JP5333757B2 - 発光装置 - Google Patents
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Description
本発明は、発光装置に関する。
近年、プロジェクターやディスプレイなどの表示装置の光源用の発光装置として、高輝度で色再現性に優れたレーザー装置が期待されている。しかしながら、スクリーン面での乱反射光が相互に干渉して発生するスペックルノイズが問題となることがある。この問題に対しては、例えば下記特許文献１では、スクリーンを揺動させてスペックルパターンを変化させることでスペックルノイズを低減させる方法が提案されている。
しかしながら、上記特許文献１に開示された方法では、スクリーンが限定されてしまう、スクリーンを動かすためのモーター等の部材が必要になってしまう、モーター等から雑音が発生してしまう、などの新たな問題が発生する場合がある。
また、スペックルノイズを低減させるために、光源用の発光装置として、一般的なＬＥＤ（Light Emitting Diode）を用いることも考えられる。しかしながら、ＬＥＤでは、十分な光出力を得られないことがある。
本発明の幾つかの態様に係る目的の１つは、スペックルノイズを低減でき、かつ高出力である新規な発光装置を提供することにある。
本発明に係る発光装置は、
閃亜鉛鉱型構造の単結晶からなり、低指数面から所定の角度で傾斜した面を主面とする基板と、
前記主面の上方に形成された第１クラッド層と、
前記第１クラッド層の上方に形成された活性層と、
前記活性層の上方に形成された第２クラッド層と、
を含み、
前記活性層は、第１側面と、前記第１側面に平行な第２側面と、を有し、
前記活性層のうちの少なくとも一部は、第１利得領域と、第２利得領域と、を構成し、
前記第１利得領域および前記第２利得領域に生じる光の波長帯において、前記第１側面の反射率は、前記第２側面の反射率よりも高く、
前記第１利得領域および前記第２利得領域の各々は、前記第１側面側の端面から、前記第２側面側の端面まで設けられ、
前記第１利得領域の前記第１側面側の端面の少なくとも一部と、前記第２利得領域の前記第１側面側の端面の少なくとも一部とは、重なっており、
前記第１利得領域および前記第２利得領域の各々では、前記第１側面側から平面的に見て、前記第１側面側の端面と、前記第２側面側の端面とは、重なっておらず、
前記第１側面の垂線は、平面的に見て前記基板のオフ方向に平行であり、
前記第１利得領域の長さと、前記第２利得領域の長さは、等しい。
閃亜鉛鉱型構造の単結晶からなり、低指数面から所定の角度で傾斜した面を主面とする基板と、
前記主面の上方に形成された第１クラッド層と、
前記第１クラッド層の上方に形成された活性層と、
前記活性層の上方に形成された第２クラッド層と、
を含み、
前記活性層は、第１側面と、前記第１側面に平行な第２側面と、を有し、
前記活性層のうちの少なくとも一部は、第１利得領域と、第２利得領域と、を構成し、
前記第１利得領域および前記第２利得領域に生じる光の波長帯において、前記第１側面の反射率は、前記第２側面の反射率よりも高く、
前記第１利得領域および前記第２利得領域の各々は、前記第１側面側の端面から、前記第２側面側の端面まで設けられ、
前記第１利得領域の前記第１側面側の端面の少なくとも一部と、前記第２利得領域の前記第１側面側の端面の少なくとも一部とは、重なっており、
前記第１利得領域および前記第２利得領域の各々では、前記第１側面側から平面的に見て、前記第１側面側の端面と、前記第２側面側の端面とは、重なっておらず、
前記第１側面の垂線は、平面的に見て前記基板のオフ方向に平行であり、
前記第１利得領域の長さと、前記第２利得領域の長さは、等しい。
このような発光装置によれば、前記利得領域に生じる光のレーザー発振を抑制または防止することができ、スペックルノイズを低減させることができる。
なお、本発明に係る記載では、「上方」という文言を、例えば、「特定のもの（以下「Ａ」という）の「上方」に他の特定のもの（以下「Ｂ」という）を形成する」などと用いている。本発明に係る記載では、この例のような場合に、Ａ上に直接Ｂを形成するような場合と、Ａ上に他のものを介してＢを形成するような場合とが含まれるものとして、「上方」という文言を用いている。同様に、「下方」という文言は、Ａ下に直接Ｂを形成するような場合と、Ａ下に他のものを介してＢを形成するような場合とが含まれるものとする。
本発明に係る発光装置において、
平面的に見て、前記第１利得領域の前記オフ方向に対する角度の大きさと、前記第２利得領域の前記オフ方向に対する角度の大きさとは、等しいことができる。
平面的に見て、前記第１利得領域の前記オフ方向に対する角度の大きさと、前記第２利得領域の前記オフ方向に対する角度の大きさとは、等しいことができる。
このような発光装置によれば、第１利得領域の第２側面側の端面から出射される光の光量と、第２利得領域の第２側面側の端面から出射される光の光量を、揃えることができる。したがって、例えば、プロジェクターやディスプレイの光源に用いた場合、輝度むらを低減することができる。
本発明に係る発光装置において、
前記第１利得領域は、前記第１側面から前記第２側面までの間に、前記第１利得領域内を進行する光を反射させる反射面を有し、
前記第１利得領域の前記第２側面側の端面から出射される光と、前記第２利得領域の前記第２側面側の端面から出射される光は、同一の方向に向かって進むことができる。
前記第１利得領域は、前記第１側面から前記第２側面までの間に、前記第１利得領域内を進行する光を反射させる反射面を有し、
前記第１利得領域の前記第２側面側の端面から出射される光と、前記第２利得領域の前記第２側面側の端面から出射される光は、同一の方向に向かって進むことができる。
このような発光装置によれば、出射光が入射する光学系を小型化することができる。
本発明に係る発光装置において、
前記反射面は、前記第１側面および前記第２側面と直交する前記活性層の第３側面に設けられ、
前記第１利得領域は、
前記第１側面から前記第３側面まで設けられた第１部分と、
前記第３側面から前記第２側面まで設けられた第２部分と、
を有し、
平面的に見て、前記第１部分の前記第１側面の垂線に対する角度と、前記第２部分の前記第１側面に対する角度と、前記第２利得領域の前記第１側面の垂線に対する角度とは、同じ大きさの角度であることができる。
前記反射面は、前記第１側面および前記第２側面と直交する前記活性層の第３側面に設けられ、
前記第１利得領域は、
前記第１側面から前記第３側面まで設けられた第１部分と、
前記第３側面から前記第２側面まで設けられた第２部分と、
を有し、
平面的に見て、前記第１部分の前記第１側面の垂線に対する角度と、前記第２部分の前記第１側面に対する角度と、前記第２利得領域の前記第１側面の垂線に対する角度とは、同じ大きさの角度であることができる。
このような発光装置によれば、第１利得領域の第２側面側の端面から出射される光の光量と、第２利得領域の第２側面側の端面から出射される光の光量を、より揃えることができる。また、出射光が入射する光学系を小型化することができる。
