JP7105442B2 - 発光装置およびプロジェクター - Google Patents
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Description
基体と、
前記基体に設けられ、複数の柱状部を有する積層体と、
を有し、
前記柱状部は、発光層を有し、
前記積層体の積層方向における、前記柱状部の最も前記基体側の第1位置での、前記積層方向からみた前記柱状部の最大幅をaとし、
前記積層方向における、前記発光層の最も前記基体側の第2位置での、前記積層方向からみた前記柱状部の最大幅をbとし、
前記積層方向における、前記発光層の最も前記基体から離れた側の第3位置での、前記積層方向からみた前記柱状部の最大幅をcとし、
前記積層方向における、前記柱状部の最も前記基体から離れた側の第4位置での、前記積層方向からみた前記柱状部の最大幅をdとし、
前記積層方向において、前記第1位置と前記第2位置との間の距離をL1、前記第3位置と第4位置との間の距離をL2、としたとき、
(b-a)/L1>(d-c)/L2、a<b、c<d、かつ、a<d
の関係を満たす。
基体と、
前記基体に設けられ、複数の柱状部を有する積層体と、
前記積層体の前記基体側とは反対側に設けられた電極と、
を有し、
前記柱状部は、発光層を有し、
前記積層体の積層方向における、前記柱状部の最も前記基体側の第1位置での、前記積層方向からみた前記柱状部の最大幅をaとし、
前記積層方向における、前記発光層の最も前記基体側の第2位置での、前記積層方向からみた前記柱状部の最大幅をbとし、
前記積層方向における、前記発光層の最も前記基体から離れた側の第3位置での、前記積層方向からみた前記柱状部の最大幅をcとし、
前記積層方向における、前記柱状部の前記電極との接触領域の最も前記基体側の第4位置での、前記積層方向からみた前記柱状部の最大幅をdとし、
前記積層方向において、前記第1位置と前記第2位置との間の距離をL1、前記第3位置と前記第4位置との間の距離をL2、としたとき、
(b-a)/L1>(d-c)/L2、a<b、c<d、かつ、a<d
の関係を満たす。
前記発光層は、
第1部分と、
前記第1部分よりもInの濃度が低い第2部分と、
を有し、
前記積層方向からみて、前記第2部分は、前記第1部分を囲んでいてもよい。
前記発光層は、複数の前記第1部分を有し、
複数の前記第1部分は、前記積層方向に並び、
隣り合う前記第1部分の間には、前記第2部分が設けられていてもよい。
前記柱状部は、
第1半導体層と、
前記第1半導体層と導電型の異なる第2半導体層と、
を有し、
前記発光層は、前記第1半導体層と前記第2半導体層との間に設けられていてもよい。
前記発光装置の一態様を有する。
1.1. 発光装置
まず、第1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、第1実施形態に係る発光装置100を模式的に示す断面図である。図2は、第1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、図1は、図2のI-I線断面図である。
例えば、0.1μm以上5μm以下である。
印加すると、発光層34に電流が注入されて発光層34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。発光層34において発生した光は、第1半導体層32および第2半導体層36により積層方向と直交する方向に伝搬し、複数の柱状部30によるフォトニック結晶の効果により定在波を形成し、発光層34において利得を受けてレーザー発振する。そして、発光装置100は、+1次回折光および-1次回折光をレーザー光として、積層方向に出射する。
次に、第1実施形態に係る発光装置100の製造方法について、図面を参照しながら説明する。図4~図6は、第1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る。
せる。これにより、柱状部30を形成することができる。
2.1. 発光装置
次に、第2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7は、第2実施形態に係る発光装置200を模式的に示す断面図である。
次に、第2実施形態に係る発光装置200の製造方法について、説明する。発光装置200の製造方法は、例えば、発光装置100に比べて、発光層34を形成する際に、Inの照射を遮断してGaおよびNのみを照射する第2層35bの成長時間を長くすること以外は、上述した第1実施形態に係る発光装置100の製造方法と基本的に同様である。したがって、その説明を省略する。
次に、第2実施形態の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8は、第2実施形態の変形例に係る発光装置210を模式的に示す断面図である。
係る発光装置200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。
3.1. 発光装置
次に、第3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9は、第3実施形態に係る発光装置300を模式的に示す断面図である。
次に、第3実施形態に係る発光装置300の製造方法について、説明する。発光装置300の製造方法では、例えば、第2半導体層36の成長温度や成膜速度を調整して第2接触領域36aをファセット面とすること以外は、上述した第1実施形態に係る発光装置100の製造方法と基本的に同様である。したがって、その説明を省略する。なお、発光装置100の製造方法では、ファセット面を有する第2半導体層36を形成した後に、エッチングなどによって第2接触領域36aを平坦な面にしてもよい。
次に、第4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11は、第4実施形態に係るプロジェクター900を模式的に示す図である。
