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(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】P2024168064
(43)【公開日】2024-12-05
(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 5/18 20210101AFI20241128BHJP
H01S 5/30 20060101ALI20241128BHJP
H01S 5/323 20060101ALI20241128BHJP
【ＦＩ】
H01S5/18
H01S5/30
H01S5/323
【審査請求】未請求
【請求項の数】11
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2023084457
(22)【出願日】2023-05-23
(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
(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】望月 理光
【テーマコード（参考）】
5F173
【Ｆターム（参考）】
5F173AB50
5F173AB53
5F173AB90
5F173AH06
5F173AH40
5F173AK21
5F173AR23
(57)【要約】
【課題】発光効率を向上させることができる発光装置を提供する。
【解決手段】間接遷移型の半導体で構成される第１半導体部と、間接遷移型の半導体で構成され、前記第１半導体部と異なる導電型を有し、前記第１半導体部とｐｎ接合を形成する第２半導体部と、を有する発光導波層と、前記第２半導体部の前記第１半導体部とは反対側に設けられ、前記ｐｎ接合に電流を注入する電極と、少なくとも１つの光学部と、を有し、前記発光導波層は、第１方向に長手方向を有し、前記発光導波層は、前記ｐｎ接合において、前記第１半導体部および前記第２半導体部を構成する半導体のバンドギャップエネルギーよりも小さいエネルギーの光を発生させ、かつ、発生された光を前記第１方向に共振させ、前記光学部は、共振された光を前記第１方向と交差する第２方向に出射させる、発光装置。
【選択図】図１
【解決手段】間接遷移型の半導体で構成される第１半導体部と、間接遷移型の半導体で構成され、前記第１半導体部と異なる導電型を有し、前記第１半導体部とｐｎ接合を形成する第２半導体部と、を有する発光導波層と、前記第２半導体部の前記第１半導体部とは反対側に設けられ、前記ｐｎ接合に電流を注入する電極と、少なくとも１つの光学部と、を有し、前記発光導波層は、第１方向に長手方向を有し、前記発光導波層は、前記ｐｎ接合において、前記第１半導体部および前記第２半導体部を構成する半導体のバンドギャップエネルギーよりも小さいエネルギーの光を発生させ、かつ、発生された光を前記第１方向に共振させ、前記光学部は、共振された光を前記第１方向と交差する第２方向に出射させる、発光装置。
【選択図】図１
【特許請求の範囲】
【請求項1】
間接遷移型の半導体で構成される第１半導体部と、間接遷移型の半導体で構成され、前記第１半導体部と異なる導電型を有し、前記第１半導体部とｐｎ接合を形成する第２半導体部と、を有する発光導波層と、
前記第２半導体部の前記第１半導体部とは反対側に設けられ、前記ｐｎ接合に電流を注入する電極と、
少なくとも１つの光学部と、
を有し、
前記発光導波層は、第１方向に長手方向を有し、
前記発光導波層は、前記ｐｎ接合において、前記第１半導体部および前記第２半導体部を構成する半導体のバンドギャップエネルギーよりも小さいエネルギーの光を発生させ、かつ、発生された光を前記第１方向に共振させ、
前記光学部は、共振された光を前記第１方向と交差する第２方向に出射させる、発光装置。
前記第２半導体部の前記第１半導体部とは反対側に設けられ、前記ｐｎ接合に電流を注入する電極と、
少なくとも１つの光学部と、
を有し、
前記発光導波層は、第１方向に長手方向を有し、
前記発光導波層は、前記ｐｎ接合において、前記第１半導体部および前記第２半導体部を構成する半導体のバンドギャップエネルギーよりも小さいエネルギーの光を発生させ、かつ、発生された光を前記第１方向に共振させ、
前記光学部は、共振された光を前記第１方向と交差する第２方向に出射させる、発光装置。
【請求項2】
請求項１において、
前記電極には、前記第２方向に進行する光を通過させる少なくとも１つの開口部が設けられている、発光装置。
前記電極には、前記第２方向に進行する光を通過させる少なくとも１つの開口部が設けられている、発光装置。
【請求項3】
請求項２において、
前記開口部に設けられ、前記発光導波層を被覆する被覆層を有する、発光装置。
前記開口部に設けられ、前記発光導波層を被覆する被覆層を有する、発光装置。
【請求項4】
請求項３において、
前記光学部は、前記被覆層に設けられている、発光装置。
前記光学部は、前記被覆層に設けられている、発光装置。
【請求項5】
請求項２において、
前記開口部は、前記第１方向に複数設けられ、
前記光学部は、前記第１方向に複数設けられている、発光装置。
前記開口部は、前記第１方向に複数設けられ、
前記光学部は、前記第１方向に複数設けられている、発光装置。
【請求項6】
請求項１において、
前記第１半導体部は、
第１層と、
前記第１層よりも不純物濃度が低い第２層と、
を有し、
前記第１層は、前記第２層と前記第２半導体部との間に設けられて、前記ｐｎ接合を形成する、発光装置。
前記第１半導体部は、
第１層と、
前記第１層よりも不純物濃度が低い第２層と、
を有し、
前記第１層は、前記第２層と前記第２半導体部との間に設けられて、前記ｐｎ接合を形成する、発光装置。
【請求項7】
請求項１において、
前記第１半導体部および前記第２半導体部を構成する半導体は、Ｓｉであり、
前記発光導波層は、赤外光を発生させる、発光装置。
前記第１半導体部および前記第２半導体部を構成する半導体は、Ｓｉであり、
前記発光導波層は、赤外光を発生させる、発光装置。
【請求項8】
請求項１において、
前記第１半導体部および前記第２半導体部を構成する半導体は、ＳｉＣであり、
前記発光導波層は、可視光を発生させる、発光装置。
前記第１半導体部および前記第２半導体部を構成する半導体は、ＳｉＣであり、
前記発光導波層は、可視光を発生させる、発光装置。
【請求項9】
請求項１において、
前記第１半導体部および前記第２半導体部を構成する半導体は、ＧａＰであり、
前記発光導波層は、赤色光を発生させる、発光装置。
前記第１半導体部および前記第２半導体部を構成する半導体は、ＧａＰであり、
前記発光導波層は、赤色光を発生させる、発光装置。
【請求項10】
請求項３において、
前記発光導波層は、前記第２半導体部と前記被覆層との間に設けられた第３半導体部を有し、
前記第３半導体部の不純物濃度は、前記第２半導体部の不純物濃度よりも低い、発光装置。
