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特開2023-138306面発光レーザ、投影装置、ヘッドアップディスプレイ、移動体、ヘッドマウントディスプレイ及び検眼装置
(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】P2023138306
(43)【公開日】2023-10-02
(54)【発明の名称】面発光レーザ、投影装置、ヘッドアップディスプレイ、移動体、ヘッドマウントディスプレイ及び検眼装置
(51)【国際特許分類】
H01S 5/183 20060101AFI20230922BHJP
H01S 5/22 20060101ALI20230922BHJP
H01S 5/343 20060101ALI20230922BHJP
H01S 5/02255 20210101ALI20230922BHJP
H01S 5/0239 20210101ALI20230922BHJP
G02B 27/01 20060101ALI20230922BHJP
G02B 27/02 20060101ALI20230922BHJP
B60K 35/00 20060101ALI20230922BHJP
H04N 5/64 20060101ALI20230922BHJP
【ＦＩ】
H01S5/183
H01S5/22
H01S5/343 610
H01S5/02255
H01S5/0239
G02B27/01
G02B27/02 Z
B60K35/00 A
H04N5/64 511A
H04N5/64 521Z
H04N5/64 501D
【審査請求】未請求
【請求項の数】14
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2022192216
(22)【出願日】2022-11-30
(31)【優先権主張番号】P 2022044205
(32)【優先日】2022-03-18
(33)【優先権主張国・地域又は機関】JP
(71)【出願人】
【識別番号】000006747
【氏名又は名称】株式会社リコー
(74)【代理人】
【識別番号】100107766
【弁理士】
【氏名又は名称】伊東 忠重
(74)【代理人】
【識別番号】100070150
【弁理士】
【氏名又は名称】伊東 忠彦
(74)【代理人】
【識別番号】100107515
【弁理士】
【氏名又は名称】廣田 浩一
(72)【発明者】
【氏名】上西 盛聖
(72)【発明者】
【氏名】岩田 浩和
【テーマコード（参考）】
2H199
3D344
5F173
【Ｆターム（参考）】
2H199CA06
2H199CA12
2H199CA29
2H199CA34
2H199CA47
2H199CA59
2H199CA66
2H199CA75
2H199DA03
2H199DA12
2H199DA15
2H199DA28
2H199DA30
2H199DA34
2H199DA44
3D344AA11
3D344AC25
5F173AC03
5F173AC14
5F173AC26
5F173AC35
5F173AC42
5F173AC44
5F173AF64
5F173AF72
5F173AF92
5F173AF96
5F173AG17
5F173AH22
5F173AJ04
5F173AK22
5F173AP05
(57)【要約】
【課題】共振器に注入される電流の密度の均一性を向上することができる面発光レーザ、投影装置、ヘッドアップディスプレイ、移動体、ヘッドマウントディスプレイ及び検眼装置を提供する。
【解決手段】面発光レーザは、第１の反射鏡と、第２の反射鏡と、前記第１の反射鏡と前記第２の反射鏡との間に設けられた、活性層を含む共振器と、前記共振器に電流を注入する導電性層と、を有し、前記共振器を含む半導体積層構造を備え、前記半導体積層構造は、第１のｐ型半導体層を含む第１の層と、前記第１の層と前記活性層との間に設けられ、第２のｐ型半導体層を含む第２の層と、を有し、前記第２のｐ型半導体層は、前記第１の層に接するとともに、前記第１のｐ型半導体層のバンドギャップよりも大きいバンドギャップを備え、前記第１の層の上面の一部又は全部と、前記第１の層と前記第２の層との界面と、が前記導電性層と接する。
【選択図】図２
【解決手段】面発光レーザは、第１の反射鏡と、第２の反射鏡と、前記第１の反射鏡と前記第２の反射鏡との間に設けられた、活性層を含む共振器と、前記共振器に電流を注入する導電性層と、を有し、前記共振器を含む半導体積層構造を備え、前記半導体積層構造は、第１のｐ型半導体層を含む第１の層と、前記第１の層と前記活性層との間に設けられ、第２のｐ型半導体層を含む第２の層と、を有し、前記第２のｐ型半導体層は、前記第１の層に接するとともに、前記第１のｐ型半導体層のバンドギャップよりも大きいバンドギャップを備え、前記第１の層の上面の一部又は全部と、前記第１の層と前記第２の層との界面と、が前記導電性層と接する。
【選択図】図２
【特許請求の範囲】
【請求項1】
第１の反射鏡と、
第２の反射鏡と、
前記第１の反射鏡と前記第２の反射鏡との間に設けられた、活性層を含む共振器と、
前記共振器に電流を注入する導電性層と、
を有し、
前記共振器を含む半導体積層構造を備え、
前記半導体積層構造は、
第１のｐ型半導体層を含む第１の層と、
前記第１の層と前記活性層との間に設けられ、第２のｐ型半導体層を含む第２の層と、
を有し、
前記第２のｐ型半導体層は、前記第１の層に接するとともに、前記第１のｐ型半導体層のバンドギャップよりも大きいバンドギャップを備え、
前記第１の層の上面の一部又は全部と、前記第１の層と前記第２の層との界面と、が前記導電性層と接することを特徴とする面発光レーザ。
第２の反射鏡と、
前記第１の反射鏡と前記第２の反射鏡との間に設けられた、活性層を含む共振器と、
前記共振器に電流を注入する導電性層と、
を有し、
前記共振器を含む半導体積層構造を備え、
前記半導体積層構造は、
第１のｐ型半導体層を含む第１の層と、
前記第１の層と前記活性層との間に設けられ、第２のｐ型半導体層を含む第２の層と、
を有し、
前記第２のｐ型半導体層は、前記第１の層に接するとともに、前記第１のｐ型半導体層のバンドギャップよりも大きいバンドギャップを備え、
前記第１の層の上面の一部又は全部と、前記第１の層と前記第２の層との界面と、が前記導電性層と接することを特徴とする面発光レーザ。
【請求項2】
前記第１の層は、前記第１のｐ型半導体層のバンドギャップ以下のバンドギャップを有するアンドープ半導体層をさらに含み、
前記アンドープ半導体層が前記第２の層に接することを特徴とする請求項１に記載の面発光レーザ。
前記アンドープ半導体層が前記第２の層に接することを特徴とする請求項１に記載の面発光レーザ。
【請求項3】
前記第１の層及び前記第２の層の積層体はリッジ構造を有し、
前記第１の層の上面に垂直な方向からの平面視で、前記第１の層の外周が前記活性層の外周よりも内側にあることを特徴とする請求項１又は２に記載の面発光レーザ。
