WO2023037604A1 - 面発光素子、発光装置及び面発光素子の製造方法 - Google Patents

面発光素子、発光装置及び面発光素子の製造方法 Download PDF

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WO2023037604A1
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layer
emitting device
epitaxial growth
semiconductor layer
thickness
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PCT/JP2022/010414
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English (en)
French (fr)
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達郎 佐藤
秀和 川西
倫太郎 幸田
達史 濱口
英次 仲山
幸男 保科
賢太郎 林
ジャレッド カーンズ
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ソニーグループ株式会社
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    • 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
    • H01S5/18—Surface-emitting [SE] lasers, e.g. having both horizontal and vertical cavities
    • H01S5/183—Surface-emitting [SE] lasers, e.g. having both horizontal and vertical cavities having only vertical cavities, e.g. vertical cavity surface-emitting lasers [VCSEL]

Definitions

  • the present disclosure relates to a surface emitting element, a light emitting device, and a method for manufacturing a surface emitting element.
  • Non-Patent Document 1 discloses a GaN-based Vertical Cavity Surface Emitting Laser (VCSEL).
  • a VCSEL GaN-based Vertical Cavity Surface Emitting Laser
  • an n-type GaN layer, an active layer, and a p-type GaN layer are laminated on an n-type GaN substrate.
  • the n-type GaN layer, active layer, and p-type GaN layer are all formed by epitaxial growth.
  • An n-side reflective layer (DBR: Distributed Bragg Reflector) is formed under the n-type GaN substrate.
  • a p-side reflective layer (DBR) is formed on the p-type GaN layer.
  • An n-side metal electrode is electrically connected to the n-type GaN layer, and a p-side metal electrode is electrically connected to the p-type GaN layer.
  • DBR Distributed Bragg Reflector
  • the epitaxial growth layer is formed with a uniform thickness within the plane of the GaN wafer. If the thickness of the epitaxial growth layer deviates from the set value, the threshold current density changes, leading to deterioration of the VCSEL characteristics. On the other hand, in a VCSEL, the tilt of the reflective layer has a great effect on the characteristics. For example, if the reflective layer is tilted by only 0.001 degrees, optical loss including diffraction loss will increase significantly.
  • a surface emitting device includes a substrate having a first surface and a second surface facing the first surface; an epitaxial growth layer having a distribution in thickness and cavity length, an electrode electrically connected to the first semiconductor layer; a light-transmissive current injection region formed on the surface of the semiconductor layer opposite to the substrate, electrically connected to the second semiconductor layer, and corresponding to a predetermined thickness position of the epitaxial growth layer; It has a first reflective layer formed on the first surface and having a curved mirror structure, and a second reflective layer formed on the surface of the current injection region opposite to the second semiconductor layer.
  • a light-emitting device includes a plurality of surface-emitting elements arranged, and the surface-emitting elements each include a substrate having a first surface and a second surface facing the first surface; an epitaxially grown layer having a distribution in thickness and cavity length; an electrode electrically connected to the semiconductor layer; and a light-transmissive current injection region formed on a surface of the second semiconductor layer opposite to the substrate and electrically connected to the second semiconductor layer. , formed on the first surface corresponding to a predetermined thickness position of the epitaxially grown layer, the first reflective layer having a curved mirror structure, and the current injection region formed on the surface opposite to the second semiconductor layer. and a second reflective layer.
  • a first conductivity type first semiconductor layer, an active layer, and a second conductivity type are formed by epitaxial growth on a second surface facing the first surface of a substrate.
  • a second semiconductor layer is sequentially stacked to form an epitaxially grown layer having a distribution in thickness and cavity length, an electrode electrically connected to the first semiconductor layer is formed, and the substrate is opposite to the second semiconductor layer.
  • a current injection region electrically connected to the second semiconductor layer and having optical transparency is formed on the side surface, and a second reflective layer is formed on the surface of the current injection region opposite to the second semiconductor layer
  • the thickness of the epitaxially grown layer is measured, and a first reflective layer having a curved mirror structure is formed at a predetermined position on the first surface.
  • FIG. 1 is a cross-sectional view of a main part of a surface emitting element and a light emitting device according to a first embodiment of the present disclosure
  • FIG. 1 It is a schematic sectional drawing of the state which formed the epitaxial growth layer on the board
  • FIG. 3 is a perspective view of a main part for explaining a correspondence relationship between a part of an epitaxially grown layer employed as a surface emitting device from the substrate shown in FIG. 2 and a first reflective layer;
  • FIG. 4 is a cross-sectional view of a main part for explaining the correspondence relationship between a part of the epitaxially grown layer and the first reflective layer shown in FIG.
  • FIG. 4 is a flow chart illustrating a method of manufacturing an example of the surface emitting device according to the first embodiment
  • FIG. 5 is a cross-sectional view of main parts corresponding to FIG. 4 of a surface emitting element and a light emitting device according to a second embodiment of the present disclosure
  • FIG. 5 is a cross-sectional view of main parts corresponding to FIG.
  • FIG. 10A to FIG. 10C are process cross-sectional views corresponding to FIG. 9 for explaining a method for manufacturing an epitaxially grown layer of a surface emitting element and a light emitting device according to a fifth embodiment of the present disclosure;
  • FIG. 10A to FIG. 10C are process cross-sectional views corresponding to FIG.
  • FIG. 9 illustrating a method for manufacturing an epitaxially grown layer of a surface emitting element and a light emitting device according to a sixth embodiment of the present disclosure
  • 10A to 10C are process cross-sectional views corresponding to FIG. 9 for explaining a method of manufacturing an epitaxially grown layer of a surface emitting element and a light emitting device according to a seventh embodiment of the present disclosure
  • 10A to 10C are process cross-sectional views corresponding to FIG. 9 for explaining a method of manufacturing an epitaxially grown layer of a surface emitting element and a light emitting device according to an eighth embodiment of the present disclosure
  • FIG. 14 is a schematic plan view for explaining the arrangement of the insulators shown in FIG. 13 in the plane of the substrate (wafer in this case);
  • FIG. 14 is a schematic plan view for explaining the arrangement of the insulators shown in FIG. 13 in the plane of the substrate (wafer in this case);
  • FIG. 14 is a schematic plan view for explaining the arrangement of the insulators
  • FIG. 14B is a schematic plan view corresponding to FIG. 14A for explaining the arrangement of insulators according to the first modification of the eighth embodiment;
  • FIG. 14B is a schematic plan view corresponding to FIG. 14A for explaining an arrangement form of insulators according to a second modified example of the eighth embodiment;
  • FIG. 14B is a schematic plan view corresponding to FIG. 14A for explaining an arrangement form of insulators according to a third modified example of the eighth embodiment;
  • FIG. 14B is a schematic plan view corresponding to FIG. 14A for explaining an arrangement form of insulators according to a fourth modified example of the eighth embodiment;
  • FIG. 14B is a schematic plan view corresponding to FIG.
  • 10A to 10C are process cross-sectional views corresponding to FIG. 9 for explaining a method of manufacturing an epitaxially grown layer of a surface emitting element and a light emitting device according to a ninth embodiment of the present disclosure
  • First Embodiment A first embodiment describes an example in which the present technology is applied to a surface emitting element and a light emitting device. Here, the basic structure and manufacturing process of the surface emitting device will be described. 2.
  • Second Embodiment A second embodiment is an example to which the present technology is applied, and describes a first example in which the structure of the epitaxial growth layer of the surface emitting element and the light emitting device according to the first embodiment is changed. 3.
  • Third Embodiment A third embodiment is an example to which the present technology is applied, and describes a second example in which the epitaxial growth layer structure of the surface emitting element and the light emitting device according to the first embodiment is changed. 4.
  • Fourth Embodiment A fourth embodiment is an example to which the present technology is applied, and describes a first example of a specific manufacturing method of an epitaxially grown layer of a surface emitting element and a light emitting device according to the first embodiment. do. 5.
  • Fifth Embodiment A fifth embodiment is an example to which the present technology is applied, and describes a second example of a specific manufacturing method of epitaxial growth layers of the surface emitting element and the light emitting device according to the first embodiment. do. 6.
  • the sixth embodiment is an example to which the present technology is applied, and describes a third example of a specific manufacturing method of the epitaxial growth layer of the surface emitting element and the light emitting device according to the first embodiment. do. 7. Seventh Embodiment A seventh embodiment is an example to which the present technology is applied, and describes a fourth example of a specific manufacturing method of epitaxial growth layers of the surface emitting element and the light emitting device according to the first embodiment. do. 8. Eighth Embodiment The eighth embodiment is an example to which the present technology is applied, and describes a fifth example of a specific manufacturing method of the epitaxial growth layer of the surface emitting element and the light emitting device according to the first embodiment. do. Here, a plurality of modified examples will also be described.
  • the ninth embodiment is an example to which the present technology is applied, and describes a sixth example of a specific manufacturing method of the epitaxial growth layer of the surface emitting element and the light emitting device according to the first embodiment. do. 10.
  • Other embodiments
  • the arrow X direction indicated as appropriate indicates one planar direction of the surface light emitting device 1 placed on a planar surface for the sake of convenience.
  • the arrow Y direction indicates another planar direction perpendicular to the arrow X direction.
  • the arrow Z direction indicates an upward direction orthogonal to the arrow X direction and the arrow Y direction. That is, the arrow X direction, the arrow Y direction, and the arrow Z direction exactly match the X-axis direction, the Y-axis direction, and the Z-axis direction of the three-dimensional coordinate system, respectively. It should be noted that each of these directions is shown to aid understanding of the description and is not intended to limit the direction of the present technology.
  • FIG. 1 shows an example of a longitudinal section configuration of the surface light emitting device 1 .
  • the surface emitting device 1 according to the first embodiment is constructed as a VCSEL.
  • the surface emitting device 1 includes a substrate 2, an epitaxial growth layer 3, a first reflective layer 8, and a second reflective layer 9 as main components.
  • the epitaxial growth layer 3 includes a first semiconductor layer 31 , an active layer 32 and a second semiconductor layer 33 .
  • the surface emitting device 1 also includes a narrowed region 4 and a current injection region 5 .
  • a first electrode 6 and a second electrode 7 are further formed on the surface light emitting device 1 .
  • the surface emitting device 1 is configured as a GaN-based VCSEL, for example.
  • the substrate 2 is a GaN substrate of the first conductivity type.
  • the first conductivity type is "n-type” and the substrate 2 is an n-type GaN substrate.
  • the surface of the substrate 2 on the lower side in the drawing is the first surface 2A.
  • the upper surface facing the first surface 2A of the substrate 2 is the second surface 2B.
  • the substrate 2 is a "wafer” when a plurality of surface light emitting devices 1 are manufactured at the same time in manufacturing the surface light emitting device 1 .
  • the substrate 2 is a "chip (or die)" after the wafer is diced through the dicing process.
  • the first semiconductor layer 31 of the epitaxial growth layer 3 is laminated on the second surface 2B of the substrate 2 by epitaxial growth.
  • the second surface 2B is a plane extending in the arrow X direction and the arrow Y direction.
  • the first semiconductor layer 31 is formed on the second surface 2B in the direction of the arrow Z when viewed from the surface direction of the second surface 2B (hereinafter simply referred to as "side view").
  • the first semiconductor layer 31 is used as a clad layer.
  • the first semiconductor layer 31 is made of, for example, first conductivity type GaN (n-type GaN).
  • the first semiconductor layer 31 is formed with a thickness of, for example, 100 nm or more and 10 ⁇ m or less.
  • the active layer 32 is laminated on the first semiconductor layer 31 by epitaxial growth.
  • the active layer 32 is formed on the surface of the first semiconductor layer 31 opposite to the substrate 2 .
  • the active layer 32 is a light emitting layer.
  • the active layer 32 has a structure in which a plurality of barrier layers and quantum well layers are alternately laminated.
  • the active layer 32 is composed mainly of GaInN, for example.
  • the active layer 32 is formed with a thickness of, for example, 1 nm or more and 50 nm or less.
  • quantum wires or quantum dots may be used instead of the quantum well layer.
  • active layer 32 may be configured as a strain-compensated quantum well.
  • the second semiconductor layer 33 of the epitaxial growth layer 3 is laminated on the active layer 32 by epitaxial growth.
  • the second semiconductor layer 33 is formed on the surface of the active layer 32 opposite to the first semiconductor layer 31 side.
  • the second semiconductor layer 33 is used as a clad layer.
  • the second semiconductor layer 33 is made of GaN of the second conductivity type, for example.
  • the second conductivity type is "p-type" which is the opposite conductivity type to the first conductivity type. Therefore, the second semiconductor layer 33 is p-type GaN.
  • the second semiconductor layer 33 is formed with a thickness of, for example, 10 nm or more and 250 nm or less.
  • the epitaxially grown layer 3 has the same laminated structure within the second surface 2B of the substrate 2 and has a non-uniform thickness within the second surface 2B. is formed in In other words, the surface emitting device 1 has a distribution having a difference in the thickness of the epitaxial growth layer 3 within the second surface 2B, and further has a distribution having a difference in the cavity length according to the thickness distribution.
