特開 2022-154048 発光装置およびプロジェクター

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2022154048

(43)【公開日】2022-10-13

(54)【発明の名称】発光装置およびプロジェクター

(51)【国際特許分類】

   H01S 5/11 20210101AFI20221005BHJP

   H01S 5/343 20060101ALI20221005BHJP

   H01L 33/24 20100101ALI20221005BHJP

   H01L 33/32 20100101ALI20221005BHJP

   G03B 21/00 20060101ALI20221005BHJP

   G03B 21/14 20060101ALI20221005BHJP

【ＦＩ】

H01S5/11

H01S5/343 610

H01L33/24

H01L33/32

G03B21/00 D

G03B21/14 A

【審査請求】未請求

【請求項の数】5

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2021056896

(22)【出願日】2021-03-30

(71)【出願人】

【識別番号】000002369

【氏名又は名称】セイコーエプソン株式会社

(71)【出願人】

【識別番号】502350504

【氏名又は名称】学校法人上智学院

(74)【代理人】

【識別番号】100090387

【弁理士】

【氏名又は名称】布施 行夫

(74)【代理人】

【識別番号】100090398

【弁理士】

【氏名又は名称】大渕 美千栄

(74)【代理人】

【識別番号】100148323

【弁理士】

【氏名又は名称】川▲崎▼ 通

(74)【代理人】

【識別番号】100168860

【弁理士】

【氏名又は名称】松本 充史

(72)【発明者】

【氏名】島田 浩行

(72)【発明者】

【氏名】岸野 克巳

【テーマコード（参考）】

2K203

5F173

5F241

【Ｆターム（参考）】

2K203FA23

2K203FA24

2K203FA25

2K203FA34

2K203FA44

2K203FA54

2K203FA62

2K203GA02

2K203GA06

2K203MA04

5F173AB74

5F173AB90

5F173AH04

5F173AP05

5F173AP09

5F173AP13

5F173AR26

5F241AA14

5F241CA05

5F241CA10

5F241CA12

5F241CA40

5F241CA65

5F241CA66

5F241CB15

5F241CB23

5F241CB25

5F241FF16

(57)【要約】

【課題】電極で吸収される光を低減することができる発光装置を提供する。
【解決手段】基板と、前記基板に設けられ、複数の柱状部を有する積層体と、前記積層体の前記基板とは反対側に設けられ、前記積層体に電流を注入する電極と、を有し、前記柱状部は、第１導電型の第１半導体層と、前記第１導電型と異なる第２導電型の第２半導体層と、前記第１半導体層と前記第２半導体層との間に設けられた発光層と、を有し、前記第１半導体層は、前記基板と前記発光層との間に設けられ、前記積層体は、隣り合う前記柱状部の前記第２半導体層の間に設けられたＡｌＮ層を有し、前記ＡｌＮ層の屈折率は、前記第２半導体層の屈折率よりも低い、発光装置。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

基板と、
前記基板に設けられ、複数の柱状部を有する積層体と、
前記積層体の前記基板とは反対側に設けられ、前記積層体に電流を注入する電極と、
を有し、
前記柱状部は、
第１導電型の第１半導体層と、
前記第１導電型と異なる第２導電型の第２半導体層と、
前記第１半導体層と前記第２半導体層との間に設けられた発光層と、
を有し、
前記第１半導体層は、前記基板と前記発光層との間に設けられ、
前記積層体は、隣り合う前記柱状部の前記第２半導体層の間に設けられたＡｌＮ層を有し、
前記ＡｌＮ層の屈折率は、前記第２半導体層の屈折率よりも低い、発光装置。

【請求項2】

請求項１において、
前記ＡｌＮ層は、前記基板側の第１端を有し、
前記発光層は、前記基板とは反対側の第２端を有し、
前記第１端と前記基板との間の距離は、前記第２端と前記基板との間の距離以上である、発光装置。

【請求項3】

請求項１または２において、
前記積層体は、前記第２半導体層と前記電極との間に設けられた前記第２導電型の第３半導体層を有し、
前記第３半導体層の不純物濃度は、前記第２半導体層の不純物濃度よりも高い、発光装置。

【請求項4】

請求項３において、
前記第３半導体層は、前記ＡｌＮ層と前記電極との間に設けられている、発光装置。

【請求項5】

請求項１ないし４のいずれか１項に記載の発光装置を有する、プロジェクター。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、発光装置およびプロジェクターに関する。