前記発光導波層は、前記第２半導体部と前記被覆層との間に設けられた第３半導体部を有し、
前記第３半導体部の不純物濃度は、前記第２半導体部の不純物濃度よりも低い、発光装置。
【請求項11】
請求項１ないし１０のいずれか１項に記載された発光装置を有する、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】
半導体レーザーなどの発光装置は、プロジェクターなどの光源として用いられる。
【0003】
例えば特許文献１には、ｐ型およびｎ型の一方の導電型を有する第１半導体領域と、ｐ型およびｎ型の他方の導電型を有する第２半導体領域と、第１半導体領域と第２半導体領域との間に位置するｐｎ接合と、ｐｎ接合に沿って離散的に分布し、各々が非古典光を出射する複数の発光領域と、を有する半導体構造体を備えた非古典光源装置が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【特許文献1】特開２０２３－４０７９９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
上記のような光源装置では、発光効率を向上させることが望まれている。
【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、
間接遷移型の半導体で構成される第１半導体部と、間接遷移型の半導体で構成され、前記第１半導体部と異なる導電型を有し、前記第１半導体部とｐｎ接合を形成する第２半導体部と、を有する発光導波層と、
前記第２半導体部の前記第１半導体部とは反対側に設けられ、前記ｐｎ接合に電流を注入する電極と、
少なくとも１つの光学部と、
を有し、
前記発光導波層は、第１方向に長手方向を有し、
前記発光導波層は、前記ｐｎ接合において、前記第１半導体部および前記第２半導体部を構成する半導体のバンドギャップエネルギーよりも小さいエネルギーの光を発生させ、かつ、発生された光を前記第１方向に共振させ、
前記光学部は、共振された光を前記第１方向と交差する第２方向に出射させる。
間接遷移型の半導体で構成される第１半導体部と、間接遷移型の半導体で構成され、前記第１半導体部と異なる導電型を有し、前記第１半導体部とｐｎ接合を形成する第２半導体部と、を有する発光導波層と、
前記第２半導体部の前記第１半導体部とは反対側に設けられ、前記ｐｎ接合に電流を注入する電極と、
少なくとも１つの光学部と、
を有し、
前記発光導波層は、第１方向に長手方向を有し、
前記発光導波層は、前記ｐｎ接合において、前記第１半導体部および前記第２半導体部を構成する半導体のバンドギャップエネルギーよりも小さいエネルギーの光を発生させ、かつ、発生された光を前記第１方向に共振させ、
前記光学部は、共振された光を前記第１方向と交差する第２方向に出射させる。
【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。
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斜視図。
【図2】本実施形態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光学部を模式的に示す図。
【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斜視図。
【図6】本実施形態の第１変形例に係る発光装置を模式的に示す斜視図。
【図7】本実施形態の第２変形例に係る発光装置を模式的に示す斜視図。
【図8】本実施形態の第２変形例に係る発光装置を模式的に示す斜視図。
【図9】本実施形態に係る光源モジュールを模式的に示す斜視図。
【図10】本実施形態に係るプロジェクターを模式的に示す図。
【図11】本実施形態に係るプロジェクターの光出射機構を模式的に示す断面図。
【図12】本実施形態に係るプロジェクターを模式的に示す図。
【図13】本実施形態の変形例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
１．１． 構成
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を模式的に示す斜視図である。図２は、本実施形態に係る発光装置１００を模式的に示す図１のＩＩ－ＩＩ線断面図である。なお、図１および図２では、互いに直交する３軸として、Ｘ軸、Ｙ軸、およびＺ軸を図示している。
１．１． 構成
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を模式的に示す斜視図である。図２は、本実施形態に係る発光装置１００を模式的に示す図１のＩＩ－ＩＩ線断面図である。なお、図１および図２では、互いに直交する３軸として、Ｘ軸、Ｙ軸、およびＺ軸を図示している。
【0011】
【0012】
発光導波層１０は、図１に示すように、第１方向に長手方向を有している。図示の例では、発光導波層１０は、Ｙ軸方向に長手方向を有している。発光導波層１０の形状は、例えば、直方体である。発光導波層１０は、第１側面１２と、第２側面１４と、を有している。第１側面１２および第２側面１４は、Ｙ軸方向における発光導波層１０の端面である。図示の例では、第１側面１２および第２側面１４は、互いに平行である。
【0013】
発光導波層１０は、図２に示すように、例えば、第１半導体部２０と、第２半導体部３０と、第３半導体部４０と、を有している。
【0014】
第１半導体部２０は、第１側面１２から第２側面１４まで設けられている。第１半導体部２０は、間接遷移型の半導体で構成されている。第１半導体部２０の材質は、例えば、Ｓｉ、ＳｉＣ、ＧａＰ、ＺｎＯなどである。ＳｉＣは、４Ｈ－ＳｉＣ、６Ｈ－ＳｉＣであってもよい。第１半導体部２０は、例えば、ｎ型の導電型を有している。第１半導体部２０は、例えば、窒素（Ｎ）やリン（Ｐ）などの不純物がドーピングされた半導体で構成されている。
【0015】
第１半導体部２０は、例えば、第１層２２と、第２層２４と、を有している。
【0016】
第１半導体部２０の第１層２２は、第２層２４と第２半導体部３０との間に設けられている。第１層２２は、第２半導体部３０と接している。
【0017】
第１半導体部２０の第２層２４は、第１電極７０と第１層２２との間に設けられている。図示の例では、第２層２４は、Ｚ軸方向からみて、第１層２２を挟むように設けられている。Ｚ軸方向は、第１半導体部２０と第２半導体部３０との積層方向である。第２層２４の不純物濃度は、第１層２２の不純物濃度よりも低い。第２層２４の不純物濃度が第１層２２の不純物濃度よりも低いことは、例えば、アトムプローブ分析法、不純物濃度と電気抵抗率との関係などによって確認される。不純部濃度や深さは、例えばイオン注入のエ
ネルギーやドーズ量により設計できるため、これらにより設計上においても確認される。
ネルギーやドーズ量により設計できるため、これらにより設計上においても確認される。
【0018】