  • FIG. 2 schematically shows the vertical cross-sectional structure of the wafer-state substrate 2 in the manufacturing process of the surface emitting device 1 .
  • FIG. 3 schematically shows the three-dimensional structure of the wafer-state substrate 2 shown in FIG.
  • FIG. 4 schematically shows a vertical cross-sectional structure of the surface emitting device 1 manufactured from the epitaxial growth layer 3 in the region indicated by A in FIGS. 2 and 3. As shown in FIG.
  • an epitaxial growth layer 3 for manufacturing a plurality of surface emitting devices 1 is formed on a substrate 2 in a wafer state.
  • the thickness of the epitaxial growth layer 3 is uneven.
  • Each of the first semiconductor layer 31, the active layer 32, and the second semiconductor layer 33 constituting the epitaxial growth layer 3 is formed with a non-uniform thickness, and the epitaxial growth layer 3 as a whole is formed with a non-uniform thickness.
  • the interface of the layered structure of the epitaxial growth layer 3 is formed in a linear shape inclined with respect to the second surface 2B when viewed from the side.
  • both the interface between the first semiconductor layer 31 and the active layer 32 and the interface between the active layer 32 and the second semiconductor layer 33 are located on the second surface 2B. It is formed in a linear shape having an inclination with respect to
  • the active layer 32 and the second semiconductor layer 33 is formed with a non-uniform thickness and the epitaxial growth layer 3 is formed with a non-uniform thickness as a whole. good.
  • the surface emitting device 1 shown in FIG. 4 selects the epitaxial growth layer 3 in the region enclosed by the dashed line with the symbol A from the epitaxial growth layer 3 having a non-uniform thickness, and selects the epitaxial growth layer 3 3.
  • the epitaxial growth layer 3 is formed to have a thickness of a predetermined set value in a region denoted by A and surrounded by a dashed line. The thickness of this set value will be described later.
  • a range dx in which the amount of change in the thickness of the epitaxial growth layer 3 increases constantly is selected in the direction of the arrow X, and the selected epitaxial growth layer 3 is It is used for manufacturing the surface light emitting device 1.
  • a range dy in which the thickness of the epitaxial growth layer 3 does not vary in the arrow Y direction is selected. That is, when viewed in the direction of arrow Z (hereinafter simply referred to as “plan view”), the surface emitting device 1 is constructed within the range dx and range dy of the epitaxial growth layer 3 .
  • the second reflective layer 9 is formed in a circular shape with a diameter ⁇ in plan view, the second reflective layer 9 is formed within the range dx and the range dy of the epitaxial growth layer 3 ( ⁇ dx ⁇ dy ).
  • the surface emitting device 1 may be manufactured in the range dx in which the amount of change in the thickness of the epitaxial growth layer 3 decreases constantly. Furthermore, the surface emitting device 1 may be manufactured in a range dx in which the amount of change in the thickness of the epitaxial growth layer 3 increases constantly and a range dy in which the amount of change in the thickness of the epitaxial growth layer 3 increases or decreases constantly. Similarly, the surface emitting device 1 may be manufactured in the range dx in which the amount of change in the thickness of the epitaxial growth layer 3 is constantly decreased and the range dy in which the amount of change in the thickness of the epitaxial growth layer 3 is constantly increased or decreased. .
  • FIG. 5 shows the relationship between the deviation amount of the thickness of the epitaxial growth layer 3 and the low threshold current density.
  • the horizontal axis indicates the deviation amount of the thickness of the epitaxial growth layer 3 .
  • the vertical axis indicates the low threshold current density (J th [kA/cm 2 ]).
  • the center of the horizontal axis is the amount of deviation "0" with respect to the predetermined set value of the thickness of the epitaxial growth layer 3.
  • the low threshold current density becomes the minimum value when the amount of deviation is "0".
  • the thickness of the epitaxial growth layer 3 shifts toward the increasing direction (to the right) with respect to the shift amount "0”
  • the low threshold current density increases.
  • the thickness of the epitaxial growth layer 3 shifts in the decreasing direction (to the left) with respect to the shift amount "0”
  • the low threshold current density increases.
  • the difference in optical film thickness of the epitaxial growth layer 3 corresponds to an interval of two or more longitudinal modes of the surface light emitting element 1 with different oscillation wavelengths.
  • the longitudinal mode spacing is approximately 1 nm or more and 4 nm or less. If the cavity length is 20 ⁇ m and the longitudinal mode spacing is approximately 1 nm, the thickness of the epitaxial growth layer 3 will fluctuate to 1 nm. A thickness equivalent to the shift amount of "0" of the epitaxial growth layer 3 exists within the range of this amplitude.
  • the variation in thickness of the epitaxial growth layer 3 is 0.5 nm.
  • the thickness of the epitaxial growth layer 3 that minimizes the low threshold current density can be selected. Furthermore, if an optical film thickness difference in the range of several times to several tens of times can be generated in the epitaxially grown layer 3, the thickness of the epitaxially grown layer 3 that minimizes the low threshold current density can be reliably selected.
  • the epitaxial growth layer 3 is not limited to GaN.
  • the epitaxial growth layer 3 can be made of at least one material selected from InGaN, AlGaN, AlGaInN, GaAs, AlGaAs, AlAs, InGaAs, AlInGaP, InGaP, InP, InAlAs, AlInGaAs, AlGaAsP, InGaAs, InGaSb, and AlGaSb. .
  • the constricted region 4 is formed around the active layer 32 in the epitaxial growth layer 3 .
  • the constriction region 4 is designed here as a current confinement region as well as a light confinement region.
  • the constriction region 4 is formed by implanting, for example, boron around the active layer 32 using an ion implantation method and inactivating it.
  • the constricted region 4 may be made of an insulator or dielectric.
  • the current injection region 5 is formed in the second semiconductor layer 33 .
  • the current injection region 5 is stacked on the surface of the second semiconductor layer 33 opposite to the substrate 2 .
  • the current injection region 5 is electrically connected to the second semiconductor layer 33 .
  • the current injection region 5 is formed on at least the second semiconductor layer 33 within the region surrounded by the constriction region 4 and extends over the constriction region 4 .
  • the current injection region 5 has electrical conductivity and optical transparency.
  • the current injection region 5 is made of a transparent electrode material such as ITO (Indium Tin Oxide).
  • the first electrode 6 is formed on the first semiconductor layer 31 exposed by removing a portion of the periphery of the epitaxial growth layer 3 .
  • the first electrode 6 is configured as an n-side metal electrode and electrically connected to the first semiconductor layer 31 .
  • a second electrode 7 is formed on the constricted region 4 and on the current injection region 5 .
  • the second electrode 7 is configured as a p-side metal electrode and electrically connected to the current injection region 5 . That is, the second electrode 7 is electrically connected to the second semiconductor layer 33 with the current injection region 5 interposed therebetween.
  • the first reflective layer 8 is formed on the first surface 2 ⁇ /b>A of the substrate 2 .
  • the first reflective layer 8 has a curved mirror structure (concave mirror structure) curved further downward from the first surface 2 ⁇ /b>A of the substrate 2 .
  • the first reflective layer 8 is composed of, for example, a dielectric DBR in which a plurality of layers of Ta 2 O 5 and SiO 2 are alternately laminated.
  • the first reflective layer 8 is arranged at a position corresponding to the predetermined set thickness of the epitaxial growth layer 3, that is, a position where the amount of deviation of the thickness is "0" and the low threshold current density is the minimum value. ing.
  • the optical axis of the first reflective layer 8 coincides with the position of the epitaxial growth layer 3 where the displacement amount is "0".
  • the required optical film thickness difference of the epitaxial growth layer 3 is set to the longitudinal mode interval ( ⁇ ).
  • ⁇ there is a minimum of low threshold current density.
  • the optical film thickness difference should be at least 0.5 nm, preferably more than 2.5 nm. Therefore, if there is an optical film thickness difference of about 2.5 nm within a predetermined region, the optimum film thickness location can be found by measurement, for example. Therefore, as one embodiment, it is possible to consider the case where the reflective layer of the flat mirror structure (flat mirror structure) is inclined.
  • the tilt angle is greater than 0.3 degrees.
  • the substrate 2 spacing is as small as 10 ⁇ m
  • the tilt angle is greater than 0.003 degrees.
  • the distance between the substrates 2 is as medium as 50 ⁇ m
  • the tilt angle becomes larger than 0.0006 degrees.
  • the distance between the substrates 2 is as large as 5 cm (2 inches)
  • the required optical film thickness difference is as small as 0.5 nm and the distance between the substrates 2 is as large as 5 cm
  • the tilt angle becomes larger than 6 ⁇ 10 ⁇ 7 degrees.
  • a second reflective layer 9 is formed on the current injection region 5 .
  • the second reflective layer 9 has a flat mirror structure.
  • the second reflective layer 9, like the first reflective layer 8, is composed of a dielectric DBR.
  • At least one of the first reflective layer 8 and the second reflective layer 9 may be formed of a semiconductor DBR.
  • the light-emitting device 10 is constructed by arranging the surface light-emitting elements 1 shown in FIG.
  • the light emitting device 10 can be applied as a light source for application devices such as optical storages, laser printers, projectors, displays, solid state illuminators, optical communication devices, biosensors and the like.
  • FIG. 6 shows a flow chart for explaining the method for manufacturing the surface emitting device 1 . The procedure is briefly described below.
  • the substrate 2 is prepared (step S1).
  • the substrate 2 has a first surface 2A and a second surface 2B facing the first surface 2A.
  • epitaxial growth layer 3 is formed on second surface 2B of substrate 2 by epitaxial growth (step S2).
  • the epitaxial growth layer 3 is formed by sequentially laminating a first semiconductor layer 31, an active layer 32, and a second semiconductor layer 33, respectively.
  • This epitaxial growth layer 3 has a non-uniform thickness, and a distribution is formed in the cavity length of the completed surface emitting device 1 .
  • a narrowed region 4 is formed in the epitaxial growth layer 3 .
  • a specific manufacturing method of the epitaxially grown layer 3 having a non-uniform thickness will be described after the fourth embodiment.
  • the current injection region 5 is formed on the second semiconductor layer 33 of the epitaxial growth layer 3 (step S3).
  • the current injection region 5 has optical transparency and is electrically connected to the second semiconductor layer 33 .
  • a second electrode 7 is formed in the current injection region 5 (step S4).
  • the second electrode 7 is electrically connected to the second semiconductor layer 33 with the current injection region 5 interposed therebetween.
  • the second reflective layer 9 is formed on the current injection region 5 including the second electrode 7 (step S5).
  • the second reflective layer 9 is formed by a dielectric DBR.
  • step S6 the second reflective layer 9, the current injection region 5 and part of the epitaxial growth layer 3 are processed into a mesa shape.
  • step S6 A portion of the epitaxial growth layer 3 is processed until the surface of the first semiconductor layer 31 is exposed.
  • step S7 the first electrode 6 is formed on the exposed surface of the first semiconductor layer 31 (step S7).
  • the first electrode 6 is electrically connected to the first semiconductor layer 31 .
  • the thickness of the epitaxial growth layer 3 is measured (step S8).
  • the thickness of the epitaxial growth layer 3 is measured at a predetermined set value. Specifically, the thickness of the epitaxial growth layer 3 at which the amount of deviation from a predetermined set value is "0" or the thickness of the epitaxial growth layer 3 at which the low threshold current density is the minimum value is measured.
  • the first reflective layer 8 is formed on the first surface 2A of the substrate 2 so as to correspond to the position of the epitaxial growth layer 3 having a predetermined set thickness (step S9).
  • the first reflective layer 8 is formed with a curved mirror structure.
  • the surface emitting device 1 according to the first embodiment is completed.
  • the surface emitting device 1 includes a substrate 2, an epitaxially grown layer 3, a first electrode 6, a current injection region 5, a first reflective layer 8, a first 2 reflective layer 9 .
  • the substrate 2 has a first surface 2A and a second surface 2B facing the first surface 2A.
  • the epitaxial growth layer 3 has a first conductivity type first semiconductor layer 31, an active layer 32, and a second conductivity type second semiconductor layer 33 which are successively laminated by epitaxial growth on the second surface 2B.
  • the first electrode 6 is electrically connected to the first semiconductor layer 31 .
  • the current injection region 5 is formed on the surface of the second semiconductor layer 33 opposite to the substrate 2, is electrically connected to the second semiconductor layer 33, and has optical transparency.
  • a first reflective layer 8 is formed on the first surface 2A.
  • the second reflective layer 9 is formed on the surface of the current injection region 5 opposite to the second semiconductor layer 33 .
  • the epitaxial growth layer 3 has a distribution in thickness and cavity length.
  • the first reflective layer 8 is formed on the first surface 2A so as to correspond to a predetermined thickness position of the epitaxial growth layer 3, and has a curved mirror structure. Therefore, the thickness of the epitaxial growth layer 3 is formed such that the low threshold current density becomes the minimum value, and the light reflected by the first reflective layer 8 can be focused on the epitaxial growth layer 3 . Therefore, the surface emitting device 1 can effectively suppress or prevent optical loss including diffraction loss.
