DE112021003883T5 - Halbleiterlaserelement - Google Patents

Abstract

Ein Halbleiterlaserelement weist eine Resonatorstruktur einschließlich einer laminierten Struktur, in der eine erste Verbindungshalbleiterschicht, eine aktive Schicht und eine zweite Verbindungshalbleiterschicht laminiert sind, und eine erste Lichtreflexionsschicht und eine zweite Lichtreflexionsschicht auf, die an beiden Enden der Resonatorstruktur entlang eine Resonanzrichtung bereitgestellt sind, und, wenn eine Oszillationswellenlänge als λ bezeichnet wird, weist jede der ersten Lichtreflexionsschicht und der zweiten Lichtreflexionsschicht eine periodische Brechungsindexstruktur auf, in der mehrere Dünnfilme mit einer optischen Filmdicke von k0 (λ/4) laminiert sind, und eine Phasenverschiebungsschicht ist innerhalb der ersten Lichtreflexionsschicht und/oder der zweiten Lichtreflexionsschicht bereitgestellt.

Description

• Technisches Gebiet
• Die vorliegende Offenbarung betrifft ein Halbleiterlaserelement.
• Hintergrund
• In einem Lichtemissionselement einschließlich eines Oberflächenemissionslaserelements (VCSEL) wird typischerweise Laserlicht zwischen zwei Lichtreflexionsschichten (Distributed-Bragg-Reflector(Bragg-Spiegel)-Schichten, DBR-Schichten) resoniert, um dadurch eine Laseroszillation zu erzeugen. Außerdem ist in einem Oberflächenemissionslaserelement mit einer gestapelten Struktur, in der eine n-Typ-Verbindungshalbleiterschicht (eine erste Verbindungshalbleiterschicht), eine aktive Schicht (eine Lichtemissionsschicht), die einen Verbindungshalbleiter beinhaltet, und eine p-Typ-Verbindungshalbleiterschicht (eine zweite Verbindungshalbleiterschicht) gestapelt sind, typischerweise eine zweite Elektrode, die ein transparentes elektrisch leitfähiges Material beinhaltet, auf der p-Typ-Verbindungshalbleiterschicht gebildet und ist eine zweite Lichtreflexionsschicht, die eine gestapelte Struktur aus einem Isolationsmaterial beinhaltet, auf der zweiten Elektrode gebildet. Außerdem werden eine erste Lichtreflexionsschicht einschließlich einer gestapelten Struktur aus einem Isolationsmaterial und eine erste Elektrode auf der n-Typ-Verbindungshalbleiterschicht gebildet (falls die n-Typ-Verbindungshalbleiterschicht auf einem elektrisch leitfähigen Substrat gebildet wird, auf einer freiliegenden Oberfläche des Substrats).
• Eine Struktur, bei der die erste Lichtreflexionsschicht auch als ein konkaver Spiegel fungiert, ist in zum Beispiel WO2018/083877A1 offenbart. Hier ist bei der in dieser internationalen Publikation offenbarten Technik zum Beispiel eine n-Typ-Verbindungshalbleiterschicht mit einem konvexen Teil mit Bezug auf eine aktive Schicht bereitgestellt und ist eine erste Lichtreflexionsschicht auf dem konvexen Teil gebildet.
• Zitatliste
• Patentliteratur
• PTL 1: WO2018/083877A1
• Kurzdarstellung der Erfindung
• Insbesondere ist, falls eine Resonatorlänge etwa 1 µm in einem Oberflächenemissionslaserelement beträgt, ein Longitudinalmodenintervall 10 nm oder mehr. Entsprechend ist eine Oszillationswellenlänge des Oberflächenemissionslaserelements mit einer solchen Resonatorlänge stabil mit Bezug auf eine Betriebstemperatur oder einen Betriebsstrom und liegt auch in einer Monolongitudinalmode vor. Außerdem wird in dem Oberflächenemissionslaserelement, wenn die Resonatorlänge länger wird, das Longitudinalmodenintervall kürzer. Entsprechend wird die Oszillationswellenlänge des Oberflächenemissionslaserelements mit einer langen Resonatorlänge instabil mit Bezug auf die Betriebstemperatur oder den Betriebsstrom und neigt die Longitudinalmode auch dazu, eine Multimode zu sein. Außerdem beträgt im Allgemeinen die Resonatorlänge etwa 1 mm in einem Kantenlichtemissionshalbleiterlaserelement und dementsprechend ist das Longitudinalmodenintervall in der Größenordnung von 0,1 nm. Dagegen weist ein Verstärkungsfaktor eines typischen Halbleitermaterials ein Band von etwa einigen nm auf und hängt eine Verstärkungsfaktorspitzenwellenlänge von einer Temperatur ab. Daher wird zum Beispiel in einem Kantenemissionshalbleiterlaserelement die Longitudinalmode durch die Betriebstemperatur oder den Betriebsstrom zum Springen geändert.
• Es ist daher ein Ziel der vorliegenden Offenbarung, ein Halbleiterlaserelement mit einer Konfiguration und einer Struktur bereitzustellen, bei der eine Oszillationswellenlänge mit Bezug auf eine Betriebstemperatur oder einen Betriebsstrom stabil ist.
• Ein Halbleiterlaserelement der vorliegenden Offenbarung zum Erzielen des obigen Ziels beinhaltet Folgendes:
• eine Resonatorstruktur einschließlich einer gestapelten Struktur, in der eine erste Verbindungshalbleiterschicht, eine aktive Schicht und eine zweite Verbindungshalbleiterschicht gestapelt sind; und
• eine erste Lichtreflexionsschicht und eine zweite Lichtreflexionsschicht, die an beiden Enden entlang einer Resonanzrichtung der Resonatorstruktur bereitgestellt sind, wobei, wenn eine Oszillationswellenlänge auf λ0 eingestellt wird,
• die erste Lichtreflexionsschicht einen erste periodische Brechungsindexstruktur mit einer Periode beinhaltet, die eine optische Filmdicke von k10 (λ0/2) aufweist [wobei 0,9 ≤ k10 ≤ 1,1 gilt], wobei die erste periodische Brechungsindexstruktur auf eine gestapelte Weise wenigstens mehrere erste Dünnfilme, die jeweils eine optische Filmdicke von k11 (λ0/4) aufweisen [wobei 0,7 ≤ k11 ≤ 1,3 gilt], und mehrere zweite Dünnfilme beinhaltet, die jeweils eine optische Filmdicke von k12 (λ0/4) aufweisen [wobei 0,7 ≤ k12 ≤ 1,3 gilt],
• die zweite Lichtreflexionsschicht eine zweite periodische Brechungsindexstruktur mit einer Periode beinhaltet, die eine optische Filmdicke von k20 (λ0/2) aufweist [wobei 0,9 ≤ k20 ≤ 1,1 gilt], wobei die zweite periodische Brechungsindexstruktur auf eine gestapelte Weise wenigstens mehrere erste Dünnfilme, die jeweils eine optische Filmdicke von k21 (λ0/4) aufweisen [wobei 0,7 ≤ k21 ≤ 1,3 gilt], und mehrere zweite Dünnfilme beinhaltet, die jeweils eine optische Filmdicke von k22 (λ0/4) aufweisen [wobei 0,7 ≤ k22 ≤ 1,3 gilt], und
• wobei eine Phasenverschiebungsschicht innerhalb wenigstens einer Lichtreflexionsschicht der ersten Lichtreflexionsschicht oder der zweiten Lichtreflexionsschicht bereitgestellt ist.
• Figurenliste
• [1] 1 ist eine schematische partielle Endansicht eines Lichtemissionselements aus Beispiel 1.
• [2] 2 ist eine schematische partielle Endansicht eines Modifikationsbeispiels (Modifikationsbeispiel-1) des Lichtemissionselements aus Beispiel 1.
• [3] 3 ist eine schematische partielle Endansicht eines Modifikationsbeispiels (Modifikationsbeispiel-2) des Lichtemissionselements aus Beispiel 1.
• [4] 4 ist eine schematische partielle Endansicht eines Lichtemissionselementarrays aus Beispiel 1.
• [5] 5 ist eine schematische partielle Endansicht des Lichtemissionselementarrays aus Beispiel 1.
• [6] 6 ist eine schematische partielle Endansicht des Lichtemissionselementarrays aus Beispiel 1.
• [7] 7 ist eine schematische Draufsicht einer Anordnung eines ersten Abschnitts und eines zweiten Abschnitts einer Basisteiloberfläche in dem Lichtemissionselementarray aus Beispiel 1.
• [8] 8 ist eine schematische Draufsicht einer Anordnung einer ersten Lichtreflexionsschicht und einer ersten Elektrode in dem Lichtemissionselementarray aus Beispiel 1.
• [9] 9 ist eine schematische Draufsicht einer Anordnung des ersten Abschnitts und des zweiten Abschnitts der Basisteiloberfläche in dem Lichtemissionselementarray aus Beispiel 1.
• [10] 10 ist eine schematische Draufsicht einer Anordnung der ersten Lichtreflexionsschicht und der ersten Elektrode in dem Lichtemissionselementarray aus Beispiel 1.
• [11] 11A und 11B sind jeweils eine schematische partielle Endansicht einer gestapelten Struktur und dergleichen zum Beschreiben eines Verfahrens zum Herstellen des Lichtemissionselements aus Beispiel 1.
• [12] 12, ist eine schematische partielle Endansicht der gestapelten Struktur und dergleichen zum Beschreiben des Verfahrens zum Herstellen des Lichtemissionselements aus Beispiel 1 anschließend an 11B.
• [13] 13 ist eine schematische partielle Endansicht der gestapelten Struktur und dergleichen zum Beschreiben des Verfahrens zum Herstellen des Lichtemissionselements aus Beispiel 1 anschließend an 12.
• [14] 14A und 14B sind jeweils eine schematische partielle Endansicht einer ersten Verbindungshalbleiterschicht und dergleichen zum Beschreiben des Verfahrens zum Herstellen des Lichtemissionselements aus Beispiel 1 anschließend an 13.
• [15] 15A, 15B und 15C sind jeweils eine schematische partielle Endansicht der ersten Verbindungshalbleiterschicht und dergleichen zum Beschreiben des Verfahrens zum Herstellen des Lichtemissionselements aus Beispiel 1 anschließend an 14B.
• [16] 16A und 16B sind jeweils eine schematische partielle Endansicht der ersten Verbindungshalbleiterschicht und dergleichen zum Beschreiben des Verfahrens zum Herstellen des Lichtemissionselements aus Beispiel 1 anschließend an 15C.
• [17] 17 ist eine schematische partielle Endansicht eines Lichtemissionselements aus Beispiel 2.
• [18] 18 ist eine schematische partielle Endansicht eines Lichtemissionselementarrays aus Beispiel 2.
• [19] 19 ist eine schematische Draufsicht einer Anordnung eines ersten Abschnitts und eines zweiten Abschnitts einer Basisteiloberfläche in dem Lichtemissionselementarray aus Beispiel 2.
• [20] 20 ist eine schematische Draufsicht einer Anordnung einer ersten Lichtreflexionsschicht und einer ersten Elektrode in dem Lichtemissionselementarray aus Beispiel 2.
• [21] 21 ist eine schematische Draufsicht einer Anordnung des ersten Abschnitts und des zweiten Abschnitts der Basisteiloberfläche in dem Lichtemissionselementarray aus Beispiel 2.
• [22] 22 ist eine schematische Draufsicht einer Anordnung der ersten Lichtreflexionsschicht und der ersten Elektrode in dem Lichtemissionselementarray aus Beispiel 2.
• [23] 23A und 23B sind jeweils eine schematische partielle Endansicht einer ersten Verbindungshalbleiterschicht und dergleichen zum Beschreiben eines Verfahrens zum Herstellen des Lichtemissionselementarrays aus Beispiel 2.
• [24] 24A und 24B sind jeweils eine schematische partielle Endansicht der ersten Verbindungshalbleiterschicht und dergleichen zum Beschreiben eines Verfahrens zum Herstellen des Lichtemissionselements aus Beispiel 2 anschließend an 23B.
• [25] 25A und 25B sind jeweils eine schematische partielle Endansicht der ersten Verbindungshalbleiterschicht und dergleichen zum Beschreiben des Verfahrens zum Herstellen des Lichtemissionselements aus Beispiel 2 anschließend an 24B.
• [26] 26 ist eine schematische partielle Endansicht eines Lichtemissionselements aus Beispiel 3.
• [27] 27 ist eine schematische partielle Endansicht eines Lichtemissionselements aus Beispiel 4.
• [28] 28 ist eine schematische partielle Endansicht eines Modifikationsbeispiels des Lichtemissionselements aus Beispiel 4.
• [29] 29A, 29B und 29C sind jeweils eine schematische partielle Endansicht einer gestapelten Struktur und dergleichen zum Beschreiben eines Verfahrens zum Herstellen eines Lichtemissionselements aus Beispiel 5.
• [30] 30 ist eine schematische partielle Querschnittsansicht eines Modifikationsbeispiels eines Lichtemissionselements aus Beispiel 6.
• [31] 31A, 31B und 31C sind jeweils eine schematische partielle Endansicht einer gestapelten Struktur und dergleichen zum Beschreiben eines Verfahrens zum Herstellen eines Lichtemissionselements aus Beispiel 7.
• [32] 32 ist eine schematische partielle Querschnittsansicht eines Lichtemissionselements aus Beispiel 8.
• [33] 33 ist eine schematische Querschnittsansicht eines Kantenemissionshalbleiterlaserelements aus Beispiel 9.
• [34] 34 ist eine schematische Querschnittsansicht des Kantenemissionshalbleiterlaserelements aus Beispiel 9.
• [35] 35 ist eine schematische partielle Endansicht eines Modifikationsbeispiels des Lichtemissionselements aus Beispiel 1, bei dem der zweite Abschnitt flach ist.
• [36] 36A ist ein Diagramm, das einen tatsächlich gemessenen Wert und einen berechneten Wert eines Lichtreflexionsgrades einer zweiten Lichtreflexionsschicht einschließlich einer Phasenverschiebungsschicht in einem Halbleiterlaserelement aus Beispiel 1 veranschaulicht, 36B ist eine vergrößerte Ansicht des tatsächlich gemessenen Wertes und des berechneten Wertes, um eine Wellenlänge von 445 nm herum, des Lichtreflexionsgrades der zweiten Lichtreflexionsschicht einschließlich der Phasenverschiebungsschicht, welcher in 36A veranschaulicht ist, und 36C ist ein Diagramm, das einen tatsächlich gemessenen Wert und einen berechneten Wert eines Lichtreflexionsgrades einer zweiten Lichtreflexionsschicht bei Vergleichsbeispiel 1 veranschaulicht.
• [37] 37A ist eine vergrößerte Ansicht des tatsächlich gemessenen Wertes und des berechneten Wertes, um eine Wellenlänge von 445 nm herum, des Lichtreflexionsgrades der zweiten Lichtreflexionsschicht einschließlich der Phasenverschiebungsschicht, welcher in 36A veranschaulicht ist, 37B ist ein Diagramm, das Änderungen von Oszillationswellenlängen zu dem Zeitpunkt veranschaulicht, zu dem ein Strom zwischen der ersten Elektrode und einer zweiten Elektrode fließt, und 37C ist ein Diagramm, das Änderungen von Oszillationswellenlängen zu dem Zeitpunkt veranschaulicht, zu dem ein Strom zwischen einer ersten Elektrode und einer zweiten Elektrode in dem Halbleiterlaserelement aus Vergleichsbeispiel 1 fließt.
• [38] 38 ist ein Diagramm, das einen Strom (Betriebsstrom, der zwischen der ersten Elektrode und der zweiten Elektrode fließt) sowie eine Menge einer Änderung der Oszillationswellenlänge veranschaulicht.
• [39] 39A ist ein Diagramm, das eine Beziehung zwischen einer Resonatorlänge LOR und einem Longitudinalmodenintervall Δλ veranschaulicht, und 39B und 39C sind jeweils ein konzeptuelles Diagramm einer Änderung eines Verstärkungsfaktors einer aktiven Schicht zu dem Zeitpunkt, zu dem ein Strom zwischen der ersten Elektrode und der zweiten Elektrode fließt und eine Temperatur einer aktiven Schicht angehoben wird.
• [40] 40A und 40B sind jeweils ein konzeptuelles Diagramm, das einen Zustand veranschaulicht, in dem in dem Halbleiterlaserelement eine Änderung einer Temperatur der aktiven Schicht eine Änderung des Verstärkungsfaktors der aktiven Schicht mit Bezug auf eine Wellenlänge bewirkt.
• [41] 41A ist ein Graph, das einen tatsächlich gemessenen Wert und einen berechneten Wert eines Lichtreflexionsgrades einer zweiten Lichtreflexionsschicht einschließlich einer Phasenverschiebungsschicht in einem Halbleiterlaserelement aus Modifikationsbeispiel-3 von Beispiel 1 veranschaulicht, und 41B ist eine vergrößerte Ansicht des tatsächlich gemessenen Wertes und des berechneten Wertes, um eine Wellenlänge von 430 nm bis 460 nm herum, des Lichtreflexionsgrades der zweiten Lichtreflexionsschicht einschließlich der Phasenverschiebungsschicht, welcher in 41A veranschaulicht ist.
• [42] 42A ist ein Graph, das einen tatsächlich gemessenen Wert und einen berechneten Wert eines Lichtreflexionsgrades einer zweiten Lichtreflexionsschicht einschließlich einer Phasenverschiebungsschicht in einem Halbleiterlaserelement aus Modifikationsbeispiel-4 von Beispiel 1 veranschaulicht, und 42B ist eine vergrößerte Ansicht des tatsächlich gemessenen Wertes und des berechneten Wertes, um eine Wellenlänge von 450 nm herum, des Lichtreflexionsgrades der zweiten Lichtreflexionsschicht einschließlich der Phasenverschiebungsschicht, welcher in 42A veranschaulicht ist.
• [43] 43A ist ein Graph, das einen tatsächlich gemessenen Wert und einen berechneten Wert eines Lichtreflexionsgrades einer zweiten Lichtreflexionsschicht einschließlich einer Phasenverschiebungsschicht in einem Halbleiterlaserelement aus Modifikationsbeispiel-6 von Beispiel 1 veranschaulicht, und 43B ist eine vergrößerte Ansicht des tatsächlich gemessenen Wertes und des berechneten Wertes, um eine Wellenlänge von 450 nm herum, des Lichtreflexionsgrades der zweiten Lichtreflexionsschicht einschließlich der Phasenverschiebungsschicht, welcher in 43A veranschaulicht ist.
• Weisen zum Ausführen der Erfindung
• Nachfolgend wird eine Beschreibung der vorliegenden Offenbarung basierend auf Beispielen unter Bezugnahme auf die Zeichnungen gegeben. Jedoch ist die vorliegende Offenbarung nicht auf die Beispiele beschränkt und verschiedene numerische Werte und Materialien in den Beispielen sind veranschaulichend. Es ist anzumerken, dass die Beschreibung in der folgenden Reihenfolge erfolgt.
1. 1. Allgemeine Beschreibung des Halbleiterlaserelements der vorliegenden Offenbarung
2. 2. Beispiel 1 (Halbleiterlaserelement und Oberflächenemissionslaserelement der vorliegenden Offenbarung, Lichtemissionselement der ersten Konfiguration, Lichtemissionselement der (1-A)-ten Konfiguration, Lichtemissionselement der zweiten Konfiguration)
3. 3. Beispiel 2 (Modifikation von Beispiel 1, Lichtemissionselement) der (1-B)-ten Konfiguration
4. 4. Beispiel 3 (Modifikation von Beispielen 1 bis 2, Lichtemissionselement der dritten Konfiguration)
5. 5. Beispiel 4 (Modifikation von Beispielen 1 bis 2, Lichtemissionselement der vierten Konfiguration)
6. 6. Beispiel 5 (Modifikation von Beispiel 4)
7. 7. Beispiel 6 (Modifikation von Beispielen 1 bis 5)
8. 8. Beispiel 7 (Anderes Verfahren zum Herstellen des Lichtemissionselements der vorliegenden Offenbarung)
9. 9. Beispiel 8 (Modifikation von Beispielen 1 bis 6)
10. 10. Beispiel 9 (Halbleiterlaserelement und Kantenemissionshalbleiterlaserelement der vorliegenden Offenbarung)
11. 11. Anderes
• [Allgemeine Beschreibung des Halbleiterlaserelements der vorliegenden Offenbarung]
• In einem Halbleiterlaserelement der vorliegenden Offenbarung kann ein Modus genutzt werden, in dem die Anzahl an Phasenverschiebungsschichten eine oder mehr und fünf oder weniger sein kann. Außerdem kann, falls die Anzahl an Phasenverschiebungsschichten zwei oder mehr ist, ein Modus genutzt werden, in dem ein erster Dünnfilm oder ein zweiter Dünnfilm zwischen einer Phasenverschiebungsschicht und einer Phasenverschiebungsschicht angeordnet ist oder in dem der erste Dünnfilm und der zweite Dünnfilm dazwischen angeordnet sind.
• Bei dem Halbleiterlaserelement der vorliegenden Offenbarung einschließlich verschiedener bevorzugter Modi, welches zuvor beschrieben wurde, kann ein Modus genutzt werden, in dem die Phasenverschiebungsschicht nicht bei einem Kantenteil einer periodischen Brechungsindexstruktur bereitgestellt ist.
• Des Weiteren kann bei dem Halbleiterlaserelement der vorliegenden Offenbarung einschließlich der verschiedenen bevorzugten Modi, welches zuvor beschrieben wurde, ein Modus genutzt werden, in dem eine optische Filmdicke der Phasenverschiebungsschicht 0,1-mal oder mehr und 50-mal oder weniger λ0 ist. Außerdem kann in diesem Fall ein Modus genutzt werden, in dem ein Material, das die Phasenverschiebungsschicht konfiguriert, gleich einem Material ist, das den ersten Dünnfilm konfiguriert, oder gleich einem Material ist, das den zweiten Dünnfilm konfiguriert. Jedoch ist dies nicht beschränkend; es kann auch ein Modus genutzt werden, in dem das Material, das die Phasenverschiebungsschicht konfiguriert, verschieden dem Material ist, das den ersten Dünnfilm konfiguriert, und verschieden von dem Material ist, das den zweiten Dünnfilm konfiguriert.
• Die periodische Brechungsindexstruktur kann eine Struktur aufweisen, in der zwei Arten von Dünnfilmen gestapelt sind, oder kann eine Struktur aufweisen, in der drei oder mehr Arten von Dünnfilmen gestapelt sind.
• Das Material, das den ersten Dünnfilm konfiguriert, unterscheidet sich von dem Material, das den zweiten Dünnfilm konfiguriert. Außerdem kann ein Material, das den ersten Dünnfilm in einer ersten Lichtreflexionsschicht konfiguriert, gleich oder verschieden von einem Material sein, das den ersten Dünnfilm oder den zweiten Dünnfilm in einer zweiten Lichtreflexionsschicht konfiguriert. Das Material, das den zweiten Dünnfilm in der ersten Lichtreflexionsschicht konfiguriert, kann gleich oder verschieden von dem Material sein, das den ersten Dünnfilm oder den zweiten Dünnfilm in der zweiten Lichtreflexionsschicht konfiguriert. Das heißt, dass, wenn Folgendes festgelegt wird:
• Erste Lichtreflexionsschicht
  • Material, das den ersten Dünnfilm konfiguriert: MT1-1
  • Material, das den zweiten Dünnfilm konfiguriert: MT1-2
• Zweite Lichtreflexionsschicht
  • Material, das den ersten Dünnfilm konfiguriert: MT2-1
  • Material, das den zweiten Dünnfilm konfiguriert: MT2-2
• Material, das die Phasenverschiebungsschicht konfiguriert: MT3,
  • ist es eine Tatsache, dass es eine folgende Beziehung gibt: $$\text{MT}1-1\ne \text{MT}1-2\text{ und MT}2-1\ne \text{MT}2-\mathrm{2,}$$
    
    und
  • es in Bezug auf MT1-1 die folgenden Beziehungen gibt $$\text{MT}1-1=\text{MT}2-1;$$
    
    $$\text{MT}1-1\ne \text{MT}2-1;$$
    
    $$\text{MT}1-1=\text{MT}2-2;$$
    
    oder $$\text{MT}1-1\ne \text{MT}2-\mathrm{2,}$$
    
    und
  • es in Bezug auf MT1-2 die folgenden Beziehungen gibt: $$\text{MT}1-2=\text{MT}2-1;$$
    
    $$\text{MT}1-2\ne \text{MT}2-1;$$
    
    $$\text{MT}1-2=\text{MT}2-2;$$
    
    oder $$\text{MT}1-2\ne \text{MT}2-2.$$
    
    Außerdem, falls die Phasenverschiebungsschicht innerhalb der ersten Lichtreflexionsschicht bereitgestellt ist,
  • gibt es in Bezug auf MT3 die folgenden Beziehungen: $$\text{MT3}=\text{MT}1-1;$$
    
    $$\text{MT3}=\text{MT}1-2;$$
    
    oder $$\text{MT3}\ne \text{MT}1-1\text{ und MT3}\ne \text{MT1}-\mathrm{2,}$$
    
    und, falls die Phasenverschiebungsschicht innerhalb der zweiten Lichtreflexionsschicht bereitgestellt ist,
  • gibt es in Bezug auf MT3 die folgenden Beziehungen: $$\text{MT3}=\text{MT}2-1;$$
    
    $$\text{MT3}=\text{MT}2-2;$$
    
    oder $$\text{MT3}\ne \text{MT}2-1\text{ und MT3}\ne \text{MT}2-2.$$
    
• Des Weiteren kann bei dem Halbleiterlaserelement der vorliegenden Offenbarung einschließlich der verschiedenen bevorzugten Modi, welches zuvor beschrieben wurde, ein Modus genutzt werden, in dem die optische Filmdicke der Phasenverschiebungsschicht k3(λ0/4) (2r + 1) erfüllt [wobei r eine ganze Zahl von 100 oder weniger ist und 0,9 ≤ k3 ≤ 1,1 gilt]. Jedoch ist dies nicht beschränkend und es kann auch allgemein ein Modus genutzt werden, in dem die optische Filmdicke der Phasenverschiebungsschicht eine optische Filmdicke außer k3'(λ0/4) (2r') ist [wobei r' eine ganze Zahl von 100 oder weniger ist und 0,9 ≤ k3' ≤ 1,1 gilt].
• Wie zuvor beschrieben, ist die Phasenverschiebungsschicht eine Schicht, die eine periodische Struktur in einer periodischen Brechungsindexstruktur (Bragg-Spiegel-Bedingung, eine Filmstruktur, die eine DBR-Bedingung erfüllt) der ersten Lichtreflexionsschicht oder der zweiten Lichtreflexionsschicht stört (disturbs), und kann als eine „Periodische-Struktur-Störungsschicht“ bezeichnet werden oder kann als eine „nichtperiodische Schicht“ bezeichnet werden.
• Des Weiteren kann bei dem Halbleiterlaserelement der vorliegenden Offenbarung einschließlich der verschiedenen bevorzugten Modi, die zuvor beschrieben wurden, eine Konfiguration genutzt werden, in der
  die gestapelte Struktur Folgendes auf eine gestapelte Weise beinhaltet:
• eine erste Verbindungshalbleiterschicht mit einer ersten Oberfläche und einer zweiten Oberfläche, die der ersten Oberfläche gegenüberliegt,
• eine aktive Schicht, die der zweiten Oberfläche der ersten Verbindungshalbleiterschicht zugewandt ist, und
• eine zweite Verbindungshalbleiterschicht mit einer ersten Oberfläche, die der aktiven Schicht zugewandt ist, und einer zweiten Oberfläche, die der ersten Oberfläche gegenüberliegt,
die erste Lichtreflexionsschicht auf einer Basisteiloberfläche gebildet ist, die sich auf der Seite der ersten Oberfläche der ersten Verbindungshalbleiterschicht befindet,
die zweite Lichtreflexionsschicht auf einer Seite der zweiten Oberfläche der zweiten Verbindungshalbleiterschicht gebildet ist, und
das Halbleiterlaserelement ein Oberflächenemissionslaserelement beinhaltet. Es ist anzumerken, dass das Halbleiterlaserelement mit einer solchen Konfiguration in manchen Fällen der Einfachheit halber als ein „Oberflächenemissionslaserelement in der vorliegenden Offenbarung“ bezeichnet werden kann. In solchen Fällen kann eine Konfiguration genutzt werden, in der
die erste Lichtreflexionsschicht als ein konkaver Spiegel fungiert, und
die zweite Lichtreflexionsschicht eine flache Form aufweist, und in einem solchen Oberflächenemissionslaserelement in der vorliegenden Offenbarung kann eine Konfiguration genutzt werden, in der eine Resonatorlänge LOR 1 × 10^-5 m oder mehr beträgt. Beispiele für die obere Grenze der Resonatorlänge LOR können unter anderem 1 × 10^-3 m beinhalten.
• Hier wird die „Resonatorlänge“ als eine Entfernung zwischen einer Oberfläche der ersten Lichtreflexionsschicht, die der gestapelten Struktur zugewandt ist, und einer Oberfläche der zweiten Lichtreflexionsschicht, die der gestapelten Struktur zugewandt ist, definiert. Außerdem konfigurieren eine Resonatorstruktur, die erste Lichtreflexionsschicht und die zweite Lichtreflexionsschicht einen Resonator.
• Alternativ dazu kann bei dem Halbleiterlaserelement der vorliegenden Offenbarung einschließlich der verschiedenen bevorzugten Modi, die zuvor beschrieben wurden, eine Konfiguration genutzt werden, in der
  die gestapelte Struktur Folgendes auf eine gestapelte Weise beinhaltet:
• eine erste Verbindungshalbleiterschicht mit einer ersten Oberfläche und einer zweiten Oberfläche, die der ersten Oberfläche gegenüberliegt,
• eine aktive Schicht, die der zweiten Oberfläche der ersten Verbindungshalbleiterschicht zugewandt ist, und
• eine zweite Verbindungshalbleiterschicht mit einer ersten Oberfläche, die der aktiven Schicht zugewandt ist, und einer zweiten Oberfläche, die der ersten Oberfläche gegenüberliegt,
die gestapelte Struktur mit einer ersten Kantenoberfläche, die einen Teil von Laserlicht ausgibt, das in der aktiven Schicht erzeugt wird, und den Rest reflektiert, und einer zweiten Kantenoberfläche versehen ist, die der ersten Kantenoberfläche gegenüberliegt und das Laserlicht reflektiert, das in der aktiven Schicht erzeugt wird,
die erste Kantenoberfläche mit der ersten Lichtreflexionsschicht versehen ist, und
die zweite Kantenoberfläche mit der zweiten Lichtreflexionsschicht versehen ist. Es ist anzumerken, dass das Halbleiterlaserelement mit einer solchen Konfiguration in manchen Fällen der Einfachheit halber als ein „Kantenmissionshalbleiterlaserelement in der vorliegenden Offenbarung“ bezeichnet werden kann. Die Resonatorstruktur, die erste Lichtreflexionsschicht und die zweite Lichtreflexionsschicht konfigurieren den Resonator.
• Bei beliebigen der Halbleiterlaserelementen der vorliegenden Offenbarung einschließlich der verschiedenen bevorzugten Modi und Konfigurationen, die zuvor beschrieben wurden (nachfolgend können diese in manchen Fällen gemeinsam als ein „Halbleiterlaserelement oder dergleichen der vorliegenden Offenbarung“ bezeichnet werden), kann ein Modus genutzt werden, in dem die Lichtreflexionsschicht, die mit der Phasenverschiebungsschicht versehen ist, eine Etalon-Struktur aufweist. Hier verweist die Etalon-Struktur auf ein Interferenzsystem mit zwei Reflexionsoberflächen, die durch eine gewisse Entfernung separiert sind, und ein Wellenlängenspektrum von transmittiertem Licht weist eine große Lichttransmissionsgradspitze bei oder nahe einer Resonanzwellenlänge auf.
• Das Halbleiterlaserelement oder dergleichen der vorliegenden Offenbarung oszilliert bevorzugt in einer Monolongitudinalmode; jedoch ist dies nicht beschränkend. Wenn ein Verhältnis zwischen einer Intensität von Laserlicht bei einer Oszillationswellenlänge in einer Longitudinalmode und einer Intensität von Laserlicht bei einer Oszillationswellenlänge in einer Umgebungsmode angrenzend an die Oszillationswellenlänge (Intensitätsverhältnis, SMSR: Side Mode Supression Ratio (Nebenmodenunterdrückungsverhältnis)) 30 dB oder mehr beträgt, wird angenommen, dass die Oszillation bei der Monolongitudinalmode durchgeführt wird.
• Außerdem ist bei dem Halbleiterlaserelement oder dergleichen der vorliegenden Offenbarung ein Lichtreflexionsgrad Refl bei einer Wellenlänge nahe der Oszillationswellenlänge des Halbleiterlaserelements niedriger als ein Lichtreflexionsgrad Refl bei der Oszillationswellenlänge des Halbleiterlaserelements. Der Unterschied zwischen der Oszillationswellenlänge des Halbleiterlaserelements und der Wellenlänge nahe der Oszillationswellenlänge des Halbleiterlaserelements liegt innerhalb von ±5 nm. Außerdem wird es bevorzugt, dass Ref2/Ref1 ≤ 0,999 erfüllt wird.
• Des Weiteren wird in dem Halbleiterlaserelement oder dergleichen der vorliegenden Offenbarung die Oszillationswellenlänge kaum durch die Betriebstemperatur geändert. Hier bedeutet die Formulierung „die Oszillationswellenlänge wird kaum geändert“, dass eine Wellenlängenänderung ±1 nm oder weniger beträgt. Beispiele für die untere Grenze und die obere Grenze der Betriebstemperatur können unter anderem 0 °C und 80 °C beinhalten; wenn die Wellenlängenänderung ±1 nm oder weniger innerhalb eines Bereichs der Betriebstemperatur ist, wird angenommen, dass „die Oszillationswellenlänge kaum geändert wird“.
• Außerdem wird in dem Halbleiterlaserelement oder dergleichen der vorliegenden Offenbarung die Oszillationswellenlänge kaum durch einen Betriebsstrom geändert. Hier bedeutet die Formulierung „die Oszillationswellenlänge wird durch den Betriebsstrom kaum geändert“, dass die Wellenlängenänderung ±1 nm oder weniger beträgt. Beispiele für die untere Grenze und die obere Grenze des Betriebsstrom können unter anderem 1 Milliampere und 20 Milliampere beinhalten; wenn die Wellenlängenänderung ±1 nm oder weniger innerhalb eines Bereichs des Betriebsstroms ist, wird angenommen, dass „die Oszillationswellenlänge kaum durch den Betriebsstrom geändert wird“.
• Des Weiteren wird in dem Halbleiterlaserelement oder dergleichen der vorliegenden Offenbarung die Oszillationswellenlänge selbst dann konstant gehalten, wenn ein Verstärkungsfaktor einer aktiven Schicht mit Bezug auf die Wellenlänge fluktuiert. Hier bedeutet die Formulierung „die Oszillationswellenlänge wird selbst dann konstant gehalten, wenn der Verstärkungsfaktor der aktiven Schicht mit Bezug auf die Wellenlänge fluktuiert“, dass die Wellenlängenänderung ±1 nm oder weniger beträgt.
• Wenn in dem Halbleiterelement oder dergleichen der vorliegenden Offenbarung der erste Dünnfilm und der zweite Dünnfilm, die die periodische Brechungsindexstruktur konfigurieren, der Einfachheit halber als „Film A“ bzw. „Film B“ bezeichnet werden und die Phasenverschiebungsschicht der Einfachheit halber als „Film C“ bezeichnet wird, weist die periodische Brechungsindexstruktur eine gestapelte Struktur auf, wie etwa Film A, Film B, Film A, Film B, Film A, Film B, ..., Film A, Film B, Film A und Film B, wohingegen der Film C an einer beliebigen Stelle außer Randteilen einer solchen gestapelten Struktur eingefügt wird. Das heißt zum Beispiel, dass eine Struktur, wie etwa Film A, Film B, Film A, film B, Film C, Film A, Film B, ... , Film A, Film B, Film A und Film B, genutzt werden kann; alternativ dazu kann eine Struktur, wie etwa Film A, Film B, Film A, Film B, Film A, Film C, Film B, ... , Film A, Film B, Film A und Film B, genutzt werden. Es ist anzumerken, dass eine gestapelte Einheit des ersten Dünnfilms (Film A) und des zweiten Dünnfilms (Film B) oder eine gestapelte Einheit des ersten Dünnfilms (Film B) und des zweiten Dünnfilms (A) der Einfachheit halber in manchen Fällen als ein „gestapelter Lichtreflexionsfilm“ bezeichnet werden kann.
• Bei dem Oberflächenemissionslaserelement gemäß der vorliegenden Offenbarung kann ein Modus genutzt werden, in dem ein konvexer Teil mit Bezug auf die zweite Oberfläche der ersten Verbindungshalbleiterschicht bei einem Basisteiloberflächenabschnitt gebildet wird, wo die erste Lichtreflexionsschicht gebildet wird (dieser Abschnitt kann in manchen Fällen als ein „erster Abschnitt“ bezeichnet werden). Außerdem kann bei dem Oberflächenemissionslaserelement gemäß der vorliegenden Offenbarung ein Modus genutzt werden, in dem ein konkaver Teil mit Bezug auf die zweite Oberfläche der ersten Verbindungshalbleiterschicht bei einem Basisteiloberflächenabschnitt gebildet wird, wo die erste Lichtreflexionsschicht nicht gebildet wird (dieser Abschnitt kann in manchen Fällen als ein „zweiter Abschnitt“ bezeichnet werden und umgibt den ersten Abschnitt). Ein solcher Modus wird der Einfachheit halber als ein „Lichtemissionselement einer ersten Konfiguration“ bezeichnet. Jedoch wird keine Beschränkung auf einen solchen Modus vorgenommen und ein Modus kann auch genutzt werden, in dem der zweite Abschnitt flach ist. Der zweite Abschnitt erstreckt sich von dem ersten Abschnitt; ein Erweiterungsteil der ersten Lichtreflexionsschicht kann in manchen Fällen in dem zweiten Abschnitt gebildet werden oder der Erweiterungsteil der ersten Lichtreflexionsschicht wird in manchen Fällen möglicherweise nicht in dem zweiten Abschnitt gebildet.
• Bei dem Lichtemissionselement der ersten Konfiguration wird es bevorzugt, dass die Basisteiloberfläche differenzierbar ist. Das heißt, ein Modus kann genutzt werden, in dem die Basisteiloberfläche glatt ist. Hier ist „glatt“ ein analytischer Ausdruck. Wenn zum Beispiel eine reale Variablenfunktion f(x) in a < x < b differenzierbar ist und f(x) stetig ist, kann gesagt werden, dass sie, in einem schlagwortartigen Ausdruck, stetig differenzierbar ist, oder sie wird als glatt bezeichnet.
• Hier kann, wenn die Basisteiloberfläche durch z = f(x, y) ausgedrückt wird, ein differenzierbarer Wert bei der Basisteiloberfläche erhalten werden durch: $$\partial \text{z}/\partial \text{x}=\left[\partial \text{f}\left(\text{x},\text{y}\right)/\partial \text{x}\right]\text{y},$$

