JP6020190B2 - 発光装置、スーパールミネッセントダイオード、およびプロジェクター - Google Patents

発光装置、スーパールミネッセントダイオード、およびプロジェクター Download PDF

Info

Publication number
JP6020190B2
JP6020190B2 JP2013008094A JP2013008094A JP6020190B2 JP 6020190 B2 JP6020190 B2 JP 6020190B2 JP 2013008094 A JP2013008094 A JP 2013008094A JP 2013008094 A JP2013008094 A JP 2013008094A JP 6020190 B2 JP6020190 B2 JP 6020190B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
layer
light
emitting device
active layer
light emitting
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
JP2013008094A
Other languages
English (en)
Other versions
JP2014139966A (ja
Inventor
理光 望月
理光 望月
倫郁 名川
倫郁 名川
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Seiko Epson Corp
Original Assignee
Seiko Epson Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Seiko Epson Corp filed Critical Seiko Epson Corp
Priority to JP2013008094A priority Critical patent/JP6020190B2/ja
Priority to CN201410022897.8A priority patent/CN103943765B/zh
Priority to EP14151565.0A priority patent/EP2757597B8/en
Priority to US14/159,111 priority patent/US9423678B2/en
Publication of JP2014139966A publication Critical patent/JP2014139966A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP6020190B2 publication Critical patent/JP6020190B2/ja
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03B—APPARATUS OR ARRANGEMENTS FOR TAKING PHOTOGRAPHS OR FOR PROJECTING OR VIEWING THEM; APPARATUS OR ARRANGEMENTS EMPLOYING ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ACCESSORIES THEREFOR
    • G03B21/00—Projectors or projection-type viewers; Accessories therefor
    • G03B21/14—Details
    • G03B21/20—Lamp housings
    • G03B21/2006—Lamp housings characterised by the light source
    • G03B21/2033—LED or laser light sources
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B82—NANOTECHNOLOGY
    • B82Y—SPECIFIC USES OR APPLICATIONS OF NANOSTRUCTURES; MEASUREMENT OR ANALYSIS OF NANOSTRUCTURES; MANUFACTURE OR TREATMENT OF NANOSTRUCTURES
    • B82Y20/00—Nanooptics, e.g. quantum optics or photonic crystals
    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03B—APPARATUS OR ARRANGEMENTS FOR TAKING PHOTOGRAPHS OR FOR PROJECTING OR VIEWING THEM; APPARATUS OR ARRANGEMENTS EMPLOYING ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ACCESSORIES THEREFOR
    • G03B21/00—Projectors or projection-type viewers; Accessories therefor
    • G03B21/14—Details
    • G03B21/20—Lamp housings
    • G03B21/2066—Reflectors in illumination beam
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L33/00—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L33/0004—Devices characterised by their operation
    • H01L33/0045—Devices characterised by their operation the devices being superluminescent diodes
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L33/00—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L33/02—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by the semiconductor bodies
    • H01L33/10—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by the semiconductor bodies with a light reflecting structure, e.g. semiconductor Bragg reflector
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
    • H01S5/00—Semiconductor lasers
    • H01S5/02—Structural details or components not essential to laser action
    • H01S5/0201—Separation of the wafer into individual elements, e.g. by dicing, cleaving, etching or directly during growth
    • H01S5/0203—Etching
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
    • H01S5/00—Semiconductor lasers
    • H01S5/02—Structural details or components not essential to laser action
    • H01S5/028—Coatings ; Treatment of the laser facets, e.g. etching, passivation layers or reflecting layers
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
    • H01S5/00—Semiconductor lasers
    • H01S5/10—Construction or shape of the optical resonator, e.g. extended or external cavity, coupled cavities, bent-guide, varying width, thickness or composition of the active region
    • H01S5/1003—Waveguide having a modified shape along the axis, e.g. branched, curved, tapered, voids
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
    • H01S5/00—Semiconductor lasers
    • H01S5/10—Construction or shape of the optical resonator, e.g. extended or external cavity, coupled cavities, bent-guide, varying width, thickness or composition of the active region
    • H01S5/16—Window-type lasers, i.e. with a region of non-absorbing material between the active region and the reflecting surface
    • H01S5/162—Window-type lasers, i.e. with a region of non-absorbing material between the active region and the reflecting surface with window regions made by diffusion or disordening of the active layer
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
    • H01S5/00—Semiconductor lasers
    • H01S5/10—Construction or shape of the optical resonator, e.g. extended or external cavity, coupled cavities, bent-guide, varying width, thickness or composition of the active region
    • H01S5/1003—Waveguide having a modified shape along the axis, e.g. branched, curved, tapered, voids
    • H01S5/101—Curved waveguide
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
    • H01S5/00—Semiconductor lasers
    • H01S5/10—Construction or shape of the optical resonator, e.g. extended or external cavity, coupled cavities, bent-guide, varying width, thickness or composition of the active region
    • H01S5/1071—Ring-lasers
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
    • H01S5/00—Semiconductor lasers
    • H01S5/30—Structure or shape of the active region; Materials used for the active region
    • H01S5/34—Structure or shape of the active region; Materials used for the active region comprising quantum well or superlattice structures, e.g. single quantum well [SQW] lasers, multiple quantum well [MQW] lasers or graded index separate confinement heterostructure [GRINSCH] lasers
    • H01S5/343—Structure or shape of the active region; Materials used for the active region comprising quantum well or superlattice structures, e.g. single quantum well [SQW] lasers, multiple quantum well [MQW] lasers or graded index separate confinement heterostructure [GRINSCH] lasers in AIIIBV compounds, e.g. AlGaAs-laser, InP-based laser
    • H01S5/34326—Structure or shape of the active region; Materials used for the active region comprising quantum well or superlattice structures, e.g. single quantum well [SQW] lasers, multiple quantum well [MQW] lasers or graded index separate confinement heterostructure [GRINSCH] lasers in AIIIBV compounds, e.g. AlGaAs-laser, InP-based laser with a well layer based on InGa(Al)P, e.g. red laser

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Nanotechnology (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Biophysics (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Projection Apparatus (AREA)
  • Led Devices (AREA)
  • Liquid Crystal (AREA)