  • the lamination structure of the epitaxially grown layers 3 is the same within the second surface 2B, so that the above effects can be obtained.
  • the epitaxial growth layer 3 is formed with a non-uniform thickness in the second surface 2B, so that the above effects can be obtained.
  • the optical film thickness difference of the epitaxial growth layer 3 corresponds to two or more longitudinal mode intervals with different oscillation wavelengths, so that the above effects can be obtained.
  • the plurality of layers of the epitaxial growth layer 3 each have a thickness distribution, and the single layer of the epitaxial growth layer 3 has a thickness distribution, so that the above effects can be obtained. .
  • the interface of the laminated structure of the epitaxial growth layer 3 is formed in a linear shape inclined with respect to the second surface 2B in side view, so that the above effects can be obtained.
  • the epitaxial growth layer 3 is made of a material other than GaN, the above effects can be obtained.
  • the light emitting device 10 includes a plurality of surface light emitting elements 1 arranged. Therefore, in the light emitting device 10, optical loss including diffraction loss can be effectively suppressed or prevented. In addition, in the light emitting device 10, laser light having a plurality of wavelengths can be emitted from the plurality of surface emitting elements 1, so speckle noise can be reduced.
  • the method for manufacturing the surface emitting device 1 includes the following steps.
  • a first conductivity type first semiconductor layer 31, an active layer 32, and a second conductivity type second semiconductor layer 33 are sequentially stacked on a second surface 2B of the substrate 2 facing the first surface 2A by the epitaxial growth layer 3,
  • An epitaxial growth layer 3 having a distribution of thickness and cavity length is formed.
  • a first electrode 6 electrically connected to the first semiconductor layer 31 is formed.
  • a current injection region 5 electrically connected to the second semiconductor layer 33 and having optical transparency is formed on the surface of the second semiconductor layer 33 opposite to the substrate 2 .
  • a second reflective layer 9 is formed on the surface of the current injection region 5 opposite to the second semiconductor layer 33 .
  • the thickness of the epitaxial growth layer 3 is measured, and the first reflecting layer 8 having a curved mirror structure is formed on the first surface 2A corresponding to the position of the epitaxial growth layer 3 where the threshold current density is minimum. .
  • the surface emitting device 1 that can effectively suppress or prevent optical loss including diffraction loss.
  • the second reflective layer 9 can be inclined as shown in FIG. Therefore, the surface emitting device 1 can emit laser light obliquely.
  • the surface light-emitting element 1 can have reflectance dependent on the polarization direction, making it possible to control the polarization.
  • Second Embodiment> A surface emitting element 1 and a light emitting device 10 according to a second embodiment of the present disclosure will be described with reference to FIG.
  • the same or substantially the same components as those of the surface emitting element 1 and the light emitting device 10 according to the first embodiment are The same reference numerals are given, and overlapping descriptions are omitted.
  • FIG. 7 schematically shows the vertical cross-sectional structure of the surface emitting device 1 manufactured from the epitaxial growth layer 3 in the region indicated by B in FIG. 2 described above.
  • part of the interface of the laminated structure of the epitaxial growth layer 3 is formed in a linear shape inclined with respect to the second surface 2B when viewed from the side.
  • Other interfaces are formed in a linear shape that does not have an inclination with respect to the second surface 2B. That is, in the surface emitting device 1, the interface of the epitaxially grown layer 3 directly above the first reflective layer 8 does not have to be inclined.
  • the light emitting device 10 is constructed by arranging a plurality of surface light emitting elements 1 according to the second embodiment. Furthermore, the method for manufacturing the surface light-emitting device 1 is substantially the same as the method for manufacturing the surface light-emitting device 1 according to the first embodiment.
  • the surface emitting element 1, the light emitting device 10, and the method for manufacturing the surface emitting element 1 according to the second embodiment the surface emitting element 1, the light emitting device 10, and the method for manufacturing the surface emitting element 1 according to the first embodiment It is possible to obtain the same effects as those obtained by
  • FIG. 8 schematically shows the vertical cross-sectional structure of the surface emitting device 1 manufactured from the epitaxial growth layer 3 in the region indicated by C in FIG. 2 described above.
  • the interface of the laminated structure of the epitaxial growth layer 3 is formed in a non-linear shape when viewed from the side.
  • the surface of the epitaxial growth layer 3 has jagged undulations.
  • the width D of the flat portion of the surface of the epitaxial growth layer 3 is formed to be larger than the diameter R of the circular aperture (opening portion) in plan view.
  • non-linear shape is used in the sense that it includes at least a shape obtained by connecting a plurality of linear shapes having different inclinations and a curved shape.
  • the light emitting device 10 is constructed by arranging a plurality of surface light emitting elements 1 according to the third embodiment. Furthermore, the method for manufacturing the surface light-emitting device 1 is substantially the same as the method for manufacturing the surface light-emitting device 1 according to the first embodiment.
  • the surface emitting element 1, the light emitting device 10, and the method of manufacturing the surface emitting element 1 according to the third embodiment the surface emitting element 1, the light emitting device 10, and the method of manufacturing the surface emitting element 1 according to the first embodiment It is possible to obtain the same effects as those obtained by
  • FIG. 9 shows a schematic process cross section for explaining the method of manufacturing the epitaxial growth layer 3 of the surface emitting device 1 .
  • the temperature distribution of the substrate (wafer) 2 is changed during the epitaxial growth to form a distribution in the thickness of the epitaxial growth layer 3. .
  • the higher the temperature the faster the growth rate.
  • the growth apparatus is configured such that, for example, the position of the heater is shifted to the right side to give a temperature distribution from the left side to the right side.
  • the light emitting device 10 is constructed by arranging a plurality of surface light emitting elements 1 according to the fourth embodiment. Furthermore, the method for manufacturing the entire surface light-emitting device 1 is substantially the same as the method for manufacturing the surface light-emitting device 1 according to the first embodiment.
  • the surface emitting element 1, the light emitting device 10, and the method for manufacturing the surface emitting element 1 according to the fourth embodiment the surface emitting element 1, the light emitting device 10, and the method for manufacturing the surface emitting element 1 according to the first embodiment It is possible to obtain the same effects as those obtained by
  • FIG. 10A and 10B show schematic process cross sections for explaining the manufacturing method of the epitaxial growth layer 3 of the surface emitting device 1.
  • FIG. 10A and 10B show schematic process cross sections for explaining the manufacturing method of the epitaxial growth layer 3 of the surface emitting device 1.
  • FIG. 10A and 10B show schematic process cross sections for explaining the manufacturing method of the epitaxial growth layer 3 of the surface emitting device 1.
  • the concentration distribution of the film forming gas G on the substrate (wafer) 2 is changed during the epitaxial growth so that the thickness of the epitaxially grown layer 3 is adjusted.
  • a distribution is formed.
  • the higher the concentration of the film-forming gas G the faster the growth rate.
  • the growth apparatus is configured such that, for example, the position of the supply nozzle for the film forming gas G is shifted to the right side, and the gas concentration distribution is given from the left side to the right side.
  • the light emitting device 10 is constructed by arranging a plurality of surface light emitting elements 1 according to the fifth embodiment. Furthermore, the method for manufacturing the entire surface light-emitting device 1 is substantially the same as the method for manufacturing the surface light-emitting device 1 according to the first embodiment.
  • the surface emitting element 1, the light emitting device 10, and the method for manufacturing the surface emitting element 1 according to the fifth embodiment the surface emitting element 1, the light emitting device 10, and the method for manufacturing the surface emitting element 1 according to the first embodiment It is possible to obtain the same effects as those obtained by
  • FIG. 11A and 11B show schematic process cross sections for explaining the manufacturing method of the epitaxial growth layer 3 of the surface emitting device 1.
  • the substrate (wafer) 2 is rotated during the epitaxial growth to form a distribution in the thickness of the epitaxial growth layer 3.
  • the right end of the substrate 2 is the center of rotation LC and the substrate 2 is rotated around the center of rotation LC
  • the left end of the substrate 2 rotates faster than the right end of the substrate 2 .
  • the temperature distribution (see FIG. 9) or the concentration distribution of the film-forming gas G (see FIG. 10) is lower at the left end than at the right end of the substrate 2, so the growth rate is slow.
  • the growth apparatus has a mechanism for rotating the substrate 2 .
  • the light emitting device 10 is constructed by arranging a plurality of surface light emitting elements 1 according to the sixth embodiment. Furthermore, the method for manufacturing the entire surface light-emitting device 1 is substantially the same as the method for manufacturing the surface light-emitting device 1 according to the first embodiment.
  • the surface emitting element 1, the light emitting device 10, and the method for manufacturing the surface emitting element 1 according to the sixth embodiment the surface emitting element 1, the light emitting device 10, and the method for manufacturing the surface emitting element 1 according to the first embodiment It is possible to obtain the same effects as those obtained by
  • FIG. 12A and 12B show schematic process cross sections for explaining the manufacturing method of the epitaxial growth layer 3 of the surface emitting device 1.
  • FIG. In the method for manufacturing the epitaxial growth layer 3 of the surface emitting device 1 according to the seventh embodiment, a substrate (wafer) 2 with a different off-angle distribution is used during epitaxial growth, and the thickness distribution of the epitaxial growth layer 3 is formed. It is In the epitaxially grown layer 3, the growth rate increases as the off-angle increases.
  • a substrate 2 with a different off-angle distribution is used.
  • the epitaxial growth layer 3 is formed using both distribution and rotation.
  • the light emitting device 10 is constructed by arranging a plurality of surface light emitting elements 1 according to the seventh embodiment. Furthermore, the method for manufacturing the entire surface light-emitting device 1 is substantially the same as the method for manufacturing the surface light-emitting device 1 according to the first embodiment.
  • the surface emitting element 1, the light emitting device 10, and the method for manufacturing the surface emitting element 1 according to the seventh embodiment the surface emitting element 1, the light emitting device 10, and the method for manufacturing the surface emitting element 1 according to the seventh embodiment It is possible to obtain the same effects as those obtained by
  • FIG. 13A and 13B show schematic process cross sections for explaining the manufacturing method of the epitaxial growth layer 3 of the surface emitting device 1.
  • FIG. 14A shows the planar configuration of the substrate 2 in the process shown in FIG.
  • insulators 21 are formed on the second surface 2B of the substrate (wafer) 2 at regular intervals.
  • the insulators 21 are formed in stripes that are erected from the second surface 2B in the direction of the arrow Z, are spaced apart at regular intervals in the direction of the arrow X, and extend in the direction of the arrow Y. As shown in FIG.
  • the epitaxial growth layer 3 is formed in the state where the insulator 21 is formed on the substrate 2 . Since the epitaxial growth layer 3 is also formed on the side surfaces of the insulators 21 , it becomes thicker along the side surfaces of the insulators 21 and becomes thinner in the middle between the insulators 21 . That is, a distribution is formed in the thickness of the epitaxial growth layer 3 .
  • the light emitting device 10 is constructed by arranging a plurality of surface light emitting elements 1 according to the eighth embodiment. Furthermore, the method for manufacturing the entire surface light-emitting device 1 is substantially the same as the method for manufacturing the surface light-emitting device 1 according to the first embodiment.
  • the surface emitting element 1, the light emitting device 10, and the method for manufacturing the surface emitting element 1 according to the eighth embodiment the surface emitting element 1, the light emitting device 10, and the method for manufacturing the surface emitting element 1 according to the eighth embodiment It is possible to obtain the same effects as those obtained by
  • FIG. 14B shows a planar configuration corresponding to FIG. 14A of the substrate 2 according to the first modification of the eighth embodiment.
  • the insulator 21 formed concentrically in a plan view in an annular shape whose diameter increases toward the periphery of the substrate 2 is formed on the substrate. 2 is formed.
  • this insulator 21 is used to form a thickness distribution.
  • the surface emitting element 1, the light emitting device 10, and the method of manufacturing the surface emitting element 1 according to the first modification the surface emitting element 1, the light emitting device 10, and the method of manufacturing the surface emitting element 1 according to the eighth embodiment Effects similar to those obtained can be obtained.
  • FIG. 14C shows a planar configuration corresponding to FIG. 14A of the substrate 2 according to the second modification of the eighth embodiment.
  • the insulators 21 formed in dot shapes arranged at regular intervals in the arrow X direction and the arrow Y direction in plan view are formed on the substrate 2.
  • the surface-emitting element 1, the light-emitting device 10, and the method for manufacturing the surface-emitting element 1 according to the second modification Effects similar to those obtained can be obtained.
  • FIG. 14D shows a planar configuration corresponding to FIG. 14A of the substrate 2 according to the third modification of the eighth embodiment.
  • insulators formed in a hexagonal shape (honeycomb shape) arranged at regular intervals in the arrow X direction and the arrow Y direction in plan view 21 are formed on the substrate 2 .
  • this insulator 21 is used to form a thickness distribution.
  • the surface-emitting element 1, the light-emitting device 10, and the method for manufacturing the surface-emitting element 1 according to the third modification Effects similar to those obtained can be obtained.
  • FIG. 14E shows a planar configuration corresponding to FIG. 14A of the substrate 2 according to the fourth modification of the eighth embodiment.