本発明に係る発光装置は、
閃亜鉛鉱型構造の単結晶からなり、低指数面から所定の角度で傾斜した面を主面とする基板と、
前記主面の上方に形成された第１クラッド層と、
前記第１クラッド層の上方に形成された活性層と、
前記活性層の上方に形成された第２クラッド層と、
を含み、
前記活性層は、第１側面と、前記第１側面に平行な第２側面と、を有し、
前記活性層のうちの少なくとも一部は、第１利得領域と、第２利得領域と、を構成し、
前記第１利得領域および前記第２利得領域に生じる光の波長帯において、前記第１側面の反射率は、前記第２側面の反射率よりも高く、
前記第１利得領域および前記第２利得領域の各々は、前記第１側面側の端面から、前記第２側面側の端面まで設けられ、
前記第１利得領域の前記第１側面側の端面の少なくとも一部と、前記第２利得領域の前記第１側面側の端面の少なくとも一部とは、重なっており、
前記第１利得領域および前記第２利得領域の各々では、前記第１側面側から平面的に見て、前記第１側面側の端面と、前記第２側面側の端面とは、重なっておらず、
前記第１側面の垂線は、平面的に見て、前記基板のオフ方向に平行であり、
前記第２利得領域は、平面的に見て、
平面的に見て、前記第１利得領域の前記オフ方向に対する傾きの大きさと傾きの大きさが等しい第１利得部分と、
平面的に見て、前記第１利得領域の前記オフ方向に対する傾きの大きさと傾きの大きさが異なる第２利得部分と、を有し、
前記第１利得部分の長さは、前記第２利得部分の長さより長い。
閃亜鉛鉱型構造の単結晶からなり、低指数面から所定の角度で傾斜した面を主面とする基板と、
前記主面の上方に形成された第１クラッド層と、
前記第１クラッド層の上方に形成された活性層と、
前記活性層の上方に形成された第２クラッド層と、
を含み、
前記活性層は、第１側面と、前記第１側面に平行な第２側面と、を有し、
前記活性層のうちの少なくとも一部は、第１利得領域と、第２利得領域と、を構成し、
前記第１利得領域および前記第２利得領域に生じる光の波長帯において、前記第１側面の反射率は、前記第２側面の反射率よりも高く、
前記第１利得領域および前記第２利得領域の各々は、前記第１側面側の端面から、前記第２側面側の端面まで設けられ、
前記第１利得領域の前記第１側面側の端面の少なくとも一部と、前記第２利得領域の前記第１側面側の端面の少なくとも一部とは、重なっており、
前記第１利得領域および前記第２利得領域の各々では、前記第１側面側から平面的に見て、前記第１側面側の端面と、前記第２側面側の端面とは、重なっておらず、
前記第１側面の垂線は、平面的に見て、前記基板のオフ方向に平行であり、
前記第２利得領域は、平面的に見て、
平面的に見て、前記第１利得領域の前記オフ方向に対する傾きの大きさと傾きの大きさが等しい第１利得部分と、
平面的に見て、前記第１利得領域の前記オフ方向に対する傾きの大きさと傾きの大きさが異なる第２利得部分と、を有し、
前記第１利得部分の長さは、前記第２利得部分の長さより長い。
このような発光装置によれば、前記利得領域に生じる光のレーザー発振を抑制または防止することができ、スペックルノイズを低減させることができる。
本発明に係る発光装置において、
前記第１利得領域は、平面的に見て、直線状の形状を有し、
前記第２利得領域は、曲がり利得部を有し、
前記第１利得領域の前記第２側面側の端面から出射される光と、前記第２利得領域の前記第２側面側の端面から出射される光は、同一の方向または集束する方向に向かって進むことができる。
前記第１利得領域は、平面的に見て、直線状の形状を有し、
前記第２利得領域は、曲がり利得部を有し、
前記第１利得領域の前記第２側面側の端面から出射される光と、前記第２利得領域の前記第２側面側の端面から出射される光は、同一の方向または集束する方向に向かって進むことができる。
このような発光装置によれば、例えば、へき開によって活性層の側面に設けられた反射面や、エッチングによって活性層に設けられた反射面を用いることなく、第１利得領域の第２側面側の端面から出射される光と、第２利得領域の第２側面側の端面から出射される光を、同一の方向または集束する方向に進行させることができる。したがって、出射光が入射する光学系を小型化することができる。
本発明に係る発光装置において、
前記第１クラッド層と電気的に接続された第１電極と、
前記第２クラッド層と電気的に接続された第２電極と、
を有し、
前記第１電極は、オーミックコンタクトする第１層と接しており、
前記第２電極は、オーミックコンタクトする第２層と接しており、
前記第１電極と前記第１層との接触面、および、前記第２電極と前記第２層との接触面のうちの少なくとも一方は、前記第１利得領域および前記第２利得領域と同じ平面形状を有することができる。
前記第１クラッド層と電気的に接続された第１電極と、
前記第２クラッド層と電気的に接続された第２電極と、
を有し、
前記第１電極は、オーミックコンタクトする第１層と接しており、
前記第２電極は、オーミックコンタクトする第２層と接しており、
前記第１電極と前記第１層との接触面、および、前記第２電極と前記第２層との接触面のうちの少なくとも一方は、前記第１利得領域および前記第２利得領域と同じ平面形状を有することができる。
このような発光装置によれば、前記第１層および前記第２層によって、前記第１電極および前記第２電極の接触抵抗を低減することができる。
なお、本発明に係る記載では、「電気的に接続」という文言を、例えば、「特定の部材（以下「Ｃ部材」という）に「電気的に接続」された他の特定の部材（以下「Ｄ部材」という）」などと用いている。本発明に係る記載では、この例のような場合に、Ｃ部材とＤ部材とが、直接接して電気的に接続されているような場合と、Ｃ部材とＤ部材とが、他の部材を介して電気的に接続されているような場合とが含まれるものとして、「電気的に接続」という文言を用いている。
本発明に係る発光装置において、
前記第１利得領域と前記第２利得領域は、利得領域の対をなし、
前記利得領域の対は、複数配置されていることができる。
前記第１利得領域と前記第２利得領域は、利得領域の対をなし、
前記利得領域の対は、複数配置されていることができる。
このような発光装置によれば、発光の高出力化を図ることができる。
以下、本発明の好適な実施形態について、図面を参照しながら説明する。
１． 発光装置
まず、本実施形態に係る発光装置について説明する。図１は、本実施形態に係る発光装置１００を模式的に示す斜視図である。図２は、本実施形態に係る発光装置１００を模式的に示す平面図である。図３は、本実施形態に係る発光装置１００を模式的に示す断面図であり、図２のＩＩＩ−ＩＩＩ線断面図である。なお、図１および図２では、便宜上、第２電極１１４の図示を省略している。また、ここでは、発光装置１００がＩｎＧａＡｌＰ系（赤色）の半導体発光装置である場合について説明する。
まず、本実施形態に係る発光装置について説明する。図１は、本実施形態に係る発光装置１００を模式的に示す斜視図である。図２は、本実施形態に係る発光装置１００を模式的に示す平面図である。図３は、本実施形態に係る発光装置１００を模式的に示す断面図であり、図２のＩＩＩ−ＩＩＩ線断面図である。なお、図１および図２では、便宜上、第２電極１１４の図示を省略している。また、ここでは、発光装置１００がＩｎＧａＡｌＰ系（赤色）の半導体発光装置である場合について説明する。
