JP7331859B2 - 発光素子 - Google Patents

Description

本開示は、発光素子（具体的には、垂直共振器レーザ、ＶＣＳＥＬとも呼ばれる面発光レーザ素子）に関する。

例えば、文献 "Nonpolar III-nitride vertical-cavity surface-emitting lasers incorporating an ion implanted aperture" に開示されているように、面発光レーザ素子においては、２つの光反射層（Distributed Bragg Reflector 層、ＤＢＲ層）の間で光を共振させることによってレーザ発振が生じる。２つのＤＢＲ層の間には発光構造体が形成されている。発光構造体は、ｎ型のＧａＮ系化合物半導体層、ＭＱＷから成る活性層、ｐ型のＧａＮ系化合物半導体層から構成されている。更には、ｐ型のＧａＮ系化合物半導体層上には一方の電極（第２電極）を構成するＩＴＯ層が形成され、ＩＴＯ層上に１／８波長の厚さを有するＴａ₂Ｏ₅から成るスペーサ層及びｐ側ＤＢＲ層が順次形成されている。

"Nonpolar III-nitride vertical-cavity surface-emitting lasers incorporating an ion implanted aperture", APPLIED PHYSICS LETTERS 107, 011102 (2015)

ところで、面発光レーザ素子にあっては、２つのＤＢＲ層の間で光が往復する距離（共振器長）に対して、活性層の厚さが非常に薄い。従って、面発光レーザ素子の発振閾値を下げるためには、ＤＢＲ層における損失や内部損失を低減させる必要がある。ＤＢＲ層における光反射率を大きくすることでＤＢＲ層における損失の低減を図っているが、発振閾値を下げるためには、それ以外の損失の抑制が非常に重要である。然るに、ｐ側ＤＢＲ層側の第２電極の表面に凹凸が生じると、第２電極側とｐ側ＤＢＲ層との界面において光散乱損失が発生し、発振閾値を下げることができない。

従って、本開示の目的は、光散乱損失が発生し難い構成、構造を有する発光素子を提供することにある。

上記の目的を達成するための本開示の発光素子は、
複数の薄膜が積層されて成る第１光反射層、
発光構造体、及び、
複数の薄膜が積層されて成る第２光反射層、
が積層されて成る積層構造体を備えており、
発光構造体は、第１光反射層側から、
第１化合物半導体層、
活性層、及び、
第２化合物半導体層、
が積層されて成り、
第２化合物半導体層と第２光反射層との間には、第２化合物半導体層側から、電極（以下、『第２電極』と呼ぶ場合がある）及び中間層が形成されており、
電極（第２電極）に面する中間層の面を第１面、第２光反射層に接する中間層の面を第２面としたとき、第２面の表面粗さの値は第１面の表面粗さの値よりも小さい。

図１Ａ及び図１Ｂは、それぞれ、実施例１の発光素子の模式的な一部断面図、及び、中間層近傍を拡大した模式的な一部断面図である。 図２は、従来の発光素子において、活性層等の位置と光場強度（光場）の関係、活性層等の位置と屈折率の位置との関係を模式的に示す図である。 図３Ａ、図３Ｂ及び図３Ｃは、実施例１の発光素子の製造方法を説明するための積層構造体等の模式的な一部端面図である。 図４Ａ及び図４Ｂは、それぞれ、実施例１の発光素子の変形例及び実施例４の発光素子の模式的な一部断面図である。 図５Ａ及び図５Ｂは、実施例５の発光素子及びその変形例の模式的な一部断面図である。 図６は、実施例５の発光素子の別の変形例の模式的な一部断面図である。 図７は、実施例６の発光素子の模式的な一部端面図である。 図８Ａ及び図８Ｂは、実施例６の発光素子の製造方法を説明するための積層構造体等の模式的な一部端面図である。 図９は、図８Ｂに引き続き、実施例６の発光素子の製造方法を説明するための積層構造体等の模式的な一部端面図である。 図１０は、図９に引き続き、実施例６の発光素子の製造方法を説明するための積層構造体等の模式的な一部端面図である。 図１１は、図１０に引き続き、実施例６の発光素子の製造方法を説明するための積層構造体等の模式的な一部端面図である。 図１２は、図１１に引き続き、実施例６の発光素子の製造方法を説明するための積層構造体等の模式的な一部端面図である。 図１３は、図１２に引き続き、実施例６の発光素子の製造方法を説明するための積層構造体等の模式的な一部端面図である。 図１４は、実施例６の発光素子の変形例の積層構造体等の模式的な一部端面図である。 図１５は、実施例６の発光素子の変形例の積層構造体等の模式的な一部端面図である。 図１６は、実施例７の発光素子の模式的な一部端面図である。 図１７は、実施例８の発光素子の模式的な一部端面図である。 図１８は、実施例８の発光素子の変形例の模式的な一部端面図である。 図１９Ａ及び図１９Ｂは、実施例９の発光素子の製造方法を説明するための積層構造体等の模式的な一部端面図である。 図２０は、実施例１１の発光素子の模式的な一部端面図である。 図２１Ａ及び図２１Ｂは、実施例１１の発光素子の製造方法を説明するための積層構造体等の模式的な一部端面図である。 図２２の（Ａ）、（Ｂ）及び（Ｃ）は、それぞれ、従来の発光素子、実施例１１の発光素子及び実施例１４の発光素子における光場強度を示す概念図である。 図２３は、実施例１２の発光素子の模式的な一部端面図である。 図２４は、実施例１３の発光素子の模式的な一部端面図である。 図２５は、実施例１４の発光素子の模式的な一部端面図である。 図２６は、図２５に示した実施例１４の発光素子の要部を切り出した模式的な一部断面図である。 図２７は、実施例１５の発光素子の模式的な一部端面図である。 図２８は、実施例１６の発光素子の模式的な一部端面図である。 図２９は、実施例６の発光素子において、同一の曲率半径を有する２つの凹面鏡部で挟まれたファブリペロー型共振器を想定したときの概念図である。 図３０は、ω₀の値と共振器長Ｌ_ORの値と第１光反射層の凹面鏡部の曲率半径Ｒ_DBRの値の関係を示すグラフである。 図３１は、ω₀の値と共振器長Ｌ_ORの値と第１光反射層の凹面鏡部の曲率半径Ｒ_DBRの値の関係を示すグラフである。 図３２Ａ及び図３２Ｂは、それぞれ、ω₀の値が「正」であるときのレーザ光の集光状態を模式的に示す図、及び、ω₀の値が「負」であるときのレーザ光の集光状態を模式的に示す図である。 図３３は、窒化物半導体結晶における極性面、非極性面及び半極性面を説明するための六方晶系窒化物半導体の結晶構造を示す模式図である。

以下、図面を参照して、実施例に基づき本開示を説明するが、本開示は実施例に限定されるものではなく、実施例における種々の数値や材料は例示である。尚、説明は、以下の順序で行う。
１．本開示の発光素子、全般に関する説明
２．実施例１（本開示の発光素子）
３．実施例２（実施例１の変形）
４．実施例３（実施例１～実施例２の変形）
５．実施例４（実施例１～実施例３の変形）
６．実施例５（実施例１～実施例４の変形）
７．実施例６（実施例１～実施例５の変形、第４－Ａ構成の発光素子）
８．実施例７（実施例６の変形、第４－Ｂ構成の発光素子）
９．実施例８（実施例６～実施例７の変形、第５構成の発光素子）
１０．実施例９（実施例８の変形）
１１．実施例１０（実施例６～実施例９の変形、第１構成の発光素子）
１２．実施例１１（実施例６～実施例１０の変形、第２－Ａ構成の発光素子）
１３．実施例１２（実施例１１の変形、第２－Ｂ構成の発光素子）
１４．実施例１３（実施例１１～実施例１２の変形、第２－Ｃ構成の発光素子）
１５．実施例１４（実施例１１～実施例１３の変形、第２－Ｄ構成の発光素子）
１６．実施例１５（実施例１１～実施例１４の変形）
１７．実施例１６（実施例６～実施例１０の変形、第３－Ａ構成の発光素子、第３－Ｂ構成の発光素子、第３－Ｃ構成の発光素子及び第３－Ｄ構成の発光素子）
１８．その他

〈本開示の発光素子、全般に関する説明〉
本開示の発光素子において、発光中心から半径２０μｍ内の領域における中間層の第２面の二乗平均平方根粗さＲｑの値は１．０ｎｍ以下である形態とすることが好ましい。あるいは又、発光強度が最大発光強度の（１／ｅ）以上である領域における中間層の第２面の二乗平均平方根粗さＲｑの値は１．０ｎｍ以下である形態とすることが好ましい。中間層の第１面の二乗平均平方根粗さＲｑの値は１．５ｎｍ乃至３．０ｎｍ程度である。表面粗さは、ＪＩＳ Ｂ－６１０：２００１に規定されており、具体的には、原子間力顕微鏡（ＡＦＭ，Atomic Force Microscope）や断面ＴＥＭに基づく観察に基づき測定することができる。

上記の各種の好ましい形態を含む本開示の発光素子にあっては、発光中心から半径１μｍ内の領域における中間層の第２面の二乗平均平方根粗さＲｑの値は２．０ｎｍ以下である形態とすることが好ましい。

更には、以上に説明した各種の好ましい形態を含む本開示の発光素子において、中間層の光学的厚さは、中間層に接する第２光反射層の第１層目の光学的厚さよりも厚い形態とすることが好ましい。そして、この場合、中間層を構成する材料の屈折率をｎ_M、中間層に接する第２光反射層の第１層目を構成する材料の屈折率をｎ₁とし、発光素子から出射される主たる光の波長をλ₀としたとき、中間層は（λ₀／４ｎ_M）を超える厚さを有し、中間層に接する第２光反射層の第１層目は（λ₀／４ｎ₁）の厚さを有する形態とすることが好ましく、更には、中間層は（λ₀／２ｎ_M）を超える厚さを有する形態とすることが一層好ましい。あるいは又、中間層の光学的厚さは、中間層に接する第２光反射層の第１層目の光学的厚さの２倍を超える形態とすることが好ましい。このように、中間層の光学的厚さを、中間層に接する第２光反射層の第１層目の光学的厚さよりも厚くすることで、中間層に面する第２電極の面の凹凸の状態の影響を中間層の第２面は受け難くなる結果、中間層の第２面の表面粗さの値が第１面の表面粗さの値よりも小さい状態を確実に達成することができる。

更には、以上に説明した各種の好ましい形態を含む本開示の発光素子において、電極（第２電極）を構成する材料の屈折率をｎ₀、中間層を構成する材料の屈折率をｎ_Mとしたとき、
０．８＜ｎ₀／ｎ_M＜１．２
好ましくは、
０．９＜ｎ₀／ｎ_M＜１．１
一層好ましくは、
０．９５＜ｎ₀／ｎ_M＜１．０５
を満足する構成とすることが望ましい。あるいは又、電極（第２電極）を構成する材料の屈折率をｎ₀、中間層を構成する材料の屈折率をｎ_Mとしたとき、
｜ｎ₀－ｎ_M｜≦０．１
を満足する構成とすることが望ましい。このように、第２電極を構成する材料の屈折率ｎ₀と中間層を構成する材料の屈折率ｎ_Mの差（あるいは相対的な差）を小さくすることで、第２電極と中間層との界面における光の反射発生を抑制することができる結果、第２電極と中間層との界面における光散乱損失の発生を確実に抑制することができる。

更には、以上に説明した各種の好ましい形態、構成を含む本開示の発光素子において、
中間層を構成する材料と、中間層に接する第２光反射層の第１層目を構成する材料とは異なり、
中間層を構成する材料と、第２光反射層の第１層目と接する第２層目を構成する材料とは同じである形態とすることができる。尚、このような構造を有する発光素子を、便宜上、『第１構造の発光素子』と呼ぶ。あるいは又、
中間層を構成する材料と、中間層に接する第２光反射層の第１層目を構成する材料とは異なり、
中間層を構成する材料と、第２光反射層の第１層目と接する第２層目を構成する材料とは異なり、
第２光反射層の第１層目を構成する材料と、第２光反射層の第２層目を構成する材料とは異なる形態とすることができる。尚、このような構造を有する発光素子を、便宜上、『第２構造発光素子』と呼ぶ。

中間層を構成する材料を、便宜上、『材料－Ａ』と呼び、第２光反射層の第１層目を構成する材料を、便宜上、『材料－Ｂ』と呼び、第２光反射層の第２層目を構成する材料を、便宜上、『材料－Ｃ』と呼ぶ。第１構造の発光素子及び第２構造の発光素子にあっては、発光構造体側から、第２光反射層は、材料－Ｂ、材料－Ｃ、材料－Ｂ、材料－Ｃ、材料－Ｂ・・・の積層構造を有する。そして、第１構造の発光素子にあっては、
材料－Ａ＝材料－Ｃ≠材料－Ｂ
の関係にあり、第２構造の発光素子にあっては、
材料－Ａ≠材料－Ｂ
材料－Ａ≠材料－Ｃ
材料－Ｂ≠材料－Ｃ
の関係にある。

更には、以上に説明した各種の好ましい形態、構成を含む本開示の発光素子において、発光素子から出射される光の光場強度分布の最大振幅部分（積層構造体の内部において形成される光の定在波に生じる最大振幅部分）の近傍に活性層が位置しており、光場強度分布の最小振幅部分（積層構造体の内部において形成される光の定在波に生じる最小振幅部分）の近傍に中間層が位置している形態とすることができる。ここで、「最大振幅部分の近傍」とは、最大振幅部分が生じる位置をＰＳ_max-0、位置ＰＳ_max-0を挟んで（最大振幅部分）×０．９５の振幅が生じる位置をＰＳ_max-1，ＰＳ_max-2としたとき、位置ＰＳ_max-1から位置ＰＳ_max-2に亙る領域を指す。また、「最小振幅部分の近傍」とは、最小振幅部分が生じる位置をＰＳ_min-0、位置ＰＳ_min-0を挟んで（最小振幅部分）×１．０５の振幅が生じる位置をＰＳ_min-1，ＰＳ_min-2としたとき、位置ＰＳ_min-1から位置ＰＳ_min-2に亙る領域を指す。

更には、以上に説明した各種の好ましい形態、構成を含む本開示の発光素子において、平行な複数の溝部（縦筋）を表面に有する基板上に第１化合物半導体層が形成されている構成とすることができ、この場合、基板は、主面として｛２０－２１｝面を有するＧａＮ基板から成る構成とすることができる。このような基板に発光構造体を形成することで、発光素子から出射される光の偏光を制御することが可能である。ここで、半極性面である｛２０－２１｝面を有するＧａＮ基板とは、ｃ面をｍ軸方向に約７５度傾けた面を主面とするＧａＮ基板である。

尚、広くは、積層構造体は、ＧａＮ基板の半極性面又は無極性面（非極性面）から成る主面上に形成されている構成とすることができ、この場合、主面の面方位とｃ軸との成す角度は、４５度以上、８０度以下である構成とすることができ、更には、ＧａＮ基板の主面は｛２０－２１｝面から成る構成とすることができる。六方晶系における例えば以下に例示する結晶面の表記、

を、便宜上、本明細書においては、｛ｈｋ－ｉｌ｝面、｛ｈ－ｋｉｌ｝面と表記する。

窒化物半導体結晶における極性面、非極性面及び半極性面について、以下、図３３の（ａ）～（ｅ）を参照して説明する。図３３の（ａ）は、六方晶系窒化物半導体の結晶構造を示す模式図である。図３３の（ｂ）は、非極性面であるｍ面、｛１－１００｝面を示す模式図であり、灰色の平面で示すｍ面は、ｍ軸方向に垂直な面である。図３３の（ｃ）は、非極性面であるａ面、｛１１－２０｝面を示す模式図であり、灰色の平面で示すａ面は、ａ軸方向に垂直な面である。図３３の（ｄ）は、半極性面である｛２０－２１｝面を示す模式図である。灰色の平面で示す｛２０－２１｝面に垂直な［２０－２１］方向は、ｃ軸からｍ軸方向に７５度、傾斜している。図３３の（ｅ）は、半極性面である｛１１－２２｝面を示す模式図である。灰色の平面で示す｛１１－２２｝面に垂直な［１１－２２］方向は、ｃ軸からａ軸方向に５９度、傾斜している。各種結晶面の面方位とｃ軸との成す角度を、以下の表１に示す。｛１１－２１｝面や｛１１－２２｝面、｛１１－２４｝面といった｛１１－２ｎ｝面で表される面、｛１－１０１｝面、｛１－１０２｝面、｛１－１０３｝面は半極性面である。

〈表１〉

以上に説明した好ましい形態、構成を含む本開示の発光素子において、第１化合物半導体層、活性層及び第２化合物半導体層（発光構造体）は、ＧａＮ系化合物半導体材料から成る形態とすることができる。但し、これに限定するものではなく、発光構造体をＧａＡｓ系化合物半導体層から構成することもできる。ＧａＮ系化合物半導体として、具体的には、ＧａＮ、ＡｌＧａＮ、ＩｎＧａＮ、ＡｌＩｎＧａＮを挙げることができる。更には、これらの化合物半導体に、所望に応じて、ホウ素（Ｂ）原子やタリウム（Ｔｌ）原子、ヒ素（Ａｓ）原子、リン（Ｐ）原子、アンチモン（Ｓｂ）原子が含まれていてもよい。活性層は、量子井戸構造を有することが望ましい。具体的には、単一量子井戸構造（ＳＱＷ構造）を有していてもよいし、多重量子井戸構造（ＭＱＷ構造）を有していてもよい。量子井戸構造を有する活性層は、井戸層及び障壁層が、少なくとも１層、積層された構造を有するが、（井戸層を構成する化合物半導体，障壁層を構成する化合物半導体）の組合せとして、（Ｉｎ_yＧａ_(1-y)Ｎ，ＧａＮ）、（Ｉｎ_yＧａ_(1-y)Ｎ，Ｉｎ_zＧａ_(1-z)Ｎ）［但し、ｙ＞ｚ］、（Ｉｎ_yＧａ_(1-y)Ｎ，ＡｌＧａＮ）を例示することができる。第１化合物半導体層を第１導電型（例えば、ｎ型）の化合物半導体から構成し、第２化合物半導体層を第１導電型とは異なる第２導電型（例えば、ｐ型）の化合物半導体から構成することができる。第１化合物半導体層、第２化合物半導体層は、第１クラッド層、第２クラッド層とも呼ばれる。第２電極と第２化合物半導体層との間に、電流狭窄構造が形成されていることが好ましい。第１化合物半導体層、第２化合物半導体層は、単一構造の層であってもよいし、多層構造の層であってもよいし、超格子構造の層であってもよい。更には、組成傾斜層、濃度傾斜層を備えた層とすることもできる。

電流狭窄構造を得るためには、第２電極と第２化合物半導体層との間に絶縁材料（例えば、ＳｉＯ_XやＳｉＮ_X、ＡｌＯ_X）から成る電流狭窄層を形成してもよいし、あるいは又、第２化合物半導体層をＲＩＥ法等によりエッチングしてメサ構造を形成してもよいし、あるいは又、積層された第２化合物半導体層の一部の層を横方向から部分的に酸化して電流狭窄領域を形成してもよいし、第２化合物半導体層に不純物をイオン注入して導電性が低下した領域を形成してもよいし、あるいは、これらを、適宜、組み合わせてもよい。但し、第２電極は、電流狭窄により電流が流れる第２化合物半導体層の部分と電気的に接続されている必要がある。

以下の説明において、活性層（発光層）と対向する第１化合物半導体層の面を第１化合物半導体層の第２面と呼び、第１化合物半導体層の第２面と対向する第１化合物半導体層の面を第１化合物半導体層の第１面と呼ぶ場合がある。また、活性層と対向する第２化合物半導体層の面を第２化合物半導体層の第１面と呼び、第２化合物半導体層の第１面と対向する第２化合物半導体層の面を第２化合物半導体層の第２面と呼ぶ場合がある。

発光素子を構成する各種の化合物半導体層の形成方法として、有機金属化学的気相成長法（ＭＯＣＶＤ法，Metal Organic-Chemical Vapor Deposition 法、ＭＯＶＰＥ法，Metal Organic-Vapor Phase Epitaxy 法）や分子線エピタキシー法（ＭＢＥ法）、ハロゲンが輸送あるいは反応に寄与するハイドライド気相成長法（ＨＶＰＥ法）、原子層堆積法（ＡＬＤ法， Atomic Layer Deposition 法）、マイグレーション・エンハンスト・エピタキシー法（ＭＥＥ法， Migration-Enhanced Epitaxy 法）、プラズマアシステッド物理的気相成長法（ＰＰＤ法）等を挙げることができるが、これらに限定するものではない。ここで、ＭＯＣＶＤ法における有機ガリウム源ガスとして、トリメチルガリウム（ＴＭＧ）ガスやトリエチルガリウム（ＴＥＧ）ガスを挙げることができるし、窒素源ガスとして、アンモニアガスやヒドラジンガスを挙げることができる。ｎ型の導電型を有するＧａＮ系化合物半導体層の形成においては、例えば、ｎ型不純物（ｎ型ドーパント）としてケイ素（Ｓｉ）を添加すればよいし、ｐ型の導電型を有するＧａＮ系化合物半導体層の形成においては、例えば、ｐ型不純物（ｐ型ドーパント）としてマグネシウム（Ｍｇ）を添加すればよい。ＧａＮ系化合物半導体層の構成原子としてアルミニウム（Ａｌ）あるいはインジウム（Ｉｎ）が含まれる場合、Ａｌ源としてトリメチルアルミニウム（ＴＭＡ）ガスを用いればよいし、Ｉｎ源としてトリメチルインジウム（ＴＭＩ）ガスを用いればよい。更には、Ｓｉ源としてモノシランガス（ＳｉＨ₄ガス）を用いればよいし、Ｍｇ源としてビスシクロペンタジエニルマグネシウムガスやメチルシクロペンタジエニルマグネシウム、ビスシクロペンタジエニルマグネシウム（Ｃｐ₂Ｍｇ）を用いればよい。尚、ｎ型不純物（ｎ型ドーパント）として、Ｓｉ以外に、Ｇｅ、Ｓｅ、Ｓｎ、Ｃ、Ｔｅ、Ｓ、Ｏ、Ｐｄ、Ｐｏを挙げることができるし、ｐ型不純物（ｐ型ドーパント）として、Ｍｇ以外に、Ｚｎ、Ｃｄ、Ｂｅ、Ｃａ、Ｂａ、Ｃ、Ｈｇ、Ｓｒを挙げることができる。