  • insulators formed in a square shape (rectangular shape) arranged at regular intervals in the arrow X direction and the arrow Y direction in plan view 21 are formed on the substrate 2 .
  • this insulator 21 is used to form a thickness distribution.
  • the surface-emitting element 1, the light-emitting device 10, and the method for manufacturing the surface-emitting element 1 according to the fourth modification Effects similar to those obtained can be obtained.
  • FIG. 14F shows a planar configuration corresponding to FIG. 14A of the substrate 2 according to the fifth modification of the eighth embodiment.
  • the insulators 21 formed in triangular shapes arranged at regular intervals in the arrow X direction and the arrow Y direction in plan view are formed on the substrate 2. is formed in In the epitaxially grown layer 3, this insulator 21 is used to form a thickness distribution.
  • the surface emitting element 1, the light emitting device 10, and the method of manufacturing the surface emitting element 1 according to the fifth modification the surface emitting element 1, the light emitting device 10, and the method of manufacturing the surface emitting element 1 according to the eighth embodiment Effects similar to those obtained can be obtained.
  • FIG. 15A and 15B show schematic process cross sections for explaining the manufacturing method of the epitaxial growth layer 3 of the surface emitting device 1.
  • FIG. In the method for manufacturing the epitaxial growth layer 3 of the surface emitting device 1 according to the ninth embodiment, grooves (cores) 22 arranged at regular intervals are formed on the second surface 2B of the substrate (wafer) 2.
  • the groove 22 is formed by digging in the direction opposite to the arrow Z direction from the second surface 2B.
  • the groove 22 is formed in any one of the shapes shown in FIGS. 14A to 14F, similarly to the insulator 21 according to the eighth embodiment.
  • the epitaxial growth layer 3 is formed in the state where the grooves 22 are formed in the substrate 2 . Due to the presence of the grooves 22 , the epitaxial growth layer 3 is thinned near the grooves 22 and thickened between the grooves 22 , because the film formation speed is slowed near the grooves 22 . That is, a distribution is formed in the thickness of the epitaxial growth layer 3 .
  • the light emitting device 10 is constructed by arranging a plurality of surface light emitting elements 1 according to the ninth embodiment. Furthermore, the method for manufacturing the entire surface light-emitting device 1 is substantially the same as the method for manufacturing the surface light-emitting device 1 according to the first embodiment.
  • the surface emitting element 1, the light emitting device 10, and the method for manufacturing the surface emitting element 1 according to the ninth embodiment the surface emitting element 1, the light emitting device 10, and the method for manufacturing the surface emitting element 1 according to the eighth embodiment It is possible to obtain the same effects as those obtained by
  • a surface emitting device includes a substrate, an epitaxially grown layer, a first electrode, a current injection region, a first reflective layer, and a second reflective layer.
  • the substrate has a first surface and a second surface facing the first surface.
  • the epitaxial growth layer has a first conductivity type first semiconductor layer, an active layer, and a second conductivity type second semiconductor layer which are successively laminated by epitaxial growth on the second surface.
  • the first electrode is electrically connected to the first semiconductor layer.
  • the current injection region is formed on the surface of the second semiconductor layer opposite to the substrate, is electrically connected to the second semiconductor layer, and has optical transparency.
  • a first reflective layer is formed on the first surface.
  • the second reflective layer is formed on the surface of the current injection region opposite to the second semiconductor layer.
  • the epitaxial growth layer has distribution in thickness and cavity length.
  • the first reflective layer is formed on the first surface corresponding to a predetermined thickness position of the epitaxial growth layer, and has a curved mirror structure. Therefore, the thickness of the epitaxially grown layer is formed such that the low threshold current density becomes the minimum value, and the light reflected by the first reflective layer can be focused on the epitaxially grown layer. Therefore, optical loss including diffraction loss can be effectively suppressed or prevented in the surface emitting device.
  • the light-emitting device includes a plurality of surface-emitting elements arranged. Therefore, in the light-emitting device, optical loss including diffraction loss can be effectively suppressed or prevented.
  • a method for manufacturing a surface emitting device includes the following steps.
  • a first semiconductor layer of a first conductivity type, an active layer and a second semiconductor layer of a second conductivity type are successively stacked on a second surface of the substrate facing the first surface by epitaxial growth.
  • An epitaxially grown layer having a distribution is formed.
  • a first electrode is formed electrically connected to the first semiconductor layer.
  • a current injection region electrically connected to the second semiconductor layer and having optical transparency is formed on the surface of the second semiconductor layer opposite to the substrate.
  • a second reflective layer is formed on the surface of the current injection region opposite to the second semiconductor layer.
  • a thickness of the epitaxially grown layer is measured to form a first reflective layer having a curved mirror structure at a predetermined position on the first surface.
  • the present technology has the following configuration. According to the present technology having the following configuration, it is possible to provide a surface emitting element, a light emitting device, and a method for manufacturing a surface emitting element that can effectively suppress or prevent optical loss including diffraction loss.
  • a substrate having a first surface and a second surface facing the first surface;
  • An epitaxially grown layer having a distribution in thickness and cavity length, having a first conductivity type first semiconductor layer, an active layer and a second conductivity type second semiconductor layer which are successively laminated on the second surface by epitaxial growth.