前記第１の層の上面に垂直な方向からの平面視で、前記第１の層の外周が前記活性層の外周よりも内側にあることを特徴とする請求項１又は２に記載の面発光レーザ。
【請求項4】
前記積層体の前記平面視で前記リッジ構造の外側に位置する部分と前記導電性層とを電気的に絶縁する絶縁領域を有することを特徴とする請求項３に記載の面発光レーザ。
【請求項5】
前記リッジ構造は、厚さ方向で、
前記第１の層の全部と、
前記第２のｐ型半導体層の一部又は全部と、
を含み、
前記絶縁領域は、上面が前記第１の層と前記第２の層との界面より前記活性層側にある誘電体層を有することを特徴とする請求項４に記載の面発光レーザ。
前記第１の層の全部と、
前記第２のｐ型半導体層の一部又は全部と、
を含み、
前記絶縁領域は、上面が前記第１の層と前記第２の層との界面より前記活性層側にある誘電体層を有することを特徴とする請求項４に記載の面発光レーザ。
【請求項6】
前記リッジ構造は、厚さ方向で、前記第１の層の全部を含み、
前記絶縁領域は、上面が前記第１の層と前記第２の層との界面より前記活性層側にあり、アクセプターを不活性化させる不純物元素を含む不活性半導体層を有することを特徴とする請求項４に記載の面発光レーザ。
前記絶縁領域は、上面が前記第１の層と前記第２の層との界面より前記活性層側にあり、アクセプターを不活性化させる不純物元素を含む不活性半導体層を有することを特徴とする請求項４に記載の面発光レーザ。
【請求項7】
前記導電性層は、
前記第１の層の上面に接し、発振される光の少なくとも一部を透過する第１の導電性層と、
前記第１の層と前記第２の層との界面に接する第２の導電性層と、
を含み、
前記第２の導電性層の電気抵抗は前記第１の導電性層の電気抵抗よりも低いことを特徴とする請求項１又は２に記載の面発光レーザ。
前記第１の層の上面に接し、発振される光の少なくとも一部を透過する第１の導電性層と、
前記第１の層と前記第２の層との界面に接する第２の導電性層と、
を含み、
前記第２の導電性層の電気抵抗は前記第１の導電性層の電気抵抗よりも低いことを特徴とする請求項１又は２に記載の面発光レーザ。
【請求項8】
前記第２の導電性層は金属層であることを特徴とする請求項７に記載の面発光レーザ。
【請求項9】
前記第１のｐ型半導体層はＩｎａＧａ１－aＮ層（０≦ａ＜１）であり、
前記第２のｐ型半導体層はＡｌｂＧａ１－ｂＮ層（０＜ｂ＜１）であることを特徴とする請求項１又は２に記載の面発光レーザ。
前記第２のｐ型半導体層はＡｌｂＧａ１－ｂＮ層（０＜ｂ＜１）であることを特徴とする請求項１又は２に記載の面発光レーザ。
【請求項10】
請求項１又は２に記載の面発光レーザと、
前記面発光レーザが発した光を偏向する光偏向装置と、
を備え、
前記光を偏向して投影する、投影装置。
前記面発光レーザが発した光を偏向する光偏向装置と、
を備え、
前記光を偏向して投影する、投影装置。
【請求項11】
請求項１又は２に記載の面発光レーザを備える、ヘッドアップディスプレイ。
【請求項12】
請求項１１に記載のヘッドアップディスプレイを備える、移動体。
【請求項13】
請求項１又は２に記載の面発光レーザを備える、ヘッドマウントディスプレイ。
【請求項14】
請求項１又は２に記載の面発光レーザを備える、検眼装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、面発光レーザ、投影装置、ヘッドアップディスプレイ、移動体、ヘッドマウントディスプレイ及び検眼装置に関する。
【背景技術】
【0002】
垂直共振器型の面発光レーザ（Vertical Cavity Surface Emitting LASER：ＶＣＳＥＬ）は一対の反射鏡で薄い活性層を挟み、基板に垂直な方向に共振器を形成したレーザである。そのため、反射鏡には、９９％以上の反射率が求められることがある。
【0003】
ＧａＮ系の材料においてはＧａＡｓ系に比べて半導体反射鏡を低抵抗で形成することが難しい。このため、面発光レーザをＧａＮ系材料で作製するにあたっては活性層に電流に注入するための構造として反射鏡を通電させず、共振器中でコンタクトをとるイントラキャビティコンタクト構造をとることが多い。このとき、ｐ側のコンタクトはハイドープされたｐ－ＧａＮ上に誘電体などの高抵抗層を用いて限定された開口部（アパーチャ）を電流狭窄構造として作り、酸化インジウムスズ（ＩＴＯ）などの導電性透明膜で電流を注入することが多い。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
ＩＴＯを用いた電流注入構造を持つＶＣＳＥＬにおいては、ＩＴＯの光吸収が問題になる。通常、ＩＴＯはＧａＮ系ＶＣＳＥＬで開発されている４００ｎｍ帯から可視光域に対しては数千ｃｍ－１の光吸収を持つ。このため、ＩＴＯを共振器中の電界強度の節部分に薄く設けることで吸収の影響を小さくされている。ＩＴＯの厚さは５０ｎｍ以下であることがほとんどで、２０ｎｍ以下であることが多い。
【0005】
ＩＴＯの抵抗率は通常１×１０－４Ωｃｍ台であり、横方向のＩＴＯは抵抗が高くならざるを得ない。さらに、注入される側のｐ－ＧａＮの抵抗率が１桁Ωｃｍ台であるため、ＩＴＯから注入された電流はほぼ横方向に広がることなく、共振器中を縦方向に活性層側に流れることになる。この際に、薄いＩＴＯの影響でアパーチャの外周部分と中心部分で電流の密度を均一にすることが難しくなり、結果として活性層への電流注入密度が、外周で密、中心部で粗になりやすくなる。特にアパーチャの直径が大きいほどその影響が大きい。これによってアパーチャ内側の活性層が均一な利得を得ることが難しくなり、特にシングルモードを安定に得られにくくなる。
【0006】
また、非特許文献１には、ｎ側の分布ブラッグ反射器（Distributed Bragg Reflector：ＤＢＲ）を導電性にすることでアパーチャの内部への電流注入を均一化しようとする試みが記載されている。しかし、非特許文献１に記載の構成においても、ＩＴＯの電気抵抗が高いことに起因する電流注入密度の不均一は解決されていない。
【0007】
本発明は、共振器に注入される電流の密度の均一性を向上することができる面発光レーザ、投影装置、ヘッドアップディスプレイ、移動体、ヘッドマウントディスプレイ及び検眼装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0008】
開示の技術の一態様によれば、面発光レーザは、第１の反射鏡と、第２の反射鏡と、前記第１の反射鏡と前記第２の反射鏡との間に設けられた、活性層を含む共振器と、前記共振器に電流を注入する導電性層と、を有し、前記共振器を含む半導体積層構造を備え、前記半導体積層構造は、第１のｐ型半導体層を含む第１の層と、前記第１の層と前記活性層との間に設けられ、第２のｐ型半導体層を含む第２の層と、を有し、前記第２のｐ型半導体層は、前記第１の層に接するとともに、前記第１のｐ型半導体層のバンドギャップよりも大きいバンドギャップを備え、前記第１の層の上面の一部又は全部と、前記第１の層と前記第２の層との界面と、が前記導電性層と接する。