第１化合物半導体層と電気的に接続された第１電極が形成されており、第２化合物半導体層と接して第２電極が形成されている。第１電極は、第１化合物半導体層と接して形成されており、あるいは又、基板を介して第１化合物半導体層と電気的に接続されている。第１電極は金属又は合金から成る形態とすることができるし、第２電極は透明導電性材料から成る形態とすることができる。第２電極を透明導電性材料から構成することで、電流を横方向（第２化合物半導体層の面内方向）に広げることができ、効率良く、素子領域に電流を供給することができる。第２電極は第２化合物半導体層の第２面上に形成されている。ここで、「素子領域」とは、狭窄された電流が注入される領域、あるいは又、屈折率差等により光が閉じ込められる領域、あるいは又、第１光反射層と第２光反射層で挟まれた領域の内、レーザ発振が生じる領域、あるいは又、第１光反射層と第２光反射層で挟まれた領域の内、実際にレーザ発振に寄与する領域を指す。

素子領域、あるいは、電流狭窄領域や電流狭窄層によって囲まれた領域における中間層の第２面の二乗平均平方根粗さＲｑの値は１．０ｎｍ以下であることが好ましい。

以上に説明した各種の好ましい形態を含む本開示の発光素子にあっては、活性層において生成した光は、第２光反射層を介して外部に出射される形態（以下、便宜上、『第２光反射層出射タイプの発光素子』と呼ぶ）とすることができるし、第１光反射層を介して外部に出射される形態（以下、便宜上、『第１光反射層出射タイプの発光素子』と呼ぶ）とすることもできる。尚、第１光反射層出射タイプの発光素子において、場合によっては、基板（発光素子製造用基板）を除去してもよい。基板（発光素子製造用基板）を除去する場合、第２光反射層は支持基板に固定されている形態とすることができる。発光素子は、第１化合物半導体層の頂面から第１光反射層を介して光を出射する面発光レーザ素子（垂直共振器レーザ、ＶＣＳＥＬ）から成る構成とすることができるし、あるいは又、第２化合物半導体層の頂面から第２光反射層を介して光を出射する面発光レーザ素子から成る構成とすることもできる。

基板（発光素子製造用基板）を除去する場合、例えば、基板上に第１光反射層及び第１化合物半導体層を形成し、第１化合物半導体層上に活性層、第２化合物半導体層、第２電極、中間層、第２光反射層を順次形成した後、第１光反射層をストッパ層として、基板を除去すればよい。具体的には、例えば、基板上に第１光反射層及び第１化合物半導体層を形成し、第１化合物半導体層上に活性層、第２化合物半導体層、第２電極、中間層、第２光反射層を順次形成し、次いで、第２光反射層を支持基板に固定した後、第１光反射層をストッパ層として基板を除去して、第１化合物半導体層（第１化合物半導体層の第１面）及び第１光反射層を露出させればよい。更には、第１化合物半導体層（第１化合物半導体層の第１面）の上に第１電極を形成すればよい。あるいは又、基板の除去レート（研磨レート）に基づいて除去量を制御すれば、ストッパ層を用いなくてもよい。

基板（発光素子製造用基板）の除去は、化学的／機械的研磨法（ＣＭＰ法）に基づき行う形態とすることができる。尚、先ず、水酸化ナトリウム水溶液や水酸化カリウム水溶液等のアルカリ水溶液、アンモニア溶液＋過酸化水素水、硫酸溶液＋過酸化水素水、塩酸溶液＋過酸化水素水、リン酸溶液＋過酸化水素水等を用いたウェットエッチング法や、ドライエッチング法、レーザを用いたリフトオフ法、機械研磨法等によって、あるいは、これらの組合せによって、基板の一部の除去を行い、あるいは、基板の厚さを薄くし、次いで、化学的／機械的研磨法を実行することで、第１化合物半導体層（第１化合物半導体層の第１面）及び第１光反射層を露出させればよい。

基板（発光素子製造用基板）として、ＧａＮ基板、サファイア基板、ＧａＡｓ基板、ＳｉＣ基板、アルミナ基板、ＺｎＳ基板、ＺｎＯ基板、ＡｌＮ基板、ＬｉＭｇＯ基板、ＬｉＧａＯ₂基板、ＭｇＡｌ₂Ｏ₄基板、ＩｎＰ基板、Ｓｉ基板、これらの基板の表面（主面）に下地層やバッファ層が形成されたものを挙げることができる。ＧａＮ系化合物半導体層を基板に形成する場合、ＧａＮ基板の使用が欠陥密度の少ないことから好ましい。ＧａＮ基板は成長面によって、極性／無極性／半極性と特性が変わることが知られているが、ＧａＮ基板のいずれの主面（第２面）も化合物半導体層の形成に使用することができる。また、これらの基板の主面に関して、結晶構造（例えば、立方晶型や六方晶型等）によっては、所謂Ａ面、Ｂ面、Ｃ面、Ｒ面、Ｍ面、Ｎ面、Ｓ面等の名称で呼ばれる結晶方位面、あるいは、これらを特定方向にオフさせた面等を用いることもできる。あるいは又、前述したとおり、基板を、主面として｛２０－２１｝面を有するＧａＮ基板から成る構成とすることもできる。

支持基板は、例えば、発光素子製造用基板として例示した各種の基板から構成すればよいし、あるいは又、ＡｌＮ等から成る絶縁性基板、Ｓｉ、ＳｉＣ、Ｇｅ等から成る半導体基板、金属製基板や合金製基板から構成することもできるが、導電性を有する基板を用いることが好ましく、あるいは又、機械的特性、弾性変形、塑性変形性、放熱性等の観点から金属製基板や合金製基板を用いることが好ましい。支持基板の厚さとして、例えば、０．０５ｍｍ乃至１ｍｍを例示することができる。第２光反射層の支持基板への固定方法として、半田接合法、常温接合法、粘着テープを用いた接合法、ワックス接合を用いた接合法、接着剤を用いた方法等、既知の方法を用いることができるが、導電性の確保という観点からは半田接合法あるいは常温接合法を採用することが望ましい。例えば導電性基板であるシリコン半導体基板を支持基板として使用する場合、熱膨張係数の違いによる反りを抑制するために、４００゜Ｃ以下の低温で接合可能な方法を採用することが望ましい。支持基板としてＧａＮ基板を使用する場合、接合温度が４００゜Ｃ以上であってもよい。

第１光反射層出射タイプの発光素子において、基板を除去する場合、第１化合物半導体層の第１面における第１光反射層と第１電極の配置状態として、第１光反射層と第１電極とが接している状態を挙げることができるし、あるいは又、第１光反射層と第１電極とが離間している状態を挙げることができるし、場合によっては、第１光反射層の縁部の上にまで第１電極が形成されている状態、第１電極の縁部の上にまで第１光反射層が形成されている状態を挙げることもできる。ここで、第１電極の縁部の上にまで第１光反射層が形成されている状態とする場合、第１電極は、レーザ発振の基本モード光を出来る限り吸収しないように、或る程度の大きさの開口部を有する必要がある。開口部の大きさは、基本モードの波長や横方向（第１化合物半導体層の面内方向）の光閉じ込め構造によって変化するので、限定するものではないが、おおよそλ₀の数倍のオーダーであることが好ましい。あるいは又、第１光反射層と第１電極とは離間しており、即ち、オフセットを有しており、離間距離は１ｍｍ以内である構成とすることができる。

更には、以上に説明した各種の好ましい形態を含む本開示の発光素子において、第２化合物半導体層（第２化合物半導体層の第２面）の表面粗さＲａは、１．０ｎｍ以下であることが好ましい。

第１電極は、例えば、金（Ａｕ）、銀（Ａｇ）、パラジウム（Ｐｄ）、白金（Ｐｔ）、ニッケル（Ｎｉ）、Ｔｉ（チタン）、バナジウム（Ｖ）、タングステン（Ｗ）、クロム（Ｃｒ）、Ａｌ（アルミニウム）、Ｃｕ（銅）、Ｚｎ（亜鉛）、錫（Ｓｎ）及びインジウム（Ｉｎ）から成る群から選択された少なくとも１種類の金属（合金を含む）を含む、単層構成又は多層構成を有することが望ましく、具体的には、例えば、Ｔｉ／Ａｕ、Ｔｉ／Ａｌ、Ｔｉ／Ａｌ／Ａｕ、Ｔｉ／Ｐｔ／Ａｕ、Ｎｉ／Ａｕ、Ｎｉ／Ａｕ／Ｐｔ、Ｎｉ／Ｐｔ、Ｐｄ／Ｐｔ、Ａｇ／Ｐｄを例示することができる。尚、多層構成における「／」の前の層ほど、より活性層側に位置する。以下の説明においても同様である。第１電極は、例えば、真空蒸着法やスパッタリング法等のＰＶＤ法にて成膜することができる。

第２電極を構成する透明導電性材料として、インジウム系透明導電性材料［具体的には、例えば、インジウム－錫酸化物（ＩＴＯ，Indium Tin Oxide，ＳｎドープのＩｎ₂Ｏ₃、結晶性ＩＴＯ及びアモルファスＩＴＯを含む）、インジウム－亜鉛酸化物（ＩＺＯ，Indium Zinc Oxide）、インジウム－ガリウム酸化物（ＩＧＯ）、インジウム・ドープのガリウム－亜鉛酸化物（ＩＧＺＯ，Ｉｎ－ＧａＺｎＯ₄）、ＩＦＯ（ＦドープのＩｎ₂Ｏ₃）、ＩＴｉＯ（ＴｉドープのＩｎ₂Ｏ₃）、ＩｎＳｎ、ＩｎＳｎＺｎＯ］、錫系透明導電性材料［具体的には、例えば、酸化錫（ＳｎＯ₂）、ＡＴＯ（ＳｂドープのＳｎＯ₂）、ＦＴＯ（ＦドープのＳｎＯ₂）］、亜鉛系透明導電性材料［具体的には、例えば、酸化亜鉛（ＺｎＯ、ＡｌドープのＺｎＯ（ＡＺＯ）やＢドープのＺｎＯを含む）、ガリウム・ドープの酸化亜鉛（ＧＺＯ）、ＡｌＭｇＺｎＯ（酸化アルミニウム及び酸化マグネシウム・ドープの酸化亜鉛）］、ＮｉＯを例示することができる。あるいは又、第２電極として、ガリウム酸化物、チタン酸化物、ニオブ酸化物、アンチモン酸化物、ニッケル酸化物等を母層とする透明導電膜を挙げることができるし、スピネル型酸化物、ＹｂＦｅ₂Ｏ₄構造を有する酸化物といった透明導電性材料を挙げることもできる。但し、第２電極を構成する材料として、第２光反射層と第２電極との配置状態に依存するが、透明導電性材料に限定するものではなく、パラジウム（Ｐｄ）、白金（Ｐｔ）、ニッケル（Ｎｉ）、金（Ａｕ）、コバルト（Ｃｏ）、ロジウム（Ｒｈ）等の金属を用いることもできる。第２電極は、これらの材料の少なくとも１種類から構成すればよい。第２電極は、例えば、真空蒸着法やスパッタリング法等のＰＶＤ法にて成膜することができる。あるいは又、透明電極層として低抵抗な半導体層を用いることもでき、この場合、具体的には、ｎ型のＧａＮ系化合物半導体層を用いることもできる。更には、ｎ型ＧａＮ系化合物半導体層と隣接する層がｐ型である場合、両者をトンネルジャンクションを介して接合することで、界面の電気抵抗を下げることもできる。

第１電極や第２電極上に、外部の電極あるいは回路と電気的に接続するために、パッド電極を設けてもよい。パッド電極は、Ｔｉ（チタン）、アルミニウム（Ａｌ）、Ｐｔ（白金）、Ａｕ（金）、Ｎｉ（ニッケル）、Ｐｄ（パラジウム）から成る群から選択された少なくとも１種類の金属を含む、単層構成又は多層構成を有することが望ましい。あるいは又、パッド電極を、Ｔｉ／Ｐｔ／Ａｕの多層構成、Ｔｉ／Ａｕの多層構成、Ｔｉ／Ｐｄ／Ａｕの多層構成、Ｔｉ／Ｐｄ／Ａｕの多層構成、Ｔｉ／Ｎｉ／Ａｕの多層構成、Ｔｉ／Ｎｉ／Ａｕ／Ｃｒ／Ａｕの多層構成に例示される多層構成とすることもできる。第１電極をＡｇ層あるいはＡｇ／Ｐｄ層から構成する場合、第１電極の表面に、例えば、Ｎｉ／ＴｉＷ／Ｐｄ／ＴｉＷ／Ｎｉから成るカバーメタル層を形成し、カバーメタル層の上に、例えば、Ｔｉ／Ｎｉ／Ａｕの多層構成あるいはＴｉ／Ｎｉ／Ａｕ／Ｃｒ／Ａｕの多層構成から成るパッド電極を形成することが好ましい。

中間層を構成する材料（材料－Ａ）として、次に述べる光反射層を構成する材料を挙げることができる。但し、第１構造の発光素子、第２構造の発光素子においては、前述したとおり、材料－Ａ、材料－Ｂ、材料－Ｃの関係を満足する必要がある。中間層は、単層構成とすることもできるし、複数層構成とすることもできる。

光反射層（分布ブラッグ反射鏡層、Distributed Bragg Reflector 層、ＤＢＲ層）は、例えば、半導体多層膜（例えば、ＡｌＩｎＧａＮ膜）や誘電体多層膜から構成される。誘電体材料としては、例えば、Ｓｉ、Ｍｇ、Ａｌ、Ｈｆ、Ｎｂ、Ｚｒ、Ｓｃ、Ｔａ、Ｇａ、Ｚｎ、Ｙ、Ｂ、Ｔｉ等の酸化物、窒化物（例えば、ＳｉＮ_X、ＡｌＮ_X、ＡｌＧａＮ、ＧａＮ_X、ＢＮ_X等）、又は、フッ化物等を挙げることができる。具体的には、ＳｉＯ_X、ＴｉＯ_X、ＮｂＯ_X、ＺｒＯ_X、ＴａＯ_X、ＺｎＯ_X、ＡｌＯ_X、ＨｆＯ_X、ＳｉＮ_X、ＡｌＮ_X等を例示することができる。そして、これらの誘電体材料の内、屈折率が異なる誘電体材料から成る２種類以上の誘電体膜を交互に積層することにより、光反射層を得ることができる。例えば、ＳｉＯ_X／ＳｉＮ_Y、ＳｉＯ_X／ＴａＯ_X、ＳｉＯ_X／ＮｂＯ_Y、ＳｉＯ_X／ＺｒＯ_Y、ＳｉＯ_X／ＡｌＮ_Y等の多層膜が好ましい。所望の光反射率を得るために、各誘電体膜を構成する材料、膜厚、積層数等を、適宜、選択すればよい。各誘電体膜の厚さは、用いる材料等により、適宜、調整することができ、λ₀、用いる材料のλ₀での屈折率ｎ’によって決定される。具体的には、λ₀／（４ｎ’）の奇数倍、あるいは、奇数倍の前後の値とすることが好ましい。例えば、λ₀が４１０ｎｍの発光素子において、光反射層をＳｉＯ_X／ＮｂＯ_Yから構成する場合、４０ｎｍ乃至７０ｎｍ程度を例示することができる。積層数は、２以上、好ましくは５乃至２０程度を例示することができる。光反射層全体の厚さとして、例えば、０．６μｍ乃至１．７μｍ程度を例示することができる。また、光反射層の光反射率は９５％以上であることが望ましい。

あるいは又、第１光反射層は、少なくともＮ（窒素）原子を含んだ誘電体膜を備えていてもよく、更には、このＮ原子を含んだ誘電体膜は、誘電体多層膜の最上層であることが好ましい。あるいは又、第１光反射層は、少なくともＮ（窒素）原子を含んだ誘電体材料層によって被覆されていてもよい。あるいは又、第１光反射層の表面に対して窒化処理を施すことで、第１光反射層の表面を、少なくともＮ（窒素）原子を含んだ層（以下、便宜上、『表面層』と呼ぶ）としてもよい。少なくともＮ原子を含んだ誘電体膜あるいは誘電体材料層、表面層（これらを構成する材料の屈折率をｎ”で表す）の厚さは、λ₀／（４ｎ”）の奇数倍、あるいは、奇数倍の前後の値とすることが好ましい。少なくともＮ原子を含んだ誘電体膜あるいは誘電体材料層を構成する材料として、具体的には、ＳｉＮ_X、ＳｉＯ_XＮ_Zを挙げることができる。このように、少なくともＮ原子を含んだ誘電体膜あるいは誘電体材料層、表面層を形成することで、第１光反射層を覆う化合物半導体層を形成したとき、第１光反射層を覆う化合物半導体層の結晶軸と発光素子製造用基板の結晶軸のずれを改善することが可能となり、共振器となる発光構造体の品質を高めることが可能となる。

光反射層及び中間層は、周知の方法に基づき形成することができ、具体的には、例えば、真空蒸着法、スパッタリング法、反応性スパッタリング法、ＥＣＲプラズマスパッタリング法、マグネトロンスパッタリング法、イオンビームアシスト蒸着法、イオンプレーティング法、レーザアブレーション法等のＰＶＤ法；各種ＣＶＤ法；スプレー法、スピンコート法、ディップ法等の塗布法；これらの方法の２種類以上を組み合わせる方法；これらの方法と、全体又は部分的な前処理、不活性ガス（Ａｒ、Ｈｅ、Ｘｅ等）又はプラズマの照射、酸素ガスやオゾンガス、プラズマの照射、酸化処理（熱処理）、露光処理のいずれか１種類以上とを組み合わせる方法等を挙げることができる。

光反射層及び中間層は、電流注入領域（後述する）あるいは素子領域を覆う限り、大きさ及び形状は特に限定されない。素子領域、第１光反射層、第２光反射層、電流注入領域と電流非注入・内側領域との境界の形状、電流非注入・内側領域と電流非注入・外側領域との境界の形状、素子領域や電流狭窄領域に設けられた開口の平面形状として、具体的には、円形、楕円形、矩形、多角形（三角形、四角形、六角形等）を挙げることができる。また、第１電極の平面形状として環状を挙げることができる。素子領域、第１光反射層、第２光反射層、電流狭窄層に設けられた開口の平面形状、環状の第１電極の内側環部の平面形状、電流注入領域と電流非注入・内側領域との境界の形状、及び、電流非注入・内側領域と電流非注入・外側領域との境界の形状は、相似形であることが望ましい。電流注入領域と電流非注入・内側領域との境界の形状が円形の場合、直径５μｍ乃至１００μｍ程度であることが好ましい。

積層構造体あるいは発光構造体の側面や露出面を被覆層で被覆してもよい。被覆層の形成は、周知の方法に基づき行うことができる。被覆層を構成する材料の屈折率は、積層構造体あるいは発光構造体を構成する材料の屈折率よりも小さいことが好ましい。被覆層を構成する絶縁材料として、ＳｉＯ₂を含むＳｉＯ_X系材料、ＳｉＮ_X系材料、ＳｉＯ_XＮ_Z系材料、ＴａＯ_X、ＺｒＯ_X、ＡｌＮ_X、ＡｌＯ_X、ＧａＯ_Xを例示することができるし、あるいは又、ポリイミド樹脂等の有機材料を挙げることもできる。被覆層の形成方法として、例えば真空蒸着法やスパッタリング法といったＰＶＤ法、あるいは、ＣＶＤ法を挙げることができるし、塗布法に基づき形成することもできる。

実施例１は、本開示の発光素子に関する。

模式的な一部断面図を図１Ａに示し、中間層近傍を拡大した模式的な一部断面図を図１Ｂに示すように、実施例１の発光素子、あるいは又、後述する実施例２～実施例１６の発光素子は、具体的には、面発光レーザ素子（垂直共振器レーザ、ＶＣＳＥＬ）であり、
複数の薄膜が積層されて成る第１光反射層４１、
発光構造体２０、及び、
複数の薄膜が積層されて成る第２光反射層４２、
が積層されて成る積層構造体を備えており、
発光構造体２０は、第１光反射層側から、
第１化合物半導体層２１、
活性層（発光層）２３、及び、
第２化合物半導体層２２、
が積層されて成る。

そして、第２化合物半導体層２２と第２光反射層４２との間には、第２化合物半導体層２２の側から、電極（第２電極３２）及び中間層７０が形成されており、
電極（第２電極３２）に面する中間層７０の面を第１面７１、第２光反射層４２に接する中間層７０の面を第２面７２としたとき、第２面７２の表面粗さの値は第１面７１の表面粗さの値よりも小さい。

ここで、中間層７０は一種の平坦化層であり、発光中心から半径２０μｍ内の領域における中間層７０の第２面７２の二乗平均平方根粗さＲｑの値は１．０ｎｍ以下である。あるいは又、発光強度が最大発光強度の（１／ｅ）以上である領域における中間層７０の第２面７２の二乗平均平方根粗さＲｑの値は１．０ｎｍ以下である。また、発光中心から半径１μｍ内の領域における中間層７０の第２面７２の二乗平均平方根粗さＲｑの値は２．０ｎｍ以下である。