  • Part of the interface of the laminated structure of the epitaxially grown layers is formed in a linear shape inclined with respect to the second surface when viewed from the surface direction of the second surface.
  • the surface emitting device according to any one of the items.
  • the surface of the epitaxial growth layer has undulations when viewed from the planar direction of the second surface;
  • the epitaxial growth layer is at least one material selected from GaN, InGaN, AlGaN, AlGaInN, GaAs, AlGaAs, AlAs, InGaAs, AlInGaP, InGaP, InP, InAlAs, AlInGaAs, AlGaAsP, InGaAs, InGaSb and AlGaSb.
  • the surface emitting device according to any one of (1) to (10) above.
  • the surface emitting element is a substrate having a first surface and a second surface facing the first surface;
  • a first semiconductor layer of a first conductivity type, an active layer, and a second semiconductor layer of a second conductivity type are successively laminated by epitaxial growth on a second surface of the substrate opposite to the first surface to obtain a thickness and a resonator.
  • an epitaxial growth layer having a distribution in length, forming an electrode electrically connected to the first semiconductor layer; forming a current injection region electrically connected to the second semiconductor layer and having optical transparency on the surface of the second semiconductor layer opposite to the substrate; forming a second reflective layer on a surface of the current injection region opposite to the second semiconductor layer; A method of manufacturing a surface emitting device, wherein the thickness of the epitaxial growth layer is measured, and a first reflective layer having a curved mirror structure is formed at a predetermined position on the first surface.

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Abstract

面発光素子は、第１面と第１面に対向する第２面とを有する基板と、第２面にエピタキシャル成長により順次積層されている第１導電型の第１半導体層、活性層及び第２導電型の第２半導体層を有し、厚さ及び共振器長に分布を有するエピタキシャル成長層と、第１半導体層に電気的に接続された電極と、第２半導体層の基板とは反対側の面に形成され、かつ、第２半導体層に電気的に接続され、光透過性を有する電流注入領域と、エピタキシャル成長層の所定の厚さの位置に対応させて第１面に形成され、カーブミラー構造を有する第１反射層と、電流注入領域の前記第２半導体層とは反対側の面に形成された第２反射層とを備えている。

Description

面発光素子、発光装置及び面発光素子の製造方法
　本開示は、面発光素子、発光装置及び面発光素子の製造方法に関する。
　例えば、非特許文献１に、ＧａＮをベースとする垂直共振器型面発光レーザ（ＶＣＳＥＬ：Vertical Cavity Surface Emitting Laser）が開示されている。ＶＣＳＥＬでは、ｎ型ＧａＮ基板上にｎ型ＧａＮ層、活性層、ｐ型ＧａＮ層のそれぞれが積層されている。ｎ型ＧａＮ層、活性層、ｐ型ＧａＮ層はいずれもエピタキシャル成長により成膜されている。
　ｎ型ＧａＮ基板下にはｎ側反射層（ＤＢＲ：Distributed Bragg Reflector）が形成されている。ｐ型ＧａＮ層上にはｐ側反射層（ＤＢＲ）が形成されている。また、ｎ型ＧａＮ層にはｎ側金属電極、ｐ型ＧａＮ層にはｐ側金属電極のそれぞれが電気的に接続されている。
SCIENTIFIC REPORTS | (2018) 8:10350 |DOI:10.1038/s41598-018-28418-6
　ＶＣＳＥＬの製造では、エピタキシャル成長層はＧａＮウェーハ面内において、均一な厚さに形成されている。エピタキシャル成長層の厚さが設定値の厚さからずれると、閾値電流密度が変化し、ＶＣＳＥＬの特性悪化に繋がる。
　一方、ＶＣＳＥＬでは、反射層の傾きが特性に大きな影響を及ぼす。例えば、反射層が僅か０．００１度傾くと、顕著に回折損失を含む光学的損失が増大してしまう。
　このため、ＶＣＳＥＬでは、回折損失を含む光学的損失を効果的に抑制又は防止することが望まれている。
　本開示の第１実施態様に係る面発光素子は、第１面と第１面に対向する第２面とを有する基板と、第２面にエピタキシャル成長により順次積層されている第１導電型の第１半導体層、活性層及び第２導電型の第２半導体層を有し、厚さ及び共振器長に分布を有するエピタキシャル成長層と、第１半導体層に電気的に接続された電極と、第２半導体層の基板とは反対側の面に形成され、かつ、第２半導体層に電気的に接続され、光透過性を有する電流注入領域と、エピタキシャル成長層の所定の厚さの位置に対応させて第１面に形成され、カーブミラー構造を有する第１反射層と、電流注入領域の第２半導体層とは反対側の面に形成された第２反射層とを備えている。
　本開示の第２実施態様に係る発光装置は、複数配列された面発光素子を備え、面発光素子は、第１面と第１面に対向する第２面とを有する基板と、第２面にエピタキシャル成長により順次積層されている第１導電型の第１半導体層、活性層及び第２導電型の第２半導体層を有し、厚さ及び共振器長に分布を有するエピタキシャル成長層と、第１半導体層に電気的に接続された電極と、第２半導体層の基板とは反対側の面に形成され、かつ、第２半導体層に電気的に接続され、光透過性を有する電流注入領域と、エピタキシャル成長層の所定の厚さの位置に対応させて第１面に形成され、カーブミラー構造を有する第１反射層と、電流注入領域の第２半導体層とは反対側の面に形成された第２反射層とを備えている。
　本開示の第３実施態様に係る面発光素子の製造方法は、基板の第１面に対向する第２面に、エピタキシャル成長により第１導電型の第１半導体層、活性層及び第２導電型の第２半導体層を順次積層し、厚さ及び共振器長に分布を有するエピタキシャル成長層を形成し、第１半導体層に電気的に接続された電極を形成し、第２半導体層の基板とは反対側の面に、第２半導体層に電気的に接続され、かつ、光透過性を有する電流注入領域を形成し、電流注入領域の第２半導体層とは反対側の面に第２反射層を形成し、エピタキシャル成長層の厚さを測定し、第１面の所定の位置にカーブミラー構造を有する第１反射層を形成している。
本開示の第１実施の形態に係る面発光素子及び発光装置の要部断面図である。 図１に示される面発光素子の製造工程において基板（ここではウェーハ）上にエピタキシャル成長層を成膜した状態の概略断面図である。 図２に示される基板から面発光素子として採用されるエピタキシャル成長層の一部と第１反射層との対応関係を説明する要部斜視図である。 図３に示されるエピタキシャル成長層の一部と第１反射層との対応関係を説明する要部断面図である。 図１に示される面発光素子においてエピタキシャル成長層の厚さの設定値からのずれ量と閾値電流密度との関係を示す図である。 第１実施の形態に係る面発光素子の一例の製造方法を説明するフローチャートである。 本開示の第２実施の形態に係る面発光素子及び発光装置の図４に対応する要部断面図である。 本開示の第３実施の形態に係る面発光素子及び発光装置の図４に対応する要部断面図である。 本開示の第４実施の形態に係る面発光素子及び発光装置のエピタキシャル成長層の製造方法を説明する工程断面図である。 本開示の第５実施の形態に係る面発光素子及び発光装置のエピタキシャル成長層の製造方法を説明する図９に対応する工程断面図である。 本開示の第６実施の形態に係る面発光素子及び発光装置のエピタキシャル成長層の製造方法を説明する図９に対応する工程断面図である。 本開示の第７実施の形態に係る面発光素子及び発光装置のエピタキシャル成長層の製造方法を説明する図９に対応する工程断面図である。 本開示の第８実施の形態に係る面発光素子及び発光装置のエピタキシャル成長層の製造方法を説明する図９に対応する工程断面図である。 図１３に示される絶縁体の基板（ここではウェーハ）平面内における配置形態を説明する概略平面図である。 第８実施の形態の第１変形例に係る絶縁体の配置形態を説明する図１４Ａに対応する概略平面図である。 第８実施の形態の第２変形例に係る絶縁体の配置形態を説明する図１４Ａに対応する概略平面図である。 第８実施の形態の第３変形例に係る絶縁体の配置形態を説明する図１４Ａに対応する概略平面図である。 第８実施の形態の第４変形例に係る絶縁体の配置形態を説明する図１４Ａに対応する概略平面図である。 第８実施の形態の第５変形例に係る絶縁体の配置形態を説明する図１４Ａに対応する概略平面図である。 本開示の第９実施の形態に係る面発光素子及び発光装置のエピタキシャル成長層の製造方法を説明する図９に対応する工程断面図である。
　以下、本開示の実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。なお、説明は以下の順序で行う。
１．第１実施の形態
　第１実施の形態は、面発光素子及び発光装置に、本技術を適用した例を説明する。ここでは、面発光素子の基本的な構造並びに製造プロセスについて説明する。
２．第２実施の形態
　第２実施の形態は、本技術を適用した例であって、第１実施の形態に係る面発光素子及び発光装置のエピタキシャル成長層の構造を変えた第１例を説明する。
３．第３実施の形態
　第３実施の形態は、本技術を適用した例であって、第１実施の形態に係る面発光素子及び発光装置のエピタキシャル成長層の構造を変えた第２例を説明する。
４．第４実施の形態
　第４実施の形態は、本技術を適用した例であって、第１実施の形態に係る面発光素子及び発光装置のエピタキシャル成長層の具体的な製造方法の第１例を説明する。
５．第５実施の形態
　第５実施の形態は、本技術を適用した例であって、第１実施の形態に係る面発光素子及び発光装置のエピタキシャル成長層の具体的な製造方法の第２例を説明する。
６．第６実施の形態
　第６実施の形態は、本技術を適用した例であって、第１実施の形態に係る面発光素子及び発光装置のエピタキシャル成長層の具体的な製造方法の第３例を説明する。
７．第７実施の形態
　第７実施の形態は、本技術を適用した例であって、第１実施の形態に係る面発光素子及び発光装置のエピタキシャル成長層の具体的な製造方法の第４例を説明する。
８．第８実施の形態
　第８実施の形態は、本技術を適用した例であって、第１実施の形態に係る面発光素子及び発光装置のエピタキシャル成長層の具体的な製造方法の第５例を説明する。ここでは、複数の変形例についても説明する。
９．第９実施の形態
　第９実施の形態は、本技術を適用した例であって、第１実施の形態に係る面発光素子及び発光装置のエピタキシャル成長層の具体的な製造方法の第６例を説明する。
１０．その他の実施の形態
＜１．第１実施の形態＞
　図１～図６を用いて、本開示の第１実施の形態に係る面発光素子１及び発光装置１０を説明する。
　ここで、図中、適宜、示されている矢印Ｘ方向は、便宜的に平面上に載置された面発光素子１の１つの平面方向を示している。矢印Ｙ方向は、矢印Ｘ方向に対して直交する他の１つの平面方向を示している。また、矢印Ｚ方向は、矢印Ｘ方向及び矢印Ｙ方向に対して直交する上方向を示している。つまり、矢印Ｘ方向、矢印Ｙ方向、矢印Ｚ方向は、丁度、三次元座標系のＸ軸方向、Ｙ軸方向、Ｚ軸方向に各々一致している。
　なお、これらの各方向は、説明の理解を助けるために示されており、本技術の方向を限定するものではない。
［面発光素子１の構成］
（１）面発光素子１の概略全体構成
　図１は、面発光素子１の縦断面構成の一例を表している。
　第１実施の形態に係る面発光素子１はＶＣＳＥＬとして構成されている。面発光素子１は、基板２と、エピタキシャル成長層３と、第１反射層８と、第２反射層９とを主要な構成要素として備えている。エピタキシャル成長層３は、第１半導体層３１と、活性層３２と、第２半導体層３３とを備えている。
　また、面発光素子１は、狭窄領域４と、電流注入領域５とを備えている。そして、面発光素子１には、更に第１電極６及び第２電極７が形成されている。
（２）基板２の構成
　第１実施の形態において、面発光素子１は、例えばＧａＮベースのＶＣＳＥＬとして構成されている。このため、基板２には、第１導電型のＧａＮ基板が使用されている。例えば第１導電型は「ｎ型」であり、基板２はｎ型ＧａＮ基板である。基板２の図中下側の面は第１面２Ａである。基板２の第１面２Ａと対向する上側の面は第２面２Ｂである。
　ここで、基板２は、面発光素子１の製造において、複数個の面発光素子１を同時に製造しているとき、「ウェーハ」である。また、面発光素子１の製造において、ダイシング工程を経て、ウェーハがダイシングされた後では、基板２は「チップ（又はダイ）」である。
（３）エピタキシャル成長層３の第１半導体層３１の構成