発光装置１００は、図１および図３に示すように、基板１０２と、第１クラッド層１０４と、活性層１０６と、第２クラッド層１０８と、を含む。発光装置１００は、さらに、コンタクト層１１０と、絶縁部１１６と、第１電極１１２と、第２電極１１４と、を含むことができる。
基板１０２は、閃亜鉛鉱型の単結晶からなる基板を用いることができる。基板１０２としては、例えば、第１導電型（例えばｎ型）のＧａＡｓ基板などを用いることができる。基板１０２は、例えば、（１００）面から〔０１０〕方向に所定の角度で傾斜した面を主面とするオフ基板であることができる。なお、記載の便宜上、指数が負のときには、その指数の前にマイナス記号を付けて表記するものとし、この負の指数に関する表記方法以外は、一般的なミラー指数の表記方法に準じる。主面１０３は、（１００）面から傾斜した面だけでなく、低指数面から傾斜した面であればよい。低指数面とは、例えば、（ａｂｃ）面（但し、ａ〜ｃはいずれも０又は１）で表される面をいう。基板１０２は、オフ基板であることにより、主面１０３上に良好なエピタキシャル成長膜を得ることができる。
第１クラッド層１０４は、基板１０２の主面１０３上に形成されている。第１クラッド層１０４としては、例えば、ｎ型のＡｌＧａＰ層などを用いることができる。なお、図示はしないが、基板１０２と第１クラッド層１０４との間に、バッファー層が形成されていてもよい。バッファー層としては、例えば、ｎ型のＧａＡｓ層、ＩｎＧａＰ層などを用いることができる。
活性層１０６は、第１クラッド層１０４上に形成されている。活性層１０６は、例えば、ＩｎＧａＰウェル層とＩｎＧａＡｌＰバリア層とから構成される量子井戸構造を３つ重ねた多重量子井戸（ＭＱＷ）構造と、ＩｎＧａＡｌＰガイド層を有する。
活性層１０６の一部は、複数の利得領域を構成している。図示の例では、活性層１０６の一部は、第１利得領域１４０と第２利得領域１４２とを構成している。図示の例では、第１利得領域１４０と第２利得領域１４２が、利得領域の対を構成している。第１利得領域１４０および第２利得領域１４２の各々は、直線状に設けられている。第１利得領域１４０および第２利得領域１４２の各々の平面形状は、例えば、図２に示すように平行四辺形などである。
利得領域１４０，１４２には、光を生じさせることができ、この光は、利得領域１４０，１４２内で利得を受けることができる。活性層１０６は、図２に示すように、第１側面１０５と第２側面１０７とを有する。第１側面１０５と第２側面１０７とは、平行である。例えば、第１側面１０５は、（０−１０）面であり、第２側面１０７は、（０１０）面であることができる。（１００）ＧａＡｓ基板において（０−１０）面および（０１０）面は、へき開面を構成する面である。したがって、活性層１０６の側面１０５，１０７をへき開面とすることができる。へき開面は、原子レベルで平坦な面であるため、利得領域１４０，１４２に生じる光を、例えば、第２側面１０７側の端面１５２，１５６から良好に出射させることができ、かつ、第１側面１０５側の端面１５０，１５４で良好に反射させることができる。また、第１側面１０５及び第２側面１０７は、エッチングによって形成されていることもできる。この方法は、活性層１０６に平行な面に対する、（０−１０）面および（０１０）面の角度が大きく、（０−１０）面および（０１０）面を用いると利得領域１４０，１４２を進む光が全反射条件を満たしてしまう場合に特に有効である。
利得領域１４０，１４２に生じる光の波長帯において、第１側面１０５の反射率は、第２側面１０７の反射率よりも高い。例えば、図１および図２に示すように、第１側面１０５を反射部１３０によって覆うことにより、高い反射率を得ることができる。反射部１３０は、例えば、誘電体ミラー、金属ミラーなどの高反射構造を有する。具体的には、反射部１３０としては、例えば、第１側面１０５側からＳｉＯＮ層、ＳｉＮ層の順序で４ペア積層したミラーなどを用いることができる。第１側面１０５の反射率は、１００％、あるいはそれに近いことが望ましい。これに対し、第２側面１０７の反射率は、０％、あるいはそれに近いことが望ましい。例えば、第２側面１０７を反射防止部（図示せず）によって覆うことにより、低い反射率を得ることができる。反射防止部としては、例えば、Ａｌ２Ｏ３単層などを用いることができる。なお、反射部１３０および反射防止部としては、上述した例に限定されるわけではなく、例えば、ＳｉＯ２層、ＳｉＮ層、ＳｉＯＮ層、Ｔａ２Ｏ５層、ＴｉＯ２層、ＴｉＮ層や、これらの多層膜などを用いることができる。
利得領域１４０，１４２の各々は、図２に示すように平面的にみて、第１側面１０５から第２側面１０７まで、第１側面１０５の垂線Ｐに対して傾いた方向に向かって設けられている。言い換えると、利得領域１４０，１４２の各々は、図２に示すように平面的にみて、第１側面１０５から第２側面１０７まで、第１側面１０５と活性層１０６の上面との交わり線に対して垂直な線（垂線Ｐ）に対して傾いた方向に向かって設けられているともいえる。これにより、利得領域１４０，１４２に生じる光のレーザー発振を抑制または防止することができる。垂線Ｐは、例えば、平面的に見て、基板１０２のオフ方向に対して平行である。言い換えると、平面的に見て、垂線Ｐと、オフ方向に沿う直線とは、例えば、平行である。ここで、オフ方向とは、例えば、（１００）面から〔０１０〕方向に所定の角度で傾斜した面を主面とする基板の場合、基板の主面に対して〔１００〕方向を正射影した方向であることができる。図２の例では、オフ方向は、例えば、平面的に見て、基板１０２の〔０１０〕方向と同じ方向であることができる。第１利得領域１４０と第２利得領域１４２とは、異なる方向に向かって設けられている。図示の例では、第１利得領域１４０は、垂線Ｐに対して一方の側に傾いており、角度θ１の傾きを有する一の方向Ａに向かって設けられている。第２利得領域１４２は、垂線Ｐに対して他方の側（上記一方の側の反対側）に傾いており、角度θ２の傾きを有する他の方向Ｂに向かって設けられている。なお、第１利得領域が所定の方向に向かって設けられている場合とは、例えば、平面的に見て、第１側面１０５側の第１端面１５０の中心から第２側面１０７側の第２端面１５２の中心までを直線的に結ぶ方向に設けられている場合をいうことができる。このことは、他の利得領域のおいても同様である。図示の例では、角度θ１と、角度θ２とは、同じ大きさの角度である。なお、本発明において「角度」という文言を用いたときに、鋭角となる角度と、鈍角となる角度と、が存在する場合は、「角度」とは、鋭角となる角度を示すものとする。