【発明の効果】
【0009】
開示の技術によれば、共振器に注入される電流の密度の均一性を向上することができる。
【図面の簡単な説明】
【0010】
【図1】第１実施形態に係る面発光レーザを示す断面図である。
【図2】第１実施形態に係る面発光レーザのリッジ近傍を示す断面図である。
【図3】第２実施形態に係る面発光レーザのリッジ近傍を示す断面図である。
【図4】第３実施形態に係る面発光レーザのリッジ近傍を示す断面図である。
【図5】第４実施形態に係る面発光レーザのリッジ近傍を示す断面図である。
【図6】第５実施形態に係る面発光レーザのリッジ近傍を示す断面図である。
【図7】第６実施形態に係る投影装置の一例であるヘッドアップディスプレイを示す模式図である。
【図8】第６実施形態に係るヘッドアップディスプレイを搭載した自動車を示す模式図である。
【図9】第７実施形態に係るヘッドマウントディスプレイの外観を例示する斜視図である。
【図10】第７実施形態に係るヘッドマウントディスプレイの構成を部分的に例示する図である。
【図11】第８実施形態に係る検眼装置を示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【0011】
以下、本開示の実施形態について添付の図面を参照しながら説明する。なお、本明細書及び図面において、実質的に同一の機能構成を有する構成要素については、同一の符号を付することにより重複した説明を省くことがある。
【0012】
（第１実施形態）
先ず、第１実施形態について説明する。第１実施形態は面発光レーザに関する。図１は、第１実施形態に係る面発光レーザを示す断面図である。図２は、第１実施形態に係る面発光レーザのリッジ構造の近傍を示す断面図である。図２（ａ）は図１の一部を拡大して示す断面図であり、図２（ｂ）は図２（ａ）中の破線の円で示す領域近傍における電流を矢印で示す断面図である。
先ず、第１実施形態について説明する。第１実施形態は面発光レーザに関する。図１は、第１実施形態に係る面発光レーザを示す断面図である。図２は、第１実施形態に係る面発光レーザのリッジ構造の近傍を示す断面図である。図２（ａ）は図１の一部を拡大して示す断面図であり、図２（ｂ）は図２（ａ）中の破線の円で示す領域近傍における電流を矢印で示す断面図である。
【0013】
図１に示すように、第１実施形態に係る面発光レーザ１は、基板５０と、下側反射鏡１０と、共振器２０と、導電性層４０と、上側反射鏡３０とを有する。下側反射鏡１０は基板５０の上にあり、共振器２０は下側反射鏡１０の上にあり、導電性層４０は共振器２０の上にあり、上側反射鏡３０は導電性層４０の上にある。面発光レーザ１は、波長が４５０ｎｍの光を出力するように構成されている。
【0014】
基板５０は、例えば上面がｃ面であるＧａＮ基板である。下側反射鏡１０は、例えば、半導体を材料とするＤＢＲである。
【0015】
共振器２０は、下側スペーサ層１００と、活性層２００と、上側スペーサ層３００とを有する。下側スペーサ層１００は下側反射鏡１０の上にあり、活性層２００は下側スペーサ層１００の上にあり、上側スペーサ層３００は活性層２００の上にある。必須ではないが、活性層２００と上側スペーサ層３００との間に、厚さが２０ｎｍ程度の電子ブロック層２５０があってもよい。共振器２０は半導体積層構造の一例である。
【0016】
例えば、下側スペーサ層１００は、例えばＳｉが３×１０１８／ｃｍ３の濃度でドープされたｎ型のＧａＮ層である。活性層２００は、複数のＩｎＧａＮ層及びＧａＮ層を含む多重量子井戸層を有し、４５０ｎｍで発光する。電子ブロック層２５０は、例えばＭｇが２×１０１９／ｃｍ３の濃度でドープされたＡｌ０．２Ｇａ０．８Ｎ層である。
【0017】
上側スペーサ層３００は、図２（ａ）に示すように、第１の層３１０と、第２の層３２０と、第３の層３３０とを有する。第３の層３３０の上に第２の層３２０があり、第２の層３２０の上に第１の層３１０がある。第３の層３３０は、上側スペーサ層３００のうちで最も活性層２００側の層である。第３の層３３０は、例えばＭｇが２×１０１９／ｃｍ３の濃度でドープされたｐ型ＧａＮ層である。第２の層３２０は、例えばＭｇが２×１０１９／ｃｍ３の濃度でドープされたｐ型のＡｌ０．０５Ｇａ０．９５Ｎ層である。第２の層３２０の厚さは、例えば１０ｎｍである。第１の層３１０は、例えばＭｇが２×１０１９／ｃｍ３の濃度でドープされたｐ型のＩｎ０．０７Ｇａ０．９３Ｎ層である。第１の層３１０の厚さは、例えば１５ｎｍである。ただし、第１の層３１０の上面から深さ１０ｎｍまでの最表層部は、より高濃度に、例えば３×１０２０／ｃｍ３の濃度にＭｇがドープされている。第２の層３２０のバンドギャップは第１の層３１０のバンドギャップよりも大きい。本実施形態では、第２の層３２０は第２のｐ型半導体層の一例であり、第１の層３１０は第１のｐ型半導体層の一例である。
【0018】
上側スペーサ層３００、活性層２００及び下側スペーサ層１００に、メサ構造３４０が形成されている。メサ構造３４０は、メサ構造３４０の周囲に下側スペーサ層１００が露出する高さで形成されている。メサ構造３４０は、直径が２５μｍの円柱状に形成されている。
【0019】
上側スペーサ層３００に、リッジ構造３５０が形成されている。リッジ構造３５０は、リッジ構造３５０の周囲に第２の層３２０が露出する高さで形成されている。例えば、リッジ構造３５０の高さは２０ｎｍである。リッジ構造３５０は、直径が１０μｍの円柱状に形成されている。リッジ構造３５０から露出する第２の層３２０の上に誘電体層６０が形成されている。誘電体層６０は、第２の層３２０のリッジ構造３５０を構成する部分の側面に接する。誘電体層６０の上面は、第１の層３１０と第２の層３２０との界面よりも活性層２００側にある。誘電体層６０は、例えばＳｉＯ２層である。
【0020】
導電性層４０は、誘電体層６０及びリッジ構造３５０の上に設けられている。導電性層４０は、第１の層３１０の上面の全部と、第１の層３１０と第２の層３２０との界面とに接する。導電性層４０は、例えばＩＴＯ層等の透明導電層である。
【0021】
上側反射鏡３０は、平面視でリッジ構造３５０と重なるように配置されている。上側反射鏡３０は、例えば誘電体ＤＢＲである。
【0022】
メサ構造３４０から露出するｎ型の下側スペーサ層１００の上に、下側スペーサ層１００とオーミック接触するｎ側電極７１が形成されている。ｎ側電極７１は、例えば、下から順にＴｉ膜、Ａｌ膜、Ｐｔ膜及びＡｕ膜が積層された積層膜を有する。ｎ型の下側スペーサ層１００のうちｎ側電極７１が形成された部分を除く部分と、メサ構造３４０の側面との上に誘電体層８０が形成されている。誘電体層８０は、例えばＳｉＮ層である。
【0023】
上側反射鏡３０の周囲において、導電性層４０の上にｐ側電極７２が形成されている。ｐ側電極７２は、例えば、下から順にＴｉ膜及びＡｕ膜が積層された積層膜を有する。
【0024】
なお、第１の層３１０のうちで高濃度にドープされた部分の近傍又は導電性層４０の近傍に電界強度の節が位置することが好ましい。