　エピタキシャル成長層３の第１半導体層３１は基板２の第２面２Ｂにエピタキシャル成長により積層されている。第２面２Ｂは矢印Ｘ方向及び矢印Ｙ方向に広がる平面である。この第２面２Ｂの面方向から見て（以下、単に「側面視において」という。）、第１半導体層３１は第２面２Ｂ上に矢印Ｚ方向へ向かって成膜されている。
　第１半導体層３１はクラッド層として使用されている。第１半導体層３１は例えば第１導電型のＧａＮ（ｎ型ＧａＮ）により形成されている。第１半導体層３１は例えば１００ｎｍ以上１０μｍ以下の厚さに形成されている。
（４）エピタキシャル成長層３の活性層３２の構成
　活性層３２は、第１半導体層３１にエピタキシャル成長により積層されている。活性層３２は、第１半導体層３１の基板２とは反対側の面上に成膜されている。活性層３２は発光層である。活性層３２はバリア層と量子井戸層とを交互に複数積層した構造である。活性層３２は例えばＧａＩｎＮを主組成として構成されている。活性層３２は例えば１ｎｍ以上５０ｎｍ以下の厚さに形成されている。
　また、活性層３２では、量子井戸層の代わりに、量子細線又は量子ドットを用いても構わない。さらに、活性層３２は、歪補償量子井戸として構成されてもよい。
（５）エピタキシャル成長層３の第２半導体層３３の構成
　エピタキシャル成長層３の第２半導体層３３は活性層３２にエピタキシャル成長により積層されている。第２半導体層３３は、活性層３２の第１半導体層３１側とは反対側の面上に成膜されている。
　第２半導体層３３はクラッド層として使用されている。第２半導体層３３は例えば第２導電型のＧａＮにより形成されている。第２導電型は第１導電型とは反対導電型の「ｐ型」である。このため、第２半導体層３３はｐ型ＧａＮである。第２半導体層３３は例えば１０ｎｍ以上２５０ｎｍ以下の厚さに形成されている。
（６）エピタキシャル成長層３の構成
　第１実施の形態において、エピタキシャル成長層３は、基板２の第２面２Ｂ内において同一の積層構造に構成され、かつ、第２面２Ｂ内において不均一な厚さに形成されている。つまり、面発光素子１は、第２面２Ｂ内においてエピタキシャル成長層３の厚さに違いを有する分布を備え、更に厚さの分布に応じて共振器長の長さに違いを有する分布を備えている。
　図２は、面発光素子１の製造過程におけるウェーハ状態の基板２の縦断面構造を模式的に表している。図３は、図２に示されるウェーハ状態の基板２の立体構造を模式的に表している。そして、図４は、図２及び図３に符号Ａを付して示された領域のエピタキシャル成長層３から製造された面発光素子１の縦断面構造を模式的に表している。
　図２及び図３に示されるように、面発光素子１の製造過程では、１つのウェーハ状態の基板２に複数の面発光素子１を製造するエピタキシャル成長層３が形成されている。ここで、基板（ウェーハ）２の第２面２Ｂ面内では、エピタキシャル成長層３の厚さは不均一な厚さに形成されている。
　エピタキシャル成長層３を構築する第１半導体層３１、活性層３２及び第２半導体層３３の複数層のそれぞれが不均一な厚さに形成され、エピタキシャル成長層３は全体として不均一な厚さに形成されている。表現を代えれば、エピタキシャル成長層３の積層構造の界面は、側面視において、第２面２Ｂに対して傾きを持つ直線形状に形成されている。詳しく説明すると、特に、図１及び図４に示されるように、第１半導体層３１と活性層３２との界面、活性層３２と第２半導体層３３との界面が、いずれも第２面２Ｂに対して傾きを持つ直線形状に形成されている。
　なお、第１半導体層３１、活性層３２及び第２半導体層３３の少なくとも１つの単一層が不均一な厚さに形成され、エピタキシャル成長層３は全体として不均一な厚さに形成されていてもよい。
　図４に示される面発光素子１は、不均一な厚さを有するエピタキシャル成長層３のうち、符号Ａを付して破線により囲まれた領域のエピタキシャル成長層３を選別し、この選別されたエピタキシャル成長層３を備えている。符号Ａを付して破線により囲まれた領域では、エピタキシャル成長層３が所定の設定値の厚さに形成されている。この設定値の厚さに関しては、後述する。
　また、第１実施の形態では、図３に示されるように、矢印Ｘ方向において、エピタキシャル成長層３の厚さの変化量が一定に増加する範囲ｄｘが選別され、この選別されたエピタキシャル成長層３が面発光素子１の製造に使用されている。ここでは、矢印Ｙ方向において、エピタキシャル成長層３の厚さに変化量が存在しない範囲ｄｙが選別されている。つまり、矢印Ｚ方向から見て（以下、単に「平面視において」という。）、面発光素子１は、エピタキシャル成長層３の範囲ｄｘ及び範囲ｄｙ内に構築されている。例えば、平面視において、第２反射層９が直径φの円形状に形成されるとき、第２反射層９はエピタキシャル成長層３の範囲ｄｘ及び範囲ｄｙ内に形成されている（φ≦ｄｘ×ｄｙ）。
　なお、エピタキシャル成長層３の厚さの変化量が一定に減少する範囲ｄｘに面発光素子１が製造されてもよい。さらに、エピタキシャル成長層３の厚さの変化量が一定に増加する範囲ｄｘとエピタキシャル成長層３の厚さの変化量が一定に増加若しくは減少する範囲ｄｙとに面発光素子１が製造されてもよい。同様に、エピタキシャル成長層３の厚さの変化量が一定に減少する範囲ｄｘとエピタキシャル成長層３の厚さの変化量が一定に増加若しくは減少する範囲ｄｙとに面発光素子１が製造されてもよい。
　図５は、エピタキシャル成長層３の厚さのずれ量と低閾値電流密度との関係を表している。横軸はエピタキシャル成長層３の厚さのずれ量を示している。縦軸は低閾値電流密度（Ｊｔｈ［ｋＡ／ｃｍ２］）を示している。
　横軸の中央は、エピタキシャル成長層３の厚さの所定の設定値に対して、ずれ量「０」である。ずれ量「０」では低閾値電流密度が最小値になる。ずれ量「０」に対して、エピタキシャル成長層３の厚さが増加する方向（右方向）へずれると、低閾値電流密度が増大する。同様に、ずれ量「０」に対して、エピタキシャル成長層３の厚さが減少する方向（左方向）へずれると、低閾値電流密度は増大する。
　エピタキシャル成長層３の光学膜厚差は、面発光素子１の発振波長のずれた２以上の縦モード間隔に相当している。
　例えば、面発光素子１の共振器長が例えば１０μｍ以上２０μｍ以下に設定される場合、縦モードの間隔は、大凡、１ｎｍ以上４ｎｍ以下になる。仮に、共振器長が２０μｍとしたとき、縦モードの間隔が、大凡、１ｎｍとなれば、１ｎｍに相当するエピタキシャル成長層３の厚さの振れ幅となる。この振れ幅の範囲内にエピタキシャル成長層３のずれ量「０」に匹敵する厚さが存在する。
　また、上記例示において、屈折率が「２」の材料を用いて共振器が構成されるとき、エピタキシャル成長層３の厚さの振れ幅は０．５ｎｍになる。
　従って、エピタキシャル成長層３にこのような光学膜厚差を設定しておけば、低閾値電流密度が最小値となるエピタキシャル成長層３の厚さを選別することができる。
　さらに、数倍から数十倍の範囲の光学膜厚差がエピタキシャル成長層３に生成することができれば、低閾値電流密度が最小値となるエピタキシャル成長層３の厚さを確実に選別可能となる。
　ここで、エピタキシャル成長層３はＧａＮに限定されない。エピタキシャル成長層３は、ＩｎＧａＮ、ＡｌＧａＮ、ＡｌＧａＩｎＮ、ＧａＡｓ、ＡｌＧａＡｓ、ＡｌＡｓ、ＩｎＧａＡｓ、ＡｌＩｎＧａＰ、ＩｎＧａＰ、ＩｎＰ、ＩｎＡｌＡｓ、ＡｌＩｎＧａＡｓ、ＡｌＧａＡｓＰ、ＩｎＧａＡｓ、ＩｎＧａＳｂ及びＡｌＧａＳｂから選択される少なくとも１以上の材料により形成可能である。
（７）狭窄領域４の構成
　図１に戻って、狭窄領域４は、エピタキシャル成長層３内において、活性層３２の周囲に形成されている。狭窄領域４は、ここでは電流狭窄領域並びに光閉じ込め領域として構成されている。第１実施の形態では、狭窄領域４は、活性層３２の周囲にイオン注入法を用いて例えばボロンを注入し、不活性化させることにより形成されている。
　なお、狭窄領域４は、絶縁体若しくは誘電体により形成してもよい。
（８）電流注入領域５の構成
　電流注入領域５は、第２半導体層３３に形成されている。電流注入領域５は、第２半導体層３３の基板２とは反対側の面上に積層されている。電流注入領域５は第２半導体層３３に電気的に接続されている。平面視において、電流注入領域５は、狭窄領域４により周囲を囲まれた領域内において少なくとも第２半導体層３３上に形成され、更に狭窄領域４上にわたって延設されている。
　電流注入領域５は、導電性を有し、かつ、光透過性を有している。電流注入領域５は、例えばＩＴＯ（Indium Tin Oxide）等の透明電極材料により形成されている。
（９）第１電極６及び第２電極７の構成
　第１電極６は、エピタキシャル成長層３の周囲の一部を除去して露出させた第１半導体層３１上に形成されている。第１電極６は、ｎ側金属電極として構成され、第１半導体層３１に電気的に接続されている。
　第２電極７は、狭窄領域４上であって、電流注入領域５上に形成されている。第２電極７は、ｐ側金属電極として構成され、電流注入領域５に電気的に接続されている。つまり、第２電極７は、電流注入領域５を介在させて第２半導体層３３に電気的に接続されている。
（１０）第１反射層８の構成
　第１反射層８は、基板２の第１面２Ａに形成されている。第１反射層８は、基板２の第１面２Ａから更に下方へ湾曲するカーブミラー構造（凹面鏡構造）により構成されている。ここでは、第１反射層８は、例えば、Ｔａ２Ｏ５及びＳｉＯ２のそれぞれを交互に複数層積層した誘電体ＤＢＲにより構成されている。
　第１反射層８は、前述のエピタキシャル成長層３の所定の設定値の厚さ、つまり厚さのずれ量「０」であって、低閾値電流密度が最小値となる位置に対応させて配置されている。ここでは、エピタキシャル成長層３のずれ量「０」の位置に対して、第１反射層８の光軸が一致している。
　これにより、不均一な厚さを有するエピタキシャル成長層３に対して、第１反射層８により反射される光を活性層３２に収束させることができる。つまり、面発光素子１において、回折損失を効果的に抑制又は防止することができる。
　前述の通り、面発光素子１において、エピタキシャル成長層３の求められる光学膜厚差は縦モード間隔（Δλ）に設定されている。この縦モード間隔（Δλ）において、低閾値電流密度の最小値が存在する。
　例えば、縦モード間隔Δλが１．２ｎｍ以上２．０ｎｍ以下、或いは１ｎｍ以上５ｎｍ以下であるとき、光学膜厚差は少なくとも０．５ｎｍ、好ましくは２．５ｎｍを超えていればよい。従って、所定の領域内に２．５ｎｍ程度の光学膜厚差が有れば、最適な膜厚箇所を例えば測定により見出すことができる。このため、１つの実施の形態として、フラットミラー構造（平面鏡構造）の反射層が傾斜している場合を考えることができる。以下にこのような条件を満たす種々の例を示す。
１．基板（ここではチップ）＊間隔が１０μｍと小さい場合
　要求される光学膜厚差が５０ｎｍと大きく、基板２間隔が１０μｍと小さい場合、傾斜角度は０．３度よりも大きくなる。
２．基板２間隔が１０μｍと小さい場合
　要求される光学膜厚差が０．５ｎｍと小さく、基板２間隔が１０μｍと小さい場合、傾斜角度は０．００３度よりも大きくなる。
３．基板２間隔が５０μｍと中程度の場合
　要求される光学膜厚差が０．５ｎｍと小さく、基板２間隔が５０μｍと中程度の場合、傾斜角度は０．０００６度よりも大きくなる。
４．基板２間隔が５ｃｍ（２ｉｎｃｈ）と大きい場合
　要求される光学膜厚差が０．５ｎｍと小さく、基板２間隔が５ｃｍと大きい場合、傾斜角度は６×１０－７度よりも大きくなる。
　すなわち、上記３．及び４．の例示では、傾斜角度を０．００１度以下にすることができるので、回折損失を含む光学的損失による影響を殆ど無視することができる。
　第２反射層９は、電流注入領域５上に形成されている。第２反射層９は、フラットミラー構造により構成されている。ここでは、第２反射層９は、第１反射層８と同様に、誘電体ＤＢＲにより構成されている。
　なお、第１反射層８及び第２反射層９の少なくとも一方は、半導体ＤＢＲにより形成してもよい。
［発光装置１０の構成］
　発光装置１０は、全体構成の図示を省略するが、矢印Ｘ方向及び矢印Ｙ方向の少なくとも一方向に、図１に示される面発光素子１を配列することにより構築されている。発光装置１０は、光ストレージ、レーザプリンタ、プロジェクタ、ディスプレイ、ソリッドステート照明器、光通信装置、バイオセンサ等のアプリケーションデバイスの光源として応用可能である。
［面発光素子１の製造方法］
　前述の面発光素子１は以下の製造方法により製造されている。図６は、面発光素子１の製造方法を説明するフローチャートを表している。以下、簡潔に手順を説明する。
　まず、基板２が準備される（ステップＳ１）。基板２は、第１面２Ａ及び第１面２Ａに対向する第２面２Ｂを備えている。
　次に、基板２の第２面２Ｂに、エピタキシャル成長によりエピタキシャル成長層３が形成される（ステップＳ２）。エピタキシャル成長層３は、第１半導体層３１、活性層３２、第２半導体層３３のそれぞれを順次積層して形成される。このエピタキシャル成長層３は不均一な厚さを有し、完成後の面発光素子１の共振器長に分布が形成される。
　また、エピタキシャル成長層３に狭窄領域４が形成される。
　なお、不均一な厚さ有するエピタキシャル成長層３の具体的な製造方法は、第４実施の形態以降に説明する。
　次に、エピタキシャル成長層３の第２半導体層３３上に電流注入領域５が形成される（ステップＳ３）。電流注入領域５は、光透過性を有し、第２半導体層３３に電気的に接続される。
　引き続き、電流注入領域５に第２電極７が形成される（ステップＳ４）。第２電極７は電流注入領域５を介在させて第２半導体層３３に電気的に接続される。
　次に、第２電極７上を含む電流注入領域５上に第２反射層９が形成される（ステップＳ５）。ここでは、第２反射層９は誘電体ＤＢＲにより形成される。
　次に、第２反射層９、電流注入領域５及びエピタキシャル成長層３の一部がメサ形状に加工される（ステップＳ６）。エピタキシャル成長層３の一部は第１半導体層３１の表面が露出するまで加工される。
　引き続き、表面が露出されている第１半導体層３１上に第１電極６が形成される（ステップＳ７）。第１電極６は第１半導体層３１に電気的に接続される。
　次に、エピタキシャル成長層３の厚さが測定される（ステップＳ８）。ここでは、所定の設定値となるエピタキシャル成長層３の厚さが測定される。詳しく説明すると、所定の設定値に対するずれ量が「０」となるエピタキシャル成長層３の厚さ、又は低閾値電流密度が最小値となるエピタキシャル成長層３の厚さが測定される。
　次に、エピタキシャル成長層３の所定の設定値となる厚さの位置に対応させて、基板２の第１面２Ａに第１反射層８が形成される（ステップＳ９）。第１反射層８はカーブミラー構造により形成される。
　これら一連の工程が終了すると、第１実施の形態に係る面発光素子１が完成する。
［作用効果］
　第１実施の形態に係る面発光素子１は、図１に示されるように、基板２と、エピタキシャル成長層３と、第１電極６と、電流注入領域５と、第１反射層８と、第２反射層９とを備える。
