在岛状区域306的限流电阻R2与φ2端子连接。

电源线71与设置在岛状区域303上的电源线电阻Rg1的一个端子即p欧姆电极334连接。其它电源线电阻Rg的一个端子也与电源线71连接。电源线71与Vga端子连接。

并且，设置在岛状区域301的设定晶闸管S1的p欧姆电极331(栅极端子Gs1)通过连接布线76与设置在岛状区域302的传递晶闸管T1的栅极端子Gt1即p欧姆电极332连接。

并且，设置在岛状区域302的传递晶闸管T1的栅极端子Gt1即p欧姆电极332通过连接布线77与设置在岛状区域303的电源线电阻Rg1的另一个端子即p欧姆电极333连接。

设置在岛状区域302的耦合二极管D1的阴极端子即n欧姆电极324通过连接布线79与相邻的传递晶闸管T2的栅极端子Gt2即p型欧姆电极(无标号)连接。

虽然这里省略说明，但对于其它激光二极管LD、设定晶闸管S、传递晶闸管T、耦合二极管D等也同样。

设置在岛状区域302的传递晶闸管T1的栅极端子Gt1即p欧姆电极332通过连接布线78与设置在岛状区域304的启动二极管SD的阴极端子即n欧姆电极325连接。启动二极管SD的阳极端子即p欧姆电极335与第2传递信号线73连接。

另外，上述连接和结构是使用p型基板80时的连接和结构，在使用n型基板的情况下，极性相反。此外，在使用i型基板的情况下，在基板的设置有驱动部101和发光部102的一侧设置供提供基准电位Vsub的电源线200a连接的端子。并且，连接以及结构与使用p型基板的情况、使用n型基板的情况中的任意一种情况相同。

(激光二极管LD和设定晶闸管S的层叠结构)

图7是在第1实施方式的发光芯片C中设置有激光二极管LD1和设定晶闸管S1的岛状区域301、设置有传递晶闸管T等的岛状区域302、以及设置有电源线电阻Rg1的岛状区域303的放大剖视图。此外，图7是沿图6的(a)的VIB-VIB线的剖视图，是从与图6的(b)相反的-x方向观察的剖视图。

在以下内容中，对岛状区域301中的激光二极管LD1和设定晶闸管S1的层叠结构进行详细叙述。

如岛状区域301所示，激光二极管LD1由作为包层起作用的p阳极层81、发光层82、作为包层起作用的n阴极层83构成。因此，将p阳极层81表述为p阳极(包层)层81、n阴极(覆层)层83，在图7中，将p阳极(包层)层81表述为p(包层)，将n阴极(包层)层83表述为n(包层)。

p阳极(包层)层81构成为包含电流限制层81b。即，p阳极(包层)层81由下侧p阳极(包层)层81a、电流限制层81b、上侧p阳极(包层)层81c构成。

发光层82是交替地层叠阱(well)层和势垒(barrier)层的量子阱结构。另外，发光层82也可以是不添加杂质的本征(i)层。此外，发光层82也可以是量子阱结构以外的结构，例如，也可以是量子线(量子线)或量子箱(量子点)。

p阳极(包层)层81、n阴极(包层)层83、发光层82被设定为从发光层82射出的光被封闭在p阳极(包层)层81与n阴极(包层)层83之间，并且在发光层82侧面(端面)间进行激光振荡。该情况下，如由箭头所示，光以发光层82的侧面(端面)作为光射出面，与基板80平行地射出。

隧道结层84由高浓度地添加(掺杂)了n型杂质(掺杂剂)的n⁺⁺层84a和高浓度地添加了p型杂质的p⁺⁺层84b构成。

设定晶闸管S1由p阳极层85、n栅极层86、p栅极层87、n阴极层88构成。在图7中，将p阳极层85表述为p阳极或p，将n栅极层86表述为n栅极或n，将p栅极层87表述为p栅极或p，将n阴极层88表述为n阴极或n。

另一方面，设置在岛状区域302的下部二极管UD1和传递晶闸管T1具有与激光二极管LD1和设定晶闸管S1同样的结构。

<隧道结层84>

这里，对隧道结层84进行说明。

图8是进一步说明激光二极管LD和设定晶闸管S的层叠结构的图。图8的(a)是激光二极管LD和设定晶闸管S的层叠结构中的示意性的能带图，图8的(b)是隧道结层84的反向偏置状态下的能带图，图8的(c)示出隧道结层84的电流电压特性。

如图8的(a)的能带图所示，当在图7的n欧姆电极321与背面电极91之间施加电压，使得激光二极管LD和设定晶闸管S成为正向偏置时，隧道结层84的n⁺⁺层84a与p⁺⁺层84b之间成为反向偏置。

隧道结层84是高浓度地添加了n型杂质的n⁺⁺层84a与高浓度地添加了p型杂质的p⁺⁺层84b的结。因此，当耗尽区域的宽度较窄且正向偏置时，电子从n⁺⁺层84a侧的传导带(导带)隧穿到p⁺⁺层84b侧的价电子带(价带)。这时，表现出负电阻特性。

另一方面，如图8的(b)所示，隧道结层84(隧道结)被反向偏置(V)时，p⁺⁺层84b侧的价电子带(价带)的电位Ev比n⁺⁺层84a侧的传导带(导带)的电位Ec高。然后，电子从p⁺⁺层84b侧的价电子带(价带)隧穿到n⁺⁺层84a侧的传导带(导带)。并且，反向偏置电压(-V)越增加，电子越容易隧穿。即，如图8的(c)所示，隧道结层84(隧道结)在反向偏置下，电流容易流动。

如以上所说明的，激光二极管LD和设定晶闸管S经由隧道结层84电串联连接。

由此，如图8的(a)所示，当设定晶闸管S导通时，即使隧道结层84为反向偏置，在激光二极管LD与设定晶闸管S之间也流过电流。由此，激光二极管LD发光(点亮)。

如后所述，当所连接的传递晶闸管T导通而成为导通状态时，设定晶闸管S成为能够向导通状态转变的状态(能够转变的状态)。然后，当点亮信号φI如后所述成为“L”时，设定晶闸管S导通而成为导通状态，并且使激光二极管LD点亮(设定点亮)。

另外，下部二极管UD和传递晶闸管T之间的关系与激光二极管LD和设定晶闸管S之间的关系相同。但是，不使用来自下部二极管UD的发光。由此，在来自下部二极管UD的发光有时成为漏光的情况下，可以减小下部二极管UD的大小、或者用构成布线的材料等进行遮光。

<晶闸管>

接下来，对晶闸管(传递晶闸管T、设定晶闸管S)的基本动作进行说明。如上所述，晶闸管是具有阳极端子(阳极)、阴极端子(阴极)、栅极端子(栅极)这三个端子的半导体元件，例如，通过将由GaAs、GaAlAs、AlAs等形成的p型半导体层(p阳极层85、p栅极层87)、n型半导体层(n栅极层86、n阴极层88)层叠在基板80上而构成。即，晶闸管形成pnpn结构。这里，以由p型半导体层和n型半导体层构成的pn结的正向电位(扩散电位)Vd作为一例，设为1.5V进行说明。

在以下内容中，作为一例，将向作为Vsub端子的背面电极91(参照图5、图6)提供的基准电位Vsub作为高电平的电位(在以下内容中，表述为“H”。)而设为0V，将向Vga端子提供的电源电位Vga作为低电平的电位(在以下内容中，表述为“L”。)而设为-5V进行说明。此外，第1传递信号φ1、第2传递信号φ2是具有“H”(0V)和“L”(-5V)的信号。并且，点亮信号φI是具有“H”(0V)和“L”(-5V)的信号。在以下内容中，有时表述为“H”(0V)和“L”(-5V)，有时省略为“H”及“L”。

首先，对晶闸管单体的动作进行说明。这里，设晶闸管的阳极为0V。

在阳极与阴极之间没有电流流动的截止状态的晶闸管中，当阴极被施加阈值电压以下的电位(绝对值以上的负电位)时，转变至导通状态(导通)。这里，晶闸管的阈值电压是从栅极的电位减去pn结的正向电位Vd(1.5V)而得到的值。

当成为导通状态时，晶闸管的栅极成为接近阳极端子的电位的电位。这里，由于阳极为0V，因此栅极为0V。此外，导通状态下的晶闸管的阴极成为与从阳极的电位减去pn结的正向电位Vd(1.5V)而得到的电位接近的电位。这里，由于阳极为0V，因此导通状态下的晶闸管的阴极成为接近-1.5V的电位(绝对值大于1.5V的负电位)。另外，阴极的电位根据与向导通状态的晶闸管提供电流的电源之间的关系来设定。

导通状态下的晶闸管在阴极成为比为了维持导通状态所需的电位(上述的接近-1.5V的电位)高的电位(绝对值小的负电位、0V或正电位)时，转变至截止状态(截止)。

另一方面，当对导通状态的晶闸管的阴极持续施加为了维持导通状态所需的电位以下的电位(绝对值以上的负电位)并提供能够维持导通状态的电流(维持电流)时，晶闸管维持导通状态。

激光二极管LD和设定晶闸管S层叠而串联连接。这里，利用图5和图7所示的发光芯片C1(C)的激光二极管LD1和设定晶闸管S1对串联连接的激光二极管LD和设定晶闸管S的动作进行说明。激光二极管LD1和设定晶闸管S1的串联连接被施加基准电位Vsub(“H”(0V))和点亮信号φI1(“H”(0V)或“L”(-5V))的电位。于是，点亮信号φI1的电位被激光二极管LD1和设定晶闸管S1分压。这里，将施加于激光二极管LD1的电压假设为-1.7V来进行说明。于是，在设定晶闸管S1为截止状态的情况下，对设定晶闸管S1施加-3.3V。

如上所述，处于截止状态的设定晶闸管S1的阈值电压在-3.3V以下(绝对值以上的负的电压)的情况下，设定晶闸管S1导通。于是，电流流过串联连接的激光二极管LD1和设定晶闸管S1，激光二极管LD1点亮(发光)。另一方面，在设定晶闸管S1的阈值电压大于-3.3V(低于绝对值的负电压)的情况下，设定晶闸管S1不导通，维持截止状态。由此，激光二极管LD1也维持非点亮(非发光)。

另外，当设定晶闸管S1导通时，施加于串联连接的激光二极管LD1和设定晶闸管S1的电压的绝对值降低。但是，如果施加于设定晶闸管S1的电压是维持设定晶闸管S1的导通状态的电压，则设定晶闸管S1维持导通状态。由此，激光二极管LD1也继续点亮(发光)。

另外，其它激光二极管LD和设定晶闸管S也同样。

由此，由于能够通过点亮信号φI对驱动激光二极管LD的设定晶闸管S和激光二极管LD进行控制，因此点亮控制变得容易。

另外，上述所示的电压是一例，其可以根据设定晶闸管S、传递晶闸管T的特性或/和激光二极管LD的发光波长或光量而改变。这时，只要调整“L”即可。

晶闸管(设定晶闸管S、传递晶闸管T)由GaAs等半导体构成，因此，在导通状态下，有时在n栅极层86与p栅极层87之间发光。另外，晶闸管所射出的光的量由阴极的面积以及在阴极与阳极之间流过的电流决定。由此，在不利用来自晶闸管的发光的情况下，例如，也可以通过减小阴极的面积、或者利用电极(设定晶闸管S1中的n欧姆电极321或传递晶闸管T1中的n欧姆电极323)或构成布线的材料等进行遮光来抑制不必要的光。

(发光装置65的动作)

接下来，对发光装置65的动作进行说明。

如上所述，发光装置65具备发光芯片C1～C40(参照图3、4)。

由于发光芯片C1～C40被并联驱动，因此只要说明发光芯片C1的动作即可。

<时序图>

图9是说明发光装置65以及发光芯片C的动作的时序图。

在图9中，示出控制(表述为点亮控制。)发光芯片C1的激光二极管LD1～LD5这5个激光二极管LD的点亮(发光)或非点亮(非发光)的部分时序图。另外，在图9中，使发光芯片C1的激光二极管LD1、LD2、LD3、LD5点亮，使激光二极管LD4非点亮。

在图9中，设时刻从时刻a到时刻k按字母顺序经过。激光二极管LD1在期间T(1)中进行点亮或非点亮的控制(点亮控制)，激光二极管LD2在期间T(2)中被进行点亮或非点亮的控制(点亮控制)，激光二极管LD3在期间T(3)中被进行点亮或非点亮的控制(点亮控制)，激光二极管LD4在期间T(4)中被进行点亮或非点亮的控制(点亮控制)。以下，同样地对编号为5以上的激光二极管LD进行点亮控制。

这里，设期间T(1)、T(2)、T(3)、…为相同长度的期间，在不分别进行区分时称为期间T。

向φ1端子(参照图5、图6)发送的第1传递信号φ1以及向φ2端子(参照图5、图6)发送的第2传递信号φ2是具有“H”(0V)和“L”(-5V)这两个电位的信号。然后，第1传递信号φ1和第2传递信号φ2的波形以连续的两个期间T(例如期间T(1)和期间T(2))为单位重复。

第1传递信号φ1在期间T(1)的开始时刻b从“H”(0V)转变至“L”(-5V)，在时刻f从“L”转变至“H”。然后，在期间T(2)的结束时刻i，从“H”转变至“L”。

第2传递信号φ2在期间T(1)的开始时刻b为“H”(0V)，在时刻e从“H”(0V)转变至“L”(-5V)。然后，在期间T(2)的结束时刻i，从“L”转变至“H”。

比较第1传递信号φ1和第2传递信号φ2，第2传递信号φ2相当于使第1传递信号φ1在时间轴上向后移动期间T的信号。另一方面，对于第2传递信号φ2，在期间T(1)中虚线所示的波形和期间T(2)的波形在期间T(3)以后反复。第2传递信号φ2的期间T(1)的波形与期间T(3)以后的波形不同是因为，期间T(1)是发光装置65开始动作的期间。

如后所述，第1传递信号φ1和第2传递信号φ2这一组传递信号通过按编号顺序传递(传播)传递晶闸管T的导通状态，将与导通状态的传递晶闸管T编号相同的激光二极管LD指定为点亮(发光)或非点亮(非发光)的控制(点亮控制)的对象。