【0025】
次に、第１実施形態に係る面発光レーザの製造方法について説明する。
【0026】
まず、基板５０の上に、有機金属気相成長（metal organic chemical vapor deposition：ＭＯＣＶＤ）法により下側反射鏡１０、下側スペーサ層１００、活性層２００及び上側スペーサ層３００を形成する。
【0027】
次に、上側スペーサ層３００、活性層及び下側スペーサ層１００の積層体にメサ構造３４０を形成する。メサ構造３４０の形成では、フォトリソグラフィーを用いてエッチングマスクをフォトレジスト又はメタルで上側スペーサ層３００の上に形成し、上側スペーサ層３００、活性層及び下側スペーサ層１００の積層体のドライエッチングを行う。このとき、ドライエッチングは、下側スペーサ層１００の厚さ方向の途中で停止する。
【0028】
次に、メサ構造３４０の近傍において、メサ構造３４０から露出する下側スペーサ層１００の上にｎ側電極７１を形成する。ｎ側電極７１は、リフトオフを用いて形成することができる。ｎ側電極７１を構成する金属膜を形成した後、５５０℃においてＮ２雰囲気でアニールすることでｎ側電極７１を下側スペーサ層１００にオーミック接触させることができる。
【0029】
次に、メサ構造３４０及びｎ側電極７１を覆う誘電体層８０を下側スペーサ層１００の上に形成する。次に、例えばフォトリソグラフィーを用いて、メサ構造３４０の上面のみを露出するレジストマスクを形成し、ウェットエッチングにより誘電体層８０を除去する。次に、上側スペーサ層３００にリッジ構造３５０を形成する。リッジ構造３５０の形成では、フォトリソグラフィーを用いてレジストマスクを上側スペーサ層３００の上に形成し、上側スペーサ層３００のドライエッチングを行う。
【0030】
次に、リッジ構造３５０から露出する上側スペーサ層３００の上に誘電体層６０を形成する。誘電体層６０の厚さは、誘電体層６０の上面が、第１の層３１０と第２の層３２０との界面よりも活性層２００側に位置する程度の厚さとする（図２（ａ）参照）。次に、誘電体層６０及びリッジ構造３５０の上に導電性層４０を形成する。誘電体層６０及び導電性層４０の形成では、まず、リッジ構造３５０の形成に用いたレジストマスクを残したままＳｉＯ２層及びＩＴＯ層をスパッタ法等により形成し、その後にレジストマスクを除去する。つまり、リフトオフを行う。この時、ＩＴＯ層の厚さは、ＩＴＯ層の上面が、リッジ構造３５０の上面と略面一となる厚さとする。そして、リフトオフの後に、更に、他のＩＴＯ層をリッジ構造３５０の上面に接するように形成する。その後、誘電体層８０の上に形成された余分なＩＴＯ層を、例えばウェットエッチングにより除去する。
【0031】
次に、導電性層４０の上に上側反射鏡３０を形成する。上側反射鏡３０は、例えばリフトオフにより形成することができる。次に、上側反射鏡３０の周囲において、導電性層４０の上にｐ側電極７２を形成する。ｐ側電極７２は、例えばリフトオフにより形成することができる。次に、誘電体層８０のｎ側電極７１上の部分をドライエッチング等で除去する。
【0032】
このようにして、第１実施形態に係る面発光レーザ１を製造することができる。
【0033】
第１実施形態に係る面発光レーザ１では、第１の層３１０（例えばＩｎ０．０７Ｇａ０．９３Ｎ層）の下に第２の層３２０（例えばＡｌ０．０５Ｇａ０．９５Ｎ層）があり、第２の層３２０のバンドギャップが第１の層３１０のバンドギャップよりも大きい。このため、第１の層３１０の第２の層３２０との界面の近傍に２次元ホールガス（２ＤＨＧ）が形成される。２ＤＨＧは厚さ１ｎｍ程度の狭い領域に２次元状に形成された高濃度のキャリアを含む。また、導電性層４０は、第１の層３１０の上面の全部と、第１の層３１０と第２の層３２０との界面とに接する。
【0034】
従って、図２（ｂ）に示すように、導電性層４０から共振器２０へは、第１の層３１０の上面から電流が注入されるだけでなく、第１の層３１０と第２の層３２０との界面からも電流が注入される。つまり、リッジ構造３５０の上面及び側壁面を経由して導電性層４０から共振器２０へと電流が注入される。また、２ＤＨＧの電気抵抗は第１の層３１０及び第２の層３２０の電気抵抗よりも低いため、横方向にキャリアが広がりやすい。従って、リッジ構造３５０の上面から注入された電流は２ＤＨＧで横方向に広がり、電流注入密度がアパーチャの内部で均一になりやすい。つまり、リッジ構造３５０の内部における電流注入密度のばらつきが抑制される。
【0035】
このように、面発光レーザ１によれば、アパーチャの内部を流れる電流の密度が均一性を向上し、電気抵抗を低減することができる。面発光レーザ１では、リッジ構造３５０の内側と外側とで共振波長に対する位相がずれるため、実効的な屈折率差が生じ、横方向の光の閉じ込めを図ることもできる。横方向における光の閉じ込めを向上させることで横方向のシングルモード性を向上することができる。また、横方向における光の閉じ込めに屈折率差を利用することで、回折による損失を小さくでき、低閾でシングルモードを得やすい。
【0036】
なお、導電性層４０が第１の層３１０と第２の層３２０との界面に接すれば、リッジ構造３５０の形成の際に第２の層３２０がエッチングされていなくてもよい。つまり、第１の層３１０のエッチングにより第２の層３２０が露出すれば、第２の層３２０がエッチングされなくてもよい。ただし、第２の層３２０のエッチングも行うと、第１の層３１０と第２の層３２０との界面が明確にリッジ構造３５０の側壁面に現れ、導電性層４０をこの界面に接触させやすくなる。従って、第１の層３１０のエッチングだけでなく第２の層３２０のエッチングも行うことがより好ましい。
【0037】
また、第１の層３１０の材料はＩｎＧａＮに限定されず、第１の層３１０がｐ型のＧａＮ層であってもよい。一般化すると、例えば、第１の層３１０はＩｎａＧａ１－aＮ層（０≦ａ＜１）であり、第２の層３２０はＡｌｂＧａ１－ｂＮ層（０＜ｂ＜１）である。第１の層３１０の材料がＧａＮである場合、第１の層３１０と第２の層３２０との界面における結晶欠陥を抑制しやすく、２ＤＨＧに実効的に高い移動度を得やすい。また、第１の層３１０の材料がＩｎＧａＮである場合、高濃度の２ＤＨＧを得やすい。誘電体層６０の材料はＳｉＯ２に限定されず、誘電体層６０がＳｉＮｘ層又はＴａＯｘ層等であってもよい。
【0038】
また、第１実施形態では、共振器２０内に第１の層３１０及び第２の層３２０が設けられているが、上側反射鏡の一部又は全部を半導体ＤＢＲとし、この半導体ＤＢＲの一部として機能するよう第１の層と第２の層の厚さを調節することで、反射鏡内に第１の層及び第２のｐ層を含ませてもよい。
【0039】
（第２実施形態）
第２実施形態について説明する。第２実施形態は、主としてリッジ構造の構成の点で第１実施形態と相違する。図３は、第２実施形態に係る面発光レーザのリッジ構造の近傍を示す断面図である。図３（ｂ）は図３（ａ）中の破線の円で示す領域近傍における電流を矢印で示す断面図である。