中間層７０を構成する材料（材料－Ａ）と、中間層７０に接する第２光反射層４２の第１層目４２₁を構成する材料（材料－Ｂ）とは異なり、
中間層７０を構成する材料（材料－Ａ）と、第２光反射層４２の第１層目４２₁と接する第２層目４２₂を構成する材料（材料－Ｃ）とは同じである。即ち、実施例１の発光素子を第１構造の発光素子とすることができる。中間層７０は材料－Ａから構成されており、第２光反射層４２は、発光構造体側から、材料－Ｂ、材料－Ｃ、材料－Ｂ、材料－Ｃ、材料－Ｂ・・・の積層構造を有する。また、第１光反射層４１は、発光構造体側から、材料－Ｂ、材料－Ｃ、材料－Ｂ、材料－Ｃ、材料－Ｂ・・・の積層構造を有する。材料－Ａ及び材料－ＣをＳｉＯ₂から構成し、材料－ＢをＴａ₂Ｏ₅から構成した。第１光反射層４１及び第２光反射層４２を構成する薄膜の積層総数を２３層とした。尚、図１Ｂにあっては、第２電極３２、中間層７０、第２光反射層４２の第１層目４２₁、第２層目４２₂、第３層目４２₃及び第４層目４２₄を模式的な一部断面図として図示している。

あるいは又、中間層７０を構成する材料（材料－Ａ）と、中間層７０に接する第２光反射層４２の第１層目４２₁を構成する材料（材料－Ｂ）とは異なり、
中間層７０を構成する材料（材料－Ａ）と、第２光反射層４２の第１層目４２₁と接する第２層目４２₂を構成する材料（材料－Ｃ）とは異なり、
第２光反射層４２の第１層目４２₁を構成する材料（材料－Ｂ）と、第２光反射層４２の第２層目４２₂を構成する材料（材料－Ｃ）とは異なる。即ち、実施例１の発光素子を第２構造の発光素子とすることもできる。中間層７０は材料－Ａから構成されており、第２光反射層４２は、発光構造体側から、材料－Ｂ、材料－Ｃ、材料－Ｂ、材料－Ｃ、材料－Ｂ・・・の積層構造を有する。また、第１光反射層４１は、発光構造体側から、材料－Ｂ、材料－Ｃ、材料－Ｂ、材料－Ｃ、材料－Ｂ・・・の積層構造を有する。材料－ＡをＩＴＯから構成し、材料－ＢをＴａ₂Ｏ₅から構成し、材料－ＣをＳｉＯ₂から構成した。第１光反射層４１及び第２光反射層４２を構成する薄膜の積層総数を２３層とした。

実施例１あるいは後述する実施例２～実施例１６において、第１化合物半導体層２１、活性層２３及び第２化合物半導体層２２（発光構造体２０）は、ＧａＮ系化合物半導体材料から成る。具体的には、第１化合物半導体層２１はｎ－ＧａＮ層から成り、活性層２３はＩｎ_0.04Ｇａ_0.96Ｎ層（障壁層）とＩｎ_0.16Ｇａ_0.84Ｎ層（井戸層）とが積層された５重の多重量子井戸構造から成り、第２化合物半導体層２２はｐ－ＧａＮ層から成る。また、第１電極３１はＴｉ／Ｐｔ／Ａｕから成り、第１電極３１の縁部の上には、外部の電極あるいは回路と電気的に接続するための、例えばＴｉ／Ｐｔ／Ａｕ又はＶ／Ｐｔ／Ａｕから成るパッド電極（図示せず）が形成あるいは接続されている。第２電極３２は、透明導電性材料、具体的には、ＩＴＯから成り、第２電極３２の縁部の上には、外部の電極あるいは回路と電気的に接続するための、例えば、Ｐｄ／Ｔｉ／Ｐｔ／ＡｕやＴｉ／Ｐｄ／Ａｕ、Ｔｉ／Ｎｉ／Ａｕから成るパッド電極３３が形成あるいは接続されている。実施例１の発光素子において、第２電極３２は第２化合物半導体層２２と第２光反射層４２との間に設けられている。第１化合物半導体層２１の第１面２１ａから或る深さまでの第１光反射層４１の領域、発光構造体２０（第１化合物半導体層２１、活性層２３及び第２化合物半導体層２２）、並びに、第２化合物半導体層２２の第２面２２ｂから或る深さまでの第２光反射層４２の領域によって、共振器が構成される。共振器長は５×１０^-6ｍ（５μｍ）以上である。活性層から出射される光の内、最大強度を有する光の波長（以下、便宜上、『発振波長』と呼ぶ場合がある）λ₀は４４５ｎｍである。

第１光反射層４１及び第１化合物半導体層２１は、導電性を有する基板１１（発光素子製造用基板であり、具体的には、ｎ－ＧａＮ基板）の上（具体的には、基板１１の第１面１１ａの上）に設けられている。基板１１の第１面１１ａは、例えば、｛０００１｝面を主面として有する。また、活性層２３において生成した光は、第２光反射層４２を介して外部に出射される。即ち、実施例１の発光素子は、第２光反射層出射タイプの発光素子であり、具体的には、第２化合物半導体層２２の頂面から第２光反射層４２を介して光を出射する面発光レーザ素子（垂直共振器レーザ、ＶＣＳＥＬ）から成る。第１電極３１は、基板１１の外面（第２面１１ｂ）上に設けられている。第１化合物半導体層２１及び多層膜から成る第１光反射層４１は、基板１１の第２面１１ｂと対向する第１面１１ａの上に形成されている。

実施例１の発光素子においては、第２電極３２と第２化合物半導体層２２との間に、ＳｉＯ₂といった絶縁材料から成る電流狭窄層２４が形成されている。電流狭窄層２４には円形の開口２５が形成されており、この開口２５の底部に第２化合物半導体層２２が露出している。電流狭窄層２４によって囲まれた領域における中間層７０の第２面７２の二乗平均平方根粗さＲｑの値は１．０ｎｍ以下である。

第２電極３２は、第２化合物半導体層２２の第２面２２ｂ上に形成されており、多層膜から成る第２光反射層４２は、中間層７０を介して、第２電極３２の上に形成されている。具体的には、第２電極３２は、第２化合物半導体層２２の第２面２２ｂ上から電流狭窄層２４上に亙り形成されており、第２電極３２の上に中間層７０が形成されており、中間層７０の第２面７２の上に第２光反射層４２が形成されている。更には、第２電極３２の縁部の上には、外部の電極あるいは回路と電気的に接続するためのパッド電極３３が接続されている。素子領域の平面形状は円形であり、第１電極３１、第１光反射層４１、第２光反射層４２、電流狭窄層２４に設けられた開口２５の平面形状も円形である。第１光反射層４１及び第２光反射層４２は多層構造を有するが、図面の簡素化のため、１層で表している。電流狭窄層２４の形成は、必須ではない。

また、発光素子から出射される光の光場強度分布の最大振幅部分（積層構造体の内部において形成される光の定在波に生じる最大振幅部分）の近傍に活性層２３が位置しており、光場強度分布の最小振幅部分（積層構造体の内部において形成される光の定在波に生じる最小振幅部分）の近傍に中間層７０が位置している。

従来の発光素子における活性層等の位置と光場強度（光場）の関係、活性層等の位置と屈折率の位置との関係を、模式的に図２に示す。尚、図２において、「活性層」及び「第２電極」は。それぞれ、活性層２３及び第２電極３２の位置を示し、横軸の「距離」は、任意の位置から活性層に向かっての積層構造体の厚さ（単位は任意であり、数字は特に意味はない）を示し、右側の縦軸の「屈折率」は、積層構造体を構成する種々の層を構成する材料の屈折率の値を示し、左側の縦軸は、光場強度（単位は任意）を示す。第２光反射層の第１層目と第２電極との界面近傍の光場強度が最も高く、この領域における光散乱の抑制が重要であることが判る。

本開示の発光素子にあっては、中間層の第２面の表面粗さの値が第１面の表面粗さの値よりも小さいので、中間層の第２面と接する第２光反射層の第１層目に凹凸が生じないが故に、中間層と第２光反射層の界面において光散乱損失が発生せず、その結果、発光素子の発振閾値の低減を図ることができる。

以下、積層構造体等の模式的な一部端面図である図３Ａ、図３Ｂ及び図３Ｃを参照して、実施例１の発光素子の製造方法を説明する。

［工程－１００］
先ず、発光素子製造用基板１１の第１面１１ａ上に、多層膜から成り、凸形状を有する第１光反射層４１を形成する。具体的には、ＧａＮ基板から成る発光素子製造用基板１１の第１面１１ａ上に、周知の方法に基づき、多層膜から成り、パターニングされた第１光反射層４１を形成する。こうして、図３Ａに示す構造を得ることができる。第１光反射層４１の形状は円盤状である。但し、第１光反射層４１の形状はこれに限定するものではない。

［工程－１１０］
次に、第１光反射層４１を含む発光素子製造用基板１１上に、
ＧａＮ系化合物半導体から成り、第１面２１ａ、及び、第１面２１ａと対向する第２面２１ｂを有する第１化合物半導体層２１、
ＧａＮ系化合物半導体から成り、第１化合物半導体層２１の第２面２１ｂと接する活性層（発光層）２３、及び、
ＧａＮ系化合物半導体から成り、第１面２２ａ、及び、第１面２２ａと対向する第２面２２ｂを有し、第１面２２ａが活性層２３と接する第２化合物半導体層２２、
が積層されて成る発光構造体２０を形成する。具体的には、ＥＬＯ法等の横方向にエピタキシャル成長させる方法を用いて、横方向成長により、ｎ－ＧａＮから成る第１化合物半導体層２１を形成し、更に、第１化合物半導体層２１の上に、エピタキシャル成長法に基づき、活性層２３、第２化合物半導体層２２を形成することで、発光構造体２０を得ることができる。

［工程－１２０］
その後、第２化合物半導体層２２の第２面２２ｂ上に、周知の方法に基づき、開口２５を有し、ＳｉＯ₂から成る電流狭窄層２４を形成する（図３Ｂ参照）。

［工程－１３０］
次いで、開口２５の底面に露出した第２化合物半導体層２２の第２面２２ｂから電流狭窄層２４の上に亙り、例えば、リフトオフ法に基づき第２電極３２を形成し、更に、周知の方法に基づきパッド電極３３を形成する。こうして、図３Ｃに示す構造を得ることができる。次いで、第２電極３２の上からパッド電極３３の上に亙り、周知の方法に基づき、中間層７０を形成し、中間層７０の第２面７２の上に第２光反射層４２を形成する。

［工程－１４０］
その後、発光素子製造用基板１１の外面（第２面１１ｂ）上に、第１電極３１等を周知の方法に基づき形成する。こうして、図１Ａに示す構造を得ることができる。そして、更に、所謂素子分離を行うことで発光素子を分離し、積層構造体あるいは発光構造体の側面や露出面を、例えば、ＳｉＯ₂等の絶縁材料から成る被覆層で被覆する。そして、パッケージや封止することで、実施例１の発光素子を完成させることができる。

［工程－１００］において、ＧａＮ基板から成る発光素子製造用基板１１の第１面１１ａ上に、エピタキシャル成長法に基づき、多層膜から成る第１光反射層４１を形成してもよい。尚、第１光反射層４１のパターニングは、原則として、不要である。こうして、最終的に、図４Ａに模式的な一部断面図を示す構造を有する発光素子を得ることができる。

実施例２は、実施例１の変形である。実施例２の発光素子において、中間層７０の光学的厚さは、中間層７０に接する第２光反射層４２の第１層目４２₁の光学的厚さよりも厚い。具体的には、中間層７０を構成する材料（材料－Ａ）の屈折率をｎ_M（具体的には、材料－ＡをＩＴＯとする場合、ｎ_M＝１．９であり、材料－ＡをＴａ₂Ｏ₅とする場合、ｎ_M＝２．２である）、中間層７０に接する第２光反射層４２の第１層目４２₁を構成する材料（材料－Ｂ）の屈折率をｎ₁（具体的には、材料－ＢをＳｉＯ₂とする場合、ｎ₁＝１．４７である）とし、発光素子から出射される主たる光の波長をλ₀（＝４４５ｎｍ）としたとき、中間層７０は（λ₀／４ｎ_M）を超える厚さを有し、中間層７０に接する第２光反射層４２の第１層目４２₁は（λ₀／４ｎ₁）の厚さを有し、更には、中間層７０は（λ₀／２ｎ_M）を超える厚さを有する。このように、中間層７０の光学的厚さを、中間層７０に接する第２光反射層４２の第１層目４２₁の光学的厚さよりも厚くすることで、中間層７０に面する第２電極３２の面の凹凸の状態の影響を中間層７０の第２面７２は受け難くなる結果、中間層７０の第２面７２の表面粗さの値が第１面７１の表面粗さの値よりも小さい状態を確実に達成することができる。

以上の点を除き、実施例２の発光素子の構成、構造は、実施例１の発光素子の構成、構造と同様とすることができるので、詳細な説明は省略する。

実施例３は、実施例１～実施例２の変形である。実施例３の発光素子において、電極（第２電極３２）を構成する材料（具体的には、ＩＴＯ）の屈折率をｎ₀（＝１．９）、中間層７０を構成する材料（材料－Ａ）を、具体的には、Ｔａ₂Ｏ₅（屈折率ｎ_M＝２．２）としたとき、
０．８＜ｎ₀／ｎ_M＜１．２
好ましくは、
０．９＜ｎ₀／ｎ_M＜１．１
を満足する。あるいは又、中間層７０を構成する材料（材料－Ａ）を、具体的には、ＨｆＯ₂（屈折率ｎ_M＝１．９４）としたとき、
０．９５＜ｎ₀／ｎ_M＜１．０５
を満足し、また、
｜ｎ₀－ｎ_M｜≦０．１
を満足する。このように、第２電極３２を構成する材料の屈折率ｎ₀と中間層７０を構成する材料（材料－Ａ）の屈折率ｎ_Mの差（あるいは相対的な差）を小さくすることで、第２電極３２と中間層７０との界面における光の反射発生を抑制することができる結果、第２電極３２と中間層７０との界面における光散乱損失の発生を確実に抑制することができる。

以上の点を除き、実施例３の発光素子の構成、構造は、実施例１あるいは実施例２の発光素子の構成、構造と同様とすることができるので、詳細な説明は省略する。

実施例４は、実施例１～実施例３の発光素子の変形である。模式的な一部断面図を図４Ｂに示す実施例４の発光素子においては、平行な複数の溝部（縦筋）１２を表面に有する基板１１上に第１化合物半導体層２１及び第１光反射層４１が形成されている。基板１１は、主面として｛２０－２１｝面を有するＧａＮ基板から成る。このような基板１１に発光構造体２０を形成することで、発光素子から出射される光の偏光を制御することが可能である。

以上の点を除き、実施例４の発光素子の構成、構造は、実施例１、実施例２あるいは実施例３の発光素子の構成、構造と同様とすることができるので、詳細な説明は省略する。

実施例５は、実施例１～実施例４の変形である。実施例５の発光素子は、より具体的には、第１化合物半導体層２１の頂面から第１光反射層４１を介してレーザ光を出射する面発光レーザ素子（垂直共振器レーザ、ＶＣＳＥＬ）から成る。

実施例５の発光素子にあっては、模式的な一部断面図を図５Ａに示すように、第２光反射層４２は、金（Ａｕ）層あるいは錫（Ｓｎ）を含む半田層から成る接合層４８を介して、シリコン半導体基板から構成された支持基板４９に半田接合法に基づき固定されている。

以下、実施例５の発光素子の製造方法を説明する。

［工程－５００］
先ず、例えば、実施例１の［工程－１００］～［工程－１３０］と同様の工程とすることで、図１Ａに示す状態（但し、第１電極３１は形成されていない）を得ることができる。

［工程－５１０］
その後、第２光反射層４２を、接合層４８を介して支持基板４９に固定する。

［工程－５２０］
次いで、発光素子製造用基板１１を除去して、第１化合物半導体層２１の第１面２１ａ及び第１光反射層４１を露出させる。具体的には、先ず、機械研磨法に基づき、発光素子製造用基板１１の厚さを薄くし、次いで、ＣＭＰ法に基づき、発光素子製造用基板１１の残部を除去する。こうして、第１化合物半導体層２１の第１面２１ａ及び第１光反射層４１を露出させる。

［工程－５３０］
その後、第１化合物半導体層２１の第１面２１ａ上に第１電極３１を形成する。こうして、図５Ａに示した構造を有する実施例５の発光素子を得ることができる。

実施例５の発光素子の製造にあっては、第１光反射層が形成されている状態で発光素子製造用基板を除去する。それ故、第１光反射層が、発光素子製造用基板の除去時に一種のストッパーとして機能する結果、発光素子製造用基板面内における発光素子製造用基板の除去バラツキ、更には、第１化合物半導体層の厚さバラツキの発生を抑制することができ、共振器の長さの均一化を図ることができる結果、得られる発光素子の特性の安定化を達成することができる。しかも、第１光反射層と第１化合物半導体層との界面における第１化合物半導体層の面（平坦面）は平坦であるが故に、平坦面でのレーザ光の散乱を最小限に抑えることができる。

以上に説明し、図５Ａに示した発光素子の例では、第１電極３１の端部は第１光反射層４１から離間している。即ち、第１光反射層４１と第１電極３１とは離間しており、云い換えれば、オフセットを有しており、離間距離は１ｍｍ以内、具体的には、例えば、平均０．０５ｍｍである。但し、このような構造に限定するものではなく、第１電極３１の端部が第１光反射層４１と接していてもよいし、第１電極３１の端部が第１光反射層４１の縁部の上に亙り形成されていてもよい。

また、実施例１の［工程－１００］を省略して、先ず、例えば、実施例１の［工程－１１０］～［工程－１３０］と同様の工程を実行した後、［工程－５１０］、［工程－５２０］を実行して、第１化合物半導体層２１の第１面２１ａを露出させ、次いで、第１化合物半導体層２１の第１面２１ａ上に第１光反射層４１、第１電極３１を形成してもよい。こうして得られた発光素子の模式的な一部断面図を図５Ｂに示す。

また、第１化合物半導体層２１の第１面２１ａ上に第１光反射層４１を形成する際、第１化合物半導体層２１をエッチングして、第１化合物半導体層２１の第１面２１ａに凹部を形成し、この凹部に第１光反射層４１を形成してもよい（図６参照）。尚、第１化合物半導体層２１に形成された傾斜部を参照番号４１Ａで示す。

実施例６は、実施例１～実施例５の発光素子の変形である。

発光構造体をＧａＡｓ系化合物半導体から構成する場合、共振器長Ｌ_ORは１μｍ程度である。一方、発光構造体をＧａＮ系化合物半導体から構成する場合、共振器長Ｌ_ORは、通常、面発光レーザ素子から出射されるレーザ光の波長の数倍と長い。即ち、共振器長Ｌ_ORは１μｍよりもかなり長い。そして、このように共振器長Ｌ_ORが長くなると、従来の１μｍ程度の共振器長Ｌ_ORを採用しているＧａＡｓ系面発光レーザ素子と異なり、回折損失が増加するためにレーザ発振が難しくなる。つまり、面発光レーザ素子として機能するのではなく、ＬＥＤとして機能することになってしまう虞がある。ここで、「回折損失」とは、一般に、光は回折効果に起因して広がろうとするため、共振器を往復するレーザ光は、次第に、共振器外へと散逸してしまう現象を指す。また、発光構造体をＧａＮ系化合物半導体から構成する場合、熱飽和の問題が挙げられる。ここで、「熱飽和」とは、面発光レーザ素子の駆動時、自己発熱によって光出力が飽和する現象である。光反射層に用いられる材料（例えば、ＳｉＯ₂やＴａ₂Ｏ₅といった材料）は、ＧａＮ系化合物半導体よりも熱伝導率の値が低い。よって、ＧａＮ系化合物半導体層の厚さを厚くすることは、熱飽和を抑制することに繋がる。しかしながら、ＧａＮ系化合物半導体層の厚さを厚くすると、共振器長Ｌ_ORの長さが長くなるので、上記の問題が生じる。光反射層に凹面鏡としての機能を付与する技術が、例えば、特開２００６－１１４７５３号公報や特開２０００－０２２２７７号公報から周知である。しかしながら、これらの特許公開公報には、共振器長Ｌ_ORが長くなることに起因した回折損失の増加といった問題、熱飽和の問題に関して、何ら言及されていない。

このような問題を解決するために、実施例６の発光素子にあっては、第１光反射層４１は凹面鏡部を有し、第２光反射層４２は平坦な形状を有する。

このように、第１光反射層が凹面鏡部を有することで、活性層を起点に回折して広がり、そして、第１光反射層に入射した光を活性層に向かって確実に反射し、活性層に集光することができる。従って、回折損失が増加することを回避することができ、確実にレーザ発振を行うことができるし、長い共振器を有することから熱飽和の問題を回避することが可能となる。

実施例６の発光素子において、積層構造体の積層方向を含む仮想平面で第１光反射層を切断したときの第１光反射層の凹面鏡部の一部の発光構造体に面する界面が描く図形は、円の一部又は放物線の一部である形態とすることができる。図形は、厳密には円の一部ではない場合もあるし、厳密には放物線の一部ではない場合もある。即ち、概ね円の一部である場合、概ね放物線の一部である場合も、「図形は、円の一部又は放物線の一部である」ことに包含される。このような円の一部又は放物線の一部である第１光反射層の部分（領域）を、『第１光反射層の凹面鏡部における有効領域』と呼ぶ場合がある。尚、凹面鏡部の一部の発光構造体に面する界面が描く図形は、界面の形状を計測器で計測し、得られたデータを最小自乗法に基づき解析することで求めることができる。