  

  und $$\partial \text{z}/\partial \text{y}=\left[\partial \text{f}\left(\text{x},\text{y}\right)/\partial \text{y}\right]\text{x}.$$

  
• Bei dem Lichtemissionselement der ersten Konfiguration kann eine Grenze zwischen dem ersten Abschnitt und dem zweiten Abschnitt definiert werden als:
1. (1) falls sich die erste Lichtreflexionsschicht nicht zu dem zweiten Abschnitt erstreckt, ein Außenperipherieteil der ersten Lichtreflexionsschicht; oder
2. (2) falls sich die erste Lichtreflexionsschicht zu dem zweiten Abschnitt erstreckt, ein Abschnitt, in dem ein Wendepunkt in der Basisteiloberfläche vorhanden ist, der rittlings zu dem ersten Abschnitt und dem zweiten Abschnitt liegt.
• Bei dem Lichtemissionselement der ersten Konfiguration, wie zuvor beschrieben, kann eine Konfiguration genutzt werden, bei der der zweite Abschnitt ein konkaver Teil mit Bezug auf die zweite Oberfläche der ersten Verbindungshalbleiterschicht ist (der zweite Abschnitt weist eine abwärts konvexe Form mit Bezug auf die zweite Oberfläche der ersten Verbindungshalbleiterschicht auf). Das Lichtemissionselement der ersten Konfiguration mit einer solchen Konfiguration wird als ein „Lichtemissionselement einer (1-A)-ten Konfiguration“ bezeichnet. Außerdem kann bei dem Lichtemissionselement der (1-A)-ten Konfiguration eine Konfiguration genutzt werden, bei der sich ein zentraler Teil des ersten Abschnitts an einem Eckpunkt eines Quadratgitters oder an einem Eckpunkt eines Gleichseitiges-Dreieck-Gitters befindet. In dem ersten Fall kann eine Konfiguration genutzt werden, bei der sich ein zentraler Teil des zweiten Abschnitts an einem Eckpunkt eines Quadratgitters befindet. In dem letzteren Fall kann eine Konfiguration genutzt werden, bei der sich der zentrale Teil des zweiten Abschnitts an einem Eckpunkt eines Gleichseitiges-Dreieck-Gitters befindet. Bei dem Lichtemissionselement der (1-A)-ten Konfiguration wird es bevorzugt, dass die Basisteiloberfläche rittlings bei dem ersten Abschnitt und dem zweiten Abschnitt differenzierbar ist.
• Bei dem Lichtemissionselement der (1-A)-ten Konfiguration beinhalten Beispiele für Formen von [dem ersten Abschnitt/dem zweiten Abschnitt in einem Bereich von einem Peripherieteil zu einem zentralen Teil] die folgenden Fälle:
1. (A) [eine aufwärts konvexe Form/eine abwärts konvexe Form];
2. (B) [eine aufwärts konvexe Form/eine abwärts konvexe Form, die zu einer Strecke fortgesetzt wird];
3. (C) [eine aufwärts konvexe Form/eine abwärts konvexe Form, die zu einer abwärts konvexen Form fortgesetzt wird];
4. (D) [eine aufwärts konvexe Form/eine aufwärts konvexe Form, die zu einer abwärts konvexen Form und zu einer Strecke fortgesetzt wird];
5. (E) [eine aufwärts konvexe Form/eine Strecke, die zu einer abwärts konvexen Form fortgesetzt wird]; und
6. (F) [eine aufwärts konvexe Form/eine Strecke, die zu einer abwärts konvexen Form und zu einer Strecke fortgesetzt wird]. Es wird angemerkt, dass es bei dem Lichtemissionselement auch Fälle gibt, in denen die Basisteiloberfläche bei dem zentralen Teil des zweiten Abschnitts endet.
• Alternativ dazu kann eine Konfiguration genutzt werden, bei der der zweite Abschnitt eine abwärts konvexe Form und eine aufwärts konvexe Form, die sich von der abwärts konvexen Form zu dem zentralen Teil des zweiten Abschnitts erstreckt, mit Bezug auf die zweite Oberfläche der ersten Verbindungshalbleiterschicht aufweist. Das Lichtemissionselement der ersten Konfiguration mit einer solchen Konfiguration wird als ein „Lichtemissionselement einer (1-B)-ten Konfiguration“ bezeichnet. Außerdem kann bei dem Lichtemissionselement der (1-B)-ten Konfiguration eine Konfiguration genutzt werden, bei der $$\text{L}2\text{nd}>\text{L}1$$

  

  erfüllt wird, wobei L1 eine Entfernung von der zweiten Oberfläche der ersten Verbindungshalbleiterschicht zu dem zentralen Teil des ersten Abschnitts ist und L2nd eine Entfernung von der zweiten Oberfläche der ersten Verbindungshalbleiterschicht zu dem zentralen Teil des zweiten Abschnitts ist, oder es kann eine Konfiguration genutzt werden, bei der $$\text{R}1>\text{R}2\text{nd}$$

  

  erfüllt wird, wobei R1 ein Krümmungsradius des zentralen Teils des ersten Abschnitts (d. h. ein Krümmungsradius der ersten Lichtreflexionsschicht) ist und R2nd ein Krümmungsradius des zentralen Teils des zweiten Abschnitts ist. Es wird angemerkt, dass Beispiele für einen Wert von L2nd/L1 unter anderem 1 < L2nd/L1 ≤ 100 beinhalten können; und Beispiele für einen Wert von R1/R2nd können unter anderem 1 < R1/R2nd ≤ 100 beinhalten.
• Bei dem Lichtemissionselement der (1-B)-ten Konfiguration einschließlich der zuvor beschriebenen bevorzugten Konfigurationen kann eine Konfiguration genutzt werden, bei der sich der zentrale Teil des ersten Abschnitts an einem Eckpunkt eines Quadratgitters befindet. In diesem Fall kann eine Konfiguration genutzt werden, bei der sich der zentrale Teil des zweiten Abschnitts an einem Eckpunkt eines Quadratgitters befindet. Alternativ dazu kann eine Konfiguration genutzt werden, bei der sich der zentrale Teil des ersten Abschnitts an einem Eckpunkt eines Gleichseitiges-Dreieck-Gitters befindet. In diesem Fall kann eine Konfiguration genutzt werden, bei der sich der zentrale Teil des zweiten Abschnitts an einem Eckpunkt eines Gleichseitiges-Dreieck-Gitters befindet.
• Bei dem Lichtemissionselement der (1-B)-ten Konfiguration beinhalten Beispiele für die Formen von [dem ersten Abschnitt/dem zweiten Abschnitt in einem Bereich von einem Peripherieteil zu einem zentralen Teil] die folgenden Fälle:
1. (A) [eine aufwärts konvexe Form/eine abwärts konvexe Form, die zu einer aufwärts konvexen Form fortgesetzt wird];
2. (B) [eine aufwärts konvexe Form/eine abwärts konvexe Form, die zu einer abwärts konvexen Form und zu einer aufwärts konvexen Form fortgesetzt wird]; und
3. (C) [eine aufwärts konvexe Form/eine Strecke, die zu einer abwärts konvexen Form und zu einer aufwärts konvexen Form fortgesetzt wird].
• Alternativ dazu kann eine Konfiguration genutzt werden, bei der der zweite Abschnitt eine ringförmige konvexe Form, die den ersten Abschnitt umgibt, und eine abwärts konvexe Form, die sich von der ringförmigen konvexen Form zu dem ersten Abschnitt hin erstreckt, mit Bezug auf die zweite Oberfläche der ersten Verbindungshalbleiterschicht aufweist. Das Lichtemissionselement der ersten Konfiguration mit einer solchen Konfiguration wird als ein „Lichtemissionselement einer (1-C)-ten Konfiguration“ bezeichnet.
• Bei dem Lichtemissionselement der (1-C)-ten Konfiguration kann eine Konfiguration genutzt werden, bei der $$\text{L}2\text{nd'}>\text{L}1$$

  

  erfüllt wird, wobei L1 eine Entfernung von der zweiten Oberfläche der ersten Verbindungshalbleiterschicht zu dem zentralen Teil des ersten Abschnitts ist und L2nd' eine Entfernung von der zweiten Oberfläche der ersten Verbindungshalbleiterschicht zu einem Scheitelteil der ringförmigen konvexen Form des zweiten Abschnitts ist, oder es kann eine Konfiguration genutzt werden, bei der $$\text{R}1>\text{R}2\text{nd'}$$

  