第２半導体部３０は、第１半導体部２０上に設けられている。第２半導体部３０は、第１側面１２から第２側面１４まで設けられている。第２半導体部３０は、間接遷移型の半導体で構成されている。第２半導体部３０の材質は、例えば、Ｓｉ、ＳｉＣ、ＧａＰ、ＺｎＯなどである。第２半導体部３０は、第１半導体部２０と異なる導電型を有している。第２半導体部３０は、例えば、ｐ型の導電型を有している。第２半導体部３０は、例えば、ボロン（Ｂ）やアルミニウム（Ａｌ）などの不純物がドーピングされた半導体で構成されている。
【0019】
第２半導体部３０は、例えば、第３層３２と、第４層３４と、を有している。
【0020】
第２半導体部３０の第３層３２は、第１層２２と第３半導体部４０との間に設けられている。
【0021】
第２半導体部３０の第４層３４は、第２層２４上および第３層３２上に設けられている。第４層３４は、Ｚ軸方向からみて、第３半導体部４０を囲んでいる。第４層３４は、例えば、第２電極７２と接している。第４層３４の不純物濃度は、第３層３２の不純物濃度よりも高くてもよい。第４層３４の上面の不純物濃度は、第３層３２の不純物濃度よりも高くてもよい。これにより、第２半導体部３０と第２電極７２との接触抵抗を低減できる。
【0022】
なお、図示の例では、第３層３２の下面と、第４層３４の下面とは、面一ではないが、第４層３４は、第３層３２の下面と第４層３４の下面とが面一となるように、厚さが大きい部分を有していてもよい。
【0023】
第２半導体部３０は、第１半導体部２０と接している。図示の例では、第２半導体部３０の第３層３２は、第１半導体部２０の第１層２２と接している。第２半導体部３０は、第１半導体部２０とｐｎ接合２５を形成している。図示の例では、第１層２２および第３層３２は、ｐｎ接合２５を形成している。
【0024】
第３半導体部４０は、第２半導体部３０と被覆層５０との間に設けられている。図示の例では、第３半導体部４０は、第３層３２と被覆層５０との間に設けられている。第３半導体部４０は、第３層３２上に設けられている。第３半導体部４０は、Ｚ軸方向からみて、第４層３４に囲まれている。第３半導体部４０は、間接遷移型の半導体で構成されている。第３半導体部４０の材質は、例えば、Ｓｉ、ＳｉＣ、ＧａＰ、ＺｎＯなどである。第３半導体部４０の不純物濃度は、第２半導体部３０の不純物濃度よりも低い。
【0025】
被覆層５０は、発光導波層１０を被覆している。被覆層５０は、第２半導体部３０の第４層３４上および第３半導体部４０上に設けられている。被覆層５０は、第２電極７２に形成された開口部７４に設けられている。被覆層５０の材質は、例えば、ＳｉＯ２、ＳｉＮ、ＨｆＯ２、Ａｌ２Ｏ３、Ｔａ２Ｏ５などである。被覆層５０は、ｐｎ接合２５で発生された光を透過させる。
【0026】
被覆層５０の上面５２には、複数の微細な凹凸構造が設けられていてもよい。これにより、被覆層５０の上面５２での全反射を抑制でき、光の取り出し効率を向上させることができる。なお、被覆層５０の下面５４にも、複数の微細な凹凸構造が設けられていてもよい。
【0027】
光学部６０は、例えば、被覆層５０に設けられている。光学部６０は、発光導波層１０
で共振された光を、第１方向と交差する第２方向に出射させる。第２方向は、例えば、Ｙ軸方向である。なお、第２方向は、Ｙ軸方向に対して傾斜した方向であってもよい。光学部６０は、発光導波層１０で共振された光を跳ね上げる跳ね上げ部である。
で共振された光を、第１方向と交差する第２方向に出射させる。第２方向は、例えば、Ｙ軸方向である。なお、第２方向は、Ｙ軸方向に対して傾斜した方向であってもよい。光学部６０は、発光導波層１０で共振された光を跳ね上げる跳ね上げ部である。
【0028】
光学部６０の構成は、発光導波層１０で共振された光を第２方向に出射させることができれば、特に限定されない。ここで、図３は、光学部６０を模式的に示す図である。光学部６０は、図３のＡに示すように、被覆層５０に形成されたグレーティングであってもよい。グレーティングは、被覆層５０の上面５２に形成されていてもよいし、下面５４に形成されていてもよい。または、光学部６０は、図３のＢに示すように、２次元フォトニック結晶であってもよい。２次元フォトニック結晶は、被覆層５０の上面５２に形成されていてもよいし、下面５４に形成されていてもよい。または、光学部６０は、図３のＣに示すように、被覆層５０の下面５４に設けられた凸部であってもよい。
【0029】
なお、光学部６０は、発光導波層１０で共振された光を第２方向に出射させることができれば、被覆層５０に設けられていなくてもよい。光学部６０は、図３のＤに示すように、例えば、第３半導体部４０に設けられた凹部であってもよい。
【0030】
第１電極７０は、図１および図２に示すように、第１半導体部２０の下に設けられている。第１半導体部２０の第２層２４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半導体部２０と電気的に接続されている。図示の例では、第１電極７０は、第２層２４を介して、第１層２２と電気的に接続されている。第１電極７０の材質は、例えば、Ｎｉ、Ａｕである。第１電極７０は、ｐｎ接合２５に電流を注入するための一方の電極である。
【0031】
第２電極７２は、第２半導体部３０上に設けられている。第２電極７２は、第２半導体部３０の第１半導体部２０とは反対側に設けられている。図示の例では、第２電極７２は、第４層３４上に設けられている。第２電極７２は、第２半導体部３０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４層３４を介して、第３層３２と電気的に接続されている。第２電極７２の材質は、例えば、Ａｌである。第２電極７２は、ｐｎ接合２５に電流を注入するための他方の電極である。
【0032】
第２電極７２には、開口部７４が設けられている。開口部７４は、第２電極７２をＺ軸方向に貫通している。開口部７４は、光学部６０によって第２方向に進行する光を通過させる。
【0033】
１．２． 動作
発光装置１００では、第１電極７０および第２電極７２によってｐｎ接合２５に順方向電圧が印加されると、第２半導体部３０の第３層３２におけるボロンなどのドーパント対に、ドレスト光子フォノンが生成される。これにより、ｐｎ接合２５は、光子を出射する。すなわち、発光導波層１０は、ｐｎ接合２５において、第１半導体部２０および第２半導体部３０を構成する半導体のバンドギャップエネルギーよりも小さいエネルギーの光を発生させる。第１半導体部２０および第２半導体部３０を構成する半導体がＳｉである場合、発光導波層１０は、赤外光を発生させる。第１半導体部２０および第２半導体部３０を構成する半導体がＳｉＣである場合、発光導波層１０は、可視光を発生させる。第１半導体部２０および第２半導体部３０を構成する半導体がＧａＰである場合、発光導波層１０は、赤色光を発生させる。