また、実施例６の発光素子において、
第２化合物半導体層には、電流注入領域及び電流注入領域を取り囲む電流非注入領域が設けられており、
電流注入領域の面積重心点から、電流注入領域と電流非注入領域の境界までの最短距離Ｄ_CIは、以下の式を満足する構成とすることができる。ここで、このような構成の発光素子を、便宜上、『第１構成の発光素子』と呼ぶ。尚、以下の式の導出は、例えば，H. Kogelnik and T. Li, "Laser Beams and Resonators", Applied Optics/Vol. 5, No. 10/ October 1966 を参照のこと。また、ω₀はビームウェスト半径とも呼ばれる。

Ｄ_CI≧ω₀／２ （１－１）
但し、
ω₀ ²≡（λ₀／π）｛Ｌ_OR（Ｒ_DBR－Ｌ_OR）｝^1/2 （１－２）
ここで、
λ₀ ：発振波長（活性層から出射される光の内、最大強度を有する光の波長）
Ｌ_OR ：共振器長
Ｒ_DBR：第１光反射層の凹面鏡部の曲率半径

ここで、実施例６の発光素子は、第１光反射層にのみ凹面鏡部を有するが、第２光反射層の平板な鏡に対する対称性を考えれば、共振器は、同一の曲率半径を有する２つの凹面鏡部で挟まれたファブリペロー型共振器へと拡張することができる（図２９の模式図を参照）。このとき、仮想的なファブリペロー型共振器の共振器長は、共振器長Ｌ_ORの２倍となる。ω₀の値と共振器長Ｌ_ORの値と第１光反射層の凹面鏡部の曲率半径Ｒ_DBRの値の関係を示すグラフを、図３０及び図３１に示す。尚、ω₀の値が「正」であるとは、レーザ光が模式的に図３２Ａの状態にあることを示し、ω₀の値が「負」であるとは、レーザ光が模式的に図３２Ｂの状態にあることを示す。レーザ光の状態は、図３２Ａに示す状態であってもよいし、図３２Ｂに示す状態であってもよい。但し、２つの凹面鏡部を有する仮想的なファブリペロー型共振器は、曲率半径Ｒ_DBRが共振器長L_ORよりも小さくなると、図３２Ｂに示す状態となり、閉じ込めが過剰になり回折損失を生じる。それ故、曲率半径Ｒ_DBRが共振器長L_ORよりも大きい、図３２Ａに示す状態であることが好ましい。尚、活性層を、２つの光反射層のうち、平坦な光反射層、具体的には、第２光反射層に近づけて配置すると、光場は活性層においてより集光される。即ち、活性層における光場閉じ込めを強め、レーザ発振を容易ならしめる。

ところで、第１光反射層によって反射される光が集光される領域が、電流注入によって活性層が利得を持つ領域に対応する電流注入領域に含まれない場合、キャリアから光の誘導放出が阻害され、ひいては、レーザ発振が阻害される虞がある。上式（１－１）及び（１－２）を満足することで、第１光反射層によって反射される光が集光される領域が電流注入領域に含まれることを保証することができ、レーザ発振を確実に達成することができる。

そして、第１構成の発光素子は、
第２化合物半導体層の第２面上に設けられ、発振モードロスの増減に作用するモードロス作用領域を構成するモードロス作用部位、
第２化合物半導体層の第２面上からモードロス作用部位上に亙り形成された第２電極、及び、
第１化合物半導体層に電気的に接続された第１電極、
を更に備えており、
第２光反射層は、中間層を介して第２電極上に形成されており、
発光構造体には、電流注入領域、電流注入領域を取り囲む電流非注入・内側領域、及び、電流非注入・内側領域を取り囲む電流非注入・外側領域が形成されており、
モードロス作用領域の正射影像と電流非注入・外側領域の正射影像とは重なり合っている構成とすることができる。

そして、このような好ましい構成を含む第１構成の発光素子において、第１光反射層の凹面鏡部における有効領域の半径ｒ’_DBRは、ω₀≦ｒ’_DBR≦２０・ω₀、好ましくは、ω₀≦ｒ’_DBR≦１０・ω₀を満足する構成とすることができる。あるいは又、ｒ’_DBRの値として、ｒ’_DBR≦１×１０^-4ｍ、好ましくは、ｒ’_DBR≦５×１０^-5ｍを例示することができる。また、基部（後述する）の高さｈ_DBRとして、ｈ_DBR≦５×１０^-5ｍを例示することができる。更には、このような好ましい構成を含む第１構成の発光素子において、Ｄ_CI≧ω₀を満足する構成とすることができる。更には、このような好ましい構成を含む第１構成の発光素子において、Ｒ_DBR≦１×１０^-3ｍ、好ましくは、１×１０^-5ｍ≦Ｒ_DBR≦１×１０^-3ｍ、より好ましくは、１×１０^-5ｍ≦Ｒ_DBR≦１×１０^-4ｍを満足する構成とすることができる。

また、実施例６の発光素子は、
第２化合物半導体層の第２面上に設けられ、発振モードロスの増減に作用するモードロス作用領域を構成するモードロス作用部位、
第２化合物半導体層の第２面上からモードロス作用部位上に亙り形成された第２電極、及び、
第１化合物半導体層に電気的に接続された第１電極、
を更に備えており、
第２光反射層は、中間層を介して第２電極上に形成されており、
発光構造体には、電流注入領域、電流注入領域を取り囲む電流非注入・内側領域、及び、電流非注入・内側領域を取り囲む電流非注入・外側領域が形成されており、
モードロス作用領域の正射影像と電流非注入・外側領域の正射影像とは重なり合っている構成とすることができる。ここで、このような構成の発光素子を、便宜上、『第２構成の発光素子』と呼ぶ。

あるいは又、上記の好ましい形態を含む実施例６の発光素子は、
第２化合物半導体層の第２面上に形成された第２電極、
中間層を介して第２電極上に形成された第２光反射層、
第１化合物半導体層の第１面上に設けられ、発振モードロスの増減に作用するモードロス作用領域を構成するモードロス作用部位、並びに、
第１化合物半導体層に電気的に接続された第１電極、
を更に備えており、
第１光反射層は、第１化合物半導体層の第１面上からモードロス作用部位上に亙り形成されており、
発光構造体には、電流注入領域、電流注入領域を取り囲む電流非注入・内側領域、及び、電流非注入・内側領域を取り囲む電流非注入・外側領域が形成されており、
モードロス作用領域の正射影像と電流非注入・外側領域の正射影像とは重なり合っている構成とすることができる。ここで、このような構成の発光素子を、便宜上、『第３構成の発光素子』と呼ぶ。尚、第３構成の発光素子の規定を、第１構成の発光素子に適用することができる。

第２構成の発光素子又は第３構成の発光素子において、発光構造体には電流非注入領域（電流非注入・内側領域及び電流非注入・外側領域の総称）が形成されているが、電流非注入領域は、具体的には、厚さ方向、第２化合物半導体層の第２電極側の領域に形成されていてもよいし、第２化合物半導体層全体に形成されていてもよいし、第２化合物半導体層及び活性層に形成されていてもよいし、第２化合物半導体層から第１化合物半導体層の一部に亙り形成されていてもよい。モードロス作用領域の正射影像と電流非注入・外側領域の正射影像とは重なり合っているが、電流注入領域から充分に離れた領域においては、モードロス作用領域の正射影像と電流非注入・外側領域の正射影像とは重なり合っていなくともよい。

第２構成の発光素子において、電流非注入・外側領域はモードロス作用領域の下方に位置している構成とすることができる。

上記の好ましい構成を含む第２構成の発光素子において、電流注入領域の正射影像の面積をＳ₁、電流非注入・内側領域の正射影像の面積をＳ₂としたとき、
０．０１≦Ｓ₁／（Ｓ₁＋Ｓ₂）≦０．７
を満足する構成とすることができる。また、第３構成の発光素子において、電流注入領域の正射影像の面積をＳ₁’、電流非注入・内側領域の正射影像の面積をＳ₂’としたとき、
０．０１≦Ｓ₁’／（Ｓ₁’＋Ｓ₂’）≦０．７
を満足する構成とすることができる。但し、Ｓ₁／（Ｓ₁’＋Ｓ₂）の範囲、Ｓ₁’／（Ｓ₁’＋Ｓ₂’）の範囲は、上記の範囲に限定あるいは制限されるものではない。

上記の好ましい構成を含む第２構成の発光素子又は第３構成の発光素子において、電流非注入・内側領域及び電流非注入・外側領域は、発光構造体へのイオン注入によって形成される構成とすることができる。このような構成の発光素子を、便宜上、『第２－Ａ構成の発光素子』、『第３－Ａ構成の発光素子』と呼ぶ。そして、この場合、イオン種は、ボロン、プロトン、リン、ヒ素、炭素、窒素、フッ素、酸素、ゲルマニウム及びシリコンから成る群から選択された少なくとも１種類のイオン（即ち、１種類のイオン又は２種類以上のイオン）である構成とすることができる。

あるいは又、上記の好ましい構成を含む第２構成の発光素子又は第３構成の発光素子において、電流非注入・内側領域及び電流非注入・外側領域は、第２化合物半導体層の第２面へのプラズマ照射、又は、第２化合物半導体層の第２面へのアッシング処理、又は、第２化合物半導体層の第２面への反応性イオンエッチング処理によって形成される構成とすることができる。このような構成の発光素子を、便宜上、『第２－Ｂ構成の発光素子』、『第３－Ｂ構成の発光素子』と呼ぶ。これらの処理にあっては、電流非注入・内側領域及び電流非注入・外側領域はプラズマ粒子に晒されるので、第２化合物半導体層の導電性に劣化が生じ、電流非注入・内側領域及び電流非注入・外側領域は高抵抗状態となる。即ち、電流非注入・内側領域及び電流非注入・外側領域は、第２化合物半導体層の第２面のプラズマ粒子への暴露によって形成される構成とすることができる。プラズマ粒子として、具体的には、アルゴン、酸素、窒素等を挙げることができる。

あるいは又、上記の好ましい構成を含む第２構成の発光素子又は第３構成の発光素子において、第２光反射層は、第１光反射層からの光を、第１光反射層と第２光反射層とによって構成される共振器構造の外側に向かって反射あるいは散乱する領域を有する構成とすることができる。このような構成の発光素子を、便宜上、『第２－Ｃ構成の発光素子』、『第３－Ｃ構成の発光素子』と呼ぶ。具体的には、モードロス作用部位の側壁（モードロス作用部位に設けられた開口部の側壁）の上方に位置する第２光反射層の領域は、順テーパー状の傾斜を有し、あるいは又、第１光反射層に向かって凸状に湾曲した領域を有する。あるいは又、上記の好ましい形態を含む第２構成の発光素子又は第３構成の発光素子において、第１光反射層は、第２光反射層からの光を、第１光反射層と第２光反射層とによって構成される共振器構造の外側に向かって反射あるいは散乱する領域を有する構成とすることができる。具体的には、第１光反射層の一部の領域に、順テーパー状の傾斜を形成し、あるいは、第２光反射層に向かって凸状の湾曲部を形成すればよいし、あるいは又、モードロス作用部位の側壁（モードロス作用部位に設けられた開口部の側壁）の上方に位置する第１光反射層の領域は、順テーパー状の傾斜を有し、あるいは又、第２光反射層に向かって凸状に湾曲した領域を有する構成とすればよい。また、モードロス作用部位の頂面と、モードロス作用部位に設けられた開口部の側壁との境界（側壁エッジ部）において光を散乱させることで、第１光反射層と第２光反射層とによって構成される共振器構造の外側に向かって光を散乱させる構成とすることもできる。

以上に説明した第２－Ａ構成の発光素子、第２－Ｂ構成の発光素子あるいは第２－Ｃ構成の発光素子において、電流注入領域における活性層から第２化合物半導体層の第２面までの光学的距離をＬ₂、モードロス作用領域における活性層からモードロス作用部位の頂面までの光学的距離をＬ₀としたとき、
Ｌ₀＞Ｌ₂
を満足する構成とすることができる。また、以上に説明した第３－Ａ構成の発光素子、第３－Ｂ構成の発光素子あるいは第３－Ｃ構成の発光素子において、電流注入領域における活性層から第１化合物半導体層の第１面までの光学的距離をＬ₁’、モードロス作用領域における活性層からモードロス作用部位の頂面までの光学的距離をＬ₀’としたとき、
Ｌ₀’＞Ｌ₁’
を満足する構成とすることができる。更には、これらの構成を含む、以上に説明した第２－Ａ構成の発光素子、第３－Ａ構成の発光素子、第２－Ｂ構成の発光素子、第３－Ｂ構成の発光素子、第２－Ｃ構成の発光素子あるいは第３－Ｃ構成の発光素子において、生成した高次モードを有する光は、モードロス作用領域により、第１光反射層と第２光反射層とによって構成される共振器構造の外側に向かって散逸させられ、以て、発振モードロスが増加する構成とすることができる。即ち、生じる基本モード及び高次モードの光場強度が、発振モードロスの増減に作用するモードロス作用領域の存在によって、モードロス作用領域の正射影像内において、Ｚ軸から離れるほど、減少するが、基本モードの光場強度の減少よりも高次モードのモードロスの方が多く、基本モードを一層安定化させることができるし、電流注入内側領域が存在しない場合に比べるとモードロスを抑制することができるので、閾値電流の低下を図ることができる。

また、以上に説明した第２－Ａ構成の発光素子、第３－Ａ構成の発光素子、第２－Ｂ構成の発光素子、第３－Ｂ構成の発光素子、第２－Ｃ構成の発光素子あるいは第３－Ｃ構成の発光素子において、モードロス作用部位は、誘電体材料、金属材料又は合金材料から成る構成とすることができる。誘電体材料として、ＳｉＯ_X、ＳｉＮ_X、ＡｌＮ_X、ＡｌＯ_X、ＴａＯ_X、ＺｒＯ_Xを例示することができるし、金属材料あるいは合金材料として、チタン、金、白金あるいはこれらの合金を例示することができるが、これらの材料に限定するものではない。これらの材料から構成されたモードロス作用部位により光を吸収させ、モードロスを増加させることができる。あるいは直接的に光を吸収しなくても、位相を乱すことでモードロスを制御することができる。この場合、モードロス作用部位は誘電体材料から成り、モードロス作用部位の光学的厚さｔ₀は、発振波長λ₀の１／４の整数倍から外れる値である構成とすることができる。即ち、共振器内を周回し定在波を形成する光の位相を、モードロス作用部位においては位相を乱すことで定在波を破壊し、それに相応するモードロスを与えることができる。あるいは又、モードロス作用部位は誘電体材料から成り、モードロス作用部位（屈折率をｎ_m-lossとする）の光学的厚さｔ₀は、発振波長λ₀の１／４の整数倍である構成とすることができる。即ち、モードロス作用部位の光学的厚さｔ₀は、発光素子において生成した光の位相を乱さず定在波を破壊しないような厚さである構成とすることができる。但し、厳密に１／４の整数倍である必要はなく、
（λ₀／４ｎ_m-loss）×ｍ－（λ₀／８ｎ_m-loss）≦ｔ₀≦（λ₀／４ｎ_m-loss）×２ｍ＋（λ₀／８ｎ_m-loss）
を満足すればよい。あるいは又、モードロス作用部位を、誘電体材料、金属材料又は合金材料から成る構成とすることで、モードロス作用部位を通過する光がモードロス作用部位によって、位相を乱されたり、吸収させることができる。そして、これらの構成を採用することで、発振モードロスの制御を一層高い自由度をもって行うことができるし、発光素子の設計自由度を一層高くすることができる。

あるいは又、上記の好ましい構成を含む第２構成の発光素子において、
第２化合物半導体層の第２面側には凸部が形成されており、
モードロス作用部位は、凸部を囲む第２化合物半導体層の第２面の領域上に形成されている構成とすることができる。このような構成の発光素子を、便宜上、『第２－Ｄ構成の発光素子』と呼ぶ。凸部は、電流注入領域及び電流非注入・内側領域を占めている。そして、この場合、電流注入領域における活性層から第２化合物半導体層の第２面までの光学的距離をＬ₂、モードロス作用領域における活性層からモードロス作用部位の頂面までの光学的距離をＬ₀としたとき、
Ｌ₀＜Ｌ₂
を満足する構成とすることができ、更には、これらの場合、生成した高次モードを有する光は、モードロス作用領域により、電流注入領域及び電流非注入・内側領域に閉じ込められ、以て、発振モードロスが減少する構成とすることができる。即ち、生じる基本モード及び高次モードの光場強度が、発振モードロスの増減に作用するモードロス作用領域の存在によって、電流注入領域及び電流非注入・内側領域の正射影像内において増加する。更には、これらの場合、モードロス作用部位は、誘電体材料、金属材料又は合金材料から成る構成とすることができる。ここで、誘電体材料、金属材料又は合金材料として、上述した各種の材料を挙げることができる。

あるいは又、上記の好ましい構成を含む第３構成の発光素子において、
第１化合物半導体層の第１面側には凸部が形成されており、
モードロス作用部位は、凸部を囲む第１化合物半導体層の第１面の領域上に形成されており、あるいは又、モードロス作用部位は、凸部を囲む第１化合物半導体層の領域から構成されている構成とすることができる。このような構成の発光素子を、便宜上、『第３－Ｄ構成の発光素子』と呼ぶ。凸部は、電流注入領域及び電流非注入・内側領域の正射影像と一致する。そして、この場合、電流注入領域における活性層から第１化合物半導体層の第１面までの光学的距離をＬ₁’、モードロス作用領域における活性層からモードロス作用部位の頂面までの光学的距離をＬ₀’としたとき、
Ｌ₀’＜Ｌ₁’
を満足する構成とすることができ、更には、これらの場合、生成した高次モードを有する光は、モードロス作用領域により、電流注入領域及び電流非注入領域に閉じ込められ、以て、発振モードロスが減少する構成とすることができ、更には、これらの場合、モードロス作用部位は、誘電体材料、金属材料又は合金材料から成る構成とすることができる。ここで、誘電体材料、金属材料又は合金材料として、上述した各種の材料を挙げることができる。

更には、以上に説明した好ましい形態、構成（第１構成の発光素子～第３構成の発光素子を含む）を含む実施例６の発光素子において、第１化合物半導体層の第１面と第１光反射層との間には化合物半導体基板が配されている構成とすることができる。ここで、このような構成の発光素子を、便宜上、『第４構成の発光素子』と呼ぶ。この場合、化合物半導体基板はＧａＮ基板から成る構成とすることができる。尚、化合物半導体基板の厚さとして、５×１０^-5ｍ乃至１×１０^-4ｍを例示することができるが、このような値に限定するものではない。そして、このような構成を含む第４構成の発光素子において、第１光反射層の凹面鏡部は、化合物半導体基板の突出部から成る基部、及び、少なくとも基部の一部の表面に形成された多層光反射膜から構成されている構成とすることができる。ここで、このような構成の発光素子を、便宜上、『第４－Ａ構成の発光素子』と呼ぶ。あるいは又、第１光反射層の凹面鏡部は、化合物半導体基板上に形成された基部、及び、少なくとも基部の一部の表面に形成された多層光反射膜から構成されている構成とすることができる。ここで、このような構成の発光素子を、便宜上、『第４－Ｂ構成の発光素子』と呼ぶ。第４－Ａ構成の発光素子における基部を構成する材料は、例えば、ＧａＮ基板である。ＧａＮ基板として、極性基板、半極性基板、無極性基板のいずれを用いてもよい。一方、第４－Ｂ構成の発光素子における基部を構成する材料として、ＴｉＯ₂、Ｔａ₂Ｏ₅、ＳｉＯ₂等の透明な誘電体材料、シリコーン系樹脂、エポキシ系樹脂を例示することができる。

あるいは又、以上に説明した好ましい形態、構成（第１構成の発光素子～第３構成の発光素子を含む）を含む実施例６の発光素子において、第１化合物半導体層の第１面に第１光反射層が形成されている構成とすることができる。ここで、このような構成の発光素子を、便宜上、『第５構成の発光素子』と呼ぶ。

更には、以上に説明した好ましい形態、構成（第１構成の発光素子～第５構成の発光素子を含む）を含む実施例６の発光素子において、発光構造体の熱伝導率の値は、第１光反射層の熱伝導率の値よりも高い構成とすることができる。第１光反射層を構成する誘電体材料の熱伝導率の値は、一般に、１０ワット／（ｍ・Ｋ）程度あるいはそれ以下である。一方、発光構造体を構成するＧａＮ系化合物半導体の熱伝導率の値は、５０ワット／（ｍ・Ｋ）程度乃至１００ワット／（ｍ・Ｋ）程度である。

更には、以上に説明した好ましい形態、構成（第１構成の発光素子～第５構成の発光素子を含む）を含む実施例６の発光素子において、発光素子の凹面鏡部（具体的には、第１光反射層の凹面鏡部における半径ｒ’_DBRの有効領域）の曲率半径をＲ_DBRとしたとき、Ｒ_DBR≦１×１０^-3ｍ、好ましくは、１×１０^-5ｍ≦Ｒ_DBR≦１×１０^-3ｍ、より好ましくは、１×１０^-5ｍ≦Ｒ_DBR≦１×１０^-4ｍを満足する構成とすることができる。また、１×１０^-5ｍ≦Ｌ_ORを満足するが、好ましくは１×１０^-5ｍ≦Ｌ_OR≦５×１０^-4ｍ、より好ましくは、１×１０^-5ｍ≦Ｌ_OR≦１×１０^-4ｍを満足することが望ましい。

更には、以上に説明した好ましい形態、構成（第１構成の発光素子～第５構成の発光素子を含む）を含む実施例６の発光素子において、第１光反射層の周囲には凸形状部が形成されており、第１光反射層は凸形状部から突出していない構成とすることができ、これによって、第１光反射層を保護することができる。即ち、第１光反射層は凸形状部よりも引っ込んだ状態で設けられるが故に、例えば、何らかの物体が凸形状部と接触しても、この物体が第１光反射層と接触することが無く、第１光反射層を確実に保護することができる。