第２実施形態について説明する。第２実施形態は、主としてリッジ構造の構成の点で第１実施形態と相違する。図３は、第２実施形態に係る面発光レーザのリッジ構造の近傍を示す断面図である。図３（ｂ）は図３（ａ）中の破線の円で示す領域近傍における電流を矢印で示す断面図である。
【0040】
図３に示すように、第２実施形態に係る面発光レーザでは、第１の層３１０は、第１のｐ型半導体層３１１と、アンドープ半導体層３１２とを含む。第２の層３２０の上にアンドープ半導体層３１２があり、アンドープ半導体層３１２の上に第１のｐ型半導体層３１１がある。アンドープ半導体層３１２は、例えばＩｎ０．０７Ｇａ０．９３Ｎ層である。アンドープ半導体層３１２の厚さは、例えば２．５ｎｍである。第１のｐ型半導体層３１１は、例えばＭｇが２×１０１９／ｃｍ３の濃度でドープされたｐ型のＩｎ０．０７Ｇａ０．９３Ｎ層である。第１のｐ型半導体層３１１の厚さは、例えば１２．５ｎｍである。ただし、第１のｐ型半導体層３１１の上面から深さ１０ｎｍまでの最表層部は、より高濃度に、例えば３×１０２０／ｃｍ３の濃度にＭｇがドープされている。第２の層３２０のバンドギャップは第１の層３１０のバンドギャップよりも大きい。
【0041】
他の構成は第１実施形態と同様である。
【0042】
第２実施形態に係る面発光レーザでは、第１のｐ型半導体層３１１（例えばＩｎ０．０７Ｇａ０．９３Ｎ層）の下にアンドープ半導体層３１２（例えばＩｎ０．０７Ｇａ０．９３Ｎ層）があり、アンドープ半導体層３１２の下に第２の層３２０（例えばＡｌ０．０５Ｇａ０．９５Ｎ層）がある。また、第２の層３２０のバンドギャップが第１の層３１０のバンドギャップよりも大きい。このため、アンドープ半導体層３１２の第２の層３２０との界面の近傍に２ＤＨＧが形成される。２ＤＨＧはアンドープ半導体層３１２中の厚さ１ｎｍ程度の狭い領域に２次元状に形成された高濃度のキャリアを含む。また、導電性層４０は、第１の層３１０の上面の全部と、第１の層３１０と第２の層３２０との界面とに接する。
【0043】
従って、図３（ｂ）に示すように、導電性層４０から共振器２０へは、第１の層３１０の上面から電流が注入されるだけでなく、第１の層３１０と第２の層３２０との界面からも電流が注入される。つまり、リッジ構造３５０の上面及び側壁面を経由して導電性層４０から共振器２０へと電流が注入される。また、２ＤＨＧの電気抵抗は第１の層３１０及び第２の層３２０の電気抵抗よりも低く、例えば、アンドープ半導体層３１２中のキャリアの移動度（単位：ｍ２／（Ｖ・ｓ））が２桁程度で見込まれる。従って、２ＤＨＧの濃度が１×１０１９／ｃｍ３以上であれば、ｐ－ＧａＮ層（通常キャリア濃度が１×１０１７台で移動度１桁）より３桁以上抵抗の低い領域が形成されることになる。このため、リッジ構造３５０の上面から注入された電流は２ＤＨＧで横方向に広がり、電流注入密度がアパーチャの内部で均一になりやすい。つまり、リッジ構造３５０の内部における電流注入密度のばらつきが抑制される。
【0044】
このように、第２実施形態によっても第１実施形態と同様の効果を得ることができる。
【0045】
なお、導電性層４０がアンドープ半導体層３１２と第２の層３２０との界面に接すれば、リッジ構造３５０の形成の際に第２の層３２０がエッチングされていなくてもよい。つまり、アンドープ半導体層３１２のエッチングにより第２の層３２０が露出すれば、第２の層３２０がエッチングされなくてもよい。ただし、第２の層３２０のエッチングも行うと、アンドープ半導体層３１２と第２の層３２０との界面が明確にリッジ構造３５０の側壁面に現れ、導電性層４０をこの界面に接触させやすくなる。従って、第１の層３１０のエッチングだけでなく第２の層３２０のエッチングも行うことがより好ましい。
【0046】
また、第１のｐ型半導体層３１１の材料はＩｎＧａＮに限定されず、第１のｐ型半導体層３１１がｐ型のＧａＮ層であってもよい。この場合、アンドープ半導体層３１２はＩｎ０．０８Ｇａ０．９２Ｎ層であることが好ましい。アンドープ半導体層３１２のバンドギャップを、第１のｐ型半導体層３１１のバンドギャップよりも小さくすることで、２ＤＨＧが形成されやすくなる。このように、第２の層３２０のバンドギャップが第１の層３１０のバンドギャップよりも大きい上で、第１のｐ型半導体層３１１のバンドギャップがアンドープ半導体層３１２のバンドギャップ以上であることが好ましい。一般化すると、例えば、第１のｐ型半導体層３１１及びアンドープ半導体層３１２はＩｎａＧａ１－aＮ層（０≦ａ＜１）であり、第２の層３２０はＡｌｂＧａ１－ｂＮ層（０＜ｂ＜１）である。
【0047】
（第３実施形態）
第３実施形態について説明する。第３実施形態は、主として絶縁領域の構成の点で第２実施形態と相違する。図４は、第３実施形態に係る面発光レーザのリッジ構造の近傍を示す断面図である。
第３実施形態について説明する。第３実施形態は、主として絶縁領域の構成の点で第２実施形態と相違する。図４は、第３実施形態に係る面発光レーザのリッジ構造の近傍を示す断面図である。
【0048】
図４に示すように、第３実施形態に係る面発光レーザは、誘電体層６０に代えて不活性半導体層３２１を有する。不活性半導体層３２１は、アクセプターを不活性化させる不純物元素を含み、電気的に絶縁体の層となっている。
【0049】
不活性半導体層３２１は、例えば、リッジ構造３５０の形成後に、リッジ構造３５０の形成に用いたレジストマスクを残したまま、アクセプターを不活性化させる不純物元素を第２の層３２０の表層に注入することにより形成されている。アクセプターを不活性化させる不純物元素としては、ｐ型ドーパントと結合して不活性化させたり、深い準位を形成したりして、アクセプターを不活性化させる効果を有する元素が用いられる。このような元素の一例として、Ｂ、Ｈ及びＦｅが挙げられる。
【0050】
他の構成は第２実施形態と同様である。
【0051】
第３実施形態によっても第２実施形態と同様の効果を得ることができる。また、誘電体層６０の形成を省略することができる。
【0052】
（第４実施形態）
第４実施形態について説明する。第４実施形態は、主として導電性層の構成の点で第２実施形態と相違する。図５は、第４実施形態に係る面発光レーザのリッジ構造の近傍を示す断面図である。
第４実施形態について説明する。第４実施形態は、主として導電性層の構成の点で第２実施形態と相違する。図５は、第４実施形態に係る面発光レーザのリッジ構造の近傍を示す断面図である。
【0053】
図５に示すように、第４実施形態に係る面発光レーザでは、導電性層４０は、透明導電層４１と、金属層４２とを含む。誘電体層６０の上に金属層４２があり、金属層４２の上に透明導電層４１がある。金属層４２は第１の層３１０と第２の層３２０との界面に直接接する。金属層４２は、例えばＡｕ層である。透明導電層４１は、例えばＩＴＯ層である。例えば、金属層４２の上面と第１の層３１０の上面とは略面一である。透明導電層４１は第１の導電性層の一例であり、金属層４２は第２の導電性層の一例である。
【0054】