【背景技術】

【0002】

半導体レーザーは、高輝度の次世代光源として期待されている。特に、ナノコラムを適用した半導体レーザーは、ナノコラムによるフォトニック結晶の効果によって、狭放射角で高出力の発光が実現できると期待されている。

【0003】

例えば特許文献１には、シリコン基板上に、ｎ型ＧａＮナノコラム層、発光層を形成し、ナノコラム径を広げながらｐ型ＧａＮコンタクト層をエピタキシャル成長させた上に、半透明のｐ型電極を形成させてなる半導体発光素子が記載されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開２００７－４９０６２号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

しかしながら、特許文献１では、ｐ型ＧａＮ層が複数のナノコラムにわたって連続した１つの層となっているため、当該層における面内方向の平均屈折率が高くなる。そのため、発光層に光を閉じ込めることが難しくなり、発光層で発生した光が電極側に漏れる。電極側に光が漏れると、光が電極において吸収され損失となる。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本発明に係る発光装置の一態様は、
基板と、
前記基板に設けられ、複数の柱状部を有する積層体と、
前記積層体の前記基板とは反対側に設けられ、前記積層体に電流を注入する電極と、
を有し、
前記柱状部は、
第１導電型の第１半導体層と、
前記第１導電型と異なる第２導電型の第２半導体層と、
前記第１半導体層と前記第２半導体層との間に設けられた発光層と、
を有し、
前記第１半導体層は、前記基板と前記発光層との間に設けられ、
前記積層体は、隣り合う前記柱状部の前記第２半導体層の間に設けられたＡｌＮ層を有し、
前記ＡｌＮ層の屈折率は、前記第２半導体層の屈折率よりも低い。

【0007】

本発明に係るプロジェクターの一態様は、
前記発光装置の一態様を有する。

【図面の簡単な説明】

【0008】

【図1】本実施形態に係る発光装置を模式的に示す断面図。

【図2】参考例に係る発光装置を模式的に示す断面図。

【図3】本実施形態に係る発光装置の製造工程を模式的に示す断面図。

【図4】本実施形態に係る発光装置の製造工程を模式的に示す断面図。

【図5】本実施形態に係る発光装置の製造工程を模式的に示す断面図。

【図6】本実施形態に係るプロジェクターを模式的に示す図。

【発明を実施するための形態】

【0009】

以下、本発明の好適な実施形態について、図面を用いて詳細に説明する。なお、以下に説明する実施形態は、特許請求の範囲に記載された本発明の内容を不当に限定するものではない。また、以下で説明される構成の全てが本発明の必須構成要件であるとは限らない。

【0010】

１． 発光装置
まず、本実施形態に係る発光装置について、図面を参照しながら説明する。図１は、本実施形態に係る発光装置１００を模式的に示す断面図である。

【0011】

発光装置１００は、図１に示すように、例えば、基板１０と、積層体２０と、第１電極７０と、第２電極７２と、を有している。発光装置１００は、半導体レーザーである。

【0012】

基板１０は、例えば、Ｓｉ基板、ＧａＮ基板、サファイア基板、ＳｉＣ基板などである。

【0013】

積層体２０は、基板１０に設けられている。図示の例では、積層体２０は、基板１０上に設けられている。積層体２０は、例えば、バッファー層２２と、柱状部３０と、絶縁層４０と、ＡｌＮ層５０と、第３半導体層６０と、を有している。

【0014】

本明細書では、積層体２０の積層方向（以下、単に「積層方向」ともいう）において、発光層３４を基準とした場合、発光層３４から第２半導体層３６に向かう方向を「上」とし、発光層３４から第１半導体層３２に向かう方向を「下」として説明する。また、積層方向と直交する方向を「面内方向」ともいう。また、「積層体２０の積層方向」とは、柱状部３０の第１半導体層３２と発光層３４との積層方向のことである。

【0015】

バッファー層２２は、基板１０上に設けられている。バッファー層２２は、例えば、Ｓｉがドープされたｎ型のＧａＮ層である。

【0016】

柱状部３０は、バッファー層２２上に設けられている。柱状部３０は、バッファー層２２から上方に突出した柱状の形状を有している。言い換えれば、柱状部３０は、バッファー層２２を介して基板１０から上方に突出している。柱状部３０は、例えば、ナノコラム、ナノワイヤー、ナノロッド、ナノピラーとも呼ばれる。柱状部３０の平面形状は、例えば、六角形などの多角形、円である。