Description

本発明は、発光装置、スーパールミネッセントダイオード、およびプロジェクターに関する。
スーパールミネッセントダイオード（Ｓｕｐｅｒ Ｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｔ Ｄｉｏｄｅ、以下「ＳＬＤ」ともいう）は、通常の発光ダイオード同様にインコヒーレント性を示し、かつ広帯域なスペクトル形状を示しながら、光出力特性では半導体レーザー同様に単一の素子で数百ｍＷ程度までの出力を得ることが可能な半導体発光素子である。
ＳＬＤは、例えばプロジェクターの光源として用いられるが、小型かつ高輝度なプロジェクターを実現するためには、光出力が大きくかつエテンデュの小さな光源を用いる必要がある。そのためには、光導波路から出射される光が、同一の方向に進むことが望ましい。例えば特許文献１には、活性層の反射部（反射面）において光の進行方向が変化する光導波路を備えた発光装置が開示されており、このような発光装置は、２つの光出射部から出射される光を、同一の方向に進行させることができる。
特開２０１１−１５５１０３号公報
しかしながら、上記のような発光装置において、反射部（反射面）を原子レベルで平坦な面に形成することは困難であり、反射部に微細な凹凸が形成されることがあった。そのため、反射部および反射部近傍のクラッド層において非発光再結合による発熱が生じ、この発熱により反射部における光吸収が増大し、反射部においてＣＯＤ（Ｃａｔａｓｔｒｏｐｈｉｃ Ｏｐｔｉｃａｌ Ｄａｍａｇｅ）破壊が生じることがあった。
本発明のいくつかの態様に係る目的の１つは、光の進行方向が変化する光導波路の反射部におけるＣＯＤ破壊の発生を抑制できる発光装置を提供することにある。また、本発明のいくつかの態様に係る目的の１つは、光の進行方向が変化する光導波路の反射部におけるＣＯＤ破壊の発生を抑制できるスーパールミネッセントダイオードを提供することにある。また、本発明のいくつかの態様に係る目的の１つは、上記発光装置または上記スーパールミネッセントダイオードを含むプロジェクターを提供することにある。
本発明に係る発光装置は、
活性層と、
前記活性層を挟む第１クラッド層および第２クラッド層と、
を含み、
前記活性層は、光を導波させる光導波路を構成し、
前記光導波路は、前記活性層の第１側面に設けられ光を反射させる第１反射部において、前記光導波路を導波する光の進行方向が変化しており、
前記第１反射部は、前記活性層および前記第１クラッド層の積層方向から見て、前記第１クラッド層および前記第２クラッド層が設けられる領域の外側に位置している。
このような発光装置によれば、光の進行方向が変化する光導波路の第１反射部におけるＣＯＤ破壊の発生を抑制できる。
本発明に係る発光装置において、
前記第１反射部には、ＩＩ族またはＸＩＩ族の元素が拡散されていてもよい。
このような発光装置によれば、第１反射部を構成する活性層のバンドギャップを、活性層のＩＩ族またはＸＩＩ族の元素が拡散されていない部分のバンドギャップよりも、大きくすることができる。その結果、第１反射部において、量子井戸における光の再吸収を抑制でき、ＣＯＤ破壊が生じることを抑制できる。
本発明に係る発光装置において、
前記光導波路は、
前記活性層の第２側面に設けられた第１出射部と前記第１反射部とを接続する帯状の形状を有する第１部分と、
前記第１反射部と前記活性層の第３側面に設けられた第２反射部とを接続する帯状の形状を有する第２部分と、
前記第２反射部と前記第２側面に設けられた第２出射部とを接続する帯状の形状を有する第３部分と、
を有していてもよい。
このような発光装置では、第２部分の延出方向と直交する方向の長さを大きくすることなく、第２部分により、第１出射部と第２出射部との間隔を調整することができる。これにより、このような発光装置をプロジェクターの光源として用いた場合に、例えば、マイクロレンズ（レンズアレイ）の大きさに合わせて、容易に第１出射部と第２出射部との間隔を調整することができる。
本発明に係る発光装置において、
前記活性層および前記第１クラッド層の積層方向から見て、
前記第１部分と前記第２部分とは、前記第１側面の垂線に対して第１角度で傾いて前記第１反射部と接続され、
前記第２部分と前記第３部分とは、前記第３側面の垂線に対して第２角度で傾いて前記第２反射部と接続され、
前記第１角度および前記第２角度は、臨界角以上であってもよい。
このような発光装置によれば、第１反射部および第２反射部は、光導波路に発生する光を、全反射させることができる。したがって、このような発光装置では、第１反射部および第２反射部における光損失を抑制でき、効率よく光を反射させることができる。
本発明に係る発光装置において、
前記活性層および前記第１クラッド層の積層方向から見て、
前記第１部分は、前記第２側面の垂線に対して傾いて前記第１出射部と接続され、
前記第３部分は、前記第２側面の垂線に対して傾いて前記第２出射部と接続されていてもよい。
このような発光装置では、光導波路に発生する光が、第１出射部と第２出射部との間で直接的に多重反射することを低減させることができる。そのため、直接的な共振器を構成させないことができ、光導波路に発生する光のレーザー発振を抑制することができる。したがって、このような発光装置では、スペックルノイズ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、
前記活性層は、ＧａＩｎＰ層とＡｌＧａＩｎＰ層とにより構成され、
前記第１クラッド層および前記第２クラッド層は、ＡｌＩｎＰ層、もしくは、前記活性層を構成するＧａＩｎＰ層またはＡｌＧａＩｎＰ層よりもガリウム組成の小さいＡｌＧａＩｎＰ層であってもよい。
このような発光装置では、活性層のＨ３ＰＯ４系のエッチング液に対するエッチング速度は、第１クラッド層および第２クラッド層のＨ３ＰＯ４系のエッチング液に対するエッチング速度よりも小さい。したがって、Ｈ３ＰＯ４系のエッチング液で、活性層、第１クラッド層、および第２クラッド層をウェットエッチングすることにより、容易に、活性層の突出部を形成することができる。
本発明に係る発光装置において、
前記第１側面は、エッチングによって形成されたエッチング面であってもよい。
このような発光装置によれば、第１反射部を構成する第１側面は、劈開によって形成された劈開面に比べて、微細な凹凸が形成されやすいが、第１反射部は、平面視において、第１クラッド層および第２クラッド層の外縁の外側に位置しているため、第１クラッド層および第２クラッド層における非発光再結合による発熱が第１反射部に伝わりにくく、第１反射部において、ＣＯＤ破壊が生じることを抑制できる。
本発明に係る発光装置において、
前記第１反射部を覆い、前記活性層よりも低い屈折率を有する低屈折率層を含んでもよい。
このような発光装置によれば、光導波路に生じた光が第１反射部から漏れることを抑制しつつ、第１反射部を保護することができる。
本発明に係るプロジェクターは、
本発明に係る発光装置と、
前記発光装置から出射された光を、画像情報に応じて変調する光変調装置と、
前記光変調装置によって形成された画像を投射する投射装置と、
を含む。
このようなプロジェクターによれば、光の進行方向が変化する光導波路の第１反射部におけるＣＯＤ破壊の発生を抑制できる発光装置を含むことができる。
本発明に係るスーパールミネッセントダイオードは、
活性層と、
前記活性層を挟む第１クラッド層および第２クラッド層と、
を含み、
前記活性層は、光を導波させる光導波路を構成し、
前記光導波路は、前記活性層の第１側面に設けられ光を反射させる第１反射部において、前記光導波路を導波する光の進行方向が変化しており、
前記第１反射部は、前記活性層および前記第１クラッド層の積層方向から見て、前記第１クラッド層および前記第２クラッド層が設けられる領域の外側に位置している。
このようなスーパールミネッセントダイオードによれば、光の進行方向が変化する光導波路の第１反射部におけるＣＯＤ破壊の発生を抑制できる。
本発明に係るプロジェクターは、
本発明に係るスーパールミネッセントダイオードと、
前記スーパールミネッセントダイオードから出射された光を、画像情報に応じて変調する光変調装置と、
前記光変調装置によって形成された画像を投射する投射装置と、
を含む。
このようなプロジェクターによれば、光の進行方向が変化する光導波路の第１反射部におけるＣＯＤ破壊の発生を抑制できるスーパールミネッセントダイオードを含むことができる。
本実施形態に係る発光装置を模式的に示す斜視図。 本実施形態に係る発光装置を模式的に示す平面図。 本実施形態に係る発光装置を模式的に示す断面図。 本実施形態に係る発光装置を模式的に示す断面図。 本実施形態に係る発光装置を模式的に示す平面図。 本実施形態に係る発光装置の製造工程を模式的に示す断面図。 本実施形態に係る発光装置の製造工程を模式的に示す断面図。 本実施形態に係る発光装置の製造工程を模式的に示す断面図。 本実施形態に係る発光装置の製造工程を模式的に示す断面図。 本実施形態に係る発光装置の製造工程を模式的に示す断面図。 本実施形態に係る発光装置の製造工程を模式的に示す断面図。 本実施形態に係る発光装置の製造工程を模式的に示す断面図。 本実施形態に係る発光装置の製造工程を模式的に示す断面図。 本実施形態に係る発光装置の製造工程を模式的に示す断面図。 本実施形態の第１変形例に係る発光装置を模式的に示す平面図。 本実施形態の第２変形例に係る発光装置を模式的に示す平面図。 本実施形態の第３変形例に係る発光装置を模式的に示す平面図。 本実施形態の第３変形例に係る発光装置を模式的に示す断面図。 本実施形態に係るプロジェクターを模式的に示す図。 本実施形態に係るプロジェクターを模式的に示す図。
以下、本発明の好適な実施形態について、図面を用いて詳細に説明する。なお、以下に説明する実施形態は、特許請求の範囲に記載された本発明の内容を不当に限定するものではない。また、以下で説明される構成の全てが本発明の必須構成要件であるとは限らない。
１． 発光装置
まず、本実施形態に係る発光装置について、図面を参照しながら説明する。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を模式的に示す図２のＩＩＩ−ＩＩＩ線断面図である。図４は、本実施形態に係る発光装置１００を模式的に示す図２のＩＶ−ＩＶ線断面図である。図５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。
なお、便宜上、図１では、基板１０２、低屈折率層１１８、および電極１２０，１２２の図示を省略している。また、図２では、第２電極１２２の図示を省略している。また、図５では、活性層１０６およびクラッド層１０４，１０８以外の部材の図示を省略している。また、図２では、ＩＩＩ−ＩＩＩ線と、活性層１０６の第１側面１３１の垂線Ｐ１と、を１つの直線で示している。
以下では、発光装置１００がＡｌＧａＩｎＰ系（赤色）のＳＬＤである場合について説明する。ＳＬＤは、半導体レーザーと異なり、端面反射による共振器の形成を抑えることにより、レーザー発振を防止することができる。そのため、スペックルノイズを低減することができる。
発光装置１００は、図１〜図５に示すように、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。さらに、発光装置１００は、基板１０２と、コンタクト層１１０と、絶縁層１１６と、低屈折率層１１８と、第１電極１２０と、第２電極１２２と、を含むことができる。
基板１０２は、第１導電型（例えばｎ型）のＧａＡｓ基板である。
第１クラッド層１０４は、基板１０２上に形成されている。図５に示す例では、第１クラッド層１０４の平面形状（活性層１０６および第１クラッド層１０４の積層方向から見た形状）は、六角形の２辺に凹部１４，２４が形成された形状である。第１クラッド層１０４は、例えば、ｎ型のＡｌＩｎＰ層である。ＡｌＩｎＰ層は、アルミニウムと、インジウムと、リンと、から構成される層である。また、第１クラッド層１０４は、活性層１０６を構成するＧａＩｎＰ層またはＡｌＧａＩｎＰ層よりもガリウム組成の小さいｎ型のＡｌＧａＩｎＰ層であってもよい。ＡｌＧａＩｎＰ層は、アルミニウムと、ガリウムと、インジウムと、リンと、から構成される層である。
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。バッファー層は、例えば、ｎ型のＧａＡｓ層、ＡｌＧａＡｓ層、ＧａＩｎＰ層である。バッファー層は、その上方に形成される層の結晶性を向上させることができる。
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、ＧａＩｎＰ層（ウェル層）と第１クラッド１０４層および第２クラッド層１０８よりもガリウム組成の大きいＡｌＧａＩｎＰ層（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）構造を有する。ＧａＩｎＰ層は、インジウムと、ガリウムと、リンと、から構成される層である。ＡｌＧａＩｎＰ層は、アルミニウムと、ガリウムと、インジウムと、リンと、から構成される層である。
活性層１０６は、さらに、多重量子井戸構造を挟む第１ガイド層および第２ガイド層を有していてもよい。第１ガイド層および第２ガイド層は、例えば、第１クラッド層１０４および第２クラッド層１０８よりもガリウム組成の大きいＡｌＧａＩｎＰ層である。
活性層１０６の平面形状は、図２および図５に示すように、例えば、六角形である。活性層１０６は、第１側面１３１、第２側面１３２、第３側面１３３、第４側面１３４、第５側面１３５、および第６側面１３６を有している。側面１３１〜１３６は、活性層１０６の面のうち第１クラッド層１０４または第２クラッド層１０８に面状には接していない面である。