  erfüllt wird, wobei R1 ein Krümmungsradius des zentralen Teils des ersten Abschnitts (d. h. ein Krümmungsradius der ersten Lichtreflexionsschicht) ist und R R2nd' ein Krümmungsradius des Scheitelteils der ringförmigen konvexen Form des zweiten Abschnitts ist. Es wird angemerkt, dass Beispiele für den Wert von L2nd'/L1 unter anderem 1 < L2nd'/L1 ≤ 100 beinhalten können und Beispiele für den Wert von R1/R2nd' unter anderem 1 < R1/R2nd' ≤ 100 beinhalten können. Es ist wünschenswert, dass ein Krümmungsradius R2nd des zentralen Teils des zweiten Abschnitts 1 × 10^-6 m oder mehr, bevorzugt 3 × 10^-6 m oder mehr und besonders bevorzugt 5 × 10^-6 m oder mehr beträgt. Es ist wünschenswert, dass ein Krümmungsradius R2nd' des Scheitelteils der ringförmigen konvexen Form des zweiten Abschnitts 1 × 10^-6 m oder mehr, bevorzugt 3 × 10^-6 m oder mehr und besonders bevorzugt 5 × 10^-6 m oder mehr beträgt.
• Bei dem Lichtemissionselement der (1-C)-ten Konfiguration beinhalten Beispiele für Formen von [dem ersten Abschnitt/dem zweiten Abschnitt in einem Bereich von einem Peripherieteil zu einem zentralen Teil] die folgenden Fälle:
1. (A) [eine aufwärts konvexe Form/eine abwärts konvexe Form, die zu einer aufwärts konvexen Form und zu einer abwärts konvexen Form fortgesetzt wird];
2. (B) [eine aufwärts konvexe Form/eine abwärts konvexe Form, die zu einer aufwärts konvexen Form, abwärts konvexen Form und zu einer Strecke fortgesetzt wird];
3. (C) [eine aufwärts konvexe Form/eine abwärts konvexe Form, die zu einer abwärts konvexen Form, einer aufwärts konvexen Form und zu einer abwärts konvexen Form fortgesetzt wird];
4. (D) [eine aufwärts konvexe Form/eine aufwärts konvexe Form, die zu einer abwärts konvexen Form, einer aufwärts konvexen Form, einer abwärts konvexen Form und zu einer Strecke fortgesetzt wird];
5. (E) [eine aufwärts konvexe Form/eine Strecke, die zu einer abwärts konvexen Form, einer aufwärts konvexen Form und zu einer abwärts konvexen Form fortgesetzt wird]; und
6. (F) [eine aufwärts konvexe Form/eine Strecke, die zu einer abwärts konvexen Form, einer aufwärts konvexen Form, einer abwärts konvexen Form und zu einer Strecke fortgesetzt wird]. Es wird angemerkt, dass es bei dem Lichtemissionselement auch Fälle gibt, in denen die Basisteiloberfläche bei dem zentralen Teil des zweiten Abschnitts endet.
• Bei dem Lichtemissionselement der (1-B)-ten Konfiguration oder dem Lichtemissionselement der (1-C)-ten Konfiguration einschließlich der zuvor beschriebenen bevorzugten Konfigurationen kann eine Konfiguration genutzt werden, bei der ein Kontakthügel in einem Abschnitt auf der Seite der zweiten Oberfläche der zweiten Halbleiterverbindungsschicht bereitgestellt ist, die einem konvex geformten Abschnitt in dem zweiten Abschnitt gegenüberliegt. Alternativ dazu kann bei dem Lichtemissionselement der (1-A)-ten Konfiguration einschließlich der zuvor beschriebenen bevorzugten Konfigurationen eine Konfiguration genutzt werden, bei der ein Kontakthügel in einem Abschnitt auf der Seite der zweiten Oberfläche der zweiten Halbleiterverbindungsschicht bereitgestellt ist, die dem zentralen Teil des ersten Abschnitts gegenüberliegt. Beispiele für den Kontakthügel können einen Gold(Au)-Kontakthügel, einen Lotkontakthügel und einen Indium(In)-Kontakthügel beinhalten. Ein Verfahren zum Bereitstellen des Kontakthügels kann ein bekanntes Verfahren sein. Insbesondere ist der Kontakthügel auf einer zweiten Padelektrode (die später zu beschreiben ist) bereitgestellt, die auf einer zweiten Elektrode bereitgestellt ist, oder auf einem Erweiterungsteil der zweiten Padelektrode.
• Alternativ dazu kann ein Hartlötmaterial anstelle des Kontakthügels verwendet werden. Beispiele für das Hartlötmaterial können Folgendes beinhalten: In (Indium, Schmelzpunkt: 157 °C); eine Indium-Gold-basierte Legierung mit niedrigem Schmelzpunkt; ein Zinn(Sn)-basiertes Hochtemperaturlot, wie etwa Sn₈₀Ag₂₀ (Schmelzpunkt: 220 °C bis 370 °C) oder Sn₉₅Cu₅ (Schmelzpunkt: 227 °C bis 370 °C); ein Blei(Pb)-basiertes Hochtemperaturlot, wie etwa Pb_97,5Ag_2,5 (Schmelzpunkt: 304 °C), Pb_94,5Ag_5,5 (Schmelzpunkt: 304 °C bis 365 °C), oder Pb_97,5Ag_1,5Sn_1,0 (Schmelzpunkt: 309 °C); ein Zink(Zn)-basierts Hochtemperaturlot, wie etwa Zn₉₅Al₅ (Schmelzpunkt: 380 °C); ein Zinn-Blei-basierts Standardlot, wie etwa Sn₅Pb₉₅ (Schmelzpunkt: 300 °C bis 314 °C) oder Sn₂Pb₉₈ (Schmelzpunkt: 316 °C bis 322 °C); oder ein Hartlötmaterial, wie etwa Au₈₈Ga₁₂ (Schmelzpunkt: 381 °C) (sämtliche Subskripte repräsentieren Atom-%).
• Des Weiteren kann bei dem Oberflächenemissionslaserelement gemäß der vorliegenden Offenbarung einschließlich der bevorzugten Modi und Konfigurationen, die zuvor beschrieben wurden, ein Modus genutzt werden, bei dem die erste Oberfläche der ersten Verbindungshalbleiterschicht die Basisteiloberfläche konfiguriert. Das Lichtemissionselement mit einer solchen Konfiguration wird der Einfachheit halber als ein „Lichtemissionselement einer zweiten Konfiguration“ bezeichnet. Alternativ dazu kann eine Konfiguration genutzt werden, bei der ein Verbindungshalbleitersubstrat zwischen der ersten Oberfläche der ersten Verbindungshalbleiterschicht und der ersten Lichtreflexionsschicht bereitgestellt ist und die Basisteiloberfläche durch eine Oberfläche des Verbindungshalbleitersubstrats konfiguriert ist. Das Lichtemissionselement mit einer solchen Konfiguration wird der Einfachheit halber als ein „Lichtemissionselement einer dritten Konfiguration“ bezeichnet. In diesem Fall kann zum Beispiel eine Konfiguration genutzt werden, bei der das Verbindungshalbleitersubstrat ein GaN-Substrat beinhaltet. Als das GaN-Substrat kann ein beliebiges eines polaren Substrats, eines semipolaren Substrats und eines nichtpolaren Substrats verwendet werden. Eine Dicke des Verbindungshalbleitersubstrats kann zum Beispiel 5 × 10^-5 m bis 1 × 10^-4 m betragen, ist aber nicht auf einen solchen Wert beschränkt. Alternativ dazu kann eine Konfiguration genutzt werden, bei der ein Basismaterial zwischen der ersten Oberfläche der ersten Verbindungshalbleiterschicht und der ersten Lichtreflexionsschicht bereitgestellt ist. Alternativ dazu kann eine Konfiguration genutzt werden, bei das ein Verbindungshalbleitersubstrat und das Basismaterial zwischen der ersten Oberfläche der ersten Verbindungshalbleiterschicht und der ersten Lichtreflexionsschicht bereitgestellt sind und die Basisteiloberfläche durch eine Oberfläche des Basismaterials konfiguriert ist. Das Lichtemissionselement mit einer solchen Konfiguration wird der Einfachheit halber als ein „Lichtemissionselement einer vierten Konfiguration“ bezeichnet. Beispiele für ein Material, das das Basismaterial konfiguriert, können ein transparentes dielektrisches Material, wie etwa TiO₂, Ta₂O₅ oder SiO₂, ein silikonbasiertes Harz und ein epoxidbasiertes Harz beinhalten. Es ist anzumerken, dass das Lichtemissionselement der zweiten Konfiguration und das Lichtemissionselement der ersten Konfiguration geeignet kombiniert werden können, das Lichtemissionselement der dritten Konfiguration und das Lichtemissionselement der ersten Konfiguration geeignet kombiniert werden können, oder das Lichtemissionselement der vierten Konfiguration und das Lichtemissionselement der ersten Konfiguration geeignet kombiniert werden können. Alternativ dazu kann eine Konfiguration genutzt werden, bei der eine Struktur, in der ein zweites Substrat mit einer ersten Oberfläche und einer zweiten Oberfläche, die der ersten Oberfläche gegenüberliegt, und ein erstes Substrat mit einer ersten Oberfläche und einer zweiten Oberfläche, die der ersten Oberfläche gegenüberliegt, aneinander angebracht sind, zwischen der ersten Oberfläche der ersten Verbindungshalbleiterschicht und der ersten Lichtreflexionsschicht bereitgestellt ist und die Basisteiloberfläche durch die erste Oberfläche des ersten Substrats konfiguriert ist. Hier sind die zweite Oberfläche des ersten Substrats und die erste Oberfläche des zweiten Substrats aneinander angebracht, ist die erste Lichtreflexionsschicht auf der ersten Oberfläche des ersten Substrats gebildet und ist eine gestapelte Struktur auf der zweiten Oberfläche des zweiten Substrats gebildet. Das Lichtemissionselement mit einer solchen Konfiguration wird der Einfachheit halber als ein „Lichtemissionselement einer fünften Konfiguration“ bezeichnet. Beispiele für das zweite Substrat können ein InP-Substrat und ein GaAs-Substrat beinhalten und Beispiele für das erste Substrat können ein Si-Substrat, ein SiC-Substrat, ein AlN-Substrat und ein GaN-Substrat beinhalten.
• Bei dem Oberflächenemissionslaserelement gemäß der vorliegenden Offenbarung einschließlich der bevorzugten Modi und Konfigurationen, die zuvor beschrieben wurden, kann eine Konfiguration genutzt werden, bei der eine Figur, die durch den ersten Abschnitt gezeichnet wird, wenn die Basisteiloberfläche entlang einer virtuellen Ebene einschließlich einer Stapelungsrichtung der gestapelten Struktur geschnitten wird, ein Teil eines Kreises, ein Teil einer Parabel, ein Teil einer Sinuskurve, ein Teil einer Ellipse oder ein Teil einer Kettenkurve ist. Die Figur ist möglicherweise nicht strikt ein Teil eines Kreises, ist möglicherweise nicht strikt ein Teil einer Parabel, ist möglicherweise nicht strikt ein Teil einer Sinuskurve, ist möglicherweise nicht strikt ein Teil einer Ellipse oder ist möglicherweise nicht strikt ein Teil einer Kettenkurve. Das heißt, ein Fall, in dem die Figur grob ein Teil eines Kreises ist, ein Fall, in dem die Figur grob ein Teil einer Parabel ist, ein Fall, in dem die Figur grob ein Teil einer Sinuskurve ist, ein Fall, in dem die Figur grob ein Teil Ellipse ist, und ein Fall, in dem die Figur grob ein Teil einer Kettenkurve ist, sind auch durch den Fall eingeschlossen, in dem „die Figur ein Teil eines Kreises, ein Teil einer Parabel, ein Teil einer Sinuskurve, grob ein Teil einer Ellipse oder grob ein Teil einer Kettenkurve ist“. Abschnitte dieser Kurven können mit Strecken ersetzt werden. Das heißt, eine Konfiguration kann auch genutzt werden, bei der eine Figur, die durch einen Scheitelteil des ersten Abschnitts gezeichnet wird, ein Teil eines Kreises, ein Teil einer Parabel, ein Teil einer Sinuskurve, ein Teil einer Ellipse oder ein Teil einer Kettenkurve ist, während eine Figur, die durch einen unteren Abschnitt des ersten Abschnitts gezeichnet wird, eine Strecke ist. Es ist möglich, die Figur, die durch die Basisteiloberfläche gezeichnet wird, durch Messen der Form der Basisteiloberfläche mit einem Messinstrument und Analysieren von dementsprechend erhaltenen Daten durch ein Verfahren der kleinsten Quadrate zu bestimmen.
• Beispiele für ein Verfahren zum Bilden einer Opferschicht zum Bilden des ersten Abschnitts und des zweiten Abschnitts der Basisteiloberfläche beinhalten Folgendes: verschiedene Arten von Druckverfahren, einschließlich eines Siebdruckverfahrens, eines Tintenstrahldruckverfahrens und eines Metallmaskendruckverfahrens; ein Rotationsbeschichtungsverfahren; ein Transferverfahren unter Verwendung einer Metallgussform oder dergleichen; ein Nanoprägeverfahren; eine 3D-Druck-Technik (z. B. eine 3D-Druck-Technik unter Verwendung eines stereolithografischen 3D-Druckers oder eines Zwei-Photonen-Absorption-Mikro-3D-Druckers); ein Physikalische-Gasphasenabscheidung-Verfahren (ein PVD-Verfahren, einschließlich zum Beispiel eines Vakuumabscheidungsverfahrens, wie etwa eines Elektronenstrahlabscheidungsverfahrens oder eines thermischen Filamentabscheidungsverfahrens, eines Sputterverfahrens, eines Ionenplattierungsverfahrens und eines Laserablationsverfahrens); verschiedene Arten von Chemische-Gasphasenabscheidung-Verfahren (CVD-Verfahren); ein Lift-Off-Verfahren; und eine Mikroverarbeitungstechnik oder dergleichen mit einem gepulsten Laser, und auch Kombinationen aus beliebigen dieser Verfahren und einem Ätzverfahren.
• Des Weiteren ist es bei dem Oberflächenemissionslaserelement gemäß der vorliegenden Offenbarung einschließlich der bevorzugten Modi und Konfigurationen, die zuvor beschrieben wurden, wünschenswert, dass ein Krümmungsradius R1 des zentralen Teils des ersten Abschnitts 1 × 10^-5 m oder mehr und bevorzugt 3 × 10^-5 m oder mehr beträgt. Des Weiteren kann der Krümmungsradius R1 des zentralen Teils des ersten Abschnitts 3 × 10^-4 m oder mehr betragen. Es ist anzumerken, dass in jedem Fall der Wert von R1 ein Wert gleich oder größer als ein Wert der Resonatorlänge LOR ist. Das heißt, R1 ≥ LOR gilt.
• Bei dem Oberflächenemissionslaserelement gemäß der vorliegenden Offenbarung einschließlich der bevorzugten Modi und Konfigurationen, die zuvor beschrieben wurden, oder einem Kantenemissionshalbleiterlaserelement gemäß der vorliegenden Offenbarung kann eine Konfiguration genutzt werden, bei der die gestapelte Struktur wenigstens eine Art von Material beinhaltet, das aus der Gruppe ausgewählt wird, die aus einem GaN-basierten Verbindungshalbleiter, einem InP-basierten Verbindungshalbleiter und einem GaAs-basierten Verbindungshalbleiter besteht. Insbesondere kann die gestapelte Struktur beliebige der folgenden Konfigurationen aufweisen:
1. (a) eine Konfiguration einschließlich eines GaN-basierten Verbindungshalbleiters;
2. (b) eine Konfiguration einschließlich eines InP-basierten Verbindungshalbleiters;
3. (c) eine Konfiguration einschließlich eines GaAs-basierten Verbindungshalbleiters;
4. (d) eine Konfiguration einschließlich eines GaN-basierten Verbindungshalbleiters und eines InP-basierten Verbindungshalbleiters;
5. (e) eine Konfiguration einschließlich eines GaN-basierten Verbindungshalbleiters und eines GaAs-basierten Verbindungshalbleiters;
6. (f) eine Konfiguration einschließlich eines InP-basierten Verbindungshalbleiters und eines GaAs-basierten Verbindungshalbleiters; und
7. (g) eine Konfiguration einschließlich eines GaN-basierten Verbindungshalbleiters, eines InP-basierten Verbindungshalbleiters und eines GaAs-basierten Verbindungshalbleiters. Alternativ dazu kann ein Gruppe-III-V-Verbindungshalbleiter genutzt werden, in dem ein Gruppe-V-Element wenigstens eine Art von N (Stickstoff), P (Phosphor) oder As (Arsen) beinhaltet.
• Des Weiteren ist es, falls die Oberflächenemissionslaserelemente gemäß der vorliegenden Offenbarung einschließlich der bevorzugten Modi und Konfigurationen, die zuvor beschrieben wurden, in einem Array angeordnet sind wünschenswert, dass ein Bildungsrastermaß der Lichtemissionselemente 3 µm oder mehr und 50 µm oder weniger, bevorzugt 5 µm oder mehr und 30 µm oder weniger und besonders bevorzugt 8 µm oder mehr und 25 µm oder weniger beträgt.
• Bei dem Oberflächenemissionslaserelement gemäß der vorliegenden Offenbarung einschließlich der bevorzugten Modi und Konfigurationen, die zuvor beschrieben wurden, kann eine Konfiguration genutzt werden, bei der ein Wert einer Wärmeleitfähigkeit der gestapelten Struktur höher als ein Wert einer Wärmeleitfähigkeit der ersten Lichtreflexionsschicht ist. Die Wärmeleitfähigkeit eines dielektrischen Materials, das die erste Lichtreflexionsschicht konfiguriert, weist typischerweise einen Wert von etwa 10 Watt/(m K) oder weniger auf. Dagegen weist die Wärmeleitfähigkeit des GaN-basierten Verbindungshalbleiters, der in der gestapelten Struktur enthalten ist, einen Wert von etwa 50 Watt/(m K) bis etwa 100 Watt/(m K) auf.
• Bei dem Oberflächenemissionslaserelement gemäß der vorliegenden Offenbarung einschließlich der bevorzugten Modi und Konfigurationen, die zuvor beschrieben wurden, sind Materialien verschiedener Verbindungshalbleiterschichten (einschließlich des Verbindungshalbleitersubstrats), die sich zwischen der aktiven Schicht und der ersten Lichtreflexionsschicht befinden, bevorzugt frei von einer Modulation eines Brechungsindex von 10 % oder mehr (frei von einem Unterschied des Brechungsindex von 10 % oder mehr mit Bezug auf einen durchschnittlichen Brechungsindex der gestapelten Struktur). Dies ermöglicht es, das Auftreten einer Störung eines Lichtfeldes in einem Resonator zu unterdrücken.
• Mit dem Oberflächenemissionslaserelement gemäß der vorliegenden Offenbarung einschließlich der bevorzugten Modi und Konfigurationen, die zuvor beschrieben wurden, ist es möglich, ein Oberflächenemissionslaserelement (Vertikalresonatorlaser, VCSEL), das Laserlicht durch die erste Lichtreflexionsschicht emittiert, oder ein Oberflächenemissionslaserelement zu konfigurieren, das Licht durch die zweite Lichtreflexionsschicht emittiert. In manchen Fällen kann ein Halbleiterlaserelementherstellungssubstrat (das später zu beschreiben ist) entfernt werden.
• Bei dem Oberflächenemissionslaserelement gemäß der vorliegenden Offenbarung kann eine Konfiguration genutzt werden, bei der die gestapelte Struktur speziell zum Beispiel einen AlInGaN-basierten Verbindungshalbleiter, wie zuvor beschrieben, beinhaltet. Hier können spezielle Beispiele für den AlInGaN-basierten Verbindungshalbleiter GaN, AlGaN, InGaN und AlInGaN einschließen. Des Weiteren können Bor(B)-Atome, Thallium(Tl)-Atome, Arsen(As)-Atome, Phosphor(P)-Atome oder Antimon(Sb)-Atome nach Bedarf in diesen Verbindungshalbleitern enthalten sein. Die aktive Schicht weist wünschenswerterweise eine Quantentopfstruktur auf. Insbesondere kann die aktive Schicht eine Einzelquantentopfstruktur (SQW-Struktur) aufweisen oder kann eine Mehrfachquantentopfstruktur (MQW-Struktur) aufweisen. Obwohl die aktive Schicht mit der Quantentopfstruktur eine Struktur aufweist, bei der wenigstens eine Wannenschicht und wenigstens eine Barriereschicht gestapelt sind, können Beispiele für eine Kombination von (einem Verbindungshalbleiter, der in der Wannenschicht enthalten ist, einem Verbindungshalbleiter, der in der Barriereschicht enthalten ist) In_yGa_(1-y)N, GaN), (In_yGa_(1-y)N, In_zGa_(1-z)N) [wobei y > z gilt] und (In_yGa_(1-y)N, AlGaN) beinhalten. Die erste Verbindungshalbleiterschicht kann einen Verbindungshalbleiters eines ersten elektrischen Leitfähigkeitstyps (zum Beispiel n-Typs) beinhalten und die zweite Verbindungshalbleiterschicht kann einen Verbindungshalbleiter eines zweiten elektrischen Leitfähigkeitstyps (zum Beispiel p-Typs) beinhalten, der von dem ersten elektrischen Leitfähigkeitstyp verschieden ist. Die erste Verbindungshalbleiterschicht und die zweite Verbindungshalbleiterschicht werden auch als eine erste Mantelschicht und eine zweite Mantelschicht bezeichnet. Die erste Verbindungshalbleiterschicht und die zweite Verbindungshalbleiterschicht können jeweils eine Schicht einer Einzelstruktur, eine Schicht einer Mehrschichtstruktur oder eine Schicht einer Übergitterstruktur sein. Des Weiteren können die erste Verbindungshalbleiterschicht und die zweite Verbindungshalbleiterschicht jeweils eine Zusammensetzungsgradientenschicht oder eine Konzentrationsgradientenschicht beinhaltet.
• Alternativ dazu können Beispiel für Gruppe-III-Atome, die in der gestapelten Struktur enthalten sind, Gallium (Ga), Indium (In) und Aluminium (Al) beinhalten. Beispiele für Gruppe-V-Atome, die in der gestapelten Struktur enthalten sind, können Arsen (As), Phosphor (P), Antimon (Sb) und Stickstoff (N) beinhalten. Beispiele dafür können AlAs, GaAs, AlGaAs, AlP, GaP, GaInP, AlInP, AlGaInP, AlAsP, GaAsP, AlGaAsP, AlInAsP, GaInAsP, AlInAs, GaInAs, AlGaInAs, AlAsSb, GaAsSb, AlGaAsSb, AlN, GaN, InN, AlGaN, GaNAs und GaInNAs beinhalten. Beispiele für den Verbindungshalbleiter, der in der aktiven Schicht enthalten sind, können GaAs, AlGaAs, GaInAs, GaInAsP, GaInP, GaSb, GaAsSb, GaN, InN, GaInN, GaInNAs und GaInNAsSb beinhalten.
• Beispiele für die Quantentopfstruktur können eine zweidimensionale Quantentopfstruktur, eine eindimensionale Quantentopfstruktur (einen Quantendraht) und eine nulldimensionale Quantentopfstruktur (einen Quantenpunkt) beinhalten. Beispiele für ein Material, das einen Quantentopf konfiguriert, können unter anderem Folgendes beinhalten: Si; Se; chalkopyritbasierte Verbindungen, einschließlich CIGS (CuInGaSe), CIS (CuInSe₂), CuInS₂, CuAlS₂, CuAlSe₂, CuGaS₂, CuGaSe₂, AgAlS₂, AgAlSe₂, AgInS₂ und AgInSe₂; perowskitbasierte Materialien; Gruppe-III-V-Verbindungen, einschließlich GaAs, GaP, InP, AlGaAs, InGaP, AlGaInP, InGaAsP, GaN, InAs, InGaAs, GaInNAs, GaSb, and GaAsSb; CdSe, CdSeS, CdS, CdTe, In₂Se₃, In₂S₃, Bi₂Se₃, Bi₂S₃, ZnSe, ZnTe, ZnS, HgTe, HgS, PbSe, PbS, TiO₂ und dergleichen.
• Die gestapelte Struktur wird auf einer zweiten Oberfläche des Halbleiterlaserelementherstellungssubstrats, auf einer zweiten Oberfläche des Verbindungshalbleitersubstrats oder auf der zweiten Oberfläche des zweiten Substrats gebildet. Es wird angemerkt, dass die zweite Oberfläche des Halbleiterlaserelementherstellungssubstrats der ersten Oberfläche der ersten Verbindungshalbleiterschicht gegenüberliegt und eine erste Oberfläche des Halbleiterlaserelementherstellungssubstrats der zweiten Oberfläche des Halbleiterlaserelementherstellungssubstrats gegenüberliegt. Außerdem liegt die zweite Oberfläche des Verbindungshalbleitersubstrats der ersten Oberfläche der ersten Verbindungshalbleiterschicht gegenüber und liegt eine erste Oberfläche des Verbindungshalbleitersubstrats der zweiten Oberfläche des Verbindungshalbleitersubstrats gegenüber. Außerdem liegt die zweite Oberfläche des zweiten Substrats der ersten Oberfläche der ersten Verbindungshalbleiterschicht gegenüber und liegt eine erste Oberfläche des zweiten Substrats der zweiten Oberfläche des ersten Substrats gegenüber. Beispiele für das Halbleiterlaserelementherstellungssubstrat oder das erste Substrat können ein GaN-Substrat, ein Saphirsubstrat, ein GaAs-Substrat, ein SiC-Substrat, ein Aluminiumoxidsubstrat, ein ZnS-Substrat, ein ZnO-Substrat, ein AlN-Substrat, ein LiMgO-Substrat, ein LiGaO₂-Substrat, ein MgAl₂O₄-Substrat, ein InP-Substrat, ein Si-Substrat und jene Substrat mit einer darunterliegenden Schicht oder einer auf einer Oberfläche (einer Hauptoberfläche) davon gebildeten Pufferschicht beinhalten wobei unter diesen aufgrund seiner niedrigen Defektdichte das GaN-Substrat bevorzugt verwendet wird. Außerdem können Beispiele für das Verbindungshalbleitersubstrat oder das zweite Substrat ein GaN-Substrat, ein InP-Substrat und ein GaAs-Substrat beinhalten. Obwohl das GaN-Substrat dafür bekannt ist, in Abhängigkeit von einer Wachstumsoberfläche bezüglich Charakteristiken davon zwischen einer polaren Charakteristik, einer nichtpolaren Charakteristik und einer semipolaren Charakteristik zu variieren, ist eine beliebige Hauptoberfläche (zweite Oberfläche) des GaN-Substrats zur Bildung der Verbindungshalbleiterschicht verwendbar. Außerdem sind in Bezug auf die Hauptoberfläche des GaN-Substrats Kristallorientierungsebenen, die allgemein mit Namen wie A-Ebene, B-Ebene, C-Ebene, R-Ebene, M-Ebene, N-Ebene und S-Ebene bezeichnet werden, oder Ebenen, die bereitgestellt werden, indem diese Ebenen in einer speziellen Richtung versetzt werden, und dergleichen in Abhängigkeit von der Kristallstruktur (z. B. eines kubischen Typs, eines hexagonalen Typs oder dergleichen) auch verwendbar. Beispiele für ein Verfahren zum Bilden verschiedener Verbindungshalbleiterschichten, die in dem Lichtemissionselement enthalten sind, können unter anderem ein Organometallischechemische-Gasphasenabscheidung-Verfahren (MOCVD-Verfahren, Metal-Organic-Chemical-Vapor-Deposition-Verfahren, MOVPE-Verfahren, Metal-Organic-Vapor-Phase-Epitaxy-Verfahren), ein Molekularstrahlepitaxieverfahren (MBE-Verfahren), ein Hydridgasphasenwachstumsverfahren (HVPE-Verfahren), bei dem ein Halogen zu Transport oder Reaktion beiträgt, ein Atomlagenabscheidung-Verfahren (ALD-Verfahren, Atomic-Layer-Deposition-Verfahren), ein Migrationsverbesserte-Epitaxie-Verfahren (MEE-Verfahren, Migration-Enhanced-Epitaxy-Verfahren), ein Plasmaunterstützte-physikalische-Gasphasenabscheidung-Verfahren (PPD-Verfahren) und dergleichen beinhalten.
• GaAs- und InP-Materialien sind insofern gleich, dass sie eine Zinkblende-Struktur aufweisen. Hauptebenen des Verbindungshalbleitersubstrats und des zweiten Substrats, die diese Materialien beinhalten, können Ebenen, die bereitgestellt werden, indem diese Ebenen in einer speziellen Richtung versetzt werden, zusätzlich zu Ebenen beinhalten, die eine (100)-Ebene, eine (111)AB-Ebene, eine (211)AB-Ebene, eine (311)AB-Ebene beinhalten. Es wird angemerkt, dass „AB“ bedeutet, dass die Versatzrichtungen sich um 90° unterscheiden. Ob ein Hauptmaterial der Ebene zu der Gruppe III oder der Gruppe V gehört, hängt von der Versatzrichtung ab. Durch Steuern der Kristallebenenorientierung und Filmbildungsbedingungen wird eine Ungleichmäßigkeit der Zusammensetzung und Punktform kontrollierbar. Als ein Filmbildungsverfahren wird typischerweise eines wie ein MBE-Verfahren, ein MOCVD-Verfahren, ein MEE-Verfahren oder ein ALD-Verfahren verwendet, wie bei den GaN-basierten Verbindungsmaterial ein; jedoch sind diese Verfahren nicht beschränkend.
• Hier können Beispiele für ein organisches Galliumquellengas in dem MOCVD-Verfahren Trimethylgallium(TMG)-Gas und Triethylgallium(TEG)-Gas beinhalten und können Beispiele für ein Stickstoffquellengas Ammoniumgas und Hydrazingas beinhalten. Beim Bilden einer GaN-basierten Verbindungshalbleiterschicht mit einer elektrischen n-Typ-Leitfähigkeit reicht es zum Beispiel aus, wenn Silicium (Si) als ein n-Typ-Fremdstoff (n-Typ-Dotierungsstoff) hinzugefügt wird. Beim Bilden einer GaN-basierten Verbindungshalbleiterschicht mit einer elektrischen p-Typ-Leitfähigkeit reicht es zum Beispiel aus, wenn Magnesium (Mg) als ein p-Typ-Fremdstoff (p-Typ-Dotierungsstoff) hinzugefügt wird. Falls Aluminium (Al) oder Indium (In) als Bestandsteilatome der GaN-basierten Verbindungshalbleiterschicht enthalten sind, reicht es aus, wenn Trimethylaluminium(TMA)-Gas als eine Al-Quelle verwendet wird, und reicht es aus, wenn Trimethylindium(TMI)-Gas als eine In-Quelle verwendet wird. Des Weiteren reicht es aus, wenn Monosilangas (SiH₄-Gas) als eine Si-Quelle verwendet wird, und reicht es aus, wenn Biscyclopentadienylmagnesiumgas, Methylcyclopentadienylmagnesium oder Biscyclopentadienylmagnesium (Cp₂Mg) als eine Mg-Quelle verwendet wird. Es wird angemerkt, dass Beispiele für den n-Typ-Fremdstoff (n-Typ-Dotierungsstoff) Ge, Se, Sn, C, Te, S, O, Pd und Po außer Si beinhalten können und Beispiele für den p-Typ-Fremdstoff (p-Typ-Dotierungsstoff) Zn, Cd, Be, Ca, Ba, C, Hg und Sr außer Mg beinhalten können.
• Falls ein InP-basierter Verbindungshalbleiter oder ein GaAs-basierter Verbindungshalbleiter in der gestapelten Struktur enthalten ist, wird in Bezug auf ein Gruppe-III-Rohmaterial typischerweise TMGa, TEGa, TMIn, TMAl oder dergleichen, d. h. ein organometallisches Rohmaterial, verwendet. Ferner wird in Bezug auf ein Gruppe-V-Rohmaterial Arsingas (AsH₃-Gas), Phosphingas (PH₃-Gas), Ammoniak (NH₃) oder dergleichen verwendet. Es wird angemerkt, dass in Bezug auf das Gruppe-V-Rohmaterial in manchen Fällen ein organmetallisches Rohmaterial verwendet wird, und Beispiele dafür beinhalten tertiäres Butylarsin (TBAs), tertiäres Butylphosphin (TBP), Dimethylhydrazin (DMHy), Trimethylantimon (TMSb) und dergleichen. Diese Materialien zersetzen sich bei niedrigen Temperaturen und sind daher effektiv bei einem Niedertemperaturwachstum. Als ein n-Typ-Dotierungsstoff wird Monosilan (SiH₄) als eine Si-Quelle verwendet und wird Wasserstoffselenid (H₂Se) oder dergleichen als eine Se-Quelle verwendet. Außerdem wird Dimethylzink (DMZn), Biscyclopentadienylmagnesium (Cp₂Mg) oder dergleichen als ein p-Typ-Dotierungsstoff verwendet. Kandidaten für die Dotierungsstoffmaterialien sind Materialien ähnlich jenen in dem Fall mit dem GaN-basierten Verbindungshalbleiter.
• Es reicht aus, wenn ein Stützsubstrat zum Befestigen der zweiten Lichtreflexionsschicht darauf zum Beispiel beliebige der verschiedenen Substrate, die als Beispiele für das Halbleiterlaserelementherstellungssubstrat aufgelistet sind, beinhaltet, oder das Stützsubstrat kann ein Isolationssubstrat einschließlich AlN oder dergleichen, ein Halbleitersubstrat einschließlich Si, SiC, Ge oder dergleichen, ein metallisches Substrat oder ein legierungsbasiertes Substrat beinhalten. Es wird bevorzugt, ein elektrisch leitfähiges Substrat zu verwenden, oder es wird von den Standpunkten einer mechanischen Eigenschaft, einer Eigenschaft einer elastischen Verformung oder plastischen Verformung, Wärmedissipationseigenschaft und dergleichen bevorzugt, ein metallisches Substrat oder ein legierungsbasiertes Substrat zu verwenden. Ein Beispiel für die Dicke des Stützsubstrats kann 0,05 mm bis 1 mm sein. Als ein Verfahren zum Befestigen der zweiten Lichtreflexionsschicht auf dem Stützsubstrat können beliebige bekannter Verfahren, einschließlich eines Lötbondverfahrens, eines Normaltemperaturbondverfahrens, eines Bondverfahrens unter Verwendung eines Klebebandes, eines Bondverfahrens unter Verwendung von Wachsbonden, eines Verfahrens unter Verwendung eines Klebstoffs und dergleichen verwendet werden; jedoch es ist von dem Standpunkt des Sicherstellens einer elektrischen Leitfähigkeit wünschenswert, das Lötbondverfahren oder das Normaltemperaturbondverfahren einzusetzen. Falls zum Beispiel ein Siliciumhalbleitersubstrat, das ein elektrisch leitfähiges Substrat ist, als das Stützsubstrat verwendet wird, ist es zum Unterdrücken einer Wölbung, die aus einem Unterschied des Wärmeausdehnungskoeffizienten resultiert, wünschenswert, ein Bondverfahren einzusetzen, das Bonden bei einer niedrigen Temperatur von 400 °C oder niedriger ermöglicht. Falls ein GaN-Substrat als das Stützsubstrat verwendet wird, kann die Bondtemperatur 400 °C oder mehr betragen.
• Beim Herstellen des Oberflächenemissionslaserelements gemäß der vorliegenden Offenbarung kann das Halbleiterlaserelementherstellungssubstrat nichtentfernt belassen werden oder kann nach dem sequentiellen Bilden der aktiven Schicht, der zweiten Verbindungshalbleiterschicht, der zweiten Elektrode und der zweiten Lichtreflexionsschicht auf der ersten Verbindungshalbleiterschicht entfernt werden. Nachdem die aktive Schicht, die zweite Verbindungshalbleiterschicht, die zweite Elektrode und die zweite Lichtreflexionsschicht sequentiell auf der ersten Verbindungshalbleiterschicht gebildet wurden und anschließend die die zweite Lichtreflexionsschicht an dem Stützsubstrat befestigt wurde, reicht es insbesondere aus, wenn das Halbleiterlaserelementherstellungssubstrat entfernt wird, um dadurch die erste Verbindungshalbleiterschicht (die erste Oberfläche der ersten Verbindungshalbleiterschicht) freizulegen. Das Entfernen des Halbleiterlaserelementherstellungssubstrats kann durch ein Nassätzverfahren unter Verwendung einer wässrigen alkalischen Lösung, wie etwa einer wässrigen Natriumhydroxidlösung oder einer wässrigen Kaliumhydroxidlösung, einer Ammoniumlösung + einer wässrigen Wasserstoffperoxidlösung, einer Schwefelsäurelösung + einer wässrigen Wasserstoffperoxidlösung, einer Salzsäurelösung + einer wässrigen Wasserstoffperoxidlösung, einer Phosphorsäurelösung + einer wässrigen Wasserstoffperoxidlösung oder dergleichen, ein Chemisch-mechanisches-Polieren-Verfahren (CMP-Verfahren), ein mechanisches Polierverfahren, ein Trockenätzverfahren, wie etwa ein Reaktives-Ionenätzen(RIE)-Verfahren, ein Lift-Off-Verfahren unter Verwendung eines Lasers oder dergleichen durchgeführt werden. Alternativ dazu kann eine Kombination aus beliebigen dieser Verfahren verwendet werden, um eine Entfernung des Halbleiterlaserelementherstellungssubstrats durchzuführen. Falls das Halbleiterlaserelementherstellungssubstrat nichtentfernt belassen wird, ermöglicht das Befestigen des ersten Substrats auf dem Halbleiterlaserelementherstellungssubstrat es, eine angebrachte Struktur, die das Halbleiterlaserelementherstellungssubstrat beinhaltet, des zweiten Substrats und des ersten Substrats zu erhalten.
• Falls die Oberflächenemissionslaserelemente gemäß der vorliegenden Offenbarung in einem Array angeordnet sind, kann ein Modus genutzt werden, in dem die erste Elektrode, die elektrisch mit der ersten Verbindungshalbleiterschicht gekoppelt ist, zwischen mehreren Oberflächenemissionslaserelementen gemein ist und die zweite Elektrode, die elektrisch mit der zweiten Verbindungshalbleiterschicht gekoppelt ist, zwischen den mehreren Oberflächenemissionslaserelementen gemein ist, oder einzeln in den mehreren Oberflächenemissionslaserelementen bereitgestellt ist, aber dies ist nicht beschränkend.
• Falls das Halbleiterlaserelementherstellungssubstrat verbleibt, reicht es aus, wenn die erste Elektrode auf der ersten Oberfläche des Halbleiterlaserelementherstellungssubstrats, die der zweiten Oberfläche davon gegenüberliegt, oder auf der ersten Oberfläche des Verbindungshalbleitersubstrats, die der zweiten Oberfläche davon gegenüberliegt, gebildet wird. Falls das Halbleiterlaserelementherstellungssubstrat nicht verbleibt, reicht es ferner aus, wenn die erste Elektrode auf der ersten Oberfläche der ersten Verbindungshalbleiterschicht gebildet werden, die in der gestapelten Struktur enthalten ist. Es wird angemerkt, dass es in diesem Fall, weil die erste Lichtreflexionsschicht auf der ersten Oberfläche der ersten Verbindungshalbleiterschicht gebildet ist, ausreicht, wenn die erste Elektrode zum Beispiel auf eine solche Weise gebildet wird, dass sie die erste Lichtreflexionsschicht umgibt. Die erste Elektrode weist wünschenswerterweise eine Einzelschichtkonfiguration oder eine Mehrschichtkonfiguration auf, einschließlich zum Beispiel wenigstens einer Art von Metall (einschließlich einer Legierung), das aus der Gruppe ausgewählt ist, die aus Gold (Au), Silber (Ag), Palladium (Pd), Platin (Pt), Nickel (Ni), Ti (Titan), Vanadium (V), Wolfram (W), Chrom (Cr), Al (Aluminium), Cu (Kupfer), Zn (Zink), Zinn (Sn) und Indium (In) besteht. Spezielle Beispiele dafür können Ti/Au, Ti/Al, Ti/Al/Au, Ti/Pt/Au, Ni/Au, Ni/Au/Pt, Ni/Pt, Pd/Pt und Ag/Pd beinhalten. Es wird angemerkt, dass sich eine Schicht, die „/“ weiter in der Mehrschichtkonfiguration vorrausgeht, näher an der aktiven Schicht befindet. Dies gilt gleichermaßen auch für die nachfolgend gegebene Beschreibung. Die erste Elektrode kann als ein Film durch zum Beispiel ein PVD-Verfahren, wie etwa ein Vakuumabscheidungsverfahren oder ein Sputterverfahren, gebildet werden.
• Falls die erste Elektrode auf eine solche Weise gebildet wird, dass sie die erste Lichtreflexionsschicht umgibt, kann eine Konfiguration genutzt werden, in der sich die erste Lichtreflexionsschicht und die erste Elektrode in Kontakt miteinander befinden. Alternativ dazu kann eine Konfiguration genutzt werden, bei der die erste Lichtreflexionsschicht und die erste Elektrode voneinander beabstandet sind. In manchen Fällen kann zum Beispiel ein Zustand, in dem die erste Elektrode so gebildet ist, dass sie sich zu einer Position auf einem Kantenteil der ersten Lichtreflexionsschicht erstreckt, oder ein Zustand, in dem die erste Lichtreflexionsschicht so gebildet ist, dass sie sich bis zu einer Position auf einem Kantenteil der ersten Elektrode erstreckt, bereitgestellt werden.
• Eine Konfiguration kann genutzt werden, bei der die zweite Elektrode ein transparentes elektrisch leitfähiges Material beinhaltet. Beispiele für das transparente elektrisch leitfähige Material, das die zweite Elektrode konfiguriert, können indiumbasierte transparente elektrisch leitfähige Materialien [insbesondere zum Beispiel Indiumzinnoxid (ITO, Indium Tin Oxide, einschließlich mit Sn dotiertes In₂O₃, kristallines ITO und amorphes ITO), Indiumzinkoxid (IZO, Indium Zinc Oxide), Indiumgalliumoxid (IGO), mit Indium dotiertes Galliumzinkoxid (IGZO, In-GaZnO₄), IFO (mit F dotiertes In₂O₃), ITiO (mit Ti dotiertes In₂O₃), InSn und InSnZnO], zinnbasierte transparente elektrisch leitfähige Materialien [insbesondere zum Beispiel Zinnoxid (SnO_x), ATO (mit Sb dotiertes SnO₂) und FTO (mit F dotiertes SnO₂)], zinkbasierte transparente elektrisch leitfähige Materialien [insbesondere zum Beispiel Zinkoxid (ZnO, einschließlich mit Al dotiertes ZnO (AZO) und mit B dotiertes ZnO), mit Gallium dotiertes Zinkoxid (GZO) und AlMgZnO (mit Aluminiumoxid und Magnesiumoxid dotiertes Zinkoxid)], NiO, TiO_x und Graphen beinhalten. Alternativ dazu kann die zweite Elektrode einen transparenten elektrisch leitfähigen Film einschließlich Galliumoxid, Titanoxid, Nioboxid, Antimonoxid, Nickeloxid oder dergleichen als eine Basisschicht oder ein transparentes elektrisch leitfähiges Material, wie etwa ein Oxid vom Spinelltyp oder ein Oxid mit einer YbFe₂O₄-Struktur, beinhalten. Es wird angemerkt, dass trotz einer Abhängigkeit von einem Layoutzustand der zweiten Lichtreflexionsschicht und der zweiten Elektrode das Material, das die zweite Elektrode konfiguriert, nicht auf ein transparentes elektrisch leitfähiges Material beschränkt ist, und ein Metall, wie etwa Palladium (Pd), Platin (Pt), Nickel (Ni), Gold (Au), Kobalt (Co) oder Rhodium (Rh), kann verwendet werden. Es reicht aus, wenn die zweite Elektrode wenigstens eines dieser Materialien beinhaltet. Die zweite Elektrode kann als ein Film durch zum Beispiel ein PVD-Verfahren, wie etwa ein Vakuumabscheidungsverfahren oder ein Sputterverfahren, gebildet werden. Alternativ dazu kann eine Halbleiterschicht mit niedrigem Widerstand als eine transparente Elektrodenschicht verwendet werden und in diesem Fall kann insbesondere auch eine GaN-basierte n-Typ-Verbindungshalbleiterschicht verwendet werden. Falls eine Schicht angrenzend an die GaN-basierte n-Typ-Verbindungshalbleiterschicht vom p-Typ ist, ermöglicht des Weiteren das Verbinden beider Schichten durch einen Tunnelübergang es, einen elektrischen Widerstand an einer Grenzfläche zu reduzieren. Mit der zweiten Elektrode einschließlich des transparenten elektrisch leitfähigen Materials ist es möglich, einen Strom in einer lateralen Richtung (einer ebeneninternen Richtung der zweiten Verbindungshalbleiterschicht) zu verteilen, und ist es dementsprechend möglich, den Strom effizient an ein Strominjektionsgebiet (das später zu beschreiben ist) zu liefern.
• Um eine elektrische Kopplung mit einer externen Elektrode oder einem externen Schaltkreis herzustellen (nachfolgend manchmal als ein „externer Schaltkreis oder dergleichen“ bezeichnet), können eine erste Padelektrode und eine zweite Padelektrode auf der ersten Elektrode und der zweiten Elektrode bereitgestellt werden. Die Padelektroden weisen wünschenswerterweise eine Einzelschichtkonfiguration oder eine Mehrschichtkonfiguration einschließlich wenigstens einer Art von Metall auf, das aus der Gruppe ausgewählt ist, die aus Ti (Titan), Aluminium (Al), Pt (Platin), Au (Gold), Ni (Nickel) und Pd (Palladium) besteht. Alternativ dazu können die Padelektroden eine Mehrschichtkonfiguration aufweisen, wie etwa eine Mehrschichtkonfiguration aus Ti/Pt/Au, eine Mehrschichtkonfiguration aus Ti/Au, eine Mehrschichtkonfiguration aus Ti/Pd/Au, eine Mehrschichtkonfiguration aus Ti/Pd/Au, eine Mehrschichtkonfiguration aus Ti/Ni/Au oder eine Mehrschichtkonfiguration aus Ti/Ni/Au/Cr/Au. Falls die erste Elektrode eine Ag-Schicht oder Ag/Pd-Schichten beinhaltet, wird es bevorzugt, dass eine Deckmetallschicht, die zum Beispiel Ni/TiW/Pd/TiW/Ni beinhaltet, auf einer Oberfläche der ersten Elektrode gebildet wird und die Padelektrode, die zum Beispiel eine Mehrschichtkonfiguration aus Ti/Ni/Au oder eine Mehrschichtkonfiguration aus Ti/Ni/Au/Cr/Au aufweist, auf der Deckmetallschicht gebildet wird.
• Die periodische Brechungsindexstruktur (Bragg-Spiegel-Struktur, Distributed-Bragg-Reflector-Schicht, DBR-Schicht), die in sowohl der ersten Lichtreflexionsschicht als auch der zweiten Lichtreflexionsschicht enthalten ist, beinhaltet zum Beispiel einen Halbleitermehrschichtfilm oder einen dielektrischen Mehrschichtfilm. Beispiele für das dielektrische Material können Oxide von Si, Mg, Al, Hf, Nb, Zr, Sc, Ta, Ga, Zn, Y, B, Ti und dergleichen, Nitride dieser Elemente (z. B. SiNx, AlNx, AlGaNx, GaNx, BNx und dergleichen), Fluoride dieser Elemente und dergleichen beinhalten. Spezielle Beispiele dafür können SiOx, TiOx, NbOx, ZrOx, TaOx, ZnOx, AlOx, HfOx, SiNx, AlNx und dergleichen beinhalten. Außerdem ist es möglich, die Lichtreflexionsschicht, in der mehrere gestapelte Lichtreflexionsfilme (die jeweils eine gestapelte Struktur aus dem ersten Dünnfilm und dem zweiten Dünnfilm aufweisen) gestapelt sind, durch abwechselndes Stapeln von zwei oder mehr Arten dielektrischer Filmer, die dielektrische Materialien mit unterschiedlichen Brechungsindizes beinhalten, unter diesen dielektrischen Materialien zu erhalten. Beispiele für den gestapelten Lichtreflexionsfilm können einen Mehrschichtfilm aus SiO_X/SiN_Y, SiOx/TaOx, SiO_X/NbO_Y, SiO_X/ZrO_Y, SiO_X/AlN_Y und dergleichen beinhalten. Um einen gewünschten Lichtreflexionsgrad zu erhalten, reicht es aus, wenn das Material, das jeden dielektrischen Film (den ersten Dünnfilm und den zweiten Dünnfilm) konfiguriert, die Filmdicke, die Anzahl an zu stapelnden Filmen usw. geeignet gewählt werden. Die Dicke jedes dielektrischen Films (des ersten Dünnfilms und des zweiten Dünnfilms) kann geeignet durch das zu verwendende Material oder dergleichen angepasst werden und wird durch eine Oszillationswellenlänge (Lichtemissionswellenlänge) λ0 und einen Brechungsindex n bei der Oszillationswellenlänge λ0 des verwendeten Materials bestimmt. Insbesondere ist die optische Filmdicke jedes dielektrischen Films zum Beispiel (λ0/4). Zum Beispiel kann, falls der gestapelte Lichtreflexionsfilm aus SiO_X/NbO_Y in einem Oberflächenemissionslaserelement mit einer Oszillationswellenlänge λ0 von 410 nm konfiguriert wird, die Filmdicke zum Beispiel etwa 40 nm bis etwa 70 nm betragen. Die Anzahl der zu stapelnden Filme kann zum Beispiel zwei oder mehr und bevorzugt etwa fünf bis etwa zwanzig sein. Die Dicke der Lichtreflexionsschicht als Ganzes kann zum Beispiel etwa 0,6 µm bis etwa 1,7 µm betragen. Außerdem beträgt ein Lichtreflexionsgrad der Lichtreflexionsschicht wünschenswerterweise 99 % oder mehr. Es reicht zum Beispiel auch aus, wenn das Material, das die Phasenverschiebungsschicht konfiguriert, geeignet aus den zuvor beschriebenen Materialien ausgewählt wird. Es ist anzumerken, dass, wenn der Unterschied zwischen einem Brechungsindex des Materials, das den ersten Dünnfilm konfiguriert, und einem Brechungsindex des Materials, das den zweiten Dünnfilm konfiguriert, größer wird, der Lichtreflexionsgrad größer wird, was wünschenswert ist.
• Es ist möglich, dass die Lichtreflexionsschicht und die Phasenverschiebungsschicht jeweils durch ein bekanntes Verfahren gebildet werden. Spezielle Beispiele für das Verfahren können Folgendes beinhalten: PVD-Verfahren, einschließlich eines Vakuumabscheidungsverfahrens, eines Sputterverfahrens, eines reaktiven Sputterverfahrens, eines ECR-Plasma-Sputterverfahrens, eines Magnetron-Sputterverfahrens, eines ionenstrahlunterstützten Abscheidungsverfahrens, eines Ionenplattierungsverfahrens und eines Laserablationsverfahrens; verschiedene CVD-Verfahren; Beschichtungsverfahren, einschließlich eines Sprühverfahrens, eines Rotationsbeschichtungsverfahrens und eines Eintauchverfahrens; ein Verfahren, das zwei oder mehr dieser Verfahren kombiniert; und ein Verfahren, das beliebige dieser Verfahren mit einer oder mehreren einer vollständigen oder partiellen Vorbehandlung, Bestrahlung mit einem Inertgas (Ar, He, Xe oder dergleichen) oder Plasma, Bestrahlung mit Sauerstoffgas, Ozongas oder Plasma, einer Oxidationsbehandlung (Wärmebehandlung) und einer Expositionsbehandlung kombiniert.
• Die Lichtreflexionsschicht einschließlich der Phasenverschiebungsschicht ist nicht auf eine spezielle Größe oder Form beschränkt, solange die Lichtreflexionsschicht ein Strominjektionsgebiet oder ein Elementgebiet (die später zu beschrieben sind) bedeckt. Spezielle Beispiele für eine planare Form der ersten Lichtreflexionsschicht können unter anderem eine kreisförmige Form, eine elliptische Form, eine rechteckige Form und eine vieleckige Form (dreieckige Form, tetragonale Form, hexagonale Form usw.) einschließlich einer regelmäßigen vieleckigen Form beinhalten. Außerdem kann die planare Form des ersten Abschnitts ähnlich oder approximativ zu der planaren Form der ersten Lichtreflexionsschicht sein. Spezielle Beispiele für eine Form einer Grenze zwischen dem Strominjektionsgebiet und einem Stromnichtinjektionsgebiet und eine planare Form einer Öffnung, die in dem Elementgebiet und einem Strombegrenzungsgebiet bereitgestellt ist, können eine kreisförmige Form, eine elliptische Form, eine rechteckige Form und eine vieleckige Form (dreieckige Form, tetragonale Form, hexagonale Form usw.) einschließlich einer regelmäßigen vieleckigen Form beinhalten. Die Form der Grenze zwischen dem Strominjektionsgebiet und dem Stromnichtinjektionsgebiet ist wünschenswerterweise eine ähnliche Form. Hier verweist das „Elementgebiet“ auf ein Gebiet, in das ein begrenzter Strom injiziert wird, oder ein Gebiet, in dem Licht aufgrund eines Brechungsindexunterschieds oder dergleichen begrenzt wird, oder ein Gebiet, das sich innerhalb eines Gebiets befindet, das sandwichartig zwischen der ersten Lichtreflexionsschicht und der zweiten Lichtreflexionsschicht eingeschlossen ist, und in dem eine Laseroszillation erzeugt wird, oder ein Gebiet, das sich innerhalb des Gebiets befindet, das sandwichartig zwischen der ersten Lichtreflexionsschicht und der zweiten Lichtreflexionsschicht eingeschlossen ist, und das tatsächlich zur Laseroszillation beiträgt.
• Seitenoberflächen und freigelegte Oberflächen der gestapelten Struktur können mit einer Deckschicht (Isolationsfilm) bedeckt werden. Die Bildung der Deckschicht (Isolationsfilm) kann unter Verwendung eines bekannten Verfahrens durchgeführt werden. Der Brechungsindex eines Materials, das die Deckschicht (Isolationsfilm) konfiguriert, ist bevorzugt niedriger als ein Brechungsindex des Materials, das die gestapelte Struktur konfiguriert. Beispiele für das Material, das die Deckschicht (Isolationsfilm) konfiguriert, können SiOx-basierte Materialien, einschließlich SiO₂, SiNx-basierte Materialien, SiO_YN_Zbasierte Materialien, TaOx, ZrOx, AINx, AlOx und GaOx beinhalten. Alternativ dazu können Beispiele für das Material, das die Deckschicht (Isolationsfilm) konfiguriert, organische Materialien, wie etwa Polyimidharz, beinhalten. Beispiele für ein Verfahren zum Bilden der Deckschicht (Isolationsfilm) können PVD-Verfahren, einschließlich eines Vakuumabscheidungsverfahrens und eines Sputterverfahrens, und CVD-Verfahren beinhalten. Ferner kann die Deckschicht (Isolationsfilm) auch durch ein Beschichtungsverfahren gebildet werden.
• [Beispiel 1]
• Beispiel 1 betrifft das Halbleiterlaserelement der vorliegenden Offenbarung, insbesondere das Oberflächenemissionslaserelement gemäß der vorliegenden Offenbarung, und ferner die Lichtemissionselemente der ersten Konfiguration und der (1-A)-ten Konfiguration und das Lichtemissionselement der zweiten Konfiguration. In der folgenden Beschreibung wird, sofern nichts anderes angegeben ist, ein Halbleiterlaserelement einschließlich des Oberflächenemissionslaserelements als ein „Lichtemissionselement“ bezeichnet.
• 1 und 2 (Modifikationsbeispiel-1) und 3 (Modifikationsbeispiel-2) veranschaulichen jeweils eine schematische partielle Endansicht eines Lichtemissionselements 10A aus Beispiel 1. 4, 5 und 6 veranschaulichen jeweils eine schematische partielle Endansicht eines Lichtemissionselementarrays in einem Fall, in dem das Lichtemissionselementarray mehrere Lichtemissionselemente aus Beispiel 1 beinhaltet. 7 und 9 veranschaulichen jeweils eine schematische Draufsicht einer Anordnung des ersten Abschnitts und des zweiten Abschnitts der Basisteiloberfläche in dem Lichtemissionselementarray. 8 und 10 veranschaulichen jeweils eine schematische Draufsicht einer Anordnung der ersten Lichtreflexionsschicht und der ersten Elektrode in dem Lichtemissionselementarray. Des Weiteren veranschaulichen 11A, 11B, 12, 13, 14A, 14B, 15A, 15B, 15C, 16A und 16B jeweils eine schematische partielle Endansicht der ersten Verbindungshalbleiterschicht und dergleichen zum Beschreiben eines Verfahrens zum Herstellen des Lichtemissionselements aus Beispiel 1.
• Es wird angemerkt, dass 14A, 14B, 15A, 15B, 15C, 16A, 16B, 23A, 23B, 24A, 24B, 25A, 25B, 31A, 31B und 31C eine Veranschaulichung der aktiven Schicht, der zweiten Verbindungshalbleiterschicht, der zweiten Lichtreflexionsschicht und dergleichen weglassen. Außerdem ist in 7, 9, 19 und 21 der erste Abschnitt der Basisteiloberfläche der Klarheit halber durch einen durchgezogenen Kreis angegeben, ist der zentrale Teil des zweiten Abschnitts der Basisteiloberfläche der Klarheit halber durch einen durchgezogenen Kreis angegeben und ist ein Abschnitt des Scheitelteils der ringförmigen konvexen Form des zweiten Abschnitts der Basisteiloberfläche der Klarheit halber durch einen durchgezogenen Ring angegeben.
• Das Halbleiterlaserelement (Oberflächenemissionslaserelement, Lichtemissionselement 10A) aus Beispiel 1 beinhaltet Folgendes:
• die Resonatorstruktur einschließlich einer gestapelten Struktur 20, in der eine erste Verbindungshalbleiterschicht 21, eine aktive Schicht 23 und eine zweite Verbindungshalbleiterschicht 22 gestapelt sind; und
• eine erste Lichtreflexionsschicht 41 und eine zweite Lichtreflexionsschicht 42, die an beiden Enden entlang einer Resonanzrichtung der Resonatorstruktur bereitgestellt sind. Außerdem gilt Folgendes, wenn die Oszillationswellenlänge auf λ0 eingestellt wird:
• die erste Lichtreflexionsschicht 41 beinhaltet eine erste periodische Brechungsindexstruktur mit einer Periode, die eine optische Filmdicke von k10 (λ0/2) aufweist [wobei 0,9 ≤ k10 ≤ 1,1 gilt] und in der wenigstens mehrere erste Dünnfilme, die jeweils eine optische Filmdicke von k11 (λ0/4) aufweisen [wobei 0,7 ≤ k11 ≤ 1,3 gilt], und mehrere zweite Dünnfilme, die jeweils eine optische Filmdicke von k12 (λ0/4) aufweisen [wobei 0,7 ≤ k12 ≤ 1,3 gilt], gestapelt sind,
• die zweite Lichtreflexionsschicht 42 beinhaltet eine zweite periodische Brechungsindexstruktur mit einer Periode, die eine optische Filmdicke von k20 (λ0/2) aufweist [wobei 0,9 ≤ k20 ≤ 1,1 gilt] und in der wenigstens mehrere erste Dünnfilme, die jeweils eine optische Filmdicke von k21 (λ0/4) aufweisen [wobei 0,7 ≤ k21 ≤ 1,3 gilt], und mehrere zweite Dünnfilme, die jeweils eine optische Filmdicke von k22 (λ0/4) aufweisen [wobei 0,7 ≤ k22 ≤ 1,3 gilt], gestapelt sind, und
• die Phasenverschiebungsschicht ist innerhalb wenigstens einer Lichtreflexionsschicht der ersten Lichtreflexionsschicht 41 oder der zweiten Lichtreflexionsschicht 42 bereitgestellt.
• Die Resonatorstruktur, die erste Lichtreflexionsschicht 41 und die zweite Lichtreflexionsschicht 42 konfigurieren hier den Resonator. Außerdem weisen die erste Lichtreflexionsschicht 41 und die zweite Lichtreflexionsschicht 42 jeweils die Bragg-Spiegel-Struktur auf.
• Insbesondere ist bei Beispiel 1 die Phasenverschiebungsschicht innerhalb der zweiten Lichtreflexionsschicht 42 bereitgestellt. Die zweite Lichtreflexionsschicht 42 weist die zweite periodische Brechungsindexstruktur auf, in der zwölf Schichten des gestapelten Lichtreflexionsfilms gestapelt sind. Wenn eine erste Schicht, eine zweite Schicht, eine dritte Schicht, ... des gestapelten Lichtreflexionsfilms von einer Seite der gestapelten Struktur bezeichnet werden, ist die Phasenverschiebungsschicht hier zwischen einer sechsten Schicht des gestapelten Lichtreflexionsfilms und einer siebten Schicht des gestapelten Lichtreflexionsfilms bereitgestellt. Auf diese Weise wird die Phasenverschiebungsschicht nicht bei einem Kantenteil der zweiten periodischen Brechungsindexstruktur bereitgestellt.
• Außerdem ist die optische Filmdicke der Phasenverschiebungsschicht 0,1-mal oder mehr und 50-mal oder weniger λ0. Es wird angemerkt, dass bei Beispiel 1 oder bei Beispielen 2 bis 9, die später zu beschreiben sind, k10 = k11 = k12 = k20 = k21 = k22 = 1,0 und k3 = k3' = 1,0 als Gestaltungswerte festgelegt wurden.
• In der zweiten Lichtreflexionsschicht 42 wurde der erste Dünnfilm durch SiO₂ konfiguriert und wurde der zweite Dünnfilm durch Ta₂O₅ konfiguriert. Des Weiteren wurde SiO₂, das das gleiche Material wie jenes ist, das den ersten Dünnfilm konfiguriert, als das Material genutzt, das die Phasenverschiebungsschicht konfiguriert. Außerdem wurde die optische Filmdicke der Phasenverschiebungsschicht auf 2,25 λ0 eingestellt. In dem gestapelten Lichtreflexionsfilm, der die erste Lichtreflexionsschicht 41 konfiguriert, wurde, ähnlich der zweiten Lichtreflexionsschicht 42, der erste Dünnfilm durch SiO₂ konfiguriert und wurde der zweite Dünnfilm durch Ta₂O₅ konfiguriert. Außerdem weist die erste Lichtreflexionsschicht 41 die erste periodische Brechungsindexstruktur auf, in der vierzehn Schichten des gestapelten Lichtreflexionsfilms gestapelt sind.
• Die gestapelte Struktur 20, die das Oberflächenemissionslaserelement konfiguriert, beinhaltet Folgendes auf eine gestapelte Weise:
• die erste Verbindungshalbleiterschicht 21 mit einer ersten Oberfläche 21a und einer zweiten 21b Oberfläche, die der ersten Oberfläche 21a gegenüberliegt,
• die aktive Schicht (Lichtemissionsschicht) 23, die der zweiten Oberfläche 21b der ersten Verbindungshalbleiterschicht 21 zugewandt ist, und
• die zweite Verbindungshalbleiterschicht 22 mit einer ersten Oberfläche 22a, die der aktiven Schicht 23 zugewandt ist, und einer zweiten Oberfläche 22b, die der ersten Oberfläche 22a gegenüberliegt,
• die erste Lichtreflexionsschicht 41 ist auf einer Basisteiloberfläche 90 gebildet, die sich auf der Seite der ersten Oberfläche der ersten Verbindungshalbleiterschicht 21 befindet, und
• die zweite Lichtreflexionsschicht 42 iut auf einer Seite der zweiten Oberfläche der zweiten Verbindungshalbleiterschicht 22 gebildet. Hier fungiert die erste Lichtreflexionsschicht 41 als ein konkaver Spiegel und weist die zweite Lichtreflexionsschicht 42 eine flache Form auf. Außerdem beträgt die Resonatorlänge LOR 1 × 10^-5 m oder mehr.
• Bei dem Lichtemissionselement aus Beispiel 1 wird ein konvexer Teil mit Bezug auf die zweite Oberfläche 21b der ersten Verbindungshalbleiterschicht 21 in einem ersten Abschnitt 91 gebildet, der ein Abschnitt der Basisteiloberfläche 90 ist, wo die erste Lichtreflexionsschicht 41 gebildet wird. Außerdem wird ein konkaver Teil mit Bezug auf die zweite Oberfläche 21b der ersten Verbindungshalbleiterschicht 21 in einem zweiten Abschnitt 92 gebildet, der ein Abschnitt der Basisteiloberfläche 90 ist, wo die erste Lichtreflexionsschicht 41 nicht gebildet wird. Das heißt, der zweite Abschnitt 92 weist eine abwärts konvexe Form mit Bezug auf die zweite Oberfläche 21b der ersten Verbindungshalbleiterschicht 21 auf. Falls das Lichtemissionselementarray die mehreren Lichtemissionselemente aus Beispiel 1 beinhaltet, befindet sich ein zentraler Teil 91c des ersten Abschnitts 91 der Basisteiloberfläche 90 an einem Eckpunkt eines Quadratgitters (siehe 7) oder befindet sich an einem Eckpunkt eines Gleichseitiges-Dreieck-Gitters (siehe 9).
• Außerdem weist die Basisteiloberfläche 90 eine konkav-konvexe Form auf und ist differenzierbar. Das heißt, die Basisteiloberfläche 90 ist analytisch glatt. Der zweite Abschnitt 92 erstreckt sich von dem ersten Abschnitt 91; ein Erweiterungsteil der ersten Lichtreflexionsschicht 41 kann in manchen Fällen in dem zweiten Abschnitt 92 gebildet werden oder der Erweiterungsteil der ersten Lichtreflexionsschicht 41 wird in manchen Fällen möglicherweise nicht in dem zweiten Abschnitt 92 gebildet. Bei dem veranschaulichten Beispiel wird jedoch der Erweiterungsteil der ersten Lichtreflexionsschicht 41 nicht in dem zweiten Abschnitt 92 gebildet. Der erste Abschnitt 91, der zweite Abschnitt 92 und eine Grenze (Verbindungsteil) 90bd zwischen dem ersten Abschnitt und dem zweiten Abschnitt 92 sind ebenfalls differenzierbar.
• Bei Beispielen 1 bis 9 weist die erste Verbindungshalbleiterschicht 21 einen ersten elektrischen Leitfähigkeitstyp (speziell n-Typ) auf und weist die zweite Verbindungshalbleiterschicht 22 weist einen zweiten elektrischen Leitfähigkeitstyp (speziell p-Typ) auf, der von dem ersten elektrischen Leitfähigkeitstyp verschieden ist.
• Bei dem Lichtemissionselement 10A aus Beispiel 1 kann die Grenze 90bd zwischen dem ersten Abschnitt 91 und dem zweiten Abschnitt 92 definiert werden als:
1. (1) falls sich die erste Lichtreflexionsschicht 41 nicht zu dem zweiten Abschnitt 92 erstreckt, ein Außenperipherieteil der ersten Lichtreflexionsschicht; oder
2. (2) falls sich die erste Lichtreflexionsschicht 41 zu dem zweiten Abschnitt 92 erstreckt, ein Abschnitt, in dem ein Wendepunkt in der Basisteiloberfläche 90 vorhanden ist, der rittlings zu dem ersten Abschnitt 91 und dem zweiten Abschnitt 92 liegt. Hier entspricht das Lichtemissionselement 10A aus Beispiel 1 speziell dem Fall (1).
• Außerdem beinhalten bei dem Lichtemissionselement 10A aus Beispiel 1 Beispiele für Formen von [dem ersten Abschnitt 91/dem zweiten Abschnitt 92 in einem Bereich von einem Peripherieteil zu einem zentralen Teil] die folgenden Fälle:
1. (A) [eine aufwärts konvexe Form/eine abwärts konvexe Form];
2. (B) [eine aufwärts konvexe Form/eine abwärts konvexe Form, die zu einer Strecke fortgesetzt wird];
3. (C) [eine aufwärts konvexe Form/eine abwärts konvexe Form, die zu einer abwärts konvexen Form fortgesetzt wird];
4. (D) [eine aufwärts konvexe Form/eine aufwärts konvexe Form, die zu einer abwärts konvexen Form und zu einer Strecke fortgesetzt wird];
5. (E) [eine aufwärts konvexe Form/eine Strecke, die zu einer abwärts konvexen Form fortgesetzt wird]; und
6. (F) [eine aufwärts konvexe Form/eine Strecke, die zu einer abwärts konvexen Form und zu einer Strecke fortgesetzt wird], und das Lichtemissionselement 10A aus Beispiel 1 entspricht speziell dem Fall (A).
• Bei dem Lichtemissionselement 10A aus Beispiel 1 konfiguriert die erste Oberfläche 21a der ersten Verbindungshalbleiterschicht 21 die Basisteiloberfläche 90. Eine Figur, die durch den ersten Abschnitt 91 der Basisteiloberfläche 90 gezeichnet wird, wenn die Basisteiloberfläche 90 entlang einer virtuellen Ebene einschließlich einer Stapelungsrichtung der gestapelten Struktur 20 geschnitten wird, ist differenzierbar und kann insbesondere ein Teil eines Kreises, ein Teil einer Parabel, ein Teil einer Sinuskurve, ein Teil einer Ellipse, ein Teil einer Kettenkurve oder eine Kombination aus diesen Kurven sein. Abschnitte dieser Kurven können mit einer Streck ersetzt werden. Eine Figur, die durch den zweiten Abschnitt 92 gezeichnet wird, ist auch differenzierbar und kann insbesondere auch ein Teil eines Kreises, ein Teil einer Parabel, ein Teil einer Sinuskurve, ein Teil einer Ellipse, ein Teil einer Kettenkurve oder eine Kombination aus beliebigen dieser Kurven sein. Abschnitte dieser Kurven können mit einer Streck ersetzt werden. Das heißt, eine Konfiguration kann auch genutzt werden, bei der eine Figur, die durch einen Scheitelteil des ersten Abschnitts 91 der Basisteiloberfläche 90 gezeichnet wird, ein Teil eines Kreises, ein Teil einer Parabel, ein Teil einer Sinuskurve, ein Teil einer Ellipse oder ein Teil einer Kettenkurve ist und eine Figur, die durch einen unteren Abschnitt des ersten Abschnitts 91 der Basisteiloberfläche 90 gezeichnet wird, eine Strecke ist. Außerdem kann auch eine Konfiguration genutzt werden, bei der eine Figur, die durch einen untersten Teil des zweiten Abschnitts 92 der Basisteiloberfläche 90 gezeichnet wird, ein Teil eines Kreises, ein Teil einer Parabel, ein Teil einer Sinuskurve, ein Teil einer Ellipse oder ein Teil einer Kettenkurve ist und eine Figur, die durch einen Teil oberhalb des untersten Teils des zweiten Abschnitts 92 der Basisteiloberfläche 90 gezeichnet wird, eine Strecke ist. Des Weiteren ist die Grenze 90bd zwischen dem ersten Abschnitt 91 und dem zweiten Abschnitt 92 der Basisteiloberfläche 90 auch differenzierbar.
• Falls das Lichtemissionselementarray durch die mehreren Lichtemissionselemente aus Beispiel 1 konfiguriert wird, ist es wünschenswert in dem Lichtemissionselementarray, dass ein Bildungsrastermaß der Lichtemissionselemente 3 µm oder mehr und 50 µm oder weniger, bevorzugt 5 µm oder mehr und 30 µm oder weniger und besonders bevorzugt 8 µm oder mehr und 25 µm oder weniger beträgt. Außerdem beträgt der Krümmungsradius R1 des zentralen Teils 91c des ersten Abschnitts 91 der Basisteiloberfläche 90 wünschenswerterweise 1 × 10^-5 m oder mehr. Die Resonatorlänge LOR erfüllt bevorzugt 1 × 10^-5 m ≤ LOR. Parameter des Lichtemissionselements 10A sind wie in Tabelle 1 unten gezeigt. Es wird angemerkt, dass der Durchmesser der ersten Lichtreflexionsschicht 41 durch D1 bezeichnet wird, die Höhe des ersten Abschnitts 91 der Basisteiloberfläche 90 durch H1 bezeichnet wird und der Krümmungsradius eines zentralen Teils 92c des zweiten Abschnitts 92 der Basisteiloberfläche 90 durch R2 bezeichnet wird. Hier wird die Höhe H1 des ersten Abschnitts 91 ausgedrückt durch: $$\text{H}1=\text{L}1-\text{L}2$$

