CN114361946B - 发光装置及投影仪 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种发光装置及投影仪，其可减小由第一阱层与第一GaN层的晶格常数差引起的结晶缺陷的产生的可能性。一种发光装置，具有：基板；以及层叠体，设置于基板且具有柱状部，所述柱状部具有：第一导电型的第一GaN层；第二导电型的第二GaN层，与所述第一导电型不同；以及发光层，设置于所述第一GaN层与所述第二GaN层之间，所述第一GaN层设置于所述基板与所述发光层之间，所述发光层具有作为InGaN层的第一阱层，所述第一GaN层具有立方晶的结晶结构的第一层，在所述第一层与所述第一阱层之间设置有作为具有六方晶的结晶结构的GaN层的第二层。

Description

发光装置及投影仪
技术领域
本发明涉及一种发光装置及投影仪。
背景技术
半导体激光器被期待作为高亮度的下一代光源。其中，可期待应用了纳米柱(nanocolumn)的半导体激光器可通过基于纳米柱的光子晶体(photonic crystal)的效应以窄辐射角来实现高输出的发光。
例如在专利文献1中，记载了一种包括纳米柱的半导体光元件阵列，所述纳米柱包括包含朝向掩模图案的上方生长的n型包覆层的微细柱状晶体、活性层及p型半导体层。在专利文献1中，在微细柱状结晶的前端部形成有小平面，活性层被覆了所述小平面。
[现有技术文献]
[专利文献]
[专利文献1]日本专利特开2013-239718号公报
发明内容
[发明所要解决的问题]
然而，若在小平面上形成活性层，则活性层中所包含的InGaN层的In会凝聚在小平面的中央。若发生此种凝聚，则在活性层的面内方向上，应变的平衡变得不均衡，从而产生结晶缺陷。
因此，为了使微细柱状结晶的前端平坦化，可考虑设置具有立方晶的结晶结构的GaN层。然而，立方晶的GaN层与InGaN层的晶格常数差大，因此会产生由两层的晶格常数差引起的结晶缺陷。
[解决问题的技术手段]
本发明的发光装置的一形态具有：
基板；以及
层叠体，设置于基板且具有柱状部，
所述柱状部具有：
第一导电型的第一GaN层；
第二导电型的第二GaN层，与所述第一导电型不同；以及
发光层，设置于所述第一GaN层与所述第二GaN层之间，
所述第一GaN层设置于所述基板与所述发光层之间，
所述发光层具有作为InGaN层的第一阱层，
所述第一GaN层具有立方晶的结晶结构的第一层，
在所述第一层与所述第一阱层之间设置有作为具有六方晶的结晶结构的GaN层的第二层，
所述第一层的上表面与所述基板的上表面平行，
所述第一阱层为所述发光层中最靠所述第一GaN层的InGaN层，
所述第一层为所述第一GaN层中最靠所述发光层侧的立方晶层，
所述第一阱层与所述第二层相接，所述第一层与所述第二层相接。
本发明的投影仪的一形态具有所述发光装置的一形态。
附图说明
图1是示意性地表示本实施方式的发光装置的剖面图。
图2是示意性地表示本实施方式的发光装置的柱状部的剖面图。
图3是示意性地表示本实施方式的发光装置的制造工序的剖面图。
图4是示意性地表示本实施方式的变形例的发光装置的柱状部的剖面图。
图5是示意性地表示本实施方式的投影仪的图。
图6是实施例1的透射电子显微镜(Transmission Electron Microscope，TEM)像。
图7是比较例1的TEM像。
[符号的说明]
2：c面区域、平行面区域
4：小平面区域
10：基板
20：层叠体
22：缓冲层
30：柱状部
40：第一GaN层
42：立方晶层
44：六方晶层
45：六方晶层
50：发光层
52a：第一阱层
52b：第二阱层
52c：第三阱层
54a：第一障壁层
54b：第二障壁层
54c：第三障壁层
56：立方晶层
58：六方晶层
60：第二GaN层
70：第一电极
72：第二电极
80：掩模层
100、200：发光装置
900：投影仪
902R：第一光学元件
902G：第二光学元件
902B：第三光学元件
904R：第一光调制装置