第１利得領域１４０は、第１側面１０５側の第１端面１５０と、第２側面１０７側の第２端面１５２と、を有する。第２利得領域１４２は、第１側面１０５側の第３端面１５４と、第２側面１０７側の第４端面１５６と、を有する。図示の例では、第１端面１５０と第３端面１５４とは、重なり面１５８において完全に重なっている。第１端面１５０の一部と、第３端面１５４の一部とが、重なり面１５８において重なっていてもよい。第１利得領域１４０の平面形状と、第２利得領域１４２の平面形状とは、例えば、垂線Ｐに対して線対称であることができる。第１利得領域１４０の平面形状と、第２利得領域１４２の平面形状とは、例えば、重なり面１５８の垂直二等分線Ｐに対して線対称であることができる。
図示の例では、第１利得領域１４０の長さと、第２利得領域１４２の長さは、等しい。すなわち、第１利得領域１４０内を進む光の光路長と、第２利得領域１４２内を進む光の光路長とは、例えば、等しい。ここで、第１利得領域１４０の長さとは、例えば、平面的に見て、第１側面１０５側の第１端面１５０の中心と、第２側面１０７側の第２端面１５２の中心とを第１利得領域１４０に沿って結ぶ線の長さをいうことができる。なお、第２利得領域１４２についても同様である。
図５は、活性層１０６を第１側面１０５側から平面的に見た図である。図５に示すように、第１利得領域１４０及び第２利得領域１４２の各々では、第１側面１０５側の端面１５０，１５４と、第２側面１０７側の端面１５２，１５６とは、重なっていない。これにより、利得領域１４０，１４２に生じる光を、第１側面１０５側の端面１５０，１５４と、第２側面１０７側の端面１５２，１５６との間で、直接的に多重反射させないことができる。その結果、直接的な共振器を構成させないことができるため、利得領域１４０，１４２に生じる光のレーザー発振をより確実に抑制または防止することができる。従って、発光装置１００は、レーザー光ではない光を発することができる。なお、この場合には、図５に示すように、例えば第１利得領域１４０において、第１端面１５０と、第２端面１５２とのずれ幅ｘが正の値であれば良い。
第２クラッド層１０８は、活性層１０６上に形成されている。第２クラッド層１０８は、例えば第２導電型（例えばｐ型）の半導体からなる。第２クラッド層１０８としては、例えばｐ型ＡｌＧａＰ層などを用いることができる。
例えば、ｐ型の第２クラッド層１０８、不純物がドーピングされていない活性層１０６、およびｎ型の第１クラッド層１０４により、ｐｉｎダイオードが構成される。第１クラッド層１０４および第２クラッド層１０８の各々は、活性層１０６よりも禁制帯幅が大きく、屈折率が小さい層である。活性層１０６は、光を増幅する機能を有する。第１クラッド層１０４および第２クラッド層１０８は、活性層１０６を挟んで、注入キャリア（電子および正孔）並びに光を閉じ込める機能を有する。
発光装置１００は、第１電極１１２と第２電極１１４との間に、ｐｉｎダイオードの順バイアス電圧を印加すると、活性層１０６の利得領域１４０，１４２において電子と正孔との再結合が起こる。この再結合により発光が生じる。この生じた光を起点として、連鎖的に誘導放出が起こり、利得領域１４０，１４２内で光の強度が増幅される。例えば、図１に示すように、第１利得領域１４０に生じる光の一部１０は、第１利得領域１４０内で増幅された後、重なり面１５８において反射して、第２利得領域１４２の第４端面１５６から第２出射光２２として出射されるが、反射後の第２利得領域１４２内においても光強度が増幅される。同様に、第２利得領域１４２に生じる光の一部は、第２利得領域１４２内で増幅された後、重なり面１５８において反射して、第１利得領域１４０の第２端面１５２から第１出射光２０として出射されるが、反射後の第１利得領域１４０内においても光強度が増幅される。なお、第１利得領域１４０に生じる光には、直接、第２端面１５２から第１出射光２０として出射されるものもある。同様に、第２利得領域１４２に生じる光には、直接、第４端面１５６から第２出射光２２として出射されるものもある。これらの光も同様に各利得領域１４０，１４２内において光強度が増幅される。
基板１０２は、閃亜鉛鉱型の単結晶からなることができる。図４は、閃亜鉛鉱型の結晶を構成する原子１０１０の単位格子内での配列を示す図である。図４に示す原子１０１０は、紙面の奥側に位置する原子１０１０の径ほど小さく記載されている。図４（ａ）は、オフ角が０度の場合、図４（ｂ）は、（１００）面から〔０１０〕方向に２６．６度のオフ角で傾斜させた場合である。ここで、オフ角とは、基準となる面（例えば低指数面）から所定の方向に傾けた際の傾き角をいう。図４（ｂ）に示すオフ角が２６．６度の場合は、図４（ａ）に示すオフ角が０度の場合と比較して、オフ方向の結晶面１０２０の間隔が密である。すなわち、主面１０３を（１００）面から〔０１０〕方向に傾斜させた面とすることで、他の方向と比較して、オフ方向の結晶面の間隔を密にすることができる。基板１０２上にエピタキシャル成長した層１０４，１０６，１０８，１１６は、基板１０２と同様の結晶構造を有する。したがって、基板１０２上の活性層１０６も同様に、他の方向と比較して、オフ方向の結晶面の間隔を密にすることができる。図４の例では、オフ角が２６．６度の場合について説明したが、オフ角が０度より大きく２６．６度以下の範囲であれば、オフ方向の結晶面の間隔を密にすることができる。なお、ここでは（１００）面を傾斜した場合について説明したが、その他の低指数面を傾斜した場合においても同様である。また、〔０１０〕方向以外の方向に（１００）面を傾けた場合も同様に、他の方向と比較してオフ方向が結晶面の間隔を密にすることができる方向である。
利得領域内を進行する光が利得領域内で受ける利得は、活性層の結晶面の間隔によって異なる。具体的には、光の進行方向の結晶面の間隔が密な場合、光の進行方向の結晶面の間隔が粗な場合と比較して、光が受ける利得が大きい。したがって、基板１０２上の活性層１０６では、オフ方向が、他の方向と比較して光の受ける利得が大きい方向であることができる。また、平面的に見て、利得領域のオフ方向に対する角度の大きさが大きくなるに従って、光が受ける利得は小さくなる。発光装置１００では、第１利得領域１４０の平面形状と第２利得領域１４２の平面形状とは、オフ方向に平行な垂線Ｐに対して線対称であることができる。すなわち、第１利得領域１４０のオフ方向に対する角度θ１と、第２利得領域１４２のオフ方向に対する角度θ２とは、同じ大きさの角度である。したがって、第１利得領域１４０内を進行する光が受ける単位長さあたりの利得と、第２利得領域１４２内を進行する光が受ける単位長さあたりの利得は、等しい。また、第１利得領域１４０の長さと第２利得領域１４２の長さは、等しい。したがって、第１利得領域１４０における光強度の増幅量と、第２利得領域１４２における光強度の増幅量とを等しくすることができる。これにより、発光装置１００では、第１出射光２０の光量と、第２出射光２２の光量とを、揃えることができ、かつ第１出射光と第２出射光２２の偏波消光比を揃えることができる。さらに、角度θ１および角度θ２を同じ大きさに保ちつつ、角度θ１，θ２の大きさを小さくすることができるため、発光装置１００全体として高い光出力を得ることができる。
コンタクト層１１０は、図１および図３に示すように、第２クラッド層１０８上に形成されている。コンタクト層１１０としては、第２電極１１４とオーミックコンタクトする層を用いることができる。コンタクト層１１０としては、例えば、ｐ型のＧａＡｓ層などを用いることができる。