【0017】

柱状部３０の径は、例えば、５０ｎｍ以上５００ｎｍ以下である。柱状部３０の径を５００ｎｍ以下とすることによって、高品質な結晶の発光層３４を得ることができ、かつ、発光層３４に内在する歪を低減することができる。これにより、発光層３４で発生する光を高い効率で増幅することができる。

【0018】

なお、「柱状部の径」とは、柱状部３０の平面形状が円の場合は、直径であり、柱状部３０の平面形状が円ではない形状の場合は、最小包含円の直径である。例えば、柱状部３０の径は、柱状部３０の平面形状が多角形の場合、該多角形を内部に含む最小の円の直径であり、柱状部３０の平面形状が楕円の場合、該楕円を内部に含む最小の円の直径である。

【0019】

柱状部３０は、複数設けられている。隣り合う柱状部３０の間隔は、例えば、１ｎｍ以
上５００ｎｍ以下である。複数の柱状部３０は、積層方向からみて、所定の方向に所定のピッチで配列されている。複数の柱状部３０は、例えば、三角格子状、正方格子状に配置されている。複数の柱状部３０は、フォトニック結晶の効果を発現することができる。

【0020】

なお、「柱状部のピッチ」とは、所定の方向に沿って隣り合う柱状部３０の中心間の距離である。「柱状部の中心」とは、柱状部３０の平面形状が円の場合は、該円の中心であり、柱状部３０の平面形状が円ではない形状の場合は、最小包含円の中心である。例えば、柱状部３０の中心は、柱状部３０の平面形状が多角形の場合、該多角形を内部に含む最小の円の中心であり、柱状部３０の平面形状が楕円の場合、該楕円を内部に含む最小の円の中心である。

【0021】

柱状部３０は、第１半導体層３２と、発光層３４と、第２半導体層３６と、を有している。

【0022】

第１半導体層３２は、バッファー層２２上に設けられている。第１半導体層３２は、基板１０と発光層３４との間に設けられている。第１半導体層３２は、第１導電型の半導体層である。第１半導体層３２は、例えば、Ｓｉがドープされたｎ型のＧａＮ層である。

【0023】

発光層３４は、第１半導体層３２と第２半導体層３６との間に設けられている。発光層３４は、電流が注入されることで光を発生させる。発光層３４は、例えば、ウェル層と、バリア層と、を有している。ウェル層およびバリア層は、不純物が意図的にドープされていないｉ型の半導体層である。ウェル層は、例えば、ＩｎＧａＮ層である。バリア層は、例えば、ＧａＮ層である。発光層３４は、ウェル層とバリア層とから構成されたＭＱＷ（Multiple Quantum Well）構造を有している。

【0024】

なお、発光層３４を構成するウェル層およびバリア層の数は、特に限定されない。例えば、ウェル層は、１層だけ設けられていてもよく、この場合、発光層３４は、ＳＱＷ（Single Quantum Well）構造を有している。

【0025】

第２半導体層３６は、発光層３４上に設けられている。第２半導体層３６は、第１導電型と異なる第２導電型の半導体層である。第２半導体層３６は、例えば、Ｍｇがドープされたｐ型のＧａＮ層である。第１半導体層３２および第２半導体層３６は、発光層３４に光を閉じ込める機能を有するクラッド層である。

【0026】

なお、図示はしないが、第１半導体層３２と発光層３４との間、および発光層３４と第２半導体層３６との間の少なくとも一方に、ｉ型のＩｎＧａＮ層およびＧａＮ層からなるＯＣＬ（Optical Confinement Layer）が設けられていてもよい。また、第２半導体層３６は、ｐ型のＡｌＧａＮ層からなるＥＢＬ（Electron Blocking Layer）を有してもよい。

【0027】

発光装置１００では、ｐ型の第２半導体層３６、不純物が意図的にドープされていないｉ型の発光層３４、およびｎ型の第１半導体層３２により、ｐｉｎダイオードが構成される。発光装置１００では、第１電極７０と第２電極７２との間に、ｐｉｎダイオードの順バイアス電圧を印加すると、発光層３４に電流が注入されて発光層３４において電子と正孔との再結合が起こる。この再結合により発光が生じる。発光層３４で発生した光は、面内方向に伝搬し、複数の柱状部３０によるフォトニック結晶の効果により定在波を形成して、発光層３４で利得を受けてレーザー発振する。そして、発光装置１００は、＋１次回折光および－１次回折光をレーザー光として、積層方向に出射する。