第４実施形態に係る面発光レーザの製造に際しては、例えば誘電体層６０の形成後に、リッジ構造３５０の形成に用いたレジストマスクを残したまま、誘電体層６０に続けて金属層４２を形成し、その後にレジストマスクを除去する。この時、金属層４２の厚さは、金属層４２の上面が、リッジ構造３５０の上面と略面一となる厚さとする。そして、リフトオフの後に、透明導電層４１をリッジ構造３５０の上面に接するように形成する。
【0055】
他の構成は第２実施形態と同様である。
【0056】
第４実施形態によっても第２実施形態と同様の効果を得ることができる。また、金属層４２の電気抵抗は透明導電層の電気抵抗よりも低いため、面発光レーザ全体の電気抵抗をより低減することができる。更に、金属層４２で覆われたリッジ構造３５０の外側で光が遮光されるため、横方向で光を閉じ込めやすい。
【0057】
（第５実施形態）
第５実施形態について説明する。第５実施形態は、主として導電性層の構成の点で第４実施形態と相違する。図６は、第５実施形態に係る面発光レーザのリッジ構造の近傍を示す断面図である。図６（ｂ）は図６（ａ）中の破線の円で示す領域近傍における電流を矢印で示す断面図である。
第５実施形態について説明する。第５実施形態は、主として導電性層の構成の点で第４実施形態と相違する。図６は、第５実施形態に係る面発光レーザのリッジ構造の近傍を示す断面図である。図６（ｂ）は図６（ａ）中の破線の円で示す領域近傍における電流を矢印で示す断面図である。
【0058】
図６（ａ）に示すように、第５実施形態に係る面発光レーザでは、導電性層４０は、第１透明導電層４３と、第２透明導電層４４とを含む。誘電体層６０の上に第２透明導電層４４があり、第２透明導電層４４の上に第１透明導電層４３がある。第２透明導電層４４は第１の層３１０と第２の層３２０との界面に直接接する。第１透明導電層４３及び第２透明導電層４４は、例えばＩＴＯ層である。第２透明導電層４４の電気抵抗が第１透明導電層４３の電気抵抗よりも低い。例えば、第２透明導電層４４の上面と第１の層３１０の上面とは略面一である。第１透明導電層４３は第１の導電性層の一例であり、第２透明導電層４４は第２の導電性層の一例である。
【0059】
第５実施形態に係る面発光レーザの製造に際しては、例えば誘電体層６０の形成後に、リッジ構造３５０の形成に用いたレジストマスクを残したまま、誘電体層６０に続けて第２透明導電層４４を形成し、その後にレジストマスクを除去する。この時、第２透明導電層４４の厚さは、第２透明導電層４４の上面が、リッジ構造３５０の上面と略面一となる厚さとする。そして、リフトオフの後に、第１透明導電層４３をリッジ構造３５０の上面に接するように形成する。
【0060】
他の構成は第４実施形態と同様である。
【0061】
第５実施形態によっても第４実施形態と同様の効果を得ることができる。また、第１透明導電層４３の材料には、光を吸収しにくく、良好な平坦性を得やすいＩＴＯ等の材料を用いつつ、第２透明導電層４４には、第１透明導電層４３よりも光を吸収しやすかったり、平坦性が低くなったりしても電気抵抗が低いＩＴＯ等の材料を用いることができる。このため、第２透明導電層４４の電気抵抗が第１透明導電層４３の電気抵抗よりも低く、図６（ｂ）に示すように、導電性層４０から共振器２０へは、第１の層３１０と第２の層３２０との界面から電流が注入されやすい。従って、面発光レーザ全体の電気抵抗をより低減することができる。
【0062】
更に、第４実施形態と比較して、回折による損失を小さくでき、低閾でシングルモードを得やすい。
【0063】
（第６実施形態）
第６実施形態について説明する。第６実施形態は、投影装置の一例であるヘッドアップディスプレイ（head-up display：ＨＵＤ）に関する。図７は、第６実施形態に係る投影装置の一例であるＨＵＤを示す模式図である。図８は、第６実施形態に係るＨＵＤを搭載した自動車を示す模式図である。
第６実施形態について説明する。第６実施形態は、投影装置の一例であるヘッドアップディスプレイ（head-up display：ＨＵＤ）に関する。図７は、第６実施形態に係る投影装置の一例であるＨＵＤを示す模式図である。図８は、第６実施形態に係るＨＵＤを搭載した自動車を示す模式図である。
【0064】
投影装置は、光走査により画像を投影する装置であり、例えばＨＵＤである。
【0065】
第６実施形態に係るＨＵＤ５００は、図８に示すように、例えば、自動車４００のウインドシールド（フロントガラス４０１等）の付近に設置される。ＨＵＤ５００から発せられる投射光Ｌがフロントガラス４０１で反射され、ユーザーである観察者（運転者４０２）に向かう。これにより、運転者４０２は、ＨＵＤ５００によって投影された画像等を虚像として視認することができる。なお、ウインドシールドの内壁面にコンバイナを設置し、コンバイナによって反射する投射光によってユーザーに虚像を視認させる構成にしてもよい。自動車４００は移動体の一例である。
【0066】
図７に示すように、ＨＵＤ５００は、赤色、緑色、青色のレーザ光源５０１Ｒ，５０１Ｇ，５０１Ｂからレーザ光が出射される。出射されたレーザ光は、各レーザ光源に対して設けられるコリメートレンズ５０２，５０３，５０４と、２つのダイクロイックミラー５０５，５０６と、光量調整部５０７と、から構成される入射光学系を経た後、反射面５１４を有する可動装置５１３にて偏向される。そして、偏向されたレーザ光は、自由曲面ミラー５０９と、中間スクリーン５１０と、投射ミラー５１１とから構成される投射光学系を経て、スクリーンに投影される。なお、上記ＨＵＤ５００では、レーザ光源５０１Ｒ，５０１Ｇ，５０１Ｂ、コリメートレンズ５０２，５０３，５０４、ダイクロイックミラー５０５，５０６は、光源ユニット５３０として光学ハウジングによってユニット化されている。レーザ光源５０１Ｒ，５０１Ｇ，５０１Ｂは、第１～第５実施形態のいずれかに係る面発光レーザを含む。レーザ光源５０１Ｒ，５０１Ｇ，５０１Ｂが、第１～第５実施形態のいずれかに係る面発光レーザを複数備えた面発光レーザアレイを含んでもよい。
【0067】
ＨＵＤ５００は、中間スクリーン５１０に表示される中間像を自動車４００のフロントガラス４０１に投射することで、その中間像を運転者４０２に虚像として視認させる。
【0068】
レーザ光源５０１Ｒ，５０１Ｇ，５０１Ｂから発せられる各色レーザ光は、それぞれ、コリメートレンズ５０２，５０３，５０４で略平行光とされ、合成部となる２つのダイクロイックミラー５０５，５０６により合成される。合成されたレーザ光は、光量調整部５０７で光量が調整された後、反射面５１４を有する可動装置５１３によって二次元走査される。可動装置５１３で二次元走査された投射光Ｌは、自由曲面ミラー５０９で反射されて歪みを補正された後、中間スクリーン５１０に集光され、中間像を表示する。中間スクリーン５１０は、マイクロレンズが二次元配置されたマイクロレンズアレイで構成されており、中間スクリーン５１０に入射してくる投射光Ｌをマイクロレンズ単位で拡大する。
【0069】
