JP2015099872A5 - - Google Patents
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Description
更には、以上に説明した好ましい態様、構成を含む本開示の発光素子において、光出射端面は、更に、第１化合物半導体層の端面から構成された光出射端面第１領域を有しており；光出射端面における仮想垂直面と光出射端面第１領域との成す角度をθ1としたとき、０度≦｜θ3｜＜｜θ1｜を満足することが好ましく、この場合、｜θ1−θ3｜＞０度、望ましくは、｜θ1−θ3｜＞１．０度を満足することが好ましい。即ち、望ましくは、θ1−θ3＞１．０度、あるいは、θ1−θ3＜−１．０度を満足することが好ましい。また、第１化合物半導体層はＡｌX'ＩｎY'Ｇａ(1-X'-Y')Ｎ層（但し、Ｘ’≧０，Ｙ’≧０）の単層あるいは複数層から成る構成とすることができる。後者の具体例として、例えば、ＧａＮ層／ＡｌX'ＩｎY'Ｇａ(1-X'-Y')Ｎ層（但し、Ｘ’＞０，Ｙ’≧０）／ＧａＮ層が積層された構成を挙げることができる。尚、第３化合物半導体層を構成する活性層はＩｎＧａＮ層を含んでいるので、全体として、ＧａＮに対する格子歪み量の値は正である。従って、第１化合物半導体層のＧａＮに対する格子歪み量の値がゼロである場合であっても、第１化合物半導体層は、第３化合物半導体層に対して、相対的には負の格子歪み量を有することになる。そのため、上述したとおり、θ3とθ1との間に角度差がつく。
更には、ＸＺ仮想平面で積層構造体２０を切断したときの光出射端面６０の断面形状と光反射端面７０の断面形状とは相補的な形状を有する。即ち、光反射端面７０は、第２化合物半導体層４０の端面から構成された光反射端面第２領域７２、及び、第３化合物半導体層５０の端面から構成された光反射端面第３領域７３、第１化合物半導体層３０の端面から構成された光反射端面第１領域７１を有しており、光反射端面７０における仮想垂直面（ＹＺ仮想平面）と光反射端面第２領域７２との成す角度をθ2’、光反射端面第３領域７３との成す角度をθ3’、光反射端面第１領域７１との成す角度をθ1’としたとき、θ2＝θ2’，θ3＝θ3’，θ1＝θ1’を満足している。
積層構造体２０は、発光素子製造用基板上に形成されている。具体的には、積層構造体２０は、半極性の主面を有するフリースタンドのｎ型ＧａＮ基板１１から成る発光素子製造用基板上、より具体的には、ｎ型ＧａＮ基板１１の｛２０−２１｝面上に形成されている。但し、これに限定するものではなく、例えば、｛１−１０２｝ｒ面上、｛１−１０１｝面上、｛１１−２２｝面上、｛２−２０１｝面上、｛０００１｝面上等に形成することもできる。即ち、積層構造体２０は、ＧａＮ基板１１上に、具体的には、ｎ型ＧａＮ基板１１の｛２０−２１｝面上（あるいは、｛１−１０２｝ｒ面上、｛１−１０１｝面上、｛１１−２２｝面上、｛２−２０１｝面上、｛０００１｝面上等）に、第１化合物半導体層３０、第３化合物半導体層５０及び第２化合物半導体層４０がこの順に積層されて成る。
［工程−１１０］
次いで、第２化合物半導体層４０の上にエッチング用マスクを形成し、次いで、少なくとも第２化合物半導体層４０の一部分をエッチングして（具体的には、第２化合物半導体層４０の一部分をエッチングして）、リッジストライプ構造１２を形成する。より具体的には、Ｃｌ2ガスを用いたＲＩＥ法に基づき、第２化合物半導体層４０の一部分をエッチングする。
次いで、第２化合物半導体層４０の上にエッチング用マスクを形成し、次いで、少なくとも第２化合物半導体層４０の一部分をエッチングして（具体的には、第２化合物半導体層４０の一部分をエッチングして）、リッジストライプ構造１２を形成する。より具体的には、Ｃｌ2ガスを用いたＲＩＥ法に基づき、第２化合物半導体層４０の一部分をエッチングする。
［工程−１２０］
その後、全面を覆う積層絶縁膜４３を形成した後、リッジストライプ構造１２の頂面に位置する第２化合物半導体層４０の部分の上の積層絶縁膜４３を、エッチング法に基づき除去し、露出した第２化合物半導体層４０の部分の上に、周知の方法に基づき第２電極８２を形成する。また、ＧａＮ基板１１の裏面に、周知の方法に基づき第１電極８１を形成する。
その後、全面を覆う積層絶縁膜４３を形成した後、リッジストライプ構造１２の頂面に位置する第２化合物半導体層４０の部分の上の積層絶縁膜４３を、エッチング法に基づき除去し、露出した第２化合物半導体層４０の部分の上に、周知の方法に基づき第２電極８２を形成する。また、ＧａＮ基板１１の裏面に、周知の方法に基づき第１電極８１を形成する。
Claims (12)
- 第１導電型を有する第１化合物半導体層、活性層を含む第３化合物半導体層、及び、第１導電型とは異なる第２導電型を有する第２化合物半導体層が積層されて成り、光出射端面及び光反射端面を有する積層構造体を備えており、
光出射端面は、少なくとも、第２化合物半導体層の端面から構成された光出射端面第２領域、及び、第３化合物半導体層の端面から構成された光出射端面第３領域を有しており、
光出射端面における仮想垂直面と光出射端面第２領域との成す角度をθ2、光出射端面第３領域との成す角度をθ3としたとき、
０度≦｜θ3｜＜｜θ2｜
を満足する発光素子。 - ｜θ3｜≦２．０度を満足する請求項１に記載の発光素子。
- ｜θ2−θ3｜＞２．０度を満足する請求項１又は請求項２に記載の発光素子。
- 積層構造体はＡｌＧａＩｎＮ系化合物半導体から成る請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載の発光素子。
- 第２化合物半導体層は、ＧａＮに対して格子歪み量の値が負であり、且つ、格子歪み量の絶対値が０．０２％以上である混晶から成る請求項４に記載の発光素子。
- 活性層はＩｎXＧａ(1-X)Ｎ層を含み、
第２化合物半導体層は少なくともＡｌXＩｎYＧａ(1-X-Y)Ｎ層（但し、Ｘ＞０，Ｙ≧０）を含む請求項５に記載の発光素子。 - 光出射端面は、更に、第１化合物半導体層の端面から構成された光出射端面第１領域を有しており、
光出射端面における仮想垂直面と光出射端面第１領域との成す角度をθ1としたとき、
０度≦｜θ3｜＜｜θ1｜
を満足する請求項１乃至請求項６のいずれか１項に記載の発光素子。 - 第１化合物半導体層はＡｌX'ＩｎY'Ｇａ(1-X'-Y')Ｎ層（但し、Ｘ’≧０，Ｙ’≧０）を含む請求項１乃至請求項７のいずれか１項に記載の発光素子。
- 積層構造体は、ＧａＮ基板の半極性あるいは無極性の主面上に形成される請求項１乃至請求項８のいずれか１項に記載の発光素子。
- 積層構造体は、ＧａＮ基板上に、第１化合物半導体層、第３化合物半導体層及び第２化合物半導体層がこの順に積層されて成る請求項９に記載の発光素子。
- 光出射端面から光反射端面に向かう積層構造体の軸線方向をＸ方向、積層構造体の厚さ方向をＺ方向としたとき、ＸＺ仮想平面で積層構造体を切断したときの光出射端面の断面形状と光反射端面の断面形状とは相補的な形状を有する請求項１乃至請求項１０のいずれか１項に記載の発光素子。
- 第１化合物半導体層は、少なくとも第１クラッド層から成り、
第３化合物半導体層は、第１化合物半導体層側から、第１光ガイド層、活性層及び第２光ガイド層が積層されて成り、
第２化合物半導体層は、少なくとも第２クラッド層から成る請求項１乃至請求項１１のいずれか１項に記載の発光素子。
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