904G：第二光调制装置
904B：第三光调制装置
906：十字分色棱镜
908：投射装置
910：屏幕
具体实施方式
以下，使用附图对本发明的优选的实施方式进行详细说明。此外，以下说明的实施方式并不对权利要求书中所记载的本发明的内容进行不当限定。另外，以下说明的结构并非全部为本发明的必要构成要件。
1.发光装置
首先，参照附图对本实施方式的发光装置进行说明。图1是示意性地表示本实施方式的发光装置100的剖面图。
如图1所示，发光装置100具有：基板10、层叠体20、第一电极70以及第二电极72。
基板10例如为Si基板、GaN基板、蓝宝石基板等。
层叠体20设置于基板10。在图示的例子中，层叠体20设置于基板10上。层叠体20例如具有缓冲层22以及柱状部30。此外，为了方便起见，在图1中简化地图示了柱状部30。
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50为基准的情况下，将从发光层50朝向第二GaN层60的方向设为“上”，将从发光层50朝向第一GaN层40的方向设为“下”来进行说明。另外，将与层叠方向正交的方向也称为“面内方向”。另外，所谓“层叠体20的层叠方向”，是柱状部30的第一GaN层40与发光层50的层叠方向。
缓冲层22设置于基板10上。缓冲层22例如为掺杂有Si的n型的GaN层。在缓冲层22上设置有用于形成柱状部30的掩模层80。掩模层80例如为氧化硅层、钛层、氧化钛层、氧化铝层等。
柱状部30设置于缓冲层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例如也被称为纳米柱、纳米线、纳米棒、纳米柱状物。柱状部30的平面形状例如为正六边形等多边形、或圆。
柱状部30的径例如为50nm以上且500nm以下。通过将柱状部30的径设为500nm以下，可获得高品质的晶体的发光层50，且可减少发光层50中固有的应变。由此，能够以高效率扩大发光层50中产生的光。多个柱状部30的径例如彼此相等。
此外，所谓“柱状部的径”，在柱状部30的平面形状为圆的情况下为直径，在柱状部30的平面形状并非圆的形状的情况下为最小包含圆的直径。例如，柱状部30的径在柱状部30的平面形状为多边形的情况下为在内部包含所述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为在内部包含所述椭圆的最小的圆的直径。
柱状部30设置有多个。相邻的柱状部30的间隔例如为1nm以上且500nm以下。从层叠方向俯视时，多个柱状部30在规定的方向上以规定的间距排列。多个柱状部30例如配置成三角格子状。此外，多个柱状部30的配置并无特别限定，也可配置成正方格子状。多个柱状部30可显现出光子晶体的效应。
此外，所谓“柱状部的间距”，是指沿着规定方向相邻的柱状部30的中心间的距离。所谓“柱状部的中心”，在柱状部30的平面形状为圆的情况下为所述圆的中心，在柱状部30的平面形状并非圆的形状的情况下为最小包含圆的中心。例如，柱状部30的中心在柱状部30的平面形状为多边形的情况下为在内部包含所述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为在内部包含所述椭圆的最小的圆的中心。
柱状部30具有：第一GaN层40、六方晶层45、发光层50以及第二GaN层60。
第一GaN层40设置于缓冲层22上。第一GaN层40设置于基板10与发光层50之间。第一GaN层40具有第一导电型。第一GaN层40例如为掺杂有Si的n型的GaN层。此处，图2是示意性地表示柱状部30的剖面图。
如图2所示，第一GaN层40包括具有立方晶的结晶结构的立方晶层42、以及具有六方晶的结晶结构的六方晶层44。立方晶层42为具有立方晶的结晶结构的GaN层。六方晶层44为具有六方晶的结晶结构的GaN层。在图示的例子中，立方晶层42设置有两层，六方晶层44设置有两层。立方晶层42及六方晶层44的层数并无特别限定。在图示的例子中，多个立方晶层42及多个六方晶层44交替地层叠。多个立方晶层42中位于最靠发光层50侧的立方晶层42为第一层。