また、以上に説明した好ましい形態、構成（第１構成の発光素子～第５構成の発光素子を含む）を含む実施例６の発光素子において、活性層と第１光反射層との間に位置する各種の化合物半導体層（化合物半導体基板を含む）を構成する材料にあっては、１０％以上の屈折率の変調が無いこと（発光構造体の平均屈折率を基準として、１０％以上の屈折率差が無いこと）が好ましく、これによって、共振器内の光場の乱れ発生を抑制することができる。

また、第１光反射層４１は凹面鏡部を有し、第２光反射層４２は平坦な形状を有するといった構造、構成を除き、以上に説明した好ましい形態、構成（第１構成の発光素子～第５構成の発光素子を含む）を含む実施例６の発光素子における各種の構成、構造は、実施例１～実施例５の発光素子に適用することができることは云うまでもない。

以下、実施例６の発光素子について、具体的な説明を行うが、第１化合物半導体層２１の第１面２１ａ側には、凹面鏡部４３を有する第２光反射層４１が配設され、第２化合物半導体層２２の第２面２２ｂ側には平坦な形状を有する第２光反射層４２が配設されている。後述する実施例７～実施例１６においても同様である。

実施例６の発光素子は、具体的には、第４－Ａ構成の発光素子である。実施例６あるいは後述する実施例７～実施例１４の発光素子は、より具体的には、第２化合物半導体層の頂面から第２光反射層を介してレーザ光を出射する面発光レーザ素子（垂直共振器レーザ、ＶＣＳＥＬ）から成る。また、後述する実施例１５、実施例１６の発光素子は、より具体的には、第１化合物半導体層の頂面から第１光反射層を介してレーザ光を出射する面発光レーザ素子（垂直共振器レーザ、ＶＣＳＥＬ）から成る。実施例６の発光素子の模式的な一部端面図を図７に示す。

そして、実施例６の発光素子において、積層構造体の積層方向を含む仮想平面で第１光反射層４１を切断したときの第１光反射層４１の凹面鏡部４３の一部（第１光反射層４１の凹面鏡部４３における有効領域４４）の発光構造体に面する界面４３ａが描く図形は、円の一部又は放物線の一部である。尚、有効領域４４の外側に位置する凹面鏡部４３の部分の形状（断面形状の図形）は、円の一部や放物線の一部でなくともよい。

そして、第１光反射層４１の凹面鏡部４３は、化合物半導体基板１１の第１面１１ａの突出部１１ａ’から成る基部４５Ａ、及び、少なくとも基部４５Ａの一部の表面（具体的には、基部４５Ａの表面）に形成された多層光反射膜４６から構成されている。更には、凹面鏡部４３（具体的には、第１光反射層４１の凹面鏡部４３における半径ｒ’_DBRの有効領域４４）の曲率半径をＲ_DBRとしたとき、
Ｒ_DBR≦１×１０^-3ｍ
を満足する。具体的には、限定するものではないが、
Ｌ_OR ＝５０μｍ
Ｒ_DBR ＝７０μｍ
ｒ’_DBR＝２０μｍ
を例示することができる。また、発振波長λ₀として、
λ₀ ＝４５０ｎｍ
を例示することができる。

ここで、活性層２３から基部４５Ａと多層光反射膜４６との界面までの距離をＴ₀とすると、理想的な放物線の関数ｘ＝ｆ（ｚ）は、
ｘ ＝ｚ²／t₀
ｈ_DBR＝ｒ’_DBR ²／２Ｔ₀
で表すことができるが、界面４３ａが描く図形を放物線の一部としたとき、このような理想的な放物線から逸脱した放物線であってもよいことは云うまでもない。

また、発光構造体２０の熱伝導率の値は、第１光反射層４１の熱伝導率の値よりも高い。第１光反射層４１を構成する誘電体材料の熱伝導率の値は、１０ワット／（ｍ・Ｋ）程度あるいはそれ以下である。一方、発光構造体２０を構成するＧａＮ系化合物半導体の熱伝導率の値は、５０ワット／（ｍ・Ｋ）程度乃至１００ワット／（ｍ・Ｋ）程度である。

以下、積層構造体等の模式的な一部端面図である図８Ａ、図８Ｂ、図９、図１０、図１１、図１２及び図１３を参照して、実施例６の発光素子の製造方法を説明する。

［工程－６００］
先ず、厚さ０．４ｍｍ程度の化合物半導体基板１１の第２面１１ｂ上に、
第１面２１ａ、及び、第１面２１ａと対向する第２面２１ｂを有する第１化合物半導体層２１、
第１化合物半導体層２１の第２面２１ｂと面する活性層（発光層）２３、並びに、
活性層２３と面する第１面２２ａ、及び、第１面２２ａと対向する第２面２２ｂを有する第２化合物半導体層２２、
が積層された、ＧａＮ系化合物半導体から成る発光構造体２０を形成する。具体的には、周知のＭＯＣＶＤ法によるエピタキシャル成長法に基づき、第１化合物半導体層２１、活性層２３及び第２化合物半導体層２２を、化合物半導体基板１１の第２面１１ｂ上に、順次、形成することで、発光構造体２０を得ることができる（図８Ａ参照）。

［工程－６１０］
次いで、第２化合物半導体層２２の第２面２２ｂ上に、ＣＶＤ法やスパッタリング法、真空蒸着法といった成膜法とウェットエッチング法やドライエッチング法との組合せに基づき、開口２５を有し、ＳｉＯ₂から成る絶縁層（電流狭窄層）２４を形成する（図８Ｂ参照）。開口２５を有する絶縁層２４によって、電流狭窄領域（電流注入領域６１Ａ及び電流非注入領域６１Ｂ）が規定される。即ち、開口２５によって電流注入領域６１Ａが規定される。

電流狭窄領域を得るためには、第２電極３２と第２化合物半導体層２２との間に絶縁材料（例えば、ＳｉＯ_XやＳｉＮ_X、ＡｌＯ_X）から成る絶縁層（電流狭窄層）を形成してもよいし、あるいは又、第２化合物半導体層２２をＲＩＥ法等によりエッチングしてメサ構造を形成してもよいし、あるいは又、積層された第２化合物半導体層２２の一部の層を横方向から部分的に酸化して電流狭窄領域を形成してもよいし、第２化合物半導体層２２に不純物をイオン注入して導電性が低下した領域を形成してもよいし、あるいは、これらを、適宜、組み合わせてもよい。但し、第２電極３２は、電流狭窄により電流が流れる第２化合物半導体層２２の部分と電気的に接続されている必要がある。

［工程－６２０］
その後、第２化合物半導体層２２上に第２電極３２、中間層７０及び第２光反射層４２を形成する。具体的には、開口２５（電流注入領域６１Ａ）の底面に露出した第２化合物半導体層２２の第２面２２ｂから絶縁層２４の上に亙り、例えば、リフトオフ法に基づき第２電極３２を形成し、更に、スパッタリング法や真空蒸着法といった成膜法とウェットエッチング法やドライエッチング法といったパターニング法との組合せに基づきパッド電極３３を形成する。次いで、第２電極３２の上からパッド電極３３の上に亙り、スパッタリング法や真空蒸着法といった成膜法とウェットエッチング法やドライエッチング法といったパターニング法との組合せに基づき中間層７０及び第２光反射層４２を形成する。こうして、図９に示す構造を得ることができる。

［工程－６３０］
次いで、第２光反射層４２を、接合層４８を介して支持基板４９に固定する（図１０参照）。具体的には、第２光反射層４２を、接着剤から成る接合層４８を用いて、サファイア基板から構成された支持基板４９に固定する。

［工程－６４０］
次いで、化合物半導体基板１１を、機械研磨法やＣＭＰ法に基づき薄くし、更に、化合物半導体基板１１の第１面１１ａに鏡面仕上げを施す（図１１参照）。化合物半導体基板１１の第１面１１ａの表面粗さＲａの値は１０ｎｍ以下であることが好ましい。そして、化合物半導体基板１１の露出面（第１面１１ａ）に突出部１１ａ’から成る基部４５Ａを形成する。具体的には、基部４５Ａを形成すべき化合物半導体基板１１の第１面１１ａ上にパターニングされたレジスト層を形成し、レジスト層を加熱することでレジスト層をリフローさせて、レジストパターンを得る。レジストパターンには突出部１１ａ’の形状と同じ形状（あるいは類似した形状）が付与される。そして、レジストパターン及び化合物半導体基板１１の第１面１１ａを、ＲＩＥ法等を用いてエッチバックすることによって、化合物半導体基板１１の露出面（第１面１１ａ）に突出部１１ａ’から成る基部４５Ａを形成することができる（図１２参照）。

［工程－６５０］
その後、少なくとも基部４５Ａの一部の上に多層光反射膜４６を形成する。具体的には、化合物半導体基板１１の露出面（第１面１１ａ）から基部４５Ａの上に亙り、スパッタリング法や真空蒸着法といった周知の方法に基づき多層光反射膜４６を形成する。そして、ウェットエッチング法やドライエッチング法といったパターニング法に基づき多層光反射膜４６の不要な部分を除去して第１光反射層４１を得た後（図１３参照）、化合物半導体基板１１の第１面１１ａ上に、スパッタリング法や真空蒸着法といった成膜法とウェットエッチング法やドライエッチング法といったパターニング法との組合せに基づき第１電極３１を形成することで、第１化合物半導体層２１に電気的に接続された第１電極３１を得ることができる。

［工程－６６０］
そして、支持基板４９を剥離する。こうして、図７に示す構造を得ることができる。その後、所謂素子分離を行うことで発光素子を分離し、積層構造体あるいは発光構造体の側面や露出面を、例えば、ＳｉＯ₂から成る絶縁膜で被覆する。次いで、パッケージや封止することで、実施例６の発光素子を完成させる。

尚、［工程－６４０］において、化合物半導体基板１１を薄くし、更に、鏡面仕上げを施した後、支持基板４９を剥離してもよい。

また、実施例６の発光素子の変形例として、［工程－６４０］において、化合物半導体基板１１を薄くし、更に、鏡面仕上げを施した後、そして、化合物半導体基板１１の露出面（第１面１１ａ）に突出部１１ａ’から成る基部４５Ａを形成する前に、基部４５Ａを形成すべき化合物半導体基板１１の露出面（第１面１１ａ）の領域に凹み１１ａ”を形成し、凹み１１ａ”内にパターニングされたレジスト層を形成し、レジスト層を加熱することでレジスト層をリフローさせて、レジストパターンを得る。レジストパターンには突出部１１ａ’の形状と同じ形状（あるいは類似した形状）が付与される。そして、レジストパターン及び凹み１１ａ”の部分を、ＲＩＥ法等を用いてエッチバックすることによって、化合物半導体基板１１の露出面（第１面１１ａ）の凹み１１ａ”内に突出部１１ａ’から成る基部４５Ａを形成してもよい（図１４参照）。次に、基部４５Ａの上を含む全面に、スパッタリング法や真空蒸着法といった周知の方法に基づき多層光反射膜４６を形成する。そして、ウェットエッチング法やドライエッチング法といったパターニング法に基づき多層光反射膜４６の不要な部分を除去することで、第１光反射層４１を得ることができる。即ち、第１光反射層４１の周囲には凸形状部１１Ａが形成されており、第１光反射層４１は凸形状部１１Ａ（化合物半導体基板１１の露出面（第１面１１ａ）から構成されている）から突出しておらず、これによって、第１光反射層４１を保護することができる。

あるいは又、［工程－６４０］において、化合物半導体基板１１の露出面（第１面１１ａ）に突出部１１ａ’から成る基部４５Ａを形成すると同時に、基部４５Ａと離間して、基部４５Ａを囲むように、化合物半導体基板１１の露出面（第１面１１ａ）に突起部を形成してもよい。具体的には、基部４５Ａを形成すべき化合物半導体基板１１の第１面１１ａ上にパターニングされたレジスト層を形成し、レジスト層を加熱することでレジスト層をリフローさせて、レジストパターンを得る。レジストパターンには突出部１１ａ’の形状と同じ形状（あるいは類似した形状）が付与される。併せて、レジストパターンと離間して、レジストパターンを囲むように、突起部を形成すべき化合物半導体基板１１の第１面１１ａの部分の上にレジスト層を形成する。そして、レジストパターン、レジスト層及び化合物半導体基板１１の第１面１１ａを、ＲＩＥ法等を用いてエッチバックすることによって、化合物半導体基板１１の露出面（第１面１１ａ）に突出部１１ａ’から成る基部４５Ａを形成することができ、併せて、突起部を形成することができる。第１光反射層４１の周囲には突起部が形成されており、第１光反射層４１は突起部（化合物半導体基板１１の露出面（第１面１１ａ）から構成されている）から突出しておらず、これによって、第１光反射層４１を保護することができる。

あるいは又、上記の［工程－６５０］において、少なくとも基部４５Ａの一部の上に多層光反射膜４６を形成することで第１光反射層４１を得た後、化合物半導体基板１１の第１面１１ａ上に、第１光反射層４１を囲む凸形状部１１Ａを形成してもよい（図１５参照）。凸形状部１１Ａは、例えば、絶縁材料や金属材料から構成すればよい。このように、第１光反射層４１の周囲には凸形状部１１Ａが形成されており、第１光反射層４１は凸形状部１１Ａから突出しておらず、これによって、第１光反射層４１を保護することができる。

実施例６の発光素子において、第１光反射層は凹面鏡部を有している。それ故、活性層を起点に回折して広がり、そして、第１光反射層に入射した光を活性層に向かって確実に反射し、活性層に集光することができる。従って、共振器長Ｌ_ORが１×１０^-5ｍ以上であっても、回折損失が増加することを回避することができる結果、確実にレーザ発振を行うことができるし、共振器長Ｌ_ORが１×１０^-5ｍ以上とすることができるが故に、熱飽和の問題を緩和することもできる。また、共振器長Ｌ_ORが１×１０^-5ｍ以上とすることができるが故に、発光素子の製造プロセスの許容度が高くなる結果、歩留りの向上を図ることができる。

また、後述する実施例９を除き、発光素子の製造プロセスにあっては、ＧａＮ基板を用いるが、ＥＬＯ法等の横方向にエピタキシャル成長させる方法に基づきＧａＮ系化合物半導体を形成してはいない。従って、ＧａＮ基板として、極性ＧａＮ基板だけでなく、半極性ＧａＮ基板や無極性ＧａＮ基板を用いることができる。極性ＧａＮ基板を使用すると、活性層におけるピエゾ電界の効果のために発光効率が低下する傾向があるが、無極性ＧａＮ基板や半極性ＧａＮ基板を用いれば、このような問題を解決したり、緩和することが可能である。

実施例７は、実施例６の変形であり、第４－Ｂ構成の発光素子に関する。模式的な一部端面図を図１６に示す実施例７の発光素子において、第１光反射層４１の凹面鏡部４３は、化合物半導体基板１１の上（具体的には、化合物半導体基板１１の第１面１１ａの上）に形成された突出部４５ｃから成る基部４５Ｂ、及び、少なくとも基部４５Ｂの一部（具体的には、基部４５Ｂの表面）に形成された多層光反射膜４６から構成されている。基部４５Ｂ（突出部４５ｃ）を構成する材料として、ＴｉＯ₂、Ｔａ₂Ｏ₅、ＳｉＯ₂等の透明な誘電体材料、シリコーン系樹脂、エポキシ系樹脂等を挙げることができる。

実施例７の発光素子は、実施例６の［工程－６４０］と同様の工程において、化合物半導体基板１１を薄くし、鏡面仕上げを施した後、化合物半導体基板１１の露出面（第１面１１ａ）の上に突出部４５ｃから成る基部４５Ｂを形成する。具体的には、化合物半導体基板１１の露出面（第１面１１ａ）の上に、例えば、ＴｉＯ₂層又はＴａ₂Ｏ₅層を形成し、次いで、基部４５Ｂを形成すべきＴｉＯ₂層又はＴａ₂Ｏ₅層の上にパターニングされたレジスト層を形成し、レジスト層を加熱することでレジスト層をリフローさせて、レジストパターンを得る。レジストパターンには突出部４５ｃの形状と同じ形状（あるいは類似した形状）が付与される。そして、レジストパターン及びＴｉＯ₂層又はＴａ₂Ｏ₅層をエッチバックすることによって、化合物半導体基板１１の露出面（第１面１１ａ）の上に突出部４５ｃから成る基部４５Ｂを形成することができる。次いで、化合物半導体基板１１の露出面（第１面１１ａ）から基部４５Ｂの上に亙り、周知の方法に基づき多層光反射膜４６を形成する。その後、多層光反射膜４６の不要な部分を除去して第１光反射層４１を得た後、化合物半導体基板１１の第１面１１ａ上に第１電極３１を形成することで、第１化合物半導体層２１に電気的に接続された第１電極３１を得ることができる。

以上の点を除き、実施例７の発光素子の構成、構造は、実施例６の発光素子の構成、構造と同様とすることができるので、詳細な説明は省略する。尚、実施例６の発光素子の変形例を実施例７に適用することもできる。

実施例８も、実施例６又は実施例７の変形であり、第５構成の発光素子に関する。模式的な一部端面図を図１７に示す実施例８の発光素子において、第１化合物半導体層２１の第１面２１ａには第１光反射層４１が形成されている。実施例８の発光素子の製造においては、実施例６の［工程－６４０］と同様の工程において、発光素子製造用基板１１を除去し、第１化合物半導体層２１の第１面２１ａを露出させる。そして、実施例６と同様に、基部４５Ｄを形成すべき第１化合物半導体層２１の第１面２１ａ上にパターニングされたレジスト層を形成し、レジスト層を加熱することでレジスト層をリフローさせて、レジストパターンを得る。レジストパターンには突出部２１ｄの形状と同じ形状（あるいは類似した形状）が付与される。そして、レジストパターン及び第１化合物半導体層２１の第１面２１ａをエッチバックすることによって、第１化合物半導体層２１の第１面２１ａに突出部２１ｄから成る基部４５Ｄを形成することができる。あるいは又、模式的な一部端面図を図１８に示す実施例８の発光素子の変形例において、第１化合物半導体層２１の第１面２１ａの上に、例えば、ＴｉＯ₂層又はＴａ₂Ｏ₅層を形成し、次いで、基部４５Ｅを形成すべきＴｉＯ₂層又はＴａ₂Ｏ₅層の上にパターニングされたレジスト層を形成し、レジスト層を加熱することでレジスト層をリフローさせて、レジストパターンを得る。レジストパターンには突出部２１ｅの形状と同じ形状（あるいは類似した形状）が付与される。そして、レジストパターン及びＴｉＯ₂層又はＴａ₂Ｏ₅層をエッチバックすることによって、第１化合物半導体層２１の第１面２１ａの上に突出部２１ｅから成る基部４５Ｅを形成することができる。

以上の点を除き、実施例８の発光素子及びその変形例の構成、構造は、実施例６あるいは実施例７の発光素子の構成、構造と同様とすることができるので、詳細な説明は省略する。尚、支持基板４９や接合層４８を除去せず、残しておいてもよい。

実施例９は、実施例８の変形である。実施例９の発光素子の模式的な一部端面図は、実質的に、図１８と同様であるし、実施例９の発光素子の構成、構造は、実質的に、実施例８の発光素子の構成、構造と同様とすることができるので、詳細な説明は省略する。

実施例９にあっては、先ず、発光素子製造用基板１１の第２面１１ｂに、凹面鏡部４３を形成するための凹部４３Ａを形成する。そして、発光素子製造用基板１１の第２面１１ｂの上に、多層膜から成る第１光反射層４１を形成した後、第１光反射層４１上に平坦化膜４７を形成し、平坦化膜４７及び第１光反射層４１に平坦化処理を施し、平坦化膜４７及び第１光反射層４１を残しつつ、発光素子製造用基板１１の第２面１１ｂの一部を露出させる（図１９Ａ参照）。第１光反射層４１の平面形状は円形である。但し、第１光反射層４１の形状はこれに限定するものではない。

次に、第１光反射層４１を含む発光素子製造用基板１１上に、ＥＬＯ法等の横方向にエピタキシャル成長させる方法を用いて、横方向成長に基づき発光構造体２０を形成する（図１９Ｂ参照）。その後、実施例６の［工程－６１０］及び［工程－６２０］を実行する。そして、発光素子製造用基板１１を除去し、露出した第１化合物半導体層２１の第１面２１ａに第１電極３１を形成する。あるいは又、発光素子製造用基板１１を除去すること無く、発光素子製造用基板１１の第１面１１ａに第１電極３１を形成する。その後、所謂素子分離を行うことで発光素子を分離し、積層構造体あるいは発光構造体の側面や露出面を、例えば、ＳｉＯ₂から成る絶縁膜で被覆する。そして、パッケージや封止することで、実施例９の発光素子を完成させることができる。

実施例１０は、実施例６～実施例９の変形であり、第１構成の発光素子に関する。前述したとおり、開口２５を有する絶縁層２４によって、電流狭窄領域（電流注入領域６１Ａ及び電流非注入領域６１Ｂ）が規定される。即ち、開口２５によって電流注入領域６１Ａが規定される。即ち、実施例１０の発光素子にあっては、第２化合物半導体層２２には、電流注入領域６１Ａ及び電流注入領域６１Ａを取り囲む電流非注入領域６１Ｂが設けられており、電流注入領域６１Ａの面積重心点から、電流注入領域６１Ａと電流非注入領域６１Ｂの境界６１Ｃまでの最短距離Ｄ_CIは、前述した式（１－１）及び式（１－２）を満足する。

実施例１０の発光素子にあっては、第１光反射層４１の凹面鏡部４３における有効領域の半径ｒ’_DBRは、
ω₀≦ｒ’_DBR≦２０・ω₀
を満足する。また、Ｄ_CI≧ω₀を満足する。更には、Ｒ_DBR≦１×１０^-3ｍを満足する。具体的には、
Ｄ_CI ＝４μｍ
ω₀ ＝１．５μｍ
Ｌ_OR ＝５０μｍ
Ｒ_DBR＝６０μｍ
λ₀ ＝５２５ｎｍ
を例示することができる。また、開口２５の直径として８μｍを例示することができる。ＧａＮ基板として、ｃ面をｍ軸方向に約７５度傾けた面を主面とする基板を用いる。即ち、ＧａＮ基板は、主面として、半極性面である｛２０－２１｝面を有する。尚、このようなＧａＮ基板を、他の実施例において用いることもできる。