【0028】

なお、図示はしないが、基板１０とバッファー層２２との間、または基板１０の下に反
射層が設けられていてもよい。該反射層は、例えば、ＤＢＲ（Distributed Bragg Reflector）層である。該反射層によって、発光層３４において発生した光を反射させることができ、発光装置１００は、第２電極７２側からのみ光を出射することができる。

【0029】

絶縁層４０は、隣り合う柱状部３０の発光層３４の間に設けられている。図示の例では、絶縁層４０は、発光層３４の側面を覆っている。絶縁層４０は、積層方向からみて、発光層３４を囲んでいる。図示の例では、絶縁層４０は、下面に凹部４２が設けられた形状を有している。絶縁層４０の一部は、例えば、隣り合う柱状部３０の第１半導体層３２の間に設けられている。絶縁層４０の屈折率は、発光層３４の屈折率よりも低い。絶縁層４０の屈折率は、例えば、ＡｌＮ層５０の屈折率よりも低い。絶縁層４０は、例えば、Ａｌ_２Ｏ_３層である。

【0030】

ＡｌＮ層５０は、絶縁層４０上に設けられている。ＡｌＮ層５０は、隣り合う柱状部３０の第２半導体層３６の間に設けられている。絶縁層４０は、積層方向からみて、第２半導体層３６を囲んでいる。ＡｌＮ層５０の屈折率は、第２半導体層３６の屈折率よりも低い。ＡｌＮ層５０は、絶縁性である。ＡｌＮ層５０は、窒化アルミニウムからなる層である。

【0031】

ＡｌＮ層５０は、基板１０側の第１端５２を有している。図示の例では、第１端５２は、ＡｌＮ層５０の下面で構成されている。発光層３４は、基板１０とは反対側の第２端３５を有している。第２端３５は、第２電極７２側の端である。図示の例では、第２端３５は、発光層３４の上面で構成されている。第１端５２と基板１０との間の距離Ｄ１は、第２端３５と基板１０との間の距離Ｄ２以上である。図示の例では、距離Ｄ１は、距離Ｄ２と等しい。図示はしないが、距離Ｄ１は、距離Ｄ２よりも大きくてもよい。絶縁層４０の積層方向における位置によって、第１端５２の位置を調整することができる。ＡｌＮ層５０は、発光層３４と離間している。ＡｌＮ層５０は、隣り合う柱状部３０の発光層３４の間には設けられていない。

【0032】

ＡｌＮ層５０の上面と、第２半導体層３６の上面とは、例えば、面一である。そのため、第３半導体層６０の平坦性を高くすることができ、第２電極７２の平坦性を高くすることができる。これにより、複数の柱状部３０に対して、均一性よく電流を注入することができる。

【0033】

第３半導体層６０は、第２半導体層３６と第２電極７２との間に設けられている。第３半導体層６０は、さらに、ＡｌＮ層５０と第２電極７２との間に設けられている。第３半導体層６０は、ＡｌＮ層５０および複数の柱状部３０にわたって設けられている。第３半導体層６０は、第２導電型の半導体層である。第２半導体層３６は、例えば、Ｍｇがドープされたｐ型のＧａＮ層である。第３半導体層６０の不純物濃度は、第２半導体層３６の不純物濃度よりも高い。第３半導体層６０の不純物濃度が第２半導体層３６の不純物濃度よりも高いことは、例えば、アトムプローブ分析法によって確認することができる。

【0034】

第１電極７０は、バッファー層２２上に設けられている。バッファー層２２は、第１電極７０とオーミックコンタクトしていてもよい。第１電極７０は、第１半導体層３２と電気的に接続されている。図示の例では、第１電極７０は、バッファー層２２を介して、第１半導体層３２と電気的に接続されている。第１電極７０は、発光層３４に電流を注入するための一方の電極である。第１電極７０としては、例えば、バッファー層２２側から、Ｃｒ層、Ｎｉ層、Ａｕ層の順序で積層したものなどを用いる。