六方晶层45设置于第一GaN层40上。六方晶层45设置于作为第一层的立方晶层42与第一阱层52a之间。六方晶层45与第一阱层52a相接。六方晶层45为具有六方晶的结晶结构的GaN层。六方晶层45具有第一导电型。六方晶层45例如为掺杂有Si的n型的GaN层。
第一GaN层40具有与基板10的上表面平行的平行面区域2。在图示的例子中，立方晶层42的上表面为平行面区域2。由于立方晶层42的上表面为平行面区域2，因此可在六方晶层45的上表面上构成c面区域2。c面区域2例如与基板10的上表面平行。此外，在图示的例子中，六方晶层44也具有c面区域2。
发光层50设置于第一GaN层40上。发光层50设置于第一GaN层40与第二GaN层60之间。发光层50通过被注入电流而产生光。
发光层50具有i型的阱层与i型的障壁(barrier)层。在图示的例子中，阱层以第一阱层52a、第二阱层52b及第三阱层52c的形式设置有三层。障壁层以第一障壁层54a、第二障壁层54b及第三障壁层54c的形式设置有三层。阱层及障壁层的层数并无特别限定。例如，阱层可仅设置一层，也可仅设置两层，还可设置四层以上。多个阱层与多个障壁层交替地层叠。
发光层50例如具有包括阱层52a、阱层52b、阱层52c及多个障壁层54a、54b、54c的量子阱(多量子阱(Multiple Quantum Well，MQW))结构。阱层52a、阱层52b、阱层52c为InGaN层。障壁层54a、障壁层54b、障壁层54c为GaN层。
第一阱层52a设置于基板10与第二阱层52b之间。第二阱层52b设置于第一阱层52a与第三阱层52c之间。第三阱层52c设置于第二阱层52b与第二GaN层60之间。阱层52a、阱层52b、阱层52c从第一GaN层40朝向第二GaN层60，按照第一阱层52a、第二阱层52b、第三阱层52c的顺序排列。
第一障壁层54a设置于第一阱层52a与第二阱层52b之间。第二障壁层54b设置于第二阱层52b与第二GaN层60之间。在图示的例子中，第二障壁层54b设置于第三阱层52c与第二GaN层60之间。第三障壁层54c设置于第二阱层52b与第三阱层52c之间。障壁层54a、障壁层54b、障壁层54c从第一GaN层40朝向第二GaN层60，按照第一障壁层54a、第三障壁层54c、第二障壁层54b的顺序排列。
发光层50的阱层52a、阱层52b、阱层52c的结晶结构为六方晶。障壁层54a、障壁层54b、障壁层54c包括具有立方晶的结晶结构的立方晶层56、以及具有六方晶的结晶结构的六方晶层58。立方晶层56为具有立方晶的结晶结构的GaN层。六方晶层58为具有六方晶的结晶结构的GaN层。六方晶层58在各个障壁层54a、障壁层54b、障壁层54c中设置有两层。此外，发光层50及第一GaN层40的结晶结构可通过TEM(Transmission Electron Microscope)中的电子束衍射来确定。在图示的例子中，发光层50具有c面区域。
第一障壁层54a包括作为第三层及第四层的六方晶层58、以及设置于第三层与第四层之间的作为第五层的立方晶层56。作为第三层的六方晶层58设置于第一阱层52a与作为第五层的立方晶层56之间。作为第四层的六方晶层58设置于第二阱层52b与作为第五层的立方晶层56之间。
第二障壁层54b具有作为第六层及第七层的六方晶层58、以及设置于第六层与第七层之间的作为第八层的立方晶层56。作为第六层的六方晶层58设置于第二阱层52b与作为第八层的立方晶层56之间。作为第七层的六方晶层58设置于第二阱层52b与作为第八层的立方晶层56之间。
第二GaN层60设置于发光层50上。第二GaN层60为与第一导电型不同的第二导电型的层。第二GaN层60例如为掺杂有Mg的p型的GaN层。第一GaN层40及第二GaN层60为具有将光限制于发光层50的功能的包覆层。此外，虽未图示，但可在发光层50与第二GaN层60之间设置p型的AlGaN层作为电子阻挡(block)层。