  

  wobei L1 eine Entfernung von der zweiten Oberfläche 21b der ersten Verbindungshalbleiterschicht 21 zu dem zentralen Teil 91c des ersten Abschnitts 91 der Basisteiloberfläche 90 ist und L2 eine Entfernung von der zweiten Oberfläche 21b der ersten Verbindungshalbleiterschicht 21 zu dem zentralen Teil 92c des zweiten Abschnitts 92 der Basisteiloberfläche 90 ist.
• Eine Konfiguration kann genutzt werden, bei der die gestapelte Struktur 20 wenigstens eine Art von Material beinhaltet, das aus der Gruppe ausgewählt wird, die aus einem GaN-basierten Verbindungshalbleiter, einem InP-basierten Verbindungshalbleiter und einem GaAs-basierten Verbindungshalbleiter besteht. Bei Beispiel 1 beinhaltet die gestapelte Struktur 20 speziell einen GaN-basierten Verbindungshalbleiter.
• Die erste Verbindungshalbleiterschicht 21 beinhaltet eine n-GaN-Schicht, die aktive Schicht 23 beinhaltet eine dreistufige Quantentopfstruktur, in der In_0,04Ga_0,96N-Schichten (Barriereschichten) und In_0,16Ga_0,84N-Schichten (Wannenschichten) gestapelt sind, und die zweite Verbindungshalbleiterschicht 22 beinhaltet eine p-GaN-Schicht. Eine erste Elektrode 31, die Ti/Pt/Au beinhaltet, ist durch eine (nicht veranschaulichte) erste Padelektrode, die zum Beispiel Ti/Pt/Au oder V/Pt/Au beinhaltet, elektrisch mit einem externen Schaltkreis oder dergleichen gekoppelt. Dagegen ist eine zweite Elektrode 32 auf der zweiten Verbindungshalbleiterschicht 22 gebildet und ist die zweite Lichtreflexionsschicht 42 auf der zweiten Elektrode 32 gebildet. Die zweite Lichtreflexionsschicht 42 auf der zweiten Elektrode 32 weist eine flache Form auf. Die zweite Elektrode 32 beinhaltet ein transparentes elektrisch leitfähiges Material, insbesondere ITO. Auf einem Kantenteil der zweiten Elektrode 32 kann eine zweite Padelektrode 33, die zum Beispiel Pd/Ti/Pt/Au, Ti/Pd/Au oder Ti/Ni/Au beinhaltet, zum Herstellen einer elektrischen Kopplung zu dem externen Schaltkreis oder dergleichen gebildet oder gekoppelt werden (siehe 2 und 3). Die erste Lichtreflexionsschicht 41 und die zweite Lichtreflexionsschicht 42 beinhalten zum Beispiel eine gestapelte Struktur aus einer Ta₂O₅-Schicht und einer SiO₂-Schicht oder eine gestapelte Struktur aus einer SiN-Schicht und einer SiO₂-Schicht. Obwohl die erste Lichtreflexionsschicht 41 und die zweite Lichtreflexionsschicht 42 eine ähnliche Mehrschichtstruktur aufweisen, sind sie zur Vereinfachung der Zeichnungen als eine einzige Schicht veranschaulicht. Jeweilige planare Formen der ersten Elektrode 31, der ersten Lichtreflexionsschicht 41, der zweiten Lichtreflexionsschicht 42 und einer Öffnung 34A, die in einer Isolationsschicht (Strombegrenzungsschicht) 34 bereitgestellt ist, sind kreisförmig.
• Wie in 4 veranschaulicht, ist, falls das Lichtemissionselementarray durch die mehreren Lichtemissionselemente aus Beispiel 1 konfiguriert ist, die zweite Elektrode 32 zwischen den Lichtemissionselementen 10A gemein, die das Lichtemissionselementarray konfigurieren. Die zweite Elektrode ist durch die (nicht veranschaulichte) erste Padelektrode mit einem externen Schaltkreis oder dergleichen gekoppelt. Die erste Elektrode 31 ist ebenfalls zwischen den Lichtemissionselementen 10A gemein, die das Lichtemissionselementarray konfigurieren, und ist durch die (nicht veranschaulichte) erste Padelektrode mit einem externen Schaltkreis oder dergleichen gekoppelt. Bei dem Lichtemissionselement 10A, das in 1 und 4 veranschaulicht ist, kann Licht durch die erste Lichtreflexionsschicht 41 nach außen emittiert werden oder kann Licht durch die zweite Lichtreflexionsschicht 42 nach außen emittiert werden. Es wird angemerkt, dass, falls das Lichtemissionselementarray nicht durch die Lichtemissionselemente 10A konfiguriert ist, es ausreicht, wenn die erste Elektrode 31 und die zweite Elektrode 32 in dem Lichtemissionselement 10A bereitgestellt sind. Dies gilt auch gleichermaßen für die folgende Beschreibung.
• Alternativ dazu wird, wie in 5 veranschaulicht, bei Modifikationsbeispiel-1 von Beispiel 1 die zweite Elektrode 32 einzeln in den Lichtemissionselementen 10A gebildet, die das Lichtemissionselementarray konfigurieren, und wird durch die zweite Padelektrode 33 mit einem externen Schaltkreis oder dergleichen gekoppelt. Die erste Elektrode 31 ist zwischen den Lichtemissionselementen 10A gemein, die das Lichtemissionselementarray konfigurieren, und ist durch die (nicht veranschaulichte) erste Padelektrode mit einem externen Schaltkreis oder dergleichen gekoppelt. Bei dem Lichtemissionselement 10A, das in 2 und 5 veranschaulicht ist, kann Licht durch die erste Lichtreflexionsschicht 41 nach außen emittiert werden oder kann Licht durch die zweite Lichtreflexionsschicht 42 nach außen emittiert werden.
• Alternativ dazu wird, wie in 6 veranschaulicht, bei Modifikationsbeispiel-2 von Beispiel 1 im Fall des Lichtemissionselementarrays die zweite Elektrode 32 einzeln in den Lichtemissionselementen 10A gebildet, die das Lichtemissionselementarray konfigurieren. Auf der zweiten Padelektrode 33, die auf der zweiten Elektrode 32 gebildet wird, wird ein Kontakthügel 35 gebildet und wird eine Kopplung zu einem externen Schaltkreis oder dergleichen durch den Kontakthügel 35 hergestellt. Die erste Elektrode 31 ist zwischen den Lichtemissionselementen 10A gemein, die das Lichtemissionselementarray konfigurieren, und ist durch die (nicht veranschaulichte) erste Padelektrode mit einem externen Schaltkreis oder dergleichen gekoppelt. Der Kontakthügel 35 in einem Abschnitt auf der Seite der zweiten Oberfläche der zweiten Verbindungshalbleiterschicht 22 bereitgestellt, die dem zentralen Teil 91c des ersten Abschnitts 91 der Basisteiloberfläche 90 gegenüberliegt, und bedeckt die zweite Lichtreflexionsschicht 42. Beispiele für den Kontakthügel 35 können einen Gold(Au)-Kontakthügel, einen Lotkontakthügel und einen Indium(In)-Kontakthügel beinhalten. Ein Verfahren zum Bereitstellen des Kontakthügels 35 kann ein bekanntes Verfahren sein. Bei dem Lichtemissionselement 10A, das in 3 und 6 veranschaulicht ist, wird Licht durch die erste Lichtreflexionsschicht 41 nach außen emittiert. Es wird angemerkt, dass der Kontakthügel 35 in dem Lichtemissionselement 10A bereitgestellt sein kann, das in 1 veranschaulicht ist. Beispiele für die Form des Kontakthügels 35 können eine zylindrische Form, eine ringförmige Form und eine halbkugelförmige Form beinhalten.
• Ein Wert einer Wärmeleitfähigkeit der gestapelten Struktur 20 ist höher als ein Wert einer Wärmeleitfähigkeit der ersten Lichtreflexionsschicht 41. Die Wärmeleitfähigkeit des dielektrischen Materials, das die erste Lichtreflexionsschicht 41 konfiguriert, weist einen Wert von etwa 10 Watt/(m·K) oder weniger auf. Dagegen weist die Wärmeleitfähigkeit des GaN-basierten Verbindungshalbleiters, der die gestapelte Struktur 20 konfiguriert, einen Wert von etwa 50 Watt/(m·K) bis etwa 100 Watt/(m·K) auf. <Tabelle 1>

  Krümmungsradius R1	100 µm
  Durchmesser D 1	20 µm
  Höhe H1	2 µm
  Krümmungsradius R2	2 µm
  Zweite Lichtreflexionsschicht 42	SiO2/Ta2O5 (12 Paare)
  Phasenverschiebungsschicht	SiO2 (optische Filmdicke von 2,25 λ0)
  Zweite Elektrode 32	ITO (Dicke: 22 nm)
  Zweite Verbindungshalbleiterschicht 22	p-GaN
  Aktive Schicht 23	InGaN
  	(Mehrfachquantentopfstruktur)
  Erste Verbindungshalbleiterschicht 21	n-GaN
  Erste Lichtreflexionsschicht 41	SiO2/Ta2O5 (14 Paare)
  Resonatorlänge LOR	25 µm
  Oszillationswellenlänge (Emissionswellenlänge)	440,2 nm
  λ0
  Wellenlänge λ'	446,5 nm

• 36A veranschaulicht einen tatsächlich gemessenen Wert (durch eine durchgezogene Linie angegeben) und einen berechneten Wert (durch eine gepunktete Linie angegeben) eines Lichtreflexionsgrades der zweiten Lichtreflexionsschicht (der zweiten Lichtreflexionsschicht aus Beispiel 1) einschließlich der Phasenverschiebungsschicht. 36B und 37A veranschaulichen jeweils eine vergrößerte Ansicht davon um eine Wellenlänge von 445 nm herum. 36C veranschaulicht als Vergleichsbeispiel 1 einen tatsächlich gemessenen Wert (durch eine durchgezogene Linie angegeben) und einen berechneten Wert (durch eine gepunktete Linie angegeben) eines Lichtreflexionsgrades einer zweiten Lichtreflexionsschicht, die nicht mit der Phasenverschiebungsschicht versehen ist. Wie in 36A und 36B veranschaulicht, weist die zweite Lichtreflexionsschicht einschließlich der Phasenverschiebungsschicht bei dem Lichtemissionselement aus Beispiel 1 den niedrigsten Lichtreflexionsgrad bei der Wellenlänge λ' in der obigen Tabelle 1 auf. Das heißt, die zweite Lichtreflexionsschicht 42, die mit der Phasenverschiebungsschicht versehen ist, weist eine Etalon-Struktur auf. Außerdem ist der Wert von Δλ bei den Beispielen aus 36B und 37A 1,6 nm.
• Außerdem veranschaulichen 37B und 37C Änderungen der Oszillationswellenlängen, wenn ein Strom zwischen der ersten Elektrode 31 und der zweiten Elektrode 32 bei Beispiel 1 bzw. Vergleichsbeispiel 1 fließt. Es wird angemerkt, dass die Änderung der Oszillationswellenlänge, wenn ein Strom von 2 Milliampere fließt, durch „A“ in 37B und 37C angegeben wird. Außerdem wird die Änderung der Oszillationswellenlänge, wenn ein Strom von 3 Milliampere fließt, durch „B“ in 37B und 37C angegeben. Des Weiteren wird die Änderung der Oszillationswellenlänge, wenn ein Strom von 4 Milliampere fließt, durch „C“ in 37B und 37C veranschaulicht. Außerdem wird die Änderung der Oszillationswellenlänge, wenn ein Strom von 5 Milliampere fließt, durch „D“ in 37B und 37C angegeben. Des Weiteren wird die Änderung der Oszillationswellenlänge, wenn ein Strom von 6 Milliampere fließt, durch „E“ in 37B und 37C angegeben. Außerdem wird die Änderung der Oszillationswellenlänge, wenn ein Strom von 7 Milliampere fließt, durch „F“ in 37B und 37C angegeben. Des Weiteren wird die Änderung der Oszillationswellenlänge, wenn ein Strom von 8 Milliampere fließt, durch „G“ in 37B und 37C angegeben. Außerdem veranschaulicht 38 einen Strom (einen Betriebsstrom, Einheit: Milliampere), der zwischen der ersten Elektrode 31 und der zweiten Elektrode 32 fließt, sowie eine Menge einer Änderung der Oszillationswellenlänge (Einheit: nm). Es wird angemerkt, dass in 38 „A“ Daten aus Beispiel 1 angibt und „B“ Daten aus Vergleichsbeispiel 1 angibt.
• Im Allgemeinen erzeugt, wenn ein Strom zu einem Lichtemissionselement fließt, das Lichtemissionselement Wärme und wird eine Temperatur der aktiven Schicht angehoben; infolgedessen wird die Emissionswellenlänge zu einer Seite einer längeren Wellenlänge verschoben. Ein solches Phänomen wird auffallend in dem Lichtemissionselement aus Vergleichsbeispiel 1 beobachtet, das in 37C veranschaulicht ist, weil die Phasenverschiebungsschicht nicht bereitgestellt ist. Währenddessen wird, wie in 37B veranschaulicht, ein solches Phänomen bei Beispiel 1 nicht beobachtet, weil die Phasenverschiebungsschicht bereitgestellt ist. Das heißt, dass bei dem Lichtemissionselement aus Beispiel 1, wie in 38 veranschaulicht, die Oszillationswellenlänge kaum durch die Betriebstemperatur geändert wird und die Oszillationswellenlänge kaum durch den Betriebsstrom geändert wird; die Oszillationswellenlänge wird selbst dann konstant gehalten, wenn der Verstärkungsfaktor der aktiven Schicht mit Bezug auf die Wellenlänge fluktuiert. Es wird angemerkt, dass das Lichtemissionselement durch einen Kühlkörper temperaturgesteuert wird, um zu ermöglichen, dass eine Außenoberfläche davon auf 50 °C gehalten wird.
• Das Longitudinalmodenintervall Δλ kann Folgendes erfüllen: $$\Delta \mathrm{\lambda }=\{\mathrm{\lambda }02/\left(2\text{LOR}\times \text{ndurchschn}\right)\}\left[1-\left(\mathrm{\lambda }0/\text{ndurchschn}\right)\left(\text{ndurchschn}/\text{d}\mathrm{\lambda }0\right)\right]-1$$

  

  wobei ndurchschn ein durchschnittlicher Brechungsindex einer Verbindungshalbleiterschicht ist, die einen Resonator konfiguriert. 39A veranschaulicht eine Beziehung zwischen der Resonatorlänge LOR (Einheit: µm) und dem Longitudinalmodenintervall (Δλ, Einheit: nm), wenn der GaN-basierte Verbindungshalbleiter (ndurchschn = 2,45) als eine Schicht verwendet wird, die den Resonator konfiguriert, und wenn (ndurchschn/dλ0) = -0,01 und λ0 = 450 nm gelten. Unter dieser Bedingung wird $$\Delta \mathrm{\lambda }=\mathrm{41,1}/\text{LOR}\left(\text{nm}\right)$$