活性層１０６の側面１３１，１３３は、エッチングによって形成されたエッチング面であってもよい。活性層１０６の側面１３２，１３４，１３５，１３６は、劈開によって形成された劈開面であってもよい。図示の例では、側面１３４，１３５は、側面１３２と直交している。側面１３６は、側面１３２と対向している。側面１３１は、側面１３４，１３６と接続しており、側面１３２に対して傾斜している。側面１３３は、側面１３５，１３６と接続しており、側面１３２に対して傾斜している。
活性層１０６の一部は、光導波路１６０を構成している。光導波路１６０の電流が注入される部分は、光を発生させることができる。光導波路１６０内を導波する光は、光導波路１６０の電流が注入される部分において、利得を受けることができる。
光導波路１６０は、活性層１０６のうち、基板１０２と第１電極１２０との接触面１０３と、コンタクト層１１０と第２電極１２０との接触面１１２と、の間に位置する部分、および、平面視において、クラッド層１０４，１０８の外縁の外側（すなわち、平面視において、クラッド層１０４，１０８が設けられる領域の外側）に位置する部分（突出部）１０７を有している。光導波路１６０の、接触面１０３と接触面１１２との間に位置する部分（突出部１０７以外の部分）は、電流が注入される部分であり、光導波路１６０は、当該部分において、光導波路１６０内を導波する光に利得を与えることができる。
光導波路１６０は、図２に示すように、第１部分１６２と、第２部分１６４と、第３部分１６６と、を有している。
第１部分１６２は、平面視において、第１側面１３１から第２側面１３２まで延出している。言い換えれば、第１部分１６２は、平面視において、第１側面１３１と第２側面１３２とを接続している。第１部分１６２は、平面視において、所定の幅を有し、第１部分１６２の延出方向に沿った帯状かつ直線状の長手形状を有している。第１部分１６２は、第２側面１３２との接続部分に設けられた第１端面１８１と、第１側面１３１との接続部分に設けられた第２端面１８２と、を有している。第１端面１８１は、出射部として機能することができる。
なお、第１部分１６２の延出方向とは、例えば、平面視における、第１端面１８１の中心と第２端面１８２の中心とを通る直線の延出方向である。また、第１部分１６２の延出方向とは、第１部分１６２（と第１部分１６２を除いた領域と）の境界線の延出方向であってもよい。同様に、光導波路１６０の他の部分においても、他の部分の延出方向とは、例えば、平面視において、２つの端面の中心を通る直線の延出方向である。また、他の部分の延出方向とは、他の部分（と他の部分を除いた領域と）の境界線の方向であってもよい。
第１部分１６２は、平面視において、第２側面１３２の垂線Ｐ２に対して角度αで傾いて第２側面１３２（第１出射部１８１）と接続している。言い換えれば、第１部分１６２の延出方向は、垂線Ｐ２に対してαの角度を有しているといえる。角度αは、０°より大きい鋭角であって、臨界角より小さい角度である。
第１部分１６２は、平面視において、第１側面１３１の垂線Ｐ１に対して角度（第１角度）βで傾いて第１側面１３１（第１反射部１９０）と接続している。言い換えれば、第１部分１６２の延出方向は、垂線Ｐ１に対してβの角度を有しているといえる。
第２部分１６４は、平面視において、第１側面１３１から第３側面１３３まで延出している。言い換えれば、第２部分１６４は、平面視において、第１側面１３１と第３側面１３３とを接続している。第２部分１６４は、平面視において、所定の幅を有し、第２部分１６４の延出方向に沿った帯状かつ直線状の長手形状を有している。第２部分１６４は、第１側面１３１との接続部分に設けられた第３端面１８３と、第３側面１３３との接続部分に設けられた第４端面１８４と、を有している。第２部分１６４の延出方向は、平面視において、例えば、第２側面１３２と平行である。
なお、「第２部分１６４の延出方向は、第２側面１３２と平行」とは、製造ばらつき等を考慮し、平面視において、第２側面１３２に対する第２部分１６４の傾き角が±１°以内である、ということを意味している。
第２部分１６４の第３端面１８３は、第１側面１３１において、第１部分１６２の第２端面１８２と少なくとも一部が重なっている。図示の例では、第２端面１８２と第３端面１８３とは、第１側面１３１において、完全に重なっている。
第２部分１６４は、平面視において、第１側面１３１の垂線Ｐ１に対して角度（第１角度）βで傾いて第１側面１３１（第１反射部１９０）と接続している。言い換えれば、第２部分１６４の延出方向は、垂線Ｐ１に対してβの角度を有しているといえる。すなわち、第１部分１６２の垂線Ｐ１に対する角度と、第２部分１６４の垂線Ｐ１に対する角度とは、製造ばらつきの範囲で同じである。角度βは、例えば、鋭角であって、臨界角以上である。これにより、第１側面１３１は、光導波路１６０に発生する光を、全反射させることができる。
なお、「一の角度と他の角度とは、製造ばらつきの範囲で同じ」とは、エッチング等の製造ばらつきを考慮し、両角度の差が例えば±２°程度以内である、ということを意味している。
第２部分１６４は、平面視において、第３側面１３３の垂線Ｐ３に対して角度（第２角度）γで傾いて第３側面１３３（第２反射部１９２）と接続している。言い換えれば、第２部分１６４の延出方向は、垂線Ｐ３に対してγの角度を有しているといえる。
第２部分１６４の延出方向の長さは、第１部分１６２の延出方向の長さ、および第３部分１６６の延出方向の長さよりも大きい。第２部分１６４の延出方向の長さは、第１部分１６２の延出方向の長さと、第３部分１６６の延出方向の長さと、の和以上であってもよい。
なお、「第２部分１６４の延出方向の長さ」とは、第３端面１８３の中心と、第４端面１８４の中心と、の間の距離ともいえる。他の部分についても同様に、延出方向の長さとは、２つの端面の中心間の距離ともいえる。
第３部分１６６は、平面視において、第３側面１３３から第２側面１３２まで延出している。言い換えれば、第３部分１６６は、平面視において、第３側面１３３と第２側面１３２とを接続している。第３部分１６６は、平面視において、例えば、所定の幅を有し、第３部分１６６の延出方向に沿った帯状かつ直線状の長手形状を有している。第３部分１６６は、第３側面１３３との接続部分に設けられた第５端面１８５と、第２側面１３２との接続部分に設けられた第６端面１８６と、を有している。第６端面１８６は、出射部として機能することができる。
第３部分１６６の第５端面１８５は、第３側面１３３において、第２部分１６４の第４端面１８４と少なくとも一部が重なっている。図示の例では、第４端面１８４と第５端面１８５とは、第３側面１３３において完全に重なっている。
第３部分１６６は、第１部分１６２と離間している。図１に示す例では、第１部分１６２の第１端面１８１と、第３部分１６６の第６端面１８６とは、間隔Ｄで離間している。間隔Ｄは、端面１８１，１８６から出射される光２０，２２が入射するマイクロレンズ（レンズアレイ）の大きさによって適宜決定されるが、例えば、数百μｍ以上１ｍｍ以下である。
第３部分１６６は、平面視において、第３側面１３３の垂線Ｐ３に対して角度（第２角度）γで傾いて第３側面１３３（第２反射部１９２）と接続している。言い換えれば、第３部分１６６の延出方向は、垂線Ｐ３に対してγの角度を有しているといえる。すなわち、第２部分１６４の垂線Ｐ３に対する角度と、第３部分１６６の垂線Ｐ３に対する角度とは、製造ばらつきの範囲で同じである。角度γは、例えば、鋭角であって、臨界角以上である。これにより、第３側面１３３は、光導波路１６０に発生する光を、全反射させることができる。
第３部分１６６は、平面視において、垂線Ｐ２に対して角度αで傾いて第２側面１３２（第２出射部１８６）と接続している。言い換えれば、第３部分１６６の長手方向は、垂線Ｐ２に対してαの角度を有しているといえる。すなわち、第１部分１６２と第３部分１６６とは、平面視において、同じ向きで第２側面１３２と接続しており、互いに平行である。より具体的には、第１部分１６２の延出方向と、第３部分１６６の延出方向とは、互いに平行である。これにより、第１端面１８１から出射される光２０と、第６端面１８６から出射される光２２とは、同じ方向に出射されることができる。
以上のとおり、角度β，γを臨界角以上とし、角度αを臨界角より小さくすることにより、光導波路１６０に発生する光において、第２側面１３２の反射率を、第１側面１３１の反射率および第３側面１３３の反射率よりも低くすることができる。すなわち、第２側面１３２に設けられた第１端面１８１は、光導波路１６０に発生する光を出射させる第１出射部（第１出射部１８１）となる。第２側面１３２に設けられた第６端面１８６は、光導波路１６０に発生する光を出射させる第２出射部（第２出射部１８６）となる。第１側面１３１に設けられた端面１８２，１８３の重なる領域は、光導波路１６０に発生する光を反射させる第１反射部１９０となる。第３側面１３３に設けられた端面１８４，１８５の重なる領域は、光導波路１６０に発生する光を反射させる第２反射部１９２となる。
すなわち、第１部分１６２は、第１出射部１８１から第１反射部１９０まで延出（第１出射部１８１と第１反射部１９０とを接続）している。第２部分１６４は、第１反射部１９０から第２反射部１９２まで延出（第１反射部１９０と第２反射部１９２とを接続）している。第３部分１６６は、第２反射部１９２から第２出射部１８６まで延出（第２反射部１９２と第２出射部１８６とを接続）している。
光導波路１６０は、活性層１０６の側面１３１，１３３に設けられ、光導波路１６０に発生する光を反射させる反射部１９０，１９２において、折れ曲がっている。すなわち、光導波路１６０は、反射部１９０，１９２によって、延出方向が変わっている。さらに、光導波路１６０は、反射部１９０，１９２において、光導波路１６０を導波する光の進行方向が変化している、と換言できる。また、光導波路１６０は、図２に示すように、平面視において、コの字型（角部を有するＵ字型）形状を有していると言うことができる 。
なお、図示の例では、出射部１８１，１８６および反射部１９０，１９２は、露出しているが、例えば、第２側面１３２（出射部１８１，１８６）を反射防止膜（図示せず）で覆い、第１側面１３１および第３側面１３３（反射部１９０，１９２）を反射膜（図示せず）で覆ってもよい。これにより、光導波路１６０に発生する光が、反射部１９０，１９２において、全反射しないような入射角度、屈折率等の条件下においても、光導波路１６０に発生する光の波長帯における第２側面１３２の反射率を、第１側面１３１の反射率および第３側面１３３の反射率よりも低くすることができる。また、第２側面１３２を反射防止膜で覆うことにより、光導波路１６０に発生する光を、第１端面１８１と第６端面１８６との間で直接的に多重反射させることを抑制できる。そのため、直接的な共振器を構成させないことができ、光導波路１６０に発生する光のレーザー発振を抑制することができる。
反射膜および反射防止膜としては、例えば、ＳｉＯ２層、Ｔａ２Ｏ５層、Ａｌ２Ｏ３層、ＴｉＮ層、ＴｉＯ２層、ＳｉＯＮ層、ＳｉＮ層、ＡｌＯＮ層、ＡｌＮ層や、これらの多層膜を用いる。また、側面１３１，１３３をエッチングによって形成されたＤＢＲ（Ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｅｄ Ｂｒａｇｇ Ｒｅｆｌｅｃｔｏｒ）として、高い反射率を得てもよい。
さらに、図示の例では、角度αは、０°より大きい角度である。これにより、第１端面１８１と第６端面１８６との間で、光導波路１６０に発生する光を、直接的に多重反射させないようにすることができる。その結果、直接的な共振器を構成させないようにすることができるため、光導波路１６０に発生す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。
第１反射部１９０は、平面視において、第１クラッド層１０４および第２クラッド層１０８の外縁の外側に位置している。また、第１反射部１９０は、平面視において、クラッド層１０４，１０８の設けられる領域の外側に位置しているとも言える。すなわち、第１反射部１９０は、平面視において、クラッド層１０４，１０８の外縁の内側に位置しておらず、かつクラッド層１０４，１０８の外縁と重なって位置していない。図１および図３に示す例では、第１クラッド層１０４および第２クラッド層１０８には、それぞれ凹部１４，１８が設けられている。活性層１０６は、凹部１４を規定する第１クラッド層１０４の側面１０４ａ、および凹部１８を規定する第２クラッド層の側面１０８ａよりも、第１側面１３１の垂線Ｐ１方向に突出している突出部１０７を有している。第１反射部１９０は、突出部１０７によって構成されている。
第１反射部１９０から、クラッド層１０４，１０８の側面１０４ａ，１０８ａまでの距離（垂線Ｐ１方向における距離）Ｓは、例えば、１００ｎｍ以上２０μｍ以下である。なお、図示の例では、第１反射部１９０から側面１０４ａまでの距離と、第１反射部１９０から側面１０８ａまでの距離とは、同じだが、異なっていてもよい。
同様に、第２反射部１９２は、平面視において、第１クラッド層１０４および第２クラッド層１０８の外縁の外側に位置している。また、第２反射部１９２は、平面視において、クラッド層１０４，１０８の設けられる領域の外側に位置しているとも言える。すなわち、第２反射部１９２は、平面視において、クラッド層１０４，１０８の外縁の内側に位置しておらず、かつクラッド層１０４，１０８の外縁と重なって位置していない。図示の例では、第１クラッド層１０４および第２クラッド層１０８には、それぞれ凹部２４，２８が設けられている。活性層１０６は、凹部２４を規定する第１クラッド層１０４の側面１０４ｂ、および凹部２８を規定する第２クラッド層１０８の側面１０８ｂよりも、第３側面１３３の垂線Ｐ３方向に突出している突出部１０７を有している。第２反射部１９２は、突出部１０７によって構成されている。
第２反射部１９２から、クラッド層１０４，１０８の側面１０４ｂ，１０８ｂまでの距離（垂線Ｐ３方向における距離）は、例えば、１００ｎｍ以上２０μｍ以下である。なお、第２反射部１９２から側面１０４ｂまでの距離と、第２反射部１９２から側面１０８ｂまでの距離とは、同じでもよいし、異なっていてもよい。