明に係る発光装置として発光装置100を有するプロジェクター900について説明する。
以下に実験例を示し、本発明をより具体的に説明する。なお、本発明は、以下の実験例によって何ら限定されるものではない。
5.1.1. 試料の作製
RF-MBE法を用いてGaN柱状結晶上へのInGaN結晶の成長実験を行った。具体的には、In、Ga、Nを30分間同時に供給して、GaN柱状結晶上にInGaN結晶を成長させ、さらに、Ga、Nを5分間同時に供給してInGaN結晶上にGaN結晶を成長させて、ナノコラムを形成した。
上記のように作成した試料に対して、SEM(Scanning Electron Microscope)を行った。図12~図14は、同一基板の面内において、1.7mmずつ離れた位置A,B,Cの3箇所におけるナノコラム上部の鳥瞰SEM像である。
り、RF-MBE装置の特性上、位置Bの温度は、位置Aの温度よりも低く、位置Cの温度は、位置Bの温度よりも低いことが経験上わかっている。
上記の試料に対して、室温でPL(Photoluminescence)特性を評価した。波長405nmのInGaNレーザーを励起光源とした。図17は、位置A,B,CにおけるPL特性の結果を示すグラフである。
上記の第1実験においてInGaNを成長させた代わりに、InGaNとGaNとを交互に成長させてナノコラムを形成した。具体的は、InGaNを3.5分間成長させた後に、GaNを2.0分間成長させることを6回繰り返した。図18は、このように作製した試料のSEM像である。
れなかった。したがって、InGaNとGaNとを交互に成長させることにより、過剰なInの析出による異常成長を抑えられることがわかった。なお、図18において、1μm程度の大きさの異常成長は散見されたが、過剰なInの析出に起因するものであるとは限らず、ナノコラムを形成する前のプロセスや、成長装置の環境によって発生する可能性があるものである。
Claims (6)
- 基体と、
前記基体に設けられ、複数の柱状部を有する積層体と、
を有し、
前記柱状部は、発光層を有し、
前記積層体の積層方向における、前記柱状部の最も前記基体側の第1位置での、前記積層方向からみた前記柱状部の最大幅をaとし、
前記積層方向における、前記発光層の最も前記基体側の第2位置での、前記積層方向からみた前記柱状部の最大幅をbとし、
前記積層方向における、前記発光層の最も前記基体から離れた側の第3位置での、前記積層方向からみた前記柱状部の最大幅をcとし、
前記積層方向における、前記柱状部の最も前記基体から離れた側の第4位置での、前記積層方向からみた前記柱状部の最大幅をdとし、
前記積層方向において、前記第1位置と前記第2位置との間の距離をL1、前記第3位置と第4位置との間の距離をL2、としたとき、
(b-a)/L1>(d-c)/L2、a<b、c<d、かつ、a<d
の関係を満た し、
前記発光層は、
第1部分と、
前記第1部分よりもInの濃度が低い第2部分と、
を有し、
前記積層方向からみて、前記第2部分は、前記第1部分を囲んでいる、 発光装置。 - 基体と、
前記基体に設けられ、複数の柱状部を有する積層体と、
前記積層体の前記基体側とは反対側に設けられた電極と、
を有し、
前記柱状部は、発光層を有し、
前記積層体の積層方向における、前記柱状部の最も前記基体側の第1位置での、前記積層方向からみた前記柱状部の最大幅をaとし、
前記積層方向における、前記発光層の最も前記基体側の第2位置での、前記積層方向からみた前記柱状部の最大幅をbとし、
前記積層方向における、前記発光層の最も前記基体から離れた側の第3位置での、前記積層方向からみた前記柱状部の最大幅をcとし、
前記積層方向における、前記柱状部の前記電極との接触領域の最も前記基体側の第4位置での、前記積層方向からみた前記柱状部の最大幅をdとし、
前記積層方向において、前記第1位置と前記第2位置との間の距離をL1、前記第3位置と前記第4位置との間の距離をL2、としたとき、
(b-a)/L1>(d-c)/L2、a<b、c<d、かつ、a<d
の関係を満た し、
前記発光層は、
第1部分と、
前記第1部分よりもInの濃度が低い第2部分と、
を有し、
前記積層方向からみて、前記第2部分は、前記第1部分を囲んでいる、 発光装置。 - 基体と、
前記基体に設けられ、複数の柱状部を有する積層体と、
を有し、
前記柱状部は、発光層を有し、
前記積層体の積層方向における、前記柱状部の最も前記基体側の第1位置での、前記積層方向からみた前記柱状部の径をaとし、
前記積層方向における、前記発光層の最も前記基体側の第2位置での、前記積層方向からみた前記柱状部の最大幅をbとし、
前記積層方向における、前記発光層の最も前記基体から離れた側の第3位置での、前記積層方向からみた前記柱状部の最大幅をcとし、
前記積層方向において、前記第3位置より前記基体から離れた側で、前記積層方向からみた前記柱状部の径が最大である第4位置での、前記積層方向からみた前記柱状部の径をdとし、
前記積層方向において、前記第1位置と前記第2位置との間の距離をL1、前記第3位置と第4位置との間の距離をL2、としたとき、
(b-a)/L1>(d-c)/L2、a<b、c<d、かつ、a<d
の関係を満た し、
前記発光層は、
第1部分と、
前記第1部分よりもInの濃度が低い第2部分と、
を有し、
前記積層方向からみて、前記第2部分は、前記第1部分を囲んでいる、 発光装置。 - 請求項1ないし3のいずれか1項において、
前記発光層は、複数の前記第1部分を有し、
複数の前記第1部分は、前記積層方向に並び、
隣り合う前記第1部分の間には、前記第2部分が設けられている、発光装置。 - 請求項1ないし4のいずれか1項において、
前記柱状部は、
第1半導体層と、
前記第1半導体層と導電型の異なる第2半導体層と、
を有し、
前記発光層は、前記第1半導体層と前記第2半導体層との間に設けられている、発光装置。 - 請求項1ないし5のいずれか1項に記載の発光装置を有する、プロジェクター。
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