  

  erfüllt. Der Wert von Δλ beträgt bei den Beispielen aus 36B und 37A 1,6 nm.
• Außerdem veranschaulichen 39B und 39C jeweils ein konzeptuelles Diagramm einer Änderung des Verstärkungsfaktors der aktiven Schicht, wenn ein Strom zwischen der ersten Elektrode und der zweiten Elektrode fließt und die Temperatur der aktiven Schicht erhöht wird. Es ist anzumerken, dass 39B einen Fall von LOR ≈ 30 µm veranschaulicht und 39C einen Fall von LOR ≈ 2 µm veranschaulicht. Bei dem in der 39B veranschaulichten Beispiel gilt Δλ ≈ 1, wohingegen bei dem in 39C veranschaulichten Beispiel Δλ ≈ 20 nm gilt. Das heißt, dass, wenn die Resonatorlänge LOR länger wird, das Longitudinalmodenintervall Δλ breiter wird. Auf diese Weise wird, falls die Resonatorlänge LOR kurz ist, der Wert des Longitudinalmodenintervalls Δλ groß. Entsprechend ist die Oszillationswellenlänge des Oberflächenemissionslaserelements stabil mit Bezug auf die Betriebstemperatur und den Betriebsstrom und liegt auch in einer Monolongitudinalmode vor. Dagegen wird, wenn die Resonatorlänge LOR länger wird, das Longitudinalmodenintervall Δλ schmäler. Auf diese Weise wird, falls die Resonatorlänge LOR lang ist, der Wert des Longitudinalmodenintervalls Δλ klein. Entsprechend wird die Oszillationswellenlänge des Oberflächenemissionslaserelements instabil mit Bezug auf die Betriebstemperatur und den Betriebsstrom und neigt die Longitudinalmode auch zu einer Multimode.
• Wie in dem konzeptuellen Diagramm aus 40A veranschaulicht, durchläuft das Lichtemissionselement allgemein eine Änderung, die in dem Verstärkungsfaktor der aktiven Schicht mit Bezug auf die Wellenlänge durch eine Änderung der Temperatur der aktiven Schicht auftritt. Hier ist eine Wellenlänge, bei der der Verstärkungsfaktor der aktiven Schicht maximiert wird, die Oszillationswellenlänge des Lichtemissionselements. Entsprechend wird, wenn die Temperatur der aktiven Schicht angehoben wird, ein Verstärkungsfaktor der aktiven Schicht, der durch „a“ angegeben ist, zu einem Verstärkungsfaktor der aktiven Schicht, der durch „b“ angegeben ist, geändert; infolgedessen tritt auch eine Änderung der Oszillationswellenlänge auf.
• Dagegen wird, wie in dem konzeptuellen Diagramm aus 40B veranschaulicht, bei dem Lichtemissionselement aus Beispiel 1, wenn die Temperatur der aktiven Schicht angehoben wird, der Verstärkungsfaktor der aktiven Schicht, der durch „a“ angegeben ist, zu dem Verstärkungsfaktor der aktiven Schicht, der durch „b“ angegeben ist, geändert. Jedoch ist bei dem Verstärkungsfaktor der aktiven Schicht, wobei der Verstärkungsfaktor der aktiven Schicht durch „b“ angegeben ist, die Phasenverschiebungsschicht vorhanden und führt eine Wellenlänge λ1', die von der Oszillationswellenlänge λ1 zu der Seite der längeren Wellenlänge verschoben ist, zu dem Eintreten in ein Niederlichtreflexionswellenlängengebiet in der zweiten Lichtreflexionsschicht einschließlich der Phasenverschiebungsschicht, wodurch bewirkt wird, dass das Lichtemissionselement nicht mit der Wellenlänge λ1' oszilliert. Stattdessen oszilliert das Lichtemissionselement mit einer Oszillationswellenlänge λ2, die an die Wellenlänge λ1' angrenzt und sich auf der Seite einer kürzeren Wellenlänge als die Wellenlänge λ1' befindet. Der Wert der Oszillationswellenlänge λ2 ist ein Wert nahe oder im Wesentlichen gleich dem Wert der Oszillationswellenlänge λ1.
• Wie zuvor beschrieben, ist bei dem Lichtemissionselement (Halbleiterlaserelement) aus Beispiel 1 die Phasenverschiebungsschicht innerhalb der Lichtreflexionsschicht bereitgestellt. Dementsprechend ist die Oszillationswellenlänge stabil mit Bezug auf die Betriebstemperatur und den Betriebsstrom und es ist möglich, eine Monolongitudinalmode zu erhalten. Selbst wenn es eine Dispersion in einer kristallinen Eigenschaft der Verbindungshalbleitermaterialein, die die gestapelte Struktur konfigurieren, in einer virtuellen Ebene orthogonal zu einer Dickenrichtung der gestapelten Struktur gibt, besteht außerdem die Möglichkeit, eine einheitliche Oszillationswellenlänge zu erhalten.
• Nachfolgend wird eine Beschreibung verschiedener Modifikationsbeispiele von Beispiel 1 gegeben.
• Auch bei Modifikationsbeispiel-3 von Beispiel 1 ist die Phasenverschiebungsschicht innerhalb der zweiten Lichtreflexionsschicht 42 bereitgestellt. Die zweite Lichtreflexionsschicht 42 weist die zweite periodische Brechungsindexstruktur auf, in der acht Schichten des gestapelten Lichtreflexionsfilms gestapelt sind. Außerdem ist die Phasenverschiebungsschicht zwischen einer zweiten Schicht des gestapelten Lichtreflexionsfilms und einer dritten Schicht des gestapelten Lichtreflexionsfilms bereitgestellt. Die Phasenverschiebungsschicht ist nicht bei dem Kantenteil der zweiten periodischen Brechungsindexstruktur bereitgestellt. Ähnlich zu dem gestapelten Lichtreflexionsfilm aus Beispiel 1 wurde der erste Dünnfilm durch SiO₂ konfiguriert und wurde der zweite Dünnfilm durch Ta₂O₅ konfiguriert. Des Weiteren wurde SiO₂, das das gleiche Material wie jenes ist, das den ersten Dünnfilm konfiguriert, als das Material genutzt, das die Phasenverschiebungsschicht konfiguriert. Außerdem ist die optische Filmdicke der Phasenverschiebungsschicht 10 λ0. Eine Konfiguration oder Struktur der ersten Lichtreflexionsschicht 41 war der Konfiguration oder Struktur der ersten Lichtreflexionsschicht 41 bei Beispiel 1 ähnlich.
• 41A veranschaulicht einen Graphen, der einen tatsächlich gemessenen Wert (angegeben durch eine durchgezogene Linie) und einen berechneten Wert (angegeben durch eine gepunktete Linie) eines Lichtreflexionsgrades der zweiten Lichtreflexionsschicht einschließlich der Phasenverschiebungsschicht in einem Halbleiterlaserelement aus Modifikationsbeispiel-3 von Beispiel 1 veranschaulicht. 41B veranschaulicht eine vergrößerte Ansicht des tatsächlich gemessenen Wertes und des berechneten Wertes, um eine Wellenlänge von 430 nm bis 460 nm herum, des Lichtreflexionsgrades der zweiten Lichtreflexionsschicht einschließlich der Phasenverschiebungsschicht, welcher in 41A veranschaulicht ist. Wie in 41A und 41B veranschaulicht, weist die zweite Lichtreflexionsschicht einschließlich der Phasenverschiebungsschicht bei Modifikationsbeispiel-3 des Lichtemissionselements aus Beispiel 1 einen niedrigeren Lichtreflexionsgrad in sechs Wellenlängengebieten auf.
• Bei Modifikationsbeispiel-4 von Beispiel 1 ist die Phasenverschiebungsschicht an zwei Stellen innerhalb der zweiten Lichtreflexionsschicht 42 bereitgestellt. Die zweite Lichtreflexionsschicht 42 weist die zweite periodische Brechungsindexstruktur auf, in der achtzehn Schichten des gestapelten Lichtreflexionsfilms gestapelt sind. Außerdem ist eine erste Phasenverschiebungsschicht zwischen einer vierten Schicht des gestapelten Lichtreflexionsfilms und einer fünften Schicht des gestapelten Lichtreflexionsfilms bereitgestellt und ist eine zweite Phasenverschiebungsschicht zwischen einer achten Schicht des gestapelten Lichtreflexionsfilms und einer neunten Schicht des gestapelten Lichtreflexionsfilms bereitgestellt. Die erste Phasenverschiebungsschicht und die zweite Phasenverschiebungsschicht sind nicht bei dem Kantenteil der zweiten periodischen Brechungsindexstruktur bereitgestellt. Vier Schichten des gestapelten Lichtreflexionsfilms sind zwischen der Phasenverschiebungsschicht und der Phasenverschiebungsschicht angeordnet. Ähnlich zu dem gestapelten Lichtreflexionsfilm aus Beispiel 1 wurde der erste Dünnfilm durch SiO₂ konfiguriert und wurde der zweite Dünnfilm durch Ta₂O₅ konfiguriert. Des Weiteren wurde SiO₂, das das gleiche Material wie jenes ist, das den ersten Dünnfilm konfiguriert, als das Material genutzt, das die Phasenverschiebungsschicht konfiguriert. Außerdem ist die optische Filmdicke sowohl der ersten Phasenverschiebungsschicht als auch der zweiten Phasenverschiebungsschicht 2,25 λ0. Eine Konfiguration oder Struktur der ersten Lichtreflexionsschicht 41 war der Konfiguration oder Struktur der ersten Lichtreflexionsschicht 41 bei Beispiel 1 ähnlich.
• 42A veranschaulicht einen Graphen, der einen tatsächlich gemessenen Wert (angegeben durch eine durchgezogene Linie) und einen berechneten Wert (angegeben durch eine gepunktete Linie) eines Lichtreflexionsgrades der zweiten Lichtreflexionsschicht einschließlich der Phasenverschiebungsschicht in einem Halbleiterlaserelement aus Modifikationsbeispiel-4 von Beispiel 1 veranschaulicht. 42B veranschaulicht eine vergrößerte Ansicht des tatsächlich gemessenen Wertes und des berechneten Wertes, um eine Wellenlänge von 450 nm herum, des Lichtreflexionsgrades der zweiten Lichtreflexionsschicht einschließlich der Phasenverschiebungsschicht, welcher in 42A veranschaulicht ist. Wie in 42A und 42B veranschaulicht, weist die zweite Lichtreflexionsschicht einschließlich der Phasenverschiebungsschicht bei Modifikationsbeispiel-4 des Lichtemissionselements aus Beispiel 1 einen niedrigeren Lichtreflexionsgrad in zwei Wellenlängengebieten auf.
• Bei Modifikationsbeispiel-5 von Beispiel 1 ist die Phasenverschiebungsschicht innerhalb der ersten Lichtreflexionsschicht 41 bereitgestellt. Die erste Lichtreflexionsschicht 41 weist die erste periodische Brechungsindexstruktur auf, in der vierzehn Schichten des gestapelten Lichtreflexionsfilms gestapelt sind. Außerdem ist eine erste Phasenverschiebungsschicht zwischen einer siebten Schicht des gestapelten Lichtreflexionsfilms und einer achten Schicht des gestapelten Lichtreflexionsfilms bereitgestellt. Die Phasenverschiebungsschicht ist nicht bei dem Kantenteil der ersten periodischen Brechungsindexstruktur bereitgestellt. Ähnlich zu dem gestapelten Lichtreflexionsfilm aus Beispiel 1 wurde der erste Dünnfilm durch SiO₂ konfiguriert und wurde der erste Dünnfilm durch Ta₂O₅ konfiguriert. Des Weiteren wurde SiO₂, das das gleiche Material wie jenes ist, das den ersten Dünnfilm konfiguriert, als das Material genutzt, das die Phasenverschiebungsschicht konfiguriert. Außerdem ist die optische Filmdicke der Phasenverschiebungsschicht 2,25 λ0. Der gestapelte Lichtreflexionsfilm, der die zweite Lichtreflexionsschicht 42 mit einer flachen Form konfiguriert, weist eine Struktur auf, bei der der erste Dünnfilm (einschließlich SiO₂) und der zweite Dünnfilm (Ta₂O₅), ähnlich jenen der ersten Lichtreflexionsschicht 41, gestapelt sind. Außerdem weist die zweite Lichtreflexionsschicht 42 die zweite periodische Brechungsindexstruktur auf, in der neun Schichten des gestapelten Lichtreflexionsfilms gestapelt sind.
• Bei einem Halbleiterlaserelement aus Modifikationsbeispiel-5 von Beispiel 1 waren ein tatsächlich gemessener Wert und ein berechneter Wert des Lichtreflexionsgrades der ersten Lichtreflexionsschicht einschließlich der Phasenverschiebungsschicht ähnlich jenen in 36A.
• Bei Modifikationsbeispiel-6 von Beispiel 1 weist die erste Lichtreflexionsschicht 41 eine Konfiguration oder Struktur ähnlich jener der ersten Lichtreflexionsschicht 41 aus Modifikationsbeispiel-5 von Beispiel 1 auf. Außerdem weist die zweite Lichtreflexionsschicht 42 eine Konfiguration oder Struktur ähnlich jener der zweiten Lichtreflexionsschicht 42 aus Beispiel 1 auf.
• 43A veranschaulicht einen Graphen, der einen tatsächlich gemessenen Wert (angegeben durch eine durchgezogene Linie) und einen berechneten Wert (angegeben durch eine gepunktete Linie) eines Lichtreflexionsgrades der zweiten Lichtreflexionsschicht einschließlich der Phasenverschiebungsschicht in einem Halbleiterlaserelement aus Modifikationsbeispiel-6 von Beispiel 1 veranschaulicht. 43B veranschaulicht eine vergrößerte Ansicht des tatsächlich gemessenen Wertes und des berechneten Wertes, um eine Wellenlänge von 450 nm herum, des Lichtreflexionsgrades der zweiten Lichtreflexionsschicht einschließlich der Phasenverschiebungsschicht, welcher in 43A veranschaulicht ist. Wie in 43A und 43B veranschaulicht, weisen die erste Lichtreflexionsschicht und die zweite Lichtreflexionsschicht einschließlich der Phasenverschiebungsschicht bei Modifikationsbeispiel-6 des Lichtemissionselements aus Beispiel 1 einen niedrigeren Lichtreflexionsgrad als Ganzes in zwei Wellenlängengebieten auf.
• Insbesondere ist bei Beispiel 1, Modifikationsbeispiel-3 von Beispiel 1, Modifikationsbeispiel-4 von Beispiel 1, Modifikationsbeispiel-5 von Beispiel 1 und Beispiel 9, das später zu beschreiben ist, die optische Filmdicke der Phasenverschiebungsschicht 0,1-mal oder mehr und 50-mal oder weniger λ0. Außerdem erfüllt bei Beispiel 1, Modifikationsbeispiel-4 von Beispiel 1, Modifikationsbeispiel-5 von Beispiel 1 und Beispiel 9, das später zu beschreiben ist, die optische Filmdicke der Phasenverschiebungsschicht k3(λ0/4) (2r + 1) [wobei r eine ganze Zahl von 100 oder weniger ist und 0,9 ≤ k3 ≤ 1,1 gilt]. Jedoch ist dies nicht beschränkend und es kann auch allgemein ein Modus genutzt werden, in dem die optische Filmdicke der Phasenverschiebungsschicht eine optische Filmdicke außer k3'(λ0/4) (2r') ist [wobei r' eine ganze Zahl von 100 oder weniger ist und 0,9 ≤ k3' ≤ 1,1 gilt].
• Nachfolgend wurden Simulationen durchgeführt, in denen die Anordnungsreihenfolge des ersten Dünnfilms und des zweiten Dünnfilms sowie der Phasenverschiebungsschicht in der Lichtreflexionsschicht und Materialien, die den ersten Dünnfilm, den zweiten Dünnfilm und die Phasenverschiebungsschicht konfigurieren, auf verschiedene Arten geändert wurden, um Effekte der Phasenverschiebungsschicht zu untersuchen. Es wird angenommen, dass n1 ein Brechungsindex eines Materials ist, das den ersten Dünnfilm konfiguriert, n2 ein Brechungsindex eines Materials ist, das den zweiten Dünnfilm konfiguriert, und n3 ein Brechungsindex eines Material ist, das die Phasenverschiebungsschicht konfiguriert.
• In einer Struktur, wie etwa Film A, Film B, Film A, Film B, Film C, Film A, Film B, ... , Film A, Film B, Film A und Film B (nachfolgend der Einfachheit halber als eine „erste Struktur“ bezeichnet), wird Folgendes angenommen:
• Film A: ein erster Dünnfilm einschließlich eines ersten Materials mit einem Brechungsindex von n1
• Film B: ein zweiter Dünnfilm einschließlich eines zweiten Materials mit einem Brechungsindex von n2 (< n1).
• Außerdem gilt in beliebigen der folgenden Fälle:
• Film C: eine Phasenverschiebungsschicht einschließlich des ersten Materials mit einem Brechungsindex von n1
• Film C: eine Phasenverschiebungsschicht einschließlich des zweiten Materials mit einem Brechungsindex von n2
• Film C: eine Phasenverschiebungsschicht einschließlich eines dritten Materials mit einem Brechungsindex von n3 (wobei n3 < n2 gilt)
• Film C: eine Phasenverschiebungsschicht einschließlich des dritten Materials mit einem Brechungsindex von n3 (wobei n2 < n3 < n1 gilt)
• Film C: eine Phasenverschiebungsschicht einschließlich des dritten Materials mit einem Brechungsindex von n3 (wobei n1 < n3 gilt),
wenn die optische Filmdicke des Films C auf (λ0/4) eingestellt wurde, wurde ein Simulationsergebnis erhalten, das die Anwesenheit einer Wellenlänge erkannte, bei der der Lichtreflexionsgrad der Lichtreflexionsschicht verringert ist. Wenn die optische Filmdicke des Films C auf (λ0/2) eingestellt wurde, wurde dagegen ein Simulationsergebnis erhalten, das keine Anwesenheit einer Wellenlänge erkannte, bei der der Lichtreflexionsgrad der Lichtreflexionsschicht verringert ist.
• Außerdem wird bei einer Struktur, wie etwa Film A, Film B, Film A, Film B, Film A, Film C, Film B, ... , Film A, Film B, Film A und Film B (nachfolgend der Einfachheit halber als eine „zweite Struktur“ bezeichnet), Folgendes angenommen:
• Film A: ein erster Dünnfilm einschließlich des ersten Materials mit einem Brechungsindex von n1
• Film B: ein zweiter Dünnfilm einschließlich des zweiten Materials mit einem Brechungsindex von n2 (< n1).
• Außerdem gilt in beliebigen der folgenden Fälle:
• Film C: eine Phasenverschiebungsschicht einschließlich des ersten Materials mit einem Brechungsindex von n1
• Film C: eine Phasenverschiebungsschicht einschließlich des zweiten Materials mit einem Brechungsindex von n2
• Film C: eine Phasenverschiebungsschicht einschließlich des dritten Materials mit einem Brechungsindex von n3 (wobei n3 < n2 gilt)
• Film C: eine Phasenverschiebungsschicht einschließlich des dritten Materials mit einem Brechungsindex von n3 (wobei n2 < n3 < n1 gilt)
• Film C: eine Phasenverschiebungsschicht einschließlich des dritten Materials mit einem Brechungsindex von n3 (wobei n1 < n3 gilt),
wenn die optische Filmdicke des Films C auf (λ0/4) eingestellt wurde, wurde ein Simulationsergebnis erhalten, das die Anwesenheit einer Wellenlänge erkannte, bei der der Lichtreflexionsgrad der Lichtreflexionsschicht verringert ist. Wenn die optische Filmdicke des Films C auf (λ0/2) eingestellt wurde, wurde dagegen ein Simulationsergebnis erhalten, das keine Anwesenheit einer Wellenlänge erkannte, bei der der Lichtreflexionsgrad der Lichtreflexionsschicht verringert ist.
• Nachfolgend wird eine Beschreibung eines Verfahrens zum Herstellen des Lichtemissionselements aus Beispiel 1 unter Bezugnahme auf 11A, 11B, 12, 13, 14A, 14B, 15A, 15B, 15C, 16A und 16B gegeben, die jeweils eine schematische partielle Endansicht der ersten Verbindungshalbleiterschicht und dergleichen sind.
• Hier beinhaltet ein Verfahren zum Herstellen des Lichtemissionselements aus Beispiel 1 Folgendes:
• Bilden der gestapelten Struktur und danach Bilden der zweiten Lichtreflexionsschicht auf der Seite der zweiten Oberfläche der zweiten Verbindungshalbleiterschicht,
• Bilden einer ersten Opferschicht auf dem ersten Abschnitt der Basisteiloberfläche, auf dem die erste Lichtreflexionsschicht zu bilden ist, und danach Formen einer Oberfläche der ersten Opferschicht zu einer konvexen Form,
• Bilden einer zweiten Opferschicht auf dem zweiten Abschnitt der Basisteiloberfläche, der zwischen den ersten Opferschichten freigelegt ist, und auf der ersten Opferschicht, um eine Oberfläche der zweiten Opferschicht zu einer konkav-konvexe Form zu formen,
• Rückätzen der zweiten Opferschicht und der ersten Opferschicht, und weiteres Rückätzen einwärts von der Basisteiloberfläche zum Bilden eines konvexen Teils in dem ersten Abschnitt der Basisteiloberfläche mit Bezug auf die zweite Oberfläche der ersten Verbindungshalbleiterschicht und zum Bilden wenigstens eines konkaven Teils in dem zweiten Abschnitt der Basisteiloberfläche, und
• Bilden der ersten Lichtreflexionsschicht auf dem ersten Abschnitt der Basisteiloberfläche.
• Zuerst wird, nachdem die gestapelte Struktur 20 gebildet wurde, die zweite Lichtreflexionsschicht 42 auf der Seite der zweiten Oberfläche der zweiten Verbindungshalbleiterschicht 22 gebildet.
• [Schritt-100]
• Insbesondere wird auf einer zweiten Oberfläche 11b eines Verbindungshalbleitersubstrats 11 mit einer Dicke von etwa 0,4 mm die gestapelte Struktur 20 gebildet, die einen GaN-basierten Verbindungshalbleiter beinhaltet und einen Stapel aus Folgendem beinhaltet:
• die erste Verbindungshalbleiterschicht 21 mit der ersten Oberfläche 21a und der zweiten 21b Oberfläche, die der ersten Oberfläche 21a gegenüberliegt,
• die aktive Schicht (Lichtemissionsschicht) 23, die der zweiten Oberfläche 21b der ersten Verbindungshalbleiterschicht 21 zugewandt ist, und
• die zweite Verbindungshalbleiterschicht 22 mit der ersten Oberfläche 22a, die der aktiven Schicht 23 zugewandt ist, und der zweiten Oberfläche 22b, die der ersten Oberfläche 22a gegenüberliegt. Insbesondere ist es möglich, die gestapelte Struktur 20 (siehe 11A) durch sequentielles Bilden der ersten Verbindungshalbleiterschicht 21, der aktiven Schicht 23 und der zweiten Verbindungshalbleiterschicht 22 auf der zweiten Oberfläche 11b des Verbindungshalbleitersubstrats 11 durch ein epitaktisches Wachstumsverfahren unter Verwendung eines bekannten MOCVD-Verfahrens zu erhalten. Es wird angemerkt, dass die Referenzziffer 11a eine erste Oberfläche des Verbindungshalbleitersubstrats 11 bezeichnet, die der zweiten Oberfläche 11b des Verbindungshalbleitersubstrats 11 gegenüberliegt.
• [Schritt-1 10]
• Anschließend wird eine Isolationsschicht (Strombegrenzungsschicht) 34, die die Öffnung 34A aufweist und SiO₂ beinhaltet, auf der zweiten Oberfläche 22b der zweiten Verbindungshalbleiterschicht 22 durch eine Kombination aus einem Filmbildungsverfahren, wie etwa einem CVD-Verfahren, einem Sputter-Verfahren oder einem Vakuumabscheidungsverfahren, und einem Nassätzverfahren oder einem Trockenätzverfahren gebildet (siehe 11B). Ein Strombegrenzungsgebiet (ein Strominjektionsgebiet 61A und ein Stromnichtinjektionsgebiet 61B) wird durch die Isolationsschicht 34 mit der Öffnung 34A definiert. Das heißt, dass das Strominjektionsgebiet 61A durch die Öffnung 34A definiert wird.
• Um das Strombegrenzungsgebiet zu erhalten, kann eine Isolationsschicht (Strombegrenzungsgebiet) einschließlich eines Isolationsmaterials (z. B. SiOx, SiNx oder AlOx) zwischen der zweiten Elektrode 32 und der zweiten Verbindungshalbleiterschicht 22 gebildet werden oder die zweite Verbindungshalbleiterschicht 22 kann durch ein RIE-Verfahren oder dergleichen geätzt werden, um eine Mesastruktur zu bilden. Alternativ dazu kann das Strombegrenzungsgebiet durch partielles Oxidieren mancher Schichten gestapelter zweiter Verbindungshalbleiterschichten 22 aus einer lateralen Richtung gebildet werden oder es kann ein Gebiet mit einer reduzierten elektrischen Leitfähigkeit durch Injizieren von Fremdstoffen in die zweite Verbindungshalbleiterschicht 22 durch Ioneninjektion gebildet werden. Alternativ dazu können beliebige davon geeignet kombiniert werden. Es ist anzumerken, dass es für die zweite Elektrode 32 erforderlich ist, elektrisch mit einem Abschnitt der zweiten Verbindungshalbleiterschicht 22 gekoppelt zu werden, durch den ein Strom aufgrund einer Strombegrenzung fließt.
• [Schritt-120]
• Danach werden die zweite Elektrode 32 und die zweite Lichtreflexionsschicht 42 auf der zweiten Verbindungshalbleiterschicht 22 gebildet. Insbesondere wird die zweite Elektrode 32 so, dass sie sich von der zweiten Oberfläche 22b der zweiten Verbindungshalbleiterschicht 22, die auf einer unteren Oberfläche der Öffnung 34A (Strominjektionsgebiet 61A) freigelegt ist, zu einer Position auf der Isolationsschicht 34 erstreckt, durch zum Beispiel ein Lift-Off-Verfahren gebildet und ferner wird die zweite Padelektrode 33 durch eine Kombination aus einem Filmbildungsverfahren, wie etwa einem Sputterverfahren oder einem Vakuumabscheidungsverfahren, und einem Strukturierungsverfahren, wie etwa einem Nassätzverfahren oder einem Trockenätzverfahren, nach Bedarf gebildet. Anschließend wird die zweite Lichtreflexionsschicht 42 so, dass sie sich von einer Position auf der zweiten Elektrode 32 zu einer Position auf der der zweiten Padelektrode 33 erstreckt, durch eine Kombination aus einem Filmbildungsverfahren, wie etwa einem Sputterverfahren oder einem Vakuumabscheidungsverfahren, und einem Strukturierungsverfahren, wie etwa einem Nassätzverfahren oder einem Trockenätzverfahren, gebildet. Die zweite Lichtreflexionsschicht 42 auf der zweiten Elektrode 32 weist eine flache Form auf. Auf diese Weise ist es möglich, eine in 12 veranschaulichte Struktur zu erhalten. Danach kann gegebenenfalls der Kontakthügel 35 in einem Abschnitt auf der Seite der zweiten Oberfläche der zweiten Verbindungshalbleiterschicht 22 bereitgestellt werden, die dem zentralen Teil 91c des ersten Abschnitts 91 der Basisteiloberfläche 90 gegenüberliegt. Insbesondere kann der Kontakthügel 35 auf der zweiten Padelektrode 33 (siehe 2 und 3), die auf der zweiten Elektrode 32 gebildet ist, gebildet werden, um die zweite Lichtreflexionsschicht 42 zu bedecken. Die zweite Elektrode 32 ist durch den Kontakthügel 35 mit einem externen Schaltkreis oder dergleichen gekoppelt.
• [Schritt-130]
• Anschließend wird die zweite Lichtreflexionsschicht 42 mit einer dazwischen liegenden Bondschicht 48 an einem Stützsubstrat 49 befestigt (siehe 13). Insbesondere wird die zweite Lichtreflexionsschicht 42 (oder der Kontakthügel 35) an dem Stützsubstrat 49 befestigt, das ein Saphirsubstrat beinhaltet, indem die Bondschicht 48 verwendet wird, die einen Klebstoff beinhaltet.
• [Schritt-140]
• Anschließend wird das Verbindungshalbleitersubstrat 11 durch ein mechanisches Polierverfahren oder ein CMP-Verfahren gedünnt und wird ferner Ätzen durchgeführt, um das Verbindungshalbleitersubstrat 11 zu entfernen.
• [Schritt-150]
• Danach wird eine erste Opferschicht 81 auf dem ersten Abschnitt 91 der Basisteiloberfläche 90 (insbesondere der ersten Oberfläche 21a der ersten Verbindungshalbleiterschicht 21) gebildet, auf dem die erste Lichtreflexionsschicht 41 zu bilden ist, und danach wird eine Oberfläche der ersten Opferschicht zu einer konvexen Form geformt. Insbesondere wird die erste Opferschicht 81, die in 14A veranschaulicht ist, durch Bilden einer ersten Fotolackmaterialschicht auf der ersten Oberfläche 21a der ersten Verbindungshalbleiterschicht 21 und Strukturieren der ersten Fotolackmaterialschicht erhalten, um zu ermöglichen, dass die erste Fotolackmaterialschicht auf dem ersten Abschnitt 91 verbleibt, und danach wird eine Wärmebehandlung an der ersten Opferschicht 81 durchgeführt. Es ist dementsprechend möglich, eine in 14B veranschaulichte Struktur zu erhalten. Anschließend wird eine Oberfläche einer ersten Opferschicht 81' einer Verarschungsverarbeitung (Plasmabestrahlungsverarbeitung) unterzogen, um die Oberfläche der ersten Opferschicht 81' zu modifizieren. Dies verhindert, dass die erste Opferschicht 81' einen Schaden, eine Verformung oder dergleichen erleidet, wenn eine zweite Opferschicht 82 in einem nächsten Schritt gebildet wird.
• [Schritt-160]
• Anschließend wird die zweite Opferschicht 82 auf dem zweiten Abschnitt 92 der Basisteiloberfläche 90, der zwischen den ersten Opferschichten 81' freigelegt ist, und auf den ersten Opferschichten 81' gebildet, um eine Oberfläche der zweiten Opferschicht 82 zu einer konkav-konvexen Form zu formen (siehe 15A). Insbesondere wird die zweite Opferschicht 82, die eine zweite Fotolackmaterialschicht mit einer geeigneten Dicke beinhaltet, über die gesamte Oberfläche hinweg gebildet. Es wird angemerkt, dass bei dem in 7 veranschaulichten Beispiel die zweite Opferschicht 82 eine durchschnittliche Filmdicke von 2 µm aufweist, wohingegen bei dem in 9 veranschaulichten Beispiel die zweite Opferschicht 82 eine durchschnittliche Filmdicke von 5 µm aufweist.
• Falls es erforderlich ist, den Krümmungsradius R1 des ersten Abschnitts 91 der Basisteiloberfläche 90 weiter zu erhöhen, reicht es aus, wenn [Schritt-150] und [Schritt-160] wiederholt werden.
• Die Materialien, die die erste Opferschicht 81 und die zweite Opferschicht 82 konfigurieren, sind nicht auf Fotolackmaterialien beschränkt und es reicht aus, wenn ein in Bezug auf die erste Verbindungshalbleiterschicht 21 geeignetes Material, wie etwa ein Oxidmaterial (zum Beispiel SiO₂, SiN, TiO₂ oder dergleichen), ein Halbleitermaterial (z. B. Si, GaN, InP oder GaAs) oder ein Metallmaterial (zum Beispiel Ni, Au, Pt, Sn, Ga, In, Al oder dergleichen) ausgewählt wird. Außerdem ist es durch Verwenden eines Fotolackmaterials mit einer geeigneten Viskosität als das Fotolackmaterial, das die erste Opferschicht 81 und die zweite Opferschicht 82 konfiguriert, und durch geeignetes Einstellen und Wählen der Dicke der ersten Opferschicht 81, der Dicke der zweiten Opferschicht 82, der Durchmesser der ersten Opferschicht 81' usw. möglich, den Wert des Krümmungsradius der Basisteiloberfläche 90 und die konkav-konvexe Form der Basisteiloberfläche 90 (z. B. den Durchmesser D1 und die Höhe H1) auf einen gewünschten Wert und eine gewünschte Form einzustellen.
• [Schritt-170]
• Danach wird durch Rückätzen der zweiten Opferschicht 82 und der ersten Opferschicht 81' und weiteres Rückätzen nach innen von der Basisteiloberfläche 90 (d. h. von der ersten Oberfläche 21a der ersten Verbindungshalbleiterschicht 21 in die erste Verbindungshalbleiterschicht 21 hinein) ein konvexer Teil 91A in dem ersten Abschnitt 91 der Basisteiloberfläche 90 gebildet und wird wenigstens ein konkaver Teil (ein konkaver Teil 92A bei Beispiel 1) in dem zweiten Abschnitt 92 der Basisteiloberfläche 90 mit Bezug auf die zweite Oberfläche 21b der ersten Verbindungshalbleiterschicht 21 gebildet. Auf diese Weise ist es möglich, eine in 15B veranschaulichte Struktur zu erhalten. Das Rückätzen kann durch ein Trockenätzverfahren, wie etwa ein RIE-Verfahren, oder durch ein Nassätzverfahren unter Verwendung von Salzsäure, Salpetersäure, Flusssäure, Phosphorsäure, einer Mischung aus beliebigen von diesen oder dergleichen durchgeführt werden.
• [Schritt-180]
• Als Nächstes wird die erste Lichtreflexionsschicht 41 auf dem ersten Abschnitt 91 der Basisteiloberfläche 90 gebildet. Insbesondere wird die erste Lichtreflexionsschicht 41 über die gesamte Oberfläche der Basisteiloberfläche 90 hinweg durch ein Filmbildungsverfahren, wie etwa ein Sputterverfahren oder ein Vakuumabscheidungsverfahren, gebildet (siehe 15C), wobei anschließend daran die erste Lichtreflexionsschicht 41 strukturiert wird. Es ist dementsprechend möglich, die erste Lichtreflexionsschicht 41 auf dem ersten Abschnitt 91 der Basisteiloberfläche 90 zu erhalten (siehe 16A). Danach wird die erste Elektrode 31, die zwischen den Lichtemissionselementen gemein ist, auf dem zweiten Abschnitt 92 der Basisteiloberfläche 90 gebildet (siehe 16B). Auf die zuvor beschriebene Weise ist es möglich, das Lichtemissionselement 10A aus Beispiel 1 zu erhalten. Indem bewirkt wird, dass die erste Elektrode 31 relativ zu der ersten Lichtreflexionsschicht 41 hervorsteht, ist es möglich, die erste Lichtreflexionsschicht 41 zu schützen.
• [Schritt-190]
• Danach wird das Stützsubstrat 49 entfernt und werden die Lichtemissionselemente einzeln separiert. Dann reicht es aus, wenn eine elektrische Kopplung mit einer externen Elektrode oder einem externen Schaltkreis (Schaltkreis zum Ansteuern des Lichtemissionselements) hergestellt wird. Insbesondere reicht es aus, wenn die erste Verbindungshalbleiterschicht 21 durch die erste Elektrode 31 und die nichtveranschaulichte erste Padelektrode mit einem externen Schaltkreis oder dergleichen gekoppelt wird und die zweite Verbindungshalbleiterschicht 22 durch die zweite Padelektrode 33 oder den Kontakthügel 35 mit einem externen Schaltkreis oder dergleichen gekoppelt wird. Als Nächstes wird das Halbleiterlaserelement (oder Lichtemissionselementarray) aus Beispiel 1 durch Durchführen einer Kapselung oder Versiegelung abgeschlossen.
• Außerdem weist bei dem Lichtemissionselement aus Beispiel 1 die Basisteiloberfläche eine konkav-konvexe Form auf und ist differenzierbar. Daher ist, falls eine externe Kraft aus irgendeinem Grund auf das Lichtemissionselement ausgeübt wird, eine Möglichkeit einer Belastungskonzentration auf einem ansteigenden Abschnitt des konvexen Teils zuverlässig vermeidbar und dementsprechend gibt es keinen möglichen Schaden an der ersten Verbindungshalbleiterschicht und dergleichen. Insbesondere wird das Lichtemissionselement mit einem externen Schaltkreis oder dergleichen durch Verwenden eines Kontakthügels gekoppelt und daran gebondet; zur Zeit des Bondens ist es erforderlich, eine große Last (zum Beispiel etwa 50 MPa) auf das Lichtemissionselement anzuwenden. Mit dem Lichtemissionselement aus Beispiel 1 gibt es keinen möglichen Schaden an dem Lichtemissionselement, selbst wenn eine solche große Last angewandt wird. Weil die Basisteiloberfläche eine konkav-konvexe Form aufweist, wird außerdem eine Erzeugung von Streulicht unterdrückt und daher ist es möglich, das Auftreten von Lichtnebensprechen zwischen den Lichtemissionselementen zu verhindern.
• Falls Lichtemissionselemente in schmalen Rastermaßen in einem Lichtemissionselementarray angeordnet werden, ist es nicht möglich, dass das Rastermaß den Grundflächendurchmesser der ersten Opferschicht überschreitet. Um das Rastermaß des Lichtemissionselementarrays zu verringern, ist es daher erforderlich, den Grundflächendurchmesser zu reduzieren. Insbesondere weist der Krümmungsradius R1 des zentralen Teils des ersten Abschnitts der Basisteiloberfläche eine positive Korrelation mit dem Grundflächendurchmesser auf. Das heißt, eine Abnahme des Grundflächendurchmessers mit Verringern des Rastermaßes führt zu einer Tendenz, dass der Krümmungsradius R1 kleiner wird. Zum Beispiel wurde bei einem Grundflächendurchmesser von 24 µm ein Krümmungsradius R1 von etwa 30 µm berichtet. Außerdem weist ein Abstrahlungswinkel von Licht, das von dem Lichtemissionselement emittiert wird, eine negative Korrelation zu dem Grundflächendurchmesser auf. Das heißt, eine Abnahme des Grundflächendurchmessers mit Verringern des Rastermaßes führt zu einer Tendenz, dass der Krümmungsradius R1 kleiner wird, um ein FFP (Far Field Pattern - Fernfeldmuster) zu vergrößern. Ein Krümmungsradius R1 von weniger als 30 µm kann zu einem Abstrahlungswinkel von einigen Grad oder mehr führen. In Abhängigkeit von dem Anwendungsgebiet des Lichtemissionselementarrays kann es Fälle geben, in denen ein schmaler Abstrahlungswinkel von 2 bis 3 Grad oder weniger für Licht gefordert wird, das von dem Lichtemissionselement emittiert wird.
• Gemäß Beispiel 1 wird der erste Abschnitt in der Basisteiloberfläche unter Verwendung der ersten Opferschicht und der zweiten Opferschicht gebildet. Dies ermöglicht es, die erste Lichtreflexionsschicht, die frei von Störungen ist und einen großen Krümmungsradius R1 aufweist, selbst dann zu erhalten, wenn die Lichtemissionselemente mit schmalen Rastermaßen angeordnet sind. Entsprechend ist es möglich, dass von den Lichtemissionselementen emittiertes Licht unter einem schmalen Abstrahlungswinkel von 2 bis 3 Grad oder weniger oder einem Abstrahlungswinkel so schmal wie möglich vorliegt. Dies ermöglicht es, ein Lichtemissionselement mit einem schmalen FFP, ein Lichtemissionselement mit hoher Orientierbarkeit und ein Lichtemissionselement mit hoher Strahlqualität bereitzustellen. Weil ein breites Lichtemissionsgebiet erhalten werden kann, ist es des Weiteren möglich, eine erhöhte Lichtausgabe und verbesserte Lichtemissionseffizienz des Lichtemissionselements zu erzielen und eine erhöhte Lichtausgabe und verbesserte Effizienz des Lichtemissionselements zu erzielen.
• Weil es möglich ist, die Höhe (Dicke) des ersten Abschnitts niedriger (dünner) zu machen, treten zudem leere Räume (Hohlräume) mit geringerer Wahrscheinlichkeit in dem Kontakthügel auf, wenn das Lichtemissionselement mit einem externen Schaltkreis oder dergleichen durch Verwenden des Kontakthügels gekoppelt oder an diesen gebondet wird. Dies ermöglicht es, eine verbesserte Wärmeleitfähigkeit zu erzielen, und erleichtert eine Montage.
• Ferner ist es bei dem Lichtemissionselement aus Beispiel 1, weil die erste Lichtreflexionsschicht auch als ein konkaver Spiegel dient, möglich, zuverlässig zu bewirken, dass Licht, das sich durch Beugung mit der aktiven Schicht als ein Startpunkt ausbreitet und in die erste Lichtreflexionsschicht eintritt, zu der aktiven Schicht reflektiert und auf die aktive Schicht gebündelt wird. Es ist dementsprechend möglich, zuverlässig eine Zunahme eines Beugungsverlusts zu vermeiden und eine Laseroszillation durchzuführen. Aufgrund des Vorhandenseins eines langen Resonators ist es auch möglich, ein Problem einer thermischen Sättigung zu vermeiden. Weil es möglich ist, die Resonatorlänge länger zu machen, wird zudem ein Spielraum in dem Herstellungsprozess des Lichtemissionselements verbessert, was dazu führt, dass eine verbesserte Ausbeute erzielt werden kann. Es wird angemerkt, dass „Beugungsverlust“ auf ein Phänomen verweist, bei dem Laserlicht, das sich in einem Resonator hin und her bewegt, graduell zu der Außenseite des Resonators dissipiert wird, weil Licht allgemein dazu neigt, sich aufgrund eines Beugungseffekts zu verbreitern. Außerdem ist es möglich, Streulicht zu unterdrücken und Lichtnebensprechen zwischen den Lichtemissionselementen zu unterdrücken. Wenn Licht, das von einem gewissen Lichtemissionselement emittiert wird, in ein angrenzendes Lichtemissionselement gelangt und durch die aktive Schicht des angrenzenden Lichtemissionselements absorbiert wird oder mit einer Resonanzmode gekoppelt, wird die Lichtemissionsoperation des angrenzenden Lichtemissionselements beeinflusst und wird Rauschen erzeugt. Ein solches Phänomen wird als Lichtnebensprechen bezeichnet. Zudem ist der Scheitelteil des ersten Abschnitts zum Beispiel eine sphärische Oberfläche und zeigt daher den Effekt des zuverlässigen Begrenzens von Licht in einer lateralen Richtung auf.
• Obwohl ein GaN-Substrat in dem Herstellungsprozess des Lichtemissionselements mit Ausnahme von Beispiel 5, das später zu beschreiben ist, verwendet wird, wird außerdem kein GaN-basierter Verbindungshalbleiter durch ein Verfahren für laterales epitaktisches Wachstum, wie etwa ein ELO-Verfahren, gebildet. Dies ermöglicht es, nicht nur ein polares GaN-Substrat, sondern auch ein semipolares GaN-Substrat und ein nichtpolares GaN-Substrat als das GaN-Substrat zu verwenden. Während die Verwendung des polaren GaN-Substrats tendenziell zum Verringern der Lichtemissionseffizienz aufgrund eines piezoelektrischen Effekts in der aktiven Schicht führt, ermöglicht die Verwendung des nichtpolaren GaN-Substrats oder des semipolaren GaN-Substrats es, ein solches Problem zu lösen oder abzuschwächen.
• [Beispiel 2]
• Beispiel 2 ist eine Modifikation von Beispiel 1 und betrifft ein Lichtemissionselement der (1-B)-ten Konfiguration. 17 veranschaulicht eine schematische partielle Endansicht eines Lichtemissionselements 10B aus Beispiel 2. 18 veranschaulicht eine schematische partielle Endansicht des Lichtemissionselementarrays aus Beispiel 2. Außerdem veranschaulichen 19 und 21 jeweils eine schematische Draufsicht einer Anordnung eines ersten Abschnitts und eines zweiten Abschnitts einer Basisteiloberfläche des Lichtemissionselementarrays aus Beispiel 2. 20 und 22 veranschaulichen jeweils eine schematische Draufsicht einer Anordnung einer ersten Lichtreflexionsschicht und einer ersten Elektrode in dem Lichtemissionselementarray aus Beispiel 2. Des Weiteren veranschaulichen 23A, 23B, 24A, 24B, 25A und 25B jeweils eine schematische partielle Endansicht einer ersten Verbindungshalbleiterschicht und dergleichen zum Beschreiben eines Verfahrens zum Herstellen des Lichtemissionselements aus Beispiel 2.
• Bei dem Lichtemissionselement 10B aus Beispiel 2 weist der zweite Abschnitt 92 der Basisteiloberfläche 90 eine abwärts konvexe Form und eine aufwärts konvexe Form, die sich von der abwärts konvexen Form zu dem zentralen Teil des zweiten Abschnitts 92 hin erstreckt, mit Bezug auf die zweite Oberfläche 21b der ersten Verbindungshalbleiterschicht 21 auf. Außerdem wird $$\text{L}2\text{nd}>\text{L}1$$

  

  erfüllt, wobei L1 eine Entfernung von der zweiten Oberfläche 21b der ersten Verbindungshalbleiterschicht 21 zu dem zentralen Teil 91c des ersten Abschnitts 91 der Basisteiloberfläche 90 ist und L2nd eine Entfernung von der zweiten Oberfläche 21b der ersten Verbindungshalbleiterschicht 21 zu dem zentralen Teil 92c des zweiten Abschnitts 92 ist.
• Alternativ dazu wird $$\text{R}1>\text{R}2\text{nd}$$

  

  erfüllt, wobei R1 ein Krümmungsradius des zentralen Teils 91c des ersten Abschnitts 91 (d. h. ein Krümmungsradius der ersten Lichtreflexionsschicht 41) ist und R2nd ein Krümmungsradius des zentralen Teils 92c des zweiten Abschnitts 92 ist. Es wird angemerkt, dass Beispiele für einen Wert von L2nd/L1 unter anderem 1 < L2nd/L1 ≤ 100 beinhalten können; und Beispiele für einen Wert von R1/R2nd können unter anderem 1 < R1/R2nd ≤ 100 beinhalten.
• Insbesondere werden zum Beispiel $$\text{L}2\text{nd}/\text{L}1=\mathrm{1,05,}\text{ und}$$

  

  $$\text{R}1/\text{R}2\text{nd}=\text{10}$$

  

  erfüllt.
• Bei dem Lichtemissionselement 10B aus Beispiel 2 befindet sich der zentrale Teil 91c des ersten Abschnitts 91 an einem Eckpunkt eines Quadratgitters (siehe 19) und in diesem Fall befindet sich der zentrale Teil 92c (durch eine kreisförmige Form in 19 repräsentiert) des zweiten Abschnitts 92 an einem Eckpunkt eines Quadratgitters. Alternativ dazu befindet sich der zentrale Teil 91c des ersten Abschnitts 91 an einem Eckpunkt eines Gleichseitiges-Dreieck-Gitters (siehe 21) und in diesem Fall befindet sich der zentrale Teil 92c (durch eine kreisförmige Form in 21 repräsentiert) des zweiten Abschnitts 92 an einem Eckpunkt eines Gleichseitiges-Dreieck-Gitters. Außerdem weist der zweite Abschnitt 92 eine abwärts konvexe Form zu dem zentralen Teil des zweiten Gebiets 92 hin auf. Ein solches Gebiet wird in 19 und 21 durch eine Bezugsziffer 92b bezeichnet.
• Bei dem Lichtemissionselement 10B aus Beispiel 2 beinhalten Beispiele für die Formen von [dem ersten Abschnitt 91/dem zweiten Abschnitt 92 in einem Bereich von einem Peripherieteil zu einem zentralen Teil] die folgenden Fälle:
1. (A) [eine aufwärts konvexe Form/eine abwärts konvexe Form, die zu einer aufwärts konvexen Form fortgesetzt wird];
2. (B) [eine aufwärts konvexe Form/eine abwärts konvexe Form, die zu einer abwärts konvexen Form und zu einer aufwärts konvexen Form fortgesetzt wird]; und
3. (C) [eine aufwärts konvexe Form/eine Strecke, die zu einer abwärts konvexen Form und zu einer aufwärts konvexen Form fortgesetzt wird], und das Lichtemissionselement 10B aus Beispiel 2 entspricht speziell dem Fall (A).
• Bei dem Lichtemissionselement 10B aus Beispiel 2 ist der Kontakthügel 35 in einem Abschnitt auf der Seite der zweiten Oberfläche der zweiten Verbindungshalbleiterschicht 22 bereitgestellt, die einem konvex geformten Abschnitt in dem zweiten Abschnitt 92 gegenüberliegt.
• Falls das Lichtemissionselementarray durch mehrere Lichtemissionselemente aus Beispiel 2 konfiguriert ist, wie in 17 veranschaulicht, ist die zweite Elektrode 32 zwischen den Lichtemissionselementen 10B gemein, die das Lichtemissionselementarray konfigurieren, oder ist, wie in 18 veranschaulicht, die zweite Elektrode 32 einzeln gebildet und ist elektrisch durch den Kontakthügel 35 mit einem externen Schaltkreis oder dergleichen gekoppelt. Die erste Elektrode 31 ist zwischen den Lichtemissionselementen 10B gemein, die das Lichtemissionselementarray konfigurieren, und ist durch die (nicht veranschaulichte) erste Padelektrode mit einem externen Schaltkreis oder dergleichen gekoppelt. Der Kontakthügel 35 ist in einem Abschnitt auf der Seite der zweiten Oberfläche der zweiten Verbindungshalbleiterschicht 22 gebildet, die einem konvex geformten Abschnitt 92c in dem zweiten Abschnitt 92 gegenüberliegt. Bei dem Lichtemissionselement 10B, das in 17 und 18 veranschaulicht ist, kann Licht durch die erste Lichtreflexionsschicht 41 nach außen emittiert werden oder kann durch die zweite Lichtreflexionsschicht 42 nach außen emittiert werden. Beispiele für die Form des Kontakthügels 35 können eine zylindrische Form, eine ringförmige Form und eine halbkugelförmige Form beinhalten.
• Außerdem ist es wünschenswert, dass der Krümmungsradius R2nd des zentralen Teils 92c des zweiten Abschnitts 92 1 × 10^-6 m oder mehr, bevorzugt 3 × 10^-6 m oder mehr und besonders bevorzugt 5 × 10^-6 m oder mehr beträgt, und insbesondere wird
  der Krümmungsradius R2nd = 3 µm erfüllt.
• Parameter des Lichtemissionselements 10B sind wie in Tabelle 2 unten gezeigt und Spezifikationen des Lichtemissionselements 10B aus Beispiel 2 ausschließlich der Phasenverschiebungsschicht sind in Tabelle 3 unten gezeigt. Hier wird die Höhe H1 des ersten Abschnitts 91 ausgedrückt durch: $$\text{H}1=\text{L}1-\text{L}2\text{nd"},\text{ und}$$

  

  eine Höhe H2 des zentralen Teils 92c des zweiten Abschnitts 92 wird ausgedrückt durch: $$\text{H}2=\text{L}2\text{nd}-\text{L}2\text{nd"},$$

  

  wobei L1 eine Entfernung von der zweiten Oberfläche 21b der ersten Verbindungshalbleiterschicht 21 zu dem zentralen Teil 91c des ersten Abschnitts 91 ist und L2nd'' eine Entfernung von der zweiten Oberfläche 21b der ersten Verbindungshalbleiterschicht 21 zu einem tiefsten konkaven Abschnitt 92b in dem zweiten Abschnitt 92 ist. Es wird angemerkt, dass die erste Lichtreflexionsschicht 41, die zweite Lichtreflexionsschicht 42 und die Phasenverschiebungsschicht ähnlich jenen aus Beispiel 1 oder den verschiedenen Modifikationsbeispielen von Beispiel 1 sein können. Dies gilt gleichermaßen für die folgenden Beispiele. <Tabelle 2>

  Bildungsrastermaß	25 µm
  Krümmungsradius R1	150 µm
  Durchmesser D1	20 µm
  Höhe H1	2 µm
  Krümmungsradius R2nd	2 µm
  Höhe H2	2,5 µm

  <Tabelle 3>

  Zweite Lichtreflexionsschicht 42	SiO2/Ta2O5
  Zweite Elektrode 32	ITO (Dicke: 30 nm)
  Zweite Verbindungshalbleiterschicht 22	p-GaN
  Aktive Schicht 23	InGaN
  	(Mehrfachquantentopfstruktur)
  Erste Verbindungshalbleiterschicht 21	n-GaN
  Erste Lichtreflexionsschicht 41	SiO2/Ta2O5
  Resonatorlänge LOR	25 µm
  Oszillationswellenlänge	445 nm
  (Lichtemissionswellenlänge) λ0

• 23A, 23B, 24A, 24B, 25A und 25B veranschaulichen jeweils eine schematische partielle Endansicht einer ersten Verbindungshalbleiterschicht und dergleichen zum Beschreiben eines Verfahrens zum Herstellen des Lichtemissionselements aus Beispiel 2. Es ist möglich, dass das Verfahren zum Herstellen des Lichtemissionselements aus Beispiel 2 dem Verfahren zum Herstellen des Lichtemissionselements aus Beispiel 1 im Wesentlichen ähnlich ist, und eine ausführliche Beschreibung davon wird daher weggelassen. Es wird angemerkt, dass eine Bezugsziffer 83 in 23A und eine Bezugsziffer 83' in 23B und 24A jeweils Abschnitte der ersten Opferschicht zum Bilden des zentralen Teils 92c des zweiten Abschnitts 92 repräsentieren. Es wird angemerkt, dass, wenn die Größe (Durchmesser) der ersten Opferschicht abnimmt, die Höhe der ersten Opferschicht, die einer Wärmebehandlung unterzogen wurde, zunimmt.
• Selbst bei dem Lichtemissionselement aus Beispiel 2 ist es im Fall des Koppelns oder Bondens an einen externen Schaltkreis oder dergleichen durch Verwenden des Kontakthügels 35 erforderlich, eine starke Last (z. B. etwa 50 MPa) auf das Lichtemissionselement zur Zeit des Bondens anzuwenden. Bei dem Lichtemissionselement aus Beispiel 2 sind der Kontakthügel 35 und der konvex geformte Abschnitt 92c in dem zweiten Abschnitt 92 in Ausrichtung in einer vertikalen Richtung angeordnet. Es ist daher möglich, zuverlässig zu verhindern, dass das Lichtemissionselement beschädigt wird, selbst wenn eine solch starke Last angewandt wird.
• [Beispiel 3]
• Beispiel 3 ist eine Modifikation von Beispielen 1 bis 2 und betrifft das Lichtemissionselement der dritten Konfiguration. Bei einem Lichtemissionselement 10C aus Beispiel 3, von dem eine schematische partielle Endansicht in 26 veranschaulicht ist, wird das Verbindungshalbleitersubstrat 11 zwischen der ersten Oberfläche 21a der ersten Verbindungshalbleiterschicht 21 und der ersten Lichtreflexionsschicht 41 bereitgestellt (nichtentfernt belassen). Die Basisteiloberfläche 90 wird durch eine Oberfläche (erste Oberfläche 11a) des Verbindungshalbleitersubstrats 11 konfiguriert.
• Für das Lichtemissionselement 10C aus Beispiel 3 wird das Verbindungshalbleitersubstrat 11 in einem Schritt ähnlich zu [Schritt-140] aus Beispiel 1 gedünnt und einer Hochglanzpolitur unterzogen. Eine Oberflächenrauigkeit Ra der ersten Oberfläche 11a des Verbindungshalbleitersubstrats 11 weist bevorzugt einen Wert von 10 nm oder weniger auf. Die Oberflächenrauigkeit Ra ist in JIS B-610:2001 definiert und kann speziell basierend auf einer Beobachtung mit einem AFM oder Querschnitt-TEM gemessen werden. Danach reicht es aus, wenn die erste Opferschicht 81 in [Schritt-150] aus Beispiel 1 auf der freigelegten Oberfläche (ersten Oberfläche 11a) des Verbindungshalbleitersubstrats 11 gebildet wird, und Schritte ähnlich zu [Schritt-150] und anschließenden Schritten aus Beispiel 1 werden ausgeführt, um die Basisteiloberfläche 90 einschließlich des ersten Abschnitts 91 und des zweiten Abschnitts 92 in dem Verbindungshalbleitersubstrat 11 anstelle der ersten Verbindungshalbleiterschicht 21 aus Beispiel 1 bereitzustellen, wodurch das Lichtemissionselement oder das Lichtemissionselementarray abgeschlossen wird.
• Mit Ausnahme der obigen Punkte ist es möglich, dass eine Konfiguration oder Struktur des Lichtemissionselements aus Beispiel 3 den Konfiguration oder Strukturen der Lichtemissionselemente aus Beispielen 1 bis 2 ähnlich sind, und daher werden ausführliche Beschreibungen davon ausgelassen.
• [Beispiel 4]
• Beispiel 4 ist auch eine Modifikation von Beispielen 1 bis 2 und betrifft das Lichtemissionselement der vierten Konfiguration. Bei einem Lichtemissionselement 10D aus Beispiel 4, von dem eine schematische partielle Endansicht in 27 veranschaulicht ist, ist ein Basismaterial 95 zwischen der ersten Oberfläche 21a der ersten Verbindungshalbleiterschicht 21 und der ersten Lichtreflexionsschicht 41 bereitgestellt und ist die Basisteiloberfläche 90 durch eine Oberfläche des Basismaterials 95 konfiguriert. Alternativ dazu werden bei einem Modifikationsbeispiel des Lichtemissionselements 10D aus Beispiel 4, von dem eine schematische partielle Endansicht in 28 veranschaulicht ist, das Verbindungshalbleitersubstrat 11 und das Basismaterial 95 zwischen der ersten Oberfläche 21a der ersten Verbindungshalbleiterschicht 21 und der ersten Lichtreflexionsschicht 41 bereitgestellt und ist die Basisteiloberfläche 90 durch die Oberfläche des Basismaterials 95 konfiguriert. Beispiele für das Material, das das Basismaterial 95 konfiguriert, können ein transparentes dielektrisches Material, wie etwa TiO₂, Ta₂O₅ oder SiO₂, ein silikonbasiertes Harz und ein epoxidbasiertes Harz beinhalten.
• Für das Lichtemissionselement 10D aus Beispiel 4, das in 27 veranschaulicht ist, wird in einem Schritt ähnlich zu [Schritt-140] aus Beispiel 1 das Verbindungshalbleitersubstrat 11 entfernt und wird das Basismaterial 95 mit der Basisteiloberfläche 90 auf der ersten Oberfläche 21a der ersten Verbindungshalbleiterschicht 21 gebildet. Insbesondere wird zum Beispiel eine TiO₂-Schicht oder eine Ta₂O₅-Schicht auf der ersten Oberfläche 21a der ersten Verbindungshalbleiterschicht 21 gebildet, wobei anschließend daran eine strukturierte Fotolackschicht auf der TiO₂-Schicht oder der Ta₂O₅-Schicht gebildet wird, in der der erste Abschnitt 91 zu bilden ist, und wird die Fotolackschicht erwärmt, um ein Wiederaufschmelzen der Fotolackschicht zu veranlassen, um dadurch eine Fotolackstruktur zu erhalten. Der Fotolackstruktur wird eine gleiche Form (oder eine ähnliche Form zu) wie die Form des ersten Abschnitts gegeben. Dann ist es durch Rückätzen der Fotolackstruktur und der TiO₂-Schicht oder der Ta₂O₅-Schicht möglich, das Basismaterial 95, das mit dem ersten Abschnitt 91 und dem zweiten Abschnitt 92 versehen ist, auf der ersten Oberfläche 21a der ersten Verbindungshalbleiterschicht 21 zu erhalten. Anschließend reicht es aus, wenn die erste Lichtreflexionsschicht 41 auf einem gewünschten Gebiet des Basismaterials 95 durch ein wohlbekanntes Verfahren gebildet wird.
• Alternativ dazu wird für das Lichtemissionselement 10D aus Beispiel 4, das in 28 veranschaulicht ist, nachdem das Verbindungshalbleitersubstrat 11 gedünnt und einer Spiegelpolitur in einem Schritt ähnlich zu [Schritt 140] aus Beispiel 1 unterzogen wurde, das Basismaterial 95 mit der Basisteiloberfläche 90 auf der freigelegten Oberfläche (ersten Oberfläche 11a) des Verbindungshalbleitersubstrats 11 gebildet. Insbesondere wird zum Beispiel eine TiO₂-Schicht oder eine Ta₂O₅-Schicht auf der freigelegten Oberfläche (ersten Oberfläche 11a) des Verbindungshalbleitersubstrats 11 gebildet, wobei anschließend daran eine strukturierte Fotolackschicht auf der TiO₂-Schicht oder der Ta₂O₅-Schicht gebildet wird, in der der erste Abschnitt 91 zu bilden ist, und wird die Fotolackschicht erwärmt, um ein Wiederaufschmelzen der Fotolackschicht zu veranlassen, um dadurch eine Fotolackstruktur zu erhalten. Der Fotolackstruktur wird eine gleiche Form (oder eine ähnliche Form zu) wie die Form des ersten Abschnitts gegeben. Dann ist es durch Rückätzen der Fotolackstruktur und der TiO₂-Schicht oder der Ta₂O₅-Schicht möglich, das Basismaterial 95, das mit dem ersten Abschnitt 91 und dem zweiten Abschnitt 92 versehen ist, auf der freigelegten Oberfläche (ersten Oberfläche 11a) des Verbindungshalbleitersubstrats 11 zu erhalten. Anschließend reicht es aus, wenn die erste Lichtreflexionsschicht 41 auf einem gewünschten Gebiet des Basismaterials 95 durch ein wohlbekanntes Verfahren gebildet wird.
• Mit Ausnahme der obigen Punkte ist es möglich, dass eine Konfiguration oder Struktur des Lichtemissionselements aus Beispiel 4 den Konfiguration oder Strukturen der Lichtemissionselemente aus Beispielen 1 bis 2 ähnlich sind, und daher werden ausführliche Beschreibungen davon ausgelassen.
• [Beispiel 5]
• Beispiel 5 ist eine Modifikation von Beispiel 4. Eine schematische partielle Endansicht eines Lichtemissionselements aus Beispiel 5 ist im Wesentlichen 28 ähnlich und es ist möglich, dass eine Konfiguration oder Struktur des Lichtemissionselements aus Beispiel 5 der Konfiguration oder Struktur des Lichtemissionselements aus Beispiel 4 im Wesentlichen ähnlich ist. Ausführliche Beschreibungen davon werden dementsprechend weggelassen.
• Bei Beispiel 5 wird zuerst ein konvex-konkaver Teil 96 zum Bilden der Basisteiloberfläche 90 auf der zweiten Oberfläche 11b des Halbleiterlaserelementherstellungssubstrats 11 gebildet (siehe 29A). Dann wird die erste Lichtreflexionsschicht 41 einschließlich eines mehrschichtigen Films auf der zweiten Oberfläche 11b des Halbleiterlaserelementherstellungssubstrats 11 gebildet (siehe 29B), anschließend daran wird ein Planarisierungsfilm 97 auf der ersten Lichtreflexionsschicht 41 und der zweiten Oberfläche 11b gebildet und wird der Planarisierungsfilm 97 einer Planarisierungsverabeitung unterzogen (siehe 29C).
• Als Nächstes wird auf dem Planarisierungsfilm 97 des Halbleiterlaserelementherstellungssubstrats 11 einschließlich der ersten Lichtreflexionsschicht 41 die gestapelte Struktur 20 durch laterales Wachstum unter Verwendung eines Verfahrens für laterales epitaktisches Wachstum, wie etwa eines ELO-Verfahrens, gebildet. Danach werden [Schritt-110] und [Schritt-120] aus Beispiel 1 ausgeführt. Dann wird das Halbleiterlaserelementherstellungssubstrat 11 entfernt und wird die erste Elektrode 31 auf dem freigelegten Planarisierungsfilm 97 gebildet. Alternativ dazu wird die erste Elektrode 31 auf der ersten Oberfläche 11a des Halbleiterlaserelementherstellungssubstrats 11 ohne Entfernen des Halbleiterlaserelementherstellungssubstrats 11 gebildet.
• [Beispiel 6]
• Beispiel 6 ist eine Modifikation von Beispielen 1 bis 5. Bei Beispielen 1 bis 5 beinhaltet die gestapelte Struktur 20 einen GaN-basierten Verbindungshalbleiter. Im Gegensatz dazu beinhaltet bei Beispiel 6 die gestapelte Struktur 20 einen InP-basierten Verbindungshalbleiter oder einen GaAs-basierten Verbindungshalbleiter. Es wird angemerkt, dass es in diesem Fall zum Beispiel ausreicht, wenn ein InP-Substrat oder ein GaAs-Substrat als das Verbindungshalbleitersubstrat verwendet wird, aber dies ist nicht beschränkend.
• Parameter eines Lichtemissionselements in einem Lichtemissionselement aus Beispiel 6 mit einer Konfiguration oder Struktur ähnlich jener in 1 veranschaulichten (mit der Ausnahme, dass die gestapelte Struktur 20 einen InP-basierten Verbindungshalbleiter beinhaltet) sind in Tabelle 4 unten gezeigt und Spezifikationen des Lichtemissionselements sind in Tabelle 5 unten gezeigt.
• <Tabelle 4>

  Bildungsrastermaß	25 µm
  Krümmungsradius R1	100 µm
  Durchmesser D1	20 µm
  Höhe H1	2 µm
  Krümmungsradius R2	4 µm

• <Tabelle 5>

  Zweite Lichtreflexionsschicht 42	SiO2/Ta2O5
  Zweite Elektrode 32	ITO (Dicke: 22 nm)
  Zweite Verbindungshalbleiterschicht 22	p-InP
  Aktive Schicht 23	InGaAs
  	(Mehrfachquantentopfstruktur),
  	AlInGaAsP
  	(Mehrfachquantentopfstruktur)
  	oder InAs-Quantenpunkt
  Erste Verbindungshalbleiterschicht 21	n-InP
  Erste Lichtreflexionsschicht 41	SiO2/Ta2O5
  Resonatorlänge LOR	25 µm
  Oszillationswellenlänge	1,6 µm
  (Lichtemissionswellenlänge) λ0

• Ferner sind Parameter des Lichtemissionselements in dem Lichtemissionselement aus Beispiel 6 mit einer Konfiguration oder Struktur ähnlich jener aus 1 (mit der Ausnahme, dass die gestapelte Struktur 20 einen GaAs-basierten Verbindungshalbleiter beinhaltet) sind in Tabelle 6 unten gezeigt und Spezifikationen des Lichtemissionselements sind in Tabelle 7 unten gezeigt.
• <Tabelle 6>

  Bildungsrastermaß	25 µm
  Krümmungsradius R1	100 µm
  Durchmesser D1	20 µm
  Höhe H1	2 µm
  Krümmungsradius R2	5 µm

• <Tabelle 7>

  Zweite Lichtreflexionsschicht 42	SiO2/Ta2O5
  Zweite Elektrode 32	ITO (Dicke: 22 nm)
  Zweite Verbindungshalbleiterschicht 22	p-GaAs
  Aktive Schicht 23	InGaAs
  	(Mehrfachquantentopfstruktur),
  	GaInNAs
  	(Mehrfachquantentopfstruktur)
  	oder InAs-Quantenpunkt
  Erste Verbindungshalbleiterschicht 21	n-GaAs
  Erste Lichtreflexionsschicht 41	SiO2/Ta2O5
  Resonatorlänge LOR	25 µm
  Oszillationswellenlänge	0,94 µm
  (Lichtemissionswellenlänge) λ0