第１反射部１９０および第２反射部１９２には、ＩＩ族またはＸＩＩ族の元素が拡散されている。より具体的には、突出部１０７には、ＩＩ族またはＸＩＩ族の元素が拡散されている。
第１反射部１９０および第２反射部１９２に拡散されているＩＩ族またはＸＩＩ族の元素は、例えば、亜鉛、マグネシウム、ベリリウムである。このような元素は、例えば活性層１０６を構成するＡｌＧａＩｎＰ層およびＧａＩｎＰ層のうち、ガリウムまたはアルミニウムのサイトに入り込むことができる。このとき、ＩＩ族またはＸＩＩ族が入り込むことによって、元々のサイトから移動させられたガリウムまたはアルミニウムは、別のガリウムまたはアルミニウムのサイトに入り込むことができる。すなわち、ＡｌＧａＩｎＰ層およびＧａＩｎＰ層において、ガリウムとアルミニウムとが相互拡散する。これにより、ＧａＩｎＰ層のバンドギャップを大きくし、ＡｌＧａＩｎＰ層のバンドギャップに近づけることができる。すなわち、活性層１０６を構成する層のうち、最もバンドギャップの小さい層であるＧａＩｎＰ層の突出部１０７（上記元素が拡散された部分）のバンドギャップは、活性層１０６の上記元素が拡散されていない部分のバンドギャップに比べて、大きくなる。
低屈折率層１１８は、第１反射部１９０および第２反射部１９２を覆っている。より具体的には、低屈折率層１１８は、活性層１０６の突出部１０７を覆って設けられている。図２に示す例では、低屈折率層１１８の平面形状は、三角形であるが、その形状は特に限定されない。
低屈折率層１１８は、活性層１０６の屈折率よりも低い屈折率を有している。すなわち、低屈折率層１１８の屈折率は、活性層１０６を構成する、ウェル層、バリア層、およびガイド層の屈折率よりも低い。これにより、光導波路１６０に生じた光が突出部１０７から漏れることを抑制できる。
低屈折率層１１８は、例えば、ポリイミド層、シリカ（ＳｉＯ２）を溶剤に溶かして形成されるＳＯＧ（Ｓｐｉｎ ｏｎ Ｇｌａｓｓ）層、斜方蒸着やＣＶＤ（Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｖａｐｏｒ Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）法により側壁に形成される誘電体層である。なお、低屈折率層１１８は、設けられていなくてもよい。すなわち、低屈折率層１１８を空気層としてもよい。
第２クラッド層１０８は、図３および図４に示すように、活性層１０６上に形成されている。すなわち、第１クラッド層１０４および第２クラッド層１０８は、活性層１０６を挟んでいる。第２クラッド層１０８の平面形状は、例えば、六角形の２辺に凹部１８，２８が形成された形状である。第２クラッド層１０８の平面形状は、例えば、第１クラッド層１０４の平面形状と同じである。第２クラッド層１０８は、例えば、ｐ型のＡｌＩｎＰ層である。また、第２クラッド層１０８は、活性層１０６を構成するＧａＩｎＰ層またはＡｌＧａＩｎＰ層よりもガリウム組成の小さいｐ型のＡｌＧａＩｎＰ層であってもよい。
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よりもバンドギャップが大きく、屈折率が小さい層である。活性層１０６は、第１電極１２０と第２電極１２２とにより電流を注入することによって光を発生させ、光を増幅しつつ導波させる機能を有する。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（光の漏れを抑制する機能）を有する。
発光装置１００は、第１電極１２０と第２電極１２２との間に、ｐｉｎダイオードの順バイアス電圧を印加する（電流を注入する）と、活性層１０６に光導波路１６０を生じ、光導波路１６０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、電流が注入される光導波路１６０内で光の強度が増幅される。光導波路１６０の電流が注入される部分は、光を導波させる活性層１０６と、光を閉じ込めるクラッド層１０４，１０８と、によって構成されている。なお、活性層１０６の突出部１０７においては、光導波路１６０は、光を導波させる突出部１０７と、光を閉じ込める低屈折率層１１８と、によって構成されている。
例えば、図２に示すように、光導波路１６０内の第１部分１６２に生じ、第１側面１３１側に向かう光１０は、電流が注入される第１部分１６２内で増幅された後、第１反射部１９０において反射して、第３側面１３３に向かって第２部分１６４内を進行する。そして、さらに第２反射部１９２において反射して、第３部分１６６内を進行して第６端面（第２出射部）１８６から光２２として出射される。このとき、電流が注入される第２部分１６４および第３部分１６６内においても光強度が増幅される。同様に、第３部分１６６に生じ、第３側面１３３側に向かう光は、電流が注入される第３部分１６６内で増幅された後、第２反射部１９２において反射して、第１側面１３１に向かって第２部分１６４内を進行する。そして、さらに第１反射部１９０において反射して、第１部分１６２内を進行して第１端面（第１出射部）１８１から光２０として出射される。このとき、電流が注入される第１部分１６２および第２部分１６４内においても光強度が増幅される。
なお、第１部分１６２に発生する光には、直接、第１端面１８１から光２０として出射されるものもある。同様に、第３部分１６６に発生する光には、直接、第６端面１８６から光２２として出射されるものもある。これらの光も同様に電流が注入される第１部分１６２および第３部分１６６内において強度が増幅される。
コンタクト層１１０は、図３および図４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は、第２電極１２２とオーミックコンタクトすることができる。コンタクト層１１０の上面１１２は、コンタクト層１１０と第２電極１２２との接触面である。図示の例では、コンタクト層１１０の上面１１２の平面形状は、光導波路１６０の平面形状と同じである。コンタクト層１１０は、例えば、ｐ型のＧａＡｓ層である。
コンタクト層１１０は、図３に示すように、第２クラッド層１０８の側面１０８ａよりも垂線Ｐ１方向に突出している突出部１１１を有している。すなわち、コンタクト層１１０は、平面視において、第２クラッド層１０８の外縁の外側に位置する部分（突出部）１１１を有している。突出部１１１には、活性層１０６の突出部１０７と同様に、ＩＩ族またはＸＩＩ族の元素が拡散されていてもよい。なお、図示はしないが、コンタクト層１１０は、突出部１１１を有しておらず、第２クラッド層１０８の側面１０８ａと面一な側面を有していてもよいし、第２クラッド層１０８の側面１０８ａよりも引込んでいてもよい。
コンタクト層１１０と第２クラッド層１０８の一部とは、柱状部１１４を構成している。柱状部１１４の平面形状は、突出部１０７を除いた光導波路１６０の平面形状と同じである。例えば、柱状部１１４の平面形状によって、電極１２０，１２２間の電流経路が決定され、その結果、突出部１０７を除いた光導波路１６０の平面形状が決定される。なお、図示はしないが、柱状部１１４の側面を傾斜させることもできる。
絶縁層１１６は、第２クラッド層１０８上であって、柱状部１１４の側方（平面視における柱状部１１４の周囲）に形成されている。絶縁層１１６は、柱状部１１４の側面に接している。絶縁層１１６の上面は、例えば、コンタクト層１１０の上面１１２と連続している。絶縁層１１６は、例えば、ＳｉＮ層、ＳｉＯ２層、ＳｉＯＮ層、Ａｌ２Ｏ３層、ポリイミド層である。絶縁層１１６として上記の材料を用いた場合、電極１２０，１２２間の電流は、絶縁層１１６を避けて、絶縁層１１６に挟まれた柱状部１１４を流れることができる。
絶縁層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、絶縁層１１６を形成した部分の垂直断面の有効屈折率は、絶縁層１１６を形成しない部分、すなわち、柱状部１１４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（上下方向と直交する方向）において、光導波路１６０内に効率良く光を閉じ込めることができる。なお、図示はしないが、絶縁層１１６は、設けられていていなくてもよい。すなわち、絶縁層１１６を空気層としてもよい。
第１電極１２０は、基板１０２の下の全面に形成されている。より具体的には、第１電極１２０は、第１電極１２０とオーミックコンタクトする層（図示の例では基板１０２）の下面１０３に接して形成されている。第１電極１２０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１２０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１２０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を用いる。
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、基板１０２と反対側からのドライエッチングなどにより該第２コンタクト層を基板１０２と反対側に露出させ、第１電極１２０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１２２は、コンタクト層１１０上に形成されている。より具体的には、第２電極１２２は、コンタクト層１１０の上面１１２に接して形成されている。さらに、第２電極１２２は、図３に示すように、コンタクト層１１０の上面１１２に加えて、絶縁層１１６上および低屈折率層１１８上にも形成されていてもよい。第２電極１２２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１２２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１２２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を用いる。
以上、本実施形態に係る発光装置１００の一例として、ＡｌＧａＩｎＰ系の場合について説明したが、発光装置１００は、光導波路が形成可能なあらゆる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、ＡｌＧａＮ系、ＧａＮ系、ＩｎＧａＮ系、ＧａＡｓ系、ＡｌＧａＡｓ系、ＩｎＧａＡｓ系、ＩｎＧａＡｓＰ系、ＩｎＰ系、ＧａＰ系、ＡｌＧａＰ系、ＺｎＣｄＳｅ系などの半導体材料を用いることができる。
また、上記では、本実施形態に係る発光装置１００を、絶縁層１１６が形成されている領域と、絶縁層１１６が形成されていない領域、すなわち柱状部１１４を形成している領域との間に屈折率差を設けて光を閉じ込める、いわゆる屈折率導波型として説明した。図示はしないが、本実施形態に係る発光装置は、柱状部１１４を形成することによって屈折率差を設けず、電流を注入することによって生じた光導波路１６０がそのまま導波領域となる、いわゆる利得導波型であってもよい。
なお、上記では、反射部１９０，１９２が、平面視において、クラッド層１０４，１０８の外縁の外側に位置する形態について説明したが、さらに出射部１８１，１８６も、平面視において、クラッド層１０４，１０８の外縁の外側（すなわち、平面視において、クラッド層１０４，１０８の設けられる領域の外側）に位置していてもよい。
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、計測装置などの光源に適用されることができる。
発光装置１００は、例えば、以下の特徴を有する。
発光装置１００によれば、光導波路１６０は、活性層１０６の第１側面１３１に設けられた光を反射させる第１反射部１９０において、光導波路１６０を導波する光の進行方向が変化している。さらに、第１反射部１９０は、平面視において、第１クラッド層１０４および第２クラッド層１０８が設けられる領域の外側に位置している。そのため、第１クラッド層１０４および第２クラッド層１０８における非発光再結合による発熱が第１反射部１９０に伝わりにくく、発光装置１００では、第１反射部１９０において、ＣＯＤ破壊が生じることを抑制できる。すなわち、光の進行方向が変化する光導波路の第１反射部１９０におけるＣＯＤ破壊の発生を抑制できる。その結果、発光装置１００は、例えば、高い信頼性を有することができる。
一般的に、結晶の表面では、結晶を構成する原子が互いに電子を供給して結合することができない、いわゆるダングリングボンドが形成される。さらに反射部においては、反射部を原子レベルで平坦な面に形成することは困難であるため、微細な凹凸が形成されることがある。そのため、反射部を構成する活性層の側面では、より多くのダングリングボンドが形成される。このような部分に電流を流すと、より多くの表面再結合電流が流れ、この表面再結合電流による非発光再結合により、発熱が生じる。発熱が生じるとバンドギャップが小さくなり、量子井戸における光の再吸収が大きくなる。光の再吸収が起こると、ますます非発光再結合による発熱が増える。こうして発熱および光の再吸収が繰り返され、最終的には側面が破壊されて、ＣＯＤ破壊が生じる。
発光装置１００では、上述のように、第１反射部１９０は、平面視において、クラッド層１０４，１０８が設けられる領域の外側に位置している。すなわち、第１反射部１９０近傍を構成する活性層１０６の上下方向には（第１反射部１９０の近傍には）、クラッド層が存在しない。そのため、第１反射部１９０近傍のクラッド層１０４，１０８の側面１０４ａ，１０８ａにおける非発光再結合による発熱が第１反射部１９０に伝わることを抑制することができ、その分、第１反射部１９０の温度上昇を低減することができる。したがって、発光装置１００では、第１反射部１９０において、ＣＯＤ破壊が生じることを抑制できる。
同様に、発光装置１００では、光導波路１６０は、活性層１０６の第３側面１３３に設けられた光を反射させる第２反射部１９２において、光導波路１６０を導波する光の進行方向が変化している。さらに、第２反射部１９２は、平面視において、第１クラッド層１０４および第２クラッド層１０８が設けられる領域の外側に位置している。そのため、第１クラッド層１０４および第２クラッド層１０８における非発光再結合による発熱が第１反射部１９０に伝わりにくく、発光装置１００では、第２反射部１９２において、ＣＯＤ破壊が生じることを抑制できる。