接下来，对向发光芯片C1的φI端子发送的点亮信号φI1进行说明。另外，向其它发光芯片C2～C40分别发送点亮信号φI2～φI40。点亮信号φI1是具有“H”(0V)和“L”(-5V)这两个电位的信号。

这里，针对发光芯片C1的激光二极管LD1进行的点亮控制的期间T(1)，对点亮信号φI1进行说明。点亮信号φI1在期间T(1)的开始时刻b为“H”(0V)，在时刻c从“H”(0V)转变至“L”(-5V)。然后，在时刻d从“L”转变至“H”，在时刻e维持“H”。

参照图4、图5，依照图9所示的时序图，对发光装置65和发光芯片C1的动作进行说明。另外，在以下内容中，说明对激光二极管LD1、LD2进行点亮控制的期间T(1)、T(2)。

(1)时刻a

<发光装置65>

在时刻a，发光装置65的信号产生电路110的基准电位提供部160将基准电位Vsub设定为“H”(0V)。电源电位提供部170将电源电位Vga设定为“L”(-5V)。于是，发光装置65的电路基板62上的电源线200a成为作为基准电位Vsub的“H”(0V)，发光芯片C1～C40各自的Vsub端子成为“H”。同样，电源线200b成为作为电源电位Vga的“L”(-5V)，发光芯片C1～C40各自的Vga端子成为“L”(参照图4)。由此，发光芯片C1～C40各自的电源线71成为“L”(参照图5)。

然后，信号产生电路110的传递信号产生部120将第1传递信号φ1、第2传递信号φ2分别设定为“H”(0V)。于是，第1传递信号线201和第2传递信号线202成为“H”(参照图4)。由此，发光芯片C1～C40各自的φ1端子和φ2端子成为“H”。经由限流电阻R1与φ1端子连接的第1传递信号线72的电位也成为“H”，经由限流电阻R2与φ1端子连接的第2传递信号线73也成为“H”(参照图5)。

进而，信号产生电路110的点亮信号产生部140将点亮信号φI1～φI40分别设定为“H”(0V)。于是，点亮信号线204-1～204-40成为“H”(参照图4)。由此，发光芯片C1～C40各自的φI端子经由限流电阻RI成为“H”，与φI端子连接的点亮信号线75也成为“H”(0V)(参照图5)。

<发光芯片C1>

设定晶闸管S的阳极(p阳极层85)经由隧道结层84与激光二极管LD的阴极(n阴极(包层)层83)连接，激光二极管LD的阳极(p阳极(包层)层81)与设定为“H”的Vsub端子连接。

传递晶闸管T阳极(p阳极层85)经由隧道结层84与下部二极管UD的阴极(n阴极(包层)层83)连接，下部二极管UD的阳极(p阳极(包层)层81)与设定为“H”的Vsub端子连接。

奇数编号的传递晶闸管T1、T3、T5、…的各自的阴极与第1传递信号线72连接，被设定为“H”(0V)。偶数编号的传递晶闸管T2、T4、T6、…的各自的阴极与第2传递信号线73连接，被设定为“H”。由此，传递晶闸管T的阳极和阴极均成为“H”，处于截止状态。此外，下部二极管UD的阳极和阴极也均成为“H”，处于截止状态。

设定晶闸管S的阴极端子与“H”(0V)的点亮信号线75连接。由此，传递晶闸管T的阳极和阴极均成为“H”，处于截止状态。此外，激光二极管LD的阳极和阴极也均成为“H”，处于截止状态。

如上所述，栅极Gt1与启动二极管SD的阴极连接。栅极Gt1经由电源线电阻Rg1与处于电源电位Vga(“L”(-5V))的电源线71连接。并且，启动二极管SD的阳极端子与第2传递信号线73连接，经由限流电阻R2与“H”(0V)的φ2端子连接。由此，启动二极管SD为正向偏置，启动二极管SD的阴极(栅极Gt1)为从启动二极管SD的阳极的电位(“H”(0V))减去pn结的正向电位Vd(1.5V)后得到的值。此外，当栅极Gt1成为-1.5V时，耦合二极管D1的阳极(栅极Gt1)为-1.5V，阴极经由电源线电阻Rg2与电源线71(“L”(-5V))连接，因此成为正向偏置。由此，栅极Gt2的电位为从栅极Gt1的电位(-1.5V)减去pn结的正向电位Vd(1.5V)后得到的-3V。此外，耦合二极管D2的阳极(栅极Gt1)为-3V，阴极经由电源线电阻Rg2与电源线71(“L”(-5V))连接，因此成为正向偏置。由此，栅极Gt3的电位成为从栅极Gt2的电位(-3V)减去pn结的正向电位Vd(1.5V)后得到的-4.5V。但是，4以上的编号的栅极Gt不受启动二极管SD的阳极为“H”(0V)的影响，这些栅极Gt的电位成为电源线71的电位即“L”(-5V)。

另外，由于栅极Gt是栅极Gs，因此，栅极Gs的电位与栅极Gt的电位相同。由此，传递晶闸管T和设定晶闸管S的阈值电压为从栅极Gt(栅极Gs)的电位减去pn结的正向电位Vd(1.5V)后得到的值。即，传递晶闸管T1、设定晶闸管S1的阈值电压为-3V，传递晶闸管T2、设定晶闸管S2的阈值电压为-4.5V，传递晶闸管T3、设定晶闸管S3的阈值电压为-6V，编号为4以上的传递晶闸管T2、设定晶闸管S2的阈值电压为-6.5V。

(2)时刻b

在图9所示的时刻b，第1传递信号φ1从“H”(0V)转变至“L”(-5V)。由此，发光装置65开始动作。

当第1传递信号φ1从“H”转移至“L”时，第1传递信号线72的电位经由φ1端子和限流电阻R1从“H”(0V)转移至“L”(-5V)。于是，由于施加于传递晶闸管T1的电压为-5V，因此，阈值电压为-3V的传递晶闸管T1导通。这时，电流流过下部二极管UD1，从截止状态转移至导通状态。通过使传递晶闸管T1导通，第1传递信号线72的电位成为与从传递晶闸管T1的阴极的电位(施加于下部二极管UD1的电位即-1.7V)减去pn结的正向电位Vd(1.5V)后得到的-3.2V接近的电位(绝对值大于3.2V的负的电位)。这里，设第1传递信号线72的电位为-3.2V。

另外，传递晶闸管T3的阈值电压为-6V，编号为5以上的奇数编号的传递晶闸管T的阈值电压为-6.5V。由于施加于传递晶闸管T3以及编号为5以上的奇数编号的传递晶闸管T的电压为-5V，因此，传递晶闸管T3以及编号为5以上的奇数编号的传递晶闸管T不导通。

另一方面，由于第2传递信号φ2是“H”(0V)且第2传递信号线73是“H”(0V)，因此，偶数编号的传递晶闸管T无法导通。

当传递晶闸管T1导通时，栅极Gt1(栅极Gs1)的电位从作为传递晶闸管T1的阳极的电位的"H”(0V)变为作为施加于下部二极管UD1的电位的-1.7V。并且，栅极Gt2(栅极Gs2)的电位为-3.2V，栅极Gt3(栅极Gs3)的电位为-4.7V，编号为4以上的栅极Gt(栅极Gs)的电位为“L”。

由此，设定晶闸管S1的阈值电压为-3.2V，传递晶闸管T2以及设定晶闸管S2的阈值电压为-4.7V，传递晶闸管T3以及设定晶闸管S3的阈值电压为-6.2V，编号为4以上的传递晶闸管T以及设定晶闸管S的阈值电压为-6.5V。

但是，第1传递信号线72通过导通状态下的传递晶闸管T1而成为-3.2V。即，由于施加于截止状态下的传递晶闸管T的电压为-3.2V，因此截止状态下的奇数编号的传递晶闸管T不导通。由于第2传递信号线73是“H”(0V)，因此偶数编号的传递晶闸管T不导通。由于点亮信号线75是“H”(0V)，因此任何激光二极管LD都不点亮。

在时刻b的紧后(这里，是指在由于时刻b的信号的电位的变化而晶闸管等发生变化之后，成为稳定状态时。)，传递晶闸管T1、下部二极管UD1处于导通状态，其它传递晶闸管T、下部二极管UD、设定晶闸管S、激光二极管LD处于截止状态。

(3)时刻c

在时刻c，点亮信号φI1从“H”(0V)转变至“L”(-5V)。

当点亮信号φI1从“H”转变至“L”时，经由限流电阻RI和φI端子，点亮信号线75从“H”(0V)转变至“L”(-5V)。于是，对设定晶闸管S1施加-5V，阈值电压为-1.5V的设定晶闸管S1导通，激光二极管LD1点亮(发光)。由此，点亮信号线75的电位成为接近-3.2V的电位。这里，设点亮信号线75的电位为-3.2V。另外，虽然设定晶闸管S2的阈值电压为-4.7V，但是由于施加于设定晶闸管S2的电压为-3.2V，因此设定晶闸管S2不导通。

在时刻c的紧后，传递晶闸管T1、下部二极管UD1、设定晶闸管S1处于导通状态，激光二极管LD1点亮(发光)。

(4)时刻d

在时刻d，点亮信号φI1从“L”(-5V)转变至“H”(0V)。

点亮信号φI1从“L”转变至“H”时，点亮信号线75的电位经由限流电阻RI和φI端子从-3.2V转变至“H”。于是，设定晶闸管S1的阴极以及激光二极管LD1的阳极均成为“H”，因此，设定晶闸管S1截止，并且，激光二极管LD1熄灭(变为非点亮(非发光))。激光二极管LD1的点亮(发光)期间是从点亮信号φI1从“H”转变至“L”的时刻c到点亮信号φI1从“L”转变至“H”的时刻d为止的、点亮信号φI1为“L”的期间。

在时刻d的紧后，传递晶闸管T1处于导通状态。

(5)时刻e

在时刻e，第2传递信号φ2从“H”(0V)转变至“L”(-5V)。这里，对激光二极管LD1进行点亮控制的期间T(1)结束，对激光二极管LD2进行点亮控制的期间T(2)开始。

当第2传递信号φ2从“H”转变至“L”时，第2传递信号线73的电位经由φ2端子从“H”转变至“L”。如上所述，由于传递晶闸管T2的阈值电压为-4.7V，因此导通。这时，下部二极管UD2也流过电流，从而从截止状态转变至导通状态。

由此，栅极端子Gt2(栅极端子Gs2)的电位从“H”(0V)变为施加于下部二极管UD2的电位-1.7V，栅极Gt3(栅极Gs3)的电位成为-3.2V，栅极Gt4(栅极Gs4)的电位成为-4.7V。并且，编号为5以上的栅极Gt(栅极Gs)的电位成为-5V。

在时刻e的紧后，传递晶闸管T1、T2、下部二极管UD1、UD2处于导通状态。

(6)时刻f

在时刻f，第1传递信号φ1从“L”(-5V)转变至“H”(0V)。

当第1传递信号φ1从“L”转变至“H”时，第1传递信号线72的电位经由φ1端子从“L”转变至“H”。于是，导通状态下的传递晶闸管T1的阳极和阴极均成为“H”，从而截止。这时，下部二极管UD1的阳极和阴极也均成为“H”，从导通状态转变至截止状态。

于是，栅极Gt1(栅极Gs1)的电位经由电源线电阻Rg1向着电源线71的电源电位Vga(“L”(-5V))变化。由此，耦合二极管D1处于被施加如下方向的电位的状态(反向偏置)，该电位施加的方向使得不会流动有电流。由此，栅极Gt2(栅极Gs2)为-1.7V的影响不会波及到栅极Gt1(栅极Gs1)。即，具有通过反向偏置的耦合二极管D而被连接的栅极Gt的传递晶闸管T的阈值电压成为-6.5V，即使第1传递信号φ1或第2传递信号φ2成为“L”(-5V)，也不导通。

在时刻f的紧后，传递晶闸管T2、下部二极管UD2处于导通状态。

(7)其它

在时刻g，当点亮信号φI1从“H”(0V)转变至“L”(-5V)时，与时刻c的激光二极管LD1和设定晶闸管S1同样，设定晶闸管S2导通，激光二极管LD2点亮(发光)。

然后，在时刻h，当点亮信号φI1从“L”(-5V)转变至“H”(0V)时，与时刻d的激光二极管LD1和设定晶闸管S1同样，设定晶闸管S2截止，激光二极管LD2熄灭。

进而，在时刻i，当第1传递信号φ1从“H”(0V)转变至“L”(-5V)时，与时刻b的传递晶闸管T1或时刻e的传递晶闸管T2同样，阈值电压为-3V的传递晶闸管T3导通。在时刻i，对激光二极管LD2进行点亮控制的期间T(2)结束，对激光二极管LD3进行点亮控制的期间T(3)开始。

之后，反复执行目前为止进行了说明的内容。

另外，在不使激光二极管LD点亮(发光)而保持非点亮(非发光)状态时，只要如图9的对激光二极管LD4进行点亮控制的期间T(4)中的从时刻j到时刻k所示的点亮信号φI1那样，将点亮信号φI保持为“H”(0V)即可。由此，即使设定晶闸管S4的阈值电压为-3.2V，设定晶闸管S4也不导通，激光二极管LD4保持熄灭(非点亮)状态。

如以上所说明的那样，传递晶闸管T的栅极端子Gt利用耦合二极管D相互连接。由此，当栅极Gt的电位变化时，经由正向偏置的耦合二极管D与电位发生了变化的栅极Gt连接的栅极Gt的电位变化。并且，具有电位发生了变化的栅极的传递晶闸管T的阈值电压变化。当阈值电压高于-1.5V(绝对值较小的负值)时，传递晶闸管T在第1传递信号φ1或第2传递信号φ2从“H”(0V)转变至“L”(-5V)的定时导通。

并且，由于栅极Gs与导通状态下的传递晶闸管T的栅极Gt连接的设定晶闸管S的阈值电压为-1.5V，因此，当点亮信号φI从“H”(0V)转变至“L”(-5V)时导通，与设定晶闸管S串联连接的激光二极管LD点亮(发光)。

即，传递晶闸管T成为导通状态，从而指定作为点亮控制的对象的激光二极管LD。然后，“L”(-5V)的点亮信号φI使与作为点亮控制的对象的激光二极管LD串联连接的设定晶闸管S导通，并且使激光二极管LD点亮。

另外，“H”(0V)的点亮信号φI将设定晶闸管S维持为截止状态，并且将激光二极管LD维持为非点亮。即，点亮信号φI设定激光二极管LD的点亮/非点亮。

这样，根据图像数据设定点亮信号φI，控制各激光二极管LD的点亮或非点亮。

(激光二极管LD与设定晶闸管S串联连接的顺序)

这里，对将激光二极管LD和设定晶闸管S串联连接的顺序进行说明。

如图5和图6中所说明的那样，在第1实施方式的发光芯片C中，在提供基准电位Vsub的一侧设置激光二极管LD，在提供(施加)点亮信号φI的一侧(连接有点亮信号线75的一侧)设置有设定晶闸管S。即，如图6中所说明的那样，在构成激光二极管LD的p型基板80上层叠有p阳极(包层)层81、发光层82以及n阴极(包层)层83。并且，隔着隧道结层84层叠有构成设定晶闸管S的p阳极层85、n栅极层86、p栅极层87以及n阴极层88。如图5所示，从基板80的背面电极91提供基准电位Vsub，对n阴极层88的n欧姆电极321施加成为“H”(0V)或“L”(-5V)的点亮信号φI(在发光芯片C1中为点亮信号φI1)。

图10是示出为了比较而示出的能够搭载于自扫描型发光元件阵列(SLED)的发光芯片C′的电路结构的等效电路图。这里，为了与图5进行对比，设为发光芯片C′1(C′)。在该发光芯片C′中，在提供基准电位Vsub的一侧设置设定晶闸管S，在提供点亮信号φI的一侧(连接点亮信号线75的一侧)设置有激光二极管LD。此外，在提供基准电位Vsub的一侧设置传递晶闸管T，在提供点亮信号φI的一侧(连接点亮信号线75的一侧)设置下部二极管UD。即，在发光芯片C′中，基准电位Vsub与点亮信号φI之间的连接关系与发光芯片C相反。

关于该发光芯片C′，虽未图示，但在图6所示的发光芯片C中，在基板80上层叠有构成设定晶闸管S和传递晶闸管T的p阳极层85、n栅极层86、p栅极层87以及n阴极层88。然后，在由n阴极层88构成的区域311、313、314，隔着隧道结层84层叠有构成激光二极管LD和下部二极管UD的p阳极(包层)层81、发光层82以及n阴极(包层)层83。

另外，在发光芯片C′中，虽然下部二极管UD设置在传递晶闸管T的上侧，但根据与发光芯片C之间的关系记载为下部二极管UD。

参照图10，用图9的时序图对该发光芯片C′的动作进行说明。

在图9所示的时序图中，在时刻c的点亮信号φI1从“H”(0V)转变至“L”(-5V)之前，点亮信号φI1是“H”(0V)。即，设定晶闸管S1和激光二极管LD1的串联连接的两端子间均为“H”(0V)。即，设定晶闸管S1的阳极是基板80的背面电极91的基准电位Vsub(“H”(0V))，与点亮信号线75连接的激光二极管LD1的阴极是点亮信号φI1的“H”(0V)。因此，设定晶闸管S1与激光二极管LD1的连接点U′是“H”(0V)。其它设定晶闸管S和激光二极管LD的串联连接也相同。

在时刻c，当点亮信号φI1从“H”(0V)转变至“L”(-5V)时，点亮信号线75从“H”(0V)变为“L”(-5V)。该电压的绝对值大于激光二极管LD的正向电位(扩散电位)(这里设为1.5V)，因此全部激光二极管LD成为正向偏置而点亮(发光)。另外，在设定晶闸管S处于截止状态的情况下，当连接点U′与点亮信号线75之间的电压成为激光二极管LD的正向电位(扩散电位)(这里为1.5V)时，该发光停止。该情况下，连接点U′的电位为-3.5V(被充电)。

另外，在时刻c，在如上所述那样设定晶闸管S1导通的情况下，激光二极管LD1开始点亮(发光)，并且，其它激光二极管LD一齐短时间(瞬间)发光。其它激光二极管LD一齐点亮(发光)的时间持续到其它设定晶闸管S与激光二极管LD的连接点(与设定晶闸管S1与激光二极管LD1之间的连接点U′同样的连接点)与点亮信号线75之间的电压成为激光二极管LD的正向电位(扩散电位)为止。

并且，即使点亮信号φI1从“L”(-5V)转变至“H”(0V)，连接点U′的电位(-3.5V)也被维持。这是因为，激光二极管LD具有整流特性，因此，当点亮信号线75转变至“H”(0V)时，激光二极管LD是阳极为-3.5V，阴极为“H”(0V)的反向结。由此，设定晶闸管S的阴极维持-3.5V。

这里，当传递晶闸管T从截止状态转变至导通状态并且栅极Gt转变至0V时，设定晶闸管S的阈值电压成为-1.5V，因此，即使点亮信号φI1是“H”(0V)，设定晶闸管S也会从截止状态转变至导通状态。另外，阈值电压在-3.5V以下的设定晶闸管S也同样。这时，由于在设定晶闸管S中流过电流，因此设定晶闸管S发光。当成为该状态时，连接点U′的电位最终返回到“H”(0V)。

上述其它激光二极管LD一起在短时间产生的发光或无关乎点亮信号φI的电平(“H”(0V)/“L”(-5V))而产生的发光是不优选的动作，会使要在图像形成装置中形成的图像的画质劣化。这里，将发光芯片C、打印头以及图像形成装置1中的不优选的动作表述为动作不良(误动作)。

另一方面，在图5所示的第1实施方式的发光芯片C中，设定晶闸管S的阴极与点亮信号线75连接。即使该情况下，在时刻c之前，设定晶闸管S1与激光二极管LD1的连接点U也是“H”(0V)。当点亮信号φI1从“H”(0V)变为“L”(-5V)、点亮信号线75从“H”(0V)变为“L”(-5V)时，如果设定晶闸管S为截止状态，点亮信号线75的“L”(-5V)施加于截止状态下的设定晶闸管S，而不会施加于激光二极管LD。即，不会像发光芯片C′那样，其它激光二极管LD一起短时间内(瞬间)发光。

这样，在第1实施方式的发光芯片C中，当点亮信号线75从“H”(0V)变为“L”(-5V)时，由于点亮信号线75的“L”(-5V)被施加于设定晶闸管S，因此设定晶闸管S能够立即开始从截止状态向导通状态转变的动作。即，容易高速地驱动发光芯片C。传递晶闸管T也同样。

与此相对，在图10所示的发光芯片C′中，在时刻c点亮信号φI从“H”(0V)转变至“L”时，“L”的电位首先施加于激光二极管LD。然后，向设定晶闸管S和激光二极管LD分压。由此，设定晶闸管S从截止状态转变至导通状态会产生时间延迟(延迟)。因此，难以高速地驱动发光芯片C′。传递晶闸管T也同样。

此外，在后述的第4实施方式的发光芯片C中，到目前为止，将点亮信号φI的“L”作为(-5V)所说明的电位由使设定晶闸管S导通所需的电压和使激光二极管LD点亮(发光)的电压来决定。即，在设定晶闸管S导通的状态下，阳极与阴极之间的电压降低。特别是，在后述的电压降低层89如图16的(a)所示被导入n栅极86与p阳极85之间的情况下，导通所需的阈值电压是n阴极88与p栅极87之间的-1.5V，与此相对，导通状态下的设定晶闸管S的阳极与阴极之间的电压为0.8V。这时，当设施加于激光二极管LD的电压为1.7V时，这时的点亮信号线75可以是-2.5V。

即，如果导通状态下的传递晶闸管T的栅极Gt的电位成为0V，则设定晶闸管S的阈值电压成为-1.5V。在时刻c之前，传递晶闸管T的栅极Gs的电位是0V，因此，只要施加阈值电压即-1.5V以下(绝对值以上的负的电压)的电压，设定晶闸管S就会导通。紧接着，设定晶闸管S的阳极与阴极之间的电压成为-0.8V，作为差值的-0.7V被施加于激光二极管LD，当点亮信号线75变为-2.5V时，施加于激光二极管LD的电压成为-1.7V，电流开始流动。

即，如果点亮信号φI的“L”在-2.5V以下(绝对值以上的负的电压)，则设定晶闸管S导通，并且维持激光二极管LD的点亮(发光)。

另外，传递晶闸管T也同样，在第1传递信号φ1或第2传递信号φ2变为“L”时，先使传递晶闸管T导通，对下部二极管UD施加阈值电压与阳极和阴极之间的电压之差，因此，第1传递信号φ1或第2传递信号φ2所需的最低电压为阳极与阴极之间的电压与使得在下部二极管UD流动有电流的电压之和。

与此相对，在图10所示的发光芯片C′中，点亮信号φI1必须是激光二极管LD的正向电压(这里为1.7V)与用于使设定晶闸管S成为导通状态的电压(-1.5V)之和。另外，传递晶闸管T也同样，第1传递信号φ1或第2传递信号φ2所需的最低电压是用于使传递晶闸管T成为导通状态的阈值电压与使得在下部二极管UD中流动有电流的电压之和。因此，在图10所示的发光芯片C′中，需要产生高电压的信号产生电路110。由此，消耗电力变高，并且难以进行高速的驱动。

根据以上所说明的内容，如图5、图29所示的发光芯片C那样，通过在提供基准电位Vsub的一侧设置激光二极管LD，在提供点亮信号φI的一侧(连接点亮信号线75的一侧)设置设定晶闸管S，能够抑制进行点亮(发光)的激光二极管LD以外的激光二极管LD短时间发光这样的动作不良(误动作)，并且能够降低施加于激光二极管LD和设定晶闸管S的串联连接的点亮信号φI的电压，实现低电力消耗。

(下部二极管UD对传递晶闸管T的动作的影响)

接下来，说明下部二极管UD对传递晶闸管T的动作的影响。

在图5和图6所示的第1实施方式的发光芯片C中，在提供基准电位Vsub的一侧设置下部二极管UD，在施加第1传递信号φ1或第2传递信号φ2的一侧(连接有第1传递信号线72或第2传递信号线73的一侧)设置了传递晶闸管T。

另一方面，在图10所示的为了比较而示出的发光芯片C′中，在提供基准电位Vsub的一侧设置传递晶闸管T，在施加第1传递信号φ1或第2传递信号φ2的一侧(连接有第1传递信号线72或第2传递信号线73的一侧)设置下部二极管UD。

参照图10，用图9的时序图对该发光芯片C′的动作进行说明。

在图9所示的时序图中，在时刻b，第1传递信号φ1从“H”(0V)转变至“L”(-5V)，当第1传递信号线72从“H”(0V)变为“L”(-5V)时，与上述激光二极管LD同样，奇数编号的下部二极管UD成为正向偏置而流过电流。并且，在下部二极管UD与传递晶闸管T的连接点(与下部二极管UD1与传递晶闸管T1的连接点V′同样的连接点)蓄积电荷。

接下来，在时刻e，第2传递信号φ2从“L”(-5V)转变至“H”(0V)，当第2传递信号线73从“L”(-5V)变为“H”(0V)时，传递晶闸管T2导通。于是，栅极Gt2转变至0V，栅极Gt3成为-1.5V。由此，传递晶闸管T3的阈值电压成为-3V。这时，在传递晶闸管T3与下部二极管UD3之间的连接点(与下部二极管UD1与传递晶闸管T1的连接点V′同样的连接点)蓄积电荷，当变为-3V以下(绝对值以上的负的电压)时，传递晶闸管T3会导通。

当传递晶闸管T3导通时，与传递晶闸管T2的导通同样，传递晶闸管T4导通。这样，全部传递晶闸管T成为导通状态，产生不能根据传递晶闸管T来传递(传播)导通状态的不良状况。

然后，在时刻f第1传递信号φ1从“L”(-5V)转变至“H”(0V)，当第1传递信号线72从“L”(-5V)变为“H”(0V)时，由于下部二极管UD成为反向偏置，因此在奇数编号的下部二极管UD与传递晶闸管T的连接点(与下部二极管UD1与传递晶闸管T1的连接点V′同样的连接点)蓄积的电荷不被放电而是被维持。

另一方面，在图5所示的第1实施方式的发光芯片C中，传递晶闸管T的阴极与第1传递信号线72或第2传递信号线73连接，传递晶闸管T的阳极经由基板80的背面电极91与基准电压Vsub(“H”(0V))连接。

在时刻b第1传递信号φ1从“H”(0V)转变至“L”(-5V)，当第1传递信号线72从“H”(0V)变成“L”(-5V)时，传递晶闸管T1导通，在传递晶闸管T1和下部二极管UD1中流过电流。这时，其它奇数编号的下部二极管UD经由截止状态下的传递晶闸管T与第1传递信号线72连接。由此，在下部二极管UD与传递晶闸管T的连接点(与下部二极管UD1与传递晶闸管T1的连接点V′同样的连接点)不会蓄积电荷。

接下来，在时刻e，第2传递信号φ2从“L”(-5V)转变至“H”(0V)，当第2传递信号线73从“L”(-5V)变为“H”(0V)时，传递晶闸管T2导通。于是，栅极Gt2转变至0V，栅极Gt3成为-1.5V。由此，传递晶闸管T3的阈值电压成为-3V。但是，由于在下部二极管UD3与传递晶闸管T3之间的连接点(与下部二极管UD1与传递晶闸管T1的连接点V同样的连接点)没有蓄积电荷，传递晶闸管T3的阳极与阴极之间的电压不会成为-3V以下(绝对值以上的负的电压)。由此，传递晶闸管T3不会导通。

根据以上所说明的内容，如图5所示的发光芯片C那样，通过在提供基准电位Vsub的一侧设置下部二极管UD，在提供第1传递信号φ1或第2传递信号φ2的一侧(连接有第1传递信号线72或第2传递信号线73的一侧)设置传递晶闸管T，从而抑制了不能通过传递晶闸管T进行导通状态的传递(传播)这样的动作不良的发生。

(发光芯片C的制造方法)

对第1实施方式的发光芯片C的制造方法进行说明。

图11、图12以及图13是说明发光芯片C的制造方法的图。图11的(a)是层叠半导体层形成工序，图11的(b)是n欧姆电极形成工序，图11的(c)是层叠半导体层分离工序，图12的(d)是电流阻止部形成工序，图12的(e)是p栅极层露出蚀刻工序，图12的(f)是p欧姆电极形成工序，图13的(g)是保护层90形成工序，图13的(h)是布线和背面电极形成工序，图13的(i)是光射出面形成工序。

这里，利用图7所示的岛状区域301、302的剖视图进行说明。这些岛状区域的剖视图是沿图6的(a)的VIB-VIB线的剖视图，是从与图6的(b)相反的-x方向观察的剖视图。另外，岛状区域303与岛状区域302同样，因此省略。此外，用p、n表述杂质的导电类型。

以下，依次进行说明。

在图11的(a)所示的层叠半导体层形成工序中，在p型基板80上，依次使p阳极(包层)层81、发光层82、n阴极(包层)层83、隧道结层84、p阳极层85、n栅极层86、p栅极层87、n阴极层88外延生长，形成层叠半导体层。另外，在说明制造方法的图中，将p阳极(包层)层81表述为p，将n阴极(包层)层83表述为n。这里，p阳极(包层)层81、发光层82、n阴极(包层)层83是构成发光元件的其它层叠半导体层的一例。此外，设置在隧道结层84上的p阳极层85、n栅极层86、p栅极层87、n阴极层88是构成包含晶闸管(设定晶闸管S、传递晶闸管T)的驱动部101的层叠半导体层的一例。

这里，对于基板80，以p型GaAs为例进行说明，但也可以是n型GaAs、未添加杂质的本征(i)GaAs。此外，也可以是由InP、GaN、InAs、其它III-V族、II-VI材料构成的半导体基板、蓝宝石、Si、Ge等。在变更了基板的情况下，在基板上单片层叠的材料使用与基板的晶格常数大致匹配(包含应变结构、应变缓和层、变质生长)的材料。作为一例，在InAs基板上使用InAs、InAsSb、GaInAsSb等，在InP基板上使用InP、InGaAsP等，在GaN基板上或蓝宝石基板上使用GaN、AlGaN、InGaN，在Si基板上使用Si、SiGe、GaP等即可。但是，在晶体生长后粘贴在其它支撑基板上的情况下，半导体材料不需要与支撑基板大致晶格匹配。

p阳极(包层)层81通过依次层叠下侧p阳极(包层)层81a、电流限制层81b、上侧p阳极(包层)层81c而构成。

p阳极(包层)层81的下侧p(包层)层81a、上侧p(包层)层81c例如是杂质浓度5×10¹⁷/cm³的p型Al_0.9GaAs。Al组分也可以在0～1的范围内变更。另外，也可以是GaInP等。

电流限制层81b例如是AlAs或Al的杂质浓度高的p型AlGaAs。只要使Al被氧化而形成Al₂O₃，由此电阻变高，使电流路径狭窄化即可。

发光层82是交替地层叠阱(well)层和势垒(barrier)层的量子阱构图。阱层例如是GaAs、AlGaAs、InGaAs、GaAsP、AlGaInP、GaInAsP、GaInP等，势垒层是AlGaAs、GaAs、GaInP、GaInAsP等。另外，发光层82也可以是量子线(量子线)或量子箱(量子点)。

n阴极(包层)层83例如是杂质浓度为5×10^-17/cm³的n型Al_0.9GaAs。Al组分也可以在0～1的范围内变更。另外，也可以是GaInP等。

隧道结层84由高浓度地添加了n型杂质的n⁺⁺层84a和高浓度地添加了p型杂质的p⁺⁺层84b的结构成。n⁺⁺层84a和p⁺⁺层84b具有例如1×10²⁰/cm³的高杂质浓度。另外，通常的结的杂质浓度为10¹⁷/cm³～10¹⁸/cm³这一范围。n⁺⁺层84a和p⁺⁺层84b的组合(在以下内容中，用n⁺⁺层84a/p+层84b来表述。)例如是n⁺⁺GaInP/p⁺⁺GaAs、n⁺⁺GaInP/p⁺⁺AlGaAs、n⁺⁺GaAs/p⁺⁺GaAs、n⁺⁺AlGaAs/p⁺⁺AlGaAs、n+InGaAs/p⁺⁺InGaAs、n⁺⁺GaInAsP/p⁺⁺GaInAsP、n⁺⁺GaAsSb/p⁺⁺GaAsSb。另外，也可以是将组合相互变更后的组合。

p阳极层85例如是杂质浓度为1×10^-18/cm³的p型Al_0.9GaAs。Al组分可以在0～1的范围内变更。另外，也可以是GaInP等。

n栅极层86例如是杂质浓度为1×10^-17/cm³的n型Al_0.9GaAs。Al组分也可以在0～1的范围内变更。另外，也可以是GaInP等。

p栅极层87例如是杂质浓度为1×10^-17/cm³的p型Al_0.9GaAs。Al组分也可以在0～1的范围内变更。另外，也可以是GaInP等。

n阴极层88例如是杂质浓度为1×10^-18/cm³的n型Al_0.9GaAs。Al组分也可以在0～1的范围内变更。另外，也可以是GaInP等。

这些半导体层例如通过有机金属气相沉积法(MOCVD：Metal Organic ChemicalVapor Deposition)、分子束外延法(MBE：Molecular Beam Epitaxy)等被层叠，形成层叠半导体层。

在图11的(b)所示的n欧姆电极形成工序中，在n阴极层83上形成n欧姆电极(n欧姆电极321、323、324等)。

n欧姆电极例如是含有容易与n阴极层88等n型半导体层欧姆接触的Ge的Au(AuGe)等。

并且，n欧姆电极例如通过剥离法等形成。

在图11的(c)所示的层叠半导体层分离工序中，依次蚀刻n阴极层88、p栅极层87、n栅极层86、p阳极层85、隧道结层84、n阴极层83、发光层82、p阳极层81，分离出岛状区域(图6的(a)所示的岛状区域301、302等)。该蚀刻可以通过使用硫酸类蚀刻液(重量比为，中硫酸：过氧化氢水：水＝1：10：300)等的湿式蚀刻来进行，例如也可以通过使用了氯化硼等的各向异性干蚀刻(RIE)来进行。该层叠半导体层分离工序中的蚀刻有时被称为台面蚀刻或后蚀刻。

在接下来的图12的(d)所示的电流阻止部形成工序中，通过层叠半导体层分离工序，从侧面对在侧面露出的电流限制层81b进行氧化，形成阻止电流的电流阻止部β。未被氧化而残留的部分成为电流通过部α。

电流限制层81b的氧化例如通过300～400℃下的水蒸气氧化，使AlAs、AlGaAs等即电流限制层81b中的Al氧化来进行。这时，氧化从露出的侧面进行，在岛状区域301、302等岛状区域的周围通过Al的氧化物即Al₂O₃形成电流阻止部β。电流限制层81b未被氧化的部分成为电流通过部α。另外，在图12的(d)至图13的(i)中，记载了电流阻止部β距岛状区域的侧面的距离不同，但这是为了便于图示。由于氧化从岛状区域301、302等岛状区域的侧面起实施相同的距离，因此所形成的电流阻止部β距岛状区域的侧面的距离相同。

另外，电流阻止部β也可以不使用AlAs等Al组分比较大的半导体层，可以通过向GaAs、AlGaAs等半导体层注入氢离子(H+)来形成。(H+离子注入)。即，可以不使用电流限制层81b，而是形成下侧p阳极(包层)层81a和上侧p阳极(包层)层81c不被分割而一体化的p阳极(包层)层81，并通过在作为电流阻止部β的部分注入H+，形成杂质被惰性化了的电阻较高的电流阻止部β。

在图12的(e)所示的p栅极层露出蚀刻工序中，对n阴极层88进行蚀刻，使p栅极层87露出。

该蚀刻可以通过使用了硫酸类蚀刻液(重量比为，硫酸：过氧化氢水：水＝1：10：300)的湿式蚀刻来进行，例如也可以通过使用氯化硼的各向异性干蚀刻来进行。

在图12的(f)所示的p欧姆电极形成工序中，在p栅极层87上形成p欧姆电极(p欧姆电极331、332等)。

p欧姆电极例如是含有容易与p栅极层87等p型半导体层发生欧姆接触的Zn的Au(AuZn)等。

并且，p欧姆电极例如通过剥离法等形成。

在图13的(g)所示的保护层90形成工序中，例如以利用SiO₂、SiON、SiN等绝缘性材料覆盖岛状区域301、302等的正面的方式设置保护层90。

然后，在n欧姆电极321、323、324等以及p欧姆电极331、332等之上的保护层90上设置通孔(开口)。

在图13的(h)所示的布线和背面电极形成工序中，经由设置于保护层90的通孔形成连接n欧姆电极(n欧姆电极321、323，324等)和p欧姆电极(p欧姆电极331、332等)的布线(电源线71、第1传递信号线72、第2传递信号线73、点亮信号线75等)。

布线是Al、Au等。

在图13的(i)所示的光射出面形成工序中，为了形成使激光二极管LD射出光的光射出面，在形成有激光二极管LD的岛状区域301的一部分劈开基板80和层叠半导体层。

这时，劈开以在来自激光二极管LD的光的射出方向上不包含电流阻止部β的方式进行。

另外，如上所述，也可以通过蚀刻形成光射出面。此外，也可以不进行光射出面形成工序而使光从发光层82的侧面(端面)射出。

如以上所说明的那样，在第1实施方式的发光芯片C中，使激光二极管LD和设定晶闸管S层叠。由此，发光芯片C成为利用传递晶闸管T和设定晶闸管S使激光二极管LD依次点亮的自扫描型。由此，设置在发光芯片C上的端子的数量变少，发光芯片C和发光装置65小型化。

存在不在激光二极管LD上设置设定晶闸管S，而将设定晶闸管S用作激光晶闸管(发光元件)的情况。即，不设置构成激光二极管LD、下部二极管UD的p阳极(包层)层81、发光层82以及n阴极(包层)层83。

该情况下，不能分别(独立地)设定驱动特性和发光特性。因此，难以实现驱动的高速化、光的高输出化、高效率化、低消耗电力化、低成本化等。

与此相对，在第1实施方式中，利用激光二极管LD进行发光，利用传递晶闸管T和设定晶闸管S进行传递，将发光和传递分离开来。设定晶闸管S不需要发光。由此，能够将激光二极管LD构成为量子阱结构来提高发光特性等，并且能够提高基于传递晶闸管T以及设定晶闸管S的驱动特性等。即，能够分别(独立地)设定作为发光部102的激光二极管LD、和作为驱动部101的传递晶闸管T以及设定晶闸管S。由此，容易实现驱动的高速化、光的高输出化、高效率化、低消耗电力化、低成本化等。

此外，在第1实施方式中，隔着隧道结层84层叠激光二极管LD和设定晶闸管S。该情况下，激光二极管LD在隧道结层84处成为反向偏置，但隧道结层84具有即使在反向偏置状态下也使电流流动的特性。

另外，在不设置隧道结层84时，激光二极管LD与设定晶闸管S之间的结成为反向偏置。因此，为了使电流流过激光二极管LD和设定晶闸管S，施加将反向偏置的结击穿的电压。即，驱动电压变高。

即，通过隔着隧道结层84层叠激光二极管LD和设定晶闸管S，与不隔着隧道结层84的情况相比，能够将点亮信号φI的电压抑制得较低。

此外，如上所述，隧道结层84的杂质浓度较高。例如，隧道结层84的杂质浓度为10¹⁹/cm³，比其它层的杂质浓度10¹⁷～10¹⁸/cm³高。作为杂质而使用的Si与作为成为基底的半导体材料的一例的GaAs，在晶格常数、耦合强度、最外壳电子数等方面不同。由此，当在隧道结层84上生长例如GaAs等半导体层时，容易产生层错。杂质浓度越高，层错的发生概率越上升。然后，层错向形成在其上的半导体层传播。

此外，如隧道结层84那样，为了使杂质浓度比其它层高，必须进行低温生长。即，必须改变生长条件(温度、生长速度、比率)。因此，设置在隧道结层84上的半导体层偏离最佳生长条件。

其结果，设置在隧道结层84上的半导体层包含大量层错。

特别是，激光二极管LD等发光元件的发光特性容易受到半导体层中包含的层错的影响。另一方面，晶闸管(设定晶闸管S、传递晶闸管T)只要导通，能够向激光二极管LD和下部二极管提供电流即可。即，晶闸管(设定晶闸管S、传递晶闸管T)不易受到层错的影响。

因此，在第1实施方式的发光芯片C中，在基板80上设置激光二极管LD以及下部二极管UD，在它们之上隔着隧道结层84设置晶闸管S和传递晶闸管T。由此抑制了激光二极管LD和下部二极管UD、特别是激光二极管LD中的层错的产生，使发光特性不易受到层错的影响。此外，使设定晶闸管S和传递晶闸管T外延生长而单片层叠。

<金属导电性III-V族化合物层>

在上述发光芯片C中，隔着隧道结层84在激光二极管LD、下部二极管UD上层叠了设定晶闸管S、传递晶闸管T。

也可以使用具有金属导电性、在III-V族化合物半导体层上外延生长的III-V族化合物层来代替隧道结层84。该情况下，只要将上述说明中的“隧道结层84”置换为“金属导电性III-V族化合物层84”即可。

图14是说明构成金属导电性III-V族化合物层的材料的图。图14的(a)是相对于InN的组分比x，InNAs的带隙，图14的(b)是相对于InN的组分比x，InNSb的带隙，图14的(c)是相对于带隙而示出VI族元素和III-V族化合物晶格常数的图。

图14的(a)示出相对于组分比x(x＝0～1)的InN和组分比(1-x)的InAs的化合物即InNAs的带隙能量(eV)。

图14的(b示出相对于组分比x(x＝0～1)的InN和组分比(1-x)的InSb的化合物即InNSb的带隙能量(eV)。

如图14的(a)、(b)所示，已知作为金属导电性III-V族化合物层的材料的一例而说明的InNAs和InNSb在某组成比x的范围内，带隙能量为负。带隙能量为负意味着不具有带隙。由此，显示出与金属同样的导电特性(传导特性)。即，金属的导电特性(导电性)是指，与金属同样，如果电位有梯度，则电流流动。

如图14的(a)所示，InNAs在例如InN的组分比x约0.1～约0.8的范围内，带隙能量为负。

如图14的(b)所示，InNAs在例如InN的组分比x约0.2～约0.75的范围内，带隙能量为负。

即，InNAs和InNSb在上述范围内显示出金属的导电特性(导电性)。

另外，在上述范围外的带隙能量较小的区域中，电子由于热能而具有能量，因此能够迁移微小的带隙，在带隙能量为负的情况下、或与金属同样地电位有梯度的情况下，具有电流容易流动的特性。

并且，即使InNAs和InNSb中含有Al、Ga、Ag、P等，也能够根据组分将带隙能量维持在0附近或负，只要电位有梯度，就会流动有电流。

此外，如图14的(c)所示，GaAs、InP等III-V族化合物(半导体)的晶格常数处于

的范围内。并且，该晶格常数为Si的晶格常数约

与Ge的晶格常数约

接近。

与此相对，同样作为III-V族化合物的InN的晶格常数在闪锌矿结构中约为

InAs的晶格常数约为

由此，作为InN和InAs的化合物的InNAs的晶格常数为与GaAs等的

接近的值。

此外，作为III-V族化合物的InSb的晶格常数约为

因此，由于InN的晶格常数为约

因此，可以使作为InSb和InN的化合物的InNSb的晶格常数为与GaAs等的

接近的值。

即，InNAs和InNSb可以相对于GaAs等III-V族化合物(半导体)的层进行单片外延生长。此外，可以通过外延生长在InNAs或InNSb的层上单片地层叠GaAs等III-V族化合物(半导体)的层。

由此，如果代替隧道结层84而隔着金属导电性III-V族化合物层使激光二极管LD和设定晶闸管S以串联连接的方式层叠，则能够抑制激光二极管LD的n阴极(包层)层83和设定晶闸管S的p阳极层85成为反向偏置的情况。

另外，由InNAs、InNSb等构成的金属导电性III-V族化合物层理论上带隙为负，但与GaAs、InP等相比难以生长、质量差。特别是，当N组分变大时，生长难度显著增大。由此，当在金属导电性III-V族化合物层上生长例如GaAs等半导体层时，容易产生层错。

如上所述，激光二极管LD等发光元件的发光特性容易受到半导体层中包含的层错的影响。另一方面，晶闸管(设定晶闸管S、传递晶闸管T)只要导通并能够向激光二极管LD和下部二极管提供电流即可。即，晶闸管(设定晶闸管S、传递晶闸管T)不易受到层错的影响。

因此，只要与隧道结层84同样，在基板80上设置激光二极管LD、下部二极管UD，在它们之上隔着金属导电性III-V族化合物层设置设定晶闸管S、传递晶闸管T即可。由此抑制了激光二极管LD、下部二极管UD、特别是激光二极管LD中的层错的产生，使发光特性不易受到层错的影响。此外，可以将设定晶闸管S和传递晶闸管T单片层叠。

<电压降低层89>

此外，在上述发光芯片C中，隔着隧道结层84在激光二极管LD、下部二极管UD上层叠了设定晶闸管S、传递晶闸管T。由此，用于电源电位Vga、第1传递信号φ1、第2传递信号φ2以及点亮信号φI的电压的绝对值变大。如上所述，使用了“L”(-5V)。

因此，为了降低用于电源电位Vga、第1传递信号φ1、第2传递信号φ2、点亮信号φI的电压的绝对值，也可以使用降低施加于晶闸管(设定晶闸管S、传递晶闸管T)上的电压的电压降低层89。

图15是由激光二极管LD和具备电压降低层89的设定晶闸管S层叠而成的岛状区域301的放大剖视图。图15是在图7中追加了电压降低层89的图。由此，对与图7相同的部分标注相同的标号并省略说明，对不同的部分进行说明。

电压降低层89设置在设定晶闸管S的p阳极层85与n栅极层86之间。另外，在传递晶闸管T中也同样。

电压降低层89作为p阳极层85的一部分，也可以是与p阳极层85同样的杂质浓度的p型，作为n栅极层86的一部分，可以是与n栅极层86同样的杂质浓度的n型。此外，电压降低层89也可以是i层。

将设定晶闸管S和传递晶闸管T中的电压降低层89的作用一般化，作为晶闸管进行说明。

图16是说明晶闸管的结构和晶闸管的特性的图。图16的(a)是具备电压降低层89的晶闸管S_A的剖视图，图16的(b)是不具备电压降低层89的晶闸管S_B的剖视图，图16的(c)是晶闸管特性。图16的(a)、(b)例如相当于未层叠在激光二极管LD上的设定晶闸管S的截面。由此，设背面电极91设置在p阳极层85的背面。

如图16的(a)所示，晶闸管S_A在p阳极层85与n栅极层86之间具备电压降低层89。另外，电压降低层89如果是与p阳极层85同样的杂质浓度的p型，则作为p阳极层85的一部分起作用，如果是与n栅极层86同样的杂质浓度的n型，则作为n栅极层86的一部分起作用。电压降低层89也可以是i层。

图16的(b)所示的晶闸管S_B不具备电压降低层89。

晶闸管中的上升电压Vr(参照图16的(c))由构成晶闸管的半导体层中的最小的带隙的能量(带隙能量)决定。另外，晶闸管中的上升电压Vr是指将晶闸管的导通状态下的电流添加在电压轴上时的电压。

如图16的(c)所示，在晶闸管S_A中，设置有与p阳极层85、n栅极层86、p栅极层87、n阴极层88相比，作为带隙能量较小的层的电压降低层89。由此，晶闸管S_A的上升电压Vr(A)与不具备电压降低层89的晶闸管S_B的上升电压Vr(B)相比而较低。此外，作为一例，电压降低层89是具有比发光层82的带隙小的带隙的层。

晶闸管(设定晶闸管S、传递晶闸管T)不用作发光元件，而是始终作为驱动激光二极管LD等发光元件的驱动部101的一部分发挥功能。由此，能够无关乎实际发光的发光元件的发光波长来决定带隙。因此，通过设置具有比发光层82的带隙小的带隙的电压降低层89，降低了晶闸管的上升电压Vr。

由此，在晶闸管和发光元件导通的状态下，对晶闸管和发光元件施加的电压降低。

图17是说明构成半导体层的材料的带隙能量的图。

GaAs的晶格常数约为

AlAs的晶格常数约为

由此，接近该晶格常数的材料可以相对于GaAs基板外延生长。例如，作为GaAs和AlAs的化合物的AlGaAs和Ge可以相对于GaAs基板外延生长。

此外，InP的晶格常数约为

接近该晶格常数的材料可以相对于InP基板外延生长。

此外，GaN的晶格常数根据生长面而不同，a面为

c面为

接近该晶格常数的材料可以相对于GaN基板外延生长。

并且，使晶闸管的上升电压相对于GaAs、InP以及GaN变小的带隙能量是图17中由网点表示的范围的材料。即，在将由网点表示的范围的材料用作构成晶闸管的层时，晶闸管的上升电压Vr成为由网点表示的区域的材料的带隙能量。

例如，GaAs的带隙能量约为1.43eV。由此，不使用电压降低层89的话，则晶闸管的上升电压Vr约为1.43V。但是，通过将由网点表示的范围的材料作为构成晶闸管的层、或者使得包含该由网点表示的范围的材料，晶闸管的上升电压Vr超过0V且低于1.43V(0V<Vr<1.43V)。

由此降低了晶闸管处于导通状态时的电力消耗。

作为由网点表示的范围的材料，有带隙能量相对于GaAs约为0.67eV的Ge。此外，有带隙能量相对于InP约为0.36eV的InAs。此外，相对于GaAs基板或InP基板，在GaAs和InP的化合物、InN和InSb的化合物、InN和InAs的化合物等中，可以使用带隙能量较小的材料。特别是，以GaInNAs为基础的混合化合物是适合的。它们中也可以含有Al、Ga、As、P、Sb等。此外，相对于GaN，GaNP可以成为电压降低层89。此外，还导入了(1)利用金属半导体生长等的InN层、InGaN层、(2)由InN、InGaN、InNAs、InNSb构成的量子点、(3)相当于GaN的晶格常数(a面)的2倍的InAsSb层等作为电压降低层89。它们中也可以含有Al、Ga、N、As、P、Sb等。

这里，用晶闸管的上升电压Vr进行了说明，作为使晶闸管维持导通状态的最小电压的保持电压Vh、以及施加于导通状态的晶闸管的电压也同样(参照图16的(c))。

另一方面，晶闸管的开关电压Vs(参照图16的(c))由成为反向偏置的半导体层的耗尽层决定。由此，电压降低层89对晶闸管的开关电压Vs产生的影响较小。

即，电压降低层89在维持晶闸管的开关电压Vs的同时使上升电压Vr降低。由此降低了施加于导通状态下的晶闸管的电压，从而降低了消耗电力。晶闸管的开关电压Vs可以通过调整p阳极层85、n栅极层86、p栅极层87、n阴极层88的材料、杂质浓度等而被设定为任意的值。但是，开关电压Vs根据电压降低层89的插入位置而变化。

此外，在图15中，示出了设置一个电压降低层89的例子，但也可以设置多个。例如，在p阳极层85与n栅极层86之间、以及p栅极层87与n阴极层88之间分别设置有电压降低层89的情况下，可以在n栅极层86内设置一个，在p栅极层87内设置另一个。此外，也可以从p阳极层85、n栅极层86、p栅极层87、n阴极层88中选择2、3层，设置在各个层内。这些电压降低层的导电类型可以与设置有电压降低层的阳极层、阴极层、栅极层相符，还可以是i型。

用作电压降低层89的材料与GaAs、InP等相比，难以生长、质量差。由此，在电压降低层89内部容易产生层错，在其上生长的例如GaAs等半导体内层错逐渐延伸。

如上所述，激光二极管LD等发光元件的发光特性容易受到半导体层所包含的层错的影响。另一方面，晶闸管(设定晶闸管S、传递晶闸管T)只要导通并能够向激光二极管LD和下部二极管UD提供电流即可。由此，只要不将包含电压降低层89的晶闸管用作发光层，而是为了使电压降低而使用的情况下，构成晶闸管的半导体层是可以包含层错的。

因此，只要与隧道结层84和金属导电性III-V族化合物层同样，在基板80上设置激光二极管LD、下部二极管UD，在它们之上设置包含电压降低层89的设定晶闸管S、传递晶闸管T即可。由此抑制了激光二极管LD、下部二极管UD、特别是激光二极管LD中的层错的产生，使发光特性不易受到层错的影响。此外，可以将设定晶闸管S和传递晶闸管T单片地层叠。

在以下内容中，对第1实施方式的发光芯片C的变形例进行说明。在以下所示的变形例中，利用发光芯片C的岛状区域301中的层叠有激光二极管LD和设定晶闸管S的部分进行说明。岛状区域302、303的层结构与岛状区域301的层结构相同，因此省略。并且，省略与目前为止所说明的岛状区域301同样的部分的说明，说明不同的部分。在其它变形例以及其它实施方式中也同样。

(第1实施方式的发光芯片C的变形例1-1)

图18是说明变形例1-1的由激光二极管LD和设定晶闸管S层叠而成的岛状区域301的放大剖视图。

在变形例1-1中，电流限制层(在变形例1-1中为电流限制层85b)不设置在p阳极(包层)层81而设置在p阳极层85上。即，p阳极层85由下侧p阳极层85a、电流限制层85b、上侧p阳极层85c构成。其它结构与第1实施方式的发光芯片C同样。

另外，变形例1-1通过变更图11、图12及图13所示的第1实施方式的发光芯片C的制造方法来制造。即，将p阳极层85作为下侧p阳极层85a、电流限制层85b、上侧p阳极层85c，并从侧面氧化电流限制层85b即可。在该结构的情况下，由于不需要蚀刻至激光二极管LD，因此具有阶梯差变小，工艺变得容易、或者散热性提高，激光特性得到改善等优点。

在变形例1-1的发光芯片C中，也将电流的流动限制在激光二极管LD的中央部处的电流通过部α，因此抑制了非发光再耦合所消耗的电力，实现了低消耗电力化以及光提取效率的提高。

另外，电流限制层也可以设置在激光二极管LD的n阴极(包层)层83和设定晶闸管S的n阴极层88上。

(第1实施方式的发光芯片C的变形例1-2)

图19是说明变形例1-2的由激光二极管LD和设定晶闸管S层叠而成的岛状区域301的放大剖视图。

在变形例1-2中，代替电流限制层81b，在与电流通过部α对应的部分设置隧道结层84。其它结构与第1实施方式的发光芯片C同样。

如上所述，隧道结层84在反向偏置状态下容易流过电流。但是，作为非隧道结的n阴极(包层)层83与p阳极层85的结在不产生击穿的反向偏置的状态下电流难以流动。

由此，当在与电流通过部α对应的部分设置隧道结层84时，在激光二极管LD中流动的电流被限制在中央部。

另外，变形例1-2的发光芯片C通过变更图11、图12及图13所示的第1实施方式的发光芯片C的制造方法来制造。即，在图10的(a)中，在基板80上依次层叠p阳极(包层)层81、发光层82、n阴极(包层)层83、隧道结层84。然后，去除作为电流阻止部β的部分的隧道结层84，留下作为电流通过部α的部分的隧道结层84。然后，在留下的隧道结层84上以及周围层叠p阳极层85。然后，依次层叠n栅极层86、p栅极层87、n阴极层88。另外，也可以代替p阳极层85用n阴极(包层)层83来填埋留下的隧道结层84周围。

将变形例1-2的发光芯片C中的隧道结层84用于电流限制的方法也可以应用于使用难以应用水蒸气氧化的半导体材料的情况。

(第1实施方式的发光芯片C的变形例1-3)

图20是说明变形例1-3的由激光二极管LD和设定晶闸管S层叠而成的岛状区域301的放大剖视图。

在变形例1-3中，将n阴极(包层)层83作为分布布拉格反射层(DBR：DistributedBragg Reflector)(在以下内容中，表述为DBR层。)。DBR层通过层叠多个设置有折射率差的半导体层而构成。并且，DBR层构成为反射激光二极管LD射出的光。其它结构与第1实施方式的发光芯片C同样。

当对隧道结层84使用带隙比发光波长小的半导体材料时，到达隧道结层84的光会被带边缘吸收而成为损失。因此，在变形例1-3中，在发光层82与隧道结层84之间设置DBR层，在相当于DBR层产生驻波的波节的位置设置隧道结层84。由此，能够大幅抑制隧道结层84使用的半导体材料引起的带边缘吸收。

DBR层例如由Al_0.9Ga_0.1As的高Al组分的低折射率层和例如Al_0.2Ga_0.8As的低Al组分的高折射率层的组合而构成。低折射率层和高折射率层各自的膜厚(光路长度)例如被设定为中心波长的0.25(1/4)。另外，低折射率层和高折射率层的Al的组分比也可以在0～1的范围内变更。

由此，变形例1-3的发光芯片C在图11、图12及图13所示的第1实施方式的发光芯片C的制造方法中，通过将n阴极(包层)层83变更为DBR层来制造。

另外，在变形例1-1～1-3的发光芯片C中，也可以使用金属导电性III-V族化合物层来代替隧道结层84，也可以在设定晶闸管S、传递晶闸管T中添加电压降低层89。

[第2实施方式]

在第1实施方式的发光芯片C中，将发光元件设为激光二极管LD。在第2实施方式的发光芯片C中，将发光元件设为发光二极管LED。

发光芯片C中的除发光二极管LED(包含下部二极管UD)和设定晶闸管S(包含传递晶闸管T)层叠而成的结构外的其它结构与第1实施方式同样，可以将激光二极管LD置换为发光二极管LED。由此，省略同样的部分的说明，对不同部分进行说明。

图21是第2实施方式的发光芯片C中的发光二极管LED和设定晶闸管S层叠而成的岛状区域301的放大剖视图。

在第2实施方式的发光芯片C中，在p型基板80上层叠有构成发光二极管LED的p阳极层81、发光层82、n阴极层83，隔着隧道结层84层叠有构成设定晶闸管S的p阳极层85、n栅极层86、p栅极层87、n阴极层88。这些层被单片层叠。

并且，p阳极层81由下侧p阳极层81a、电流限制层81b以及上侧p阳极层81c构成。

下侧p阳极层81a、上侧p阳极层81c例如是杂质浓度1×10¹⁸/cm³的p型Al_0.9GaAs。Al组分也可以在0～1的范围内变更。另外，也可以是GaInP等。

n阴极层83例如是杂质浓度1×10¹⁸/cm³的n型Al_0.9GaAs。Al组分也可以在0～1的范围内变更。另外，也可以是GaInP等。

另外，其它与第1实施方式相同。

发光二极管LED如箭头所示，将光向与基板80正交的方向射出。由此，可以在利用向与基板80正交的方向射出的光的情况下使用。另外，n欧姆电极321的中央部成为开口。

该情况下，光通过隧道结层84而射出。隧道结层84由于高浓度地含有杂质，因此有可能吸收光。即使该情况下，也可以用于如下用途：在该用途中，光量可以较小。例如，可以用于如下用途：在该用途中，光量的放射能量可以是nW或μW等。在其它变形例以及其它实施方式中也同样。

另外，如在第1实施方式中所说明的那样，也可以使用金属导电性III-V族化合物层来代替隧道结层84。此外，也可以对设定晶闸管S和传递晶闸管T添加电压降低层89。与隧道结层84同样，金属导电性III-V族化合物层以及电压降低层89也有可能吸收发光二极管LED射出的光。

作为避免隧道结层84、金属导电性III-V族化合物层、电压降低层89中的光的吸收的方法，也可以在n欧姆电极321的中央开口部的一部分或全部，通过蚀刻去除设定晶闸管S的n阴极层88、p栅极层87、n栅极层86、p阳极层85、隧道结层84的厚度方向上的一部分或全部。在使用金属导电性III-V族化合物层来代替隧道结层84的情况下，在金属导电性III-V族化合物层的厚度方向上通过蚀刻去除一部分或全部即可。此外，在使用电压降低层89的情况下，可以同样地去除。

此外，与第1实施方式中的变形例1-1同样，也可以在设定晶闸管S的p阳极层85设置电流限制层。此外，也可以在发光二极管LED的n阴极层83、设定晶闸管S的n阴极层88中设置电流限制层。

此外，与第1实施方式中的变形例1-2同样，也可以不通过水蒸气氧化产生电流限制层，而使用隧道结层84作为电流限制层。

另外，也可以在第1实施方式中的图11的(a)的层叠半导体层形成工序之后，在将n阴极层88侧粘贴在另外的基板(在以下内容中，是转印用基板，表述为转印基板100。)之后，去除基板80(剥离)，进行图11的(b)以后的工序，由此来制造发光芯片C。这里，基板80是生长用基板(生长基板)。将层叠半导体层反转而层叠在转印基板100上。

图22是在转印基板100上形成的发光芯片C中的由发光二极管LED和设定晶闸管S层叠而成的岛状区域301的放大剖视图。

将图21所示的层叠半导体层上下颠倒而反过来层叠在转印基板100上。由此，在转印基板100的背面设置背面电极91的情况下，转印基板100成为n型。即，阴极为共用，电路的极性相反。

通过这样构成，能够抑制从发光二极管LED射出的光被隧道结层84吸收的情况。即使在使用金属导电性III-V族化合物层和电压降低层89的情况下，也能够抑制从发光二极管LED射出的光被金属导电性III-V族化合物层和电压降低层89吸收的情况。

另外，在该结构中，也可以变更设置电流限制层的位置，也可以使用隧道结层84和金属导电性III-V族化合物层作为电流限制层，也可以设置电压降低层89。

此外，向转印基板100粘贴的结构也能够应用于其它实施方式。

在以下内容中，对第2实施方式的发光芯片C的变形例进行说明。

(第2实施方式的发光芯片C的变形例2-1)

图23是说明变形例2-1的由发光二极管LED和设定晶闸管S层叠而成的岛状区域301的放大剖视图。

在变形例2-1中，发光层82夹在两个DBR层之间。即，p阳极层81和n阴极层83构成为DBR层。p阳极层81包含电流限制层81b。即，p阳极层81按照下侧p阳极层81a、电流限制层81b、上侧p阳极层81c的顺序层叠而成，下侧p阳极层81a、上p阳极层81c构成为DBR层。

另外，有时将下侧p阳极层81a、上侧p阳极层81c、n阴极层83表述为下侧p阳极(DBR)层81a、上侧p阳极(DBR)层81c、n阴极(DBR)层83。

DBR层的结构与第1实施方式中的变形例1-3相同。另外，p阳极(DBR)层81中的电流限制层81b的膜厚(光路长度)由所采用的结构决定。在重视提取效率和工艺再现性的情况下，可以设定为构成DBR层的低折射率层以及高折射率层的膜厚(光路长度)的整数倍，例如可以设定为中心波长的0.75(3/4)。另外，在奇数倍的情况下，电流限制层81b可以夹在高折射率层和高折射率层之间。此外，在偶数倍的情况下，电流限制层81b可以夹在高折射率层和低折射率层之间。即，电流限制层81b可以以抑制DBR层引起的折射率的周期紊乱的方式设置。相反，在欲降低被氧化的部分的影响(折射率和变形)的情况下，电流限制层81b的膜厚优选为几十nm，优选向DBR层内的驻波的波节的部分插入。

p阳极(DBR)层81以及n阴极(DBR)层83构成为使发光二极管LED的发光层82射出的光反射。即，p阳极(DBR)层81和n阴极(DBR)层83构成谐振器(空腔)，发光层82射出的光通过谐振而增强并输出。即，在变形例2-1中，在谐振型发光二极管LED上层叠有设定晶闸管S。

此外，由于设置了电流限制层81b，因此抑制了非发光再耦合所消耗的电力，低消耗电力化以及光取出效率提高。

变形例2-1的发光芯片C通过变更第1实施方式中图11、图12及图13所示的制造方法的一部分来制造。即，在图11的(a)的层叠半导体层形成工序中，可以将p阳极层81的下侧p阳极层81a、上侧p阳极层81c以及n阴极层83形成为DBR层。

可以变更电流限制层的设置位置，也可以使用隧道结层84和金属导电性III-V族化合物层作为电流限制层，还可以设置电压降低层89。

另外，在来自发光二极管LED的光被隧道结层84、金属导电性III-V族化合物层、电压降低层89等吸收而导致射出的光量降低的情况下，也可以使用转印基板100，以将层叠半导体层上下颠倒而反过来层叠于转印基板100上的状态进行制造。此外，作为避免隧道结层84、金属导电性III-V族化合物层、电压降低层89中的光的吸收的方法，也可以在n欧姆电极321的中央开口部的一部分或全部，通过蚀刻去除设定晶闸管S的n阴极层88、p栅极层87、n栅极层86、p阳极层85、隧道结层84的厚度方向上的一部分或全部。在使用金属导电性III-V族化合物层来代替隧道结层84的情况下，只要在金属导电性III-V族化合物层的厚度方向上通过蚀刻去除一部分或全部即可。此外，在使用电压降低层89的情况下，可以同样地去除。

通过这样构成，能够抑制从发光二极管LED射出的光被隧道结层84吸收的情况。即使在使用金属导电性III-V族化合物层和电压降低层89的情况下，也能够抑制从发光二极管LED射出的光被金属导电性III-V族化合物层和电压降低层89吸收的情况。

(第2实施方式的发光芯片C的变形例2-2)

图24是说明变形例2-2的由发光二极管LED和设定晶闸管S层叠而成的岛状区域301的放大剖视图。

在变形例2-2中，将图23所示的发光芯片C的n阴极(DBR)层83设为不作为DBR层的n阴极层83，取而代之，将n阴极层88作为DBR层。由此，将n阴极层88表述为n阴极(DBR)层88。其它结构与第1实施方式的发光芯片C同样。

在变形例2-2中，n阴极(DBR)层88和p阳极(DBR)层85构成谐振器(空腔)，发光层82射出的光通过谐振而增强并输出。

变形例2-2的发光芯片C通过变更在第1实施方式中图11、图12及图13所示的制造方法的一部分来制造。即，在图11的(a)的层叠半导体层形成工序中，可以将p阳极(DBR)层81的下侧p阳极层81a和上侧阳极层81c及n阴极层88形成为DBR层。

此外，可以变更电流限制层的设置位置，可以使用隧道结层84和金属导电性III-V族化合物层作为电流限制层，还可以设置电压降低层89。

另外，来自发光二极管LED的光有时被隧道结层84、金属导电性III-V族化合物层、电压降低层89等吸收而导致射出的光量降低。即使该情况下，也可以用于如下用途：在该用途中光量可以较小。

(第2实施方式的发光芯片C的变形例2-3)

图25是说明变形例2-3的由发光二极管LED和设定晶闸管S层叠而成的岛状区域301的放大剖视图。

在变形例2-3中，将图23所示的发光芯片C的n阴极(DBR)层83设为不作为DBR层的n阴极层83。其它结构与第1实施方式的发光芯片C相同。

在变形例2-3的发光芯片C中，在发光层82的下(基板80)侧设置p阳极(DBR)层81。该情况下，由于在n-阴极层88和空气之间的界面处反射率为30％，因此从发光层82射出的光通过谐振而增强并输出。

此外，从发光层82射出的光中的朝向基板80侧的光被向射出口侧反射。由此，与p阳极层81不是DBR层的情况相比，光利用效率提高。

变形例2-3的发光芯片C通过变更在第1实施方式中图11、图12及图13所示的制造方法的一部分来制造。即，在图11的(a)的层叠半导体层形成工序中，可以将p阳极层81的下侧p阳极层81a以及上侧p阳极层81c形成为DBR层。

可以变更电流限制层的设置位置，也可以使用隧道结层84和金属导电性III-V族化合物层作为电流限制层，还可以设置电压降低层89。

另外，来自发光二极管LED的光有时被隧道结层84、金属导电性III-V族化合物层、电压降低层89等吸收而导致射出的光量降低。由此，可以用于如下用途，在该用途中，光量可以较小。

此外，在来自发光二极管LED的光被隧道结层84、金属导电性III-V族化合物层、电压降低层89等吸收而导致射出的光量降低的情况下，也可以将n阴极(DBR)层83设为DBR层，而不将p阳极层81设为DBR层，使用转印基板100，以将层叠半导体层上下颠倒地反过来层叠在该转印基板100上的状态进行制造。

[第3实施方式]

在第1实施方式的发光芯片C中，将发光元件设为激光二极管LD，在第2实施方式的发光芯片C中，将发光元件设为发光二极管LED。在第3实施方式的发光芯片C中，作为发光元件，采用垂直谐振器面发光激光器VCSEL(Vertical Cavity Surface Emitting Laser)。

发光芯片C中的除了由垂直谐振器面发射激光器VCSEL(包含下部二极管UD)和设定晶闸管S(包含传递晶闸管T)层叠而成的结构以外的其它结构与第1实施方式同样，只要将激光二极管LD置换为垂直谐振器面发射激光器VCSEL即可。由此，省略同样的部分的说明，对不同部分进行说明。

图26是第3实施方式的发光芯片C中的由垂直谐振器面发光激光器VCSEL和设定晶闸管S层叠而成的岛状区域301的放大剖视图。

垂直谐振器面发光激光器VCSEL和设定晶闸管S层叠。

基本结构与图22所示的第2实施方式的发光芯片C同样，因此省略说明。

垂直谐振器面发光激光器VCSEL在被夹在两个DBR层(p阳极(DBR)层81与n阴极(DBR)层83)之间的发光层82中，使光谐振而进行激光振荡。当两个DBR层(p阳极(DBR)层81和n阴极(DBR)层83)的反射率例如为99％以上时，进行激光振荡。

另外，如在第1实施方式中所说明的那样，也可以使用金属导电性III-V族化合物层来代替隧道结层84。此外，也可以对设定晶闸管S和传递晶闸管T添加电压降低层89。与隧道结层84同样，金属导电性III-V族化合物层以及电压降低层89也有可能吸收垂直谐振器面发光激光器VCSEL射出的光。

此外，与第1实施方式中的变形例1-1同样，也可以在设定晶闸管S的p阳极层85设置电流限制层。此外，也可以在垂直谐振器面发光激光器VCSEL的n阴极层83、设定晶闸管S的n阴极层88设置电流限制层。

来自垂直谐振器面发光二极管VCSEL的光有时被隧道结层84、金属导电性III-V族化合物层、电压降低层89等吸收而导致射出的光量降低。由此，可以用于如下用途，在该用途中，光量可以较小。

此外，在来自垂直谐振器面发光二极管VCSEL的光被隧道结层84、金属导电性III-V族化合物层、电压降低层89等吸收而导致射出的光量降低的情况下，也可以使用转印基板100，将层叠半导体层上下颠倒反过来进行制造。

作为避免隧道结层84、金属导电性III-V族化合物层、电压降低层89中的光的吸收的方法，也可以在n欧姆电极321的中央开口部的一部分或全部，通过蚀刻去除设定晶闸管S的n阴极层88、p栅极层87、n栅极层86、p阳极层85、隧道结层84的厚度方向上的一部分或全部。在使用金属导电性III-V族化合物层来代替隧道结层84的情况下，只要在金属导电性III-V族化合物层的厚度方向上通过蚀刻去除一部分或全部即可。此外，在使用电压降低层89的情况下，可以同样地去除。

在以下内容中，对第3实施方式的发光芯片C的变形例进行说明。虽然在以下所示的变形例中，是利用发光芯片C的岛状区域301中的由垂直谐振器面发光二极管VCSEL和设定晶闸管S层叠而成的部分进行说明的，但是由下部二极管UD和传递晶闸管T层叠而成的部分也同样。其它结构与目前为止所说明的发光芯片C同样，因此说明不同的部分，省略同样的部分的说明。

(第3实施方式的发光芯片C的变形例3-1)

图27是说明变形例3-1的由垂直谐振器面发光激光器VCSEL和设定晶闸管S层叠而成的岛状区域301的放大剖视图。

变形例3-1的基本结构与图23所示的第2实施方式的发光芯片C的变形例2-2同样，因此省略说明。

垂直谐振器面发光激光器VCSEL在夹在两个DBR层(p阳极(DBR)层81与n阴极(DBR)层88)之间的发光层82中，使光谐振而进行激光振荡。

也可以变更电流限制层的设置位置。此外，也可以使用金属导电性III-V族化合物层来代替隧道结层84。并且，也可以使用隧道结层84或金属导电性III-V族化合物层作为电流限制层。此外，也可以在晶闸管(设定晶闸管S、传递晶闸管T)中设置电压降低层89。

另外，来自垂直谐振器面发光激光器VCSEL的光有时被隧道结层84、金属导电性III-V族化合物层、电压降低层89等吸收而导致射出的光量降低。即使该情况下，也可以用于如下用途：该用途中光量可以较小。

(第3实施方式的发光芯片C的变形例3-2)

图28是说明变形例3-2的由垂直谐振器面发光激光器VCSEL和设定晶闸管S层叠而成的岛状区域301的放大剖视图。

变形例3-2的基本结构与图19所示的第1实施方式的发光芯片C的变形例1-2同样，将p阳极层81和p阳极层85作为DBR层。其它结构与变形例1-2同样，因此省略说明。

垂直谐振器面发光激光器VCSEL在夹着发光层82和n阴极层83的两个DBR层(p阳极(DBR)层81和p阳极(DBR)层85)中，使光谐振而进行激光振荡。

此外，在变形例3-2中，由于不使用电流限制层81b，因此容易应用于难以应用水蒸气氧化的InP、GaN、蓝宝石等的基板上的半导体材料。

另外，由于将隧道结层84用于电流限制，因此抑制了非发光再耦合所消耗的电力，低消耗电力化以及光提取效率提高。

此外，也可以使用金属导电性III-V族化合物层来代替隧道结层84。此外，也可以在晶闸管(设定晶闸管S、传递晶闸管T)中设置电压降低层89。

另外，来自垂直谐振器面发光激光器VCSEL的光有时被隧道结层84、金属导电性III-V族化合物层、电压降低层89等吸收而导致射出的光量降低。即使该情况下，也可以用于如下用途，在该用途中，光量可以较小。

[第4实施方式]

在第1实施方式至第3实施方式中，传递晶闸管T构成在下部二极管UD上，下部二极管UD和传递晶闸管T串联连接。因此，提供给传递晶闸管T的第1传递信号φ1和第2传递信号φ2的“L”电位被施加于串联连接的下部二极管UD和传递晶闸管T。因此，例如为“L”(-5V)。

在第4实施方式中，传递晶闸管T构成为不与下部二极管UD串联连接。由此，提供给传递晶闸管T的第1传递信号φ1、第2传递信号φ2的“L”的电位变低，可以是施加于传递晶闸管T的阳极和阴极的电位。例如，可以是“L”(-3.3V)。

另外，除发光芯片C的结构外，与第1实施方式同样。由此，省略同样的部分的说明，对不同部分进行说明。

图29是说明搭载有第4实施方式的自扫描型发光元件阵列(SLED)的发光芯片C的电路结构的等效电路图。

发光芯片C1(C)具备由激光二极管LD1～LD128构成的发光部102(参照图4的(a))。此外，发光芯片C1(C)具备由设定晶闸管S1～S128、传递晶闸管T1～T128、耦合二极管D1～D127、电源线电阻Rg1～Rg128、启动二极管SD、限流电阻R1、R2构成的驱动部101。

即，第4实施方式的发光芯片C不具备图5所示的第1实施方式的发光芯片C所具备的下部二极管UD1～UD128。

图30是第4实施方式的发光芯片C的岛状区域301、302、303的剖视图。

第4实施方式的发光芯片C的平面布局与图6的(a)所示的第1实施方式的发光芯片C的平面布局相同。由此，省略说明。

图30所示的第4实施方式的发光芯片C的岛状区域301、302的剖视图是沿图6的(a)的VIB-VIB线的截面。其中，图6的(b)是从相反的-x方向观察的剖视图。

如图30所示，在第4实施方式的发光芯片C中，在岛状区域302中，传递晶闸管T的p阳极层85和p型基板80通过连接配线51连接，该连接配线51由包含Zn的Au(AuZn)等构成，Zn易于与p型半导体层发生欧姆接触。

由此，传递晶闸管T的p阳极层85被设定为向基板80的背面电极91提供的基准电位Vsub(“H”(0V))。

并且，位于传递晶闸管T之下的下部二极管UD的p阳极层81、发光层82、n阴极层83的侧面被连接布线51短路(短路)。由此，下部二极管UD虽然存在但不会进行动作。另外，岛状区域302的侧面的整个面也可以由保护层90覆盖。并且，连接布线51只要使下部二极管UD不动作即可，也可以设置在其它部分。

另外，连接布线51也可以与岛状区域302的下部二极管UD1的n阴极(包层)层83连接。

图31是说明第4实施方式的发光芯片C的动作的时序图。

在说明图9所示的第1实施方式的发光芯片C的动作的时序图中，第1传递信号φ1和第2传递信号φ2的“L”为“L′”。如上所述，第1传递信号φ1和第2传递信号φ2被施加于传递晶闸管T的阳极与阴极之间。由此，可以是绝对值比第1实施方式的发光芯片C的第1传递信号φ1和第2传递信号φ2小的电压。即，不需要施加于下部二极管UD的电压(这里为1.7V。)。在本例中，为“L′”(-3.3V)。另外，发光芯片C的动作可以是将第1传递信号φ1和第2传递信号φ2的“L”(-5V)设为“L”(-3.3V)，并且忽略下部二极管UD的动作。

用于进行动作的第1传递信号φ1和第2传递信号φ2被低电压化、低消耗电力化。

也可以将第4实施方式的发光芯片C的结构应用于第1实施方式至第3实施方式的发光芯片C。

[第5实施方式]

在第1实施方式至第4实施方式中，设定晶闸管S层叠在发光元件(激光二极管LD、发光二极管LED、垂直谐振器面发光激光器VCSEL)上而串联连接。

在第5实施方式的发光芯片C中，发光元件和设定晶闸管S不层叠，而是通过连接布线串联连接。

在以下内容中，将发光元件设为激光二极管LD而进行说明。

图32是第5实施方式的发光芯片C中的设置有激光二极管LD1的岛状区域301a、设置有设定晶闸管S1的岛状区域301b以及设置有传递晶闸管T1等的岛状区域302的放大剖视图。另外，岛状区域303与图7所示的岛状区域303相同，因此省略记载。

如图32所示，对于第5实施方式的发光芯片C，在图30所示的第4实施方式的发光芯片C中将岛状区域301分为岛状区域301a和岛状区域301b。即，在岛状区域301a上层叠p阳极(包层)层81、发光层82、n阴极(包层)层83，构成激光二极管LD1。岛状区域301b具有与图7的岛状区域301同样的层结构。即，在岛状区域301b层叠有p阳极(包层)层81、发光层82、n阴极(包层)层83、隧道结层84、p阳极层85、n栅极层86、p栅极层87、n阴极层88。但是，岛状区域301b的p阳极(包层)层81、发光层82、n阴极(包层)层83不作为激光二极管LD发挥功能，成为与岛状区域302的下部二极管UD1同样的下部二极管UD′1。另外，在岛状区域302中，与图30的岛状区域302的连接布线51同样，传递晶闸管T的p阳极层85和p型基板80通过连接布线52被连接，该连接布线52由包含Zn的Au(AuZn)等构成，该Zn易于与p型半导体层发生欧姆接触。另外，连接布线52设置在与图30的情况下的连接布线51不同的部分。

并且，作为岛状区域301a的激光二极管LD1的阴极的n阴极(包层)层83和岛状区域301b的设定晶闸管S1的p阳极层85通过连接布线74连接。即，激光二极管LD1和设定晶闸管S1串联连接。并且，激光二极管LD1的阳极(包层)层81经由基板80与基准电位Vsub(“H”(0V))连接，设定晶闸管S1的n阴极层88与点亮信号线75连接。

另外，连接布线74也可以与岛状区域301b的下部二极管UD′1的n阴极(包层)层83连接。

此外，第5实施方式中，即使不具有各岛状区域的隧道结层84也进行动作，因此不会使结晶质量劣化，寿命变长，具有成品率得到改善等优点。

如以上所说明的，第5实施方式的发光芯片C与第4实施方式的发光芯片C同样，具有图29的等效电路图所示的电路结构。由此，依照图31所示的时序图进行动作。

即，激光二极管LD和设定晶闸管S可以通过层叠而串联连接，也可以通过连接布线串联连接。

另外，作为发光元件，也可以使用在上述变形例或其它实施方式中所说明的发光二极管LED和垂直谐振器面发光激光器VCSEL来代替激光二极管LD。

[第6实施方式]

通过依次传递(传播)传递晶闸管T的导通状态来驱动第1实施方式至第5实施方式的发光芯片C。

第6实施方式的发光芯片C不具备传递晶闸管T。其它结构与第1实施方式同样，因此，在以下内容中，对发光芯片C进行说明。

图33是说明搭载有第6实施方式的自扫描型发光元件阵列(SLED)的发光芯片C的电路结构的等效电路图。与图5所示的第1实施方式的发光芯片C同样，在与信号产生电路110的关系方面以发光芯片C1为例对发光芯片C进行说明。因此，在图33中，将发光芯片C表述为发光芯片C1(C)。其它发光芯片C2～C40的结构与发光芯片C1相同。

与图5所示的第1实施方式的发光芯片C相比，在第6实施方式的发光芯片C中，下部二极管UD被置换为激光二极管LD，传递晶闸管T被置换为设定晶闸管S。即，使设定晶闸管S具有传递晶闸管T的功能。

该情况下，当通过第1传递信号φ1和第2传递信号φ2使作为传递晶闸管T发挥功能的设定晶闸管S成为导通状态时，激光二极管LD点亮(发光)。另外，也可以通过在向设定晶闸管S供给的第1传递信号φ1、第2传递信号φ2上叠加点亮信号φI，来控制激光二极管LD的发光量。

由此，发光芯片C中使用的元件数变少，发光芯片C的尺寸变小。

该发光芯片C是在图6的(a)所示的第1实施方式的发光芯片C的平面布局图中不具备岛状区域301的发光芯片。由此，在该发光芯片C中，激光二极管LD和设定晶闸管S也经由隧道结层84串联连接。并且，激光二极管LD的阳极(包层)层81经由基板80与基准电位Vsub(“H”(0V))连接，设定晶闸管S的n阴极层88与第1传递信号线72或第2传递信号线73连接。即，在基准电位Vsub侧设置激光二极管LD，在提供第1传递信号φ1或第2传递信号φ2的一侧(连接有第1传递信号线72或第2传递信号线73的一侧)设置设定晶闸管S。

如果在基准电位Vsub侧设置设定晶闸管S，在提供信号的一侧设置激光二极管LD，则与在第1实施方式中所说明的下部二极管UD对传递晶闸管T的动作的影响同样，会产生不能通过设定晶闸管S进行导通状态的传递(传播)这样的动作不良(误动作)。

即，通过在提供基准电位Vsub的一侧设置激光二极管LD，在提供第1传递信号φ1或第2传递信号φ2的一侧(连接有第1传递信号线72或第2传递信号线73的一侧)设置设定晶闸管S，能够抑制不能通过设定晶闸管S进行导通状态的传递(传播)这样的动作不良(误动作)的发生。