可動装置５１３は、反射面５１４を２軸方向に往復可動させ、反射面５１４に入射する投射光Ｌを二次元走査する。この可動装置５１３の駆動制御は、レーザ光源５０１Ｒ，５０１Ｇ，５０１Ｂの発光タイミングに同期して行われる。
【0070】
光源ユニット５３０及び可動装置５１３は制御装置５１５により制御される。
【0071】
以上、投影装置の一例としてのＨＵＤ５００の説明をしたが、投影装置は、反射面５１４を有した可動装置５１３により光走査を行うことで画像を投影する装置であればよい。例えば、机等に置かれ、表示スクリーン上に画像を投影するプロジェクタや、観測者の頭部等に装着される装着部材に搭載され、装着部材が有する反射透過スクリーンに投影、または眼球をスクリーンとして画像を投影するヘッドマウントディスプレイ等にも、同様に適用することができる。
【0072】
また、投影装置は、車両や装着部材だけでなく、例えば、航空機、船舶、移動式ロボット等の移動体、あるいは、その場から移動せずにマニピュレータ等の駆動対象を操作する作業ロボットなどの非移動体に搭載されてもよい。
【0073】
（第７実施形態）
次に、第７実施形態について説明する。第７実施形態は、ヘッドマウントディスプレイ（head mount display：ＨＭＤ）に関する。図９は、第７実施形態に係るＨＭＤの外観を例示する斜視図である。
次に、第７実施形態について説明する。第７実施形態は、ヘッドマウントディスプレイ（head mount display：ＨＭＤ）に関する。図９は、第７実施形態に係るＨＭＤの外観を例示する斜視図である。
【0074】
ＨＭＤは、人間の頭部に装着可能な頭部装着型ディスプレイで、例えば、眼鏡に類する形状とすることができる。
【0075】
第７実施形態に係るＨＭＤ６００は、図９に示すように、左右に１組ずつ略対称に設けられたフロント６００ａ、及びテンプル６００ｂにより構成されている。フロント６００ａは、例えば、導光板６１０により構成することができ、光学系や制御装置等は、テンプル６００ｂに内蔵することができる。
【0076】
【0077】
ＨＭＤ６００は、制御装置５１５と、光源ユニット５３０と、光量調整部５０７と、反射面５１４を有する可動装置５１３と、導光板６１０と、ハーフミラー６２０とを有している。
【0078】
光源ユニット５３０は、上述したように、レーザ光源５０１Ｒ、５０１Ｇ、及び５０１Ｂと、コリメートレンズ５０２、５０３、及び５０４と、ダイクロイックミラー５０５、及び５０６とを、光学ハウジングによってユニット化したものである。光源ユニット５３０において、レーザ光源５０１Ｒ、５０１Ｇ、及び５０１Ｂからの三色のレーザ光は、合成部となるダイクロイックミラー５０５及び５０６で合成される。光源ユニット５３０からは、合成された平行光が発せられる。
【0079】
光源ユニット５３０からの光は、光量調整部５０７により光量調整された後、可動装置５１３に入射する。可動装置５１３は、制御装置５１５からの信号に基づき、反射面５１４をＸＹ方向に可動し、光源ユニット５３０からの光を二次元走査する。この可動装置５１３の駆動制御は、レーザ光源５０１Ｒ、５０１Ｇ、５０１Ｂの発光タイミングに同期して行われ、走査光によりカラー画像が形成される。
【0080】
可動装置５１３による走査光は、導光板６１０に入射する。導光板６１０は、走査光を内壁面で反射させながらハーフミラー６２０に導光する。導光板６１０は、走査光の波長に対して透過性を有する樹脂等により形成されている。
【0081】
ハーフミラー６２０は、導光板６１０からの光をＨＭＤ６００の背面側に反射し、ＨＭＤ６００の装着者６３０の眼の方向に出射する。ハーフミラー６２０は、例えば、自由曲面形状を有している。走査光による画像は、ハーフミラー６２０での反射により、装着者６３０の網膜に結像する。或いは、ハーフミラー６２０での反射と眼球における水晶体のレンズ効果とにより、装着者６３０の網膜に結像する。またハーフミラー６２０での反射により、画像は空間歪が補正される。装着者６３０は、ＸＹ方向に走査される光で形成される画像を、観察することができる。
【0082】
フロント６００ａにハーフミラー６２０が設けられているため、装着者６３０には、外界からの光による像と走査光による画像が重畳して観察される。ハーフミラー６２０に代えてミラーを設けることで、外界からの光をなくし、走査光による画像のみを観察できる構成としてもよい。
【0083】
（第８実施形態）
次に、第８実施形態について説明する。第８実施形態は、検眼装置に関する。図１１は、第８実施形態に係る検眼装置を示すブロック図である。
次に、第８実施形態について説明する。第８実施形態は、検眼装置に関する。図１１は、第８実施形態に係る検眼装置を示すブロック図である。
【0084】
第８実施形態に係る検眼装置８００は、視力検査、眼屈折力検査、眼圧検査、眼軸長検査など種々の検査を行うことができる装置である。検眼装置８００は、眼球８３０に非接触で検査可能な装置であって、光源ユニット８１０と、制御部８２１と、入力部８２２と、記憶部８２３と、表示部８２４とを有している。光源ユニット８１０は、光源８１１と、投影光学系８１２とを有している。検眼に際し、制御部８２１が光源８１１を制御し、投影光学系８１２は光源８１１が発した光を被検者の眼球８３０に投影する。つまり、光源ユニット８１０から被検者の眼球８３０に光が検査用情報として照射される。入力部８２２は、被検者又は操作者が検眼に使用する情報を入力する機器である。入力部８２２に入力された情報は制御部８２１に伝達される。記憶部８２３は、制御部８２１が出力した情報を記憶する。表示部８２４は、制御部８２１が出力した情報を表示する。被検者は、被験者の顔を支持する支持部に顔を固定し、検眼窓から投影光学系８１２により投影される検査用情報を凝視する。光源ユニット８１０の検査用情報の投影のための光源８１１に、第１～第５実施形態のいずれかに係る面発光レーザを用いることができる。検査用情報の投影のための光源８１１に、第１～第５実施形態のいずれかに係る面発光レーザを複数備えた面発光レーザアレイを用いてもよい。また、検眼装置がグラス形態の検眼装置であってもよい。グラス形態の検眼装置により、検査に必要な空間や大型の検眼装置が不要となり、簡便な構成で場所に左右されることなく検査が可能となる。
【0085】
以上、好ましい実施の形態等について詳説したが、上述した実施の形態等に制限されることはなく、特許請求の範囲に記載された範囲を逸脱することなく、上述した実施の形態等に種々の変形及び置換を加えることができる。
【0086】
本開示の態様は、例えば、以下のとおりである。
＜１＞
第１の反射鏡と、
第２の反射鏡と、
前記第１の反射鏡と前記第２の反射鏡との間に設けられた、活性層を含む共振器と、
前記共振器に電流を注入する導電性層と、
を有し、
前記共振器を含む半導体積層構造を備え、
前記半導体積層構造は、
第１のｐ型半導体層を含む第１の層と、
前記第１の層と前記活性層との間に設けられ、第２のｐ型半導体層を含む第２の層と、
を有し、
前記第２のｐ型半導体層は、前記第１の層に接するとともに、前記第１のｐ型半導体層のバンドギャップよりも大きいバンドギャップを備え、