凹面鏡部４３の中心軸（Ｚ軸）と、ＸＹ平面方向における電流注入領域６１Ａとの間のズレは、発光素子の特性を悪化させる原因となる。凹面鏡部４３の形成のためのパターニング、開口２５の形成のためのパターニングのいずれも、リソグラフィ技術を用いることが多いが、この場合、両者の位置関係は、露光機の性能に応じてＸＹ平面内で屡々ずれる。特に、開口２５（電流注入領域６１Ａ）は、第２化合物半導体層２２の側からアライメントを行って位置決めされる。一方、凹面鏡部４３は、化合物半導体基板１１の側からアライメントを行って位置決めされる。そこで、実施例１０の発光素子では、開口２５（電流注入領域６１）を、凹面鏡部４３によって光が絞られる領域よりも大きく形成することで、凹面鏡部４３の中心軸（Ｚ軸）と、ＸＹ平面方向における電流注入領域６１Ａとの間にズレが生じても、発振特性に影響が出ない構造を実現している。

即ち、第１光反射層によって反射される光が集光される領域が、電流注入によって活性層が利得を持つ領域に対応する電流注入領域に含まれない場合、キャリアから光の誘導放出が阻害され、ひいては、レーザ発振が阻害される虞がある。然るに、上式（１－１）及び（１－２）を満足することで、第１光反射層によって反射される光が集光される領域が電流注入領域に含まれることを保証することができ、レーザ発振を確実に達成することができる。

実施例１１は、実施例６～実施例１０の変形であり、且つ、第２構成の発光素子、具体的には、第２－Ａ構成の発光素子に関する。実施例１１の発光素子の模式的な一部端面図を図２０に示す。

ところで、第１電極と第２電極との間を流れる電流の流路（電流注入領域）を制御するために、電流注入領域を取り囲むように電流非注入領域を形成する。ＧａＡｓ系面発光レーザ素子（ＧａＡｓ系化合物半導体から構成された面発光レーザ素子）においては、活性層をＸＹ平面に沿って外側から酸化することで電流注入領域を取り囲む電流非注入領域を形成することができる。酸化された活性層の領域（電流非注入領域）は、酸化されない領域（電流注入領域）に比べて屈折率が低下する。その結果、共振器の光路長（屈折率と物理的な距離の積で表される）は、電流注入領域よりも電流非注入領域の方が短くなる。そして、これによって、一種の「レンズ効果」が生じ、面発光レーザ素子の中心部にレーザ光を閉じ込める作用をもたらす。一般に、光は回折効果に起因して広がろうとするため、共振器を往復するレーザ光は、次第に、共振器外へと散逸してしまい（回折損失）、閾値電流の増加等の悪影響が生じる。しかしながら、レンズ効果は、この回折損失を補償するので、閾値電流の増加等を抑制することができる。

然るに、ＧａＮ系化合物半導体から構成された発光素子においては、材料の特性上、活性層をＸＹ平面に沿って外部から（横方向から）酸化することが難しい。それ故、実施例６～実施例１０において説明したとおり、第２化合物半導体層２２上に開口２５を有するＳｉＯ₂から成る絶縁層２４を形成し、開口２５の底部に露出した第２化合物半導体層２２から絶縁層２４上に亙り透明導電性材料から成る第２電極３２を形成し、第２電極３２上に、中間層７０及び第２光反射層４２を形成する。このように、絶縁層２４を形成することで電流非注入領域６１Ｂが形成される。そして、絶縁層２４に設けられた開口２５内に位置する第２化合物半導体層２２の部分が電流注入領域６１Ａとなる。

第２化合物半導体層２２上に絶縁層２４を形成した場合、絶縁層２４が形成された領域（電流非注入領域６１Ｂ）における共振器長は、絶縁層２４が形成されていない領域（電流注入領域６１Ａ）における共振器長よりも、絶縁層２４の光学的厚さ分だけ長くなる。それ故、面発光レーザ素子（発光素子）の２つの光反射層４１，４２によって形成される共振器を往復するレーザ光が共振器外へと発散・散逸する作用が生じてしまう。このような作用を、便宜上、『逆レンズ効果』と呼ぶ。そして、その結果、レーザ光に発振モードロスが生じ、閾値電流が増加したり、スロープ効率が悪化する虞が生じる。ここで、『発振モードロス』とは、発振するレーザ光における基本モード及び高次モードの光場強度に増減を与える物理量であり、個々のモードに対して異なる発振モードロスが定義される。尚、『光場強度』は、ＸＹ平面におけるＺ軸からの距離Ｌを関数とした光場強度であり、一般に、基本モードにおいては距離Ｌが増加するに従い単調に減少するが、高次モードにおいては距離Ｌが増加するに従い増減を一度若しくは複数繰り返しながら減少に至る（図２２の（Ａ）の概念図を参照）。尚、図２２において、実線は基本モードの光場強度分布、破線は高次モードの光場強度分布を示す。また、図２２において、第１光反射層４１を、便宜上、平坦状態で表示しているが、実際には凹面鏡部を有する。

実施例１１の発光素子あるいは後述する実施例１２～実施例１５の発光素子は、
（Ａ）第１面２１ａ、及び、第１面２１ａと対向する第２面２１ｂを有する第１化合物半導体層２１、
第１化合物半導体層２１の第２面２１ｂと面する活性層（発光層）２３、及び、
活性層２３と面する第１面２２ａ、及び、第１面２２ａと対向する第２面２２ｂを有する第２化合物半導体層２２、
が積層された、ＧａＮ系化合物半導体から成る発光構造体２０、
（Ｂ）第２化合物半導体層２２の第２面２２ｂ上に設けられ、発振モードロスの増減に作用するモードロス作用領域５５を構成するモードロス作用部位（モードロス作用層）５４、
（Ｃ）第２化合物半導体層２２の第２面２２ｂの上からモードロス作用部位５４の上に亙り形成された第２電極３２、
（Ｄ）第２電極３２の上に形成された中間層７０及び第２光反射層４２、
（Ｅ）第１化合物半導体層２１の第１面２１ａ側に設けられた第１光反射層４１、並びに、
（Ｆ）第１化合物半導体層２１に電気的に接続された第１電極３１、
を備えている。

そして、発光構造体２０には、電流注入領域５１、電流注入領域５１を取り囲む電流非注入・内側領域５２、及び、電流非注入・内側領域５２を取り囲む電流非注入・外側領域５３が形成されており、モードロス作用領域５５の正射影像と電流非注入・外側領域５３の正射影像とは重なり合っている。即ち、電流非注入・外側領域５３はモードロス作用領域５５の下方に位置している。尚、電流が注入される電流注入領域５１から充分に離れた領域においては、モードロス作用領域５５の正射影像と電流非注入・外側領域５３の正射影像とは重なり合っていなくともよい。ここで、発光構造体２０には、電流が注入されない電流非注入領域５２，５３が形成されているが、図示した例では、厚さ方向、第２化合物半導体層２２から第１化合物半導体層２１の一部に亙り形成されている。但し、電流非注入領域５２，５３は、厚さ方向、第２化合物半導体層２２の第２電極側の領域に形成されていてもよいし、第２化合物半導体層２２全体に形成されていてもよいし、第２化合物半導体層２２及び活性層２３に形成されていてもよい。

モードロス作用部位（モードロス作用層）５４は、ＳｉＯ₂といった誘電体材料から成り、実施例１１あるいは後述する実施例１２～実施例１５の発光素子においては、第２電極３２と第２化合物半導体層２２との間に形成されている。モードロス作用部位５４の光学的厚さは、発振波長λ₀の１／４の整数倍から外れる値とすることができる。あるいは又、モードロス作用部位５４の光学的厚さｔ₀は、発振波長λ₀の１／４の整数倍とすることもできる。即ち、モードロス作用部位５４の光学的厚さｔ₀は、発光素子において生成した光の位相を乱さず、定在波を破壊しないような厚さとすることができる。但し、厳密に１／４の整数倍である必要はなく、
（λ₀／４ｎ_m-loss）×ｍ－（λ₀／８ｎ_m-loss）≦ｔ₀≦（λ₀／４ｎ_m-loss）×２ｍ＋（λ₀／８ｎ_m-loss）
を満足すればよい。具体的には、モードロス作用部位５４の光学的厚さｔ₀は、発光素子において生成した光の波長の１／４の値を「１００」としたとき、２５乃至２５０程度とすることが好ましい。そして、これらの構成を採用することで、モードロス作用部位５４を通過するレーザ光と、電流注入領域５１を通過するレーザ光との間の位相差を変える（位相差を制御する）ことができ、発振モードロスの制御を一層高い自由度をもって行うことができるし、発光素子の設計自由度を一層高くすることができる。

実施例１１において、電流注入領域５１と電流非注入・内側領域５２との境界の形状を円形（直径：８μｍ）とし、電流非注入・内側領域５２と電流非注入・外側領域５３との境界の形状を円形（直径：１２μｍ）とした。即ち、電流注入領域５１の正射影像の面積をＳ₁、電流非注入・内側領域５２の正射影像の面積をＳ₂としたとき、
０．０１≦Ｓ₁／（Ｓ₁＋Ｓ₂）≦０．７
を満足する。具体的には、
Ｓ₁／（Ｓ₁＋Ｓ₂）＝８²／１２²＝０．４４
である。

実施例１１あるいは後述する実施例１２～実施例１３、実施例１５の発光素子において、電流注入領域５１における活性層２３から第２化合物半導体層２２の第２面までの光学的距離をＬ₂、モードロス作用領域５５における活性層２３からモードロス作用部位５４の頂面（第２電極３２と対向する面）までの光学的距離をＬ₀としたとき、
Ｌ₀＞Ｌ₂
を満足する。具体的には、
Ｌ₀／Ｌ₂＝１．５
とした。そして、生成した高次モードを有するレーザ光は、モードロス作用領域５５により、第１光反射層４１と第２光反射層４２とによって構成される共振器構造の外側に向かって散逸させられ、以て、発振モードロスが増加する。即ち、生じる基本モード及び高次モードの光場強度が、発振モードロスの増減に作用するモードロス作用領域５５の存在によって、モードロス作用領域５５の正射影像内において、Ｚ軸から離れるほど、減少するが（図２２の（Ｂ）の概念図を参照）、基本モードの光場強度の減少よりも高次モードの光場強度の減少の方が多く、基本モードを一層安定化させることができるし、閾値電流の低下を図ることができるし、基本モードの相対的な光場強度を増加させることができる。しかも、高次モードの光場強度の裾の部分は、電流注入領域から、従来の発光素子（図２２の（Ａ）参照）よりも一層遠くに位置するので、逆レンズ効果の影響の低減を図ることができる。尚、そもそも、ＳｉＯ₂から成るモードロス作用部位５４を設けない場合、発振モード混在が発生してしまう。

第１化合物半導体層２１はｎ－ＧａＮ層から成り、活性層２３はＩｎ_0.04Ｇａ_0.96Ｎ層（障壁層）とＩｎ_0.16Ｇａ_0.84Ｎ層（井戸層）とが積層された５重の多重量子井戸構造から成り、第２化合物半導体層２２はｐ－ＧａＮ層から成る。また、第１電極３１はＴｉ／Ｐｔ／Ａｕから成り、第２電極３２は、透明導電性材料、具体的には、ＩＴＯから成る。モードロス作用部位５４には円形の開口部５４Ａが形成されており、この開口部５４Ａの底部に第２化合物半導体層２２が露出している。第１電極３１の縁部の上には、外部の電極あるいは回路と電気的に接続するための、例えばＴｉ／Ｐｔ／Ａｕ又はＶ／Ｐｔ／Ａｕから成るパッド電極（図示せず）が形成あるいは接続されている。第２電極３２の縁部の上には、外部の電極あるいは回路と電気的に接続するための、例えばＴｉ／Ｐｄ／Ａｕ又はＴｉ／Ｎｉ／Ａｕから成るパッド電極３３が形成あるいは接続されている。第１光反射層４１及び第２光反射層４２は、ＳｉＮ層とＳｉＯ₂層の積層構造（誘電体膜の積層総数：２０層）から成る。

実施例１１の発光素子において、電流非注入・内側領域５２及び電流非注入・外側領域５３は、発光構造体２０へのイオン注入によって形成される。イオン種として、例えば、ボロンを選択したが、ボロンイオンに限定するものではない。

以下、実施例１１の発光素子の製造方法の概要を説明する。

［工程－１１００］
実施例１１の発光素子の製造にあっては、先ず、実施例６の［工程－６００］と同様の工程を実行する。

［工程－１１１０］
次いで、ボロンイオンを用いたイオン注入法に基づき、電流非注入・内側領域５２及び電流非注入・外側領域５３を発光構造体２０に形成する。

［工程－１１２０］
その後、実施例６の［工程－６１０］と同様の工程において、第２化合物半導体層２２の第２面２２ｂ上に、周知の方法に基づき、開口部５４Ａを有し、ＳｉＯ₂から成るモードロス作用部位（モードロス作用層）５４を形成する（図２１Ａ参照）。

［工程－１１３０］
その後、実施例６の［工程－６２０］～［工程－６６０］と同様の工程を実行することで、実施例１１の発光素子を得ることができる。尚、［工程－６２０］と同様の工程の途中において得られた構造を図２１Ｂに示す。

実施例１１の発光素子において、発光構造体には、電流注入領域、電流注入領域を取り囲む電流非注入・内側領域、及び、電流非注入・内側領域を取り囲む電流非注入・外側領域が形成されており、モードロス作用領域の正射影像と電流非注入・外側領域の正射影像とは重なり合っている。即ち、電流注入領域とモードロス作用領域とは、電流非注入・内側領域によって隔てられている（切り離されている）。それ故、概念図を図２２の（Ｂ）に示すように、発振モードロスの増減（具体的には、実施例１１にあっては増加）を所望の状態とすることが可能となる。あるいは又、電流注入領域とモードロス作用領域との位置関係、モードロス作用領域を構成するモードロス作用部位の厚さ等を、適宜、決定することで、発振モードロスの増減を所望の状態とすることが可能となる。そして、その結果、例えば、閾値電流が増加したり、スロープ効率が悪化するといった従来の発光素子における問題を解決することができる。例えば、基本モードにおける発振モードロスを減少させることによって、閾値電流の低下を図ることができる。しかも、発振モードロスが与えられる領域と電流が注入され発光に寄与する領域とを独立して制御することができるので、即ち、発振モードロスの制御と発光素子の発光状態の制御とを独立して行うことができるので、制御の自由度、発光素子の設計自由度を高くすることができる。具体的には、電流注入領域、電流非注入領域及びモードロス作用領域を上記の所定の配置関係とすることで、基本モードとより高次のモードに対してモードロス作用領域が与える発振モードロスの大小関係を制御することができ、高次モードに与える発振モードロスを基本モードに与える発振モードロスに対して相対的に大きくすることで、基本モードを一層安定化させることができる。しかも、実施例１１の発光素子にあっては凹面鏡部４３を有するので、回折損失の発生を一層確実に抑制することができる。

実施例１２は、実施例１１の変形であり、第２－Ｂ構成の発光素子に関する。模式的な一部断面図を図２３に示すように、実施例１２の発光素子において、電流非注入・内側領域５２及び電流非注入・外側領域５３は、第２化合物半導体層２２の第２面へのプラズマ照射、又は、第２化合物半導体層２２の第２面へのアッシング処理、又は、第２化合物半導体層２２の第２面への反応性イオンエッチング（ＲＩＥ）処理によって形成される。そして、このように電流非注入・内側領域５２及び電流非注入・外側領域５３はプラズマ粒子（具体的には、アルゴン、酸素、窒素等）に晒されるので、第２化合物半導体層２２の導電性に劣化が生じ、電流非注入・内側領域５２及び電流非注入・外側領域５３は高抵抗状態となる。即ち、電流非注入・内側領域５２及び電流非注入・外側領域５３は、第２化合物半導体層２２の第２面２２ｂのプラズマ粒子への暴露によって形成される。尚、図２３、図２４、図２５、図２６においては、第１光反射層４１の図示を省略した。

実施例１２においても、電流注入領域５１と電流非注入・内側領域５２との境界の形状を円形（直径：１０μｍ）とし、電流非注入・内側領域５２と電流非注入・外側領域５３との境界の形状を円形（直径：１５μｍ）とした。即ち、電流注入領域５１の正射影像の面積をＳ₁、電流非注入・内側領域５２の正射影像の面積をＳ₂としたとき、
０．０１≦Ｓ₁／（Ｓ₁＋Ｓ₂）≦０．７
を満足する。具体的には、
Ｓ₁／（Ｓ₁＋Ｓ₂）＝１０²／１５²＝０．４４
である。

実施例１２にあっては、実施例１１の［工程－１１１０］の代わりに、第２化合物半導体層２２の第２面へのプラズマ照射、又は、第２化合物半導体層２２の第２面へのアッシング処理、又は、第２化合物半導体層２２の第２面への反応性イオンエッチング処理に基づき、電流非注入・内側領域５２及び電流非注入・外側領域５３を発光構造体２０に形成すればよい。

以上の点を除き、実施例１２の発光素子の構成、構造は、実施例１１の発光素子と構成、構造と同様とすることができるので、詳細な説明は省略する。

実施例１２あるいは後述する実施例１３の発光素子にあっても、電流注入領域、電流非注入領域及びモードロス作用領域を前述した所定の配置関係とすることで、基本モードとより高次のモードに対してモードロス作用領域が与える発振モードロスの大小関係を制御することができ、高次モードに与える発振モードロスを基本モードに与える発振モードロスに対して相対的に大きくすることで、基本モードを一層安定化させることができる。

実施例１３は、実施例１１～実施例１２の変形であり、第２－Ｃ構成の発光素子に関する。模式的な一部断面図を図２４に示すように、実施例１３の発光素子において、第２光反射層４２は、第１光反射層４１からの光を、第１光反射層４１と第２光反射層４２とによって構成される共振器構造の外側に向かって（即ち、モードロス作用領域５５に向かって）反射あるいは散乱する領域を有する。具体的には、モードロス作用部位（モードロス作用層）５４の側壁（開口部５４Ｂの側壁）の上方に位置する第２光反射層４２の部分は、順テーパー状の傾斜部４２Ａを有し、あるいは又、第１光反射層４１に向かって凸状に湾曲した領域を有する。

実施例１３において、電流注入領域５１と電流非注入・内側領域５２との境界の形状を円形（直径：８μｍ）とし、電流非注入・内側領域５２と電流非注入・外側領域５３との境界の形状を円形（直径：１０μｍ乃至２０μｍ）とした。

実施例１３にあっては、実施例１１の［工程－１１２０］と同様の工程において、開口部５４Ｂを有し、ＳｉＯ₂から成るモードロス作用部位（モードロス作用層）５４を形成するとき、順テーパー状の側壁を有する開口部５４Ｂを形成すればよい。具体的には、第２化合物半導体層２２の第２面２２ｂ上に形成されたモードロス作用層の上にレジスト層を形成し、開口部５４Ｂを形成すべきレジスト層の部分に、フォトリソグラフィ技術に基づき開口領域を設ける。周知の方法に基づき、この開口領域の側壁を順テーパー状とする。そして、エッチバックを行うことで、モードロス作用部位（モードロス作用層）５４に順テーパー状の側壁を有する開口部５４Ｂを形成することができる。更には、このようなモードロス作用部位（モードロス作用層）５４の上に、第２電極３２、中間層７０、第２光反射層４２を形成することで、第２光反射層４２に順テーパー状の傾斜部４２Ａを付与することができる。

以上の点を除き、実施例１３の発光素子の構成、構造は、実施例１１～実施例１２の発光素子と構成、構造と同様とすることができるので、詳細な説明は省略する。

実施例１４は、実施例１１～実施例１３の変形であり、第２－Ｄ構成の発光素子に関する。実施例１４の発光素子の模式的な一部断面図を図２５に示し、要部を切り出した模式的な一部断面図を図２６に示すように、第２化合物半導体層２２の第２面２２ｂ側には凸部２２Ａが形成されている。そして、図２５及び図２６に示すように、モードロス作用部位（モードロス作用層）５４は、凸部２２Ａを囲む第２化合物半導体層２２の第２面２２ｂの領域２２Ｂの上に形成されている。凸部２２Ａは、電流注入領域５１、電流注入領域５１及び電流非注入・内側領域５２を占めている。モードロス作用部位（モードロス作用層）５４は、実施例１１と同様に、例えば、ＳｉＯ₂といった誘電体材料から成る。領域２２Ｂには、電流非注入・外側領域５３が設けられている。電流注入領域５１における活性層２３から第２化合物半導体層２２の第２面までの光学的距離をＬ₂、モードロス作用領域５５における活性層２３からモードロス作用部位５４の頂面（第２電極３２と対向する面）までの光学的距離をＬ₀としたとき、
Ｌ₀＜Ｌ₂
を満足する。具体的には、
Ｌ₂／Ｌ₀＝１．５
とした。これによって、発光素子にはレンズ効果が生じる。

実施例１４の発光素子にあっては、生成した高次モードを有するレーザ光は、モードロス作用領域５５により、電流注入領域５１及び電流非注入・内側領域５２に閉じ込められ、以て、発振モードロスが減少する。即ち、生じる基本モード及び高次モードの光場強度が、発振モードロスの増減に作用するモードロス作用領域５５の存在によって、電流注入領域５１及び電流非注入・内側領域５２の正射影像内において増加する。

実施例１４において、電流注入領域５１と電流非注入・内側領域５２との境界の形状を円形（直径：８μｍ）とし、電流非注入・内側領域５２と電流非注入・外側領域５３との境界の形状を円形（直径：３０μｍ）とした。