発光装置１００によれば、第１反射部１９０には、ＩＩ族またはＸＩＩ族の元素が拡散されている。これにより、第１反射部１９０を構成する活性層１０６のバンドギャップを、活性層１０６の上記元素が拡散されていない部分のバンドギャップよりも、大きくすることができる。より具体的には、第１反射部１９０に上記元素が拡散されることにより、活性層１０６においてガリウムとアルミニウムとが相互拡散し、活性層１０６を構成する層の中で最もバンドギャップが小さい量子井戸層のバンドギャップを大きくすることができる。その結果、第１反射部１９０において、量子井戸における光の再吸収を抑制でき、ＣＯＤ破壊が生じることを抑制できる。
同様に、発光装置１００では、第２反射部１９２には、ＩＩ族またはＸＩＩ族の元素が拡散されている。これにより、第２反射部１９２において、量子井戸における光の再吸収を抑制することができ、ＣＯＤ破壊が生じることを抑制できる。
さらに、発光装置１００では、上述のように、反射部１９０，１９２は、平面視において、クラッド層１０４，１０８が設けられる領域の外側に位置している。そのため、反射部１９０，１９２を構成する活性層１０６（具体的には突出部１０７）に拡散元素が拡散されていても、突出部１０７において光を垂直方向（上下方向）に閉じ込めることができる。したがって、ほとんどの光が、突出部１０７内を導波することができる。
例えば、反射部が、平面視においてクラッド層の外縁と重なっている場合（反射部を構成する活性層の上下方向にクラッドが位置している場合）に、活性層にＩＩ族またはＸＩＩ族の元素を拡散させると、活性層上に位置するクラッド層にも上記元素が拡散される。そのため、活性層のガイド層（例えばＡｌＧａＩｎＰ層）とクラッド層（ＡｌＩｎＰ層）との界面でもガリウムとアルミニウムとの相互拡散が起こる。これにより、ガイド層とクラッド層のガリウムおよびアルミニウムの組成が近づき、ガイド層とクラッド層との間で光を全反射させることができるような屈折率差が得られず、光をガイド層内に閉じ込めて導波させることができないことがある。上記元素が拡散された拡散領域は、平面方向に１０μｍ以上にわたって形成される。したがって、活性層内の光の波長が赤色の場合２００ｎｍ程度（波長を有効屈折率で割った値）であることを考慮すると、反射部に上記拡散領域を形成した場合、反射部おいて反射する光は、拡散領域内において波長の５０倍以上の距離を伝播しなければ、出射部から出射されることができない。そのため、上記元素の拡散に伴い、ガイド層とクラッド層との間で全反射条件が満たされなくなると、ほとんどの光は、拡散領域において上下方向に広がってしまい、大きな導波損失（反射部における導波路部間の結合損失）が生じる。
発光装置１００では、このような問題を回避することができ、上記のように、反射部１９０，１９２を構成する突出部１０７にＩＩ族またはＸＩＩ族の元素が拡散されていても、突出部１０７において光を垂直方向に閉じ込めることができる。そのため、突出部１０７における光の導波損失を低減できる。したがって、消費電力を低く抑えることができ、環境にやさしい発光装置を実現することができる。
発光装置１００によれば、光導波路１６０は、第２側面１３２に設けられた第１出射部１８１と第１側面１３１に設けられた第１反射部１９０とを接続する帯状の形状を有する第１部分１６２と、第１反射部１９０と第３側面１３３に設けられた第２反射部１９２とを接続する帯状の形状を有する第２部分１６４と、第２反射部１９２と第２側面１３２に設けられた第２出射部１８６とを接続する帯状の形状を有する第３部分１６６と、を有している。そのため、発光装置１００では、第２部分１６４の延出方向と直交する方向の長さを大きくすることなく、第２部分１６４の長さを調整することにより、出射部１８１，１８６の間隔Ｄを調整することができる（図２参照）。これにより、発光装置１００をプロジェクターの光源として用いた場合に、例えば、マイクロレンズ（レンズアレイ）の大きさに合わせて、容易に出射部１８１，１８６の間隔を調整することができる。
発光装置１００によれば、平面視において、第１部分１６２と第２部分１６４とは、第１側面１３１の垂線Ｐ１に対して第１角度βで傾いて第１反射部１９０と接続され、第２部分１６４と第３部分１６６とは、第３側面１３３の垂線Ｐ３に対して第２角度γで傾いて第２反射部１９２と接続され、第１角度βおよび第２角度γは、臨界角以上である。そのため、反射部１９０，１９２は、光導波路１６０に発生する光を、全反射させることができる。したがって、発光装置１００では、反射部１９０，１９２における光損失を抑制でき、効率よく光を反射させることができる。さらに、反射部１９０，１９２を反射膜で覆う工程が不要となるので、製造コストおよび製造に必要な材料、資源を削減することができる。
発光装置１００によれば、平面視において、第１部分１６２は、第２側面１３２の垂線Ｐ２に対して傾いて第１出射部１８１と接続され、第３部分１６６は、第２側面１３２の垂線Ｐ２に対して傾いて第２出射部１８６と接続されている。そのため、発光装置１００では、光導波路１６０に発生する光を、第１端面１８１と第６端面１８６との間で直接的に多重反射させることを低減することができる。そのため、直接的な共振器を構成させないことができ、光導波路１６０に発生する光のレーザー発振を抑制することができる。したがって、発光装置１００では、スペックルノイズを低減することができる。
発光装置１００によれば、活性層１０６は、ＧａＩｎＰ層とＡｌＧａＩｎＰ層とにより構成され、第１クラッド層１０４および第２クラッド層１０８は、ＡｌＩｎＰ層、もしくは、活性層１０６を構成するＧａＩｎＰ層またはＡｌＧａＩｎＰ層よりもガリウム組成の小さいＡｌＧａＩｎＰ層である。そのため、活性層１０６のＨ３ＰＯ４系のエッチング液に対するエッチング速度は、クラッド層１０４，１０８のＨ３ＰＯ４系のエッチング液に対するエッチング速度よりも小さい。したがって、Ｈ３ＰＯ４系のエッチング液で活性層１０６およびクラッド層１０４，１０８をウェットエッチングすることにより、容易に、活性層１０６の突出部１０７を形成することができる。
発光装置１００によれば、第１側面１３１は、エッチングによって形成されたエッチング面である。そのため、第１反射部１９０を構成する第１側面１３１は、劈開によって形成された劈開面に比べて、微細な凹凸が形成されやすいが、発光装置１００では、上記のように、第１反射部１９０は、平面視において、クラッド層１０４，１０８の外縁の外側に位置しているため、第１反射部１９０において、ＣＯＤ破壊が生じることを抑制できる。
同様に、発光装置１００では、第３側面１３３が、エッチングによって形成されたエッチング面であっても、第２反射部１９２において、ＣＯＤ破壊が生じることを抑制できる。
発光装置１００によれば、第１反射部１９０を覆い、活性層１０６よりも低い低屈折率を有する低屈折率層１１８を含む。これにより、光導波路１６０に生じた光が第１反射部１９０から漏れることを抑制しつつ、第１反射部１９０を保護することができる。
同様に、発光装置１００では、第２反射部１９２を覆い、活性層１０６よりも低い低屈折率を有する低屈折率層１１８によって、光導波路１６０に生じた光が第２反射部１９２から漏れることを抑制しつつ、第２反射部１９２を保護することができる。
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１４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って、図３に対応している。
図６に示すように、基板１０２上に、第１クラッド層１０４、活性層１０６、第２クラッド層１０８、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）法を用いる。
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ーおよびエッチングを用いて行われる。本工程により、柱状部１１４を形成することができる。
図８に示すように、柱状部１１４の側面を覆うように絶縁層１１６を形成する。具体的には、まず、例えば、ＣＶＤ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）に絶縁部材（図示せず）を成膜する。次に、例えばエッチングにより、コンタクト層１１０の上面１１２を露出させる。以上の工程により、絶縁層１１６を形成することができる。
図９に示すように、コンタクト層１１０上に、拡散領域形成層１７０を形成する。拡散領域形成層１７０は、例えば、スパッタ法や真空蒸着法による成膜、およびフォトリソグラフィーおよびエッチングによるパターニングよって形成される。エッチングは、例えば、ＣＨＦ３ガスやＣＦ４ガスを用いたドライエッチング、ＢＨＦ（バッファードフッ酸）溶液を用いたウェットエッチングによって行われる。拡散領域形成層１７０は、ＩＩ族またはＸＩＩ族の元素を含んで構成されている。具体的には、拡散領域形成層１７０の材質は、亜鉛、マグネシウム、ベリリウム、またはこれらの酸化物である。
図１０に示すように、拡散領域形成層１７０を覆うように、コンタクト層１１０上および絶縁層１１６上に、絶縁層１７２を形成する。絶縁層１７２は、例えば、ＣＶＤ法により形成される。絶縁層１７２は、例えば、窒化シリコン（ＳｉＮ）層、酸化窒化シリコン（ＳｉＯＮ）層である。
図１１に示すように、熱処理を行って、拡散領域形成層１７０を拡散させ、拡散領域１７４を形成する。熱処理は、少なくとも第１クラッド層１０４まで拡散領域１７４が到達するように行われる。より具体的には、熱処理は、６００℃程度で３０分間程度行われる。これにより、拡散領域形成層１７０の下に位置する、コンタクト層１１０、第２クラッド層１０８、活性層１０６、第１クラッド層１０４に、ＩＩ族またはＸＩＩ族の元素が拡散された拡散領域１７４を形成することができる。図示の例では、拡散領域１７４の断面形状は、長方形であるが、その形状は特に限定されない。次に、絶縁層１７２および拡散領域形成層１７０を、フッ酸（ＨＦ）等により除去する。
図１２に示すように、絶縁層１１６、第２クラッド層１０８、活性層１０６、および第１クラッド層１０４をパターニングして、活性層１０６の第１側面１３１（第１反射部１９０）を露出させる。パターニングは、例えば、フォトリソグラフィーおよびエッチングを用いて行われる。本工程において、活性層１０６の第３側面１３３（第２反射部１９２）も露出させることできる。反射部１９０，１９２は、エッチングによって形成されたエッチング面となる。
なお、図示の例では、基板１０２の上面が露出するように、第１クラッド層１０４をエッチングしているが、基板１０２の上面が露出しないように、第１クラッド層１０４の途中でエッチングを止めてもよい。
図１３に示すように、第１クラッド層１０４および第２クラッド層１０８をエッチングして、活性層１０６の突出部１０７を形成する。本工程により、反射部１９０，１９２は、平面視において、クラッド層１０４，１０８の外縁の外側に配置される。また、本工程において、コンタクト層１１０の突出部１１１を形成することができる。また、本工程により、クラッド層１０４，１０８のＩＩ族またはＸＩＩ族の元素が拡散された部分の一部または全ては、除去されることができる。
具体的には、本工程におけるエッチングは、Ｈ３ＰＯ４系のエッチング液を用いて行われる。ここで、例えば、活性層１０６は、ＧａＩｎＰ層とＡｌＧａＩｎＰ層とにより構成され、クラッド層１０４，１０８は、ＡｌＩｎＰ層、もしくは、活性層１０６を構成するＧａＩｎＰ層またはＡｌＧａＩｎＰ層よりもガリウム組成の小さいＡｌＧａＩｎＰ層である。そのため、Ｈ３ＰＯ４系のエッチング液に対する活性層１０６のエッチング速度は、Ｈ３ＰＯ４系のエッチング液に対するクラッド層１０４，１０８のエッチング速度よりも小さい。そのため、本工程におけるエッチングによって、第１クラッド層１０４に開口部１４，２４を形成し、第２クラッド層１０８に開口部１８，２８を形成することができる。これにより、活性層１０６の突出部１０７を形成することができ、反射部１９０，１９２を、平面視において、クラッド層１０４，１０８の外縁の外側に配置することができる。
なお、活性層１０６の突出部１０７、およびコンタクト層１１０の突出部１１１は、図１３に示すように、ＩＩ族またはＸＩＩ族の元素が拡散された拡散領域１７４によって、構成されていてもよい。
図１４に示すように、第１反射部１９０を覆うように低屈折率層１１８を形成する。低屈折率層１１８は、例えば、斜方蒸着やＣＶＤ法により形成される。本工程において、第２反射部１９２も低屈折率層１１８によって覆うことができる。なお、ＣＶＤ法による成膜の後に、必要に応じてキュアまたは焼成を行って、低屈折率層１１８を形成してもよい。
図３に示すように、コンタクト層１１０上に第２電極１２２を形成する。第２電極１２２は、例えば、真空蒸着法により形成される。第２電極１２２は、所定形状のレジストマスク層を形成して電極層を成膜した後、レジストマスク層を除去することによって形成されてもよい（リフトオフ）。その後、アロイ化のための熱処理を行ってもよい。
次に、基板１０２の下面に第１電極１２０を形成する。第１電極１２０は、例えば、真空蒸着法により形成される。真空蒸着法による成膜後に、アロイ化のための熱処理を行ってもよい。
なお、第１電極１２０および第２電極１２２の形成順序は、特に限定されない。また、電極１２０，１２２を形成した後に、劈開によって、活性層１０６の側面１３２，１３４，１３５，１３６を露出させてもよい。
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、ＣＯＤ破壊が生じることを抑制できる発光装置１００を得ることができる。
３． 発光装置の変形例
３．１． 第１変形例