在发光装置100中，由p型的第二GaN层60、未有意地掺杂有杂质的i型的发光层50、以及n型的六方晶层45及n型的第一GaN层40构成pin二极管。在发光装置100中，若在第一电极70与第二电极72之间施加pin二极管的正向偏置电压，则向发光层50注入电流，而在发光层50中发生电子与空穴的再结合。通过所述再结合而产生发光。发光层50中产生的光沿面内方向传播，利用由多个柱状部30产生的光子晶体的效应形成驻波，由发光层50接收增益而进行激光振荡。然后，发光装置100将+1级衍射光及-1级衍射光作为激光向层叠方向射出。
此外，虽未图示，但也可在基板10与缓冲层22之间或者基板10的下方设置有反射层。所述反射层例如为分布式布拉格反射器(Distributed Bragg Reflector，DBR)层。通过所述反射层可反射在发光层50中产生的光，发光装置100可仅射出来自第二电极72侧的光。
第一电极70设置于缓冲层22上。缓冲层22可与第一电极70欧姆接触(Ohmiccontact)。第一电极70与第一GaN层40电连接。在图示的例子中，第一电极70经由缓冲层22而与第一GaN层40电连接。第一电极70为用于向发光层50注入电流的其中一个电极。作为第一电极70，例如使用从缓冲层22侧起按照Cr层、Ni层、Au层的顺序层叠的电极等。
第二电极72设置于第二GaN层60上。第二电极72与第二GaN层60电连接。第二GaN层60可与第二电极72欧姆接触。第二电极72为用于向发光层50注入电流的另一个电极。作为第二电极72，例如使用氧化铟锡(indium tin oxide，ITO)等。
发光装置100例如可发挥以下的作用效果。
在发光装置100中，发光层50具有作为InGaN层的第一阱层52a，第一GaN层40具有平行面区域2，第一GaN层40具有立方晶的结晶结构，且具有构成平行面区域2的作为第一层的立方晶层42，在第一层与第一阱层52a之间设置有具有六方晶的结晶结构的作为第二层的六方晶层45。因此，在发光装置100中，与在立方晶层与第一阱层之间未设置六方晶层的情况相比，可减小由第一阱层52a与第一GaN层40的晶格常数差引起的结晶缺陷的产生的可能性。其结果，可抑制电泄漏或发光效率降低。另外，可增大作为激光器的光限制系数，且可降低阈值电流。
此外，关于a轴方向的晶格常数，In0.15Ga0.85N为六方晶的GaN为/>立方晶的GaN为/>
进而，在发光装置100中，为了减小与InGaN层的晶格常数差而使用六方晶的GaN层，因此可增大InGaN层与GaN层的带隙之差。由此，可使载流子集中在InGaN层。例如，若为了减小与阱层的InGaN层的晶格常数差而使用In的原子浓度小于阱层的InGaN层的InGaN层，则有时无法使载流子充分地集中在阱层的InGaN层。
在发光装置100中，发光层50包括作为InGaN层的第二阱层52b、以及设置于第一阱层52a与第二阱层52b之间的第一障壁层54a，第一障壁层54a为GaN层，第一阱层52a设置于基板10与第二阱层52b之间。第一障壁层54a包括具有六方晶的结晶结构的作为第三层及第四层的六方晶层58、以及设置于第三层与第四层之间且具有立方晶的结晶结构的作为第五层的立方晶层56，第三层设置于第一阱层52a与第五层之间，第四层设置于第二阱层52b与第五层之间。因此，在发光装置100中，与第一障壁层不具有立方晶层的情况相比，在第一障壁层54a中可减小小平面区域的面积相对于c面区域2的面积的比例。由此，可减小在发光层50的面内方向上应变的平衡变得不均衡从而产生结晶缺陷的可能性。在图示的例子中，第一障壁层54a不具有小平面区域。
此外，虽未图示，但即便第一障壁层54a不具有立方晶层56，在不产生由应变的平衡变得不均衡引起的结晶缺陷的情况下，第一障壁层54a也可不具有立方晶层56。但是，在想要更可靠地抑制结晶缺陷的产生的情况下，优选为第一障壁层54a具有立方晶层56。