前記第１の層の上面の一部又は全部と、前記第１の層と前記第２の層との界面と、が前記導電性層と接することを特徴とする面発光レーザ。
＜２＞
前記第１の層は、前記第１のｐ型半導体層のバンドギャップ以下のバンドギャップを有するアンドープ半導体層をさらに含み、
前記アンドープ半導体層が前記第２の層に接することを特徴とする前記＜１＞に記載の面発光レーザ。
＜３＞
前記第１の層及び前記第２の層の積層体はリッジ構造を有し、
前記第１の層の上面に垂直な方向からの平面視で、前記第１の層の外周が前記活性層の外周よりも内側にあることを特徴とする前記＜１＞又は＜２＞に記載の面発光レーザ。
＜４＞
前記積層体の前記平面視で前記リッジ構造の外側に位置する部分と前記導電性層とを電気的に絶縁する絶縁領域を有することを特徴とする前記＜３＞に記載の面発光レーザ。
＜５＞
前記リッジ構造は、厚さ方向で、
前記第１の層の全部と、
前記第２のｐ型半導体層の一部又は全部と、
を含み、
前記絶縁領域は、上面が前記第１の層と前記第２の層との界面より前記活性層側にある誘電体層を有することを特徴とする前記＜４＞に記載の面発光レーザ。
＜６＞
前記リッジ構造は、厚さ方向で、前記第１の層の全部を含み、
前記絶縁領域は、上面が前記第１の層と前記第２の層との界面より前記活性層側にあり、アクセプターを不活性化させる不純物元素を含む不活性半導体層を有することを特徴とする前記＜４＞に記載の面発光レーザ。
＜７＞
前記導電性層は、
前記第１の層の上面に接し、発振される光の少なくとも一部を透過する第１の導電性層と、
前記第１の層と前記第２の層との界面に接する第２の導電性層と、
を含み、
前記第２の導電性層の電気抵抗は前記第１の導電性層の電気抵抗よりも低いことを特徴とする前記＜１＞から＜６＞のいずれかに記載の面発光レーザ。
＜８＞
前記第２の導電性層は金属層であることを特徴とする前記＜７＞に記載の面発光レーザ。
＜９＞
前記第１のｐ型半導体層はＩｎａＧａ１－aＮ層（０≦ａ＜１）であり、
前記第２のｐ型半導体層はＡｌｂＧａ１－ｂＮ層（０＜ｂ＜１）であることを特徴とする前記＜１＞から＜８＞のいずれかに記載の面発光レーザ。
＜１０＞
前記＜１＞から＜９＞のいずれかに記載の面発光レーザと、
前記面発光レーザが発した光を偏向する光偏向装置と、
を備え、
前記光を偏向して投影する、投影装置。
＜１１＞
前記＜１＞から＜９＞のいずれかに記載の面発光レーザを備える、ヘッドアップディスプレイ。
＜１２＞
前記＜１１＞に記載のヘッドアップディスプレイを備える、移動体。
＜１３＞
前記＜１＞から＜９＞のいずれかに記載の面発光レーザを備える、ヘッドマウントディスプレイ。
＜１４＞
前記＜１＞から＜９＞のいずれかに記載の面発光レーザを備える、検眼装置。
＜１＞
第１の反射鏡と、
第２の反射鏡と、
前記第１の反射鏡と前記第２の反射鏡との間に設けられた、活性層を含む共振器と、
前記共振器に電流を注入する導電性層と、
を有し、
前記共振器を含む半導体積層構造を備え、
前記半導体積層構造は、
第１のｐ型半導体層を含む第１の層と、
前記第１の層と前記活性層との間に設けられ、第２のｐ型半導体層を含む第２の層と、
を有し、
前記第２のｐ型半導体層は、前記第１の層に接するとともに、前記第１のｐ型半導体層のバンドギャップよりも大きいバンドギャップを備え、
前記第１の層の上面の一部又は全部と、前記第１の層と前記第２の層との界面と、が前記導電性層と接することを特徴とする面発光レーザ。
＜２＞
前記第１の層は、前記第１のｐ型半導体層のバンドギャップ以下のバンドギャップを有するアンドープ半導体層をさらに含み、
前記アンドープ半導体層が前記第２の層に接することを特徴とする前記＜１＞に記載の面発光レーザ。
＜３＞
前記第１の層及び前記第２の層の積層体はリッジ構造を有し、
前記第１の層の上面に垂直な方向からの平面視で、前記第１の層の外周が前記活性層の外周よりも内側にあることを特徴とする前記＜１＞又は＜２＞に記載の面発光レーザ。
＜４＞
前記積層体の前記平面視で前記リッジ構造の外側に位置する部分と前記導電性層とを電気的に絶縁する絶縁領域を有することを特徴とする前記＜３＞に記載の面発光レーザ。
＜５＞
前記リッジ構造は、厚さ方向で、
前記第１の層の全部と、
前記第２のｐ型半導体層の一部又は全部と、
を含み、
前記絶縁領域は、上面が前記第１の層と前記第２の層との界面より前記活性層側にある誘電体層を有することを特徴とする前記＜４＞に記載の面発光レーザ。
＜６＞
前記リッジ構造は、厚さ方向で、前記第１の層の全部を含み、
前記絶縁領域は、上面が前記第１の層と前記第２の層との界面より前記活性層側にあり、アクセプターを不活性化させる不純物元素を含む不活性半導体層を有することを特徴とする前記＜４＞に記載の面発光レーザ。
＜７＞
前記導電性層は、
前記第１の層の上面に接し、発振される光の少なくとも一部を透過する第１の導電性層と、
前記第１の層と前記第２の層との界面に接する第２の導電性層と、
を含み、
前記第２の導電性層の電気抵抗は前記第１の導電性層の電気抵抗よりも低いことを特徴とする前記＜１＞から＜６＞のいずれかに記載の面発光レーザ。
＜８＞
前記第２の導電性層は金属層であることを特徴とする前記＜７＞に記載の面発光レーザ。
＜９＞
前記第１のｐ型半導体層はＩｎａＧａ１－aＮ層（０≦ａ＜１）であり、
前記第２のｐ型半導体層はＡｌｂＧａ１－ｂＮ層（０＜ｂ＜１）であることを特徴とする前記＜１＞から＜８＞のいずれかに記載の面発光レーザ。
＜１０＞
前記＜１＞から＜９＞のいずれかに記載の面発光レーザと、
前記面発光レーザが発した光を偏向する光偏向装置と、
を備え、
前記光を偏向して投影する、投影装置。
＜１１＞
前記＜１＞から＜９＞のいずれかに記載の面発光レーザを備える、ヘッドアップディスプレイ。
＜１２＞
前記＜１１＞に記載のヘッドアップディスプレイを備える、移動体。
＜１３＞
前記＜１＞から＜９＞のいずれかに記載の面発光レーザを備える、ヘッドマウントディスプレイ。
＜１４＞
前記＜１＞から＜９＞のいずれかに記載の面発光レーザを備える、検眼装置。
【符号の説明】
【0087】
１ 面発光レーザ
２０ 共振器
４０ 導電性層
４１ 透明導電層
４２ 金属層
４３ 第１透明導電層
４４ 第２透明導電層
３１０ 第１の層
３１１ 第１のｐ型半導体層
３１２ アンドープ半導体層
３２０ 第２の層
３２１ 不活性半導体層
３３０ 第３の層
２０ 共振器
４０ 導電性層
４１ 透明導電層
４２ 金属層
４３ 第１透明導電層
４４ 第２透明導電層
３１０ 第１の層
３１１ 第１のｐ型半導体層
３１２ アンドープ半導体層
３２０ 第２の層
３２１ 不活性半導体層
３３０ 第３の層
【先行技術文献】
【非特許文献】
【0088】
【非特許文献1】Japanese Journal of Applied Physics 59, SGGE08 (2020)
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】