　基板２は、第１面２Ａと第１面２Ａに対向する第２面２Ｂとを有する。エピタキシャル成長層３は、第２面２Ｂにエピタキシャル成長により順次積層されている第１導電型の第１半導体層３１、活性層３２及び第２導電型の第２半導体層３３を有する。第１電極６は第１半導体層３１に電気的に接続される。電流注入領域５は、第２半導体層３３の基板２とは反対側の面に形成され、かつ、第２半導体層３３に電気的に接続され、光透過性を有する。第１反射層８は第１面２Ａに形成される。第２反射層９は、電流注入領域５の第２半導体層３３とは反対側の面に形成される。
　ここで、エピタキシャル成長層３は、厚さ及び共振器長に分布を有する。そして、第１反射層８は、エピタキシャル成長層３の所定の厚さの位置に対応させて第１面２Ａに形成され、カーブミラー構造を有する。
　このため、低閾値電流密度が最小値になるエピタキシャル成長層３の厚さに形成され、第１反射層８による反射光をエピタキシャル成長層３に収束させることができる。従って、面発光素子１では、回折損失を含む光学的損失を効果的に抑制又は防止することができる。
　また、面発光素子１では、エピタキシャル成長層３の積層構造が第２面２Ｂ内において同一であることにより、上記作用効果を得ることができる。
　さらに、面発光素子１では、エピタキシャル成長層３が、第２面２Ｂ内において、不均一な厚さに形成されることにより、上記作用効果を得ることができる。
　また、面発光素子１では、エピタキシャル成長層３の光学膜厚差は、発振波長のずれた２以上の縦モード間隔に相当しているので、上記作用効果を得ることができる。
　さらに、面発光素子１では、エピタキシャル成長層３の複数層がそれぞれ厚さに分布を有することにより、又エピタキシャル成長層３の単一層が厚さに分布を有することにより、上記作用効果を得ることができる。
　また、面発光素子１では、エピタキシャル成長層３の積層構造の界面が、側面視において、第２面２Ｂに対して傾きを持つ直線形状に形成されることにより、上記作用効果を得ることができる。
　さらに、面発光素子１では、エピタキシャル成長層３がＧａＮ以外の材料により形成されても、上記作用効果を得ることができる。
　また、発光装置１０は、複数配列された面発光素子１を備える。このため、発光装置１０では、回折損失を含む光学的損失を効果的に抑制又は防止することができる。
　加えて、発光装置１０では、複数の面発光素子１から複数の波長を有するレーザ光を出射させることができるので、スペックルノイズを低減することができる。
　さらに、面発光素子１の製造方法は、図１及び図６に示されるように、下記工程を備える。
　基板２の第１面２Ａに対向する第２面２Ｂに、エピタキシャル成長層３により第１導電型の第１半導体層３１、活性層３２及び第２導電型の第２半導体層３３が順次積層され、厚さ及び共振器長に分布を有するエピタキシャル成長層３が形成される。
　第１半導体層３１に電気的に接続された第１電極６が形成される。
　第２半導体層３３の基板２とは反対側の面に、第２半導体層３３に電気的に接続され、かつ、光透過性を有する電流注入領域５が形成される。
　電流注入領域５の第２半導体層３３とは反対側の面に第２反射層９が形成される。
　エピタキシャル成長層３の厚さを測定し、例えば閾値電流密度が最小となるエピタキシャル成長層３の厚さの位置に対応させて、第１面２Ａにカーブミラー構造を有する第１反射層８が形成される。
　これらの各工程を備えることにより、回折損失を含む光学的損失を効果的に抑制又は防止することができる面発光素子１を形成することができる。
　また、面発光素子１では、図１に示されるように、第２反射層９に傾きを持たせることができる。このため、面発光素子１では、斜め方向にレーザ光を出射させることができる。加えて、第２反射層９に傾きを持たせることにより、面発光素子１では、偏光方向に対して反射率に依存性を持たせることができ、偏光を制御することが可能になる。
＜２．第２実施の形態＞
　図７を用いて、本開示の第２実施の形態に係る面発光素子１及び発光装置１０を説明する。
　なお、第２実施の形態及びそれ以降の実施の形態において、第１実施の形態に係る面発光素子１及び発光装置１０の構成要素と同一の構成要素、又は実質的に同一の構成要素には同一符号を付し、重複する説明は省略する。
　図７は、前述の図２に符号Ｂを付して示された領域のエピタキシャル成長層３から製造された面発光素子１の縦断面構造を模式的に表している。
　第２実施の形態に係る面発光素子１では、エピタキシャル成長層３の積層構造の界面の一部は、側面視において、第２面２Ｂに対して傾きを持つ直線形状に形成されている。それ以外の界面は、第２面２Ｂに対して傾きを持っていない直線形状に形成されている。つまり、面発光素子１では、第１反射層８の直上のエピタキシャル成長層３の界面に傾きを持っていなくてもよい。
　上記以外の構成要素は、第１実施の形態に係る面発光素子１の構成要素と同一である。また、発光装置１０は、第２実施の形態に係る面発光素子１を複数配列して構築されている。さらに、面発光素子１の製造方法は、第１実施の形態に係る面発光素子１の製造方法と実質的に同一である。
　第２実施の形態に係る面発光素子１、発光装置１０及び面発光素子１の製造方法によれば、第１実施の形態に係る面発光素子１、発光装置１０及び面発光素子１の製造方法により得られる作用効果と同様の作用効果を得ることができる。
＜３．第３実施の形態＞
　図８を用いて、本開示の第３実施の形態に係る面発光素子１及び発光装置１０を説明する。
　図８は、前述の図２に符号Ｃを付して示された領域のエピタキシャル成長層３から製造された面発光素子１の縦断面構造を模式的に表している。
　第３実施の形態に係る面発光素子１では、エピタキシャル成長層３の積層構造の界面は、側面視において、非直線形状に形成されている。少し詳しく説明すると、エピタキシャル成長層３の表面はギザギザの起伏を有している。
　また、エピタキシャル成長層３の表面の平坦部の幅Ｄは、平面視において、円形状のアパーチャ（開口部）の直径Ｒよりも大きく形成されている。
　ここで、「非直線形状」とは、異なる傾きを持っている複数の直線形状を連結した形状及び曲線形状が少なくとも含まれる意味において使用されている。
　上記以外の構成要素は、第１実施の形態に係る面発光素子１の構成要素と同一である。また、発光装置１０は、第３実施の形態に係る面発光素子１を複数配列して構築されている。さらに、面発光素子１の製造方法は、第１実施の形態に係る面発光素子１の製造方法と実質的に同一である。
　第３実施の形態に係る面発光素子１、発光装置１０及び面発光素子１の製造方法によれば、第１実施の形態に係る面発光素子１、発光装置１０及び面発光素子１の製造方法により得られる作用効果と同様の作用効果を得ることができる。
＜４．第４実施の形態＞
　図９を用いて、本開示の第４実施の形態に係る面発光素子１及び発光装置１０を説明する。第４実施の形態以降は、面発光素子１のエピタキシャル成長層３の製造方法について説明する。
　図９は、面発光素子１のエピタキシャル成長層３の製造方法を説明する模式的な工程断面を表している。
　第４実施の形態に係る面発光素子１のエピタキシャル成長層３の製造方法では、エピタキシャル成長のときに、基板（ウェーハ）２の温度分布を変えて、エピタキシャル成長層３の厚さに分布が形成されている。エピタキシャル成長層３では、一般的に温度が高くなると、成長速度が速くなる。図示を省略するが、成長装置は、例えば、ヒータの位置を右側に寄せて、左側から右側に向かって温度分布を持たせる構成とされている。
　上記以外の構成要素は、第１実施の形態に係る面発光素子１の構成要素と同一である。また、発光装置１０は、第４実施の形態に係る面発光素子１を複数配列して構築されている。さらに、面発光素子１の全体の製造方法は、第１実施の形態に係る面発光素子１の製造方法と実質的に同一である。
　第４実施の形態に係る面発光素子１、発光装置１０及び面発光素子１の製造方法によれば、第１実施の形態に係る面発光素子１、発光装置１０及び面発光素子１の製造方法により得られる作用効果と同様の作用効果を得ることができる。
＜５．第５実施の形態＞
　図１０を用いて、本開示の第５実施の形態に係る面発光素子１及び発光装置１０を説明する。
　図１０は、面発光素子１のエピタキシャル成長層３の製造方法を説明する模式的な工程断面を表している。
　第５実施の形態に係る面発光素子１のエピタキシャル成長層３の製造方法では、エピタキシャル成長のときに、基板（ウェーハ）２上の成膜ガスＧの濃度分布を変えて、エピタキシャル成長層３の厚さに分布が形成されている。エピタキシャル成長層３では、成膜ガスＧの濃度が高くなると、成長速度が速くなる。図示を省略するが、成長装置は、例えば、成膜ガスＧの供給ノズルの位置を右側に寄せて、左側から右側に向かってガス濃度分布を持たせる構成とされている。
　上記以外の構成要素は、第１実施の形態に係る面発光素子１の構成要素と同一である。また、発光装置１０は、第５実施の形態に係る面発光素子１を複数配列して構築されている。さらに、面発光素子１の全体の製造方法は、第１実施の形態に係る面発光素子１の製造方法と実質的に同一である。
　第５実施の形態に係る面発光素子１、発光装置１０及び面発光素子１の製造方法によれば、第１実施の形態に係る面発光素子１、発光装置１０及び面発光素子１の製造方法により得られる作用効果と同様の作用効果を得ることができる。
＜６．第６実施の形態＞
　図１１を用いて、本開示の第６実施の形態に係る面発光素子１及び発光装置１０を説明する。
　図１１は、面発光素子１のエピタキシャル成長層３の製造方法を説明する模式的な工程断面を表している。
　第６実施の形態に係る面発光素子１のエピタキシャル成長層３の製造方法では、エピタキシャル成長のときに、基板（ウェーハ）２を回転させて、エピタキシャル成長層３の厚さに分布が形成されている。例えば、基板２の右端を回転中心ＬＣとして、回転中心ＬＣ周りに基板２を回転させると、基板２の右端に対して基板２の左端の回転速度が速くなる。つまり、温度分布（図９参照）若しくは成膜ガスＧの濃度分布（図１０参照）は、基板２の右端に対して左端が低くなるので、成長速度が遅くなる。図示を省略するが、成長装置は、基板２を回転させる機構を備えている。
　上記以外の構成要素は、第１実施の形態に係る面発光素子１の構成要素と同一である。また、発光装置１０は、第６実施の形態に係る面発光素子１を複数配列して構築されている。さらに、面発光素子１の全体の製造方法は、第１実施の形態に係る面発光素子１の製造方法と実質的に同一である。
　第６実施の形態に係る面発光素子１、発光装置１０及び面発光素子１の製造方法によれば、第１実施の形態に係る面発光素子１、発光装置１０及び面発光素子１の製造方法により得られる作用効果と同様の作用効果を得ることができる。
＜７．第７実施の形態＞
　図１２を用いて、本開示の第７実施の形態に係る面発光素子１及び発光装置１０を説明する。
　図１２は、面発光素子１のエピタキシャル成長層３の製造方法を説明する模式的な工程断面を表している。
　第７実施の形態に係る面発光素子１のエピタキシャル成長層３の製造方法では、エピタキシャル成長のときに、オフ角分布を変えた基板（ウェーハ）２が使用され、エピタキシャル成長層３の厚さに分布が形成されている。エピタキシャル成長層３では、オフ角が大きくなると、成長速度が速くなる。ここでは、オフ角分布を変えた基板２が使用されているが、第４実施の形態から第６実施の形態に係る面発光素子１の製造方法が併用され、温度分布、成膜ガスの濃度分布又は回転を併用してエピタキシャル成長層３が形成されている。
　上記以外の構成要素は、第１実施の形態に係る面発光素子１の構成要素と同一である。また、発光装置１０は、第７実施の形態に係る面発光素子１を複数配列して構築されている。さらに、面発光素子１の全体の製造方法は、第１実施の形態に係る面発光素子１の製造方法と実質的に同一である。
　第７実施の形態に係る面発光素子１、発光装置１０及び面発光素子１の製造方法によれば、第１実施の形態に係る面発光素子１、発光装置１０及び面発光素子１の製造方法により得られる作用効果と同様の作用効果を得ることができる。
＜８．第８実施の形態＞
　図１３及び図１４Ａ～図１４Ｆ用いて、本開示の第８実施の形態に係る面発光素子１及び発光装置１０を説明する。
　図１３は、面発光素子１のエピタキシャル成長層３の製造方法を説明する模式的な工程断面を表している。図１４Ａは、図１３に示される工程における基板２の平面構成を表している。
　第８実施の形態に係る面発光素子１のエピタキシャル成長層３の製造方法では、基板（ウェーハ）２の第２面２Ｂ上に、一定の間隔において配置された絶縁体２１が形成されている。絶縁体２１は、第２面２Ｂから矢印Ｚ方向へ立設され、矢印Ｘ方向に一定の間隔において離間され、矢印Ｙ方向に延設されたストライプ形状に形成されている。
　基板２に絶縁体２１が形成された状態において、エピタキシャル成長層３が形成される。エピタキシャル成長層３は、絶縁体２１の側面にも成膜されるので、絶縁体２１の側面に沿って厚くなり、絶縁体２１間の中間において薄くなる。つまり、エピタキシャル成長層３の厚さに分布が形成される。
　上記以外の構成要素は、第１実施の形態に係る面発光素子１の構成要素と同一である。また、発光装置１０は、第８実施の形態に係る面発光素子１を複数配列して構築されている。さらに、面発光素子１の全体の製造方法は、第１実施の形態に係る面発光素子１の製造方法と実質的に同一である。
　第８実施の形態に係る面発光素子１、発光装置１０及び面発光素子１の製造方法によれば、第１実施の形態に係る面発光素子１、発光装置１０及び面発光素子１の製造方法により得られる作用効果と同様の作用効果を得ることができる。
［第１変形例］
　図１４Ｂは、第８実施の形態の第１変形例に係る基板２の図１４Ａに対応する平面構成を表している。
　第１変形例に係る面発光素子１のエピタキシャル成長層３の製造方法では、平面視において、同心、かつ、直径が基板２の周辺に向かって大きくなる円環形状に形成された絶縁体２１が基板２に形成されている。エピタキシャル成長層３では、この絶縁体２１を使用して厚さに分布が形成される。
　第１変形例に係る面発光素子１、発光装置１０及び面発光素子１の製造方法によれば、第８実施の形態に係る面発光素子１、発光装置１０及び面発光素子１の製造方法により得られる作用効果と同様の作用効果を得ることができる。
［第２変形例］
　図１４Ｃは、第８実施の形態の第２変形例に係る基板２の図１４Ａに対応する平面構成を表している。
　第２変形例に係る面発光素子１のエピタキシャル成長層３の製造方法では、平面視において、矢印Ｘ方向及び矢印Ｙ方向に一定の間隔において配列されたドット形状に形成された絶縁体２１が基板２に形成されている。エピタキシャル成長層３では、この絶縁体２１を使用して厚さに分布が形成される。
　第２変形例に係る面発光素子１、発光装置１０及び面発光素子１の製造方法によれば、第８実施の形態に係る面発光素子１、発光装置１０及び面発光素子１の製造方法により得られる作用効果と同様の作用効果を得ることができる。
［第３変形例］
　図１４Ｄは、第８実施の形態の第３変形例に係る基板２の図１４Ａに対応する平面構成を表している。
　第３変形例に係る面発光素子１のエピタキシャル成長層３の製造方法では、平面視において、矢印Ｘ方向及び矢印Ｙ方向に一定の間隔において配列された六角形状（ハニカム形状）に形成された絶縁体２１が基板２に形成されている。エピタキシャル成長層３では、この絶縁体２１を使用して厚さに分布が形成される。