在发光装置100中，发光层50具有设置于第二阱层52b与第二GaN层60之间的第二障壁层54b，第二障壁层54b为GaN层，第二障壁层54b包括具有六方晶的结晶结构的作为第六层及第七层的六方晶层58、以及设置于第六层与第七层之间且具有立方晶的结晶结构的作为第八层的立方晶层56，第六层设置于第二阱层52b与第八层之间，第七层设置于第二GaN层60与第八层之间。因此，在发光装置100中，与第二障壁层不具有立方晶层的情况相比，在第二障壁层54b中可减小小平面区域的面积相对于c面区域2的面积的比例。由此，可减小在发光层50的面内方向上应变的平衡变得不均衡从而产生结晶缺陷的可能性。在图示的例子中，第二障壁层54b不具有小平面区域。
在发光装置100中，作为第二层的六方晶层45也可具有第一导电型。由此，与第二层为i型的情况相比，可减少第二层的电阻。
此外，在所述中，对第一导电型为n型、第二导电型为p型的例子进行了说明，但也可为第一导电型为p型、第二导电型为n型。
另外，在所述中，对六方晶层45具有第一导电型的例子进行了说明，但六方晶层45也为未有意地掺杂有杂质的i型。在此情况下，六方晶层45也可为障壁层。若六方晶层45为障壁层，则可提高发光层50中的发光效率。进而，也可在作为第一层的立方晶层42与六方晶层45之间设置有i型的立方晶层。即便在六方晶层45为障壁层的情况下，也可通过六方晶层45减小由第一阱层52a与第一GaN层40的晶格常数差引起的结晶缺陷的产生的可能性。
2.发光装置的制造方法
接着，参照附图对本实施方式的发光装置100的制造方法进行说明。图3是示意性地表示本实施方式的发光装置100的制造工序的剖面图。
如图3所示，在基板10上使缓冲层22外延生长。作为外延生长的方法，例如可列举金属有机气相沉积(Metal Organic Chemical Vapor Deposition，MOCVD)法、分子束外延(Molecular Beam Epitaxy，MBE)法等。
接着，在缓冲层22上形成掩模层80。掩模层80例如是通过基于电子束蒸镀法或等离子体化学气相沉积(Chemical Vapor Deposition，CVD)法等的成膜、以及基于光刻及蚀刻的图案化来形成。
如图1所示，以掩模层80为掩模，在缓冲层22上使第一GaN层40、六方晶层45、发光层50及第二GaN层60以此顺序外延生长。作为外延生长的方法，例如可列举MOCVD法、MBE法等。通过本工序可形成多个柱状部30。
在第一GaN层40的外延生长中，立方晶层42的生长是在Ga相对于N的比大于六方晶层44的生长的条件下进行。通过调整Ga相对于N的比，可控制第一GaN层40的结晶结构。
在六方晶层45的外延生长中，六方晶层45的生长是在Ga相对于N的比小于立方晶层42的生长的条件下进行。通过调整Ga相对于N的比，可控制六方晶层45的结晶结构。
在发光层50的障壁层54a、障壁层54b、障壁层54c的外延生长中，立方晶层56的生长是在Ga相对于N的比大于六方晶层58的生长的条件下进行。通过调整Ga相对于N的比，可控制障壁层54a、障壁层54b、障壁层54c的结晶结构。
接着，在缓冲层22上形成第一电极70，在第二GaN层60上形成第二电极72。第一电极70及第二电极72例如是通过真空蒸镀法等形成。此外，第一电极70及第二电极72的形成顺序并无特别限定。
通过以上的工序，可制造发光装置100。
3.发光装置的变形例
接着，参照附图对本实施方式的变形例的发光装置进行说明。图4是示意性地表示本实施方式的变形例的发光装置200的柱状部30的剖面图。
以下，在本实施方式的变形例的发光装置200中，对具有与上文所述的本实施方式的发光装置100的构成构件相同的功能的构件标注相同的符号，并省略其详细的说明。
在上文所述的发光装置100中，如图2所示，第一GaN层40具有平行面区域2，不具有小平面区域4。同样地，六方晶层45具有c面区域2，不具有小平面区域4。