次に、本実施形態の第１変形例に係る発光装置について、図面を参照しながら説明する。図１５は、本実施形態の第１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、便宜、図１５では、第２電極１２２の図示を省略している。
以下、本実施形態の第１変形例に係る発光装置２００において、本実施形態に係る発光装置１００の構成部材と同様の機能を有する部材については同一の符号を付し、その詳細な説明を省略する。このことは、以下に示す本実施形態の変形例に係る発光装置３００，４００，５００についても同様である。
発光装置１００では、図１に示すように、光導波路１６０の第１部分１６２および第３部分１６６は、平面視において、第２側面１３２の垂線Ｐ２に対して角度α（角度αは０°より大きい鋭角）で傾いて第２側面１３２と接続していた。
これに対し、発光装置２００では、図１５に示すように、光導波路１６０の第１部分１６２および第３部分１６６は、平面視において、第２側面１３２に直交している。すなわち、発光装置２００では、第１部分１６２および第３部分１６６の延出方向は、第２側面１３２の垂線Ｐ２と平行である。つまり、角度αは、０°である。また、本変形例では、角度βおよび角度γは、ともに４５°であるが、これに限定されない。角度αを０°とするには、第１側面１３１と第３側面１３３とが直角を成せばよい。したがって、γ＝９０°−βの関係を満たすように角度βおよび角度γを設定すれば、角度αは０°となる。
発光装置２００では、第２側面１３２は、反射防止膜２３２によって覆われている。反射防止膜２３２としては、例えば、ＳｉＯ２層、Ｔａ２Ｏ５層、Ａｌ２Ｏ３層、ＴｉＮ層、ＴｉＯ２層、ＳｉＯＮ層、ＳｉＮ層や、これらの多層膜を用いる。反射防止膜２３２は、例えば、ＣＶＤ法やスパッタ法により形成される。反射防止膜２３２によって、発光装置２００では、光導波路１６０に発生する光を、第１端面１８１と第６端面１８６との間で直接的に多重反射させることを低減することができる。そのため、直接的な共振器を構成させないことができ、光導波路１６０に発生する光のレーザー発振を抑制することができる。したがって、発光装置２００では、スペックルノイズを低減することができる。
発光装置２００によれば、発光装置１００と同様に、ＣＯＤ破壊が生じることを抑制できる。
３．２． 第２変形例
次に、本実施形態の第２変形例に係る発光装置について、図面を参照しながら説明する。図１６は、本実施形態の第２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、便宜、図１６では、第２電極１２２の図示を省略している。
発光装置１００では、図２に示すように、光導波路１６０は、１つ設けられていた。これに対し、発光装置３００では、図１６に示すように、光導波路１６０は、複数設けられている。図示の例では、光導波路１６０は、２つ設けられているが、複数であれば、その数は特に限定されない。複数の光導波路１６０は、第２側面１３２の垂線Ｐ２と直交する方向に、配列されている。図示の例では、１つの光導波路１６０において、第１出射部１８１と第２出射部１８６とは、間隔Ｄで離間しており、かつ、一方の光導波路１６０の第１出射部１８１と他方の光導波路１６０の第２出射部１８６とは、間隔Ｄで離間している。
発光装置３００によれば、発光装置１００の例に比べて、高出力化を図ることができる。
３．３． 第３変形例
次に、本実施形態の第３変形例に係る発光装置について、図面を参照しながら説明する。図１７は、本実施形態の第３変形例に係る発光装置４００を模式的に示す平面図である。図１８は、本実施形態の第３変形例に係る発光装置４００を模式的に示す図１７のＸＶＩＩＩ−ＸＶＩＩＩ線断面図である。なお、便宜、図１７では、第２電極１２２の図示を省略している。また、図１７では、ＸＶＩＩＩ−ＸＶＩＩＩ線と、活性層１０６の第３側面１３３の垂線Ｐ３と、を１つの直線で示している。
発光装置１００では、図１に示すように、角度βおよび角度γは、臨界以上の角度であった。さらに、発光装置１００では、光導波路１６０は、１つ設けられていた。これに対し、発光装置４００では、図１７に示すように、角度βは、臨界角以上の角度であり、角度γは、臨界角度より小さい角度である。さらに、発光装置４００では、光導波路１６０は、複数設けられている。
発光装置４００では、図１７に示すように、平面視において、活性層１０６の最外縁よりも内側に貫通穴を形成し、活性層１０６の当該貫通穴を規定する側面を第１側面１３１（第１反射部１９０）としている。また、活性層１０６の第１側面１３１（第１反射部１９０）は、平面視において、クラッド層１０４，１０８が設けられる領域に囲まれた、クラッ層１０４，１０８が設けられていない領域に位置している。この場合についても、活性層１０６の第１側面１３１（第１反射部１９０）は、平面視において、クラッド層１０４，１０８が設けられる領域の外側に位置している、と言うことができる。
発光装置４００の例では、図１８に示すように、活性層１０６の第３側面１３３は、クラッド層１０４，１０８の側面と面一である。この場合、第２反射部１９２は、クラッド層１０４，１０８の側面と面一となる。すなわち、第２反射部１９２は、平面視において、クラッド層１０４，１０８の外縁の外側に位置しておらず、クラッド層１０４，１０８の外縁と重なっている。第２反射部１９２には、ＩＩ族またはＸＩＩ族の元素が拡散されていないこともできる。ＩＩ族またはＸＩＩ族の元素が拡散されると、上述のようにガリウムとアルミニウムの相互拡散により、ＣＯＤ破壊が抑制される反面、突出部がない（面一である）と光をガイド層内に閉じ込めて導波させることができない場合がある。第２反射部１９２を構成する第３側面１３３は、劈開によって形成された劈開面であってもよい。図１７に示す例では、第３側面１３３は、第２側面１３２と対向している。
第２反射部１９２は、反射膜４３３によって覆われている。図示の例では、第３側面１３３は、反射膜４３３によって覆われている。これにより、第２反射部１９２は、光導波路１６０に発生する光を反射させることができる。反射膜４３３としては、例えば、例えば、ＳｉＯ２層、Ｔａ２Ｏ５層、Ａｌ２Ｏ３層、ＴｉＮ層、ＴｉＯ２層、ＳｉＯＮ層、ＳｉＮ層、ＡｌＯＮ層、ＡｌＮ層や、これらの多層膜を用いる。反射膜４３３は、例えば、ＣＶＤ法やスパッタ法により形成される。
発光装置４００の例では、光導波路１６０は、複数設けられている。図示の例では、光導波路１６０は、２つ設けられているが、その数は特に限定されない。複数の光導波路１６０は、第２側面１３２の垂線Ｐ２と直交する方向に、配列されている。図示の例では、１つの光導波路１６０において、第１出射部１８１と第２出射部１８６とは、間隔Ｄで離間しており、かつ、一方の光導波路１６０の第１出射部１８１と他方の光導波路１６０の第２出射部１８６とは、間隔Ｄで離間している。
発光装置４００によれば、発光装置１００の例に比べて、高出力化を図ることができる。
４． プロジェクター
次に、本実施形態に係るプロジェクターについて、図面を参照しながら説明する。図１９は、本実施形態に係るプロジェクター８００を模式的に示す図である。図２０は、本実施形態に係るプロジェクター８００の一部を模式的に示す図である。なお、便宜上、図１９では、プロジェクター８００を構成する筐体を省略し、さらに光源３００を簡略化して図示している。また、図２０では、便宜上、光源３００、レンズアレイ８０２、および液晶ライトバルブ８０４について図示し、さらに光源３００を簡略化して図示している。
プロジェクター８００は、図１９および図２０に示すように、赤色光、緑色光、青色光を出射する赤色光源３００Ｒ、緑色光源３００Ｇ、青色光源３００Ｂを含む。赤色光源３００Ｒ、緑色光源３００Ｇ、青色光源３００Ｂは、本発明に係る発光装置である。以下では、本発明に係る発光装置として発光装置３００を用いた例について説明する。
プロジェクター８００は、さらに、レンズアレイ８０２Ｒ，８０２Ｇ，８０２Ｂと、透過型の液晶ライトバルブ（光変調装置）８０４Ｒ，８０４Ｇ，８０４Ｂと、投射レンズ（投射装置）８０８と、を含む。
光源３００Ｒ，３００Ｇ，３００Ｂから出射された光は、各レンズアレイ８０２Ｒ，８０２Ｇ，８０２Ｂに入射する。図２０に示すように、レンズアレイ８０２は、光源３００側に、出射部１８１，１８６から出射される光２０，２２が入射する平坦面８０１を有している。平坦面８０１は、複数の光出射部１８１，１８６に対応して複数設けられ、等間隔で配置されている。平坦面８０１の法線（図示せず）は、光２０，２２の光軸に対して傾斜している。したがって、平坦面８０１によって、光２０，２２の光軸を、液晶ライトバルブ８０４の照射面８０５に対して、直交させることができる。
レンズアレイ８０２は、液晶ライトバルブ８０４側に、凸曲面８０３を有している。凸曲面８０３は、複数の平坦面８０１に対応して複数設けられ、等間隔で配置されている。平坦面８０１において光軸が変換された光２０，２２は、凸曲面８０３によって、集光される、または拡散角を小さくされることにより、重畳（一部重畳）されることができる。これにより、均一性よく液晶ライトバルブ８０４を照射することができる。
以上のように、レンズアレイ８０２は、光源３００から出射される光２０，２２の光軸を制御して、光２０，２２を集光させることができる。
図１９に示すように、各レンズアレイ８０２Ｒ，８０２Ｇ，８０２Ｂによって集光された光は、各液晶ライトバルブ８０４Ｒ，８０４Ｇ，８０４Ｂに入射する。各液晶ライトバルブ８０４Ｒ，８０４Ｇ，８０４Ｂは、入射した光をそれぞれ画像情報に応じて変調する。そして、投射レンズ８０８は、液晶ライトバルブ８０４Ｒ，８０４Ｇ，８０４Ｂによって形成された像を拡大してスクリーン（表示面）８１０に投射する。
また、プロジェクター８００は、液晶ライトバルブ８０４Ｒ，８０４Ｇ，８０４Ｂから出射された光を合成して投射レンズ８０８に導くクロスダイクロイックプリズム（色光合成手段）８０６を、含むことができる。
各液晶ライトバルブ８０４Ｒ，８０４Ｇ，８０４Ｂによって変調された３つの色光は、クロスダイクロイックプリズム８０６に入射する。このプリズムは、４つの直角プリズムを貼り合わせて形成され、その内面に赤色光を反射する誘電体多層膜と青色光を反射する誘電体多層膜とが十字状に配置されている。これらの誘電体多層膜によって３つの色光が合成され、カラー画像を表す光が形成される。そして、合成された光は、投射光学系である投射レンズ８０８によりスクリーン８１０上に投射され、拡大された画像が表示される。
プロジェクター８００によれば、ＣＯＤ破壊が生じることを抑制できる発光装置３００を含むことができる。
プロジェクター８００によれば、光導波路１６０の第２部分１６４の延出方向と直交する方向の長さを大きくすることなく、第２部分１６４の長さを調整することにより、出射部１８１，１８６の間隔Ｄを調整することができる（図１６参照）。これにより、レンズアレイ８０２の大きさに合わせて、容易に出射部１８１，１８６の間隔Ｄを調整することができる。したがって、プロジェクター８００では、レンズアレイのアライメントが容易であり、均一性よく液晶ライトバルブ８０４を照射することができる。
プロジェクター８００によれば、光源３００を液晶ライトバルブ８０４の直下に配置し、レンズアレイ８０２を用いて集光と均一照明とを同時に行う方式（バックライト方式）であるため、光学系の損失低減と部品点数の削減とを図ることができる。
なお、上述の例では、光変調装置として透過型の液晶ライトバルブを用いたが、液晶以外のライトバルブを用いてもよいし、反射型のライトバルブを用いてもよい。このようなライトバルブとしては、例えば、反射型の液晶ライトバルブや、デジタルマイクロミラーデバイス（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｍｉｃｒｏｍｉｒｒｏｒ Ｄｅｖｉｃｅ）が挙げられる。また、投射光学系の構成は、使用されるライトバルブの種類によって適宜変更される。
また、光源３００を、光源３００からの光を走査することにより、スクリーン上に所望の大きさの画像を表示させる、走査型の画像表示装置（プロジェクター）の光源装置にも適用することが可能である。
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、各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。
本発明は、実施の形態で説明した構成と実質的に同一の構成（例えば、機能、方法及び結果が同一の構成、あるいは目的及び効果が同一の構成）を含む。また、本発明は、実施の形態で説明した構成の本質的でない部分を置き換えた構成を含む。また、本発明は、実施の形態で説明した構成と同一の作用効果を奏する構成又は同一の目的を達成することができる構成を含む。また、本発明は、実施の形態で説明した構成に公知技術を付加した構成を含む。
１０…光、１４，１８…凹部、２０，２２…光、２４，２８…凹部、１００…発光装置、１０２…基板、１０３…接触面、１０４…第１クラッド層、１０４ａ，１０４ｂ…側面、１０６…活性層、１０７…突出部、１０８…第２クラッド層、１０８ａ，１０８ｂ…側面、１１０…コンタクト層、１１１…突出部、１１２…接触面、１１４…柱状部、１１６…絶縁層、１１８…低屈折率層、１２０…第１電極、１２２…第２電極、１３１…第１側面、１３２…第２側面、１３３…第３側面、１３４…第４側面、１３５…第５側面、１３６…第６側面、１６０…光導波路、１６２…第１部分、１６４…第２部分、１６６…第３部分、１７０…拡散領域形成層、１７２…絶縁層、１７４…拡散領域、１８１…第１端面、１８２…第２端面、１８３…第３端面、１８４…第４端面、１８５…第５端面、１８６…第６端面、１９０…第１反射部、１９２…第２反射部、２００…発光装置、２３２…反射防止膜、３００，４００…発光装置、４３３…反射膜、８００…プロジェクター、８０１…平坦面、８０２…レンズアレイ、８０３…凸曲面、８０４…液晶ライトバルブ、８０５…照射面、８０６…クロスダイクロイックプリズム、８０８…投射レンズ、８１０…スクリーン