実施例１４にあっては、実施例１１の［工程－１１１０］と［工程－１１２０］との間において、第２化合物半導体層２２の一部を第２面２２ｂ側から除去することで、凸部２２Ａを形成すればよい。

以上の点を除き、実施例１４の発光素子の構成、構造は、実施例１１の発光素子と構成、構造と同様とすることができるので、詳細な説明は省略する。実施例１４の発光素子にあっては、種々のモードに対してモードロス作用領域が与える発振モードロスを抑制し、横モードを多モード発振させるのみならず、レーザ発振の閾値を低減することができる。また、概念図を図２２の（Ｃ）に示すように、生じる基本モード及び高次モードの光場強度を、発振モードロスの増減（具体的には、実施例１４にあっては、減少）に作用するモードロス作用領域の存在によって、電流注入領域及び電流非注入・内側領域の正射影像内において増加させることができる。

実施例１５は、実施例１１～実施例１４の変形である。実施例１５あるいは後述する実施例１６の発光素子は、より具体的には、第１化合物半導体層２１の頂面から第１光反射層４１を介してレーザ光を出射する面発光レーザ素子（発光素子）（垂直共振器レーザ、ＶＣＳＥＬ）から成る。

実施例１５の発光素子にあっては、模式的な一部断面図を図２７に示すように、第２光反射層４２は、金（Ａｕ）層あるいは錫（Ｓｎ）を含む半田層から成る接合層４８を介して、シリコン半導体基板から構成された支持基板４９に半田接合法に基づき固定されている。実施例１５の発光素子の製造にあっては、支持基板４９の除去を除き、即ち、支持基板４９を除去すること無く、例えば、実施例１１の［工程－１１００］～［工程－１１３０］と同様の工程を実行すればよい。

実施例１５の発光素子にあっても、電流注入領域、電流非注入領域及びモードロス作用領域を前述した所定の配置関係とすることで、基本モードとより高次のモードに対してモードロス作用領域が与える発振モードロスの大小関係を制御することができ、高次モードに与える発振モードロスを基本モードに与える発振モードロスに対して相対的に大きくすることで、基本モードを一層安定化させることができる。

以上に説明し、図２７に示した発光素子の例では、第１電極３１の端部は第１光反射層４１から離間している。即ち、第１光反射層４１と第１電極３１とは離間しており、云い換えれば、オフセットを有しており、離間距離は１ｍｍ以内、具体的には、例えば、平均０．０５ｍｍである。但し、このような構造に限定するものではなく、第１電極３１の端部が第１光反射層４１と接していてもよいし、第１電極３１の端部が第１光反射層４１の縁部の上に亙り形成されていてもよい。

また、例えば、実施例１１の［工程－１１００］～［工程－１１３０］と同様の工程を実行した後、発光素子製造用基板１１を除去して第１化合物半導体層２１の第１面２１ａを露出させ、次いで、第１化合物半導体層２１の第１面２１ａ上に第１光反射層４１、第１電極３１を形成してもよい。また、第１化合物半導体層２１の第１面２１ａ上に第１光反射層４１を形成する際、第１化合物半導体層２１をエッチングして、第１化合物半導体層２１の第１面２１ａに凹みを形成し、この凹みに第１光反射層４１を形成してもよい。そして、この場合、凹みの側壁を順テーパー状とすれば、第２－Ｃ構成の発光素子を得ることができる。即ち、第１光反射層４１は、第２光反射層４２からの光を、第１光反射層４１と第２光反射層４２とによって構成される共振器構造の外側に向かって反射あるいは散乱する領域（傾斜部）を有する。

実施例１６は、実施例６～実施例１０の変形であるが、第３構成の発光素子、具体的には、第３－Ａ構成の発光素子に関する。実施例１６の発光素子は、より具体的には、第１化合物半導体層２１の頂面から第１光反射層４１を介してレーザ光を出射する面発光レーザ素子（発光素子）（垂直共振器レーザ、ＶＣＳＥＬ）から成る。

模式的な一部端面図を図２８に示す実施例１６の発光素子は、
（ａ）ＧａＮ系化合物半導体から成り、第１面２１ａ、及び、第１面２１ａと対向する第２面２１ｂを有する第１化合物半導体層２１、
ＧａＮ系化合物半導体から成り、第１化合物半導体層２１の第２面２１ｂと接する活性層（発光層）２３、及び、
ＧａＮ系化合物半導体から成り、第１面２２ａ、及び、第１面２２ａと対向する第２面２２ｂを有し、第１面２２ａが活性層２３と接する第２化合物半導体層２２、
が積層されて成る発光構造体２０、
（ｂ）第２化合物半導体層２２の第２面２２ｂ上に形成された第２電極３２、
（ｃ）中間層を介して第２電極３２上に形成された第２光反射層４２、
（ｄ）第１化合物半導体層２１の第１面２１ａ上に設けられ、発振モードロスの増減に作用するモードロス作用領域６５を構成するモードロス作用部位６４、
（ｅ）第１化合物半導体層２１の第１面２１ａの上からモードロス作用部位６４の上に亙り形成された第１光反射層４１、並びに、
（ｆ）第１化合物半導体層２１に電気的に接続された第１電極３１、
を備えている。尚、実施例１６の発光素子において、第１電極３１は、第１化合物半導体層２１の第１面２１ａの上に形成されている。

そして、発光構造体２０には、電流注入領域６１、電流注入領域６１を取り囲む電流非注入・内側領域６２、及び、電流非注入・内側領域６２を取り囲む電流非注入・外側領域６３が形成されており、モードロス作用領域６５の正射影像と電流非注入・外側領域６３の正射影像とは重なり合っている。ここで、発光構造体２０には電流非注入領域６２，６３が形成されているが、図示した例では、厚さ方向、第２化合物半導体層２２から第１化合物半導体層２１の一部に亙り形成されている。但し、電流非注入領域６２，６３は、厚さ方向、第２化合物半導体層２２の第２電極側の領域に形成されていてもよいし、第２化合物半導体層２２全体に形成されていてもよいし、第２化合物半導体層２２及び活性層２３に形成されていてもよい。

発光構造体２０、パッド電極３３、第１光反射層４１、中間層７０及び第２光反射層４２の構成は、実施例１１と同様とすることができるし、接合層４８及び支持基板４９の構成は、実施例１５と同様とすることができる。モードロス作用部位６４には円形の開口部６４Ａが形成されており、この開口部６４Ａの底部に第１化合物半導体層２１の第１面２１ａが露出している。

モードロス作用部位（モードロス作用層）６４は、ＳｉＯ₂といった誘電体材料から成り、第１化合物半導体層２１の第１面２１ａ上に形成されている。モードロス作用部位６４の光学的厚さｔ₀は、発振波長λ₀の１／４の整数倍から外れる値とすることができる。あるいは又、モードロス作用部位６４の光学的厚さｔ₀は、発振波長λ₀の１／４の整数倍とすることもできる。即ち、モードロス作用部位６４の光学的厚さｔ₀は、発光素子において生成した光の位相を乱さず、定在波を破壊しないような厚さとすることができる。但し、厳密に１／４の整数倍である必要はなく、
（λ₀／４ｎ_m-loss）×ｍ－（λ₀／８ｎ_m-loss）≦ｔ₀≦（λ₀／４ｎ_m-loss）×２ｍ＋（λ₀／８ｎ_m-loss）
を満足すればよい。具体的には、モードロス作用部位６４の光学的厚さｔ₀は、発振波長λ₀の１／４の値を「１００」としたとき、２５乃至２５０程度とすることが好ましい。そして、これらの構成を採用することで、モードロス作用部位６４を通過するレーザ光と、電流注入領域６１を通過するレーザ光との間の位相差を変える（位相差を制御する）ことができ、発振モードロスの制御を一層高い自由度をもって行うことができるし、発光素子の設計自由度を一層高くすることができる。

実施例１６において、電流注入領域６１と電流非注入・内側領域６２との境界の形状を円形（直径：８μｍ）とし、電流非注入・内側領域６２と電流非注入・外側領域６３との境界の形状を円形（直径：１５μｍ）とした。即ち、電流注入領域６１の正射影像の面積をＳ₁’、電流非注入・内側領域６２の正射影像の面積をＳ₂’としたとき、
０．０１≦Ｓ₁’／（Ｓ₁’＋Ｓ₂’）≦０．７
を満足する。具体的には、
Ｓ₁’／（Ｓ₁’＋Ｓ₂’）＝８²／１５²＝０．２８
である。

実施例１６の発光素子において、電流注入領域６１における活性層２３から第１化合物半導体層２１の第１面までの光学的距離をＬ₁’、モードロス作用領域６５における活性層２３からモードロス作用部位６４の頂面（第１電極３１と対向する面）までの光学的距離をＬ₀’としたとき、
Ｌ₀’＞Ｌ₁’
を満足する。具体的には、
Ｌ₀’／Ｌ₁’＝１．０１
とした。そして、生成した高次モードを有するレーザ光は、モードロス作用領域６５により、第１光反射層４１と第２光反射層４２とによって構成される共振器構造の外側に向かって散逸させられ、以て、発振モードロスが増加する。即ち、生じる基本モード及び高次モードの光場強度が、発振モードロスの増減に作用するモードロス作用領域６５の存在によって、モードロス作用領域６５の正射影像内において、Ｚ軸から離れるほど、減少するが（図２２の（Ｂ）の概念図を参照）、基本モードの光場強度の減少よりも高次モードの光場強度の減少の方が多く、基本モードを一層安定化させることができるし、閾値電流の低下を図ることができるし、基本モードの相対的な光場強度を増加させることができる。

実施例１６の発光素子において、電流非注入・内側領域６２及び電流非注入・外側領域６３は、実施例１１と同様に、発光構造体２０へのイオン注入によって形成される。イオン種として、例えば、ボロンを選択したが、ボロンイオンに限定するものではない。

以下、実施例１６の発光素子の製造方法を説明する。

［工程－１６００］
先ず、実施例１１の［工程－１１００］と同様の工程を実行することで、発光構造体２０を得ることができる。次いで、実施例１１の［工程－１１１０］と同様の工程を実行することで、電流非注入・内側領域６２及び電流非注入・外側領域６３を発光構造体２０に形成することができる。

［工程－１６１０］
次いで、第２化合物半導体層２２の第２面２２ｂの上に、例えば、リフトオフ法に基づき第２電極３２を形成し、更に、周知の方法に基づきパッド電極３３を形成する。その後、第２電極３２の上からパッド電極３３の上に亙り、周知の方法に基づき中間層７０及び第２光反射層４２を形成する。

［工程－１６２０］
その後、第２光反射層４２を、接合層４８を介して支持基板４９に固定する。

［工程－１６３０］
次いで、発光素子製造用基板１１を除去して、第１化合物半導体層２１の第１面２１ａを露出させる。具体的には、先ず、機械研磨法に基づき、発光素子製造用基板１１の厚さを薄くし、次いで、ＣＭＰ法に基づき、発光素子製造用基板１１の残部を除去する。こうして、第１化合物半導体層２１の第１面２１ａを露出させる。

［工程－１６４０］
その後、第１化合物半導体層２１の第１面２１ａ上に、周知の方法に基づき、開口部６４Ａを有し、ＳｉＯ₂から成るモードロス作用部位（モードロス作用層）６４を形成する。

［工程－１６５０］
次に、モードロス作用部位６４の開口部６４Ａの底部に露出した第１化合物半導体層２１の第１面２１ａに基部４５Ｆ及び多層光反射膜４６から成る凹面鏡部４３から構成された第１光反射層４１を形成し、更に、第１電極３１を形成する。こうして、図２８に示した構造を有する実施例１６の発光素子を得ることができる。

［工程－１６６０］
その後、所謂素子分離を行うことで発光素子を分離し、積層構造体あるいは発光構造体の側面や露出面を、例えば、ＳｉＯ₂から成る絶縁膜で被覆する。そして、パッケージや封止することで、実施例１６の発光素子を完成させる。

実施例１６の発光素子にあっても、発光構造体には、電流注入領域、電流注入領域を取り囲む電流非注入・内側領域、及び、電流非注入・内側領域を取り囲む電流非注入・外側領域が形成されており、モードロス作用領域の正射影像と電流非注入・外側領域の正射影像とは重なり合っている。それ故、概念図を図２２の（Ｂ）に示すように、発振モードロスの増減（具体的には、実施例１６にあっては増加）を所望の状態とすることが可能となる。しかも、発振モードロスの制御と発光素子の発光状態の制御とを独立して行うことができるので、制御の自由度、発光素子の設計自由度を高くすることができる。具体的には、電流注入領域、電流非注入領域及びモードロス作用領域を前述した所定の配置関係とすることで、基本モードとより高次のモードに対してモードロス作用領域が与える発振モードロスの大小関係を制御することができ、高次モードに与える発振モードロスを基本モードに与える発振モードロスに対して相対的に大きくすることで、基本モードを一層安定化させることができる。また、逆レンズ効果の影響の低減を図ることもできる。しかも、尚、実施例１６の発光素子にあっては凹面鏡部４３を有するので、回折損失の発生を一層確実に抑制することができる。

実施例１６にあっても、実施例１２と同様に、電流非注入・内側領域６２及び電流非注入・外側領域６３を、第２化合物半導体層２２の第２面へのプラズマ照射、又は、第２化合物半導体層２２の第２面へのアッシング処理、又は、第２化合物半導体層２２の第２面への反応性イオンエッチング（ＲＩＥ）処理によって形成することができる（第３－Ｂ構成の発光素子）。このように電流非注入・内側領域６２及び電流非注入・外側領域６３をプラズマ粒子に暴露することで、第２化合物半導体層２２の導電性に劣化が生じ、電流非注入・内側領域６２及び電流非注入・外側領域６３は高抵抗状態となる。即ち、電流非注入・内側領域６２及び電流非注入・外側領域６３は、第２化合物半導体層２２の第２面２２ｂのプラズマ粒子への暴露によって形成される。

また、実施例１３と同様に、第２光反射層４２は、第１光反射層４１からの光を、第１光反射層４１と第２光反射層４２とによって構成される共振器構造の外側に向かって（即ち、モードロス作用領域６５に向かって）反射あるいは散乱する領域を有する構成とすることもできる（第３－Ｃ構成の発光素子）。あるいは又、実施例１５と同様に、第１化合物半導体層２１の第１面２１ａ上に第１光反射層４１を形成する際、第１化合物半導体層２１をエッチングして、第１化合物半導体層２１の第１面２１ａに凹部を形成し、この凹部に第１光反射層４１を形成するが、凹部の側壁を順テーパー状としてもよい。

また、実施例１４と同様に、第１化合物半導体層２１の第１面２１ａ側に凸部を形成し、モードロス作用部位（モードロス作用層）６４を、凸部を囲む第１化合物半導体層２１の第１面２１ａの領域の上に形成してもよい（第３－Ｄ構成の発光素子）。モードロス作用部位（モードロス作用層）６４は、凸部を囲む第１化合物半導体層２１の第１面２１ａの領域の上に形成すればよい。凸部は、電流注入領域６１、電流注入領域６１及び電流非注入・内側領域６２を占める。そして、これによって、生成した高次モードを有するレーザ光は、モードロス作用領域６５により、電流注入領域６１及び電流非注入・内側領域６２に閉じ込められ、以て、発振モードロスが減少する。即ち、生じる基本モード及び高次モードの光場強度が、発振モードロスの増減に作用するモードロス作用領域６５の存在によって、電流注入領域６１及び電流非注入・内側領域６２の正射影像内において増加する。このような構成の実施例１６の発光素子の変形例にあっても、種々のモードに対してモードロス作用領域６５が与える発振モードロスを抑制し、横モードを多モード発振させるのみならず、レーザ発振の閾値を低減することができる。また、概念図を図２２の（Ｃ）に示すように、生じる基本モード及び高次モードの光場強度を、発振モードロスの増減（具体的には、実施例１６の発光素子の変形例にあっては、減少）に作用するモードロス作用領域６５の存在によって、電流注入領域及び電流非注入・内側領域の正射影像内において増加させることができる。

場合によっては、第１化合物半導体層２１の第１面２１ａ側に凸部（メサ構造）を形成し、凸部を囲む第１化合物半導体層２１の領域をモードロス作用領域（モードロス作用部位）としてもよい。即ち、この場合には、モードロス作用層の形成を省略し、モードロス作用部位を、凸部を囲む第１化合物半導体層の領域から構成すればよい。そして、凸部の頂面に第１光反射層４１を形成すればよい。凸部は、電流注入領域６１、電流注入領域６１及び電流非注入・内側領域６２を占める。そして、これによっても、生成した高次モードを有するレーザ光は、モードロス作用領域により、電流注入領域６１及び電流非注入・内側領域６２に閉じ込められ、以て、発振モードロスが減少する。即ち、生じる基本モード及び高次モードの光場強度が、発振モードロスの増減に作用するモードロス作用領域の存在によって、電流注入領域６１及び電流非注入・内側領域６２の正射影像内において増加する。このような構成の実施例１６の発光素子の変形例にあっても、種々のモードに対してモードロス作用領域が与える発振モードロスを抑制し、横モードを多モード発振させるのみならず、レーザ発振の閾値を低減することができる。また、概念図を図２２の（Ｃ）に示すように、生じる基本モード及び高次モードの光場強度を、発振モードロスの増減（具体的には、実施例１６の発光素子の変形例にあっては、減少）に作用するモードロス作用領域の存在によって、電流注入領域及び電流非注入・内側領域の正射影像内において増加させることができる。

以上、本開示を好ましい実施例に基づき説明したが、本開示はこれらの実施例に限定するものではない。実施例において説明した発光素子の構成、構造は例示であり、適宜、変更することができるし、発光素子の製造方法も、適宜、変更することができる。場合によっては、接合層や支持基板を適切に選択することで、第２化合物半導体層の頂面から第２光反射層を介して光を出射する面発光レーザ素子とすることができる。第１光反射層及び第１電極を形成した後、支持基板を除去することで、第２化合物半導体層の頂面から第２光反射層を介して光を出射する面発光レーザ素子を完成させることもできるし、あるいは又、第１光反射層を第２の支持基板に固定し、その後、支持基板を除去して第２光反射層を露出させることで、第２化合物半導体層の頂面から第２光反射層を介して光を出射する面発光レーザ素子を完成させることもできる。