コンタクト層１１０と、第２クラッド層１０８の一部とは、柱状部１１１を形成することができる。柱状部１１１の平面形状は、例えば図２に示すように、利得領域１４０，１４２の平面形状と同じである。すなわち、例えば、柱状部１１１の平面形状によって、電極１１２，１１４間の電流経路が決定され、その結果、利得領域１４０，１４２の平面形状が決定される。なお、図示はしないが、柱状部１１１は、例えば、コンタクト層１１０、第２クラッド層１０８の一部、活性層１０６の一部、および第１クラッド層１０４の一部からなることもできる。なお、図示はしないが、柱状部１１１の側面は、傾斜していてもよい。
絶縁部１１６は、図１および図３に示すように、第２クラッド層１０８上であって、柱状部１１１の側方に設けられていることができる。絶縁部１１６は、柱状部１１１の側面に接している。絶縁部１１６の上面は、例えば、コンタクト層１１０の上面と連続していることができる。絶縁部１１６としては、例えば、ＳｉＮ層、ＳｉＯ２層、ポリイミド層などを用いることができる。絶縁部１１６としてこれらの材料を用いた場合、電極１１２，１１４間の電流は、絶縁部１１６を避けて、該絶縁部１１６に挟まれた柱状部１１１を流れることができる。絶縁部１１６は、活性層１０６の屈折率よりも小さい屈折率を有することができる。この場合、絶縁部１１６を形成した部分の垂直断面の有効屈折率は、絶縁部１１６を形成しない部分、すなわち柱状部１１１が形成された部分の垂直断面の有効屈折率よりも小さくなる。これにより、平面方向について、利得領域１４０，１４２内に効率良く光を閉じ込めることができる。また、絶縁部１１６を設けないこともできる。絶縁部１１６が空気であると解釈してもよい。その場合は、柱状部１１１に活性層１０６および第１クラッド層１０４を含まないようにするか、第２電極１１４が直接的に活性層１０６および第１クラッド層１０４に接することがないようにする必要がある。
第１電極１１２は、基板１０２の下の全面に形成されている。第１電極１１２は、該第１電極１１２とオーミックコンタクトする層（図示の例では基板１０２）と接していることができる。これにより、第１電極１１２の接触抵抗を低減することができる。第１電極１１２は、基板１０２を介して、第１クラッド層１０４と電気的に接続されている。第１電極１１２は、発光装置１００を駆動するための一方の電極である。第１電極１１２としては、例えば、基板１０２側からＣｒ層、ＡｕＧｅ層、Ｎｉ層、Ａｕ層の順序で積層したものなどを用いることができる。なお、第１クラッド層１０４と基板１０２との間に、第２コンタクト層（図示せず）を設け、ドライエッチングなどにより該第２コンタクト層を露出させ、第１電極１１２を第２コンタクト層上に設けることもできる。これにより、片面電極構造を得ることができる。この形態は、基板１０２が絶縁性である場合に特に有効である。
第２電極１１４は、コンタクト層１１０（柱状部１１１）及び絶縁部１１６の上の全面に形成されていることができる。第２電極１１４は、コンタクト層１１０を介して、第２クラッド層１０８と電気的に接続されている。第２電極１１４は、発光装置１００を駆動するための他方の電極である。第２電極１１４としては、例えば、コンタクト層１１０側からＣｒ層、ＡｕＺｎ層、Ａｕ層の順序で積層したものなどを用いることができる。第２電極１１４とコンタクト層１１０との接触面は、図２に示すように、利得領域１４０，１４２と同様の平面形状を有している。
本実施形態に係る発光装置１００の一例として、ＩｎＧａＡｌＰ系の場合について説明したが、発光装置１００は、発光利得領域が形成可能なあらゆる閃亜鉛鉱型材料系を用いることができる。半導体材料であれば、例えば、ＩｎＰ系、ＩｎＧａＡｓＰ系、ＧａＡｓ系、ＩｎＧａＡｓ系、ＧａＩｎＮＡｓ系、ＺｎＣｄＳｅ系、ＺｎＳｅ系、ＢｅＺｎＳｅ系、ＺｎＴｅ系、ＢｅＺｎＴｅ系などの半導体材料を用いることができる。
本実施形態に係る発光装置１００は、例えば、プロジェクター、ディスプレイ、照明装置、光通信モジュール、計測装置などの光源に適用されることができる。
本実施形態に係る発光装置１００は、例えば、以下の特徴を有する。
発光装置１００では、上述したように、利得領域１４０，１４２に生じる光のレーザー発振を抑制または防止することができる。したがって、スペックルノイズを低減させることができる。また、スペックルノイズに限らず、例えば、ＣＷＤＭ（Coarse Wavelength Division Multiplex）などの近距離の光通信においても、数ｎｍ以上の波長帯域を有することができ、安定した通信を提供することができる。さらに、発光装置１００では、利得領域１４０，１４２に生じる光は、利得領域１４０，１４２内において利得を受けながら進行して、外部に出射されることができる。したがって、従来の一般的なＬＥＤ（Light Emitting Diode）よりも高い出力を得ることができる。
発光装置１００では、第１利得領域１４０の平面形状と、第２利得領域１４２の平面形状とが、オフ方向に平行な垂線Ｐに対して線対称であることができる。したがって、上述のとおり、第１利得領域１４０における光強度の増幅量と、第２利得領域１４２における光強度の増幅量とを等しくすることができる。これにより、発光装置１００は、第１出射光２０の光量と第２出射光２２の光量とを、揃えることができる。したがって、発光装置１００をプロジェクターやディスプレイの光源に用いた場合、輝度むらを低減することができる。さらに、角度θ１および角度θ２を同じ大きさに保ちつつ、角度θ１，θ２の大きさを小さくすることができるため、発光装置１００全体として高い光出力を得ることができる。
発光装置１００では、活性層１０６の側面１０５，１０７をへき開面とすることができる。したがって、利得領域１４０，１４２に生じる光を、第２側面１０７側の端面１５２，１５６から良好に出射させることができ、かつ、第１側面１０５側の端面１５４，１５６で良好に反射させることができる。
発光装置１００では、第１利得領域１４０に生じる光の一部１０は、重なり面１５８において反射して、第２利得領域１４２内においても、利得を受けながら進行することができる。また、第２利得領域１４２に生じる光の一部に関しても同様である。したがって、発光装置１００では、例えば、重なり面１５８において積極的に反射させないような場合に比べ、光強度の増幅距離が長くなるため、高い光出力を得ることができる。
２． 発光装置の製造方法
次に、本実施形態に係る発光装置の製造方法について、図面を参照しながら説明する。図６〜図８は、本実施形態に係る発光装置１００の製造工程を模式的に示す断面図であり、図３に対応している。図９は、本実施形態に係る発光装置１００の製造工程を模式的に示す平面図である。なお、図９では、便宜上、第２電極１１４の図示を省略している。
次に、本実施形態に係る発光装置の製造方法について、図面を参照しながら説明する。図６〜図８は、本実施形態に係る発光装置１００の製造工程を模式的に示す断面図であり、図３に対応している。図９は、本実施形態に係る発光装置１００の製造工程を模式的に示す平面図である。なお、図９では、便宜上、第２電極１１４の図示を省略している。
図６に示すように、基板１０２の主面１０３上に、第１クラッド層１０４、活性層１０６、第２クラッド層１０８、およびコンタクト層１１０を、この順でエピタキシャル成長させる。エピタキシャル成長させる方法としては、例えば、ＭＯＣＶＤ（Metal Organic Chemical Vapor Deposition）法、ＭＢＥ（Molecular Beam Epitaxy）法などを用いることができる。
図７に示すように、コンタクト層１１０および第２クラッド層１０８をパターニングする。パターニングは、例えば、フォトリソグラフィ技術およびエッチング技術などを用いて行われる。本工程により、柱状部１１１を形成することができる。
図８に示すように、柱状部１１１の側面を覆うように絶縁部１１６を形成する。具体的には、まず、例えば、ＣＶＤ（Chemical Vapor Deposition）法、塗布法などにより、第２クラッド層１０８の上方（コンタクト層１１０上を含む）に絶縁層（図示せず）を成膜する。次に、例えば、エッチング技術などを用いて、コンタクト層１１０の上面を露出させる。以上の工程により、絶縁部１１６を形成することができる。
次に、コンタクト層１１０および絶縁部１１６の上に第２電極１１４を形成する。第２電極１１４は、例えば、真空蒸着法により形成される。
次に、基板１０２の下面下に第１電極１１２を形成する。第１電極１１２の製法は、例えば、上述した第２電極１１４の製法の例示と同じである。なお、第１電極１１２および第２電極１１４の形成順序は、特に限定されない。以上の工程により、ウェハー内に複数の発光パターンを形成することができる。
図９に示すように、上記工程によって形成された複数の発光パターン１０１（１０１ａ，１０１ｂ，１０１ｃ）を有するウェハー１に、発光パターン１０１を分離するためのスクライブライン３を形成する。発光パターン１０１の数は、図示の例では３つだが、特にその数は限定されない。スクライブライン３は、例えば、ダイヤモンドカッター、レーザーなどによって形成される。スクライブライン３は、〔００１〕方向に平行に形成される。スクライブライン３に沿って、ウェハー１をへき開し、発光パターン１０１を分離して、発光装置１００を得ることができる。
図１および図２に示すように、第１側面１０５側の全面に反射部１３０を形成する。反射部１３０は、例えば、ＣＶＤ法、スパッタ法、イオンアシスト蒸着(Ion Assisted Deposition)法などにより形成される。
以上の工程により、発光装置１００を製造することができる。
発光装置１００の製造方法によれば、スペックルノイズを低減でき、かつ高出力である新規な発光装置を提供することができる。
３． 変形例
次に本実施形態に係る受発光装置の変形例について説明する。なお、上述した図１〜図３に示す発光装置１００の例と異なる点について説明し、同様の点については同一の符号を付し説明を省略する。
次に本実施形態に係る受発光装置の変形例について説明する。なお、上述した図１〜図３に示す発光装置１００の例と異なる点について説明し、同様の点については同一の符号を付し説明を省略する。
（１） 第１の変形例
まず、第１の変形例について説明する。図１０は、本変形例に係る発光装置２００を模式的に示す平面図である。なお、図１０では、便宜上、第２電極１１４の図示を省略している。
まず、第１の変形例について説明する。図１０は、本変形例に係る発光装置２００を模式的に示す平面図である。なお、図１０では、便宜上、第２電極１１４の図示を省略している。
発光装置２００では、図１０に示すように、第１利得領域１４０は、第１端面１５０と第２端面１５２との間に、反射面２４１を有する。図示の例では、反射面２４１は、活性層１０６の第１側面１０５および第２側面１０７と直交する第３側面２０５に設けられている。第１利得領域１４０において、第１端面１５０から反射面２４１に向かって進行する光２１０は、反射面２４１において反射（例えば全反射）して、反射面２４１から第２端面１５２に向かって進行することができる。そして、光２１０は、第２端面１５２から第１出射光２０として出射されることができる。図示の例では、第１出射光２０と、第２出射光２２とは、同一の方向に進行することができる。
第１利得領域１４０は、第１側面１０５から第３側面２０５まで設けられた第１部分１４０ａと、第３側面２０５から第２側面１０７まで設けられた第２部分１４０ｂとを有する。第１部分１４０ａおよび第２部分１４０ｂの形状は、例えば、台形である。第１部分１４０ａは、図１０に示すように、垂線Ｐに対して一方の側に傾いており、角度θ１１の傾きを有する方向Ａ１に向かって設けられている。第２部分１４２は、垂線Ｐに対して他方の側に傾いており、角度θ１２の傾きを有する方向Ａ２に向かって設けられている。図示の例では、角度θ１１と、角度θ１２とは、同じ大きさの角度である。また、角度θ１１および角度θ１２と、第２利得領域１４２の垂線Ｐに対する角度θ２とは、同じ大きさの角度である。ここで、平面的に見て、垂線Ｐは、オフ方向と平行である。したがって、第１利得領域１４０内を進行する光が受ける単位長さあたりの利得と、第２利得領域１４２内を進行する光が受ける単位長さあたりの利得は、等しい。また、第１利得領域１４０の長さと第２利得領域１４２の長さは、等しい。したがって、第１利得領域１４０における光強度の増幅量と、第２利得領域１４２における光強度の増幅量とを等しくすることができる。これにより、第１出射光２０の光量と、第２出射光２２の光量とを、揃えることができる。
なお、図示はしないが、反射面２４１は、第１利得領域１４０ではなく、第２利得領域１４２のみに設けられていてもよいし、両利得領域１４０，１４２に設けられていてもよい。また、反射面２４１が設けられている第３側面２０５には、反射部が形成されていてもよい。また、第３側面２０５は、例えば、活性層１０６内にエッチングによって形成された開口部を区画する活性層１０６の側面であってもよい。また、第１出射光２０と、第２出射光２２とは、集束する方向に進行してもよい。
発光装置２００によれば、第１出射光２０と、第２出射光２２とは、同一の方向に進むことができる。これにより、例えば、２つの出射光が発散する方向に進むような場合に比べて、図示しない光学系（出射光２０，２２が入射する光学系）を小型化することができる。
発光装置２００によれば、上述のとおり、第１利得領域１４０における光強度の増幅量と、第２利得領域１４２における光強度の増幅量とを等しくすることができる。これにより、装置２００は、第１出射光２０の光量と第２出射光２２の光量とを、揃えることができる。したがって、発光装置１００をプロジェクターやディスプレイの光源に用いた場合、輝度むらを低減することができる。
（２） 第２の変形例
次に、第２の変形例について説明する。図１１は、本変形例に係る発光装置３００を模式的に示す平面図である。なお、図１１では、便宜上、第２電極１１４の図示を省略している。
次に、第２の変形例について説明する。図１１は、本変形例に係る発光装置３００を模式的に示す平面図である。なお、図１１では、便宜上、第２電極１１４の図示を省略している。