Claims (11)

  1. 活性層と、
    前記活性層を挟む第１クラッド層および第２クラッド層と、
    を含み、
    前記活性層は、光を導波させる光導波路を構成し、
    前記光導波路は、前記活性層の第１側面に設けられ光を反射させる第１反射部において、前記光導波路を導波する光の進行方向が変化しており、
    前記第１反射部は、前記活性層および前記第１クラッド層の積層方向から見て、前記第１クラッド層および前記第２クラッド層が設けられる領域の外側に位置している、ことを特徴とする発光装置。
  2. 前記第１反射部には、ＩＩ族またはＸＩＩ族の元素が拡散されている、ことを特徴とする請求項１に記載の発光装置。
  3. 前記光導波路は、
    前記活性層の第２側面に設けられた第１出射部と前記第１反射部とを接続する帯状の形状を有する第１部分と、
    前記第１反射部と前記活性層の第３側面に設けられた第２反射部とを接続する帯状の形状を有する第２部分と、
    前記第２反射部と前記第２側面に設けられた第２出射部とを接続する帯状の形状を有する第３部分と、
    を有する、ことを特徴とする請求項１または２に記載の発光装置。
  4. 前記活性層および前記第１クラッド層の積層方向から見て、
    前記第１部分と前記第２部分とは、前記第１側面の垂線に対して第１角度で傾いて前記第１反射部と接続され、
    前記第２部分と前記第３部分とは、前記第３側面の垂線に対して第２角度で傾いて前記第２反射部と接続され、
    前記第１角度および前記第２角度は、臨界角以上である、ことを特徴とする請求項３に記載の発光装置。
  5. 前記活性層および前記第１クラッド層の積層方向から見て、
    前記第１部分は、前記第２側面の垂線に対して傾いて前記第１出射部と接続され、
    前記第３部分は、前記第２側面の垂線に対して傾いて前記第２出射部と接続されている、ことを特徴とする請求項３または４に記載の発光装置。
  6. 前記活性層は、ＧａＩｎＰ層とＡｌＧａＩｎＰ層とにより構成され、
    前記第１クラッド層および前記第２クラッド層は、ＡｌＩｎＰ層、もしくは、前記活性層を構成するＧａＩｎＰ層またはＡｌＧａＩｎＰ層よりもガリウム組成の小さいＡｌＧａＩｎＰ層である、ことを特徴とする請求項１ないし５いずれか１項に記載の発光装置。
  7. 前記第１側面は、エッチングによって形成されたエッチング面である、ことを特徴とする請求項１ないし６いずれか１項に記載の発光装置。
  8. 前記第１反射部を覆い、前記活性層よりも低い屈折率を有する低屈折率層を含む、ことを特徴とする請求項１ないし７いずれか１項に記載の発光装置。
  9. 請求項１ないし８のいずれか１項に記載の発光装置と、
    前記発光装置から出射された光を、画像情報に応じて変調する光変調装置と、
    前記光変調装置によって形成された画像を投射する投射装置と、
    を含む、ことを特徴とするプロジェクター。
  10. 活性層と、
    前記活性層を挟む第１クラッド層および第２クラッド層と、
    を含み、
    前記活性層は、光を導波させる光導波路を構成し、
    前記光導波路は、前記活性層の第１側面に設けられ光を反射させる第１反射部において、前記光導波路を導波する光の進行方向が変化しており、
    前記第１反射部は、前記活性層および前記第１クラッド層の積層方向から見て、前記第１クラッド層および前記第２クラッド層が設けられる領域の外側に位置している、ことを特徴とするスーパールミネッセントダイオード。
  11. 請求項１０に記載のスーパールミネッセントダイオードと、
    前記スーパールミネッセントダイオードから出射された光を、画像情報に応じて変調する光変調装置と、
    前記光変調装置によって形成された画像を投射する投射装置と、
    を含む、ことを特徴とするプロジェクター。
JP2013008094A 2013-01-21 2013-01-21 発光装置、スーパールミネッセントダイオード、およびプロジェクター Expired - Fee Related JP6020190B2 (ja)