発光装置１００では、第１電極７０および第２電極７２によってｐｎ接合２５に順方向電圧が印加されると、第２半導体部３０の第３層３２におけるボロンなどのドーパント対に、ドレスト光子フォノンが生成される。これにより、ｐｎ接合２５は、光子を出射する。すなわち、発光導波層１０は、ｐｎ接合２５において、第１半導体部２０および第２半導体部３０を構成する半導体のバンドギャップエネルギーよりも小さいエネルギーの光を発生させる。第１半導体部２０および第２半導体部３０を構成する半導体がＳｉである場合、発光導波層１０は、赤外光を発生させる。第１半導体部２０および第２半導体部３０を構成する半導体がＳｉＣである場合、発光導波層１０は、可視光を発生させる。第１半導体部２０および第２半導体部３０を構成する半導体がＧａＰである場合、発光導波層１０は、赤色光を発生させる。
【0034】
１つのドーパント対から光子が出射されると、出射された光子に誘導されて他のドーパント対からも光子が出射される。そして、誘導放出により、発生された光は、発光導波層１０を導波する。導波された光は、発光導波層１０の第１側面１２と第２側面１４との間
で多重反射されて、第１方向において共振されてレーザー発振する。このように、発光導波層１０は、発生された光を第１方向において共振させる。共振された光は、光学部６０によって、第２方向に出射される。
で多重反射されて、第１方向において共振されてレーザー発振する。このように、発光導波層１０は、発生された光を第１方向において共振させる。共振された光は、光学部６０によって、第２方向に出射される。
【0035】
ここで、ドレスト光子は、半導体に存在する電子および正孔対と、光子と、が相互作用した状態を表す仮想光子であると考えられている。ドレスト光子は、例えば、半導体の結晶中の光子振動を表すフォノン、特にコヒーレントフォノンを介して、ドレスト光子フォノンとして存在する。ドレスト光子フォノンが光子とフォノンとに崩壊される場合、光子の運動量は、フォノン分の不確定要素を持つ。そのため、光子の運動量は、フォノンの運動量に相当するほど大きくなる。したがって、間接遷移型の半導体であっても、ドレスト光子フォノンが価電子帯の最高エネルギーと、伝導体の最低エネルギーと、における運動量の差を補償し、間接遷移型の半導体のバンドギャップエネルギーよりも小さいエネルギーの光を出射できる。
【0036】
コヒーレントフォノンは、例えば、半導体にドープされる不純物によって構成されるドーパント対によって安定に存在できる。ドーパント対は、後述するドレスト光子フォノン援用アニール（dressed photon phonon-assisted annealing：ＤＰＰアニール）によって形成される。
【0037】
１．３． 作用効果
発光装置１００では、発光導波層１０は、間接遷移型の半導体で構成される第１半導体部２０と、間接遷移型の半導体で構成され、第１半導体部２０と異なる導電型を有し、第１半導体部２０とｐｎ接合２５を形成する第２半導体部３０と、を有する。さらに、発光装置１００は、第２半導体部３０の第１半導体部２０とは反対側に設けられ、ｐｎ接合２５に電流を注入する第２電極７２と、少なくとも１つの光学部６０と、を有する。発光導波層１０は、第１方向に長手方向を有する。発光導波層１０は、ｐｎ接合２５において、第１半導体部２０および第２半導体部３０を構成する半導体のバンドギャップエネルギーよりも小さいエネルギーの光を発生させ、かつ、発生された光を第１方向に共振させる。光学部６０は、共振された光を第１方向と交差する第２方向に出射させる。
発光装置１００では、発光導波層１０は、間接遷移型の半導体で構成される第１半導体部２０と、間接遷移型の半導体で構成され、第１半導体部２０と異なる導電型を有し、第１半導体部２０とｐｎ接合２５を形成する第２半導体部３０と、を有する。さらに、発光装置１００は、第２半導体部３０の第１半導体部２０とは反対側に設けられ、ｐｎ接合２５に電流を注入する第２電極７２と、少なくとも１つの光学部６０と、を有する。発光導波層１０は、第１方向に長手方向を有する。発光導波層１０は、ｐｎ接合２５において、第１半導体部２０および第２半導体部３０を構成する半導体のバンドギャップエネルギーよりも小さいエネルギーの光を発生させ、かつ、発生された光を第１方向に共振させる。光学部６０は、共振された光を第１方向と交差する第２方向に出射させる。
【0038】
そのため、発光装置１００では、例えば発生された光を第１方向に共振させない場合に比べて、発生された光は、大きな利得を得ることができる。これにより、発光装置１００では、発光効率を向上させることができる。
【0039】
発光装置１００では、第２電極７２には、第２方向に進行する光を通過させる少なくとも１つの開口部７４が設けられている。そのため、発光装置１００では、例えば開口部が設けられていない場合に比べて、第２電極７２による光の損失を低減できる。
【0040】
発光装置１００では、開口部７４に設けられ、発光導波層１０を被覆する被覆層５０を有する。そのため、発光装置１００では、被覆層５０によって発光導波層１０を水分などから保護できる。
【0041】
発光装置１００では、光学部６０は、被覆層５０に設けられている。そのため、発光装置１００では、例えば光学部が発光導波層に設けられている場合に比べて、発光導波層１０を導波する光の光学部６０による損失を低減できる。
【0042】
発光装置１００では、第１半導体部２０は、第１層２２と、第１層２２よりも不純物濃度が低い第２層２４と、を有し、第１層２２は、第２層２４と第２半導体部３０との間に設けられて、ｐｎ接合２５を形成する。そのため、発光装置１００では、例えば第２層の不純物濃度が第１層の不純物濃度以上である場合に比べて、発光導波層１０を導波する光
の第２層２４による損失を低減できる。半導体では、不純物濃度が高いほど光の損失が大きくなり、特にＳｉＣでは、その傾向が強い。
の第２層２４による損失を低減できる。半導体では、不純物濃度が高いほど光の損失が大きくなり、特にＳｉＣでは、その傾向が強い。
【0043】
発光装置１００では、例えば、第１半導体部２０および第２半導体部３０を構成する半導体は、Ｓｉであり、発光導波層１０は、赤外光を発生させる。そのため、発光装置１００では、赤外光を出射できる。さらに、Ｓｉは、例えばＩＩＩ－Ｖ族化合物半導体に比べて、結晶の品質がよいため、発光導波層１０を導波する光の損失を低減できる。
【0044】
発光装置１００では、例えば、第１半導体部２０および第２半導体部３０を構成する半導体は、ＳｉＣであり、発光導波層１０は、可視光を発生させる。そのため、発光装置１００では、可視光を出射できる。したがって、発光装置１００は、例えば、プロジェクターの光源として用いられる。
【0045】
発光装置１００では、例えば、第１半導体部２０および第２半導体部３０を構成する半導体は、ＧａＰであり、発光導波層１０は、赤色光を発生させる。そのため、発光装置１００では、赤色光を出射できる。
【0046】
発光装置１００では、発光導波層１０は、第２半導体部３０と被覆層５０との間に設けられた第３半導体部４０を有し、第３半導体部４０の不純物濃度は、第２半導体部３０の不純物濃度よりも低い。そのため、発光装置１００では、例えば第３半導体部の不純物濃度が第２半導体部の不純物濃度以上の場合に比べて、第３半導体部４０による光の損失を低減できる。