発光装置３００では、図１１に示すように、第２利得領域１４２は、第３端面１５４と第４端面１５６との間に、曲がり利得部３４６を有する。第２利得領域１４２は、第１利得部３４３と、第２利得部３４４と、曲がり利得部３４６と、を有することができる。
第１利得部３４３は、図１１に示すように、第３端面１５４から曲がり利得部３４６まで、直線状に、垂線Ｐに対して傾いた方向に向かって設けられている。第１利得部３４３の平面形状は、例えば平行四辺形などである。第１利得部３４３と、第１利得領域１４０は、異なる方向に向かって設けられている。第１利得部３４３は、平面的に見て、垂線Ｐに対して一方の側に傾いており、角度θ２１の傾きを有する方向Ｂ１に向かって設けられている。角度θ２１と、角度θ１とは、同じ大きさの角度である。ここで、平面的に見て、垂線Ｐは、オフ方向と平行である。したがって、第１利得部３４３内を進行する光が受ける単位長さあたりの利得と、第１利得領域１４０内を進行する光が受ける単位長さあたりの利得とは、等しい。
第２利得部３４４は、図１１に示すように、曲がり利得部３４６から第４端面１５６まで、直線状に、垂線Ｐに対して傾いた方向に向かって設けられている。第２利得部３４４の各々の平面形状は、例えば平行四辺形などである。第２利得部３４４は、平面的に見て、垂線Ｐに対して他方の側に傾いており、角度θ２２の傾きを有する方向Ｂ２に向かって設けられている。第２利得部３４４と、第１利得領域１４０は、同じ方向に向かって設けられている。すなわち、角度θ２２と、角度θ１とは、同じ大きさの角度である。したがって、第２利得部３４４内を進行する光が受ける単位長さあたりの利得と、第１利得領域１４０内を進行する光が受ける単位長さあたりの利得は、等しい。
曲がり利得部３４６は、平面的に見て、円弧もしくは楕円弧などの曲線形状を有する。第１利得部３４３と第２利得部３４４とを曲がり利得部３４６内を進行する光が反射しないように滑らかに接続できる形状であれば、特に限定されない。例えば、放物線形状や双曲線形状などを用いることができる。これにより、第２利得領域１４２を曲げることができ、第２出射光２２を、第１出射光２０と、同一の方向に進行させることができる。なお、図示の例では、１つの曲がり利得部３４６が設けられているが、その数は特に限定されない。また、第１出射光２０と第２出射光２２とを集束する方向に進行させてもよい。第２利得領域１４２では、曲がり利得部３４６によって、第２利得領域１４２に生じる光を第３端面１５４と第４端面１５６との間で、直接的に多重反射させないことができる。曲がり利得部３４６では、角度θ１と異なる大きさの角度を有する領域を含むため、曲がり利得部３４６内を進行する光が受ける単位長さあたりの利得と、第１利得領域１４０内を進行する光が受ける単位長さあたりの利得とは、異なる場合がある。
ここで、第１側面の垂線が、平面的に見て、オフ方向以外の他の方向である場合との比較を行う。第１側面および第２側面をへき開面とすることができる〔０１０〕方向以外の他の結晶方位としては、例えば、〔０１１〕方向、〔０１−１〕方向を挙げることができる。ここでは、第１側面の垂線が平面的に見て〔０１１〕方向と平行である場合との比較を行う。第１側面の垂線が平面的に見て〔０１１〕方向と平行である場合、〔０１０〕方向は、〔０１１〕方向に対して一方の側に４５度の角度を有する方向である。したがって、第１側面の垂線を平面的に見て〔０１１〕方向と平行にした場合、第１利得部のオフ方向に対する角度と、第１利得領域のオフ方向に対する角度とは、異なる大きさの角度となる。このため、第１利得部内を進行する光が受ける単位長さあたりの利得と、第１利得領域内を進行する光が受ける単位長さあたりの利得とは、異なる。このように、第１側面の垂線がオフ方向と異なる方向である場合は、第１利得部と第１利得領域の単位長さあたりの利得を等しくすることができない。これに対して、発光装置３００では、第１利得部３４３と第１利得領域１４０の単位長さあたりの利得を等しくすることができるため、第１利得領域１４０における光強度の増幅量と、第２利得領域１４２における光強度の増幅量との差を、小さくすることができる。したがって、第１出射光２０の光量と、第２出射光２２の光量とを、第１側面の垂線をオフ方向と異なる方向とした場合と比較して、より揃えることができる。ここでは、第１側面の垂線を平面的に見て〔０１１〕方向と平行にした場合とを比較したが、第１側面を平面的に見て〔０１−１〕方向と平行にした場合でも同様である。
第１利得部３４３の長さと第２利得部３４４の長さの和は、例えば、曲がり利得部３４６の長さよりも長い。言い換えると、第１利得領域１４０のオフ方向に対する傾きθ１の大きさと傾きの大きさが等しい第１利得部分（第１利得部３４３および第２利得部３４４）の長さは、第１利得領域１４０のオフ方向に対する傾きθ１の大きさと傾きの大きさが異なる第２利得部分（曲がり利得部３４６）の長さよりも長い。したがって、第２利得領域１４２において、曲がり利得部３４６が第２利得領域１４２を進行する光に与える利得の影響は少ないため、第１出射光２０の光量と、第２出射光２２の光量とを、より揃えることができる。なお、第１利得領域１４０の長さと、第２利得領域１４２の長さとは異なっていてもよい。
発光装置３００では、平面的に見て、曲がり利得部３４６によって、第２利得領域１４２を曲げることができる。これにより、第２出射光２２を、第１出射光２０と、同一の方向に進行させることができる。すなわち、発光装置３００では、例えば、へき開によって活性層の側面に設けられた反射面や、エッチングによって活性層に設けられた反射面を用いることなく、出射光２０，２２を、同一の方向に進行させることができる。
発光装置３００では、上述のとおり、第１側面の垂線をオフ方向と異なる方向と平行にした場合と比較して、第１利得領域１４０における光強度の増幅量と、第２利得領域１４２における光強度の増幅量との差を、小さくすることができる。これにより、発光装置３００では、例えば、第１側面の垂線をオフ方向と異なる方向と平行にした場合と比較して、第１出射光２０の光量と、第２出射光２２の光量とを、より揃えることができる。
（３） 第３の変形例
次に、第３の変形例について説明する。図１２は、本変形例に係る発光装置４００を模式的に示す平面図である。なお、図１２では、便宜上、第２電極１１４の図示を省略している。
次に、第３の変形例について説明する。図１２は、本変形例に係る発光装置４００を模式的に示す平面図である。なお、図１２では、便宜上、第２電極１１４の図示を省略している。
発光装置４００では、第１利得領域１４０と第２利得領域１４２からなる利得領域の対４４０が複数配列されていることができる。図示の例では、利得領域の対４４０が２つ配置されているが、その数は限定されない。また、利得領域１４０，１４２の平面形状は、特に限定されず、発光装置２００および発光装置３００の例で説明した平面形状を有していてもよい。
発光装置４００では、発光装置１００の例に比べ、発光装置全体の高出力化を図ることができる。
（４） 第４の変形例