Priority Applications (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2013008094A JP6020190B2 (ja) 2013-01-21 2013-01-21 発光装置、スーパールミネッセントダイオード、およびプロジェクター
CN201410022897.8A CN103943765B (zh) 2013-01-21 2014-01-17 发光装置、超辐射发光二极管及投影器
EP14151565.0A EP2757597B8 (en) 2013-01-21 2014-01-17 Light emitting device, super luminescent diode, and projector
US14/159,111 US9423678B2 (en) 2013-01-21 2014-01-20 Light emitting device, and super luminescent diode

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2013008094A JP6020190B2 (ja) 2013-01-21 2013-01-21 発光装置、スーパールミネッセントダイオード、およびプロジェクター

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2014139966A JP2014139966A (ja) 2014-07-31
JP6020190B2 true JP6020190B2 (ja) 2016-11-02

Family

ID=49943264

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2013008094A Expired - Fee Related JP6020190B2 (ja) 2013-01-21 2013-01-21 発光装置、スーパールミネッセントダイオード、およびプロジェクター

Country Status (4)

Country Link
US (1) US9423678B2 (ja)
EP (1) EP2757597B8 (ja)
JP (1) JP6020190B2 (ja)
CN (1) CN103943765B (ja)

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106449947A (zh) * 2015-08-11 2017-02-22 台达电子工业股份有限公司 波长转换装置
GB2572641B (en) * 2018-04-06 2021-06-02 Rockley Photonics Ltd Optoelectronic device and array thereof
JP7105442B2 (ja) * 2018-08-06 2022-07-25 セイコーエプソン株式会社 発光装置およびプロジェクター
GB2589092B (en) * 2019-11-15 2022-02-16 Rockley Photonics Ltd III-V / Silicon optoelectronic device and method of manufacture thereof
US20230069728A1 (en) * 2020-02-13 2023-03-02 Lg Electronics Inc. Display device using semiconductor light emitting element, and method for manufacturing same
US20230090189A1 (en) * 2021-09-22 2023-03-23 Rockley Photonics Limited Optoelectronic device

Family Cites Families (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS58159388A (ja) * 1982-03-18 1983-09-21 Toshiba Corp 半導体レ−ザ装置
US4764934A (en) * 1987-07-27 1988-08-16 Ortel Corporation Superluminescent diode and single mode laser
JPH02203586A (ja) * 1989-02-01 1990-08-13 Mitsubishi Electric Corp 半導体レーザ装置とその製造方法
US6040590A (en) * 1996-12-12 2000-03-21 California Institute Of Technology Semiconductor device with electrostatic control
US6714572B2 (en) * 1999-12-01 2004-03-30 The Regents Of The University Of California Tapered air apertures for thermally robust vertical cavity laser structures
JP4408185B2 (ja) * 2001-06-22 2010-02-03 富士フイルム株式会社 半導体レーザ装置
JP2008300700A (ja) * 2007-05-31 2008-12-11 Sanyo Electric Co Ltd 窒化物系半導体レーザおよびその製造方法
JP4962743B2 (ja) * 2008-12-19 2012-06-27 セイコーエプソン株式会社 発光装置
JP2010161104A (ja) * 2009-01-06 2010-07-22 Seiko Epson Corp 発光装置および積層型発光装置
JP2011023493A (ja) 2009-07-15 2011-02-03 Mitsubishi Electric Corp 半導体レーザ
JP2011155103A (ja) 2010-01-27 2011-08-11 Panasonic Corp 半導体発光素子
JP5681002B2 (ja) * 2011-03-09 2015-03-04 セイコーエプソン株式会社 発光装置およびプロジェクター
JP5679117B2 (ja) * 2011-03-09 2015-03-04 セイコーエプソン株式会社 発光装置、照射装置、およびプロジェクター
JP5736872B2 (ja) * 2011-03-17 2015-06-17 セイコーエプソン株式会社 発光装置およびプロジェクター
JP5835561B2 (ja) 2011-08-31 2015-12-24 セイコーエプソン株式会社 発光装置、スーパールミネッセントダイオード、およびプロジェクター
JP2013051340A (ja) 2011-08-31 2013-03-14 Seiko Epson Corp 発光装置、スーパールミネッセントダイオード、およびプロジェクター

Also Published As

Publication number Publication date
CN103943765A (zh) 2014-07-23
EP2757597A3 (en) 2016-01-27
EP2757597B8 (en) 2018-11-28
US9423678B2 (en) 2016-08-23
CN103943765B (zh) 2018-07-03
US20140204352A1 (en) 2014-07-24
EP2757597B1 (en) 2018-10-03
JP2014139966A (ja) 2014-07-31
EP2757597A2 (en) 2014-07-23

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5681002B2 (ja) 発光装置およびプロジェクター
JP6103202B2 (ja) 半導体発光装置、スーパールミネッセントダイオード、およびプロジェクター
US9690178B2 (en) Light emitting device and projector
US9170477B2 (en) Light emitting device and super-luminescent diode having layer with first, second and third waveguides
JP5679117B2 (ja) 発光装置、照射装置、およびプロジェクター
JP6020190B2 (ja) 発光装置、スーパールミネッセントダイオード、およびプロジェクター
US9653641B2 (en) Light emitting device and projector
JP6040790B2 (ja) 発光装置、スーパールミネッセントダイオード、およびプロジェクター
JP5736872B2 (ja) 発光装置およびプロジェクター
US10115866B2 (en) Light emitting device and projector
JP6551678B2 (ja) 発光装置およびプロジェクター
JP5835561B2 (ja) 発光装置、スーパールミネッセントダイオード、およびプロジェクター
US9773939B2 (en) Light emitting device and projector
JP5936017B2 (ja) 発光装置およびプロジェクター
JP2013074120A (ja) 発光装置、およびプロジェクター
JP2012244028A (ja) 発光装置及びプロジェクター
JP2015087693A (ja) 発光装置およびプロジェクター
JP2017037948A (ja) 発光装置およびプロジェクター

Legal Events

Date Code Title Description
RD04 Notification of resignation of power of attorney

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7424

Effective date: 20150109

A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20151218

RD04 Notification of resignation of power of attorney

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7424

Effective date: 20160609

RD03 Notification of appointment of power of attorney

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7423

Effective date: 20160624

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20160817

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20160906

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20160919

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 6020190

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees