CN113410758A - 发光装置以及投影仪 - Google Patents

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CN113410758A CN202110274403.5A CN202110274403A CN113410758A CN 113410758 A CN113410758 A CN 113410758A CN 202110274403 A CN202110274403 A CN 202110274403A CN 113410758 A CN113410758 A CN 113410758A
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Abstract

提供发光装置以及投影仪，能够提高光封闭系数。发光装置包含具有多个柱状部的层叠体，所述层叠体具有：第1半导体层；第2半导体层，其导电类型与所述第1半导体层不同；发光层，其设置在所述第1半导体层与所述第2半导体层之间；以及第3半导体层，所述第1半导体层和所述发光层构成所述柱状部，所述第2半导体层设置在所述发光层与所述第3半导体层之间，所述第2半导体层具有多个凹部，由所述第2半导体层的规定所述凹部的面和所述第3半导体层的靠所述第2半导体层侧的面形成空隙。

Description

发光装置以及投影仪
技术领域
本发明涉及发光装置以及投影仪。
背景技术
半导体激光器被期待作为高亮度的下一代光源。特别是被称为纳米柱、纳米线、纳米棒、纳米支柱等的具有纳米结构的半导体激光器由于光子晶体效果而期待能够实现以窄放射角得到高输出的发光的发光装置。
例如，在专利文献1中，公开了在硅基板上形成n型GaN纳米柱层、发光层，一边扩大纳米柱直径一边使p型GaN接触层外延生长，然后形成半透明的p型电极而成的发光二极管。
专利文献1：日本特开2007-49062号公报
但是，在上述那样的发光装置中，需要基于发光层的材料、基板的材料来考虑晶格匹配等的条件，材料的选择范围被大幅限制。因此，难以取得发光层与覆盖层的折射率之差，难以提高光封闭系数。
发明内容
本发明的发光装置的一个方式包含具有多个柱状部的层叠体，所述层叠体具有：第1半导体层；第2半导体层，其导电类型与所述第1半导体层不同；发光层，其设置在所述第1半导体层与所述第2半导体层之间；以及第3半导体层，所述第1半导体层和所述发光层构成所述柱状部，所述第2半导体层设置在所述发光层与所述第3半导体层之间，所述第2半导体层具有多个凹部，由所述第2半导体层的规定所述凹部的面和所述第3半导体层的靠所述第2半导体层侧的面形成空隙。
本发明的投影仪的一个方式具有所述发光装置的一个方式。
附图说明
图1是示意性地示出实施方式的发光装置的剖视图。
图2是示意性地示出实施方式的发光装置的俯视图。
图3是示意性地示出实施方式的发光装置的制造工序的剖视图。
图4是示意性地示出实施方式的发光装置的制造工序的剖视图。
图5是示意性地示出实施方式的发光装置的制造工序的剖视图。
图6是用于说明计算模型的图。
图7是示出各计算模型的0次光的透过率的计算结果的图。
图8是示出各计算模型的0次光以外的光的透过率的计算结果的图。
图9是示出各计算模型的0次光的反射率的计算结果的图。
图10是示出各计算模型的0次光以外的光的反射率的计算结果的图。
图11是示意性地示出本实施方式的投影仪的图。
标号说明
2a：第1面；2b：第2面；4a：下表面；4b：上表面；10：基板；20：层叠体；22：缓冲层；30：柱状部；32：第1半导体层；34：发光层；36：第2半导体层；36a：柱状部分；36b：层状部分；38：第3半导体层；40：凹部；50：第1电极；52：第2电极；100：发光装置；100R：红色光源；100G：绿色光源；100B：蓝色光源；900：投影仪；902R：第1光学元件；902G：第2光学元件；902B：第3光学元件；904R：第1光调制装置；904G：第2光调制装置；904B：第3光调制装置；906：十字分色棱镜；908：投射装置；910：屏幕。
具体实施方式
以下，使用附图详细说明本发明的优选实施方式。另外，以下说明的实施方式并非不当地限定权利要求书所记载的本发明的内容。另外，以下说明的结构的全部不一定都是本发明的必须构成要件。
1.发光装置
首先，参照附图说明本实施方式的发光装置。图1是示意性地示出本实施方式的发光装置100的剖视图。图2是示意性地示出本实施方式的发光装置100的俯视图。另外，图1是沿图2的I-I线的剖视图。
发光装置100具有基板10、层叠体20、第1电极50和第2电极52。
基板10例如是Si基板、GaN基板、蓝宝石基板等。
层叠体20设置在基板10上。层叠体20具有缓冲层22、第1半导体层32、发光层34、第2半导体层36和第3半导体层38。
缓冲层22设置在基板10上。缓冲层22例如是掺杂有Si的n型GaN层。
在本说明书中，在层叠体20的层叠方向(以下，也简称为“层叠方向”)上，在以发光层34为基准的情况下，将从发光层34朝向第2半导体层36的方向作为“上”，将从发光层34朝向第1半导体层32的方向作为“下”进行说明。另外，“层叠体的层叠方向”是指第1半导体层32和发光层34的层叠方向。
第1半导体层32设置在缓冲层22上。第1半导体层32设置在基板10和发光层34之间。第1半导体层32是n型半导体层。第1半导体层32例如是掺杂有Si的n型GaN层。
发光层34设置在第1半导体层32上。发光层34设置在第1半导体层32和第2半导体层36之间。发光层34通过被注入电流而产生光。发光层34例如具有重叠了量子阱结构的多重量子阱结构，该量子阱结构由未掺杂杂质的i型GaN层和i型InGaN层构成。
第2半导体层36设置在发光层34上。第2半导体层36设置在发光层34和第3半导体层38之间。第2半导体层36是导电类型与第1半导体层32不同的层。第2半导体层36是p型的半导体层。第2半导体层36例如是掺杂有Mg的p型的GaN层。另外，第2半导体层36也可以是例如掺杂有Mg的p型AlGaN层。第1半导体层32和第2半导体层36是具有将光封闭在发光层34中的功能的覆盖层。
第1半导体层32和发光层34构成柱状部30。在图1所示的例子中，第1半导体层32、发光层34和第2半导体层36的一部分构成柱状部30。层叠体20具有多个柱状部30。
柱状部30设置在缓冲层22上。柱状部30具有从缓冲层22向上方突出的柱状的形状。柱状部30例如也称为纳米柱、纳米线、纳米棒、纳米支柱。柱状部30的平面形状例如是多边形、圆形等。
柱状部30的直径例如为50nm以上且500nm以下。通过使柱状部30的直径为500nm以下，可以得到高品质的结晶的发光层34，可以降低存在于发光层34内的应变。由此，可以高效率地放大由发光层34产生的光。多个柱状部30的直径例如彼此相等。
另外，在柱状部30的平面形状为圆的情况下，“柱状部的直径”是直径，在柱状部30的平面形状为不是圆的形状的情况下，“柱状部的直径”是最小包含圆的直径。例如，在柱状部30的平面形状为多边形的情况下，柱状部30的直径是在内部包含该多边形的最小的圆的直径，在柱状部30的平面形状为椭圆的情况下，柱状部30的直径是在内部包含该椭圆的最小的圆的直径。
设置有多个柱状部30。相邻的柱状部30的间隔例如为1nm以上且500nm以下。在从层叠方向观察的俯视图中，多个柱状部30在规定的方向上以规定的间距排列。在从层叠方向观察的俯视图中(以下，也简称为“俯视图中”)，多个柱状部30在第1方向上以第1间距P1排列。第1方向是柱状部30以最短的间距排列的方向。多个柱状部30例如配置成三角格子状。另外，多个柱状部30的配置没有特别限定，也可以配置成正方格子状。多个柱状部30能够显现光子晶体效果。