与此相对，在发光装置200中，如图4所示，第一GaN层40具有平行面区域2以及小平面区域4。同样地，六方晶层45具有c面区域2以及小平面区域4。小平面区域4相对于c面区域2倾斜。此外，在图示的例子中，六方晶层44也具有c面区域2及小平面区域4。
发光层50设置于六方晶层45的c面区域2及小平面区域4。六方晶层45的c面区域2上所设置的发光层50的面积S1大于六方晶层45的小平面区域4上所设置的发光层50的面积S2。面积S1是发光层50的与c面区域2的接触面的面积。面积S2是发光层50的与小平面区域4的接触面的面积。在图示的例子中，发光层50具有c面区域及小平面区域。
在第一GaN层40及六方晶层45的外延生长中，通过调整成膜温度、成膜速度及组成等，可控制c面区域2与小平面区域4的比例。
在发光装置200中，面积S1大于面积S2，因此与面积S1小于面积S2的情况相比，可容易保持发光层50的面内方向上的应变的平衡的均衡。
4.投影仪
接着，参照附图对本实施方式的投影仪进行说明。图5是示意性地表示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包括未图示的框体、以及配备于框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。此外，为了方便起见，在图5中，简化了红色光源100R、绿色光源100G、及蓝色光源100B。
投影仪900还包括配备于框体内的第一光学元件902R、第二光学元件902G、第三光学元件902B、第一光调制装置904R、第二光调制装置904G、第三光调制装置904B以及投射装置908。第一光调制装置904R、第二光调制装置904G及第三光调制装置904B例如为透射型的液晶光阀。投射装置908例如为投射透镜。
从红色光源100R射出的光入射至第一光学元件902R。从红色光源100R射出的光由第一光学元件902R聚集。此外，第一光学元件902R可具有除聚光以外的功能。对于后述的第二光学元件902G及第三光学元件902B也同样如此。
由第一光学元件902R聚集的光入射至第一光调制装置904R。第一光调制装置904R根据图像信息对所入射的光进行调制。然后，投射装置908将由第一光调制装置904R形成的像放大并投射至屏幕910。
从绿色光源100G射出的光入射至第二光学元件902G。从绿色光源100G射出的光由第二光学元件902G聚集。
由第二光学元件902G聚集的光入射至第二光调制装置904G。第二光调制装置904G根据图像信息对所入射的光进行调制。然后，投射装置908将由第二光调制装置904G形成的像放大并投射至屏幕910。
从蓝色光源100B射出的光入射至第三光学元件902B。从蓝色光源100B射出的光由第三光学元件902B聚集。
由第三光学元件902B聚集的光入射至第三光调制装置904B。第三光调制装置904B根据图像信息对所入射的光进行调制。然后，投射装置908将由第三光调制装置904B形成的像放大并投射至屏幕910。
另外，投影仪900可包括将从第一光调制装置904R、第二光调制装置904G及第三光调制装置904B射出的光合成并导向投射装置908的十字分色棱镜(cross dichroic prism)906。
经第一光调制装置904R、第二光调制装置904G及第三光调制装置904B调制的三种颜色的光入射至十字分色棱镜906。十字分色棱镜906是将四个直角棱镜贴合而形成，在其内表面配置有反射红色光的多层介质膜及反射蓝色光的多层介质膜。由这些多层介质膜合成三种颜色的光，从而形成显示彩色图像的光。然后，经合成的光被投射装置908投射至屏幕910上，而显示出经放大的图像。
此外，红色光源100R、绿色光源100G及蓝色光源100B也可通过根据作为影像的像素的图像信息来控制发光装置100，而不使用第一光调制装置904R、第二光调制装置904G及第三光调制装置904B而直接形成影像。而且，投射装置908也可将由红色光源100R、绿色光源100G及蓝色光源100B形成的影像放大并投射至屏幕910。
另外，在所述例子中，使用透射型的液晶光阀作为光调制装置，但也可使用液晶以外的光阀，还可使用反射型的光阀。作为此种光阀，例如可列举反射型的液晶光阀或数字微镜器件(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宜变更。
另外，也能够将光源适用于具有扫描部件那样的扫描型的图像显示装置的光源装置，所述扫描部件是通过使来自光源的光在屏幕上扫描而在显示面显示出所期望的大小的图像的图像形成装置。
所述实施方式的发光装置也能够用于投影仪以外。在投影仪以外的用途中，例如有室内外的照明、显示器的背光灯、激光打印机、扫描仪、车载用灯、使用光的感测设备、通信设备等的光源。另外，还可应用于呈阵列状配置微小的发光元件来进行图像显示的发光二极管(Light Emitting Diode，LED)显示器的发光元件。
5.实施例及比较例
5.1.试样的制作
在n型的GaN层上，交替地层叠有作为阱层的i型的InGaN层与作为障壁层的i型的GaN层。
在实施例1中，在n型的立方晶的GaN层与阱层的InGaN层之间形成有n型的六方晶的GaN层。进而，障壁层形成为具有两层的六方晶的GaN层与被所述两层的六方晶的GaN层夹持的立方晶的GaN层。即，在实施例1中，阱层的InGaN层与立方晶的GaN层不相接。InGaN层与六方晶的GaN层相接。
在比较例1中，在n型的立方晶的GaN层上形成有阱层的InGaN层。进而，仅由六方晶的GaN层形成障壁层。即，在比较例1中，阱层的InGaN层与立方晶的GaN层相接。
5.2.TEM观察
进行了实施例1及比较例1的TEM观察。图6是实施例1的TEM像。图7是比较例1的TEM像。在图6及图7中，黑色的多个横线表示InGaN层。
在比较例1中，如图7所示，在纵方向上确认到三根贯通缺陷。这是由InGaN层与立方晶的GaN层的晶格常数差引起的结晶缺陷。另一方面，在实施例1中，如图6所示，未确认到比较例1中所确认那样的贯通缺陷。可知：通过使InGaN层与六方晶的GaN层接触，可抑制贯通缺陷的产生。
上文所述的实施方式及变形例为一例，且并不限定于这些。例如，也能够将各实施方式及各变形例适宜组合。
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、方法及结果相同的结构，或者目的及效果相同的结构。另外，本发明包含将在实施方式中说明的结构的非本质部分进行置换后的结构。另外，本发明包含可发挥与在实施方式中说明的结构相同的作用效果的结构、或者可实现相同目的的结构。另外，本发明包含在实施方式中说明的结构附加有公知技术而成的结构。
从上文所述的实施方式及变形例中导出以下的内容。
发光装置的一形态具有：
基板；以及
层叠体，设置于基板且具有柱状部，
所述柱状部具有：
第一导电型的第一GaN层；
第二导电型的第二GaN层，与所述第一导电型不同；以及
发光层，设置于所述第一GaN层与所述第二GaN层之间，
所述第一GaN层设置于所述基板与所述发光层之间，
所述发光层具有作为InGaN层的第一阱层，
所述第一GaN层具有立方晶的结晶结构的第一层，
在所述第一层与所述第一阱层之间设置有作为具有六方晶的结晶结构的GaN层的第二层，
所述第一层的上表面与所述基板的上表面平行，
所述第一阱层为所述发光层中最靠所述第一GaN层的InGaN层，
所述第一层为所述第一GaN层中最靠所述发光层侧的立方晶层，
所述第一阱层与所述第二层相接，所述第一层与所述第二层相接。
根据所述发光装置，可减小由第一阱层与第一GaN层的晶格常数差引起的结晶缺陷的产生的可能性。
在发光装置的一形态中，也可为：
所述发光层具有：
作为InGaN层的第二阱层；以及
第一障壁层，设置于所述第一阱层与所述第二阱层之间，
第一障壁层为GaN层，
所述第一阱层设置于所述基板与所述第二阱层之间，
所述第一障壁层具有：
第三层及第四层，具有六方晶的结晶结构；以及
第五层，设置于所述第三层与所述第四层之间，且具有立方晶的结晶结构，