【0035】

第２電極７２は、第３半導体層６０上に設けられている。第２電極７２は、積層体２０の基板１０とは反対側に設けられている。第３半導体層６０は、第２電極７２とオーミッ
クコンタクトしていてもよい。第２電極７２は、第２半導体層３６と電気的に接続されている。図示の例では、第２電極７２は、第３半導体層６０を介して、第２半導体層３６と電気的に接続されている。第２電極７２は、発光層３４に電流を注入するための他方の電極である。第２電極７２としては、例えば、ＩＴＯ（indium tin oxide）などを用いる。

【0036】

なお、上記では、隣り合う柱状部３０の第１半導体層３２の間に、空隙が設けられている例について説明したが、隣り合う柱状部３０の第１半導体層３２の間に、ＡｌＮ層が設けられていてもよい。

【0037】

また、上記では、ＩｎＧａＮ系の発光層３４について説明したが、発光層３４としては、出射される光の波長に応じて、電流が注入されることで発光可能な様々な材料系を用いることができる。例えば、ＡｌＧａＮ系、ＡｌＧａＡｓ系、ＩｎＧａＡｓ系、ＩｎＧａＡｓＰ系、ＩｎＰ系、ＧａＰ系、ＡｌＧａＰ系などの半導体材料を用いることができる。

【0038】

発光装置１００は、例えば、以下の作用効果を有する。

【0039】

発光装置１００では、積層体２０は、隣り合う柱状部３０の第２半導体層３６の間に設けられたＡｌＮ層５０を有し、ＡｌＮ層５０の屈折率は、第２半導体層３６の屈折率よりも低い。そのため、発光装置１００では、第２半導体層が複数の柱状部にわたって連続した１つの層となっている場合に比べて、ＡｌＮ層５０における面内方向の平均屈折率（積層体２０のＡｌＮ層５０が設けられている部分の面内方向の平均屈折率）を低くすることができる。これにより、図１に示すように、積層方向における光強度のピークを発光層３４の位置に合わせることができる。

【0040】

例えば図２に示すように、径が広がりながら第２半導体層１０３６が成長し、第２半導体層１０３６が複数の柱状部１０３０にわたって連続した１つの層となる連続部１０３８を有する場合、連続部１０３８における面内方向の平均屈折率が高くなる。そのため、図２に示すように、積層方向における光強度のピークは、第２電極１０７２側にずれる。なお、図２は、参考例に係る発光装置１０００を模式的に示す断面図である。発光装置１０００は、基板１０１０と、バッファー層１０２２と、柱状部１０３０と、第１電極１０７０と、第２電極１０７２と、を有している。柱状部１０３０は、第１半導体層１０３２と、発光層１０３４と、第２半導体層１０３６と、を有している。

【0041】

以上のように、発光装置１００では、発光装置１０００に比べて、発光層３４に光を閉じ込めることができる。その結果、発光装置１００では、第２電極７２側に漏れる光を低減することができ、第２電極７２で吸収される光を低減することができる。

【0042】

発光装置１００では、ＡｌＮ層５０は、基板１０側の第１端５２を有し、発光層３４は、基板１０とは反対側の第２端３５を有し、第１端５２と基板１０との間の距離Ｄ１は、第２端３５と基板１０との間の距離Ｄ２以上である。そのため、発光装置１００では、距離Ｄ１が距離Ｄ２より小さい場合に比べて、発光層３４と、隣り合う柱状部３０の発光層３４の間の部分と、の屈折率差を大きくすることができる。これにより、フォトニック結晶の効果を、より確実に発現させることができる。例えば距離Ｄ１が距離Ｄ２より小さく隣り合う柱状部の発光層の間にＡｌＮ層が存在すると、発光層と、隣り合う柱状部の発光層の間の部分と、の屈折率差が小さくなる。

【0043】

発光装置１００では、積層体２０は、第２半導体層３６と第２電極７２との間に設けられた第２導電型の第３半導体層６０を有し、第３半導体層６０の不純物濃度は、第２半導体層３６の不純物濃度よりも高い。そのため、発光装置１００では、第３半導体層が設けられていない場合に比べて、積層体２０と第２電極７２とのコンタクト抵抗を低減するこ
とができる。これにより、電流の注入効率を高くすることができる。