• 30 veranschaulicht eine schematische Querschnittsansicht eines Modifikationsbeispiels des Lichtemissionselements aus Beispiel 6 (des Lichtemissionselements der fünften Konfiguration). Bei dem Modifikationsbeispiel des Lichtemissionselements 10E aus Beispiel 6 wird eine Struktur, in der ein zweites Substrat 72 mit einer ersten Oberfläche 72a und einer zweiten Oberfläche 72b, die der ersten Oberfläche 72a gegenüberliegt, und ein erstes Substrat 71 mit einer ersten Oberfläche 71a und einer zweiten Oberfläche 71b, die der ersten Oberfläche 71a gegenüberliegt, aneinander angebracht sind, zwischen der ersten Oberfläche 21a der ersten Verbindungshalbleiterschicht 21 und der ersten Lichtreflexionsschicht 41 bereitgestellt. Außerdem wird die Basisteiloberfläche 90 auf der ersten Oberfläche 71a des ersten Substrats 71 gebildet. Die zweite Oberfläche 71b des ersten Substrats 71 und die erste Oberfläche 72a des zweiten Substrats 72 werden aneinander angebracht. Die erste Lichtreflexionsschicht 41 wird auf der ersten Oberfläche 71a des ersten Substrats 71 gebildet. Die gestapelte Struktur 20 wird auf der zweiten Oberfläche 72b des zweiten Substrats 72 gebildet. Beispiele für das zweite Substrat 72 können ein InP-Substrat und ein GaAs-Substrat beinhalten und Beispiele für das erste Substrat 71 können ein Si-Substrat, ein SiC-Substrat, ein AlN-Substrat und ein GaN-Substrat beinhalten. Die gestapelte Struktur 20 beinhaltet zum Beispiel einen InP-basierten Verbindungshalbleiter oder einen GaAs-basierten Verbindungshalbleiter.
• Beim Herstellen des Modifikationsbeispiels des Lichtemissionselements 10E aus Beispiel 6 wird das Verbindungshalbleitersubstrat 11 in einem Schritt ähnlich zu [Schritt-140] aus Beispiel 1 gedünnt und einer Hochglanzpolitur unterzogen. Das Verbindungshalbleitersubstrat 11 entspricht dem zweiten Substrat 72. Als Nächstes werden das erste Substrat 71 und das zweite Substrat 72 unter Verwendung eines Bondverfahrens, wie etwa oberflächenaktiviertes Bonden, Dehydrationskondensationsbonden oder thermisches Diffusionsbonden, gebondet. Als Nächstes werden Schritte ähnlich zu [Schritt-150] bis [Schritt-170] aus Beispiel 1 auf der ersten Oberfläche 71a des ersten Substrats 71 ausgeführt, was es ermöglicht, einen konkav-konvexen Teil (den ersten Abschnitt 91 und den zweiten Abschnitt 92) auf der ersten Oberfläche 71a des ersten Substrats 71 zu bilden, die als die Basisteiloberfläche 90 dient. Danach reicht es aus, wenn Schritte ähnlich zu [Schritt-180] bis [Schritt-190] aus Beispiel 1 ausgeführt werden.
• [Beispiel 7]
• Beispiel 7 betrifft ein weiteres Verfahren zum Herstellen des Lichtemissionselements. Das Verfahren zum Herstellen des Lichtemissionselements aus Beispiel 7 beinhaltet Folgendes:
• Bilden der gestapelten Struktur und danach Bilden der zweiten Lichtreflexionsschicht auf der Seite der zweiten Oberfläche der zweiten Verbindungshalbleiterschicht,
• Bilden der ersten Opferschicht auf dem ersten Abschnitt der Basisteiloberfläche, auf dem die erste Lichtreflexionsschicht zu bilden ist, und danach Formen einer Oberfläche der ersten Opferschicht zu einer konvexen Form,
• Rückätzen der ersten Opferschicht, und weiteres Rückätzen einwärts von der Basisteiloberfläche zum Bilden eines konvexen Teils in dem ersten Abschnitt der Basisteiloberfläche mit Bezug auf die zweite Oberfläche der ersten Verbindungshalbleiterschicht,
• Bilden der zweiten Opferschicht auf der Basisteiloberfläche, danach Rückätzen der zweiten Opferschicht, und weiteres Rückätzen einwärts von der Basisteiloberfläche zum Bilden eines konvexen Teils in dem ersten Abschnitt der Basisteiloberfläche mit Bezug auf die zweite Oberfläche der ersten Verbindungshalbleiterschicht und zum Bilden wenigstens eines konkaven Teils in dem zweiten Abschnitt der Basisteiloberfläche, und
• Bilden der ersten Lichtreflexionsschicht auf dem ersten Abschnitt der Basisteiloberfläche.
• [Schritt-700]
• Bei dem Verfahren zum Herstellen des Lichtemissionselements aus Beispiel 7 wird, nachdem die gestapelte Struktur 20 gebildet wurde, die zweite Lichtreflexionsschicht 42 auf der Seite der zweiten Oberfläche der zweiten Verbindungshalbleiterschicht 22 gebildet. Insbesondere werden zuerst Schritte ähnlich zu [Schritt-100] bis [Schritt-140] aus Beispiel 1 ausgeführt.
• [Schritt-710]
• Anschließend wird, nachdem die erste Opferschicht 81 auf der ersten Oberfläche 21a der ersten Verbindungshalbleiterschicht 21 gebildet wurde, die Oberfläche der ersten Opferschicht 81 zu einer konvexen Form geformt (siehe 14A und 14B). Danach wird durch Rückätzen der ersten Opferschicht 81' und weiteres Rückätzen der ersten Verbindungshalbleiterschicht 21 nach innen von der ersten Oberfläche 21a aus ein konvexer Teil 91' mit Bezug auf die zweite Oberfläche 21b der ersten Verbindungshalbleiterschicht 21 gebildet. Auf diese Weise ist es möglich, die in 31A veranschaulichte Struktur zu erhalten.
• [Schritt-720]
• Danach wird, nachdem die zweite Opferschicht 82 über die gesamte Oberfläche hinweg gebildet wurde (siehe 31B), die zweite Opferschicht 82 zurückgeätzt und wird ferner die erste Verbindungshalbleiterschicht 21 nach innen zurückgeätzt, wodurch ein konvexer Teil in dem ersten Abschnitt 91 gebildet wird und wenigstens ein konkaver Teil in dem Abschnitt Teil 92 (siehe 31C) mit Bezug auf die zweite Oberfläche 21b der ersten Verbindungshalbleiterschicht 21 gebildet wird.
• Falls es erforderlich ist, den Krümmungsradius R1 des ersten Abschnitts 91 weiter zu erhöhen, reicht es aus, wenn [Schritt-720] wiederholt wird.
• [Schritt-730]
• Danach reicht es aus, wenn Schritte ähnlich zu [Schritt-180] bis [Schritt-190] aus Beispiel 1 ausgeführt werden.
• [Beispiel 8]
• Beispiel 8 ist eine Modifikation von Beispielen 1 bis 6. Ein Lichtemissionselement aus Beispiel 8 beinhaltet insbesondere ein Oberflächenemissionslaserelement (Vertikalresonatorlaser, VCSEL), das Laserlicht von einer oberen Oberfläche der ersten Verbindungshalbleiterschicht 21 durch die erste Lichtreflexionsschicht 41 emittiert.
• Bei dem Lichtemissionselement aus Beispiel 8, wie in einer schematischen partiellen Querschnittsansicht in 32 veranschaulicht, wird die zweite Lichtreflexionsschicht 42 durch ein Lötbondverfahren an dem Stützsubstrat 49 befestigt, das ein Siliciumhalbleitersubstrat beinhaltet, wobei die Bondschicht 48 dazwischenliegt. Die Bondschicht 48 beinhaltet eine Gold(Au)-Schicht oder eine Lotschicht, die Zinn (Sn) beinhaltet.
• Es ist möglich, dass das Lichtemissionselement aus Beispiel 8 durch ein Verfahren ähnlich jenem des Lichtemissionselements aus Beispiel 1 hergestellt wird, mit der Ausnahme, dass das Stützsubstrat 49 nicht entfernt wird.
• [Beispiel 9]
• Beispiel 9 betrifft ein Kantenemissionshalbleiterlaserelement (Edge Emitting Laser, EEL). 33 und 34 veranschaulichen jeweils eine schematische Querschnittsansicht des Kantenemissionshalbleiterlaserelements aus Beispiel 9. Es wird angemerkt, dass 33 eine schematische partielle Querschnittsansicht entlang eines Pfeils B-B aus 34 ist und 34 eine schematische partielle Querschnittsansicht entlang eines Pfeils A-A aus 33 ist.
• Ein Kantenemissionshalbleiterlaserelement 100 aus Beispiel 9 beinhaltet eine gestapelte Struktur 120, in der eine erste Verbindungshalbleiterschicht 121 mit einer ersten Oberfläche und einer zweiten Oberfläche, die der ersten Oberfläche gegenüberliegt, und mit einem ersten elektrischen Leitfähigkeitstyp (insbesondere n-Typ bei Beispiel 9), eine dritte Verbindungshalbleiterschicht (aktive Schicht) 123, die der zweiten Oberfläche der ersten Verbindungshalbleiterschicht zugewandt ist und einen Verbindungshalbleiter beinhaltet, und eine zweite Verbindungshalbleiterschicht 122 mit einer ersten Oberfläche, die der aktiven Schicht zugewandt ist, und einer zweiten Oberfläche, die der ersten Oberfläche gegenüberliegt, und mit einem zweiten elektrischen Leitfähigkeitstyp (insbesondere p-Typ bei Beispiel 9), der sich von dem ersten elektrischen Leitfähigkeitstyp unterscheidet, in dieser Reihenfolge gestapelt sind. Außerdem wird eine zweite Elektrode 132 auf der zweiten Verbindungshalbleiterschicht 122 gebildet und wird eine erste Elektrode 131 elektrisch mit der ersten Verbindungshalbleiterschicht 121 gekoppelt.
• Außerdem beinhaltet die gestapelte Struktur 120 eine Lichtreflexionskantenoberfläche (erste Kantenoberfläche) 124, die einen Teil von Laserlicht, das in der aktiven Schicht erzeugt wird, ausgibt und den Rest reflektiert, und eine Lichtausgabekantenoberfläche (zweite Kantenoberfläche) 125, die der ersten Kantenoberfläche gegenüberliegt und das Laserlicht reflektiert, das in der aktiven Schicht erzeugt wird. Die gestapelte Struktur 120 beinhaltet eine Stegstreifenstruktur 120'. Das heißt, das Kantenemissionshalbleiterlaserelement aus Beispiel 9 weist eine Separate-Confinement-Heterostructure(SCH-Struktur - Separate-Begrenzung-Heterostruktur) vom Stegstreifentyp auf.
• Eine erste Lichtreflexionsschicht [schwach reflektierte Deckschicht (LR)] wird auf der Lichtreflexionskantenoberfläche (ersten Kantenoberfläche 124) des Kantenemissionshalbleiterlaserelements 100 gebildet und eine zweite Lichtreflexionsschicht [stark reflektierende Deckschicht (HR)] wird auf der Lichtausgabekantenoberfläche (zweiten Kantenoberfläche) 125 davon gebildet. Die Lichtreflexionskantenoberfläche (erste Kantenoberfläche) 124 und die Lichtausgabekantenoberfläche (zweite Kantenoberfläche) 125 werden an beiden Enden entlang einer Resonanzrichtung der Resonatorstruktur bereitgestellt und die Lichtreflexionskantenoberfläche (erste Kantenoberfläche) 124 und die Lichtausgabekantenoberfläche (zweite Kantenoberfläche) 125 werden so angeordnet, dass sie einander gegenüberliegen. Die gestapelte Struktur 120, die erste Kantenoberfläche 124 und die zweite Kantenoberfläche 125 konfigurieren einen Resonator. Die zweite Lichtreflexionsschicht beinhaltet zum Beispiel zwölf gestapelte Schichten des gestapelten Lichtreflexionsfilms aus SiO₂ und Ta₂O₅. Außerdem ist die Phasenverschiebungsschicht zwischen einer sechsten Schicht des gestapelten Lichtreflexionsfilms und einer siebten Schicht des gestapelten Lichtreflexionsfilms bereitgestellt. Die optische Filmdicke der Phasenverschiebungsschicht, die SiO₂ beinhaltet, wurde auf 2,25 λ0 eingestellt. Außerdem beinhaltet die erste Lichtreflexionsschicht zum Beispiel drei gestapelte Schichten des gestapelten Lichtreflexionsfilms aus SiO₂ und Ta₂O₅. Es wird angemerkt, dass eine Veranschaulichung dieser stark reflektierenden Deckschicht und schwach reflektierenden Deckschicht weggelassen ist. Ein Lichtreflexionsgrad der zweiten Kantenoberfläche 125, bei der ein Lichtstrahl (Lichtpuls) reflektiert wird, beträgt zum Beispiel 99 % oder mehr (insbesondere z. B. 99,9 %) und ein Lichtreflexionsgrad der ersten Kantenoberfläche 124, von der ein Lichtstrahl (Lichtpuls) ausgegeben wird, beträgt 5 % bis 90 % (insbesondere z. B. 10 %). Es ist offensichtlich, dass die Werte der verschiedenen Parameter, die zuvor genannt wurden, lediglich beispielhaft sind und geeignet modifiziert werden können. Außerdem kann die Phasenverschiebungsschicht bei der Lichtausgabekantenoberfläche (ersten Kantenoberfläche) 124 bereitgestellt werden, die als eine schwach reflektierende Deckschicht (AR) oder eine nichtreflektierende Deckschicht (AR) dient; alternativ dazu kann die Phasenverschiebungsschicht bei sowohl der Lichtreflexionskantenoberfläche (ersten Kantenoberfläche) 124 als auch der Lichtausgabekantenoberfläche (zweiten Kantenoberfläche) 125 bereitgestellt werden.
• Bei dem Kantenemissionshalbleiterlaserelement 100 aus Beispiel 9 beinhaltet insbesondere eine Basis 110 ein n-Typ-GaN-Substrat und ist die gestapelte Struktur 120 auf einer (0001)-Ebene des n-Typ-GaN-Substrats bereitgestellt. Die (0001)-Ebene des n-Typ-GaN-Substrats wird auch als eine „C-Ebene“ bezeichnet und ist eine Kristallebene mit einer Polarität. Außerdem beinhaltet die gestapelte Struktur 120, die durch die erste Verbindungshalbleiterschicht 121, die dritte Verbindungshalbleiterschicht (aktive Schicht 123 und die zweite Verbindungshalbleiterschicht 122 konfiguriert ist, einen GaN-basierten Verbindungshalbleiter, speziell einen AlGalnN-basierten Verbindungshalbleiter, und weist insbesondere eine Schichtkonfiguration auf, die in Tabelle 8 unten veranschaulicht ist. Hier gibt in Tabelle 8 eine Verbindungshalbleiterschicht, die auf einer niedrigeren Seite aufgelistet ist, eine Schicht näher an der Basis 110 an. Eine Bandlücke eines Verbindungshalbleiters, der eine Wannenschicht in der dritten Verbindungshalbleiterschicht (aktiven Schicht) 123 konfiguriert, ist 3,06 eV. Die aktive Schicht 123 weist eine Quantentopfstruktur auf, die mit einer Wannenschicht und einer Barriereschicht versehen ist, und eine Dotierungskonzentration von Fremdstoffen (insbesondere Silicium, Si) der Barriereschicht ist 2 × 10¹⁷ cm^-3 oder mehr und 1 × 10²⁰ cm^-3 oder weniger. Außerdem wird ein gestapelter Isolationsfilm 126, der SiO₂/SiN beinhaltet, auf beiden Seiten der Stegstreifenstruktur 120' gebildet. Die SiO₂-Schicht ist die untere Schicht und die Si-Schicht ist die obere Schicht. Außerdem wird die zweite Elektrode (ohmsche p-Seite-Elektrode) 132 auf einer p-Typ-GaN-Kontaktschicht 122D gebildet, die einer oberen Oberfläche der Stegstreifenstruktur 120' entspricht. Währenddessen wird die erste Elektrode (ohmsche n-Seite-Elektrode) 131, die Ti/Pt/Au beinhaltet, auf einer hinteren Oberfläche der Basis 110 gebildet. Bei Beispiel 9 wurde die zweite Elektrode 32 durch eine Pd-Monoschicht mit einer Dicke von 0,1 µm konfiguriert. Eine p-Typ-AlGaN-Elektronenbarriereschicht 122A weist eine Dicke von 10 nm auf. Eine zweite Lichtleiterschicht (p-Typ-AlGaN-Schicht) 122B weist eine Dicke von 100 nm auf. Eine zweite Mantelschicht (p-Typ-AlGaN-Schicht) 122C weist eine Dicke von 0,5 µm auf. Die p-Typ-GaN-Kontaktschicht 122D weist eine Dicke von 100 nm auf. Des Weiteren sind die p-Typ-Elektronenbarriereschicht 122A, die zweite Lichtleiterschicht 122B, die zweite Mantelschicht 122C und die p-Typ-Kontaktschicht 122D, die die zweite Halbleiterschicht 122 konfigurieren, jeweils mit Mg von 1 × 10¹⁹ cm^-3 oder mehr (insbesondere 2 × 10¹⁹ cm^-3) dotiert. Dagegen weist eine erste Mantelschicht (n-Typ-AlGaN-Schicht) 121A eine Dicke von 2,5 µm auf. Eine erste Lichtleiterschicht (n-Typ-GaN-Schicht) 121B weist eine Dicke von 1,25 µm auf und die Dicke (1,25 µm) der ersten Lichtleiterschicht 121B ist größer als die Dicke (100 nm) der zweiten Lichtleiterschicht 122B. Obwohl die erste Lichtleiterschicht 121B durch GaN konfiguriert ist, kann außerdem die erste Lichtleiterschicht 121B alternativ dazu durch einen Verbindungshalbleiter mit einer breiteren Bandlücke als jene der aktiven Schicht 23 und mit einer schmaleren Bandlücke als jene der ersten Mantelschicht 121A konfiguriert werden.
• <Tabelle 8>

  Zweite Verbindungshalbleiterschicht 122
  	p-Typ-GaN-Kontaktschicht (Mg-dotiert) 122D
  	Zweite Mantelschicht (p-Typ-Al0,05Ga0,95N-Schicht (Mg-dotiert)) 122C
  	Zweite Lichtleiterschicht (p-Typ-Al0,01Ga0,99N-Schicht (Mg-dotiert)) 122B
  	p-Typ-Al0,20Ga0,80N-Elektronenbarriereschicht (Mg-dotiert) 122A
  Dritte Verbindungshalbleiterschicht (aktive Schicht) 123
  	Aktive GaInN-Quantentopfschicht
  		(Wannenschicht: Ga0,9zIn0,08N/Barriereschicht: Ga0,98In0,02N)
  Erste Verbindungshalbleiterschicht 121
  	Erste Lichtleiterschicht (n-Typ-GaN-Schicht) 121B
  	Erste Mantelschicht (n-Typ-Al0,03Ga0,97N-\Schicht) 121A

  wobei Folgendes gilt:
• Wannenschicht (2 Schichten): 10 nm [nichtdotiert]
• Barriereschicht (3 Schichten): 12 nm [Dotierungskonzentration (Si): 2 × 10¹⁸ cm^-3]
• Obwohl die vorliegende Offenbarung zuvor basierend auf bevorzugten Beispiele beschrieben wurde, ist die vorliegende Offenbarung nicht auf diese Beispiele beschränkt. Die Konfigurationen und Strukturen der in den Beispielen beschriebenen Halbleiterlaserelemente sind veranschaulichend und können geeignet modifiziert werden. Die Verfahren zum Herstellen von Halbleiterlaserelementen können ebenfalls geeignet modifiziert werden. In manchen Fällen ist es durch geeignetes Wählen der Bondschicht und des Stützsubstrats möglich, ein Oberflächenemissionslaserelement bereitzustellen, das Licht von der oberen Oberfläche der zweiten Verbindungshalbleiterschicht durch die zweite Lichtreflexionsschicht emittiert. In manchen Fällen kann ein Durchgangsloch, das die erste Verbindungshalbleiterschicht erreicht, in einem Gebiet jeder der zweiten Verbindungshalbleiterschicht und der aktiven Schicht gebildet werden, das eine Lichtemission nicht beeinflusst, und eine erste Elektrode, die von der zweiten Verbindungshalbleiterschicht und der aktiven Schicht isoliert ist, kann auch in dem Durchgangsloch gebildet werden. Die erste Lichtreflexionsschicht kann sich zu dem zweiten Abschnitt der Basisteiloberfläche erstrecken. Das heißt, dass die erste Lichtreflexionsschicht auf der Basisteiloberfläche einen sogenannten festen Film beinhalten kann. Außerdem reicht es in diesem Fall aus, wenn ein Durchgangsloch in der ersten Lichtreflexionsschicht gebildet wird, das sich zu dem zweiten Abschnitt der Basisteiloberfläche erstreckt, und die erste Elektrode, die mit der ersten Verbindungshalbleiterschicht gekoppelt ist, in dem Durchgangsloch gebildet wird. Außerdem ist es auch möglich, die Basisteiloberfläche durch Bereitstellen einer Opferschicht durch ein Nanoprägeverfahren zu bilden.
• Bei den Lichtemissionselementen aus Beispielen 1 bis 8 wird der zweite Abschnitt zu einer konkav-konvexen Form geformt; jedoch kann der zweite Abschnitt auch zu einer flachen Form, wie in 35 veranschaulicht, geformt werden.
• Bei den Lichtemissionselementen aus Beispielen 1 bis 8 kann die Basisteiloberfläche durch Oberflächen der ersten Opferschicht und der zweiten Opferschicht konfiguriert werden. Außerdem reicht es in diesem Fall aus, wenn die erste Lichtreflexionsschicht auf der ersten Opferschicht oder auf einem Teil der ersten Opferschicht gebildet wird.
• Es kann ein Modus genutzt werden, in dem eine Wellenlängenumwandlungsmaterialschicht (Farbumwandlungsmaterialschicht) in einem Lichtemissionsgebiet des Lichtemissionselements bereitgestellt wird. Außerdem kann in diesem Fall ein Modus genutzt werden, in dem Weißlicht durch die Wellenlängenumwandlungsmaterialschicht (Farbumwandlungsmaterialschicht) emittiert wird. Falls durch die aktive Schicht produziertes Licht durch die erste Lichtreflexionsschicht nach außen ausgegeben werden soll, reicht es insbesondere aus, wenn die Wellenlängenumwandlungsmaterialschicht (Farbumwandlungsmaterialschicht) auf einer Lichtausgabeseite der ersten Lichtreflexionsschicht gebildet wird, oder, falls das durch die aktive Schicht produzierte Licht durch die zweite Lichtreflexionsschicht nach außen ausgegeben werden soll, reicht es aus, wenn die Wellenlängenumwandlungsmaterialschicht (Farbumwandlungsmaterialschicht) auf der Lichtausgabeseite der zweiten Lichtreflexionsschicht gebildet wird.
• Falls Blaulicht von einer Lichtemissionsschicht emittiert werden soll, ermöglicht die Nutzung beliebiger der folgenden Modi, dass Weißlicht durch die Wellenlängenumwandlungsmaterialschicht ausgegeben wird.
1. [A] Durch Verwenden einer Wellenlängenumwandlungsmaterialschicht, die Blaulicht, das von der Lichtemissionsschicht emittiert wird, in Gelblicht umwandelt, wird Weißlicht, mit dem Blau und Gelb gemischt sind, als Licht erhalten, das von der Wellenlängenumwandlungsmaterialschicht ausgegeben wird.
2. [B] Durch Verwenden einer Wellenlängenumwandlungsmaterialschicht, die Blaulicht, das von der Lichtemissionsschicht emittiert wird, in Orangelicht umwandelt, wird Weißlicht, mit dem Blau und Orange gemischt sind, als Licht erhalten, das von der Wellenlängenumwandlungsmaterialschicht ausgegeben wird.
3. [C] Durch Verwenden einer Wellenlängenumwandlungsmaterialschicht, die Blaulicht, das von der Lichtemissionsschicht emittiert wird, in Grünlicht umwandelt, und einer Wellenlängenumwandlungsmaterialschicht, die das Blaulicht in Rotlicht umwandelt, wird Weißlicht, mit dem Blau, Grün und Rot gemischt sind, als Licht erhalten, das von der Wellenlängenumwandlungsmaterialschicht ausgegeben wird.
• Falls Ultraviolettlicht von der Lichtemissionsschicht emittiert werden soll, ermöglicht alternativ dazu die Nutzung beliebiger der folgenden Modi, dass Weißlicht durch die Wellenlängenumwandlungsmaterialschicht ausgegeben wird.
• [D] Durch Verwenden einer Wellenlängenumwandlungsmaterialschicht, die Ultraviolettlicht, das von der Lichtemissionsschicht emittiert wird, in Blaulicht umwandelt, und einer Wellenlängenumwandlungsmaterialschicht, die das Ultraviolettlicht in Gelblicht umwandelt, wird Weißlicht, mit dem Blau und Gelb gemischt sind, als Licht erhalten, das von der Wellenlängenumwandlungsmaterialschicht ausgegeben wird.
• [E] Durch Verwenden einer Wellenlängenumwandlungsmaterialschicht, die Ultraviolettlicht, das von der Lichtemissionsschicht emittiert wird, in Blaulicht umwandelt, und einer Wellenlängenumwandlungsmaterialschicht, die das Ultraviolettlicht in Orangelicht umwandelt, wird Weißlicht, mit dem Blau und Orange gemischt sind, als Licht erhalten, das von der Wellenlängenumwandlungsmaterialschicht ausgegeben wird.
• [F] Durch Verwenden einer Wellenlängenumwandlungsmaterialschicht, die Ultraviolettlicht, das von der Lichtemissionsschicht emittiert wird, in Blaulicht umwandelt, einer Wellenlängenumwandlungsmaterialschicht, die das Ultraviolettlicht in Grünlicht umwandelt, und einer Wellenlängenumwandlungsmaterialschicht, die das Ultraviolettlicht in Rotlicht umwandelt, wird Weißlicht, mit dem Blau, Grün und Rot gemischt sind, als Licht erhalten, das von der Wellenlängenumwandlungsmaterialschicht ausgegeben wird.
• Beispiele dafür können ein rotlichtemittierendes Leuchtstoffteilchen, insbesondere (ME:Eu)S [wobei „ME“ wenigstens eine Art von Atom repräsentiert, das aus der Gruppe ausgewählt ist, die aus Ca, Sr und Ba besteht, und dasselbe gilt anschließend), (M:Sm)_x(Si,Al)₁₂(O,N)₁₆ [wobei „M“ wenigstens eine Art von Atom repräsentiert, das aus der Gruppe ausgewählt ist, die aus Li, Mg und Ca besteht, und dasselbe gilt anschließend), ME₂Si₅N₈:Eu, (Ca:Eu)SiN₂ und (Ca:Eu)AlSiN₃ beinhalten. Außerdem können spezielle Beispiele für ein Wellenlängenumwandlungsmaterial, das durch Blaulicht angeregt wird und Grünlicht ausgibt, ein grünlichtemittierendes Leuchtstoffteilchen, insbesondere (ME:Eu)Ga₂S₄, (M:RE)_x(Si,Al)₁₂(O,N)₁₆ [wobei „RE“ Tb und Yb repräsentiert], (M:Tb)_x(Si,Al)₁₂(O,N)₁₆, (M:Yb)_x(Si,Al)₁₂(O,N)₁₆ und Si_6-ZAl_ZO_ZN_8-Z:Eu beinhalten. Ferner können spezielle Beispiele für ein Wellenlängenumwandlungsmaterial, das durch Blaulicht angeregt wird und Gelblicht ausgibt, ein gelblichtemittierendes Leuchtstoffteilchen, insbesondere ein YAG(Yttrium-Aluminium-Granat)-basiertes Leuchtstoffteilchen, beinhalten. Es wird angemerkt, dass eine einzige Art von Wellenlängenumwandlungsmaterial verwendet werden kann, oder zwei oder mehr Arten von Wellenlängenumwandlungsmaterialien als eine Mischung verwendet werden können. Des Weiteren ist es durch Verwenden von zwei oder mehr Arten von Wellenlängenumwandlungsmaterialien als eine Mischung möglich, eine Konfiguration zu erzielen, bei der Emissionslicht einer Farbe außer Gelb, Grün und Rot von einem Wellenlängenumwandlungsmaterialmischungsprodukt ausgegeben werden soll. Insbesondere kann zum Beispiel eine Konfiguration, bei der eine Cyanfarbe ausgegeben werden soll, genutzt werden und in diesem Fall reicht es aus, wenn das grünlichtemittierende Leuchtstoffteilchen (z. B. LaPO₄:Ce, Tb, BaMgAl₁₀O₁₇:Eu, Mn, Zn₂SiO₄:Mn, MgAlnO₁₉:Ce, Tb, Y₂SiO₅:Ce,Tb oder MgAlnO₁₉:CE, Tb, Mn) und das blaulichtemittierende Leuchtstoffteilchen (z. B. BaMgAl₁₀O₁₇:Eu, BaMg₂Al₁₆O₂₇:Eu, Sr₂P₂O₇:Eu, Sr₅(PO₄)₃C1:Eu, (Sr, Ca, Ba, Mg)₅(PO₄)₃Cl:Eu, CaWO₄ oder CaWO₄:Pb) als eine Mischung verwendet werden.
• Ferner können spezielle Beispiele für ein Wellenlängenumwandlungsmaterial, das durch Ultraviolettlicht angeregt wird und Rotlicht ausgibt, ein rotlichtemittierendes Leuchtstoffteilchen, insbesondere Y₂O₃:Eu, YVO₄:Eu, Y(P,V)O₄:Eu, 3.5MgO·0.5MgF₂·Ge₂:Mn, CaSiO₃:Pb,Mn, Mg₆AsO₁₁:Mn, (Sr,Mg)₃(PO₄)₃:Sn, La₂O₂S:Eu und Y₂O₂S:Eu beinhalten. Außerdem können spezielle Beispiele für ein Wellenlängenumwandlungsmaterial, das durch Ultraviolettlicht angeregt wird und Grünlicht ausgibt, ein grünlichtemittierendes Leuchtstoffteilchen, insbesondere LaPO₄:Ce, Tb, BaMgAl₁₀O₁₇:Eu, Mn, Zn₂SiO₄:Mn, MgAlnO₁₉:Ce, Tb, Y₂SiO₅:Ce, Tb, MgAlnO₁₉:CE, Tb, Mn und Si_6-ZAl_ZO_ZN_8-Z:Eu, beinhalten. Ferner können spezielle Beispiele für ein Wellenlängenumwandlungsmaterial, das durch Ultraviolettlicht angeregt wird und Blaulicht ausgibt, ein blaulichtemittierendes Leuchtstoffteilchen, insbesondere BaMgAl₁₀O₁₇:Eu, BaMg₂Al₁₆O₂₇:Eu, Sr₂P₂O₇:Eu, Sr₅(PO₄)₃Cl:Eu, (Sr,Ca,Ba,Mg)₅(PO₄)₃Cl:Eu, CaWO₄ und CaWO₄:Pb, beinhalten. Ferner können spezielle Beispiele für ein Wellenlängenumwandlungsmaterial, das durch Ultraviolettlicht angeregt wird und Gelblicht ausgibt, ein gelblichtemittierendes Leuchtstoffteilchen, insbesondere ein YAG-basiertes Leuchtstoffteilchen, beinhalten. Es wird angemerkt, dass eine einzige Art von Wellenlängenumwandlungsmaterial verwendet werden kann, oder zwei oder mehr Arten von Wellenlängenumwandlungsmaterialien als eine Mischung verwendet werden können. Ferner ist es durch Verwenden von zwei oder mehr Arten von Wellenlängenumwandlungsmaterialien als eine Mischung möglich, eine Konfiguration zu erzielen, bei der Emissionslicht einer Farbe außer Gelb, Grün und Rot von einem Wellenlängenumwandlungsmaterialmischungsprodukt ausgegeben werden soll. Insbesondere kann eine Konfiguration genutzt werden, bei der eine Cyanfarbe ausgegeben werden soll, und in diesem Fall reicht es aus, wenn das grünlichtemittierende Leuchtstoffteilchen und das blaulichtemittierende Leuchtstoffteilchen, die zuvor beschrieben wurden, als eine Mischung verwendet werden.
• Jedoch ist das Wellenlängenumwandlungsmaterial (Farbumwandlungsmaterial) nicht auf die Leuchtstoffteilchen beschränkt. Andere Beispiele für das Wellenlängenumwandlungsmaterial können ein lichtemittierendes Teilchen aus einem siliciumbasierten Material vom Indirektübergangstyp mit einer Quantentopfstruktur beinhalten, wie etwa einer zweidimensionalen Quantentopfstruktur, einer eindimensionalen Quantentopfstruktur (Quantendraht) oder einer nulldimensionalen Quantentopfstruktur (Quantenpunkt), wobei eine Ladungsträgerwellenfunktion lokalisiert wird, um zu bewirken, dass Ladungsträger effizient in Licht umgewandelt werden, wie bei einem Material vom Direktübergangstyp, wobei dementsprechend ein Quanteneffekt genutzt wird. Es ist auch bekannt, dass Seltenerdatome, die zu einem Halbleitermaterial hinzugefügt werden, Licht scharf mittels eines Intraschalenübergangs emittieren und ein lichtemittierendes Teilchen, auf das eine solche Technik angewandt wird, ebenfalls verwendet werden kann.
• Wie zuvor beschrieben, können Beispiele für das Wellenlängenumwandlungsmaterial einen Quantenpunkt beinhalten. Wenn die Größe (Durchmesser) des Quantenpunkts kleiner wird, wird die Bandlückenenergie größer und wird die Wellenlänge von Licht, das von dem Quantenpunkt emittiert wird, kürzer. Das heißt, es wird, wenn die Größe des Quantenpunktes kleiner wird, Licht mit einer kürzeren Wellenlänge (Licht auf der Blaulichtseite) emittiert und wird, wenn die Größe des Quantenpunktes größer wird, Licht mit einer längeren Wellenlänge (Licht auf der Rotlichtseite) emittiert. Daher ermöglicht das Nutzen des gleichen Materials, das einen Quantenpunkt konfiguriert, und Anpassen der Größe des Quantenpunkts es, einen Quantenpunkt zu erhalten, der Licht mit einer gewünschten Wellenlänge emittiert (wobei eine Farbumwandlung in eine gewünschte Farbe durchgeführt wird). Insbesondere weist der Quantenpunkt bevorzugt eine Kern-Hülle-Struktur auf. Beispiele für das Material, das den Quantenpunkt konfiguriert, können unter anderem Folgendes beinhalten: Si; Se; chalkopyritbasierte Verbindungen, einschließlich CIGS (CuInGaSe), CIS (CuInSe₂), CuInS₂, CuAlS₂, CuAlSe₂, CuGaS₂, CuGaSe₂, AgAlS₂, AgAlSe₂, AgInS₂ und AgInSe₂; perowskitbasierte Materialien; Gruppe-III-V-Verbindungen, einschließlich GaAs, GaP, InP, InAs, InGaAs, AlGaAs, InGaP, AlGaInP, InGaAsP und GaN; CdSe, CdSeS, CdS, CdTe, In₂Se₃, In₂S₃, Bi₂Se₃, Bi₂S₃, ZnSe, ZnTe, ZnS, HgTe, HgS, PbSe, PbS, TiO₂ und dergleichen.
• Es ist anzumerken, dass die vorliegende Offenbarung auch die folgenden Konfigurationen haben kann.
• [A01] <<Halbleiterlaserelement>>
• Ein Halbleiterlaserelement, das Folgendes beinhaltet:
• eine Resonatorstruktur einschließlich einer gestapelten Struktur, in der eine erste Verbindungshalbleiterschicht, eine aktive Schicht und eine zweite Verbindungshalbleiterschicht gestapelt sind; und
• eine erste Lichtreflexionsschicht und eine zweite Lichtreflexionsschicht, die an beiden Enden entlang einer Resonanzrichtung der Resonatorstruktur bereitgestellt sind, wobei, wenn eine Oszillationswellenlänge auf λ0 eingestellt wird,
• die erste Lichtreflexionsschicht einen erste periodische Brechungsindexstruktur mit einer Periode beinhaltet, die eine optische Filmdicke von k10 (λ0/2) aufweist [wobei 0,9 ≤ k10 ≤ 1,1 gilt], wobei die erste periodische Brechungsindexstruktur auf eine gestapelte Weise wenigstens mehrere erste Dünnfilme, die jeweils eine optische Filmdicke von k11 (λ0/4) aufweisen [wobei 0,7 ≤ k11 ≤ 1,3 gilt], und mehrere zweite Dünnfilme beinhaltet, die jeweils eine optische Filmdicke von k12 (λ0/4) aufweisen [wobei 0,7 ≤ k12 ≤ 1,3 gilt],
• die zweite Lichtreflexionsschicht eine zweite periodische Brechungsindexstruktur mit einer Periode beinhaltet, die eine optische Filmdicke von k20 (λ0/2) aufweist [wobei 0,9 ≤ k20 ≤ 1,1 gilt], wobei die zweite periodische Brechungsindexstruktur auf eine gestapelte Weise wenigstens mehrere erste Dünnfilme, die jeweils eine optische Filmdicke von k21 (λ0/4) aufweisen [wobei 0,7 ≤ k21 ≤ 1,3 gilt], und mehrere zweite Dünnfilme beinhaltet, die jeweils eine optische Filmdicke von k22 (λ0/4) aufweisen [wobei 0,7 ≤ k22 ≤ 1,3 gilt], und
• wobei eine Phasenverschiebungsschicht innerhalb wenigstens einer Lichtreflexionsschicht der ersten Lichtreflexionsschicht oder der zweiten Lichtreflexionsschicht bereitgestellt ist.
• [A02]
• Das Halbleiterlaserelement nach [A01], wobei die Anzahl der Phasenverschiebungsschicht eine oder mehr und fünf oder weniger ist.
• [A03]
• Das Halbleiterlaserelement nach [A02], wobei der erste Dünnfilm, der zweite Dünnfilm, oder der erste Dünnfilm und der zweite Dünnfilm zwischen der Phasenverschiebungsschicht und der Phasenverschiebungsschicht angeordnet sind.
• [A04]
• Das Halbleiterlaserelement nach einem von [A01] bis [A03], wobei die Phasenverschiebungsschicht nicht bei einem Kantenteil der periodischen Brechungsindexstruktur bereitgestellt ist.
• [A05]
• Das Halbleiterlaserelement nach einem von [A01] bis [A04], wobei eine optische Filmdicke der Phasenverschiebungsschicht 0,1-mal oder mehr und 50-mal oder weniger λ0 ist.
• [A06]
• Das Halbleiterlaserelement nach [A05], wobei ein Material, das die Phasenverschiebungsschicht konfiguriert, gleich einem Material ist, das den ersten Dünnfilm konfiguriert, oder gleich einem Material ist, das den zweiten Dünnfilm konfiguriert.
• [A07]
• Das Halbleiterlaserelement nach einem von [A01] bis [A06], wobei die optische Filmdicke der Phasenverschiebungsschicht k3(λ0/4) (2r + 1) erfüllt [wobei r eine ganze Zahl von 100 oder weniger ist und 0,9 ≤ k3 ≤ 1,1 gilt],
• [A08] <<Oberflächenemissionslaserelement>>
• Das Halbleiterlaserelement nach einem von [A01] bis [A07], wobei
  die gestapelte Struktur Folgendes auf eine gestapelte Weise beinhaltet:
• die erste Verbindungshalbleiterschicht mit einer ersten Oberfläche und einer zweiten Oberfläche, die der ersten Oberfläche gegenüberliegt,
• die aktive Schicht, die der zweiten Oberfläche der ersten Verbindungshalbleiterschicht zugewandt ist, und
• die zweite Verbindungshalbleiterschicht mit einer ersten Oberfläche, die der aktiven Schicht zugewandt ist, und einer zweiten Oberfläche, die der ersten Oberfläche gegenüberliegt,
die erste Lichtreflexionsschicht auf einer Basisteiloberfläche gebildet ist, die sich auf der Seite der ersten Oberfläche der ersten Verbindungshalbleiterschicht befindet,
die zweite Lichtreflexionsschicht auf einer Seite der zweiten Oberfläche der zweiten Verbindungshalbleiterschicht gebildet ist, und
das Halbleiterlaserelement ein Oberflächenemissionslaserelement beinhaltet.
• [A09]
• Das Halbleiterlaserelement nach [A08], wobei
  die erste Lichtreflexionsschicht als ein konkaver Spiegel fungiert, und
  die zweite Lichtreflexionsschicht eine flache Form aufweist.
• [A10]
• Das Halbleiterlaserelement nach [A08] oder [A09], wobei eine Resonatorlänge LOR 1 × 10^-5 m oder mehr beträgt.
• [A11] <<Kantenemissionshalbleiterlaserelement>>
• Das Halbleiterlaserelement nach einem von [A01] bis [A07], wobei
  die gestapelte Struktur Folgendes auf eine gestapelte Weise beinhaltet:
• die erste Verbindungshalbleiterschicht mit einer ersten Oberfläche und einer zweiten Oberfläche, die der ersten Oberfläche gegenüberliegt,
• die aktive Schicht, die der zweiten Oberfläche der ersten Verbindungshalbleiterschicht zugewandt ist, und
• die zweite Verbindungshalbleiterschicht mit einer ersten Oberfläche, die der aktiven Schicht zugewandt ist, und einer zweiten Oberfläche, die der ersten Oberfläche gegenüberliegt,

