特開 2024-92749 光半導体素子

(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】P2024092749

(43)【公開日】2024-07-08

(54)【発明の名称】光半導体素子

(51)【国際特許分類】

   H01S 5/50 20060101AFI20240701BHJP

   H01S 5/227 20060101ALI20240701BHJP

   H01S 5/026 20060101ALI20240701BHJP

【ＦＩ】

H01S5/50 610

H01S5/227

H01S5/026 610

【審査請求】未請求

【請求項の数】7

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022208887

(22)【出願日】2022-12-26

(71)【出願人】

【識別番号】000002130

【氏名又は名称】住友電気工業株式会社

(71)【出願人】

【識別番号】000154325

【氏名又は名称】住友電工デバイス・イノベーション株式会社

(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

(72)【発明者】

【氏名】井上 大輔

(72)【発明者】

【氏名】青山 康之祐

【テーマコード（参考）】

5F173

【Ｆターム（参考）】

5F173AA26

5F173AA48

5F173AB13

5F173AB62

5F173AB64

5F173AB66

5F173AH02

5F173AH12

5F173AP33

5F173AP45

(57)【要約】      （修正有）

【課題】出力を向上できる光半導体素子を提供する。
【解決手段】光半導体素子は、面方位が｛１００｝の第１主面を有する基板と、第１主面の上に設けられ、メサが形成された第１半導体層と第２半導体層と、を有し、メサは、レーザ部および光増幅器部を有し、レーザ部は、第１主面に垂直な第１面と第２面と、を有し、光増幅器部は、第１主面に垂直で第１面に連なる第３面および第５面と、第２面に連なる第４面および第６面と、光が出射する端面と、を有し、第１面と第２面との間の第１距離は、第５面と第６面との間の第２距離よりも小さく、第１面および第２面は、基板の｛０１－１｝面に平行であり、端面は、｛０１－１｝面に垂直であり、第３面および第４面は、互いに同じ方向に傾斜しており、第３面は、第４面よりも大きく傾斜しており、第５面および第６面は、第３面および第４面と同じ方向に傾斜しており、第２半導体層は、第１面から第６面に接する。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

面方位が｛１００｝の第１主面を有する基板と、
前記第１主面の上に設けられ、メサが形成された第１半導体層と、
第２半導体層と、
を有し、
前記メサは、レーザ部および光増幅器部を有し、
前記レーザ部は、
前記第１主面に垂直な第１面と、
前記第１主面に垂直で、前記第１面に平行な第２面と、
を有し、
前記光増幅器部は、
前記第１主面に垂直で、前記第１面に連なる第３面と、
前記第１主面に垂直で、前記第２面に連なる第４面と、
前記第１主面に垂直で、前記第３面に連なる第５面と、
前記第１主面に垂直で、前記第４面に連なり、前記第５面に平行な第６面と、
前記第１主面に垂直で、前記第５面および前記第６面に連なり、光が出射する端面と、
を有し、
前記第１面と前記第２面との間の第１距離は、前記第５面と前記第６面との間の第２距離よりも小さく、
前記第１面および前記第２面は、前記基板の｛０１－１｝面に平行であり、
前記端面は、前記｛０１－１｝面に垂直であり、
前記第３面および前記第４面は、前記第１主面に平行な面内で、前記｛０１－１｝面から互いに同じ方向に傾斜しており、
前記第３面は、前記第１主面に平行な面内で、前記第４面よりも大きく前記｛０１－１｝面から傾斜しており、
前記第５面および前記第６面は、前記第１主面に平行な面内で、前記｛０１－１｝面から前記第３面および前記第４面と同じ方向に傾斜しており、
前記第２半導体層は、前記第１面、前記第２面、前記第３面、前記第４面、前記第５面および前記第６面に接する、光半導体素子。

【請求項2】

前記第５面および前記第６面は、前記第１主面に平行な面内で、前記｛０１－１｝面から前記第３面および前記第４面と同じ方向に６°以上８°以下傾斜している、請求項１に記載の光半導体素子。

【請求項3】

前記第３面は、前記第１主面に平行な面内で、前記第５面よりも０°以上１°以下大きく前記｛０１－１｝面から傾斜している、請求項１または請求項２に記載の光半導体素子。

【請求項4】

前記第４面は、前記第１主面に平行な面内で、前記第６面よりも０°超３°以下小さく前記｛０１－１｝面から傾斜している、請求項１または請求項２に記載の光半導体素子。

【請求項5】

前記第５面の前記第３面からの傾斜の大きさと、前記第６面の前記第４面からの傾斜の大きさとが等しい、請求項１または請求項２に記載の光半導体素子。

【請求項6】

前記第３面と前記第５面とが面一である、請求項１または請求項２に記載の光半導体素子。

【請求項7】

前記基板は、リン化インジウム基板である、請求項１または請求項２に記載の光半導体素子。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、光半導体素子に関する。

【背景技術】

【0002】

分布帰還型（ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｅｄ ｆｅｅｄｂａｃｋ：ＤＦＢ）レーザと半導体光増幅器（ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ ｏｐｔｉｃａｌ ａｍｐｌｉｆｉｅｒ）とが集積された光半導体素子が知られている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】米国特許出願公開第２０１２／０２４３０７４号明細書

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

近時、光半導体素子に対して、出力の向上が望まれている。

【0005】

本開示は、出力を向上できる光半導体素子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】

【0006】

本開示の光半導体素子は、面方位が｛１００｝の第１主面を有する基板と、前記第１主面の上に設けられ、メサが形成された第１半導体層と、第２半導体層と、を有し、前記メサは、レーザ部および光増幅器部を有し、前記レーザ部は、前記第１主面に垂直な第１面と、前記第１主面に垂直で、前記第１面に平行な第２面と、を有し、前記光増幅器部は、前記第１主面に垂直で、前記第１面に連なる第３面と、前記第１主面に垂直で、前記第２面に連なる第４面と、前記第１主面に垂直で、前記第３面に連なる第５面と、前記第１主面に垂直で、前記第４面に連なり、前記第５面に平行な第６面と、前記第１主面に垂直で、前記第５面および前記第６面に連なり、光が出射する端面と、を有し、前記第１面と前記第２面との間の第１距離は、前記第５面と前記第６面との間の第２距離よりも小さく、前記第１面および前記第２面は、前記基板の｛０１－１｝面に平行であり、前記端面は、前記｛０１－１｝面に垂直であり、前記第３面および前記第４面は、前記第１主面に平行な面内で、前記｛０１－１｝面から互いに同じ方向に傾斜しており、前記第３面は、前記第１主面に平行な面内で、前記第４面よりも大きく前記｛０１－１｝面から傾斜しており、前記第５面および前記第６面は、前記第１主面に平行な面内で、前記｛０１－１｝面から前記第３面および前記第４面と同じ方向に傾斜しており、前記第２半導体層は、前記第１面、前記第２面、前記第３面、前記第４面、前記第５面および前記第６面に接する。

【発明の効果】

【0007】

本開示によれば、出力を向上できる。

【図面の簡単な説明】

【0008】

【図1】図１は、第１実施形態に係る光半導体素子を示す模式図である。

【図2】図２は、第１実施形態に係る光半導体素子を示す断面図（その１）である。

【図3】図３は、第１実施形態に係る光半導体素子を示す断面図（その２）である。

【図4】図４は、第１実施形態に係る光半導体素子を示す断面図（その３）である。

【図5】図５は、第１実施形態に係る光半導体素子を示す断面図（その４）である。

【図6】図６は、第１実施形態に係る光半導体素子の製造方法を示す断面図（その１）である。

【図7】図７は、第１実施形態に係る光半導体素子の製造方法を示す断面図（その２）である。

【図8】図８は、第１実施形態に係る光半導体素子の製造方法を示す断面図（その３）である。

【図9】図９は、第１実施形態に係る光半導体素子の製造方法を示す断面図（その４）である。

【図10】図１０は、第１実施形態に係る光半導体素子の製造方法を示す断面図（その５）である。

【図11】図１１は、第１実施形態に係る光半導体素子の製造方法を示す断面図（その６）である。

【図12】図１２は、第１実施形態に係る光半導体素子の製造方法を示す断面図（その７）である。

【図13】図１３は、第１実施形態に係る光半導体素子の製造方法を示す断面図（その８）である。

【図14】図１４は、第１実施形態に係る光半導体素子の製造方法を示す断面図（その９）である。

【図15】図１５は、第１実施形態に係る光半導体素子の製造方法を示す断面図（その１０）である。

【図16】図１６は、傾斜角度と端面における反射率との関係を示す図である。

【図17】図１７は、第２実施形態に係る光半導体素子を示す模式図である。

【図18】図１８は、第３実施形態に係る光半導体素子を示す模式図である。

【図19】図１９は、第４実施形態に係る光半導体素子を示す模式図である。

【図20】図２０は、光増幅器部に流す電流と光半導体素子の光出力との関係を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0009】

［本開示の実施形態の説明］
最初に本開示の実施態様を列記して説明する。以下の説明では、同一または対応する要素には同一の符号を付し、それらについて同じ説明は繰り返さない。本開示での結晶学的記載においては、個別方位を［］、集合方位を＜＞、個別面を（）、集合面を｛｝でそれぞれ示している。また結晶学上の指数が負であることは、通常、"－"（バー）を数字の上に付すことによって表現されるが、本開示では数字の前に負の符号を付している。また、任意の点からみて、基板の［１００］側を上方、上側または上ということがあり、基板の［－１００］側を下方、下側または下ということがある。

【0010】

〔１〕 本開示の一態様に係る光半導体素子は、面方位が｛１００｝の第１主面を有する基板と、前記第１主面の上に設けられ、メサが形成された第１半導体層と、第２半導体層と、を有し、前記メサは、レーザ部および光増幅器部を有し、前記レーザ部は、前記第１主面に垂直な第１面と、前記第１主面に垂直で、前記第１面に平行な第２面と、を有し、前記光増幅器部は、前記第１主面に垂直で、前記第１面に連なる第３面と、前記第１主面に垂直で、前記第２面に連なる第４面と、前記第１主面に垂直で、前記第３面に連なる第５面と、前記第１主面に垂直で、前記第４面に連なり、前記第５面に平行な第６面と、前記第１主面に垂直で、前記第５面および前記第６面に連なり、光が出射する端面と、を有し、前記第１面と前記第２面との間の第１距離は、前記第５面と前記第６面との間の第２距離よりも小さく、前記第１面および前記第２面は、前記基板の｛０１－１｝面に平行であり、前記端面は、前記｛０１－１｝面に垂直であり、前記第３面および前記第４面は、前記第１主面に平行な面内で、前記｛０１－１｝面から互いに同じ方向に傾斜しており、前記第３面は、前記第１主面に平行な面内で、前記第４面よりも大きく前記｛０１－１｝面から傾斜しており、前記第５面および前記第６面は、前記第１主面に平行な面内で、前記｛０１－１｝面から前記第３面および前記第４面と同じ方向に傾斜しており、前記第２半導体層は、前記第１面、前記第２面、前記第３面、前記第４面、前記第５面および前記第６面に接する。

【0011】

第５面および第６面が、第１主面に平行な面内で、｛０１－１｝面から第３面および第４面と同じ方向に傾斜しており、光増幅器部の光軸は端面に垂直な方向から傾斜している。光増幅器部の光軸が端面に垂直な方向から傾斜している場合、傾斜していない場合よりも端面における反射率が低い。従って、端面における反射が抑えられ、高い出力が得られる。また、レーザ部と光増幅器部との間では、光軸が一直線上にはなく、光の進行方向が異なるが、第２半導体層が設けられているため、光がメサ内に閉じ込められ、光のメサの外部への放射が抑制される。従って、出力を向上できる。

【0012】

〔２〕 〔１〕において、記第５面および前記第６面は、前記第１主面に平行な面内で、前記｛０１－１｝面から前記第３面および前記第４面と同じ方向に６°以上８°以下傾斜していてもよい。この場合、特に反射率が低く、優れた出力が得られる。

【0013】

〔３〕 〔１〕または〔２〕において、前記第３面は、前記第１主面に平行な面内で、前記第５面よりも０°以上１°以下大きく前記｛０１－１｝面から傾斜していてもよい。この場合、第３面の｛０１－１｝面からの傾斜が小さく、光増幅器部内において、第３面を有する部分と第５面を有する部分との間に良好な光結合効率を得やすい。

【0014】

〔４〕 〔１〕から〔３〕のいずれかにおいて、前記第４面は、前記第１主面に平行な面内で、前記第６面よりも０°超３°以下小さく前記｛０１－１｝面から傾斜していてもよい。この場合、光増幅器部内において、第４面を有する部分と第６面を有する部分との間での光軸のずれを小さく抑えやすい。

【0015】

〔５〕 〔１〕から〔４〕のいずれかにおいて、前記第５面の前記第３面からの傾斜の大きさと、前記第６面の前記第４面からの傾斜の大きさとが等しくてもよい。この場合、光増幅器部内において、第３面および第４面を有する部分と第５面および第６面を有する部分との間で光軸が一致する。

【0016】

〔６〕 〔１〕から〔４〕のいずれかにおいて、前記第３面と前記第５面とが面一であってもよい。この場合、第３面の｛０１－１｝面からの傾斜を小さくしやすい。

【0017】

〔７〕 〔１〕から〔６〕のいずれかにおいて、前記基板は、リン化インジウム基板であってもよい。この場合、高出力を得やすい。

【0018】

［本開示の実施形態の詳細］
（第１実施形態）
第１実施形態について説明する。第１実施形態は光半導体素子に関する。図１は、第１実施形態に係る光半導体素子を示す模式図である。図２から図５は、第１実施形態に係る光半導体素子を示す断面図である。図１は、メサの形状を平面視で示す。図２は、図１中のII-II線に沿った断面図に相当する。図３は、図１中のIII-III線に沿った断面図に相当する。図４は、図１中のIV-IV線に沿った断面図に相当する。図５は、図１中のV-V線に沿った断面図に相当する。

【0019】

図１から図５に示されるように、第１実施形態に係る光半導体素子１は、主として、基板２０と、半導体層３０と、半導体層８０とを有する。

【0020】

基板２０は、例えばｎ型のリン化インジウム（ＩｎＰ）基板である。基板２０は、第１主面２０Ａと、第１主面２０Ａとは反対の第２主面２０Ｂとを有する。基板２０には、例えば１．０×１０^１８ｃｍ^－３の濃度でシリコン（Ｓｉ）または硫黄（Ｓ）がドープされている。第１主面２０Ａの面方位は（１００）であり、第２主面２０Ｂの面方位は（－１００）である。

【0021】

半導体層３０は第１主面２０Ａの上に設けられている。半導体層３０は、バッファ層３２と、回折格子層３３と、ｎ型クラッド層３４と、活性層３５と、ｐ型クラッド層３６とを有する。半導体層３０は第１半導体層の一例である。

【0022】

バッファ層３２は基板２０の上に設けられている。バッファ層３２は、例えば厚さが５００ｎｍ程度のｎ型のＩｎＰ層である。バッファ層３２には、例えば５．０×１０^１７ｃｍ^－３の濃度でＳｉがドープされている。バッファ層３２は基板２０の結晶方位を引き継いでいる。

【0023】

回折格子層３３はバッファ層３２の上に設けられている。回折格子層３３は、例えば厚さが５０ｎｍ程度のｎ型の砒化リン化ガリウムインジウム（ＧａＩｎＡｓＰ）層である。回折格子層３３の室温での発光波長λｇは１．１５μｍ程度である。回折格子層３３には、例えば５．０×１０^１７ｃｍ^－３の濃度でＳｉがドープされている。回折格子層３３はバッファ層３２の結晶方位を引き継いでいる。

【0024】

ｎ型クラッド層３４は回折格子層３３およびバッファ層３２の上に設けられている。ｎ型クラッド層３４は回折格子層３３を覆う。ｎ型クラッド層３４は、例えば厚さが５００ｎｍ程度のｎ型のＩｎＰ層である。ｎ型クラッド層３４には、例えば５．０×１０^１７ｃｍ^－３の濃度でＳｉがドープされている。ｎ型クラッド層３４は回折格子層３３およびバッファ層３２の結晶方位を引き継いでいる。

【0025】

活性層３５はｎ型クラッド層３４の上に設けられている。活性層３５は、量子井戸層と、量子井戸層を間に挟む２つの障壁層とを有する。量子井戸層は、例えば厚さが８０ｎｍ程度のＧａＩｎＡｓＰ層または砒化アルミニウムガリウムインジウム（ＡｌＧａＩｎＡｓ）層である。障壁層は、いずれも、例えば厚さが３０ｎｍ程度のＧａＩｎＡｓＰ層またはＡｌＧａＩｎＡｓ層である。障壁層の室温での発光波長λｇは１．１５μｍ程度である。活性層３５はｎ型クラッド層３４の結晶方位を引き継いでいる。

【0026】

ｐ型クラッド層３６は活性層３５の上に設けられている。ｐ型クラッド層３６は、例えば厚さが２００ｎｍ程度のｐ型のＩｎＰ層である。ｐ型クラッド層３６には、例えば５．０×１０^１７ｃｍ^－３の濃度で亜鉛（Ｚｎ）がドープされている。ｐ型クラッド層３６は活性層３５の結晶方位を引き継いでいる。

【0027】

半導体層３０は基板２０の結晶方位を引き継いでいる。以降の説明における結晶方位は、基板２０の結晶方位である。半導体層３０にはメサ３１が形成されている。メサ３１は、バッファ層３２の一部が露出するように形成されている。メサ３１の高さは、例えば１０００ｎｍ程度である。メサ３１は、レーザ部４０および光増幅器部５０を有する。詳細は後述するが、図１に示されるように、概ね、レーザ部４０は［０－１－１］方向に平行に延び、光増幅器部５０は［０－１－１］方向から［０１－１］方向に向けて６°以上８°以下傾斜した方向に平行に延びる。光増幅器部５０はレーザ部４０の［０－１－１］側の端部に繋がる。レーザ部４０の［０－１－１］方向に平行な方向における寸法は、例えば３５０μｍ以上１０００μｍ以下である。光増幅器部５０の［０－１－１］方向に平行な方向における寸法は、例えば５００μｍ以上１８００μｍ以下である。

【0028】

レーザ部４０は、第１主面２０Ａに垂直な第１面１１１および第２面１１２を有する。第１面１１１の面方位は（０１－１）であり、第２面１１２の面方位は（０－１１）である。すなわち、第１面１１１および第２面１１２は、｛０１－１｝面に平行である。第１面１１１と第２面１１２との間の第１距離Ｗ１は、例えば１．５μｍ以上２．５μｍ以下である。

【0029】

光増幅器部５０は、テーパ部５１と、平行部５２とを有する。テーパ部５１はレーザ部４０の［０－１－１］側の端部に繋がり、平行部５２はテーパ部５１のレーザ部４０とは反対の端部に繋がる。

【0030】

テーパ部５１は、第１主面２０Ａに垂直な第３面１１３および第４面１１４を有する。第３面１１３は第１面１１１に連なり、第４面１１４は第２面１１２に連なる。第３面１１３および第４面１１４は、第１主面２０Ａに平行な面内で、それぞれ（０１－１）面、（０－１１）面から互いに同じ方向に傾斜している。第３面１１３および第４面１１４が傾斜する方向は、（１００）面に平行な方向である。第３面１１３の（０１－１）面からの傾斜は、第４面１１４の（０－１１）面からの傾斜よりも大きい。すなわち、第３面１１３は、第１主面２０Ａに平行な面内で、第４面１１４よりも大きく｛０１－１｝面から傾斜している。従って、第３面１１３と第４面１１４との間の第３距離Ｗ３は、レーザ部４０から離れるに連れて漸増する。第３面１１３と（０１－１）面とのなす角の大きさは角度θ１３であり、第４面１１４と（０－１１）面とのなす角の大きさは角度θ１４であり、角度θ１３が角度θ１４よりも大きい。なお、本開示において、２つの面のなす角の大きさ（角度）は、０°以上９０°以下である。また、２つの面のなす角の大きさ（角度）は、例えば顕微鏡観察を通じて測定できる。

【0031】

平行部５２は、第１主面２０Ａに垂直な第５面１１５および第６面１１６を有する。第５面１１５と第６面１１６とは互いに平行である。第５面１１５と第６面１１６との間の第２距離Ｗ２は第１距離Ｗ１よりも大きい。逆の見方をすると、第１距離Ｗ１は第２距離Ｗ２よりも小さい。第２距離Ｗ２は、例えば２．０μｍ以上１０μｍ以下である。第５面１１５および第６面１１６は、第１主面２０Ａに平行な面内で、それぞれ（０１－１）面、（０－１１）面から第３面１１３および第４面１１４と同じ方向に傾斜している。例えば、第５面１１５および第６面１１６は、第１主面２０Ａに平行な面内で、それぞれ（０１－１）面、（０－１１）面から第３面１１３および第４面１１４と同じ方向に６°以上８°以下傾斜している。第５面１１５と（０１－１）面とのなす角の大きさは角度θ１５であり、第６面１１６と（０－１１）面とのなす角の大きさは角度θ１６であり、角度θ１５および角度θ１６は互いに等しく、例えば６°以上８°以下である。

【0032】

第１実施形態では、第３面１１３および第５面１１５は、法線ベクトルが［０１－１］方向と［０１１］方向との間を向くように傾斜し、第４面１１４および第６面１１６は、法線ベクトルが［０－１１］方向と［０－１－１］方向との間を向くように傾斜している。

【0033】

第５面１１５は、第１主面２０Ａに平行な面内で、第３面１１３よりも小さく（０１－１）面から傾斜している。逆の見方をすると、第３面１１３は、第１主面２０Ａに平行な面内で、第５面１１５よりも大きく（０１－１）面から傾斜している。例えば、第３面１１３は、第１主面２０Ａに平行な面内で、第５面１１５よりも０°超１°以下大きく（０１－１）面から傾斜している。角度θ１３が角度θ１５よりも大きく、例えば角度θ１３と角度θ１５との差が０°超１°以下である。

【0034】

第６面１１６は、第１主面２０Ａに平行な面内で、第４面１１４よりも大きく（０－１１）面から傾斜している。逆の見方をすると、第４面１１４は、第１主面２０Ａに平行な面内で、第６面１１６よりも小さく（０－１１）面から傾斜している。例えば、第４面１１４は、第１主面２０Ａに平行な面内で、第６面１１６よりも０°超１°以下小さく（０－１１）面から傾斜している。角度θ１６が角度θ１４よりも大きく、例えば角度θ１６と角度θ１４との差が０°超１°以下である。

【0035】

例えば、角度θ１３と角度θ１５との差が角度θ１６と角度θ１４との差と等しく、テーパ部５１と平行部５２との境界において、テーパ部５１の光軸および平行部５２の光軸が互いに繋がるとともに、互いに平行である。平行部５２の光軸は、例えば［０－１－１］方向から６°以上８°以下傾斜している。

【0036】

図２に示されるように、レーザ部４０内では、回折格子層３３に一定の周期の回折格子が形成されている。一方、図３に示されるように、光増幅器部５０内では、回折格子層３３に回折格子が形成されておらず、メサ３１内でバッファ層３２の上面の全体が回折格子層３３により覆われている。

【0037】

半導体層８０は、メサ３１を埋め込むようにして、メサ３１の側方に設けられている。半導体層８０は、ｐ型ブロック層８１と、ｎ型ブロック層８２とを有する。半導体層８０は第１面１１１、第２面１１２、第３面１１３、第４面１１４、第５面１１５および第６面１１６に接する。半導体層８０は第２半導体層の一例である。ｐ型クラッド層３６の上面の少なくとも一部は半導体層８０から露出している。

【0038】

ｐ型ブロック層８１はバッファ層３２の上に設けられている。ｐ型ブロック層８１は第１面１１１、第２面１１２、第３面１１３、第４面１１４、第５面１１５および第６面１１６に接する。ｐ型ブロック層８１は、バッファ層３２、回折格子層３３、ｎ型クラッド層３４、活性層３５およびｐ型クラッド層３６の各側面に接する。ｐ型ブロック層８１は、例えば最も厚い部分の厚さが１０００ｎｍ以上１５００ｎｍ以下のｐ型のＩｎＰ層である。ｐ型ブロック層８１には、例えば１．０×１０^１７ｃｍ^－３以上１．０×１０^１８ｃｍ^－３以下の濃度でＺｎがドープされている。ｐ型ブロック層８１の一部に塩素（Ｃｌ）が添加されていてもよい。

【0039】

ｎ型ブロック層８２はｐ型ブロック層８１の上に設けられている。ｎ型ブロック層８２は、例えば最も厚い部分の厚さが３００ｎｍ以上５００ｎｍ以下のｎ型のＩｎＰ層である。ｎ型ブロック層８２には、例えば５．０×１０^１８ｃｍ^－３程度の濃度でＳｉがドープされている。ｎ型ブロック層８２の一部にＣｌが添加されていてもよい。

【0040】

光半導体素子１は、更に、ｐ型半導体層８３と、コンタクト層８４と、電極７１と、電極７２と、配線７３と、絶縁膜９１と、反射防止膜９３と、高反射膜９４とを有する。

【0041】

ｐ型半導体層８３はｐ型クラッド層３６およびｎ型ブロック層８２の上に設けられている。ｐ型半導体層８３は、例えば最も厚い部分の厚さが２５００ｎｍ以上３５００ｎｍ以下のｐ型のＩｎＰ層である。ｐ型半導体層８３には、例えば１．０×１０^１８ｃｍ^－３以上２．０×１０^１８ｃｍ^－３以下の濃度でＺｎがドープされている。ｐ型半導体層８３はｐ型クラッド層３６の一部として機能し得る。

【0042】

コンタクト層８４はｐ型半導体層８３の上に設けられている。コンタクト層８４は、ｐ型のＧａＩｎＡｓＰ層と、ｐ型の砒化インジウムガリウム（ＩｎＧａＡｓ）層とを有する。ＧａＩｎＡｓＰ層はｐ型半導体層８３の上に設けられている。例えば、ＧａＩｎＡｓＰ層の厚さは２００ｎｍ程度であり、ＧａＩｎＡｓＰ層には、２．０×１０^１８ｃｍ^－３程度の濃度でＺｎがドープされている。ＩｎＧａＡｓ層はＧａＩｎＡｓＰ層の上に設けられている。例えば、ＩｎＧａＡｓ層の厚さは３００ｎｍ程度であり、ＩｎＧａＡｓ層には、８．０×１０^１８ｃｍ^－３程度の濃度でＺｎがドープされている。コンタクト層８４のバンドギャップは、ｐ型半導体層８３のバンドギャップよりも小さい。

【0043】

電極７１はコンタクト層８４の上に設けられている。電極７１は、平面視でメサ３１と重なるように設けられている。例えば、平面視で電極７１の輪郭の内側にメサ３１の輪郭がある。

【0044】

基板２０、バッファ層３２、半導体層８０、ｐ型半導体層８３、コンタクト層８４の積層体に、トレンチ８５が形成されている。トレンチ８５は、メサ３１を間に挟むようにして、メサ３１の［０１－１］側と［０－１１］側に形成されている。トレンチ８５は、例えばメサ３１に沿って延びる。

【0045】

絶縁膜９１は、コンタクト層８４の上面と、電極７１の上面および側面と、トレンチ８５の内壁面および底面とを覆う。絶縁膜９１は、例えば酸化ケイ素（ＳｉＯ_２）膜、酸窒化ケイ素（ＳｉＯＮ）膜または窒化ケイ素（ＳｉＮ）膜である。絶縁膜９１に、電極７１の上面の一部が露出する開口部９２が形成されている。

【0046】

配線７３は絶縁膜９１の上に設けられている。配線７３はトレンチ８５の内側にも設けられている。配線７３は電極７１に接する。配線７３は、例えばＡｕ配線である。

【0047】

電極７２は基板２０の第２主面２０Ｂの下に設けられている。電極７２は基板２０に接する。

【0048】

なお、コンタクト層８４、電極７１および配線７３は、レーザ部４０と光増幅器部５０との間で、絶縁分離されており、レーザ部４０および光増幅器部５０に互いに独立した電圧を印加できる。

【0049】

メサ３１は、面方位が（０－１－１）の第１端面３１Ａと、面方位が（０１１）の第２端面３１Ｂとを有する。反射防止膜９３は第１端面３１Ａを覆い、高反射膜９４は第２端面３１Ｂを覆う。例えば、反射防止膜９３は、高屈折率膜として酸化アルミニウム（Ａｌ_２Ｏ_３）または二酸化タンタル（Ｔａ_２Ｏ_３）層と、低屈折率膜として酸化ケイ素（ＳｉＯ_２）または酸化チタン（ＴｉＯ_２）膜とを含み、高屈折率膜が第１端面３１Ａと低屈折率膜との間にある。例えば、高反射膜９４は、高屈折率膜として酸化アルミニウム（Ａｌ_２Ｏ_３）または二酸化タンタル（Ｔａ_２Ｏ_３）層と、低屈折率膜として酸化ケイ素（ＳｉＯ_２）または酸化チタン（ＴｉＯ_２）膜とを含み、高屈折率膜が第２端面３１Ｂと低屈折率膜との間にある構造を２周期以上５周期以下繰り返した多層構造を有する。

【0050】

光半導体素子１では、平面視でメサ３１のレーザ部４０を含む部分がＤＦＢレーザとして機能し、平面視でメサ３１の光増幅器部５０を含む部分がＳＯＡとして機能する。

【0051】

次に、第１実施形態に係る光半導体素子１の製造方法について説明する。図６から図１５は、第１実施形態に係る光半導体素子１の製造方法を示す断面図である。図６から図１５は、図１中のIV-IV線に沿った断面の変化を示す。

【0052】

まず、図６に示されるように、まず、第１主面２０Ａおよび第２主面２０Ｂを有する基板２０を準備し、第１主面２０Ａの上にバッファ層３２を形成する。次に、バッファ層３２の上に回折格子層３３を形成する。回折格子層３３は、最終的な寸法よりも広く形成してよい。レーザ部４０に含まれる部分では、回折格子層３３に回折格子を形成し（図２参照）、光増幅器部５０に含まれる部分では、回折格子層３３によりバッファ層３２の上面の全体を覆う。

【0053】

次に、図７に示されるように、回折格子層３３およびバッファ層３２の上にｎ型クラッド層３４を形成する。ｎ型クラッド層３４は回折格子層３３を覆う。次に、ｎ型クラッド層３４の上に活性層３５を形成し、活性層３５の上にｐ型クラッド層３６を形成する。

【0054】

次に、図８に示されるように、ｐ型クラッド層３６の上にマスク３９を形成する。マスク３９は、メサ３１を形成する領域上に形成される。マスク３９は、例えばＳｉＯ_２膜である。

【0055】

次に、図９に示されるように、マスク３９をエッチングマスクとして用いて、ｐ型クラッド層３６と、活性層３５と、ｎ型クラッド層３４と、回折格子層３３と、バッファ層３２の一部とのドライエッチングを行う。この結果、メサ３１が形成される。メサ３１はレーザ部４０および光増幅器部５０を有し、光増幅器部５０はテーパ部５１および平行部５２を有する。また、レーザ部４０は第１面１１１および第２面１１２を有し、テーパ部５１は第３面１１３および第４面１１４を有し、平行部５２は第５面１１５および第６面１１６を有する。ドライエッチングとしては、例えば四塩化ケイ素（ＳｉＣｌ_４）を用いた反応性イオンエッチング（ｒｅａｃｔｉｖｅ ｉｏｎ ｅｔｃｈｉｎｇ：ＲＩＥ）を行う。

【0056】

次に、図１０に示されるように、マスク３９を成長マスクとして用いて、メサ３１から露出しているバッファ層３２の上にｐ型ブロック層８１を形成し、ｐ型ブロック層８１の上にｎ型ブロック層８２を形成する。この結果、ｐ型ブロック層８１およびｎ型ブロック層８２を含む半導体層８０によりメサ３１が埋め込まれる。半導体層８０は第１面１１１、第２面１１２、第３面１１３、第４面１１４、第５面１１５および第６面１１６に接する。

【0057】

次に、図１１に示されるように、マスク３９を除去する。マスク３９は、例えばフッ酸（ＨＦ）を用いて除去できる。次に、ｐ型クラッド層３６およびｎ型ブロック層８２の上にｐ型半導体層８３を形成し、ｐ型半導体層８３の上にコンタクト層８４を形成する。ｐ型半導体層８３はｐ型クラッド層３６と一体化する。

【0058】

次に、図１２に示されるように、コンタクト層８４の上に電極７１を形成する。

【0059】

次に、図１３に示されるように、基板２０、バッファ層３２、半導体層８０、ｐ型半導体層８３、コンタクト層８４の積層体に、トレンチ８５を形成する。トレンチ８５は、例えばエッチングマスク（図示せず）を用いたドライエッチングにより形成できる。ドライエッチングとしては、例えばＳｉＣｌ_４を用いたＲＩＥを行う。次に、コンタクト層８４の上面と、電極７１の上面および側面と、トレンチ８５の内壁面および底面とを覆う絶縁膜９１を形成し、絶縁膜９１に、電極７１の上面の一部が露出する開口部９２を形成する。

【0060】

次に、図１４に示されるように、絶縁膜９１の上に配線７３を形成する。配線７３はトレンチ８５の内側にも形成する。配線７３は電極７１に接する。

【0061】

次に、図１５に示されるように、基板２０を第２主面２０Ｂから研磨する。次に、第２主面２０Ｂの下に基板２０に接する電極７２を形成する。

【0062】

次に、メサ３１の第１端面３１Ａを覆う反射防止膜９３と、第２端面３１Ｂを覆う高反射膜９４とを形成する。

【0063】

このようにして、第１実施形態に係る光半導体素子１を製造できる。

【0064】

光半導体素子１では、電極７１と電極７２との間に電圧が印加されると、レーザ部４０において光が発生し、光増幅器部５０により出力が増幅されて第１端面３１Ａからレーザ光が出射される。第５面１１５および第６面１１６は、第１主面２０Ａに平行な面内で、それぞれ（０１－１）面、（０－１１）面から第３面１１３および第４面１１４と同じ方向に傾斜しており、光増幅器部５０の光軸は第１端面３１Ａに垂直な方向から傾斜している。図１６に示されるように、光増幅器部５０の光軸が第１端面３１Ａに垂直な方向から傾斜している場合、すなわち傾斜角度αが０°より大きい場合には、傾斜していない場合、すなわち傾斜角度αが０°の場合よりも、第１端面３１Ａにおける反射率が低い。従って、光半導体素子１では、第１端面３１Ａにおける反射が抑えられ、高い出力が得られる。傾斜角度αが６°以上８°以下の場合には、特に反射率が低く、優れた出力が得られる。図１６は、傾斜角度αと第１端面３１Ａにおける反射率との関係を示す図である。反射率は対数で表示している。

【0065】

レーザ部４０と光増幅器部５０との間では、光軸が一直線上にはなく、光の進行方向が異なるが、半導体層８０が設けられているため、光がメサ３１内に閉じ込められ、光のメサ３１の外部への放射が抑制される。

【0066】

なお、｛０１－１｝面からの傾斜が過大な面をエッチングにより形成する場合、傾斜が小さい面との間のエッチングレートの相違が大きくなるおそれがある。また、メサの埋め込みのために、｛０１－１｝面からの傾斜が過大な面に接するように半導体層を成長させる場合、傾斜が小さい面との間で結晶成長の進行具合の相違が大きくなるおそれがある。エッチングレートの相違および結晶成長の進行具合の相違は、光半導体素子の製造の安定性および製造された光半導体素子の信頼性を低下させるおそれがある。一方、光半導体素子１では、第１面１１１、第２面１１２、第３面１１３、第４面１１４、第５面１１５および第６面１１６のうちでは、第３面１１３が最も高次で、｛０１－１｝面からの傾斜が大きい面であるところ、角度θ１３と角度θ１５との差は０°超１°以下である。従って、｛０１－１｝面からの傾斜が小さく、エッチングレートの相違および結晶成長の進行具合の相違が小さく抑えられる。

【0067】

角度θ１３と角度θ１５との差が０°超１°以下であり、角度θ１６と角度θ１４との差が０°超１°以下であることで、第３面１１３および第４面１１４の｛０１－１｝面からの傾斜が小さく、テーパ部５１と平行部５２との間に良好な光結合効率が得られる。

【0068】

第５面１１５の第３面１１３からの傾斜の大きさと、第６面１１６の第４面１１４からの傾斜の大きさとが等しい場合、テーパ部５１と平行部５２との間で光軸が一致する。

【0069】

基板２０がＩｎＰ基板であることで、高出力を得やすい。

【0070】

（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、主としてメサの構成の点で第１実施形態と相違する。図１７は、第２実施形態に係る光半導体素子を示す模式図である。図１７は、メサの形状を平面視で示す。

【0071】

図１７に示されるように、第２実施形態に係る光半導体素子２では、レーザ部４０が、第１主面２０Ａに垂直な第１面２１１および第２面２１２を有する。第１面２１１の面方位は（０－１１）であり、第２面２１２の面方位は（０１－１）である。すなわち、第１面２１１および第２面２１２は、｛０１－１｝面に平行である。第１面２１１と第２面２１２との間の第１距離Ｗ１は、例えば１．５μｍ以上２．５μｍ以下である。

【0072】

テーパ部５１は、第１主面２０Ａに垂直な第３面２１３および第４面２１４を有する。第３面２１３は第１面２１１に連なり、第４面２１４は第２面２１２に連なる。第３面２１３および第４面２１４は、第１主面２０Ａに平行な面内で、それぞれ（０－１１）面、（０１－１）面から互いに同じ方向に傾斜している。第３面２１３および第４面２１４が傾斜する方向は、（１００）面に平行な方向である。第３面２１３の（０－１１）面からの傾斜は、第４面２１４の（０１－１）面からの傾斜よりも大きい。すなわち、第３面２１３は、第１主面２０Ａに平行な面内で、第４面２１４よりも大きく｛０１－１｝面から傾斜している。従って、第３面２１３と第４面２１４との間の第３距離Ｗ３は、レーザ部４０から離れるに連れて漸増する。第３面２１３と（０－１１）面とのなす角の大きさは角度θ２３であり、第４面２１４と（０１－１）面とのなす角の大きさは角度θ２４であり、角度θ２３が角度θ２４よりも大きい。

【0073】

平行部５２は、第１主面２０Ａに垂直な第５面２１５および第６面２１６を有する。第５面２１５と第６面２１６とは互いに平行である。第５面２１５と第６面２１６との間の第２距離Ｗ２は第１距離Ｗ１よりも大きい。逆の見方をすると、第１距離Ｗ１は第２距離Ｗ２よりも小さい。第２距離Ｗ２は、例えば２．０μｍ以上１０μｍ以下である。第５面２１５および第６面２１６は、第１主面２０Ａに平行な面内で、それぞれ（０－１１）面、（０１－１）面から第３面２１３および第４面２１４と同じ方向に傾斜している。例えば、第５面２１５および第６面２１６は、第１主面２０Ａに平行な面内で、それぞれ（０－１１）面、（０１－１）面から第３面２１３および第４面２１４と同じ方向に６°以上８°以下傾斜している。第５面２１５と（０－１１）面とのなす角の大きさは角度θ２５であり、第６面２１６と（０１－１）面とのなす角の大きさは角度θ２６であり、角度θ２５および角度θ２６は互いに等しく、例えば６°以上８°以下である。

【0074】

第２実施形態では、第３面２１３および第５面２１５は、法線ベクトルが［０－１１］方向と［０１１］方向との間を向くように傾斜し、第４面２１４および第６面２１６は、法線ベクトルが［０１－１］方向と［０－１－１］方向との間を向くように傾斜している。

【0075】

第５面２１５は、第１主面２０Ａに平行な面内で、第３面２１３よりも小さく（０－１１）面から傾斜している。逆の見方をすると、第３面２１３は、第１主面２０Ａに平行な面内で、第５面２１５よりも大きく（０－１１）面から傾斜している。例えば、第３面２１３は、第１主面２０Ａに平行な面内で、第５面２１５よりも０°超１°以下大きく（０－１１）面から傾斜している。角度θ２３が角度θ２５よりも大きく、例えば角度θ２３と角度θ２５との差が０°超１°以下である。

【0076】

第６面２１６は、第１主面２０Ａに平行な面内で、第４面２１４よりも大きく（０１－１）面から傾斜している。逆の見方をすると、第４面２１４は、第１主面２０Ａに平行な面内で、第６面２１６よりも小さく（０１－１）面から傾斜している。例えば、第４面２１４は、第１主面２０Ａに平行な面内で、第６面２１６よりも０°超１°以下小さく（０１－１）面から傾斜している。角度θ２６が角度θ２４よりも大きく、例えば角度θ２６と角度θ２４との差が０°超１°以下である。

【0077】

例えば、角度θ２３と角度θ２５との差が角度θ２６と角度θ２４との差と等しく、テーパ部５１と平行部５２との境界において、テーパ部５１の光軸および平行部５２の光軸が互いに繋がるとともに、互いに平行である。平行部５２の光軸は、例えば［０－１－１］方向から６°以上８°以下傾斜している。

【0078】

第２実施形態の他の構成は第１実施形態の構成と同じである。

【0079】

第２実施形態によっても、第１実施形態と同じ効果が得られる。

【0080】

（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、主としてテーパ部の構成の点で第１実施形態と相違する。図１８は、第３実施形態に係る光半導体素子を示す模式図である。図１８は、メサの形状を平面視で示す。

【0081】

図１８に示されるように、第３実施形態に係る光半導体素子３では、テーパ部５１は、第１主面２０Ａに垂直な第３面３１３および第４面３１４を有する。第３面３１３は第１面１１１および第５面１１５に連なり、第４面３１４は第２面１１２および第６面１１６に連なる。第３面３１３および第４面３１４は、第１主面２０Ａに平行な面内で、それぞれ（０１－１）面、（０－１１）面から互いに同じ方向に傾斜している。第３面３１３および第４面３１４が傾斜する方向は、（１００）面に平行な方向である。第３面３１３の（０１－１）面からの傾斜は、第４面３１４の（０－１１）面からの傾斜よりも大きい。すなわち、第３面３１３は、第１主面２０Ａに平行な面内で、第４面３１４よりも大きく｛０１－１｝面から傾斜している。従って、第３面３１３と第４面３１４との間の第３距離Ｗ３は、レーザ部４０から離れるに連れて漸増する。第３面３１３と（０１－１）面とのなす角の大きさは角度θ３３であり、第４面３１４と（０－１１）面とのなす角の大きさは角度θ３４であり、角度θ３３が角度θ３４よりも大きい。

【0082】

第３面３１３は第５面１１５と面一である。つまり、第１主面２０Ａに平行な面内で、第３面３１３の（０１－１）面からの傾斜の大きさは、第５面１１５の（０１－１）面からの傾斜の大きさと等しい。従って、第３面３１３は、第１主面２０Ａに平行な面内で、第５面１１５よりも０°大きく（０１－１）面から傾斜している。角度θ３３は角度θ１５と等しく、角度θ３３と角度θ１５との差は０°である。

【0083】

第４面３１４は、第１主面２０Ａに平行な面内で、例えば、第６面１１６よりも０°超３°以下小さく（０－１１）面から傾斜している。例えば、角度θ３４と角度θ１６との差は０°超３°以下である。

【0084】

第３実施形態の他の構成は第１実施形態の構成と同じである。

【0085】

第３実施形態によっても、第１端面３１Ａにおける反射が抑えられ、高い出力が得られる。また、半導体層８０が設けられているため、光がメサ３１内に閉じ込められ、光のメサ３１の外部への放射が抑制される。

【0086】

第３面３１３が第５面１１５と面一であることで、第３面３１３の｛０１－１｝面からの傾斜がより小さく抑えられ、エッチングレートの相違および結晶成長の進行具合の相違が更に小さく抑えられる。

【0087】

第４面３１４が、第１主面２０Ａに平行な面内で、第６面１１６よりも０°超３°以下小さく（０－１１）面から傾斜していることで、テーパ部５１と平行部５２との間での光軸のずれを小さく抑えやすい。

【0088】

（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、主としてテーパ部の構成の点で第２実施形態と相違する。図１９は、第４実施形態に係る光半導体素子を示す模式図である。図１９は、メサの形状を平面視で示す。

【0089】

図１９に示されるように、第４実施形態に係る光半導体素子４では、テーパ部５１は、第１主面２０Ａに垂直な第３面４１３および第４面４１４を有する。第３面４１３は第１面２１１および第５面２１５に連なり、第４面４１４は第２面２１２および第６面２１６に連なる。第３面４１３および第４面４１４は、第１主面２０Ａに平行な面内で、それぞれ（０－１１）面、（０１－１）面から互いに同じ方向に傾斜している。第３面４１３および第４面４１４が傾斜する方向は、（１００）面に平行な方向である。第３面４１３の（０－１１）面からの傾斜は、第４面４１４の（０１－１）面からの傾斜よりも大きい。すなわち、第３面４１３は、第１主面２０Ａに平行な面内で、第４面４１４よりも大きく｛０１－１｝面から傾斜している。従って、第３面４１３と第４面４１４との間の第３距離Ｗ３は、レーザ部４０から離れるに連れて漸増する。第３面４１３と（０－１１）面とのなす角の大きさは角度θ４３であり、第４面４１４と（０１－１）面とのなす角の大きさは角度θ４４であり、角度θ４３が角度θ４４よりも大きい。

【0090】

第３面４１３は第５面２１５と面一である。つまり、第１主面２０Ａに平行な面内で、第３面４１３の（０－１１）面からの傾斜の大きさは、第５面２１５の（０－１１）面からの傾斜の大きさと等しい。従って、第３面４１３は、第１主面２０Ａに平行な面内で、第５面２１５よりも０°大きく（０－１１）面から傾斜している。角度θ４３は角度θ２５と等しく、角度θ４３と角度θ２５との差は０°である。

【0091】

第４面４１４は、第１主面２０Ａに平行な面内で、例えば、第６面２１６よりも０°超３°以下小さく（０１－１）面から傾斜している。例えば、角度θ４４と角度θ２６との差は０°超３°以下である。

【0092】

第４実施形態の他の構成は第２実施形態の構成と同じである。

【0093】

第４実施形態によっても、第１端面３１Ａにおける反射が抑えられ、高い出力が得られる。また、半導体層８０が設けられているため、光がメサ３１内に閉じ込められ、光のメサ３１の外部への放射が抑制される。

【0094】

第３面４１３が第５面２１５と面一であることで、第３面４１３の｛０１－１｝面からの傾斜がより小さく抑えられ、エッチングレートの相違および結晶成長の進行具合の相違が更に小さく抑えられる。

【0095】

第４面４１４が、第１主面２０Ａに平行な面内で、第６面２１６よりも０°超３°以下小さく（０－１１）面から傾斜していることで、テーパ部５１と平行部５２との間での光軸のずれを小さく抑えやすい。

【0096】

ここで、第１実施形態に係る光半導体素子１について本願発明者が行った実験の結果について説明する。この実験では、レーザ部４０に２５０ｍＡの電流を流して連続波（ｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓ ｗａｖｅ：ＣＷ）を出射させ、光増幅器部５０に流す電流を変化させながら、光半導体素子１の光出力を測定した。なお、光半導体素子１を載置したステージの温度は、２５℃、４５℃または６５℃とした。この結果を図２０に示す。図２０は、光増幅器部５０に流す電流と光半導体素子１の光出力との関係を示す図である。

【0097】

図２０に示されるように、ステージの温度が２５℃の場合、光増幅器部５０に流す電流が５９０ｍＡのときに３５０ｍＷの光出力が得られた。また、ステージの温度が４５℃の場合、光増幅器部５０に流す電流が７２２ｍＡのときに３５０ｍＷの光出力が得られた。

【0098】

以上、実施形態について詳述したが、本開示は特定の実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された範囲内において、種々の変形および変更が可能である。

【符号の説明】

【0099】

１、２、３、４：光半導体素子
２０：基板
２０Ａ：第１主面
２０Ｂ：第２主面
３０、８０：半導体層
３１：メサ
３１Ａ：第１端面
３１Ｂ：第２端面
３２：バッファ層
３３：回折格子層
３４：ｎ型クラッド層
３５：活性層
３６：ｐ型クラッド層
３９：マスク
４０：レーザ部
５０：光増幅器部
５１：テーパ部
５２：平行部
７１、７２：電極
７３：配線
８１：ｐ型ブロック層
８２：ｎ型ブロック層
８３：ｐ型半導体層
８４：コンタクト層
８５：トレンチ
９１：絶縁膜
９２：開口部
９３：反射防止膜
９４：高反射膜
１１１、２１１：第１面
１１２、２１２：第２面
１１３、２１３、３１３、４１３：第３面
１１４、２１４、３１４、４１４：第４面
１１５、２１５：第５面
１１６、２１６：第６面
Ｗ１：第１距離
Ｗ２：第２距離
Ｗ３：第３距離
θ１３、θ１４、θ１５、θ１６、θ２３、θ２４、θ２５、θ２６、θ３３、θ３４、θ４３、θ４４：角度

【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】

【図14】

【図15】

【図16】

【図17】

【図18】

【図19】

【図20】