【0044】

発光装置１００では、第３半導体層６０は、ＡｌＮ層５０と第２電極７２との間に設けられている。そのため、発光装置１００では、第３半導体層がＡｌＮ層と第２電極との間に設けられていない場合に比べて、第２電極７２の平坦性を高くすることができる。これにより、複数の柱状部３０に対して、均一性よく電流を注入することができる。

【0045】

２． 発光装置の製造方法
次に、本実施形態に係る発光装置１００の製造方法について、図面を参照しながら説明する。図３～図５は、本実施形態に係る発光装置１００の製造工程を模式的に示す断面図である。

【0046】

図３に示すように、基板１０上に、バッファー層２２をエピタキシャル成長させる。エピタキシャル成長させる方法としては、例えば、ＭＯＣＶＤ（Metal Organic Chemical Vapor Deposition）法、ＭＢＥ（Molecular Beam Epitaxy）法などが挙げられる。

【0047】

次に、バッファー層２２上に、図示せぬマスク層を形成する。マスク層は、例えば、電子ビーム蒸着法やスパッタ法などによる成膜、およびパターニングによって形成される。パターニングは、例えば、フォトリソグラフィーおよびエッチングによって行われる。マスク層は、例えば、酸化シリコン層、チタン層、酸化チタン層、酸化アルミニウム層などである。

【0048】

次に、マスク層をマスクとしてバッファー層２２上に、第１半導体層３２、発光層３４、および第２半導体層３６を、この順でエピタキシャル成長させる。エピタキシャル成長させる方法としては、例えば、ＭＢＥ法が挙げられる。ＭＢＥ法は、ＭＯＣＶＤ法に比べて、柱状の形状を形成し易い。本工程により、複数の柱状部３０を形成することができる。

【0049】

図４に示すように、隣り合う柱状部３０の発光層３４の間に絶縁層４０を形成する。絶縁層４０は、例えば、ＡＬＤ（Atomic Layer Deposition）法によって形成される。絶縁層４０は、例えば、バッファー層２２まで到達せず、下面に凹部４２が設けられた形状となる。絶縁層４０とバッファー層２２との間には、空隙が形成される。

【0050】

次に、第２半導体層３６上および第２半導体層３６の側方に、ＡｌＮ層５０をエピタキシャル成長させる。エピタキシャル成長させる方法としては、例えば、ＭＯＣＶＤ法が挙げられる。ＭＯＣＶＤ法は、ＭＢＥ法に比べて、横方向に成長し易く、隣り合う柱状部３０と絶縁層４０とで囲まれた空間をＡｌＮ層５０で埋めることができる。さらに、ＡｌＮ層５０をエピタキシャル成長させるので、均一性の高い層を形成することができる。

【0051】

図５に示すように、ＡｌＮ層５０および第２半導体層３６をエッチバックする。エッチバックは、例えば、ＩＣＰ（Inductively Coupled Plasma）方式のエッチング装置を用いて行う。第２半導体層３６およびＡｌＮ層５０は、ともにＩＩＩ－ＩＶ族化合物半導体であるため、エッチングレートの差が小さい。そのため、例えば、第２半導体層３６の上面と、ＡｌＮ層５０の上面と、を面一にすることができる。

【0052】

図１に示すように、第２半導体層３６上およびＡｌＮ層５０上に、第３半導体層６０をエピタキシャル成長させる。エピタキシャル成長させる方法としては、例えば、ＭＯＣＶＤ法が挙げられる。

【0053】

次に、バッファー層２２上に第１電極７０を形成し、第３半導体層６０上に第２電極７
２を形成する。第１電極７０および第２電極７２は、例えば、真空蒸着法などにより形成される。第１電極７０および第２電極７２の形成順序は、特に限定されない。

【0054】

以上の工程により、発光装置１００を製造することができる。

【0055】

なお、第２電極７２として、例えば、Ｓｉがドープされたｎ型の高濃度ＧａＮ層を用いてもよい。高濃度ＧａＮ層の不純物濃度は、第１半導体層３２の不純物濃度よりも高い。高濃度ＧａＮ層は、第３半導体層６０とトンネル接合されている。高濃度ＧａＮ層は、例えば、ＭＢＥ法によってエピタキシャル成長される。

【0056】

３． プロジェクター
次に、本実施形態に係るプロジェクターについて、図面を参照しながら説明する。図６は、本実施形態に係るプロジェクター９００を模式的に示す図である。