【0047】
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４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。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斜視図である。
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４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。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斜視図である。
【0048】
図４に示すように、イオン注入法により、第２層２４に不純物をドーピングして、第１層２２を形成する。本工程により、第１層２２および第２層２４を有する第１半導体部２０を形成できる。
【0049】
次に、イオン注入法により、第１半導体部２０に不純物をドーピングして、第３層３２を形成する。次に、イオン注入法により、第１半導体部２０に不純物をドーピングして、第４層３４を形成する。本工程により、第３層３２および第４層３４を有する第２半導体部３０を形成できる。第４層３４に囲まれた領域は、第３半導体部４０である。これにより、第１半導体部２０、第２半導体部３０、および第３半導体部４０を有する発光導波層１０を形成できる。
【0050】
なお、第１半導体部２０、第２半導体部３０、および第３半導体部４０は、イオン注入法ではなく、ＭＯＣＶＤ（Metal Organic chemical Vapor Deposition）法やＭＢＥ（molecular beam epitaxy）法による気相成長法によって形成されてもよい。これにより、例えば、ｕ型を有する半導体で第３半導体部４０を構成できる。ｕ型を有する半導体は、不純物が意図的にドープされていないアンドープ型の半導体である。第３半導体部４０は、真性半導体（intrinsic semiconductor）からなるｉ型の半導体で構成されていてもよい。また、例えば、第１層２２をｎ型のＳｉＣ層とし、第２層２４をｉ型のＳｉ層とすることができる。
【0051】
図２に示すように、発光導波層１０の下に、第１電極７０を形成する。次に、発光導波層１０上に、第２電極７２を形成する。次に、第２電極７２をパターニングして、開口部
７４を形成する。第１電極７０および第２電極７２は、例えば、スパッタ法、真空蒸着法など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。なお、第１電極７０と第２電極７２との形成順序は、特に限定されない。
７４を形成する。第１電極７０および第２電極７２は、例えば、スパッタ法、真空蒸着法など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。なお、第１電極７０と第２電極７２との形成順序は、特に限定されない。
【0052】
次に、発光導波層１０上であって、開口部７４に、被覆層５０を形成する。被覆層５０は、例えば、スパッタ法、ＣＶＤ（Chemical Vapor Deposition）法、真空蒸着法によって形成される。
【0053】
次に、被覆層５０に、光学部６０を形成する。光学部６０は、例えば、被覆層５０をパターニングすること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。
【0054】
図５に示すように、ＤＰＰアニールを行う。発光導波層１０のｐｎ接合２５に順方向電流を流しながら、発光導波層１０に光Ｌを照射する。光Ｌの波長は、例えば、発光導波層１０で発生させる光の波長と同じである。光Ｌは、レーザー光であってもよい。温度は、例えば、室温である。
【0055】
ＤＰＰアニールによる通電によって、発光導波層１０にジュール熱が発生する。発生したジュール熱によって、第２半導体部３０においてボロンなどの不純物が熱拡散する。さらに、光Ｌの照射によって、第２半導体部３０の不純物の位置にドレスト光子およびドレスト光子フォノンが生じる。また、順方向電流により生じる反転分布によって、光Ｌのピークエネルギーに対応するエネルギーの光が誘導放出される。この誘導放出によって第２半導体部３０における不純物は、エネルギーを失って、ドーパント対を形成する。ドーパント対は、ｐｎ接合２５に沿って、自己組織的に分布すると考えられる。
【0056】
図示の例では、発光導波層１０は、第１電極７０を介して、導電シート２に載置されている。電源４は、第１ワイヤー５および導電シート２を介して、第１電極７０と電気的に接続されている。さらに、電源４は、第２ワイヤー６を介して、第２電極７２と電気的に接続されている。図示せぬ光源からの光Ｌは、レンズ８において集光されて、発光導波層１０を照射する。ＤＰＰアニールにおける通電時間、電流量、光Ｌの強度は、例えば、電子の数とドレスト光子の数とが、約１対１になるように、適宜調査される。なお、光Ｌは側面１２または１４側から照射されてもよい。
【0057】
以上の工程により、発光装置１００を製造できる。
【0058】
３． 発光装置の変形例
３．１． 第１変形例
次に、本実施形態の第１変形例に係る発光装置について、図面を参照しながら説明する。図６は、本実施形態の第１変形例に係る発光装置２００を模式的に示す斜視図である。以下、本実施形態の第１変形例に係る発光装置２００において、上述した発光装置１００の構成部材と同様の機能を有する部材については同一の符号を付し、その詳細な説明を省略する。
３．１． 第１変形例
次に、本実施形態の第１変形例に係る発光装置について、図面を参照しながら説明する。図６は、本実施形態の第１変形例に係る発光装置２００を模式的に示す斜視図である。以下、本実施形態の第１変形例に係る発光装置２００において、上述した発光装置１００の構成部材と同様の機能を有する部材については同一の符号を付し、その詳細な説明を省略する。
【0059】
上述した発光装置１００では、図１に示すように、第１電極７０および第２電極７２は、発光導波層１０を挟む両面電極の構造を有していた。
【0060】
これに対し、発光装置２００では、図６に示すように、第１電極７０および第２電極７２は、発光導波層１０の一方側のみに設けられた片面電極の構造を有している。第１電極７０および第２電極７２は、発光導波層１０上に設けられている。
【0061】
発光装置２００は、例えば、第１絶縁層８０と、第２絶縁層８２と、を有している。第１絶縁層８０および第２絶縁層８２の材質は、例えば、ＳｉＯ２、ＳｉＮである。第１絶縁層８０および第２絶縁層８２は、例えば、ＣＶＤ法によって形成される。
【0062】