尚、本開示は、以下のような構成を取ることもできる。
［Ａ０１］《発光素子》
複数の薄膜が積層されて成る第１光反射層、
発光構造体、及び、
複数の薄膜が積層されて成る第２光反射層、
が積層されて成る積層構造体を備えており、
発光構造体は、第１光反射層側から、
第１化合物半導体層、
活性層、及び、
第２化合物半導体層、
が積層されて成り、
第２化合物半導体層と第２光反射層との間には、第２化合物半導体層側から、電極及び中間層が形成されており、
電極に面する中間層の面を第１面、第２光反射層に接する中間層の面を第２面としたとき、第２面の表面粗さの値は第１面の表面粗さの値よりも小さい発光素子。
［Ａ０２］発光中心から半径２０μｍ内の領域における中間層の第１面の二乗平均平方根粗さＲｑの値は１．０ｎｍ以下である［Ａ０１］に記載の発光素子。
［Ａ０３］発光強度が最大発光強度の（１／ｅ）以上である領域における中間層の第１面の二乗平均平方根粗さＲｑの値は１．０ｎｍ以下である［Ａ０１］に記載の発光素子。
［Ａ０４］発光中心から半径１μｍ内の領域における中間層の第１面の二乗平均平方根粗さＲｑの値は２．０ｎｍ以下である［Ａ０１］乃至［Ａ０３］のいずれか１項に記載の発光素子。
［Ａ０５］中間層の光学的厚さは、中間層に接する第２光反射層の第１層目の光学的厚さよりも厚い［Ａ０１］乃至［Ａ０４］のいずれか１項に記載の発光素子。
［Ａ０６］中間層を構成する材料の屈折率をｎ_M、中間層に接する第２光反射層の第１層目を構成する材料の屈折率をｎ₁とし、発光素子から出射される主たる光の波長をλ₀としたとき、中間層は（λ₀／４ｎ_M）を超える厚さを有し、中間層に接する第２光反射層の第１層目は（λ₀／４ｎ₁）の厚さを有する［Ａ０５］に記載の発光素子。
［Ａ０７］中間層は（λ₀／２ｎ_M）以上の厚さを有する［Ａ０６］に記載の発光素子。
［Ａ０８］中間層の光学的厚さは、中間層に接する第２光反射層の第１層目の光学的厚さの２倍を超える［Ａ０５］に記載の発光素子。
［Ａ０９］電極を構成する材料の屈折率をｎ₀、中間層を構成する材料の屈折率をｎ_Mとしたとき、
０．８＜ｎ₀／ｎ_M＜１．２
を満足する［Ａ０１］乃至［Ａ０８］のいずれか１項に記載の発光素子。
［Ａ１０］０．９５＜ｎ₀／ｎ_M＜１．０５
を満足する［Ａ０９］に記載の発光素子。
［Ａ１１］電極を構成する材料の屈折率をｎ₀、中間層を構成する材料の屈折率をｎ_Mとしたとき、
｜ｎ₀－ｎ_M｜≦０．１
を満足する［Ａ０１］乃至［Ａ０８］のいずれか１項に記載の発光素子。
［Ａ１２］中間層を構成する材料と、中間層に接する第２光反射層の第１層目を構成する材料とは異なり、
中間層を構成する材料と、第２光反射層の第１層目と接する第２層目を構成する材料とは同じである［Ａ０１］乃至［Ａ１１］のいずれか１項に記載の発光素子。
［Ａ１３］中間層を構成する材料と、中間層に接する第２光反射層の第１層目を構成する材料とは異なり、
中間層を構成する材料と、第２光反射層の第１層目と接する第２層目を構成する材料とは異なり、
第２光反射層の第１層目を構成する材料と、第２光反射層の第２層目を構成する材料とは異なる［Ａ０１］乃至［Ａ１１］のいずれか１項に記載の発光素子。
［Ａ１４］発光素子から出射される光の光場強度分布の最大振幅部分の近傍に活性層が位置しており、光場強度分布の最小振幅部分の近傍に中間層が位置している［Ａ０１］乃至［Ａ１３］のいずれか１項に記載の発光素子。
［Ａ１５］平行な複数の溝部（縦筋）を表面に有する基板上に第１化合物半導体層が形成されている［Ａ０１］乃至［Ａ１４］のいずれか１項に記載の発光素子。
［Ａ１６］基板は、主面として｛２０－２１｝面を有するＧａＮ基板から成る［Ａ１５］に記載の発光素子。
［Ｂ０１］第１光反射層は、凹面鏡部を有し、
第２光反射層は、平坦な形状を有する［Ａ０１］乃至［Ａ１６］のいずれか１項に記載の発光素子。
［Ｂ０２］共振器長をＬ_ORとしたとき、１×１０^-5ｍ≦Ｌ_ORを満足する［Ｂ０１］に記載の発光素子。
［Ｂ０３］積層構造体の積層方向を含む仮想平面で第１光反射層を切断したときの第１光反射層の凹面鏡部の一部の発光構造体に面する界面が描く図形は、円の一部又は放物線の一部である［Ｂ０１］又は［Ｂ０２］に記載の発光素子。
［Ｃ０１］《第１構成の発光素子》
第２化合物半導体層には、電流注入領域及び電流注入領域を取り囲む電流非注入領域が設けられており、
電流注入領域の面積重心点から、電流注入領域と電流非注入領域の境界までの最短距離Ｄ_CIは、以下の式を満足する［Ｂ０１］乃至［Ｂ０３］のいずれか１項に記載の発光素子。
Ｄ_CI≧ω₀／２
但し、
ω₀ ²≡（λ₀／π）｛Ｌ_OR（Ｒ_DBR－Ｌ_OR）｝^1/2
ここで、
λ₀ ：発振波長
Ｌ_OR ：共振器長
Ｒ_DBR：第１光反射層の凹面鏡部の曲率半径
［Ｃ０２］第２化合物半導体層の第２面上に設けられ、発振モードロスの増減に作用するモードロス作用領域を構成するモードロス作用部位、
第２化合物半導体層の第２面上からモードロス作用部位上に亙り形成された第２電極、及び、
第１化合物半導体層に電気的に接続された第１電極、
を更に備えており、
第２光反射層は、中間層を介して第２電極上に形成されており、
発光構造体には、電流注入領域、電流注入領域を取り囲む電流非注入・内側領域、及び、電流非注入・内側領域を取り囲む電流非注入・外側領域が形成されており、
モードロス作用領域の正射影像と電流非注入・外側領域の正射影像とは重なり合っている［Ｃ０１］に記載の発光素子。
［Ｃ０３］第１光反射層の凹面鏡部における有効領域の半径ｒ’_DBRは、
ω₀≦ｒ’_DBR≦２０・ω₀
を満足する［Ｃ０１］又は［Ｃ０２］に記載の発光素子。
［Ｃ０４］Ｄ_CI≧ω₀を満足する［Ｃ０１］乃至［Ｃ０３］のいずれか１項に記載の発光素子。
［Ｃ０５］Ｒ_DBR≦１×１０^-3ｍを満足する［Ｃ０１］乃至［Ｃ０４］のいずれか１項に記載の発光素子。
［Ｄ０１］《第２構成の発光素子》
第２化合物半導体層の第２面上に設けられ、発振モードロスの増減に作用するモードロス作用領域を構成するモードロス作用部位、
第２化合物半導体層の第２面上からモードロス作用部位上に亙り形成された第２電極、及び、
第１化合物半導体層に電気的に接続された第１電極、
を更に備えており、
第２光反射層は、中間層を介して第２電極上に形成されており、
発光構造体には、電流注入領域、電流注入領域を取り囲む電流非注入・内側領域、及び、電流非注入・内側領域を取り囲む電流非注入・外側領域が形成されており、
モードロス作用領域の正射影像と電流非注入・外側領域の正射影像とは重なり合っている［Ａ０１］乃至［Ｂ０３］のいずれか１項に記載の発光素子。
［Ｄ０２］電流非注入・外側領域はモードロス作用領域の下方に位置している［Ｄ０１］に記載の発光素子。
［Ｄ０３］電流注入領域の射影像の面積をＳ₁、電流非注入・内側領域の射影像の面積をＳ₂としたとき、
０．０１≦Ｓ₁／（Ｓ₁＋Ｓ₂）≦０．７
を満足する［Ｄ０１］又は［Ｄ０２］に記載の発光素子。
［Ｄ０４］電流非注入・内側領域及び電流非注入・外側領域は、発光構造体へのイオン注入によって形成される［Ｄ０１］乃至［Ｄ０３］のいずれか１項に記載の発光素子。
［Ｄ０５］イオン種は、ボロン、プロトン、リン、ヒ素、炭素、窒素、フッ素、酸素、ゲルマニウム及びシリコンから成る群から選択された少なくとも１種類のイオンである［Ｄ０４］に記載の発光素子。
［Ｄ０６］《第２－Ｂ構成の発光素子》
電流非注入・内側領域及び電流非注入・外側領域は、第２化合物半導体層の第２面へのプラズマ照射、又は、第２化合物半導体層の第２面へのアッシング処理、又は、第２化合物半導体層の第２面への反応性イオンエッチング処理によって形成される［Ｄ０１］乃至［Ｄ０５］のいずれか１項に記載の発光素子。
［Ｄ０７］《第２－Ｃ構成の発光素子》
第２光反射層は、第１光反射層からの光を、第１光反射層と第２光反射層とによって構成される共振器構造の外側に向かって反射あるいは散乱する領域を有する［Ｄ０１］乃至［Ｄ０６］のいずれか１項に記載の発光素子。
［Ｄ０８］電流注入領域における活性層から第２化合物半導体層の第２面までの光学的距離をＬ₂、モードロス作用領域における活性層からモードロス作用部位の頂面までの光学的距離をＬ₀としたとき、
Ｌ₀＞Ｌ₂
を満足する［Ｄ０４］乃至［Ｄ０７］のいずれか１項に記載の発光素子。
［Ｄ０９］生成した高次モードを有する光は、モードロス作用領域により、第１光反射層と第２光反射層とによって構成される共振器構造の外側に向かって散逸させられ、以て、発振モードロスが増加する［Ｄ０４］乃至［Ｄ０８］のいずれか１項に記載の発光素子。
［Ｄ１０］モードロス作用部位は、誘電体材料、金属材料又は合金材料から成る［Ｄ０４］乃至［Ｄ０９］のいずれか１項に記載の発光素子。
［Ｄ１１］モードロス作用部位は誘電体材料から成り、
モードロス作用部位の光学的厚さは、発光素子において生成した光の波長の１／４の整数倍から外れる値である［Ｄ１０］に記載の発光素子。
［Ｄ１２］モードロス作用部位は誘電体材料から成り、
モードロス作用部位の光学的厚さは、発光素子において生成した光の波長の１／４の整数倍である［Ｄ１０］に記載の発光素子。
［Ｄ１３］《第２－Ｄ構成の発光素子》
第２化合物半導体層の第２面側には凸部が形成されており、
モードロス作用部位は、凸部を囲む第２化合物半導体層の第２面の領域上に形成されている［Ｄ０１］乃至［Ｄ０３］のいずれか１項に記載の発光素子。
［Ｄ１４］電流注入領域における活性層から第２化合物半導体層の第２面までの光学的距離をＬ₂、モードロス作用領域における活性層からモードロス作用部位の頂面までの光学的距離をＬ₀としたとき、
Ｌ₀＜Ｌ₂
を満足する［Ｄ１３］に記載の発光素子。
［Ｄ１５］生成した高次モードを有する光は、モードロス作用領域により、電流注入領域及び電流非注入・内側領域に閉じ込められ、以て、発振モードロスが減少する［Ｄ１３］又は［Ｄ１４］に記載の発光素子。
［Ｄ１６］モードロス作用部位は、誘電体材料、金属材料又は合金材料から成る［Ｄ１３］乃至［Ｄ１５］のいずれか１項に記載の発光素子。
［Ｄ１７］第２電極は、透明導電性材料から成る［Ｄ０１］乃至［Ｄ１６］のいずれか１項に記載の発光素子。
［Ｅ０１］《第３構成の発光素子》
第２化合物半導体層の第２面上に形成された第２電極、
中間層を介して第２電極上に形成された第２光反射層、
第１化合物半導体層の第１面上に設けられ、発振モードロスの増減に作用するモードロス作用領域を構成するモードロス作用部位、並びに、
第１化合物半導体層に電気的に接続された第１電極、
を更に備えており、
第１光反射層は、第１化合物半導体層の第１面上からモードロス作用部位上に亙り形成されており、
発光構造体には、電流注入領域、電流注入領域を取り囲む電流非注入・内側領域、及び、電流非注入・内側領域を取り囲む電流非注入・外側領域が形成されており、
モードロス作用領域の正射影像と電流非注入・外側領域の正射影像とは重なり合っている［Ａ０１］乃至［Ｂ０３］のいずれか１項に記載の発光素子。
［Ｅ０２］電流注入領域の射影像の面積をＳ₁、電流非注入・内側領域の射影像の面積をＳ₂としたとき、
０．０１≦Ｓ₁’／（Ｓ₁’＋Ｓ₂’）≦０．７
を満足する［Ｅ０１］に記載の発光素子。
［Ｅ０３］《第３－Ａ構成の発光素子》
電流非注入・内側領域及び電流非注入・外側領域は、発光構造体へのイオン注入によって形成される［Ｅ０１］又は［Ｅ０２］に記載の発光素子。
［Ｅ０４］イオン種は、ボロン、プロトン、リン、ヒ素、炭素、窒素、フッ素、酸素、ゲルマニウム及びシリコンから成る群から選択された少なくとも１種類のイオンである［Ｅ０３］に記載の発光素子。
［Ｅ０５］《第３－Ｂ構成の発光素子》
電流非注入・内側領域及び電流非注入・外側領域は、第２化合物半導体層の第２面へのプラズマ照射、又は、第２化合物半導体層の第２面へのアッシング処理、又は、第２化合物半導体層の第２面への反応性イオンエッチング処理によって形成される［Ｅ０１］乃至［Ｅ０４］のいずれか１項に記載の発光素子。
［Ｅ０６］《第３－Ｃ構成の発光素子》
第２光反射層は、第１光反射層からの光を、第１光反射層と第２光反射層とによって構成される共振器構造の外側に向かって反射あるいは散乱する領域を有する［Ｅ０１］乃至［Ｅ０５］のいずれか１項に記載の発光素子。
［Ｅ０７］電流注入領域における活性層から第１化合物半導体層の第１面までの光学的距離をＬ₁’、モードロス作用領域における活性層からモードロス作用部位の頂面までの光学的距離をＬ₀’としたとき、
Ｌ₀’＞Ｌ₁’
を満足する［Ｅ０３］乃至［Ｅ０６］のいずれか１項に記載の発光素子。
［Ｅ０８］生成した高次モードを有する光は、モードロス作用領域により、第１光反射層と第２光反射層とによって構成される共振器構造の外側に向かって散逸させられ、以て、発振モードロスが増加する［Ｅ０３］乃至［Ｅ０７］のいずれか１項に記載の発光素子。
［Ｅ０９］モードロス作用部位は、誘電体材料、金属材料又は合金材料から成る［Ｅ０３］乃至［Ｅ０８］のいずれか１項に記載の発光素子。
［Ｅ１０］モードロス作用部位は誘電体材料から成り、
モードロス作用部位の光学的厚さは、発光素子において生成した光の波長の１／４の整数倍から外れる値である［Ｅ０９］に記載の発光素子。
［Ｅ１１］モードロス作用部位は誘電体材料から成り、
モードロス作用部位の光学的厚さは、発光素子において生成した光の波長の１／４の整数倍である［Ｅ０９］に記載の発光素子。
［Ｅ１２］《第３－Ｄ構成の発光素子》
第１化合物半導体層の第１面側には凸部が形成されており、
モードロス作用部位は、凸部を囲む第１化合物半導体層の第１面の領域上に形成されている［Ｅ０１］又は［Ｅ０２］に記載の発光素子。
［Ｅ１３］電流注入領域における活性層から第１化合物半導体層の第１面までの光学的距離をＬ₁’、モードロス作用領域における活性層からモードロス作用部位の頂面までの光学的距離をＬ₀’としたとき、
Ｌ₀’＜Ｌ₁’
を満足する［Ｅ１２］に記載の発光素子。
［Ｅ１４］第１化合物半導体層の第１面側には凸部が形成されており、
モードロス作用部位は、凸部を囲む第１化合物半導体層の第１面の領域から構成されている［Ｅ０１］又は［Ｅ０２］に記載の発光素子。
［Ｅ１５］生成した高次モードを有する光は、モードロス作用領域により、電流注入領域及び電流非注入・内側領域に閉じ込められ、以て、発振モードロスが減少する［Ｅ１２］乃至［Ｅ１４］のいずれか１項に記載の発光素子。
［Ｅ１６］モードロス作用部位は、誘電体材料、金属材料又は合金材料から成る［Ｅ１２］乃至［Ｅ１５］のいずれか１項に記載の発光素子。
［Ｅ１７］第２電極は、透明導電性材料から成る［Ｅ０１］乃至［Ｅ１６］のいずれか１項に記載の発光素子。
［Ｆ０１］第１化合物半導体層の第１面と第１光反射層との間には化合物半導体基板が配されている［Ｂ０１］乃至［Ｅ０８］のいずれか１項に記載の発光素子。
［Ｆ０２］化合物半導体基板はＧａＮ基板から成る［Ｆ０１］に記載の発光素子。
［Ｆ０３］第１光反射層の凹面鏡部は、化合物半導体基板の突出部から成る基部、及び、少なくとも基部の一部の表面に形成された多層光反射膜から構成されている［Ｆ０１］又は［Ｆ０２］に記載の発光素子。
［Ｆ０４］第１光反射層の凹面鏡部は、化合物半導体基板上に形成された基部、及び、少なくとも基部の一部の表面に形成された多層光反射膜から構成されている［Ｆ０１］又は［Ｆ０２］に記載の発光素子。
［Ｆ０５］第１化合物半導体層の第１面に第１光反射層が形成されている［Ｂ０１］乃至［Ｅ０８］のいずれか１項に記載の発光素子。
［Ｆ０６］発光構造体の熱伝導率の値は、第１光反射層の熱伝導率の値よりも高い［Ｂ０１］乃至［Ｆ０５］のいずれか１項に記載の発光素子。
［Ｆ０７］発光素子の凹面鏡部の曲率半径をＲ_DBRとしたとき、Ｒ_DBR≦１×１０^-3ｍを満足する［Ｂ０１］乃至［Ｆ０６］のいずれか１項に記載の発光素子。
［Ｆ０８］第１光反射層の周囲には凸形状部が形成されており、第１光反射層は凸形状部から突出していない［Ｂ０１］乃至［Ｆ０７］のいずれか１項に記載の発光素子。
［Ｇ０１］《発光素子の製造方法》
化合物半導体基板上に、
第１面、及び、第１面と対向する第２面を有する第１化合物半導体層、
第１化合物半導体層の第２面と面する活性層、並びに、
活性層と面する第１面、及び、第１面と対向する第２面を有する第２化合物半導体層、
が積層された、ＧａＮ系化合物半導体から成る発光構造体を形成した後、
第２化合物半導体層上に第２電極、中間層及び第２光反射層を形成し、次いで、
第２光反射層を支持基板に固定した後、
化合物半導体基板を薄くし、その後、
化合物半導体基板の露出面に突出部から成る基部を形成した後、又は、化合物半導体基板の露出面の上に突出部から成る基部を形成した後、
少なくとも基部の一部の上に第１光反射層を形成し、且つ、第１化合物半導体層に電気的に接続された第１電極を形成する、
各工程から成り、
基部は、凹面鏡部を構成し、
第２光反射層は、平坦な形状を有する発光素子の製造方法。

１１・・・化合物半導体基板（発光素子製造用基板、ＧａＮ基板）、１１ａ・・・第１化合物半導体層と面する化合物半導体基板（発光素子製造用基板）の第１面、１１ａ’・・・化合物半導体基板の第１面の突出部、１１ａ”・・・凹み、１１ｂ・・・第１化合物半導体層と面する化合物半導体基板（発光素子製造用基板）の第２面、１１Ａ・・・凸形状部、１２・・・溝部（縦筋）、２０・・・発光構造体、２１・・・第１化合物半導体層、２１ａ・・・第１化合物半導体層の第１面、２１ｂ・・・第１化合物半導体層の第２面、２１ｄ，２１ｅ・・・第１化合物半導体層の第１面の突出部、２２・・・第２化合物半導体層、２２ａ・・・第２化合物半導体層の第１面、２２ｂ・・・第２化合物半導体層の第２面、２３・・・活性層（発光層）、２４・・・電流狭窄層（絶縁層）、２５・・・電流狭窄層（絶縁層）に設けられた開口、２６・・・誘電体層、３１・・・第１電極、３２・・・第２電極、３３・・・パッド電極、４１・・・第１光反射層、４１Ａ・・・第１化合物半導体層に形成された傾斜部、４２・・・第２光反射層、４２Ａ・・・第２光反射層に形成された順テーパー状の傾斜部、４３・・・凹面鏡部、４３Ａ・・・凹部、４３ａ・・・第１光反射層の凹面鏡部における有効領域の発光構造体に面する界面、４４・・・第１光反射層の凹面鏡部における有効領域、４５Ａ，４５Ｂ，４５Ｄ，４５Ｅ，４５Ｆ・・・基部、４５ｃ・・・突出部、４６・・・多層光反射膜、４７・・・平坦化膜、４８・・・接合層、４９・・・支持基板、５１，６１・・・電流注入領域、５２，６２・・・電流非注入・内側領域、５３，６３・・・電流非注入・外側領域、５４，６４・・・モードロス作用部位（モードロス作用層）、５４Ａ，５４Ｂ，６４Ａ・・・モードロス作用部位に形成された開口部、５５，６５・・・モードロス作用領域、７０・・・中間層（平坦化層）、７１・・・中間層の第１面、７２・・・中間層の第２面

Claims (15)

1. 複数の薄膜が積層されて成る第１光反射層、
   発光構造体、及び、
   複数の薄膜が積層されて成る第２光反射層、
   が積層されて成る積層構造体を備えており、
   発光構造体は、第１光反射層側から、
   第１化合物半導体層、
   活性層、及び、
   第２化合物半導体層、
   が積層されて成り、
   第２化合物半導体層と第２光反射層との間には、第２化合物半導体層側から、電極及び中間層が形成されており、
   電極に面する中間層の面を第１面、第２光反射層に接する中間層の面を第２面としたとき、第２面の表面粗さの値は第１面の表面粗さの値よりも小さい発光素子。
2. 発光中心から半径２０μｍ内の領域における中間層の第１面の二乗平均平方根粗さＲｑの値は１．０ｎｍ以下である請求項１に記載の発光素子。
3. 発光強度が最大発光強度の（１／ｅ）以上である領域における中間層の第１面の二乗平均平方根粗さＲｑの値は１．０ｎｍ以下である請求項１に記載の発光素子。
4. 発光中心から半径１μｍ内の領域における中間層の第１面の二乗平均平方根粗さＲｑの値は２．０ｎｍ以下である請求項１に記載の発光素子。
5. 中間層の光学的厚さは、中間層に接する第２光反射層の第１層目の光学的厚さよりも厚い請求項１に記載の発光素子。
6. 中間層を構成する材料の屈折率をｎ_M、中間層に接する第２光反射層の第１層目を構成する材料の屈折率をｎ₁とし、発光素子から出射される主たる光の波長をλ₀としたとき、中間層は（λ₀／４ｎ_M）を超える厚さを有し、中間層に接する第２光反射層の第１層目は（λ₀／４ｎ₁）の厚さを有する請求項５に記載の発光素子。
7. 中間層は（λ₀／２ｎ_M）以上の厚さを有する請求項６に記載の発光素子。
8. 電極を構成する材料の屈折率をｎ₀、中間層を構成する材料の屈折率をｎ_Mとしたとき、
   ０．８＜ｎ₀／ｎ_M＜１．２
   を満足する請求項１に記載の発光素子。
9. ０．９５＜ｎ₀／ｎ_M＜１．０５
   を満足する請求項８に記載の発光素子。
10. 電極を構成する材料の屈折率をｎ₀、中間層を構成する材料の屈折率をｎ_Mとしたとき、
    ｜ｎ₀－ｎ_M｜≦０．１
    を満足する請求項１に記載の発光素子。
11. 中間層を構成する材料と、中間層に接する第２光反射層の第１層目を構成する材料とは異なり、
    中間層を構成する材料と、第２光反射層の第１層目と接する第２層目を構成する材料とは同じである請求項１に記載の発光素子。
12. 中間層を構成する材料と、中間層に接する第２光反射層の第１層目を構成する材料とは異なり、
    中間層を構成する材料と、第２光反射層の第１層目と接する第２層目を構成する材料とは異なり、
    第２光反射層の第１層目を構成する材料と、第２光反射層の第２層目を構成する材料とは異なる請求項１に記載の発光素子。
13. 発光素子から出射される光の光場強度分布の最大振幅部分の近傍に活性層が位置しており、光場強度分布の最小振幅部分の近傍に中間層が位置している請求項１に記載の発光素子。
14. 平行な複数の溝部を表面に有する基板上に第１化合物半導体層が形成されている請求項１に記載の発光素子。
15. 基板は、主面として｛２０－２１｝面を有するＧａＮ基板から成る請求項１４に記載の発光素子。

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