另外，“柱状部的间距”是指沿着规定的方向相邻的柱状部30的中心间的距离。在柱状部30的平面形状为圆的情况下，“柱状部的中心”是该圆的中心，在柱状部30的平面形状为不是圆的形状的情况下，“柱状部的中心”是最小包含圆的中心。例如，在柱状部30的平面形状为多边形的情况下，柱状部30的中心是在内部包含该多边形的最小的圆的中心，在柱状部30的平面形状为椭圆的情况下，柱状部30的中心是在内部包含该椭圆的最小的圆的中心。
相邻的柱状部30之间例如是空隙。另外，也可以在相邻的柱状部30之间设置光传播层。光传播层例如是氧化硅层、氧化铝层、氧化钛层等。在发光层34中产生的光能够通过光传播层在多个柱状部30中沿与层叠方向垂直的面内方向传播。
第2半导体层36具有构成柱状部30的柱状部分36a和跨多个柱状部30的层状部分36b。柱状部分36a是第2半导体层36中的构成柱状部30的柱状的部分。层状部分36b是第2半导体层36中的构成跨多个柱状部30而设置的一个层的部分。柱状部分36a与发光层34接触，层状部分36b与第3半导体层38接触。
在第2半导体层36设置有多个凹部40。多个凹部40设置在第2半导体层36的层状部分36b。
如图2所示，凹部40的平面形状为圆。即，凹部40的开口形状为圆。另外，凹部40的平面形状没有特别限定，可以是多边形或椭圆等。凹部40的平面形状是从层叠方向观察凹部40而得的形状。
凹部40的直径例如为5nm以上且100nm以下。凹部40的直径例如比柱状部30的直径小。凹部40的形状例如为圆柱状。
另外，在凹部40的平面形状为圆的情况下，“凹部的直径”是直径，在凹部40的平面形状为不是圆的形状的情况下，“凹部的直径”是最小包含圆的直径。例如，在凹部40的平面形状为多边形的情况下，凹部的直径是在内部包含该多边形的最小的圆的直径，在凹部40的平面形状为椭圆的情况下，凹部的直径是在内部包含该椭圆的最小的圆的直径。
如图1所示，凹部40在第2方向上以第2间距P2配置。第2方向是凹部40以最短的间距排列的方向。第2间距P2小于第1间距P1。第2间距P2例如为100nm左右。相邻的凹部40的间隔例如为5nm以上且500nm以下。多个凹部40例如配置成三角格子状、四角格子状等。
如上所述，多个柱状部30在第1方向上以第1间距P1排列，多个凹部40在第2方向上以第2间距P2排列。另外，第2间距P2比第1间距P1小。由此，能够降低多个凹部40对由多个柱状部30显现的光子晶体效果带来的影响。例如，在第1间距P1和第2间距P2相等的情况下，多个凹部40对由多个柱状部30显现的光子晶体效果的影响变大。
“凹部的间距”是指沿着规定方向相邻的凹部40的中心间的距离。当凹部40的平面形状是圆时，“凹部的中心”是该圆的中心，当凹部40的平面形状为不是圆的形状时，“凹部的中心”是最小包含圆的中心。例如，在凹部40的平面形状为多边形的情况下，凹部40的中心是在内部包含该多边形的最小的圆的中心，在凹部40的平面形状为椭圆的情况下，凹部40的中心是在内部包含该椭圆的最小的圆的中心。
另外，凹部40也可以随机地设置在第2半导体层36。由此，能够防止凹部40显现光子晶体效果。
凹部40的深度例如比第2半导体层36的层状部分36b的厚度小。凹部40的深度是层叠方向上的凹部40的大小。凹部40的深度例如为100nm以上且500nm以下。凹部40的深度也可以是凹部40的直径的5倍以上。凹部40的内部是空隙。
第3半导体层38设置在第2半导体层36上。第3半导体层38设置在第2半导体层36与第2电极52之间。第3半导体层38设置在第2半导体层36上和凹部40上。第3半导体层38封住凹部40的开口。第3半导体层38是封住多个凹部40的一个层。
第3半导体层38例如是导电类型与第1半导体层32不同的层。第3半导体层38是p型半导体层。第3半导体层38例如是掺杂有Mg的p型GaN层。第3半导体层38例如也可以是掺杂有Mg的p型AlGaN层。第2半导体层36和第3半导体层38例如具有相同的组成。第2半导体层36的杂质浓度和第3半导体层38的杂质浓度例如相等。第3半导体层38的膜厚例如为30nm以上且100nm以下。
由第2半导体层36的规定凹部40的第1面2a和第2面2b以及第3半导体层38的基板10侧的下表面4a形成空隙。如图1所示，第2半导体层36具有规定凹部40的底的第1面2a和规定凹部40的侧方的第2面2b。第3半导体层38具有第2半导体层36侧的面即下表面4a和与第2半导体层36相反侧的面即上表面4b。第3半导体层38的下表面4a与第2半导体层36接触，第3半导体层38的上表面4b与第2电极52接触。第3半导体层38的上表面4b例如是平坦的。第2半导体层36的第1面2a和第3半导体层38的下表面4a例如对置。
凹部40被第2半导体层36的第1面2a和第2面2b以及第3半导体层38的下表面4a包围。凹部40由第2半导体层36的第1面2a和第2面2b规定，通过用第3半导体层38的下表面4a封住凹部40的开口，而形成空隙。
第1电极50设置在缓冲层22上。缓冲层22也可以与第1电极50进行欧姆接触。第1电极50与第1半导体层32电连接。在图示的例子中，第1电极50经由缓冲层22与第1半导体层32电连接。第1电极50是用于向发光层34注入电流的一个电极。作为第1电极50，例如使用从缓冲层22侧按照Cr层、Ni层、Au层的顺序层叠而成的电极等。
第2电极52设置在层叠体20的与基板10侧相反的一侧。第2电极52设置在第3半导体层38的上表面4b。第2电极52与第3半导体层38电连接。第2电极52经由第3半导体层38与第2半导体层36电连接。第2电极52是用于向发光层34注入电流的另一个电极。作为第2电极52，例如使用ITO(indium tin oxide：氧化铟锡)等。第2电极52的膜厚例如为100nm以上且300nm以下。
在发光装置100中，由p型第2半导体层36、发光层34和n型第1半导体层32构成pin二极管。在发光装置100中，若在第1电极50和第2电极52之间施加pin二极管的正向偏压，则向发光层34注入电流，在发光层34引起电子和空穴的复合。通过该复合产生发光。在发光层34中产生的光通过第1半导体层32和第2半导体层36在与层叠方向垂直的方向上传播，通过基于多个柱状部30的光子晶体效果形成驻波，在发光层34中受到增益而进行激光振荡。而且，发光装置100将+1级衍射光以及-1级衍射光作为激光向层叠方向射出。
这里，在发光装置100中，在第2半导体层36设置有多个凹部40，凹部40内为空隙。因此，在发光装置100中，能够降低第2半导体层36的设置有凹部40的部分的面内方向的平均折射率。由此，能够减少由发光层34产生的光向第2电极52侧的泄漏量。因此，在发光装置100中，能够降低第2电极52的光吸收，能够降低由第2电极52引起的光的损失。在发光装置100中，如图1所示，例如可以使光强度的峰值位于发光层34。
另外，在上述内容中，对InGaN类的发光层34进行了说明，但作为发光层34，也可以根据射出的光的波长而使用通过注入电流而能够发光的各种材料系。例如，可以使用AlGaN类、AlGaAs类、InGaAs类、InGaAsP类、InP类、GaP类、AlGaP类等半导体材料。
2.作用效果
在发光装置100中，第2半导体层36具有多个凹部40，由第2半导体层36的规定凹部40的第1面2a和第2面2b以及第3半导体层38的下表面4a形成空隙。这样，在发光装置100中，第2半导体层36具有多个凹部40，凹部40内为空隙，因此，如上所述，能够降低第2半导体层36的面内方向的平均折射率。因此，在发光装置100中，能够提高光封闭系数。因此，在发光装置100中，能够降低第2电极52的光吸收，能够降低由第2电极52引起的光的损失。
在发光装置100中，具有第2电极52，第3半导体层38设置在第2半导体层36和第2电极52之间。这样，在发光装置100中，由于在封住凹部40的第3半导体层38设置有第2电极52，因此能够防止第2电极52的断线，能够实现低电阻的电极。
例如，在不设置第3半导体层38，而在具有凹部40的第2半导体层36上直接设置第2电极52的情况下，第2半导体层36和第2电极52的接触面积变小，密接性降低，有时会产生断线。另外，在第2半导体层36的上表面，有时因形成凹部40时的蚀刻损伤而产生缺陷。当在第2半导体层36上直接设置第2电极52的情况下，由于该缺陷，电阻变高。
在发光装置100中，由于在第2半导体层36与第2电极52之间设置有第3半导体层38，因此不会出现上述问题。因此，在发光装置100中，能够防止第2电极52的断线，能够实现低电阻的电极。
在发光装置100中，第1半导体层32是n型GaN层，第2半导体层36是p型GaN层，第3半导体层38是p型GaN层。这样，在发光装置100中，由于第2半导体层36和第3半导体层38是相同的材质，因此第2半导体层36和第3半导体层38的密接性高。另外，由于第2半导体层36和第3半导体层38是相同的材质，因此制造容易。
3.发光装置的制造方法
接着，参照附图说明本实施方式的发光装置100的制造方法。图3～图5是示意性地示出本实施方式的发光装置100的制造工序的剖视图。
如图3所示，在基板10上外延生长缓冲层22。作为外延生长的方法，可以列举例如MOCVD(Metal Organic Chemical Vapor Deposition：金属有机化学气相沉积)法、MBE(Molecular Beam Epitaxy：分子束外延)法等。
接着，在缓冲层22上形成在图3中未图示的掩模层，将该掩模层作为掩模，在缓冲层22上外延生长出第1半导体层32、发光层34和第2半导体层36。作为外延生长的方法，例如可以举出MOCVD法、MBE法等。由此，形成柱状部30。
在本工序中，在外延生长第2半导体层36时，按照不仅在层叠方向上而且还在面内方向上生长的条件生长。由此，随着第2半导体层36生长，相邻的柱状部30之间的距离变小，最终相邻的柱状部30连接，由此，能够形成具有柱状部分36a和层状部分36b的第2半导体层36。生长条件可以通过调整生长温度、原料气体的流量等来控制。
如图4所示，在第2半导体层36上形成多个凹部40。凹部40例如可以使用光刻和蚀刻来形成。
如图5所示，在第2半导体层36上形成第3半导体层38。例如，在第2半导体层36上外延生长第3半导体层38。此时，第3半导体层38按照不仅在层叠方向上而且还在面内方向上生长的条件生长。作为使第3半导体层38外延生长的方法，可以举出MOCVD法、MBE法等。
接着，如图1所示，在缓冲层22上形成第1电极50，在第3半导体层38上形成第2电极52。第1电极50和第2电极52例如通过真空蒸镀法等形成。另外，第1电极50和第2电极52的形成顺序没有特别限定。
通过以上的工序，能够制造发光装置100。
4.变形例
4.1.第1变形例
在上述的实施方式中，对第3半导体层38的杂质浓度和第2半导体层36的杂质浓度相等的情况进行了说明，但第3半导体层38的杂质浓度也可以比第2半导体层36的杂质浓度高。例如，第3半导体层38的Mg的浓度可以高于第2半导体层36的Mg的浓度。
在发光装置100中，通过使第3半导体层38的杂质浓度比第2半导体层36的杂质浓度高，能够降低第3半导体层38和第2电极52的接触电阻。
4.2.第2变形例
在上述实施方式中，对第1半导体层32是n型GaN层、第2半导体层36是p型GaN层、第3半导体层38是p型GaN层的情况进行了说明，但也可以是，第1半导体层32是n型GaN层、第2半导体层36是p型GaN层、第3半导体层38是包含In的GaN层。即，第3半导体层38可以是InGaN层。此时，第3半导体层38可以是i型(intrinsic semiconductor：本征半导体)。
在此，通过在GaN层中添加In，产生应变而施加有内部电场。通过该内部电场的效果能够降低电阻。因此，通过使用包含In的GaN层作为第3半导体层38，能够降低第3半导体层38与第2电极52的接触电阻。由于通过内部电场的效果能够降低第3半导体层38与第2电极52的接触电阻，因此第3半导体层38也可以是不进行有意的杂质掺杂的i型的半导体层。
4.3.第3变形例
在上述实施方式中，对凹部40的间距为任意长度的情况进行了说明，但凹部40的间距，即凹部40的重复周期例如也可以小于200nm。由此，能够实现光学损失小且光利用效率高的发光装置。以下，示出计算例来说明其理由。
首先，准备凹部的周期P为100nm的计算模型、凹部的周期P为200nm的计算模型、凹部的周期P为400nm的计算模型、凹部的周期P为1000nm的计算模型、凹部的周期P为2000nm的计算模型。
图6是用于说明计算模型的图。另外，图6示出了计算模型的一个周期。
在各计算模型中，凹部的直径D为周期P的30％。例如，在凹部的周期P为100nm的计算模型中，凹部的直径D为30nm。
另外，在各计算模型中，设凹部的深度为500nm，凹部排列成正方格子状。另外，由发光层产生的光L为平面波，为TM偏振光。另外，设第2半导体层的折射率为n＝2.4，凹部内为空隙，凹部内的折射率为n＝1.0。针对这样的各计算模型，使用RCWA(Rigorous CoupledWave Analysis：严格耦合波分析)法来计算透过率和反射率的远解。
图7是示出各计算模型的0次光的透过率的计算结果的图，图8是示出各计算模型的0次光以外的光的透过率的计算结果的图。在此，0次光是在发光层产生并在层叠方向行进的光L的直进成分。
如图7所示，根据0次光的透过率的计算结果可知，凹部的周期P越增加，0次光的透过率越降低。另外，如图8所示，根据0次光以外的光的透过率的计算结果，在凹部的周期P为1000nm以上时，能够确认到0次光以外的衍射光。该衍射光影响激光放射角。因此，凹部的周期P优选小于1000nm。
图9是示出各计算模型的0次光的反射率的计算结果的图，图10是示出各计算模型的0次光以外的光的反射率的计算结果的图。
如图9所示，根据0次光的反射率的计算结果可知，0次光的反射率受凹部的周期P的影响小。另外，如图10所示，在0次光以外的光的反射率的计算结果中，在凹部的周期P为200nm以上时，能够确认到0次光以外的衍射光。0次光以外的衍射光成为返回发光层的光，导致光学损失、即透过率的降低。因此，优选凹部40的周期小于200nm并且凹部40的直径D小于60nm。
这样，通过使凹部40的周期小于200nm，能够减少0次光以外的衍射光。因此，通过使凹部40的周期小于200nm，能够得到高透过率。即，通过使凹部40的周期小于200nm，可以实现光学损失小、光利用效率高的发光装置。
5.投影仪
接着，参照附图说明本实施方式的投影仪。图11是示意性地示出本实施方式的投影仪900的图。
投影仪900例如具有发光装置100作为光源。
投影仪900具有未图示的壳体以及设置在壳体内的分别射出红色光、绿色光、蓝色光的红色光源100R、绿色光源100G、蓝色光源100B。另外，为了方便，在图11中，对红色光源100R、绿色光源100G以及蓝色光源100B进行了简化。
投影仪900还具有设置在壳体内的第1光学元件902R、第2光学元件902G、第3光学元件902B、第1光调制装置904R、第2光调制装置904G、第3光调制装置904B以及投射装置908。第1光调制装置904R、第2光调制装置904G以及第3光调制装置904B例如是透过型的液晶光阀。投射装置908例如是投射镜头。
从红色光源100R射出的光入射到第1光学元件902R。从红色光源100R射出的光被第1光学元件902R会聚。另外，第1光学元件902R也可以具有聚光以外的功能。后述的第2光学元件902G以及第3光学元件902B也同样。
被第1光学元件902R会聚的光入射到第1光调制装置904R。第1光调制装置904R根据图像信息对入射的光进行调制。而且，投射装置908将通过第1光调制装置904R形成的像放大并投射到屏幕910上。
从绿色光源100G射出的光入射到第2光学元件902G。从绿色光源100G射出的光被第2光学元件902G会聚。
由第2光学元件902G会聚后的光入射到第2光调制装置904G。第2光调制装置904G根据图像信息对入射的光进行调制。而且，投射装置908将通过第2光调制装置904G形成的像放大并投射到屏幕910上。
从蓝色光源100B射出的光入射到第3光学元件902B。从蓝色光源100B射出的光被第3光学元件902B会聚。
由第3光学元件902B会聚后的光入射到第3光调制装置904B。第3光调制装置904B根据图像信息对入射的光进行调制。而且，投射装置908将通过第3光调制装置904B形成的像放大并投射到屏幕910上。
另外，投影仪900能够具有将从第1光调制装置904R、第2光调制装置904G以及第3光调制装置904B射出的光合成并向投射装置908引导的十字分色棱镜906。
由第1光调制装置904R、第2光调制装置904G以及第3光调制装置904B调制后的3个色光入射到十字分色棱镜906。十字分色棱镜906通过贴合4个直角棱镜而形成，在其内表面配置有反射红色光的电介质多层膜和反射蓝色光的电介质多层膜。通过这些电介质多层膜合成3个色光，形成表示彩色图像的光。然后，通过投射装置908将合成的光投射在屏幕910上，从而显示放大的图像。
另外，可以是，红色光源100R、绿色光源100G以及蓝色光源100B根据图像信息将发光装置100作为影像的像素进行控制，由此，不使用第1光调制装置904R、第2光调制装置904G、第3光调制装置904B而直接形成影像。而且，投射装置908也可以将由红色光源100R、绿色光源100G以及蓝色光源100B形成的影像放大并投射到屏幕910上。
并且，在上述例中，作为光调制装置，采用了透过型的液晶光阀，但既可以采用液晶以外的光阀，也可以采用反射型的光阀。作为这样的光阀，例如可以举出反射型的液晶光阀、数字微镜器件(Digital Micro Mirror Device)。另外，投射装置的结构根据所使用的光阀的种类而适当变更。
另外，也可以将光源100R、100G、100B应用于具有扫描单元的扫描型的图像显示装置的光源装置，该扫描单元是通过在屏幕上扫描来自光源100R、100G、100B的光而在显示面上显示期望的大小的图像的图像形成装置。
上述实施方式的发光装置也能够用于投影仪以外的用途。在投影仪以外的用途中，例如存在室内外的照明、显示器的背光灯、激光打印机、扫描仪、车载用灯、使用光的传感设备、通信设备等的光源。
另外，本发明不限于上述的实施方式，可以在本发明的主旨的范围内进行各种变形实施。
例如，在上述的实施方式以及变形例中，在层叠体20中，第1半导体层32配置在发光层34和基板10之间，但不限于此，第3半导体层38以及第2半导体层36也可以配置在发光层34和基板10之间。
另外，上述实施方式以及变形例是一例，并不限定于此。例如，也可以适当组合各实施方式以及各变形例。
本发明包含与在实施方式中说明的结构实质上相同的结构，例如功能、方法以及结果相同的结构或者目的以及效果相同的结构。另外，本发明包含置换了在实施方式中说明的结构的非本质部分的结构。另外，本发明包含能够起到与实施方式中说明的结构相同的作用效果的结构或达到相同目的的结构。此外，本发明包含在实施方式中说明的结构中附加了公知技术的结构。
从上述的实施方式以及变形例导出以下的内容。
发光装置的一个方式包含具有多个柱状部的层叠体，所述层叠体具有：第1半导体层；第2半导体层，其导电类型与所述第1半导体层不同；发光层，其设置在所述第1半导体层与所述第2半导体层之间；以及第3半导体层，所述第1半导体层和所述发光层构成所述柱状部，所述第2半导体层设置在所述发光层与所述第3半导体层之间，所述第2半导体层具有多个凹部，由所述第2半导体层的规定所述凹部的面和所述第3半导体层的靠所述第2半导体层侧的面设置空隙。
在这样的发光装置中，由于通过第2半导体层的规定凹部的面和第3半导体层的基板侧的面设置空隙，因此可以降低第2半导体层的设置有凹部的部分的、与层叠方向垂直的面内方向的平均折射率。因此，在这样的发光装置中，能够提高光封闭系数。
在所述发光装置的一个方式中，可以是，该发光装置具有用于向所述发光层注入电流的电极，所述第3半导体层设置在所述第2半导体层与所述电极之间。
在这样的发光装置中，由于在第2半导体层与电极之间设置有第3半导体层，因此能够防止电极的断线，能够实现低电阻的电极。
在所述发光装置的一个方式中，可以是，所述第3半导体层的杂质浓度比所述第2半导体层的杂质浓度高。
在这样的发光装置中，通过使第3半导体层的杂质浓度比第2半导体层的杂质浓度高，能够降低第3半导体层与电极的接触电阻。
在所述发光装置的一个方式中，可以是，所述第1半导体层是n型GaN层，所述第2半导体层是p型GaN层，所述第3半导体层是p型GaN层。
在这样的发光装置中，由于第2半导体层和第3半导体层是相同的材质，因此第2半导体层和第3半导体层的密接性高。另外，由于第2半导体层和第3半导体层是相同的材质，因此制造容易。
在所述发光装置的一个方式中，可以是，所述第1半导体层是n型GaN层，所述第2半导体层是p型GaN层，所述第3半导体层是包含In的GaN层。
在这样的发光装置中，由于第3半导体层是含有In的GaN层，因此通过基于应变的内部电场的效果，能够降低第3半导体层和电极的接触电阻。
在所述发光装置的一个方式中，可以是，所述第3半导体层是i型。
在这样的发光装置中，由于第3半导体层是含有In的GaN层，因此通过基于应变的内部电场的效果，能够降低第3半导体层和电极的接触电阻。因此，即使第3半导体层为i型，也能够将电极和第2半导体层电连接。
投影仪的一个方式具有所述发光装置的一个方式。

Claims (7)

1.一种发光装置，
该发光装置包含具有多个柱状部的层叠体，
所述层叠体具有：
第1半导体层；
第2半导体层，其导电类型与所述第1半导体层不同；
发光层，其设置在所述第1半导体层与所述第2半导体层之间；以及
第3半导体层，
所述第1半导体层和所述发光层构成所述柱状部，
所述第2半导体层设置在所述发光层与所述第3半导体层之间，
所述第2半导体层具有多个凹部，
由所述第2半导体层的规定所述凹部的面和所述第3半导体层的靠所述第2半导体层侧的面形成空隙。
2.根据权利要求1所述的发光装置，其中，
该发光装置具有用于向所述发光层注入电流的电极，
所述第3半导体层设置在所述第2半导体层与所述电极之间。
3.根据权利要求1或2所述的发光装置，其中，
所述第3半导体层的杂质浓度比所述第2半导体层的杂质浓度高。
4.根据权利要求1或2所述的发光装置，其中，
所述第1半导体层是n型GaN层，
所述第2半导体层是p型GaN层，
所述第3半导体层是p型GaN层。
5.根据权利要求1或2所述的发光装置，其中，
所述第1半导体层是n型GaN层，
所述第2半导体层是p型GaN层，
所述第3半导体层是包含In的GaN层。
6.根据权利要求5所述的发光装置，其中，
所述第3半导体层是本征半导体。
7.一种投影仪，其具有权利要求1至6中的任意一项所述的发光装置。
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