另外，发光元件也可以不是激光二极管LD，可以采用在所述变形例或其它实施方式中所说明的发光二极管LED或垂直谐振器面发光激光器VCSEL。

在第1实施方式至第6实施方式的发光芯片C中，作为发光元件，对激光二极管LD、发光二极管LED、垂直谐振器面发光激光器VCSEL进行了说明，但是，例如也可以使用激光晶体管等其它发光元件。此外，晶体管也可以通过向基极输入导通、截止信号、或者使基极与集电极、发射极短路而包含在与二极管同样具有整流特性的发光元件中。

第1实施方式至第6实施方式中的自扫描型发光元件阵列(SLED)由具备发光元件(激光二极管LD、发光二极管LED、垂直谐振器面发光激光器VCSEL)的发光部102、以及具备设定晶闸管S、下部二极管UD、传递晶闸管T等的驱动部101构成，但是，在驱动部101中，也可以在设定晶闸管S与传递晶闸管T之间等配置控制用的晶闸管等。此外，也可以包含二极管、电阻等其它部件。

此外，虽然是用耦合二极管D将传递晶闸管T之间连接起来的，但也可以用电阻等能够传递电位的变化的部件来连接。

在第1实施方式至第6实施方式的发光芯片C中，也可以使发光元件(激光二极管LD、发光二极管LED、垂直谐振器面发光激光器VCSEL)、设定晶闸管S、下部二极管UD(包含第5实施方式中的下部二极管UD′。)、传递晶闸管T的导电型相反，变更电路的极性。即，也可以将阳极公共设为阴极共用，将阴极共用设为阳极共用。

另外，为了抑制发光元件(激光二极管LD、发光二极管LED、垂直谐振器面发光激光器VCSEL)导通时的发光延迟和驰豫振动，也可以预先向发光元件注入阈值电流以上的微小电流而成为稍微发光状态或振荡状态。即，也可以构成为，在设定晶闸管S导通之前使发光元件稍微发光，在设定晶闸管S导通时，使发光元件的发光量增加，成为预先设定的光量。作为这样的结构，例如，可以在发光元件(激光二极管LD、发光二极管LED、垂直谐振器面发光激光器VCSEL)的阳极层形成电极，在该电极上预先连接电压源或电流源，在设定晶闸管S导通之前，从该电压源或电流源向发光元件注入微弱的电流。

此外，作为各实施方式中的传递晶闸管T和设定晶闸管S的结构，只要是具有各实施方式中的传递晶闸管T和设定晶闸管S的功能的结构即可，也可以是pnpn的4层结构以外的结构。例如，可以是具有晶闸管特性的pinin结构、pipin结构、npip结构或pnin结构等。该情况下，夹在pinin结构的p和n之间的i层、n层、i层、夹在pnin结构的p和n之间的n层、i层中的任意一个成为栅极层，可以将设置在栅极层上的n欧姆电极作为栅极Gt(栅极Gs)的端子。或者，使夹在pipin结构的n和p之间的i层、p层、i层、夹在npip结构的n和p之间的p层、i层中的任意一个成为栅极层，可以将设置在栅极层上的p欧姆电极332作为栅极Gt(栅极Gs)的端子。

此外，各实施方式中的构成晶闸管的多个半导体层和构成发光元件的多个半导体层隔着构成隧道结的半导体层而层叠出的半导体结构也可以用于自扫描型发光元件阵列(SLED)以外的用途。例如，由一个发光元件(激光二极管LD、发光二极管LED、垂直谐振器面发光激光器VCSEL等)和层叠在其上的设定晶闸管S构成，能够用作利用来自外部的电信号、光信号等的输入而点亮的单体的发光部件。该情况下，发光元件构成发光部102，设定晶闸管S构成驱动部101。

以上，作为基板80的例子，主要说明了p型GaAs。对使用其它基板的情况下的各半导体层(在图10的(a)的层叠半导体层形成工序中形成的层叠半导体层)的例子进行说明。

首先，使用GaN基板的情况下的层叠半导体层的一例如下所述。

p阳极层85例如是杂质浓度为1×10¹⁸/cm³的p型Al_0.9GaN。Al组分可以在0～1的范围内变更。

在GaN基板上难以将氧化限制层用作电流限制层，因此，将隧道结层用于电流限制的结构(图19、图28)以及将金属导电性III-V族化合物层用于电流限制的结构是优选的结构。或者，将离子注入用作电流限制方法也是有效的。

发光层82是由层叠阱(well)层和势垒(barrier)层交替层叠而成的量子阱构图。阱层例如是GaN、InGaN、AlGaN等，势垒层是AlGaN、GaN等。另外，发光层82可以是量子线(量子线)或量子箱(量子点)。

n-阴极层83例如是杂质浓度为1×10¹⁸/cm³的n型Al_0.9GaN。Al组分可以在0～1的范围内变更。

隧道结层84由高浓度地添加了n型杂质的n⁺⁺层84a和高浓度地添加了n型杂质的p⁺⁺层84b的结(参照图10的(b)。)构成。n⁺⁺层84a和p⁺⁺层84b的杂质浓度例如是1×10²⁰/cm³，是高浓度。另外，通常的结的杂质浓度为10¹⁷/cm³～10¹⁸/cm³这一范围。n⁺⁺层84a和p⁺⁺层84b的组合(在以下内容中，用n⁺⁺层84a/p⁺⁺层84b来表述。)例如是n⁺⁺GaN/p⁺⁺GaN、n⁺⁺GaInN/p⁺⁺GaInN、n⁺⁺AlGaN/p⁺⁺AlGaN。另外，也可以是将组合彼此变更后的组合。

p阳极层85是例如杂质浓度为1×10¹⁸/cm³的p型Al_0.9GaN。Al组分可以在0～1的范围内变更。

n栅极层86例如是杂质浓度为1×10¹⁷/cm³的n型Al_0.9GaN。Al组分可以在0～1的范围内变更。

p栅极层87例如是杂质浓度为1×10¹⁷/cm³的p型Al_0.9GaN。Al组分可以在0～1的范围内变更。

n阴极层88例如是杂质浓度为1×10¹⁸/cm³的n型Al_0.9GaN。Al组分可以在0～1的范围内变更。

接下来，使用InP基板的情况下的层叠半导体层的一例如下所述。

p阳极层81是例如杂质浓度为1×10¹⁸/cm³的p型InGaAsP。Ga组分、Al组分可以在0～1的范围内变更。

在InP基板上难以将氧化限制层用作电流限制层，因此，将隧道结层用于电流限制的结构(图19、图28)以及将金属导电性III-V族化合物层用于电流限制的结构是优选的结构。或者，将离子注入用作电流限制方法也是有效的。

发光层82是由阱(well)层和势垒(barrier)层交替层叠出的量子阱构图。阱层例如是InAs、InGaAsP、AlGaInAs、GaInAsPSb等，势垒层是InP、InAsP、InGaAsP、AlGaInAsP等。另外，发光层82也可以是量子线(量子线)或量子箱(量子点)。

n阴极层83是例如杂质浓度为1×10¹⁸/cm³的n型InGaAsP。Ga组分、Al组分可以在0～1的范围内变更。

隧道结层84由高浓度地添加了n型杂质的n⁺⁺层84a和高浓度地添加了n型杂质的p⁺⁺层84b的结(参照图10的(b)。)构成。n⁺⁺层84a和p⁺⁺层84b例如杂质浓度为1×10²⁰/cm³，是高浓度。另外，通常的结的杂质浓度为10¹⁷/cm³～10¹⁸/cm³这一范围。n⁺⁺层84a和p⁺⁺层84b的组合(在以下内容中，用n⁺⁺层84a/p⁺⁺层84b来表述。)例如是n⁺⁺InP/p⁺⁺Inp、n⁺⁺InAsP/p⁺⁺InAsP、n⁺⁺InGaAsP/p⁺⁺InGaAsP、n⁺⁺InGaAsPSb/p⁺⁺InGaAsPSb。另外，也可以是将组合彼此变更后的组合。

p阳极层85是例如杂质浓度为1×10¹⁸/cm³的p型InGaAsP。Ga组分、Al组分可以在0～1的范围内变更。

n栅极层86是例如杂质浓度为1×10¹⁷/cm³的n型InGaAsP。Ga组分、Al组分可以在0～1的范围内变更。

p栅极层87是例如杂质浓度为1×10¹⁷/cm³的p型InGaAsP。Ga组分、Al组分可以在0～1的范围内变更。

n阴极层88是例如杂质浓度为1×10¹⁸/cm³的n型InGaAsP。Ga组分、Al组分可以在0～1的范围内变更。

这些半导体层例如通过有机金属气相沉积法(MOCVD：Metal Organic ChemicalVapor Deposition)、分子束外延法(MBE：Molecular Beam Epitaxy)等进行层叠，形成层叠半导体层。

此外，还可以将以上所说明的实施方式应用于由有机材料构成的p型、n型、i型层。

此外，也可以将各个实施方式与其它实施方式组合使用。

在上述各实施方式中，对将发光装置65应用于图像形成装置1的情况进行了说明，但也可以用作进行物体的二维形状、三维形状的识别、或者进行距离测量等情况下的光源。即，也可以将发光装置65应用于对被照射物呈二维状地照射的光照射装置。作为一例，也可以通过在与发光装置65中的多个发光元件的排列方向交叉的方向上排列多个发光装置65而构成呈二维状地照射光的光照射装置。此外，作为另一结构，也可以设置使从发光装置65呈列状地射出的光在与该列交叉的方向上扫描的扫描部。即，也可以构成通过将根据点亮控制信号而在主扫描方向上依次射出的光在与该列交叉的副扫描方向上进行扫描来呈二维状地照射光的光照射装置。另外，作为扫描部的一例，有多面镜、MEMS镜等。

虽然详细地、或者参照特定的实施方式对本发明进行了说明，但是，对于本领域技术人员来说显而易见的是，可以在不脱离本发明的精神和范围的情况下进行各种变更和修改。

本申请是基于2017年11月22日提交的日本专利申请(日本特愿2017-225144号)的申请，以参照的形式将其内容引入本说明书。

标号说明

1：图像形成装置；10：图像形成处理部；11：图像形成单元；12：感光鼓；14：打印头；30：图像输出控制部；40：图像处理部；51、52、74、76、77、78、79：连接布线；62：电路基板；63：光源部；64：棒状透镜阵列；65：发光装置；71：电源线；72：第1传递信号线；73：第2传递信号线；75：点亮信号线；80：基板；81：p阳极层；p阳极(包层)层；p阳极(DBR)层；81b、85b：电流限制层；82：发光层；83：n阴极层；n阴极(包层)层；n阴极(DBR)层；84：隧道结层；84a：n⁺⁺层；84b：p⁺⁺层；85：p阳极层；86：n栅极层；87：p栅极层；88：n阴极层；89：电压降低层；90：保护层；91：背面电极；100：转印基板；101：驱动部；102：发光部；110：信号产生电路；120：传递信号产生部；140：点亮信号产生部；160：基准电位提供部；170：电源电位提供部；301～306：岛状区域；φ1：第1传递信号；φ2：第2传递信号；φI(φI1～φI40)：点亮信号；α：电流通过部(区域)；β：电流阻止部(区域)；C(C1～C40)：发光芯片；D(D1～D127)：耦合二极管；LED(LED1～LED128)：发光二极管；LD(LD1～LD128)：激光二极管；SD：启动二极管；T(T1～T128)：传递晶闸管；VCSEL(VCSEL1～VCSEL128)：垂直谐振器面发光激光器；Vga：电源电位；Vsub：基准电位。

Claims (12)

1.一种发光部件，其特征在于，具备：

基板；

多个发光元件，其设置在所述基板上，所述多个发光元件的一个端子与预先规定的基准电位连接，所述多个发光元件具有整流特性；以及

多个晶闸管，它们分别与所述发光元件的另一个端子串联连接，通过成为导通状态而使所连接的该发光元件发光、或者使该发光元件的发光量增加。

2.根据权利要求1所述的发光部件，其特征在于，

通过向多个所述晶闸管依次传递导通状态，使多个所述发光元件依次成为导通状态。

3.根据权利要求1所述的发光部件，其特征在于，

所述发光部件具备多个传递晶闸管，该多个传递晶闸管与多个所述晶闸管中的各个晶闸管连接，通过成为被依次传递来的导通状态，使所连接的晶闸管成为能够转变成导通状态的状态。

4.根据权利要求1至3中的任一项所述的发光部件，其特征在于，

通过利用施加于串联连接的所述发光元件与所述晶闸管的电压，使该晶闸管向导通状态转变，从而使该发光元件发光、或者使该发光元件的发光量增加。

5.根据权利要求1所述的发光部件，其特征在于，

所述发光元件和所述晶闸管经由隧道结层或具有金属性的导电性的III-V族化合物层而串联连接。

6.根据权利要求1所述的发光部件，其特征在于，

所述晶闸管由层叠有多个半导体层的层叠半导体层构成，该层叠半导体层具备使该晶闸管的上升电压降低的电压降低层。

7.根据权利要求6所述的发光部件，其特征在于，

所述发光元件由层叠有多个半导体层的另一层叠半导体层构成，所述电压降低层的带隙能量比构成该另一层叠半导体层的任意的半导体层的带隙能量都小。

8.根据权利要求6所述的发光部件，其特征在于，

所述电压降低层的带隙能量比构成所述发光元件的发光层的半导体层的带隙能量小。

9.根据权利要求1至3中的任一项所述的发光部件，其特征在于，

所述发光元件的电流路径被狭窄化。

10.一种打印头，其特征在于，具备：

发光部，其包含权利要求1所述的发光部件；以及

光学部，其使从所述发光部射出的光成像。

11.一种图像形成装置，其特征在于，具备：

像保持体；

带电部，其使所述像保持体带电；

曝光部，其包含权利要求1所述的发光部件，借助光学部使所述像保持体曝光；

显影部，其对由所述曝光部曝光而在所述像保持体上形成的静电潜像进行显影；以及

转印部，其将在所述像保持体上显影出的图像转印到被转印体上。

12.一种光照射装置，其特征在于，具备：

所述光照射装置具有权利要求1所述的发光部件，

将从所述发光部件射出的光呈二维状地向被照射物照射。

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