第１絶縁層８０は、発光導波層１０の下に設けられている。第２絶縁層８２は、発光導波層１０上に設けられている。第２絶縁層８２には、例えば、第１溝８４および第２溝８６が形成されている。図示の例では、第１溝８４および第２溝８６は、Ｙ軸方向に長手方向を有している。第２半導体部３０は、第１溝８４に設けられている。第１電極７０は、第２溝８６に設けられている。第２半導体部３０と第１電極７０との間に、第２絶縁層８２が設けられている。第１溝８４および第２溝８６は、第２半導体部３０をパターニングすること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。
【0063】
第２絶縁層８２の屈折率と第２半導体部３０の屈折率との差により、発光導波層１０には、Ｘ軸方向において有効屈折率差が生じる。ｐｎ接合２５で発生された光は、Ｚ軸方向からみて、発光導波層１０の第２半導体部３０と重なる領域を、積極的に導波する。
【0064】
第１絶縁層８０の屈折率と発光導波層１０の屈折率との差、第２絶縁層８２の屈折率と発光導波層１０の屈折率との差により、発光装置２００には、Ｚ軸方向において屈折率差が生じる。ｐｎ接合２５で発生された光は、発光導波層１０を積極的に導波する。
【0065】
第１半導体部２０の第２層２４は、ｕ型を有する半導体で構成されていてもよい。これにより、発光導波層１０を導波する光の第２層２４による損失を低減できる。第２層２４は、真性半導体からなるｉ型の半導体で構成されていてもよい。なお、第２層２４がｎ型を有する半導体で構成されている場合、第１層２２は、設けられておらず、第１半導体部２０は、第２層２４のみで構成されていてもよい。なお、ｕ型を有する半導体とは、意図的に不純物がドープされていない半導体である。
【0066】
発光装置２００の製造方法では、第１半導体部２０の下に、いったん図示せぬ電極を形成してＤＰＰアニールを行い、当該電極を剥がした後に、第１絶縁層８０を形成してもよい。第１絶縁層８０は、発光導波層１０の下面を研磨した後に形成されてもよい。
【0067】
発光装置２００では、第２電極７２に開口部７４が設けられていない。これにより、発光装置２００の製造工程の短縮化を図ることができる。第２電極７２としては、例えば、ＩＴＯ（Indium Tin Oxide）などの透明電極を用いる。ただし、第２電極７２による光の吸収を考慮すると、第２電極７２には開口部７４が設けられていることが好ましい。
【0068】
３．２． 第２変形例
次に、本実施形態の第２変形例に係る発光装置について、図面を参照しながら説明する。図７は、本実施形態の第２変形例に係る発光装置３００を模式的に示す斜視図である。以下、本実施形態の第２変形例に係る発光装置３００において、上述した発光装置１００，２００の構成部材と同様の機能を有する部材については同一の符号を付し、その詳細な説明を省略する。
次に、本実施形態の第２変形例に係る発光装置について、図面を参照しながら説明する。図７は、本実施形態の第２変形例に係る発光装置３００を模式的に示す斜視図である。以下、本実施形態の第２変形例に係る発光装置３００において、上述した発光装置１００，２００の構成部材と同様の機能を有する部材については同一の符号を付し、その詳細な説明を省略する。
【0069】
上述した発光装置１００では、図１に示すように、開口部７４は、１つだけ設けられていた。
【0070】
これに対し、発光装置３００では、図７に示すように、開口部７４は、複数設けられている。
【0071】
開口部７４は、発光導波層１０の長手方向である第１方向に、複数設けられている。図示の例では、複数の開口部７４は、Ｙ軸方向に配列されている。開口部７４の数は、特に限定されないが、例えば、１００個以上１０００００個以下、好ましくは１０００個以上１００００個以下である。発光導波層１０のＹ軸方向の長さは、例えば、１０μｍ以上１００ｍｍ以下、好ましくは１００μｍ以上７０ｍｍ以下、より好ましくは１ｍｍ以上５０ｍｍ以下である。第１電極７０と第２電極７２との間に印加される電圧は、例えば、１Ｗ以上１ｋＷ以下である。
【0072】
被覆層５０は、第１方向に複数設けられている。被覆層５０は、開口部７４に対応して複数設けられている。図示の例では、複数の被覆層５０は、Ｙ軸方向に配列されている。光学部６０は、第１方向に複数設けられている。光学部６０は、開口部７４に対応して複数設けられている。図示の例では、複数の光学部６０は、Ｙ軸方向に配列されている。第３半導体部４０は、第１方向に複数設けられている。第３半導体部４０は、開口部７４に対応して複数設けられている。図示の例では、複数の第３半導体部４０は、Ｙ軸方向に配列されている。
【0073】
発光装置３００は、例えば、第１高反射膜９０と、第２高反射膜９２と、を有している。
【0074】
第１高反射膜９０は、第１側面１２に設けられている。第１高反射膜９０は、第１側面１２を覆っている。第１高反射膜９０は、例えば、ＳｉＯ２層、Ｔａ２Ｏ５層、Ａｌ２Ｏ３層、ＴｉＮ層、ＴｉＯ２層、ＳｉＯＮ層、ＳｉＮ層や、これらの多層膜である。第１高反射膜９０は、発光導波層１０を導波する光に対する第１側面１２の反射率を高くすることができる。
【0075】
第２高反射膜９２は、第２側面１４に設けられている。第２高反射膜９２は、第２側面１４を覆っている。第２高反射膜９２の材質は、例えば、第１高反射膜９０の材質と同じである。第２高反射膜９２は、発光導波層１０を導波する光に対する第２側面１４の反射率を高くすることができる。第１高反射膜９０および第２高反射膜９２によって、発光導波層１０を導波する光を、レーザー発振させ易くすることができる。第１高反射膜９０および第２高反射膜９２は、例えば、ＣＶＤ法、スパッタ法、真空蒸着法によって形成される。
【0076】
なお、発光装置３００をプロジェクターに用いる場合、第１高反射膜９０および第２高反射膜９２の材質は、赤色光、緑色光、および青色光において、共通であってもよいし、各色光において異なっていてもよい。
【0077】
発光装置３００では、開口部７４は、第１方向に複数設けられ、光学部６０は、第１方向に複数設けられている。そのため、発光装置３００では、複数の開口部７４から光を出射できる。さらに、発光導波層１０の第１方向の大きさが大きくなり、発光導波層１０を導波する光を十分に増幅できる。さらに、発光装置３００をプロジェクターに用いた場合、複数の開口部７４の各々は、画素を構成することができる。したがって、１つの発光装置３００で、複数の画素を構成することができる。
【0078】
【0079】
【0080】
光源モジュール４００は、図９に示すように、例えば、複数の発光装置３００を有している。
【0081】
複数の発光装置３００は、Ｚ軸方向からみて、発光導波層１０の長手方向と直交する方向に配列されている。図示の例では、複数の発光装置３００は、Ｘ軸方向に配列されている。光源モジュール４００では、開口部７４は、Ｘ軸方向およびＹ軸方向にマトリックス状に配列されている。
【0082】
隣り合う発光装置３００において、第１高反射膜９０は、連続している。隣り合う発光装置３００において、第２高反射膜９２は、連続している。図示の例では、隣り合う発光装置３００の間に、スペーサー部材４１０が設けられている。スペーサー部材４１０の材質は、例えば、ＳｉＯ２、ＳｉＮである。