【0057】

プロジェクター９００は、例えば、光源として、発光装置１００を有している。

【0058】

プロジェクター９００は、図示しない筐体と、筐体内に備えられている赤色光、緑色光、青色光をそれぞれ出射する赤色光源１００Ｒ、緑色光源１００Ｇ、青色光源１００Ｂと、を有している。なお、便宜上、図６では、赤色光源１００Ｒ、緑色光源１００Ｇ、および青色光源１００Ｂを簡略化している。

【0059】

プロジェクター９００は、さらに、筐体内に備えられている、第１光学素子９０２Ｒと、第２光学素子９０２Ｇと、第３光学素子９０２Ｂと、第１光変調装置９０４Ｒと、第２光変調装置９０４Ｇと、第３光変調装置９０４Ｂと、投射装置９０８と、を有している。第１光変調装置９０４Ｒ、第２光変調装置９０４Ｇ、および第３光変調装置９０４Ｂは、例えば、透過型の液晶ライトバルブである。投射装置９０８は、例えば、投射レンズである。

【0060】

赤色光源１００Ｒから出射された光は、第１光学素子９０２Ｒに入射する。赤色光源１００Ｒから出射された光は、第１光学素子９０２Ｒによって集光される。なお、第１光学素子９０２Ｒは、集光以外の機能を有していてもよい。後述する第２光学素子９０２Ｇおよび第３光学素子９０２Ｂについても同様である。

【0061】

第１光学素子９０２Ｒによって集光された光は、第１光変調装置９０４Ｒに入射する。第１光変調装置９０４Ｒは、入射した光を画像情報に応じて変調させる。そして、投射装置９０８は、第１光変調装置９０４Ｒによって形成された像を拡大してスクリーン９１０に投射する。

【0062】

緑色光源１００Ｇから出射された光は、第２光学素子９０２Ｇに入射する。緑色光源１００Ｇから出射された光は、第２光学素子９０２Ｇによって集光される。

【0063】

第２光学素子９０２Ｇによって集光された光は、第２光変調装置９０４Ｇに入射する。第２光変調装置９０４Ｇは、入射した光を画像情報に応じて変調させる。そして、投射装置９０８は、第２光変調装置９０４Ｇによって形成された像を拡大してスクリーン９１０に投射する。

【0064】

青色光源１００Ｂから出射された光は、第３光学素子９０２Ｂに入射する。青色光源１００Ｂから出射された光は、第３光学素子９０２Ｂによって集光される。

【0065】

第３光学素子９０２Ｂによって集光された光は、第３光変調装置９０４Ｂに入射する。
第３光変調装置９０４Ｂは、入射した光を画像情報に応じて変調させる。そして、投射装置９０８は、第３光変調装置９０４Ｂによって形成された像を拡大してスクリーン９１０に投射する。

【0066】

また、プロジェクター９００は、第１光変調装置９０４Ｒ、第２光変調装置９０４Ｇ、および第３光変調装置９０４Ｂから出射された光を合成して投射装置９０８に導くクロスダイクロイックプリズム９０６を有することができる。

【0067】

第１光変調装置９０４Ｒ、第２光変調装置９０４Ｇ、および第３光変調装置９０４Ｂによって変調された３つの色光は、クロスダイクロイックプリズム９０６に入射する。クロスダイクロイックプリズム９０６は、４つの直角プリズムを貼り合わせて形成され、その内面に赤色光を反射する誘電体多層膜と青色光を反射する誘電体多層膜とが配置されている。これらの誘電体多層膜によって３つの色光が合成され、カラー画像を表す光が形成される。そして、合成された光は、投射装置９０８によりスクリーン９１０上に投射され、拡大された画像が表示される。

【0068】

なお、赤色光源１００Ｒ、緑色光源１００Ｇ、および青色光源１００Ｂは、発光装置１００を映像の画素として画像情報に応じて制御することで、第１光変調装置９０４Ｒ、第２光変調装置９０４Ｇ、および第３光変調装置９０４Ｂを用いずに、直接的に映像を形成してもよい。そして、投射装置９０８は、赤色光源１００Ｒ、緑色光源１００Ｇ、および青色光源１００Ｂによって形成された映像を、拡大してスクリーン９１０に投射してもよい。