次に、第４の変形例について説明する。図１３は、本変形例に係る発光装置５００を模式的に示す断面図であり、図３に対応している。
次に、第４の変形例について説明する。図１３は、本変形例に係る発光装置５００を模式的に示す断面図であり、図３に対応している。
発光装置１００の例では、絶縁部１１６が形成されている領域と、絶縁部１１６が形成されていない領域、すなわち柱状部１１１を形成している領域に屈折率差を設けて光を閉じ込める屈折率導波型について説明した。これに対して、本変形例では、柱状部１１１を形成することによって屈折率差を設けず、利得領域１４０，１４２がそのまま導波領域となる、利得導波型を用いることができる。
すなわち、発光装置５００では、図１３に示すように、コンタクト層１１０および第２クラッド層１０８は、柱状部を構成せず、その側方に絶縁部１１６は形成されない。絶縁部１１６は、利得領域１４０，１４２の上方以外のコンタクト層１１０上に形成されている。つまり、絶縁部１１６は利得領域１４０，１４２の上方に開口を有し、該開口ではコンタクト層１１０の上面が露出している。第２電極１１４は、その露出しているコンタクト層１１０上および絶縁部１１６上に形成されている。第２電極１１４とコンタクト層１１０との接触面は、利得領域１４０，１４２と同じ平面形状を有している。図示の例では、第２電極１１４とコンタクト層１１０との接触面の平面形状によって、電極１１２，１１４間の電流経路が決定され、その結果、利得領域１４０，１４２の平面形状が決定されることができる。なお図示はしないが、第２電極１１４は、接縁部１１６上には形成されず、利得領域１４０，１４２の上方のコンタクト層１１０上にのみ形成されていてもよい。
本実施形態によれば、上述した発光装置１００と同様に、スペックルノイズを低減でき、かつ高出力である新規な発光装置を提供することができる。
なお、上述した実施形態および変形例は一例であって、これらに限定されるわけではない。例えば、上述した実施形態および各変形例を適宜組み合わせることも可能である。
上記のように、本発明の実施形態について詳細に説明したが、本発明の新規事項および効果から実体的に逸脱しない多くの変形が可能であることは当業者には容易に理解できよう。従って、このような変形例はすべて本発明の範囲に含まれるものとする。
１ ウェハー、３ スクライブライン、１０ 光、２０ 第１出射光、２２ 第２出射光、１００ 発光装置、１０１ 発光パターン、１０２ 基板、１０３ 主面、１０４ 第１クラッド層、１０５ 第１側面、１０６ 活性層、１０７ 第２側面、１０８ 第２クラッド層、１１０ コンタクト層、１１１ 柱状部、１１２ 第１電極、１１４ 第２電極、１１６ 絶縁部、１３０ 反射部、１４０ 第１利得領域、１４２ 第２利得領域、１５０ 第１端面、１５２ 第２端面、１５４ 第３端面、１５６ 第４端面、１５８ 重なり面、２００ 発光装置、２０５ 第３側面、２４１ 反射面、３００ 発光装置、３４３ 第１利得部、３４４ 第２利得部、３４６ 曲がり利得部、４００ 発光装置、４４０ 利得領域の対、５００ 発光装置
Claims (4)
- 閃亜鉛鉱型構造の単結晶からなり、低指数面から所定の角度で傾斜した面を主面とする基板と、
前記主面の上方に形成された第１クラッド層と、
前記第１クラッド層の上方に形成された活性層と、
前記活性層の上方に形成された第２クラッド層と、
を含み、
前記活性層は、第１側面と、前記第１側面に平行な第２側面と、前記第１側面および前記第２側面と異なる第３側面と、を有し、
前記活性層のうちの少なくとも一部は、第１利得領域と、第２利得領域と、を構成し、
前記第１利得領域および前記第２利得領域に生じる光の波長帯において、前記第１側面および前記第３側面の反射率は、前記第２側面の反射率よりも高く、
前記第１利得領域は、
前記第１側面と前記第３側面とを接続する第１部分と、
前記第３側面と前記第２側面とを接続する第２部分と、
を有し、
前記第２利得領域は、前記第１側面と前記第２側面とを接続し、
前記第１部分の前記第１側面側の端面の少なくとも一部と、前記第２利得領域の前記第１側面側の端面の少なくとも一部とは、重なっており、
前記主面の法線方向から見て、前記第１部分の前記第１側面の垂線に対する角度と、前記第２部分の前記第１側面に対する角度と、前記第２利得領域の前記第１側面の垂線に対する角度は、同じ大きさの角度であり、
前記第１側面の垂線は、前記基板のオフ方向に平行であり、
前記第１利得領域の長さと、前記第２利得領域の長さは、等しく、
前記第２部分の前記第２側面側の端面から出射される光と、前記第２利得領域の前記第２側面側の端面から出射される光は、同一の方向に向かって進む、発光装置。 - 閃亜鉛鉱型構造の単結晶からなり、低指数面から所定の角度で傾斜した面を主面とする基板と、
前記主面の上方に形成された第１クラッド層と、
前記第１クラッド層の上方に形成された活性層と、
前記活性層の上方に形成された第２クラッド層と、
を含み、
前記活性層は、第１側面と、前記第１側面に平行な第２側面と、を有し、
前記活性層のうちの少なくとも一部は、第１利得領域と、第２利得領域と、を構成し、
前記第１利得領域および前記第２利得領域に生じる光の波長帯において、前記第１側面の反射率は、前記第２側面の反射率よりも高く、
前記第１利得領域および前記第２利得領域の各々は、前記第１側面と、前記第２側面とを接続し、
前記第１利得領域の前記第１側面側の端面の少なくとも一部と、前記第２利得領域の前記第１側面側の端面の少なくとも一部とは、重なっており、
前記第１側面の垂線は、前記基板のオフ方向に平行であり、
前記第１利得領域は、前記主面の法線方向から見て、直線状の形状を有し、かつ、前記第１側面の垂線に対して傾いており、
前記第２利得領域は、
前記主面の法線方向から見て、前記第１利得領域の前記オフ方向に対する傾きの大きさと傾きの大きさが等しい第１利得部分と、
前記主面の法線方向から見て、前記第１利得領域の前記オフ方向に対する傾きの大きさと傾きの大きさが異なる第２利得部分と、を有し、
前記第２利得部分は、曲線形状を有する曲がり利得部を構成し、
前記第１利得部分の長さは、前記第２利得部分の長さより長く、
前記第１利得領域の前記第２側面側の端面から出射される光と、前記第２利得領域の前記第２側面側の端面から出射される光は、同一の方向または集束する方向に向かって進む、発光装置。 - 請求項１または２のいずれか一項において、
前記第１クラッド層と電気的に接続された第１電極と、
前記第２クラッド層と電気的に接続された第２電極と、
を有し、
前記第１電極は、オーミックコンタクトする第１層と接しており、
前記第２電極は、オーミックコンタクトする第２層と接しており、
前記第１電極と前記第１層との接触面、および、前記第２電極と前記第２層との接触面のうちの少なくとも一方は、前記第１利得領域および前記第２利得領域と同じ平面形状を有する、発光装置。 - 請求項１乃至３のいずれか一項において、
前記第１利得領域と前記第２利得領域は、利得領域の対をなし、
前記利得領域の対は、複数配置されている、発光装置。
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