【0083】
光源モジュール４００では、例えば、赤色光を出射する発光装置３００と、緑色光を出射する発光装置３００と、青色光を出射する発光装置３００とが、Ｘ軸方向に順番に並んでいる。これにより、光源モジュール４００は、赤色光、緑色光、および青色光を出射できる。発光装置３００から出射される光の波長は、発光導波層１０の材質や、発光導波層１０のＹ軸方向の大きさなどによって調整される。
【0084】
なお、光源モジュール４００は、複数の発光装置３００が１種類の色光だけを出射するように構成されていてもよい。また、図９に示す例では、光源モジュール４００は、両面電極の構造であるが、図１０に示すように、光源モジュール４００は、片面電極の構造であってもよい。
【0085】
５． 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１０は、本実施形態に係るプロジェクター５００を模式的に示す図である。
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１０は、本実施形態に係るプロジェクター５００を模式的に示す図である。
【0086】
プロジェクター５００は、図１０に示すように、例えば、光出射機構５１０と、投射レンズ５２０と、を有している。光出射機構５１０は、投射レンズ５２０に向けて、光を出射する。図示の例では、光出射機構５１０は、Ｚ軸方向に光を出射する。光出射機構５１０は、赤色光ＬＲ、緑色光ＬＧ、および青色光ＬＢを出射するように構成されている。ここで、図１１は、光出射機構５１０を模式的に示す断面図である。光出射機構５１０は、図１１に示すように、例えば、光源モジュール４００と、光学素子５１２と、光変調素子５１４と、第１マイクロレンズアレイ５１６と、第２マイクロレンズアレイ５１８と、を有している。
【0087】
光源モジュール４００は、赤色光ＬＲ、緑色光ＬＧ、および青色光ＬＢを出射するように構成されている。
【0088】
光学素子５１２には、光源モジュール４００からの光が入射する。光学素子５１２は、光源モジュール４００からの光を偏光させる。光学素子５１２は、例えば、偏光ビームスプリッターなどの偏光子である。
【0089】
光変調素子５１４には、光学素子５１２からの光が入射する。光変調素子５１４は、入射された光を画像情報に応じて変調させる。光変調素子５１４は、例えば、透過型の液晶ライトバルブである。
【0090】
第１マイクロレンズアレイ５１６は、例えば、光変調素子５１４の光学素子５１２側の面に設けられている。第１マイクロレンズアレイ５１６は、複数のマイクロレンズで構成されている。第２マイクロレンズアレイ５１８は、例えば、光変調素子５１４の光学素子５１２側とは反対の面に設けられている。第２マイクロレンズアレイ５１８は、複数のマイクロレンズで構成されている。マイクロレンズアレイ５１６，５１８は、入射された光を集光する。
【0091】
なお、光源モジュール４００から出射された光の放射角が十分に小さい場合は、マイクロレンズアレイ５１６，５１８は、設けられていなくてもよい。また、図示はしないが、ホモジナイザーなどの均一照明系が設けられていてもよい。
【0092】
投射レンズ５２０には、第２マイクロレンズアレイ５１８からの光が入射する。投射レンズ５２０は、光変調素子５１４によって形成された像を拡大して、図示せぬスクリーンに投射する。
【0093】
なお、図１２に示すように、光出射機構５１０の光源モジュール４００は、＋Ｘ軸方向に対して、６０°、１２０°の２方向に光を出射するように構成されていてもよい。これにより、光源モジュール４００の発光装置３００の数を低減できる。発光装置３００の光学部６０を適宜設計することにより、発光装置３００から出射される光の方向を調整できる。特に光学部６０がグレーティングまたは２次元フォトニック結晶で構成されている場合は、光の出射方向を調整し易い。または、光源モジュール４００は、＋Ｘ軸方向に対して、４５°、９０°、１３５°の３方向に光を出射するように構成されていてもよい。または、光源モジュール４００は、＋Ｘ軸方向に対して、６０°、１２０°の２方向に光を出射し、かつ、＋Ｙ軸方向に対して、６０°、１２０°の２方向に光を出射してもよい。
【0094】
このように、光源モジュール４００の光の出射方向の数は、特に限定されない。ただし、光の導波方向の最低光量の画素に合わせて発光させることで、光源モジュール４００の省エネルギー化、静音化、およびコントラストの向上を図ることを考慮すると、光の出射方向の数は、少ない方が望ましい。
【0095】
６． プロジェクターの変形例
次に、本実施形態の変形例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１３は、本実施形態の変形例に係るプロジェクター６００を模式的に示す図である。以下、本実施形態の変形例に係るプロジェクター６００において、上述したプロジェクター５００の構成部材と同様の機能を有する部材については同一の符号を付し、その詳細な説明を省略する。
次に、本実施形態の変形例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１３は、本実施形態の変形例に係るプロジェクター６００を模式的に示す図である。以下、本実施形態の変形例に係るプロジェクター６００において、上述したプロジェクター５００の構成部材と同様の機能を有する部材については同一の符号を付し、その詳細な説明を省略する。
【0096】
上述したプロジェクター５００では、図１０に示すように、光出射機構５１０は、１つだけ設けられ、１つの光出射機構５１０は、赤色光ＬＲ、緑色光ＬＧ、および青色光ＬＢを出射した。
【0097】
これに対し、プロジェクター６００では、図１３に示すように、光出射機構５１０は、３つ設けられ、３つの光出射機構５１０は、それぞれ、赤色光ＬＲ、緑色光ＬＧ、および青色光ＬＢを出射する。
【0098】
プロジェクター６００は、クロスダイクロイックプリズム６１０を有している。３つの光出射機構５１０から出射された色光は、クロスダイクロイックプリズム６１０に入射する。クロスダイクロイックプリズム６１０は、４つの直角プリズムを貼り合わせて形成されている。クロスダイクロイックプリズム６１０は、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、を有する。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。合成された光は、投射レンズ５２０に入射する。
光が合成され、カラー画像を表す光が形成される。合成された光は、投射レンズ５２０に入射する。
【0099】
上述した実施形態および変形例は一例であって、これらに限定されるわけではない。例えば、各実施形態および各変形例を適宜組み合わせることも可能である。
【0100】