die gestapelte Struktur mit einer ersten Kantenoberfläche, die einen Teil von Laserlicht ausgibt, das in der aktiven Schicht erzeugt wird, und einen Rest reflektiert, und einer zweiten Kantenoberfläche versehen ist, die der ersten Kantenoberfläche gegenüberliegt und das Laserlicht reflektiert, das in der aktiven Schicht erzeugt wird,
die erste Kantenoberfläche mit der ersten Lichtreflexionsschicht versehen ist, und
die zweite Kantenoberfläche mit der zweiten Lichtreflexionsschicht versehen ist.
• [B01]
• Das Halbleiterlaserelement nach einem von [A08] bis [A10], wobei die Basisteiloberfläche eine konkav-konvexe Form aufweist und differenzierbar ist.
• [B02]
• Das Halbleiterlaserelement nach [B01], wobei die Basisteiloberfläche glatt ist.
• [B03] <<Lichtemissionselement der ersten Konfiguration>>
• Das Halbleiterlaserelement nach [B01] oder [B02], wobei ein erster Teil der Basisteiloberfläche, auf der die erste Lichtreflexionsschicht gebildet ist, eine aufwärts konvexe Form mit Bezug auf die zweite Oberfläche der ersten Verbindungshalbleiterschicht aufweist.
• [B04] <<Lichtemissionselement der (1-A)-ten Konfiguration>>
• Das Halbleiterlaserelement nach [B03], wobei ein zweiter Abschnitt, der den ersten Abschnitt der Basisteiloberfläche umgibt, eine abwärts konvexe Form mit Bezug auf die zweite Oberfläche der ersten Verbindungshalbleiterschicht aufweist.
• [B05]
• Das Halbleiterlaserelement nach [B04], wobei sich ein zentraler Teil des ersten Abschnitts der Basisteiloberfläche an einem Eckpunkt eines Quadratgitters befindet.
• [B06]
• Das Halbleiterlaserelement nach [B04], wobei sich ein zentraler Teil des ersten Abschnitts der Basisteiloberfläche an einem Eckpunkt eines Gleichseitiges-Dreieck-Gitters befindet.
• [B07] <<Lichtemissionselement der (1-B)-ten Konfiguration>>
• Das Halbleiterelement nach [B03], wobei ein zweiter Abschnitt, der den ersten Abschnitt der Basisteiloberfläche umgibt, eine abwärts konvexe Form und eine aufwärts konvexe Form, die sich von der abwärts konvexen Form zu einem zentralen Teil des zweiten Abschnitts erstreckt, mit Bezug auf die zweite Oberfläche der ersten Verbindungshalbleiterschicht aufweist.
• [B08]
• Das Halbleiterlaserelement nach [B07], wobei $$\text{L}2\text{nd}>\text{L}1$$

  

  erfüllt wird, wobei L1 eine Entfernung von der zweiten Oberfläche der ersten Verbindungshalbleiterschicht zu einem zentralen Teil des ersten Abschnitts der Basisteiloberfläche ist, und L2nd eine Entfernung von der zweiten Oberfläche der ersten Verbindungshalbleiterschicht zu dem zentralen Teil des zweiten Abschnitts der Basisteiloberfläche ist.
• [B09]
• Das Halbleiterlaserelement nach [B07] oder [B08], wobei $$\text{R}1>\text{R}2\text{nd}$$

  

  erfüllt wird, wobei R1 ein Krümmungsradius des zentralen Teils des ersten Abschnitts der Basisteiloberfläche (d. h. ein Krümmungsradius der ersten Lichtreflexionsschicht) ist und R2nd ein Krümmungsradius des zentralen Teils des zweiten Abschnitts der Basisteiloberfläche ist.
• [B10]
• Das Halbleiterlaserelement nach einem von [B07] bis [B09], wobei sich der zentrale Teil des ersten Abschnitts der Basisteiloberfläche an einem Eckpunkt eines Quadratgitters befindet.
• [B11]
• Das Halbleiterlaserelement nach [B10], wobei sich der zentrale Teil des zweiten Abschnitts der Basisteiloberfläche an den Eckpunkt des Quadratgitters befindet.
• [B12]
• Das Halbleiterlaserelement nach einem von [B07] bis [B09], wobei sich der zentrale Teil des ersten Abschnitts der Basisteiloberfläche an einem Eckpunkt eines Gleichseitiges-Dreieck-Gitters befindet.
• [B13]
• Das Halbleiterlaserelement nach [B12], wobei sich der zentrale Teil des zweiten Abschnitts der Basisteiloberfläche an den Eckpunkt des Gleichseitiges-Dreieck-Gitters befindet.
• [B14]
• Das Halbleiterlaserelement nach einem von [B07] bis [B13], wobei der Krümmungsradius R2nd des zentralen Teils des zweiten Abschnitts der Basisteiloberfläche 1 × 10^-6 m oder mehr, bevorzugt 3 × 10^-6 m oder mehr und besonders bevorzugt 5 × 10^-6 m oder mehr beträgt.
• [B15] <<Lichtemissionselement der (1-C)-ten Konfiguration>>
• Das Halbleiterlaserelement nach [B03], wobei ein zweiter Abschnitt, der den ersten Abschnitt der Basisteiloberfläche umgibt, eine ringförmige konvexe Form, die den ersten Abschnitt der Basisteiloberfläche umgibt, und eine abwärts konvexe Form, die sich von der ringförmigen konvexen Form zu dem ersten Abschnitt der Basisteiloberfläche hin erstreckt, mit Bezug auf die zweite Oberfläche der ersten Verbindungshalbleiterschicht aufweist.
• [B16]
• Das Halbleiterlaserelement nach [B15], wobei $$\text{L}2\text{nd'}>\text{L}1$$

  

  erfüllt wird, wobei L1 eine Entfernung von der zweiten Oberfläche der ersten Verbindungshalbleiterschicht zu einem zentralen Teil des ersten Abschnitts der Basisteiloberfläche ist und L2nd' eine Entfernung von der zweiten Oberfläche der ersten Verbindungshalbleiterschicht zu einem Scheitelteil der ringförmigen konvexen Form des zweiten Abschnitts der Basisteiloberfläche ist.
• [B17]
• Das Halbleiterlaserelement nach [B15] oder [B16], wobei $$\text{R}1>\text{R}2\text{nd' }$$

  

  erfüllt wird, wobei R1 ein Krümmungsradius des zentralen Teils des ersten Abschnitts der Basisteiloberfläche (d. h. ein Krümmungsradius der ersten Lichtreflexionsschicht) ist und R2nd' ein Krümmungsradius des Scheitelteils der ringförmigen konvexen Form des zweiten Abschnitts der Basisteiloberfläche ist.
• [B18]
• Das Halbleiterlaserelement nach einem von [B15] bis [B17], wobei der Krümmungsradius R2nd' des Scheitelteils der ringförmigen konvexen Form des zweiten Abschnitts der Basisteiloberfläche 1 × 10^-6 m oder mehr, bevorzugt 3 × 10^-6 m oder mehr und besonders bevorzugt 5 × 10^-6 m oder mehr beträgt.
• [B19]
• Das Halbleiterlaserelement nach einem von [B07] bis [B18], wobei ein Kontakthügel in einem Abschnitt auf einer Seite der zweiten Oberfläche der zweiten Verbindungshalbleiterschicht bereitgestellt ist, die einem konvex geformten Abschnitt in dem zweiten Abschnitt der Basisteiloberfläche gegenüberliegt.
• [B20]
• Das Halbleiterlaserelement nach einem von [B04] bis [B06], wobei ein Kontakthügel in einem Abschnitt auf einer Seite der zweiten Oberfläche der zweiten Verbindungshalbleiterschicht bereitgestellt ist, die dem zentralen Teil des ersten Abschnitts der Basisteiloberfläche gegenüberliegt.
• [B21]
• Das Halbleiterlaserelement nach einem von [B01] bis [B20], wobei der Krümmungsradius R1 des zentralen Teils des ersten Abschnitts der Basisteiloberfläche (d. h. der Krümmungsradius der ersten Lichtreflexionsschicht) 1 × 10^-5 m oder mehr und bevorzugt 3 × 10^-5 m oder mehr beträgt.
• [B22]
• Das Halbleiterlaserelement nach einem von [B01] bis [B21], wobei die gestapelte Struktur wenigstens eine Art von Material beinhaltet, das aus der Gruppe ausgewählt wird, die aus einem GaN-basierten Verbindungshalbleiter, einem InP-basierten Verbindungshalbleiter und einem GaAs-basierten Verbindungshalbleiter besteht.
• [B23]
• Das Halbleiterlaserelement nach einem von [B01] bis [B22], wobei eine Figur, die durch den ersten Abschnitt der Basisteiloberfläche gezeichnet wird, wenn die Basisteiloberfläche entlang einer virtuellen Ebene einschließlich einer Stapelungsrichtung der gestapelten Struktur geschnitten wird, ein Teil eines Kreises oder ein Teil einer Parabel ist.
• [B24] <<Lichtemissionselement der zweiten Konfiguration>>
• Das Halbleiterlaserelement nach einem von [B01] bis [B23], wobei die erste Oberfläche der ersten Verbindungshalbleiterschicht die Basisteiloberfläche konfiguriert.
• [B25] <<Lichtemissionselement der dritten Konfiguration>>
• Das Halbleiterlaserelement nach einem von [B01] bis [B23], wobei ein Verbindungshalbleitersubstrat zwischen der ersten Oberfläche der ersten Verbindungshalbleiterschicht und der ersten Lichtreflexionsschicht bereitgestellt ist und die Basisteiloberfläche durch eine Oberfläche des Verbindungshalbleitersubstrats konfiguriert ist.
• [B26] <<Lichtemissionselement der vierten Konfiguration>>
• Das Halbleiterlaserelement nach einem von [B01] bis [B23], wobei ein Basismaterial zwischen der ersten Oberfläche der ersten Verbindungshalbleiterschicht und der ersten Lichtreflexionsschicht bereitgestellt ist oder ein Verbindungshalbleitersubstrat und das Basismaterial zwischen der ersten Oberfläche der ersten Verbindungshalbleiterschicht und der ersten Lichtreflexionsschicht bereitgestellt sind und die Basisteiloberfläche durch eine Oberfläche des Basismaterials konfiguriert ist.
• [B27]
• Das Halbleiterlaserelement nach [B26], wobei ein Material, das das Basismaterial konfiguriert, wenigstens eine Art von Material ist, das aus der Gruppe ausgewählt ist, die aus transparenten dielektrischen Materialien, wie etwa TiO₂, Ta₂O₅ oder SiO₂, einem silikonbasierten Harz und einem epoxidbasierten Harz besteht.
• [B28] <<Lichtemissionselement der fünften Konfiguration>>
• Das Halbleiterlaserelement nach einem von [B01] bis [B23], wobei eine Struktur, in der ein zweites Substrat mit einer ersten Oberfläche und einer zweiten Oberfläche, die der ersten Oberfläche gegenüberliegt, und ein erstes Substrat mit einer ersten Oberfläche und einer zweiten Oberfläche, die der ersten Oberfläche gegenüberliegt, aneinander angebracht sind, zwischen der ersten Oberfläche der ersten Verbindungshalbleiterschicht und der ersten Lichtreflexionsschicht bereitgestellt ist und die Basisteiloberfläche durch die erste Oberfläche des ersten Substrats konfiguriert ist.
• [B29]
• Das Halbleiterlaserelement nach [B28], wobei die zweite Oberfläche des ersten Substrats und die erste Oberfläche des zweiten Substrats aneinander angebracht sind, die erste Lichtreflexionsschicht auf der ersten Oberfläche des ersten Substrats gebildet ist und die gestapelte Struktur auf der zweiten Oberfläche des zweiten Substrats gebildet ist.
• [B30]
• Das Halbleiterlaserelement nach [B28] oder [B29], wobei das erste Substrat ein Si-Substrat, ein SiC-Substrat, ein AlN-Substrat oder ein GaN-Substrat beinhaltet und das zweite Substrat ein InP-Substrat oder ein GaAs-Substrat beinhaltet.
• [B31]
• Das Halbleiterlaserelement nach einem von [B01] bis [B30], wobei die erste Lichtreflexionsschicht auf der Basisteiloberfläche gebildet ist.
• [B32]
• Das Halbleiterlaserelement nach einem von [B01] bis [B31], wobei ein Wert einer Wärmeleitfähigkeit der gestapelten Struktur höher als ein Wert einer Wärmeleitfähigkeit der ersten Lichtreflexionsschicht ist.
• [C01] <<Verfahren zum Herstellen eines Halbleiterlaserelements: Erster Aspekt>>
• Ein Verfahren zum Herstellen eines Halbleiterlaserelements, das Folgendes beinhaltet:
• eine gestapelte Struktur, die Folgendes auf eine gestapelte Weise beinhaltet:
  • eine erste Verbindungshalbleiterschicht mit einer ersten Oberfläche und einer zweiten Oberfläche, die der ersten Oberfläche gegenüberliegt,
  • eine aktive Schicht, die der zweiten Oberfläche der ersten Verbindungshalbleiterschicht zugewandt ist, und
  • eine zweite Verbindungshalbleiterschicht mit einer ersten Oberfläche, die der aktiven Schicht zugewandt ist, und einer zweiten Oberfläche, die der ersten Oberfläche gegenüberliegt,
• eine erste Lichtreflexionsschicht, die auf einer Basisteiloberfläche gebildet ist, die sich auf einer Seite der ersten Oberfläche der ersten Verbindungshalbleiterschicht befindet, und
• eine zweite Lichtreflexionsschicht, die auf einer Seite der zweiten Oberfläche der zweiten Verbindungshalbleiterschicht gebildet ist und eine flache Form aufweist,
• wobei die Basisteiloberfläche einen ersten Abschnitt und einen zweiten Abschnitt aufweist, der den ersten Abschnitt umgibt,
• wobei die Basisteiloberfläche eine konkav-konvexe Form aufweist und differenzierbar ist,
• wobei das Verfahren Folgendes beinhaltet:
  • Bilden der gestapelten Struktur und danach Bilden der zweiten Lichtreflexionsschicht auf der Seite der zweiten Oberfläche der zweiten Verbindungshalbleiterschicht,
  • Bilden einer ersten Opferschicht auf dem ersten Abschnitt der Basisteiloberfläche, auf dem die erste Lichtreflexionsschicht zu bilden ist, und danach Formen einer Oberfläche der ersten Opferschicht zu einer konvexen Form;
  • Bilden einer zweiten Opferschicht auf dem zweiten Abschnitt der Basisteiloberfläche, der zwischen der ersten Opferschicht und der ersten Opferschicht freigelegt ist, und auf der ersten Opferschicht, um eine Oberfläche der zweiten Opferschicht zu einer konkav-konvexen Form zu formen;
  • Rückätzen der zweiten Opferschicht und der ersten Opferschicht, und weiteres Rückätzen einwärts von der Basisteiloberfläche zum Bilden eines konvexen Teils in dem ersten Abschnitt der Basisteiloberfläche mit Bezug auf die zweite Oberfläche der ersten Verbindungshalbleiterschicht und zum Bilden wenigstens eines konkaven Teils in dem zweiten Abschnitt der Basisteiloberfläche; und
  • Bilden der ersten Lichtreflexionsschicht auf dem ersten Abschnitt der Basisteiloberfläche.
• [C02] <<Verfahren zum Herstellen eines Halbleiterlaserelements: Zweiter Aspekt>>
• Ein Verfahren zum Herstellen eines Halbleiterlaserelements, das Folgendes beinhaltet:
• eine gestapelte Struktur, die Folgendes auf eine gestapelte Weise beinhaltet:
  • eine erste Verbindungshalbleiterschicht mit einer ersten Oberfläche und einer zweiten Oberfläche, die der ersten Oberfläche gegenüberliegt,
  • eine aktive Schicht, die der zweiten Oberfläche der ersten Verbindungshalbleiterschicht zugewandt ist, und
  • eine zweite Verbindungshalbleiterschicht mit einer ersten Oberfläche, die der aktiven Schicht zugewandt ist, und einer zweiten Oberfläche, die der ersten Oberfläche gegenüberliegt,
• eine erste Lichtreflexionsschicht, die auf einer Basisteiloberfläche gebildet ist, die sich auf einer Seite der ersten Oberfläche der ersten Verbindungshalbleiterschicht befindet, und
• eine zweite Lichtreflexionsschicht, die auf einer Seite der zweiten Oberfläche der zweiten Verbindungshalbleiterschicht gebildet ist und eine flache Form aufweist,
• wobei die Basisteiloberfläche einen ersten Abschnitt und einen zweiten Abschnitt aufweist, der den ersten Abschnitt umgibt,
• wobei die Basisteiloberfläche eine konkav-konvexe Form aufweist und differenzierbar ist,
• wobei das Verfahren Folgendes beinhaltet:
  • Bilden der gestapelten Struktur und danach Bilden der zweiten Lichtreflexionsschicht auf der Seite der zweiten Oberfläche der zweiten Verbindungshalbleiterschicht,
  • Bilden einer ersten Opferschicht auf dem ersten Abschnitt der Basisteiloberfläche, auf dem die erste Lichtreflexionsschicht zu bilden ist, und danach Formen einer Oberfläche der ersten Opferschicht zu einer konvexen Form;
  • Rückätzen der ersten Opferschicht, und weiteres Rückätzen einwärts von der Basisteiloberfläche zum Bilden eines konvexen Teils in dem ersten Abschnitt der Basisteiloberfläche mit Bezug auf die zweite Oberfläche der ersten Verbindungshalbleiterschicht;
  • Bilden einer zweiten Opferschicht auf der Basisteiloberfläche, danach Rückätzen der zweiten Opferschicht, und weiteres Rückätzen einwärts von der Basisteiloberfläche zum Bilden eines konvexen Teils in dem ersten Abschnitt der Basisteiloberfläche mit Bezug auf die zweite Oberfläche der ersten Verbindungshalbleiterschicht und zum Bilden wenigstens eines konkaven Teils in dem zweiten Abschnitt der Basisteiloberfläche; und
  • Bilden der ersten Lichtreflexionsschicht auf dem ersten Abschnitt der Basisteiloberfläche.
• [C03] «Verfahren zum Herstellen eines Halbleiterlaserelements: Nanoprägeverfahren»
• Ein Verfahren zum Herstellen eines Halbleiterlaserelements, das Folgendes beinhaltet:
• eine gestapelte Struktur, die Folgendes auf eine gestapelte Weise beinhaltet:
  • eine erste Verbindungshalbleiterschicht mit einer ersten Oberfläche und einer zweiten Oberfläche, die der ersten Oberfläche gegenüberliegt,
  • eine aktive Schicht, die der zweiten Oberfläche der ersten Verbindungshalbleiterschicht zugewandt ist, und
  • eine zweite Verbindungshalbleiterschicht mit einer ersten Oberfläche, die der aktiven Schicht zugewandt ist, und einer zweiten Oberfläche, die der ersten Oberfläche gegenüberliegt,
• eine erste Lichtreflexionsschicht, die auf einer Basisteiloberfläche gebildet ist, die sich auf einer Seite der ersten Oberfläche der ersten Verbindungshalbleiterschicht befindet, und
• eine zweite Lichtreflexionsschicht, die auf einer Seite der zweiten Oberfläche der zweiten Verbindungshalbleiterschicht gebildet ist und eine flache Form aufweist,
• wobei die Basisteiloberfläche einen ersten Abschnitt und einen zweiten Abschnitt aufweist, der den ersten Abschnitt umgibt,
• wobei die Basisteiloberfläche eine konkav-konvexe Form aufweist und differenzierbar ist,
• wobei das Verfahren Folgendes beinhaltet:
  • Vorbereiten einer Gussform mit einer Oberfläche komplementär zu der Basisteiloberfläche,
  • Bilden der gestapelten Struktur und danach Bilden der zweiten Lichtreflexionsschicht auf der Seite der zweiten Oberfläche der zweiten Verbindungshalbleiterschicht;
  • Bilden einer Opferschicht auf der Basisteiloberfläche, auf der die erste Lichtreflexionsschicht zu bilden ist, und danach Transferieren einer Form der Oberfläche der Vergussform komplementär zu der Basisteiloberfläche auf die Opferschicht, um einen konkav-konvexen Teil in der Opferschicht zu bilden;
  • Rückätzen der Opferschicht, und weiteres Rückätzen einwärts von der Basisteiloberfläche zum Bilden eines konvexen Teils in dem ersten Abschnitt der Basisteiloberfläche mit Bezug auf die zweite Oberfläche der ersten Verbindungshalbleiterschicht und zum Bilden wenigstens eines konkaven Teils in dem zweiten Abschnitt der Basisteiloberfläche; und
  • Bilden der ersten Lichtreflexionsschicht auf dem ersten Abschnitt der Basisteiloberfläche.
• Diese Anmeldung beansprucht den Nutzen der japanischen Prioritätspatentanmeldung JP2020-124411 , eingereicht beim japanischen Patentamt am 21. Juli 2020, deren gesamte Inhalte hiermit durch Bezugnahme aufgenommen sind.
• Es versteht sich für einen Fachmann, dass verschiedene Modifikationen, Kombinationen, Unterkombinationen und Veränderungen in Abhängigkeit von Gestaltungsanforderungen und anderen Faktoren auftreten können, insofern sie in dem Schutzumfang der angehängten Ansprüche oder der Äquivalente davon liegen.
• ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
• Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
• Zitierte Patentliteratur
• WO 2018/083877 A1 [0003, 0004]
• JP 2020124411 [0232]

Claims (11)

1. Halbleiterlaserelement, das Folgendes umfasst: eine Resonatorstruktur einschließlich einer gestapelten Struktur, in der eine erste Verbindungshalbleiterschicht, eine aktive Schicht und eine zweite Verbindungshalbleiterschicht gestapelt sind; und eine erste Lichtreflexionsschicht und eine zweite Lichtreflexionsschicht, die an beiden Enden entlang einer Resonanzrichtung der Resonatorstruktur bereitgestellt sind, wobei, wenn eine Oszillationswellenlänge auf λ0 eingestellt wird, die erste Lichtreflexionsschicht einen erste periodische Brechungsindexstruktur mit einer Periode beinhaltet, die eine optische Filmdicke von k10 (λ0/2) aufweist [wobei 0,9 ≤ k10 ≤ 1,1 gilt], wobei die erste periodische Brechungsindexstruktur auf eine gestapelte Weise wenigstens mehrere erste Dünnfilme, die jeweils eine optische Filmdicke von k11 (λ0/4) aufweisen [wobei 0,7 ≤ k11 ≤ 1,3 gilt], und mehrere zweite Dünnfilme beinhaltet, die jeweils eine optische Filmdicke von k12 (λ0/4) aufweisen [wobei 0,7 ≤ k12 ≤ 1,3 gilt], die zweite Lichtreflexionsschicht eine zweite periodische Brechungsindexstruktur mit einer Periode beinhaltet, die eine optische Filmdicke von k20 (λ0/2) aufweist [wobei 0,9 ≤ k20 ≤ 1,1 gilt], wobei die zweite periodische Brechungsindexstruktur auf eine gestapelte Weise wenigstens mehrere erste Dünnfilme, die jeweils eine optische Filmdicke von k21 (λ0/4) aufweisen [wobei 0,7 ≤ k21 ≤ 1,3 gilt], und mehrere zweite Dünnfilme beinhaltet, die jeweils eine optische Filmdicke von k22 (λ0/4) aufweisen [wobei 0,7 ≤ k22 ≤ 1,3 gilt], und wobei eine Phasenverschiebungsschicht innerhalb wenigstens einer Lichtreflexionsschicht der ersten Lichtreflexionsschicht oder der zweiten Lichtreflexionsschicht bereitgestellt ist.
2. Halbleiterlaserelement nach Anspruch 1, wobei die Anzahl der Phasenverschiebungsschicht eine oder mehr und fünf oder weniger ist.
3. Halbleiterlaserelement nach Anspruch 2, wobei der erste Dünnfilm, der zweite Dünnfilm, oder der erste Dünnfilm und der zweite Dünnfilm zwischen der Phasenverschiebungsschicht und der Phasenverschiebungsschicht angeordnet sind.
4. Halbleiterlaserelement nach Anspruch 1, wobei die Phasenverschiebungsschicht nicht bei einem Kantenteil der periodischen Brechungsindexstruktur bereitgestellt ist.
5. Halbleiterlaserelement nach Anspruch 1, wobei eine optische Filmdicke der Phasenverschiebungsschicht 0,1-mal oder mehr und 50-mal oder weniger λ0 ist.
6. Halbleiterlaserelement nach Anspruch 5, wobei ein Material, das die Phasenverschiebungsschicht konfiguriert, gleich einem Material ist, das den ersten Dünnfilm konfiguriert, oder gleich einem Material ist, das den zweiten Dünnfilm konfiguriert.
7. Halbleiterlaserelement nach Anspruch 1, wobei eine optische Filmdicke der Phasenverschiebungsschicht k3(λ0/4) (2r + 1) erfüllt [wobei r eine ganze Zahl von 100 oder weniger ist und 0,9 ≤ k3 ≤ 1,1 gilt],
8. Halbleiterlaserelement nach Anspruch 1, wobei die gestapelte Struktur Folgendes auf eine gestapelte Weise beinhaltet: die erste Verbindungshalbleiterschicht mit einer ersten Oberfläche und einer zweiten Oberfläche, die der ersten Oberfläche gegenüberliegt, die aktive Schicht, die der zweiten Oberfläche der ersten Verbindungshalbleiterschicht zugewandt ist, und die zweite Verbindungshalbleiterschicht mit einer ersten Oberfläche, die der aktiven Schicht zugewandt ist, und einer zweiten Oberfläche, die der ersten Oberfläche gegenüberliegt, die erste Lichtreflexionsschicht auf einer Basisteiloberfläche gebildet ist, die sich auf der Seite der ersten Oberfläche der ersten Verbindungshalbleiterschicht befindet, die zweite Lichtreflexionsschicht auf einer Seite der zweiten Oberfläche der zweiten Verbindungshalbleiterschicht gebildet ist, und das Halbleiterlaserelement ein Oberflächenemissionslaserelement beinhaltet.
9. Halbleiterlaserelement nach Anspruch 8, wobei die erste Lichtreflexionsschicht als ein konkaver Spiegel fungiert, und die zweite Lichtreflexionsschicht eine flache Form aufweist.
10. Halbleiterlaserelement nach Anspruch 8, wobei eine Resonatorlänge 1 × 10^-5 m oder mehr beträgt.
11. Halbleiterlaserelement nach Anspruch 1, wobei die gestapelte Struktur Folgendes auf eine gestapelte Weise beinhaltet: die erste Verbindungshalbleiterschicht mit einer ersten Oberfläche und einer zweiten Oberfläche, die der ersten Oberfläche gegenüberliegt, die aktive Schicht, die der zweiten Oberfläche der ersten Verbindungshalbleiterschicht zugewandt ist, und die zweite Verbindungshalbleiterschicht mit einer ersten Oberfläche, die der aktiven Schicht zugewandt ist, und einer zweiten Oberfläche, die der ersten Oberfläche gegenüberliegt, die gestapelte Struktur mit einer ersten Kantenoberfläche, die einen Teil von Laserlicht ausgibt, das in der aktiven Schicht erzeugt wird, und einen Rest reflektiert, und einer zweiten Kantenoberfläche versehen ist, die der ersten Kantenoberfläche gegenüberliegt und das Laserlicht reflektiert, das in der aktiven Schicht erzeugt wird, die erste Kantenoberfläche mit der ersten Lichtreflexionsschicht versehen ist, und die zweite Kantenoberfläche mit der zweiten Lichtreflexionsschicht versehen ist.

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