【0069】

また、上記の例では、光変調装置として透過型の液晶ライトバルブを用いたが、液晶以外のライトバルブを用いてもよいし、反射型のライトバルブを用いてもよい。このようなライトバルブとしては、例えば、反射型の液晶ライトバルブや、デジタルマイクロミラーデバイス（Digital Micro Mirror Device）が挙げられる。また、投射装置の構成は、使用されるライトバルブの種類によって適宜変更される。

【0070】

また、光源を、光源からの光をスクリーン上で走査させることにより、表示面に所望の大きさの画像を表示させる画像形成装置である走査手段を有するような走査型の画像表示装置の光源装置にも適用することが可能である。

【0071】

上述した実施形態に係る発光装置は、プロジェクター以外にも用いることが可能である。プロジェクター以外の用途には、例えば、屋内外の照明、ディスプレイ、レーザープリンター、スキャナー、車載用ライト、光を用いるセンシング機器、通信機器等の光源がある。

【0072】

本発明は、実施の形態で説明した構成と実質的に同一の構成、例えば、機能、方法及び結果が同一の構成、あるいは目的及び効果が同一の構成を含む。また、本発明は、実施の形態で説明した構成の本質的でない部分を置き換えた構成を含む。また、本発明は、実施の形態で説明した構成と同一の作用効果を奏する構成又は同一の目的を達成することができる構成を含む。また、本発明は、実施の形態で説明した構成に公知技術を付加した構成を含む。

【0073】

上述した実施形態および変形例から以下の内容が導き出される。

【0074】

発光装置の一態様は、
基板と、
前記基板に設けられ、複数の柱状部を有する積層体と、
前記積層体の前記基板とは反対側に設けられ、前記積層体に電流を注入する電極と、
を有し、
前記柱状部は、
第１導電型の第１半導体層と、
前記第１導電型と異なる第２導電型の第２半導体層と、
前記第１半導体層と前記第２半導体層との間に設けられた発光層と、
を有し、
前記第１半導体層は、前記基板と前記発光層との間に設けられ、
前記積層体は、隣り合う前記柱状部の前記第２半導体層の間に設けられたＡｌＮ層を有し、
前記ＡｌＮ層の屈折率は、前記第２半導体層の屈折率よりも低い。

【0075】

この発光装置によれば、電極側に漏れる光を低減することができ、電極で吸収される光を低減することができる。

【0076】

発光装置の一態様において、
前記ＡｌＮ層は、前記基板側の第１端を有し、
前記発光層は、前記基板とは反対側の第２端を有し、
前記第１端と前記基板との間の距離は、前記第２端と前記基板との間の距離以上であってもよい。

【0077】

この発光装置によれば、発光層と、隣り合う柱状部の発光層の間の部分と、の屈折率差を大きくすることができる。

【0078】

発光装置の一態様において、
前記積層体は、前記第２半導体層と前記電極との間に設けられた前記第２導電型の第３半導体層を有し、
前記第３半導体層の不純物濃度は、前記第２半導体層の不純物濃度よりも高くてもよい。

【0079】

この発光装置によれば、積層体と電極とのコンタクト抵抗を低減することができる。

【0080】

発光装置の一態様において、
前記第３半導体層は、前記ＡｌＮ層と前記電極との間に設けられていてもよい。

【0081】

この発光装置によれば、電極の平坦性を高くすることができる。

【0082】

プロジェクターの一態様は、
前記発光装置の一態様を有する。

【符号の説明】

【0083】

１０…基板、２０…積層体、２２…バッファー層、３０…柱状部、３２…第１半導体層、３４…発光層、３５…第２端、３６…第２半導体層、４０…絶縁層、４２…凹部、５０…ＡｌＮ層、５２…第１端、６０…第３半導体層、７０…第１電極、７２…第２電極、１００…発光装置、１００Ｒ…赤色光源、１００Ｇ…緑色光源、１００Ｂ…青色光源、９００…プロジェクター、９０２Ｒ…第１光学素子、９０２Ｇ…第２光学素子、９０２Ｂ…第３光学素子、９０４Ｒ…第１光変調装置、９０４Ｇ…第２光変調装置、９０４Ｂ…第３光変調装置、９０６…クロスダイクロイックプリズム、９０８…投射装置、９１０…スクリーン、１０００…発光装置、１０１０…基板、１０２２…バッファー層、１０３０…柱状部、１０３２…第１半導体層、１０３４…発光層、１０３６…第２半導体層、１０３８…連
続部、１０７０…第１電極、１０７２…第２電極

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】