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、方法および結果が同一の構成、あるいは目的およ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また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。
【0101】
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。
【0102】
発光装置の一態様は、
間接遷移型の半導体で構成される第１半導体部と、間接遷移型の半導体で構成され、前記第１半導体部と異なる導電型を有し、前記第１半導体部とｐｎ接合を形成する第２半導体部と、を有する発光導波層と、
前記第２半導体部の前記第１半導体部とは反対側に設けられ、前記ｐｎ接合に電流を注入する電極と、
少なくとも１つの光学部と、
を有し、
前記発光導波層は、第１方向に長手方向を有し、
前記発光導波層は、前記ｐｎ接合において、前記第１半導体部および前記第２半導体部を構成する半導体のバンドギャップエネルギーよりも小さいエネルギーの光を発生させ、かつ、発生された光を前記第１方向に共振させ、
前記光学部は、共振された光を前記第１方向と交差する第２方向に出射させる。
間接遷移型の半導体で構成される第１半導体部と、間接遷移型の半導体で構成され、前記第１半導体部と異なる導電型を有し、前記第１半導体部とｐｎ接合を形成する第２半導体部と、を有する発光導波層と、
前記第２半導体部の前記第１半導体部とは反対側に設けられ、前記ｐｎ接合に電流を注入する電極と、
少なくとも１つの光学部と、
を有し、
前記発光導波層は、第１方向に長手方向を有し、
前記発光導波層は、前記ｐｎ接合において、前記第１半導体部および前記第２半導体部を構成する半導体のバンドギャップエネルギーよりも小さいエネルギーの光を発生させ、かつ、発生された光を前記第１方向に共振させ、
前記光学部は、共振された光を前記第１方向と交差する第２方向に出射させる。
【0103】
この発光装置によれば、発光効率を向上させることができる。
【0104】
前記発光装置の一態様において、
前記電極には、前記第２方向に進行する光を通過させる少なくとも１つの開口部が設けられていてもよい。
前記電極には、前記第２方向に進行する光を通過させる少なくとも１つの開口部が設けられていてもよい。
【0105】
この発光装置によれば、第２電極による光の損失を低減できる。
【0106】
前記発光装置の一態様において、
前記開口部に設けられ、前記発光導波層を被覆する被覆層を有してもよい。
前記開口部に設けられ、前記発光導波層を被覆する被覆層を有してもよい。
【0107】
この発光装置によれば、被覆層によって発光導波層を水分などから保護できる。
【0108】
前記発光装置の一態様において、
前記光学部は、前記被覆層に設けられていてもよい。
前記光学部は、前記被覆層に設けられていてもよい。
【0109】
この発光装置によれば、発光導波層を導波する光の光学部による損失を低減できる。
【0110】
前記発光装置の一態様において、
前記開口部は、前記第１方向に複数設けられ、
前記光学部は、前記第１方向に複数設けられていてもよい。
前記開口部は、前記第１方向に複数設けられ、
前記光学部は、前記第１方向に複数設けられていてもよい。
【0111】
この発光装置によれば、複数の開口部から光を出射できる。
【0112】
前記発光装置の一態様において、
前記第１半導体部は、
第１層と、
前記第１層よりも不純物濃度が低い第２層と、
を有し、
前記第１層は、前記第２層と前記第２半導体部との間に設けられて、前記ｐｎ接合を形成してもよい。
前記第１半導体部は、
第１層と、
前記第１層よりも不純物濃度が低い第２層と、
を有し、
前記第１層は、前記第２層と前記第２半導体部との間に設けられて、前記ｐｎ接合を形成してもよい。
【0113】
この発光装置によれば、発光導波層を導波する光の第２層による損失を低減できる。
【0114】
前記発光装置の一態様において、
前記第１半導体部および前記第２半導体部を構成する半導体は、Ｓｉであり、
前記発光導波層は、赤外光を発生させてもよい。
前記第１半導体部および前記第２半導体部を構成する半導体は、Ｓｉであり、
前記発光導波層は、赤外光を発生させてもよい。
【0115】
この発光装置によれば、赤外光を出射できる。
【0116】
前記発光装置の一態様において、
前記第１半導体部および前記第２半導体部を構成する半導体は、ＳｉＣであり、
前記発光導波層は、可視光を発生させてもよい。
前記第１半導体部および前記第２半導体部を構成する半導体は、ＳｉＣであり、
前記発光導波層は、可視光を発生させてもよい。
【0117】
この発光装置によれば、可視光を出射できる。
【0118】
前記発光装置の一態様において、
前記第１半導体部および前記第２半導体部を構成する半導体は、ＧａＰであり、
前記発光導波層は、赤色光を発生させてもよい。
前記第１半導体部および前記第２半導体部を構成する半導体は、ＧａＰであり、
前記発光導波層は、赤色光を発生させてもよい。
【0119】
この発光装置によれば、赤色光を出射できる。
【0120】
前記発光装置の一態様において、
前記発光導波層は、前記第２半導体部と前記被覆層との間に設けられた第３半導体部を有し、
前記第３半導体部の不純物濃度は、前記第２半導体部の不純物濃度よりも低くてもよい。
前記発光導波層は、前記第２半導体部と前記被覆層との間に設けられた第３半導体部を有し、
前記第３半導体部の不純物濃度は、前記第２半導体部の不純物濃度よりも低くてもよい。
【0121】
この発光装置によれば、第３半導体部による光の損失を低減できる。
【0122】
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。
前記発光装置の一態様を有する。
【符号の説明】
【0123】
２…導電シート、４…電源、５…第１ワイヤー、６…第２ワイヤー、８…レンズ、１０…発光導波層、１２…第１側面、１４…第２側面、２０…第１半導体部、２２…第１層、２４…第２層、３０…第２半導体部、３２…第３層、３４…第４層、４０…第３半導体部、５０…被覆層、５２…上面、５４…下面、６０…光学部、７０…第１電極、７２…第２電極、７４…開口部、８０…第１絶縁層、８２…第２絶縁層、８４…第１溝、８６…第２溝、９０…第１高反射膜、９２…第２高反射膜、１００，２００，３００…発光装置、４００…光源モジュール、４１０…スペーサー部材、５００…プロジェクター、５１０…光出
射機構、５１２…光学素子、５１４…光変調素子、５１６…第１マイクロレンズアレイ、５１８…第２マイクロレンズアレイ、５２０…投射レンズ、６００…プロジェクター、６１０…クロスダイクロイックプリズム
射機構、５１２…光学素子、５１４…光変調素子、５１６…第１マイクロレンズアレイ、５１８…第２マイクロレンズアレイ、５２０…投射レンズ、６００…プロジェクター、６１０…クロスダイクロイックプリズム
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】