　第３変形例に係る面発光素子１、発光装置１０及び面発光素子１の製造方法によれば、第８実施の形態に係る面発光素子１、発光装置１０及び面発光素子１の製造方法により得られる作用効果と同様の作用効果を得ることができる。
［第４変形例］
　図１４Ｅは、第８実施の形態の第４変形例に係る基板２の図１４Ａに対応する平面構成を表している。
　第４変形例に係る面発光素子１のエピタキシャル成長層３の製造方法では、平面視において、矢印Ｘ方向及び矢印Ｙ方向に一定の間隔において配列された四角形状（矩形状）に形成された絶縁体２１が基板２に形成されている。エピタキシャル成長層３では、この絶縁体２１を使用して厚さに分布が形成される。
　第４変形例に係る面発光素子１、発光装置１０及び面発光素子１の製造方法によれば、第８実施の形態に係る面発光素子１、発光装置１０及び面発光素子１の製造方法により得られる作用効果と同様の作用効果を得ることができる。
［第５変形例］
　図１４Ｆは、第８実施の形態の第５変形例に係る基板２の図１４Ａに対応する平面構成を表している。
　第５変形例に係る面発光素子１のエピタキシャル成長層３の製造方法では、平面視において、矢印Ｘ方向及び矢印Ｙ方向に一定の間隔において配列された三角形状に形成された絶縁体２１が基板２に形成されている。エピタキシャル成長層３では、この絶縁体２１を使用して厚さに分布が形成される。
　第５変形例に係る面発光素子１、発光装置１０及び面発光素子１の製造方法によれば、第８実施の形態に係る面発光素子１、発光装置１０及び面発光素子１の製造方法により得られる作用効果と同様の作用効果を得ることができる。
＜９．第９実施の形態＞
　図１５を用いて、本開示の第９実施の形態に係る面発光素子１及び発光装置１０を説明する。
　図１５は、面発光素子１のエピタキシャル成長層３の製造方法を説明する模式的な工程断面を表している。
　第９実施の形態に係る面発光素子１のエピタキシャル成長層３の製造方法では、基板（ウェーハ）２の第２面２Ｂに、一定の間隔において配置された溝（コア）２２が形成されている。溝２２は、第２面２Ｂから矢印Ｚ方向と反対方向へ掘り下げて形成されている。
　平面視において、溝２２は、前述の第８実施の形態に係る絶縁体２１と同様に、図１４Ａ～図１４Ｆに示されるいずれかの形状に形成されている。
　基板２に溝２２が形成された状態において、エピタキシャル成長層３が形成される。エピタキシャル成長層３は、溝２２の存在により、溝２２の近傍での成膜速度が遅くなるので、溝２２の近傍では薄くなり、溝２２間において厚くなる。つまり、エピタキシャル成長層３の厚さに分布が形成される。
　上記以外の構成要素は、第１実施の形態に係る面発光素子１の構成要素と同一である。また、発光装置１０は、第９実施の形態に係る面発光素子１を複数配列して構築されている。さらに、面発光素子１の全体の製造方法は、第１実施の形態に係る面発光素子１の製造方法と実質的に同一である。
　第９実施の形態に係る面発光素子１、発光装置１０及び面発光素子１の製造方法によれば、第８実施の形態に係る面発光素子１、発光装置１０及び面発光素子１の製造方法により得られる作用効果と同様の作用効果を得ることができる。
＜１０．その他の実施の形態＞
　本技術は、上記実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲内において、種々変更可能である。
　例えば、本技術では、上記複数の実施の形態又は複数の変形例に係る面発光素子を２以上組み合わせることができる。
　本開示の第１実施態様に係る面発光素子は、基板と、エピタキシャル成長層と、第１電極と、電流注入領域と、第１反射層と、第２反射層とを備える。
　基板は、第１面と第１面に対向する第２面とを有する。エピタキシャル成長層は、第２面にエピタキシャル成長により順次積層されている第１導電型の第１半導体層、活性層及び第２導電型の第２半導体層を有する。第１電極は第１半導体層に電気的に接続される。電流注入領域は、第２半導体層の基板とは反対側の面に形成され、かつ、第２半導体層に電気的に接続され、光透過性を有する。第１反射層は第１面に形成される。第２反射層は、電流注入領域の第２半導体層とは反対側の面に形成される。
　ここで、エピタキシャル成長層は、厚さ及び共振器長に分布を有する。そして、第１反射層は、エピタキシャル成長層の所定の厚さの位置に対応させて第１面に形成され、カーブミラー構造を有する。
　このため、低閾値電流密度が最小値になるエピタキシャル成長層の厚さに形成され、第１反射層による反射光をエピタキシャル成長層に収束させることができる。従って、面発光素子では、回折損失を含む光学的損失を効果的に抑制又は防止することができる。
　また、本開示の第２実施態様に係る発光装置は、複数配列された面発光素子を備える。このため、発光装置では、回折損失を含む光学的損失を効果的に抑制又は防止することができる。
　さらに、本開示の第３実施態様に係る面発光素子の製造方法は、下記工程を備える。
　基板の第１面に対向する第２面に、エピタキシャル成長層により第１導電型の第１半導体層、活性層及び第２導電型の第２半導体層が順次積層され、厚さ及び共振器長に分布を有するエピタキシャル成長層が形成される。
　第１半導体層に電気的に接続された第１電極が形成される。
　第２半導体層の基板とは反対側の面に、第２半導体層に電気的に接続され、かつ、光透過性を有する電流注入領域が形成される。
　電流注入領域の第２半導体層とは反対側の面に第２反射層が形成される。
　エピタキシャル成長層の厚さを測定し、第１面の所定の位置にカーブミラー構造を有する第１反射層が形成される。
　これらの各工程を備えることにより、回折損失を含む光学的損失を効果的に抑制又は防止することができる面発光素子を形成することができる。
＜本技術の構成＞
　本技術は、以下の構成を備えている。以下の構成の本技術によれば、回折損失を含む光学的損失を効果的に抑制又は防止することができる面発光素子、発光装置及び面発光素子の製造方法を提供することができる。
（１）第１面と当該第１面に対向する第２面とを有する基板と、
　前記第２面にエピタキシャル成長により順次積層されている第１導電型の第１半導体層、活性層及び第２導電型の第２半導体層を有し、厚さ及び共振器長に分布を有するエピタキシャル成長層と、
　前記第１半導体層に電気的に接続された電極と、
　前記第２半導体層の前記基板とは反対側の面に形成され、かつ、前記第２半導体層に電気的に接続され、光透過性を有する電流注入領域と、
　前記エピタキシャル成長層の所定の厚さの位置に対応させて前記第１面に形成され、カーブミラー構造を有する第１反射層と、
　前記電流注入領域の前記第２半導体層とは反対側の面に形成された第２反射層と
　を備えている面発光素子。
（２）前記エピタキシャル成長層の積層構造は、前記第２面内において同一である
　前記（１）に記載の面発光素子。
（３）前記エピタキシャル成長層は、前記第２面内において、厚さ及び共振器長に分布を有する
　前記（１）又は（２）に記載の面発光素子。
（４）前記エピタキシャル成長層の光学膜厚差は、隣接する縦モード間隔以上に相当する
　前記（１）から（３）のいずれか１つに記載の面発光素子。
（５）前記エピタキシャル成長層の複数層がそれぞれ厚さに分布を有する
　前記（１）から（４）のいずれか１つに記載の面発光素子。
（６）前記エピタキシャル成長層の単一層が厚さに分布を有する
　前記（１）から（４）のいずれか１つに記載の面発光素子。
（７）前記エピタキシャル成長層の積層構造の界面は、前記第２面の面方向から見て、前記第２面に対して傾きを持つ直線形状に形成されている
　前記（１）から（６）のいずれか１つに記載の面発光素子。
（８）前記エピタキシャル成長層の積層構造の界面の一部は、前記第２面の面方向から見て、前記第２面に対して傾きを持つ直線形状に形成されている
　前記（１）から（６）のいずれか１つに記載の面発光素子。
（９）前記エピタキシャル成長層の積層構造の界面は、前記第２面の面方向から見て、非直線形状に形成されている
　前記（１）から（６）のいずれか１つに記載の面発光素子。
（１０）前記エピタキシャル成長層の表面は、前記第２面の面方向から見て、起伏を有し、
　前記エピタキシャル成長層の表面の平坦部の幅がアパーチャの直径よりも大きい
　前記（９）に記載の面発光素子。
（１１）前記エピタキシャル成長層は、ＧａＮ、ＩｎＧａＮ、ＡｌＧａＮ、ＡｌＧａＩｎＮ、ＧａＡｓ、ＡｌＧａＡｓ、ＡｌＡｓ、ＩｎＧａＡｓ、ＡｌＩｎＧａＰ、ＩｎＧａＰ、ＩｎＰ、ＩｎＡｌＡｓ、ＡｌＩｎＧａＡｓ、ＡｌＧａＡｓＰ、ＩｎＧａＡｓ、ＩｎＧａＳｂ及びＡｌＧａＳｂから選択される少なくとも１以上の材料により形成されている
　前記（１）から（１０）のいずれか１つに記載の面発光素子。
（１２）複数配列された面発光素子を備え、
　前記面発光素子は、
　第１面と当該第１面に対向する第２面とを有する基板と、
　前記第２面にエピタキシャル成長により順次積層されている第１導電型の第１半導体層、活性層及び第２導電型の第２半導体層を有し、厚さ及び共振器長に分布を有するエピタキシャル成長層と、
　前記第１半導体層に電気的に接続された電極と、
　前記第２半導体層の前記基板とは反対側の面に形成され、かつ、前記第２半導体層に電気的に接続され、光透過性を有する電流注入領域と、
　前記エピタキシャル成長層の所定の厚さの位置に対応させて前記第１面に形成され、カーブミラー構造を有する第１反射層と、
　前記電流注入領域の前記第２半導体層とは反対側の面に形成された第２反射層と
　を備えている発光装置。
（１３）基板の第１面に対向する第２面に、エピタキシャル成長により第１導電型の第１半導体層、活性層及び第２導電型の第２半導体層を順次積層し、厚さ及び共振器長に分布を有するエピタキシャル成長層を形成し、
　前記第１半導体層に電気的に接続された電極を形成し、
　前記第２半導体層の前記基板とは反対側の面に、前記第２半導体層に電気的に接続され、かつ、光透過性を有する電流注入領域を形成し、
　前記電流注入領域の前記第２半導体層とは反対側の面に第２反射層を形成し、
　前記エピタキシャル成長層の厚さを測定し、前記第１面の所定の位置にカーブミラー構造を有する第１反射層を形成している
　面発光素子の製造方法。
　本出願は、日本国特許庁において２０２１年９月８日に出願された日本特許出願番号２０２１－１４５９３７号を基礎として優先権を主張するものであり、この出願のすべての内容を参照によって本出願に援用する。
　当業者であれば、設計上の要件や他の要因に応じて、種々の修正、コンビネーション、サブコンビネーション、および変更を想到し得るが、それらは添付の請求の範囲やその均等物の範囲に含まれるものであることが理解される。

Claims (13)

  1. 　第１面と当該第１面に対向する第２面とを有する基板と、
    　前記第２面にエピタキシャル成長により順次積層されている第１導電型の第１半導体層、活性層及び第２導電型の第２半導体層を有し、厚さ及び共振器長に分布を有するエピタキシャル成長層と、
    　前記第１半導体層に電気的に接続された電極と、
    　前記第２半導体層の前記基板とは反対側の面に形成され、かつ、前記第２半導体層に電気的に接続され、光透過性を有する電流注入領域と、
    　前記エピタキシャル成長層の所定の厚さの位置に対応させて前記第１面に形成され、カーブミラー構造を有する第１反射層と、
    　前記電流注入領域の前記第２半導体層とは反対側の面に形成された第２反射層と
    　を備えている面発光素子。
  2. 　前記エピタキシャル成長層の積層構造は、前記第２面内において同一である
    　請求項１に記載の面発光素子。
  3. 　前記エピタキシャル成長層は、前記第２面内において、厚さ及び共振器長に分布を有す
    　請求項１に記載の面発光素子。
  4. 　前記エピタキシャル成長層の光学膜厚差は、隣接する縦モード間隔以上に相当する
    　請求項１に記載の面発光素子。
  5. 　前記エピタキシャル成長層の複数層がそれぞれ厚さに分布を有する
    　請求項１に記載の面発光素子。
  6. 　前記エピタキシャル成長層の単一層が厚さに分布を有する
    　請求項１に記載の面発光素子。
  7. 　前記エピタキシャル成長層の積層構造の界面は、前記第２面の面方向から見て、前記第２面に対して傾きを持つ直線形状に形成されている
    　請求項１に記載の面発光素子。
  8. 　前記エピタキシャル成長層の積層構造の界面の一部は、前記第２面の面方向から見て、前記第２面に対して傾きを持つ直線形状に形成されている
    　請求項１に記載の面発光素子。
  9. 　前記エピタキシャル成長層の積層構造の界面は、前記第２面の面方向から見て、非直線形状に形成されている
    　請求項１に記載の面発光素子。
  10. 　前記エピタキシャル成長層の表面は、前記第２面の面方向から見て、起伏を有し、
    　前記エピタキシャル成長層の表面の平坦部の幅がアパーチャの直径よりも大きい
    　請求項９に記載の面発光素子。
  11. 　前記エピタキシャル成長層は、ＧａＮ、ＩｎＧａＮ、ＡｌＧａＮ、ＡｌＧａＩｎＮ、ＧａＡｓ、ＡｌＧａＡｓ、ＡｌＡｓ、ＩｎＧａＡｓ、ＡｌＩｎＧａＰ、ＩｎＧａＰ、ＩｎＰ、ＩｎＡｌＡｓ、ＡｌＩｎＧａＡｓ、ＡｌＧａＡｓＰ、ＩｎＧａＡｓ、ＩｎＧａＳｂ及びＡｌＧａＳｂから選択される少なくとも１以上の材料により形成されている
    　請求項１に記載の面発光素子。
  12. 　複数配列された面発光素子を備え、
    　前記面発光素子は、
    　第１面と当該第１面に対向する第２面とを有する基板と、
    　前記第２面にエピタキシャル成長により順次積層されている第１導電型の第１半導体層、活性層及び第２導電型の第２半導体層を有し、厚さ及び共振器長に分布を有するエピタキシャル成長層と、
    　前記第１半導体層に電気的に接続された電極と、
    　前記第２半導体層の前記基板とは反対側の面に形成され、かつ、前記第２半導体層に電気的に接続され、光透過性を有する電流注入領域と、
    　前記エピタキシャル成長層の所定の厚さの位置に対応させて前記第１面に形成され、カーブミラー構造を有する第１反射層と、
    　前記電流注入領域の前記第２半導体層とは反対側の面に形成された第２反射層と
    　を備えている発光装置。
  13. 　基板の第１面に対向する第２面に、エピタキシャル成長により第１導電型の第１半導体層、活性層及び第２導電型の第２半導体層を順次積層し、厚さ及び共振器長に分布を有するエピタキシャル成長層を形成し、
    　前記第１半導体層に電気的に接続された電極を形成し、
    　前記第２半導体層の前記基板とは反対側の面に、前記第２半導体層に電気的に接続され、かつ、光透過性を有する電流注入領域を形成し、
    　前記電流注入領域の前記第２半導体層とは反対側の面に第２反射層を形成し、
    　前記エピタキシャル成長層の厚さを測定し、前記第１面の所定の位置にカーブミラー構造を有する第１反射層を形成している
    　面発光素子の製造方法。
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