所述第三层设置于所述第一阱层与所述第五层之间，
所述第四层设置于所述第二阱层与所述第五层之间。
根据所述发光装置，在第一障壁层中可减小小平面区域的面积相对于c面区域的面积的比例。
在发光装置的一形态中，也可为：
所述发光层具有设置于所述第二阱层与所述第二GaN层之间的第二障壁层，
所述第二障壁层为GaN层，
所述第二障壁层具有：
第六层及第七层，具有六方晶的结晶结构；以及
第八层，设置于所述第六层与所述第七层之间，且具有立方晶的结晶结构，
所述第六层设置于所述第二阱层与所述第八层之间，
所述第七层设置于所述第二GaN层与所述第八层之间。
根据所述发光装置，在第二障壁层中，可减小小平面区域的面积相对于c面区域的面积的比例。
在发光装置的一形态中，也可为：
所述第二层具有c面区域以及小平面区域，
所述第二层的所述c面区域上所设置的所述发光层的面积大于所述第二层的所述小平面区域上所设置的所述发光层的面积。
根据所述发光装置，可容易保持发光层的面内方向上的应变的平衡的均衡。
在发光装置的一形态中，也可为：
所述第二层具有所述第一导电型。
根据所述发光装置，可减少第二层的电阻。
在发光装置的一形态中，也可为：
所述第二层为障壁层。
根据所述发光装置，通过第二层，可提高发光层中的发光效率。
投影仪的一形态具有所述发光装置的一形态。

Claims (9)

1.一种发光装置，其中，具有：
基板；以及
层叠体，设置于基板且具有柱状部，
所述柱状部具有：
第一导电型的第一GaN层；
第二导电型的第二GaN层，与所述第一导电型不同；以及
发光层，设置于所述第一GaN层与所述第二GaN层之间，
所述第一GaN层设置于所述基板与所述发光层之间，
所述发光层具有作为InGaN层的第一阱层，
所述第一GaN层具有立方晶的结晶结构的第一层，
在所述第一层与所述第一阱层之间设置有作为具有六方晶的结晶结构的GaN层的第二层，
所述第一层的上表面与所述基板的上表面平行，
所述第一阱层为所述发光层中最靠所述第一GaN层的InGaN层，
所述第一层为所述第一GaN层中最靠所述发光层侧的立方晶层，
所述第一阱层与所述第二层相接，所述第一层与所述第二层相接。
2.根据权利要求1所述的发光装置，其中，
所述发光层具有：
作为InGaN层的第二阱层；以及
第一障壁层，设置于所述第一阱层与所述第二阱层之间，
第一障壁层为GaN层，
所述第一阱层设置于所述基板与所述第二阱层之间，
所述第一障壁层具有：
第三层及第四层，具有六方晶的结晶结构；以及
第五层，设置于所述第三层与所述第四层之间，且具有立方晶的结晶结构，
所述第三层设置于所述第一阱层与所述第五层之间，
所述第四层设置于所述第二阱层与所述第五层之间。
3.根据权利要求2所述的发光装置，其中，
所述发光层具有设置于所述第二阱层与所述第二GaN层之间的第二障壁层，
所述第二障壁层为GaN层，
所述第二障壁层具有：
第六层及第七层，具有六方晶的结晶结构；以及
第八层，设置于所述第六层与所述第七层之间，且具有立方晶的结晶结构，
所述第六层设置于所述第二阱层与所述第八层之间，
所述第七层设置于所述第二GaN层与所述第八层之间。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的发光装置，其中，
所述第二层具有c面区域以及小平面区域，
所述第二层的所述c面区域上所设置的所述发光层的面积大于所述第二层的所述小平面区域上所设置的所述发光层的面积。
5.根据权利要求1至3中任一项所述的发光装置，其中，
所述第二层具有所述第一导电型。
6.根据权利要求4所述的发光装置，其中，
所述第二层具有所述第一导电型。
7.根据权利要求1至3中任一项所述的发光装置，其中，
所述第二层为障壁层。
8.根据权利要求4所述的发光装置，其中，
所述第二层为障壁层。
9.一种投影仪，其中，具有根据权利要求1至8中任一项所述的发光装置。
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